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Die Erfindung betrifft einen Nehmerzylinder für eine Kupplung oder eine Bremse eines Kraftfahrzeugs, mit einem Gehäuse und mit einem axial relativ zu dem Gehäuse verlagerbaren Kolben, um eine Axialverlagerung eines Ausrücklagers zu ermöglichen, wobei ein Axialanschlag an dem Gehäuse befestigt ist, um die axiale Verlagerung des Kolbens zu begrenzen.
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Aus dem Stand der Technik sind bereits Nehmerzylinder bekannt, bei denen der Kolben über Federn gegen Verdrehen gesichert ist, um ein Schleppmoment abzustützen. Unter anderem offenbart dazu die
DE 10 2014 219 277 A1 eine Betätigungsvorrichtung mit Schleppmomentabstützung, mit einem axial verlagerbaren Beaufschlagungsmittel, welches mittels eines Aktuators axial verlagerbar ist, wobei das Beaufschlagungsmittel ein Lager mit einem ersten und einem zweiten Lagerring aufweist, wobei der erste Lagerring mit einem drehbaren Element in Kontakt bringbar ist und der zweite Lagerring von einem Gehäuseelement des Aktuators abstützbar ist, wobei ein Federelement zur Schleppmomentabstützung des zweiten Lagerrings vorgesehen ist, wobei das Federelement ein Federring ist.
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Der Stand der Technik hat jedoch immer den Nachteil, dass insbesondere bei Doppelkupplungen oder Dreifachkupplungen der Bauraum, insbesondere der axiale Bauraum aber auch der radiale Bauraum, stark begrenzt ist. Außerdem ist die bekannte Verdrehsicherung für den Kolben kostenintensiv und schwierig zu montieren.
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Es ist also die Aufgabe der Erfindung, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu vermeiden oder wenigstens zu verringern. Insbesondere soll eine Verdrehsicherung zur Schleppmomentabstützung bereitgestellt werden, die besonders kostengünstig und einfach montierbar ist.
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Die Aufgabe der Erfindung wird bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass wenigstens ein Federarm vorhanden ist, der so auf den Kolben und das Gehäuse einwirkt, dass eine Verdrehung des Kolbens relativ zu dem Gehäuse verhindert ist, wobei der Federarm radial innerhalb des Kolbens angeordnet ist.
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Dies hat den Vorteil, dass der Federarm zur Abstützung eines Schleppmomentes des Kolbens an dem Gehäuse besonders bauraumsparend in den Nehmerzylinder integriert werden kann. Insbesondere kann der Nehmerzylinder in Radialrichtung besonders klein gebaut werden, da der Federarm radial innerhalb des Kolbens angeordnet ist.
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Vorteilhafte Ausführungsformen werden in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.
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Zudem ist es von Vorteil, wenn der Federarm an dem Axialanschlag integral ausgebildet ist. Das heißt, dass der Federarm als einstückig/einmaterialig/integral mit dem Axialanschlag ausgebildetes Bauteil ausgebildet ist. Der Federarm wird als in dem gleichen Fertigungsschritt mit dem Axialanschlag hergestellt. Es können auch mehrere Federarme und/oder gleichwirkende Federelemente an dem Axialanschlag ausgebildet sein.
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Dies hat den Vorteil, dass die Anzahl der Bauteile und damit die Anzahl der notwendigen Montageschritte reduziert werden kann, was sich günstig auf die Kosten auswirkt. Ferner kann der benötigte Bauraum verringert werden, was insbesondere vorteilhaft bei Doppelkupplungs- oder Dreifachkupplungsanwendungen ist.
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Zusätzlich ist es zweckmäßig, der der Federarm so angeordnet ist, dass er an einer radialen Innenseite des Kolbens angreift. Dabei ist es insbesondere auch bevorzugt, wenn der Federarm in einem direkten Kontakt mit dem Kolben steht. Dadurch kann der Federarm besonders bauraumsparend in den Nehmerzylinder integriert werden. So kann der radiale Innenraum des Kolbens in vorteilhafter Weise ausgenutzt werden. Außerdem ist kein zusätzliches Verbindungsbauteil zwischen dem Federarm und dem Kolben notwendig, da der Federarm direkt an dem Kolben angreift, was sich günstig auf die Kraftweitergabe auswirkt.
