DE19835707A1

DE19835707A1 - Dichtung für ein hydraulisch betätigtes Ausrücksystem

Info

Publication number: DE19835707A1
Application number: DE19835707A
Authority: DE
Inventors: Ludwig Winkelmann; Gerhard Meyer
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Priority date: 1998-07-24
Filing date: 1998-08-07
Publication date: 2000-01-27
Also published as: KR20010079545A

Abstract

Ein hydraulisch betätigtes Ausrücksystem, insbesondere für eine Federkupplung eines Kraftfahrzeugs, weist eine Kolben-Zylindereinheit (1) auf, welche ein ringförmiges, zylindrisches Gehäuse (2) und ein inneres Führungsrohr (3) mit einer dazwischenliegenden Druckkammer (4) umfaßt, wobei in der Druckkammer (4) ein axial verschiebbarer Kolben (5) aufgenommen ist, der am vorderen Ende eine Dichtung (6) mit an der Innenseite (7) des Außenelements (2) und an der Außenseite (8) des Führungsrohres (3) anliegenden Dichtlippen (9, 10) besitzt. Um Betriebsstörungen durch ein Verkanten oder Verklemmen des Dichtelements (6) zu vermeiden, ist die Dichtung (6) zur Arretierung am Kolben (5) formschlüssig mit einem am Kolben (6) befestigten Haltering (11) und einem Endabschnitt (12) des Kolbens (5) verbunden.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein hydraulisch betätigtes Ausrückrücksystem, insbe sondere für eine Schalttrennkupplung eines Kraftfahrzeugs, mit den Merk malen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.

Hintergrund der Erfindung

In der DE 196 35 101 A1 ist ein Ausrücklager mit hydraulischer Betätigung für eine Membranfederkupplung für Kraftfahrzeuge beschrieben, bei dem eine Nutringdichtung über einem Verbindungsteil am Kolben angesetzt ist. Dabei ist das Verbindungsteil in der Nutringdichtung verankert oder einge lassen, wobei ein axial verlaufender Schenkel des Verbindungsteils in die äußere Umfangsfläche des Kolbens eingreift.

Bei dem genannten Ausrücklager kann ein unerwünschtes Verklemmen oder Verkanten des Dichtungskörpers auftreten, wodurch die Führungs qualität des Kolbens beeinträchtigt wird.

Zusammenfassung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein hydraulisch betätigtes Aus rücksystem anzubieten, bei dem ein Verklemmen oder Verkanten der am Kolben angebrachten Dichtung unterbunden wird.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Pa tentanspruchs 1 in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen des Ausrück systems werden durch die Unteransprüche 2-14 realisiert.

Beim erfindungsgemäßen Ausrücksystem wird die Dichtung zur Arretierung am Kolben durch einen gemeinsamen Formschluß eines am Kolben befes tigten Halterings sowie eines Endabschnitts des Kolbens lagestabil und betriebssicher aufgenommen. Dabei weist die Dichtung in vorteilhafter Weise einen Befestigungsabschnitt im Fußbereich auf, der formschlüssig einerseits durch den Haltering und andererseits durch einen entsprechend geformten Endabschnitt des Kolbens arretiert wird.

Durch den am Kolben angebrachten Haltering wird in Verbindung mit dem entsprechend ausgeformten Endabschnitt des Kolbens ein Formteil gebil det, welches formschlüssig mit dem korrespondierend geformten Befesti gungsabschnitt der Dichtung zur Befestigung der Dichtung am Kolben zu sammenwirkt.

Beim erfindungsgemäßen Ausrücksystem kann somit auf einen separaten Dichtringträger verzichtet werden und es bleibt die gesamte Führungslänge des Kolbens erhalten. In einer vorteilhaften Ausführungsform weist der Haltering eine Wulst auf, die zur formschlüssigen Verbindung in eine kor respondierende Ringnut des Befestigungsabschnitts eingreift.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung bildet die zur Druckraumseite gerichtete Stirnseite des Kolbens eine ebene radial ausge richtete Anlagefläche für die Dichtung. Die bis auf eine umlaufende Auf nahme zur Befestigung der Dichtung ebene Anlagefläche bewirkt eine ge wünschte, geradlinige Krafteinleitung bei einer druckbeaufschlagten Dich tung. Dabei wird eine nachteilige Lageverschiebung der Dichtung am Kol ben wirksam unterbunden.

