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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ausrückvorrichtung zur Betätigung einer Kupplung zum trennbaren Kuppeln eines Motors mit einem Getriebe. Je Kupplung ist ein Ausrücker vorgesehen. Je Ausrücker (Rotor) führt ein Druckanschluss ein Druckmittel zu einem Druckraum eines Ausrückkolbens des jeweiligen Ausrückers zur Betätigung dieses Ausrückers in einer axialen Richtung zu. Die Ausrücker sind durch Beaufschlagen mit dem Druckmittel relativ zur jeweiligen Kupplung verschiebbar, wodurch die jeweilige Kupplung mit dem Getriebe verbunden oder getrennt wird.
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Aus dem Stand der Technik ist bekannt, dass bei einem Kraftfahrzeug auf der Getriebeeingangswelle angeordnete Ausrücker einer Ausrückvorrichtung, auch Kupplungsausrücksystem genannt, für Kupplungen dazu dienen, eine mit einer Kurbelwelle eines Motors verbundene Kupplungsscheibe gegen eine entsprechende Kupplungsscheibe einer Getriebewelle zu drücken. Solch ein Ausrücker ist auch unter dem Begriff CSC (Concentric Slave Cylinder) bekannt. Diese Kraftübertragung auf die Kupplung kann dabei auf unterschiedliche Weise erfolgen, je nach konstruktiver Ausbildung der Ausrückvorrichtung, die durch einen mechanischen, elektrischen, hydraulischen Aufbau charakterisiert ist, oder aus einer Kombination dieser Möglichkeiten gekennzeichnet ist. Bei einer hydraulisch betätigbaren Ausrückvorrichtung beispielsweise erfolgt die Kraftübertragung auf die Kupplung mittels eines Ausrückkolbens, der in einem Gehäuse des jeweiligen Ausrückers der Ausrückvorrichtung axial geführt ist und über einen mit eine Hydraulikleitung verbindbaren stationären Fluidzuführeinrichtung, der beispielsweise als Stutzen ausgebildet ist, mit einem hydraulischen Druckmittel, wie beispielsweise einem Fluid, beispielsweise Öl oder Bremsflüssigkeit, beaufschlagt wird. Eine in den Ausrücker integrierte Drehdurchführung dient dabei für die Sicherstellung der Zufuhr von Kühlöl in die Kupplung, wobei die Drehdurchführung dem Fluid den abgedichteten Übergang zwischen dem feststehenden Körper der stationären Fluidzuführeinrichtung (Stutzen) und dem rotierenden Körper des Ausrückers ermöglicht. Solch eine Ausrückvorrichtung führt jedoch zu Nachteilen durch hohe Reibverluste an der Drehdurchführung, da die Drehdurchführung auf einem relativ großen Durchmesser liegt. Grund dafür ist, dass man bei diesem Konstruktionskonzept mindestens zwei Dichtungen mit im Wesentlichen radialer Richtung um die Getriebeeingangswelle konstruieren muss, wie anhand der Figurenbeschreibung an späterer Stelle noch anschaulich dargelegt wird.
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Bei einer Doppelkupplung, die sich aus zwei Kupplungen zusammensetzt, wird jede Kupplung von dem ihr jeweils zugeordneten Ausrücker der Ausrückvorrichtung entsprechend betätigt.
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Aus dem Stand der Technik ist zudem bekannt, dass bei Ausrückvorrichtungen zur Betätigung mindestens einer Kupplung zum trennbaren Kuppeln eines Motors mit einem Getriebe stehende Ausrücker verwendet werden. Dabei ist mit „stehend“ gemeint, dass diese Ausrücker fest („stehend“) relativ zum Getriebe („getriebefester Ausrücker“) und/oder zum Kupplungsdeckel („deckelfester Ausrücker“) angeordnet sind. Insbesondere werden solche (fest) stehenden Ausrücker für Doppelkupplungen bei Kraftfahrzeugen mit Hybridantrieb, jedoch nicht darauf beschränkt, verwendet. Solche Kraftfahrzeuge weisen eine Brennkraftmaschine und eine elektrische Maschine auf. Mittels eines Hybridmoduls wird sichergestellt, dass die Brennkraftmaschine mittels einer Trennkupplung mit der elektrischen Maschine wirktechnisch gekuppelt werden kann. Ebenso kann die Brennkraftmaschine mit der Trennkupplung von der elektrischen Maschine entkuppelt werden. Ferner weist das Hybridmodul eine Doppelkupplung auf, die dazu dient, ein wirktechnisches Kuppeln und Entkuppeln des Hybridantriebs von einem Getriebe des Fahrzeugs zu bewirken. Mit anderen Worten bewirkt die Trennkupplung die Kupplung zwischen elektrischer Maschine und Brennkraftmaschine, wobei die Doppelkupplung anschließend das Hybridmodul mit dem Getriebe kuppelt oder von diesem entkuppelt.
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Der konventionelle deckelfeste Ausrücker umfasst einen mitdrehenden deckelfesten Nehmerzylinder (MDFA) mit einem Druckanschluss in der Kupplungsglocke am Kupplungsdeckel und mit einer Drehdurchführung mit den oben genannten Nachteilen hinsichtlich hoher Reibverluste. Üblicherweise liegt der Druckanschluss des konventionellen deckelfesten Ausrückers in der Kupplungsglocke.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ausrückvorrichtung zur Betätigung einer Kupplung zum trennbaren Kuppeln eines Motors mit einem Getriebe zu schaffen, welche Ausrückvorrichtung kompakt ist und sicher arbeitet.
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Diese Aufgabe wird durch eine Ausrückvorrichtung zur Betätigung einer Kupplung zum trennbaren Kuppeln eines Motors mit einem Getriebe gelöst, welche Ausrückvorrichtung die Merkmale des Anspruchs 1 umfasst.
