-
Die
Erfindung betrifft einen Nehmerzylinder in einer hydraulischen Strecke
zur Kupplungsbetätigung, der konzentrisch um eine Getriebeeingangswelle
angeordnet ist, mit einer aus Kunststoff hergestellten Führungshülse,
auf deren Mantelfläche bis zu einem Anschlag ein Kolben
axial bewegbar bis, der in Form eines Sicherungsringes am kupplungsseitigen
Ende der Führungshülse eingesetzt ist und über
deren Mantelfache radial hervorsteht.
-
Aus
dem Stand der Technik ist die
DE 20 380 270 U1 bekannt, die einen um eine
Getriebeeingangswelle angeordneten Nehmerzylinder mit einer Führungshülse
aus Kunststoff aufweist, auf der ein Kolben angeordnet ist, dessen
axialer Weg in Richtung Kupplung an einem Anschlag endet. Dieser
Anschlag dient einerseits zur Begrenzung des Weges als auch als
Sicherung gegen das Verlieren des Kolbens und des Ausrücklagers
im ausgebauten Zustand von der Kupplung beim Transport des Nehmerzylinders.
Der als Anschlagring ausgeführte Anschlag wird an der Stirnseite
der Führungshülse durch Einschieben bzw. Eindrücken
in axialer Richtung in eine an der Stirnseite der Führungshülse
vorgesehene umlaufende Nut befestigt. Dabei ist die Nut so ausgebildet,
dass der entsprechend ausgebildete Anschlagring in die vorgesehenen
Hinterschneidungen einrasten kann.
-
Die
DE 10 2005 045 813
A1 offenbart eine Anschlaglösung für
einen gattungsgemäßen Nehmerzylinder, bei der
der Anschlag aus einem Sicherungsring gebildet wird. Dieser ist
in eine am kupplungsseitigen Ende der Führungshülse
vorgesehene, in deren Mantelfläche eingebrachte umlaufende
Nut eingesetzt und ragt über den Durchmesser der Führungshülse
hinaus.
-
Nachteilig
bei den beschriebenen Lösungen ist jedoch, dass diese Lösungen
nur für Anschläge dienen, die einer Ausreißkraft
bis zu 1000 N standhalten. Außerdem muss bei diesen Lösungen
entweder die Stirnfläche oder der Querschnitt der Kunststoffführungshülse
für die Befestigung des Anschlages entsprechend bearbeitet
werden, wodurch im ersten Fall die Stirnfläche der Kunststoffführungshülse
diese stark aufgeweitet werden muss und im zweiten Fall dadurch
deren Festigkeit am kupplungsseitigen Ende herabgesetzt wird.
-
Daher
ist es Aufgabe der Erfindung für einen konzentrisch um
eine Getriebeeingangswelle angeordneten Nehmerzylinder mit einer
aus Kunststoff hergestellten Führungshülse, an
deren kupplungsseitigem Ende einen Anschlag für einen auf
dieser geführten Kolben bzw. ein an diesen montierten Ausrücklager
zu realisieren, der einer Druckkraft bzw. Ausreißkraft
von mehr als 1000 N standhält und an der Führungshülse
befestigt wird, ohne dabei deren Festigkeit in diesem Bereich zu
verringern.
-
Diese
Aufgabe wird mit einem Nehmerzylinder mit den Merkmalen der Ansprüche
1 und 14 gelöst. Anstelle des Einbringens des Anschlages
in die Stirnfläche der Führungshülse
wird dieser als Hülse mit Bund ausgebildete Anschlag in
das kupplungsseitige Ende der Führungshülse eingesteckt.
Dabei liegt der über die Stirnfläche der Führungshülse
hinausragende Bund an dieser an. Die Befestigung der Hülse
an der Führungshülse erfolgt in deren Innenraum
durch Formschluss. Der über die Mantelfläche der
Führungshülse hinausragende Teil des Bundes dient
dabei als Begrenzung des Axialweges des Kolbens.
-
Auf
diese Weise kann sich die durch die Axialkraft des Kolbens erzeugte
Ausreißkraft auf die über die Mantelfläche
der Führungshülse hinausragende, vom Bund der
Hülse gebildete Ringfläche verteilen, ohne dass
eine Scherkraft auf die Mantelfläche der Führungshülse
wirkt. Dadurch ist es möglich, dass dieser Anschlag einer
Ausreißkraft von über 1000 N standhält.
