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WO2020015782A1 - Nehmerzylinder mit druckmittelkanal; sowie kupplungsbetätigungseinrichtung - Google Patents

Nehmerzylinder mit druckmittelkanal; sowie kupplungsbetätigungseinrichtung Download PDF

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Publication number
WO2020015782A1
WO2020015782A1 PCT/DE2019/100619 DE2019100619W WO2020015782A1 WO 2020015782 A1 WO2020015782 A1 WO 2020015782A1 DE 2019100619 W DE2019100619 W DE 2019100619W WO 2020015782 A1 WO2020015782 A1 WO 2020015782A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
housing
slave cylinder
pressure medium
housing component
medium channel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/DE2019/100619
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Michel Jacky
Julien Oster
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority to CN201980048047.6A priority Critical patent/CN112424499A/zh
Priority to DE112019003604.1T priority patent/DE112019003604A5/de
Publication of WO2020015782A1 publication Critical patent/WO2020015782A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16D25/00—Fluid-actuated clutches
    • F16D25/08—Fluid-actuated clutches with fluid-actuated member not rotating with a clutching member
    • F16D25/082—Fluid-actuated clutches with fluid-actuated member not rotating with a clutching member the line of action of the fluid-actuated members co-inciding with the axis of rotation
    • F16D25/083—Actuators therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
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    • F16D2250/0084—Assembly or disassembly
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16D25/08—Fluid-actuated clutches with fluid-actuated member not rotating with a clutching member
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    • F16D25/087—Fluid-actuated clutches with fluid-actuated member not rotating with a clutching member the line of action of the fluid-actuated members co-inciding with the axis of rotation the clutch being actuated by the fluid-actuated member via a diaphragm spring or an equivalent array of levers

Definitions

  • the invention relates to a slave cylinder for a clutch actuation device of a motor vehicle, such as a car, truck, bus or other commercial vehicle, with a housing which extends concentrically around a longitudinal axis and at least one piston which is displaceably received in the housing and delimits a pressure chamber with the housing, the housing being the housing is provided with at least one pressure medium channel which opens at least one pressure medium channel into a receiving space of the housing forming the pressure space.
  • the slave cylinder is thus implemented as a concentric slave cylinder (CSC / "Concentric Slave Cylinder").
  • the invention relates to a clutch actuation device with this slave cylinder and a master cylinder.
  • FIGS. 4 and 5 illustrate this state of the art. From these designs it is known to insert a pressure medium channel 7 'into a housing 3' of the slave cylinder T made of metal by means of several bores.
  • the housing has a first housing component which is made of plastic and which forms the at least one pressure medium channel directly (and preferably completely) and a second housing component which is connected to the first housing component and is made of a metal material.
  • the slave cylinder is made particularly lightweight, on the other hand, the introduction of the pressure medium channel into the first housing component is significantly simplified.
  • a first channel section of the at least one pressure medium channel is formed directly with the first housing component (without tools) in a primary molding process (of the first housing component), preferably in a casting process / molding technology (injection molding process).
  • first channel section extends in a radial direction of the longitudinal axis in the housing, it can be easily molded in a casting process.
  • the first channel section is further preferably that channel section which extends outward in the radial direction from a second channel section of the at least one pressure medium channel opening into the receiving space to a third channel section emerging from the housing. As a result, the majority of the pressure medium channel can be machined without cutting.
  • the diameter of the first channel section widens outwards in the radial direction, this can be implemented in a particularly simple manner by casting, for example using a slide. Accordingly, it is also expedient if the at least one pressure medium channel, preferably on a radial extension of the first channel section, is closed off from a radial outside of the housing by a stopper. This further facilitates the casting technology of the pressure medium channel.
  • the stopper further preferably consists of a plastic and is welded to the first housing component. This further simplifies the assembly of the slave cylinder.
  • the stability of the housing is increased if a prestressing plate reinforcing the first housing component in the region of an outlet of the pressure medium channel is attached to the housing.
  • the outlet is that (axial) opening of the pressure medium channel which exits to an environment of the housing radially outside the pressure chamber.
  • the prestressing plate is made of an aluminum or a steel plate.
  • the prestressing plate is received / pre-fixed in a form-fitting and / or non-positive manner on a receptacle of the first housing component. This further facilitates assembly.
  • the prestressing plate has a (first) through hole for receiving a fastening means, such as a screw or a rivet.
  • the first housing component is preferably provided with a further (second) through hole which is aligned / arranged in alignment with the first through hole.
  • the prestressing plate it is also advantageous if it has a metal inlay that is used to (indirectly) support the prestressing plate relative to the second housing component is arranged and dimensioned.
  • the second housing component preferably has a third through hole, which in turn is aligned with the first and second through holes, and is supported on the metal inlay on an (axial) side facing away from the prestressing plate. This results in a particularly robust design of the housing.
  • the second housing component if it is pre-fixed / attached to the first housing component (positively and / or non-positively) via a snap / snap-in connection. This further facilitates assembly.
  • the slave cylinder is designed as a so-called double slave cylinder, pressure spaces which can be controlled independently of one another being formed in the housing and a (separate) pressure medium channel opening into each receiving space of the housing forming the pressure space.
  • a double clutch can also be controlled particularly effectively by the slave cylinder.
  • the invention relates to a clutch actuation device (for a drive train of a motor vehicle) with a slave cylinder according to the invention according to at least one of the embodiments described above and a master cylinder hydraulically coupled or couplable with the slave cylinder.
  • a CSC (slave cylinder) is therefore provided with a prestressing plate on pressure oil connections (pressure medium channels).
