DE102009014474A1

DE102009014474A1 - Nehmerzylinder

Info

Publication number: DE102009014474A1
Application number: DE102009014474A
Authority: DE
Inventors: Saulo Ribeiro
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2008-04-10
Filing date: 2009-03-23
Publication date: 2009-10-15

Abstract

Bei einem Nehmerzylinder, insbesondere für ein hydraulisches Ausrücksystem einer Reibungskupplung eines Kraftfahrzeuges, mit einem Nehmerzylindergehäuse, das konzentrisch zu einer Getriebeeingangswelle angeordnet ist, wobei eine Führungshülse in einer Längsbohrung des Nehmerzylindergehäuses radial beabstandet zur Bildung eines kreisringförmigen Druckraums angeordnet ist und in dem Druckraum ein Ringkolben axial verschiebbar geführt ist, der druckraumseitig mit einer Dichtung versehen ist, wird eine kostengünstigere Fertigung des Ringkolbens ermöglicht, indem dieser aus einem umgeformten Blechteil besteht.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Nehmerzylinder, insbesondere für ein hydraulisches Ausrücksystem einer Reibungskupplung eines Kraftfahrzeuges, mit einem Nehmerzylindergehäuse, das konzentrisch zu einer Getriebeeingangswelle angeordnet ist, wobei eine Führungshülse in einer Längsbohrung des Nehmerzylindergehäuses radial beabstandet zur Bildung eines kreisringförmigen Druckraums angeordnet ist und in dem Druckraum ein Ringkolben, der druckraumseitig mit einer Dichtung versehen ist, axial verschiebbar geführt ist.
Ein derartiger Nehmerzylinder wird auch als CSC (Concentric Slave Cylinder) bezeichnet, und ist an sich, beispielsweise aus der DE 203 80 270 U1 , bekannt. Der Nehmerzylinder umfasst einen Ringkolben, der üblicherweise als Spritzgussbauteil aus Kunststoff hergestellt wird.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen gattungsgemäßen Nehmerzylinder bereitzustellen, bei dem der Ringkolben aus einem alternativen Material gefertigt ist. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Nehmerzylinder bereitzustellen, bei dem der Ringkolben kostengünstiger als durch ein bekanntes Spritzgussbauteil realisiert werden kann.
Dieses Problem wird gelöst durch einen Nehmerzylinder, insbesondere für ein hydraulisches Ausrücksystem einer Reibungskupplung eines Kraftfahrzeuges, mit einem Nehmerzylindergehäuse, das konzentrisch zu einer Getriebeeingangswelle angeordnet ist, wobei eine Führungshülse in einer Längsbohrung des Nehmerzylindergehäuses radial beabstandet zur Bildung eines kreisringförmigen Druckraums angeordnet ist und in dem Druckraum ein Ringkolben, der druckraumseitig mit einer Dichtung versehen ist, axial verschiebbar geführt ist, wobei der Ringkolben aus einem umgeformten Blechteil besteht. Der Ringkolben wird dabei vorzugsweise durch Stanzbiegen hergestellt, wobei zusätzlich Teile des Ringkolbens beispielsweise durch Tiefziehen oder dergleichen hergestellt sein können. Durch Blechumformung hergestellte Bauteile sind heutzutage sehr kostengünstig in großer Stückzahl zu fertigen, sodass dies eine kostengünstige Alternative zu einem Ringkolben nach Stand der Technik ist.
Vorzugsweise weist der Ringkolben an der dem Druckraum zugewandten Seite eine stirnseitig umlaufende Nut zur Aufnahme eines Dichtungsfußes der Dichtung auf. Die Dichtung weist dazu vorzugsweise eine radial innere und eine radial äußere Dichtlippe auf, die in einem Full punkt zusammenlaufen, der wiederum in einen im Schnitt trapezförmigen Dichtungsfuß übergeht. Dazu weist die stirnseitig umlaufende Nut vorzugsweise ebenfalls einen trapezförmigen Querschnitt auf. Durch den trapezförmigen Querschnitt sowohl von Dichtungsfuß als auch der umlaufenden Nut wird eine formschlüssige Verbindung zwischen der Ringdichtung und dem Ringkolben erzielt, wobei die formschlüssige Verbindung durch einfaches Eindrücken des Dichtungsfußes in die umlaufende Nut hergestellt wird.
