WO1997001469A1 - Abdichtungen in einem geberzylinder - Google Patents

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WO1997001469A1
WO1997001469A1 PCT/EP1996/002236 EP9602236W WO9701469A1 WO 1997001469 A1 WO1997001469 A1 WO 1997001469A1 EP 9602236 W EP9602236 W EP 9602236W WO 9701469 A1 WO9701469 A1 WO 9701469A1
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master cylinder
piston
housing
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PCT/EP1996/002236
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Inventor
Walter Parzefall
Herbert Folk
Original Assignee
Ina Wälzlager Schaeffler Kg
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60T11/00—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator without power assistance or drive or where such assistance or drive is irrelevant
    • B60T11/10—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator without power assistance or drive or where such assistance or drive is irrelevant transmitting by fluid means, e.g. hydraulic
    • B60T11/16—Master control, e.g. master cylinders
    • B60T11/165—Single master cylinders for pressurised systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16D25/08—Fluid-actuated clutches with fluid-actuated member not rotating with a clutching member
    • F16D2025/081—Hydraulic devices that initiate movement of pistons in slave cylinders for actuating clutches, i.e. master cylinders
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2300/00—Special features for couplings or clutches
    • F16D2300/08—Details or arrangements of sealings not provided for in group F16D3/84

Definitions

  • the invention relates to a master cylinder for a hydraulic clutch or brake actuation, which is connected to a manually operated pedal via a piston rod and which comprises a housing in which a piston is sealed and guided in a longitudinally displaceable manner, the piston delimiting a pressure chamber, can be displaced from the hydraulic fluid by means of a piston movement and can be fed to a slave cylinder of the hydraulic system.
  • Such a master cylinder is known from DE-A 42 12 107, which has a guide bush for the piston which is snapped into the housing and into which a sealing ring is inserted, pointing towards the pressure chamber, the sealing lip of which rests under prestress on the outer surface of the piston.
  • the guide bush is preceded by a support disk which rests on a shoulder in the housing.
  • the piston comprises a piston shaft sleeve formed from sheet metal, which encloses half-shells in which the piston rod is held via a ball joint.
  • the half-shells are positively connected to a piston neck, which is integrally connected to the piston head, the piston shaft sleeve being positively fastened to the piston neck by means of a flange in a transition zone.
  • This known master cylinder structure shows a guide sleeve, which is supported exclusively in the front area in the housing, and also a structure comprising many components, which requires complex assembly and thus triggers high manufacturing costs of the master cylinder.
  • a piston seal and piston guide are to be implemented with a simple, effective structure which Assembly effort reduced and thus the manufacturing costs of the master cylinder reduced.
  • the seal carrier is arranged in the master cylinder housing in such a way that it ensures an axial spacing of a primary and a secondary seal.
  • the seal carrier enables two seals arranged separately from one another, which ensure an effective sealing of the piston in the master cylinder, which is necessary for the function.
  • the seal carrier on the piston rod side has a cylindrical recess for receiving the secondary seal.
  • This arrangement has an advantageous effect on the axial length, but nevertheless ensures that the seal carrier is guided securely in the housing.
  • the design also provides that the primary seal inserted into a cylindrical recess of the housing is axially supported on the side of the seal carrier facing the pressure chamber.
  • the seal carrier lies against a shoulder in the housing in order to create a defined installation position, as a result of which an axial prestressing of the primary seal can be maintained.
  • the seal carrier is provided on the side facing the primary seal with a circumferential groove which corresponds to a connection of the housing and the circumferential groove furthermore communicates with a tap hole in the seal carrier which is connected to a Axial groove introduced on the inside in the seal carrier and leading to the face ends.
  • the hydraulic fluid can reach the pressure chamber from the fluid reservoir through the connection in the housing, the recesses in the seal carrier and a sniffing groove in the piston. Due to the circumferential groove in the seal carrier, no positional orientation between the mouth area of the connection in the housing and the seal carrier is required.
