DE112004002198T5

DE112004002198T5 - Clutch actuators

Info

Publication number: DE112004002198T5
Application number: DE112004002198T
Authority: DE
Inventors: Yannick Frank Thoephile Emile Christiaens
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Buehl Verwaltungs GmbH; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Priority date: 2003-11-27
Filing date: 2004-11-18
Publication date: 2006-12-07
Also published as: GB0327574D0; WO2005052401A1; EP1690017A1

Abstract

CSC der beschriebenen Art, bei welchem das Ausrücklager am Zylinderkörper angebracht und der Kolben so beschaffen ist, dass an einer geeigneten Anschlagfläche am Getriebe-/Kupplungsgehäuse des zugehörigen Fahrzeugs fixiert ist, wobei der Zylinderkörper das Ausrücklager in einem umgebenden Hohlraum trägt und auf einem sich in axialer Richtung erstreckenden Rohr geführt wird, welches die Antriebswelle des Getriebes umgibt.CSC the type described in which the release bearing mounted on the cylinder body and the piston is such that at a suitable stop surface on the transmission / clutch housing of the associated Vehicle is fixed, the cylinder body, the release bearing in a surrounding cavity and is guided on a pipe extending in the axial direction, which surrounds the drive shaft of the transmission.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Kupplungsstellglieder und insbesondere so genannte konzentrische Nehmerzylinder (Concentric Slave Cylinder, CSC) [im Folgenden als beschriebene Art bezeichnet], bei denen ein ringförmiger Kolben in engem Kontakt mit einer zwischen inneren und äußeren Zylinderwänden eines Zylinderkörpers definierten ringförmigen Bohrung gleitet, um eine ringförmige Betätigungskammer zu schaffen, in die Flüssigkeit eingeleitet wird, um den Kolben gegenüber dem Zylinder zu verschieben und so ein am Kolben oder am Zylinderkörper angebrachtes Kupplungsausrücklager zu bewegen, um in entsprechende Kupplungsausrückstifte der zugehörigen Kupplung einzurasten.The The present invention relates to clutch actuators, and more particularly so-called concentric slave cylinder (CSC) [hereinafter referred to as described type], in which an annular piston in close contact with one between inner and outer cylinder walls of a cylinder body defined annular Bore slides to an annular operating chamber to create, in the liquid is introduced to move the piston relative to the cylinder and so on the piston or on the cylinder body mounted clutch release bearing to move into corresponding clutch release pins of the associated clutch lock.

CSCs der beschriebenen Art sind wohlbekannt und stellen ein sehr wirksames Mittel zum Betätigen einer Fahrzeugkupplung dar, da der CSC in herkömmlicher Weise die Antriebswelle einer zugehörigen Kraftübertragung umgeben kann, auf welche die Kupplung eine Antriebskraft übertragen soll.CSCs of the type described are well known and represent a very effective Means for actuating a vehicle clutch, since the CSC in a conventional manner, the drive shaft an associated one power transmission can surround, to which the clutch transmit a driving force should.

Wichtig ist, dass der Kolben/Zylinder im Gleitkontakt geführt wird und radiale Fluchtungsfehler des Ausrücklagers ausgeglichen werden.Important is that the piston / cylinder is guided in sliding contact and radial misalignment of the release bearing can be compensated.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine verbesserte Form des CSC der beschriebenen Art bereitzustellen.A Object of the present invention is an improved To provide form of the CSC of the type described.

Somit wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein CSC der beschriebenen Art bereitgestellt, bei welchem das Ausrücklager am Zylinderkörper angebracht und der Kolben so beschaffen ist, dass er an einer geeigneten Anschlagfläche des Getriebe-/Kupplungsgehäuses des zugehörigen Fahrzeugs befestigt wird, wobei der Zylinderkörper das Ausrücklager in einem umgebenden Hohlraum aufnimmt und entlang eines in axialer Richtung verlaufenden Rohrs geführt wird, welches die Antriebswelle des Getriebes umgibt.Consequently is in accordance with the present Invention provides a CSC of the type described in which the release bearing on the cylinder body attached and the piston is such that it is at a suitable stop surface the gearbox / clutch housing of the associated Vehicle is fastened, wherein the cylinder body, the release bearing in a surrounding cavity and along one in axial Direction running pipe led is, which surrounds the drive shaft of the transmission.

