DE102009034402A1 - Hydraulic cylinder i.e. master cylinder, for hydraulic release system, that is utilized for actuating clutch of motor vehicle, has annular sealing-/stripping element between piston and housing, and formed as single piece at piston - Google Patents

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Abstract

The cylinder has a piston (2) movable using a piston rod (3) and guided into a cylindrical housing (1). An annular sealing-/stripping element (4) is provided between the piston and the cylindrical housing. The sealing-/stripping element is formed as a single piece at the piston by injection molding. The piston and the sealing-/stripping element are produced in a two-phase injection molding. The piston is made from vyncolit material. An inner diameter of the sealing-/stripping element is smaller than the diameter of the piston.

Description

Die Erfindung betrifft einen Hydraulikzylinder mit einem in einem Zylindergehäuse geführten und mittels einer Kolbenstange bewegbaren Kolben und mit wenigstens einem zwischen Kolben und Zylindergehäuse vorgesehenen Dicht-/Abstreifelement.The The invention relates to a hydraulic cylinder with a in a cylinder housing guided and movable by a piston rod piston and at least one between the piston and the cylinder housing provided sealing / wiping element.

Gattungsgemäße Hydraulikzylinder finden beispielsweise in Kupplungsausrücksystemen zur Betätigung einer Kupplung eines Kraftfahrzeuges Anwendung. Ein in Kupplungsausrücksystemen eingesetzter Geberzylinder umfasst einen Kolben, der in einem mit Fluid durchströmbaren Zylindergehäuse geführt und über eine Kolbenstange bewegbar ist. Üblicherweise ist das Zylindergehäuse aus Kunststoff gefertigt und weist einen Zulaufanschluss und einen Druckanschluss sowie einen als Sackloch gestalteten Druckraum auf, in dem der Kolben axial verschiebbar angeordnet ist. Der Druckraum wird durch eine Führungshülse gebildet, welche den Kolben umschließt. An einem Ende ist der Kolben mit der Kolbenstange verbunden, durch die der Kolben betätigt wird. Dabei besteht insbesondere im Bereich des der Kolbenstange zugewandten Endes des Kolbens die Gefahr, dass Schmutzpartikel in den Druckraum gelangen können. Dies kann zu Beschädigungen an den Reibflächen zwischen dem Kolben und der Innenwand der Führungshülse und somit zu Betriebsstörungen bei den bekannten Hydraulikzylindern führen.generic Hydraulic cylinders find, for example, in Kupplungsausrücksystemen for actuating a clutch of a motor vehicle application. A master cylinder used in clutch release systems comprises a piston which can be flowed through in a fluid Cylinder housing guided and over a Piston rod is movable. Usually, the cylinder housing made of plastic and has an inlet connection and a Pressure connection and designed as a blind hole pressure chamber, in which the piston is arranged axially displaceable. The pressure room is formed by a guide sleeve which enclosing the piston. At one end is the piston with connected to the piston rod through which the piston is actuated. In this case, in particular in the region of the piston rod facing At the end of the piston there is a risk of dirt particles in the pressure chamber can reach. This can damage the Friction surfaces between the piston and the inner wall of the guide sleeve and thus to malfunction in the known hydraulic cylinders to lead.

Aus dem Stand der Technik sind Lösungen bekannt, die diesen Nachteil beseitigen und ein Eindringen von Schmutzpartikeln in den Druckraum verhindern sollen. Zu diesem Zweck weisen gattungsgemäße Hydraulikzylinder Dichtelemente auf, die neben einer Abdichtung zwischen der Umfangsfläche des beweglichen Kolbens bzw. der Kolbenstange und einer zylindrischen Fläche des ortsfesten Zylindergehäuses auch als Abstreifelement fungieren. Ein derartiger Dicht- und Abstreifring wird beispielsweise in DE 36 01 746 C2 beschrieben.From the prior art solutions are known which eliminate this disadvantage and should prevent the ingress of dirt particles in the pressure chamber. For this purpose, generic hydraulic cylinders have sealing elements which, in addition to a seal between the peripheral surface of the movable piston or the piston rod and a cylindrical surface of the stationary cylinder housing, also function as a stripping element. Such a sealing and scraper ring is, for example, in DE 36 01 746 C2 described.