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Es ist auch eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anordnung mit mindestens zwei Ausrückvorrichtungen zu schaffen, welche Anordnung kompakt ist und sicher arbeitet.
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Diese Aufgabe wird durch eine Anordnung gelöst, die die Merkmale des Anspruchs 8 umfasst.
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Es ist zudem eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Verwendung für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, welche Verwendung sicher ist.
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Diese Aufgabe wird durch eine Verwendung gelöst, die die Merkmale des Anspruchs 9 umfasst.
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Die erfindungsgemäße Ausrückvorrichtung zur Betätigung einer Kupplung zum trennbaren Kuppeln eines Motors mit einem Getriebe umfasst einen Ausrücker zur Betätigung der Kupplung. Der Ausrücker ist ein Rotor, der um eine Eingangswelle für das Getriebe (Getriebeeingangswelle) drehbar und in einer axialen Richtung verschiebbar ist, wodurch die dem Ausrücker zugeordnete Kupplung mit dem Getriebe verbunden oder getrennt wird. Über einen Druckanschluss ist in einer radialen Richtung ein Druckmittel, beispielsweise ein Fluid, einem Druckraum des Ausrückers zu seiner Betätigung zuführbar.
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Eine Drehachse verläuft durch die Getriebeeingangswelle.
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Erfindungsgemäß ist das Druckmittel dem Druckanschluss in der axialen Richtung über die Eingangswelle zuführbar, insbesondere über ein erstes Ende der Eingangswelle. Somit wird durch die im Wesentlichen axiale Zuführung des Druckmittels über die Getriebeeingangswelle zum Ausrücker wesentlicher radialer Bauraum eingespart.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Druckanschluss des um die Getriebeeingangswelle drehbaren Ausrückers in der axialen Richtung dem Motor nachgeordnet und dem Getriebe vorgeordnet und ebenfalls drehbar.
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Die Montage des drehbaren Druckanschlusses des Ausrückers der Kupplung in der axialen Richtung nach dem Motor und vor dem Getriebe statt innerhalb des Getriebebereichs hat mehrere Vorteile: Die Ausrückkraft des drehbaren Ausrückers kann beliebig hoch sein, da kein die Ausrückkraft begrenzendes Ausrücklager für den drehbaren Druckanschluss erforderlich ist. Zudem ist keine Übersetzung zwischen dem drehbaren Ausrücker und der ebenfalls drehbaren Kupplung nötig, da beide Bauteile mit dergleichen Geschwindigkeit um die Getriebeeingangswelle rotieren. Durch Wegfallen des Ausrücklagers und der Übersetzung wird wesentlicher Anteil an Bauraum eingespart, so dass die erfindungsgemäße Ausrückvorrichtung kompakt ist. Weiter vorteilhaft ist, dass das Druckmittel (Fluid) im Ausrücker als Dämpfer verwendet werden kann und so wiederum Reibungen und Schleppmomentverluste verringert und Bauteile geschont werden.
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In einer Ausführungsform ist für mindestens eine Kupplung der ihr zugeordnete Ausrücker in der axialen Richtung an einem Schwungrad für die Kupplung angeordnet, was ebenfalls platzsparend ist. Das Schwungrad ist ebenfalls drehbar um die Getriebeeingangswelle angeordnet.
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Falls mindestens zwei Kupplungen, also mindestens eine sogenannte Doppelkupplung, am Schwungrad angeordnet sind, können die Kupplungen achsensymmetrisch und die Richtungen der Ausrückkräfte (Druckkräfte) der Ausrücker entgegengesetzt sein. Hierbei bezieht sich achsensymmetrisch auf die Längsachse des Schwungrades.
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In einer Ausführungsform ist der Druckanschluss des ihr zugeordneten Ausrückers mit einer jeweiligen, innerhalb der Getriebeeingangswelle verlaufenden Druckmittelleitung für das Druckmittel verbunden. Das Druckmittel ist innerhalb der Druckmittelleitung in den Druckanschluss des Ausrückers zuführbar, insbesondere über das erste Ende der Getriebeeingangswelle.
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In einer Ausführungsform ist eine Drehdurchführung vorgesehen, die den Druckanschluss mit der Getriebeeingangswelle und/oder mit der Druckmittelleitung verbindet.
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In einer Ausführungsform ist ein Adaptergehäuse vorgesehen, das radial außen auf die Getriebeeingangswelle und/oder radial außen auf die innerhalb der Getriebeeingangswelle verlaufende mindestens eine Druckleitung montierbar ist. Mit „und/oder“ ist in diesem Zusammenhang auch der Fall eingeschlossen, bei dem ein Teil des Adaptergehäuses radial außen auf die Getriebeeingangswelle montierbar sein kann, wohingegen ein anderer Teil des Adaptergehäuses radial außen auf die innerhalb der Getriebeeingangswelle verlaufende mindestens eine Druckleitung montierbar montierbar sein kann. Das Adaptergehäuse ist bevorzugt dem Getriebe in axialer Richtung nachgeordnet angeordnet. In dem Fall, dass mindestens zwei Kupplungen und damit auch mindestens zwei, den Kupplungen jeweils zugeordnete Ausrücker vor dem Getriebe vorgesehen sind, sind in einer weiteren Ausführungsform die entsprechenden Zufuhranschlüsse für die Zufuhr von Druckmittel und/oder Drehdurchführungen in oder an dem Adaptergehäuse nach dem Getriebe montierbar und/oder ausgebildet. Dabei dienen die Drehdurchführungen der Montage der innerhalb der Getriebeeingangswelle verlaufenden Druckmittelleitungen für das Druckmittel. Das Druckmittel wird über solch einen jeweiligen Zufuhranschluss im Adaptergehäuse zu einem zweiten Ende der Getriebewelle bzw. mindestens einen Druckmittelleitung geführt. In oder an den jeweiligen Zufuhranschluss kann eine Hydraulikleitung oder ein Stutzen mit einer Hydraulikleitung (Stutzen) angeschlossen sein, über die das Druckmittel von einer Druckmittelquelle der Getriebewelle bzw. Druckleitung zu- oder abführbar ist. In diesem Fall ist die Hydraulikleitung also auch nach dem Getriebe angeordnet, also insbesondere außerhalb des Getriebes und außerhalb des Bereichs nach dem Motor und vor dem Getriebe, wodurch das Getriebe und der Bereich nach dem Motor und vor dem Getriebe, immer bezogen auf die axiale Richtung, kompakt mit weniger Bauraum konstruiert werden können.
