DE102014215530A1 - Piston-cylinder arrangement and release system - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kolben-Zylinder-Anordnung, insbesondere für ein Kupplungsbetätigungssystem eines Kraftfahrzeuges, umfassend ein zylinderförmiges Gehäuse (2), in dem ein Kolben (5) axial beweglich gelagert ist, und eine Dichtung (7) aufweist, welche den Kolben (5) gegen einen, von dem Gehäuse (2) aufgespannten Druckraum (4) abdichtet, wobei die Dichtung (7) auf einem Stützring (6) angeordnet ist, welcher auf der Stirnseite (11) des Kolbens (5) aufsitzt. Bei einer Kolben-Zylinder-Anordnung, bei welcher eine Relativbewegung zwischen Kolben und Stützring verhindert wird, ist an dem Stützring (6) eine, in dem Kolben (5) arretierte Verdrehsicherung (9, 10) ausgebildet.The invention relates to a piston-cylinder arrangement, in particular for a clutch actuation system of a motor vehicle, comprising a cylindrical housing (2), in which a piston (5) is mounted axially movable, and a seal (7), which the piston (5 ) seals against a, of the housing (2) spanned pressure chamber (4), wherein the seal (7) on a support ring (6) is arranged, which on the end face (11) of the piston (5) is seated. In a piston-cylinder arrangement, in which a relative movement between the piston and the support ring is prevented, a, in the piston (5) locked against rotation (9, 10) is formed on the support ring (6).

Description

Die Erfindung betrifft eine Kolben-Zylinder-Anordnung, insbesondere für ein Kupplungsbetätigungssystem eines Kraftfahrzeuges, umfassend ein zylinderförmiges Gehäuse, in dem ein Kolben axial beweglich gelagert ist und eine Dichtung aufweist, welche den Kolben gegen einen, von dem Gehäuse aufgespannten Druckraum abdichtet, wobei die Dichtung auf einem Stützring angeordnet ist, welcher auf der Stirnseite des Kolbens aufsitzt, sowie ein Ausrücksystem.The invention relates to a piston-cylinder arrangement, in particular for a clutch actuation system of a motor vehicle, comprising a cylindrical housing in which a piston is mounted axially movable and having a seal which seals the piston against a, formed by the housing pressure chamber, wherein the Seal is arranged on a support ring which rests on the end face of the piston, and a release system.

In Kraftfahrzeugen werden Kupplungsbetätigungseinrichtungen eingesetzt, um den Kraftschluss zwischen einem Motor und einem Getriebe zu trennen bzw. herzustellen. Bei hydraulischen Kupplungsnehmerzylindern, bei welchen ein Kolben in einem zylinderförmigen Gehäuse axial beweglich gelagert ist, ist eine Dichtung mit Hilfe eines Stützrings direkt am Kolben befestigt. Die Dichtung dichtet den Kolben gegen einen, von dem zylinderförmigen Gehäuse gebildeten Druckraum ab, in welchem eine Hydraulikflüssigkeit den Kolben bewegt. Ohne Stützring würde die Dichtung bzw. die äußere/innere Dichtkante der Dichtung in den Zwischenraum zwischen Kolben und Druckraum gequetscht werden, was einen hohen Verschleiß bis hin zum Abriss der äußeren Dichtkante zur Folge hätte. In motor vehicles, clutch actuators are used to isolate or produce the frictional connection between an engine and a transmission. In hydraulic Kupplungsnehmerzylindern, in which a piston is mounted axially movable in a cylindrical housing, a seal with the aid of a support ring is attached directly to the piston. The seal seals the piston against a pressure chamber formed by the cylindrical housing in which a hydraulic fluid moves the piston. Without a support ring, the seal or the outer / inner sealing edge of the seal would be squeezed into the space between the piston and the pressure chamber, which would result in high wear up to the demolition of the outer sealing edge.

Nachteilig ist dabei aber, dass der Kolben und der Stützring sich im Betrieb der Kolben-Zylinder-Anordnung unabhängig voneinander bewegen können, was zu einer Relativbewegung zwischen Kolben und Stützring führt. Aufgrund dieser Relativbewegung verschleißt der Stützring im Betrieb sehr stark und der Kolben kann sich langsam in den Stützring hinein bohren, wie es in 5 dargestellt ist. The disadvantage here is that the piston and the support ring can move independently during operation of the piston-cylinder assembly, resulting in a relative movement between the piston and support ring. Due to this relative movement of the support ring wears out very strong during operation and the piston can slowly drill into the support ring, as in 5 is shown.

