Die Erfindung betrifft einen Kolben für eine Ausrückvorrichtung zum Ausrücken eines Ausrücklagers in Hybridantrieben sowie eine solche Ausrückvorrichtung. Derartige Ausrückvorrichtungen dienen dazu, einen Elektromotor in einem Hybridantrieb eines Kraftfahrzeugs von einem Verbrennungsmotor zu trennen. In der Praxis werden sol che Ausrückvorrichtungen in einem Nassraum einer Kupplung eingesetzt.

Eine Ausrückvorrichtung ist für gewöhnlich aus einem Gehäuse, einem Kolben, Nut dichtringen, O-Ringen und Ausrücklager mit Shim-Scheibe aufgebaut. Bei einer kon zentrischen Ausrückvorrichtung, auch CSC (concentric slave cylinder) genannt, wird durch den Druckaufbau der Kolben axial im CSC-Gehäuse bewegt und rückt eine Kupplung aus. Ein Ausrücklager, das mit der Ausrückvorrichtung gekoppelt ist, über trägt eine Rotationsbewegung eines Antriebs und hat hierbei keine feste Verbindung zum Kolben sondern ein gewisses Radialspiel. Dadurch sollen radiale Toleranzen zwischen einer Kupplungsachse und einer zentralen Achse der Ausrückvorrichtung ausgeglichen werden (Radialspielausgleich). Das Ausrücklager hat also die Möglich keit sich an der Kupplung zu zentrieren. Derartige Ausrücklager werden bei konventi onellen Kraftfahrzeugantrieben bei einer Ausrücklagerdrehzahl bis ca. 7000 1/min eingesetzt.

Bei modernen Hybridantieben können jedoch Ausrücklagerdrehzahlen bis zu 13000 1/min auftreten. Simulationsberechnungen hierzu zeigen, dass eine Dezentrierung des Ausrücklagers ab der Ausrücklagerdrehzahl >8000 1/min eingeleitet wird. Dies geschieht durch die Fliehkräfte und aufgrund des Vorhandenseins eines initialen Ra dialversatzes des Ausrücklagers zur Drehachse. Die Dezentrierung des Ausrücklagers führt zu starker Unwucht und gleichzeitig zu einer radialen Relativbewegung zwischen dem Ausrücklager und der Kupplung. Die entstandene Relativbewegung führt zusätz liche Reibleistung in das System ein und erzeugt Abrieb. Dies alles kann zum Ausfall der Ausrückvorrichtung bzw. Ausrücklagers führen. Ein zusätzlicher Nachteil eines „losen“ Ausrücklagers ist, dass sich das Ausrücklager während Transport und Monta ge Montage vom Kolben lösen kann. Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen Kolben für eine Ausrückvorrichtung anzuge ben, welche die vorstehend genannten Nachteile zumindest teilweise verringert. Eine weitere Aufgabe ist es, eine Ausrückvorrichtung mit einem solchen Kolben anzuge ben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Kolben nach Anspruch 1 bzw. eine Ausrückvorrichtung nach Anspruch 7 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Der Kolben für eine Ausrückvorrichtung zum Ausrücken eines Ausrücklagers weist ei nen Körper auf, welcher um eine Längsachse L herum ausgebildet ist und einen in Bezug auf die Längsachse L radial nach innen vorstehenden Vorsprung aufweist, wo bei ein axiales Ende des Vorsprungs eine Anlagefläche bildet und wobei ein oder mehrere Schnapphaken vom Körper des Kolbens aus angrenzend an die Anlageflä che in Bezug auf die Längsachse L, radial federbeweglich, vorstehen. Mit anderen Worten erstrecken sich die ein oder mehreren Schnapphaken aus einer Ebene her aus, welche durch die Anlagefläche aufgespannt wird. Die Ebene kann sich im We sentlichen senkrecht zur Längsachse L ausdehnen.

Bei dem Körper des Kolbens handelt es sich somit um einen Ringkörper um die Längsachse L. Wenn im Folgenden die Ausrücke „radial“ bzw. „axial“ verwendet wer den, so beziehen sich diese Ausdrücke stets auf die Richtung der Längsachse L.

