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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung hat als Gegenstand einen Hydraulikblock einer elektromechanischen Servobremse mit einem Hydraulikmodul, das durch einen Elektromotor angetrieben wird, um den Bremskreislauf in Abhängigkeit von Bremssteuersignalen des Bremspedals und/oder eines automatischen Bremssystems zu versorgen, und mit einem Zylinder, der einen Kolben aufnimmt, der translatorisch geführt ist und rotatorisch blockiert ist, um die Bremsflüssigkeit in der Kammer des Zylinders zu komprimieren, und einem Schneckengetriebe, das durch den Elektromotor angetrieben wird und den Kolben aktiviert.
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Stand der Technik
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Die Hydraulikblöcke einer elektromechanischen Servobremse, wie vorstehend definiert, haben den Nachteil, dass sie aufgrund der Verbindung durch Spindeln zwischen dem translatorisch geführten Kolben und seinem Antrieb durch eine Schnecke, die die Drehbewegung des Motors in eine Translationsbewegung transformiert, einem starken Verschleiß des Kolbens ausgesetzt sind.
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Aufgabe der Erfindung
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Hydraulikblock einer elektromechanischen Servobremse zu entwickeln, bei der der Verschleiß des Kolbens verringert ist, ohne die Herstellung des Hydraulikmoduls und des Hydraulikblocks, in den es integriert ist, kompliziert zu machen.
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Darlegung und Vorteile der Erfindung
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Dazu hat die Erfindung einen Hydraulikblock des vorstehend definierten Typs zum Gegenstand, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder aus einem Kopf, der die Kammer begrenzt, die die Bremsflüssigkeit aufnimmt, die mit Bremsflüssigkeitseingängen und Dichtungen versehen ist, und einer Führungsmuffe gebildet ist, die mit dem Zylinderkopf fest verbunden ist und deren innere Oberfläche mit Führungsrillen versehen ist, die zur Achse des Zylinders parallel sind, wobei der Kolben nahe dem Ende seines Hemdes entgegengesetzt zum Boden mit einem Zahnkranz mit einer zu jener der Rillen der Muffe homologen Form versehen ist, um translatorisch geführt und rotatorisch blockiert zu werden.
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Der Hydraulikblock gemäß der Erfindung hat den Vorteil, durch die Verbindung durch Furchen und Zähne mit entsprechender Form am Zylinder und am Kolben die rotatorische Blockierung sicherzustellen, ohne einen starken Verschleiß hervorzurufen, aufgrund der gleichmäßigen Verteilung der Kräfte der rotatorischen Blockierung auf dem ganzen Umfang des Zylinders und des Kolbens.
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Diese Ausführung ist durch die Unterteilung des Zylinders in Form eines Kopfs, der die Kammer begrenzt, die die Bremsflüssigkeit empfängt, mit Mitteln zur Versorgung und Abdichtung dieser Kammer im Kopf des Zylinders und der Führungsmuffe, deren innere Oberfläche eine kreisförmige zylindrische Oberfläche ist, die mit Furchen versehen ist, die zur Führung des Zahnkranzes des Kolbens dienen, einfach möglich. Dies ermöglicht eine einfache Herstellung des Zylinders, beispielsweise durch Heften, da der Zylinderkopf getrennt ist und an der Muffe erst nach der Bearbeitung dieser montiert wird.
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Gemäß einem anderen vorteilhaften Merkmal umfasst die Führungsmuffe einen gekerbten Kranz, der von der zylindrischen Oberfläche des Zylinderkopfs vorsteht, um kräftig in den Rand der Bohrung des Hydraulikblocks, die den Zylinder aufnimmt, eingedrückt zu werden. Der gekerbte Kranz der Führungsmuffe, der sich durch eine Art von Einpressen in den Rand der Bohrung des Hydraulikblocks fest verbindet, ermöglicht eine wirksame rotatorische Blockierung, die die Zuverlässigkeit dieser Blockierung durch die Verteilung der Kräfte auf den ganzen Umfang garantiert. Dieser Zahnkranz ist besonders einfach herzustellen, umso mehr als er durch die Muffe getragen wird, die ein vom Zylinderkopf unterschiedlicher Teil ist, aber anschließend damit fest verbunden wird.
