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Title:
SLAVE CYLINDER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/095467
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a slave cylinder (1), comprising a housing (3), which has an annular groove (8), in which an annular piston (12) is guided for reciprocating motion between a retracted position (Figure 1 left) and and an extended position (Figure 1 right) against a spring force of a pre-load spring (24), wherein an interface between the annular piston (12) and the housing (3) is surrounded on the radial outside by a dirt protection device (40). In order to create a slave cylinder that can be economically produced and that is easy to assemble, the dirt protection device (40) is combined with a spring holder (30), which can be moved in a reciprocating manner together with the annular piston (12).

Inventors:
REUTTER DORIS MARIA (DE)
WAGNER PHILIPPE (FR)
Application Number:
PCT/DE2017/100968
Publication Date:
May 31, 2018
Filing Date:
November 15, 2017
Export Citation:
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Assignee:
SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG (DE)
International Classes:
F16D25/08; F16D25/12
Domestic Patent References:
WO2006136132A12006-12-28
Foreign References:
GB2112490A1983-07-20
FR2786836A12000-06-09
EP0504906A11992-09-23
DE102009053487A12010-08-26
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Claims:
Patentansprüche

1 . Nehmerzylinder (1 ) mit einem Gehäuse (3), das eine Ringnut (8) aufweist, in welcher ein Ringkolben (12) entgegen einer Federkraft einer Vorlastfeder (24) zwischen einer eingefahrenen (Figur 1 links) und einer ausgefahrenen Stellung (Figur 1 rechts) hin und her bewegbar geführt ist, wobei eine Schnittstelle zwischen dem Ringkolben (12) und dem Gehäuse (3) radial außen von einer Schmutzschutzvorrichtung (40) umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmutzschutzvorrichtung (40) mit einem Federhalter (30) kombiniert ist, der zusammen mit dem Ringkolben (12) hin und her bewegbar ist.

2. Nehmerzylinder nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Schmutzschutzvorrichtung (40) einen Schutzkörper (44) umfasst, der sich sowohl in der eingefahrenen (Figur 1 links) als auch in der ausgefahrenen (Figur 1 rechts) Stellung des Ringkolbens (12) in axialer Richtung mit einem Gehäuseabschnitt (9) überlappt, der die Ringnut (8) in radialer Richtung nach außen begrenzt.

3. Nehmerzylinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schutzkörper (44) der Schmutzschutzvorrichtung (40) einen Innendurchmesser aufweist, der um ein Führungsspiel größer als ein Außendurchmesser des

Gehäuseabschnitts (9) ist, der die Ringnut (8) in radialer Richtung nach außen begrenzt.

4. Nehmerzylinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der

Gehäuseabschnitt (9), der die Ringnut (8) in radialer Richtung nach außen begrenzt, mit radial nach außen abstehenden Führungsrippen (46) für den Schutzkörper (44) der Schmutzschutzvorrichtung (40) versehen ist.

5. Nehmerzylinder nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schutzkörper (44) der Schmutzschutzvorrichtung (40) einen Außendurchmesser aufweist, der etwas kleiner als ein Innendurchmesser eines Lagerinnenrings (18) einer Lagereinrichtung (16) ist.

6. Nehmerzylinder nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schutzkörper (44) der Schmutzschutzvorrichtung (40) die Gestalt ei- nes geraden Kreiszylindermantels aufweist, der radial innerhalb der Vorlastfe- der (24) angeordnet ist.

7. Nehmerzylinder nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schutzkörper (44) der Schmutzschutzvorrichtung (40) einstückig mit einem Federteller (31 ) verbunden ist, der von dem Schutzkörper (44) radial nach außen abgewinkelt ist.

8. Nehmerzylinder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Federteller (31 ) einen abgewinkelten Umfangsrand (32) aufweist, der eine Endwindung der Vorlastfeder (24) umgreift.

9. Nehmerzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem Federhalten (30) kombinierte Schmutzschutzvorrichtung (40) einstückig aus einem Kunststoffmaterial gebildet ist. l O. Schmutzschutzvomchtung (40) für einen Nehmerzylinder (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

Description:
Nehmerzylinder

Die Erfindung betrifft einen Nehmerzylinder mit einem Gehäuse, das eine Ringnut aufweist, in welcher ein Ringkolben entgegen einer Federkraft einer Vorlastfeder zwischen einer eingefahrenen und einer ausgefahrenen Stellung hin und her bewegbar geführt ist, wobei eine Schnittstelle zwischen dem Ringkolben und dem Gehäuse radial außen von einer Schmutzschutzvorrichtung umgeben ist.

