-
Die Erfindung betrifft einen Dichtringträger für einen Nehmerzylinder, einen Kolben für einen Nehmerzylinder sowie einen Nehmerzylinder für ein Kupplungs- oder Bremssystem.
-
Bei einem Nehmerzylinder für ein Kupplungs- oder ein Bremssystem, etwa eines Kraftfahrzeugs, wird ein Kolben in einem Druckraum bewegt, indem ein Hydraulikfluid in den Druckraum eingeleitet wird. Durch die Bewegung des Kolbens wird letztlich die Kupplung oder die Bremse betätigt. Um ein Austreten der Hydraulikflüssigkeit über einen Zwischenraum zwischen dem Kolben und einer Wandung des Druckraums zu verhindern, ist am Kolben druckraumseitig ein Dichtelement vorgesehen. Der Kolben ist üblicherweise ein Ringkolben, und das Dichtelement entsprechend ringförmig, also als ein Dichtring, ausgebildet. Der Dichtring ist durch einen Dichtringträger mit dem Kolben verbunden.
-
Es ist bekannt, als Dichtringträger ein Blechbiegeteil zu verwenden, welches durch eine Bördelung an dem Kolben befestigt wird. Eine alternative bekannte Lösung besteht darin, den Dichtringträger aus einem elastischen Kunststoff zu bilden und durch eine Rastverbindung mit dem Kolben zu verbinden.
-
Der Einsatz eines Blechbiegeteils ist mit höheren Kosten als die alternative Lösung mit einem Dichtringträger aus Kunststoff verbunden. Bei der alternativen Lösung mit einem Dichtringträger aus Kunststoff und einer Rastverbindung wird das Spiel des Dichtringträgers bedingt durch Verschleiß im Laufe der Zeit größer, was unerwünscht ist. Ein solcher Verschleiß wird etwa durch Schwingungen einer Kupplung, welche durch den Nehmerzylinder betätigt werden soll, gefördert.
-
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Alternative für Dichtringträger, Kolben und Nehmerzylinder anzugeben, welche zumindest einige der genannten Nachteile des Standes der Technik nicht aufweist.
-
Die Aufgabe wird hinsichtlich des Dichtringträgers gelöst durch einen Dichtringträger gemäß Anspruch 1, hinsichtlich des Kolbens durch einen Kolben gemäß Anspruch 4 und hinsichtlich des Nehmerzylinders durch einen Nehmerzylinder gemäß Anspruch 5. Anspruch 10 betrifft schließlich ein Verfahren zum Zusammenbau eines erfindungsgemäßen Nehmerzylinders.
-
Der erfindungsgemäße Dichtringträger für einen Kolben eines Nehmerzylinders weist eine erste Einschubstruktur auf. Durch die erste Einschubstruktur ist der Dichtringträger mit dem Kolben formschlüssig verbindbar. Dazu ist am Kolben erfindungsgemäß eine zweite Einschubstruktur ausgebildet. Durch Einschieben der ersten Einschubstruktur in die zweite Einschubstruktur wird eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Dichtringträger und dem Kolben erzielt. Das Einschieben erfolgt dabei entlang einer Einschubrichtung, welche senkrecht zu einer axialen Richtung des Nehmerzylinders orientiert ist. Die axiale Richtung des Nehmerzylinders ist dabei diejenige Richtung, in welche sich der Kolben bei Betätigung von Kupplung oder Bremse bewegt, also dann, wenn ein Hydraulikfluid in einen Druckraum des Nehmerzylinders, in welchem sich der Kolben befindet, eingeleitet wird.
-
In einer Ausführungsform umfasst die erste Einschubstruktur eine Vielzahl an Vorsprüngen, wobei ein jeder Vorsprung dazu ausgebildet ist, in eine entsprechende Aussparung am Kolben formschlüssig einzugreifen, und auf diese Weise die formschlüssige Verbindung zwischen Dichtringträger und Kolben herzustellen.