Aus DE 44 35 260 A1 ist ein Geberzylinder für die Betätigung einer Fahrzeugkupplung bekannt, der mit zwei axial versetzten Buchsen versehen ist, in denen ein Kolben verschiebbar geführt ist. Dabei sind die Buchsen aus Stahl gefertigt, wobei der Kolben gegenüber jeder der Buchsen durch separate Dichtungen abgedichtet ist. Durch den Einsatz von zwei Buchsen soll erreicht werden, dass die Kolbendichtungen unabhängig von der Kolbenbewegung den Übergangsbereich zwischen den Buchsen nicht erreichen und so eine wirkungsvolle Abdichtung sicherstellen. Allerdings bedeutet dies einen großen Fertigungsaufwand bei gleichzeitiger Vergrößerung des Gewichtes sowie des Bauraumes des Geberzylinders.Out DE 44 35 260 A1 a master cylinder for the actuation of a vehicle clutch is known, which is provided with two axially offset bushings in which a piston is guided displaceably. The bushings are made of steel, whereby the piston is sealed against each of the bushings by separate seals. The use of two bushings is to ensure that the piston seals, regardless of the piston movement, do not reach the transition area between the bushes and thus ensure an effective seal. However, this means a large manufacturing effort while increasing the weight and the space of the master cylinder.

Auch die in DE 696 11 891 T2 offenbarte hydraulische Kraftfahrzeug-Kupplungsbetätigung mit einem metallischer Kolben weist einen in seiner Herstellung ebenfalls aufwendigen Hydraulikzylinder auf, dessen aus Kunststoff ausgeführter Zylinderkörper aus wenigstens zwei Teilen besteht und wenigstens eine Dichtung trägt, die mit dem Kolben zusammenwirkt.Also in DE 696 11 891 T2 disclosed hydraulic motor vehicle clutch actuation with a metallic piston has a hydraulic cylinder which is likewise complicated in its manufacture, the cylinder body made of plastic consists of at least two parts and carries at least one seal which cooperates with the piston.

Ein aus DE 10 2005 041 418 A1 bekannter Geberzylinder für eine hydraulische Kupplungsbetätigung weist ein Dichtelement auf, das an dem Kolben befestigt und mit diesem mitbewegbar ist. Durch das mit der Bewegung des Kolbens mitgeführte Dichtelement soll ein Eindringen von Schmutzpartikeln in den Spalt zwischen dem Kolben und der Innenwand des Zylindergehäuses verhindert werden. Dieses Dichtelement ist formschlüssig mit dem Kolben verbunden, indem beispielsweise der Kolben an seinem der Kolbenstange zugewandten Ende eine radiale Hinterschneidung oder dergleichen aufweist, in der das Dichtelement lösbar gehalten ist. Dadurch erschwert sich aber die Fertigung dieses bekannten Geberzylinders, da das Dichtelement entsprechend befestigt werden muss.On off DE 10 2005 041 418 A1 known master cylinder for a hydraulic clutch actuation has a sealing element which is attached to the piston and mitbewegbar with this. By entrained with the movement of the piston sealing element to prevent penetration of dirt particles into the gap between the piston and the inner wall of the cylinder housing. This sealing element is positively connected to the piston, for example, by the piston at its end facing the piston rod has a radial undercut or the like, in which the sealing element is releasably held. However, this complicates the production of this known master cylinder, since the sealing element must be secured accordingly.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen gattungsgemäßen Hydraulikzylinder zu entwickeln, der sich durch eine bauraum- und gewichtsreduzierte Bauweise und funktionssichere Arbeitsweise auszeichnet sowie einen geringen Fertigungsaufwand aufweist.The The object of the invention is a generic Hydraulic cylinder to develop, which is characterized by a space and Weight-reduced design and functionally reliable operation is characterized and has a low production cost.

Diese Aufgabe wird mit einem Hydraulikzylinder mit den Merkmalen des ersten Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.These Task is with a hydraulic cylinder with the characteristics of the first Patent claim solved. Advantageous training results from the dependent claims.