Aus der internationalen Offenlegungsschrift WO 2006/136132 A1 ist eine Kupplungs- nehmerzylindereinrichtung mit einem Nehmerzylindergehäuse bekannt, in dem ein Kolben zwischen einer Ruhestellung und einer Arbeitsstellung hin und her bewegbar geführt ist, wobei eine Schnittstelle zwischen dem Kolben und dem Nehmerzylinder- gehäuse radial außen von einer Abdeckeinrichtung umgeben ist, die aus einem relativ steifen Material, insbesondere aus einem relativ steifen Kunststoffmaterial, gebildet ist und die Gestalt einer Hülse aufweist, die an einer Stirnseite lösbar, das heißt wiederholt zerstörungsfrei trennbar, an dem Nehmerzylindergehäuse befestigt ist. Aufgabe der Erfindung ist es, einen Nehmerzylinder mit einem Gehäuse, das eine Ringnut aufweist, in welcher ein Ringkolben entgegen einer Federkraft einer Vorlastfeder zwischen einer eingefahrenen und einer ausgefahrenen Stellung hin und her bewegbar geführt ist, wobei eine Schnittstelle zwischen dem Ringkolben und dem Gehäuse radial außen von einer Schmutzschutzvorrichtung umgeben ist, zu schaffen, der kostengünstig herstellbar und einfach zu montieren ist.