  • the pressure oil feeds (pressure medium channels) in the CSC are integrated into the plastic part (first housing part) with a plastic pressure chamber (first housing part) and a steel base part (second housing part).
  • the two pressure oil supply lines are also provided with a pre-tensioning plate that connects both connections (pressure medium ducts / exits of the pressure medium ducts) and is screwed on in order to hold the connections in position.
  • FIG. 1 shows a longitudinal sectional illustration of a slave cylinder according to the invention in accordance with a preferred exemplary embodiment, the sectional plane being selected such that a first pressure medium channel opening into a first pressure chamber of a housing of the slave cylinder can be seen,
  • Fig. 2 is a perspective view of the slave cylinder of FIG. 1 in a
  • FIGS. 1 and 2 shows a sectional view of the slave cylinder according to FIGS. 1 and 2 in one
  • Fig. 4 is a longitudinal sectional view of a slave cylinder according to the state of the
  • Fig. 5 is a perspective view of the complete slave cylinder of the
  • a concentric slave cylinder 1 according to the invention can be seen in detail in FIG. 1 with regard to its structure.
  • the slave cylinder 1 is typically used in a clutch actuation device of a clutch system in a drive train of a motor vehicle.
  • the slave cylinder 1 acts hydraulically with a master cylinder in order to adjust a clutch of the clutch system between its engaged and disengaged position.
  • the slave cylinder 1 is designed as a hydraulic slave cylinder 1 with two partial cylinder units 22a, 22b.
  • the slave cylinder 1 is therefore implemented as a double slave cylinder.
  • the two cylinder subunits 22a, 22b are essentially of the same design.
  • a first cylinder part unit 22a is arranged (with respect to a central longitudinal axis 2) radially outside a second cylinder part unit 22b.
  • Each cylinder part unit 22a, 22b has a pressure space 4a, 4b delimited by a housing 3 and a piston 5a, 5b.
  • the housing 4b is in turn formed by a receiving space 6a, 6b of the housing 3.
  • the housing 3 like the entire slave cylinder 1, extends in a ring-shaped / concentric manner about the longitudinal axis 2 due to its design as a concentric slave cylinder 1.
  • the first cylinder part unit 22a has a first piston 5a, which is accommodated in the housing 3, namely in a first receiving space 6a of the housing 3, so as to be displaceable along a longitudinal axis 2 of the slave cylinder 1.
  • the first piston 5a typically has a seal 23 which, together with the first receiving space 6a, delimits a first pressure chamber 4a of the first cylinder subunit 22a and seals this towards a first actuating bearing 24a.
  • the first piston 5a is coupled with the first actuating bearing 24a shown here only in sections for the sake of clarity. It can also be seen in FIG. 1 that the first receiving space 6a is completely formed by a first housing component 8 of the housing 3.
  • a second receiving space 6b Radially inside the first receiving space 6a, which runs in a ring around the longitudinal axis 2, a second receiving space 6b, which also runs in a ring around the longitudinal axis 2, of the second cylinder part unit 22b is realized.
  • the second receiving space 6b is formed on the one hand, in particular with regard to a radial outer wall 25 and an end wall 26, by the first housing component 8.
  • a radial inner wall 27 of the second receiving space 6b arranged radially inside the outer wall 25 is realized by a second housing component 9.
  • the second housing component 9 forms a sleeve region 28 running along the longitudinal axis 2, towards the radial inside of which second piston 5b of the second cylinder part unit 22b delimits the second pressure chamber 4b.
  • the second piston 5b is also slidably received in the housing 3, namely in the second receiving space 6b, along the longitudinal axis 2.
  • the second piston 5b is coupled to a second actuating bearing 24b arranged radially inside the first actuating bearing 24a.
  • the second housing component 9 consists of a metal material; the second housing component 9 is formed from a metal sheet.
  • a flange region 29 of the second housing component 9 adjoining the sleeve region 28 in the axial direction (i.e. along the longitudinal axis 2) bears against the front side of the first housing component 8.
  • the first housing component 8 is thus supported on the second housing component 9 in the axial direction.
  • the second housing component 9 is fixed to the first housing component 8 via a snap connection 30.
  • the first housing component 8 is again made entirely of a plastic material.
  • the first housing component 8 is pushed onto the sleeve region 28 (radially from the outside).
  • a plurality of axial projections 31, which form the snap connection 30, are implemented on the first housing component 8 in the form of snap lugs / snap hooks (made of one piece of fabric).
  • two pressure medium channels 7a, 7b, each of which opens into one of the receiving spaces 6a, 6b of the cylinder part unit 22a, 22b, are directly and completely implemented in the first housing component 8, as can be seen by looking at FIGS.
  • a first pressure medium channel 7a opens with its radially inner end into the first receiving space 6a and exits with its radially outer end at an (first) outlet 15a in the axial direction from the housing 3 / the first housing component 8 to the surroundings ,
  • the first outlet 15a is consequently arranged radially outside of the first receiving space 6a.
  • the first pressure medium channel 7a is of course separated from the second pressure space 4b / the second receiving space 6b.
  • a second pressure medium channel 7b which opens into the second receiving space 6b, is likewise completely formed in the first housing component 8.
  • the second pressure medium channel 7b consequently extends radially outward from its radially inner end opening into the second receiving space 6b to the area opening into the second pressure space 4b in the radial direction outward to its radially outer end.
  • the second pressure medium channel 7b emerges at a (second) outlet 15b in the axial direction from the housing 3 / the first housing component 8 to the environment.