-
Hierzu hat in einer Weiterbildung jeder Vorsprung einen Beabstandungsabschnitt und einen Sperrabschnitt. Jeder Sperrabschnitt weist zwei zueinander parallele Kanten auf, von denen jede mit einer Kante des Sperrabschnitts eines weiteren Vorsprungs der Vielzahl der Vorsprünge in der Einschubrichtung fluchtet. So ist ein Einschieben der Vorsprünge in entsprechende Aussparungen am Kolben möglich, indem der Dichtringträger relativ zum Kolben in der Einschubrichtung bewegt wird. Die Vorsprünge können insbesondere einen T-förmigen Querschnitt aufweisen.
-
Erfindungsgemäßer Dichtringträger und erfindungsgemäßer Kolben werden in einem erfindungsgemäßen Nehmerzylinder zusammen eingesetzt, um einige der Nachteile des Standes der Technik zu überwinden. Das sich dabei ergebende Zusammenwirken zwischen Dichtringträger und Kolben wurde vorstehend bereits zum Teil beschrieben. Im erfindungsgemäßen Nehmerzylinder ist die am Dichtringträger ausgebildete erste Einschubstruktur entlang der Einschubrichtung in die am Kolben ausgebildete zweite Einschubstruktur eingeschoben. Durch die sich so ergebende formschlüssige Verbindung ist eine Relativbewegung des Dichtringträgers bezüglich des Kolbens in der axialen Richtung begrenzt. Dies ist insbesondere in Ausführungsformen der Fall, in denen die formschlüssige Verbindung durch Vorsprünge am Dichtringträger gebildet ist, welche in entsprechende Aussparungen am Kolben eingreifen, indem sie in diese Aussparungen in der Einschubrichtung eingeschoben sind. Die sich ergebende formschlüssige Verbindung ist robuster, insbesondere weniger anfällig für Verschleiß, als etwa eine Verbindung durch ein Rastelement wie im Stand der Technik.
-
In einer Ausführungsform ist durch die formschlüssige Verbindung eine definierte Verschiebung des Dichtringträgers relativ zum Kolben in der axialen Richtung möglich. Dadurch wird, vor allem bei Einsatz des Nehmerzylinders in einer Kupplung, die am Dichtringträger angebrachte Dichtung von den Schwingungen der Kupplung zumindest teilweise entkoppelt, so dass der durch die Schwingungen der Kupplung bedingte Verschleiß der Dichtung reduziert wird. Die definierte Verschiebung besteht dabei insbesondere darin, dass eine relative Verschiebung zwischen dem Kolben und dem Dichtringträger in der axialen Richtung bis zu einem Maximalwert möglich ist, ehe eine weitere Verschiebung in der axialen Richtung durch das Zusammenwirken von erster Einschubstruktur und zweiter Einschubstruktur verhindert wird. Der Maximalwert ist dabei durch die Konstruktion der ersten Einschubstruktur und der zweiten Einschubstruktur festgelegt, beispielsweise durch die Abmessungen von Vorsprüngen am Dichtringträger und von Aussparungen im Kolben.
-
Das Zusammenwirken von erster Einschubstruktur und zweiter Einschubstruktur verhindert oder begrenzt, wie vorstehend erläutert, eine Relativbewegung zwischen Dichtringträger und Kolben in der axialen Richtung des Nehmerzylinders. Eine Relativbewegung zwischen Dichtringträger und Kolben in der Einschubrichtung, senkrecht zu der axialen Richtung, wird in Ausführungsformen vorteilhaft durch eine Wandung des Druckraums des Nehmerzylinders begrenzt.
-
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Dichtringträger aus Kunststoff gefertigt. Dies erlaubt eine besonders einfache und kostengünstige Herstellung des Dichtringträgers.
-
Der Zusammenbau eines erfindungsgemäßen Nehmerzylinders ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Dichtringträger, der eine erste Einschubstruktur aufweist, mit einem Kolben, der eine zweite Einschubstruktur aufweist, formschlüssig verbunden wird. Dies geschieht, indem die erste Einschubstruktur entlang einer zu einer axialen Richtung des Nehmerzylinders senkrechten Einschubrichtung in die zweite Einschubstruktur eingeschoben wird. Anschließend wird der Kolben mit dem mit ihm derart formschlüssig verbundenen Dichtringträger in einen Druckraum des Nehmerzylinders eingesetzt.
