DE10081748B4

DE10081748B4 - Vorrichtung zur hydraulischen Betätigung einer Kupplung, insbesondere für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE10081748B4
Application number: DE10081748T
Authority: DE
Inventors: Pasquale Antione; Christophe Mollier
Original assignee: Valeo SE
Current assignee: Valeo SE
Priority date: 1999-06-04
Filing date: 2000-05-31
Publication date: 2010-04-08
Anticipated expiration: 2020-06-01
Also published as: KR100602313B1; US6408623B1; KR20010079605A; DE10081748T1; JP2003501592A; EP1102694A1; FR2794508A1; EP1102694B1; WO2000074989A1; JP4616532B2; FR2794508B1

Abstract

Vorrichtung (10) zur hydraulischen Betätigung einer Kupplung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit wenigstens einem Zylinder mit einem Zylinderkörper (17), der einen vorderen Boden (24) umfaßt und der nach hinten offen ist, in dessen Innenbohrung (22) ein Kolben (21, 42) axial verschiebbar gelagert ist, unter Einfügung wenigstens einer Bewegungsdichtung (59A, 59C), die am Zylinderkörper (17, 17B) angebracht ist, um mit dem äußeren Umfang (42) des Kolbens (21) zusammenzuwirken, wobei der Kolben (21) eine vorderseitige Fläche (31), die eine Hydraulikkammer (20) begrenzt, und eine rückseitige Fläche (32) aufweist, die mit einer Kolbenstange (33) zusammenwirkt, wobei der Zylinderkörper (17), von vorn nach hinten axial hintereinander angeordnet, wenigstens ein einseitig geschlossenes vorderes Element (17A), das den besagten Boden (24) enthält, und ein mittleres Element (17B) umfaßt, die dicht aneinander befestigt sind, und wobei die besagte Innenbohrung zwei, ein vorderes und ein hinteres, koaxiale und konzentrische Teilstücke (62, 60) zur Führung des Kolbens (21, 42) bei...

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur hydraulischen Betätigung einer Kupplung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die Erfindung betrifft im einzelnen eine hydraulische Betätigungsvorrichtung der in der französischen Patentanmeldung FR 2 790 294 A1 beschriebenen Art für eine Kraftfahrzeugkupplung, in der der Zylinderkörper, von vorn nach hinten axial hintereinander angeordnet, wenigstens ein einseitig geschlossenes vorderes Element, das den besagten Boden enthält, und ein mittleres Element umfaßt, das die besagte wenigstens eine Dichtung trägt, wobei diese Elemente dicht aneinander befestigt sind, und in der die besagte Innenbohrung zwei in etwa koaxiale und konzentrische Teilstücke, ein vorderes und ein hinteres, zur Führung des Kolbens bei seiner axialen Verschiebung umfaßt.
In dieser Druckschrift umfaßt der Zylinderkörper drei Teile, und zwar einen vorderen, einen mittleren und einen hinteren Teil, die als Formteile, insbesondere aus Kunststoff, ausgeführt sind, wobei die beiden Teilstücke zur Führung des Kolbens bei seiner axialen Verschiebung in der Innenbohrung des Zylinderkörpers durch Präzisionsformen im vorderen Element bzw. im hinteren Element ausgebildet sind.
Abgesehen von den Herstellungskosten, die sich aus der Herstellung von vorderen und hinteren Elementen ergeben, die im Hinblick auf die Ausführung der Teilstücke für die Führung des Kolbens bei seiner axialen Verschiebung eine hohe Präzision aufweisen müssen, ist diese Gestaltung außerdem insofern komplex und kostenaufwendig, als die Montage und die Befestigung der beiden vorderen und hinteren Abschlußteile am mittleren Element ebenfalls mit einer hohen Präzision erfolgen müssen, um die Koaxialität und die Konzentrizität der beiden vorderen und hinteren Teilstücke für die Führung des Kolbens bei seiner axialen Verschiebung zu gewährleisten.
Um diese Nachteile zu beseitigen und um insbesondere die Kosten für die Großserienfertigung und -montage noch weiter zu verringern, schlägt die Erfindung eine Betätigungsvorrichtung der vorgenannten Art vor, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die vorderen und hinteren Teilstücke zur verschiebbaren Führung des Kolbens zu dem mittleren Element des Zylinderkörpers gehören.
Nach anderen Merkmalen der Erfindung ist folgendes vorgesehen:

– Das hintere Führungsteilstück ist direkt im mittleren Element des Zylinderkörpers ausgebildet, während das vordere Führungsteilstück in einer im mittleren Element angebrachten inneren mittigen Führungsbuchse ausgebildet ist.
– Das mittlere Element und die Führungsbuchse umfassen Mittel zur Positionierung und Zentrierung der Buchse im Verhältnis zum mittleren Element, um die Koaxialität und die Konzentrizität der zwei vorderen und hinteren Führungsteilstücke sicherzustellen.
– Die Mittel zur Positionierung und Zentrierung der Buchse im Verhältnis zum mittleren Element umfassen eine zylindrische Zentriersitzfläche und eine radial ausgerichtete Querfläche zur axialen Positionierung, die zur Zentrierbuchse gehören und die mit einer formschlüssigen zylindrischen Zentriersitzfläche und einer radial ausgerichteten Querfläche zur axialen Positionierung zusammenwirken, die zum mittleren Element gehört.
– Die Zentrierbuchse ist im mittleren Element durch axiales Einsetzen von vorn nach hinten angebracht.