  • the second outlet 15b is consequently arranged radially outside the second receiving space 6b.
  • the second outlet 15b is arranged offset in the circumferential direction from the first outlet 15a.
  • the further construction of the two pressure medium channels 7a, 7b is described below for brevity, using the first pressure medium channel 7a for the first cylinder part unit 22a, the explanations of which are indifferent for the second pressure medium channel 7b of the second cylinder part unit 22b.
  • the main difference with regard to the design of the two pressure center channels 7a, 7b is that the second pressure medium channel 7b is longer in the radial direction compared to the first pressure medium channel 7a due to the arrangement selected radially within the second pressure chamber 4b.
  • the first pressure medium channel 7a has a first channel section 10 that runs straight in the radial direction.
  • the first channel section 10 is preferably realized using tools.
  • the first channel section 10 is formed directly in an original molding process, here an injection molding process, with which the first housing component 8 is also molded directly.
  • the first channel section 10 has an inner diameter that widens outward in the radial direction.
  • the first channel section 10 is preferably produced with a corresponding slide of a casting tool.
  • the first channel section 10 merges into a second channel section 11 which extends in the axial direction and opens into the first receiving space 6a. This second channel section 11 is also through the Original molding process made.
  • the first channel section 10 merges into a third channel section 12 which forms the first outlet 15a.
  • the third channel section 12 also extends in the axial direction, ie essentially perpendicular to the first channel section 10.
  • the third channel section 12 is also directly formed in the primary molding process of the first housing component 8.
  • a plug 14 made of plastic material is inserted and welded into the hole 33 forming the extension 32.
  • the plug 14 is made of a plastic.
  • the first channel section 10 is therefore limited to a radial outside 13 of the housing 3 by the plug 14.
  • a pretensioning plate 16 is supported on the first housing component 8 in order to reinforce the first housing component 8.
  • 3 is in principle pre-fixed in a receptacle 17 in an unsecured position of the slave cylinder 1 on the part of a transmission housing / clutch housing.
  • the prestressing plate 16 is held in a form-fitting manner in the receptacle 17.
  • the biasing plate 16 has a first through hole 18.
  • the first through hole 18 is aligned in the axial direction with a second through hole 19, which is provided directly in the first housing component 8.
  • these two first and second through holes 18, 19 are aligned with a further third through hole 21 of the second housing component 9 (in the flange region 29).
  • a fastening means (not shown for the sake of clarity) penetrates these through holes 18, 19, 21 and brings about a firm connection of the prestressing plate 16 with the two housing components 8, 9.
  • a sleeve-shaped metal inlay 20 (/ insert) surrounding the fastening means is inserted in the first housing component 8.
  • the metal inlay 20 thus typically serves to support the prestressing plate 16 relative to the second housing component 9.
  • a pressure oil supply between a clutch housing and a CSC pressure chamber 4a, 4b in a polymer housing (first housing component 8) with three channels (channel sections 10, 11, 12) which are tool-falling in the polymer Housing 8 are realized and implemented with a sealing plug 14 which is welded into the polymer housing 8.
  • the pressure oil supply (pressure medium channels 7a, 7b) is held down with a prestressing plate 16 by screwing the CSC 1 and thus prevents the CSC 1 from leaking due to the setting of the plastic or due to material fatigue.
  • the main advantages are: weight (polymer housing 8) and cost (no machining).

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Hydraulic Clutches, Magnetic Clutches, Fluid Clutches, And Fluid Joints (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Nehmerzylinder (1 ) für eine Kupplungsbetätigungseinrichtung eines Kraftfahrzeuges, mit einem sich um eine Längsachse (2) konzentrisch erstreckenden Gehäuse (3) und zumindest einem in dem Gehäuse (3) verschiebbar aufgenommenen, mit dem Gehäuse (3) einen Druckraum (4a, 4b) begrenzenden Kolben (5a, 5b), wobei das Gehäuse (3) mit zumindest einem Druckmittelkanal (7a, 7b), der in einen den Druckraum (4a, 4b) ausbildenden Aufnahmeraum (6a, 6b) des Gehäuses (3) einmündet, versehen ist, wobei das Gehäuse (3) einen aus Kunststoff bestehenden, den zumindest einen Druckmittelkanal (7a, 7b) unmittelbar ausbildenden ersten Gehäusebestandteil (8) sowie einen, mit dem ersten Gehäusebestandteil (8) verbundenen und aus einem Metallwerkstoff bestehenden, zweiten Gehäusebestandteil (9) aufweist. Zudem betrifft die Erfindung eine Kupplungsbetätigungseinrichtung mit diesem Nehmerzylinder (1 ).

Description

Nehmerzylinder mit Druckmittelkanal;
sowie Kupplunqsbetätiqunqseinrichtunq
Die Erfindung betrifft einen Nehmerzylinder für eine Kupplungsbetätigungseinrichtung eines Kraftfahrzeuges, wie ein Pkw, Lkw, Bus oder sonstiges Nutzfahrzeug, mit einem sich um eine Längsachse konzentrisch erstreckenden Gehäuse und zumindest einen in dem Gehäuse verschiebbar aufgenommenen, mit dem Gehäuse einen Druckraum begrenzenden Kolben wobei das Gehäuse mit zumindest einem Druckmittelkanal ver- sehen ist, welcher zumindest eine Druckmittelkanal in einen den Druckraum ausbil- denden Aufnahmeraum des Gehäuses einmündet. Der Nehmerzylinder ist somit als ein konzentrischer Nehmerzylinder (CSC /„Concentric Slave Cylinder“) umgesetzt.
Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Kupplungsbetätigungseinrichtung mit diesem Nehmerzylinder sowie einen Geberzylinder.
Gattungsgemäße Nehmerzylinder sind der Anmelderin aus dem Stand der Technik in unterschiedlichen Ausführungen bereits bekannt. In diesem Zusammenhang sei exemplarisch auf die Fign. 4 und 5 verwiesen, die diesen Stand der Technik veran- schaulichen. Aus diesen Ausführungen ist es bekannt, einen Druckmittelkanal 7‘ in ei- nem aus Metall bestehenden Gehäuse 3‘ des Nehmerzylinders T durch mehrere Boh- rungen spanend einzubringen.
Es besteht daher bei bisherigen Ausführungen der Nachteil, dass die Druckmittelka- näle in relativ vielen Arbeitsschritten spanend herzustellen sind. Neben dem relativ ho- hen Herstellaufwand ist auch ein Reinigungsschritt zum Entfernen der Späne erforder- lich. Auch besteht der Nachteil, dass die umgesetzten Ausführungen relativ massiv und folglich mit einem relativ hohen Gewicht umgesetzt sind.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu beheben und insbesondere einen leichtbauenden Nehmerzy- linder zur Verfügung zu stellen, der in möglichst wenigen Arbeitsschritten herstellbar ist. Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Gehäuse einen aus Kunststoff bestehenden, den zumindest einen Druckmittelkanal unmittelbar (sowie vorzugsweise vollständig) ausbildenden ersten Gehäusebestandteil sowie einen, mit dem ersten Ge- häusebestandteil verbundenen und aus einem Metallwerkstoff bestehenden, zweiten Gehäusebestandteil aufweist.
Dadurch wird der Nehmerzylinder einerseits besonders leichtbauend ausgeführt, an- dererseits ist eine Einbringung des Druckmittelkanals in den ersten Gehäusebestand- teil deutlich vereinfacht.
Weitere vorteilhafte Ausführungen sind mit den Unteransprüchen beansprucht und nachfolgend näher erläutert.
Demnach ist es auch von Vorteil, wenn ein erster Kanalabschnitt des zumindest einen Druckmittelkanals in einem Urformvorgang (des ersten Gehäusebestandteils), vor- zugsweise in einem Gießvorgang / gußtechnisch (Spritzgießverfahren), unmittelbar mit dem ersten Gehäusebestandteil (werkzeugfallend) ausgebildet ist.
In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, dass vorzugsweise mehrere, wei- ter bevorzugt alle Kanalabschnitte des zumindest einen Druckmittelkanals auf diese Weise ausgebildet sind. Dadurch wird der Herstellaufwand deutlich reduziert.
Wenn sich der erste Kanalabschnitt in einer radialen Richtung der Längsachse in dem Gehäuse erstreckt, ist dieser einfach in einem Gießverfahren ausformbar. Der erste Kanalabschnitt ist weiter bevorzugt jener Kanalabschnitt, der sich in der radialen Rich- tung von einem in den Aufnahmeraum eimündenden zweiten Kanalabschnitt des zu- mindest einen Druckmittelkanals zu einem aus dem Gehäuse austretenden dritten Ka- nalabschnitt hin nach außen erstreckt. Dadurch ist der Großteil des Druckmittelkanals möglichst spanlos bearbeitbar.
Erweitert sich der erste Kanalabschnitt in seinem Durchmesser in der radialen Rich- tung nach außen, ist dieser besonders einfach, etwa über einen Schieber, gusstech- nisch umsetzbar. Demnach ist es auch zweckmäßig, wenn der zumindest eine Druckmittelkanal, bevor- zugt an einer radialen Verlängerung des ersten Kanalabschnittes, zu einer radialen Außenseite des Gehäuses hin durch einen Stopfen verschlossen ist. Dadurch wird die gießtechnische Ausbildung des Druckmittelkanals weiter erleichtert.
Der Stopfen besteht weiter bevorzugt aus einem Kunststoff und ist mit dem ersten Ge- häusebestandteil verschweißt. Dadurch wird die Montage des Nehmerzylinders weiter vereinfacht.
Die Stabilität des Gehäuses wird gesteigert, wenn an dem Gehäuse ein den ersten Gehäusebestandteil im Bereich eines Austritts des Druckmittelkanals verstärkendes Vorspannblech angebracht ist. Der Austritt ist prinzipiell jene (axiale) Öffnung des Druckmittelkanals, der zu einer Umgebung des Gehäuses radial außerhalb des Druck- raums austritt. Das Vorspannblech ist aus einem Aluminium- oder einem Stahlblech ausgeführt.
Des Weiteren ist es zweckmäßig, wenn das Vorspannblech formschlüssig und/oder kraftschlüssig an einer Aufnahme des ersten Gehäusebestandteils aufgenommen / vorfixiert ist. Dadurch wird die Montage weiter erleichtert.
Als besonders geeignet hat es sich herausgestellt, wenn das Vorspannblech ein (ers- tes) Durchgangsloch zur Aufnahme eines Befestigungsmittels, wie eine Schraube o- der ein Niet, aufweist. Der erste Gehäusebestandteil ist vorzugsweise mit einem wei- teren (zweiten) Durchgangsloch versehen, das fluchtend zu dem ersten Durchgangs- loch ausgerichtet / angeordnet ist. In einem an einem Getriebegehäuse oder einem Kupplungsgehäuse befestigten Zustand des Nehmerzylinders ist das Gehäuse vor- zugsweise durch das Befestigungsmittel, unter Andrücken des Vorspannbleches an den ersten Gehäusebestandteil fixiert.