-
Nachfolgend werden die Erfindung und ihre Vorteile noch an Hand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
- 1 zeigt einen Nehmerzylinder nach dem Stand der Technik.
- 2 zeigt einen weiteren Nehmerzylinder nach dem Stand der Technik.
- 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Dichtringträgers.
- 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kolbens.
- 5 illustriert den Zusammenbau eines erfindungsgemäßen Nehmerzylinders.
- 6 zeigt einen erfindungsgemäßen Dichtringträger in formschlüssiger Verbindung mit einem erfindungsgemäßen Kolben.
-
Die Zeichnungen zeigen lediglich Ausführungsbeispiele der Erfindung, ohne jedoch die Erfindung auf die gezeigten Beispiele zu begrenzen.
-
1 zeigt einen Nehmerzylinder 1 nach dem Stand der Technik. Ein Kolben 2, der hier, wie üblicherweise, ein Ringkolben ist, ist in einem Druckraum 3 in einer axialen Richtung 110 beweglich. Der Druckraum 3 ist in einem Gehäuse 6 des Nehmerzylinders 1 ausgebildet. Ein durch ein Blechbiegeteil gebildeter Dichtringträger 4 ist an dem Kolben 2 durch eine Bördelung befestigt. Der Dichtringträger 4 trägt ein ringförmig ausgebildetes Dichtelement 5.
-
2 zeigt einen weiteren Nehmerzylinder 1 nach dem Stand der Technik. Ein Kolben 2, der hier, wie üblicherweise, ein Ringkolben ist, ist in einem Druckraum 3 in einer axialen Richtung 110 beweglich. Der Druckraum 3 ist in einem Gehäuse 6 des Nehmerzylinders 1 ausgebildet. Ein aus Kunststoff hergestellter Dichtringträger 4 ist an dem Kolben 2 durch ein Rastelement 42 befestigt. Der Dichtringträger 4 trägt ein ringförmig ausgebildetes Dichtelement 5.
-
3 zeigt einen erfindungsgemäßen Dichtringträger 4. Der Dichtringträger 4 weist eine erste Einschubstruktur 7 auf, welche in der gezeigten Ausführungsform eine Vielzahl an Vorsprüngen 8 umfasst. Jeder Vorsprung 8 umfasst einen Beabstandungsabschnitt 81 und einen Sperrabschnitt 82. Jeder Sperrabschnitt 82 weist zwei zueinander parallele Kanten auf; in der 3 sind beispielsweise die Kanten 83 und 84 zueinander parallel und ebenso die Kanten 85 und 86 zueinander parallel. Ferner fluchtet die Kante 85 mit der Kante 83 entlang einer Einschubrichtung 120, ebenso fluchtet die Kante 86 mit der Kante 84 entlang der Einschubrichtung 120.
-
4 zeigt einen erfindungsgemäßen Kolben 2, welcher hier ein Ringkolben ist. Der Kolben 2 weist eine zweite Einschubstruktur 9 auf, welche dazu vorgesehen ist, mit der in 3 gezeigten ersten Einschubstruktur 7 des Dichtringträgers 4 zusammenzuwirken, um eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Dichtringträger 4 und dem Kolben 2 zu bilden. Die formschlüssige Verbindung wird erzielt, indem die erste Einschubstruktur 7 entlang der Einschubrichtung 120 in die zweite Einschubstruktur 9 eingeschoben wird. Entsprechend der in 3 gezeigten Ausgestaltung der ersten Einschubstruktur 7 als eine Vielzahl an Vorsprüngen 8 ist die zweite Einschubstruktur 9 durch eine Vielzahl von Aussparungen 91 gebildet, wobei die Aussparungen 91 den Vorsprüngen 8 entsprechend derart geformt sind, dass die Vorsprünge 8 entlang der Einschubrichtung 120 in die Aussparungen 91 eingeschoben werden können.