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Weiterhin ist es von Vorteil, wenn der Federarm als Ringabschnitt ausgebildet ist, dessen eines anschlagszugewandtes Ende integral mit dem Axialanschlag ausgebildet ist bzw. in den Hauptkörper des Axialanschlags übergeht und dessen anderes kolbenkontaktierende Ende vorzugsweise in eine Ausnehmung am Kolben eingreift.
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Dabei kann die Ausnehmung an der radialen Innenseite des Kolbens ausgebildet sein, was zudem eine besonders günstige Krafteinleitung mit sich bringt.
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Ein günstiges Ausführungsbeispiel zeichnet sich dadurch aus, dass die Ausnehmung eine Einfädelfase aufweist, in die der Federarm mit seinem kolbenkontaktierenden Ende eingreift. Dabei ist es von Vorteil, dass das Ende des Federarms auf die Einfädelfase abgestimmt ist. Insbesondere ist die Einfädelfase so ausgebildet, dass das kolbenkontaktierende Ende des Federarms in die Montageposition geführt wird.
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Insbesondere kann bei einer Verdrehung des Axialanschlags das kolbenkontaktierende Ende/eine Einfädelnase des Federarms so von der Einfädelfase geführt werden, dass der Federarm dadurch in die Endposition in der Ausnehmung geschoben wird und dass in der Endposition ein Verdrehen des Federarms relativ zu dem Kolben ausgeschlossen/verhindert ist.
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Auch ist es von Vorteil, wenn der Federarm bei der Montage beim Verdrehen des Axialanschlags relativ zu dem Kolben in die Montageposition gedrückt wird, was ein Selbstmontage bzw. eine sehr einfache Montage ermöglicht.
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Auch ist es von Vorteil, wenn das kolbenkontaktierende Ende gebogen, beispielsweise S-förmig, ausgebildet ist, so dass die Spitze des Endes einen Vorsprung/Block in der Ausnehmung hintergreift.
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Zusätzlich ist es zweckmäßig, wenn der Federarm in Umfangsrichtung unverbieglich ist. Aber es ist auch zweckmäßig, wenn der Federarm in Axialrichtung elastisch verformbar ist.
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Zudem ist es vorteilhaft, wenn ein Außendurchmesser des Federarms kleiner als ein Innendurchmesser des Kolbens in dem Bereich des Kolbens ist, in dem der Federarm angeordnet ist. Dabei ist es auch vorteilhaft, wenn der Außendurchmesser des Federarms größer ist als der kleinste Innendurchmesser des Kolbens.
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Besonders bevorzugt ist es, wenn im montierten Zustand zwischen dem Außendurchmesser des Federarms und dem Innendurchmesser des Kolbens ein Spalt ist, der kleiner als die Dicke, also die Erstreckung in Axialrichtung, des Federarms ist und/oder kleiner als die Hälfte der Dicke des Federarms ist. Insbesondere soll der Spalt zwischen dem Federarm und dem Kolben maximal klein sein, damit sich der Federarm beim Verdrehen an der Innenseite des Kolbens abstützen kann.
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Ferner ist es von Vorteil, wenn der Axialanschlag eine Sicke und/oder eine Prägung in dem Bereich des Axialanschlags aufweist, an dem der Federarm an dem Axialanschlag befestigt ist, also an dem der Federarm in den Hauptkörper des Axialanschlags übergeht. So kann der Axialanschlag in vorteilhafter Weise versteift und an den hochbelasteten Stellen entlastet werden. Dabei ist es auch von Vorteil, wenn der Hauptkörper des Axialanschlags als Ring ausgebildet ist. D.h., dass der Axialanschlag als Anschlagsring ausgebildet ist. Dabei fungiert ein Bereich als Endanschlag für den Kolben.
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Zudem ist es zweckmäßig, wenn der Federarm mit Vorspannung in Axialrichtung an dem Kolben befestigt ist, so dass der Kolben entgegen der Vorspannung des Federarms in Axialrichtung verlagert werden kann.
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Bevorzugt ist es auch, wenn der Federarm so ausgelegt und befestigt ist, dass er bei einer axialen Verlagerung in Axialrichtung elastisch verformt wird, so dass sich der Federarm also mit der axialen Verlagerung des Kolbens mit auf und ab bewegt.