Zur Abstützung des Vorspannbleches ist es zudem vorteilhaft, wenn dieses ein Metall- Inlay aufweist, das zur (indirekten) Abstützung des Vorspannbleches relativ zu dem zweiten Gehäusebestandteil angeordnet und dimensioniert ist. Der zweite Gehäuse- bestandteil weist vorzugsweise ein wiederum mit den ersten und zweiten Durchgangs- löchern fluchtendes drittes Durchgangsloch auf und ist an dem Metall-Inlay, auf einer dem Vorspannblech abgewandten (axialen) Seite, abgestützt. Dadurch ergibt sich eine besonders robuste Ausbildung des Gehäuses.
Zudem ist es hinsichtlich des zweiten Gehäusebestandteils von Vorteil, wenn dieser über eine Schnapp- / Rastverbindung an dem ersten Gehäusebestandteil (formschlüs- sig und/oder kraftschlüssig) vorfixiert / angebracht ist. Dadurch wird die Montage wei- ter erleichtert.
Auch ist es vorteilhaft, wenn der Nehmerzylinder als ein so genannter Doppel-Neh- merzylinder ausgeführt ist, wobei unabhängig voneinander ansteuerbare Druckräume in dem Gehäuse ausgebildet sind und in jeden den Druckraum ausbildenden Aufnah- meraum des Gehäuses ein (eigener) Druckmittelkanal einmündet. Dadurch ist auch eine Doppelkupplung besonders effektiv durch den Nehmerzylinder ansteuerbar.
Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Kupplungsbetätigungseinrichtung (für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges) mit einem erfindungsgemäßen Nehmerzylinder nach zumindest eine der zuvor beschriebenen Ausführungen und einem hydraulisch mit dem Nehmerzylinder gekoppelten oder koppelbaren Geberzylinder.
In anderen Worten ausgedrückt, ist somit erfindungsgemäß ein CSC (Nehmerzylinder) mit einem Vorspannblech an Druckölanschlüssen (Druckmittelkanäle) versehen. Erfin- dungsgemäß werden die Druckölzuführungen (Druckmittelkanäle) bei dem CSC mit einem Kunststoff-Druckraum (erster Gehäusebestandteil) und einem Stahl-Basisteil (zweiter Gehäusebestandteil) in das Kunststoffteil (erster Gehäusebestandteil) inte- griert. Somit werden aufwändige nachträgliche Bohrungen im Metallgehäuse, wie im Stand der Technik umgesetzt, vermieden. Die beiden Druckölzuführungen werden zu- dem mit einem Vorspannblech versehen, das beide Anschlüsse (Druckmittelkanäle / Austritte der Druckmittelkanäle) verbindet und aufgeschraubt wird, um die Anschlüsse in Position zu halten. Die Erfindung wird nun nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Längsschnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Nehmerzylinders nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel, wobei die Schnittebene der- art gewählt ist, dass ein in einen ersten Druckraum eines Gehäuses des Nehmerzylinders einmündender, erster Druckmittelkanal zu erkennen ist,
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung des Nehmerzylinders nach Fig. 1 in einer
Vollansicht, wobei zwei zur Umgebung des Nehmerzylinders hin austre- tende Druckmittelkanäle des Gehäuses in ihrer Position zu erkennen sind,
Fig. 3 eine Schnittansicht des Nehmerzylinders nach den Fign. 1 und 2 in einem
Bereich zweier Austritte der Druckmittelkanäle, in welchem Bereich ein Vor- spannblech angebracht ist, um das Gehäuse zu verstärken,
Fig. 4 eine Längsschnittdarstellung eines Nehmerzylinders gemäß dem Stand der
Technik, und
Fig. 5 eine perspektivische Darstellung des vollständigen Nehmerzylinders der
Fig. 4.
Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Ver- ständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen ver- sehen.
Ein erfindungsgemäßer konzentrischer Nehmerzylinder 1 ist in Fig. 1 hinsichtlich sei- nes Aufbaus detailliert zu erkennen. Der Nehmerzylinder 1 ist in seinem Betrieb auf typische Weise in einer Kupplungsbetätigungseinrichtung eines Kupplungssystems in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges eingesetzt. Der Nehmerzylinder 1 wirkt dabei hydraulisch mit einem Geberzylinder zusammen, um eine Kupplung des Kupp- lungssystems zwischen ihrer eingerückten und ausgerückten Stellung zu verstellen. Der Nehmerzylinder 1 ist in dieser Ausführung als ein hydraulischer Nehmerzylinder 1 mit zwei Zylinderteileinheiten 22a, 22b ausgebildet. Der Nehmerzylinder 1 ist daher als ein Doppel-Nehmerzylinder realisiert. Die beiden Zylinderteileinheiten 22a, 22b sind im Wesentlichen gleich ausgebildet. Eine erste Zylinderteileinheit 22a ist (in Be- zug auf eine zentrale Längsachse 2) radial außerhalb einer zweiten Zylinderteileinheit 22b angeordnet. Jede Zylinderteileinheit 22a, 22b weist einen von einem Gehäuse 3 sowie einem Kolben 5a, 5b begrenzten Druckraum 4a, 4b auf. Jeder Druckraum 4a,
4b ist wiederum durch einen Aufnahmeraum 6a, 6b des Gehäuses 3 gebildet. Das Gehäuse 3 erstreckt sich wie der gesamte Nehmerzylinder 1 aufgrund seiner Ausbil- dung als konzentrischer Nehmerzylinder 1 ringförmig / konzentrisch um die Längs- achse 2 herum.
