DE19516391A1 - Hydraulic cylinder for motor vehicle clutch - has housing with axial bore for piston and rod with seal and scraper ring - Google Patents
Hydraulic cylinder for motor vehicle clutch - has housing with axial bore for piston and rod with seal and scraper ringInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Zylinder für hydraulische Anlagen, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einem Gehäuse mit einer axialen Bohrung, in der ein an einer Kolbenstange befestigter Kolben axial verschiebbar geführt und auf der einen Stirnseite mit hydraulischer Flüssigkeit beaufschlagt und gegenüber dem Gehäuse abgedichtet geführt ist, wobei der Zylinder mit Anschlüssen für mindestens eine Druckleitung, einer Verbindung zu einer Flüssigkeitskammer und zur Befestigung versehen ist, und daß mindestens eine im Gehäuse angeordnete Nutringdichtung das Gehäuse gegenüber der Außenfläche des Kolbens abdichtet.The invention relates to a cylinder for hydraulic systems, especially for motor vehicles, consisting of a housing with an axial Bore in which a piston attached to a piston rod is axially displaceable guided and acted upon on one end face with hydraulic fluid and is sealed against the housing, the cylinder with Connections for at least one pressure line, a connection to one Liquid chamber and is provided for attachment, and that at least one arranged in the housing groove ring seal the housing opposite the Seals the outer surface of the piston.
Es sind bereits Zylinder für hydraulische Anlagen bekannt (z. B. DE-OS 42 12 107), die vorzugsweise für hydraulisch betätigte Kupplungs- oder Bremssysteme in Kraftfahrzeugen eingesetzt werden. Es sollte mit einfachen Mitteln eine montagefreundliche und kostengünstige rückwärtige Anschlagbegrenzung erreicht werden. Hierzu werden die Kolbenstangenkugel und der Kolben durch zwei Halbschalen umschlossen. Nach der Montage der Kolbenschafthülse sind Kolben und die beiden Halbschalen untrennbar verbunden. Durch die konstruktive Gestaltung des Hinterschnitts am Kolben und durch die Noppen an den beiden Halbschalen wird bei der Montage der Baugruppe in die Kolbenschafthülse die Verbindung Kolbenstangenkugel/Kolbenpfanne spielfrei. Nachteilig ist hierbei, daß bei einer spielfreien Verbindung zwischen Kolbenstange und Kolben Druckstöße oder Vibrationen, die aus der hydraulischen Flüssigkeit resultieren direkt über den Kolben auf die Kolbenstange und den Betätigungselementen übertragen werden. Cylinders for hydraulic systems are already known (e.g. DE-OS 42 12 107), which is preferably for hydraulically operated clutch or Brake systems are used in motor vehicles. It should be simple Means an easy to assemble and inexpensive rear Stop limit can be reached. For this purpose, the piston rod ball and the piston is enclosed by two half-shells. After assembling the Piston shaft sleeve, piston and the two half-shells are inseparably connected. The constructive design of the undercut on the piston and the Nubs on the two half-shells are used when installing the module in the Piston shaft sleeve, the connection between the piston rod ball and the piston socket is free of play. The disadvantage here is that with a play-free connection between the piston rod and piston pressure surges or vibrations arising from the hydraulic fluid result directly over the piston on the piston rod and Actuators are transferred.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Zylinder für hydraulische Anlagen so auszubilden, daß Schwingungen bzw. Druckstöße in der hydraulischen Flüssigkeit von den Betätigungselementen abgekoppelt werden können.The object of the invention is so a cylinder for hydraulic systems train that vibrations or pressure surges in the hydraulic Liquid can be decoupled from the actuators.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Kolben und/oder die Kolbenstange zwischen der hydraulischen Flüssigkeit und dem, dem Kolben abgewandten Endbereich der Kolbenstange mit einer Einrichtung zum Dämpfen von Druckstößen aus der hydraulischen Flüssigkeit versehen ist.To solve this problem, the invention provides that the piston and / or the piston rod between the hydraulic fluid and that End of the piston rod facing away from the piston with a device for Damping pressure surges from the hydraulic fluid is provided.
Bei dieser Ausbildung ist von Vorteil, daß in der Übertragungsstrecke von den Betätigungselementen zur hydraulischen Flüssigkeit bis zu den zu betätigenden Elementen eine Einrichtung vorgesehen ist, die Vibrationen, Schwingungen oder Druckstöße aus dem Fahrzeug bzw. Motor des Fahrzeuges auf die Betätigungselemente des Bedieners dämpft.With this training it is advantageous that in the transmission path from Actuators for hydraulic fluid up to those to be actuated A device is provided, the vibrations, vibrations or Pressure surges from the vehicle or engine of the vehicle to the Operator controls dampens.