Um den Verschleiß zu unterbinden, ist es möglich, unterschiedliche verschleißunempfindliche Materialien für den Stützring zu verwenden. Allerdings ist noch kein verschleißunempfindliches Material bekannt, welches ein Eindringen des Kolbens in den Stützring zuverlässig verhindert.To prevent wear, it is possible to use different wear-resistant materials for the support ring. However, no wear-resistant material is known, which reliably prevents penetration of the piston into the support ring.

Um Spaltextrusionen der Dichtung zwischen dem Stützring und dem Gehäuse zuverlässig zu verhindern, ist es bekannt, den Kolben mit dem Stützring durch eine Gewindeverbindung zu verbinden. Allerdings kann durch die Gewindeverbindung die Relativbewegung zwischen Kolben und Stützring nicht vollständig unterbunden werden, da sich die Gewindeverbindung lockern kann.In order to reliably prevent gap extrusion of the seal between the support ring and the housing, it is known to connect the piston to the support ring by a threaded connection. However, the relative movement between piston and support ring can not be completely prevented by the threaded connection, since the threaded connection can loosen.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Kolben-Zylinder-Anordnung anzugeben, bei welcher der Verschleiß des Stützrings im Betrieb der Kolben-Zylinder-Anordnung mit einfachen Mitteln verhindert wird. The invention is therefore an object of the invention to provide a piston-cylinder assembly in which the wear of the support ring during operation of the piston-cylinder assembly is prevented by simple means.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass an dem Stützring eine an dem Kolben arretierte Verdrehsicherung ausgebildet ist. Durch eine solche Verdrehsicherung wird die Relativbewegung zwischen Kolben und Stützring verhindert, da der Stützring immer die Bewegung des Kolbens mitmacht. Dadurch wird der Verschleiß des Stützrings wesentlich minimiert. Eine Umstellung des Stützrings auf ein verschleißunempfindliches Material kann somit entfallen, wobei auch auf die Erstellung eines neuen Werkzeuges zur Herstellung des Stützrings und die Durchführung neuer Dauerlasttests verzichtet werden kann. Darüber hinaus wird die Verdrehsicherung ohne zusätzliche Zwischenteile realisiert.According to the invention the object is achieved in that on the support ring a locked against the piston rotation is formed. By such a rotation, the relative movement between the piston and the support ring is prevented because the support ring always participates in the movement of the piston. As a result, the wear of the support ring is substantially minimized. A change of the support ring on a wear-resistant material can thus be omitted, which can be dispensed with the creation of a new tool for the production of the support ring and the implementation of new continuous load tests. In addition, the rotation is realized without additional intermediate parts.

Vorteilhafterweise ist die Verdrehsicherung als mindestens ein Vorsprung des Stützrings ausgebildet, welcher in eine Ausnehmung des Kolbens eingreift. Durch diese besonders einfache Ausgestaltung der Verdrehsicherung wird eine kostengünstige Variante, welche trotzdem einfach herzustellen ist, gewährleistet.Advantageously, the rotation is formed as at least one projection of the support ring, which engages in a recess of the piston. This particularly simple embodiment of the rotation is a cost-effective variant, which is still easy to manufacture, guaranteed.

In einer Ausgestaltung überragt der Vorsprung den Stützring axial und greift in die sich von der Stirnseite des Kolbens axial erstreckende Ausnehmung ein. Diese Ausführungsform gewährleistet, dass der Stützring weiterhin direkt auf dem Kolben aufliegt, wodurch der Bauraum der Kolben-Zylinder-Anordnung beibehalten und auf zusätzliche Bauteile verzichtet werden kann.In one embodiment, the projection extends beyond the support ring axially and engages in the axially extending from the end face of the recess. This embodiment ensures that the support ring continues to rest directly on the piston, whereby the space to maintain the piston-cylinder assembly and can be dispensed with additional components.