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In einer Ausführungsform hat das Adaptergehäuse einen Hohlraum um ein zweites Ende der Getriebeeingangswelle und/oder um ein entsprechendes Ende der innerhalb der Getriebeeingangswelle verlaufenden Druckleitung ausgebildet, und der Hohlraum erstreckt sich bis zum Zufuhranschluss für das Druckmittel, so dass Druckmittel im Hohlraum speicherbar ist.
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In einer Ausführungsform ist an dem Adaptergehäuse ein Entlüfter zum Befüllen mit Druckmittel und zum Entleeren von Druckmittel angeordnet. Der Entlüfter kann beispielsweise eingebaut werden, wenn keine Vakuumbefüllung des Druckmittels vorgesehen ist und dann in einer Werkstatt mittels des Entlüfters neues Druckmittel eingefüllt wird und/oder altes Druckmittel entleert wird. Im Falle einer Vakuumbefüllung, was Standard bei Erstausrüstern (Original Equipment Manufacturer, OEM) ist, wird ein solcher Entlüfter jedoch üblicherweise nicht benötigt.
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In einer Ausführungsform der Ausrückvorrichtung ist eine Laufbuchse vorgesehen, die auf der Getriebeeingangswelle montiert ist, wobei die Laufbuchse eine Abdichtung der Drehdurchführung in Richtung der Getriebeeingangswelle bereitstellt, und/oder wobei die Laufbuchse eine Gegenlaufoberfläche für eine Dichtung bereitstellt. Dabei liegt die Dichtung radial außen an einer radialen Wand des Hohlraums an und läuft mit einem radial inneren Ende radial außen auf der Laufbuchse.
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In der erfindungsgemäßen Anordnung ist mindestens eine Ausrückvorrichtung oder es sind mindestens zwei Ausrückvorrichtungen gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungsformen vorgesehen. Je eine Ausrückvorrichtung dient der Betätigung jeweils einer Kupplung zum trennbaren Kuppeln eines jeweiligen Motors mit einem Getriebe. Beispielsweise dient die erste Kupplung dem lösbaren Kuppeln mit einem konventionellen Verbrennungsmotor, und die zweite Kupplung dient dem lösbaren Kuppeln mit einem Elektromotor.
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Die Anordnung kann für ein Kraftfahrzeug verwendet werden. Im Falle von zwei Kupplungen, also auch von zwei Ausrückvorrichtungen, bilden diese eine Doppelkupplung.
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Im Folgenden sollen Ausführungsbeispiele die Erfindung und ihre Vorteile anhand der beigefügten Figuren näher erläutern. Die Größenverhältnisse in den Figuren entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind. Dabei zeigen:
- 1 eine Schnittansicht einer Ausführungsform einer Ausrückvorrichtung gemäß dem Stand der Technik;
- 2 eine vergrößerte Detailansicht des Ausschnitts A von 1;
- 3 eine Schnittansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ausrückvorrichtung;
- 4 eine Schnittansicht einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ausrückvorrichtung;
- 5 eine Schnittansicht einer Ausführungsform eines Adaptergehäuses für die erfindungsgemäße Ausrückvorrichtung;
- 6 eine Schnittansicht einer noch anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ausrückvorrichtung;
- 7 eine Schnittansicht der Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ausrückvorrichtung nach 6, wobei der Druckmittelfluss dargestellt ist; und
- 8 eine Schnittansicht der Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ausrückvorrichtung nach 6, in einer ausgewählten Detailansicht.
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Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind.
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1 zeigt eine Schnittansicht einer beispielhaften Ausführungsform einer Ausrückvorrichtung 1 zur Betätigung mindestens einer nicht gezeigten Kupplung zum trennbaren Kuppeln eines nicht gezeigten Motors mit einem nicht gezeigten Getriebe gemäß dem Stand der Technik. 2 zeigt eine vergrößerte Detailansicht des Ausschnitts A von 1. In der Ausführungsform nach 1, 2 ist der Ausrücker 2 der mindestens einen Kupplung deckelfest, das heißt fest am nicht gezeigten Kupplungsdeckel angeordnet. Der konventionelle deckelfeste Ausrücker 2 samt Druckanschluss 8 ist üblicherweise in der nicht gezeigten Kupplungsglocke am Kupplungsdeckel angeordnet.
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Bekanntlich umfasst also solch eine Ausrückvorrichtung 1 einen mitdrehenden deckelfesten Ausrücker 2 (MDFA; Nehmerzylinder) und einen Druckanschluss 8 (Fluidzuführkanal) für ein Druckmittel 40 zum Ausrücker 2. Der mitdrehende deckelfeste Ausrücker 2 ist konzentrisch um eine Drehachse 31 einer Getriebeeingangswelle 30 angeordnet und um diese drehbar.
