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Die Erfindung betrifft einen Nehmerzylinder, vorzugsweise einen hydraulischen Nehmerzylinder, für ein Kupplungsbetätigungssystem eines Kraftfahrzeuges, wie eines Pkws, Lkws, Busses oder anderen Nutzfahrzeuges, mit einem verschiebbar angeordneten Kolben, einem zwei Lagerringe aufweisenden Betätigungslager, wobei der Kolben an einem ersten Lagerring des Betätigungslager verschiebefest abgestützt ist, sowie einer den ersten Lagerring (indirekt/mittelbar) abstützenden Vorspannfeder.
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Gattungsgemäße Nehmerzylinder sind aus dem Stand der Technik bereits bekannt. Beispielsweise offenbart die
DE 10 2011 106 460 A1 einen Nehmerzylinder für ein hydraulisches Ausrücksystem einer Reibungskupplung eines Kraftfahrzeuges.
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Bei diesen bekannten Ausführungen hat es sich jedoch als nachteilig herausgestellt, dass durch die bestehenden direkten oder indirekten Anbindungen der Vorlastfeder an dem ersten Lagerring im Betrieb des Nehmerzylinders häufig relativ hohe Schwingungen auftreten. Aufgrund dieser Schwingungen kann es unter Umständen im Betrieb zu einem Lösen bestimmter Bauteile kommen, was schließlich auch zu einem Verschieben der Vorspannfeder sowie des Kolbens führen kann. Die Folge hiervon ist wiederum, dass eine gewünschte Vorspannkraft nicht mehr ausreichend umgesetzt ist oder der Kolben versehentlich verrückt wird.
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Die Druckschrift
GB 2 109 504 A beschreibt ein Dämpfungselement in einem Nehmerzylinder, welches zwischen einem Kolben und einem Ausrücklager vorgesehen ist, um radiale Bewegungen des Lagers relativ zum Kolben zu dämpfen.
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Die Druckschrift
DE 195 23 011 A1 offenbart eine hydraulische Ausrückvorrichtung für eine Reibungskupplung mit einem Dämpfungsring, der zwischen einem Ausrücklager und einer Trägerscheibe angeordnet ist, und der dazu vorgesehen ist, ein radiales Auslenken des Ausrücklagers zu dämpfen.
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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu beheben und insbesondere einen Nehmerzylinder zur Verfügung zu stellen, der eine verlässliche Vorspannung des Betätigungslagers während des Betriebes gewährleisten soll.
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Dies wird dadurch gelöst, dass die Vorspannfeder über einen Stützring seitens des ersten Lagerringes abgestützt ist und zusätzlich zwischen dem Stützring und dem ersten Lagerring ein Schwingungsdämpfelement eingesetzt ist. Weiterhin ist das Schwingungsdämpfelement, in einer radialen Richtung des ersten Lagerringes gesehen, zwischen dem ersten Lagerring und einem Zapfenbereich des Stützringes vorgespannt eingesetzt. Dadurch ist es im Betrieb verliersicher gehalten. Das Schwingungsdämpfelement 7 erstreckt sich zudem zickzackartig in radialer Richtung.
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Dadurch werden insbesondere die seitens des Betätigungslagers (durch die Kupplung) im Betrieb auftretenden Schwingungen vor dem Übergang auf die Vorspannfeder, den Kolben sowie den Stützring weitestgehend abgeschwächt, sodass die Vorspannfeder und der Kolben sicher in Position gehalten sind.
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Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und nachfolgend näher erläutert.
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Weist das Schwingungsdämpfelement, im Querschnitt betrachtet, eine S förmige oder Z-förmige Erstreckung auf, ist das Schwingungsdämpfelement besonders platzsparend aufgebaut.
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Diesbezüglich ist es auch vorteilhaft, wenn das Schwingungsdämpfelement ringförmig ausgeführt ist. Dadurch kann es einfach in einen radialen oder axialen Spalt zwischen Stützring und erstem Lagerring eingesetzt werden.
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Zudem ist es von Vorteil, wenn das Schwingungsdämpfelement aus einem elastomeren Kunststoffmaterial besteht. Dadurch ist es in seiner Herstellung besonders kostengünstig.
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Besteht das Schwingungsdämpfelement aus einem Gummi/Gummimaterial, ist es sowohl kostengünstig herstellbar, als auch als verlässliches Dämpfungselement ausgebildet.
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Ist das Schwingungsdämpfelement so eingesetzt, dass es im Betrieb in radialer Richtung und/oder in axialer Richtung auftretende Schwingungen dämpft/abschwächt, wirkt es besonders effektiv.
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Zweckmäßig ist es auch, wenn der erste Lagerring ein Lagerinnenring ist, der eine innere Laufbahn ausbildet, auf der mehrere (in Umfangsrichtung verteilt angeordnete) Wälzkörper aufgenommen sind. Diesbezüglich ist es auch vorteilhaft, wenn ein zweiter Lagerring des Betätigungslagers ein Lageraußenring ist, der eine äußere Laufbahn ausbildet, auf der die Wälzkörper aufgenommen sind. Somit ist das Betätigungslager besonders geschickt als Wälzlager ausgebildet.