  • the invention provides that the diameter of the cylindrical recess in the seal carrier for receiving the secondary seal is smaller than the diameter of the cylindrical recess in the housing into which the primary seal is inserted. This measure brings about a reduced pretensioning force of the sealing lip, so that the sealing lip of the primary seal does not close the sniffing groove when the piston is in the rest position. This ensures that hydraulic fluid has to be sucked in for the function of the hydraulic system to which the master cylinder is connected.
  • the inventive concept according to claim 7 provides a seal carrier which is pressed into a corresponding hole in the housing or by means of a permanent connection is connected to the housing. It is advisable to use the secondary seal directly in the housing.
  • This structural design can be provided, for example, for a master cylinder which, due to the installation space, does not allow radial expansion in the area of the seal carrier.
  • the primary and secondary seal components and the seal carrier can be used in a common receiving bore in the housing. To achieve a different prestressing force of the sealing lips, it makes sense to provide a spacer ring for the secondary seal, which is fitted into the receiving bore in the housing.
  • seal carrier As a further measure for reducing costs and reducing the assembly effort, a one-piece structure for the components is to be provided according to claim 9: seal carrier, primary seal and secondary seal.
  • a two-component component is suitable for this purpose, for example a seal carrier made of plastic, to which the primary and secondary seals are assigned on both sides by gluing or ultrasound welding.
  • the idea of the invention provides a compact part which, for example, has a socket made of aluminum as the central part, on which the primary and secondary seals are vulcanized on both sides in a material-locking manner.
  • the invention according to claim 12 provides a guide sleeve fixed in position on the housing, the axial length of which is adapted to an adjustment path or stroke of the piston. This design ensures that the piston is adequately supported and guided regardless of its position, which has an advantageous effect on the actuation and the service life of the master cylinder.
  • a seal is also provided at the free end of the guide sleeve, which bears against the piston rod under prestress and thus effectively prevents dirt from entering the guide sleeve, for example when the piston is actuated in the pressure chamber.
  • a guide sleeve that can be produced without cutting is provided, which rests with an end-side Z-shaped cross-sectional profile for fastening to the housing of the master cylinder.
  • a snap connection or a flange which is arranged section-wise or circumferentially at the free end is provided, which engages in a form-fitting manner in a circumferential groove of the housing.
  • the guide sleeve for fastening the guide sleeve according to claim 14, it is held in an opening in a floor panel by a vehicle.
  • the guide sleeve has an annular flange at the free end which engages in sections in the opening with a positive fit.
  • This as a dust protection cap or as a dirt deflector trained sealing sleeve has a great elasticity with which it can follow every piston rod movement.
  • the sealing sleeve which is advantageously held on the guide sleeve by its own pre-tensioning without any additional aids, is also characterized in that, in contrast to a bellows, this does not trigger any disadvantageous air intake.
  • a flat contact angle is provided for the sealing lip of the sealing collar, as a result of which the sealing lip can better follow a pivoting movement of the piston rod.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section of a master cylinder according to the invention
  • FIG. 2 shows the detail “Z” from FIG. 1 on an enlarged scale
  • FIG. 3 shows the cross-sectional profile of a seal carrier in a single part drawing
  • Figure 4 shows an alternative to Figure 3 designed seal carrier
  • FIG. 5 shows a seal carrier produced exclusively from a sealing material.
  • the master cylinder 1 shows a master cylinder according to the invention, which shows the piston 2 in a release position or rest position.
  • the master cylinder 1 comprises a housing 3 made of plastic, which is connected via a connection 4 to a liquid reservoir, not shown in FIG. 1, from which hydraulic fluid can flow without pressure into a pressure chamber 6 for a piston in order to fill or refill the hydraulic system ⁇ position, as shown in Figure 1.
  • the hydraulic fluid located therein is displaced via a connection 5 and passes via a pressure line to a slave cylinder which is connected to the master cylinder 1 and is not shown in FIG.
  • a seal carrier 8a On the side facing away from the connection 5, a seal carrier 8a is inserted in a first, largest section of a stepped bore 7 and experiences an axial stop at a step 9.
  • a primary seal 10a which is inserted in a radially inwardly reduced section of the stepped bore 7 and whose sealing lip 1 1 a rests under prestress on a piston shaft sleeve 12 of the piston 2, is supported on the face side in the direction of the pressure chamber 6.
