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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Zentralaktuator für eine hydraulische oder pneumatische Kupplungsbetätigung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Ringkolbens eines derartigen Zentralaktuators. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf einen Zentralaktuator einer hydraulischen Kupplungsbetätigung für eine Kraftfahrzeug-Reibkupplung, wie sie massenweise in der Automobilindustrie zum Einsatz kommen. Dabei kann der Zentralaktuator entweder als Zentralausrücker oder als Zentraleinrücker oder als Doppel-Zentraleinrücker oder auch als eine Kombination von Einrückern und Ausrückern ausgeführt sein.
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Eine herkömmliche hydraulische Kupplungsbetätigung für Kraftfahrzeuge hat einen an einen mit Hydraulikflüssigkeit gefüllten Ausgleichsbehälter angeschlossenen Geberzylinder, der z. B. über ein Kupplungspedal betätigt werden kann. Der Geberzylinder ist über eine Druckleitung mit einem Nehmerzylinder hydraulisch verbunden, so dass der durch Niedertreten des Kupplungspedals im Geberzylinder erzeugte Druck über die Flüssigkeitssäule in der Druckleitung auf den Nehmerzylinder übertragbar ist. Im Ergebnis wird das Ausrücklager der Reibkupplung von dem Nehmerzylinder mit einer Betätigungskraft beaufschlagt, um über einen Ausrückmechanismus die Kupplungsdruckplatte von der Kupplungsmitnehmerscheibe und somit den Motor vom Getriebe des Kraftfahrzeugs zu trennen.
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Um eine gleichmäßige Betätigung der Reibkupplung bei möglichst geringem Platzbedarf des Nehmerzylinders zu gewährleisten, ist es seit langem bekannt, den Nehmerzylinder als Ringzylinder auszubilden, der um die Kupplungs- bzw. Getriebewelle herum angeordnet und vorzugsweise am Getriebegehäuse befestigt ist. In dem Ringzylinder ist ein Ringkolben in axialer Richtung der Kupplungs- bzw. Getriebewelle verschiebbar angeordnet, der mit dem Ausrücklager der Reibkupplung in Wirkverbindung steht. Bei hydraulischer Beaufschlagung des Ringzylinders über die Druckleitung wirkt der Ringkolben über das Ausrücklager auf den Ausrückhebel oder auf die Finger einer Membranfeder der Reibkupplung, um diese auszurücken. Derartige Nehmerzylinder werden aufgrund ihrer zur Kupplungs- bzw. Getriebewelle konzentrischen Anordnung auch als Zentralausrücker bezeichnet (CSC = Concentric Slave Cylinder). Bei einem Zentraleinrücker wirkt der Ringkolben des ringförmigen Nehmerzylinders bei einer üblicherweise durch eine Hydraulikpumpe erzeugten hydraulischen Beaufschlagung über ein Einrücklager auf entsprechende Einrückorgane einer Reibkupplung, um diese einzurücken.
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Moderne Zentralaktuatoren haben ein aus Kosten- und Gewichtsgründen vornehmlich aus Kunststoff gefertigtes Zylindergehäuse mit wenigstens einer äußeren Zylinderwandung, die einen ringförmigen Druckraum nach radial außen begrenzt, in dem der mit der Kupplung wirkverbundene Ringkolben verschiebbar aufgenommen ist. Gegebenenfalls weist das aus Kunststoff gefertigte Zylindergehäuse auch eine innere Zylinderwandung auf, die den Druckraum nach radial innen begrenzt und den Ringkolben führt; andernfalls ist eine vornehmlich aus Stahlblech bestehende Führungshülse konzentrisch innerhalb der Zylinderwandung angeordnet und am Zylindergehäuse befestigt, um den Druckraum nach radial innen zu begrenzen und den Ringkolben zu führen. Das Zylindergehäuse weist ferner einen im Druckraum mündenden Druckanschluss auf, über den der Druckraum wahlweise mit dem Druckmittel beaufschlagbar ist, um die Kupplung zu betätigen.
