DE102016124815A1

DE102016124815A1 - Pneumatischer Zentralausrücker

Info

Publication number: DE102016124815A1
Application number: DE102016124815.0A
Authority: DE
Inventors: Frank Fritsch; Massimo Merola
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2016-12-19
Filing date: 2016-12-19
Publication date: 2018-06-21
Also published as: WO2018113836A1; DE112017006363A5

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen pneumatischen Zentralausrücker (10) für ein Betätigungssystem einer Fahrzeugkupplung, aufweisend eine Führungshülse (12) und einen zumindest teilweise durch die Führungshülse (12) begrenzten Druckraum (14), wobei in dem Druckraum (14) ein Betätigungskolben (16) zum Ansteuern eines Lagers (18) zum Betätigen der Fahrzeugkupplung axial bezüglich der Führungshülse (12) pneumatisch verlagerbar ist, wobei der Zentralausrücker (10) eine Umhüllung (32) mit variabler Länge aufweist, wobei die Umhüllung (32) an der Führungshülse (12) und dem Betätigungskolben (16) fixiert ist derart, dass sich die Länge der Umhüllung (32) bei einer axialen Verlagerung des Betätigungskolbens (16) verändert.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen pneumatischen Zentralausrücker mit einer verbesserten Resistenz gegenüber Verschmutzungen. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein pneumatisches Kupplungssystem aufweisend einen derartigen Zentralausrücker.
Betätigungssysteme für Kraftfahrzeug sind weitläufig bekannt. Diese können je nach Anwendungsgebiet hydraulisch oder pneumatisch betätigt sein. Beispielsweise sind pneumatische Zentralausrücker bekannt, die Bestandteil eines Ausrücksystems als Betätigungssystem sind. Diese werden oftmals bei Lastkraftwagen verwendet.
Insbesondere bei harschen Anwendungen, wie etwa bei Lastkraftwagen, können dabei Probleme bezüglich eines Schmutzeintrags in das Betätigungssystem auftreten. Ein Schmutzeintrag kann zu Beschädigungen des Betätigungssystems beziehungsweise zu Fehlfunktionen desselben führen. Dadurch wird oftmals ein Service-Aufwand hervorgerufen, den es zu vermeiden gilt. Um einen Schmutzeintrag zu verhindern, sind Lösungen bekannt. Diese bieten jedoch noch Verbesserungspotential.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zumindest teilweise zu überwinden. Es ist insbesondere die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung bereitzustellen, durch welche die Langzeitstabilität einer hydraulischen Betätigungseinrichtung durch einen verbesserten Schutz gegen einen Schmutzeintrag verbessert werden kann.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch einen pneumatischen Zentralausrücker mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Die Lösung der Aufgabe erfolgt ferner durch ein pneumatisches Kupplungssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, in der Beschreibung oder den Figuren beschrieben, wobei weitere in den Unteransprüchen oder in der Beschreibung oder den Figuren beschriebene oder gezeigte Merkmale einzeln oder in einer beliebigen Kombination einen Gegenstand der Erfindung darstellen können, wenn sich aus dem Kontext nicht eindeutig das Gegenteil ergibt.
Es wird vorgeschlagen ein pneumatischer Zentralausrücker für ein Betätigungssystem einer Fahrzeugkupplung, aufweisend eine Führungshülse und einen zumindest teilweise durch die Führungshülse begrenzten Druckraum, wobei in dem Druckraum ein Betätigungskolben zum Ansteuern eines Lagers zum Betätigen der Fahrzeugkupplung axial bezüglich der Führungshülse pneumatisch verlagerbar ist, wobei der Zentralausrücker eine Umhüllung mit variabler Länge aufweist, wobei die Umhüllung an der Führungshülse und dem Betätigungskolben fixiert ist derart, dass sich die Länge der Umhüllung bei einer axialen Verlagerung des Betätigungskolbens verändert.
Ein vorbeschriebener Zentralausrücker kann einfach herstellbar sein und dabei eine deutlich verbesserte Resistenz gegen Verschmutzungen aufweisen.
Der vorbeschriebene pneumatische Zentralausrücker dient somit dem Einsatz in einem Betätigungssystem, insbesondere Ausrücksystem, einer Fahrzeugkupplung, und dabei insbesondere der Betätigung einer Kupplung eines Kraftfahrzeugs, wie etwa eines Lastkraftwagens. Der Zentralausrücker wird dabei pneumatisch angesteuert, wie dies grundsätzlich für derartige Systeme bekannt ist.