  • the end face of the seal carrier 8a On the side facing away from the pressure chamber 6, the end face of the seal carrier 8a is provided with a radially inwardly directed cylindrical recess 13, into which a secondary seal 14a is inserted, the sealing lip 15a of which also bears against the piston shaft sleeve 12 under prestress.
  • the primary seal 10a and the secondary seal 14a are arranged to be pressurized, ie the sealing lips 11a, 15a are acted upon directly or indirectly by the pressure prevailing in the pressure chamber 6.
  • the seal carrier 8a furthermore has an annular groove 16, which is introduced into the lateral surface and the position of which coincides with the connection 4.
  • the annular groove 16 is also connected to a radial bore 17 in the seal carrier 8a which opens into an axial channel 18 which is introduced on the inside in the seal carrier 8a and extends up to the end face pointing in the direction of the pressure chamber 6.
  • These structural configurations on the seal carrier 8 have the effect that, in the neutral position of the piston 2, hydraulic fluid can flow from the fluid reservoir (not shown in FIG. 1) into the pressure chamber 6 without pressure if necessary.
  • the piston shaft sleeve 12 is provided at the end facing the pressure chamber 6 with at least one sniffing groove 19 which is cut into the outer surface of the piston shaft sleeve 12 and the shape of which prevents closure by the sealing lip 11.
  • the housing 3 is provided on the side facing away from the connection 5 with a guide sleeve 20 to provide effective support and guidance of the piston 2 in the release position according to FIG. 1.
  • the non-cutting sheet metal Shaped guide sleeve 20 is adapted to the outer contour of the housing 3 on the housing side and is guided up to a sealing disk 21.
  • the sealing disk 21 is inserted in the installed state of the master cylinder 1 between a floor panel of a vehicle and a contact flange 34.
  • a snap 22 is used to achieve a position fixation of the guide sleeve 20 on the housing 3.
  • the guide sleeve 20 which has a Z-shaped cross-sectional profile in the area of the housing 3, effects a position fixation of the seal carrier 8 and the secondary seal 14a via a radial section 23.
  • this is provided with a radially inwardly directed flange 24, which forms an axial stop for the piston 2.
  • a sealing collar 25 which is held under pretension on the lateral surface of the guide sleeve without further aids.
  • the sealing collar 25 has a conically shaped sealing lip 26 made of a highly elastic material, which rests against the piston rod 27 in a prestressed manner with a relatively large axial distance at the angle “ ⁇ ”. This sealing lip design ensures that regardless of the movement of the piston rod 27, which is connected to the piston 2 via a ball joint 28, the sealing lip 26 is in contact with the piston rod 27, and consequently there is no disadvantageous entry of dust into the guide sleeve 20 .
  • FIG. 2 shows the detail “Z” from FIG. 1 on an enlarged scale.
  • This illustration clarifies in particular the arrangement of the primary seal 10a and the secondary seal 14a and the structural measures which enable the hydraulic fluid to flow from the connection 4 through the seal carrier 8a via the sniffing groove 19 into the pressure chamber 6.
  • FIG. 2 shows installation spaces which differ from one another for the primary seal 10a and the secondary seal 14a which have the same dimensions.
  • the sealing lip H a of the primary seal 10 a which is inserted in a section of the stepped bore 7 marked “D1”, bears against the piston shaft sleeve 12 with a reduced preload compared to the sealing lip 15 a of the secondary seal 14 a, which D2 "marked cylindrical recess 13 of the seal carrier 8a is used.
  • the sealing lip 1 1 in the release position of the piston 2 does not close the sniffing groove 19 and so, if necessary, an unimpeded flow of the hydraulic fluid from the fluid reservoir through the connection 5 and the exemptions in the seal carrier 8a can flow into the pressure chamber 6 .
  • the correspondingly pressurized arrangement of the primary seal 10a and the secondary seal 14a ensures that when pressure builds up, caused by an axial displacement of the piston 2 into the pressure chamber 6, the sealing lips 11a and 15a provide an adequate seal the outer surface of the piston shaft sleeve 12 are pressed.