Der Endabschnitt des Kolbens und der den Befestigungsabschnitt der Dichtung ergreifende Bereich des Halterings können ferner geeignete Formelemente (z. B. einzelne oder mehrere Erhöhungen oder Ringnuten) aufweisen, die in korrespondierende Formelemente des Befestigungsab schnitts der Dichtung eingreifen, wodurch eine besonders sichere Dich tungsarretierung stattfindet.

Ferner können die formschlüssigen Bereiche des Halterings und des End abschnitts des Kolbens hinterschnittene Bereiche aufweisen, in welche entsprechende Vorsprünge des Befestigungsabschnitts der Dichtung lage stabilisierend eingreifen.

In einer weiteren Variante ist der Endabschnitt des Kolbens als zylindri scher Absatz ausgebildet, wodurch auftretende Radialkräfte in der Dich tung aufgenommen werden.

Der Haltering kann als Metallteil, z. B. als Tiefziehteil bzw. als Fließpreßteil als spanend hergestellter Aluminiumring oder als spritzgegossenes Kunst stoffteil hergestellt werden. Eine Verbindung des Halterings mit dem Kol ben kann durch Bördeln, Sicken, Rollieren, Schnappverbindung, Verkleben oder Verschweißen erfolgen. Diese Haltemittel können dabei partiell oder umlaufend angebracht sein. Als Kunststoffteil ausgebildete Halteringe kön nen mit dem Kolben ultraschallverschweißt werden.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Ausrücksystems ist bei der axialen Fixierung des Halterings am Kolben ein definiertes axiales Spiel vorgesehen, um bei der Kolbenbewegung auftretende etwaige Nachsaugprobleme oder Axialschwingungen zu reduzieren oder zu ver meiden.

Wenn der Haltering über eine Schnappverbindung mit in Ausnehmungen im Kolben eingreifende Schnappnasen mit dem Kolben verbunden ist, kön nen die Ausnehmungen derart dimensioniert sein, daß ein definiertes axiales Spiel des Halterings und damit des Dichtrings gegenüber den Kol ben stattfinden kann.

Ein Kunststoffhaltering kann Öffnungen zur Aufnahme von Sicherungsele menten aufweisen, die in Aussparungen am Kolben eingreifen. Durch ent sprechende Dimensionierung der Aussparungen kann eine axiale Bewe gung des Halterings und der Dichtung stattfinden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung werden nachfolgende bevorzugte Ausführungsbeispiele beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittdarstellung einer ersten Ausführungs form des Ausrücksystems,

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung aus Fig. 1,

Fig. 3 eine Schnittdarstellung einer weiteren Ausführungs form des Ausrücksystems,

Fig. 4a, b Schnittdarstellungen zweier Ausführungsformen von Halteringen und Endabschnitten des Kolbens und

Fig. 5a, b Schnittdarstellungen von Ausführungsformen mit aus Kunststoff bestehenden Halteringen.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Das Ausrücksystem nach Fig. 1 umfaßt eine Kolben-Zylindereinheit 1 mit einem ringförmigen, zylindrischen Gehäuse 2 und einem inneren Füh rungsrohr 3. Zwischen dem Gehäuse 2 und dem Führungsrohr 3 ist die mit dem Hydraulikkanal 26 verbundene Druckkammer 4 angeordnet, in der sich der axial verschiebbare Kolben 5 befindet, an dem über den Haltering 11 die Dichtung 6 mit an der Außenseite 8 des Führungsrohrs 3 und an der Innenseite 7 des Gehäuses 2 anliegenden Dichtlippen 9, 10 aufgenommen ist. Ferner umfaßt das Ausrücksystem eine Feder 28 und ein über das Be festigungselement 25 mit dem Kolben 5 verbundenes Ausrücklager 27. Dabei greift eine Schnappnase 22 des Befestigungselements 25 in eine Ausnehmung 20 des Kolbens 5. Die Fig. 1 zeigt den Kolben 5 in einer Endlage in der dieser mit einer radialen Schulter 32 an einem zylindrischen Vorsprung 33 des Gehäuses 2 abgestützt ist.

Aus Fig. 1 geht hervor, daß der Befestigungsabschnitt 13 der Dichtung 6 in einer gemeinsamen Formschlußwirkung des Halterings 11 und des End abschnitts 12 des Kolbens 5 mit dem Kolben 5 verbunden ist.