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Gemäß einem anderen vorteilhaften Merkmal nimmt der Kolben die Kugelschnecke mit ihrer Mutter und ihrem Gewindekern auf, dessen Ende durch eine formschlüssige Verbindung mit dem Boden des Kolbens in Eingriff steht, um damit rotatorisch und translatorisch fest verbunden zu werden, wobei die Mutter der Kugelschnecke durch ein Kugellager getragen wird, dessen äußerer Kranz mit der Führungsmuffe fest verbunden ist und dessen Käfig durch die Mutter gebildet ist.
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Diese Ausführungsform des Kolbens vereinfacht die Montage beträchtlich.
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Vorteilhafterweise umfasst das Hydraulikmodul ein Planetengetriebe, dessen Planetenräder durch die Mutter der Kugelschnecke getragen werden, und der feste Kranz des Planetengetriebes weist eine äußere Form auf, die eine Haube rotatorisch fest verbunden aufnimmt, die am äußeren Kranz des Kugellagers befestigt ist. Die Einheit wird somit rotatorisch blockiert und die Kräfte dieser rotatorischen Blockierung werden durch den Zahnkranz auf den Hydraulikblock übertragen, der das Hydraulikmodul aufnimmt.
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Vorteilhafterweise weist nahe einem Ende die Führungsmuffe einen Blockierungsflansch, der einen Absatz bildet, um den Rand des Zylinderkopfs durch Pressverbindung aufzunehmen, wobei dieser Flansch den gekerbten Kranz trägt, und nahe dem anderen Ende einen Montageflansch, an den der Rand angepresst ist, der vom äußeren Kranz des Kugellagers vorsteht, der die Mutter der Kugelschnecke trägt, auf.
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Diese Montage der Führungsmuffe und des äußeren Kranzes des Kugellagers, der die Mutter der Kugelschnecke trägt, ist eine sehr vorteilhafte Lösung für die Ausführung und die Montage, da diese Einheit anschließend durch eine einfache und schnell auszuführende Umfangsschweißung lasergeschweißt wird. Dasselbe gilt vorteilhafterweise für den Zylinderkopf und die Muffe.
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Gemäß einem anderen vorteilhaften Merkmal ist der feste Kranz des Planetengetriebes mit axialen Rippen versehen und die Haube weist längliche Hohlräume auf, die diesen axialen Rippen entsprechen, um sie abzudecken und sich rotatorisch mit dem äußeren Kranz des Kugellagers fest zu verbinden.
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Die Einheit wird somit durch die Zusammenwirkung der axialen Rippen und der länglichen Hohlräume und der Pressverbindung der Haube mit dem festen äußeren Kranz des Kugellagers rotatorisch blockiert, wobei diese Einheit durch ein mit Laser durchgeführtes Umfangsschweißen fest verbunden wird.
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Der so zusammengefügte Hydraulikblock bildet eine extern starre Einheit, die für die Übertragung der Kräfte vorteilhaft ist.
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Gemäß einem anderen vorteilhaften Merkmal wird der Zylinderkopf an das Ende der Führungsmuffe gepresst und geschweißt, deren Montageflansch mit dem äußeren Kranz des Kugellagers in Eingriff gebracht wird, an den er geschweißt wird, und die Haube wird mit dem Kranz des Lagers in Eingriff gebracht, an den sie geschweißt wird.
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Schließlich bilden der Hydraulikblock und sein Hydraulikmodul gemäß der Erfindung eine besonders einfache und wirksame Lösung, um das gestellte Problem zu lösen, nämlich das Problem des Verschleißes des Kolbens der bekannten Hydraulikmodule.
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Figurenliste
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Die vorliegende Erfindung wird nachstehend mit Hilfe eines Beispiels eines Hydraulikblocks eines elektromechanischen Bremssystems detaillierter beschrieben, das in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist, in denen:
- - 1 eine Schnittansicht des Hydraulikblocks ist, der gemäß der Achse des Hydraulikmoduls geschnitten ist, das mit dem Hydraulikblock in Eingriff steht,
- - 1A eine Schnittansicht des Hydraulikmoduls ist, die aus der Schnittansicht von 1 extrahiert ist,
- - 2 eine Explosionsansicht des Hydraulikmoduls ist,
- - 3 und 4 zwei Ansichten sind, die zwei aufeinander folgende Schritte der Montage des Hydraulikmoduls zeigen.
