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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kupplungsausrücksystem, insbesondere betrifft sie eine Federhalterung, die zum Halten des Endes einer Feder an der Ausrücklagerseite eines konzentrischen Nehmerzylinders dient. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner einen konzentrischen Nehmerzylinder, der die vorstehende Federhalterung aufweist.
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Hintergrund der Erfindung
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Das Ausrücklager eines konzentrischen Nehmerzylinders (CSC: Concentric slave cylinder) ist über eine Federhalterung mit einer Feder verbunden, wobei die Feder das Ausrücklager vorspannt und die Selbsteinstellung des Ausrücklagers unterstützt. Die Federhalterung befindet sich zwischen der Feder und dem Nehmerzylinder und dient zum Halten der Feder in radialer Richtung und in Umfangsrichtung. Das Halten in radialer Richtung wird durch das Anliegen der äußeren Umfangsfläche der Feder an einer in Kontakt mit der Feder stehenden Anschlagfläche der Federhalterung erreicht, während das Halten in Umfangsrichtung mittels eines Anschlags der Federhalterung erreicht wird.
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Während des Betriebs des Ausrücklagers ist der Außenring mit der Kupplung verbunden und dreht sich mit der Kupplung mit, während der Innenring sich nicht dreht. Bei niedrigen Temperaturen, insbesondere beim Starten des Motors mit einer hohen Drehzahl, führt jedoch eine unzureichende Schmierwirkung durch das Schmierfett zu erhöhter Reibung, weshalb der Außenring ein Drehmoment auf den Innenring überträgt und sich somit der Innenring ebenfalls mitdreht. Da sich die Federhalterung und der Innenring nicht relativ zueinander drehen können, dreht sich in diesem Fall die Federhalterung relativ zur Feder, und das an dem Anschlag anliegende Ende der Feder bewegt sich über den Anschlag hinaus, woraufhin sich die Federhalterung relativ zur Feder und ihrem Ende eine Umdrehung weiterdreht und wieder in die Position zurückkehrt, in der das Ende an dem Anschlag anliegt, womit ein bestimmtes Drehmoment freigesetzt wird.
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Im Stand der Technik ist der Anschlag in der Regel rampenförmig (siehe 2) ausgebildet, und beim Bewegen des Endes der Feder über den Anschlag hinaus verschiebt sich die erste Windung der Federwendel relativ zu der Federhalterung in axialer Richtung (vgl. 3a und 3b). Da die axiale Höhe der auf der radial äußeren Seite der Feder befindlichen Anschlagfläche in der Regel nicht sehr groß ist und im Wesentlichen gleich dem Drahtdurchmesser der Feder ist, würde bei einer axialen Bewegung die erste Windung der Federwendel sehr wahrscheinlich über die Begrenzung der Anschlagfläche hinaus die axial äußere Seite der Federhalterung erreichen. Des Weiteren führt bei der bestehenden Ausgestaltung das Begrenzen des Endes der Feder durch den Anschlag dazu, dass das Ende der Feder nicht besonders leicht über den Anschlag hinausspringt, sodass bei einem großen Drehmoment häufig eine Aufweitung der zweiten Windung der Federwendel radial nach außen auftritt.
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Kurzdarstellung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung wurde auf der Grundlage der oben genannten Mängel des Standes der Technik gemacht, und es ist Aufgabe der Erfindung, eine Federhalterung bereitzustellen, die es ermöglicht, dass sich ein Ende einer Feder leicht über den Anschlag hinaus bewegen kann, womit eine axiale Verschiebung der ersten Windung der Federwendel aus der Federhalterung heraus oder eine radiale Aufweitung der zweiten Windung der Federwendel nach außen vermieden wird.
Die Federhalterung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird verwendet, um ein Ende einer Feder an der Ausrücklagerseite eines konzentrischen Nehmerzylinders zu halten, wobei die Federhalterung eine Anschlagfläche aufweist, die sich entlang der axialen Richtung des konzentrischen Nehmerzylinders erstreckt und sich an der radial äußeren Seite des Endes der Feder befindet, wobei die Federhalterung ferner einen Anschlag aufweist, wobei sich der Anschlag von der Anschlagfläche radial nach innen erstreckt und wobei die mit dem Ende der Feder in Kontakt stehende Seitenfläche des Anschlags die radiale Richtung der Federhalterung schneidet, sodass das Ende der Feder leicht in Richtung der radial inneren Seite gleitet, wenn das Ende der Feder gegen die Seitenfläche gedrückt wird. Insbesondere ist die axiale Höhe der Anschlagfläche der Federhalterung im Wesentlichen gleich dem doppelten Drahtdurchmesser der Feder.