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Methode der Wahl zur kostengünstigen Herstellung derartiger Zylindergehäuse und Ringkolben in großen Stückzahlen ist das Kunststoffspritzgießen. Um den bei Druckbeaufschlagung des Druckraums im Bereich der Zylinderwandungen auftretenden hohen Belastungen zuverlässig widerstehen zu können und Leckagen zu vermeiden, ist es dabei beispielsweise aus der
DE 20 2011 109 244 U1 bekannt, aus Kunststoff bestehenden Zylinderwandungen mit Armierungselementen zu verstärken. Derartige Verstärkungen sind z. B. aus der
DE 10 2008 006 202 A1 auch für Ringkolben bekannt.
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Ebenso wie das Zylindergehäuse wird auch der Ringkolben aus Kosten- und Gewichtsgründen vornehmlich aus Kunststoff gefertigt. Dabei kommen insbesondere Kunststoffe zum Einsatz, die sich durch eine hohe Steifigkeit und hohe Formstabilität auszeichnen. Problematisch ist beim Spritzgießen dieser hochfesten Kunststoffe die Einbringung von Hinterschnitten, da hier beim Ziehen entsprechender Formstempel bzw. Kerne aus den Hinterschnitten die Gefahr besteht, dass diese Kunststoffe brechen. Ausnehmungen, die an ihren Seitenwandungen Hinterschnitte bilden, werden bei herkömmlichen Ringkolben an der zwischen den Zylinderwandungen befindlichen hinteren Stirnseite für die relativ einfach und kostengünstig durchführbare formschlüssige Befestigung von entsprechenden Vorsprüngen einer ringförmigen Dichtung, etwa einer elastomeren Dichtmanschette benötigt, die den ringförmigen Druckraum nach vorne hin abdichtet.
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Ein hinreichend fester axialer Halt der Dichtung am Ringkolben wird insbesondere bei der für eine luftblasenfreie Befüllung des hydraulischen Systems mit Hydraulikflüssigkeit erforderlichen vorherigen Erzeugung von Vakuum im hydraulischen System benötigt, bei der die Ringdichtung angesaugt wird und den Ringkolben in axialer Richtung in das Zylindergehäuse hineinzieht. Wenn der formschlüssige Halt unzureichend ist, besteht die Gefahr, dass die Dichtung hierbei aus dem Kolben herausgezogen wird. Um dieser Gefahr zu begegnen könnte die Dichtung auch stoffschlüssig, insbesondere mit Klebstoff am Kolben befestigt werden, was jedoch mit einem größeren Aufwand, zusätzlichem Zeitbedarf und entsprechend höheren Kosten verbunden ist.
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Um einen hinreichend festen formschlüssigen Halt der Dichtung an Ringkolben aus hochfestem Kunststoff zu erhalten ist es beispielsweise aus den Druckschriften
DE 10 2012 215 506 A1 ,
DE 10 2013 213 880 A1 und
DE 10 2016 214 531 A1 bekannt, einen einteiligen Dichtungsträger als separat ausgeführtes Zwischenteil zwischen der Stirnseite des Ringkolbens und der ringförmigen Dichtung anzuordnen. Dabei ist die Dichtung formschlüssig in einer mit Hinterschnitten versehenen Ausnehmung des Dichtungsträgers befestigt, während der Dichtungsträger seinerseits am Grundkörper befestigt ist, was beispielsweise über eine Gewindeverbindung (
DE 10 2013 213 880 A1 ) oder über ein Wechselwirken von Schnappnasen mit zugehörigen Vorsprüngen oder Hinterschnitten (
DE 10 2016 214 531 A1 ) erfolgen kann.