Der pneumatische Zentralausrücker ist insbesondere ausgestaltet als ein sogenannter CPCA (Concentric Pneumatic Clutch Actuator) und wird beispielsweise auch als Pneumatikzylinder benannt. Er umfasst eine Führungshülse, die in an sich bekannter Weise radial innen dem Aufnehmen einer Getriebewelle dienen kann. Ferner umfasst der Zentralausrücker einen zumindest teilweise durch die Führungshülse begrenzten Druckraum, wobei in dem Druckraum ein Betätigungskolben zum Ansteuern eines Lagers zum Betätigen der Fahrzeugkupplung axial bezüglich der Führungshülse pneumatisch verlagerbar ist. In anderen Worten ist ein Druckraum vorgesehen, der mit Druckluft beaufschlagt werden kann, und der beispielsweise in der Führungshülse angeordnet sein kann oder als Wandung die Zylinderhülse aufweisen kann. Durch die Beaufschlagung des Druckraums mit Druckluft kann der Betätigungskolben axial verlagert werden. Durch die axiale Verlagerung kann der Betätigungskolben ein Lager, wie insbesondere ein Einrück- beziehungsweise Ausrücklager ansteuern, welches auf die Fahrzeugkupplung wirkt.
Dabei kann es vorgesehen sein, dass die Druckluft unmittelbar auf den Betätigungskolben wirkt oder mittelbar, über Zwischenschaltung weiterer Bauteile. Beispielsweise kann es bevorzugt sein, dass in dem Druckraum ein Pneumatikkolben vorgesehen ist, der gegen die Druckraumwandungen, also etwa gegen die Führungshülse, radial abgedichtet ist und durch den Eintritt von Druckluft verlagert werden kann und so, etwa unter Zwischenschaltung eines weiteren, etwa aus Kunststoff gefertigten Kolbens, auf den Betätigungskolben wirken und diesen so axial verlagern kann. Ferner kann der Betätigungskolben als Aluminiumkolben ausgestaltet sein.
Bei dem vorbeschriebenen pneumatischen Zentralausrücker ist es weiterhin vorgesehen, dass dieser eine Umhüllung mit variabler Länge aufweist, wobei die Umhüllung an der Führungshülse und dem Betätigungskolben fixiert ist derart, dass sich die Länge der Umhüllung bei einer axialen Verlagerung des Betätigungskolbens verändert. Beispielsweise kann die Umhüllung insbesondere an der Führungshülse dichtend und/oder unbeweglich fixiert sein. Insbesondere diese Ausgestaltung kann den Eintrag von Schmutz in empfindliche Zonen des Zentralausrückers verhindern.
Durch das Vorsehen einer auch als Schmutzschutz zu bezeichnenden Umhüllung mit einer variablen Länge, also einer Länge, welche in Bezug auf die Führungshülse in axialer Richtung variabel beziehungsweise veränderbar ist, kann die Umhüllung zu jeden Zeitpunkt sicher an der Führungshülse und ferner an dem Betätigungskolben fixiert sein. Somit kann das Eintreten von Schmutz besonders sicher verhindert werden. Dadurch, dass sich die Länge der Umhüllung bei einer axialen Verlagerung des Betätigungskolbens verändert, kann weiterhin eine axiale Bewegbarkeit des Kolbens unbeeinträchtigt bleiben beziehungsweise kann es ermöglicht werden, dass die Umhüllung das Verlagern des Betätigungskolbens nicht stört. Dadurch kann ein sicheres und verlässliches beziehungsweise stabiles Arbeiten System ermöglicht werden.
Ein vorbeschriebener Zentralausrücker ist somit besonders robust gegen den Eintrag von Schmutzpartikeln, was Beschädigungen oder Fehlfunktionen bedingt durch Schmutzeintrag verhindern oder zumindest signifikant reduzieren kann.
Besonders bevorzugt kann es sein, wenn die Umhüllung den Bereich zwischen der Führungshülse und dem Betätigungskolben abdichtet beziehungsweise vor Schmutzeintrag schützt. Insbesondere in dieser Ausgestaltung kann es sicher verhindert werden, dass Schmutz in den Bereich radial zwischen den Betätigungskolben und die Führungshülse, insbesondere in den vorderen, also der Kupplung zugewandten Bereich, der Führungshülse, gelangt, was besonders vorteilhaft sein kann. Denn es hat sich herausgestellt dass insbesondere diese Position für eingetragenen Schmutz anfällig sein kann beziehungsweise eingetragener Schmutz sich in dieser Position nachteilig auswirken kann.