-
In
vorteilhafter Weise ist zur Befestigung der Hülse an der
Führungshülse das dem Bund entgegengestzte Ende
der Hülse zur Bildung eines Rastbundes als radial nach
außen weisender, mit einem Hinterschnitt versehener Bund
ausgeführt. Dieser Hinterschnitt bildet in radialer Richtung
eine Anschlagfläche an der Hülse, über
die eine Rastverbindung mit der Führungshülse
realisierbar ist. Diese kostengünstige Ausgestaltung des
Anschlages erfordert jedoch bei der Montage eine höhere
Kraft.
-
Zur
Verringerung der Montagekraft beim Einsetzen des Anschlages in die
Führungshülse, bei der sowohl die Führungshülse
gedehnt als auch die Hülse radial zusammen gedrückt
werden muss, wird in axialer Richtung die Hülse mit dem
nach außen gerichteten Bund mit Schlitzen versehen, die über
den Umfang verteilt sind. Auf diese Weise besteht nunmehr der Körper
der Hülse aus über den Umfang verteilt angeordneten
Rasthaken, durch die deren Elastizität erhöht
wird.
-
Zur
Vorbereitung einer formschlüssigen Verbindung mit dem Anschlag
ist die Führungshülse an ihrem kupplungsseitigen
Ende mit einem nach innen gerichteten Bund versehen, dessen Innendurchmesser
kleiner ist als der eigentliche Innendurchmesser der Führungshülse.
Dieser so erzeugte Absatz definiert in radialer Richtung eine Anschlagfläche
an der Führungshülse, die mit der durch den Hinterschnitt erzeugten
Anschlagfläche kontaktierbar ist.
-
Besonders
vorteilhaft ist es zur Erzielung einer kostengünstigen
Herstellung des Nehmerzylinders, dass der Anschlag aus einem spritzgießfähigen Material,
insbesondere aus Kunststoff besteht.
-
Allerdings
besteht auch die Möglichkeit, den Anschlag aus Metallblech
herzustellen. In diesem Falle ist es möglich, die Wandstärke
der Hülse möglichst gering zu halten und nur die
Steifigkeit durch Verstärkung der Wanddicke in dem für
die Verbindung mit der Führungshülse vorgesehenen
Bereich der Hülse zu erhöhen, um einer Ausreißkraft über 1000
N standzuhalten. Aus diesem Grunde wird erfindungsgemäß die
Wandstärke in diesem Bereich verdoppelt, indem der Endbereich
der Hülse nach innen parallel zu deren Mantelfläche
umgelegt wird. Zur Realisierung der Verbindung umgreift dieser verdickte
Bereich der Hülse den nach innen in die Führungshülse
gezogenen Bund soweit, bis er sich sowohl an in axialer Richtung
deren Innenfläche als auch in radialer Richtung an deren
Anschlagfläche anlegt.
-
Eine
weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht zur Vorbereitung der Realisierung
der Verbindung mit der Führungshülse vor, dass
zur Erhöhung der Steifigkeit der Hülse an der
Verbindungsstelle in radialer Richtung die Wandstärke des
Endbereiches verdoppelt wird, indem dieser in senkrechter Richtung
nach innen umgelegt wird.
-
Allerdings
wird die Verbindung zwischen der in die Führungshülse
einsteckbaren Hülse und der Führungshülse
dadurch hergestellt, indem die Hülse mit ihrem Endbereich
zunächst den Innendurchmesser des Bundes der Führungshülse
umgreift und anschließend die in radialer Richtung verdoppelte Wandstärke
des überstehenden Endes der Hülse an der Anschlagfläche
der Führungshülse anlegt.
-
Weiterhin
wird die Aufgabe der Erfindung mit einem Nehmerzylinder mit den
Merkmalen des Anspruchs 14 gelöst. Im Gegensatz zu den
vorangegangenen Ausführungen wird hierbei ein Anschlag durch
eine am kupplungsseitigen Ende der Führungshülse
einsteckbare Hülse mit einem Bund gebildet, wobei der Bund
an der Stirnfläche der Führungshülse
anliegt und im Innern mit der Führungshülse stoffschlüssig,
durch Reibschweißen verbunden wird.
