DE102012210188A1

DE102012210188A1 - Haltevorrichtung für Kolbenstange

Info

Publication number: DE102012210188A1
Application number: DE102012210188A
Authority: DE
Inventors: Pierre-Yves Berthelemy
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2011-06-29
Filing date: 2012-06-18
Publication date: 2013-01-03

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Nehmerzylinder, insbesondere für eine Kupplungsausrückvorrichtung zur Betätigung einer Kupplung in einem Kraftfahrzeug, mit einem Gehäuse, in dem axial verschieblich ein Kolben gelagert ist, wobei an dem Kolben eine Kolbenstange angreift, dadurch gekennzeichnet, dass im Inneren des Gehäuses ein erstes Halteelement angeordnet ist, und an der Kolbenstange komplementäre weitere Halteelemente ausgebildet sind, wobei die Halteelemente dazu ausgebildet sind, die Kolbenstange in einem Montagezustand des Nehmerzylinders axial unverschieblich zu halten und bei einer ersten Betätigung des Nehmerzylinders axial freizugeben.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Haltevorrichtung für eine Kolbenstange eines Nehmerzylinders gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
Nehmerzylinder, insbesondere für Kupplungsausrückvorrichtungen als Betätigung einer Kupplung in einem Kraftfahrzeug, sind im Stand der Technik in unterschiedlichen Ausführungsformen bekannt. Insbesondere bei Nehmerzylindern für sogenannte semihydraulische Kupplungsausrücksysteme ergibt sich die Problematik, die Kolbenstange in einer Montageposition zu arretieren, da der Kolben des Nehmerzylinder mit einer Vorspannung vorbelastet ist und ohne eine Gegenkraft bzw. Haltervorrichtung von der Vorspannkraft immer maximal herausgeschoben wird, auf die so genannte Max Extension. Bei der Montage müsste dann die Kolbenstange zunächst gegen die Vorspannkraft des Kolbens, die in einer Größenordnung von ca. 100N liegt, in den Zylinder geschoben werden, um die Kolbenstange der Kolbenstangenaufnahme am Aktuator für die Kupplungsausrückvorrichtung zu befestigen. Dies verursacht einen erhöhten Montageaufwand und verstärkt die Belastung auf die Mitarbeiter, die die Montage durchführen.
Es sind daher Haltevorrichtungen für die Kolbenstange eines Nehmerzylinders entwickelt worden, mit deren Hilfe die Kolbenstange gegen die Vorspannkraft in einer Montageposition gehalten werden kann, solange das Kupplungsausrücksystem nicht unter Druck steht. Dazu wird beispielsweise eine Haltevorrichtung genutzt, die das Kolbenstangenende mit einer Kappe umfasst, wobei sich von der Kappe zwei Arme zum Nehmerzylindergehäuse hin erstrecken. An ihrem Ende weisen die Arme Abschnitte zum Einklipsen am Nehmerzylinder auf, die in komplementäre Einklipselemente am Nehmerzylindergehäuse eingeklipst werden können. Die Arme weisen dabei Sollbruchstellen auf, beispielsweise im Klipsbereich, die dazu ausgebildet sind, bei einer ersten Betätigung des Ausrücksystems, bei der Kräfte im Nehmerzylinder auftreten, die um Größenordnungen über der Vorspannkraft liegen, zu brechen und so die Kolbenstange frei zu geben.
Nachteilig an dieser Lösung ist, dass die Bruchstücke der Haltevorrichtung im System verbleiben, und dort Probleme verursachen können.
Es besteht daher die Aufgabe, eine Haltevorrichtung für die Kolbenstange eines Nehmerzylinders zur Verfügung zu stellen, die kostengünstig und einfach in der Anwendung ist, aber ohne frei im System verbleibende Komponenten auskommt.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit dem Nehmerzylinder gemäß Anspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Ein Nehmerzylinder gemäß der vorliegenden Erfindung weist ein Gehäuse auf, in dem axial verschieblich ein Kolben gelagert ist, an den eine Kolbenstange angreift, und bei dem im Inneren des Gehäuses ein erstes Halteelement angeordnet ist, und an der Kolbenstange komplementäre weitere Halteelemente ausgebildet sind, die die Kolbenstange in einem Montagezustand des Nehmerzylinders axial unverschieblich halten und die Kolbenstange bei einer ersten Betätigung des Nehmerzylinders axial frei geben.
Vorzugsweise ist die Kolbenstange dabei mittels einer Feder in axialer Richtung vorgespannt, wobei die Halteelemente die Kolbenstange gegen die Vorspannungskraft axial unverschieblich halten.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung besteht das Halteelement aus einem Haltering, der im Gehäuse in axialer Richtung an einem Anschlag für die Kolbenstange anliegt, wobei die weiteren Halteelemente an der Kolbenstange durch Vorsprünge gebildet werden, die zum formschlüssigen Eingreifen mit dem Haltering ausgebildet sind.
Dabei können die Halteelemente am Haltering als nach innen gerichtete Federelemente ausgebildet sein, die in Eingriff mit den weiteren Halteelementen an der Kolbenstange gebracht werden können.
