DE102012215506A1

DE102012215506A1 - Nehmerzylinder für ein hydraulisches Ausrücksystem

Info

Publication number: DE102012215506A1
Application number: DE102012215506A
Authority: DE
Inventors: Vadim Wagner; Jochen Blauhut
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2011-09-16
Filing date: 2012-08-31
Publication date: 2013-03-21
Also published as: WO2013037345A1; DE112012003871A5

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Nehmerzylinder für ein hydraulisches Ausrücksystem einer Reibungskupplung von Fahrzeugen, mit einem konzentrisch zu einer Getriebeeingangswelle angeordneten Zylindergehäuse und mit einer in einer Längsbohrung des Zylindergehäuses radial beabstandet zur Bildung eines kreisringförmigen Druckraums vorgesehenen Führungshülse, wobei in dem Druckraum ein Ringkolben axial verschiebbar geführt ist, an welchem druckraumseitig eine Abdichtung angeordnet ist, die aus einem mit dem Ringkolben verbundenen Dichtungsträger und einem in einer Aufnahmeöffnung des Dichtungsträgers aufgenommenen Dichtungselement besteht. Erfindungsgemäß ist in dem Dichtungsträger zumindest eine Entlüftungsbohrung vorgesehen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Nehmerzylinder für ein hydraulisches Ausrücksystem einer Reibungskupplung von Fahrzeugen, mit einem konzentrisch zu einer Getriebeeingangswelle angeordneten Zylindergehäuse und mit einer in einer Längsbohrung des Zylindergehäuses radial beabstandet zur Bildung eines kreisringförmigen Druckraums vorgesehenen Führungshülse, wobei in dem Druckraum ein Ringkolben axial verschiebbar geführt ist, an welchem druckraumseitig eine Abdichtung angeordnet ist, die aus einem mit dem Ringkolben verbundenen Dichtungsträger und einem in einer Aufnahmeöffnung des Dichtungsträgers aufgenommenen Dichtungselement besteht.
Ein derartiges Ausrücksystem ist beispielsweise aus DE 197 24 988 A1 bekannt. Mit dem Ringkolben des Nehmerzylinders ist ein aus Kunststoff, Aluminium oder einem Nichteisen-Metallguss hergestellter Dichtungsträger formschlüssig verbunden. Das elastische Dichtungselement wird in einer Aufnahme des Dichtungsträgers formschlüssig aufgenommen, wobei zur besseren Befestigung der Dichtung innerhalb der Aufnahme verschiedene Versteifungselemente im bzw. am Dichtungsträger vorgesehen sind.
Auch in DE 10 2008 009 655 A1 wird ein gattungsgemäßes hydraulisches Ausrücksystem – auch als Zentralausrücker (CSC – Concentric Slave Cylinder) bekannt – beschrieben, bei welchem der Ringkolben des Nehmerzylinders druckraumseitig mit einem Dichtungselement versehen ist, das von einem stirnseitig an dem Ringkolben befestigten Dichtungsträger aufgenommen wird. Das Dichtungselement wird von einer Lippendichtung mit einer äußeren Lippe und einer inneren Lippe, die V-förmig radial gespreizt zueinander angeordnet sind, gebildet. Dabei kommt die äußere Lippe an dem Innendurchmesser des Zylindergehäuses und die innere Lippe an dem Außendurchmesser der Führungshülse dichtend zur Anlage. Mit seinem einen Dichtungsfuß sowie einen Dichtungsrücken umfassenden Dichtungskörper greift das Dichtungselement zur Schaffung einer formschlüssigen Verbindung in eine korrespondierende Aufnahme des Dichtungsträgers ein.
Bei der Montage von Dichtungsträger und Dichtungselement kann bei den Lösungen des Standes der Technik allerdings ein Problem auftreten, das zu Störungen und Beschädigungen bei hydraulischen Ausrücksystemen führen kann: Sobald das Dichtungselement mit seinem Dichtungskörper mit den Seitenwänden der Dichtungsaufnahme des Dichtungsträgers in Kontakt steht, kann die zwischen dem Dichtungselement und dem Dichtungsträger vorhandene Luft nicht mehr entweichen. Im weiteren Montageverlauf wird die so eingeschlossene Luft in der Dichtungsaufnahme des Dichtungsträgers komprimiert. Zur Vollendung der Montage von Dichtungselement und Dichtungsträger müssen nun hohe Montagekräfte aufgewandt werden. Es kann passieren, dass durch die innerhalb der Dichtungsaufnahme vorhandenen Lufteinschlüsse die Dichtung nicht richtig montiert werden kann. Das wiederum kann ein Ausknüpfen oder Ausreißen der Dichtung zur Folge haben. Der Nehmerzylinder muss aufwendig demontiert bzw. verschrottet werden.