Insbesondere schneidet die nicht mit dem Ende der Feder in Kontakt stehende Seitenfläche des Anschlags ebenfalls die radiale Richtung der Federhalterung. Insbesondere ist die mit dem Ende der Feder in Kontakt stehende Seitenfläche des Anschlags als Ebene ausgebildet.
Insbesondere ist in einem Querschnitt senkrecht zur axialen Richtung des Anschlags die mit dem Ende der Feder in Kontakt stehende Seitenfläche des Anschlags bogenförmig ausgebildet.
Insbesondere ist in einem Querschnitt senkrecht zur axialen Richtung des Anschlags der Anschlag dreieckig ausgebildet, wobei sich zwei Eckpunkte des Dreiecks in der Anschlagfläche befinden und sich der andere Eckpunkt des Dreiecks an der radial inneren Seite der Anschlagfläche befindet.
Der konzentrische Nehmerzylinder nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die vorstehende Federhalterung auf.
Insbesondere erstreckt sich das Ende der Feder schräg zur radialen Richtung. Insbesondere ist das Ende der Feder halbkugelförmig ausgebildet.
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Insbesondere weist die Federhalterung ein axial an dem Ende der Feder anliegendes sich radial erstreckendes Teil auf, wobei sich die Anschlagfläche von dem äußeren Umfang des sich radial erstreckenden Teils in Richtung einer Seite der axialen Richtung erstreckt und wobei die radiale Breite a des sich radial erstreckenden Teils, die radiale Höhe h des Anschlags und der Drahtdurchmesser d der Feder die folgende Bedingung erfüllen: a≥d+h.
Bei der erfindungsgemäßen Federhalterung schneidet die mit dem Ende einer Feder in Kontakt stehende Seitenfläche des Anschlags die radiale Richtung der Federhalterung, sodass sich das Ende der Feder leicht über den Anschlag hinaus bewegen kann, womit eine axiale Verschiebung der ersten Windung der Federwendel aus der Federhalterung heraus oder eine radiale Aufweitung der zweiten Windung der Federwendel nach außen vermieden wird.
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Figurenliste
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- 1 ist eine axiale Schnittdarstellung eines konzentrischen Nehmerzylinders.
- 2 ist eine dreidimensionale Darstellung einer Federhalterung nach dem Stand der Technik.
- 3a-3b sind axiale Schnittdarstellungen der Federhalterung aus 2.
- 4 ist eine dreidimensionale Darstellung einer Federhalterung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 5 ist eine Draufsicht einer Federhalterung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei die darin untergebrachte Feder schematisch dargestellt ist.
- 6a-6b sind axiale Schnittdarstellungen der Federhalterung aus 4. [09]
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Bezugszeichenliste
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- 1, 1'
- Federhalterung;
- 2
- Feder;
- 3
- Außenring des Ausrücklagers;
- 4
- Innenring des Ausrücklagers;
- 5
- Zylinderblock;
- 10, 10'
- Anschlag;
- 11
- Presspassungsteil;
- 12
- Anschlagfläche;
- 13
- Halteteil;
- 14
- sich radial erstreckendes Teil;
- 15, 15'
- mit einem Ende der Feder in Kontakt stehende Seitenfläche des Anschlags;
- 20
- Ende der Feder;
- 100
- konzentrischer Nehmerzylinder;
- A
- axiale Richtung;
- R
- radiale Richtung.
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Ausführungsbeispiele
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Nachfolgend werden anhand der Figuren Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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1 ist eine axiale Schnittdarstellung des konzentrischen Nehmerzylinders 100. Der konzentrische Nehmerzylinder 100 umfasst eine Feder 2, ein Ausrücklager (das Ausrücklager weist einen Außenring 3 und einen Innenring 4 auf), einen Zylinderblock 5 und eine Federhalterung 1, die die Feder 2 an der äußeren Seite in radialer Richtung R des Zylinderblocks 5 hält. Die axiale Richtung A in der Figur ist die axiale Richtung des konzentrischen Nehmerzylinders 100.
