DE102015221315A1

DE102015221315A1 - Dichtung für ein hydraulisches Betätigungsmittel für eine Reibkupplung oder einen Bremszylinder und hydraulisches Betätigungsmittel mit einer entsprechenden Dichtung

Info

Publication number: DE102015221315A1
Application number: DE102015221315.3A
Authority: DE
Inventors: Thomas Rammhofer; Jan Grabenstätter
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2014-12-05
Filing date: 2015-10-30
Publication date: 2016-06-09
Also published as: CN105673858A

Abstract

Dichtung für ein hydraulisches Betätigungsmittel für eine Reibkupplung oder einen Bremszylinder, aufweisend einen Dichtkörper, wobei der Dichtkörper aus Polyamid und zumindest Graphit, Polytetrafluorethylen (PTFE) oder Molybdändisulfid (MoS2) besteht, und wobei der Dichtkörper durch eine Metallfeder vorgespannt ist. Zudem wird ein hydraulisches Betätigungsmittel für eine Reibkupplung oder einen Bremszylinder mit einer entsprechenden Dichtung vorgeschlagen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dichtung für ein hydraulisches Betätigungsmittel für eine Reibkupplung oder einen Bremszylinder und ein hydraulisches Betätigungsmittel mit einer entsprechenden Dichtung. Solche Dichtungen und hydraulische Betätigungsmittel werden insbesondere in Betätigungsvorrichtungen von Reibkupplungen und/oder Bremsanlagen von Kraftfahrzeugen verwendet.
Reibkupplungen dienen der Unterbrechung eines Drehmomentflusses von einem Verbrennungsmotor auf einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs. Bremszylinder werden insbesondere in Bremsanlagen von Kraftfahrzeugen verwendet. Zur Betätigung solcher Reibkupplungen oder Bremszylinder sind hydraulische Betätigungsmittel beispielsweise in Form von hydraulischen Geberzylindern oder Nehmerzylindern bekannt. Solche hydraulischen Betätigungsmittel weisen regelmäßig einen in einem Gehäuse ausgebildeten Zylinderraum auf, in dem ein Kolben bewegbar angeordnet ist. Zur Abdichtung des Kolbens in dem Zylinderraum sind Dichtungen erforderlich. Aus dem Stand der Technik sind Dichtungen, wie zum Beispiel Primärdichtungen oder Sekundärdichtungen bekannt, die aus einem Elastomer bestehen und gegebenenfalls mittels eines weiteren Elastomers vorgespannt werden, um Quietschgeräusche im Betrieb zu vermeiden. Diese Dichtungen reagieren bei hohen Temperaturen mit hoher Reibung und bei niedrigen Temperaturen mit mangelnder Dichtheit.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, die mit Bezug auf den Stand der Technik geschilderten Probleme zumindest teilweise zu lösen und insbesondere eine Dichtung für ein hydraulisches Betätigungsmittel für eine Reibkupplung oder einen Bremszylinder anzugeben, die sowohl bei hohen als auch bei tiefen Temperaturen eine geringe Reibung verursacht und gleichzeitig eine hohe Dichtfähigkeit aufweist. Darüber hinaus soll auch ein hydraulisches Betätigungsmittel für eine Reibkupplung oder einen Bremszylinder angegeben werden, deren Dichtung sowohl bei hohen als auch bei niedrigen Temperaturen eine geringe Reibung und gleichzeitig eine hohe Dichtfähigkeit aufweist.
Diese Aufgaben werden gelöst mit einer Vorrichtung gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängig formulierten Ansprüchen angegeben. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den abhängig formulierten Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Ansprüchen angegeben Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden.
Die erfindungsgemäße Dichtung für ein hydraulisches Betätigungsmittel für eine Reibkupplung oder einen Bremszylinder weist einen Dichtkörper auf, wobei der Dichtkörper aus Polyamid und zumindest Graphit, Polytetrafluorethylen (PTFE) oder Molybdändisulfid (MoS₂) besteht, und wobei der Dichtkörper durch eine Metallfeder vorgespannt ist.