Erfindungsgemäß ist das Dicht-/Abstreifelement einstückig an den Kolben angeformt. Dabei ist das Dicht/Abstreifelement vorzugsweise durch Spritzgießen an den Kolben angeformt. Der Kolben und das Dicht-/Abstreifelement sind in einem Zwei-Phasen-Spritzgießverfahren hergestellt. Der Kolben besteht vorzugsweise aus dem Werkstoff Vyncolit und das Dicht-/Abstreifelement aus dem Werkstoff EPDM.According to the invention the sealing / stripping element integrally formed on the piston. In this case, the sealing / wiping element is preferably by injection molding formed on the piston. The piston and the sealing / wiping element are manufactured in a two-phase injection molding process. The piston is preferably made of the material Vyncolit and the Sealing / scraper element made of EPDM material.

Das Dicht-/Abstreifelement ist ringförmig ausgebildet, wobei das Dicht-/Abstreifelement nahe dem kolbenstangenseitigen Ende des Kolbens an den Kolben angeformt ist. Der Innendurchmesser des Dicht-/Abstreifelementes ist kleiner als der Durchmesser des Kolbens und der Außendurchmesser des Dicht-/Abstreifelementes ist etwas größer als der Durchmesser des Kolbens. An dem Außendurchmesser des Dicht-/Abstreifelementes ist eine als Abstreifkante ausgebildete Durchmesservergrößerung vorgesehen. Vorzugsweise ist der Hydraulikzylinder ein Geberzylinder eines hydraulischen Ausrücksystems.The sealing / stripping element is annular, wherein the sealing / stripping element is formed near the piston rod end of the piston to the piston. The inner diameter of the sealing / stripping element is smaller than the diameter of the piston and the outer diameter of the sealing / stripping element is slightly larger than the diameter of the piston. At the outer diameter of the sealing / stripping element, a diameter enlargement designed as a scraping edge is provided. Preferably, the hydraulic cylinder is a master cylinder of a hydraulic Ausrücksys tems.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.The Invention will be described below with reference to an embodiment explained in more detail.

Es zeigen:It demonstrate:

1 eine Schnittdarstellung eines Hydraulikzylinders mit der erfindungsgemäßen Weiterentwicklung 1 a sectional view of a hydraulic cylinder with the invention further development

2a eine schematische Darstellung eines Kolbens mit einem Dicht-/Abstreifelement 2a a schematic representation of a piston with a sealing / wiping element

2b eine Schnittdarstellung von 2a. 2 B a sectional view of 2a ,

In 1 ist als Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Hydraulikzylinders ein Geberzylinder eines Kupplungsausrücksystems in einer Schnittdarstellung gezeigt, wobei die einzelnen Bauteile nur schematisch dargestellt sind.In 1 is shown as an exemplary embodiment of a hydraulic cylinder according to the invention, a master cylinder of a clutch release system in a sectional view, wherein the individual components are shown only schematically.

In an sich bekannter Art und Weise wird in einem Zylindergehäuse 1 des Geberzylinders ein aus einem Kunststoff bestehender Kolben 2 axial verschiebbar geführt. Der Kolben 2 begrenzt dabei auf einer Seite einen hier nicht gezeigten Druckraum, während er mit seiner gegenüberliegenden Stirnseite an einer Kolbenstange 3 befestigt ist, mittels der die Betätigung des Kolbens 2 erfolgt. Die Kolbenstange 3 greift hierbei in eine Aufnahme 2.1 des Kolbens 2 ein.In a conventional manner is in a cylinder housing 1 the master cylinder a piston made of a plastic 2 guided axially displaceable. The piston 2 limited on one side of a pressure chamber, not shown here, while it with its opposite end on a piston rod 3 is attached, by means of the operation of the piston 2 he follows. The piston rod 3 engages in a recording 2.1 of the piston 2 one.

Nahe der Aufnahme 2.1 ist umfangsseitig an dem bewegbaren Kolben 2 ein Dicht- und Abstreifelement 4 vorgesehen, das mit der Innenwand des ortsfesten Zylindergehäuses 1 zusammenwirkt. Dieses Dicht-/Abstreifelement 4 besteht ebenfalls aus einem Kunststoff und ist an den Kolben 2 vorzugsweise durch Spritzgießen angeformt. In den 2a und 2b ist der Kolben 2 mit angeformtem Dicht-/Abstreifelement 4 dargestellt.Near the picture 2.1 is circumferentially on the movable piston 2 a sealing and stripping element 4 provided with the inner wall of the stationary cylinder housing 1 interacts. This sealing / wiping element 4 also consists of a plastic and is attached to the piston 2 preferably formed by injection molding. In the 2a and 2 B is the piston 2 with molded sealing / wiping element 4 shown.

