DE102018105963A1

DE102018105963A1 - Hydraulische Ausrücklageranordnung

Info

Publication number: DE102018105963A1
Application number: DE102018105963.9A
Authority: DE
Inventors: Bruno Corsi Alabarse
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2018-03-15
Filing date: 2018-03-15
Publication date: 2019-09-19

Abstract

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Ausrücklageranordnung (2) mit einem konzentrischen Nehmerzylinder (3), aufweisend ein Zylindergehäuse (4) zur Aufnahme eines Nehmerzylinderkolbens (10), ein axial verschiebbares Ausrücklager (16), dessen drehender Lagerring (18) mit einer Kupplungsfeder zusammenwirkt und dessen nicht drehender Lagerring (20) mit dem Nehmerzylinderkolben (10) in Wirkverbindung ist, ferner eine den Nehmerzylinder (3) konzentrisch umgebende Vorspannfeder (22), die sich mit einem Ende am Zylindergehäuse (4) direkt oder indirekt abstützt, und deren anderes Ende sich an einem an dem nicht drehenden Lagerring (20) befestigten Stützring abstützt, sowie Mittel zum Abdichten des Ausrücklagers (16). Um eine derartige Ausrücklageranordnung herstellungstechnisch und montagetechnisch zu vereinfachen ist vorgesehen, dass der Stützring an seinem von dem nicht drehenden Lagerring (20) abgewandten radialen Randbereich als ein sich an den drehenden Lagerring (18) berührungslos anschmiegender Dichtring sowie als ein die Stützfunktion und die Dichtfunktion erfüllender Funktionsring (24) ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Ausrücklageranordnung mit einem konzentrischen Nehmerzylinder, aufweisend ein Zylindergehäuse zur Aufnahme eines Nehmerzylinderkolbens, ein axial verschiebbares Ausrücklager, dessen drehender Lagerring mit einer Kupplungsfeder zusammenwirkt und dessen nicht drehender Lagerring mit dem Nehmerzylinderkolben in Wirkverbindung ist, ferner eine den Nehmerzylinder konzentrisch umgebende Vorspannfeder, die sich mit einem Ende am Zylindergehäuse direkt oder indirekt abstützt, und deren anderes Ende sich an einem an dem nicht drehenden Lagerring befestigten Stützring abstützt, sowie Mittel zum Abdichten des Ausrücklagers.
Ausrücklageranordnungen der genannten Art sind unter dem Begriff Zentralausrücker sowie konzentrische Nehmerzylinder unter dem Begriff „concentric slave cylinder (CSC)“ ganz allgemein bekannt. Der Nehmerzylinder setzt die beispielsweise über ein Kupplungspedal eingegebene Bremsbetätigung über einen mit dem Pedal gekoppelten Geberzylinder in eine Bewegung zur Betätigung einer Kraftfahrzeugkupplung um. Eine Vorspannfeder dient dazu, das Ausrücklager im eingerückten Zustand der Kupplung in Anlage an der im Allgemeinen als Tellerfeder ausgebildeten Kupplungsfeder zu halten. Die Vorspannfeder stützt sich dazu über einen auch als Vorspannfederring bezeichneten, am nicht drehenden Lagerring befestigten Stützring am Ausrücklager ab.
Aus der DE 11 2008 001 069 B4 ist eine Ausrücklageranordnung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art bekannt, bei welcher der als Federaufnahme bezeichnete, am inneren, nicht drehenden Lagerring befestigte Stützring zwar bis zum drehenden Lagerring und darüber hinaus geführt ist, jedoch offensichtlich nicht die Funktion einer berührungslosen Abdichtung erfüllt. Vielmehr sind zur Abdichtung des Ausrücklagers gesonderte Dichtringe vorgesehen (siehe hierzu deren 6).
Um teure und aufwendig zu montierende Kontaktdichtungen zu vermeiden ist es bei geringeren Anforderungen an einen Kontaminationsschutz üblich, kontaktlose Dichtungssysteme zu verwenden. So ist für Ausrücklager der beschriebenen Art bereits ein Dichtungssystem vorgeschlagen worden, welches aus einem an einem der Lagerringe, beispielsweise am drehenden Lagerring befestigten, an den jeweils anderen Lagerring sich berührungslos eng anschmiegenden, auch als Dichtschild bezeichneten Dichtring ausgebildet ist. Das bedeutet, dass beim Zusammenbau der Ausrücklageranordnung jeweils ein Stützring und ein Dichtring einzeln zu montieren sind, welches sowohl fertigungstechnisch als auch montagetechnisch immer noch verhältnismäßig aufwendig ist.
Vor diesem Hintergrund lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Ausrücklageranordnung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art zu schaffen, die fertigungstechnisch sowie montagetechnisch möglichst einfach ist.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Anspruchs 1, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den abhängigen Ansprüchen entnehmbar sind.