Die Aufgabe ist bei einem Nehmerzylinder mit einem Gehäuse, das eine Ringnut aufweist, in welcher ein Ringkolben entgegen einer Federkraft einer Vorlastfeder zwischen einer eingefahrenen und einer ausgefahrenen Stellung hin und her bewegbar geführt ist, wobei eine Schnittstelle zwischen dem Ringkolben und dem Gehäuse radial außen von einer Schmutzschutzvorrichtung umgeben ist, dadurch gelöst, dass die Schmutzschutzvorrichtung mit einem Federhalter kombiniert ist, der zusammen mit dem Ringkolben hin und her bewegbar ist. Der Nehmerzylinder hat eine Längsachse, entlang oder parallel zu welcher der Ringkolben in axialer Richtung hin und her bewegbar ist. Der Begriff axial bezieht sich auf die Längsachse des Nehmerzylinders. Die Ringnut stellt einen Ringraum dar, der koaxial zur Längsachse des Nehmerzylinders ist. Der Nehmerzylinder ist vorzugsweise als konzentrischer Kupplungsnehmer- zylinder mit einem zentralen Durchgangsloch ausgeführt. Durch das zentrale Durchgangsloch kann sich zum Beispiel mindestens eine Getriebewelle hindurch erstrecken. Die Schmutzschutzvorrichtung dient vorteilhaft dazu, Anhaftungen von Fremd- körpern an dem Ringkolben und ein Eindringen derselben in die Ringnut zu verhindern. Die Kombination der Schmutzschutzvorrichtung mit dem Federhalter liefert den Vorteil, dass ein teures Einzelteil, wie ein Faltenbalg, zur Darstellung der Schmutzschutzvorrichtung entfallen kann. Darüber hinaus entfällt ein separater Montageschritt zur Montage der Schmutzschutzvorrichtung.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Nehmerzylinders ist dadurch gekennzeichnet, dass die Schmutzschutzvorrichtung einen Schutzkörper umfasst, der sich sowohl in der eingefahrenen als auch in der ausgefahrenen Stellung des Ringkolbens in axialer Richtung mit einem Gehäuseabschnitt überlappt, der die Ringnut in radialer Rich- tung nach außen begrenzt. Der die Ringnut in radialer Richtung nach außen begrenzende Gehäuseabschnitt ist Teil eines Außenzylinders des Gehäuses des Nehmerzylinders. Der Außenzylinder ist koaxial zu einem Innenzylinder des Gehäuses des Nehmerzylinders angeordnet. Zwischen dem Innenzylinder und dem Außenzylinder ist der Ringraum angeordnet, der die Ringnut darstellt. Durch die axiale Überlappung des Schutzkörpers mit dem die Ringnut in radialer Richtung nach außen begrenzenden Gehäuseabschnitt wird auf einfache Art und Weise erreicht, dass kein Schmutz an die Schnittstelle zwischen dem Ringkolben und dem Gehäuse gelangt.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Nehmerzylinders ist dadurch ge- kennzeichnet, dass der Schutzkörper der Schmutzschutzvorrichtung einen Innendurchmesser aufweist, der um ein Führungsspiel größer als ein Außendurchmesser des Gehäuseabschnitts ist, der die Ringnut in radialer Richtung nach außen begrenzt. Dadurch kann ein konstruktionsbedingter Spalt zwischen der Schmutzschutzvorrichtung und dem Gehäuse möglichst klein gehalten werden.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Nehmerzylinders ist dadurch ge- kennzeichnet, dass der Gehäuseabschnitt, der die Ringnut in radialer Richtung nach außen begrenzt, mit radial nach außen abstehenden Führungsrippen für den Schutzkörper der Schmutzschutzvorrichtung versehen ist. Der Schutzkörper der Schmutzschutzvorrichtung ist vorteilhaft nur auf den nach außen abstehenden Führungsrippen geführt. Dadurch wird die Kontaktfläche zwischen dem Gehäuse und der Schmutz- Schutzvorrichtung vorteilhaft verkleinert. Dadurch wird wiederum auf einfache Art und Weise verhindert, dass eventuell abgelagerter Schmutz zu einer unerwünschten Reibung zwischen der Schmutzschutzvorrichtung und dem Gehäuse führt.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Nehmerzylinders ist dadurch ge- kennzeichnet, dass der Schutzkörper der Schmutzschutzvorrichtung einen Außendurchmesser aufweist, der etwas kleiner als ein Innendurchmesser eines Lagerinnenrings einer Lagereinrichtung ist. Dadurch werden besonders vorteilhaft Relativbewegungen der Lagereinrichtung, zum Beispiel zwischen dem Lagerinnenring und einem Lageraußenring, ermöglicht. Bei der Lagereinrichtung handelt es sich zum Beispiel um ein Wälzlager mit in einem Käfig geführten Wälzkörpern, die zwischen dem Lagerinnenring und dem Lageraußenring angeordnet sind.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Nehmerzylinders ist dadurch gekennzeichnet, dass der Schutzkörper der Schmutzschutzvorrichtung die Gestalt eines geraden Kreiszylindermantels aufweist, der radial innerhalb der Vorlastfeder angeordnet ist. Der Schutzkörper ist vorteilhaft koaxial zu dem Ringkolben und der Vorlastfeder angeordnet. Die Vorlastfeder ist zum Beispiel als Schraubendruckfeder ausgeführt. Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Nehmerzylinders ist dadurch gekennzeichnet, dass der Schutzkörper der Schmutzschutzvorrichtung einstückig mit einem Federteller verbunden ist, der von dem Schutzkörper radial nach außen abge- winkelt ist. Der Federteller stellt einen Bund an dem Schutzkörper dar. Über den Federteller stützt sich die Vorlastfeder in axialer Richtung an der Lagereinrichtung ab. Der Federteller ist sozusagen zwischen einem Ende, insbesondere einer Endwindung, der Vorlastfeder und der Lagereinrichtung, insbesondere dem Lagerinnenring, einge- spannt.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Nehmerzylinders ist dadurch gekennzeichnet, dass der Federteller einen abgewinkelten Umfangsrand aufweist, der eine Endwindung der Vorlastfeder umgreift. Dadurch wird auf einfache Art und Weise ein Aufnahmeraum für die Endwindung der Vorlastfeder geschaffen.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Nehmerzylinders ist dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem Federhalter kombinierte Schmutzschutzvorrichtung einstückig aus einem Kunststoffmaterial gebildet ist. Die mit dem Federhalter kombinierte Schmutzschutzvorrichtung ist, zum Beispiel im Spritzgießverfahren, in großen Stückzahlen kostengünstig herstellbar.

Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Schmutzschutzvorrichtung für einen vorab beschriebenen Nehmerzylinder. Die Schmutzschutzvorrichtung ist separat handelbar. Die Erfindung betrifft gegebenenfalls auch ein Verfahren zum Montieren einer vorab beschriebenen Schmutzschutzvorrichtung an einem Gehäuse eines vorab beschriebenen Nehmerzylinders. Die Schmutzschutzvorrichtung kann auf einfache Art und Weise zusammen mit der Vorlastfeder montiert werden. Ein separater Montageschritt zur Montage der Schmutzschutzvorrichtung entfällt.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Es zeigen:

Figur 1 einen Nehmerzylinder mit einem Ringkolben im Längsschnitt, wobei der Ringkolben in Figur 1 links in seiner eingefahrenen und rechts in seiner ausgefahrenen Stellung dargestellt ist; Figur 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus Figur 1 und

Figur 3 eine teilweise aufgebrochene, perspektivische Darstellung des Nehmerzylin- ders aus Figur 1 .

