DE102016215139A1

DE102016215139A1 - Kolben-Zylinder-Anordnung für eine hydraulische Kupplungsbetätigungseinrichtung eines Fahrzeuges, insbesondere ein Geberzylinder

Info

Publication number: DE102016215139A1
Application number: DE102016215139.8A
Authority: DE
Inventors: Felipe Gimenes Camargo
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2016-08-15
Filing date: 2016-08-15
Publication date: 2018-02-15
Also published as: WO2018033174A1; DE112017004090A5

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kolben-Zylinder-Anordnung für eine hydraulische Kupplungsbetätigungseinrichtung eines Fahrzeuges, insbesondere ein Geberzylinder (5), umfassend einen als Gehäuse ausgebildeten Zylinder (6), welcher einen ringförmigen Druckraum (8) aufspannt, in welchem ein Kolben (7) axial beweglich gelagert ist, wobei der Kolben (7) ein Dichtungselement (17) zur Abdichtung gegen den eine Hochdruckseite bildenden Druckraum (8) aufweist. Bei einer Kolben-Zylinder-Anordnung, bei welcher die Anzahl der Bauteile verringert wird, dichtet das einteilig ausgebildete Dichtungselement (17) den Kolben (7) gegenüber einem eine Niederdruckseite bildenden Flüssigkeitsreservoir (15) ab, welches über eine Bohrung (14) im Zylinder (6) in Abhängigkeit von einer Position des Kolbens (7) mit dem Druckraum (8) verbindbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kolben-Zylinder-Anordnung für eine hydraulische Kupplungsbetätigungseinrichtung eines Fahrzeuges, insbesondere ein Geberzylinder, umfassend einen als Gehäuse ausgebildeten Zylinder, welcher einen ringförmigen Druckraum aufspannt, in welchem ein Kolben axial beweglich gelagert ist, wobei der Kolben ein Dichtungselement zur Abdichtung gegen den eine Hochdruckseite bildenden Druckraum aufweist.
Hydraulische Geberzylinder, wie sie in Kupplungsbetätigungseinrichtungen 1 Anwendung finden, bestehen gem. 3 aus einem Zylinder 6, welcher als Gehäuse ausgebildet ist. Dieses Gehäuse bildet einen ringförmigen Druckraum 8 aus, in dem ein Kolben 7 axial beweglich gelagert ist. Um den Kolben 7 gegenüber dem in dem Druckraum 8 befindlichen Hydraulikmedium abzudichten, ist der Kolben 7 mit mindestens einem Dichtungselement 21 versehen. Der Kolben 7 muss auch gegenüber einer Niederdruckseite, auf welcher der Kolben 7 mit einem Flüssigkeitsreservoir verbunden ist, abgedichtet werden. Dies geschieht durch eine zweite Dichtung 22, wobei die erste und die zweite Dichtung 21, 22 mittels eines Zwischenringes 23 verbunden sind.
Auf Grund der Vielzahl der Dichtungselemente ist eine Mehrzahl von Schritten bei der Montage notwendig, wodurch die Herstellungskosten der Kolben-Zylinder-Anordnung steigen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kolben-Zylinder-Anordnung anzugeben, bei welcher die Anzahl der Dichtungselemente minimiert wird.
Erfindungsgemäß ist die Aufgabe dadurch gelöst, dass das einteilig ausgebildete Dichtungselement den Kolben gegenüber einem eine Niederdruckseite bildenden Flüssigkeitsreservoir abdichtet, welches über eine Bohrung im Zylinder in Abhängigkeit von einer Position des Kobens mit dem Druckraum verbindbar ist. Die Verwendung nur eines einzigen Dichtelementes, welches den Kolben gleichzeitig gegenüber der Niederdruckseite und der Hochdruckseite abdichtet, verringert den Montageaufwand und reduziert somit die Herstellungskosten.
Vorteilhafterweise ist das Dichtungselement zylinderähnlich ausgebildet und umschließt den Kolben axial. Aufgrund dieser Ausführung wird die Hochdruckseite in axialer Richtung durch das Dichtungselement abgedichtet, während die Niederdruckseite durch die radiale Erstreckung des Dichtungselementes abgedichtet wird.
In einer Ausgestaltung ist das Dichtungselement mit dem Kolben verschweißt. Dadurch wird sichergestellt, dass sich das Dichtungselement bei der Bewegung des Kolbens nicht von diesem löst.
In einer Ausführungsform weist das Dichtungselement mindestens eine annähernd radial durchgängige Öffnung zur Verbindung der Bohrung des Zylinders mit dem Druckraum auf. Dadurch wird bei einer vorgegebenen Stellung des Kolbens und somit der Dichtung eine Verbindung des Druckraumes mit dem Flüssigkeitsreservoir ermöglicht, wodurch ein Ausgleich der Hydraulikflüssigkeit hinsichtlich Temperatur und Volumen erfolgen kann.