Die erste Zylinderteileinheit 22a weist einen ersten Kolben 5a auf, der entlang einer Längsachse 2 des Nehmerzylinders 1 verschiebbar in dem Gehäuse 3, nämlich in ei- nem ersten Aufnahmeraum 6a des Gehäuses 3, aufgenommen ist. Der erste Kolben 5a weist auf typische Weise eine Dichtung 23 auf, die zusammen mit dem ersten Auf- nahmeraum 6a einen ersten Druckraum 4a der ersten Zylinderteileinheit 22a begrenzt und diesen zu einem ersten Betätigungslager 24a hin abdichtet. Der erste Kolben 5a ist verschiebefest mit dem hier der Übersichtlichkeit halber lediglich abschnittsweise dargestellten ersten Betätigungslager 24a verschiebefest gekoppelt. Es ist ebenfalls in Fig. 1 erkennbar, dass der erste Aufnahmeraum 6a vollständig durch einen ersten Ge- häusebestandteil 8 des Gehäuses 3 ausgeformt ist.
Radial innerhalb des ringförmig um die Längsachse 2 herum verlaufenden ersten Auf- nahmeraums 6a ist ein ebenfalls ringförmig um die Längsachse 2 herum verlaufender zweiter Aufnahmeraum 6b der zweiten Zylinderteileinheit 22b realisiert. Der zweite Aufnahmeraum 6b wird einerseits, insbesondere hinsichtlich einer radialen Außen- wandung 25 sowie einer Stirnwandung 26 durch den ersten Gehäusebestandteil 8 ausgebildet. Eine radial innerhalb der Außenwandung 25 angeordnete radiale Innen- wandung 27 des zweiten Aufnahmeraums 6b ist durch einen zweiten Gehäusebe- standteil 9 realisiert. Der zweite Gehäusebestandteil 9 bildet hierzu einen entlang der Längsachse 2 verlaufenden Hülsenbereich 28 aus, zu dessen radialer Innenseite ein zweiter Kolben 5b der zweiten Zylinderteileinheit 22b den zweiten Druckraum 4b be- grenzt. Der zweite Kolben 5b ist ebenfalls entlang der Längsachse 2 verschiebbar in dem Gehäuse 3, nämlich in dem zweiten Aufnahmeraum 6b, aufgenommen. Der zweite Kolben 5b ist verschiebefest mit einem radial innerhalb des ersten Betätigungs- lagers 24a angeordneten zweiten Betätigungslager 24b gekoppelt.
In Verbindung mit Fig. 2 ist die zweiteilige Ausbildung des zweiten Gehäusebestand- teils 9 des Gehäuses 3 besonders gut zu erkennen. Der zweite Gehäusebestandteil 9 besteht aus einem Metallwerkstoff; der zweite Gehäusebestandteil 9 ist aus einem Metallblech ausgeformt. Ein in axialer Richtung (d.h. entlang der Längsachse 2) an den Hülsenbereich 28 anschließender Flanschbereich 29 des zweiten Gehäusebe- standteils 9 liegt zu einer Stirnseite des ersten Gehäusebestandteils 8 an diesem an. Somit ist der erste Gehäusebestandteil 8 in axialer Richtung an dem zweiten Gehäu- sebestandteil 9 abgestützt. Der zweite Gehäusebestandteil 9 ist über eine Schnapp- verbindung 30 an dem ersten Gehäusebestandteil 8 fixiert. Der erste Gehäusebe- standteil 8 ist wiederum vollständig aus einem Kunststoffmaterial hergestellt. Der erste Gehäusebestandteil 8 ist auf den Hülsenbereich 28 (radial von außen) aufgeschoben. An dem ersten Gehäusebestandteil 8 sind mehrere die Schnappverbindung 30 ausbil- dende axiale Vorsprünge 31 in Form von Schnappnasen / Schnapphaken (stoffeintei- lig) umgesetzt.
Erfindungsgemäß sind zwei jeweils in einen der Aufnahmeräume 6a, 6b der Zylindert- eileinheit 22a, 22b einmündende Druckmittelkanäle 7a, 7b unmittelbar und vollständig in dem ersten Gehäusebestandteil 8 umgesetzt, wie durch Zusammenschau der Fign.
1 und 2 zu erkennen. Ein erster Druckmittelkanal 7a mündet mit seinem radial innen- liegenden Ende in den ersten Aufnahmeraum 6a ein und tritt mit seinem radial außen- liegenden Ende an einem (ersten) Austritt 15a in axialer Richtung aus dem Gehäuse 3 / dem ersten Gehäusebestandteil 8 zur Umgebung hin aus. Der erste Austritt 15a ist folglich radial außerhalb des ersten Aufnahmeraums 6a angeordnet. Der erste Druck- mittelkanal 7a ist selbstverständlich von dem zweiten Druckraum 4b / dem zweiten Aufnahmeraum 6b abgetrennt. Auf gleiche Weise wie der erste Druckmittelkanal 7a, jedoch in Umfangsrichtung ver- setzt zu dem ersten Druckmittelkanal 7a, ist ein in den zweiten Aufnahmeraum 6b ein- mündender zweiter Druckmittelkanal 7b ebenfalls vollständig in dem ersten Gehäuse- bestandteil 8 ausgebildet. Der zweite Druckmittelkanal 7b erstreckt sich folglich von seinem in den zweiten Aufnahmeraum 6b einmündenden radial innenliegenden Ende radial nach außen zu in dem zweiten Druckraum 4b einmündenden Bereich in radialer Richtung nach außen zu seinem radial außenliegenden Ende. Der zweite Druckmittel- kanal 7b tritt an einem (zweiten) Austritt 15b in axialer Richtung aus dem Gehäuse 3 / dem ersten Gehäusebestandteil 8 zur Umgebung hin aus. Der zweite Austritt 15b ist folglich radial außerhalb des zweiten Aufnahmeraums 6b angeordnet. Wie in Fig. 2 zu erkennen, ist der zweite Austritt 15b in Umfangsrichtung versetzt zu dem ersten Aus- tritt 15a angeordnet.