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Zur Vermeidung dieses mit zusätzlichem Aufwand und Kosten verbundenen Zwischenteils kann die ringförmige Dichtung auch unmittelbar am Ringkolben befestigt werden. So zeigt beispielsweise die
DE 10 2015 207 012 A1 eine Dichtung mit einem ringförmigen Vorsprung, der in einer stirnseitig im Ringkolben vorgesehenen ringförmigen Aufnahmeöffnung aufgenommen ist. Die Seitenwände der Aufnahmeöffnung des Ringkolbens weisen zur Erhöhung des form- und/oder kraftschlüssigen Halts der Dichtung jeweils einen Hinterschnitt auf, was bei der Herstellung durch Spritzgießen von hochfesten Kunststoffen mit den vorangehend genannten Problemen verbunden ist. Zusätzlich ist hier noch ein separater Ringkörper in einer im Vorsprung der Dichtung eingebrachten Ausnehmung angeordnet.
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Aus der
DE 10 2014 214 195 A1 ist ein Zentralausrücker bekannt, bei dem der Ringkolben zumindest eine Knüpfgeometrie in Form einer Ausnehmung aufweist, in welcher eine durch einen Vorsprung gebildete kongruente Knüpfgeometrie der Dichtung aufgenommen ist. Um beim Einpressen der Dichtung in die Ausnehmung des Ringkolbens störende Lufteinschlüsse zu vermeiden, ist im Ringkolben mindestens ein in der Ausnehmung mündender Entlüftungskanal vorgesehen.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, für eine hydraulische oder pneumatische Kupplungsbetätigung einen Zentralaktuator der eingangs genannten Art vorzuschlagen, der möglichst einfach und kostengünstig herstellbar ist und bei dem die Kolbendichtung zuverlässig am Ringkolben befestigt ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Zentralaktuator nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung oder den Figuren, wobei hier beschriebene oder gezeigte Merkmale einzeln oder in beliebiger Kombination miteinander einen Gegenstand der Erfindung darstellen können, sofern sich nicht aus dem Kontext eindeutig Gegenteiliges ergibt.
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Bei einem Zentralaktuator einer hydraulischen oder pneumatischen Kupplungsbetätigung, welcher ein Nehmerzylindergehäuse mit wenigstens einem ringförmigen Druckraum aufweist, der radial innen durch eine innere Zylinderwandung und radial außen durch eine äußere Zylinderwandung begrenzt ist, und in dem ein teilweise oder vollständig aus Kunststoff ausgeführter und mit der Kupplung wirkverbindbarer Ringkolben, welcher auch als Schiebehülse bezeichnet wird, axial verschiebbar aufgenommen ist, wobei der Ringkolben an seiner dem Druckraum zugewandten Stirnseite eine ringförmige Dichtung trägt, die sowohl an der inneren Zylinderwandung als auch an der äußeren Zylinderwandung des Zylindergehäuses dicht anliegt und so den Druckraum abdichtet, wobei zur Befestigung der Dichtung am Ringkolben form- und/oder kraftschlüssig wirkende Befestigungsmittel vorgesehen sind, die mindestens eine axiale Aufnahmeöffnung umfassen, in die ein zugeordneter axialer Vorsprung eingreift, schlägt die erfindungsgemäße Lösung vor, dass die mindestens eine axiale Aufnahmeöffnung in der Dichtung ausgenommen ist und der darin aufgenommene axiale Vorsprung an dem Ringkolben ausgebildet ist.
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Auf diese Weise wird eine im Ringkolben zur Befestigung der Dichtung ausgeformte Aufnahmeöffnung mit Hinterschnitten in den Wandbereichen vermieden, so dass bei der Herstellung des Ringkolbens durch Spritzgießen von hochfesten Kunststoffen die Gefahr einer Beschädigung des Ringkolbens beim Entnehmen aus der Spritzgießform bzw. bei der Entfernung von die Hinterschnitte ausformenden Formwerkzeugen nicht besteht.