Durch diese Anordnung kann der Durchmesser des Kolbens vergrößert werden, ohne den Gesamtdurchmesser des Zylinders zu vergrößern.By this arrangement, the diameter of the piston can be increased, without increasing the overall diameter of the cylinder.

Dieses in axialer Richtung verlaufende Führungsrohr kann am Kolben angebracht sein und entlang eines am Zylinder angebrachten Führungskörpers gleiten, während der Zylinder gegenüber dem Kolben verschoben wird.This in the axial direction extending guide tube can be attached to the piston be and glide along a guide body attached to the cylinder, while the cylinder opposite the piston is moved.

Bei der alternativen Anordnung ist das in axialer Richtung verlaufende Führungsrohr am Zylinder angebracht und gleitet entlang eines am Kolben angebrachten Führungskörpers, während der Zylinder gegenüber dem Kolben verschoben wird.at the alternative arrangement is that extending in the axial direction guide tube attached to the cylinder and slides along a piston attached to the Leadership body, during the Cylinder opposite the piston is moved.

Vorzugsweise ist das Ausrücklager mittels einer selbstzentrierenden Anordnung am Zylinder angebracht, die eine Querbewegung des Lagers gegenüber dem Zylinder gestattet. Dies ermöglicht eine Selbstzentrierung, ohne den Durchmesser zu vergrößern.Preferably is the release bearing attached to the cylinder by means of a self-centering arrangement, which allows a transverse movement of the bearing relative to the cylinder. this makes possible a self-centering, without increasing the diameter.

Der Kolben kann durch eine Feder, welche das in axialer Richtung verlaufende Führungsrohr umgibt, vom Zylinderkörper weggedrückt werden (um eine Vorspannung zwischen dem Ausrücklager und den zugehörigen Kupplungsausrückstiften zu erzeugen).Of the Piston can by a spring, which extends in the axial direction Surrounds guide tube, from the cylinder body pushed away (a preload between the release bearing and the associated Kupplungsausrückstiften to create).

Vorzugsweise erzeugt eine am Kolben angebrachte äußere ringförmige Dichtung einen engen Gleitkontakt zur äußeren Zylinderwand und eine an der inneren Zylinderwand angebrachte innere ringförmige Dichtung einen engen Gleitkontakt zum Kolben.Preferably produces an attached on the piston outer annular seal a close sliding contact to the outer cylinder wall and an inner annular wall mounted on the inner cylinder wall a close sliding contact with the piston.

Durch eine solche Dichtungsanordnung stehen die beiden ringförmigen Dichtungen über den gesamten Umfang hinweg unter Spannung, wobei die äußere Dichtung um die Außenfläche des Kolbens herum und die innere Dichtung um die innere Zylinderwand herum unter Spannung steht. Der beste Betriebszustand liegt dann vor, wenn beide Dichtungen über den gesamten Umfang hinweg unter einer schwachen Spannung stehen, und verhindert Probleme, die entstehen können, wenn eine der Dichtungen, was normalerweise der Fall ist, über den Umfang zusammengedrückt ist, da eine Dichtung durch Zusammendrücken wellenförmig in ihrer Nut liegt, was wiederum zu Reibungsproblemen führen kann, wenn die Dichtung unregelmäßig aus ihrer Nut ragt.By Such a seal arrangement are the two annular seals on the under tension throughout the circumference, with the outer seal around the outside surface of the Piston around and the inner seal around the inner cylinder wall is under tension. The best operating condition is then before, if both seals over be under a slight tension throughout the entire circumference, and prevents problems that can arise when one of the seals, which is usually the case, about compressed the circumference is as a seal by compressing wavy in their groove lies, which in turn can lead to friction problems, if the seal is irregular its groove protrudes.

Bei einer bevorzugten Ausführungsart ist die äußere Dichtung in einer in der Außenwand des Kolbens gebildeten Nut und die innere Dichtung in einer in der inneren Zylinderwand des Zylinderkörpers gebildeten Nut untergebracht.at a preferred embodiment is the outer seal in one in the outer wall formed of the piston groove and the inner seal in a in the housed inside the cylindrical wall of the cylinder body formed groove.

