DE102014222720A1 - Nehmerzylinder für eine Betätigungseinrichtung einer Reibkupplung - Google Patents

Nehmerzylinder für eine Betätigungseinrichtung einer Reibkupplung Download PDF

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Daniel Bosnjak
Johannes Oser
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Schaeffler Technologies AG and Co KG
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Schaeffler Technologies AG and Co KG
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D25/00Fluid-actuated clutches
    • F16D25/08Fluid-actuated clutches with fluid-actuated member not rotating with a clutching member
    • F16D25/082Fluid-actuated clutches with fluid-actuated member not rotating with a clutching member the line of action of the fluid-actuated members co-inciding with the axis of rotation
    • F16D25/083Actuators therefor

Abstract

Nehmerzylinder für eine Betätigungseinrichtung einer Reibkupplung, aufweisend ein Gehäuse mit einer Druckkammer und einem Kolben, wobei eine Dichtung mit dem Kolben zumindest teilweise in der Druckkammer bewegbar ist, wobei der Kolben eine Raste aufweist, die in einen Einschnitt des Gehäuses einrastbar ist, so dass ein Lösen des Kolbens von dem Gehäuse oder ein Lösen der Dichtung aus der Druckkammer verhindert wird.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Nehmerzylinder für eine Betätigungseinrichtung einer Reibkupplung, mit dem die Reibkupplung einrückbar und ausrückbar ist. Solche Nehmerzylinder werden insbesondere im Bereich der Kraftfahrzeugtechnik eingesetzt.
  • Reibkupplungen dienen der Unterbrechung eines Drehmomentflusses von einem Verbrennungsmotor auf einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs. Zur Betätigung solcher Reibkupplungen dienen Betätigungseinrichtungen, die regelmäßig einen über eine Hydraulikleitung mit einem Geberzylinder verbundenen Nehmerzylinder aufweisen. Bei dem Geberzylinder kann es sich beispielsweise um ein mechanisches Fußpedal oder um eine elektrische Hydraulikpumpe handeln. Mittels des Geberzylinders ist in einer Druckkammer des Nehmerzylinders ein hydraulischer Druck erzeugbar, durch den ein Kolben des Nehmerzylinders verstellbar ist. Durch die Bewegung des Kolbens ist die Reibkupplung einrückbar und/oder ausrückbar. Der Kolben ist gegenüber der Druckkammer mit einer Dichtung abgedichtet. Um ein Herausfallen der Dichtung oder des Kolbens aus dem Druckraum des Nehmerzylinders beispielsweise während des Transports des Nehmerzylinders zu vermeiden, sind Bördelbleche als zusätzliche Bauteile als Transportsicherung bekannt. Nachteilig an diesen Bördelblechen sind zusätzliche Herstellkosten und zusätzliche Montageschritte.
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, die mit Bezug auf den Stand der Technik geschilderten Probleme zumindest teilweise zu lösen und insbesondere einen Nehmerzylinder für eine Betätigungseinrichtung einer Reibkupplung anzugeben, der eine Transportsicherung ohne zusätzliche Bauteile aufweist.
  • Diese Aufgaben werden gelöst mit einem Nehmerzylinder gemäß den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Nehmerzylinders sind in den abhängig formulierten Patentansprüchen angegeben. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den abhängig formulierten Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Patentansprüchen angegeben Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden.
  • Der erfindungsgemäße Nehmerzylinder für eine Betätigungseinrichtung einer Reibkupplung, weist ein Gehäuse mit einer Druckkammer und einem Kolben auf, wobei eine Dichtung mit dem Kolben zumindest teilweise in der Druckkammer bewegbar ist und wobei der Kolben zumindest eine Raste aufweist, die in einen Einschnitt des Gehäuses einrastbar ist, so dass ein Lösen des Kolbens von dem Gehäuse oder ein Lösen der Dichtung aus der Druckkammer verhindert wird.