Im Detail kann Abrieb erhöhten Verschleiß, etwa am vorderen Gleitband bzw. Kolbengleitring verursachen, beziehungsweise können Dichtungen aufgrund von Schmutzpartikeln beschädigt werden. Dies führt zu einem hohen radialen Spiel zwischen Führungsrohr und Kolben. Bei einem zu hohen radialen Spiel fängt das System an zu taumeln und das Sensorsignal bzw. die Magnetposition kann nicht mehr genau detektiert werden und es resultiert eine Fehlfunktion oder ein Ausfall im System. Dies kann durch einen vorbeschriebenen Zentralausrücker jedoch verhindert oder die Gefahr hierfür signifikant reduziert werden, denn insbesondere an der Position des Gleitbands beziehungsweise der Dichtung zum Führungsrohr beziehungsweise der Führungshülse kann die Umhüllung schützen.
Dies kann realisiert werden etwa durch eine dichtende Fixierung der Umhüllung an der Führungshülse, wobei es grundsätzlich ferner bevorzugt sein kann, dass die Umhüllung an der der Führungshülse entgegengesetzt angeordneten Seite des Betätigungskolbens fixiert ist.
Bezüglich der Umhüllung kann es in einer Ausgestaltung vorgesehen sein, dass die Umhüllung als zweiteilige Hülse mit einem ersten Hülsenelement und einem zu dem ersten Hülsenelement koaxial ausgebildeten zweiten Hülsenelement ausgestaltet ist, wobei das erste Hülsenelement an der Führungshülse fixiert ist und wobei das zweite Hülsenelement an dem Betätigungskolben fixiert ist, und wobei das erste Hülsenelement an dem zweiten Hülsenelement axial beweglich zu diesem fixiert ist Somit sind in dieser Ausgestaltung zwei Hülsenelemente vorgesehen, welche relativ zueinander beweglich sind, um die axiale Bewegung des Kolbens auszugleichen beziehungsweise die Länge der Umhüllung zu verändern. Zweckmäßigerweise aber nicht notwendiger Weise sind die Hülsenelemente zueinander abgedichtet, um auch an der Verbindungsposition der Hülsenelemente keinen Schmutzeintrag zu erlauben. Somit kann in dieser Ausgestaltung auf einfache Weise ein Schmutzeintrag über den gesamten Hub des Betätigungskolbens verhindert werden. Darüber hinaus kann es durch eine Hülse beziehungsweise durch Hülsenelemente erlaubt werden, dass die Umhüllung eine hohe Stabilität aufweist, was einen langzeitstabilen Betrieb gewährleisten kann.
Dabei kann in einer Ausgestaltung eine unbewegliche beziehungsweise spielfreie Fixierung des ersten Hülsenelements an der Führungshülse es ermöglichen, dass dort ein Schmutzeintrag besonders sicher verhindert werden kann. Eine Befestigung des zweiten Hülsenelements an dem Betätigungskolben kann ebenfalls spielfrei oder auch axial spielbehaftet ausgeführt sein, wobei letzteres den möglichen Hub vergrößern kann.
Bezüglich der Hülsenelemente kann es vorteilhaft sein, dass das erste Hülsenelement, also das an der Führungshülse fixierte Hülsenelement, aus einem Metall geformt ist und dass das zweite Hülsenelement, also das an dem Betätigungskolben fixierte Hülsenelement, aus einem Kunststoff geformt ist. In dieser Ausgestaltung können die Hülsenelemente besonders vorteilhaft an der Führungshülse beziehungsweise an dem Betätigungskolben fixiert sein. Beispielsweise kann es vorgesehen sein, dass das erste Hülsenelement an der Führungshülse durch einen Presssitz fixiert ist, wie etwa am Endbereich der Führungshülse eingepresst ist. Diese Fixierung kann insbesondere unter Verwendung eines Metalls von Vorteil sein und auf einfache Weise erlauben, dass das Hülsenelement die Führungshülse umgreift und an dieser insbesondere spielfrei fixiert ist, so dass ein Schmutzeintrag zwischen Führungshülse und Hülsenelement verhindert werden kann. Bezüglich des zweiten Hülsenelements kann es vorgesehen sein, dass dieses einen radial angeordneten Vorsprung als axial wirkenden Anschlag aufweist, der axial zwischen zwei Anschlägen des Betätigungskolbens angeordnet ist, oder umgekehrt. In anderen Worten kann ein Anschlag des Betätigungskolbens axial zwischen zwei Anschlägen des Hülsenelements positioniert sein. Dadurch kann der Anschlag des Hülsenelements mit den Anschlägen des Betätigungskolbens wechselwirken und so eine axiale Bewegung des Hülsenelements verhindern oder begrenzen, so dass das zweite Hülsenelement mit axialem Spiel oder auch spielfrei an dem Betätigungskolben fixiert sein kann.