Nach einem weiteren wesentlichen Merkmal ist vorgesehen, daß die Einrichtung aus einer elastischen Aufhängung besteht, die zwischen Kolbenstange und Kolben angeordnet ist.According to another essential feature, it is provided that the device consists of an elastic suspension between the piston rod and Piston is arranged.
Eine günstige Ausgestaltung sieht vor, daß als Einrichtung eine federnde Befestigung zwischen Kolben und Kolbenstange vorgesehen ist.A favorable embodiment provides that a resilient device Attachment between the piston and piston rod is provided.
Wird der Kolben zweiteilig ausgebildet, z. B. wenn eine Stahlhülse einen Kunststoffkern umgibt, so ist nach einem weiteren Merkmal vorgesehen, daß bei Verwendung eines Kolbens bestehend aus einem Innen- und Außenteil die Einrichtung zwischen dem Innen- und Außenteil angeordnet ist.If the piston is formed in two parts, for. B. when a steel sleeve Plastic core surrounds, it is provided according to a further feature that at Use of a piston consisting of an inner and outer part Device is arranged between the inner and outer part.
Eine fertigungstechnisch einfache Ausführungsform sieht vor, daß der Kolben aus einem topfförmigen Außenteil und einem Innenteil besteht und mindestens eine Stirnseite des Innenteiles und/oder der Boden des topfförmigen Außenteiles mit Erhöhungen und/oder Vertiefungen versehen sind. Dabei lassen sich mit Vorteil die Erhöhungen aus elastisch verformbaren Material herstellen.A manufacturing technology simple embodiment provides that the piston there is a cup-shaped outer part and an inner part and at least one Front of the inner part and / or the bottom of the cup-shaped outer part with Elevations and / or depressions are provided. It can be advantageous produce the elevations from elastically deformable material.
Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, daß ein topfförmiger Kolben in seinem Endbereich mit einer ringförmigen, mit Ausnehmungen versehenen elastischen Aufhängung versehen ist, wobei ein entsprechender Ansatz der Kolbenstange ein Einknöpfen in die Ausnehmungen gewährleistet.Another embodiment provides that a cup-shaped piston in its End area with an annular, provided with recesses elastic Suspension is provided, with a corresponding approach to the piston rod Guaranteed buttoning in the recesses.
Eine fertigungstechnisch einfache Montage läßt sich erzielen, indem mindestens eine Nutringdichtung in einer axial hinterschnittfreien Bohrung des Gehäuses aufgenommen ist und über ein, mit dem Gehäuse verrastbaren Fixierungselement axial gehalten ist. In vorteilhafter Weise trägt dabei das Fixierungselement einen mit der Kolbenstange in Eingriff stehenden Abstreifring.A technically simple assembly can be achieved by at least a ring seal in an axially undercut-free bore in the housing is received and via a, with the housing lockable fixing element is held axially. The fixation element advantageously carries one wiper ring engaged with the piston rod.
Eine fertigungstechnisch kostengünstige Ausführungsform sieht vor, daß der Kolben topfförmig ausgeführt ist.A manufacturing technology inexpensive embodiment provides that the Piston is cup-shaped.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt. Es zeigt:Preferred embodiments of the invention are in the drawings shown schematically. It shows:
Fig. 1 einen Zylinder für eine hydraulische Anlage im Schnitt, wobei es sich hier um einen Geberzylinder handelt; Figure 1 shows a cylinder for a hydraulic system in section, which is a master cylinder.
Fig. 2 einen weiteren Zylinder (Nehmerzylinder) für hydraulische Anlagen im Schnitt; Figure 2 shows another cylinder (slave cylinder) for hydraulic systems in section.
Fig. 3 eine weitere Ausführungsform eines Geberzylinders im Schnitt; Fig. 3 shows another embodiment of a master cylinder in section;
Fig. 4 einen Nehmerzylinder im Schnitt; Figure 4 shows a slave cylinder in section.
Fig. 5 eine weitere Ausführungsform des Geberzylinders im Schnitt. Fig. 5 shows another embodiment of the master cylinder in section.
Der in Fig. 1 dargestellte Zylinder besteht im wesentlichen aus dem Gehäuse 12 und dem Kolben 1. Das Gehäuse 12 ist mit einem Anschluß 15 für eine Druckleitung versehen.The cylinder shown in FIG. 1 essentially consists of the housing 12 and the piston 1 . The housing 12 is provided with a connection 15 for a pressure line.