In einer Variante weist das Dichtungselement an der Niederdruckseite eine sich radial erstreckende Rippe zur Anpressung an den Kolben auf. Mittels dieser Rippe wird eine zuverlässige Abdichtung zur Niederdruckseite erreicht und ein Auslaufen der Hydraulikflüssigkeit aus dem Inneren des Zylinders in Richtung Kolbenstange verhindert.
In einer Weiterbildung weist das Dichtungselement auf der Hochdruckseite mindestens eine sich axial in Richtung Druckraum erstreckende Dichtlippe auf. Eine solche Dichtlippe hat sich bei der Abdichtung gegenüber der Hochdruckseite bewährt und ist mechanisch durch die Bewegung des Kolbens gut belastbar.
Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon soll anhand der in der Zeichnung dargestellten Figuren näher erläutert werden.
Es zeigen:
1 eine Prinzipdarstellung einer Kupplungsbetätigungseinrichtung,
2 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kolben-Zylinder-Anordnung,
3 ein Ausführungsbeispiel eines Dichtungselementes der Kolben-Zylinder-Anordnung gemäß 2,
4 ein Ausführungsbeispiel der Kolben-Zylinder-Anordnung nach dem
Stand der Technik.
In 1 ist eine Prinzipdarstellung einer hydraulischen Kupplungsbetätigungseinrichtung 1 dargestellt. Dabei ist eine Geberseite 2 über eine Druckleitung 3 mit einer Nehmerseite 4 verbunden. Die Geberseite 2 umfasst einen Geberzylinder 5, welcher einen als Gehäuse ausgebildeten Zylinder 6 aufweist, indem ein Kolben 7 axial bewegglich gelagert ist. Der Kolben 7 ist dabei von einem nicht weiter dargestellten Stellglied angetrieben, welches durch eine Steuereinrichtung oder ein Fahrpedal realisiert ist. Der Geberzylinder 5 umfasst einen Druckraum 8, in welchem eine Hydraulikflüssigkeit angeordnet ist, die durch die Druckleitung 3 zu einem Nehmerzylinder 10 auf der Nehmerseite 4 durch eine Bewegung des Kolbens 7 des Geberzylinders 5 transportiert wird. Durch die über den Geberzylinder 5 bewegte Hydraulikflüssigkeit 9 wird ein Kolben 11 des Nehmerzylinders 10 bewegt, welcher über ein Ausrücklager 12 eine Kupplung 13 betätigt. An dem Geberzylinder 5 ist eine Nachlauföffnung 14 ausgebildet, welche den Geberzylinder 5 bei einer vorgegebenen Stellung des Kolbens 7 mit einem Flüssigkeitsreservoir 15 verbindet.
In 2 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kolben-Zylinder-Anordnung dargestellt, bei welchem der Geberzylinder 5 genauer gezeigt ist. Der Geberzylinder 5 spannt den Druckraum 8 auf, in dem der Kolben 7, der mit einer Kolbenstange 16 verbunden ist. Die Kolbenstange 16 ist dabei mit einem nicht weiter dargestellten Pedalblock verbunden, welcher ein Kupplungspedal aufweist, das von dem Fahrzeugführer betätigt wird. Durch die Verschiebung des Kolbens 7 im Druckraum 8 wird die Hydraulikflüssigkeit verdrängt und somit der Nehmerzylinders 10 betätigt.
Der Kolben 7 ist von einem Dichtungselement 17 axial umgeben, das mit dem Kolben 7 verschweißt ist. Das Dichtungselement 17 ist einteilig aus einem Elastomer ausgeführt, wobei das eine axiale Ende des Dichtungselementes 17, welches in Richtung des Druckraumes 3 weist, Dichtlippen 18 aufweist. In dem Bereich, welcher in Richtung Kolbenstange 16 ausgebildet ist, ist das Dichtelement 17 eben ausgebildet und verschließt mit seiner axialen Ausdehnung die Nachlauföffnung 14 zum Flüssigkeitsreservoir 15.
In 3 ist eine perspektivische Darstellung des Dichtungselementes 17 gezeigt, bei welchem deutlich wird, dass es radial nach innen weisend zum Kolben 7 hin eine Rippe 19 aufweist, welche fest am Kolben 7 anliegt. Darüber hinaus weist das Dichtungselement 17 in seiner axialen Erstreckung mindestens eine Öffnung 20 auf, die in einer vorgegebenen Position des Kolbens 7 eine Verbindung mit der Nachlauföffnung 14 des Flüssigkeitsreservoirs 15 und somit zum Druckraum 8 herstellt.
Auf Grund der beschriebenen Lösung kann mit einem solchen einteiligen Dichtungselement, das gleichzeitig die Hochdruckseite als auch die Niederdruckseite des Geberzylinders 5 abdichtet, ein Schnüffelvorgang zur Verbindung des Flüssigkeitsreservoirs 15 mit dem Druckraum 8 durchgeführt werden.
Bezugszeichenliste