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Gemäß einer ersten Ausführungsvariante ist die mindestens eine Aufnahmeöffnung eine in die Dichtung eingebrachte druckraumseitig geschlossene Ausnehmung, an deren Seitenwandung der mindestens eine Vorsprung des Ringkolbens form- und/oder kraftschlüssig gehalten ist. So kann der Vorsprung etwa in die Ausnehmung hineingedrückt werden und dort reibschlüssig an den Seitenwandungen der Ausnehmung anliegen. Um das Eindrücken zu erleichtern können in der Dichtung seitlich mündende Entlüftungskanäle vorgesehen sein. Auch ist es hierbei möglich, dass der Ringkolben an seiner Stirnseite nur einen sich über den gesamten Umfang erstreckenden ringförmigen Vorsprung aufweist, der in einer ringnutförmigen Ausnehmung einliegt, die sich in entsprechender Weise über den gesamten Umfang der Dichtung erstreckt.
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Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn der mindestens eine Vorsprung des Ringkolbens einen seitlich vorstehenden Kragen aufweist, der an der Seitenwandung der mindestens einen zugehörigen Aufnahmeöffnung form- und/oder kraftschlüssig gehalten ist. Dazu kann die Seitenwandung der Aufnahmeöffnung beispielsweise einen Hinterschnitt aufweisen, in welcher der vorzugsweise endseitig am Vorsprung angeordnete Kragen einliegt.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform weisen die Dichtung und der Ringkolben eine Mehrzahl von paarweise zusammenwirkenden Aufnahmeöffnungen und Vorsprüngen auf, die gleichmäßig über den Umfang der Dichtung und des Ringkolbens verteilt sind. Das bedeutet, dass in Umfangsrichtung zwischen den Aufnahmeöffnungen und zwischen den Vorsprüngen jeweils Abstände gleicher Größe vorhanden sind. Dabei sind mindestens 4, insbesondere 8, beispielsweise aber auch 12 oder 16 Aufnahmeöffnungen in der Dichtung und ebenso viele Vorsprünge am Ringkolben vorgesehen.
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Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform können hierbei die Aufnahmeöffnungen in der Dichtung jeweils als Durchgangsöffnung ausgeführt sein.
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Ein besonders sicherer axialer Halt der Dichtung an dem Ringkolben kann dabei dadurch erzielt werden, dass die Durchgangsöffnungen in der Dichtung von den Vorsprüngen des Ringkolbens in axialer Richtung durchgriffen werden, wobei jeweils ein seitlich an einem Vorsprung vorstehender Kragen mittelbar oder unmittelbar an einem die zugehörige Durchgangsöffnung umgebenden Bereich der Dichtung anliegt und sich in axialer Richtung hieran abstützt.
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Besonders vorteilhaft ist es dabei weiterhin, wenn zwischen den Kragen der Vorsprünge und den die Durchgangsöffnungen umgebenden Bereichen der Dichtung ein sich über den Umfang des Ringkolbens erstreckender und mit Durchgangsöffnungen versehener Unterlagering angeordnet ist, wobei die Vorsprünge des Ringkolbens in Richtung zu ihrem freien Ende hin betrachtet axial hinter der Dichtung auch die Öffnungen des Unterlagerings durchgreifen. Die an den Vorsprüngen seitlich vorstehenden Kragen stützen sich dabei also über den vorzugsweise aus Kunststoff bestehenden gemeinsamen Unterlagering mittelbar an der Dichtung ab. Auf diese Weise kann anstelle von nur punktförmig an den Vorsprüngen auftretenden Belastungen der Dichtung eine über ihren gesamten Umfang durchgehende gleichmäßigere Belastung erreicht werden, was die Robustheit der Dichtungsbefestigung erhöht.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner ein mit einer ringförmigen Dichtung versehener Ringkolben für einen Zentralaktuator der vorangehend beschriebenen Art, wobei an den Ringkolben stirnseitig eine Mehrzahl von axialen Vorsprüngen angeformt ist, die eine gleiche Anzahl von Durchgangsöffnungen in der Dichtung axial durchgreifen.