Der Kolben und/oder der Zylinderkörper können aus Kunststoffmaterial gebildet sein.Of the Piston and / or the cylinder body can be formed of plastic material.

Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung lediglich beispielhaft unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, wobei:in the Below, the present invention is merely exemplary with reference to the accompanying drawings, in which:

1 ein axialer Schnitt durch einen konzentrischen Nehmerzylinder gemäß der vorliegenden Erfindung ist; 1 an axial section through a concentric slave cylinder according to the present invention;

1a Einzelheiten einer selbstzentrierenden Ausrücklageranordnung zeigt; 1a Details of a self-centering release bearing assembly;

2 eine vergrößerte Ansicht der Dichtungsanordnung von 1 ist; und 2 an enlarged view of the seal assembly of 1 is; and

3 ein axialer Schnitt durch einen alternativen konzentrischen Nehmerzylinder gemäß der vorliegenden Erfindung ist. 3 Fig. 3 is an axial section through an alternative concentric slave cylinder according to the present invention.

Die Zeichnung zeigt einen aus Kunststoffmaterial gebildeten Zylinderkörper 11 des konzentrischen Nehmerzylinders (CSC) 10 und einen ebenfalls aus Kunststoff bestehenden ringförmigen Kolben 12, der gegenüber dem Körper 11 gleiten kann und eine ringförmige Betätigungskammer 13 definiert.The drawing shows a cylindrical body formed of plastic material 11 Concentric Slave Cylinder (CSC) 10 and an also made of plastic annular piston 12 that is opposite the body 11 can slide and an annular actuating chamber 13 Are defined.

Bei der in den Zeichnungen gezeigten Anordnung ist der Kolben 12 mit einem Montageflansch 14 versehen, der durch Schrauben oder andere (nicht gezeigte) Befestigungselemente an einer geeigneten Montagefläche an einem zugehörigen Getriebe- oder Kupplungsgehäuse befestigt ist.In the arrangement shown in the drawings, the piston 12 with a mounting flange 14 which is secured by screws or other fasteners (not shown) to a suitable mounting surface on an associated gear or clutch housing.

Der Kolben 12 ist zum Körper 11 hin durch eine äußere ringförmige O-Ring-Dichtung 15 in einer in der Außenfläche 17 des Kolbens 12 gebildeten Nut 16 abgedichtet. Die Dichtung wird durch eine innere ringförmige O-Ring-Dichtung 18 in einer in der inneren Zylinderwand 20 des Körpers 11 gebildeten Nut 19 vervollständigt.The piston 12 is to the body 11 through an outer annular O-ring seal 15 in one in the outer surface 17 of the piston 12 formed groove 16 sealed. The seal is made by an inner annular O-ring seal 18 in one in the inner cylinder wall 20 of the body 11 formed groove 19 completed.

Es ist klar, dass sowohl die äußere Dichtung 15 als auch die innere Dichtung 18, die in den Nuten 16 bzw. 19 untergebracht sind, so angeordnet werden können, dass sie in ihren jeweiligen Nuten über den Umfang hinweg unter einer schwachen Spannung stehen. Dies ist der bestmögliche Betriebszustand der Dichtungen und vermeidet Probleme durch Welligkeit und unregelmäßiges Herausragen aus der Dichtungsnut, wenn eine oder beide Dichtungen in ihren jeweiligen Nuten über den Umfang hinweg zusammengedrückt werden. Außerdem brauchen nur die Flächen 28 und 29, die mit den Dichtungen 15 bzw. 18 in Kontakt stehen, eine hohe Oberflächenqualität aufzuweisen. Dadurch wird die Herstellung des CSC zusätzlich vereinfacht.It is clear that both the outer seal 15 as well as the inner seal 18 that in the grooves 16 respectively. 19 are housed, can be arranged so that they are in their respective grooves over the circumference of a weak voltage. This is the best possible operating condition of the seals and avoids problems of undulation and irregular protrusion from the seal groove when one or both seals are compressed circumferentially in their respective grooves. In addition, only the surfaces need 28 and 29 that with the seals 15 respectively. 18 be in contact to have a high surface quality. This additionally simplifies the production of the CSC.