Der Ringkolben weist an der dem Druckraum abgewandten Seite vorzugsweise eine Ringnut zur Aufnahme eines Lagerinnenringes eines Ausrücklagers auf. Das Ausrücklager kann so unmittelbar mit dem Ringkolben verbunden werden, beispielsweise indem ein nach Art einer Schnappverbindung gestalteter Bereich des Lagerinnenringes auf die Nut aufgeschoben wird. Der Lagerinnenring weist dazu vorzugsweise eine zumindest teilweise radial verlaufende Scheibe mit einem zylindrisch verlaufenden Bereich an der Innenseite sowie aus der Scheibe herausgebogene und teilweise ausgestanzte Federlaschen auf.
Die Ringnut wird vorzugsweise durch zwei radial verlaufende Ringe gebildet. Die radial verlaufenden Ringe wiederum werden vorzugsweise durch Bördel gebildet, sodass ein dem Druckraum abgewandter Ring und/oder ein dem Druckraum zugewandter Ring nach Art eines Bördelflansches ausgeführt ist.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Innendurchmesser des Ringkolbens im Bereich der Ringnut vergrößert ist, sodass dieser über einen Sicherungsring, der als Anschlag und Wegbegrenzung für den Ringkolben dient, ragen kann.
Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen erläutert. Dabei zeigen:
1 einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Nehmerzylinder mit Ausrücklager;
2 das Detail Z in 1 in vergrößerter Darstellung.
1 zeigt einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Nehmerzylinder 1 samt daran angeordnetem Ausrücklager 2 in der Seitenansicht. Der Nehmerzylinder 1 und das Ausrücklager 2 sind um eine nicht dargestellte Getriebeeingangswelle angeordnet, deren Drehachse, die gleichzeitig auch Drehachse des Ausrücklagers 2 ist, mit dem Bezugszeichen 3 versehen ist. Das Ausrücklager 2 umfasst einen Lageraußenring 4 sowie einen Lagerinnenring 5. Der Lagerinnenring 5 ist wie weiter unten dargestellt mit dem Nehmerzylinderkolben in Wirkverbindung, der Lageraußenring 4 drückt direkt oder indirekt über weitere Bauteile auf eine nicht dargestellte Tellerfeder einer ebenfalls nicht dargestellten Fahrzeugkupplung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges zwischen Verbrennungsmotor und Schaltgetriebe.
Der Nehmerzylinder 1 umfasst ein Nehmerzylindergehäuse 6, welches eine zylindrische Längsbohrung 7 aufweist. In der Längsbohrung 7 ist eine Führungshülse 8 radial beabstandet von der Längsbohrung 7 angeordnet, sodass das Nehmerzylindergehäuse 6 und die Führungshülse 8 einen Druckraum 9 einschließen. Die Führungshülse 8 weist dazu eine zylindrische Hülse 10 sowie einen radial nach außen ragenden Befestigungsflansch 11 auf. Der Befestigungsflansch 11 ist in einer Stufenbohrung 12 des Nehmerzylindergehäuses 6 aufgenommen und wird in dieser durch einen Gehäuseflansch 13, der in die Stufenbohrung 12 eingepresst ist oder in diese eingeschraubt sein kann, gehalten. Eine umlaufende Dichtung 14 zwischen dem Befestigungsflansch 11 und dem Nehmerzylindergehäuse 6 dichtet den Druckraum 9 nach außen hin ab. In dem Druckraum 9 ist ein Ringkolben 15 in axialer Richtung verschiebbar angeordnet. An der dem Druckraum 9 zugewandten Seite ist der Ringkolben 15 mit einer Ringdichtung 16 versehen, an der dem Druckraum 9 abgewandten Seite ist der Ringkolben 15 mit dem Lagerinnenring 5 verbunden. Zwischen dem Nehmerzylindergehäuse 6 und dem Lagerinnenring 5 ist eine Vorspannfeder 17 angeordnet. Der Gehäuseflansch 13 weist weitere Teile wie z. B. Dichtungen und dergleichen auf, die für die Erfindung nicht wesentlich sind und auf deren Beschreibung hier verzichtet wird.