Beim Einsatz des Kolbens in einer Ausrückvorrichtung kann mithilfe des mindestens eines Schnapphakens ein Ausrücklager am Kolben fixiert werden. Aufgrund der Fe derbeweglichkeit des Schnapphakens bzw. der Schnapphaken wird auf das Ausrück lager eine Vorspannung in Radialrichtung ausgeübt. Der eine oder die mehreren Schnapphaken ermöglichen somit beim Einsatz des Kolbens in einer Ausrückvorrich tung eine Verringerung oder sogar Eliminierung eines Radialspiels zwischen Ausrück lager und Kolben. Auf diese Weise wird eine Dezentrierung des Ausrücklagers bei ho hen Drehzahlen verhindert bzw. zumindest verringert und somit wird eine starke Un- wucht und Reibleistung vermieden. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Kol bens liegt darin, dass sich das Ausrücklager zwar nicht mehr endgültig an der Kupp lung zentrieren, was im ersten Schritt bei niedrigen Drehzahlen zu mehr Eigenerwär mung führt, jedoch verhindert es eine Dezentrierung des Ausrücklagers bei hohen Drehzahlen und somit wird eine starke Unwucht und Reibleistung vermieden.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist der bzw. jeder Schnapphaken ei nen Arm sowie eine an einem freien Ende des Armes angeformte Nase auf. Der Arm ist dabei elastisch bzw. federnd biegbar, so dass er einen radialen Druck auf das Aus rücklager ausübt, wenn jenes in die Ausrückvorrichtung eingesetzt wird. Die Nase verhindert dabei ein Ausweichen des Ausrücklagers in axialer Richtung.

Der oder die Schnapphaken können beispielsweise einstückig mit dem Körper ausge bildet sein. Bei dieser Ausgestaltung wird die Federkraft des Armes über eine geeig nete Materialauswahl, beispielsweise ein Kunststoff oder Aluminium, sichergestellt. Gemäß einer Alternative ist auch eine separate Ausbildung des Schnapphakens und eine federelastische Anbringung am Körper des Kolbens möglich.

Der Schnapphaken wird vorzugsweise so gewählt, dass der Arm des Schnapphakens sich in einem entspannten Zustand parallel zur Längsachse L erstreckt. Dabei bedeu tet der Ausdruck „in einem entspannten Zustand“ einen Zustand, in dem keine Kraft auf den Schnapphaken wirkt, um den Arm elastisch zu verbiegen..

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind drei Schnapphaken in gleichen umfänglichen Abständen am Körper des Kolbens angeordnet. Die Schnapp haken üben somit in Umfangsrichtung symmetrisch Druck auf ein eingesetztes Aus rücklager aus. Grundsätzlich ist es natürlich auch möglich, auch zwei, vier oder mehr Schnapphaken, vorzugsweise äquidistant, am Körper des Kolbens anzubringen. ...

Zwischen dem Körper des Kolbens und dem Schnapphaken besteht vorzugsweise ein Spalt, so dass der Schnapphaken bei der Montage leicht gebogen werden kann. Die Erfindung betrifft auch eine Ausrückvorrichtung, welche einen Kolben, wie vorste hend beschrieben, ein Gehäuse mit einem Innenraum, in welchem der Kolben in Be zug auf die Längsachse L in axialer Richtung verschiebbar aufgenommen ist, sowie ein Ausrücklager, das mit dem Kolben in Wirkverbindung steht, aufweist. Durch den Schnapphaken oder die Schnapphaken wird das Ausrücklager am Kolben fixiert.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Ausrückvorrichtung umfasst das Ausrückla ger beziehungsweise jedes Ausrücklager einen Hebel, welcher mit einem ersten Ende eine Kugel des Ausrücklagers stützt und mit einem zweiten Ende an dem Kolben ge lagert ist. Der Hebel wird somit in radialer Richtung durch den Schnapphaken zwi schen die Kugel und den Kolben gespannt. In axialer Richtung wird der Hebel gegen die Anlagefläche gedrückt gehalten.

Bei der vorgenannten Ausgestaltung kann das zweite Ende des Hebels am Vorsprung des Körpers des Kolbens gelagert sein. Insbesondere kann das zweite Ende des He bels durch den Schnapphaken gegen gegen die Anlagefläche des Vorsprungs ge drückt werden, wobei zwischen das zweite Ende des Hebels und die Anlagefläche des Vorsprungs eine Shimscheibe gesetzt ist. Vorzugsweise überdeckt der Arm des Schnapphakens das zweite Ende des Hebels radial außen. Mit anderen Worten bildet der Arm eine radial äußere Begrenzung für das zweite Ende des Hebels.