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Der Ausrücker 2 umfasst ein Ausrückergehäuse 46, in dem ein ebenfalls konzentrisch um die Drehachse 31 angeordneter Ausrückkolben 4 in an sich bekannter Weise zur Betätigung einer Kupplung axial verschiebbar geführt ist, wobei das Ausrückergehäuse 46 und der Ausrückkolben 4 einen Druckraum 24 bilden. Von einer stationären Fluidzuführeinrichtung 9 erfolgt über eine Drehdurchführung 52 eine Zuführung von Druckfluid 40 in den Druckraum 24 des rotierenden Ausrückers 2, der daher auch als Rotor bezeichnet wird. Dabei umfasst die stationäre Fluidzuführeinrichtung 9, auch als Stator bezeichnet, einen im Wesentlichen radialen Druckleitungsstutzen 9.1, der einen Fluidweg für das Druckfluid 40 von einem externen Anschluss (nicht dargestellt) in den Druckraum 24 des Nehmerzylinders 2 bereitstellt, sowie einen im Wesentlichen axialen, hohlzylindrisch ausgebildeten Grundkörper 9.2, der konzentrisch um die Drehachse 31 angeordnet ist. Der ebenfalls nicht rotierende Grundkörper 9.2 ist hier vorzugsweise einteilig mit dem Druckleitungsstutzen 9.1 ausgeführt und nimmt den dem Stator 9 zugeordneten Teil der Drehdurchführung 52 auf, während der dem Rotor 2 (Ausrücker) zugehörige Teil der Drehdurchführung 52 an einer axialen Zylinderwand 47 des Ausrückergehäuses 46 angebracht ist.
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An der ebenfalls konzentrisch um die Drehachse 31 angeordneten Zylinderwand 47 ist radial außen der Ausrückkolben 4 axial bewegbar, wobei hier eine erste Kolbendichtung 23.1 zur Abdichtung des Druckraums 24 zwischen dem Ausrückkolben 4 und dem Ausrückergehäuse 46 vorgesehen ist. Eine zweite Kolbendichtung 23.2 ist radial außen angeordnet, um den sich in im Wesentlichen in radialer Richtung 35 erstreckenden Druckraum 24 zwischen dem Ausrückkolben 4 und dem Ausrückergehäuse 46 abzudichten. Der Ausrückkolben 4 umgreift somit die zwischen der Zylinderwand 47 und dem Grundkörper 9.2 angeordnete Drehdurchführung 52 radial außen. In axialer Richtung 32 befinden sich Ausrückkolben 4 und Drehdurchführung 52 in der dargestellten Ausführungsform in etwa auf gleicher Höhe. Zur Weiterleitung des Druckfluids 40 von dem Druckleitungsstutzen 9.1 zum Rotor 2 (Ausrücker) ist in dem Grundkörper 9.2 des Stators 9 ein axialer Fluidzuführkanal 8 (Druckanschluss) vorgesehen, der über eine radiale Öffnung 106 der Zylinderwand 47 mit dem sich zwischen dem Ausrückergehäuse 46 und dem Ausrückkolben 4 bildenden Druckraum 24 in Wirkverbindung steht.
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Dabei weist die Drehdurchführung 52 zwei zweiteilig ausgebildete Gleitlager 21, 22 zur radialen und axialen Lagerung des Stators 9 an dem Rotor 2 auf, welche zwischen der Zylinderwand 47 des Ausrückergehäuses 46 des Rotors 2 und dem Grundkörper 9.2 des Stators 9 angeordnet sind. Außerdem sind zwei axial voneinander beabstandete Dichtungen 95, 96 vorgesehen. Die Gleitlager 21, 22 sind über eine Hülse, welche auch als Gegenlauffläche für die Dichtung 95 dient, und einem Sicherungsring 97 gegen axiales Verschieben gesichert. Am äußeren Umfang der Gleitlager 21, 22 ist zusätzlich eine Nut 99 eingebracht. Diese Nut 99 gewährleistet, dass der hydrodynamische Schmierfilm in den Gleitlagern 21, 22 durch den Betätigungsdruck nicht beeinflusst wird. Die Dichtungen 95, 96 sind hierbei am rotierenden Ausrückergehäuse 46 befestigt und gleiten an Dichtungsflächen 98, 102 des stationären Grundkörpers 9.2 entlang. Durch diese Anordnung der Dichtungen 95, 96 mit den am Stator 9 befindlichen Dichtungslaufflächen 98, 102 kann deren Verschleiß durch Reibung zwar einerseits verringert werden. Andererseits werden die beschriebenen mindestens zwei Dichtungen 95, 96 benötigt, die sich im Wesentlichen in radialer Richtung 35 erstrecken und um die Getriebeeingangswelle 30 gelegt werden müssen, so dass sie zu einem relativ großen Durchmesser D1 der Drehdurchführung 52 beitragen. Ein großer Durchmesser D1 wiederum erhöht die Reibverluste, was die Funktionssicherheit der Ausrückvorrichtung 1 einschränkt.
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Gegen eine axiale Verschiebung können die Dichtungen 95, 96 jeweils durch Sicherungen 104, 105, beispielsweise Bajonettverschlüsse, und durch jeweils einen O-Ring 48 gesichert sein.
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Wird das nicht gezeigte Kupplungspedal betätigt, fließt das Druckmittel 40 (Fluid) durch die Druckmittelleitung 10 im radialen Druckleitungsstutzen 9.1 und durch den Fluidzuführkanal 8 zur Drehdurchführung 52. Über die radiale Öffnung 106 der Zylinderwand 47 gelangt das Fluid 40 in den zwischen dem Ausrückergehäuse 46 und dem Ausrückkolben 4 befindlichen Druckraum 24. Das unter Druck stehende Fluid 40 wirkt nun mit einer axialen Kraft auf die Fläche des Ausrückkolbens 4, die zu dessen Ausrücken führt. Dieser betätigt über eine nicht gezeigte Tellerfeder die Kupplung.
