WO2019096350A1 - Nehmerzylinder mit höhenverstellbarem kolben und kupplung mit nehmerzylinder - Google Patents

Nehmerzylinder mit höhenverstellbarem kolben und kupplung mit nehmerzylinder Download PDF

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WO2019096350A1
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piston
slave cylinder
clutch
axial
designed
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PCT/DE2018/100915
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Thomas Niesen
Manuel BAßLER
Philippe Wagner
Vladimir Shalin
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Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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    • F16D25/00—Fluid-actuated clutches
    • F16D25/08—Fluid-actuated clutches with fluid-actuated member not rotating with a clutching member
    • F16D25/082—Fluid-actuated clutches with fluid-actuated member not rotating with a clutching member the line of action of the fluid-actuated members co-inciding with the axis of rotation
    • F16D25/083—Actuators therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16D25/00—Fluid-actuated clutches
    • F16D25/10—Clutch systems with a plurality of fluid-actuated clutches

Definitions

  • the invention relates to a slave cylinder for actuating a clutch or a brake of a motor vehicle, comprising a housing and a piston axially displaceably arranged in the housing, which is designed to be an actuating bearing for actuating the clutch or an axial displacement relative to the housing to relocate the brake. Furthermore, the invention relates to a clutch of a motor vehicle with such a slave cylinder.
  • EP 2 739 870 B1 discloses a disengagement system for actuating a clutch, wherein the disengagement system is designed in the manner of a slave cylinder (CSC, Concentric / Clutch Slave Cylinder) and at least one in a housing along a longitudinal axis displaceable first piston, the pointing in the direction of a first pressure chamber end having a first seal and which acts on the opposite region of the seal on a radially outward first engagement bearing, wherein an anti-rotation of a stationary first bearing ring of the first engagement bearing for support at least one energy-storing element is integrated into the slave cylinder by drag torque induced via the first engagement bearing, which counteracts the drag torque with a tangential support torque (torsion torque).
  • CSC Concentric / Clutch Slave Cylinder
  • the prior art always has the disadvantage that washers are used in conventional slave cylinders to bridge the tolerances between the slave cylinder and the clutch. Since compensating for the distances, the slave cylinder and the coupling must be measured individually and the distances can vary greatly, sufficiently different washers / washers (shim disks), which correspond to the respective diameter of the bearing surfaces on the bearing, must be used. be available to compensate for the distance. As a result, however, many additional assembly parts are needed and the assembly difficult. It is therefore the object of the invention to avoid or at least reduce the disadvantages of the prior art.
  • a slave cylinder is to be provided which is particularly easy to assemble, has few assembly parts and thus can be produced at low cost.
  • the object of the invention is achieved in accordance with a generic device according to the invention in that the piston is designed structurally and / or materially such that, depending on its setting for operation, it is one of various, predetermined axial lengths, i. Heights, occupies.
  • the piston is thus designed so that it is adjustable in height, that is adjustable in its axial length.
  • the piston it is expedient for the piston to have a piston upper part and a piston lower part designed approximately separately therefrom, which can be displaced relative to one another in the axial direction in order to be fixed in at least one setting relative to one another.
  • the piston can thus be adjusted / adjusted in its total axial length by displacing its components relative to each other.
  • the piston upper part can be arranged in predetermined positions of different axial distance from the piston lower part.
  • it is in one of the predetermined positions, e.g. a minimum, middle or maximum position in which it forms different axial lengths for operation.
  • the lower piston part has at least one bearing surface, which is designed so that a counter bearing surface of the upper piston part her for axial power transmission is applied, wherein the upper piston part a plurality of counter-contact surfaces, which are arranged offset from one another in the axial direction has.
  • the different counter-bearing surfaces are therefore arranged in different planes in the axial direction, so that depending on which of the counter-bearing surfaces bears against the bearing surface, an overall length of the piston can be influenced or adjusted. As a result, therefore, the distance between the outer, remote from each other, axial end faces of the piston upper part and the piston lower part is varied.
  • the positions can be adjusted by a rotation of the piston upper part relative to the piston lower part. It is particularly advantageous if the piston upper part can be brought into an adjustment position in which a rotation of the piston upper part relative to the lower piston part is possible. Conversely, it is advantageous if a relative rotation of the upper piston part is prevented relative to the lower piston part in any position except the adjustment position.
  • an axially projecting wall is designed in the manner of a rib which is designed to interact with interacting with perpendicular to the circumferential direction arranged side surfaces on the piston lower part a drag torque support.
  • securing hooks are formed on the piston upper part, which are designed so that they maintain the contact between the piston upper part and the piston lower part when adjusting the positions.
  • the safety hooks thus advantageously serve as loss prevention.
  • the securing hooks permit or lead to a rotation between the piston upper part and the piston lower part approximately in the adjustment position. This makes it easier to adjust the positions.
  • an adjusting guide is formed on the piston lower part, which is designed to guide a rotation of the piston upper part relative to the piston lower part. It is particularly advantageous if the adjustment guide is designed as a circumferential groove which, for example in cooperation with the securing hook, for example a thickening on the securing hook, causes the relative rotation.
  • At least one locking device is provided on the piston lower part, which is designed to indicate a position of the support surface in the circumferential direction. This makes it easier to adjust the position in a simple manner.
  • the detent is arranged in the circumferential direction at the same height as one of the position markings.