2 zeigt den Ringkolben 15 mit daran angeordneter Ringdichtung 16 sowie der Befestigung des Lagerinnenringes 5 in vergrößerter Darstellung. Der Ringkolben 15 umfasst einen zylindrischen Bereich 18, der verschiebbar auf der Führungshülse 8 gelagert ist. Zur Aufnahme der Ringdichtung 16 weist der Ringkolben 15 einen im Querschnitt aufgefalteten Bereich 19 auf, sodass an einer Stirnseite 20 des Ringkolbens 15 eine umlaufende Nut 21 zur Aufnahme der Ringdichtung 16 gebildet wird. Der gefaltete Bereich 19 geht über in einen wiederum zylindrischen äußeren Bereich 22, der einen radial nach innen gerichteten Umschlag 23 aufweist. Der zylindrische Bereich 22 und der Umschlag 23 dienen der Versteifung des Ringkolbens 15 im Bereich der Aufnahme der Ringdichtung 16. Die umlaufende Nut 21 weist Hinterschneidungen auf, sodass diese im Querschnitt trapezförmig ist. Die Ringdichtung 16 weist eine radial innere Dichtlippe 35 und eine radial äußere Dichtlippe 36 auf, die in einem Fußpunkt zusammenlaufen, der wiederum in einen im Schnitt trapezförmigen Dichtungsfuß 37 übergeht. Der Dichtungsfuß 37 ist im Querschnitt trapezförmig und dient der Befestigung der Ringdichtung 16 in der umlaufenden Nut 21.
An der dem Druckraum 9 und damit der Ringdichtung 16 abgewandten Seite weist der Ringkolben 15 eine Ringnut 24 zur Aufnahme des Lagerinnenringes 5 auf. Die Ringnut 24 wird gebildet durch eine Kombination mehrerer Bördelflansche, wobei eine erste Bördelflanschanordnung 25 zwei parallel zueinander sich radial erstreckende Bördelflansche 26 und 27 umfasst, die einen Nutrand bilden, und ein weiterer Bördelflansch 28 den anderen Nutrand bildet. Der Innendurchmesser ist im Bereich der Ringnut 24 größer als der Innendurchmesser des zylindrischen Bereichs 18. Dieser Bereich ragt daher über einen an der Führungshülse 8 angeordneten Sicherungsring 29 hinweg, welcher einen axialen Anschlag für den Ringkolben 15 bildet. Der Ringkolben 15 kann also mit einem Teilbereich, nämlich dem des vergrößerten Innendurchmessers, über den Sicherungsring 29 hinweg gleiten und schlägt in Bewegungsrichtung auf das Ausrücklager 2 zu mit einem Anschlag 30, der den axialen Weg entlang der Drehachse 3 begrenzt, an den Sicherungsring 29 an.
Der Ringkolben 15 ist vorzugsweise aus einem Blechteil ausgestanzt und umgeformt. Ein derartiges Herstellungsverfahren wird auch als Stanzbiegen bezeichnet. Zusätzlich können Teile des Ringkolbens durch Tiefziehen oder dergleichen gebildet sein.
Der Lagerinnenring 5 umfasst einen im Wesentlichen radial verlaufenden tellerförmigen Bereich 31, der in seinem Innenbereich in einen zylindrischen Bereich 31 übergeht. Zusätzlich sind aus dem tellerförmigen Bereich 31 Zungen 33 herausgestanzt und herausgebogen, sodass der Lagerinnenring 5 auf diese Weise die gesamte axiale Baulänge der Ringnut 24, abgesehen von einem mit dem Bezugszeichen 34 bezeichneten Spiel, ausfüllt. Der Innendurchmesser des zylindrischen Bereiches 32 ist dabei größer als der Außendurchmesser des Bördelflansches 28, sodass der zylindrische Bereich 32 über den Bördelflansch 28 herübergeschoben werden kann. Die Federlaschen 33 werden sodann elastisch verformt und über den Bördelflansch 28 herüber geschoben, sodass sie in die in 1 und 2 dargestellte Einbaulage kommen. Auf diese Weise wird eine Schnappverbindung hergestellt, bei der sich die Federlaschen 33 hinter dem Bördelflansch 28 verhaken.