Die Erfindung wird nunmehr mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung detaillierter erör tert in der Zeichnung zeigen:

Figur 1 eine Querschnittsansicht eines Ausrücklagers nach dem Stand der Technik;

Figur 1a eine vergrößerte Ansicht eines Ausschnitts von Figur 1 in perspektivi scher Darstellung;

Figur 2a eine Detailansicht des Ausrücklagers von Figur 1 in schematischer Dar stellung im Querschnitt; und Figur 2b eine Detailansicht einer Ausführungsform der Erfindung in schematischer Darstellung im Querschnitt.

Mit Bezug auf die Darstellung der Figuren 1 und 1a wird nunmehr zunächst der Stand der Technik beschrieben. In Figur 1 ist in Querschnittsansicht eine Ausrückvorrichtung mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnet. Die Ausrückvorrichtung 1 ist hier als Teil einer Kupplung gezeigt. Wie dies zu erkennen ist, umfasst die Ausrückvorrichtung 1 einen Kolben 10, der in einem Gehäuse 20 so aufgenommen ist, dass er in axialer Richtung, d.h. parallel zu einer Längsachse L der Vorrichtung 1 beweglich ist. Ferner umfasst die Ausrückvorrichtung 1 ein Ausrücklager 50, welches hier als ein Kugellager ausgebildet ist.

Der Kolben 10 weist einen Körper 11 auf, der in dem Gehäuse 20 mit zwei Nutdicht ringen 30 gegenüber einem Fluidraum 21 des Gehäuses 20 abgedichtet ist. Der Kör per 11 des Kolbens 10 weist einen Vorsprung 12 auf, der sich vom Körper 11 aus ra dial nach innen erstreckt. Der Vorsprung 12 bildet an einem den Fluidraum 21 in axia ler Richtung entgegengesetzten Ende eine Anlagefläche 12a aus. Wie hier zu erken nen ist, dient die Anlagefläche 12a dazu, einen Hebel 51 des Ausrücklagers 50 radial außen abzustützen. Der Hebel 51 weist ein erstes Ende 51a, welches radial innen liegt, und ein zweites Ende 51b, welches radial außen liegt, auf. Während das erste Ende 51a an einer Kugel 52 des Ausrücklagers 50 anliegt, stützt sich das zweite Ende 51b an der Anlagefläche 12a ab, wobei zwischen das zweite Ende 51b und die Anla gefläche 12a eine Shimscheibe 40 gesetzt ist.

Bei der Betätigung dieser Ausrückvorrichtung wird über eine Zuleitung unter Druck stehendes Fluid dem Fluidraum 21 des Gehäuses 20 zugeführt. Hierdurch bewegt sich der Kolben 10 in axialer Richtung in der gezeigten Darstellung nach links, wodurch das zweite Ende 51b des Hebels 51 ebenfalls nach links gedrückt wird. So mit wird das Ausrücklager 50 verschoben und betätigt ein Kupplungselement. Die wesentlichen Elemente der Ausrückvorrichtung, die vorstehend mit Bezug auf Fi guren 1 und 1a beschrieben wurde, sind in isolierter Darstellung in der Quer schnittsansicht von Figur 2a gezeigt. Wie dies zu erkennen ist, verläuft die Anlageflä che 12a des radialen Vorsprungs 12 des Körpers 11 des Kolbens 10 im Wesentlichen senkrecht zur Längsachse L der Vorrichtung. Zwischen der Anlagefläche 12a und dem zweiten Ende 51b des Hebels 51 ist hier, wie bereits erwähnt, die Shimscheibe 40, welche auch als Anlagescheibe bezeichnet wird, gesetzt. In radialer Richtung liegt das zweite Ende 51 b des Hebels 51 an einer Kontaktfläche 11 a des Körpers 11 des Kolbens 10 an, wobei ein radiales Spiel 15 zwischen Kontaktfläche 11a des Körpers und dem zweiten Ende 51b des Hebels 51 besteht. Hierdurch werden im Stand der Technik radiale Toleranzen zwischen einer Kupplungsachse und der Längsachse L ausgeglichen.