  • an outer diameter of the piston lower part increases up to the adjustment guide.
  • an axial force is applied to the piston upper part, which presses the upper piston part against the Ko Iben lower part. It is preferred in this case if the piston lower part has a conical section.
  • the object of the invention is also achieved by a coupling for a motor vehicle with a slave cylinder according to the invention.
  • the invention relates to a slave cylinder with an axially adjustable piston (shim piston), in which shim disks / shims discarded.
  • the invention is intended for use in a slave cylinder (CSC, Clutch Slave Cylinder) or a double slave cylinder (DCSC, Double Clutch Slave Cylinder).
  • CSC Clutch Slave Cylinder
  • DCSC Double Clutch Slave Cylinder
  • the assembly is simplified and the number of available additional mounting parts reduced.
  • the slave cylinder and the clutch In order to be able to compensate for the different distances for each slave cylinder clutch pairing, the slave cylinder and the clutch must be measured individually. Then the distance between the bearing surface of the bearing can be determined for coupling. Since this distance can vary greatly, a sufficient number of different thickness shim disks must be available to compensate for this distance.
  • the height adjustment is integrated into the piston so that it can be locked / adjusted to different height levels / axial levels by rotating the variable, upper part / upper piston part of the piston. The height of the individual pistons in a slave cylinder can be adapted locally by the customer.
  • the force generated when the clutch is actuated is supported by the contact surfaces.
  • the drag torque is absorbed via the wall of the individual stages.
  • one detent per bearing surface is attached to the outer edge of the piston lower part / lower part.
  • the piston may be displaced in four different positions. Three of them are fixed and one serves to adjust the piston top. In the adjustment position, the securing hook / securing clamp of the piston upper part is seated in an adjustment guide on the piston lower part.
  • the piston / shim piston consists of a total of two parts, where at the upper, variable part / the piston upper part on the lower part / lower piston part is seated on the bearing surfaces supported. The lower part sits together with the tion in the housing. Based on the contact surfaces / steps on the upper part of the Shim piston, the appropriate height can be adjusted. Depending on the design, the number, height and shape of the steps can vary. On the outer edge of the piston upper part, securing hooks, which ensure that the two items together during transport. The shape is designed so that the safety hook fits exactly into the adjustment guide. This defines a position in which the top of the piston can be rotated and a desired level can be set.
  • the piston upper part is pressed at higher levels on the support surfaces.
  • the position mark and the detents allow an exact positioning of the upper part of the piston on the lower part of the piston.
  • FIG. 1 shows a longitudinal sectional view of a slave cylinder with a height-adjustable piston
  • FIG. 1 shows an enlarged view of a detail of FIG. 1,
  • FIGS. 6 and 7 show perspective views of the piston
  • FIG. 12 shows an enlarged view of a detail of Fig. 9, and FIGS. FIGS. 13 to 20 show further views of the piston, the piston upper part and the piston lower part.
  • FIGS. 1 to 3 show a slave cylinder 1 for actuating a clutch 2 of a motor vehicle.
  • the slave cylinder 1 has a housing 3, in which a piston 4 is arranged axially displaceable. In the case of an axial displacement of the piston 4 relative to the housing 3, an actuating bearing 5 for actuating the clutch 2 is displaced.
  • the piston 4 is structurally and / or materially designed so that it can assume different, predetermined axial lengths.
  • a pressure pot 6 Upon disengagement of the actuating bearing 5, a pressure pot 6 is displaced in the axial direction, so that clutch disks 7 of the clutch 2, which is in the form of a friction clutch 8, are compressed and thus a torque is transmitted in a non-positive manner.
  • a second slave cylinder 9 is present, which is arranged concentrically to the slave cylinder 1 according to the invention.
  • the second slave cylinder 9 is designed as a conventional slave cylinder whose piston 10 is not height-adjustable.
  • washers 11 shim disks
  • the piston 4 of the slave cylinder 1 is constructed so that it can vary in its axial length / fleas.
  • the piston 4 has a piston upper part 14 and a piston lower part 15, wherein the piston upper part 14 and the piston lower part 15 can be adjusted in their mutual distance.
  • FIG. 4 shows the piston lower part 15, which has an annular main body 16.
  • three support surfaces 17 protruding in the axial direction are formed for the upper piston part 14, which are arranged peripherally of the main body 16 are arranged distributed at regular intervals.
  • the bearing surfaces 17 are arranged in a plane which is perpendicular to the axial direction.
  • the bearing surfaces 17 have the shape of a ring segment in cross-section and side surfaces 18 of the bearing surfaces 17 are aligned perpendicular to the axial direction of the piston lower part 15.
  • three locking devices 19 are formed which are arranged circumferentially at the height of the three support surfaces 17.
  • the detents 19 are formed as two parallel, projecting in the radial direction, aligned in the axial direction webs 20.
  • FIG. 5 shows the piston top 14 having an annular plate-like main body 21.
  • nine ring-segment-shaped counter bearing surfaces 23 are formed, which are arranged uniformly distributed over the circumference of the main body 21.
  • the counter-bearing surfaces 23 protrude in the axial direction.
  • Each three counter-bearing surfaces 23 are arranged in a plane which is perpendicular to the axial direction, wherein the planes are offset from each other in the axial direction.