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Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung
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Gemäß den 1 und 1A hat die Erfindung als Gegenstand einen Hydraulikblock 100 einer elektromechanischen Servobremse, der mit einem Hydraulikmodul 200 versehen ist, das durch einen nicht dargestellten Elektromotor angetrieben wird, der die Bremssteuersignale empfängt.
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Das Hydraulikmodul 200 mit global zylindrischer Form steht mit einer Bohrung 101 in Eingriff, die mit Nuten und Leitungen 102 zur Versorgung und Verteilung der Bremsflüssigkeit zwischen dem Bremsflüssigkeitsreservoir und dem Bremskreislauf in Abhängigkeit von den Steuersignalen versehen ist.
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Das Hydraulikmodul 200, das die Funktion eines Hauptzylinders aufweist, der durch den Elektromotor aktiviert wird, besteht aus einem Zylinder, der aus einem Kopf 1 und einer Führungsmuffe 2 gebildet ist. Der Zylinder nimmt den Kolben 3 auf, der die Kammer 11 im Zylinderkopf 1 begrenzt, indem er im Kopf 1 und in der Führungsmuffe 2 geführt ist.
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Der Kolben 3 wird in seiner Bewegung gemäß der Achse XX durch ein Kugelschneckengetriebe 4 gesteuert, das mit der Ausgangsachse des Elektromotors durch ein Planetengetriebe 5 verbunden ist.
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Im Zylinder ist die Kammer 11, die durch den Kopf 1 und den Kolben 3 begrenzt ist, in dichter Weise durch zwei Dichtungen 12 (Manschetten genannt) verschlossen, die in zwei Nuten des Zylinderkopfs 1 gehalten werden und sich am Kolben 3 abstützen, wie es bekannt ist.
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Die Vorderseite des Kolbens 3 ist in den Führungskränzen 13 geführt, die im Kopf 1 hergestellt sind, und seine Rückseite ist in der Muffe 2 geführt, deren innere Oberfläche mit longitudinalen Rillen 21 versehen ist, die zur Achse XX parallel sind, um die Zähne des Zahnkranzes 31 am Ende des Kolbens 3 um seine Öffnung aufzunehmen, so dass der Kolben mit der Muffe 2 rotatorisch fest verbunden ist, die ihrerseits mit dem Zylinderkopf 1 rotatorisch fest verbunden ist, wie es anschließend entwickelt wird.
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Die Führungsmuffe 2 weist einen Rand mit einem Blockierungsflansch 22 mit einem Absatz 221 auf, der durch Pressverbindung den Rand 15 mit komplementärer Form des Zylinderkopfs 1 aufnimmt. Diese Montage ist lasergeschweißt.
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Jenseits des Absatzes 221, der den Rand 15 des Zylinderkopfs 1 aufnimmt, weist der Flansch 22 einen gekerbten Kranz 222 für seine Montage in der Mündung der Bohrung 101 durch Einpressen bei der Montage des Hydraulikmoduls 200 auf. Das andere Ende der Muffe 2 weist einen Montageflansch 23 auf, der einen Absatz 231 bildet.
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Der Kolben 3 wird durch ein Kugelschneckengetriebe 4 betätigt, das mit der Ausgangswelle des Elektromotors durch ein Planetengetriebe 5 verbunden ist.
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Das Kugelschneckengetriebe 4 besteht aus einem Gewindekern 41, der mit einer Mutter 42 durch zirkulierende Kugeln 43 zusammenwirkt. Die Wechselwirkungszone 44 zwischen dem Gewindekern 41 und der Mutter 42 begrenzt sich auf die Zone, die zwischen dem Kern und der Mutter gemeinsam bleibt, wenn der Kern gemäß 1 maximal nach rechts verlagert ist. Die Mutter 42, die translatorisch gemäß der Achse XX fest bleibt, weist ein auf diese Zone 44 begrenztes Gewinde ( 1) auf, die auch die Zirkulationszone der Kugeln ist.
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Der Gewindekern 41 ist durch sein Ende 411 mit dem Boden 32 des Kolbens durch eine formschlüssige Verbindung verbunden, die diese zwei Elemente rotatorisch und translatorisch um die Achse XX fest verbindet.
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Die Mutter 42 liegt in Form einer Gewindemuffe an der Vorderseite in der Zone 44 (zum Aufnehmen der Kugeln) vor.