Der weitere Aufbau der beiden Druckmittelkanäle 7a, 7b wird nachfolgend der Kürze wegen exemplarisch anhand des ersten Druckmittelkanals 7a für die erste Zylindertei- leinheit 22a beschrieben, wobei deren Ausführungen gleichgültig für den zweiten Druckmittelkanal 7b der zweiten Zylinderteileinheit 22b anzusehen sind. Der Hauptun- terschied hinsichtlich der Ausbildung der beiden Druckmittekanälen 7a, 7b besteht da- rin, dass der zweite Druckmittelkanal 7b aufgrund der radial innerhalb des zweiten Druckraums 4b gewählten Anordnung im Vergleich zu dem ersten Druckmittelkanal 7a in radialer Richtung länger ausgeführt ist.
Der erste Druckmittelkanal 7a weist einen in radialer Richtung gerade verlaufenden ersten Kanalabschnitt 10 auf. Der erste Kanalabschnitt 10 ist vorzugsweise werkzeug- fallend realisiert. Der erste Kanalabschnitt 10 ist unmittelbar in einem Urformvorgang, hier einem Spritzgießvorgang, mit dem auch der erste Gehäusebestandteil 8 unmittel- bar ausgeformt wird, ausgebildet. Der erste Kanalabschnitt 10 weist einen sich in radi- aler Richtung nach außen erweiternden Innendurchmesser auf. Vorzugsweise ist der erste Kanalabschnitt 10 mit einem entsprechenden Schieber eines Gusswerkzeuges hergestellt. Zu seiner radialen Innenseite geht der erste Kanalabschnitt 10 in einen zweiten Kanalabschnitt 11 über, der sich in axialer Richtung erstreckt und in den ers- ten Aufnahmeraum 6a einmündet. Auch dieser zweite Kanalabschnitt 11 ist durch den Urformvorgang hergestellt. Zu seiner radialen Außenseite geht der erste Kanalab- schnitt 10 in einen, den ersten Austritt 15a ausbildenden, dritten Kanalabschnitt 12 über. Der dritte Kanalabschnitt 12 erstreckt sich ebenfalls in axialer Richtung, d.h. im Wesentlichen senkrecht zu dem ersten Kanalabschnitt 10. Auch der dritte Kanalab- schnitt 12 ist in dem Urformvorgang des ersten Gehäusebestandteils 8 unmittelbar mit ausgebildet.
In einer radialen Verlängerung 32 des ersten Kanalabschnittes 10, die aufgrund des Umformvorgangs notwendig ist, ist ein aus Kunststoffmaterial bestehender Stopfen 14 eingesetzt und in dem die Verlängerung 32 bildenden Loch 33 eingeschweißt. Der Stopfen 14 besteht wie der erste Gehäusebestandteil 8 aus einem Kunststoff. Der erste Kanalabschnitt 10 ist daher zu einer radialen Außenseite 13 des Gehäuses 3 hin durch den Stopfen 14 begrenzt.
Des Weiteren, wie in der Zusammenschau der Fign. 1 bis 3 zu erkennen, ist zur Ver- stärkung des ersten Gehäusebestandteils 8 ein Vorspannblech 16 an dem ersten Ge- häusebestandteil 8 abgestützt. Das Vorspannblech 16 ist gemäß Fig. 3 prinzipiell in einer unbefestigten Stellung des Nehmerzylinders 1 seitens eines Getriebegehäuses / Kupplungsgehäuses in einer Aufnahme 17 vorfixiert. Das Vorspannblech 16 ist form- schlüssig in der Aufnahme 17 gehalten. Das Vorspannblech 16 weist ein erstes Durchgangsloch 18 auf. Das erste Durchgangsloch 18 fluchtet in axialer Richtung mit einem zweiten Durchgangsloch 19, das unmittelbar in dem ersten Gehäusebestandteil 8 vorgesehen ist. Wie in Fig. 3 weiter zu erkennen, fluchten diese beiden ersten und zweiten Durchgangslöcher 18, 19 mit einem weiteren dritten Durchgangsloch 21 des zweiten Gehäusebestandteils 9 (in dem Flanschbereich 29). In einer an einem Kupp- lungsgehäuse / Getriebegehäuse befestigten Stellung des Nehmerzylinders 1 durch- dringt ein der Übersichtlichkeit halber nicht dargestelltes Befestigungsmittel diese Durchgangslöcher 18, 19, 21 und bewirkt einen festen Verbund des Vorspannblechs 16 mit den beiden Gehäusebestandteilen 8, 9. Zur axialen Abstützung des Vorspann- bleches 16 relativ zu dem zweiten Gehäusebestandteil 9 ist ein hülsenförmiger, das Befestigungsmittel umgebendes Metall-Inlay 20 (/ Einsatz) in dem ersten Gehäusebe- standteil 8 eingesetzt. Der Metall-Inlay 20 dient somit auf typische Weise zur Abstüt- zung des Vorspannbleches 16 relativ zu dem zweiten Gehäusebestandteil 9. In anderen Worten ausgedrückt, wird eine Druckölzuführung zwischen einem Kupp- lungsgehäuse und einem CSC-Druckraum 4a, 4b im einem Polymer-Gehäuse (erster Gehäusebestandteil 8) mit drei Kanälen (Kanalabschnitte 10, 11 , 12), die werkzeugfal- lend im Polymer-Gehäuse 8 realisiert sind und mit einem Verschlussstopfen 14, der in das Polymer-Gehäuse 8 geschweißt wird, umgesetzt. Die Druckölzuführung (Druck- mittelkanäle 7a, 7b) wird mit einem Vorspannblech 16 durch das Verschrauben des CSC 1 niedergehalten und vermeidet damit, dass das CSC 1 durch das Setzen des Kunststoffs oder durch eine Materialermüdung undicht wird. Die Hauptvorteile sind: Gewicht (Polymer-Gehäuse 8) und Kosten (keine Zerspanung).