  • circumferential flange 30 On the piston upper part 14 in the axial direction of the piston bottom-facing end face 22 from protruding, circumferential flange 30 is formed. Of this flange 30 are nine, circumferentially equally distributed safety hooks 31 in the axial direction. The securing hooks 31 are thus at their axial, colder Benunterteil-facing end a thickening 32. Positioning markings 33 are arranged on a radial outer side of individual securing hooks 31. In each case one of the position markings 33 is arranged in the circumferential direction at the same height as one of the first, the second and the third counter-bearing surfaces 24, 25, 26. The position marker 33 is formed in the illustrated embodiment as a triangle. The securing hooks 31 are matched to the catch 19 of the piston bottom part 15 in such a way that the width of the securing hooks 31 is smaller than the distance between two parallel webs 20 of the lock 19.
  • FIGS. 6 and 7 show the piston 4 with the piston lower part 15 and the piston upper part 14.
  • the piston upper part 14 lies with its axial piston side facing end face 22 on the axial end side of the piston lower part 15, on which the support surfaces 17 are formed on.
  • the piston upper part 14 lies on the lower piston part 15 such that either the first counter-bearing surfaces 24 or the second counter-bearing surfaces 25 or the third counter-bearing surfaces 26 rest on the bearing surfaces 17 of the piston lower part 15.
  • the first, second and third Jacobholzla- surfaces 24, 25, 26 are arranged in mutually offset planes in the axial direction, varies depending on the position (ie, which counter-bearing surfaces 23 rest) of the piston upper part 14 relative to the piston lower part 15, the axial length of the piston 4. Over the walls 28 of the upper piston part 14 and the side surfaces 18 of the piston lower part 15, the drag torque can be supported.
  • an adjustment guide 34 which is designed as a continuous circumferential groove 35.
  • the position of the upper piston part 14 relative to the lower piston part 15 can be adjusted by bringing the upper piston part 14 into an adjusting position in which the thickening 32 of the securing hooks 31 engages in the adjusting guide 34; in the adjustment position, the piston upper part 14 can be rotated relative to the piston lower part 15.
  • the thickening 32 also serves as a loss prevention.
  • An outer diameter of the piston lower part 15 increases toward the adjustment guide 34 in the axial direction via a bevel 36, so that in cooperation with the securing hooks 31 an axial force is applied which presses the piston upper part 14 against the piston lower part 15.
  • FIG. 8-11 show various positions of the piston top 14 relative to the piston bottom 15.
  • the third counter bearing surfaces 26 rest on the bearing surfaces 17 so that the piston 4 is in a minimum position / setting and has a minimum axial length.
  • the second counter bearing surfaces 25 abut on the bearing surfaces 17, so that the piston 4 is in a middle position / setting and has a mean axial length.
  • the first counter bearing surfaces 24 rest on the bearing surfaces 17, so that the piston 4 is in a maximum position / setting and has a maximum axial length.
  • the thickening 32 on the securing hooks 31 in the adjustment guide so that the piston 4 is in the United parking position and the piston upper part 14 is rotatable relative to the piston lower part 15 for adjusting the minimum, middle and maximum position.
  • FIG. 12 shows an enlarged view of the upper piston part 14 and the lower piston part 15.
  • FIGS. 13 to 15 show further views of the piston 4
  • FIGS. 16 and 17 show further views of the piston lower part 15
  • FIGS. 18 to 20 show further views of the upper piston part 14.

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Nehmerzylinder (1) zum Betätigen einer Kupplung (2) oder einer Bremse eines Kraftfahrzeugs, mit einem Gehäuse (3) und einem in dem Gehäuse (3) axial verschieblich angeordneten Kolben (4), der ausgelegt ist, um bei einer axialen Verlagerung relativ zu dem Gehäuse (3) ein Betätigungslager (5) zum Betätigen der Kupplung (2) oder der Bremse zu verlagern, wobei der Kolben (4) baulich und/oder stofflich so ausgebildet ist, dass er je nach dessen Einstellung für den Betrieb eine von verschiedenen, vorbestimmten Axiallängen einnimmt. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Kupplung (2) für ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Nehmerzylinder (1).

Description

Nehmerzylinder mit höhenverstellbarem Kolben
und Kupplung mit Nehmerzylinder
Die Erfindung betrifft einen Nehmerzylinder zum Betätigen einer Kupplung oder einer Bremse eines Kraftfahrzeugs, mit einem Gehäuse und einem in dem Gehäuse axial verschieblich angeordneten Kolben, der ausgelegt ist, um bei einer axialen Verlage- rung relativ zu dem Gehäuse ein Betätigungslager zum Betätigen der Kupplung oder der Bremse zu verlagern. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Kupplung eines Kraft- fahrzeugs mit einem solchen Nehmerzylinder.
Aus dem Stand der Technik sind bereits Kupplungsnehmerzylinder bekannt. Zum Bei- spiel offenbart die EP 2 739 870 B1 ein Ausrücksystem zur Betätigung einer Kupp- lung, wobei das Ausrücksystem in der Art eines Nehmerzylinders (CSC, Con- centric/Clutch Slave Cylinder) ausgebildet ist und zumindest einen in einem Gehäuse entlang einer Längsachse verschiebbaren ersten Kolben aufweist, dessen in Richtung zu einem ersten Druckraum weisendes Ende eine erste Dichtung aufweist und der an dem der Dichtung gegenüberliegenden Bereich auf ein radial außen liegendes erstes Einrücklager wirkt, wobei zu einer Verdrehsicherung eines stehenden ersten Lager- rings des ersten Einrücklagers zur Abstützung von über das erste Einrücklager indu- zierten Schleppmomenten zumindest ein energiespeicherndes Element in den Neh- merzylinder integriert ist, welches mit einem tangentialen Abstützmoment (Torsions- moment) dem Schleppmoment entgegenwirkt.