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Die Mutter 42 ist frei im Kolben 3 aufgenommen und ihr Ende, das vom Kolben 3 vorsteht, bildet den inneren Abschnitt 451 eines Kugellagers 45. Der äußere Kranz 452 dieses Kugellagers 45 ist an den Absatz 231 des Montageflanschs 23 der Muffe angepresst.
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Die Verbindung zwischen dem Elektromotor und dem Schneckengetriebe ist durch ein Planetengetriebe 5 hergestellt, das an den Kranz 451 der Mutter 42 angefügt ist. Die Planetenräder 52 sind auf Achsen montiert, die durch den Kranz 451 getragen sind, der ein Teil des Kugellagers 45 ist; der Kranz 451 bildet somit die Planetenradträger des Planetengetriebes 5. Das zentrale Ritzel 51 ist durch die nicht dargestellte Achse des Elektromotors getragen. Die Planetenräder 52 rollen in einem festen Zahnkranz 53, der durch eine Haube 54 mit dem Kranz 452 des Lagers und somit mit der Führungsmuffe 2 verbunden ist, die ihrerseits mit dem Hydraulikblock 100 fest verbunden ist.
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Die Explosionsansicht von 2 ermöglicht es, die Form der Komponenten des Hydraulikmoduls 200 und des Hydraulikblocks 100 besser zu sehen.
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Der Hydraulikblock 100 besteht aus einem parallelepipedischen Körper, der mit der Bohrung 101 und Durchbohrungen 102 versehen ist, die die verschiedenen Ausrüstungen für die Verteilung von Bremsflüssigkeit in Abhängigkeit von der Steuerung zum Bremskreislauf aufnehmen.
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Der Block 100 wird mit Bremsflüssigkeit von einem nicht dargestellten Reservoir versorgt, das an der Oberseite 103 installiert ist. Er empfängt die Bremsbefehle vom Bremspedal, die mit seinen Zubehörteilen zur Detektion einer Bewegung in der Durchbohrung auf der Rückseite des Blocks 100 ankommen, das heißt auf der Seite, durch die der Hydraulikblock 100 an der Platte des Fahrzeugs befestigt ist, die den Motorraum und den Fahrgastraum trennt.
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Das Hydraulikmodul 200, das die Hydraulikflüssigkeit unter Druck setzt, wird separat montiert und transversal mit der Bohrung 101 des Blocks 100 zwischen seinen Querseiten 104 in Eingriff gebracht, so dass es mit den Leitungen 102 in Verbindung steht.
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Gemäß der Explosionsansicht in 2 ist der Zylinderkopf 1 mit Umfangsnuten 14 mit Verbindungsdurchbohrungen für den Austausch von Bremsflüssigkeit zwischen der Kammer 11 des Zylinders, dem Reservoir und dem Bremskreislauf versehen.
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Die Führungsmuffe 2 lässt innen die longitudinalen Rillen 21 und außen den gekerbten Kranz 222 und den Absatz 221 am Blockierungsflansch 22 und darüber hinaus am Montageflansch 23 erkennen. Der Kolben 3 weist seine offene Seite auf, die vom Zahnkranz 31 mit homologer Form zu jener der longitudinalen Rillen 21 der Führungsmuffe 2 umrandet ist.
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Die Komponenten des Schneckengetriebes 4 erscheinen nur teilweise in dieser Explosionsansicht: der Gewindekern 41 durch sein Ende 411, das vom Zylinder der Mutter 42 vorsteht, von der auf der anderen Seite nur der Kranz 451 erscheint, der die drei Achsen 521 ohne die Planetenräder 52 trägt, die separat dargestellt sind.
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Ein Träger 55 mit drei Zweigen 551, die mit Durchbohrungen versehen sind, ist durch die Achsen 521 getragen. Dieser Träger nimmt ein Gleitlager 552 zum Stützen des Endes der Achse des Motors jenseits des zentralen Ritzels 51 auf. Der Träger 55 und das Ende der Achse dringen frei in den Freiraum 421 des Kerns 411 ein, wenn sich der Kern in seiner zurückgezogenen Position befindet, wie in 1, 1A dargestellt.