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, Ausfälle oder Funktionsbeeinträchtigungen durch mangelhafte Abdichtungen bei Nehmerzylindern für hydraulische Ausrücksysteme zu verringern sowie den Montageprozess zu erleichtern.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des ersten Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Bei einem Nehmerzylinder für ein hydraulisches Ausrücksystem einer Reibungskupplung von Fahrzeugen, mit einem konzentrisch zu einer Getriebeeingangswelle angeordneten Zylindergehäuse und mit einer in einer Längsbohrung des Zylindergehäuses radial beabstandet zur Bildung eines kreisringförmigen Druckraums vorgesehenen Führungshülse, wobei in dem Druckraum ein Ringkolben axial verschiebbar geführt ist, an welchem druckraumseitig eine Abdichtung angeordnet ist, die aus einem mit dem Ringkolben verbundenen Dichtungsträger und einem in einer Aufnahmeöffnung des Dichtungsträgers aufgenommenen Dichtungselement besteht, ist erfindungsgemäß in dem Dichtungsträger zumindest eine Entlüftungsbohrung vorgesehen.
Dabei ist die in axialer oder annähernd axialer Richtung verlaufende Entlüftungsbohrung in einem radial angeordneten Boden des im Querschnitt im Wesentlichen U-förmig ausgebildeten Dichtungsträgers vorgesehen.
In vorteilhafter Weise sind mehrere Entlüftungsbohrungen über den Umfang verteilt in dem Dichtungsträger angeordnet.
In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung ist in dem Boden des Dichtungsträgers auf der dem Dichtungselement zugewandten Seite eine radial umlaufende Nut vorgesehen, die vorzugsweise eine bezüglich einer Spaltextrusion optimierte Ausbildung aufweist.
Eine weitere vorteilhafte Ausbildung sieht vor, dass in der Nut weitere Entlüftungsbohrungen angeordnet sind.
Vorzugsweise ist der Dichtungsträger aus Kunststoff hergestellt.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigen:
1 einen Teilschnitt eines Nehmerzylinders gemäß dem Stand der Technik;
2 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Nehmerzylinders in einem Teilschnitt
3 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Nehmerzylinders in einem Teilschnitt
1 zeigt einen Teilausschnitt aus einem Nehmerzylinder (CSC) gemäß dem Stand der Technik. Der Nehmerzylinder weist ein konzentrisch zu einer Getriebeeingangswelle – hier durch eine Rotationsachse A dargestellt – angeordnetes Zylindergehäuse 1 auf. In einer Längsbohrung des Zylindergehäuses 1 ist radial beabstandet zur Bildung eines kreisringförmigen Druckraums 2 eine Führungshülse 3 vorgesehen. Dabei ist in dem Druckraum 2 ein (hier nicht gezeigter) Ringkolben axial verschiebbar angeordnet.
Des Weiteren sind in schematischer Darstellung ein Dichtungsträger 4 und ein Dichtungselement 5 während des Montageprozesses zu sehen. Dabei stellen Dichtungsträger 4 und das von diesem aufgenommene Dichtungselement 5 im montierten Zustand eine Abdichtung dar, die mittels Dichtungsträger 4 axial an dem Ringkolben befestigt ist und zusammen mit dem Zylindergehäuse 1 und der Führungshülse 3 den Druckraum 2 einschließt. Auf den weiteren Aufbau bzw. die Wirkungsweise des Nehmerzylinders soll hier nicht näher eingegangen werden, da es nicht erfindungswesentlich ist.
Im Folgenden werden ein Dichtungsträger 4 und ein Dichtungselement 5 in einer konstruktiven Ausbildung beschrieben, wie sie üblicherweise bei gattungsgemäßen Nehmerzylindern zum Einsatz kommen: Der Dichtungsträger 4 weist eine im Querschnitt im Wesentlichen U-förmig ausgebildete, ringförmig verlaufende, Aufnahmeöffnung 4.0 zur Aufnahme des als Lippendichtung ausgebildeten, ringförmigen Dichtungselementes 5 auf.
Die hier im Querschnitt U-förmige Aufnahmeöffnung 4.0 wird aus einem radialen Boden 4.1 des Dichtungsträgers 4 und zwei axialen Schenkeln 4.2, 4.3 gebildet, die im montierten Zustand von Dichtungsträger 4 und Dichtungselement 5 einen Teil des Dichtungselementes 5 umfassen. Der äußere axiale Schenkel 4.2 ist dabei dem Zylindergehäuse 1 und der innere axiale Schenkel 4.3 der Führungshülse 3 zugewandt. Auf der vom Dichtungselement 5 abgewandten Rückseite des Bodens 4.1 des Dichtungsträgers 4 ist eine axial eingebrachte Aufnahmenut 4.4 zur Befestigung an dem Ringkolben (nicht dargestellt) vorgesehen. Das aus einem Elastomer gefertigte Dichtungselement 5 ist vorzugsweise eine Lippendichtung mit einer äußeren Lippe 5.1 und einer inneren Lippe 5.2, die V-förmig radial gespreizt zueinander angeordnet sind. Außerdem umfasst das Dichtungselement 5 einen Dichtungsfuß 5.3 sowie einen Dichtungsrücken 5.4, die den Teil des Dichtungselementes 5 darstellen, der in die korrespondierende Aufnahmeöffnung 4.0 des Dichtungsträgers 4 eingreift.