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Solch eine Ausrückvorrichtung 1 führt zu den oben beschriebenen Nachteilen hinsichtlich der hohen Reibverluste an der Drehdurchführung 52, da diese Drehdurchführung 52 auf einem relativ großen Durchmesser D1 liegt im Vergleich zum deutlich kleineren Durchmesser D2 bei der Erfindung (siehe 3 bis 8). Wie oben bereits ausgeführt, liegt der Grund dafür darin, dass man bei diesem herkömmlichen Konstruktionskonzept die Drehdurchführung 52 mit einem beträchtlichen radialen Umfang D1 um die Getriebeeingangswelle 30 konstruieren muss.
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3 zeigt eine Schnittansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ausrückvorrichtung 1. Im Vergleich zum Stand der Technik nach 1 und 2 ist eine Drehdurchführung 52 erfindungsgemäß anders positioniert, nämlich in der axialen Richtung 32 dem Motor 80 nachgeordnet und dem Getriebe 70 vorgeordnet. Zudem erfolgt die Zufuhr des Druckmittels 40 zum Ausrücker 2 erfindungsgemäß über die Getriebeeingangswelle 30, insbesondere über ein erstes Ende 30.1 der Getriebeeingangswelle 30, und in diesem Fall insbesondere innerhalb einer Druckmittelleitung 10 (Bohrung), die innerhalb der Getriebeeingangswelle 30 angeordnet ist. Es ist also kein axialer, hohlzylindrisch ausgebildeter Grundkörper 9.2 erforderlich, der um die Getriebeeingangswelle 30 gelegt werden muss. Die Drehdurchführung 52 kann somit auf einen minimalen Durchmesser D2 gesetzt werden, um so die Reibverluste zu minimieren, so dass der Durchmesser D2 kleiner als der Durchmesser D1 für die Drehdurchführung 52 bei einer Ausrückvorrichtung 1 gemäß dem oben beschriebenen Stand der Technik ist.
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Seitens der Kupplung 61 wird der Ausrücker 2 am Schwungrad 45 befestigt oder gelagert. Eine Zentrierung zwischen dem mitdrehenden Nehmerzylinder 2 und der sich ebenfalls drehenden Getriebeeingangswelle 30, wie beispielsweise ein Wälzlager 21 oder ein Gleitlager 21, wird zwischen dem Ausrücker 2 und der Eingangswelle 30 angeordnet, um beide Bauelemente 2, 30 zueinander zu zentrieren. Diese Zentrierung ist notwendig, um die Drehdurchführung 52 von der Druckmittelleitung 10 in der Getriebeeingangswelle 30 und dem Druckanschluss 8 bis in den Druckraum 24 des Ausrückers 2 zu ermöglichen. Die Drehdurchführung 52 umfasst in der Ausführungsform nach 3 zwei Dichtringe 52.1 und 52.2, die sich auf jeder Seite des Druckanschlusses 8 (Bohrung) befinden. Das Druckmittel 40 erreicht den Ausrücker 2, um auf den Ausrückkolben 4 zu drücken, der dann auf die Tellerfeder oder den Druck-/Ausrückhebel 6 drückt.
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Die sonstigen Elemente in 3 sind bereits im Zusammenhang mit den vorhergehenden Figuren beschrieben worden.
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4 zeigt eine Schnittansicht einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ausrückvorrichtung 1, die im Vergleich zur Ausrückvorrichtung 1 aus 3 dahingehend optimiert ist, dass die Drehdurchführung 52 aus 4 von der Druckmittelleitung 10 in der Getriebeeingangswelle 30 zum Druckanschluss 8 nur eine einzige Wellendichtung 52.1 am Ausrücker 2 umfasst. Die Wellendichtung 52.1 der Drehdurchführung 52 ist in der Ausführungsform nach 4 radial außen an der Getriebeeingangswelle 30 und radial innen an der axialen Zylinderwand 47 des Ausrückergehäuses 46 angeordnet. In axialer Richtung 32 kann die Wellendichtung 52.1 auf gleicher axialer Höhe wie das erste Ende 30.1 der Getriebeeingangswelle 30 zu einem Hohlraum 103 hin enden. Der Hohlraum 103 füllt sich mit Druckmittel 40, das zunächst in einen axialen Druckanschlussabschnitt 8.1 des Druckanschlusses 8 fließt, dann in einen radialen Druckanschlussabschnitt 8.2 des Druckanschlusses 8 umgelenkt wird und schließlich in den Druckraum 24 des Ausrückers 2 fließt. Um den Hohlraum 103 ist also nur eine Wellendichtung 52.1 zum Abdichten des Lagers 21 erforderlich. Das Lager 21, beispielsweise ein Wälzlager oder ein Gleitlager, stellt eine Zentrierung zwischen dem mitdrehenden Nehmerzylinder 2 und der sich ebenfalls drehenden Getriebeeingangswelle 30 bereit.
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Eine weitere nicht gezeigte Wellendichtung kann an einem nicht gezeigten Adaptergehäuse 17 vorgesehen sein (siehe dazu jedoch 5).
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Das Getriebe 70 ist üblicherweise von einer Getriebeglocke 73 umgeben, die zwischen dem Getriebe 70 und der Motorseite 80 angeordnet ist und beispielsweise mittels eines Lagers 74 auf der Getriebeeingangswelle 30 gelagert ist.
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Die sonstigen Elemente in 4 sind bereits im Zusammenhang mit den vorhergehenden Figuren beschrieben worden.