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Zusätzlich ist es vorteilhaft, wenn der Federarm so vorgespannt ist, dass er auf die etwa Hälfte der maximalen Verlagerung des Kolbens vorgeprägt ist. Das heißt, dass der Federarm in einer entlasteten Stellung ist, wenn der Kolben bis zur Hälfte der maximalen Verlagerung ausgelenkt ist. Wenn der Kolben weiter ausgerückt ist oder wenn der Kolben weiter eingerückt ist, nimmt also die Vorspannkraft des Federarms zu.
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Ferner ist es von Vorteil, wenn der Federarm und/oder der Axialanschlag drehfest relativ zu dem Gehäuse festgelegt sind/ist. So kann sich der Federarm über den Axialanschlag an dem Gehäuse abstützen und damit das Schleppmoment abfedern bzw. aufnehmen.
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Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn ein am Axialanschlag ausgebildeter Vorsprung und/oder eine am Axialanschlag ausgebildete Prägung in eine Aussparung in dem Gehäuse eingreifen, um eine Verdrehung des Axialanschlags relativ zu dem Gehäuse zu verhindern. So kann eine Verdrehung des Kolbens relativ zu dem Gehäuse über den Federarm und den Axialanschlag verhindert werden.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn der Federarm labyrinthartig mit dem Kolben verbunden ist. Dies wirkt sich günstig auf die Krafteinleitung aus.
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Insbesondere kann ein solcher Nehmerzylinder für eine Doppelkupplung oder eine Dreifachkupplung eingesetzt werden.
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Mit anderen Worten betrifft die Erfindung einen Axialanschlag, der die Aufgabe einer Vorlastfeder übernimmt. Der Axialanschlag ist dabei als Anschlagsring ausgebildet, der zwei oder mehr flexible Arme besitzt, die mit vorbestimmter, geringer Vorlast an dem Kolben befestigt sind. Die Arme bewegen sich bei der Bewegung des Kolbens mit auf und ab. Wenn ein Moment auftritt, übernehmen die Arme die auftretenden Kräfte und stützen sie über Prägungen am Anschlagsring in an dem Gehäuse ausgebildeten Ausnehmungen ab.
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Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe von Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
- 1 eine Längsschnittansicht eines Nehmerzylinders mit einem Kolben und mit einem Axialanschlag zur Schleppmomentabstützung,
- 2 eine zur 1 in Umfangsrichtung gedrehte Längsschnittansicht des Nehmerzylinders,
- 3 eine perspektivische Darstellung des Axialanschlags mit integralen Federarmen,
- 4 eine zur 3 vergrößerte perspektivische Darstellung eines Bereich IV eines kolbenkontaktierenden Endes des Federarms,
- 5 eine zur 3 vergrößerte perspektivische Darstellung eines Bereich V des Axialanschlages,
- 6 eine Seitenansicht einer radialen Innenseite des Kolbens,
- 7 eine perspektivische Ansicht in Längsrichtung geschnitten des Kolbens mit dem montierten Axialanschlag, sowie
- 8 eine perspektivische Darstellung des Kolbens mit dem montierten Axialanschlag.
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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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1 und 2 zeigen einen Nehmerzylinder 1 für eine Kupplung oder eine Bremse eines Kraftfahrzeugs. Der Nehmerzylinder 1 weist ein Gehäuse 2 auf, in dem ein Kolben 3 axial verschieblich gelagert ist. Bei einer Axialverlagerung des Kolbens 3 wird ein Ausrücklager 4 ausgerückt. An dem Gehäuse 2 ist ferner ein Axialanschlag 5 vorhanden, der die axiale Verlagerung des Kolbens 3 begrenzt. Dabei weist der Axialanschlag 5 zwei Federarme 6 auf, die integral mit dem Axialanschlag 5 ausgebildet sind. Die Federarme 6 wirken so auf den Kolben 3 und das Gehäuse 2 ein, dass eine Verdrehung des Kolbens 3 relativ zu dem Gehäuse 2 verhindert wird. Dadurch wird eine Schleppmomentabstützung realisiert.