  • FIG. 3 shows in a single part drawing the seal carrier 8b, which differs from the seal carrier 8a in that the primary seal 10b and the secondary seal 14b are coupled directly to a centrally arranged guide ring 30.
  • the material seal for example by gluing or vulcanization, arranged on the guide ring 30 made of aluminum primary seal 10b and secondary seal 14b result in a compact unit that can be inserted into the housing 3 of the master cylinder 1 with little assembly effort.
  • the lower prestressing force of the sealing lip 1 1 b required in accordance with the invention in comparison to the sealing lip 15 b is achieved by a reduced contact angle of the sealing lip 1 1 b.
  • the seal carrier 8c shown in FIG. 4 is formed from a seal ring 32, which radially surrounds a guide ring 31 guided on the piston shaft sleeve 12 and axially covers it in both directions.
  • Sealing lips 11c, 15c, each of which extends obliquely and coincidently, extend from the sealing ring 32, the free ends of which, in the non-installed state, extend radially beyond the inner circumference of the guide ring 31.
  • the seal carrier 8d which comprises a component and is made of a sealing material.
  • an internal, circumferential or partially arranged cavity 33 is provided in the sealing material of the seal carrier 8d, which increases the elasticity of the sealing lip 11d compared to the sealing lip 15, and thus allows hydraulic fluid to flow in in a neutral position of the piston 2.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Geberzylinder für eine hydraulische Kupplungs- oder Bremsbetätigung von Fahrzeugen, der mit einem manuell zu betätigenden Pedal über eine Kolbenstange verbunden ist und der ein Gehäuse umfaßt, in dem ein Kolben abgedichtet längsverschiebbar geführt ist. Erfindungsgemäß ist ein bündig im Gehäuse (3) eingesetzter Dichtungsträger (8a) vorgesehen, der zur Führung des Kolbens (2) dient und der eine axial beabstandete Anordnung von einer Primärdichtung (10a) und einer Sekundärdichtung (14a) sicherstellt.

Description

Beschreibung
Abdichtungen in einem Geberzylinder
Die Erfindung betrifft einen Geberzylinder für eine hydraulische Kupplungs- oder Bremsbetätigung, der mit einem manuell zu betätigenden Pedal über eine Kolbenstange verbunden ist und der ein Gehäuse umfaßt, in dem ein Kolben abgedichtet und längsverschiebbar geführt ist, wobei der Kolben einen Druck¬ raum begrenzt, aus dem Hydraulikflüssigkeit mittels einer Kolbenbewegung verdrängt und einem Nehmerzylinder des Hydrauliksystems zugeleitet werden kann.
Ein derartiger Geberzylinder ist aus der DE-A 42 12 107 bekannt, der eine im Gehäuse verschnappte Führungsbüchse für den Kolben aufweist, in die stirnsei¬ tig zum Druckraum zeigend ein Dichtring eingesetzt ist, dessen Dichtlippe unter Vorspannung auf der Mantelfläche des Kolbens anliegt. Der Führungsbüchse ist eine Stützscheibe vorangestellt, die an einer Schulter im Gehäuse anliegt. Der Kolben umfaßt eine aus Blech geformte Kolbenschafthülse, die Halbschalen umschließt, in denen die Kolbenstange über ein Kugelgelenk gehalten ist. Die Halbschalen sind formschlüssig mit einem Kolbenhals verbunden, der einstückig mit dem Kolbenkopf verbunden ist, wobei in einer Übergangszone die Kolben- schafthülse mittels einer Bördelung formschlüssig am Kolbenhals befestigt ist. Dieser bekannte Geberzylinderaufbau zeigt eine Führungshülse, die ausschlie߬ lich im vorderen Bereich im Gehäuse abgestützt ist, und außerdem einen viele Bauteile umfassenden Aufbau, der eine aufwendige Montage erfordert und damit hohe Herstell kosten des Geberzylinders auslöst.
Alternativ zu der bekannten Ausführung soll eine Kolbenabdichtung und Kol¬ benführung realisiert werden, mit einem einfachen, wirksamen Aufbau, der den Montageaufwand reduziert und damit die Herstellkosten des Geberzylinders verringert.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichnungsteil der Ansprüche 1 und 12 genannten Merkmale gelöst.