Der Kolben 1 besteht aus einem Innenteil 1a und einem das Innenteil umgebenden Rohres 1b, wobei das Innenteil 1a mit der Kolbenstange 2 befestigt ist. Die obere Bildhälfte zeigt den Kolben 1 in ausgefahrener, die untere Bildhälfte den Kolben in eingefahrener Position. Im Gehäuse 12 sind in einer hinterschnittfreien Bohrung 11 mindestens eine Nutringdichtung 10 aufgenommen, wobei das Fixierungselement 13 die Nutringdichtung 10 axial fixiert und gleichzeitig über Rastnasen mit dem Gehäuse 12 verrastbar ist. Dieses Fixierungselement 13 trägt gleichzeitig einen Abstreifring 14, welcher auf der Kolbenstange 2 gleitet und von außen eintretenden Schmutz fernhält.The piston 1 consists of an inner part 1 a and a tube 1 b surrounding the inner part, the inner part 1 a being fastened to the piston rod 2 . The upper half of the picture shows the piston 1 in the extended position, the lower half shows the piston in the retracted position. At least one groove ring seal 10 is accommodated in the housing 12 in an undercut-free bore 11 , the fixing element 13 axially fixing the groove ring seal 10 and at the same time being able to be latched to the housing 12 by means of latching lugs. This fixing element 13 carries at the same time a scraper ring 14 which slides on the piston rod 2 and keeps out dirt that enters from the outside.
Die Kolbenstange 2 ist mit dem Kolben 1 über eine federnde Befestigung 5 verbunden, so daß zwischen diesen beiden Teilen eine geringfügige Axialbewegung möglich ist. Als weitere Einrichtung zum Dämpfen von Druckstößen bzw. Vibrationen ist der Endbereich 3 des Kolbens 1 mit einer elastischen Aufhängung 4b bzw. die Stirnseite 6 des Kolbens 1 gegenüber dem Boden 7 des Kolbenaußenteiles 1b ebenfalls mit einer elastischen Aufhängung 4a versehen. Die elastische Aufhängung 4a des Kolbeninnenteiles 1a kann dabei aus Ausnehmungen bzw. Erhöhungen bestehen. Für den Fall, daß der Kolben 1 ein rohrförmiges Außenteil 1b aus Metall und ein Innenteil 1a aus elastischem Material aufweist, wird durch die Ausnehmungen bzw. Erhöhungen der elastischen Aufhängung 4a einer Einrichtung zum Dämpfen von Druckstößen bzw. Schwingungen erzielt.The piston rod 2 is connected to the piston 1 via a resilient attachment 5 , so that a slight axial movement is possible between these two parts. As a further device for damping pressure surges or vibrations, the end region 3 of the piston 1 is provided with an elastic suspension 4 b and the end face 6 of the piston 1 opposite the bottom 7 of the piston outer part 1 b is also provided with an elastic suspension 4 a. The elastic suspension 4 a of the inner piston part 1 a can consist of recesses or elevations. In the event that the piston 1 has a tubular outer part 1 b made of metal and an inner part 1 a made of elastic material, a device for damping pressure surges or vibrations is achieved by the recesses or increases in the elastic suspension 4 a.
Aus der Fig. 2 ist ein weiterer Zylinder für hydraulische Anlagen zu entnehmen, wobei das Gehäuse 12 mit einer Druckleitung 15 versehen ist, welche mit einem Geberzylinder gemäß Fig. 1 verbunden sein kann. Der Kolben 1 besteht wie derum aus einem Innenteil 1a und einem topfförmigen Außenteil 1b, wobei zwi schen dem Gehäuse 12 und dem topfförmigen Außenteil 1b in Axialrichtung verlaufende Kanäle 16 einen Zufluß von hydraulischer Flüssigkeit auf die Stirn seite 6 des Kolbens 1 gewährleisten. Die Kolbenstange 2 wird bei einem Neh merzylinder durch die Beaufschlagung der Stirnfläche 6 des Kolbens 1 axial ausgelenkt und dient z. B. der Betätigung einer Kupplungsscheibe bzw. Brems anlage.A further cylinder for hydraulic systems can be seen from FIG. 2, the housing 12 being provided with a pressure line 15 , which can be connected to a master cylinder according to FIG. 1. The piston 1 as in turn consists of an inner part 1 a and a cup-shaped outer part 1 b, wherein between the housing 12 and the cup-shaped outer part 1 b axially extending channels 16 ensure an inflow of hydraulic fluid on the end face 6 of the piston 1 . The piston rod 2 is axially deflected at a Neh mer cylinder by the application of the end face 6 of the piston 1 and serves z. B. the actuation of a clutch disc or brake system.