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Die Federarme 6 sind radial innerhalb des ringförmigen Kolbens 3 angeordnet. Die Federarme 6 greifen direkt an dem Kolben 3 an einer radialen Innenseite an. Das hießt also, dass der Außendurchmesser der Federarme 6 in einem Bereich, in dem sie an dem Kolben 3 angreifen, geringer ist als der Innendurchmesser des Kolbens 3 in dem Bereich. Es bildet sich also ein Radialspalt zwischen dem Federarm 6 und dem Kolben 3. Dieser Radialspalt ist möglichst klein, so dass der Federarm 6 nahezu an der Innenseite des Kolbens 3 anliegt. Insbesondere ist der Radialspalt kleiner als die Dicke des Federarms 6.
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3 bis 5 zeigen den Axialanschlag 5. Der Hauptkörper des Axialanschlags 5 ist als Anschlagsring 7 ausgebildet. Von dem Anschlagsring 7 erstrecken sich zwei Abschnitte in Radialrichtung, die die Anschlagsflächen 8 für den Kolben stellen. Außerdem erstrecken sich von dem Anschlagsring 7 die zwei Federarme 6 als Ringabschnitte radial außerhalb des Anschlagsrings 7.
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Ein anschlagszugewandtes Ende 9 des Federarms geht in die Anschlagsfläche 8 über. In dem Übergangsbereich 10 sind Sicken 11 und/oder Prägungen 12 ausgebildet. Ein kolbenkontaktierendes Ende 13 weist eine gebogene Nase/Einfädelnase 14 auf. Die Einfädelnase 14 ist so geformt, dass sie ein S bildet. Die Einfädelnase 14 nimmt an ihrem Ende in der Breite zu, beispielsweise schwalbenschwanzartig.
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6 bis 8 zeigen den Kolben 3. An der radialen Innenseite des Kolbens 3 ist eine Anschlagsgeometrie 15 ausgebildet, mit der der Kolben 3 an die Anschlagsfläche 8 an dem Axialanschlag 5 anschlägt. Auch ist es Ausnehmung 16 an der Innenseite des Kolbens 3 ausgebildet, in die der Federarm 6 im montierten Zustand eingreift. Auch ist ein Federarmanschlag 17 an dem Kolben 3 ausgebildet, an dem sich der Federarm 6 abstützt, so dass eine Verdrehung verhindert wird. Die Ausnehmung 16 geht in eine Einfädelfase 18 über, durch die die Einfädelnase 14 bei der Montage in die Endposition in der Ausnehmung 16 bis zum dem Federarmanschlag 17 geführt wird.
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Im montierten Zustand hintergreift die Einfädelnase 14 einen Vorsprung/Block 19, der an der Innenseite des Kolbens 3 im Bereich der Ausnehmung 16 ausgebildet ist. Der Vorsprung 19 erstreckt sich also radial nach innen von der Innenseite des Kolbens 3 aus. Ferner ist auf der Innenseite des Kolbens 3 eine Montagefreimachung 20 ausgebildet. Im montierten Zustand stützt sich also der Federarm 6, insbesondere die Einfädelnase 14, in Umfangsrichtung an dem Federarmanschlag 17 und dem Vorsprung 19 ab, so dass das Schleppmoment des Kolbens 3 abgestützt werden kann. Der Federarm 6 liegt dabei an der radialen Innenseite des Kolbens 3 bzw. an einer radialen Innenseite des Kolbens 3, die durch die Ausnehmung 16 gebildet wird.
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Außerdem sind/ist an dem Axialanschlag 5 ein Vorsprung und/oder eine Prägung ausgebildet, um eine relative Verdrehung zu dem Gehäuse 2 zu verhindern. Im montierten Zustand greift der Vorsprung in eine Ausnehmung in dem Gehäuse 2 ein oder die Prägung wirkt mit einer Nase an dem Gehäuse 2 zusammen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Nehmerzylinder
- 2
- Gehäuse
- 3
- Kolben
- 4
- Ausrücklager
- 5
- Axialanschlag
- 6
- Federarm
- 7
- Anschlagsring
- 8
- Anschlagsfläche
- 9
- anschlagszugewandtes Ende
- 10
- Übergangsbereich
- 11
- Sicke
- 12
- Prägung
- 13
- kolbenkontaktierendes Ende
- 14
- Einfädelnase
- 15
- Anschlagsgeometrie
- 16
- Ausnehmung
- 17
- Federarmanschlag
- 18
- Einfädelfase
- 19
- Vorsprung/Block
- 20
- Montagefreimachung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102014219277 A1 [0002]