– Die zylindrische Zentriersitzfläche der Zentrierbuchse ist eine konvexe Sitzfläche, und die radial ausgerichtete Querfläche zur axialen Positionierung, die zur Zentrierbuchse gehört, ist axial nach hinten ausgerichtet.
– Das mittlere Element enthält eine abgestufte Innenbohrung, die wenigstens ein hinteres Teilstück mit kleinerem Durchmesser enthält, das das besagte hintere Teilstück zur Führung des Kolbens bei seiner axialen Verschiebung bildet, und wenigstens ein vorderes Teilstück, dessen Innenfläche die konkave zylindrische Zentriersitzfläche bildet, die zum mittleren Element gehört.
– Die besagte wenigstens eine Dichtung ist axial zwischen einer zum mittleren Element gehörenden, radial ausgerichteten Querfläche und einer radial ausgerichteten hinteren Querabschlußfläche der Zentrierbuchse eingefügt.
– Die besagte wenigstens eine Dichtung ist in einem Zwischenteilstück der abgestuften Bohrung angebracht, das axial im Verhältnis zum hinteren Teilstück mit kleinerem Durchmesser durch eine Schulter begrenzt wird, die die besagte zum mittleren Element gehörende, radial ausgerichtete Querfläche bildet.
– Die Vorrichtung umfaßt zwei Dichtungen, eine vordere und eine hintere, die axial zwischen der besagten zum mittleren Element gehörenden, radial ausgerichteten Querfläche und der besagten vorderen Abschlußquerfläche der Führungsbuchse unter Einfügung eines Abstandsstücks zwischen den beiden Dichtungen eingefügt sind.
– Der Zylinderkörper umfaßt ein axial nach hinten offenes hinteres Element, das an der Rückseite des mittleren Elements befestigt ist.
– Das hintere Element ist einstückig mit dem mittleren Element ausgeführt.
– Das hintere Element ist durch elastische Einpassung am hinteren Teil des mittleren Elements befestigt.
– Das mittlere Element ist als Formteil aus Kunststoff ausgeführt.
– Die Führungsbuchse ist als Formteil aus Kunststoff ausgeführt.
– Die vorderen und mittleren Elemente sind durch Schweißen mit indirekter Wärmezufuhr dicht aneinander befestigt.
– Die Zentrierbuchse und das mittlere Element sind durch Schweißen mit indirekter Wärmezufuhr aneinander befestigt.
– Das mittlere Element des Zylinderkörpers ist in Form einer quer angeordneten Befestigungsplatte zur Befestigung der Betätigungsvorrichtung gestaltet.
– Das hintere Ende des Zylinderkörpers umfaßt wenigstens einen Anschlag, der für das Zusammenwirken mit einem hinteren Ende des Kolbens bestimmt ist, um die axiale Verschiebung des Kolbens nach hinten zu begrenzen.
– Der Kolben umfaßt eine aus Metall ausgeführte umfangsmäßige Kolbenbuchse, die axial fest mit dem Kolben verbunden ist und die in der Innenbohrung des Zylinderkörpers axial gleitend verschiebbar geführt ist.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung, zu deren Verständnis auf die beigefügten Zeichnungen verwiesen wird. Darin zeigen im einzelnen:
1 eine Axiallängsschnittansicht einer ersten Ausführungsart eines gemäß den prinzipiellen Lehren der Erfindung ausgeführten Geberzylinders, wobei der Kolben in einer zurückgezogenen Position dargestellt ist;
2 eine auseinandergezogene Axiallängsschnittansicht der Bestandteile des in 1 dargestellten Geberzylinders mit Ausnahme der Feder und des Kolbens;
3 eine vergrößerte Detailansicht zur Veranschaulichung der abgestuften Innenbohrung des mittleren Elements des Zylinderkörpers;
4 eine Ansicht zur Veranschaulichung einer ersten Ausführungsvariante des Zylinderkörpers gemäß der Erfindung, wobei das mittlere Element und das hintere Abschlußelement einstückig als Formteil ausgeführt sind;
5 eine Detailansicht zur Veranschaulichung einer Ausführungsvariante der Mittel zur dichten Befestigung des vorderen axialen Abschlußelements am mittleren Element durch Schweißen;
6 eine ähnliche Ansicht wie 5 zur Veranschaulichung einer anderen Variante der Mittel zur dichten Befestigung; und
8 eine verkleinerte Detailansicht zur Veranschaulichung einer Konstruktionsvariante der Mittel für den axialen Anschlag des Kolbens nach hinten.
In der nachfolgenden Beschreibung werden identische, gleichartige oder ähnliche Elemente jeweils durch die gleichen Bezugsnummern bezeichnet.
In den 1 und 2 ist ein Betätigungszylinder in Form eines Geberzylinders einer Vorrichtung zur Betätigung einer Kraftfahrzeugkupplung dargestellt worden.
Eine solche (nicht dargestellte) Vorrichtung umfaßt einen Geberzylinder, der über eine Leitung mit einem Nehmerzylinder verbunden ist, der einen ähnlichen Aufbau wie der Geberzylinder aufweist.
Jeder Nehmer- oder Geberzylinder umfaßt einen Kolben, der axial beweglich im Innern eines Zylinderkörpers gelagert ist, um eine Hydraulikkammer mit veränderlichem Volumen zu begrenzen. In die Hydraulikkammer mündet eine Anschlußöffnung, an der die Leitung angeschlossen ist.