Der Stand der Technik hat jedoch immer den Nachteil, dass bei herkömmlichen Neh- merzylindern Beilagscheiben verwendet werden, um die Toleranzen zwischen dem Nehmerzylinder und der Kupplung zu überbrücken. Da zum Ausgleichen der Abstän- de, der Nehmerzylinder und die Kupplung einzeln vermessen werden müssen und die Abstände stark variieren können, müssen genügend unterschiedlich dicke Beilag- scheiben/Unterlegscheiben (Shim-Scheiben), die dem jeweiligen Durchmesser der Auflageflächen auf dem Lager entsprechen, zur Kompensation des Abstands verfüg- bar sein. Dadurch werden aber viele zusätzliche Montageteile benötigt und die Mon- tage erschwert. Es ist also die Aufgabe der Erfindung, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu vermeiden oder wenigstens zu verringern. Insbesondere soll ein Nehmerzylinder be- reitgestellt werden, der besonders einfach zu montieren ist, wenige Montageteile auf- weist und damit kostengünstig herstellbar ist.
Die Aufgabe der Erfindung wird bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung erfindungs- gemäß dadurch gelöst, dass der Kolben baulich und/oder stofflich so ausgebildet ist, dass er je nach dessen Einstellung für den Betrieb eine von verschiedenen, vorbe- stimmten Axiallängen, d.h. Höhen, einnimmt. Mit anderen Worten ist der Kolben also so ausgelegt, dass er höhenverstellbar, also in seiner Axiallänge verstellbar ist.
Dies hat den Vorteil, dass zusätzliche Beilagscheiben durch den Kolben selbst ersetzt werden und somit die Anzahl der Montagteile reduziert wird.
Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und wer- den nachfolgend näher erläutert.
Zudem ist es zweckmäßig, wenn der Kolben ein Kolbenoberteil und ein etwa separat dazu ausgebildetes Kolbenunterteil aufweist, die in Axialrichtung zueinander verlager- bar sind, um in wenigstens einer Einstellung zueinander festgelegt zu sein. Der Kol- ben ist also durch Verlagern seiner Bestandteile relativ zueinander in seiner Gesamt- axiallänge einstellbar/verstellbar.
Auch ist es vorteilhaft, wenn das Kolbenoberteil in vorbestimmten Positionen unter- schiedlichen axialen Abstands zu dem Kolbenunterteil anordnenbar ist. Je nach der Einstellung des Kolbens befindet er sich also in einer der vorbestimmten Positionen, z.B. einer minimalen, mittleren oder maximalen Position, in denen er für den Betrieb unterschiedliche Axiallängen ausbildet.
Weiterhin ist es von Vorteil, wenn das Kolbenunterteil wenigstens eine Auflagefläche aufweist, die so ausgelegt ist, dass eine Gegenauflagefläche des Kolbenoberteils an ihr zur axialen Kraftübertragung anliegt, wobei das Kolbenoberteil mehrere Gegenauf- lageflächen, die in Axialrichtung zueinander versetzt angeordnet sind, aufweist. Die unterschiedlichen Gegenauflageflächen sind also in verschiedenen Ebene in Axialrich- tung angeordnet, so dass je nachdem, welche der Gegenauflageflächen an der Aufla- gefläche anliegt, eine Gesamtlänge des Kolbens beeinflusst bzw. eingestellt werden kann. Dadurch wird also der Abstand der äußeren, voneinander abgewandten, axialen Stirnflächen des Kolbenoberteils und des Kolbenunterteils variiert.
Auch ist es zweckmäßig, wenn die Positionen durch eine Verdrehung des Kolben- oberteils relativ zu dem Kolbenunterteils einstellbar sind. Dabei ist es insbesondere von Vorteil, wenn das Kolbenoberteil in einer Verstellposition bringbar ist, in der eine Verdrehung des Kolbenoberteils relativ zu dem Kolbenunterteil ermöglich ist. Im Um- kehrschluss ist es dann vorteilhaft, wenn eine relative Verdrehung des Kolbenoberteils relativ zu dem Kolbenunterteil in jeder Position außer der Verstellposition verhindert ist.
Außerdem ist es vorteilhaft, wenn in Umfangsrichtung zwischen benachbarten Ge- genauflageflächen unterschiedlicher axialer Höhe eine in Axialrichtung hervorstehen- de Wandung nach Art einer Rippe ausgebildet ist, die ausgelegt ist, um bei Zusam- menwirken mit senkrecht zur Umfangsrichtung angeordneten Seitenflächen an dem Kolbenunterteil ein Schleppmoment abzustützen.
Ferner ist es von Vorteil, wenn an dem Kolbenoberteil Sicherungshaken ausgebildet sind, die so ausgelegt sind, dass sie beim Verstellen der Positionen den Kontakt zwi- schen dem Kolbenoberteil und dem Kolbenunterteil beibehalten. Die Sicherungshaken dienen also vorteilhafterweise als Verlustsicherung.
