DE102012221225A1

DE102012221225A1 - Kolbeneinheit für einen hydraulischen Zentralrücker

Info

Publication number: DE102012221225A1
Application number: DE102012221225A
Authority: DE
Inventors: Simon ORTMANN; Jerome Malitourne
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2011-12-14
Filing date: 2012-11-20
Publication date: 2013-06-20

Abstract

Kolbeneinheit für einen hydraulischen Zentralrücker, aufweisend einen Kolben mit einer axialen Bewegungsrichtung, eine Führungshülse, ein Gehäuse und einen Nutdichtring, wobei die- Führungshülse mittels des Kolbens geführt ist und die Führungshülse einen Arretieranschlag mit dem Gehäuse bildet, und wobei der Kolben einen ersten Anschlag mit dem Gehäuse und einen zweiten Anschlag mit der Führungshülse bildet, sodass der Kolben zwischen zwei voneinander beabstandeten Positionen bewegbar ist. Insbesondere wird eine Kolbeneinheit, beziehungsweise ein hydraulischer Zentralausrücker, vorgeschlagen, der keine Rückstellfeder aufweist und in seiner Bewegung auf einen minimalen und einen maximalen Ausfahrpunkt beschränkt ist. Zudem bedarf diese Kolbeneinheit nur einen geringen Bauraum und schont den Nutdichtring bei der Montage und beim Transport der Kolbeneinheit.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kolbeneinheit für einen hydraulischen Zentralrücker, der die Betätigung einer Kupplung vornimmt. Ein hydraulischer Rücker, beziehungsweise ein hydraulischer Ausrücker oder Einrücker, wird mittels einer Druckveränderung einer hydraulischen Flüssigkeit bewegt. Häufig wird der Rücker so eingesetzt, dass er gegen ein Krafteinleitungssystem gedrückt wird, welche eine Anpresskraft auf die Anpressplatten von Kupplungsscheiben der Kupplung ausübt oder die Anpresskraft, zum Beispiel einer Feder, aufhebt. Bei einfachen Kupplungen sind die Anpressplatten und die Kupplungsscheiben im Passivzustand miteinander im Eingriff, das heißt die Anpresskraft liegt im Passivzustand an und der hydraulische Rücker ist als Ausrücker eingerichtet, der die Anpresskraft im Aktivzustand aufhebt. Bei Doppelkupplungen ist das eben beschriebene Gesamtsystem meist so ausgelegt, dass die Kupplungsteile im Passivzustand nicht im Eingriff sind und durch den Rücker im Aktivzustand in Eingriff gebracht werden, das heißt also der oben beschriebene Rücker als ein Einrücker verwendet wird. Beide Rücksysteme weisen einen Rücker auf, der zur Ausübung seiner oben beschriebenen Funktion eine axiale Bewegung ausführt. In vielen Systemen wird ein hydraulisch betriebener Rücker verwendet. Hierbei wird durch einen Druck einer hydraulischen Flüssigkeit, beispielsweise ein Mineralöl, aufgebaut, der eine dem hydraulischen Rücker entgegenwirkende Kraft aufbaut, sei es eine Einrückkraft oder eine Ausrückkraft, sodass die entgegenstehende Kraft überwunden wird und die Kupplung betätigt wird. Das Betätigen einer Kupplung ist somit ein Ineingriffbringen der drehmomentübertragenden Systeme in der Kupplung oder das Lösen der Drehmomentübertragung durch diese Systeme. Ein Zentralrücker ist eine spezielle Ausführungsform eines Rückers, der ringförmig eine oder mehrere Wellen umgibt und so auf das Kraftübertragungssystem einwirkt.
Bei ausreichenden Platzverhältnissen wird der Zentralrücker mittels einer Vorlastfeder ohne anliegenden hydraulischen Druck in einer Sollposition gehalten. Bei solchen Anwendungen ist es nicht notwendig, in Richtung der Vorlastfeder einen weiteren Anschlag zu bilden, weil die Vorlastfeder eine ausreichende Positionierung des Kolbens bereitstellt. Bei engen Platzverhältnissen ist aber die Verwendung einer Vorlastfeder aus Gründen des engen Bauraums nicht möglich. Dies ist insbesondere bei Doppelkupplungen der Fall. Insbesondere bei der Montage und beim Transport der Kupplung ohne anliegenden Hydraulikdruck kann es hierbei zu undefinierten Relativpositionen der Bauteile der Kupplung zueinander kommen. Insbesondere kann die Kupplung sich selbsttätig demontieren, sofern sie nicht mit ausreichender Vorsicht befördert wird. Infolgedessen kann es zu Beschädigungen an dem Zentralausrücker, beziehungsweise der Kupplung, kommen.