Der Geberzylinder umfaßt eine Kolbenstange, die beispielsweise mit einem Kupplungspedal verbunden ist, auf das der Fahrer oder eine Betätigungseinrichtung einwirkt, deren Einschaltung nach vorbestimmten Programmen erfolgt.
Der Kolben des Geberzylinders ist dazu bestimmt, ein in der Hydraulikkammer enthaltenes Arbeitsmedium, etwa Öl, in Richtung des Kanals bzw. der Leitung auszutreiben, die den Geberzylinder mit dem Nehmerzylinder verbindet.
Wenn die Kupplung eingerückt ist, fällt das Volumen der Hydraulikkammer des Geberzylinders maximal aus, während das Volumen der Betätigungskammer des Nehmerzylinders minimal ausfällt.
Beim Ausrückvorgang verringert sich das Volumen der Hydraulikkammer des Geberzylinders, während sich das Volumen der Betätigungskammer des Nehmerzylinders erhöht.
Der Kolben des Nehmerzylinders wirkt dann auf eine Stange ein, die beispielsweise auf die Ausrückgabel einwirkt, die wiederum das Ausrücklager betätigt, das die Reibungskupplung umfaßt.
Der Kolben des Nehmerzylinders wirkt dann auf eine Stange ein, die direkt auf das Ausrücklager einwirkt, sofern es sich bei dem besagten Ausrücklager um ein hydraulisches Ausrücklager handelt.
Jeder Geber- und Nehmerzylinder umfaßt eine Feder, die zwischen dem Kolben und dem Boden des Zylinderkörpers wirkt.
Wenn der Fahrer seine Betätigung des Kupplungspedals unterbricht oder wenn die Betätigungseinrichtung zu ihrer anfänglichen Einrückposition zurückkehrt, entspannt sich die Rückstellfeder des Geberzylinders, um den Kolben in seine Ausgangsposition zurückzubringen, während die Rückstellfeder des Geberzylinders durch die Kupplungsfeder, etwa eine Membranfeder, zusammengedrückt wird, die dadurch den Kolben des Nehmerzylinders zu seiner Ausgangsposition zurückbringt.
In den Figuren ist der Geberzylinder 10 in der Lieferposition dargestellt, und er umfaßt einen Zylinderkörper 17 mit einer Einlaßöffnung 18, die durch einen nicht dargestellten Verschlußstopfen verschlossen werden kann. Über diese Einlaßöffnung mündet die (nicht dargestellte) Leitung bzw. der Kanal zur Verbindung des (nicht dargestellten) Nehmerzylinders mit dem Geberzylinder 10 in der Hydraulikkammer 20 des Geberzylinders.
Die Kammer 20 weist ein veränderliches Volumen auf und wird durch den Körper 17 und den Kolben 21 begrenzt, der axial beweglich im Innern des Zylinderkörpers 17 gelagert ist.
Der Zylinderkörper 17 ist insgesamt rohrförmig ausgebildet und besteht hier aus drei gesonderten Elementen, die getrennt als Formteile aus Kunststoff ausgeführt und axial von vorn nach hinten, das heißt von links nach rechts mit Blick auf die Figuren angeordnet sind. Dabei sind zu unterscheiden: ein vorderes Element 17A mit der Öffnung 18 an seinem vorderen axialen Ende, ein mittleres oder Zwischenelement 17B und ein hinteres Element 17C.
Dieser aus drei Elementen 17A, 17B und 17C bestehende Zylinderkörper 17 enthält eine Innenbohrung 22 mit allgemein einseitig geschlossener Form und mit der Achse X-X, die der allgemeinen Symmetrieachse des Zylinderkörpers 17 entspricht, wobei sich an der Vorderseite ein quer ausgerichteter Boden 24 befindet, in dem die Einlaßöffnung 18 mündet, die zu einem Anschluß 25 gehört, durch den die vorstehend erwähnte Leitung, beispielsweise durch Einstecken, angeschlossen werden kann, wobei der Anschluß 25 dazu innen Durchgänge 26 für die Durchführung eines Sicherungsstifts aufweist, um die Leitung an den Geberzylinder anschließen zu können. Als Variante kann der Anschluß als Schraubanschluß ausgeführt sein.
Der Zylinderkörper 17 ist insgesamt an der Rückseite offen, das heißt, daß sein hinteres Element 17C seinerseits nach hinten offen ist.
Jedes der zwei axialen Abschlußelemente, das heißt das vordere Element 17A und das hintere Element 17C, weit die allgemeine Form eines rohrförmigen Teils mit insgesamt einfacher Gestaltung auf, das sich einfach als Formteil aus Kunststoff herstellen läßt.
Die Innenbohrung 22 umfaßt einen vorderen Abschnitt 22A mit konstantem Durchmesser, der im vorderen Ele ment 17A ausgebildet ist, einen abgestuften mittleren Abschnitt, der im mittleren Element 17B ausgebildet ist, und einen hinteren Abschnitt 22C mit konstantem Durchmesser, der im hinteren Element 17C ausgeführt ist.
Der Kolben 21 kann sich im Zylinderkörper 17, genauer gesagt: in seiner Innenbohrung 22, von hinten nach vorn verschieben, ausgehend von einer zurückgezogenen Ausrückposition, die in 1 dargestellt ist, zu einer vorgezogenen Einrückposition (nicht dargestellt).
Ein allgemein kegelstumpfförmiger Vorsprung 28 ist einstückig am Querboden 24 angeformt und erstreckt sich axial nach hinten in der Bohrung 22, um ein Zentrierelement für eine Rückstellfeder 29 zu bilden, bei der es sich hier um eine Schraubenfeder handelt, die zwischen dem Zylinderkörper 17 und dem Kolben 21, genauer gesagt: zwischen dem Querboden 24 und der Vorderseite des Kolbens 21, zum Einsatz kommt.