-
Dazu
besteht der Anschlag, ebenso wie die Führungshülse
aus Kunststoff. Zur Herstellung der Verbindung der Hülse
mit der Führungshülse mittels Reibschweißen
ist sowohl die Wandstärke der Hülse als auch die
der Führungshülse im Verbindungsbereich entsprechend
vorzubereiten, um einen Materialüberschuss in diesem Bereich
zu vermeiden. Daher ist die Wandstärke der Hülse
so ausgeführt, dass sie sich, ausgehend vom Bund, über
mindestens zwei Stufen verjüngt. Ebenfalls ist die Wandstärke der
Führungshülse im Verbindungsbereich am kupplungsseitigen
Ende abgestuft, wobei die Stufen beider Bauteile jeweils gegenläufig
gerichtet sind. Außerdem erfolgt der Übergang
von der letzten Stufe der Wandstärke der Führungshülse
auf die übrige Wandstärke über einen
konischen Übergang.
-
Weitere
Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand
der nachfolgenden Figuren, sowie deren Beschreibungsteile.
-
Es
zeigen:
-
1 den
Endbereich eines konzentrisch um eine Getriebeeingangswelle angeordneten
Nehmerzylinders mit einem erfindungsgemäßen Anschlag
an der Kunststoffführungshülse in einer Schnittdarstellung,
-
2 eine
Ausgestaltung des in 1 dargestellten Nehmerzylinders,
-
3a und 3b den
Endbereich des Nehmerzylinders gemäß 1 in
einer Schnittdarstellung mit einem aus Metallblech hergestellten
erfindungsgemäßen Anschlag, sowie dessen Verbindung
mit der aus Kunststoff ausgeführten Führungshülse
in zwei Verfahrensschritten,
-
4a und 4b den
Endbereich des Nehmerzylinders gemäß 1 in
einer Schnittdarstellung mit einer weiteren Ausgestaltung des aus Metallblech
hergestellten erfindungsgemäßen Anschlages, sowie
dessen Verbindung mit der aus Kunststoff ausgeführten Führungshülse
in zwei Verfahrensschritten,
-
5a und 5b eine
weitere Ausgestaltung des Endbereiches des Nehmerzylinders gemäß 1 mit
einem in diesen mittels Reibschweißen eingesetzten erfindungsgemäßen
Anschlag in einer Schnittdarstellung.
-
Die 1 bis 5 zeigen den Endbereich eines Nehmerzylinders 10 mit
einem Ausrücklager 3, der konzentrisch um eine
nicht dargestellte Getriebeeingangswelle angeordnet ist, mit einer
aus Kunststoff hergestellten Führungshülse 2,
auf der ein ringförmig ausgebildeter Kolben 1 bis
zu einem als Hülse ausgebildeten Anschlag 5 bzw. 9 axial
bewegbar ist und gegenüber der Führungshülse 2 durch
ein Dichtelement 4 abgedichtet wird in einer Schnittdarstellung. Bei
der Beschreibung werden für gleiche Bauelemente die gleichen
Bezugszeichen verwendet.
-
In
der 1 wird der Kolben 1 durch einen Anschlag 5 begrenzt,
der aus einer Hülse mit einem Bund 5a besteht
und in das kupplungsseitige Ende der Führungshülse 2 eingesteckt
ist. Dabei überragt der Durchmesser des Bundes 5a den
Durchmesser der Führungshülse 2 und liegt
an dieser an. Die Führungshülse 2 weist
in diesem Bereich einen in den zylindrischen Innenraum gerichteten
Bund 2a auf, so dass ein Absatz zur sich daran anschließenden
Innenwand gebildet wird. Durch diesen Absatz wird in radialer Richtung
eine Anschlagfläche 2a' am Bund 2a der
Führungshülse 2 gebildet, die als weitere
Kontaktfläche mit der Hülse 5 dient.