Bevorzugt kann es vorgesehen sein, dass das erste Hülsenelement an dem zweiten Hülsenelement durch axial wechselwirkende korrespondierende Anschläge in axialer Richtung fixiert ist. Insbesondere können das erste und das zweite Hülsenelement jeweils einen axial wirkenden Anschlag aufweisen, wodurch ein axiales Herausgleiten des zweiten Hülsenelements aus dem ersten Hülsenelement oder umgekehrt verhindert werden kann. In dieser Ausgestaltung kann eine sichere Fixierung der beiden Hülsenelemente ermöglicht werden und dennoch ein problemloses axiales Bewegen der Hülsenelemente relativ zueinander ermöglicht werden, was einen großen und etwa durch die Positionierung der Anschläge einfach einstellbaren Hub des Betätigungskolbens ermöglichen kann.
Somit ist das zweite Hülsenelement axial beweglich und das erste Hülsenelement steht axial fest, um so einen Schmutzschutz zu bieten und gleichermaßen den Hub des Betätigungskolbens ausgleichen zu können.
In einer weiteren Ausgestaltung kann es vorgesehen sein, dass die Umhüllung als Teleskopfeder ausgestaltet ist, wobei ein erstes axiales Ende der Teleskopfeder an der Führungshülse fixiert ist und wobei ein zweites axiales Ende der Teleskopfeder an dem Betätigungskolben fixiert ist. Teleskopfedern sind eine einfache und kostengünstige Ausgestaltung, bei einer variierenden Länge eine sichere Abdichtung zu ermöglichen, da die Teleskopfederelemente ineinander geschoben werden können oder auseinander gezogen werden können, um so auf einen Hub des Betätigungskolben zu antworten. Dabei wird wegen einer so möglichen sicheren Fixierung der axial äußeren Teleskopfederelemente an der Führungshülse beziehungsweise an dem Betätigungskolben trotz unterschiedlichen Hüben sicher der Eintrag von Verschmutzungen verhindert.
Bezüglich der Fixierung der Teleskopfeder kann es vorteilhaft sein, wenn das erste axiale Ende der Teleskopfeder an der Führungshülse mit einem Zentrierflansch fixiert ist und/oder dass das zweite axiale Ende der Teleskopfeder an dem Betätigungskolben mit einem Zentrierflansch fixiert ist. Diese Ausgestaltung ermöglicht eine definierte und gut abdichtende Fixierung an der Führungshülse beziehungsweise an dem Betätigungskolben. Darüber hinaus kann die Position und Ausrichtung der axialen Enden der Teleskopfeder beziehungsweise der Teleskopfeder als solcher besonders definiert sein. Dadurch kann es verhindert werden, dass die Teleskopfeder in ihrer Ausrichtung verkippt, wodurch ein Zusammenschieben beziehungsweise Auseinanderziehen der Teleskopfeder ohne großen Kraftaufwand sichergestellt werden kann. Dies wiederum ermöglicht ein kraftarmes axiales Verlagern des Betätigungskolbens und dadurch ein sicheres und stabiles Arbeiten des Zentralausrückers.
Bezüglich der Befestigung mittels eines oder zweier Zentrierflansche kann es vorgesehen sein, dass im oberen Bereich, also an der Führungshülse, ein an der Führungshülse feststehender, beispielsweise die Führungshülse umgreifender, Zentrierflansch, etwa aus Stahl gefertigt, verwendet wird. Im unteren Bereich, also an dem Betätigungskolben, kann ein weiterer, an dem Betätigungskolben etwa feststehend, beispielsweise durch einen Anschlag, fixierter Zentrierflansch, ebenfalls etwa aus Stahl gefertigt, vorgesehen sein. Durch den Flansch kann eine insbesondere axiale und radiale Fixierung der Teleskopfeder an Betätigungskolben beziehungsweise Führungshülse ermöglicht werden. Dadurch kann bei einer axialen Bewegung des Betätigungskolbens die Teleskopfeder ihre Länge vergrößern oder verkleinern. Eine weitere Möglichkeit der Fixierung der Teleskopfeder an dem Betätigungskolben kann darin gesehen werden, diesen über einen Anschlag am Betätigungskolben, beziehungsweise an einem Hinterschnitt oder einem Anschlag hiervon, zu fixieren.