In einer Variante sind zwei Vorsprünge gegenüberliegend an dem Stützring ausgebildet, welche in zwei sich gegenüberliegende Ausnehmungen des Kolbens eingreifen. Dadurch wird die Stabilität des Anliegens des Stützrings an dem Kolben verstärkt und die Relativbewegung zwischen Kolben und Stützring unterbunden.In a variant, two projections are formed opposite to the support ring, which engage in two opposing recesses of the piston. As a result, the stability of the abutment of the support ring is reinforced on the piston and prevented the relative movement between the piston and the support ring.

In einer Ausführungsform besteht der Stützring aus einem Kunststoff. Somit lässt sich der Stützring aus einem sehr kostengünstigen Material herstellen, welches auf Grund der speziellen konstruktiven Lösung keinem Verschleiß durch die Bewegung des Kolbens unterliegt.In one embodiment, the support ring is made of a plastic. Thus, the support ring can be made of a very inexpensive material, which is not subject to wear due to the movement of the piston due to the special design solution.

Eine Weiterbildung der Erfindung betrifft ein Ausrücksystem, umfassend eine Doppelkupplung, wobei jede Teilkupplung der Doppelkupplung einen Kolben aufweist, welcher mit einer Dichtung gegen einen, von einem zylinderförmigen Gehäuse aufgespannten Druckraum abgedichtet ist, wobei die Dichtung über einen Stützring auf einer Stirnseite des Kolbens gelagert ist und der Kolben über ein Lager an der Teilkupplung angreift. Bei einem Ausrücksystem, bei welchem ein Verschleiß des Stützrings zuverlässig unterbunden wird, ist der Stützring nach mindestens einem der in dieser Schutzrechtsanmeldung erläuterten Merkmale ausgebildet.A further development of the invention relates to a release system comprising a double clutch, wherein each partial clutch of the dual clutch has a piston which is sealed with a seal against a spanned by a cylindrical housing pressure chamber, wherein the seal is mounted on a support ring on an end face of the piston and the piston engages via a bearing on the part clutch. In a release system in which wear of the support ring is reliably prevented, the support ring is formed according to at least one of the features explained in this patent application.

Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon soll anhand der in den Zeichnungen dargestellten Figuren näher erläutert werden.The invention allows numerous embodiments. One of them will be explained in more detail with reference to the figures shown in the drawings.

Es zeigt:It shows:

1 ein Ausführungsbeispiel eines Ausrücksystems eines Kupplungsbetätigungssystems, 1 an embodiment of a release system of a clutch actuation system,

2 ein Ausführungsbeispiel des Stützrings, 2 an embodiment of the support ring,

3 ein Ausführungsbeispiel zur Anordnung des Stützrings auf dem Kolben, 3 an embodiment for the arrangement of the support ring on the piston,

4 ein Ausführungsbeispiel zur Anordnung einer Dichtung auf dem Kolben, 4 an embodiment for arranging a seal on the piston,

5 ein Ausführungsbeispiel für ein Eindringen des Kolbens in den Stützring nach dem Stand der Technik. 5 an embodiment for penetration of the piston in the support ring according to the prior art.

Gleiche Merkmale sind mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.Identical features are identified by the same reference numerals.

In 1 ist ein Ausschnitt aus einer Kolben-Zylinder-Anordnung 1 dargestellt, wie sie als Kupplungsnehmerzylinder in einer Kupplungsbetätigungseinrichtung eines Kraftfahrzeuges Anwendung findet. Dabei ist die Kolben-Zylinder-Anordnung 1 als Doppelkupplungsnehmerzylinder ausgebildet, welcher in Doppelkupplungsgetrieben eingesetzt wird. Ein Einsatz der Erfindung in einem Kupplungsnehmerzylinder mit nur einer Kolben-Zylinder-Anordnung zur Betätigung einer einzelnen Kupplung ist ebenfalls möglich.In 1 is a section of a piston-cylinder arrangement 1 illustrated how it is used as a clutch slave cylinder in a clutch actuator of a motor vehicle application. Here is the piston-cylinder arrangement 1 designed as a double clutch slave cylinder, which is used in dual-clutch transmissions. A use of the invention in a clutch slave cylinder with only a piston-cylinder arrangement for actuating a single clutch is also possible.