-
Der
hülsenförmige Körper des Anschlages 5 ist
daher mit einem radial nach außen weisenden hakenartigen,
als Rastbund 5g definierten Bund versehen, der zur übrigen
Mantelfläche einen Hinterschnitt 5d bildet. Bei
der Montage der Hülse 5 mit der Führungshülse 2 wird
der hülsenförmige Körper in den Innenraum
der Führungshülse 2 eingesteckt, wobei sich
deren Endbereich 5e in radialer Richtung aufweitet. Sobald
der Rastbund 5g den Innendurchmesser des Bundes 2a passiert
hat, rastet er hinter der Anschlagfläche 2a' ein
und die Verbindung ist vollzogen.
-
Zur
Verringerung der Montagekraft ist der hülsenförmige
Körper mit Schlitzen 5c versehen, so dass sich
anstelle eines Rastbundes 5g eine Vielzahl über
den Umfang verteilt angeordneter Schnapphaken 5b ergeben,
wie in der 2 dargestellt ist. Mit dieser
Ausgestaltung des hülsenförmigen Körpers wird
die Steifigkeit der Hülse 5 dahingehend beeinflusst,
dass dieser Endbereich 5e elastischer wird, was bei der
Montage dahingehend vorteilhaft ist, dass dabei die Führungshülse 2 weniger
radial gedehnt wird, da bei diesem Vorgang die Schnapphaken 5b radial
nach innen gedrückt werden können, um so am Innendurchmesser
des Bundes 2a der Führungshülse 2 vorbei
zu kommen. Anschließend wird die Verbindung beider Teile
dadurch vollzogen, indem die Schnapphaken 5b hinter dem
Bund 2a einschnappen, wobei sie mit ihrem Hinterschnitt 5d an der
Anschlagfläche 2a' anliegen.
-
Die 3a bis 4b zeigen
einen erfindungsgemäßen Anschlag 5, der
aus einer dünnwandigen Metallhülse mit einem Bund
gebildet wird. Der Durchmesser des Bundes 5a dieser Hülse 5 ist
dabei, wie in den bereits beschriebenen Figuren, größer als
der Durchmesser der Führungshülse 2.
Die Führungshülse 2 ist dabei ebenfalls
mit einem in Richtung Innenraum gerichteten Bund 2a versehen.
Zur Erhöhung der Steifigkeit der Hülse 5 an
der Verbindungsstelle mit der Führungshülse 2 wird
deren Wandstärke im Endbereich 5e entweder in
axialer oder in radialer Richtung verdoppelt.
-
In
den 3a und 3b ist
die Montage der Hülse in der Führungshülse
mit gleichzeitiger Verdoppelung der Wandstärke des Endbereiches 5e dargestellt.
Zunächst wird die Hülse 5 mit ihrem verdoppelten
Endbereich 5e in die Führungshülse 2 soweit
eingesteckt, bis sie mit ihrem Bund 5a an deren Stirnfläche
anliegt. Anschließend wird ein Formgebungswerkzeug 6 in
den Hohlraum der Führungshülse 2 eingeschoben,
das so ausgebildet ist, dass es beim Zurückziehen (siehe 3b)
diesen verstärkten Endbereich 5e der Hülse 5 an
die Innenwand der Führungshülse 2 andrückt
und gleichzeitig an die Anschlagfläche 2a' anpresst,
so dass eine einer Ausreißkraft über 1000 N standhaltende
Verbindung entsteht.
-
In
den 4a und 4b ist
wiederum eine Metallhülse als Anschlag 5 dargestellt.
Im Gegensatz zu den 3a und 3b wird
hier dargestellt, dass die Montage der Hülse 5 an
der Führungshülse 2 wiederum mit Hilfe
eines Formgebungswerkzeuges 8 erfolgt, das in diesem Falle
mehrteilig ausgeführt ist. Das Formgebungswerkzeug 8 besteht
aus einem in axialer Richtung geschlitzten, hülsenförmigen
Grundkörper, in den ein im vorderen Bereich mit einer konischen
Außenkontur 7a versehener Dorn 7 eingesetzt ist.
Nachdem der Bund 5a an der Stirnfläche der Führungshülse 2 anliegt,
wird diese Hülse 5 mit dem Formgebungswerkzeug 8 weiter
in den Innenraum der Führungshülse 2 eingeschoben.
