DE10253021A1

DE10253021A1 - Betätigungseinrichtung, insbesondere für eine Fahrzeugkupplung

Info

Publication number: DE10253021A1
Application number: DE10253021A
Authority: DE
Inventors: Barbara Dipl.-Ing. Ester; Bernd Dipl.-Ing. Förster
Original assignee: ZF Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2002-11-14
Filing date: 2002-11-14
Publication date: 2004-05-27

Abstract

Betätigungseinrichtung, umfassend einen druckmittelgefüllten Zylinder, in dem ein Kolben axial verschiebbar angeordnet ist, wobei der Kolben in einer festen Wirkverbindung mit einer Schiebehülse steht, die wiederum auf einer Führungshülse gelagert ist und mindestens ein Gleitring die Schiebehülse auf der Führungshülse trägt und eine Dichtung den Arbeitsraum zur Führungshülse abdichtet, wobei der mindestens eine Gleitring einen Stoß aufweist, der in Axialrichtung des Gleitrings verläuft, wobei im Lauf des Stoßes zwischen einer vorderen Stirnfläche und einer hinteren Stirnfläche mindestens ein in Umfangsrichtung verlaufender Versatz ausgeführt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Betätigungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Aus der DE 101 60 973 A1 ist eine Betätigungseinrichtung bekannt, die eine Schiebehülse aufweist, die auf einer Führungshülse axial beweglich gelagert ist. Die Schiebehülse steht in Wirkverbindung mit einem Kolben, der zusammen mit einem Zylinder einen druckmittelgefüllten Arbeitsraum begrenzt. Dieser Arbeitsraum wird im Bereich der Schiebehülse durch eine Dichtung gegen eine Leckage geschützt.

Zwischen der Schiebehülse und der Führungshülse ist mindestens ein Gleitring angeordnet, der bevorzugt aus einem reibungsoptimierten Werkstoff besteht. In der Anwendung der Betätigungseinrichtung bei einer Fahrzeugkupplung tritt prinzipbedingt eine Verschmutzung der Führungshülse auf, die zu einer Beschädigung der Dichtung des Arbeitsraums führen kann. Um diesem Problem zu begegnen, könnte man z. B. eine Reihenanordnung von mindestens zwei Dichtungen oder einer Dichtung und einem Abstreifer vorsehen, so dass praktisch zumindest der Abstreifer während der kalkulierten Lebensdauer verschlissen werden dürfte, ohne dass funktionale Nachteile zu erwarten wären. Diese Vorgehensweise führt aber zu einem Bauraumnachteil, wie an der Ausführung nach der DE 101 60 973 A1 nachvollziehbar ist.

Als Alternative könnte auch eine Dichtung eingesetzt werden, die eine besonders verschleißfeste Oberfläche aufweist. Derartige Dichtungen sind aber vergleichsweise teuer.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es eine Betätigungseinrichtung zu realisieren, bei der die Lebensdauer der Abdichtung für den Arbeitsraum gesteigert ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass der mindestens eine Gleitring einen geschlitzten Stoß aufweist, der im Verlauf zwischen einer vorderen Stirnfläche und einer hinteren Stirnfläche mindestens einen in Umfangsrichtung verlaufender Versatz aufweist.

Im eingebauten Zustand wird der Stoß zwar nicht unbedingt in Axialrichtung geschlossen, doch bietet der in Umfangsrichtung verlaufende Versatz einen Flächenanteil, der bezogen auf die axiale Bewegungsrichtung des Kolbens einen direkten Durchlass von Schmutzpartikeln verhindert.

In der einfachsten Variante kann der geschlitzte Stoß schräg zur Längsachse des Gleitrings verlaufen.

Alternativ besteht die Möglichkeit, dass der Stoß des Gleitrings von einer Zunge in Verbindung mit einer die Zunge aufnehmenden Ausklinkung gebildet wird. Die in Umfangsrichtung verlaufenden Flächenanteile der Zunge sorgen für eine Dichtfunktion.

Zusätzlich kann der Gleitring von einem Vorspannring vorgespannt sein. Damit kann eine Schließkraft auf den Stoß erreicht werden.

In diesem Zusammenhang hat es sich als besonders positiv herausgestellt, wenn der Vorspannring außermittig bezogen auf den Querschnitt des Gleitringes am Gleitring angreift.

Eine besonders gute Vorspannkraft im Hinblick auf die Schließfunktion des Stoßes wird dann erreicht, wenn der Vorspannring am Übergang einer Stirnfläche zu einer äußeren Mantelfläche des Gleitrings angeordnet ist.

Des weiteren ist vorgesehen, dass im Gleitring eine umlaufende Nut zur Aufnahme des Gleitrings eingeformt ist

Um eine möglichst einfache Querschnittsgeometrie des Gleitrings zu erreichen, ist der Vorspannring in einer Nut der Schiebehülse angeordnet.

Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden.
Es zeigt:
1 Betätigungseinrichtung in Längsschnittdarstellung
2 u. 3 Gleitring als Einzeltteil im Bereich des Stoßes
4 u. 5 Gleitring mit Vorspannring
Die 1 zeigt eine Betätigungseinrichtung 1, wie sie z. B. für eine schaltbare Fahrzeugkupplung verwendet wird, von der symbolhaft ein Ausrückhebel 3, z. B. eine Zunge einer Membranfeder, dargestellt ist. Die Betätigungseinrichtung umfasst einen mit einem hydraulischen oder gasförmigen Druckmittel gefüllten Zylinder 5, in dem ein axial verschiebbarer Kolben 7 angeordnet ist. Mit dem Kolben steht eine Schiebehülse 9 ortsfest in Wirkverbindung, die wiederum auf einer Führungshülse 11 gelagert ist. Ortsfest in Wirkverbindung kann auch bedeuten, dass der Kolben und die Schiebehülse einteilig ausgeführt sind, z. B. als Gussteil. Der Zylinder, der Kolben und die Schiebehülse bilden zusammen mit der Führungshülse einen Arbeitsraum 13, der willkürlich mit dem Druckmittel gefüllt wird und damit eine Verschiebebewegung des Kolbens mit der Schiebehülse auslöst. Die axial Verschiebebewegung des Kolbens kann durch eine Vorspannfeder 15 unterstützt werden und wird auf ein Lager 17 übertragen, das wiederum die Verschiebebewegung auf die Kupplung 3 überträgt.
Der Arbeitsraum 13 wird von einer Ringdichtung 19 am Kolben 7 und einer Dichtung 21 zwischen der Schiebehülse 9 und der Führungshülse 11 abgedichtet, wobei die Dichtung 21 zwischen zwei in Reihe angeordneten Gleitringen 23; 25 angeordnet ist. Die Dichtung 21 und die beiden Gleitringe sind in getrennten Ringnuten 27; 29; 31 der Schiebehülse eingelegt.
Während des Betriebs der Kupplung setzen sich Schmutzpartikel auch in dem Bereich auf der Führungshülse ab, der von dem kupplungsseitigen Gleitring 23 überfahren wird. Der Gleitring ist, wie die 2 und 3 zeigen, geschlitzt ausgeführt und verfügt damit über einen in Axialrichtung verlaufenden Stoß 33, der in einem gespannten Zustand, d. h. bei nach dem Einlegen in die Ringnut der Schiebehülse, zumindest in Axialrichtung geschlossen wird. Dazu weist der Stoß von einer vorderen Stirnfläche 35 zu einer hinteren Stirnfläche 37 einen in Umfangsrichtung verlaufenden Versatz 39 auf, der mit einem Flächenanteil 41, der von der in Axialrichtung projizierten Überdeckung der beiden Enden des Stoßes gebildet wird. Beispielhaft ist in der 2 dargestellt, dass der Stoß 33 von einer Zunge 43 in Verbindung mit einer die Zunge aufnehmenden Ausklinkung 45 gebildet werden kann. Man kann auch vorsehen, das der Stoß 37 schräg zur Längsachse 47 des Gleitrings 23 verläuft.
Die 4 und 5 zeigen eine Betätigungseinrichtung 1 nach dem Aufbau gemäß 1, bei der z. B. der Gleitring 23 von einem Vorspannring 24 in Richtung der Führungshülse 11 vorgespannt wird. Der Vorspannring ist in einer Nut 49, die Teil der Ringnut 27 innerhalb der Schiebehülse 9 ist, außermittig bezogen auf den Querschnitt des Gleitringes im Gleitring eingelegt. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Nut 49 unmittelbar an eine Nutseitenfläche 51 der Ringnut 27 eingelegt, also am Übergang der vorderen Stirnfläche 35 zu einer äußeren Mantelfläche 53 des Gleitrings, und wirkt vornehmlich auf den Rand der vorderen Stirnfläche 35 des Gleitrings 23. Damit soll verhindert werden, dass der Gleitring in Richtung des größten Schmutzbefalls von der Führungshülse 11 abheben kann.
In der Variante nach 5 verfügt der Gleitring über eine umlaufende Nut 55, die den Vorspannring aufnimmt. Auch die umlaufende Nut ist am Übergang der vorderen Stirnfläche 35 zur Mantelfläche 53 ausgeformt, so dass in radiale Kraftkomponente in Richtung Führungshülse 11 und eine axiale Kraftkomponente zur hinteren Stirnfläche 37 wirkt, die sich an einer Nutseitenfläche 57 abstützt, so dass von dem Vorspannring eine axiale Schließkraft auf den Stoß ausgeübt wird.

Claims

Betätigungseinrichtung, insbesondere für eine Fahrzeugkupplung, umfassend einen druckmittelgefüllten Zylinder, in dem ein Kolben axial verschiebbar angeordnet ist, wobei der Kolben in einer festen Wirkverbindung mit einer Schiebehülse steht, die wiederum auf einer Führungshülse gelagert ist und mindestens ein Gleitring die Schiebehülse auf der Führungshülse trägt, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Gleitring (23; 25) einen geschlitzten Stoß(33) aufweist, der im Verlauf zwischen einer vorderen Stirnfläche (35) und einer hinteren Stirnfläche (37) mindestens einen in Umfangsrichtung verlaufenden Versatz (39) aufweist.
Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der geschlitzte Stoß (33) schräg zur Längsachse (47) des Gleitrings (23; 25) verläuft.
Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoß (33) von einer Zunge (43) in Verbindung mit einer die Zunge (43) aufnehmenden Ausklinkung (45) gebildet wird.
Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 – 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleitring (23; 25) von einem Vorspannring (24) vorgespannt ist.
Betätigungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorspannring (24) außermittig, bezogen auf den Querschnitt des Gleitringes am Gleitring (23; 25) angreift.
Betätigungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorspannring (24) am Übergang einer Stirnfläche (35; 37) zu einer äußeren Mantelfläche (53) des Gleitrings (23) angeordnet ist.
Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 4 – 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorspannring (24) in einer Nut (49) der Schiebehülse (9) angeordnet ist.
Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 4 – 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Gleitring (23; 25) eine umlaufende Nut (55) zur Aufnahme des Vorspannrings (24) eingeformt ist