  • Der hier vorgeschlagene Nehmerzylinder dient insbesondere der Betätigung einer Reibkupplung, wie beispielswiese einer Doppelkupplung. Zum Einrücken und/oder Ausrücken solcher Reibkupplungen sind Betätigungseinrichtungen bekannt, die regelmäßig einen Nehmerzylinder und einen Geberzylinder aufweisen, die über eine Druckleitung miteinander verbunden sind. Der Nehmerzylinder weist ein Gehäuse auf, das im Wesentlichen rotationssymmetrisch, zumindest teilweise rohrförmig und/oder auf eine Getriebeeingangswelle eines Getriebes aufsteckbar ist. Zudem besteht das Gehäuse bevorzugt zumindest teilweise aus Kunststoff. Mittels des Geberzylinders, beispielsweise einem mechanischen Fußpedal oder einer elektrischen Hydraulikpumpe, ist in einer Druckkammer des Gehäuses des Nehmerzylinders mittels eines Hydraulikmediums, beispielsweise ein Hydraulikfluid, wie zum Beispiel Hydrauliköl, ein Druck einstellbar, durch den ein Kolben des Nehmerzylinders zum Einrücken und/oder Ausrücken der Reibkupplung verstellbar ist. Der Kolben ist im Wesentlichen ringförmig und/oder rotationssymmetrisch ausgebildet. Weiterhin ist der Kolben mittels einer Dichtung gegenüber der Druckkammer abgedichtet, so dass das Hydraulikmedium aus der Druckkammer nicht austreten kann. Die Dichtung ist mit dem Kolben zumindest teilweise in der Druckkammer bewegbar.
  • Um zu verhindern, dass sich der Kolben von dem Gehäuse oder die Dichtung aus der Druckkammer löst, weist der Kolben zumindest eine Raste auf, die in einem Einschnitt des Gehäuses einrastbar ist. Die zumindest eine Raste und der Einschnitt des Gehäuses sind hierzu insbesondere derart angeordnet, dass die zumindest eine Raste in den Einschnitt des Gehäuses einrastet, wenn der Kolben maximal zulässig aus der Druckkammer herausgefahren ist. Durch das Einrasten der zumindest einen Raste in den Einschnitt des Gehäuses wird somit ein weiteres Herausfahren des Kolbens beziehungsweise der Dichtung aus der Druckkammer verhindert. Folglich sind für den Transport des Nehmerzylinders keine zusätzlichen Bördelbleche mehr erforderlich, so dass zusätzliche Montageschritte und somit Kosten vermieden werden können.
  • Ebenfalls vorteilhaft ist es, wenn das Gehäuse eine Führungshülse zur Führung des Kolbens aufweist und wobei der Einschnitt in der Führungshülse ausgebildet ist. Bei der Führungshülse handelt es sich insbesondere um einen zumindest teilweise rohrförmigen Abschnitt des Gehäuses des Nehmerzylinders, der auf einer Getriebeeingangswelle anordenbar ist. Die Führungshülse kann zudem als separates Bauteil des Gehäuses ausgebildet sein. Die Führungshülse führt den Kolben insbesondere auf ihrer äußeren Mantelfläche.
  • Ferner ist es vorteilhaft, wenn der Einschnitt in einer äußeren Mantelfläche der Führungshülse ausgebildet ist.
  • Zudem ist es vorteilhaft, wenn der Einschnitt durch die zumindest eine Raste in einer ersten axialen Richtung überwindbar und in einer zweiten axialen Richtung nicht überwindbar ist. Die erste axiale Richtung und die zweite axiale Richtung verlaufen insbesondere parallel zu einer Längsachse des Nehmerzylinders. Bei der ersten axialen Richtung handelt es sich insbesondere um eine Bewegungsrichtung des Kolbens in die Druckkammer hinein. Bei der zweiten axialen Richtung handelt es sich insbesondere um eine Bewegungsrichtung des Kolbens aus der Druckkammer heraus. Dies bedeutet insbesondere, dass der Kolben bei der Montage in die Druckkammer einführbar ist, ohne dass die zumindest eine Raste die Bewegung des Kolbens in der ersten axialen Richtung blockiert. Demgegenüber ist der Einschnitt und/oder die zumindest eine Raste derart ausgestaltet, dass der Einschnitt durch die zumindest eine Raste in der zweiten axialen Richtung nicht überwindbar ist, so dass die Bewegung des Kolbens in der zweiten axialen Richtung blockiert ist, wenn die zumindest eine Raste in den Einschnitt eingerastet ist.
  • Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn der Einschnitt eine radial nach innen führende Rampe aufweist, die zu einem Anschlag für die zumindest eine Raste führt. Bei der Rampe handelt es sich insbesondere um einen Bereich des Einschnitts, der von der äußeren Mantelfläche der Führungshülse in der zweiten axialen Richtung radial nach innen zu einem Anschlag führt. Bei dem Anschlag handelt es sich insbesondere um einen Absatz mit einer radial verlaufenden beziehungsweise axial orientierten Fläche. Bei einer Bewegung des Kolbens in die zweite axiale Richtung kommt die zumindest eine Raste mit dem Anschlag in Kontakt, so dass eine weitere Bewegung des Kolbens in der zweiten axialen Richtung verhindert wird.