Der vorliegenden Erfindung liegt davon ausgehend die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zumindest teilweise zu überwinden. Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
Die Erfindung betrifft eine Kolbeneinheit für einen hydraulischen Zentralrücker, welche einen Kolben mit einer axialen Bewegungsrichtung, eine Führungshülse, ein Gehäuse und einen Nutdichtring aufweist. Dabei ist die Führungshülse mittels des Kolbens geführt und die Führungshülse bildet einen Arretieranschlag mit dem Gehäuse. Der Kolben bildet weiterhin einen ersten Anschlag mit dem Gehäuse und einen zweiten Anschlag mit der Führungshülse, sodass der Kolben zwischen zwei voneinander beabstandeten Positionen bewegbar ist.
Die Kolbeneinheit umfasst den beweglichen Kolben, der die Betätigungsbewegung in einer axialen Bewegungsrichtung durchführt und umfasst weiterhin die den Kolben unmittelbar umgebenden Bauteile. Jede der Komponenten, Kolben, Führungshülse, Gehäuse, kann jeweils mehrteilig ausgeführt sein. Bevorzugt sind die Komponenten einteilig aufgebaut. Dadurch wird die Komplexität der Kolbeneinheit gering gehalten. Der Kolben ist ringförmig ausgebildet, sodass er von der Abtriebswelle einer Antriebseinheit oder einer oder mehreren Getriebewellen durchdrungen werden kann. Von der einen Seite wird der Kolben durch das Anlegen eines hydraulischen Drucks entlang einer axialen Bewegungsrichtung, nämlich im Wesentlichen koaxial zu der durchdringenden Welle, bewegt. Auf der anderen gegenüberliegenden Seite drückt der Kolben im Zusammenbau der Kupplung gegen die Kraftübertragungseinheit und betätigt somit die Kupplung.
Das Gehäuse hat im Wesentlichen die Aufgabe, den Kolben in der Kupplung zu positionieren und in der axialen Bewegungsrichtung zu führen. In der Regel weist das Gehäuse zudem die Zuleitung für eine hydraulische Flüssigkeit zur Betätigung des Kolbens auf. In der Kolbeneinheit ist weiterhin ein Nutdichtring vorgesehen, der die Druckkammer für die hydraulische Flüssigkeit an der bewegten Seite abdichtet. Hierdurch kann der entsprechende notwendige Druck aufgebaut werden, und ein ausreichendes Spaltmaß vorgesehen werden, sodass der Kolben sich verschleißarm bewegen kann, weil die Materialreibung gering ist.
Neben diesen Bauteilen ist nun weiterhin eine Führungshülse vorgesehen, die in den Kolben eingeführt ist beziehungsweise in die der Kolben eingeführt ist und einen Arretieranschlag mit dem Gehäuse bildet. Der Arretieranschlag definiert die exakte Positionierung der Führungshülse. Durch diesen Arretieranschlag wird die Führungshülse sowohl axial als auch radial positioniert und definiert die exakte Zentrierung des Kolbens zu dem Gehäuse. Der Arretieranschlag kann dabei wie ein Stecksystem vorgesehen sein, wobei die Führungshülse beispielsweise eine Feder bildet und das Gehäuse eine passende Nut. Dabei kann die Führungshülse über diesen Arretieranschlag mit dem Gehäuse lösbar, zum Beispiel verschraubt, oder nicht lösbar, zum Beispiel gelötet, gefügt werden. Der Kolben, der über die Führungshülse nun exakt zentriert ist, bildet mit dem Gehäuse einen ersten Anschlag, sodass der Kolben nicht über diesen ersten Anschlag hinaus bewegt werden kann. Mit der Führungshülse bildet der Kolben einen zweiten Anschlag, der dem ersten Anschlag entgegen gerichtet ist. Auch hier kann der Kolben nicht über den zweiten Anschlag hinaus bewegt werden. Somit ergibt sich zwischen dem ersten Anschlag und dem zweiten Anschlag eine Bewegungsstrecke für den Kolben in axialer Bewegungsrichtung, sodass der Kolben auf dieser Strecke frei aber nicht darüber hinaus bewegt werden kann.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Kolbeneinheit definieren zumindest eine der folgenden Komponenten umschließende Wände einer Druckkammer, die in der axialen Bewegungsrichtung des Kolbens mit einer Dichtung abgeschlossen ist, der an dem Kolben angeordnet ist:

– die Führungshülse; und
– das Gehäuse.