Die Dichtung ist insbesondere ringförmig und/oder rotationssymmetrisch ausgebildet. Weiterhin ist die Dichtung auf einen Kolben aufsteckbar, so dass ein Ringspalt zwischen dem Kolben und einem Zylinderraum abdichtbar ist. Die Dichtung weist hierzu einen Dichtkörper auf, der aus Polyamid (PA) und zumindest Graphit, Polytetrafluorethylen (PTFE) und/oder Molybdändisulfid (MoS₂) besteht. Das Graphit, Polytetrafluorethylen (PTFE) und/oder Molybdändisulfid (MoS₂) führt insbesondere zu einer geringen Reibung zwischen dem Dichtkörper und einer Dichtfläche, wie zum Beispiel dem Zylinderraum eines hydraulischen Betätigungsmittels. Der Dichtkörper wird durch eine Metallfeder vorgespannt. Dies bedeutet insbesondere, dass der Dichtkörper durch die Metallfeder zumindest teilweise und/oder in einer radialen Richtung aufspreizbar ist, so dass eine Grundanpressung der Dichtung stets gewährleistet ist. Die Vorspannung des Dichtkörpers durch die Metallfeder ist im Vergleich zu der Vorspannung durch ein weiteres Elastomer deutlich weniger temperaturabhängig, so dass auch bei tiefen Temperaturen, zum Beispiel -20 °C, als auch bei hohen Tempe- raturen, zum Beispiel +80 °C, eine geringe Reibung und gleichzeitig eine hohe Dichtfähigkeit gewährleistet ist. Bei Verwendung der Dichtung in einem hydraulischen Betätigungsmittel, insbesondere einem Geberzylinder, haben sich beispielsweise bei Betriebsdrücken von 0 bis 40 bar in einem Temperaturbereich von -20 °C bis +80 °C Reibkräfte von unter 20 Newton eingestellt, wohingegen bei einer Vorspannung mit einem weiteren Elastomer Reibkräfte von bis zu 40 Newton festgestellt worden sind. Zur Vorspannung des Dichtkörpers ist die Metallfeder insbesondere zwischen einer statischen Dichtlippe und einer dynamischen Dichtlippe des Dichtkörpers angeordnet. Die statische Dichtlippe liegt in dem hydraulischen Betätigungsmittel insbesondere an einem Kolben an und bewegt sich insbesondere in einer axialen Richtung des Kolbens relativ zu dem Kolben nicht. Die dynamische Dichtlippe gleitet in dem hydraulischen Betätigungsmittel insbesondere in der axialen Richtung an dem Zylinderraum.
Ebenfalls vorteilhaft ist es, wenn die Metallfeder einen U-förmigen Querschnitt aufweist. Der U-förmige Querschnitt der Metallfeder ist insbesondere in der axialen Richtung der Dichtung geöffnet.
Zudem ist es vorteilhaft, wenn die Metallfeder in einer Ausnehmung des Dichtkörpers angeordnet ist. Die Ausnehmung des Dichtkörpers befindet sich insbesondere zwischen der statischen Dichtlippe und der dynamischen Dichtlippe des Dichtkörpers.
Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn die Ausnehmung des Dichtkörpers in einer axialen Richtung geöffnet ist. Durch die Öffnung der Ausnehmung ist die Metallfeder in den Dichtkörper einsetzbar.
Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn der Dichtkörper ein axiales Fixierungsmittel aufweist, mit dem der Dichtkörper an einem Kolben des hydraulischen Betätigungsmittels befestigbar ist. Bei dem axialen Fixierungsmittel handelt es sich insbesondere um einrastendes Federelement, wie beispielsweise einen Rasthaken.
Einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung folgend wird auch ein hydraulisches Betätigungsmittel für eine Reibkupplung oder einen Bremszylinder angegeben, das einen in einem Gehäuse ausgebildeten Zylinderraum aufweist, in dem ein Kolben bewegbar angeordnet ist, wobei der Kolben zumindest eine erfindungsgemäße Dichtung aufweist.
