DE112005000957B4

DE112005000957B4 - Konzentrische Nehmerzylinder

Info

Publication number: DE112005000957B4
Application number: DE112005000957.2T
Authority: DE
Inventors: Yannick Frank Thoephile Emile Christiaens; David Roger Lucien Siffelet
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2004-05-22
Filing date: 2005-05-17
Publication date: 2015-08-13
Anticipated expiration: 2025-05-18
Also published as: DE112005000957C5; WO2005113998A3; GB0411524D0; DE112005000957T5; WO2005113998A2

Abstract

Konzentrischer Nehmerzylinder (10) mit einem ringförmigen, einstückig ausgeführten Gehäusekörper (13), der ausgebildet ist, eine Antriebswelle eines Getriebes zu umgeben und in dem eine Dichtung (23) für die Antriebswelle des Getriebes untergebracht ist, und der eine ringförmige Bohrung (12) aufweist, in der ein ringförmiger Kolben (11) beweglich angeordnet ist, wobei der Kolben (11) an seinem Außenrand mit einem Flansch (18) ausgestattet ist, innerhalb dessen ein Betätigungslager (19) angeordnet ist, das einen inneren Laufring (19a) und einen äußeren Laufring (19b) aufweist, wobei der innere Laufring (19a) ausgebildet ist, an Betätigungsfingern (21) einer Membranfeder einer Fahrzeugkupplung anzuliegen, und eine Druckfeder (22) zwischen dem Gehäusekörper (13) und dem äußeren Laufring (19b) angeordnet ist und unmittelbar an diesen anliegt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft so genannte konzentrische Nehmerzylinder (Concentric Slave Cylinder, CSC), die im Folgenden als Nehmerzylinder der beschriebenen Art bezeichnet werden, bei denen sich ein ringförmiger Kolben in einer ringförmigen Bohrung in einem ringförmigen Gehäusekörper bewegt, der die Antriebswelle eines Getriebes umgibt, wobei am Kolben ein Kupplungsbetätigungslager zur Betätigung der Kupplung eines zugehörigen Fahrzeugantriebs angebracht ist.
Im Stand der Technik sind konzentrische Nehmerzylinder bekannt. Aus der DE 41 30 525 A1 ist ein Nehmerzylinder mit einem in einem Druckraum axial verlagerbaren Ringkolben bekannt, wobei der Druckraum des Nehmerzylinders aus einem Gehäuseteil und einem Hülsenteil gebildet wird, die miteinander fest verbunden werden.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine verbesserte Form eines CSC der beschriebenen Art bereitzustellen. Die Lösung der Aufgabe erfolgt mittels eines Nehmerzylinders gemäß Anspruch 1. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Somit wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein konzentrischer Nehmerzylinder mit einem ringförmigen, einstückig ausgeführten Gehäusekörper bereitgestellt, der ausgebildet ist, eine Antriebswelle eines Getriebes zu umgeben und in dem eine Dichtung für die Antriebswelle des Getriebes untergebracht ist, und der eine ringförmige Bohrung aufweist, in der ein ringförmiger Kolben beweglich angeordnet ist, wobei der Kolben an seinem Außenrand mit einem Flansch ausgestattet ist, innerhalb dessen ein Betätigungslager angeordnet ist, das einen inneren Laufring und einen äußeren Laufring aufweist, wobei der innere Laufring ausgebildet ist, an Betätigungsfingern einer Membranfeder einer Fahrzeugkupplung anzuliegen, und eine Druckfeder zwischen dem Gehäusekörper und dem äußeren Laufring angeordnet ist und unmittelbar an diesem anliegt. Wenn sich der CSC in seiner zurückgezogenen Stellung befindet, kann bei einer solchen Anordnung praktisch das gesamte Betätigungslager radial innerhalb des Gehäusekörpers untergebracht werden.
Vorzugsweise übt die Druckfeder zwischen dem Körper und dem Betätigungslager einen konstanten Druck auf einen zugehörigen Kupplungsbetätigungsmechanismus (z. B. die herkömmlichen Membranfederfinger) aus, wenn der CSC nicht aktiv und die Kupplung eingekuppelt ist. Diese Druckfeder kann auch im Gehäusekörper des CSC eingeschlossen sein.
Durch eine solche Anordnung kann innerhalb des im Motorraum des Fahrzeugs zur Verfügung stehenden Raums ein größtmöglicher Durchmesser des Gehäusekörpers (und damit des Kolbens) gewählt werden. Dadurch steht an der Kupplung eine größere Betätigungskraft zur Verfügung, der Kolben (und damit das Betätigungslager) wird stabiler gegen Verschiebung gegenüber dem CSC-Gehäusekörper weniger anfällig, und es steht mehr Platz für die durch den CSC führende Antriebswelle des Getriebes zur Verfügung. Außerdem kann am CSC-Gehäusekörper auch eine Dichtung der Antriebswelle angebracht werden.