In einem im Zylinderkörper 11 gebildeten Hohlraum 22 befindet sich ein Kupplungsausrücklager 21 mit einer selbstzentrierenden Anordnung 31 dazwischen. Die selbstzentrierende Anordnung (siehe 1a ) umfasst eine Z-förmige Unterlegscheibe 32, die den äußeren Laufring 21a eines Lagers 21 und eine gekröpfte Tellerfeder 33 aufnimmt, die gegen die umlaufende Dichtungslippe 11a des Körpers 11 drückt und einen in axialer Richtung dämpfenden Druck auf die Unterlegscheibe 32 ausübt. Somit können sich die Unterlegscheibe 32 und auch das Lager 21 gegenüber der Feder 33 in seitlicher Richtung frei bewegen und der Körper 11 radiale Fluchtungsfehler ausgleichen, wenn sich der Zylinder in seiner Betriebsstellung befindet.In one in the cylinder body 11 formed cavity 22 there is a clutch release bearing 21 with a self-centering arrangement 31 between. The self-centering arrangement (see 1a ) comprises a Z-shaped washer 32 that the outer race 21a a warehouse 21 and a cranked plate spring 33 picks up against the circumferential sealing lip 11a of the body 11 presses and an axially compressing pressure on the washer 32 exercises. Thus, the washer can 32 and also the camp 21 opposite the spring 33 move freely in the lateral direction and the body 11 compensate for radial misalignment when the cylinder is in its operating position.

Der Zylinderkörper 11 wird auch durch ein in axialer Richtung verlaufendes Stahlrohr 23 mit einem in radialer Richtung erweiterten Flansch 24, der sich in einer im Montageflansch 14 gebildeten Aussparung 25 befindet, geführt, um eine Gleitbewegung gegenüber dem Kolben auszuführen. Während der Zylinderkörper 11 gegenüber dem festen Kolben 12 verschoben wird, gleitet der Führungskörper 30 am Körper 11 entlang dem Rohr 23. Dies führt zu einer ordnungsgemäßen und genauen axialen Gleitbewegung des Körpers 11 gegenüber dem Kolben 12 und verringert die mit dem Gleitvorgang verbundenen Belastungen, die auf die Dichtungen 15 und 18 einwirken können. Bogenförmige Positionierungskörper 14a am Flansch 14 sind in eine ringförmige Nut eingepasst, die in das betreffende Getriebe- oder Kupplungsgehäuse gefräst ist, um den Zylinder 10 in seiner richtigen Position zu halten.The cylinder body 11 is also by a running in the axial direction steel tube 23 with a flange extended in the radial direction 24 which is in a mounting flange 14 formed recess 25 guided to perform a sliding movement relative to the piston. While the cylinder body 11 opposite the solid piston 12 is moved, the guide body slides 30 on the body 11 along the pipe 23 , This leads to a proper and accurate axial sliding movement of the body 11 opposite the piston 12 and reduces the stresses associated with the sliding action on the seals 15 and 18 can act. Arch-shaped positioning body 14a on the flange 14 are fitted in an annular groove which is milled in the respective gear or clutch housing to the cylinder 10 to hold in its right position.

Außerdem ist zwischen dem Führungsrohr 23 und dem Kolben 12 eine Schraubendruckfeder 26 angeordnet. Diese Feder drückt den Kolben 12 vom Körper 11 weg und erzeugt eine Vorspannung des Ausrücklagers 21 auf die entsprechenden Kupplungsausrückstifte 27 der betreffenden Kupplung. Wenn sich die Feder 26 in dieser Stellung befindet, ist sie gut geschützt und der Zylinder bedarf keines weiteren Staubschutzes.It is also between the guide tube 23 and the piston 12 a helical compression spring 26 arranged. This spring pushes the piston 12 from the body 11 away and creates a bias of the release bearing 21 on the appropriate clutch release pins 27 the relevant coupling. When the spring 26 In this position, it is well protected and the cylinder requires no further dust protection.

Es ist klar, dass die Kupplung durch normales Unterdrucksetzen der Betätigungskammer 13 ausgerückt wird, indem der Körper 11 in der Zeichnungen nach links verschoben wird und somit die Ausrückstifte in Richtung des Pfeils X bewegt werden.It is clear that the clutch by normal pressurization of the actuation chamber 13 is disengaged by the body 11 is shifted to the left in the drawings and thus the release pins are moved in the direction of arrow X.