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Der äußere Kranz 452 bedeckt die Kugeln 43 und zum großen Teil den inneren Kranz 451. Die Planetenräder 52 sind auf die Achsen 521 ausgerichtet, die hier das zentrale Ritzel 51 verdecken.
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Der feste Zahnkranz 53, in dem die Planetenräder 52 rollen, ist extern mit axialen Rippen 531 versehen, um die Haube 54 aufzunehmen, deren längliche Hohlräume 541 die Rippen 531 abdecken, und an den Rand 542 am äußeren Kranz 452 des Schneckengetriebes 4 zu gelangen.
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Die vorstehend beschriebenen Komponenten werden gemäß der Achse XX des Hydraulikmoduls 200 zusammengefügt (3 und 4).
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Der erste Schritt der Montage besteht darin, die Führungsmuffe 2 mit dem Kopf 1 zu vereinigen, um den Zylinder durch Pressverbindung und Umfangsschweißen der gepressten Teile zu bilden.
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Dann wird in einem zweiten Schritt oder parallel der Kolben 3 fest mit dem Kern 41 des Schneckengetriebes 4 in Eingriff gebracht, um den festen äußeren Kranz 452 an den Absatz 231 des Flanschs 23 der Muffe 2 anzulegen und dann geschweißt zu werden.
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Anschließend werden die Planetenräder 52 des Planetengetriebes 5 auf den Achsen 521 angebracht, die durch den Kranz 452 getragen werden. Mit der Haube 54, die an den festen Kranz 53 des Planetengetriebes geschweißt wird, wird abgedeckt. Das so vollendete Hydraulikmodul 200 wird anschließend durch eine Pressmontage mit der Bohrung 101 des Hydraulikblocks 100 durch Eindrücken des gekerbten Kranzes 222 der Führungsmuffe 2 in die Fläche 104 des Blocks 100 in Eingriff gebracht, um somit das Hydraulikmodul 200 fest mit dem Hydraulikblock 100 zu verbinden.
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Anschließend wird der Motor um den Abschnitt des Hydraulikmoduls 200 installiert, der von der Querseite 104 vorsteht, und das Gehäuse wird an dieser Fläche befestigt, wobei die Achse des Motors mit dem zentralen Ritzel 51 des Planetengetriebes 5 in Eingriff gebracht wird.
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Bezugszeichenliste
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| 100 |
|
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Hydraulikblock |
| 101 |
|
|
Bohrung |
| 102 |
|
|
Durchbohrungen und Leitungen |
| 103 |
|
|
Oberseite |
| 104 |
|
|
Querseite |
| 200 |
|
|
Hydraulikmodul |
| 1 |
|
|
Zylinderkopf |
| |
11 |
|
Kammer |
| |
12 |
|
Dichtungen |
| |
13 |
|
Innerer Führungskranz |
| |
14 |
|
Umfangsnuten |
| |
15 |
|
Montagerand |
| 2 |
|
|
Führungsmuffe |
| |
21 |
|
Rillen |
| |
22 |
|
Blockierungsflansch |
| |
|
221 |
Absatz |
| |
|
222 |
Gekerbter Kranz |
| |
23 |
|
Montageflansch |
| |
|
231 |
Absatz |
| 3 |
|
|
Kolben |
| |
31 |
|
Zahnkranz |
| |
32 |
|
Boden |
| 4 |
|
|
Kugelschneckengetriebe |
| |
41 |
|
Gewindekern |
| |
|
411 |
Ende |
| |
|
412 |
Freiraum |
| |
42 |
|
Mutter |
| |
43 |
|
Kugeln |
| |
44 |
|
Wechselwirkungszone |
| |
45 |
|
Kugellager |
| |
|
451 |
Innerer Kranz |
| |
|
452 |
Äußerer Kranz / Planetenradträger |
| 5 |
|
|
Planetengetriebe |
| |
51 |
|
Zentrales Ritzel |
| |
52 |
|
Planetenrad |
| |
|
521 |
Achse |
| |
53 |
|
Fester Kranz |
| |
|
531 |
Axiale Rippen |
| |
54 |
|
Haube |
| |
|
541 |
Längliche Hohlräume |
| |
|
542 |
Rand der Haube |
| |
55 |
|
Achsträger |
| |
|
551 |
Durch bohrung |
| |
|
552 |
Gleitlager |
| XX |
|
|
Geometrische Achse des Hydraulikmoduls |