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5 zeigt eine Schnittansicht einer Ausführungsform eines separaten Adaptergehäuses 17 für die erfindungsgemäße Ausrückvorrichtung 1. Solch ein Adaptergehäuse 17 kann in axialer Richtung 32 nach dem Getriebe 70 und seiner Getriebeglocke 73 (statt innerhalb des Getriebebereichs bzw. innerhalb der Getriebeglocke 73 wie beim Stand der Technik) radial außen auf die Getriebeeingangswelle 30 und/oder radial außen auf die innerhalb der Eingangswelle 30 verlaufende Druckleitung 10 angeordnet werden. Insbesondere kann das Adaptergehäuse 17 an einem zweiten Ende 30.2 der Getriebeeingangswelle 30 angeordnet werden. Das Adaptergehäuse 17 hat mindestens einen Zufuhranschluss 17.1 ausgebildet, bzw. falls eine weitere Drehdurchführung (nicht gezeigt) zwischen Zufuhranschluss 17.1 und Getriebeeingangswelle 30 bzw. Druckmittelleitung 10 vorgesehen ist, dann ist der mindestens eine Zufuhranschluss 17.1 zur Aufnahme der weiteren Drehdurchführung ausgebildet. Im letzteren Fall kann die weitere Drehdurchführung in den Zufuhranschluss 17.1 des Adapters 17 montiert oder direkt in den Zufuhranschluss 17.1 integriert sein. Das Druckmittel 40 wird beispielsweise über eine Hydraulikleitung 110 (Stutzen, Zufuhrgehäuse) zum Zufuhranschluss 17.1 im Adaptergehäuse 17 geführt, dann über das zweite Ende 30.2 der Getriebeeingangswelle 30 weiter durch die Getriebeeingangswelle 30, ggf. durch die Druckmittelleitung 10 in der Welle 30, in axialer Richtung 32 bis zum ersten Ende 30.1 der Getriebeeingangswelle 30 geführt und von dort aus durch den Druckanschluss 8 (in 5 nicht gezeigt) zum Ausrücker 2. Sofern eine weitere Drehdurchführung vorgesehen ist, kann an diese der Zufuhranschluss 17.1 zur Hydraulikleitung 110 angeschlossen werden. Die weitere Drehdurchführung dient der Montage der axialen Getriebeeingangswelle 30 mit dem Zufuhranschluss 17.1 der radialen Hydraulikleitung 110 und/oder dient der Montage der innerhalb der Getriebeeingangswelle 30 verlaufenden Druckmittelleitung 10 mit dem Zufuhranschluss 17.1 der Hydraulikleitung 110, in jedem Fall um das Druckmittel 40 störungsfrei von der Hydraulikleitung 110 bis zum Ausrücker 2 zu leiten.
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Das Adaptergehäuse 17 kann (weitere) entsprechende Ausformungen, beispielsweise Stufen und/oder Aussparungen, für ein oder mehrere etwaige Lager 21, 22, O-Ringe 48 und/oder Druckmittelräume ausgebildet haben, wiederum je nach Ausführungsform der Ausrückvorrichtung 1.
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Das Adaptergehäuse 17 wird auf die Getriebeeingangswelle 30 montiert, in der die Druckmittelleitung 10 angeordnet ist (wie in 5 gezeigt), oder direkt auf die Druckmittelleitung 10, je nach Ausführungsform. Getriebeseitig kann das Adaptergehäuse 17 zusätzlich mittels einer Fixierung 49, beispielsweise mindestens ein Bolzen und/oder Schraube, an die Getriebeglocke 73 montiert werden.
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Mittels des Adaptergehäuses 17 können der Zufuhranschluss 17.1, etwaige weitere Druckanschlüsse und Druckmittelräume sowie die Druckleitung 10 innerhalb der Getriebeeingangswelle 30 sicher, fest und dicht miteinander verbunden werden.
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In einer Ausführungsform wird auf der Getriebeeingangswelle 30 eine Laufbuchse 109 montiert, auf der die weitere Drehdurchführung (nicht gezeigt in 5) in Richtung der Getriebeeingangswelle 30 abdichtet, so dass eine gute Gegenlaufoberfläche entsteht, beispielsweise für eine Dichtung 107. Die Dichtung 107 liegt radial außen an einer radialen Wand des Hohlraums 17.2 an und läuft mit einem radial inneren Ende radial außen entlang der Laufbuchse 109. Die Dichtung 107 kann beispielsweise ein flexibler Dichtring wie ein PTFE-Ring sein.
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Ein Entlüfter 108 kann an dem Adaptergehäuse 17 zum Befüllen mit Druckmittel 40 und zum Entleeren von Druckmittel 40 vorgesehen sein. Der Entlüfter 108 kann beispielsweise eingebaut werden, wenn keine Vakuumbefüllung des Druckmittels 40 vorgesehen ist und dann in einer Werkstatt mittels des Entlüfters 108 neues Druckmittel 40 eingefüllt wird und/oder altes Druckmittel 40 entleert wird. Im Falle einer Vakuumbefüllung, was Standard bei Erstausrüstern (Original Equipment Manufacturer, OEM) ist, wird ein solcher Entlüfter 108 jedoch üblicherweise nicht benötigt.
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In axialer Richtung 32 endet das Ende 109.1 der Laufbuchse 109 bevorzugt auf der axialen Höhe, die ungefähr der axialen Höhe des Zufuhranschlusses 17.1 und der axialen Höhe des Entlüfters 108 entspricht, um einen idealen Druckmittelfluss zu ermöglichen.
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Die sonstigen Elemente in 5 sind bereits im Zusammenhang mit den vorhergehenden Figuren beschrieben worden.