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Ist der Stützring in axialer Richtung direkt an dem ersten Lagerring abgestützt, wird der Aufbau besonders einfach gehalten.
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Ist das Schwingungsdämpfelement derart zwischen dem Stützring und dem ersten Lagerring gehalten, dass mittels des Schwingungsdämpfelementes eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Stützring und dem ersten Lagerring umgesetzt ist, übernimmt das Schwingungsdämpfelement auch gleichzeitig eine Verbindungsfunktion, sodass der Aufbau des Nehmerzylinders einfach gehalten wird.
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Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Kupplung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, mit einem einen Nehmerzylinder nach zumindest einer der zuvor beschriebenen Ausführungen aufweisenden Kupplungsbetätigungssystem.
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In anderen Worten ausgedrückt, ist somit ein Dämpfer (Schwingungsdämpfelement) zwischen einem (ersten) Lagerring und einem Vorlastfederring (Stützring) eingesetzt. Erfindungsgemäß ist vorgeschlagen, zwischen dem Vorlastfederring und dem Innenring (erster Lagerring) des Ausrücklagers (Betätigungslagers) einen Dämpfer in Form eines Gummis vorzugsweise vorzusehen, damit dieser im System entstehende Schwingungen dämpft, sodass sich der Vorlastfederring nicht von dem Innenlagerring (erster Lagerring) lösen kann.
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Die Erfindung wird nun nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 eine Längsschnittdarstellung eines Teilzusammenbaus eines erfindungsgemäßen Nehmerzylinders nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel, wobei der Teilzusammenbau unter anderem ein Betätigungslager, ein Stützring sowie ein Verschiebebestandteil eines Kolbens aufweist und insbesondere die Anbringung eines Schwingungsdämpfelementes zwischen dem Stützring und einem ersten Lagerring des Betätigungslagers gut zu erkennen ist, und
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2 eine perspektivische Darstellung des geschnittenen Teilzusammenbaus nach 1 in einem teilweise explodierten Zustand, wobei insbesondere der Stützring und das Schwingungsdämpfelement noch separat zu dem ersten Lagerring angeordnet sind.
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Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.
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In
1 ist ein Teil eines erfindungsgemäßen Nehmerzylinders
1 dargestellt. Der Nehmerzylinder
1 ist insbesondere seitens eines Betätigungslagers
5, eines Kolbens sowie eines Stützringes
6 dargestellt. Der übrige Aufbau des Nehmerzylinders
1 entspricht hierbei den Ausführungen der
DE 10 2011 106 460 A1 , weshalb diese für den weiteren Aufbau des Nehmerzylinders
1 als hierin integriert gilt.
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Der erfindungsgemäße Nehmerzylinder 1, wie er aus 1 teilweise hervorgeht ist als ein konzentrischer Nehmerzylinder 1 ausgebildet. Folglich weist der Nehmerzylinder 1 ein hier der Übersichtlichkeit halber nicht weiter dargestelltes Gehäuse auf, das ringförmig ausgeführt ist. In diesem Gehäuse ist ein ebenfalls ringförmig ausgebildeter Kolben verschiebbar geführt. Der Kolben ist auf typische Weise in dem Gehäuse verschiebbar aus- und einfahrbar aufgenommen. Da der Nehmerzylinder 1 hier als hydraulischer Nehmerzylinder 1 ausgebildet ist, schließt der Kolben mit dem Gehäuse eine hydraulische Druckkammer ein, wobei in Abhängigkeit eines Drucks in der Druckkammer der Kolben ein- bzw. ausfährt. In Abhängigkeit der Stellung des Kolbens, aufgrund dessen verschiebefester Kopplung mit dem Betätigungslager 5, wird eine hier nicht weiter dargestellte Kupplung, bevorzugt eine Reibungskupplung, mittels des Betätigungslagers 5 entsprechend ein- bzw. ausgerückt.
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Das Betätigungslager 5 ist als Wälzlager ausgeführt. Das Betätigungslager 5 weist einen ersten Lagerring 3 in Form eines Innenringes/Lagerinnenrings auf. Der erste Lagerring 3 weist eine innere Laufbahn 10 für die mehreren in Umfangsrichtung verteilt angeordneten Wälzkörper 12 des Betätigungslagers 5 auf. Ein relativ zu dem ersten/inneren Lagerring 3 mittels der Wälzkörper 12 wälzgelagerter zweiter Lagerring 4 ist als Außenring/Lageraußenring ausgeführt und bildet eine äußere Laufbahn 11 aus. Der äußere/zweite Lagerring 4 dient insbesondere zum direkten Verschieben eines Hebelelementes der Kupplung im Betrieb eines Kupplungsbetätigungssystems, dem der Nehmerzylinder 1 zugeordnet ist.