Bei der oben beschriebenen Zylinderanordnung kann der Durchmesser des Kolbens 12 vergrößert werden, ohne dass der Gesamtdurchmesser des Zylinders im Vergleich zu Anordnungen, bei denen das Lager am Kolben angebracht ist, vergrößert wird. Außerdem kann die Selbstzentrierungsanordnung ohne Vergrößerung des Durchmessers integriert und der kontrollierte Anschlag des Zylinders am Körper durch Kontakt zwischen dem Körper und dem Flansch 14 gewährleistet werden. Zwischen dem gleitenden Führungskörper 30 und dem Rohr 23 ist keine Dichtung erforderlich, da das Hydrauliksystem durch die Dichtungen 15 und 18 abgedichtet wird. Ferner kann, wenn dies gewünscht ist, die Drehung des Körpers 11 gegenüber dem Kolben 12 durch formschlüssige Elemente am Körper 11 und am Kolben 12 verhindert werden.In the cylinder arrangement described above, the diameter of the piston 12 can be increased without the total diameter of the cylinder is increased compared to arrangements in which the bearing is mounted on the piston. In addition, the self-centering assembly can be integrated without increasing the diameter and the controlled stop of the cylinder on the body by contact between the body and the flange 14 be guaranteed. Between the sliding guide body 30 and the tube 23 No seal is required as the hydraulic system passes through the seals 15 and 18 is sealed. Further, if desired, the rotation of the body 11 opposite the piston 12 by form-fitting elements on the body 11 and on the piston 12 be prevented.

3 zeigt einen alternativen CSC gemäß der vorliegenden Erfindung, bei dem Komponenten mit gleicher Funktion wie in Figur durch gleiche Bezugsnummern bezeichnet sind. 3 shows an alternative CSC according to the present invention, in which components with the same function as in Figure are denoted by like reference numerals.

Bei der in 3 gezeigten Anordnung ist das Lager 21 ebenfalls mittels einer selbstzentrierenden Anordnung 31 am Zylinderkörper 11 angebracht. Desgleichen wird der Kolben 12 durch Dichtungen 15 und 18 gegen den Körper 11 abgedichtet, die in den entsprechenden Nuten 16 bzw. 19 untergebracht sind. Bei dieser Anordnung sind die Dichtungen in einem Abstand voneinander an den in axialer Richtung entgegengesetzten Enden des Kolbens angebracht und stehen ebenfalls über den Umfang hinweg unter Spannung.At the in 3 shown arrangement is the bearing 21 also by means of a self-centering arrangement 31 on the cylinder body 11 appropriate. Likewise, the piston 12 through seals 15 and 18 against the body 11 sealed in the corresponding grooves 16 respectively. 19 are housed. In this arrangement, the seals are spaced apart from one another at the axially opposite ends of the piston and are also tensioned circumferentially.

Als integraler Bestandteil des Kolbens 12 ist ein sich in axialer Richtung erstreckendes Rohr 40 gebildet, an dessen freiem Ende sich eine innere umlaufende Lippe 41 befindet. Am Körper 11 befindet sich ebenfalls ein sich in axialer Richtung erstreckendes Rohr 42, an dessen freiem Ende sich ein ringförmiger Führungsfederring 43 befindet. Wenn sich der Körper 11 gegenüber dem Kolben 12 in axialer Richtung bewegt, gleitet die Innenlippe 41 am Rohr 40 über die Innenfläche 44 des Rohrs 42 und der Führungsfederring 43 über die Innenfläche 45 des Rohrs 40, sodass der Körper und der Kolben 12 genau zueinander geführt werden und somit der Abrieb der Dichtungen verringert wird.As an integral part of the piston 12 is a pipe extending in the axial direction 40 formed, at its free end, an inner circumferential lip 41 located. On the body 11 There is also a pipe extending in the axial direction 42 , at its free end, an annular guide spring ring 43 located. When the body is 11 opposite the piston 12 moved in the axial direction, the inner lip 41 slides on the pipe 40 over the inner surface 44 of the pipe 42 and the guide spring ring 43 over the inner surface 45 of the pipe 40 so that the body and the piston 12 be guided exactly to each other and thus the abrasion of the seals is reduced.