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6 zeigt eine Schnittansicht einer noch anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ausrückvorrichtung 1, bei der keine Drehdurchführung 52 benötigt wird. Eine Hochdruckleitung 10 (Druckmittelleitung) für die Zufuhr des Druckmittels 40 ist innerhalb der Getriebeeingangswelle 30 angeordnet. Die Hochdruckleitung 10 ragt in axialer Richtung 31 über das erste Ende 30.1 der Getriebeeingangswelle 30 in Richtung des mitdrehenden Ausrückers 2 hinaus. Die Hochdruckleitung 10 kann fest mit dem Ausrücker 2 verbunden sein, beispielsweise auf dem Ausrückergehäuse 46, insbesondere beispielsweise auf der axialen Zylinderwand 47. Die Fixierung der Hochdruckleitung 10 auf dem Ausrückergehäuse 46 erfolgt beispielsweise durch ein Gewinde. Vorteilhaft dabei ist, dass eine Drehdurchführung 52 gespart werden kann, da sowohl der mitdrehende Ausrücker 2 als auch die Hochdruckleitung 10 aufgrund ihrer festen Verbindung beide gemeinsam stets mitdrehen. Somit ist jedoch ein zusätzliches Lager 44 zwischen der Hochdruckleitung 10 und der Getriebeeingangswelle 30 erforderlich, um die beiden beweglichen Bauteile 10, 30 zu zentrieren.
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Der mitdrehende Ausrücker 2 ist in der Ausführungsform nach 6 am Schwungrad 45 fixiert, worauf die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist. Der mitdrehende Ausrücker 2 kann stattdessen auch am Kupplungsdeckel 60 fixiert sein.
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Das Getriebe 70 ist üblicherweise von einer Getriebeglocke 73 umgeben, die beispielsweise mittels eines Lagers 74 auf der Getriebeeingangswelle 30 gelagert ist. Der Ausrücker 2 der Ausrückvorrichtung 1 für die Kupplung 61 des Motors 80 dient dazu, eine mit einer Motorkurbelwelle 82 verbundene Kupplungsscheibe 36 gegen die Getriebeeingangswelle 30 zu drücken.
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Die sonstigen Elemente in 6 sind bereits im Zusammenhang mit den vorhergehenden Figuren beschrieben worden.
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7 zeigt eine Schnittansicht der Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ausrückvorrichtung 1 nach 6, wobei der Druckmittelfluss bezüglich des Druckmittels 40 von der Hydraulikleitung 110, zum Adaptergehäuse 17, über das zweite Ende 30.2 der Getriebeeingangswelle 30 oder das entsprechende Ende der Druckmittelleitung 10 durch die Getriebeeingangswelle 30 oder durch die Druckmittelleitung 10 bis hin zum ersten Ende 30.1 der Getriebeeingangswelle 30 bzw. zum entsprechenden Ende der Druckmittelleitung 10, weiter durch den Druckanschluss 8 in den Druckraum 24, dargestellt ist, bzw. in umgekehrter Richtung, insbesondere durch das Getriebe 70 in axialer Richtung 32. 8 zeigt eine Schnittansicht der Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ausrückvorrichtung 1 nach 6, in einer ausgewählten Detailansicht. Die Elemente in 7 und 8 sind bereits im Zusammenhang mit 6 beschrieben worden.
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Das Bezugszeichen 16 stellt eine Verbindung zwischen entsprechend benachbarten Bauteilen dar. Beispielsweise ist die Verbindung 16 durch Schweißen, Pressen und/oder ein Gewinde hergestellt und dient so der festen Verbindung der entsprechenden Bauteile. Im Fall der 8 einer radial an die Zylinderwand 47 grenzenden und dort endenden Druckmittelleitung 10 kann dort eine zusätzliche Befestigung und Zentrierung durch eine Verschraubung 16 gesetzt werden.
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In den Figuren ist der Motor beziehungsweise die Motorseite 80 lediglich durch ein entsprechendes Bezugszeichen 80 ohne Darstellung irgendwelcher Bauteile des Motors angedeutet, um die Position des Motors 80 zum Getriebe 70 und zu der Kupplung 61 und dem Ausrücker 2 auf der Motorseite 80 anzudeuten. Ebenso ist in allen Figuren die Getriebeseite beziehungsweise das Getriebe 70 äußerst schematisch lediglich durch ein entsprechendes Bezugszeichen 70 ohne Darstellung irgendwelcher Bauteile des Getriebes angedeutet, um die Position des Getriebes 70 zum Motor 80, zu den Kupplungen 61, 62 und den Ausrückern 2, 3 auf der Motorseite 80 sowie zum zweiten Ende 30.2 der Getriebeeingangswelle 30 anzudeuten. Die Form und das Größenverhältnis des Getriebes 70 sind nicht in Bezug auf die anderen genannten Bauteilen dargestellt, da, wie oben bereits beschrieben, lediglich die Positionierung des Getriebes 70 in Bezug zu den wesentlichen Bauteilen der Erfindung dargestellt werden soll.
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Bei allen Ausführungsformen der Erfindung nach 3 bis 8 ist erfindungsgemäß das Druckmittel 40 dem Druckanschluss 8 zum Ausrücker 2 in der axialen Richtung 32 über die Getriebeeingangswelle 30 zuführbar. Somit wird durch die im Wesentlichen axiale Zuführung des Druckmittels 40 über die Getriebeeingangswelle 30 zum Ausrücker 2 wesentlicher radialer Bauraum eingespart und der oben beschriebene Durchmesser D2 der entsprechenden Bauteile reduziert.