Die Druckkammer ist dazu eingerichtet, den hydraulischen Druck zu erzeugen, welcher die Auslenkung des Kolbens in axialer Bewegungsrichtung bewerkstelligt. Der Nutdichtring ist dabei vorteilhafter Weise an dem Kolben angeordnet, sodass der Nutdichtring stets in definierter Position zu dem beweglichen Kolben angeordnet ist. Der Nutdichtring hat die Aufgabe, das Spaltmaß seitlich zu den radialen Kolbenflächen zumindest soweit abzudichten, dass ein ausreichender Druck in der Druckkammer erzeugt werden kann. Bevorzugt verhindert der Nutdichtring ein Ausdringen der hydraulischen Flüssigkeit in den Spalt des Kolbens zwischen den radialen Flächen des Kolbens. Die Druckkammer kann dabei von der Führungshülse allein gebildet werden. Dazu ist die Führungshülse so ausgeformt, dass sie die Innen- und Außenflächen des Ringraums der Druckkammer bildet und die Rückwand, die der Kolbenwand gegenüber angeordnet ist und entsprechend das Gegenlager für die Axialkraftkomponente bildet. Bevorzugt ist hierbei dieser Druckraum oder die gesamte Führungshülse aus einem blechumgeformten Teil gebildet, und insbesondere tiefgezogen. Dabei kann die Führungshülse zumindest in einer Richtung beispielsweise durch das Gehäuse abgestützt werden, sodass die Führungshülse aus einem relativ dünnen Material gefertigt werden kann. In ähnlicher Weise kann aber auch die Druckkammer über das Gehäuse definiert werden. Das Gehäuse ist bevorzugt massiv ausgebildet und die Druckkammer durch Fräsen oder durch eine Aussparung in einem Gussteil, zum Beispiel Präzisionsguss, gebildet. Besonders bevorzugt wird die Druckkammer durch die Führungshülse und das Gehäuse gemeinsam gebildet. Dabei bildet die Führungshülse die Innenwand und das Gehäuse die Außenwand und die Rückwand wird durch eine der beiden Komponenten gebildet. Hierdurch können die Bauteile jeweils sehr einfach gefertigt werden und eine Wanddopplung ist nicht notwendig. Das hat zur Folge, dass der Bauraum der hierfür benötigt wird, gering gehalten werden kann und somit das Gewicht und der Materialaufwand gering sind.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Kolbeneinheit liegt die Führungshülse dem Kolben innenliegend zumindest teilweise an.
Hierdurch wird die Bewegung des Kolbens axial geführt und es wird kein weiteres Bauteil neben der Führungshülse und dem Gehäuse benötigt. Insbesondere bildet die Führungshülse in dieser Konfiguration die Innenwand des Ringraums der Druckkammer.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Kolbeneinheit legt der erste Anschlag eine maximale Ausfahrposition des Kolbens fest und der zweite Anschlag eine minimale Ausfahrposition des Kolbens.