Der Erfindung lag die Erkenntnis zugrunde, dass es möglich sein sollte, die Stützfunktion und die Dichtfunktion einem einzigen, in geeigneter Weise gestalteten Bauteil zusammenzufassen.
Hierzu geht die Erfindung aus von einer hydraulischen Ausrücklageranordnung mit einem konzentrischen Nehmerzylinder, aufweisend ein Zylindergehäuse zur Aufnahme eines Nehmerzylinderkolbens, ein axial verschiebbares Ausrücklager, dessen drehender Lagerring mit einer Kupplungsfeder zusammenwirkt und dessen nicht drehender Lagerring mit dem Nehmerzylinderkolben in Wirkverbindung ist, ferner eine den Nehmerzylinder konzentrisch umgebende Vorspannfeder, die sich mit einem Ende am Zylindergehäuse direkt oder indirekt abstützt, und deren anderes Ende sich an einem an dem nicht drehenden Lagerring befestigten Stützring abstützt, sowie Mittel zum Abdichten des Ausrücklagers.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist bei dieser Ausrücklageranordnung vorgesehen, dass der Stützring an seinem von dem nicht drehenden Lagerring abgewandten radialen Randbereich als ein sich an den drehenden Lagerring berührungslos anschmiegender Dichtring sowie als ein die Stützfunktion und die Dichtfunktion erfüllender Funktionsring ausgebildet ist.
Gegenüber der bekannten Konstruktion mit einem Stützring und gesonderter Kontaktdichtung ergibt sich gemäß der Erfindung eine Lösung mit deutlich geringeren Fertigungs- und Montagekosten. Gegenüber einer Lösung mit getrennten, jeweils einzeln herzustellenden und zu montierenden Stütz- und Dichtringen bedeutet die Zusammenfassung dieser beiden Funktionen mittels eines einzigen Ringelementes eine erheblich Vereinfachung sowohl herstellungstechnisch als auch montagetechnisch, da einerseits für die Herstellung eines derartigen Funktionsringes beispielsweise als Tiefziehteil aus Blech nicht mehr Arbeitsgänge erforderlich sind als für jeden einzelnen der beiden genannten Bauelemente, nämlich Stützring beziehungsweise Dichtring, und da andererseits anstelle von zwei einzelnen Ringen nur einer montiert werden muss.
Bei einer Ausrücklageranordnung, bei welchem der radial innere Lagerring nicht drehend und der radial äußere Lagerring drehend ist, ist gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der Funktionsring im Längsschnittprofil gesehen einen ersten, an einer inneren Umfangsfläche des inneren Lagerringes fest anliegenden, einen Montageflansch bildenden Schenkel aufweist, dass der Funktionsring einen an den Montageflansch sich anschließenden zweiten, sich radial nach außen erstreckenden und einen Stützflansch für die Vorspannfeder bildenden Schenkel aufweist, und dass der Funktionsring einen sich an den Stützflansch anschließenden dritten, zumindest einen an einer äußeren Umfangsfläche des äußeren Lagerringes sich berührungslos anschmiegenden Dichtflansch bildenden Schenkel aufweist.
Dies bedeutet, dass der Funktionsring am gleichen Bauteil, nämlich an dem nicht drehenden inneren Lagerring, und damit auf die gleiche Weise befestigt werden kann wie ganz allgemein ein bekannter Stützring, so dass insofern Änderungen am Ausrücklager nicht erforderlich sind. Die Abdichtung erfolgt dann gegenüber dem drehenden, äußeren Lagerring, wie anhand eines Ausführungsbeispiels gezeigt wird.
Um die Vorspannfeder an ihrem am Funktionsring anliegenden Ende zu zentrieren und zentriert zu halten, ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass am radial äußeren Ende des Stützflansches ein vierter, das am Stützflansch anliegende Ende der Vorspannfeder axial und radial übergreifender, einen Zentrierflansch für die Vorspannfeder bildender Schenkel ausgebildet ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Funktionsring als einstückiger Profilring ausgebildet, wobei der Zentrierflansch im Wesentlichen aus einem sich an den Stützflansch anschließenden, die Vorspannfeder umgebenden Flanschabschnitt und einen auf diesen zurückgebogenen Flanschabschnitt gebildet ist, der seinerseits axial in den Dichtflansch übergeht.
Um einen derartigen Funktionsring in einem einzigen Arbeitsgang herzustellen, ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der Funktionsring als ein durch Tiefziehen oder dergleichen geformter Profilring aus einem Blechmaterial gebildet ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels weiter erläutert. Dazu ist der Beschreibung eine Zeichnung beigefügt. In dieser zeigt