Ebenso wie im vorigen Fall ist die Feder 26 dadurch geschützt, dass sie zwischen dem Körper 11 und dem Rohr 40 angeordnet ist.As in the previous case is the spring 26 Protected by being between the body 11 and the tube 40 is arranged.

ZusammenfassungSummary

Kupplungsbetätigungseinrichtung nach dem Prinzip eines konzentrischen Nehmerzylinders, in dem ein ringförmiger Kolben (12) dichtend in einer ringförmigen Bohrung verlagert wird, wobei diese zwischen einer inneren (29) und einer äußeren (28) Zylinderwand eines Zylindergehäuses (11) zur Bildung einer ringförmigen Betätigungskammer (13) vorgesehen ist und in die eine Fluid eingebracht wird, um den Kolben gegenüber dem Zylinder zu bewegen wird und wobei ein Kupplungsausrücklager (21), vom Kolben oder einem Bauteil zur Wechselwirkung mit korrespondierenden Kupplungstellerfederzungen (27) einer zugeordneten Kupplung getragen wird. Das Kupplungsausrücklager ist vom Zylindergehäuse (11) getragen und der Kolben ist für eine am Getriebe-/Kupplungsgehäuse des zugehörigen Fahrzeugs zur Aufnahme vorgesehen. Das Zylindergehäuse (11) trägt das Kupplungsausrücklager (21) in einer umlaufenden Ausnehmung (22) und wird längs einer sich axial erstreckenden Hülse (23), die die Getriebeeingangswelle umgibt, geführt.Clutch actuator according to the principle of a concentric slave cylinder, in which an annular piston ( 12 ) is displaced sealingly in an annular bore, this between an inner ( 29 ) and an outer ( 28 ) Cylinder wall of a cylinder housing ( 11 ) for forming an annular actuating chamber ( 13 ) is provided and in which a fluid is introduced to move the piston relative to the cylinder and wherein a clutch release bearing ( 21 ), of the piston or a component for interaction with corresponding clutch actuator spring tongues ( 27 ) is carried an associated clutch. The clutch release bearing is removed from the cylinder housing ( 11 ) and the piston is for a on the transmission / clutch housing of the associated vehicle for receiving provided. The cylinder housing ( 11 ) carries the clutch release bearing ( 21 ) in a circumferential recess ( 22 ) and along an axially extending sleeve ( 23 ), which surrounds the transmission input shaft, out.

Claims

CSC of the type described, in which the release bearing on the cylinder body attached and the piston is such that at a suitable stop surface on the transmission / clutch housing of the associated Vehicle is fixed, the cylinder body, the release bearing in a surrounding cavity and is guided on a pipe extending in the axial direction, which surrounds the drive shaft of the transmission.

CSC according to claim 1, wherein the in axial Direction extending guide tube attached to the piston and over slides a guide body attached to the cylinder, when the cylinder is opposite the piston is moved.

A CSC according to claim 1 or 2, wherein the axially extending pipe is mounted on the cylinder and over slides a guide body attached to the piston, when the cylinder is opposite the piston is moved.

CSC according to one of claims 1 to 3, wherein the release bearing mounted on the cylinder by means of a self-centering arrangement is, which allows a transverse movement of the bearing relative to the cylinder.

CSC according to one of claims 1 to 4, wherein the Piston by a spring, which extending in the axial direction Surrounds guide tube, from the cylinder body urges (To a bias between the release bearing and the associated Kupplungsausrückstiften to create).

CSC according to one of claims 1 to 5, in which a attached to the piston outer annular seal a close sliding contact with the outer cylinder wall produces and attached to the inner cylinder wall inner annular Seal makes a close sliding contact to the piston.

The CSC of claim 6, wherein the outer seal in one in the outer surface of the Piston formed groove and the inner seal in one in the inner Cylinder wall of the body formed groove is housed.

A CSC according to claim 6 or 7, wherein the piston and / or the body is formed of plastic material.

CSC of the type described in the 1 and 2 or 3 of the accompanying drawings and constructed and arranged substantially in accordance with the above description with reference to the figures.