Bei dem hydraulischen Betätigungsmittel handelt es sich insbesondere um einen Geberzylinder oder Nehmerzylinder, mit denen eine Reibkupplung oder ein Bremszylinder eines Kraftfahrzeugs betätigbar sind. Das hydraulische Betätigungsmittel weist einen in einem Gehäuse ausgebildeten Zylinderraum auf, in dem ein Kolben bewegbar angeordnet ist. Der Kolben weist zur Abdichtung zumindest eine erfindungsgemäße Dichtung auf, durch die ein Ringspalt zwischen dem Kolben und dem Zylinderraum abdichtbar ist. Für weitere Einzelheiten wird auf die Beschreibung der Dichtung verwiesen.
Ebenfalls vorteilhaft ist es, wenn die zumindest eine Dichtung einen Druckraum gegenüber einem Nachlaufraum abdichtet. Bei dem Druckraum handelt es sich insbesondere um einen Bereich des Zylinderraums, in dem ein hydraulisches Fluid, wie beispielsweise Hydrauliköl oder Bremsflüssigkeit, durch den Kolben mit einem Arbeitsdruck beaufschlagt wird. Bei dem Nachlaufraum handelt es sich insbesondere um einen Bereich des Zylinderraums, der sich in einer radialen Richtung des Kolbens befindet und/oder der sich zwischen einer Primärdichtung und einer Sekundärdichtung des Kolbens erstreckt.
Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn die zumindest eine Dichtung einen Nachlaufraum gegenüber einer Atmosphäre abdichtet.
Zudem ist es vorteilhaft, wenn der Kolben aus einem Thermoplast besteht.
Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn der Kolben eine Aufnahme zur Fixierung der zumindest einen Dichtung aufweist. Die Aufnahme weist hierzu insbesondere zumindest eine Anlagefläche für die zumindest eine Dichtung auf, durch die die zumindest eine Dichtung in der axialen Richtung an dem Kolben fixierbar ist. Die Anlagefläche ist insbesondere in Richtung des Druckraums orientiert.
Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren eine besonders bevorzugte Variante der Erfindung zeigen, diese jedoch nicht darauf beschränkt ist. Dabei sind gleiche Bauteile in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen. Es zeigen schematisch:
1: ein hydraulisches Betätigungsmittel in einem Längsschnitt; und
2: eine vergrößerte Darstellung eines Bereichs des hydraulischen Betätigungsmittels.
Die 1 zeigt ein hydraulisches Betätigungsmittel 2 für eine hier nicht gezeigte Reibkupplung oder einen hier nicht gezeigten Bremszylinder. Das hydraulische Betätigungsmittel 2 weist einen in einem Gehäuse 9 ausgebildeten Zylinderraum 10 auf. In dem Zylinderraum 10 ist in einer axialen Richtung 6 ein Kolben 8 bewegbar. Der Kolben 8 weist eine erste Dichtung 1.1 auf, die einen Druckraum 11 gegenüber einem Nachlaufraum 12 abdichtet. Weiterhin weist der Kolben 8 eine zweite Dichtung 1.2 auf, die den Nachlaufraum 12 gegenüber einer Atmosphäre abdichtet.
Die 2 zeigt eine vergrößerte Darstellung eines in der 1 mit einem Kreis gekennzeichneten Bereichs des hydraulischen Betätigungsmittels 2. Gezeigt wird hier insbesondere die erste Dichtung 1.1, wobei die in der 2 gezeigte zweite Dichtung 1.2 identisch ausgebildet sein kann. Die erste Dichtung 1.1 weist einen Dichtkörper 3 mit einer dynamischen Dichtlippe 15 und einer statischen Dichtlippe 16 auf. Weiterhin weist der Dichtkörper 3 ein axiales Fixierungsmittel 7 auf, das hier als Schnapphaken ausgebildet ist. Die Dichtung 1.1 ist mit dem axialen Fixierungsmittel 7 in der axialen Richtung 6 an dem Kolben 8 fixiert. Weiterhin umfasst der Dichtkörper 3 eine Ausnehmung 5, in die eine Metallfeder 4 eingelegt ist. Die Metallfeder 4 spannt die dynamische Dichtlippe 15 gegen das Gehäuse 9 und die statische Dichtlippe 16 gegen den Kolben 8 vor. Die erste Dichtung 1.1 ist in einer Aufnahme 13 des Kolbens 8 angeord- net. Die Dichtung 1.1, der Kolben 8 und das Gehäuse 9 sind um die Achse 14 im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet.
Die vorliegende Dichtung und das entsprechende Betätigungsmittel zeichnet sich sowohl bei hohen als auch bei niedrigen Temperaturen durch geringe Reibkräfte und eine hohe Dichtfähigkeit aus.
Bezugszeichenliste