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Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung auch ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Ringkolbens, der also für den Einsatz in einem Zentralaktuator der vorangehend beschriebenen Art bestimmt ist. Dieses Herstellungsverfahren umfasst gemäß einer ersten Variante zumindest die folgenden Verfahrensschritte:
- - der Ringkolben wird mit den stirnseitig daran vorstehenden Vorsprüngen in einem Formwerkzeug aus Kunststoff vorzugsweise im Spritzgussverfahren hergestellt,
- - nach der Entnahme des Ringkolbens aus dem Formwerkzeug werden die Vorsprünge an ihrem freien Ende zu einem seitlich vorstehenden Kragen umgeformt,
- - danach wird eine mit einer entsprechenden Anzahl von Durchgangsöffnungen versehene Dichtung soweit auf die Vorsprünge des Ringkolbens aufgesteckt, dass die am freien Ende der Vorsprünge ausgeformten Kragen sich jeweils an einem die jeweilige Durchgangsöffnung umgebenden Bereich der Dichtung axial abstützen.
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Alternativ dazu könnte im letzten Verfahrensschritt ebenso eine mit einer entsprechenden Anzahl von Ausnehmungen versehene Dichtung so auf die Vorsprünge des Ringkolbens aufgesteckt werden, dass die am freien Ende der Vorsprünge ausgeformten Kragen jeweils form- und/oder kraftschlüssig an den Seitenwandungen der Ausnehmungen gehalten sind.
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Gemäß einer zweiten Variante umfasst das Herstellungsverfahren zumindest die folgenden Verfahrensschritte:
- - der Ringkolben wird mit den stirnseitig daran vorstehenden Vorsprüngen in einem Formwerkzeug aus Kunststoff vorzugsweise im Spritzgussverfahren hergestellt,
- - nach der Entnahme des Ringkolbens aus dem Formwerkzeug wird eine mit einer entsprechenden Anzahl von Durchgangsöffnungen versehene Dichtung soweit auf die Vorsprünge des Ringkolbens aufgesteckt, dass diese mit ihren freien Ende über die vom Ringkolben abgewandte Stirnseite der Dichtung vorstehen,
- - nach dem Aufstecken der Dichtung werden die über die Stirnseite der Dichtung vorstehenden Vorsprünge an ihrem freien Ende jeweils zu einem seitlich vorstehenden Kragen umgeformt, der sich unmittelbar oder mittelbar an einem die jeweilige Durchgangsöffnung umgebenden Bereich der Dichtung axial abstützt.
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Besonders vorteilhaft bei der zweiten Variante des Herstellungsverfahrens ist es, wenn nach dem Aufstecken der Dichtung und vor dem Umformen der freien Enden der Vorsprünge zu jeweils einem seitlich vorstehenden Kragen ein sich über den Umfang des Ringkolbens erstreckender und mit Öffnungen versehener Unterlagering auf die Vorsprünge des Ringkolbens aufgesteckt wird.
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Bei der zweiten Variante des Verfahrens kann durch das Formen der Kragen an den Vorsprüngen gegen die bereits vorab aufgesteckte Dichtung bzw. gegen den ebenfalls vorab aufgesteckten Unterlagering eine spielfreie Verbindung zwischen den beteiligten Komponenten, insbesondere also zwischen dem Ringkolben und der Dichtung erreicht werden.
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Nach Abschluss der ersten oder zweiten Variante des Herstellungsverfahrens kann der Ringkolben mit der daran befestigten ringförmigen Dichtung in den ringförmigen Druckraum des Zylindergehäuses eingesetzt werden.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zu den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen. Es zeigen:
- 1: eine Längsschnittansicht eines herkömmlichen Zentralausrückers,
- 2: eine dreidimensionale Ansicht eines erfindungsgemäß ausgeführten Ringkolbens,
- 3: eine Halbschnittansicht des Ringkolbens aus 2,
- 4: eine dreidimensionale Ansicht einer erfindungsgemäß ausgeführten Dichtung für den Ringkolben aus 2, und
- 5: eine Halbschnittansicht einer alternativen Ausführungsform eines erfindungsgemäß ausgeführten Ringkolbens mit daran befestigter Dichtung.