In den Figuren 1 bis 3 ist ein Nehmerzylinder 1 in verschiedenen Ansichten dargestellt. Der Nehmerzylinder 1 dient in einem (nicht dargestellten) fluidischen Kupp- lungsbetätigungssystem zum Betätigen, insbesondere Ausrücken, einer (ebenfalls nicht dargestellten) Kupplung.

Zum Schutz vor einem unerwünschten Eindringen von Schmutz wird bei einem herkömmlichen Nehmerzylinder zum Beispiel ein Faltenbalg verwendet. Bei dem Faltenbalg handelt es sich um ein zusätzliches Bauteil, das in einem separaten Montage- schritt montiert werden muss.

Der Nehmerzylinder 1 umfasst ein Gehäuse 3 mit einem Innenzylinder 4 und einem Außenzylinder 5. Der Innenzylinder 4 begrenzt radial innen ein zentrales Durchgangsloch 6, das zum Beispiel zum axialen Durchführen einer Getriebewelle dient.

Der Begriff axial bezieht sich auf eine Längsachse 7 des Nehmerzylinders 1 . Axial bedeutet in Richtung oder parallel zur Längsachse 7 des Nehmerzylinders 1 . Der Begriff radial bedeutet quer zur Drehachse 7 des Nehmerzylinders 1 . Der Innenzylinder 4 und der Außenzylinder 5 des Nehmerzylinders 1 sind koaxial zu der Längsachse 7 ange- ordnet.

Zwischen dem Innenzylinder 4 und dem Außenzylinder 5 ist ein Ringraum 8 ausgebildet, der auch als Ringnut 8 bezeichnet wird. Der Außenzylinder 5 weist radial außen einen Gehäuseabschnitt 9 auf, der die Ringnut 8 in radialer Richtung nach außen be- grenzt. Das Gehäuse 3 des Nehmerzylinders 1 umfasst einen Ringkörper 10, über den der Innenzylinder 4 einstückig mit dem Außenzylinder 5 verbunden ist. Die Ringnut 8 beziehungsweise der Ringraum 8 stellt einen Hydraulikdruckraum dar, der in dem Nehmerzylinder 1 von einem Ringkolben 12 begrenzt wird. Der Ringkolben 12 ist in Figur 1 links in seiner eingefahrenen Stellung dargestellt. In Figur 1 rechts ist der Ringkolben 12 in seiner ausgefahrenen Stellung dargestellt. Zwischen seiner ein- gefahrenen und seiner ausgefahrenen Stellung ist der Ringkolben 12 in dem

Ringraum 8 hin und her bewegbar geführt.

Zur Abdichtung des Hydraulikdruckraums ist der Ringkolben 12 an seinem in Figur 1 unteren Ende mit einer Nutringdichtung 14 ausgestattet. Mit der Nutringdichtung 14 wird der Hydraulikdruckraum in dem Ringraum 8 druckdicht abgeschlossen. An einem in Figur 1 oberen Ende des Ringkolbens 12 ist eine Lagereinrichtung 16 vorgesehen. Die Lagereinrichtung 16 ist als Wälzlager ausgeführt und wird auch als Ausrücklager bezeichnet. Eine Vorlastfeder 24 ist in axialer Richtung zwischen der Lagereinrichtung 16 und einem Ringkörper 25 angeordnet, der an einem in Figur 1 unteren Ende des Gehäuses 3 radial nach außen von dem Außenzylinder 5 absteht. Der Ringkörper 25 umfasst einen Anschlagring 26 für ein in Figur 1 unteres Ende der Vorlastfeder 24. Von dem An- schlagring 26 ist ein Kragen 27 abgewinkelt. Der Kragen 27 verläuft zunächst schräg, etwa in einem Winkel von fünfundvierzig Grad, und dann in einer axialen Richtung in Figur 1 nach oben.