Der in 1 mit einem „M“ bezeichnet Pfeil zeigt die Montagerichtung bei der Montage von Dichtungselement 5 und Dichtungsträger 4 an. Während des Montageprozesses bilden sich zwischen dem Dichtungsfuß 5.3 des Dichtungselementes 5 und dem Boden 4.1 sowie einem Teil der Schenkel 4.2, 4.3 des Dichtungsträgers 4 Lufteinschlüsse X, die nicht entweichen können – mit den weiter oben beschriebenen nachteiligen Folgen.
Bei dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Nehmerzylinders ist der Montageprozess bereits fortgeschritten, da die zwischen dem Dichtungselement 5 und dem Dichtungsträger 4 in der Aufnahmeöffnung 4.0 vorhandene Luft entweichen kann. Der vorzugsweise aus Kunststoff hergestellte Dichtungsträger 4 und das aus einem Elastomer gefertigte Dichtungselement 5 befinden sich auch hier zwischen dem Zylindergehäuse 1 und der Führungshülse 3 in dem Druckraum 2 des Nehmerzylinders. Im Unterschied zum Stand der Technik weist der Dichtungsträger 4 zumindest eine Entlüftungsbohrung 4.5 auf, die in axialer Richtung im Boden 4.1 des Dichtungsträgers 4 angeordnet ist.
Während des Montagevorganges kann nun die sich in der Aufnahmeöffnung 4.0 des Dichtungsträgers 4, vor allem zwischen dem Dichtungsfuß 5.3 des Dichtungselementes 5 und dem Boden 4.1 des Dichtungsträgers 4, anstauende Luft durch die Entlüftungsbohrung 4.5 abtransportiert werden. Somit ist ein störungsfreier Montageprozess abgesichert und das Dichtungselement 5 kommt zu einer optimalen Anlage an den axialen Schenkeln 4.2, 4.3 und dem Boden 4.1 des Dichtungsträgers 4. Zur noch besseren und gleichmäßigeren Entlüftung können über den Umfang des Dichtungsträgers 4 verteilt mehrere, einen geringen Durchmesser aufweisende, Entlüftungsbohrungen 4.5 vorgesehen sein.
3 zeigt eine weitere Ausführungsmöglichkeit eines erfindungsgemäßen Nehmerzylinders. Hier ist auf der dem Dichtungselement 5 zugewandten Seite des Bodens 4.1 des Dichtungsträgers 4 eine radial umlaufende Nut 4.6 eingebracht. Diese Nut 4.6 zeigt eine hinsichtlich einer Spaltextrusion optimierte Ausbildung. Auch in der Nut 4.6 können noch weitere Entlüftungsbohrungen 4.5 vorgesehen sein, die die Abdichtung in diesem Bereich entlasten. Trotz geringer Größe sorgen die Entlüftungsbohrungen 4.5 für einen ausreichenden Abtransport der sich zwischen dem Dichtungsfuß 5.3 des Dichtungselementes 5 und dem Boden 4.1 des Dichtungsträgers 4 in der Aufnahmeöffnung 4.0 befindenden Luft aus dem Dichtungsträger 4 heraus. Somit stellt auch die Spaltextrusion in diesem Bereich kein Problem dar, da hier lokal keine kritischen Dehnungen entstehen können, die die Funktion der Dichtung beeinträchtigen.
Es wurde hier ein im Querschnitt im Wesentlichen U-förmig ausgebildeter, ringförmiger Dichtungsträger 4 beschrieben, der eine ebenso ausgebildete Aufnahmeöffnung 4.0 zur Aufnahme des als Lippendichtung ausgebildeten, ringförmigen Dichtungselementes 5 aufweist. Zur Verwirklichung der erfindungsgemäßen Lösung sind auch andere Ausbildungen von Dichtungsträger 4/Aufnahmeöffnung 4.0 und Dichtungselement 5 möglich, bei denen während der Montage – beim Einbringen des Dichtungselementes 5 in die Aufnahmeöffnung 4.0 des Dichtungsträger 4 – die sich in der Aufnahmeöffnung 4.0 anstauende Luft abtransportiert werden soll.
Durch den Einsatz des erfindungsgemäßen Nehmerzylinders mit dem neuen Dichtungsträger 4 kann ein kraftreduzierter Montagevorgang mit einer optimalen Verbindung von Dichtungselement 5 und Dichtungsträger 4 sichergestellt werden. Um beispielsweise beide Bauteile wieder zu trennen, müssten große Ausreißkräfte angreifen. Zudem können die durch eine fehlerhafte Abdichtung verursachten Ausfälle von Bauteilen des hydraulischen Ausrücksystems verringert werden.
Bezugszeichenliste