Der erste Anschlag, den der Kolben mit dem Gehäuse bildet, kann zum Beispiel durch eine Querschnittsverengung am Gehäuse und einen nach außen ragenden Flansch am Kolben ausgebildet sein. Der zweite Anschlag, der mit dem Kolben und der Führungshülse gebildet wird, legt die minimale Ausfahrposition des Kolbens fest. Durch diese Anordnung der maximalen und minimalen Ausfahrposition des Kolbens wird eine Montagereihenfolge ermöglicht, die lediglich den Arretieranschlag mit dem Gehäuse als Befestigungspunkt für die gesamte Kolbeneinheit benötigt. Hierdurch wird das Fertigungsverfahren vereinfacht, weil nur ein einziger Fügeschritt ausgeführt werden muss. Unabhängig davon hat die Verteilung der Definitionen der Ausfahrpositionen auf die Komponenten Führungshülse und Gehäuse den Vorteil, dass die häufig größeren anliegenden Kräfte während der maximale Ausfahrposition des Kolbens von dem in der Regel massiven Gehäuse aufgenommen werden. Die häufig geringeren Kräfte während der minimale Ausfahrposition werden dagegen von der in der Regel aus einem Blechteil gefertigten Führungshülse aufgenommen. Während in der minimalen Ausfahrposition ein geringer beziehungsweise gar kein Druck anliegt und lediglich eine Definition der Bewegungsstrecke festgelegt wird, wird bei der maximalen Ausfahrposition gegebenenfalls ein Gegenlager zum anliegenden Höchstdruck durch die hydraulische Flüssigkeit notwendig. Das heißt, die Führungshülse muss nur eine geringe Kraft aufnehmen und bildet beispielsweise lediglich eine Verliersicherung. Der erste Anschlag hingegen wird von den relativ massiven Bauteilen Kolben und Gehäuse gebildet und ist eingerichtet, eine deutlich höhere Kraft aufnehmen zu können.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Kolbeneinheit bildet die Führungshülse einen Schutz gegen Eindringen von Schmutz in einen Zwischenraum zwischen zumindest zwei der folgenden Komponenten:

– dem Kolben;
– der Führungshülse; und
– dem Gehäuse.

Bei dieser Ausführungsform bildet die Führungshülse eine Umschalung des Zwischenraums insbesondere der Druckkammer und dem Bewegungsraum des Kolbens. Insbesondere bildet die Führungshülse ausgehend von dem Arretieranschlag bis zum zweiten Anschlag mit dem Kolben eine Schutzhülse. Eine solche Führungshülse kann beispielsweise ohne Durchführungen und Löcher ausgebildet sein, weil sich ihre Funktion auf den Arretieranschlag und das Bilden des zweiten Anschlags mit dem Kolben beschränkt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Kolbeneinheit weist das Gehäuse zumindest eine Aussparung auf und der Kolben oder die Führungshülse weist zumindest eine korrespondierende Erhebung auf, sodass der Kolben in seiner axialen Bewegungsrichtung beweglich ist und rotatorisch um die axiale Bewegungsrichtung fest ist.
Die Aussparung und die korrespondierende Erhebung verlaufen dabei bevorzugt parallel zur axialen Bewegungsrichtung. Durch die Lagerung des Kolbens in radialer Richtung, das heißt rotatorisch, wird einer Übertragung der Drehbewegung der Kraftübertragungseinheit auf das Gehäuse entgegengewirkt. Insbesondere wird durch die Unterbindung einer, zum Beispiel durch die Kraftübertragungseinheit induzierten, rotatorischen Bewegung des Kolbens der Nutdichtring geschont, weil dieser lediglich eine axiale Relativbewegung zu den Wänden der Druckkammer ausführen muss und nicht zusätzlich durch eine Reibung durch Rotation an den Wänden der Druckkammer belastet wird.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Kolbeneinheit ist das Gehäuse entgegen einer Dichtrichtung der Dichtung der Druckkammer einschiebbar.
Die Dichtung der Druckkammer ist zum Beispiel der Nutdichtring. Der Nutdichtring weist zu den Seiten, das heißt hin zu den Außenwänden der Druckkammer, jeweils eine Dichtlippe auf. Die Dichtlippe ist mit einem schiefen Winkel, beispielsweise zwischen 15° und 75°, zur axialen Bewegungsrichtung des Kolbens angeordnet, sodass die Dichtlippe zu der Druckkammer hinweist. Durch diese Anordnung wird die jeweilige Dichtlippe durch das Anlegen des Drucks an die Wand der Druckkammer angepresst. Der Nutdichtring ist üblicherweise mit einem Übermaß in Bezug auf die Abmaße der Druckkammer ausgelegt, sodass eine Abdichtung durch Anpressung der Dichtlippen sichergestellt werden kann. Bei einer trockenen Montage der Bauteile kann die Dichtung somit Schaden nehmen, wenn sie entgegen ihrer Ausrichtung der Dichtlippen in einen Spalt eingeschoben wird. Bei der hier vorgeschlagenen vorteilhaften Montageweise, wird der Nutdichtring in schonender Weise mit der Ausrichtung der Dichtlippen in die Druckkammer eingebracht, sodass die Dichtlippen nicht beschädigt werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Kolbeneinheit ist die Führungshülse aus einem Material gefertigt, welches einen niedrigen Reibungskoeffizienten zu zumindest einer der folgenden angrenzenden Komponenten aufweist:

– Kolben; und
– Dichtung.