Die Öffnung 18 geht natürlich durch den Boden 24 hindurch und mündet seitlich bezogen auf den einstückig am Boden 24 angeformten Vorsprung 28.
Der Körper des Kolbens 21 ist ein allgemein rohrförmiges Formteil aus Kunststoff und weist in seinem vorderen Teil eine Querwand 30 auf, deren vordere Querfläche 31 axial nach hinten die Hydraulikkammer 31 begrenzt und von der eine hintere Fläche 32 mit dem Kopf einer Kolbenstange 33 zusammenwirkt.
Von seiner vorderen Querfläche 30 aus wird der Körper des Kolbens 21 axial nach vorn durch eine Lagerbuchse 34 verlängert, die außen ein kegelstumpfartiges Profil aufweist.
Die Rückstellschraubenfeder 29 ist um die Lagerbuchse 34 herum angebracht, deren Basis als Zentrierelement für die Rückstellfeder 29 dient, deren hinteres axiale Ende an der Vorderseite 31 der Querwand 30 des Kolbens 21 zur Anlage kommt.
Die Feder 29 kommt daher axial zwischen dem Boden 24 und der Vorderseite 31 zum Einsatz.
Die hintere axiale Abschlußquerfläche 36 des Vorsprungs 28 kann einen Anschlag bilden, mit dem die vordere axiale Abschlußquerfläche 37 der Lagerbuchse 34 zusammenwirken kann.
Im einzelnen kommt der Kolben 21 in der vorgezogenen Position durch die Vorderseite der Lagerbuchse 34 mit der Fläche 36 des Vorsprungs 28 in Kontakt, wobei der Zylinderkörper 17 somit einen Anschlag 28 aufweist, der die axiale Verschiebung des Kolbens 21 nach vorn begrenzt.
Von der Querwand 30 aus wird der rohrförmige Körper des Kolbens aus Kunststoff 21 axial nach hinten durch eine Hülse 38 verlängert, die eine Bohrung 39 umfaßt, deren vorderer Boden durch die Rückseite 32 der Querwand 30 des Kolbens 21 begrenzt wird.
Der Boden 32 der Bohrung 39 ist insgesamt halbkugelförmig ausgebildet, um den am vorderen axialen Ende der Kolbenstange 33 ausgebildeten formschlüssigen Kopf 40 aufzunehmen.
Der Kopf 40, und somit die Kolbenstange 33, wird im Innern der Bohrung 39, und folglich im Verhältnis zum Kolben 21, durch ein elastisch verformbares Element 26 axial gehalten, das an dieser Stelle nicht eingehender zu beschreiben ist.
Die Kolbenstange 33 ist daher kugelgelenkig im Kolben 21, und zwar genauer gesagt: im Verhältnis zum Boden 32 der Hülse 38 gelagert.
Der Kolben 21 trägt an seinem äußeren zylindrischen Umfang eine statische Kolbendichtung 41, bei der es sich hier um einen Runddichtring handelt, der in eine innere radiale Auskehlung eingesetzt ist, die in den äußeren zylindrischen Umfang in Höhe der Querwand 30 eingearbeitet ist. Es können auch andere Formen von statischen Dichtungen in Betracht gezogen werden.
Die statische Dichtung 41 ist für das Zusammenwirken mit der zylindrischen inneren Umfangsfläche einer Kolbenbuchse 42 vorgesehen, die hier aus Metall aus geführt ist.
Die Kolbenbuchse 42 ist ein rohrförmiges Element, das den Kolben 21 umgibt, der im Innern der Kolbenbuchse 42 aufgenommen ist.
Die Kolbenbuchse 42 ist beispielsweise auf der Basis von eloxiertem Aluminium oder aus behandeltem Stahl ausgeführt. Die Kolbenbuchse 42 erstreckt sich nach vorn axial vorstehend im Verhältnis zur Lagerbuchse 34, so daß sich in der nicht dargestellten vorgezogenen Position die Lagerbuchse 34 in Kontakt mit dem Vorsprung 28 befindet, während der vordere Abschlußquerrand 42A in einem axialen Abstand vom gegenüberliegenden Querboden 24 angeordnet ist. Die Abmessungen der Kolbenbuchse 42 sind so ausgelegt, daß die Lagerbuchse 34 und die Rückstellfeder 29 radial mit Spiel im Innern der Kolbenbuchse 42 aufgenommen sind.
Die Kolbenbuchse 42 befindet sich an ihrem zylindrischen inneren Umfang in engem Kontakt mit dem zylindrischen äußeren Umfang des Kolbens 21 und mit dem äußeren Umfang der statischen Dichtung 41.
Die Kolbenbuchse 42 ist axial fest mit dem Kolben 21 verbunden, und zwar einerseits durch eine radiale Einspannwirkung zwischen dem Kolben 21 und der Kolbenbuchse 42 unter Mitwirkung der statischen Dichtung 41.
Es können auch andere Mittel zur axialen und drehfesten Verbindung des Kolbens 21 mit der Kolbenbuchse 42 in Betracht gezogen werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
In allen Fällen wird dadurch eine einheitliche Untergruppe aus Kolben 21 und Kolbenbuchse 42 geschaffen, die eine in der Innenbohrung 22 des Zylinderkörpers 17 axial beweglich gelagerte Baueinheit bildet, wobei die Kolbenbuchse 42 und der Kolben 21 konzentrische und koaxiale Teile mit der Achse X-X sind.