1 eine Ausrücklageranordnung in einem Längsschnitt, und
2 in vergrößerter Darstellung den Bereich des Ausrücklagers der Ausrücklageranordnung gemäß 1.

Die in der 1 dargestellte Ausrücklageranordnung 2, die beispielsweise auf einer hier nicht dargestellten Getriebeeingangswelle angeordnet ist, weist ein Zylindergehäuse 4 mit einer radial äußeren ringförmigen Gehäusewand 6 und einer radial inneren, ringförmigen Gehäusewand 8 auf, zwischen denen ein als Ringkolben ausgebildeter Nehmerzylinderkolben 10 in Richtung des Doppelpfeiles 12 verschiebbar angeordnet ist. Das Zylindergehäuse 4 und der Nehmerzylinderkolben 10 bilden einen konzentrischen Nehmerzylinder 3, dessen Druckraum 14 hydraulisch beispielsweise an einen kupplungspedalseitigen Geberzylinder angeschlossen ist und durch Betätigung dieses Pedals unter Druck gesetzt werden kann, wie allgemein bekannt ist.
Die Ausrücklageranordnung 2 umfasst weiter ein axial verschiebbares Ausrücklager 16, dessen radial äußerer, drehender Lagerring 18 mit einer nicht dargestellten, im allgemeinen als Tellerfeder ausgebildeten Kupplungsfeder zusammenwirkt, und dessen nicht drehender, radial innerer Lagerring 20 mit dem Ringkolben 10 in Wirkverbindung ist.
Die Ausrücklageranordnung 2 weist ferner eine das Zylindergehäuse 4 konzentrisch umgebende Vorspannfeder 22 auf, welche sich mit ihrem in 1 rechten Ende am Zylindergehäuse 4 abstützt. Das andere Ende der Vorspannfeder 22 liegt an einem Funktionsring 24 an, welcher am inneren Lagerring 20 befestigt ist und sich am äußeren Lagerring 18 berührungslos dichtend anschmiegt.
1 zeigt die Ausrücklageranordnung 2 in einer Stellung bei ausgerückter Kupplung, bei welcher der Druckraum 14 durch Betätigung des Kupplungspedals unter Druck gesetzt ist. Wenn das Kupplungspedal losgelassen und ein Druck im Druckraum 14 nicht aufrechterhalten wird, wird das Ausrücklager 16 durch die nicht dargestellte Kupplungsfeder in 1 nach rechts verschoben, wobei das Ausrücklager 16 den Ringkolben 10 axial mitnimmt. Dabei wird die Vorspannfeder 22 über den Funktionsring 24 gespannt. Die Aufgabe der Vorspannfeder 22 ist es, das Ausrücklager 16 bei eingerückter Kupplung in Anlage an der Kupplungsfeder zu halten.
Wie insbesondere die 2 zeigt, weist der Funktionsring 24 im Längsschnittprofil einen ersten, an einer inneren Umfangsfläche des radial inneren Lagerringes 20 fest anliegenden, einen Montageflansch 26 bildenden Schenkel, einen sich daran anschließenden zweiten, radial nach außen sich erstreckenden, einen Stützflansch 28 bildenden Schenkel, und einen sich daran anschließenden dritten, zumindest einen an einer äußere Umfangsfläche des äußeren Lagerringes 18 sich berührungslos anschmiegenden Dichtflansch 30 bildenden Schenkel, womit einerseits die Funktion eines Stützringes und andererseits die Funktion eines Dichtringes erfüllt sind. Die radial äußere Umfangsfläche des äußeren Lagerringes 18 ist im Allgemeinen im Zuge der Laufbahnbearbeitung schon geschliffen, so dass auch insoweit keine gesonderte Bearbeitung des äußeren Lagerringes 18 erforderlich ist.
Wie die 2 weiter erkennen lässt, ist der Funktionsring 24 so gestaltet, dass am radial äußeren Ende des radial ausgerichteten Stützflansches 28 außerdem ein vierter, das am Stützflansch 28 anliegende Ende der Vorspannfeder 22 axial und radial überdeckender, einen Zentrierflansch 32 bildender Schenkel ausgebildet ist.
Der Funktionsring 24 ist als einstückiger Profilring gestaltet, wobei der Zentrierflansch 32 im Wesentlichen aus einem sich an den radialen Stützflansch 28 anschließenden, das eine Ende der Vorspannfeder 22 umgebenden Flanschabschnitt 34 und einen auf diesen zurückgebogenen Flanschabschnitt gebildet ist, welcher axial in den erwähnten Dichtflansch 30 übergeht. Auf diese Weise übernimmt der Funktionsring 24 auch noch die Funktion, das eine axiale Ende der Vorspannfeder 22 zu zentrieren und zentriert zu halten.
Bezugszeichenliste