Dabei befindet sich der Dorn 7 noch nicht im vorderen,
dem Druckbereich. Da das Formgebungswerkzeug 8 im vorderen
Bereich mit einer umlaufenden Nut 8a ausgestattet ist,
die dazu dient, dass das Ende der Hülse 5 in dieser
eingespannt werden kann, wird das Ende der Hülse 5 entsprechend
zwangsgeführt. Gleichzeitig mit der axialen Bewegung des
Formgebungswerkzeuges 8 wird der Dorn 7 in den
In nenraum der Führungshülse gedrückt,
so dass sich die Enden des Formgebungswerkzeuges 8 auf
Grund der konischen Mantelfläche des Domes 7 in
radialer Richtung aufspreizen können, wobei der Endbereich 5e der
Hülse 5 an die Anschlagfläche 2a' des
Bundes 2a angedrückt wird. Beim Zurückziehen
des Formgebungswerkzeuges 8 wird das Ende der Hülse 5 an
die bereits an der Anschlagfläche 2a' anliegende
Wand der Hülse 5 angelegt, so dass diese sich
in diesem Bereich verdoppelt. Danach wird der Dorn 7 ebenfalls aus
dem Formgebungswerkzeug 8 herausgezogen, wodurch sich die
Enden des Formgebungswerkzeuges 8 in radialer Richtung
wieder auf ihre Ausgangsposition zusammenziehen und die Montage
damit abgeschlossen ist.
-
Besteht
der Anschlag aus Kunststoff, gibt es die Möglichkeit, diesen
mittels Reibschweißen mit der Führungshülse 2 zu
verbinden. Aus der 5a sind die beiden zu verbindenden
Bauteile ersichtlich. Der als Hülse 9 ausgeführte
Anschlag weist wiederum einen zylindrischen Grundkörper
mit einem endseitigen radial nach außen weisenden Bund 9a auf, dessen
Durchmesser größer als der Durchmesser der Führungshülse 2 ist.
Sowie die Wandstärke des zylindrischen Grundkörpers
als auch die Wandstärke der Führungshülse 2 im
Verbindungsbereich sind für den Reibschweißprozess
entsprechend vorbereitet. So verjüngt sich die Wandstärke
der Hülse 9, ausgehend von ihrem Bund 9a,
bis zu ihrem Ende über zwei Stufen, so dass ein abgestufter
Mantelbereich 9b entsteht, während die Wandstärke
der Führungshülse am kupplungsseitigen Ende von
einer geringeren Wandstärke über einen konischen Übergang 2c zunimmt.
-
Für
die Montage beider Bauteile wird, wie in 5a ersichtlich,
die Hülse 9 rotierend in die Führungshülse 2 eingeschoben,
wobei durch diese Rotation Reibungswärme zwischen Mantelfläche
der Hülse 9 und der Innenfläche der Führungshülse 2 entsteht,
wodurch beide Bauteile in diesem Bereich miteinander stoffschlüssig
verbunden werden (siehe 5b).
-
Die
mit Hilfe der 1 bis 5 beschriebenen Lösungen
eines Anschlages 5 für einen Nehmerzylinder 10 dienen
zwar in erster Linie zur Begrenzung des Axialweges des Kolbens 1;
allerdings fungieren diese auch als Verliersicherung beim Transport
des Nehmerzylinders 10.
-
- 1
- Kolben
- 2
- Führungshülse
- 2a
- Bund
- 2a'
- radiale
Anschlagfläche
- 2c
- konischer Übergang
- 3
- Ausrücklager
- 4
- Dichtelement
- 5
- Anschlag/Hülse
- 5a
- Bund
- 5a'
- radiale
Anschlagfläche
- 5b
- Schnapphaken
- 5c
- Schlitze
- 5d
- Hinterschnitt
- 5e
- Endbereich
der Hülse
- 5f
- hohlzylindrischer
Grundkörper
- 5g
- Rastbund
- 6
- Formgebungswerkzeug
für Halteelement
- 6a
- konische
Anschrägung
- 7
- Dorn
für Formgebungswerkzeug für Halteelement
- 7a
- konische
Außenkontur
- 8
- Formgebungswerkzeug
für Halteelement
- 8a
- Nut
- 9
- Anschlaghülse
- 9a
- Bund
- 9b
- abgestufter
Mantelbereich
- 10
- Nehmerzylinder
-
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 20380270
U1 [0002]
- - DE 102005045813 A1 [0003]