Auch ist es vorteilhaft, wenn die Sicherungshaken eine Verdrehung zwischen dem Kolbenoberteil und dem Kolbenunterteil etwa in der Verstellposition ermöglichen bzw. führten. Dadurch wird das Einstellen der Positionen erleichtert. Zusätzlich ist es zweckmäßig, wenn an dem Kolbenunterteil eine Verstellführung aus- gebildet ist, die ausgelegt ist, um eine Verdrehung des Kolbenoberteils relativ zu dem Kolbenunterteil zu führen. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Verstellführung als eine umlaufende Nut ausgebildet ist, die etwa in Zusammenwirken mit dem Siche- rungshaken, beispielsweise einer Verdickung an dem Sicherungshaken, die Relativ- verdrehung führt.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn an dem Kolbenoberteil zumindest eine Positionsmarkie- rung für jede Position unterschiedlicher axialer Höhe vorhanden ist. So kann das Ein- stellen der gewünschten Position unterstützt werden.
Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn an dem Kolbenunterteil zumindest eine Arretie- rung vorhanden ist, die ausgelegt ist, um eine Position der Auflagefläche in Umfangs- richtung anzuzeigen. Dadurch wird in einfacher Weise das Einstellen der Position er- leichtert.
Insbesondere ist es zweckmäßig, wenn eine Arretierung pro Auflagefläche vorhanden ist, wenn es mehrere Auflageflächen gibt. Auch ist es bevorzugt, wenn die Anordnung der Arretierung auf die Anordnung der Positionsmarkierung abgestimmt ist, so dass in jeder der vorbestimmten Positionen die Arretierung in Umfangsrichtung auf derselben Höhe wie eine der Positionsmarkierungen angeordnet ist.
Auch ist es von Vorteil, wenn ein Außendurchmesser des Kolbenunterteils bis zu der Verstellführung zunimmt. So wird eine Axialkraft auf das Kolbenoberteil aufgebracht, die das Kolbenoberteil gegen das Ko Iben unterteil drückt. Bevorzugt ist es dabei, wenn das Kolbenunterteil einen konischen Abschnitt aufweist.
Die Aufgabe der Erfindung wird erfindungsgemäß auch durch eine Kupplung für ein Kraftfahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Nehmerzylinder gelöst.
Mit anderen Worten betrifft die Erfindung einen Nehmerzylinder mit einem in Axialrich- tung höhenverstellbaren Kolben (Shim-Kolben), bei dem Shim-Scheiben/Unterleg- scheiben entfallen können. Die Erfindung ist für den Einsatzbereich in einem Neh- merzylinder (CSC, Clutch Slave Cylinder) oder einem Doppel-Nehmerzylinder (DCSC, Double Clutch Slave Cylinder) gedacht. Ein konventioneller Kolben eines Nehmerzy- linders, welcher über das entsprechende Lager/Betätigungslager die Kraft zum Öffnen bzw. Schließen der Kupplung überträgt, wird also durch einen in der Höhe verstellba- ren Kolben ersetzt. Durch das Entfallen der Shim-Scheiben/Unterlegscheiben, die dem jeweiligen Durchmesser der Auflagefläche auf dem Lager entsprechen und bei konventionellen Kolben die Toleranzen zwischen einem CSC/DCSC und der zu betä- tigenden Kupplung überbrücken, wird die Montage vereinfacht und die Anzahl der zu- sätzlichen Montageteile reduziert. Um die unterschiedlichen Abstände für jede Neh- merzylinder-Kupplungspaarung ausgleichen zu können, müssen der Nehmerzylinder und die Kupplung einzeln vermessen werden. Dann kann der Abstand zwischen der Auflagefläche des Lagers zur Kupplung bestimmt werden. Da dieser Abstand stark va- riieren kann, müssen ausreichend viele, unterschiedlich dicke Shim-Scheiben, zur Kompensation dieses Abstandes verfügbar sein. Erfindungsgemäß wird die Höhenan- passung in den Kolben integriert, so dass dieser durch das Verdrehen des variablen, oberen Teils/Kolbenoberteils des Kolbens auf unterschiedliche Höhenniveaus/Axial- niveaus arretiert/eingestellt werden kann. Dabei kann die Höhe der einzelnen Kolben in einem Nehmerzylinder vor Ort von dem Kunden angepasst werden.
Die Kraft die beim Betätigen der Kupplung entsteht, wird über die Auflageflächen ab- gestützt. Das Schleppmoment wird über die Wandung der einzelnen Stufen aufge- nommen. Um die Position der Auflageflächen, einfach finden bzw. einstellen zu kön- nen, ist an dem äußeren Rand des Kolbenunterteils/Unterteils jeweils eine Arretierung pro Auflagefläche angebracht. In der dargestellten Ausführungsform kann der Kolben in vier unterschiedliche Positionen versetzt werden. Drei davon sind fest und eine dient der Verstellbarkeit des Kolbenoberteils. In der Verstellposition sitzt der Siche- rungshaken/die Sicherungsklammer des Kolbenoberteils in einer Verstellführung an dem Kolbenunterteil.