Der Zylinderkörper ist für die Befestigung an einem ortsfesten Teil des Fahrzeugs bestimmt und gehört daher zu dem insgesamt ortsfesten Teil des Geberzylinders 10, während der Kolben 21 mit seiner Kolbenstange 33 zum beweglichen Teil des Geberzylinders gehört.
Dazu ist der mittlere Teil 17B des Zylinderkörpers 17 in Form einer Zwischenplatte ausgeführt, die axial zwischen den vorderen 17A und hinteren 17C Teilen des Körpers 17 angeordnet ist.
Die Platte 17B erstreckt sich quer in einer radial ausgerichteten Ebene, die senkrecht zur Achse X-X verläuft.
Das als Befestigungsplatte dienende mittlere Element 17B ist als Formteil aus Kunststoff ausgeführt und kann beispielsweise Befestigungslappen 46 mit Löchern 47 für den Durchgang von Befestigungsorganen, üblicherweise von Schrauben, zur Befestigung des Zylinderkörpers 17, und damit des Geberzylinders 10, an einem ortsfesten Teil des Kraftfahrzeugs umfassen.
In 1 ist außerdem ein Rohr 49 dargestellt, das fest mit dem mittleren Element 17B des Zylinderkörpers 17 verbunden ist.
Das Rohr 49 ermöglicht es, das Innere des Zylinderkörpers 17 an einen (nicht dargestellten) Hauptnach füllbehälter anzuschließen, der außerhalb des Geberzylinders 10 angebracht ist, wobei die Hydraulikkammern des Geber- und Nehmerzylinders mit einem Druckmedium, etwa mit Öl, befüllt werden.
Der Behälter ist teilweise mit dem Druckmedium befüllt und durch eine in den Figuren nicht dargestellte Leitung an das Rohr 49 angeschlossen, wobei dieses in einem im Verhältnis zur Achse X-X geneigten Kanal 51 mündet, der durch das mittlere Element 17B von seiner vorderen Querfläche 45A aus hindurchgeht, um nach hinten und axial nach innen in der abgestuften Mittelbohrung 22B zu münden, die im massiven mittleren und mit ringförmiger zylindrischer Gesamtform ausgeführten Teil 54 des mittleren Elements 17B ausgebildet ist.
Unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 folgt nun die Beschreibung der erfindungsgemäßen Mittel zur Führung des Kolbens 21 bei seiner Verschiebung im Zylinderkörper 17.
Gemäß den Lehren der Erfindung umfassen die Mittel zur Führung des Kolbens 21, 42 bei seiner axialen Verschiebung in der Innenbohrung 22 des Zylinderkörpers 17 zwei Führungsteilstücke 60 und 62, ein vorderes und ein hinteres, bei denen es sich jeweils um ein Zylinderstück mit der allgemeinen Achse X-X handelt und die beide zum mittleren Element 17B des Zylinderkörpers 17 gehören.
Im einzelnen gehört das vordere Führungsteilstück 60 zu einer im mittleren Element 17B angebrachten Füh rungsbuchse 64, während das hintere Führungsteilstück 62 direkt im mittleren Element ausgebildet ist, das hier beispielsweise als Präzisionsformteil aus Kunststoff ausgeführt ist.
Wie in 3 im Detail zu erkennen ist, handelt es sich bei dem im massiven Teil 54 des mittleren Elements ausgebildeten Mittelbohrungsabschnitt 22B um einen abgestuften Bohrungsabschnitt.
Im einzelnen umfaßt die abgestufte Mittelbohrung 22B, von hinten nach vorn, das heißt von rechts nach links mit Blick auf 3, ein hinteres Teilstück 60 mit kleinerem Durchmesser, bei dem es sich um eine konvexe zylindrische Präzisionssitzfläche handelt, die das hintere Führungsteilstück bildet und axial nach hinten durch einen Absatz 66 mit einem etwas größeren Durchmesser verlängert wird, dessen Maßpräzision unter dem funktionellen Gesichtspunkt nicht relevant ist.
Nach vorn, das heißt jenseits des hinteren Führungsteilstücks 60, umfaßt die abgestufte Bohrung 22B nacheinander ein Teilstück 68 mit größeren Durchmesser, ohne Maßpräzision, das die Aufnahme für eine hintere erste Dichtung 59C bildet, anschließend ein anderes Teilstück 70 mit größerem Durchmesser, ohne Maßpräzision, das die Aufnahme für eine vordere zweite Dichtung 59A unter Einfügung eines axialen Abstandsstücks 75 bildet, das beispielsweise einen rechteckigen Querschnitt aufweist und mit einer Ausnehmung versehen sein kann, danach ein Teilstück mit größerem Durchmesser 74, das eine konkave zylindri sche Sitzfläche für die Zentrierung der Führungsbuchse 64 bildet und das axial nach vorn, bezogen auf das vorangehende Teilstück 70, durch eine Querschulter 76 begrenzt wird, die sich in einer radialen Ebene erstreckt und die axial nach vorn gerichtet ist.
Die Teilstücke 60 und 68 sind durch eine nach vorn ausgerichtete radiale Schulter 67 begrenzt, während die Teilstücke 68 und 70 durch eine Schulter 69 begrenzt sind.