Die Führungshülse kann beispielsweise aus einem relativ dünnen Blechmaterial gefertigt werden. Hierdurch werden die Kosten gegenüber einem Massivteil gesenkt. Es kann daher ein Material gewählt werden, welches bereits ohne weitere Oberflächenbehandlung eine geringe Reibung zu dem für den Kolben und/oder die Dichtung verwendetes Material aufweist. Das verwendete Material kann dabei teurer sein als ein Material bei konventioneller Fertiggung. Hierbei werden die Kosten jedoch dadurch wieder aufgewogen, dass weniger Material benötigt wird und ein Fertigungsschritt, nämlich die Oberflächenbehandlung der Führungshülse, eingespart werden kann. Es kann aber auch eine Führungshülse aus einem Kunststoff verwendet werden, weil die Führungshülse nur geringe Kräfte aufnehmen muss. Hierbei kann ein Kunststoff verwendet werden, der einen geringen Reibungskoeffizient aufweist, weil er entweder eine besonders glatte Oberfläche aufweist, selbstschmierend ist oder eine lipophile Oberfläche bildet, sodass stets in dem Spalt zwischen dem Kolben beziehungsweise der Dichtung ein geringer Ölfilm vorliegt. Es kann aber auch konventionelles Material eingesetzt werden, dass einer Oberflächenbehandlung der Reibfläche(n) der Führungshülse unterzogen wird.
Im Rahmen der Erfindung ist auch eine Kolbeneinheit für einen hydraulischen Zentralausrücker beschrieben, welche einen Kolben, eine Führungshülse, ein Gehäuse und einen Nutdichtring aufweist. Dabei weist der Kolben an einem ersten Ende eine Verengung des Kolbeninnendurchmessers und an einem zweiten Ende eine Erweiterung des Kolbenaußendurchmessers auf. Die Führungshülse bildet an einem dritten Ende ein das dritte Ende außenseitig umgebende U-Form und das Gehäuse bildet an einem vierten Ende eine Verengung des Gehäuseinnendurchmessers und an einem fünften Ende eine Aufnahme für das dritte Ende der Führungshülse.
Diese im Zusammenhang der Erfindung beschriebene Kolbeneinheit weist bevorzugt einige oder alle der vorteilhaften Funktionen der zuvor beschriebenen Kolbeneinheit auf. Sie stellt daher insbesondere eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Kolbeneinheit dar.
Durch die Verengung des ersten Endes des Kolbens und die Anordnung der Führungshülse im Innendurchmesser des Kolbens wird zwischen dem Kolben und der Führungshülse ein Anschlag gebildet. Dieser Anschlag definiert die minimale Ausfahrposition des Kolbens. Durch die Erweiterung des Kolbenaußendurchmessers an dem zweiten Ende des Kolbens und die Verengung des Gehäuses an einem vierten Ende wird ein weiterer Anschlag zwischen dem Kolben und dem Gehäuse gebildet, der die maximale Ausfahrposition des Kolbens festlegt. Die U-Form der Führungshülse an dem dritten Ende verbindet den Schaft der Führungshülse mit dem Gehäuse und bildet einen Zwischenraum, in dem der Kolben axial bewegt werden kann und in dem die Druckkammer und der Nutdichtring angeordnet sind. Der waagerechte Teil der U-Form bildet dabei vorzugsweise die Gegenwand für die axiale Kraftkomponente beim Anlegen des hydraulischen Drucks. Sie kann aber auch lediglich die feste axiale Positionierung der Führungshülse relativ zu dem Gehäuse durch eine weitere Anschlagsfläche an dem Gehäuse bilden. Der äußere Schenkel der U-Form der Führungshülse bildet einen Arretieranschlag mit dem Gehäuse, der mit diesem gefügt wird. Aus dieser Konstruktion ergibt sich eine vorteilhafte Montagereihenfolge. Der Kolben kann zunächst in das Gehäuse eingeschoben werden, wobei der Nutdichtring, der zum Beispiel an dem Kolben befestigt ist, wie obig beschrieben schonend in Dichtlippenausrichtung eingeschoben werden kann. Anschließend wird die Führungshülse in den Kolben eingeführt und in die Aufnahme am fünften Ende des Gehäuses eingeschoben. Alternativ kann die Führungshülse zunächst in den Kolben eingeführt werden und anschließend der Kolben in das Gehäuse zusammen mit der Führungshülse eingeführt werden. Sofern die Führungshülse eine reibungsoptimierte Oberfläche aufweist, ist eine Beschädigung des Nutdichtrings durch das gegenläufige Einschieben ausgeschlossen. Bei der alternativen Montagereihenfolge kann der Nutdichtring durch eine Spreizvorrichtung von der Oberfläche der Führungshülse abgehoben werden, anschließend kann die Spreizvorrichtung entnommen werden und der Kolben mit der maximal eingeschobenen Führungshülse in das Gehäuse eingebracht werden. Dabei wird die Oberfläche der Dichtlippen des Nutdichtrings nur minimal beansprucht.