Der Kolben gemäß Fig. 2 ist zweiteilig ausgebildet, wobei zwischen dem Innenteil 1a und dem Außenteil 1b wiederum eine elastische Aufhängung 4a zur einen Stirnseite 6 bzw. 4b zum Endbereich 3 des Kolbens 1 vorgesehen ist. Im Prinzip entspricht jedoch die technische Ausführung des Geberzylinders gemäß Fig. 1 einer Nehmerzylinderausführung gemäß Fig. 2.The piston according to FIG. 2 is formed in two parts, wherein between the inner part 1 a and the outer part 1 b, in turn, an elastic suspension 4 a to one end face 6 or 4 b to the end region 3 of the piston 1 is provided. In principle, however, the technical design of the master cylinder according to FIG. 1 corresponds to a slave cylinder design according to FIG. 2.
In der Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform eines Geberzylinders im Schnitt dargestellt, wobei wiederum im Gehäuse 12 mindestens eine Nutringdichtung 10 aufgenommen und über das Fixierungselement 13 im Gehäuse 12 gehalten ist. Auch bei dieser Ausführung trägt das Fixierungselement 13 einen Abstreifring 14, der den Innenraum gegenüber der Atmosphäre abdichtet. Die Kolbenstange 2 ist bei diesem Ausführungsbeispiel mit einem radial nach außen sich erstreckenden Ansatz 9 versehen, auf den eine zylindrisch ausgebildete elastische Aufhängung 4c aufgeknöpft ist. Hierzu ist die elastische Aufhängung 4c mit einer umlaufenden Ausnehmung 8 versehen, deren Querschnitt dem radial sich erstreckenden Ansatz 9 entspricht. Der Ansatz 9 kann dabei auch aus mehreren einzelnen radial sich erstreckenden Ansätzen, die über dem Umfang der Kolbenstange 2 verteilt sind, ausgebildet sein. Zur Fixierung der elastischen Aufhängung 4c ist der Kolben 1 bei dieser Ausführung mit einem topfförmigen Außenteil 1b sowie mit einem Innenteil 1a versehen, wobei das Innenteil 1a im Bereich der elastischen Aufhängung 4c zumindest teilweise über dem Umfang radial nach innen verlaufende Erstreckungen 17 aufweist.In FIG. 3, another embodiment of a master cylinder is shown in section, is again being added at least one groove ring seal 10 in the housing 12 and held by the fixing element 13 in the housing 12. In this embodiment too, the fixing element 13 carries a scraper ring 14 which seals the interior from the atmosphere. The piston rod 2 is provided in this embodiment with a radially outwardly extending extension 9 , on which a cylindrically shaped elastic suspension 4 c is unbuttoned. For this purpose, the elastic suspension 4 c is provided with a circumferential recess 8 , the cross section of which corresponds to the radially extending projection 9 . The approach 9 can also be formed from several individual radially extending approaches, which are distributed over the circumference of the piston rod 2 . To fix the elastic suspension 4 c, the piston 1 in this embodiment is provided with a cup-shaped outer part 1 b and with an inner part 1 a, the inner part 1 a in the region of the elastic suspension 4 c at least partially extending radially inward over the circumference 17 has.
Aus der Fig. 4 ist eine Ausführung eines Nehmerzylinders zu entnehmen, bei der im Gehäuse 12 der Kolben 1 angeordnet ist, wobei die elastische Aufhängung 4d zwischen der Stirnseite der Kolbenstange 2 bzw. der Stirnseite 6 des Kolbens 1 angeordnet ist. Diese elastische Aufhängung 4d ist in sich, durch entsprechende Materialwahl federnd ausgebildet. Der Kolben 1 wird bei dieser Ausführungsform über eine Feder 18 gegenüber der Kolbenstange 2 in Eingriff gehalten. Ansonsten entspricht dieses Ausführungsbeispiel der Ausführung des Nehmerzylinders gemäß Fig. 2.From Fig. 4, an embodiment is shown in a slave cylinder, the piston 1 is disposed in the housing 12, wherein the elastic suspension 4 is arranged d between the end face of the piston rod 2 and the end face 6 of the piston 1. This elastic suspension 4 d is inherently resilient by appropriate choice of material. In this embodiment, the piston 1 is held in engagement with the piston rod 2 via a spring 18 . Otherwise, this exemplary embodiment corresponds to the design of the slave cylinder according to FIG. 2.