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In 1 ist ein Zentralausrücker 10 für eine hydraulische Kupplungsbetätigung für eine Trockenreibungskupplung im nicht montierten Zustand in Grundstellung dargestellt. Der Zentralausrücker 10 hat ein aus Kunststoff, beispielsweise aus GF-gefülltem Polyphtalamid, spritzgegossenes Zylindergehäuse 12 mit zwei konzentrisch angeordneten Zylinderwandungen, nämlich einer inneren Zylinderwandung 14 und einer äußeren Zylinderwandung 16, die einen ringförmigen Druckraum 18 begrenzen. In dem Druckraum 18 ist ein mit der Kupplung (nicht dargestellt) wirkverbindbarer Ringkolben 20 in axialer Richtung verschiebbar aufgenommen, der wahlweise über einen Druckanschlussstutzen 22 des Zylindergehäuses 12 mit einem Druckmittel beaufschlagbar ist, um die Reibungskupplung durch Verschiebung des Ringkolbens 20 auszurücken. Der Druckanschlussstutzen 22 ist zu diesem Zweck über einen in das Zylindergehäuse 12 eingeformten Kanal 24 mit dem Druckraum 18 verbunden, so dass das Druckmittel, nämlich eine Hydraulikflüssigkeit, dem Druckraum 18 über den Kanal 24 zugeführt werden kann.
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Die konzentrisch zueinander angeordneten Zylinderwandungen 14 und 16 sind an ihrem in 1 rechts dargestellten Ende über einen Flanschabschnitt 26 miteinander verbunden. Der Flanschabschnitt 26 ist außenumfangsseitig mit einer Mehrzahl von winkelbeabstandeten Befestigungsaugen (nicht dargestellt) versehen, die im Kraftfahrzeug auf an sich bekannte Weise der Befestigung des Zentralausrückers 10 an einer Getriebewand bzw. einem Getriebedeckel (nicht dargestellt) mittels beispielsweise Schrauben dienen, welche die Befestigungsaugen durchgreifen und den Zentralausrücker 10 mit seiner Stirnseite 28 des Zylindergehäuses 12 gegen die Getriebewand bzw. den Getriebedeckel ziehen. Das Zylindergehäuse 12 mit dem sich an den Flanschabschnitt 26 anschließenden Druckanschlussstutzen 22, seinen Zylinderwandungen 14 und 16 und dem diese verbindenden, die Befestigungsaugen tragenden Flanschabschnitt 26 ist vorzugsweise einteilig aus Kunststoff spritzgegossen.
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Die äußere Zylinderwandung 16 ist von einer Vorlastfeder 30 umhüllt, im dargestellten Ausführungsbeispiel einer sich konisch erweiternden Schraubendruckfeder, die sich an ihrem in 1 rechten Ende über ein ringförmiges Blechteil 32 am Flanschabschnitt 26 des Zylindergehäuses 12 abstützt und auf ihrer in 1 linken Seite über einen aus einem Metallblech tiefgezogenen Federteller 34 eine definierte Vorspannkraft auf ein an sich bekanntes Ausrücklager 36 aufbringt. Das Ausrücklager 36 ist am in 1 linken Ende des Ringkolbens 20 auf geeignete Weise befestigt, so dass das Ausrücklager 36 bei Druckbeaufschlagung des ringförmigen Druckraums 18 in axialer, d.h. in 1 horizontaler Richtung verschiebbar ist, um die Trockenreibkupplung in an sich bekannter Weise aus- bzw. einzurücken.