Der äußere Umfang des Kolbens umgibt vorzugsweise den äußeren Umfang des Betätigungslagers, sodass sich das Lager gegenüber dem Kolben in Längsrichtung bewegen kann und selbstzentrierend gelagert ist. Außerdem ist das Lager vor eindringendem Schmutz usw. gut geschützt, da es in radialer Richtung vom Gehäusekörper umgeben ist und keine Faltenbälge zur Abdichtung erforderlich sind.
Der Gehäusekörper beinhaltet vorzugsweise auch Befestigungsfüße, durch die Befestigungsschrauben oder andere Befestigungselemente gesteckt werden können, um den CSC in seiner Arbeitsstellung am Fahrzeug zu befestigen.
Im Folgenden wird eine Ausführungsart der vorliegenden Erfindung beispielhaft unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, wobei:
1 eine perspektivische Ansicht eines CSC gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 einen axialen Querschnitt durch 1 zeigt, während sich der CSC in der völlig zurückgezogenen Stellung befindet;
3 einen axialen Querschnitt des CSC in der gänzlich ausgefahrenen Stellung zeigt; und
4 Einzelheiten zur Befestigung des Betätigungslagers im Gehäusekörper des CSC in Vergrößerung zeigt.
Aus den Figuren geht hervor, dass der CSC 10 einen ringförmigen Kolben 11 aus Kunststoff umfasst, der in einer ringförmigen Bohrung 12 gleiten kann, die in einem ringförmigen Gehäusekörper 13 aus Kunststoff gebildet ist. Der Kolben 11 ist durch eine ringförmige Dichtung 14 gegen den Gehäusekörper 13 abgedichtet. Der Gehäusekörper 13 weist drei Befestigungsfüße 15 (von denen in 1 zwei zu sehen sind) mit Bohrungen 16 auf, durch die (nicht gezeigte) Schrauben oder andere Befestigungselemente gesteckt werden können, um den CSC am zugehörigen Fahrzeug zu befestigen. Am Gehäusekörper 13 befindet sich eine durch Spritzguss gebildete Einlassöffnung 17, durch die Flüssigkeit unter Druck in den CSC eingeleitet wird, wobei die Einlassöffnung 17 mit dem geschlossenen Ende der Bohrung 12 auf der rechten Seite in Verbindung steht.
Der Kolben 11 ist am Außenrand mit einem Flansch 18 ausgestattet, innerhalb dessen sich ein Betätigungslager 19 befindet (4). Das Betätigungslager 19 wird innerhalb des Außenflansches 18 durch einen Federring 20 gesichert, der an der Innenseite in den Flansch 18 einrastet und gegen einen Reibring 20a drückt, der an einem äußeren Laufring 19b des Einkuppellagers anliegt. Im Innern des Flansches 18 bleibt ein kleiner radialer Spalt „x” frei, um eine seitliche Bewegung des Betätigungslagers gegenüber dem Kolben zuzulassen, damit sich das Betätigungslager durch Gleiten zwischen dem Reibring 20a und dem Federring 20 selbst zur Drehachse X-X der zugehörigen Fahrzeugkupplung ausrichten kann.
Der innere Laufring 19a des Betätigungslagers 19 liegt üblicherweise an den Betätigungsfingern 21 einer Membranfeder der zugehörigen Fahrzeugkupplung an. Dies ist in den 2 und 3 bildlich dargestellt. Eine Druckfeder 22 zwischen dem Gehäusekörper 13 und dem äußeren Laufring 19b des Einkuppellagers übt eine konstante Kraft auf die Einkuppelfinger 21 aus, wenn die Kupplung eingekuppelt ist und sich der CSC in der gänzlich zurückgezogenen Stellung gemäß 2 befindet.
In einer Aussparung 24 im Gehäusekörper 13 ist auch die Dichtung 23 einer Antriebswelle des Getriebes untergebracht.
Der Kolben wird durch einen oder mehrere Anschläge 25 in der Bohrung 12 gehalten, die mit Ultraschall angeschweißt oder auf andere Weise in Fenstern 26 am freien Ende der Außenwand des Gehäusekörpers 13 befestigt sind. Durch die Anordnung dieser Anschläge wird verhindert, dass der Kolben durch die Feder 22 aus der Bohrung gedrückt wird, da gemäß 2 die Anschläge 25 und ein in radialer Richtung nach außen zeigender Flansch 11a am Kolben 11 aneinander stoßen.
Es ist klar, dass die Kupplung wieder getrennt wird, wenn die Bohrung 12 über die Einlassöffnung 17 unter Druck gesetzt wird, sodass sich der Kolben 11 von der gänzlich zurückgezogenen Stellung in 2, in der die Kupplung vollständig eingekuppelt ist, wieder zurück bis zur Auskuppelstellung in 3 verschiebt, in welcher der Kolben in 3 nach links verschoben ist und die Betätigungsfinger in Richtung der Pfeile A von 2 bewegt werden.
Dadurch, dass das Betätigungslager 19 radial innerhalb der Grenzen des Gehäusekörpers 13 untergebracht ist, ist klar, dass der Arbeitskolben 13 innerhalb des verfügbaren Platzes im Motorraum so groß wie möglich gewählt werden kann und gleichfalls die oben erörterten Vorteile erreicht werden können. Ferner besteht der Gehäusekörper des CSC aus einem Stück, sodass Undichtigkeiten des CSC gegenüber einem CSC verringert werden, bei dem die Bohrung 12 durch Innen- und Außenwand in Form getrennter Komponenten definiert ist, die dann gegeneinander abgedichtet werden müssen.