Im Gegensatz zum Stand der Technik wird auch der Endabschnitt 12 des Kolbens 5 zur formschlüssigen Arretierung der Dichtung 6 am Kolben 5 verwendet.

Der Bereich des Befestigungsabschnitts 13 der Dichtung 6 aus Fig. 1 ist in Fig. 2 vergrößert dargestellt. Der Haltering 11 ist in Fig. 2a mit einer Wulst 16 versehen, die in eine korrespondierende Ringnut 17 des Befesti gungsabschnitts 13 eingreift, so daß in einem ersten Teilabschnitt 14 eine formschlüssige Erfassung der Dichtung 6 durch den Haltering 11 erfolgt. Zur Erzielung einer Gesamtformschlußwirkung stützt sich der Befesti gungsabschnitt 13 der Dichtung 6 zusätzlich an dem als zylindrischen Ab satz ausgebildeten zweiten Teilabschnitt 15 vom Endabschnitts 12 des Kolben 5 formschlüssig ab.

Insgesamt wirken die ersten und zweiten Teilabschnitte 14,15 des Halte rings 11 und des Endabschnitts 12 des Kolbens 5 zur Herstellung einer formschlüssigen Erfassung des Befestigungsabschnitts 13 und damit der Dichtung 6 zusammen. Der Haltering 11 besitzt eine Schnappnase 21, die in eine entsprechende Ausnehmung 19 des Kolbens 5 eingreift, wobei ei ne axiale Bewegung innerhalb der Ausnehmung 19 über das Axialspiel 29 stattfinden kann. Über das Axialspiel 29 können etwaige Nachsaugproble me und Axialschwingungen reduziert werden.

Aus Fig. 3 geht eine weitere Ausführungsform des Ausrücksystems her vor, die sich gegenüber der Fig. 1 durch eine alternative Befestigung des Ausrücklagers 27 am Kolben 5 unterscheidet. Das Befestigungselement 25 besitzt eine verlängerte Schnappnase 22, die in eine korrespondierende Ausnehmung 20' des Kolbens 5 eingreift. Weiterhin stützt sich in der End lage des Ausrücklagers 27 und des damit verbundenen Kolbens 5 ein radi al ausgerichteter Schenkel 34 des drehstarr angeordneten inneren Lager rings 35 vom Ausrücklager 27 am Vorsprung 33 des Gehäuses 2 ab.

In den Fig. 4a, 4b sind Ausführungsformen der ersten und zweiten Teilabschnitte 14, 15 sowie der Schnappnasen 21 und der korrespondie renden Ausnehmungen 19 gezeigt. Fig. 4b zeigt einen zweiten Teilab schnitt 15 des Endabschnitts 12 des Kolbens 5 mit einer Ausbuchtung 18, so daß eine besondere sichere Aufnahme der nicht abgebildeten Dichtung 6 durch die Hinterschneidung 18 und die gegenüberliegende Wulst 16 des ersten Teilabschnitts 14 des Halterings 11 gewährleistet ist. Bei einem als Metallteil ausgebildeten Haltering 11 kann die Verbindung und Arretierung am Kolben 5 neben den gezeigten Schnappverbindungen auch über Bör deln und Rollieren erfolgen (nicht abgebildet).

Fig. 5a zeigt einen Haltering 11 aus Kunststoff, der z. B. über Verklebung oder Verschweißung axial fixiert mit dem Kolben 5 verbunden ist. Ein der artiger Haltering 11 kann eine Ausnehmung 30 zur Aufnahme eines (radial vorgespannten) Sicherungselements 24 besitzen. Durch die Öffnung 23 kann ein radial ausgerichteter Schenkel 31 des Sicherungselements 24 in die Ausnehmung 19 des Kolbens 5 eingreifen (Fig. 5b). Durch entspre chende Dimensionierung der Ausnehmung 19 kann ein definiertes Axialspiel 29 realisiert werden.