Bezuqszeichenliste Nehmerzylinder
Längsachse
Gehäuse
a erster Druckraum
b zweiter Druckraum
a erster Kolben
b zweiter Kolben
a erster Aufnahmeraum
b zweiter Aufnahmeraum
a erster Druckmittelkanal
b zweiter Druckmittelkanal
erster Gehäusebestandteil
zweiter Gehäusebestandteil
0 erster Kanalabschnitt
1 zweiter Kanalabschnitt
2 dritter Kanalabschnitt
3 Außenseite
4 Stopfen
5a erster Austritt
5b zweiter Austritt
6 Vorspannblech
7 Aufnahme
8 erstes Durchgangsloch
9 zweites Durchgangsloch
0 Metall-Inlay
1 drittes Durchgangsloch
2a erste Zylinderteileinheit
2b zweite Zylinderteileinheit
3 Dichtung
4a erstes Betätigungslager
4b zweites Betätigungslager Außenwandung Stirnwandung Innenwandung Hülsenbereich Flanschbereich Schnappverbindung Vorsprung
Verlängerung Loch

Claims

Patentansprüche
1. Nehmerzylinder (1 ) für eine Kupplungsbetätigungseinrichtung eines Kraftfahr- zeuges, mit einem sich um eine Längsachse (2) konzentrisch erstreckenden Ge- häuse (3) und zumindest einem in dem Gehäuse (3) verschiebbar aufgenomme- nen, mit dem Gehäuse (3) einen Druckraum (4a, 4b) begrenzenden Kolben (5a, 5b), wobei das Gehäuse (3) mit zumindest einem Druckmittelkanal (7a, 7b), der in einen den Druckraum (4a, 4b) ausbildenden Aufnahmeraum (6a, 6b) des Ge- häuses (3) einmündet, versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Ge- häuse (3) einen aus Kunststoff bestehenden, den zumindest einen Druckmittel- kanal (7a, 7b) unmittelbar ausbildenden ersten Gehäusebestandteil (8) sowie ei- nen, mit dem ersten Gehäusebestandteil (8) verbundenen und aus einem Metall- werkstoff bestehenden, zweiten Gehäusebestandteil (9) aufweist.
2. Nehmerzylinder (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Kanalabschnitt (10) des zumindest einen Druckmittelkanals (7a, 7b) gußtech- nisch unmittelbar mit dem ersten Gehäusebestandteil (8) ausgebildet ist.
3. Nehmerzylinder (1 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich der erste Kanalabschnitt (10) in einer radialen Richtung der Längsachse (2) von ei- nem in den Aufnahmeraum (6a, 6b) einmündenden zweiten Kanalabschnitt (11 ) des zumindest einen Druckmittelkanals (7a, 7b) zu einem aus dem Gehäuse (3) austretenden dritten Kanalabschnitt (12) hin nach außen erstreckt.
4. Nehmerzylinder (1 ) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich der erste Kanalabschnitt (10) in seinem Durchmesser in der radialen Rich- tung nach außen erweitert.
5. Nehmerzylinder (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Druckmittelkanal (7a, 7b) zu einer radialen Außen- seite (13) des Gehäuses (3) hin durch einen Stopfen (14) verschlossen ist.
6. Nehmerzylinder (1 ) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Stop- fen (14) aus einem Kunststoff besteht und mit dem ersten Gehäusebestandteil (8) verschweißt ist.
7. Nehmerzylinder (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Gehäuse (3) ein den ersten Gehäusebestandteil (8) im Be- reich eines Austritts (15a, 15b) des zumindest einen Druckmittelkanals (7a, 7b) verstärkendes Vorspannblech (16) angebracht ist.
8. Nehmerzylinder (1 ) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Vor- spannblech (16) formschlüssig und/oder kraftschlüssig an einer Aufnahme (17) des ersten Gehäusebestandteils (8) aufgenommen ist.
9. Nehmerzylinder (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwei unabhängig voneinander ansteuerbare Druckräume (4a, 4b) in dem Gehäuse (3) ausgebildet sind, wobei in jeden den Druckraum (4a, 4b) aus- bildenden Aufnahmeraum (6a, 6b) des Gehäuses (3) ein Druckmittelkanal (7a, 7b) einmündet.
10. Kupplungsbetätigungseinrichtung mit einem Nehmerzylinder (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 und einem hydraulisch mit dem Nehmerzylinder (1 ) gekoppel- ten oder koppelbaren Geberzylinder.
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