Claims

Konzentrischer Nehmerzylinder (10) mit einem ringförmigen, einstückig ausgeführten Gehäusekörper (13), der ausgebildet ist, eine Antriebswelle eines Getriebes zu umgeben und in dem eine Dichtung (23) für die Antriebswelle des Getriebes untergebracht ist, und der eine ringförmige Bohrung (12) aufweist, in der ein ringförmiger Kolben (11) beweglich angeordnet ist, wobei der Kolben (11) an seinem Außenrand mit einem Flansch (18) ausgestattet ist, innerhalb dessen ein Betätigungslager (19) angeordnet ist, das einen inneren Laufring (19a) und einen äußeren Laufring (19b) aufweist, wobei der innere Laufring (19a) ausgebildet ist, an Betätigungsfingern (21) einer Membranfeder einer Fahrzeugkupplung anzuliegen, und eine Druckfeder (22) zwischen dem Gehäusekörper (13) und dem äußeren Laufring (19b) angeordnet ist und unmittelbar an diesen anliegt.
Konzentrischer Nehmerzylinder (10) nach Anspruch 1, wobei das Betätigungslager (19) innerhalb des Flansches (18) durch einen Federring (20) gesichert ist.
Konzentrischer Nehmerzylinder (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Druckfeder (22) zwischen dem Gehäusekörper (13) und dem Betätigungslager (19) ausgebildet ist, eine konstante Kraft auf die Betätigungsfingern (21) der Membranfeder der Fahrzeugkupplung auszuüben, wenn der konzentrischer Nehmerzylinder (10) nicht aktiv und die Fahrzeugkupplung eingekuppelt ist.
Konzentrischer Nehmerzylinder (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein äußerer Umfang des Kolbens (11) einen äußeren Umfang des Betätigungslagers (19) umgibt, sodass sich das Betätigungslager (19) seitlich gegenüber dem Kolben (11) bewegen kann, damit sich das Betätigungslager (19) selbst zentriert.
Konzentrischer Nehmerzylinder (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Gehäusekörper (13) Befestigungsfüße (15) aufweist, durch die Befestigungsschrauben oder andere Befestigungselemente gesteckt werden können, um den konzentrischen Nehmerzylinder (10) in seiner Arbeitsstellung am Fahrzeug zu befestigen.