Bezugszeichenliste

1

Kolben-Zylindereinheit

2

Gehäuse

3

Führungsrohr

4

Druckkammer

5

Kolben

6

Dichtung

7

Innenseite

8

Außenseite

9

Dichtlippe

10

Dichtlippe

11

Haltering

12

Endabschnitt

13

Befestigungsabschnitt

14

erster Teilabschnitt

15

zweiter Teilabschnitt

16

Wulst

17

Ringnut

18

Hinterschneidung

19

Ausnehmung

20

Ausnehmung

21

Schnappnase

22

Schnappnase

23

Öffnung

24

Sicherungselement

25

Befestigungselement

26

Hydraulikkanal

27

Ausrücklager

28

Feder

29

Axialspiel

30

Ausnehmung

31

Schenkel

32

Schulter

33

Vorsprung

34

Schenkel

35

Lagerring

Claims

1. Hydraulisch betätigtes Ausrücksystem, insbesondere für eine Reibungs kupplung eines Kraftfahrzeugs, mit einer Kolben-Zylindereinheit (1), welche ein ringförmiges, zylindrisches Gehäuse (2) und ein inneres Führungsrohr (3) mit einer dazwischenliegenden Druckkammer (4) umfaßt, wobei in der Druckkammer (4) ein axial verschiebbarer Kolben (5) aufgenommen ist, der am vorderen Ende eine Dichtung (6) mit an der Innenseite (7) des Gehäu ses (2) und an der Außenseite (8) des Führungsrohres (3) anliegenden Dichtlippen (9, 10) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (6) zur Arretierung am Kolben (5) formschlüssig mit einem am Kolben (5) befestigten Haltering (11) und einem Endabschnitt (12) des Kolbens (5) verbunden ist.

2. Ausrücksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (6) einen Befestigungsabschnitt (13) aufweist, der in einem ersten Teilabschnitt (14) formschlüssig mit dem Haltering (11) und in einem zwei ten Teilabschnitt (15) formschlüssig mit dem Endabschnitt (12) des Kol bens verbunden ist.

3. Ausrücksystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltering (11) endseitig eine radial nach innen gerichtete Wulst (16) zur formschlüssigen Verbindung mit einer korrespondierenden Ringnut (17) des Befestigungsabschnitts (13) aufweist.

4. Ausrücksystem nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekenn zeichnet, daß der zweite Teilabschnitt (15) am Kolben (5) rechtwinklig verläuft.

5. Ausrücksystem nach einem der Ansprüche 2-4, dadurch gekenn zeichnet, daß der zweite Teilabschnitt (15) eine Hinterschneidung (18) zur formschlüssigen Verbindung mit dem Befestigungsabschnitt (13) der Dich tung (6) aufweist.

6. Ausrücksystem nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekenn zeichnet, daß der Haltering (11) über in Ausnehmungen (19) eingreifende Schnappnasen (21) am Kolben (5) befestigt ist.

7. Ausrücksystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnappnasen (21) mit einem Axialspiel (29) in die Ausnehmungen (19) eingreifen.

8. Ausrücksystem nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekenn zeichnet, daß der Endabschnitt (12) des Kolbens (5) als zylindrischer Ab satz gestaltet eine Stufe bildet.

9. Ausrücksystem nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekenn zeichnet, daß der Haltering (11) und/oder der Endabschnitt (12) des Kol bens (5) im Bereich der formschlüssigen Verbindung mit der Dichtung (6) hinterschnitten sind.

10. Ausrücksystem nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekenn zeichnet, daß der Haltering (11) durch Bördeln, Sicken oder Rollieren am Kolben (5) befestigt ist, wobei diese Haltemittel partiell oder umlaufend an gebracht sind.

11. Ausrücksystem nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekenn zeichnet, daß der Haltering (11) durch Verkleben oder Verschweißen am Kolben (5) befestigt ist.

12. Ausrücksystem nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekenn zeichnet, daß der Haltering (11) als Tiefziehteil aus Stahl als ein spanend hergestelltes Formteil, als ein Fließpreßteil aus Aluminium oder als Kunst stoffteil ausgebildet ist.

13. Ausrücksystem nach einem der Ansprüche 1-12, dadurch gekenn zeichnet, daß der Haltering (11) eine Ausnehmung (30) zur Aufnahme ei nes Sicherungselementes (24) aufweist, wobei das Sicherungselement (24) mit einem radial ausgerichteten Schenkel (31) durch eine Öffnung (23) des Halterings (11) geführt, in die Ausnehmung (19) des Kolbens (5) eingreift.

14. Ausrücksystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das mit radialer Vorspannung im Haltering (11) eingesetzte Sicherungselement (24) in der Ausnehmung (19) axial verschiebbar ist.