Der erfindungsgemäße Kolben/Shim-Kolben besteht aus insgesamt zwei Teilen, wo bei der obere, variable Teil/das Kolbenoberteil auf dem Unterteil/Kolbenunterteil sitzt sich an dessen Auflageflächen abstützt. Das Unterteil sitzt zusammen mit der Dich- tung in dem Gehäuse. Anhand der Auflageflächen/Stufen am oberen Teil des Shim- Kolbens, lässt sich die entsprechende Höhe einstellen. Je nach Ausführung kann die Anzahl, Höhe und Form der Stufen variieren. Am Außenrand des Kolbenoberteils sich Sicherungshaken, welche dafür sorgen, dass die beiden Einzelteile während des Transports Zusammenhängen. Die Form ist so gestaltet, dass der Sicherungshaken genau in die Verstellführung passt. Damit ist eine Position festgelegt, bei der das Kol- benoberteil gedreht und eine gewünschte Stufe eingestellt werden kann. Der Außen- durchmesser, auf dem die Haken sitzen, wird zur Verstellführung hin größer. Somit wird das Kolbenoberteil bei höheren Stufen auf die Auflageflächen gedrückt. Die Posi- tionsmarkierung und die Arretierungen ermöglichen eine genaue Positionierung des Kolbenoberteils auf dem Kolbenunterteil.
Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe von Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 zeigt eine Längsschnittdarstellung eines Nehmerzylinders mit einem höhenver- stellbaren Kolben,
Fig. 2 zeigt eine vergrößerte Darstellung eines Ausschnitts aus Fig. 1 ,
Fig. 3 zeigt eine Längsschnittdarstellung des Nehmerzylinders,
Fig. 4 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Kolbenunterteils,
Fig. 5 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Kolbenoberteils,
Fign. 6 und 7 zeigen perspektivische Ansichten des Kolbens,
Fig. 8 bis 11 zeigen Längsschnittdarstellungen des Kolbens in verschiedenen Positio- nen,
Fig. 12 zeigt eine vergrößerte Darstellung eines Ausschnitts aus Fig. 9, und Fign. 13 bis 20 zeigen weitere Ansichten des Kolbens, des Kolbenoberteils und des Kolbenunterteils.
Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Ver- ständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.
Fign. 1 bis 3 zeigen einen Nehmerzylinder 1 zum Betätigen einer Kupplung 2 eines Kraftfahrzeugs. Der Nehmerzylinder 1 weist ein Gehäuse 3 auf, in dem ein Kolben 4 axial verschieblich angeordnet ist. Bei einer axialen Verlagerung des Kolbens 4 relativ zu dem Gehäuse 3 wird ein Betätigungslager 5 zum Betätigen der Kupplung 2 verla- gert. Der Kolben 4 ist baulich und/oder stofflich so ausgebildet, dass er verschiedene, vorbestimmte Axiallängen einnehmen kann.
Beim Ausrücken des Betätigungslagers 5 wird ein Drucktopf 6 in Axialrichtung verla- gert, so dass Kupplungsscheiben 7 der als Reibkupplung 8 Kupplung 2 zusammenge- drückt werden und somit ein Drehmoment kraftschlüssig übertragen wird. In dem dar- gestellten Ausführungsbeispiel ist ein zweiter Nehmerzylinder 9 vorhanden, der kon- zentrisch zu dem erfindungsgemäßen Nehmerzylinder 1 angeordnet ist. Der zweite Nehmerzylinder 9 ist als ein herkömmlicher Nehmerzylinder ausgebildet, dessen Kol- ben 10 nicht höhenverstellbar ist. Um verschiedene Axialhöhen einstellen zu können, werden Beilagscheiben 11 (Shim-Scheiben), die zwischen einem zweiten Betäti- gungslager 12 und einem zweiten Drucktopf 13 angeordnet sind, eingesetzt.
Der Kolben 4 des erfindungsgemäßen Nehmerzylinders 1 ist so gebaut, dass er in seiner axialen Länge/Flöhe variieren kann. Der Kolben 4 besitzt ein Kolbenoberteil 14 und ein Kolbenunterteil 15, wobei das Kolbenoberteil 14 und das Kolbenunterteil 15 in ihrem Abstand zueinander eingestellt werden können.
Fig. 4 zeigt das Kolbenunterteil 15, das einen ringförmigen Hauptkörper 16 besitzt. An einer axialen Stirnseite des Kolbenunterteils 15 sind drei in Axialrichtung hervorste- hende Auflageflächen 17 für das Kolbenoberteil 14 ausgebildet, die über den Umfang des Hauptkörpers 16 in regelmäßig Abständen verteilt angeordnet sind. Die Auflage- flächen 17 sind in einer Ebene, die senkrecht zu der Axialrichtung ist, angeordnet. Die Auflageflächen 17 haben im Querschnitt die Form eines Ringsegments und Seitenflä- chen 18 der Auflageflächen 17 sind senkrecht zur Axialrichtung des Kolbenunterteils 15 ausgerichtet. An einem Außendurchmesser des Kolbenunterteils 15 sind drei Arre- tierungen 19 ausgebildet, die in Umfangsrichtung jeweils auf der Höhe der drei Aufla- geflächen 17 angeordnet sind. Die Arretierungen 19 sind als zwei parallele, in Radial- richtung hervorstehende, in Axialrichtung ausgerichtete Stege 20 ausgebildet.