1: Kupplungsbetätigungseinrichtung
2: Geberseite
3: Druckleitung
4: Nehmerseite
5: Geberzylinder
6: Zylinder
7: Kolben
8: Druckraum
9: Hydraulikflüssigkeit
10: Nehmerzylinder
11: Kolben
12: Ausrücklager
13: Kupplung
14: Nachlauföffnung
15: Flüssigkeitsreservoir
16: Kolbenstange
17: Dichtelement
18: Dichtlippe
19: Rippe
20: Öffnung
21: Dichtung
22: Dichtung
23: Zwischenring

Claims

Kolben-Zylinder-Anordnung für eine hydraulische Kupplungsbetätigungseinrichtung eines Fahrzeuges, insbesondere ein Geberzylinder (5), umfassend einen als Gehäuse ausgebildeten Zylinder (6), welcher einen ringförmigen Druckraum (8) aufspannt, in welchem ein Kolben (7) axial beweglich gelagert ist, wobei der Kolben (7) ein Dichtungselement (17) zur Abdichtung gegen den eine Hochdruckseite bildenden Druckraum (8) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das einteilig ausgebildete Dichtungselement (17) den Kolben (7) gegenüber einem eine Niederdruckseite bildenden Flüssigkeitsreservoir (15) abdichtet, welches über eine Bohrung (14) im Zylinder (6) in Abhängigkeit von einer Position des Kolbens (7) mit dem Druckraum (8) verbindbar ist.
Kolben-Zylinder-Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement (17) zylinderähnlich ausgebildet ist und den Kolben (7) axial umschließt.
Kolben-Zylinder-Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement (17) mit dem Kolben (7) verschweißt ist.
Kolben-Zylinder-Anordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement (17) mindestens eine annähernd radial durchgängige Öffnung (20) zur Verbindung der Bohrung (14) des Zylinders (6) mit dem Druckraum (8) aufweist.
Kolben-Zylinder-Anordnung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement (17) an der Niederdruckseite eine sich radial erstreckende Rippe (19) zur Anpressung an den Kolben (7) aufweist.
Kolben-Zylinder-Anordnung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement (17) auf der Hochdruckseite mindestens eine sich axial in Richtung im Druckraum (8) erstreckende Dichtlippe (18) aufweist.