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Sofern zwei Kupplungen 61 vorgesehen sind (nicht gezeigt), also eine sogenannte „Doppelkupplung“ vorliegt, jeweils für zwei unterschiedliche Motoren 80, so sind entsprechende zwei Ausrückvorrichtungen 1 zu verwenden. Erfindungsgemäß ist mindestens eine Ausrückvorrichtung 1 gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungsformen ausgestaltet. Für die beiden jeweiligen Druckanschlüsse 8 der Kupplungen 61 kann eine gemeinsame Druckmittelleitung 10 oder es können zwei getrennte Druckmittelleitungen 10 innerhalb der Getriebeeingangswelle 30 verwendet werden. Die Getriebeeingangswelle 30 kann die Druckmittelleitung 10 sein oder eine der Druckmittelleitungen 10. Das oder die Adaptergehäuse 17 und / oder die Drehdurchführungen 52 können entsprechend den beiden Ausrückvorrichtungen 1 ausgestaltet werden. Es kann in anderen Ausführungsformen der Erfindung nur genau eine Kupplung mit einem einzigen Ausrücker oder es können mehr als zwei Kupplungen mit entsprechend vielen Ausrückern vorgesehen sein.
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Insgesamt ist für einen Fachmann aus den diversen dargelegten Ausführungsformen offensichtlich, dass für die Zuführung des Druckmittels 40 über die Getriebeeingangswelle 30 zum mitdrehenden Ausrücker 2 zahlreiche weitere Varianten möglich sind, die teils auch miteinander kombinierbar sind, insbesondere wenn mehrere Kupplungen 61 und entsprechend mehrere Ausrücker 2 vorliegen. Dabei müssen ein etwaiges Adaptergehäuse 17, die Ausrückerkolben 4, die Druckanschlüsse 8, etwaige Lager 21, 44, 74 und/oder etwaige Drehdurchführungen 52 entsprechend bezüglich der Form und/oder der Positionierung angepasst werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Ausrückvorrichtung
- 2
- mitdrehender Ausrücker (Nehmerzylinder, Rotor)
- 4
- Ausrückkolben
- 6
- Ausrückhebel (Tellerfeder, Druckhebel)
- 8
- Druckanschluss (axialer Fluidzuführkanal, Bohrung)
- 8.1
- axialer Druckanschlussabschnitt (Bohrung)
- 8.2
- radialer Druckanschlussabschnitt (Bohrung)
- 9
- stationäre Fluidzuführeinrichtung (Stator; Stutzen)
- 9.1
- radialer Druckleitungsstutzen
- 9.2
- axialer, hohlzylindrisch ausgebildeter Grundkörper
- 10
- Druckmittelleitung, Hochdruckleitung (Bohrung)
- 12
- erste Wellendichtung (Dichtring)
- 13
- zweite Wellendichtung (Dichtring)
- 14
- dritte Wellendichtung (Dichtring)
- 16
- Verbindung, Verschraubung
- 17
- Adaptergehäuse
- 17.1
- Zufuhranschluss (Aufnahme)
- 17.2
- Hohlraum
- 21
- erstes Lager (erstes Gleitlager oder Wälzlager)
- 22
- zweites Lager (zweites Gleitlager oder Wälzlager)
- 23.1
- erste Kolbendichtung
- 23.2
- zweite Kolbendichtung
- 24
- Druckraum des Ausrückkolbens
- 26
- erster Kupplungsbelag (Reibbelag)
- 27
- zweiter Kupplungsbelag (Reibbelag)
- 30
- Getriebeeingangswelle
- 30.1
- erstes Getriebeeingangswellenende
- 30.2
- zweites Getriebeeingangswellenende
- 31
- Drehachse
- 32
- axiale Richtung
- 35
- radiale Richtung
- 36
- Kupplungsscheibe
- 38
- Nabe
- 40
- Druckmittel (Fluid)
- 41
- Stützbolzen
- 44
- zusätzliches Lager
- 45
- Schwungrad
- 451
- Längsachse
- 46
- Ausrückergehäuse
- 47
- axiale Zylinderwand
- 48
- O-Ring
- 49
- Fixierung (Bolzen, Schraube)
- 52
- Drehdurchführung
- 52.1
- Dichtring (Wellendichtung)
- 52.2
- Dichtring (Wellendichtung)
- 53
- Drehdurchführung
- 54
- Drehdurchführung
- 60
- Kupplungsdeckel
- 61
- Kupplung des Motors
- 65
- erster Auflagepunkt
- 66
- zweiter Auflagepunkt
- 67
- Verbindungselement
- 68
- Lager
- 70
- Getriebe(seite)
- 71
- erste Welle des Getriebes
- 72
- zweite Welle des Getriebes
- 73
- Getriebeglocke
- 74
- Lager
- 80
- Motor(seite)
- 81
- Druckmittelraum
- 82
- Motorkurbelwelle
- 91
- weiterer Druckanschluss
- 92
- Zufuhrgehäuse
- 95
- Dichtung (flexibler Dichtring, PTFE-Ring)
- 96
- Dichtung (flexibler Dichtring, PTFE-Ring)
- 97
- Sicherungsring
- 98
- Dichtungsfläche
- 99
- Nut
- 100
- Abstandshalter
- 101
- Bohrung für Fluid
- 102
- Dichtungsfläche
- 103
- Hohlraum
- 104
- Sicherung für Dichtung (Bajonettverschluss)
- 105
- Sicherung für Dichtung (Bajonettverschluss)
- 106
- radiale Öffnung
- 107
- Dichtung (flexibler Dichtring, PTFE-Ring)
- 108
- Entlüfter
- 109
- Laufbuchse
- 109.1
- Ende
- 110
- Hydraulikleitung, Stutzen, Zufuhrgehäuse
- A
- Ausschnitt
- D1
- Durchmesser
- D2
- Durchmesser