1: Zylindergehäuse
2: Druckraum
3: Führungshülse
4: Dichtungsträger
4.0: Aufnahmeöffnung
4.1: Boden
4.2: axialer Schenkel
4.3: axialer Schenkel
4.4: Aufnahmenut
4.5: Entlüftungsbohrung
4.6: Nut
5: Dichtungselement
5.1: äußere Lippe
5.2: innere Lippe
5.3: Dichtungsfuß
5.4: Dichtungsrücken
A: Rotationsachse
M: Montagerichtung
X: Lufteinschlüsse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 19724988 A1 [0002]
DE 102008009655 A1 [0003]

Claims

Nehmerzylinder für ein hydraulisches Ausrücksystem einer Reibungskupplung von Fahrzeugen, mit einem konzentrisch zu einer Getriebeeingangswelle angeordneten Zylindergehäuse (1) und mit einer in einer Längsbohrung des Zylindergehäuses (1) radial beabstandet zur Bildung eines kreisringförmigen Druckraums (2) vorgesehenen Führungshülse (3), wobei in dem Druckraum (2) ein Ringkolben axial verschiebbar geführt ist, an welchem druckraumseitig eine Abdichtung angeordnet ist, die aus einem mit dem Ringkolben verbundenen Dichtungsträger (4) und einem in einer Aufnahmeöffnung (4.0) des Dichtungsträgers (4) aufgenommenen Dichtungselement (5) besteht, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Dichtungsträger (4) zumindest eine Entlüftungsbohrung (4.5) vorgesehen ist.
Nehmerzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftungsbohrung (4.5) in einem radial angeordneten Boden (4.1) des im Querschnitt im Wesentlichen U-förmig ausgebildeten Dichtungsträgers (4) vorgesehen ist.
Nehmerzylinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftungsbohrung (4.5) in axialer oder annähernd axialer Richtung angeordnet ist.
Nehmerzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Entlüftungsbohrungen (4.5) über den Umfang verteilt in dem Dichtungsträger (4) angeordnet sind.
Nehmerzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Boden (4.1) des Dichtungsträgers (4) auf der dem Dichtungselement (5) zugewandten Seite eine radial umlaufende Nut (4.6) vorgesehen ist.
Nehmerzylinder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (4.6) eine bezüglich einer Spaltextrusion optimierte Ausbildung aufweist.
Nehmerzylinder nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der Nut (4.6) weitere Entlüftungsbohrungen (4.5) angeordnet sind.
Nehmerzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsträger (4) aus Kunststoff hergestellt ist.