  • Ebenfalls vorteilhaft ist es, wenn der Einschnitt eine Tiefe von 1 mm (Millimeter) bis 10 mm aufweist. Die Tiefe des Einschnitts bemisst sich insbesondere ausgehend von der äußeren Mantelfläche der Führungshülse radial nach innen.
  • Ferner ist es vorteilhaft, wenn die zumindest eine Raste zumindest teilweise flexibel ausgebildet ist.
  • Zudem ist es vorteilhaft, wenn die zumindest eine Raste mindestens außerhalb des Einschnitts in einer radialen Richtung nach innen vorgespannt ist. Dies bedeutet insbesondere, dass die zumindest eine Raste eine Kraft auf das Gehäuse und/oder die äußere Mantelfläche der Führungshülse ausübt, wenn sich die zumindest eine Raste nicht in dem Einschnitt befindet.
  • Vorzugsweise weist die zumindest eine Raste eine sich in eine zweite axiale Richtung erstreckende Federzunge auf.
  • Zudem ist es vorteilhaft, wenn die zumindest eine Raste zumindest teilweise aus Kunststoff besteht.
  • Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren besonders bevorzugte Variante der Erfindung zeigen, diese jedoch nicht darauf beschränkt ist. Dabei sind gleiche Bauteile in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen. Es zeigen schematisch:
  • 1: ein Nehmerzylinder mit einem eingefahrenen Kolben;
  • 2: der Nehmerzylinder mit einem ausgefahrenem Kolben; und
  • 3: ein Kolben des Nehmerzylinders in einer perspektivischen Darstellung.
  • Die 1 zeigt einen Nehmerzylinder 1 in einer Schnittdarstellung. Der Nehmerzylinder 1 weist eine Längsachse 18 auf und ist im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet. Weiterhin weist der Nehmerzylinder 1 ein Gehäuse 2 mit einer Druckkammer 3 und einem Kolben 4 auf. Der Kolben 4 ist mittels eines hier nicht gezeigten Hydraulikmediums in der Druckkammer 3 parallel zu der Längsachse 18 in einer ersten axialen Richtung 10 und einer zweiten axialen Richtung 11 bewegbar. An dem Kolben 4 ist zudem eine Dichtung 5 befestigt, die mit dem Kolben 4 parallel zu der Längsachse 18 in der Druckkammer 3 bewegbar ist und die ein Austreten des Hydraulikmediums aus der Druckkammer 3 verhindert. Weiterhin weist der Kolben 4 vier Rasten 6 auf, von denen in der 2 jedoch lediglich zwei zu erkennen sind. Die Rasten 6 sind in einer radialen Richtung 15 nach innen vorgespannt, so dass diese eine Kraft auf eine Mantelfläche 9 einer Führungshülse 8 des Gehäuses 2 ausüben. In der Mantelfläche 9 der Führungshülse 8 ist ferner ein Einschnitt 7 ausgebildet. In der zweiten axialen Richtung 11 führt von der Mantelfläche 11 eine Rampe 12 des Einschnitts 7 in der radialen Richtung 15 nach innen und führt zu einem Anschlag 13 für die Raste 6. Der Einschnitt 7 weist zudem eine Tiefe 14 auf.
  • Die 2 zeigt den Nehmerzylinder 1, nachdem der Kolben 4 mit der Dichtung 5 in der zweiten axialen Richtung 11 aus der Druckkammer 3 des Gehäuses herausgefahren wurde. Zu erkennen ist hier, dass der Kolben 4 so weit in die zweite axiale Richtung 11 aus der Druckkammer 3 herausfahrbar ist, bis dass die elastische Raste 6 radial nach innen in den Einschnitt 7 einschnappt und an dem Anschlag 13 anschlägt. Ein Lösen des Kolbens 4 von dem Gehäuse 2 oder ein Lösen der Dichtung 5 aus der Druckkammer 3 wird somit verhindert.
  • Die 3 zeigt den Kolben 4 in einer perspektivischen Darstellung. Zu erkennen ist hier, dass der Kolben 4 vier Rasten 6 aufweist, die auf einer Innenfläche 19 und an einer Stirnseite 17 des Kolbens ausgebildet sind. Weiterhin sind die Rasten 6 nach Art von Federzungen 16 ausgestaltet.
  • Die vorliegende Erfindung zeichnet sich insbesondere durch eine geringe Bauteilanzahl aus.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Nehmerzylinder
    2
    Gehäuse
    3
    Druckkammer
    4
    Kolben
    5
    Dichtung
    6
    Raste
    7
    Einschnitt
    8
    Führungshülse
    9
    Mantelfläche
    10
    erste axiale Richtung
    11
    zweite axiale Richtung
    12
    Rampe
    13
    Anschlag
    14
    Tiefe
    15
    radiale Richtung
    16
    Federzunge
    17
    Stirnseite
    18
    Längsachse
    19
    Innenfläche

