DE102017111199A1

DE102017111199A1 - Nehmerzylinder für ein hydraulisches Ausrücksystem

Info

Publication number: DE102017111199A1
Application number: DE102017111199.9A
Authority: DE
Inventors: Daniel Bosnjak; Hans Würtemberger; Patrick Oberle; David Zeh
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2017-05-23
Filing date: 2017-05-23
Publication date: 2018-11-29
Also published as: CN108930727B; CN108930727A

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Nehmerzylinder für ein hydraulisches Ausrücksystem mit einem Gehäuse und zumindest einem in diesem ausgebildeten konzentrischen Druckraum, in dem ein Kolben axial verschiebbar zur Betätigung eines Ausrücklagers aufgenommen ist, wobei der Kolben an seiner Stirnseite einen, sich in Richtung des Druckraums erstreckenden Nutdichtring aufweist und der Kolben mittels eines beim Zurückfahren des Kolbens in eine Minimalposition wirkenden Kontakts zwischen dem Nutdichtring und einer in dem Druckraum angeordneten Zentrier-Kontur zentriert ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Nehmerzylinder für ein hydraulisches Ausrücksystem, insbesondere zur Betätigung einer Kupplung eines Kraftfahrzeuges.
Nehmerzylinder, insbesondere konzentrische Nehmerzylinder, werden in hydraulischen Ausrücksystemen zur Betätigung von Kupplungen (CRS) eingesetzt. Durch die Betätigung des Kupplungspedals wird ein Geberzylinder betätigt, welcher eine Fluidsäule in einer hydraulischen Leitung in Richtung des Nehmerzylinders verschiebt. Hierdurch wird ein in dem Nehmerzylinder angeordneter, axial verschiebbarer Kolben betätigt, welcher wiederum auf ein kupplungsseitiges Ausrücklager wirkt und die Kupplung betätigt.
Der konzentrische Nehmerzylinder, auch CSC (concentric slave cylinder) genannt, weist ein ringförmiges Gehäuse auf, welches konzentrisch um eine Getriebeeingangswelle angeordnet ist. Die Gehäuse der Nehmerzylinder werden je nach Anforderung entweder aus Metall gefertigt, oder mittels eines Spritzgussverfahrens aus Kunststoff gebildet. In dem ringförmigen Gehäuse befindet sich zumindest ein Druckraum, in welchem ein ringförmig ausgebildeter Kolben axial verlagerbar angeordnet ist.
Bei bestehenden Ausrücksystemen gemäß dem Stand der Technik wird keine Kolbenzentrierung eingesetzt. Durch die mögliche Schiefstellung der Kupplung, welche aus Fertigungstoleranzen und des Schwerkrafteinflusses bei längerer Standzeit hervorgehen kann, kommt es zu einer Dezentrierung des Kolbens. Daraus folgt eine Veränderung des Anpresszustands der Dichtlippen an den Druckraum. Die Veränderung des Anpresszustands kann insbesondere bei niedrigen Temperaturen und den daraus resultierenden unflexiblen Dichtlippen eine Leckage verursachen. Die Wahrscheinlichkeit einer Störung des hydraulischen Systems beim Startvorgang des PKWs nach längerer Standzeit wird damit deutlich erhöht.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin einen Nehmerzylinder für ein Ausrücksystem zu entwickeln, der eine Zentrierung des Kolbens ermöglicht und eine Leckage durch Montagetoleranzen und Schwerkrafteinfluss auch nach längerer Standzeit verhindert.
Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des ersten Patentanspruchs gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Der erfindungsgemäße Nehmerzylinder für ein hydraulisches Ausrücksystem zur Betätigung einer Kupplung in konventionellen Getrieben als auch Doppelkupplungsgetrieben weist ein Gehäuse und zumindest einen in diesem Gehäuse ausgebildeten konzentrischen Druckraum auf, in dem ein Kolben axial verschiebbar zur Betätigung eines Ausrücklagers aufgenommen ist, wobei der Kolben an seiner Stirnseite einen, sich in Richtung des Druckraums erstreckenden Nutdichtring aufweist. Erfindungsgemäß ist der Kolben mittels eines beim Zurückfahren des Kolbens in eine Minimalposition wirkenden Kontakts zwischen dem Nutdichtring und einer in dem Druckraum angeordneten Zentrier-Kontur zentriert. Mittels der Zentrierung wird eine mögliche Leckage durch die Schiefstellung bzw. Exzentrizität des Kolbens verhindert. Eine Störung des hydraulischen Systems beim Startvorgang des PKWs nach längerer Standzeit ist dadurch ausgeschlossen. Die notwendige Zentrierung erfolgt nur bei minimaler Extension beziehungsweise in der Minimalstellung des Kolbens.
Die Zentrier-Kontur zur Zentrierung des Kolbens kann in dem Gehäuse fest integriert oder als zusätzliches Bauelement ausgebildet sein.
In einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung ist die Zentrier-Kontur einteilig mit dem Gehäuse in Form eines sich axial erstreckenden umlaufenden Kamms in den Boden des Druckraums integriert ist. Das Gehäuse eines Nehmerzylinders weist üblicherweise eine Fluidzuführungsbohrung in den Druckraum auf. Zur Vermeidung einer Hinderung des Fluidflusses im Druckraum, weist der umlaufende Kamm im Bereich der Fluidzuführungsbohrung bevorzugt eine Unterbrechung auf.
Die einteilig ausgebildete Zentrier-Kontur ist vorzugsweise mittels Fräsen hergestellt, wodurch eine hohe Passgenauigkeit in Bezug auf den Dichtnutring gewährleistet ist. In einer zweiten vorteilhaften Ausgestaltung ist die Zentrier-Kontur an einer sich axial erstreckenden Stirnseite eines in den Druckraum einlegbaren Rings ausgebildet. Der Ring ist unbefestigt in den Druckraum eingesetzt und richtet sich radial an der Innenseite des Druckraums aus.
Zur Gewährleistung eines ungehinderten Fluidflusses durch die Fluidzuführungsbohrung im Gehäuse weist der Ring in axialer Richtung weisende parallel angeordnete Durchlasskanäle auf.
Zur Vermeidung von Montagefehlern beziehungsweise zur Vereinfachung der Montage ist der Ring vorzugsweise symmetrisch ausgeführt, sodass beidseitig an der axialen Stirnseite des Rings eine Zentrier-Kontur ausgebildet ist. Des Weiteren bewirken die parallel angeordneten Durchlasskanäle, dass eine orientierte Montage der Durchlasskanäle in Bezug auf die Fluidzuführungsbohrung nicht notwendig ist.
Sowohl die in das Gehäuse integrierte, als auch an der Stirnseite des Rings ausgebildete Zentrier-Kontur ist vorzugsweise in Form einer dem Nutdichtring entsprechenden Gegenkontur ausgebildet, wodurch eine exakte Zentrierung gewährleistet ist.
Neben der Zentrierung des Kolbens in der Minimalposition des Kolbens ist die Zentrier-Kontur als Anschlag des Kolbens in der Minimalposition ausgebildet. Beim Fahren des Kolbens in die Minimalposition wird dieser somit zum einen durch die Zentrier-Kontur als Anschlag im Verfahrweg begrenzt und zum anderen gleichzeitig durch den Kontakt zwischen der Zentrier-Kontur und dem sich axial an dem Kolben erstreckenden Dichtnutring zentriert.
Die Zentrier-Kontur ist bevorzugt in Form einer sich in Richtung des Dichtnutrings verjüngenden Konus-Kontur ausgebildet, jedoch sind auch anderweitige eine Zentrierung bewirkende Konturen denkbar.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen mit zugehörigen Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:

1 ein erfindungsgemäßes Gehäuse eines Nehmerzylinders,
2 einen Ring in Schnittdarstellung mit Zentrier-Kontur,
3 den Dichtring mit stirnseitigen Durchlasskanälen.

Die 1 das Gehäuse 1 eines erfindungsgemäßen Nehmerzylinders für ein Ausrücksystem. Das Gehäuse 1 weist einen konzentrischen Druckraum 2 auf, in dem ein nicht dargestellter Kolben axial verschiebbar zur Betätigung eines Ausrücklagers aufgenommen ist, wobei der Kolben an seiner Stirnseite einen, sich in Richtung des Druckraums erstreckenden Nutdichtring aufweist.
Die erfindungsgemäße Zentrierung des Kolbens erfolgt seiner Minimalposition mittels einer einteilig mit dem Gehäuse 1 ausgebildeten Zentrier-Kontur 3, die in Form eines sich axial erstreckenden umlaufenden Kamms 4 in den Boden 2.1 des Druckraums 2 integriert ist. Die Zentrier-Kontur 3 ist sich in Richtung des Nutdichtrings konusförmig verjüngend ausgebildet. Vorzugsweise ist die Zentrier-Kontur 3 mittels Fräsen hergestellt und als Gegenkontur zu dem an dem Kolben montierten Nutdichtring ausgebildet.
Das Gehäuse 1 weist wenigstens eine Fluidzuführungsbohrung 1.1 auf, wobei der umlaufende Kamm 4 zur Vermeidung von Störungen des Fluidflusses im Bereich der Fluidzuführungsbohrung 1.1 unterbrochen ist.
Neben der Zentrierung des Kolbens in der Minimalposition des Kolbens ist die Zentrier-Kontur 3 an dem umlaufenden Kamm 4 als Anschlag des Kolbens in der Minimalposition ausgebildet. Beim Fahren des Kolbens in die Minimalposition wird dieser durch die Zentrier-Kontur 3 als Anschlag im Verfahrweg begrenzt.
2 und 3 zeigt ein in den Druckraum 2 einlegbares Bauelement in Form eines Rings 5. Der Ring 5 kann alternativ zu einem in das Gehäuse 1 integrierten umlaufenden Kamm 4 in den Druckraum eingelegt werden, wobei der Ring unbefestigt an der Innenseite 2.2 des Druckraums radial ausgerichtet ist.
Die Zentrier-Kontur 3 ist an wenigstens einer, gemäß den 2 und 3 an beiden (3.1, 3.2) sich axial erstreckenden Stirnseiten 5.1, 5.2 des Rings 5 und sich in Richtung des Nutdichtrings konusförmig verjüngend ausgebildet.
Zur Vermeidung von Montagefehlern, beziehungsweise zur schnellen Montage ist der Ring symmetrisch aufgebaut. Der Ring weist in axialer Richtung parallel angeordnete Durchlasskanäle 5.3 auf, die den Fluidfluss durch den Ring gewährleisten. Aufgrund der über die Stirnseiten 5.1, 5.2 gleichmäßig verteilten Durchlasskanäle 5.3 ist eine bestimmte Ausrichtung des Rings 5 in Bezug auf die Fluidzuführungsbohrung 1.1 nicht notwendig.
Die Zentrier-Kontur 3 des Rings 5 ist ebenfalls als Gegenkontur zu dem Nutdichtring ausgebildet.
Neben der Zentrierung des Kolbens in der Minimalposition des Kolbens ist die Zentrier-Kontur 3 an dem Ring 5 als Anschlag des Kolbens in der Minimalposition ausgebildet. Beim Fahren des Kolbens in die Minimalposition wird dieser durch die Zentrier-Kontur 3 als Anschlag im Verfahrweg begrenzt. Der Ring 5 wird dabei am Boden 2.1 des Druckraums 2 abgestützt.
Bezugszeichenliste

1: Gehäuse
1.1: Fluidzuführungsbohrung
2: Druckraum
2.1: Boden des Druckraums
2.2: Innenseite des Druckraums
3: Zentrier-Kontur
3.1: Zentrier-Kontur der ersten Stirnseite
3.2: Zentrier-Kontur der zweiten Stirnseite
4: Umlaufender Kamm
5: Ring
5.1: Stirnseite
5.2: Stirnseite
5.3: Durchlasskanal

Claims

Nehmerzylinder für ein hydraulisches Ausrücksystem mit einem Gehäuse (1) und zumindest einem in diesem ausgebildeten konzentrischen Druckraum (2), in dem ein Kolben axial verschiebbar zur Betätigung eines Ausrücklagers aufgenommen ist, wobei der Kolben an seiner Stirnseite einen, sich in Richtung des Druckraums (2) erstreckenden Nutdichtring aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben mittels eines beim Zurückfahren des Kolbens in eine Minimalposition wirkenden Kontakts zwischen dem Nutdichtring und einer in dem Druckraum (2) angeordneten Zentrier-Kontur (3) zentriert ist.
Nehmerzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrier-Kontur (3) einteilig mit dem Gehäuse (1) in Form eines sich axial erstreckenden umlaufenden Kamms (4) in den Boden (2.1) des Druckraums (2) integriert ist.
Nehmerzylinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) eine Fluidzuführungsbohrung (1.1) aufweist und dass der umlaufende Kamm (4) im Bereich der Fluidzuführungsbohrung (1.1) unterbrochen ist.
Nehmerzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrier-Kontur (3) an wenigstens einer sich axial erstreckenden Stirnseite (5.1, 5.2) eines in den Druckraum (2) einlegbaren Rings (5) ausgebildet ist.
Nehmerzylinder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (5) unbefestigt an der Innenseite (2.2) des Druckraums (2) radial ausgerichtet ist.
Nehmerzylinder nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (5) in axiale Richtung weisende parallel angeordnete Durchlasskanäle (5.3) aufweist.
Nehmerzylinder nach Anspruch 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (5) symmetrisch ausgebildet ist.
Nehmerzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrier-Kontur (3) in Form einer dem Nutdichtring entsprechenden Gegenkontur ausgebildet ist.
Nehmerzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrier-Kontur (3) als Anschlag des Kolbens in der Minimalposition wirkt.
Nehmerzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrier-Kontur (3) in Form einer Konus-Kontur ausgebildet ist.