Als Werkstoff findet der Kunststoff EPDM für das Dicht-/Abstreifelement 4 und für den Kolben 2 der Kunststoff Vyncolit Anwendung. Es ist aber auch der Einsatz eines anderen spritzgießbaren Kunststoffes möglich.The material used is the plastic EPDM for the sealing / wiping element 4 and for the piston 2 the plastic Vyncolit application. But it is also the use of another injection-moldable plastic possible.

Das Dicht-/Abstreifelement 4 ist ringförmig ausgebildet, wobei der Durchmesser Kd des Kolbens 2 etwas kleiner als der Außendurchmesser D des Dicht-/Abstreifelementes 4 aber größer als der Innendurchmesser d des Dicht-/Abstreifelementes 4 ist. Der Außendurchmesser D zeigt zudem einen sich in Richtung Kolbenstange 3 leicht vergrößernden Wert. Die sich dadurch an dem dem Zylindergehäuse 1 zugewandten Außenumfang des Dicht-/Abstreifelementes 4 ausgebildete Schräge hat die Funktion einer Abstreifkante 4.1.The sealing / stripping element 4 is annular, wherein the diameter Kd of the piston 2 slightly smaller than the outer diameter D of the sealing / stripping element 4 but larger than the inner diameter d of the sealing / stripping element 4 is. The outer diameter D also shows a towards the piston rod 3 slightly increasing value. This is due to the cylinder housing 1 facing outer periphery of the sealing / stripping element 4 trained slope has the function of a wiper edge 4.1 ,

Die Herstellung des Hydraulikzylinders mit dem Kolben 2 mit angeformtem Dicht-/Abstreifelement 4 wird vorzugsweise mittels Spritzgießverfahren verwirklicht. Hierbei wird in einer ersten Phase der Kolben 2 mit dem Werkstoff Vyncolit gespritzt. In einer zweiten Phase erfolgt dann das Spritzgießen des Dicht-/Abstreifelementes 4.The production of the hydraulic cylinder with the piston 2 with molded sealing / wiping element 4 is preferably realized by injection molding. Here, in a first phase of the piston 2 sprayed with the material Vyncolit. In a second phase, the injection molding of the sealing / stripping element takes place 4 ,

Voraussetzung für den Erhalt eines einzigen, aus zwei Komponenten bestehenden Bauteiles (Kolben 2 und Dicht-/Abstreifelement 4), ist das Vorhandensein eines Einspritzwerkzeuges mit zwei verschiedenen Einspritzpunkten.Prerequisite for obtaining a single, two-component component (piston 2 and sealing / wiping element 4 ), is the presence of an injection tool with two different injection points.

Der im Ergebnis des Fertigungsprozesses erhaltene Kolben 2 mit integriertem Dicht-/Abstreifelement 4 benötigt gegenüber den bekannten Hydraulikzylindern des Standes der Technik, welche beispielsweise, um eine bessere Abdichtung zu erzielen, zwei axial versetzte Buchsen oder Metallkolben einsetzen, weniger Bauraum bzw. weniger Gewicht.The piston obtained as a result of the manufacturing process 2 with integrated sealing / wiping element 4 requires compared to the known hydraulic cylinders of the prior art, which, for example, to achieve a better seal, use two axially offset bushings or metal piston, less space or less weight.

Durch die Ausbildung des Kolbens 2 mit angeformtem Dicht-/Abstreifelement 4 ist der Hydraulikzylinder leichter montierbar, da nicht mehr separate Bauteile sondern ein einziges kompaktes Bauteil in Form des Kolbens 2 vorhanden ist. Es besteht auch nicht die Gefahr, dass sich das Dicht-/Abstreifelement 4 von dem Kolben 2 löst und es dadurch zu Betriebsstörungen bei dem Hydraulikzylinder kommt.By training the piston 2 with molded sealing / wiping element 4 the hydraulic cylinder is easier to assemble, as no longer separate components but a single compact component in the form of the piston 2 is available. There is also no risk that the sealing / stripping element 4 from the piston 2 triggers and thereby it comes to malfunction of the hydraulic cylinder.