Im Rahmen der Erfindung ist auch ein Kraftfahrzeug beschrieben, welches eine Antriebseinheit mit einer Abtriebswelle, einen Antriebsstrang und eine Kupplung zum lösbaren Verbinden der Abtriebswelle mit dem Antriebsstrang aufweist. Die Kupplung umfasst dabei eine Kolbeneinheit gemäß der obigen Beschreibung. Die Antriebseinheit ist im Kraftfahrzeug vor einer Fahrerkabine und quer zu einer Längsachse des Kraftfahrzeugs angeordnet.
Die meisten Kraftfahrzeuge weisen heutzutage einen Frontantrieb auf und ordnen daher bevorzugt die Antriebseinheit, beispielsweise eine Verbrennungskraftmaschine oder ein Elektromotor, vor der Fahrerkabine und quer zur Hauptfahrrichtung an. Der Bauraum ist bei einer solchen Anordnung besonders gering und es ist daher besonders vorteilhaft, eine Kupplung kleiner Baugröße zu verwenden.
Verschärft wird die Bauraumsituation bei Personenkraftwagen der Kleinwagenklasse nach europäischer Klassifizierung. Die verwendeten Aggregate in einem Personenkraftwagen der Kleinwagenklasse sind gegenüber Personenkraftwagen größerer Wagenklassen nicht wesentlich verkleinert. Dennoch ist der zur Verfügung stehende Bauraum bei Kleinwagen wesentlich kleiner. Die oben beschriebene Kolbeneinheit ist für die Verwendung in Kupplungen kleiner Baugröße geeignet, weil sie auf kleinem Bauraum eine effektive Abdichtung erreicht. Personenkraftwagen werden einer Fahrzeugklasse nach beispielsweise Größe, Preis, Gewicht, Leistung eingeordnet, wobei diese Definition einem steten Wandel nach den Bedürfnissen des Marktes unterliegt. Im US-Markt werden Fahrzeuge der Klasse Kleinwagen und Kleinstwagen nach europäischer Klassifizierung der Klasse der Subcompact Car und im Britischen Markt entsprechen sie der Klasse Supermini beispielsweise der Klasse City Car. Beispiele der Kleinstwagenklasse sind ein Volkswagen Fox oder ein Renault Twingo. Beispiele der Kleinwagenklasse sind ein Alfa Romeo Mito, Volkswagen Polo, Ford Fiesta oder Renault Clio.
Die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in beliebiger, technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können durch erläuternde Sachverhalte aus der Beschreibung und Details aus den Figuren ergänzt werden, wobei weitere Ausführungsvarianten der Erfindung aufgezeigt werden.
Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele, auf die die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Es zeigen:
1: einen hydraulischen Zentralrücker im Schnitt;
2: einen hydraulischen Zentralrücker mit Verdrehsicherung im Schnitt;
3: einen hydraulischen Zentralrücker mit Verdrehsicherung in räumlicher Ansicht; und
4: ein Kraftfahrzeug mit einer quer angeordneten Antriebseinheit.