-
5 illustriert den Zusammenbau eines erfindungsgemäßen Nehmerzylinders. Es wird eine formschlüssige Verbindung zwischen einem erfindungsgemäßen Dichtringträger 4 und einem erfindungsgemäßen Kolben 2 hergestellt. Dazu wird eine erste Einschubstruktur 7 des Dichtringträgers 4 in eine zweite Einschubstruktur 9 des Kolbens 2 entlang einer Einschubrichtung 120 eingeschoben. Dichtelement 5 wird mit dem Dichtringträger 4 verbunden; dies könnte auch vor dem Herstellen der formschlüssigen Verbindung zwischen Dichtringträger 4 und Kolben 2 erfolgen. Schließlich wird der Kolben 2 mit daran angebrachtem Dichtringträger 4 und Dichtelement 5 in einen in einem Gehäuse 6 des Nehmerzylinders ausgebildeten Druckraum 3 eingesetzt. Weitere Elemente des Nehmerzylinders können im Anschluss montiert werden. Eine Wandung 31 des Druckraums 3 begrenzt eine Relativbewegung des Dichtringträgers 4 gegen den Kolben 2 in der Einschubrichtung 120 nach dem Einsetzen in den Druckraum 3, und verhindert so ein Lösen der formschlüssigen Verbindung zwischen Dichtringträger 4 und Kolben 2 im Nehmerzylinder.
-
6 zeigt einen erfindungsgemäßen Dichtringträger 4, wie in 3 gezeigt, in formschlüssiger Verbindung mit einem erfindungsgemäßen Kolben 2, wie in 4 gezeigt. Am Dichtringträger 4 ist Dichtelement 5 befestigt. Eine erste Einschubstruktur 7 des Dichtringträgers 4 ist in eine zweite Einschubstruktur 9 des Kolbens 2 entlang einer Einschubrichtung 120 eingeschoben (siehe 3). In der 6 ist die Einschubrichtung 120 senkrecht zur Zeichenebene. Die erste Einschubstruktur 7 ist als eine Vielzahl von Vorsprüngen 8 ausgebildet, welche in entsprechend geformte Aussparungen 91 greifen, welche die zweite Einschubstruktur 9 bilden. Die Vorsprünge 8 haben einen Beabstandungsabschnitt 81 und einen Sperrabschnitt 82. In der gezeigten Ausführungsform sind die Aussparungen 91 sowie die Beabstandungsabschnitte 81 und die Sperrabschnitte 82 so bemessen, dass eine Relativbewegung zwischen Dichtringträger 4 und Kolben 2 in der axialen Richtung 110 zwar durch die formschlüssige Verbindung begrenzt, aber nicht völlig unmöglich ist. Vielmehr ist eine begrenzte Relativbewegung um eine Distanz 115 in der axialen Richtung 110 möglich. Durch die Möglichkeit dieser begrenzten Relativbewegung wird das Dichtelement 5 zumindest teilweise von Bewegungen des Kolbens 2 in der axialen Richtung 110, welche durch Schwingungen etwa einer Kupplung, die durch den Nehmerzylinder betätigt werden soll, verursacht sind, entkoppelt; auf diese Weise wird der Verschleiß des Dichtelements 5 reduziert. Im fertig montierten Nehmerzylinder ist die hier gezeigte Anordnung aus Kolben 2, Dichtringträger 4 und Dichtelement 5 in einen Druckraum 3 (siehe 5) des Nehmerzylinders eingesetzt.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Nehmerzylinder
- 2
- Kolben
- 3
- Druckraum
- 4
- Dichtringträger
- 5
- Dichtelement
- 6
- Gehäuse
- 7
- erste Einschubstruktur
- 8
- Vorsprung
- 9
- zweite Einschubstruktur
- 31
- Wandung
- 42
- Rastelement
- 81
- Beabstandungsabschnitt
- 82
- Sperrabschnitt
- 83
- Kante
- 84
- Kante
- 85
- Kante
- 86
- Kante
- 91
- Aussparung
- 110
- axiale Richtung
- 115
- Distanz
- 120
- Einschubrichtung