Dadurch ergibt sich die vorteilhafte Möglichkeit, den Haltering so auszubilden, dass er beim Ausfahren des Nehmerzylinderkolbens bis zur Max Extension am kolbenseitigen Ende der Kolbenstange verklemmt wird, so dass eine sichere Lagerung des nicht mehr benötigten Halterings gewährleistet ist. Dabei kann die Kolbenstange am kolbenseitigen Ende Vorsprünge aufweisen, hinter die die Federelemente einklipsen, so dass eine sichere Lagerung des Halterings am kolbenseitigen Kolbenstangenende gewährleistet ist.
Weitere Vorteile, Merkmale, Merkmalskombinationen und Eigenschaften der Erfindung werden deutlich anhand der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels und den Zeichnungen.
Diese zeigen in:
1 einen Schnitt durch einen Nehmerzylinder mit einer erfindungsgemäßen Haltevorrichtung;
2 einen Schnitt durch einen Nehmerzylinder bei einer ersten Betätigung;
3 einen Schnitt durch einen Nehmerzylinder im Betriebszustand;
4 eine Kolbenstange für einen Nehmerzylinder in einer Schrägansicht und im Schnitt.
1 zeigt einen Nehmerzylinder 1 gemäß der vorliegenden Erfindung. In einem Nehmerzylindergehäuse 2 ist ein Kolben 3, der über die Feder 13 mit einer Vorspannkraft beaufschlagt ist, axial verschieblich angeordnet. Am Kolben 3 stützt sich eine Kolbenstange 4 ab, die im Nehmerzylinder angeordnet ist, und an deren dem Kolben abgewandten Ende ein Abschlussbauteil 9 zum Verbinden der Kolbenstange mit einem Faltenbalg 8, mittels dessen das Kolbeninnere gegenüber Schmutz abgedichtet wird, angeordnet ist. Die Halteklammer 5 bildet einen Anschlag für die Kolbenstange, mit dem verhindert wird, dass die Kolbenstange nach dem Zusammensetzen des Nehmerzylinders wieder aus dem Zylinderinneren herausfallen bzw. herausrutschen kann. Gleichzeitig begrenzt der Anschlag auch die Herausfahrstrecke des Kolbens bis zu einem Wert, der üblicherweise als Max Extension bezeichnet wird. Selbstverständlich kann als Anschlag auch eine beliebige andere Ausführung gewählt werden, beispielsweise ein Anschlagring oder ins Gehäuse integrierte Vorsprünge oder ähnliches.
Im Zylinderinneren befindet sich ein Haltering 6, der sich im formschlüssigen Eingriff mit Halterelementen 7 an der Kolbenstange 4 befindet. Indem der Haltering 6 an der Klammer 5 anliegt, wird die Kolbenstange 4 gegen die Vorspannkraft der Feder 13 im Inneren des Nehmerzylindergehäuses gehalten, so dass eine einfache Montage des Nehmerzylinders im Kraftfahrzeug erfolgen kann.
2 zeigt den Nehmerzylinder 1 aus 1 während des ersten Betätigungshubs nach Einbau in einem Kraftfahrzeug. Der Kolben 3 im Gehäuse 2 ist durch den Druck des Hydraulikfluids im Druckraum 14 in Richtung der Zylinderöffnung und des Halterings 6 gerückt worden, sodass die Vorsprünge 7 an der Kolbenstange 4 durch den Haltering 6, der am Anschlag 5 anliegt, durchgedrückt sind. Bei der Weiterführung des Betätigungshubs wird der Haltering dann am kolbenseitigen Ende der Kolbenstange 4 verklemmt, wie in 3 dargestellt. Dazu weist die Kolbenstange Vorsprünge 10 (siehe 3) auf, hinter denen die Federelemente 11 des Halterings 6 verrasten, um so einen sicheren Sitz des Halterings 6 am kolbenseitigen Ende der Kolbenstange 4 zu gewährleisten. Somit ist mit der Haltevorrichtung 6 gemäß der vorliegenden Erfindung sicher gestellt, dass die Kolbenstange 4 des Nehmerzylinders 1 vor der Montage in einer einfach einzubauenden Montageposition fixiert ist, und bei der ersten Betätigung die Haltevorrichtung 6 überwunden wird, wobei gleichzeitig keine freien Teile im System verbleiben, so das eine Beschädigung von Komponenten durch Bestandteile der Haltevorrichtung 6 ausgeschlossen werden kann.
In 4 ist die Kolbenstange 4 als einzelnes Bauteil dargestellt. An dem, dem Kolben (nicht gezeichnet) zugewandten Ende der Kolbenstange 4 befinden sich die Vorsprünge 10, unter denen der Haltering 6, der aus einem Ringbauteil 12 und Federelementen 11 sich schräg von der Ringinnenseite zu den Vorsprüngen 10 hin erstreckt, besteht, festgeklipst ist Durch das Einrasten der Federelemente 11 hinter den Vorsprüngen 10 ist der Haltering 6 in der 4 dargestellten Position fest und sicher mit der Kolbenstange 4 verbunden. Der Vorsprung 7 für die Haltefunktion im Montagezustand ist in der vorliegenden Ausführungsform als umlaufender Graf auf der Kolbenstange 4 ausgebildet, wobei auch unterbrochene Ringe bzw. anders geformte Halteelemente oder Vorsprünge im Rahmen der Erfindung liegen. Der Graf 7 weist dabei eine Schräge auf, (die Schnittdarstellung der Kolbenstange 4, die komplementär zu den Federelementen 11 des Halterings 6 ausgebildet ist. In der Anordnung des Halterings zur Sicherung der Montagestellung (siehe 1) wirken also die Schrägen am Graf 7 und den Federelementen so zusammen, dass auf der einen Seite der Vorspannkraft der Feder 13 eine ausreichende Gegenkraft entgegen gerichtet wird, und auf der anderen Seite beim Aufbringen einer stark darüber hinausgehenden Kraft, also bei einer Betätigung des Nehmerzylinders, die Federelemente 11 über die Schräge nach außen gepresst werden, bis das Halteelement bzw. der Graf 7 durch den Haltering 6 hindurch geschoben und somit der Haltering 6 abgelöst wird.
Bezugszeichenliste