Beispielsweise kann die Teleskopfeder aus Stahl gefertigt sein, wie etwa aus rostfreiem Federstahl oder dem Stahl C70 beziehungsweise C70S, was den Vorteil hat, dass die Teleskopfeder radial wenig Bauraum benötigt, da etwa kleine Federdicken von beispielsweise 0,2-0,8mm möglich sind und hohe axiale Wege abdeckbar sein können. Grundsätzlich bieten Teleskopfedern den Vorteil einer großen Adaptivität in ihren Ausmaßen und einer hohen Ausgereiftheit.
In einer weiteren Ausgestaltung kann es vorgesehen sein, dass die Umhüllung als Faltenbalg ausgestaltet ist. Faltenbälge haben sich in der Vergangenheit als Schmutzschutz in anderen Anwendungen bereits behauptet und benötigen keine aufwändigen zusätzlichen Komponenten für die Fixierung. Diese sind ferner kostengünstig erhältlich und können verschleißarm ausgebildet werden. Um das radiale Aufblähen vom Faltenbalg zu verhindern, kann es von Vorteil ein, die Entlüftung entsprechend anzupassen.
Bezüglich der axialen Fixierung des Faltenbalgs kann es von Vorteil sein, dass die Führungshülse einen radial ausgerichteten insbesondere in einer Nut angeordneten Ring aufweist, der mit einem Hinterschnitt beziehungsweise einer Ausnehmung des Faltenbalgs wechselwirkt und/oder dass der Faltenbalg an dem Betätigungskolben mittels einer Hakenverbindung beziehungsweise Rastverbindung verbunden ist. Derartige Fixierungen sind einfach auszubilden und bieten ferner eine sichere axiale Fixierung, welche das Eintreten von Verschmutzungen sicher verhindern kann. Darüber hinaus weist beispielsweise die Führungshülse ohnehin einen derartigen Ring etwa zum Montieren der Führungshülse auf, der in dieser Ausgestaltung auf einfache Weise zur Fixierung des Faltenbalgs Verwendung finden kann.
Hinsichtlich weiterer Vorteile und technischer Merkmale des pneumatischen Zentralausrückers wird auf die Beschreibung des pneumatischen Kupplungssystems, die Figuren und die Beschreibung der Figuren verwiesen.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner ein pneumatisches Kupplungssystem, aufweisend eine Kraftfahrzeugkupplung und einen die Kraftfahrzeugkupplung ansteuerbaren pneumatischen Zentralausrücker, wobei der pneumatische Zentralausrücker ausgestaltet ist, wie dies vorstehend im Detail beschrieben ist.
Ein vorbeschriebenes Kupplungssystem kann insbesondere ein Ausrücksystem für eine Fahrzeugkupplung, wie etwa für einen Lastkraftwagen sein. Bei einem derartigen pneumatischen System ist ein Zentralausrücker vorgesehen, welcher insbesondere über ein Ausrücklager auf eine Kupplungsplatte, etwa über eine Tellerfeder, wirkt und diese so betätigen kann.
Dadurch, dass der Zentralausrücker beziehungsweise der Pneumatikzylinder ausgestaltet ist, wie dies vorstehend im Detail beschrieben ist, kann ein Schmutzeintrag in den Zentralausrücker beziehungsweise insbesondere in den Bereich von Dichtungen oder Gleitbändern zwischen Führungshülse und Betätigungskolben, effektiv verhindert werden. Dadurch können Beschädigungen oder Fehlfunktionen verhindert oder deren Gefahr zumindest deutlich verringert werden.
Hinsichtlich weiterer Vorteile und technischer Merkmale des pneumatischen Kupplungssystems wird auf die Beschreibung des pneumatischen Zentralausrückers, die Figuren und die Beschreibung der Figuren verwiesen.
Im Folgenden werden besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen erläutert, wobei explizit darauf hingewiesen wird, dass der erfindungsgemäße Gegenstand nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt ist. Es zeigt:

1 eine Schnittansicht durch einen Teil einer ersten Ausgestaltung eines pneumatischen Zentralausrückers in vollständig ausgerücktem Zustand;
2 eine Schnittansicht durch einen Teil der ersten Ausgestaltung eines pneumatischen Zentralausrückers in Mittelposition;
3 eine Schnittansicht durch einen Teil der ersten Ausgestaltung eines pneumatischen Zentralausrückers in vollständig eingerücktem Zustand;
4 eine Schnittansicht durch einen Teil einer weiteren Ausgestaltung eines pneumatischen Zentralausrückers in Mittelposition;
5 eine Schnittansicht durch einen Teil einer weiteren Ausgestaltung eines pneumatischen Zentralausrückers in Mittelposition; und
6 eine Detailansicht von 5.