Dementsprechend wird der massive hintere axiale Abschlußteil 78 der Führungsbuchse 64 radial nach außen durch eine konvexe zylindrische Sitzfläche 80 mit einem zum Innendurchmesser des Teilstücks 74 komplementären Durchmesser und axial durch eine hintere Abschlußquerfläche 82 begrenzt, die nach hinten an der Schulter 76 axial anliegt.
Für seine, beispielsweise durch Schweißen vorgenommene Befestigung in Einbauposition in der abgestuften Bohrung 22B des mittleren Elements 17B umfaßt der massive Teil 78 der Führungsbuchse 64 außerdem einen äußeren radialen Kragen 84, der in ein letztes vorderes Abschlußteilstück mit größerem Durchmesser 86 der abgestuften Bohrung 22B eingesetzt ist, das mit dem vorangehenden Teilstück 74 durch einen Anschlußbereich 88 verbunden ist, der besonders gestaltet ist, um die Vorgänge zur Befestigung mittels Schweißen zu vereinfachen (siehe 3).
Jenseits ihres hinteren massiven Teils 78 wird die Führungsbuchse 64 axial durch eine Hülse 90 mit gro ßer axialer Länge verlängert, so daß ein hinteres Führungsteilstück 62 mit großer Länge begrenzt wird.
In der eingebauten und, beispielsweise mittels Schweißen befestigten Position ist die Führungsbuchse 64, die als Präzisionsformteil aus Kunststoff ausgeführt ist, axial einwandfrei positioniert und im mittleren Element 17B zentriert, um eine einwandfreie Koaxialität und eine einwandfreie Konzentrizität der zwei hinteren 60 und vorderen 62 Führungsteilstücke zur Führung des Kolbens 21 zu gewährleisten.
Darüber hinaus bewirken der Einbau und die Befestigung der Führungsbuchse 64 in der abgestuften Bohrung 88B des mittleren Elements 17B durch axialen Einschluß der beiden vorderen 59A und hinteren 59C Dichtungen, zwischen denen das Abstandsstück 75 eingefügt ist, die Ausführung eines Dichtungsgehäuses im massiven Mittelteil 54 des mittleren Elements 17B.
Jede vordere 59A und hintere 59C Bewegungsdichtung ist hier ein Lippendichtungsteller, der dabei in einer formschlüssigen Aufnahme 68, 70 eingesetzt ist, die im massiven Mittelteil 54 des mittleren Elements 17B ausgebildet und radial nach innen offen ist, so daß jede Bewegungsdichtung 59A, 59C durch ihre radial innere Lippe mit der zylindrischen Außenfläche der Kolbenbuchse 42 zusammenwirken kann. Als Variante kann jede Bewegungsdichtung eine Verbunddichtung sein.
Das mittlere Element 17B dient dabei durch seinen massiven Mittelteil 54 als Dichtungsgehäuse, das hier zwei Bewegungsdichtungen trägt, wobei auch, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, nur eine Bewegungsdichtung vorgesehen sein kann.
Gemäß den Lehren der Erfindung müssen nur das mittlere Element 17B und die Führungsbuchse 64 eine hohe Fertigungspräzision aufweisen, vor allem um zwei koaxiale und konzentrische Führungsteilstücke 60 und 62 zu schaffen, während die vorderen 17A und hinteren 17C Elemente insbesondere insofern weniger präzise ausgeführt sein können, als ihre inneren Bohrungsabschnitte 22A und 22C keine Funktion zur axial verschiebbaren Führung des Kolbens 21, 42 erfüllen.
Der Einbau und die Befestigung der Führungsbuchse 64 im mittleren Element 17B erfordern keine besondere Abdichtung, insoweit die axiale Abdichtung nach hinten durch die zwei Dichtungen erfolgt und insoweit die axiale Abdichtung nach vorn zwischen dem vorderen Element 17A und dem mittleren Element 17B über Mittel zur dichten Befestigung zwischen den beiden Bestandteilen vorgenommen wird.
In der in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsart ist der vordere axiale Abschlußteil 92 des massiven Teils 54 in Form einer Hülse ausgeführt, die axial in einer formschlüssigen ringförmigen zylindrischen Aufnahme 94 eingesetzt ist, die im hinteren axialen Abschlußteil 96 des vorderen Elements 17A ausgebildet ist, wobei die dichte Befestigung zwischen den beiden Elementen 17A und 17B durch Verschweißen der Teile 92 und 94 im Bereich 200 erfolgt, hier vorzugsweise durch Reib-, Rotations-, Vibrations- oder Laserschweißen.
Wie in den 1 und 2 zu erkennen ist, weist das hintere Element 17C eine besonders einfache Gestaltung auf, wobei seine Befestigungsmittel zur Befestigung am hinteren axialen Abschlußteil 998 des mittleren Elements 17B keine besonderen Dichtungsmittel erfordern, da sich der Befestigungsbereich dieser zwei Teile hinter dem Dichtungsgehäuse, außerhalb der Kammer 20 befindet.
Bei dem in den 1 und 2 veranschaulichten Beispiel ist das hintere Element 17C daher durch elastische Einpassung 100 über Rastkerben 102 und Nasen 104 am hinteren axialen Abschlußteil 98 befestigt.