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Der erste Lagerring 3 ist im Betrieb mittels einer hier der Übersichtlichkeit halber ebenfalls nicht dargestellten Vorspannfeder in axialer Richtung relativ zu dem Gehäuse vorgespannt/abgestützt. Die Vorspannfeder ist auf typische Weise als Schraubendruckfeder ausgeführt und spannt den ersten Lagerring 3 von dem Gehäuse weg vor. An einem ersten Ende liegt die Vorspannfeder im Betrieb am Gehäuse an, während sie mit einem zweiten Ende an dem ersten Lagerring 3 abgestützt ist. insbesondere erfolgt die Abstützung der Vorspannfeder seitens des ersten Lagerringes 3 indirekt mittels des Stützteils 13 und dort mittels eines Stützringes 6. Der dargestellte Stützring 6 hat somit insbesondere die Aufgaben, das zweite Ende der Vorspannfeder zu zentrieren und dessen Vorspannkraft an den ersten Lagerring 3 weiter zu geben sowie das Stützteil 13 mit dem ersten Lagerring beweglich zu koppeln.
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Der Stützring 6 weist einen im Wesentlichen L-förmig verlaufenden Bereich auf. Der Stützring 6 weist daher einen Zapfenbereich 9 auf, der sich in axialer Richtung in Bezug auf den Kolben/auf eine Längsachse 16 des Kolbens (entspricht einer Drehachse des zweiten Lagerringes 4 im Betrieb des Nehmerzylinders) erstreckt. Auch weist der Stützring 6 einen Flanschbereich 8 auf, der sich an ein axiales Ende des Zapfenbereiches 9 anschließt und in radialer Richtung in Bezug auf den Kolben erstreckt. Der Flanschbereich 8 ist fest mit dem Stützteil 13 verbunden.
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Zwischen dem Stützring 6 und dem ersten Lagerring 3 ist erfindungsgemäß ein Schwingungsdämpfelement 7 eingesetzt. Dieses Schwingungsdämpfelement 7 dient zum Dämpfen/Abschwächen von Schwingungen, die insbesondere in radialer Richtung auftreten. Das Schwingungsdämpfelement 7 ist jedoch auch in axialer Richtung zwischen dem Stützring 6 und dem ersten Lagerring 3 eingespannt, sodass in axialer Richtung auftretende Schwingungen gedämpft werden.
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Das Schwingungsdämpfelement 7, wie in 2 gut zu erkennen, ist ringförmig ausgeführt. Das Schwingungsdämpfelement 7 weist im Querschnitt betrachtet eine im Wesentlichen zickzackförmige Struktur auf. Diese Struktur kann auch als Z-förmig oder S-förmig bezeichnet werden. Insbesondere liegt das Schwingungsdämpfelement 7 mit einem sich in axialer Richtung erstreckenden ersten Abstützbereich 14 an einer radialen Innenseite des ersten Lagerrings 3 und mit einem zweiten Abstützbereich 15, der sich ebenfalls in axialer Richtung erstreckt, an einer radialen Außenseite des Stützringes 6, nämlich des Zapfenbereiches 9, an. Zwischen den Abstützbereichen 14 und 15 erstreckt sich das Schwingungsdämpfelement 7 dann in besagter Weise zickzackartig in radialer Richtung. Somit ergibt sich insbesondere eine in radialer Richtung komprimierbare Struktur des Schwingungsdämpfelementes 7. Auch ist das Schwingungsdämpfelement 7 axial zwischen zwei einander zugewandter Schultern 17, 18 an dem ersten Lagerring 3 (erste Schulter 17) sowie dem Zapfenbereich 9 (zweite Schulter) eingespannt, wodurch ein formschlüssiger Verbund zwischen dem ersten Lagerring 3 und dem Stützring 6 mittels dem Schwingungsdämpfelement 7 umgesetzt ist. Im montierten Zustand nach 1 ist das Schwingungsdämpfelement 7 dann so eingesetzt, dass es sowohl in radialer als auch in axialer Richtung zwischen dem ersten Lagerring 3 und dem Stützring 6 vorgespannt eingesetzt/eingerastet ist.
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Das Schwingungsdämpfelement 7 ist aus einem elastomeren Kunststoffmaterial, nämlich einem Gummi ausgeführt.
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In anderen Worten ausgedrückt, ist somit erfindungsgemäß eine Idee umgesetzt, ein Design für einen Vorspannfederabstützring (Schwingungsdämpfelement 7) zur Verfügung zu stellen, der zwischen dem Kolbenabstützring (Stützteil 13) und dem ersten Lagerring 3 eingesetzt ist. Durch ihn wird vermieden, dass der Innenring 3 während des Betriebes verloren geht. Insbesondere ist der Vorspannring 7 in das Lager 3 eingerastet. Durch den insbesondere aus Gummi hergestellten Ring 3 ist es möglich Vibrationen und Verformungen zu dämpfen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Nehmerzylinder
- 3
- erster Lagerring
- 4
- zweiter Lagerring
- 5
- Betätigungslager
- 6
- Stützring
- 7
- Schwingungsdämpfelement
- 8
- Flanschbereich
- 9
- Zapfenbereich
- 10
- innere Laufbahn
- 11
- äußere Laufbahn
- 12
- Wälzkörper
- 13
- Stützteil
- 14
- erster Abstützbereich
- 15
- zweiter Abstützbereich
- 16
- Längsachse
- 17
- erste Schulter
- 18
- zweite Schulter