1: Nehmerzylinder
2: Nehmerzylindergehäuse
3: Kolben
4: Kolbenstange
5: Halteklammer
6: Haltering
7: Elemente
8: Faltenbalg
9: Abschlussbauteil
10: Vorsprünge
11: Federelemente
12: Ringbauteil
13: Feder
14: Druckraum

Claims

Nehmerzylinder (1), insbesondere für eine Kupplungsausrückvorrichtung zur Betätigung einer Kupplung in einem Kraftfahrzeug, mit einem Gehäuse (2), in dem axial verschieblich ein Kolben (3) gelagert ist, wobei an dem Kolben eine Kolbenstange (4) angreift, dadurch gekennzeichnet, dass im Inneren des Gehäuses (2) ein erstes Halteelement (6) angeordnet ist, und an der Kolbenstange (4) komplementäre weitere Halteelemente (7) ausgebildet sind, wobei die Halteelemente (6, 7) dazu ausgebildet sind, die Kolbenstange (4) in einem Montagezustand des Nehmerzylinders (1) axial unverschieblich zu halten und bei einer ersten Betätigung des Nehmerzylinders (1) axial freizugeben.
Nehmerzylinder (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (3) mittels einer Feder (13) in axialer Richtung vorgespannt ist und die Halteelemente (6, 7) dazu ausgebildet sind, die Kolbenstange (4) gegen die Vorspannungskraft axial unverschieblich zu halten.
Nehmerzylinder (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Halteelement ein Haltering (12) ist, der im Gehäuse in axialer Richtung an einem Anschlag (5) für die Kolbenstange (4) anliegt, und die weiteren Halteelemente an der Kolbenstange (4) durch Vorsprünge (7) gebildet werden, die zum formschlüssigen Eingreifen mit dem Haltering (6) ausgebildet sind.
Nehmerzylinder (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltering (12) nach innen gerichtete Federelemente (11) aufweist, die zum Eingriff mit den weiteren Halteelementen (7) der Kolbenstange (4) ausgebildet sind.
Nehmerzylinder (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltering (12) dazu ausgebildet ist, bei maximal ausgefahrenem Kolben (3) mit der Kolbenstange (4) zu verklemmen, und der Haltering (12) in Richtung des Zylinderinneren axial verschieblich gelagert ist.
Nehmerzylinder (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstange (4) weitere Rastvorrichtungen (10) aufweist, die dazu ausgebildet sind, bei maximal ausgefahrenem Kolben (3) mit dem Haltering (12) zu verrasten.