In Figur 2 sieht man, dass die Lagereinrichtung 16 einen Lagerinnenring 18 und einen Lageraußenring 19 umfasst. Zwischen dem Lagerinnenring 18 und dem Lageraußen- ring 19 sind Wälzkörper 20 in einem Käfig 21 angeordnet. Bei den Wälzkörpern 20 handelt es sich zum Beispiel um Kugeln.

In Figur 2 sieht man des Weiteren, dass die Vorlastfeder 24 mit einer in Figur 2 oberen Endwindung 34 an einem Federhalter 30 anliegt. Der Federhalter 30 umfasst ei- nen Federteller 31 , der in axialer Richtung zwischen einem in Figur 2 unteren Ende des Lagerinnenrings 18 der Lagereinrichtung 16 und der Endwindung 34 der Vorlast- feder 24 eingespannt ist. Von dem Federteller 31 ist radial außen ein Umfangsrand 32 abgewinkelt.

Durch einen Doppelpfeil 35 sind in Figur 2 Relativbewegungen der Lagereinrichtung 16 in radialer Richtung angedeutet. Durch Pfeile 36, 37 ist in Figur 2 ein Spiel zwischen einem Schutzkörper 44 einer Schmutzschutzvorrichtung 40 und dem Lagerinnenring 18 der Lagereinrichtung 16 angedeutet. Durch das Spiel 36, 37 wird ein Ausgleich eines Radialversatzes der Lagereinrichtung 16 ermöglicht. Gemäß einem wesentlichen Aspekt der Erfindung ist die Schmutzschutzvorrichtung 40 mit dem Federhalter 30 kombiniert. Der Schutzkörper 44 der Schmutzschutzvorrichtung 40 hat die Gestalt eines geraden Kreiszylindermantels und ist einstückig mit dem Federteller 31 des Federhalters 30 verbunden. In Figur 1 ist bei 41 eine Führung für die Schmutzschutzvorrichtung 40 relativ zu dem Gehäuseabschnitt 9 des Gehäuses 3 des Nehmerzylinders 1 angedeutet. Darüber hinaus sieht man in Figur 1 , dass der Schutzkörper 44 der Schmutzschutzvorrichtung 40 sich sowohl im eingefahrenen Zustand (in Figur 1 links) als auch im ausgefahrenen Zustand (in Figur 1 rechts) des Ringkolbens 12 mit dem die Ringnut 8 in radialer Rich- tung nach außen begrenzenden Gehäuseabschnitt 9 überlappt. Ein verbleibender Spalt 42 zwischen dem Gehäuseabschnitt 9 und dem Schutzkörper 44 der Schmutzschutzvorrichtung 40 ist sehr klein.

Durch die Vorlastfeder 24 wird der Federhalter 30 zusammen mit der Schmutzschutz- Vorrichtung 40 gegen die Lagereinrichtung 16 gedrückt. Dadurch wird auf einfache Art und Weise eine stabile Positionierung beziehungsweise Befestigung der Schmutzschutzvorrichtung 40 sichergestellt. Die Montage der Schmutzschutzvorrichtung erfolgt vorteilhaft zusammen mit der Vorlastfeder 24. In Figur 3 sieht man, dass zur verbesserten Führung der Schmutzschutzvorrichtung 40 Führungsrippen 46 außen an dem Gehäuseabschnitt 9 des Gehäuses 3 des Nehmerzylinders 1 angebracht sein können. Die Führungsrippen 46 sind vorteilhaft einstückig mit dem Gehäuseabschnitt 9 verbunden. Durch die Führungsrippen 46 wird verhindert, dass abgelagerter Schmutz zu einer unerwünschten Reibung zwischen dem Gehäuseabschnitt 9 des Gehäuses 3 und dem Schutzkörper 44 der Schmutzschutzvorrichtung 40 führt.

Bezugszeichenliste

Nehmerzylinder

Gehäuse

Innenzylinder

Außenzylinder

zentrales Durchgangsloch

Längsachse

Ringnut

Gehäuseabschnitt

Ringkörper

Ringkolben

Nutringdichtung

Lagereinrichtung

Lagerinnenring

Lageraußenring

Wälzkörper

Käfig

Vorlastfeder

Ringkörper

Anschlagring

Kragen

Federhalter

Federteller

Umfangsrand

Endwindung

Doppelpfeil

Pfeil

Pfeil

Schmutzschutzvorrichtung

Führung Spalt

Schutzkörper Führungsrippen