Die erfindungsgemäße Gestaltung ist außerdem insofern besonders vorteilhaft, als sie den Zusammenbau der verschiedenen Bestandteile durch axiale Aneinanderschichtung ermöglicht, insbesondere entlang einer vertikalen Zusammenbaurichtung entsprechend der Achse X-X, beginnend mit dem vorderen Teil 17A, woraufhin nacheinander eingesetzt werden: die Feder 29, das mittlere Element 17B, das zuvor mit der Führungsbuchse 64 versehen wurde, um das Dichtungsgehäuse und die Führungsmittel des Kolbens zu bilden, anschließend das hintere Element 17C und schließlich die Kolbenstange 33 mit ihrem Kopf 40, wobei der Zusammenbau mit dem Einsetzen des elastischen Anschlagrings 106 endet, an dem die ringförmige hintere Querabschlußfläche der den Kolben bildenden Baueinheit 21, 42 zur Anlage kommt.
In der in 4 veranschaulichten Ausführungsvariante ist zu erkennen, daß das mittlere Element 17B und das hintere Element 17C einstückig als Formteil aus Kunststoff ausgeführt sind, wobei die Konzeption und die allgemeine Gestaltung der linken und rechten Teile des in 4 dargestellten einheitlichen Elements mit den zuvor unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 beschriebenen Gegebenheiten identisch sind.
In der in 5 veranschaulichten Ausführungsvariante, die insbesondere auf die Ausführung einer dichten Befestigung zwischen dem vorderen 17A und dem mittleren Element 17B durch Vibrationsschweißen abgestimmt ist, erkennt man, daß die Hülse 92 in einer formschlüssigen Aufnahme 94 eingesetzt ist, die radial nach außen offen ist, während die Gestaltung der Führungsbuchse 64 unverändert bleibt.
In der in 6 veranschaulichten Ausführungsvariante, die sich ebenso wie in dem in den 1 und 2 veranschaulichten Fall insbesondere für die Ausführung einer dichten Befestigung zwischen dem vorderen 17A und mittleren Element 17B durch Rotationsreibschweißen eignet, ist zu erkennen, daß der hintere axiale Abschlußteil 94 des vorderen Elements 17A in Form einer Hülse gestaltet ist, die in einer formschlüssigen Aufnahme eingesetzt ist, die einerseits durch den Ring 90 der Führungsbuchse 64 und andererseits durch den vorderen axialen Abschlußteil 92 des mittleren Elements 17B begrenzt wird.
In 7 ist schließlich eine Ausführungsvariante der nach hinten gerichteten axialen Anschlagmittel für den Kolben 21, 42 dargestellt, die hier durch einen äußeren Verschlußstopfen 108 gebildet werden, der elastisch um das freie hintere axiale Endteilstück des hinteren Elements 17C aufgesteckt ist.
Die Kolbenbuchse 42 weist wenigstens ein Loch oder eine Durchgangsausnehmung auf, um eine Verbindung zwischen dem inneren und äußeren Bereich der Kolbenbuchse 42 herzustellen.
Das Loch ist in Abhängigkeit von der axialen Bewegung des Kolbens 21 mit seiner Kolbenbuchse 42 beiderseits der Dichtlippe der vorderen Bewegungsdichtung 59A angeordnet. Wenn die Kupplung eingerückt ist, stellt das Loch eine Verbindung zwischen der hydraulischen Betätigungskammer 20 und dem äußeren Hauptbehälter her. Bei der Kupplungsbetätigung wird die Verbindung unterbrochen, da sich das Loch im Verhältnis zur Dichtung 59A mit Blick auf 2 nach vorn verschiebt.
Es können natürlich mehrere Löcher in einer gleichen Querebene vorgesehen sein, um einen größeren Druckmediumdurchlaß zu schaffen und um zu vermeiden, daß bei der Montage eine Winkelausrichtung vorgenommen werden muß, wobei die Löcher 62 winklig gleichmäßig verteilt sind.
Die Verbindung zwischen der Hydraulikkammer 20 und dem Behälter erfolgt durch die Löcher und den axialen ringförmigen Zwischenraum, der zwischen der zylindrischen Außenfläche der Kolbenbuchse 42 und der zylindrischen Innenfläche der Innenbohrung 22A des massi ven Mittelteils 54 des mittleren Elements 17B begrenzt wird.
Nach einem in den Figuren nicht dargestellten Aspekt kann, um zu verhindern, daß Druckmedium nach außen austritt, ein Dichtungsbalg vorgesehen sein, der zwischen dem Zylinderkörper 17 und der Kolbenstange 33, beispielsweise zwischen dem mittleren Element 17B und der Kolbenstange, zum Einsatz kommt.
Durch das Vorhandensein von zwei Bewegungsdichtungen 59A, 59C können jedoch die Voraussetzungen dafür geschaffen werden, daß sich die Verwendung eines formschlüssigen Dichtungsbalgs erübrigt.
In diesem Fall kann bei Bedarf eine (nicht dargestellte) formschlüssige Abdeckkappe zum Schutz des hinteren Elements 17C vorgesehen sein, die beispielsweise um die hintere Hülse 27C des mittleren Elements 17B herum befestigt wird und die das hintere Element 17C umgibt, während die Kolbenstange 33 durch sie hindurchgeht.
Eine solche Schutzkappe kann einen Dichtungsbalg umgeben.