11
Zylindergehäusecylinder housing
22
Kolbenpiston
2.12.1
Aufnahme für Kolbenstangeadmission for piston rod
33
Kolbenstangepiston rod
44
Dicht-/AbstreifelementSealing / stripping element
4.14.1
Abstreifkantestripping
DD
Außendurchmesser des Dicht-/Abstreifelementesouter diameter of the sealing / stripping element
dd
Innendurchmesser des Dicht-/AbstreifelementesInner diameter of the sealing / stripping element
Kdkd
Durchmesser des Kolbensdiameter of the piston

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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  • - DE 69611891 T2 [0005] - DE 69611891 T2 [0005]
  • - DE 102005041418 A1 [0006] DE 102005041418 A1 [0006]

Claims (10)

Hydraulikzylinder mit einem in einem Zylindergehäuse (1) geführten und mittels einer Kolbenstange (3) bewegbaren Kolben (2) und mit wenigstens einem zwischen Kolben (2) und Zylindergehäuse (1) vorgesehenen Dicht-/Abstreifelement (4), dadurch gekennzeichnet, dass das Dicht-/Abstreifelement (4) einstückig an den Kolben (2) angeformt ist.Hydraulic cylinder with one in a cylinder housing ( 1 ) and by means of a piston rod ( 3 ) movable piston ( 2 ) and at least one between pistons ( 2 ) and cylinder housing ( 1 ) provided sealing / stripping element ( 4 ), characterized in that the sealing / stripping element ( 4 ) in one piece to the piston ( 2 ) is formed. Hydraulikzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dicht/Abstreifelement (4) durch Spritzgießen an den Kolben (2) angeformt ist.Hydraulic cylinder according to claim 1, characterized in that the sealing / stripping element ( 4 ) by injection molding on the piston ( 2 ) is formed. Hydraulikzylinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (2) und das Dicht-/Abstreifelement (4) in einem Zwei-Phasen-Spritzgießverfahren hergestellt sind.Hydraulic cylinder according to claim 1 or 2, characterized in that the piston ( 2 ) and the sealing / stripping element ( 4 ) are produced in a two-phase injection molding process. Hydraulikzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (2) aus dem Werkstoff Vyncolit besteht.Hydraulic cylinder according to one of claims 1 to 3, characterized in that the piston ( 2 ) consists of the material Vyncolit. Hydraulikzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Dicht-/Abstreifelement (4) aus dem Werkstoff EPDM besteht.Hydraulic cylinder according to one of claims 1 to 4, characterized in that the sealing / stripping element ( 4 ) consists of the material EPDM. Hydraulikzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Dicht-/Abstreifelement (4) ringförmig ausgebildet ist.Hydraulic cylinder according to one of claims 1 to 5, characterized in that the sealing / stripping element ( 4 ) is annular. Hydraulikzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Dicht-/Abstreifelement (4) nahe dem kolbenstangenseitigen Ende des Kolbens (2) an den Kolben (2) angeformt ist.Hydraulic cylinder according to one of claims 1 to 6, characterized in that the sealing / stripping element ( 4 ) near the piston rod end of the piston ( 2 ) on the piston ( 2 ) is formed. Hydraulikzylinder nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Innendurchmesser (d) des Dicht-/Abstreifelementes (4) kleiner als der Durchmesser (Kd) des Kolbens (2) und der Außendurchmesser (D) des Dicht-/Abstreifelementes (4) etwas größer als der Durchmesser (Kd) des Kolbens (2) ist.Hydraulic cylinder according to claim 6 or 7, characterized in that the inner diameter (d) of the sealing / stripping element ( 4 ) smaller than the diameter (Kd) of the piston ( 2 ) and the outer diameter (D) of the sealing / stripping element ( 4 ) slightly larger than the diameter (Kd) of the piston ( 2 ). Hydraulikzylinder nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Außendurchmesser (D) des Dicht-/Abstreifelementes (4) eine als Abstreifkante (4.1) ausgebildete Durchmesservergrößerung vorgesehen ist.Hydraulic cylinder according to claim 8, characterized in that on the outer diameter (D) of the sealing / stripping element ( 4 ) as a scraping edge ( 4.1 ) formed diameter enlargement is provided. Hydraulikzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydraulikzylinder ein Geberzylinder eines hydraulischen Ausrücksystems ist.Hydraulic cylinder according to one of claims 1 to 9, characterized in that the hydraulic cylinder is a master cylinder a hydraulic release system is.
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