Fig. 5 zeigt das Kolbenoberteil 14, das einen ringförmigen, plattenartigen Hauptkörper 21 besitzt. An einer axialen, kolbenunterteil-zugewandten Stirnseite 22 des Kolben- oberteils 14 sind neun ringsegmentförmige Gegenauflageflächen 23 ausgebildet, die gleichverteilt über den Umfang des Hauptkörpers 21 angeordnet sind. Die Gegenauf- lageflächen 23 stehen in Axialrichtung hervor. Jeweils drei Gegenauflageflächen 23 sind in einer Ebene, die senkrecht zu der Axialrichtung angeordnet ist, angeordnet, wobei die Ebenen in Axialrichtung zueinander versetzt sind. Das heißt, dass drei erste Gegenauflageflächen 24 in einer ersten Ebene angeordnet sind, drei zweite Gegen- auflageflächen 25 in einer zweiten Ebene angeordnet sind und drei dritte Gegenaufla- geflächen 26 in einer dritten Ebene angeordnet sind, wobei in Axialrichtung die erste Ebene den größten Abstand, die zweite Ebene den zweitgrößten Abstand und die drit- te Ebene den drittgrößten (also den kleinsten) Abstand zu einer axialen, kolbenunter- teil-abgewandten Stirnseite 27 des Kolbenoberteils 14 aufweist. Die ersten, zweiten und dritten Gegenauflageflächen 24, 25, 26 sind jeweils in regelmäßigen Abständen in der Umfangsrichtung angeordnet, wobei die Abstände jeweils den Abständen in Um- fangsrichtung der Auflageflächen 17 an dem Kolbenunterteil 15 entsprechen. Zwi- schen zwei in Umfangsrichtung benachbarten Gegenauflageflächen 23 ist jeweils eine in Axialrichtung hervorstehende, in Radialrichtung ausgerichtete Wandung 28 nach Art einer Rippe 29 ausgebildet, die zur Abstützung eines Schleppmoments dient.
An dem Kolbenoberteil 14 ist ein in Axialrichtung von der kolbenunterteil-zugewandten Stirnseite 22 aus hervorstehender, umlaufender Flansch 30 ausgebildet. Von diesem Flansch 30 stehen neun, in Umfangsrichtung gleichverteilte Sicherungshaken 31 in Axialrichtung hervor. Die Sicherungshaken 31 sind so weisen an ihrem axialen, kol- benunterteil-zugewandten Ende eine Verdickung 32 auf. Auf einer radialen Außensei- te einzelner Sicherungshaken 31 sind Positioniermarkierungen 33 angeordnet. Je- weils eine der Positionsmarkierungen 33 ist in Umfangsrichtung auf gleicher Höhe wie eine der ersten, der zweiten und der dritten Gegenauflageflächen 24, 25, 26 angeord- net. Die Positionsmarkierung 33 ist dem dargestellten Ausführungsbeispiel als ein Dreieck ausgebildet. Die Sicherungshaken 31 sind so auf die Arretierung 19 des Kol- benunterteils 15 abgestimmt, dass die Breite der Sicherungshaken 31 geringer ist als der Abstand zwischen zwei parallelen Stegen 20 der Arretierung 19.
Fign. 6 und 7 zeigen den Kolben 4 mit dem Kolbenunterteil 15 und dem Kolbenoberteil 14. Das Kolbenoberteil 14 liegt mit seiner axialen kolbenunterteil-zugewandten Stirn- seite 22 auf der axialen Stirnseite des Kolbenunterteils 15, an der die Auflageflächen 17 ausgebildet sind, auf. Das Kolbenoberteil 14 liegt so auf dem Kolbenunterteil 15, dass entweder die ersten Gegenauflageflächen 24 oder die zweiten Gegenauflageflä- chen 25 oder die dritten Gegenauflageflächen 26 auf den Auflageflächen 17 des Kol- benunterteils 15 aufliegen. Dadurch, dass die ersten, zweiten und dritten Gegenaufla- geflächen 24, 25, 26 in Axialrichtung in zueinander versetzten Ebenen angeordnet sind, variiert je nach Position (d.h., welche Gegenauflageflächen 23 aufliegen) des Kolbenoberteils 14 relativ zu dem Kolbenunterteil 15 die Axiallänge des Kolbens 4. Über die Wandungen 28 des Kolbenoberteils 14 und die Seitenflächen 18 des Kol- benunterteils 15 kann das Schleppmoment abgestützt werden.