In der 1 ist eine Ausgestaltung eines auch als Pneumatikzylinder bezeichneten pneumatischen Zentralausrückers 10 für ein Betätigungssystem einer Fahrzeugkupplung gezeigt. Der Zentralausrücker 10 umfasst eine Führungshülse 12 und einen zumindest teilweise durch die Führungshülse 12 begrenzten Druckraum 14, wobei in dem Druckraum 14 ein Betätigungskolben 16 zum Ansteuern eines Lagers 18 zum Betätigen der Fahrzeugkupplung axial bezüglich der Führungshülse 12 pneumatisch verlagerbar ist. In der 1 ist dabei gezeigt, dass in dem Druckraum 14 ein Einlass 20 für Druckluft angeordnet ist, wobei die Druckluft zunächst auf einen durch eine Dichtung 22 gegen den Druckraum 14 beziehungsweise gegen die Führungshülse 12 abgedichteten Pneumatikkolben 24 wirkt und den Pneumatikkolben 24 so axial verlagern kann. Der Pneumatikkolben 24 wirkt auf einen Aluminiumkolben 26, der wiederum für eine axiale Verlagerung auf den Betätigungskolben 16 wirkt. Der Betätigungskolben 16 kann dann das Lager 18 ansteuern, um so auf die Kupplung zu wirken. Ferner ist Federhalteblech 28 gezeigt, in welchem für eine Federvorspannung eine Vorlastfeder 30 angeordnet ist.
Es ist ferner gezeigt, dass der Zentralausrücker 10 eine Umhüllung 32 mit variabler Länge aufweist, wobei die Umhüllung 32 an der Führungshülse 12 und dem Betätigungskolben 16 fixiert ist derart, dass sich die Länge der Umhüllung 32 bei einer axialen Verlagerung des Betätigungskolbens 16 verändert. Insbesondere ist gezeigt, dass die Umhüllung 32 an der der Führungshülse 12 radial abgewandten Seite des Betätigungskolbens 16 fixiert ist. Dadurch kann insbesondere ein Eintreten von Schmutz, wie etwa von Kupplungsabrieb, in den Bereich zwischen den Betätigungskolben 16 und die Führungshülse 12 und damit in den Bereich der Gleitbänder 34, 36 verhindert werden. Die Umhüllung 32 kann dabei ein zusätzlicher Schutz etwa zu einem in dem Betätigungskolben 16 angeordneten Schmutzschutz, wie etwa Abdichtring 38, sein.
In der Ausgestaltung gemäß 1 ist es vorgesehen, dass die Umhüllung 32 als zweiteilige Hülse beziehungsweise Doppelhülse, die etwa bei einer Montage vormontiert sein kann, mit einem ersten Hülsenelement 40 und einem zu dem ersten Hülsenelement 40 koaxial ausgebildeten zweiten Hülsenelement 42 ausgestaltet ist, wobei das erste Hülsenelement 40 an der Führungshülse 12 fixiert ist und wobei das zweite Hülsenelement 42 an dem Betätigungskolben 16 fixiert ist, und wobei das erste Hülsenelement 40 an dem zweiten Hülsenelement 42 axial zu diesem beweglich fixiert ist.
Bezüglich einer axialen Fixierung von erstem und zweitem Hülsenelement ist es ferner vorgesehen, dass das erste Hülsenelement 40 an dem zweiten Hülsenelement 42 durch axial wechselwirkende korrespondierende Anschläge 44, 46 der Führungshülse 12 und des Betätigungskolbens 14 in axialer Richtung fixiert ist, wobei jedoch eine axiale Verlagerbarkeit des zweiten Hülsenelements 42 relativ zu dem ersten Hülsenelement 40 zum Ausgleich des Hubs des Betätigungskolbens 16 gegeben ist.
Das erste Hülsenelement 40 ist ferner aus einem Metall geformt und an der Führungshülse mit einem Presssitz fixiert. Das zweite Hülsenelement 42 ist aus einem Kunststoff geformt und weist einen zu dem Anschlag 46 axial entgegengesetzt angeordneten zweiten Anschlag 48 auf, der axial zwischen zwei Anschlägen 50, 52 des Betätigungskolbens 16 axial spielbehaftet fixiert ist.