Claims (10)

  1. Nehmerzylinder (1) für eine Betätigungseinrichtung einer Reibkupplung, aufweisend ein Gehäuse (2) mit einer Druckkammer (3) und einem Kolben (4), wobei eine Dichtung (5) mit dem Kolben (4) zumindest teilweise in der Druckkammer (3) bewegbar ist und wobei der Kolben (4) zumindest eine Raste (6) aufweist, die in einen Einschnitt (7) des Gehäuses (2) einrastbar ist, so dass ein Lösen des Kolbens (4) von dem Gehäuse (2) oder ein Lösen der Dichtung (5) aus der Druckkammer (3) verhindert wird.
  2. Nehmerzylinder (1) nach Anspruch 1, wobei das Gehäuse (2) eine Führungshülse (8) zur Führung des Kolbens (4) aufweist und wobei der Einschnitt (7) in der Führungshülse (8) ausgebildet ist.
  3. Nehmerzylinder (1) nach Anspruch 2, wobei der Einschnitt (7) in einer äußeren Mantelfläche (9) der Führungshülse (8) ausgebildet ist.
  4. Nehmerzylinder (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Einschnitt (7) durch die zumindest eine Raste (6) in einer ersten axialen Richtung (10) überwindbar und in einer zweiten axialen Richtung (11) nicht überwindbar ist.
  5. Nehmerzylinder (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Einschnitt (7) eine radial nach innen führende Rampe (12) aufweist, die zu einem Anschlag (13) für die zumindest eine Raste (7) führt.
  6. Nehmerzylinder (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Einschnitt (7) eine Tiefe (14) von 1 mm bis 10 mm aufweist.
  7. Nehmerzylinder (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zumindest eine Raste (6) zumindest teilweise flexibel ausgebildet ist.
  8. Nehmerzylinder (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zumindest eine Raste (6) mindestens außerhalb des Einschnitts (7) in einer radialen Richtung (15) nach innen vorgespannt ist.
  9. Nehmerzylinder (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zumindest eine Raste (6) eine sich in eine zweite axiale Richtung (11) erstreckende Federzunge (16) aufweist.
  10. Nehmerzylinder (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zumindest eine Raste (6) zumindest teilweise aus Kunststoff besteht.
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WO2018054412A1 (de) * 2016-09-20 2018-03-29 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Betätigungssystem und kupplungseinrichtung für ein kraftfahrzeug

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