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2 ist eine dreidimensionale Darstellung der Federhalterung 1' nach dem Stand der Technik. Die Federhalterung 1' umfasst: ein sich radial erstreckendes Teil 14; eine sich von dem äußeren Umfang des sich radial erstreckenden Teils 14 in Richtung einer Seite der axialen Richtung (Seite des Zylinderblocks 5) erstreckende Anschlagfläche 12; und ein sich von dem inneren Umfang des sich radial erstreckenden Teils 14 in Richtung der anderen Seite der axialen Richtung (Seite des Ausrücklagers) erstreckendes Halteteil 13. Nach dem Einbau der Federhalterung 1' in den konzentrischen Nehmerzylinder 100 befindet sich das Halteteil 13 an der radial inneren Seite des Innenrings 4, und das an dem Halteteil 13 ausgebildete Presspassungsteil 11 ragt radial nach außen vor, womit eine Presspassung mit dem Innenring 4 erzeugt wird. Die in 2 nicht gezeigte Feder 2 liegt von der radial inneren Seite an der Anschlagfläche 12 an. An der radial inneren Seite der Anschlagfläche 12 ist ein Anschlag 10' ausgebildet, wobei der Anschlag 10' hier rampenförmig ausgestaltet ist. Derartige Federhalterungen werden in der Regel in zwei Schritten hergestellt, wobei in dem zweiten Schritt durch Stanzen ein rampenförmiger Anschlag 10' gebildet wird. Die Nachteile hierbei sind: Erstens, da sich die mit dem Ende der Feder in Kontakt stehende Seitenfläche 15' des Anschlags 10' (beispielsweise die in der Figur gezeigte Seite oder die ihr gegenüberliegende Seite) im Wesentlichen radial erstreckt, gleitet das Ende der Feder an der Seitenfläche nur schwer in Richtung der radial inneren Seite und bewegt sich somit über den Anschlag 10' hinaus; zweitens, nachdem das an dem Anschlag anliegende Ende der Feder sich über den Anschlag 10' hinaus bewegt hat, kann es relativ zu der Federhalterung 1' in axialer Richtung eine Bewegung erfahren, weshalb das Risiko besteht, dass die erste Windung der Federwendel aus der Federhalterung 1' austritt.
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3a-3b sind axiale Schnittdarstellungen der Federhalterung aus 2. In 3a ist erkennbar, dass das Ende der Feder 2 in der radialen Richtung an der Anschlagfläche 12 anliegt. Der Anschlag 10' liegt in Umfangsrichtung an dem Ende der Feder 2 an, womit eine Drehung der Federhalterung 1' und der Feder 2 relativ zueinander verhindert wird. In 3b hat sich das Ende der Feder 2 bereits in Umfangsrichtung über den Anschlag 10' hinaus bewegt und erfährt eine axiale Bewegung entlang der Neigung relativ zu der Federhalterung 1'. Dabei ist erkennbar, dass sich ein Abschnitt der ersten Windung der Federwendel in axialer Richtung außerhalb der Anschlagfläche 12 der Federhalterung 1' befindet, weshalb er aus der Federhalterung 1' austreten kann. In den 3a-3b sind ferner das Halteteil 13 und das Presspassungsteil 11 dargestellt.
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4 ist eine dreidimensionale Darstellung einer Federhalterung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Federhalterung 1 unterscheidet sich von der Federhalterung 1' vor allem durch 1) den Aufbau des Anschlags 10 und 2) durch die axiale Höhe der Anschlagfläche 12. Abgesehen davon kann die Federhalterung 1 identisch mit der Federhalterung 1' sein, weshalb hier eine Beschreibung der anderen Abschnitte entfällt. Der Anschlag 10 erstreckt sich von der Anschlagfläche 12 in Richtung der radial inneren Seite, und die mit dem Ende der Feder in Kontakt stehende Seitenfläche 15 des Anschlags 10 schneidet die radiale Richtung der Federhalterung 1. Dabei kann in Abhängigkeit von der Anordnung des Endes der Feder die mit dem Ende der Feder in Kontakt stehende Seitenfläche 15 des Anschlags 10 die in der Figur gezeigte Seitenfläche oder eine dieser gegenüberliegende Seitenfläche sein. Die nicht mit dem Ende der Feder in Kontakt stehende Seitenfläche kann hingegen so ausgestaltet sein, dass sie sich entlang der radialen Richtung erstreckt oder ebenfalls die radiale Richtung der Federhalterung 1 schneidet.