Somit ist das zweite Hülsenelement 42 axial beweglich und das erste Hülsenelement 40 steht axial fest. Das zweite Hülsenelement 42 wird über die Anschläge 50, 52 am beweglichen Betätigungskolben 16 axial fixiert und kann somit jede Betriebsposition erreichen. Die Anschläge 50, 52 am Betätigungskolben 16 sorgen dafür, dass die Kunststoffhülse nach unten, also in Richtung minimaler Ausrückung bzw. auch nach oben in Richtung maximaler Ausrückung bewegt wird.
Die 1 zeigt dabei eine Position mit vollständig ausgerücktem Betätigungskolben 16, wohingegen die 2 eine Mittelposition zeigt und die 3 eine Position mit vollständig eingerückten Betätigungskolben 16 zeigt. Der Maximalhub kann dabei beispielhaft und in keiner Weise beschränkend bei 122mm liegen, wohingegen die Mittelposition bei 104mm liegen kann und der vollständig eingerückte Zustand bei 84mm liege kann. Diese Abstände können durch die als Doppelhülse ausgestaltete Umhüllung 32 problemlos ausgeglichen werden.
In der 4 ist eine weitere Ausgestaltung eines Zentralausrückers 10 in einer Mittelposition gezeigt. Der Zentralausrücker 10 unterscheidet sich von der Ausgestaltung der 1 bis 3 insbesondere in der Ausgestaltung der Umhüllung 32, wobei bezüglich der 1 bis 3 gleich oder vergleichbare Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind.
In der Ausgestaltung gemäß 4 ist es vorgesehen, dass die Umhüllung 32 als Teleskopfeder 54 ausgestaltet ist, wobei ein erstes axiales Ende der Teleskopfeder 54 an der Führungshülse 12 fixiert ist und wobei ein zweites axiales Ende der Teleskopfeder 54 an dem Betätigungskolben 16 fixiert ist. Insbesondere ist es vorgesehen, dass das erste axiale Ende der Teleskopfeder 54 an der Führungshülse 12 mit einem Zentrierflansch 56, etwa aus Stahl, fixiert ist, der an der Führungshülse 12 feststeht und diese umgreift. Das zweite axiale Ende der Teleskopfeder 54 ist an dem Betätigungskolben 16 ebenfalls mit einem Zentrierflansch 58, etwa aus Stahl, fixiert ist, der an dem Betätigungskolben 16 feststeht, etwa durch einen Anschlag 59. Eine Alternative wäre beispielsweise, die Teleskopfeder 54 im unteren Bereich über einen Anschlag am Betätigungskolben zu fixieren.
Somit ist das erste beziehungsweise obere Ende der Teleskopfeder 54 feststehend, wohingegen sich das zweite beziehungsweise untere Ende der Teleskopfeder 54 mit dem Betätigungskolben 16 axial bewegen kann. Dabei können Teleskopfederelemente 60 sich ineinander schieben oder auseinander gezogen werden, um so einen Hub des Betätigungskolbens 16 ausgleichen zu können, wobei der Maximalhub beziehungswiese die Hubdifferenz den vorstehend beschriebenen Werten entsprechen kann.
In der 5 ist eine weitere Ausgestaltung eines Zentralausrückers 10 in einer Mittelposition gezeigt, wobei 6 eine Detailansicht hiervon zeigt. Der Zentralausrücker 10 unterscheidet sich von der Ausgestaltung der 1 bis 4 insbesondere in der Ausgestaltung der Umhüllung 32, wobei bezüglich der 1 bis 4 gleich oder vergleichbare Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind.
In der Ausgestaltung gemäß 5 ist es vorgesehen, die Umhüllung 32 als Faltenbalg 62 ausgestaltet ist, wobei die Führungshülse 12 einen radial ausgerichteten insbesondere in einer Nut angeordneten Ring 64 aufweist, der mit einem Hinterschnitt 66 beziehungsweise einer Ausnehmung des Faltenbalgs 62 wechselwirkt und/oder dass der Faltenbalg an dem Betätigungskolben 16 mittels einer Hakenverbindung beziehungsweise Rastverbindung 68 verbunden ist.