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Am hinteren und in 1 rechten Ende des Ringkolbens 20, der in der dargestellten Grundstellung in axialer Richtung noch mit der äußeren Zylinderwandung 16 überlappt, ist eine ringförmige dynamische Dichtung 38 in der Form einer elastomeren Dichtmanschette formschlüssig angebracht. Die hier zur Vereinfachung der Darstellung im unverformten Zustand gezeigte Dichtmanschette liegt sowohl an der inneren Zylinderwandung 14 des Zylindergehäuses 12 als auch an der äußeren Zylinderwandung 16 des Zylindergehäuses 12 dicht an, um den Druckraum 18 nach vorne, d.h. bezogen auf die 1 nach links abzudichten.
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Die äußere Zylinderwandung 16 ist an ihrem Außenumfang mit einer Armierungshülse 40 versehen, die in der in 1 gezeigten Lage der zum Zentralausrücker 10 gehörenden Teile an der äußeren Zylinderwandung 16 mittels einer Schnappverbindung 42 befestigt ist, die am vom Druckanschlussstutzen 22 abgewandten Ende der Armierungshülse 40 vorgesehen ist. Die Armierungshülse 40 ist etwa im mittleren Bereich der äußeren Zylinderwandung 16 angeordnet, der gegen den Druck im Druckraum 18 zur Vermeidung von schädlichen Strukturänderungen des Kunststoffs abzustützen ist.
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Bei dem in 1 dargestellten nicht erfindungsgemäßen Zentralausrücker 10 ist die ringförmige Dichtung 38 über formschlüssig wirkende Befestigungsmittel 44 am Ringkolben 20 angebracht. Diese Befestigungsmittel 44 sind hier durch axiale Vorsprünge 46 der Dichtung 38 gebildet, die in zugehörigen axialen Aufnahmeöffnungen 48 aufgenommen sind, welche in der dem Druckraum 18 zugewandten hinteren Stirnseite des Ringkolbens 20 eingebracht sind. Um einen ausreichend festen axialen Halt der Dichtung 38 am Ringkolben 20 gewährleisten zu können, weisen die Seitenwände der Aufnahmeöffnungen 48 jeweils einen Hinterschnitt auf, in den ein am Ende der Vorsprünge 46 seitlich vorstehender Wulst eingreift. Die Herstellung dieser Hinterschnitte in dem spritzgegossenen Ringkolben 20 ist hinsichtlich der Entfernung der Formwerkzeuge, welche die Hinterschnitte ausformen, problematisch, wenn der Ringkolben 20 aus einem hochfesten Kunststoff besteht. Hochfeste Kunststoffe kommen insbesondere dann zum Einsatz, wenn die Ringkolben einer stärkeren Belastung unterworfen sind, was etwa bei Doppelkupplungsgetrieben der Fall ist, wo ständig ein Ringkolben druckbelastet ist, solange das Fahrzeug fährt.
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Bei den in den 2 bis 5 dargestellten erfindungsgemäßen Ausführungsformen der form- und/oder kraftschlüssig wirkenden Befestigungsmittel 44 wird eine ausreichend feste und dauerhaft zuverlässige Befestigung der Dichtung 38 am Ringkolben 20 erreicht, ohne derartige Hinterschnitte im Ringkolben 20 vorsehen zu müssen. Dadurch vereinfacht sich die Herstellung des Ringkolbens 20 auch bei der Verwendung von hochfesten Kunststoffen wie beispielsweise Polyamid PA 66.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die mindestens eine Aufnahmeöffnung 48 in der Dichtung 38 ausgenommen ist, und dass der darein eingreifende Vorsprung 46 an dem Ringkolben 20 angeformt ist. So hat der in 2 gezeigte Ringkolben 20 insgesamt acht sich axial auf seiner im eingebauten Zustand dem Druckraum 18 zugewandten hinteren Stirnseite 50 erstreckende kreiszylinderförmige Vorsprünge 46, die im Bereich ihres freien Endes 52 jeweils einen ringförmig nach außen vorstehenden Kragen 54 aufweisen. Während der Kragen 54 an seiner dem Ringkolben 20 zugewandten Seite eine sich senkrecht zu seiner axialen Längsrichtung ausgerichtete ringförmige Auflagefläche 56 umfasst, ist seine gegenüberliegende Seite durch eine kegelstumpfförmige Schrägfläche 58 gebildet, die sich bis zu dem freien Ende 52 des Vorsprungs 46 erstreckt (vergrößerte Darstellung in 3).