1 zeigt einen hydraulischen Zentralrücker 2 im Schnitt, der eine Kolbeneinheit 1 aufweist. Die Kolbeneinheit 1 weist eine Kolben 3 mit einer Bewegungsrichtung 4 auf, der sich in der minimalen Ausfahrposition 17 befindet. Der Kolben 3 ist innenseitig von der Führungshülse 5 geführt, die wiederum über den Arretieranschlag 8 mit dem Gehäuse 6 verbunden ist. Zwischen der Führungshülse 5, dem Gehäuse 6 und dem Kolben 3 beziehungsweise dem Nutdichtring 7 ist eine Druckkammer 15 gebildet. Die Druckkammer 15 setzt sich somit zusammen aus einer ersten Wand 11, einer zweiten Wand 12, wobei die Wände 11, 12 beide zur Führungshülse 5 gehören, einer dritten Wand 13, die zum Gehäuse 6 gehört, und einer vierten Wand 14, die durch den Nutdichtring 7 am Kolben 3 gebildet ist. Der Kolben 3 bildet mit der Führungshülse 5 einen zweiten Anschlag 10, der die minimale Ausfahrposition 17 definiert. Mit dem Gehäuse 6 bildet der Kolben 3 einen ersten Anschlag 9, der die maximale Ausfahrposition 16 des Kolbens 3 definiert. Es ist hier zu erkennen, dass der Gehäuseinnendurchmesser 28 sich bis zur maximalen Ausfahrposition 16 gleichmäßig erstreckt und am Ende verengt, sodass der Anschlag 9 am zweiten Ende 23 des Kolbens 3 die maximale Ausfahrposition 16 festlegt.
2 zeigt einen hydraulischen Zentralrücker 2 im Schnitt mit einer Kolbeneinheit 1. Auch hier ist der Kolben 3 der Kolbeneinheit 1 innenseitig durch die Führungshülse 5 geführt, die über eine Aufnahme 30 am fünften Ende 29 des Gehäuses 6 durch die U-Form 26 am dritten Ende 25 der Führungshülse 5 im Arretieranschlag 8 positioniert ist. Weiterhin ist zu erkennen, dass der Kolbeninnendurchmesser 22 am ersten Ende 21 des Kolbens 3 verengt ist und somit den zweiten Anschlag 10 mit der Führungshülse 5 bildet. Die Verengung des Gehäuses 6 am vierten Ende 27 ist in dieser Darstellung von der Erhebung 19 in der Aussparung 18 des Gehäuses 6 verdeckt. Sie entspricht aber der Darstellung in 1. Ebenfalls ist die Erweiterung des Kolbenaußendurchmessers 24 des Kolbens 3 in diesem Beispiel durch die Erhebung 19 des Kolbens 3 verdeckt. In diesem Beispiel ist noch die Dichtrichtung 20 des Nutdichtrings 7 gezeigt, die in Richtung der Druckkammer 15 weist.
3 zeigt eine räumliche Ansicht eines hydraulischen Zentralrückers wie er beispielsweise in den 1 und 2 im Schnitt dargestellt ist. Hierbei sind die auf dem Radius verteilten Erhebungen 19 und Aussparungen 18 zu erkennen und ihre Funktion als Verdrehsicherung zu verstehen.
4 zeigt ein Kraftfahrzeug 31 mit einer Kupplung 35. Vor der Fahrerkabine 36 ist eine Antriebseinheit 32 mit der Abtriebswelle 33 angeordnet, über die die Abtriebseinheit 32 mit der Kupplung 35 verbunden ist, welche wiederum mit dem rein schematisch dargestellten Antriebsstrang 34 verbunden ist. Die Antriebseinheit 32 mit der Antriebsachse 38 ist quer zur Längsachse 37 des Kraftfahrzeugs 31 angeordnet.
Es wird eine Kolbeneinheit 1, beziehungsweise ein hydraulischer Zentralausrücker 2, vorgeschlagen, der keine Rückstellfeder aufweist und in seiner Bewegung auf einen minimalen und einen maximalen Ausfahrpunkt beschränkt ist. Zudem bedarf diese Kolbeneinheit 1 nur einen geringen Bauraum und schont den Nudichtring bei der Montage und beim Transport der Kolbeneinheit.