Claims

Vorrichtung (10) zur hydraulischen Betätigung einer Kupplung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit wenigstens einem Zylinder mit einem Zylinderkörper (17), der einen vorderen Boden (24) umfaßt und der nach hinten offen ist, in dessen Innenbohrung (22) ein Kolben (21, 42) axial verschiebbar gelagert ist, unter Einfügung wenigstens einer Bewegungsdichtung (59A, 59C), die am Zylinderkörper (17, 17B) angebracht ist, um mit dem äußeren Umfang (42) des Kolbens (21) zusammenzuwirken, wobei der Kolben (21) eine vorderseitige Fläche (31), die eine Hydraulikkammer (20) begrenzt, und eine rückseitige Fläche (32) aufweist, die mit einer Kolbenstange (33) zusammenwirkt, wobei der Zylinderkörper (17), von vorn nach hinten axial hintereinander angeordnet, wenigstens ein einseitig geschlossenes vorderes Element (17A), das den besagten Boden (24) enthält, und ein mittleres Element (17B) umfaßt, die dicht aneinander befestigt sind, und wobei die besagte Innenbohrung zwei, ein vorderes und ein hinteres, koaxiale und konzentrische Teilstücke (62, 60) zur Führung des Kolbens (21, 42) bei seiner axialen Verschiebung umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die vorderen (62) und hinteren (60) Teilstücke zur Führung des Kolbens (21, 42) bei seiner axialen Verschiebung zum mittleren Element (17B, 64) des Zylinderkörpers gehören.
Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das hintere Führungsteilstück (60) direkt im mittleren Element (17B) des Zylinderkörpers (17) ausgebildet ist und daß das vordere Führungsteilstück (62) in einer im mittleren Element (17B) angebrachten inneren mittigen Führungsbuchse (64) ausgebildet ist.
Betätigungsvorrichtung nach dem vorangehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß das mittlere Element (17B) und die Führungsbuchse (64) Mittel zur Positionierung und Zentrierung (74, 76, 80, 82) der Buchse (64) im Verhältnis zum mittleren Element (17B, 22B) umfassen, um die Koaxialität und die Konzentrizität der zwei vorderen (62) und hinteren (60) Führungsteilstücke sicherzustellen.
Betätigungsvorrichtung nach dem vorangehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Positionierung und Zentrierung der Buchse (34) im Verhältnis zum mittleren Element (17B) eine zylindrische Zentriersitzfläche (80) und eine radial ausgerichtete Querfläche (64) zur axialen Positionierung umfassen, die zur Zentrierbuchse (64) gehören und die mit einer formschlüssigen zylindrischen Zentriersitzfläche (74) und einer radial ausgerichteten Querfläche (76) zur axialen Positionierung zusammenwirken, die zum mittleren Element (17B, 22B) gehört.
Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierbuchse (64) im mittleren Element (17B, 22B) durch axiales Einsetzen von vorn nach hinten angebracht ist.
Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 5 in Kombination mit Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrische Zentriersitzfläche (80) der Zentrierbuchse (64) eine konvexe Sitzfläche ist und daß die radial ausgerichtete Querfläche zur axialen Positionierung, die zur Zentrierbuchse gehört, axial nach hinten ausgerichtet ist.
Betätigungsvorrichtung nach dem vorangehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet daß das mittlere Element (17B) eine abgestufte Innenbohrung (22B) umfaßt, die wenigstens ein hinteres Teilstück (60) mit kleinerem Durchmesser, das das besagte hintere Teilstück zur Führung des Kolbens bei seiner axialen Verschiebung bildet, und wenigstens ein vorderes Teilstück (74) enthält, dessen Innenfläche die konkave zylindrische Zentriersitzfläche bildet, die zum mittleren Element (17B, 22B) gehört.
Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die besagte wenigstens eine Dichtung (59A, 59C) axial zwischen einer zum mittleren Element gehörenden, radial ausgerichteten Querfläche (67) und einer radial ausgerichteten hinteren Querabschlußfläche (82) der Zentrierbuchse (64) eingefügt ist.
Betätigungsvorrichtung nach dem vorangehenden Anspruch in Kombination mit Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die besagte wenigstens eine Dichtung (59C) in einem Zwischenteilstück (68) der abgestuften Bohrung (22B) angebracht ist, das axial im Verhältnis zum hinteren Teilstück mit kleinerem Durchmesser (60) durch eine Schulter begrenzt wird, die die besagte zum mittleren Element (17B, 22B) gehörende, radial ausgerichtete Querfläche bildet.
Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei Dichtungen, eine vordere (59A) und eine hintere (59C), umfaßt, die axial zwischen der besagten zum mittleren Element (17B, 22B) gehörenden, radial ausgerichteten Querfläche (67) und der besagten vorderen Abschlußquerfläche (82) der Führungsbuchse (64) unter Einfügung eines Abstandsstücks (75) zwischen den beiden Dichtungen eingefügt sind.
Betätigungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderkörper (17) ein axial nach hinten offenes hinteres Element (17C) umfaßt, das an der Rückseite des mittleren Elements (17B) befestigt ist.
Betätigungsvorrichtung nach dem vorangehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß das hintere Element (17C) einstückig mit dem mittleren Element (17B) ausgeführt ist.
Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das hintere Element (17C) durch elastische Einpassung (102, 104) am hinteren Teil (98) des mittleren Elements (17B) befestigt ist.
Betätigungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das mittlere Element (17B) als Formteil aus Kunststoff ausgeführt ist.
Betätigungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsbuchse (64) als Formteil aus Kunststoff ausgeführt ist.
Betätigungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die vorderen (17A) und mittleren (17B) Elemente durch Schweißen mit indirekter Wärmezufuhr dicht aneinander befestigt sind.
Betätigungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierbuchse (64) und das mittlere Element (17B) durch Schweißen mit indirekter Wärmezufuhr aneinander befestigt sind.
Betätigungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das mittlere Element (17B) des Zylinderkörpers (17) in Form einer quer angeordneten Befestigungsplatte zur Befestigung der Betätigungsvorrichtung (10) gestaltet ist.