1: Nehmerzylinder
2: Ausrücklager
3: Drehachse
4: Lageraußenring
5: Lagerinnenring
6: Nehmerzylindergehäuse
7: Längsbohrung
8: Führungshülse
9: Druckraum
10: Zylindrische Hülse
11: Befestigungsflansch
12: Stufenbohrung
13: Gehäuseflansch
14: Dichtung
15: Ringkolben
16: Ringdichtung
17: Vorspannfeder
18: Zylindrischer Bereich
19: Gefalteter Bereich
20: Stirnseite
21: Umlaufende Nut
22: Zylindrischer Bereich
23: Umschlag
24: Ringnut
25: Erste Bördelflanschanordnung
26: Bördelflansch
27: Bördelflansch
28: Bördelflansch
29: Sicherungsring
30: Anschlag
31: Teller
32: Zylindrischer Bereich
33: Federlasche
34: Spiel
35: Innere Dichtlippe
36: Äußere Dichtlippe
37: Dichtungsfuß

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]

Claims

Nehmerzylinder (1), insbesondere für ein hydraulisches Ausrücksystem einer Reibungskupplung eines Kraftfahrzeuges, mit einem Nehmerzylindergehäuse (6), das konzentrisch zu einer Getriebeeingangswelle angeordnet ist, wobei eine Führungshülse (8) in einer Längsbohrung (7) des Nehmerzylindergehäuses (6) radial beabstandet zur Bildung eines kreisringförmigen Druckraums (9) angeordnet ist und in dem Druckraum (9) ein Ringkolben (15), der druckraumseitig mit einer Dichtung (16) versehen ist, axial verschiebbar geführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkolben (15) aus einem umgeformten Blechteil besteht.
Nehmerzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkolben (15) durch Stanzbiegen hergestellt ist.
Nehmerzylinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkolben (15) an der dem Druckraum (9) zugewandten Seite eine stirnseitig umlaufende Nut (21) zur Aufnahme eines Dichtungsfußes der Dichtung aufweist.
Nehmerzylinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die stirnseitig umlaufende Nut (21) einen trapezförmigen Querschnitt hat.
Nehmerzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkolben (15) an der dem Druckraum (9) abgewandten Seite eine Ringnut (24) zur Aufnahme eines Lagerinnenringes (5) eines Ausrücklagers (2) aufweist.
Nehmerzylinder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerinnenring (5) eine zumindest teilweise radial verlaufende Scheibe mit einem zylindrisch verlaufenden Bereich an der Innenseite sowie aus der Scheibe herausgebogene und teilweise ausgestanzte Federlaschen (33) umfasst.
Nehmerzylinder nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringnut (24) durch zwei radial verlaufende Ringe gebildet wird.
Nehmerzylinder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein dem Druckraum (9) abgewandter Ring nach Art eines Bördelflansches (28) ausgeführt ist.
Nehmerzylinder nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein dem Druckraum (9) zugewandter Ring nach Art eines Bördelflansch (26, 27) ausgeführt ist.
Nehmerzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Innendurchmesser des Ringkolbens (15) im Bereich der Ringnut (24) vergrößert ist.