Der in Fig. 5 gezeigte Geberzylinder entspricht konstruktiv weitgehend demjenigen, der bereits zur Fig. 3 beschrieben wurde, weshalb hier lediglich noch auf die konstruktiven Unterschiede eingegangen werden soll, die hauptsächlich in der Verbindung der Kolbenstange 2 mit dem Kolben 1 über eine Feder 20 als elastisches Element 4 ausgeführt ist. Die Feder stützt sich einerends an einem radial überstehenden Ring 21 der Kolbenstange 2 und anderenends an einer dieselbe umschließenden Buchse 23 ab, die ihrerseits am Innenteil 1a der Kolbenstange 2 zur Anlage kommt. Die Buchse kann elastisch ausgebildet sein.The design of the master cylinder shown in FIG. 5 largely corresponds to that which has already been described for FIG. 3, which is why only the design differences are to be dealt with here, which are mainly related to the connection of the piston rod 2 to the piston 1 via a spring 20 elastic element 4 is executed. The spring is supported at one end on a radially projecting ring 21 of the piston rod 2 and at the other end on a bush 23 enclosing the same, which in turn comes into contact with the inner part 1 a of the piston rod 2 . The socket can be elastic.
Der Ring 21 liegt mit seiner von der Feder 20 abgewandten Seite an einem elastischen Dämpfelement 24 an, das sich am Innenteil 1a der Kolbenstange 2 abstützt, und zwar am entgegengesetzten Ende wie die Buchse 23.The ring 21 lies with its side facing away from the spring 20 against an elastic damping element 24 which is supported on the inner part 1 a of the piston rod 2 , specifically at the opposite end to the bushing 23 .
Die Funktion ist derart, daß bei Einleitung einer Druckkraft über die Kolbenstange 2 das Innenteil 1a in das Gehäuse 12 des Zylinders eingefahren wird und, sobald es an einem vorbestimmbaren Anschlag desselben, wie beispielsweise am Gehäuseboden 25, in Anlage kommt, die Feder 20 durch Verformung ein elastisches Abdämpfen der Druckbewegung der Kolbenstange 2 bewirkt. Umgekehrt wird bei Einleitung einer Zug kraft an der Kolbenstange 2 diese Kraft mit nur geringer elastischer Verformung über das Dämpfelement 24 auf den Innenteil 1a geleitet, so daß die Kolbenstange 2 nahezu verzögerungsfrei gegen das dieser Bewegungsrichtung zugeordnete Ende des Innenteils 1a und damit des Gehäuses 12 gezogen wird. Die Elastizität zwischen Innenteil 1a und Kolbenstange 2 ist demnach durch Einsatz der Feder 20 erheblich von der jeweiligen Wirkrichtung abhängig.The function is such that when a compressive force is introduced via the piston rod 2, the inner part 1 a is inserted into the housing 12 of the cylinder and, as soon as it comes to a predetermined stop, such as on the housing base 25 , comes into contact with the spring 20 Deformation causes an elastic damping of the pressure movement of the piston rod 2 . Conversely, when a train force is applied to the piston rod 2, this force is passed with only slight elastic deformation via the damping element 24 to the inner part 1 a, so that the piston rod 2 is almost instantaneously against the end of the inner part 1 a associated with this direction of movement and thus of the housing 12 is pulled. The elasticity between the inner part 1 a and the piston rod 2 is therefore significantly dependent on the respective direction of action by using the spring 20 .
BezugszeichenlisteReference list
1 Kolben
2 Kolbenstange
3 Endbereich
4 elastische Aufhängung
5 federnde Befestigung
6 Stirnseite
7 Boden
8 Ausnehmungen
9 Ansatz
10 Nutringdichtung
11 hinterschnittfreie Bohrung
12 Gehäuse
13 Fixierungselement
14 Abstreifring
15 Druckleitung
16 Kanäle
17 Erstreckungen
18 Feder
20 Feder
21 Ring
23 Buchse
24 Dämpfelement 1 piston
2 piston rods
3 end area
4 elastic suspension
5 resilient attachment
6 end face
7 floor
8 recesses
9 approach
10 U-ring seal
11 undercut-free bore
12 housing
13 fixing element
14 wiper ring
15 pressure line
16 channels
17 extensions
18 spring
20 spring
21 ring
23 socket
24 damping element
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