Mit nunmehrigem Bezug auf Figur 2b werden ein Kolben 10 sowie eine Ausrückvor richtung 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung näher erläutert. Wie dies zu erkennen ist, ist der Körper 11 des Kolbens 10 ähnlich ausgeführt wie im Stand der Technik. Auch bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform ist der radiale Vorsprung 12 des Körpers vorhanden, und eine axiale Seitenfläche (in der Darstellung von Figur 2b die in axialer Richtung links befindliche Seitenflächen) des Vorsprungs 12 bildet die Anlagefläche 12a für das zweite Ende 51 b des Hebels 51 , genauer aus gedrückt in dieser Ausführungsform für die Shimscheibe 40, an welcher wiederum das zweite Ende 51b des Hebels 51 anliegt.

Der Hebel 51 ist auch hier Teil des Ausrücklagers 50, welches als ein Kugellager aus gebildet sein kann, wie in dieser Darstellung gezeigt. Zu diesem Zweck ist das erste Ende 51a des Hebels 51 an der Kugel 52 gelagert. Das erste Ende 51a ist zu diesem Zweck radial innen konkav ausgebildet, wobei die Konkavität entsprechend einer Krümmung der Kugel 52 geformt ist.

Im Unterschied zu dem gezeigten Stand der Technik weist der Kolben 10 hier einen oder mehrere Schnapphaken 13 auf, vom Körper 11 des Kolbens 10 aus angrenzend an die Anlagefläche 12a in Bezug auf die Längsachse L, radial federbeweglich, vor- stehen. Mit dem Ausdruck „radial federbeweglich“ ist hier gemeint, dass der Schnapp haken 13 in radialer Richtung, d.h. radial nach außen und/oder radial nach innen elas tisch biegbar ist. Der Schnapphaken 13 kann dabei insbesondere, wie hier gezeigt, einstückig mit dem Körper 11 des Kolbens 10 ausgebildet sein, beispielsweise aus Kunststoff im Spritzgussverfahren ausgeformt. Grundsätzlich es jedoch auch möglich, den Schnapphaken 13 als getrenntes Element auszubilden und am Körper 11 zu be festigen.

Der Schnapphaken 13 ist vorzugsweise, wie hier gezeigt, an der axialen Seitenfläche des Vorsprungs 12 angeformt, hier im Bild an der linken axialen Seitenfläche im An schluss an die Anlagefläche 12a in radialer Richtung außen. Wie dies zu erkennen ist, weist der Schnapphaken 13 einen Arm 13a auf, der an einem freien Ende 13b, d.h. an demjenigen Ende, welches vom radialen Vorsprung 12 entfernt liegt, mit einer Nase 13c versehen. Die Nase 13c steht, um ihren Zweck zu erfüllen, vom freien Ende 13b des Armes 13a aus radial nach innen vor. Auf diese Weise kann das zweite Ende 51 b des Hebels 51 des Ausrücklagers 50 zwischen die Nase 13c und die Anlagefläche 12a des radialen Vorsprungs 12 des Kolbens 10 oder die auf der Anlagefläche 12a aufliegende Shimscheibe 40 geklemmt werden.

Da der Schnapphaken 13, wie bereits erwähnt, in radialer Richtung elastisch federnd ist, übt er auf das zweite Ende 51 b des Hebels 51 des Ausrücklagers 50 eine Feder kraft in radialer Richtung nach innen aus. Zwischen dem Arm 13a und der Kontaktflä che 11a des Körpers 11 des Kolbens 10 besteht ein Spalt 14, so dass der Schnapp haken 13, beispielsweise bei der Montage, radial nach außen gedrückt werden kann.

Die radial nach innen wirkende Federkraft sorgt dafür, dass das Ausrücklager 50 si cher am Kolben 10 befestigt ist, wobei das radiale Spiel, das im Stand der Technik vorhanden ist, stark verringert oder eliminiert wird. Hierdurch kann eine Dezentrierung des Ausrücklagers bei hohen Drehzahlen und somit wird eine starke Unwucht und Reibleistung vermieden oder verringert werden. Bezugszeichenliste Ausrückvorrichtung Kolben Körper a Kontaktfläche Vorsprung a Anlagefläche Schnapphaken a Arm b freies Ende c Nase Spalt radiales Spiel Gehäuse Fluidraum Nutdichtring Shimscheibe Ausrücklager Hebel a erstes Ende b zweites Ende Kugel