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Genauer gesagt ist in dem in 4 gezeigten Beispiel der Anschlag 10 in einem Querschnitt senkrecht zur axialen Richtung A des Anschlags 10 im Wesentlichen dreieckig ausgebildet, und die zwei in der Umfangsrichtung der Federhalterung 1 einander gegenüberliegende Seitenflächen des Anschlags 10 können zum Kontakt mit dem Ende der Feder dienen. Die Seitenfläche 15 kann hier auch bogenförmig ausgebildet sein.
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5 ist eine Draufsicht der Federhalterung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei die in der Federhalterung untergebrachte Feder 2 schematisch dargestellt ist. Das Ende 20 der Feder 2 liegt an der Seitenfläche 15 des Anschlags 10 an. Hier ist die Endfläche des Endes 20 der Feder 2 schräg zur radialen Richtung angeordnet. Da die mit dem Ende der Feder in Kontakt stehende Seitenfläche 15 des Anschlags 10 die radiale Richtung der Federhalterung 1 schneidet und insbesondere zu der Endfläche des Endes 20 der Feder im Wesentlichen parallel verläuft, kann sich das Ende 20 der Feder im Vergleich zum Stand der Technik leichter in Richtung der radial inneren Seite elastisch verformen und so über den Anschlag 10 hinausragen, ohne in axialer Richtung A über die Anschlagfläche hinauszuragen. Um die obige Wirkung zu erzielen, gilt für die radiale Breite a des sich radial erstreckenden Teils 14, die radiale Höhe h des Anschlags 10 und den Drahtdurchmesser d der Feder die folgende Anforderung: a≥d+h.
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Es versteht sich, dass die Endfläche des Endes 20 der Feder 2 nicht unbedingt als Ebene ausgebildet sein muss und dass das Ende 20 der Feder 2 auch in einer abgerundeten, glatten Form, wie beispielsweise halbkugelförmig, ausgebildet sein kann, um das Gleiten des Endes 20 der Feder 2 entlang der Seitenfläche 15 zu erleichtern.
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6a-6b sind axiale Schnittdarstellungen der Federhalterung aus 4. In 6a ist erkennbar, dass das Ende 20 der Feder in radialer Richtung an der Anschlagfläche 12 anliegt. In 6b befindet sich das Ende 20 der Feder bereits an der radial inneren Seite des Anschlags 10. Daher bewegt sich bei der Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung das Ende 20 der Feder von der radial inneren Seite über den Anschlag 10 hinaus, statt sich wie im Stand der Technik von der axialen Richtung über ihn hinaus zu bewegen, womit das Risiko verringert wird, dass das Ende der Feder entlang der axialen Richtung aus der Federhalterung 1 austritt. Da die mit dem Ende der Feder in Kontakt stehende Seitenfläche 15 des Anschlags 10 die radiale Richtung der Federhalterung 1 schneidet, erleichtert die Passung der Seitenfläche 15 mit dem Ende 20 der Feder eine Bewegung des Endes 20 der Feder über den Anschlag 10 hinaus. Die in den Figuren gezeigte Anschlagfläche 12 ist nur schematisch dargestellt, und es ist zu erkennen, dass die Anschlagfläche nach der vorliegenden Erfindung im Vergleich zu Anschlagflächen im Stand der Technik eine größere axiale Höhe aufweist, vorzugsweise das Zweifache des Drahtdurchmessers der Feder.
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Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die in den obigen Ausführungsbeispielen erläuterten konkreten Ausführungsformen beschränkt, vielmehr sollen jegliche Kombinationen von technischen Merkmalen, die den Patentansprüchen der vorliegenden Erfindung entsprechen, unter den Schutzumfang der Erfindung fallen.