1.1, 1.2: Dichtung
2: Betätigungsmittel
3: Dichtkörper
4: Metallfeder
5: Ausnehmung
6: axiale Richtung
7: axiales Fixierungsmittel
8: Kolben
9: Gehäuse
10: Zylinderraum
11: Druckraum
12: Nachlaufraum
13: Aufnahme
14: Achse
15: dynamische Dichtlippe
16: statische Dichtlippe

Claims

Dichtung (1.1, 1.2) für ein hydraulisches Betätigungsmittel (2) für eine Reibkupplung oder einen Bremszylinder, aufweisend einen Dichtkörper (3), wobei der Dichtkörper (3) aus Polyamid und zumindest Graphit, Polytetrafluorethylen (PTFE) oder Molybdändisulfid (MoS₂) besteht, und wobei der Dichtkörper (3) durch eine Metallfeder (4) vorgespannt ist.
Dichtung (1.1, 1.2) nach Anspruch 1, wobei die Metallfeder (4) einen Uförmigen Querschnitt aufweist.
Dichtung (1.1, 1.2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Metallfeder (4) in einer Ausnehmung (5) des Dichtkörpers (3) angeordnet ist.
Dichtung (1.1, 1.2) nach Anspruch 3, wobei die Ausnehmung (5) des Dichtkörpers (3) in einer axialen Richtung (6) geöffnet ist.
Dichtung (1.1, 1.2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Dichtkörper (3) ein axiales Fixierungsmittel (7) aufweist, mit dem der Dichtkörper (3) an einem Kolben (8) des hydraulischen Betätigungsmittels (2) befestigbar ist.
Hydraulisches Betätigungsmittel (2) für eine Reibkupplung oder einen Bremszylinder, aufweisend einen in einem Gehäuse (9) ausgebildeten Zylinderraum (10), in dem ein Kolben (8) bewegbar angeordnet ist, wobei der Kolben (8) zumindest eine Dichtung (1.1, 1.2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist.
Hydraulisches Betätigungsmittel (2) nach Anspruch 6, wobei die zumindest eine Dichtung (1.1, 1.2) einen Druckraum (11) gegenüber einem Nachlaufraum (12) abdichtet.
Hydraulisches Betätigungsmittel (2) nach einem der Ansprüche 6 oder 7, wobei die zumindest eine Dichtung (1.1, 1.2) einen Nachlaufraum (12) gegenüber einer Atmosphäre abdichtet.
Hydraulisches Betätigungsmittel (2) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei der Kolben (8) aus einem Thermoplast besteht.
Hydraulisches Betätigungsmittel (2) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei der Kolben (8) eine Aufnahme (13) zur Fixierung der zumindest einen Dichtung (1.1, 1.2) aufweist.