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Die zugehörige ringförmige Dichtung 38 ist in 4 gezeigt. Sie umfasst acht Aufnahmeöffnungen 48, die hier als axiale Durchgangsbohrungen ausgeführt und ebenso wie die zugeordneten acht Vorsprünge 46 gleichmäßig über den Umfang verteilt sind. Im Bereich der Aufnahmeöffnungen 48 entspricht die axiale Dicke der Dichtung 38 dem axialen Abstand zwischen der ringförmigen Auflagefläche 56 der Vorsprünge 46 und der hinteren Stirnseite 50 des Ringkolbens 20.
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Zur Befestigung der Dichtung 38 am Ringkolben 20 wird die Dichtung 38 in axialer Richtung so auf den Ringkolben 20 gedrückt, dass je ein Vorsprung 46 in eine Aufnahmeöffnungen 48 eingreift, was durch die kegelstumpfförmigen Schrägflächen 58 am freien Ende 52 der Vorsprünge 46 erleichtert wird. Die Dichtung 38 wird dabei soweit auf die Vorsprünge 46 aufgedrückt, bis die Kragen 54 auf der vom Ringkolben 20 abgewandten Seite aus der Dichtung 38 austreten und dort mit ihrer ringförmigen Auflagefläche 56 aufliegen, wodurch ein formschlüssiger Halt der Dichtung 38 am Ringkolben 20 erhalten wird. Auf diese Weise wird die Dichtung 38 quasi auf die Vorsprünge 46 aufgeknöpft. Die Kragen 54 stützen sich dann über ihre ringförmigen Auflageflächen 56 axial an der Dichtung 38 ab. Vorzugsweise kann der Innendurchmesser der Aufnahmeöffnungen 48 hierbei derart auf den Außendurchmesser der Vorsprünge 46 abgestimmt werden, dass zusätzlich auch ein geringer kraftschlüssiger Halt erzielt wird.
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Bei der in 5 dargestellten alternativen Ausführungsform ist zwischen die ringförmigen Auflagefläche 56 der Kragen 54 und die vom Ringkolben 20 abgewandten Seite der Dichtung 38 ein Unterlagering 60 zwischengefügt. Dazu weist der Unterlagering 60 acht als Durchgangsbohrungen ausgeführte Öffnungen 62 auf, die von jeweils einem Vorsprung 46 des Ringkolbens 20 durchgriffen werden. Der Unterlagering 60 ermöglicht eine über den gesamten Umfang durchgehende gleichmäßige Belastung der Dichtung 38, da die Kragen 54 der acht Vorsprünge 46 mit ihrer ringförmigen Auflagefläche 56 unmittelbar auf dem Unterlagering 60 aufliegen und sich somit axial nur mittelbar an der Dichtung 38 abstützen.
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Anders als bei der vorangehend zu den 2 bis 4 beschriebenen Befestigung der Dichtung 38 am Ringkolben 20 werden hier die Kragen 54 erst nach dem Aufstecken der Dichtung 38 und des Unterlagerings 60 durch eine daran anschließende Heiß-Verformung der freien Enden 52 der Vorsprünge 46 ausgebildet. Hierdurch kann eine spielfreie Verbindung zwischen dem Ringkolben 20 und der Dichtung 38 und dem Unterlagering 60 erreicht werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202011109244 U1 [0005]
- DE 102008006202 A1 [0005]
- DE 102012215506 A1 [0008]
- DE 102013213880 A1 [0008]
- DE 102016214531 A1 [0008]
- DE 102015207012 A1 [0009]
- DE 102014214195 A1 [0010]