Die Kolben-Zylinder-Anordnung 1 besteht aus einem Gehäuse 2, welches sich rotationssymmetrisch um eine Welle 3 erstreckt. In dem Gehäuse 2 sind zwei ringförmig ausgebildete Druckräume 4a, 4b aufgespannt, in denen je ein Kolben 5a, 5b axial beweglich gelagert ist. Jeder Kolben 5a, 5b weist dabei in Richtung des Druckraumes 4a, 4b einen Stützring 6a, 6b auf, auf welchem eine Dichtung 7a, 7b angeordnet ist. Sowohl der Kolben 5a als auch der Kolben 5b führen an ein Einrück- oder Ausrücklager 8a, 8b, welches mit der jeweiligen, nicht weiter dargestellten Teilkupplung in einer Wirkverbindung steht und diese betätigt. The piston-cylinder arrangement 1 consists of a housing 2 which is rotationally symmetrical about a shaft 3 extends. In the case 2 are two ring-shaped pressure chambers 4a . 4b spanned, in each of which a piston 5a . 5b is mounted axially movable. Every piston 5a . 5b points in the direction of the pressure chamber 4a . 4b a support ring 6a . 6b on which a seal 7a . 7b is arranged. Both the piston 5a as well as the piston 5b lead to an engagement or release bearing 8a . 8b , which is in operative connection with the respective, not shown sub-coupling and actuates this.

Der Stützring 6a, 6b ist zweiteilig ausgebildet und besteht aus einem Innenring und einem Außenring, welche beide auf der Stirnseite 11 des Kolbens 5a, 5b, in deren Randbereichen aufsitzen. Innenring und Außenring sind dabei aus einem hochtemperaturbeständigen Kunststoff, beispielsweise PA9T ausgebildet, während die Kolben 5a, 5b ebenfalls aus einem Kunststoff, vorzugsweise PA 66 GF35, bestehen. The support ring 6a . 6b is formed in two parts and consists of an inner ring and an outer ring, both on the front side 11 of the piston 5a . 5b , sit in their peripheral areas. Inner ring and outer ring are made of a high temperature resistant plastic, such as PA9T, while the piston 5a . 5b also made of a plastic, preferably PA 66 GF35 exist.

In 2 sind als Beispiel die beiden Stützringe 6a dargestellt, welche auf dem Kolben 5a aufsitzen. Jeder Stützring 6a weist dabei zwei sich in axialer Richtung vom Stützring 6a weg erstreckende Vorsprünge 9a, 9b auf, die, wie in 3 dargestellt, in je eine Ausnehmung 10a, 10b des Kolbens 5a eingreifen. Dadurch, dass sich die Vorsprünge 9a, 9b wie auch die Ausnehmungen 10, 10b um 180° entgegengesetzt gegenüberliegen, wird eine besonders feste Positionierung des Stützrings 6a an dem Kolben 5a ermöglicht, weshalb sich der Stützring 6a mit dem Kolben 5a mit bewegt und eine Relativbewegung unterbunden wird. In 2 are the two support rings as an example 6a shown on the piston 5a seated. Every support ring 6a has two in the axial direction of the support ring 6a away protruding projections 9a . 9b on that, as in 3 represented, in each case a recess 10a . 10b of the piston 5a intervention. Thereby, that the projections 9a . 9b as well as the recesses 10 . 10b 180 ° opposite to each other, a particularly firm positioning of the support ring 6a on the piston 5a allows, which is why the support ring 6a with the piston 5a with moves and a relative movement is prevented.

Wie aus 4 ersichtlich, wird auf die Stützring 6a die jeweilige Dichtung 7a aufgesetzt. Durch den Stützring 6a wird zuverlässig verhindert, dass die Dichtung 7a zwischen den Kolben 5a und das Gehäuse 2 gezogen und dort beschädigt wird. How out 4 can be seen on the support ring 6a the respective seal 7a placed. Through the support ring 6a will reliably prevent the seal 7a between the pistons 5a and the case 2 pulled and damaged there.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Kolben-Zylinder-Anordnung Piston-cylinder arrangement
22
Gehäuse casing
33
Welle wave
4a4a
Druckraum pressure chamber
4b4b
Druckraum pressure chamber
5a5a
Kolben piston
5b5b
Kolben piston
6a6a
Stützring support ring
6b6b
Stützring support ring
7a7a
Dichtung poetry
7b7b
Dichtung poetry
8a8a
Ein- oder Ausrücklager Input or release bearing
8b8b
Ein- oder Ausrücklager Input or release bearing
9a9a
Vorsprung head Start
9b9b
Vorsprung head Start
10a10a
Ausnehmung recess
10b10b
Ausnehmung recess
1111
Stirnseite des Kolbens Front side of the piston