2: Ausrücklageranordnung
3: Nehmerzylinder
4: Zylindergehäuse
6: Äußere Zylinderwand
8: Innere Zylinderwand
10: Nehmerzylinderkolben, Ringkolben
12: Doppelpfeil
14: Druckraum
16: Ausrücklager
18: Äußerer Lagerring
20: Innerer Lagerring
22: Vorspannfeder
24: Funktionsring, Stützring
26: Montageflansch
28: Stützflansch
30: Dichtflansch
32: Zentrierflansch
34: Flanschabschnitt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 112008001069 B4 [0003]

Claims

Hydraulische Ausrücklageranordnung (2) mit einem konzentrischen Nehmerzylinder (3), aufweisend ein Zylindergehäuse (4) zur Aufnahme eines Nehmerzylinderkolbens (10), ein axial verschiebbares Ausrücklager (16), dessen drehender Lagerring (18) mit einer Kupplungsfeder zusammenwirkt und dessen nicht drehender Lagerring (20) mit dem Nehmerzylinderkolben (10) in Wirkverbindung ist, ferner eine den Nehmerzylinder (3) konzentrisch umgebende Vorspannfeder (22), die sich mit einem Ende am Zylindergehäuse (4) direkt oder indirekt abstützt, und deren anderes Ende sich an einem an dem nicht drehenden Lagerring (20) befestigten Stützring abstützt, sowie Mittel zum Abdichten des Ausrücklagers (16), dadurch gekennzeichnet, dass der Stützring an seinem von dem nicht drehenden Lagerring (20) abgewandten radialen Randbereich als ein sich an den drehenden Lagerring (18) berührungslos anschmiegender Dichtring sowie als ein die Stützfunktion und die Dichtfunktion erfüllender Funktionsring (24) ausgebildet ist.
Ausrücklageranordnung nach Anspruch 1, mit einem radial inneren, nicht drehenden Lagerring (20) und einem radial äußeren, drehenden Lagerring (18), dadurch gekennzeichnet, dass der Funktionsring (24) im Längsschnittprofil gesehen einen ersten, an einer inneren Umfangsfläche des inneren Lagerringes (20) fest anliegenden, einen Montageflansch (26) bildenden Schenkel aufweist, dass der Funktionsring (24) einen an den Montageflansch (26) sich anschließenden zweiten, sich radial nach außen erstreckenden und einen Stützflansch (28) für die Vorspannfeder (22) bildenden Schenkel aufweist, und dass der Funktionsring (24) einen sich an den Stützflansch (28) anschließenden dritten, zumindest einen an einer äußeren Umfangsfläche des äußeren Lagerringes (18) sich berührungslos anschmiegenden Dichtflansch (30) bildenden Schenkel aufweist.
Ausrücklageranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass am radial äußeren Ende des Stützflansches (28) ein vierter, das am Stützflansch (28) anliegende Ende der Vorspannfeder (22) axial und radial übergreifender, einen Zentrierflansch (32) für die Vorspannfeder (22) bildender Schenkel ausgebildet ist.
Ausrücklageranordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Funktionsring (24) als einstückiger Profilring ausgebildet ist, wobei der Zentrierflansch (32) im Wesentlichen aus einem sich an den radialen Stützflansch (28) anschließenden, die Vorspannfeder (22) übergreifenden Flanschabschnitt (34) und einem auf diesen zurückgebogenen Flanschabschnitt gebildet ist, der seinerseits axial in den Dichtflansch (30) übergeht.
Ausrücklageranordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Funktionsring (24) als durch Tiefziehen oder dergleichen geformter Profilring aus einem Blechmaterial gebildet ist.