Bezugszeichenliste

1: Kolbeneinheit
2: hydraulischer Zentralrücker
3: Kolben
4: Bewegungsrichtung
5: Führungshülse
6: Gehäuse
7: Nutdichtring
8: Arretieranschlag
9: erster Anschlag
10: zweiter Anschlag
11: erste Wand
12: zweite Wand
13: dritte Wand
14: vierte Wand
15: Druckkammer
16: maximale Ausfahrposition
17: minimale Ausfahrposition
18: Aussparung
19: Erhebung
20: Dichtrichtung
21: erstes Ende
22: Kolbeninnendurchmesser
23: zweites Ende
24: Kolbenaußendurchmesser
25: drittes Ende
26: U-Form
27: viertes Ende
28: Gehäuseinnnendurchmesser
29: fünftes Ende
30: Aufnahme
31: Kraftfahrzeug
32: Antriebseinheit
33: Abtriebswelle
34: Antriebsstrang
35: Kupplung
36: Fahrerkabine
37: Längsachse
38: Antriebsachse

Claims

Kolbeneinheit (1) für einen hydraulischen Zentralrücker (2), aufweisend einen Kolben (3) mit einer axialen Bewegungsrichtung (4), eine Führungshülse (5), ein Gehäuse (6) und einen Nutdichtring (7), wobei die Führungshülse (5) mittels des Kolbens (3) geführt ist und die Führungshülse (5) einen Arretieranschlag (8) mit dem Gehäuse (6) bildet, und wobei der Kolben (3) einen ersten Anschlag (9) mit dem Gehäuse (6) und einen zweiten Anschlag (10) mit der Führungshülse (5) bildet, sodass der Kolben (3) zwischen zwei voneinander beabstandeten Positionen (16, 17) bewegbar ist.
Kolbeneinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest eine der folgenden Komponenten mit dem Kolben (3) umschließende Wände (11, 12, 13, 14) einer Druckkammer (15) definiert, die einseitig in der axialen Bewegungsrichtung (4) des Kolbens (3) mit dem Nutdichtring (7) abgeschlossen ist, der an dem Kolben (3) angeordnet ist: – die Führungshülse (5); und – das Gehäuse (6).
Kolbeneinheit (1) nach Anspruch 1, wobei die Führungshülse (5) in dem Kolben (3) innenliegend zumindest teilweise anliegt.
Kolbeneinheit (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der erste Anschlag (9) eine maximale Ausfahrposition (16) des Kolbens (3) und der zweite Anschlag (10) eine minimale Ausfahrposition (17) des Kolbens (3) festlegt.
Kolbeneinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Führungshülse (5) einen Schutz gegen Eindringen von Schmutz in einen Zwischenraum (15) zwischen zumindest zwei der folgenden Komponenten bildet: – dem Kolben (3); – der Führungshülse (5); und – dem Gehäuse (6).
Kolbeneinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gehäuse (6) zumindest eine Aussparung (18) aufweist und der Kolben (3) oder die Führungshülse (5) zumindest eine korrespondierende Erhebung (19) aufweist, sodass der Kolben (3) in seiner axialen Bewegungsrichtung (4) beweglich ist und rotatorisch um die axiale Bewegungsrichtung (4) fest ist.
Kolbeneinheit (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei das Gehäuse (6) entgegen einer Dichtrichtung (20) des Nutdichtrings (7) der Druckkammer (15) einschiebbar ist.
Kolbeneinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Führungshülse (5) aus einem Material gefertigt ist, welches einen niedrigen Reibungskoeffizienten zu zumindest einer der folgenden angrenzenden Komponenten aufweist: – Kolben (3); und – Nutdichtring (7).
Kolbeneinheit (1) für einen hydraulischen Zentralausrücker (2), aufweisend einen Kolben (3), eine Führungshülse (5), ein Gehäuse (6) und einen Nutdichtring (7), wobei der Kolben (3) an einem ersten Ende (21) eine Verengung des Kolbeninnendurchmessers (22) und an einem zweiten Ende (23) eine Erweiterung des Kolbenaußendurchmessers (24) aufweist, und wobei die Führungshülse (5) an einem dritten Ende (25) ein das dritte Ende (25) außenseitig umgebende U-Form (26) bildet, und wobei das Gehäuse (6) an einem vierten Ende (27) eine Verengung des Gehäuseinnendurchmessers (28) und an einem fünften Ende (29) eine Aufnahme (30) für das dritte Ende (25) der Führungshülse (5) bildet.
Kraftfahrzeug (31) aufweisend eine Antriebseinheit (32) mit einer Abtriebswelle (33), einen Antriebsstrang (34) und eine Kupplung (35) zum lösbaren Verbinden der Abtriebswelle (33) mit dem Antriebsstrang (34), wobei die Kupplung (35) eine Kolbeneinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche umfasst, und wobei die Antriebseinheit (32) im Kraftfahrzeug (31) vor einer Fahrerkabine (36) und quer zu einer Längsachse (37) des Kraftfahrzeugs (31) angeordnet ist.