Claims (6)

Kolben-Zylinder-Anordnung, insbesondere für ein Kupplungsbetätigungssystem eines Kraftfahrzeuges, umfassend ein zylinderförmiges Gehäuse (2), in dem ein Kolben (5) axial beweglich gelagert ist, und eine Dichtung (7) aufweist, welche den Kolben (5) gegen einen, von dem Gehäuse (2) aufgespannten Druckraum (4) abdichtet, wobei die Dichtung (7) auf einem Stützring (6) angeordnet ist, welcher auf der Stirnseite (11) des Kolbens (5) aufsitzt, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Stützring (6) eine, in dem Kolben (5) arretierte Verdrehsicherung (9, 10) ausgebildet ist. Piston-cylinder arrangement, in particular for a clutch actuation system of a motor vehicle, comprising a cylindrical housing ( 2 ), in which a piston ( 5 ) is mounted axially movable, and a seal ( 7 ), which the piston ( 5 ) against, from the housing ( 2 ) pressure chamber ( 4 ) seals, with the seal ( 7 ) on a support ring ( 6 ) is arranged, which on the front side ( 11 ) of the piston ( 5 ), characterized in that on the support ring ( 6 ) one in which the piston ( 5 ) locked anti-twist device ( 9 . 10 ) is trained. Kolben-Zylinder-Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrehsicherung (9, 10) als mindestens ein Vorsprung (9) des Stützrings (6) ausgebildet ist, welcher in eine Ausnehmung (10) des Kolbens (5) eingreift.Piston-cylinder arrangement according to claim 1, characterized in that the rotation ( 9 . 10 ) as at least one projection ( 9 ) of Support ring ( 6 ) is formed, which in a recess ( 10 ) of the piston ( 5 ) intervenes. Kolben-Zylinder-Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (9) den Stützring (6) axial überragt und in die sich, von der Stirnseite (11) des Kolbens (5) axial erstreckende Ausnehmung (10) eingreift.Piston-cylinder arrangement according to claim 2, characterized in that the projection ( 9 ) the support ring ( 6 ) axially projecting and into which, from the front side ( 11 ) of the piston ( 5 ) axially extending recess ( 10 ) intervenes. Kolben-Zylinder-Anordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Vorsprünge (9) gegenüberliegend an dem Stützring (6) ausgebildet sind, die in zwei sich gegenüberliegende Ausnehmungen (10) des Kolbens (5) eingreifen. Piston-cylinder arrangement according to claim 1, 2 or 3, characterized in that two projections ( 9 ) opposite to the support ring ( 6 ) are formed, which in two opposing recesses ( 10 ) of the piston ( 5 ) intervene. Kolben-Zylinder-Anordnung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützring (6) aus einem Kunststoff besteht.Piston-cylinder arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the support ring ( 6 ) consists of a plastic. Ausrücksystem, umfassend eine Doppelkupplung, wobei jede Teilkupplung der Doppelkupplung einen Kolben (5) aufweist, welcher mit einer Dichtung (7) gegen einen, von einem zylinderförmigen Gehäuse (2) aufgespannten Druckraum (4) abgedichtet ist, wobei die Dichtung (7) über einen Stützring (6) auf einer Stirnseite (11) des Kolbens (5) gelagert ist und der Kolben (5) über ein Lager (8) an der Teilkupplung angreift, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützring (6) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5 ausgebildet ist.Release system comprising a dual clutch, each partial clutch of the dual clutch comprising a piston ( 5 ), which with a seal ( 7 ) against a, from a cylindrical housing ( 2 ) pressure chamber ( 4 ) is sealed, the seal ( 7 ) via a support ring ( 6 ) on a front side ( 11 ) of the piston ( 5 ) is mounted and the piston ( 5 ) about a warehouse ( 8th ) engages the part coupling, characterized in that the support ring ( 6 ) is formed according to at least one of the preceding claims 1 to 5.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102017119722B3 (en) * 2017-08-29 2018-11-08 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Clutch slave cylinder
CN111433476A (en) * 2017-11-15 2020-07-17 舍弗勒技术股份两合公司 Slave cylinder with height-adjustable piston and clutch with slave cylinder

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