Somit ist das erste beziehungsweise obere Ende des Faltenbalgs 62 feststehend, wohingegen sich das zweite beziehungsweise untere Ende des Faltenbalgs 62 mit dem Betätigungskolben 16 axial bewegen kann, um so einen Hub des Betätigungskolbens 16 ausgleichen zu können, wobei der Maximalhub beziehungswiese die Hubdifferenz den vorstehend beschriebenen Werten entsprechen kann.
Bezugszeichenliste

10: Zentralausrücker
12: Führungshülse
14: Druckraum
16: Betätigungskolben
18: Lager
20: Einlass
22: Dichtung
24: Pneumatikkolben
26: Aluminiumkolben
28: Federhalteblech
30: Vorlastfeder
32: Umhüllung
34: Gleitband
36: Gleitband
38: Abdichtring
40: Hülsenelement
42: Hülsenelement
44: Anschlag
46: Anschlag
48: Anschlag
50: Anschlag
52: Anschlag
54: Teleskopfeder
56: Zentrierflansch
58: Zentrierflansch
59: Anschlag
60: Teleskopfederelement
62: Faltenbalg
64: Ring
66: Hinterschnitt
68: Rastverbindung

Claims

Pneumatischer Zentralausrücker für ein Betätigungssystem einer Fahrzeugkupplung, aufweisend eine Führungshülse (12) und einen zumindest teilweise durch die Führungshülse (12) begrenzten Druckraum (14), wobei in dem Druckraum (14) ein Betätigungskolben (16) zum Ansteuern eines Lagers (18) zum Betätigen der Fahrzeugkupplung axial bezüglich der Führungshülse (12) pneumatisch verlagerbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentralausrücker (10) eine Umhüllung (32) mit variabler Länge aufweist, wobei die Umhüllung (32) an der Führungshülse (12) und dem Betätigungskolben (16) fixiert ist derart, dass sich die Länge der Umhüllung (32) bei einer axialen Verlagerung des Betätigungskolbens (16) verändert.
Pneumatischer Zentralausrücker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umhüllung (32) den Bereich zwischen der Führungshülse (12) und dem Betätigungskolben (16) abdichtet.
Pneumatischer Zentralausrücker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Umhüllung (32) als zweiteilige Hülse mit einem ersten Hülsenelement (40) und einem zu dem ersten Hülsenelement (40) koaxial ausgebildeten zweiten Hülsenelement (42) ausgestaltet ist, wobei das erste Hülsenelement (40) an der Führungshülse (12) fixiert ist und wobei das zweite Hülsenelement (42) an dem Betätigungskolben (16) fixiert ist, und wobei das erste Hülsenelement (40) an dem zweiten Hülsenelement (40) axial beweglich zu diesem fixiert ist.
Pneumatischer Zentralausrücker nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Hülsenelement (40) an dem zweiten Hülsenelement (42) durch axial wechselwirkende korrespondierende Anschläge (46, 48) in axialer Richtung fixiert ist.
Pneumatischer Zentralausrücker nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Hülsenelement (40) aus einem Metall geformt ist und dass das zweite Hülsenelement (42) aus einem Kunststoff geformt ist.
Pneumatischer Zentralausrücker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Umhüllung (32) als Teleskopfeder (54) ausgestaltet ist, wobei ein erstes axiales Ende der Teleskopfeder (54) an der Führungshülse (12) fixiert ist und wobei ein zweites axiales Ende der Teleskopfeder (54) an dem Betätigungskolben (16) fixiert ist.
Pneumatischer Zentralausrücker nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste axiale Ende der Teleskopfeder (54) an der Führungshülse (12) mit einem Zentrierflansch (56) fixiert ist und/oder dass das zweite axiale Ende der Teleskopfeder (54) an dem Betätigungskolben (16) mit einem Zentrierflansch (58) fixiert ist.
Pneumatischer Zentralausrücker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Umhüllung (32) als Faltenbalg (62) ausgestaltet ist.
Pneumatischer Zentralausrücker nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungshülse (12) einen radial ausgerichteten insbesondere in einer Nut angeordneten Ring (64) aufweist, der mit einem Hinterschnitt (66) des Faltenbalgs (62) wechselwirkt und/oder dass der Faltenbalg (62) an dem Betätigungskolben (16) mittels einer Rastverbindung (68) verbunden ist.
Pneumatisches Kupplungssystem, aufweisend eine Kraftfahrzeugkupplung und einen die Kraftfahrzeugkupplung ansteuerbaren pneumatischen Zentralausrücker (10), dadurch gekennzeichnet, dass der pneumatische Zentralausrücker (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 ausgestaltet ist.