In dem Kolbenunterteil 14 ist eine Verstellführung 34 vorhanden, die als eine durch- gehend umlaufende Nut 35 ausgebildet ist. Die Position des Kolbenoberteils 14 relativ zu dem Kolbenunterteil 15 kann eingestellt werden, indem das Kolbenoberteil 14 in eine Verstellposition gebracht wird, in der die Verdickung 32 der Sicherungshaken 31 in die Verstellführung 34 eingreift; in der Verstellposition kann das Kolbenoberteil 14 relativ zu dem Kolbenunterteil 15 verdreht werden. Die Verdickung 32 dient auch als eine Verlustsicherung. Ein Außendurchmesser des Kolbenunterteils 15 nimmt über ei- ne Schräge 36 in Axialrichtung zu der Verstellführung 34 hin zu, so dass in Zusam- menwirken mit den Sicherungshaken 31 eine Axialkraft aufgebracht wird, die das Kol- benoberteil 14 gegen das Kolbenunterteil 15 drückt. Fign. 8 bis 11 zeigen verschiedene Positionen des Kolbenoberteils 14 relativ zu dem Kolbenunterteil 15. In Fig. 8 liegen die dritten Gegenauflageflächen 26 auf den Aufla- geflächen 17 auf, so dass der Kolben 4 in einer minimalen Position/Einstellung ist und eine minimale Axiallänge hat. In Fig. 9 liegen die zweiten Gegenauflageflächen 25 auf den Auflageflächen 17 auf, so dass der Kolben 4 in einer mittleren Position/Einstellung ist und eine mittlere Axiallänge hat. In Fig. 10 liegen die ersten Gegenauflageflächen 24 auf den Auflageflächen 17 auf, so dass der Kolben 4 in einer maximalen Positi- on/Einstellung ist und eine maximale Axiallänge hat. In Fig. 11 ist die Verdickung 32 an der Sicherungshaken 31 in der Verstellführung, so dass der Kolben 4 in der Ver- Stellposition ist und das Kolbenoberteil 14 relativ zu dem Kolbenunterteil 15 drehbar zum Einstellen der minimalen, mittleren und maximalen Position ist.
Fig. 12 zeigt eine vergrößerte Darstellung des Kolbenoberteils 14 und des Kolbenun- terteils 15. Fign 13 bis 15 zeigen weitere Ansichten des Kolbens 4, Fign. 16 und 17 zeigen weitere Ansichten des Kolbenunterteils 15 und Fign. 18 bis 20 zeigen weitere Ansichten des Kolbenoberteils 14.
Bezuqszeichenliste Nehmerzylinder
Kupplung
Gehäuse
Kolben
Betätigungslager
Drucktopf
Kupplungsscheibe
Reibkupplung
zweiter Nehmerzylinder
Kolben
Beilagscheibe
zweites Betätigungslager
zweiter Drucktopf
Kolbenoberteil
Kolbenunterteil
Hauptkörper
Auflagefläche
Seitenfläche
Arretierung
Steg
Hauptkörper
axiale Stirnseite
Gegenauflagefläche
erste Gegenauflagefläche
zweite Gegenauflagefläche
dritte Gegenauflagefläche
axiale Stirnseite Wandung
Rippe
Flansch
Sicherungshaken Verdickung
Positionsmarkierung Verstellführung Nut
Schräge

Claims

Patentansprüche
1. Nehmerzylinder (1 ) zum Betätigen einer Kupplung (2) oder einer Bremse eines Kraftfahrzeugs, mit einem Gehäuse (3) und einem in dem Gehäuse (3) axial verschieblich angeordneten Kolben (4), der ausgelegt ist, um bei einer axialen Verlagerung relativ zu dem Gehäuse (3) ein Betätigungslager (5) zum Betäti- gen der Kupplung (2) oder der Bremse zu verlagern, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (4) baulich und/oder stofflich so ausgebildet ist, dass er je nach dessen Einstellung für den Betrieb eine von verschiedenen, vorbestimm- ten Axiallängen einnimmt.
2. Nehmerzylinder (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (4) ein Kolbenoberteil (14) und ein Kolbenunterteil (15) aufweist, die in Axialrichtung zueinander verlagerbar sind, um in wenigstens einer Einstellung zueinander festgelegt zu sein.
3. Nehmerzylinder (1 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kolbenoberteil (14) in vorbestimmten Positionen unterschiedlichen axialen Ab- stands zu dem Kolbenunterteil (15) anordnenbar ist.
4. Nehmerzylinder (1 ) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Kolbenunterteil (15) wenigstens eine Auflagefläche (17) aufweist, die so ausgelegt ist, dass eine Gegenauflagefläche (23, 24, 25, 26) des Kolbenober- teils (14) an ihr zur axialen Kraftübertragung anliegt, wobei das Kolbenoberteil (14) mehrere Gegenauflageflächen (23, 24, 25, 26), die in Axialrichtung zuei- nander versetzt angeordnet sind, aufweist.
5. Nehmerzylinder (1 ) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionen durch eine Verdrehung des Kolbenoberteils (14) relativ zu dem Kolbenunterteil (15) einstellbar sind.
6. Nehmerzylinder (1 ) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Kolbenoberteil (14) Sicherungshaken (31 ) ausgebildet sind, die so ausgelegt sind, dass sie beim Verstellen der Positionen den Kon- takt zwischen dem Kolbenoberteil (14) und dem Kolbenunterteil (15) beibehal- ten.
7. Nehmerzylinder (1 ) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Kolbenunterteil (15) eine Verstellführung (34) ausgebil- det ist, die ausgelegt ist, um eine Verdrehung des Kolbenoberteils (14) relativ zu dem Kolbenunterteil (15) zu führen.
8. Nehmerzylinder (1 ) nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Kolbenoberteil (14) zumindest eine Positionsmarkie- rung (33) für jede Position unterschiedlicher axialer Höhe vorhanden ist.
9. Nehmerzylinder (1 ) nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Kolbenunterteil (15) zumindest eine Arretierung (19) vorhanden ist, die ausgelegt ist, um eine Position der Auflagefläche (17) in Um- fangsrichtung anzuzeigen.
10. Kupplung (2) für ein Kraftfahrzeug, mit einem Nehmerzylinder (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
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