Den Erfindungen nach Anspruch 1 und Anspruch 12 gemeinsam ist die Ver¬ wendung eines bündig im Gehäuse eingesetzten Dichtungsträgers, der gleich¬ zeitig die Funktion einer Kolbenführung übernimmt. Dieses einfach montierbare Bauteil bewirkt über einen wünschenswert großen axialen Abschnitt eine sichere Führung des Kolbens, der damit auch in der Lösestellung schwingungs¬ frei gehalten ist. Damit ist eine für die Betätigung des Kolbens begünstigende sichere Führung gewährleistet.
Gemäß der Erfindung nach Anspruch 1 ist der Dichtungsträger so im Geber¬ zylindergehäuse angeordnet, daß dieser eine axiale Beabstandung von einer Primär- und einer Sekundärdichtung sicherstellt. In vorteilhafter Weise ermög¬ licht der Dichtungsträger zwei voneinander getrennt angeordnete Dichtungen, die eine wirkungsvolle, für die Funktion erforderliche Abdichtung des Kolbens im Geberzylinder gewährleisten.
In einer Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 2 weist der Dichtungsträger kolbenstangenseitig eine zylindrische Ausnehmung zur Aufnahme der Sekundär¬ dichtung auf. Diese Anordnung wirkt sich vorteilhaft auf die axiale Baulänge aus, aber bewirkt dennoch eine sichere Führung des Dichtungsträgers im Gehäuse. Die konstruktive Ausbildung sieht außerdem vor, daß an der zum Druckraum gerichteten Seite des Dichtungsträgers die in einer zylindrischen Ausnehmung des Gehäuses eingesetzte Primärdichtung eine axiale Abstützung erfährt.
Es ist zweckmäßig nach Anspruch 3, daß der Dichtungsträger zur Schaffung einer definierten Einbaulage an einer Schulter im Gehäuse anliegt, wodurch eine axiale Vorspannung der Primärdichtung eingehalten werden kann. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 4 ist der Dich¬ tungsträger an der zur Primärdichtung weisenden Seite mit einer Umlaufnut versehen, die mit einem Anschluß des Gehäuses korrespondiert und die Um¬ laufnut weiterhin mit einer Stichbohrung im Dichtungsträger in Verbindung steht, welche in eine innenseitig im Dichtungsträger eingebrachte, zur Stirnseite führende Axialnut mündet. Diese vorteilhafte Ausbildung ermöglicht in einer Lösestellung bzw. Ruhestellung des Kolbens falls erforderlich ein druckloses Auffüllen des Hydrauliksystems mit einer Hydraulikflüssigkeit. Dazu kann die Hydraulikflüssigkeit vom Flüssigkeitsreservoir durch den Anschluß im Gehäuse, die Ausnehmungen im Dichtungsträger und eine Schnüffelnut im Kolben in den Druckraum gelangen. Aufgrund der Umlaufnut im Dichtungsträger ist keine Lageorientierung zwischen dem Mündungsbereich des Anschlusses im Gehäuse und dem Dichtungsträger erforderlich.
Es ist zweckdienlich nach Anspruch 5, eine übereinstimmende Anordnung der druckbeaufschlagbaren Primärdichtung und Sekundärdichtung vorzunehmen, d. h. beide Dichtungen sind so angeordnet, daß sie einen Austritt der im Druck¬ raum befindlichen Hydraulikflüssigkeit wirksam unterbinden.
Gemäß Anspruch 6 ist es zweckmäßig, zur Erreichung einer Varianteneinschrän¬ kung eine gleiche Dimensionierung für die Primär- und Sekundärdichtung vorzunehmen. Zur Erreichung einer unterschiedlichen Vorspannkraft der Dicht¬ lippen ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Durchmesser der zylindrischen Ausnehmung im Dichtungsträger zur Aufnahme der Sekundärdichtung kleiner ist als der Durchmesser der zylindrischen Ausnehmung im Gehäuse in die die Primärdichtung eingesetzt ist. Diese Maßnahme bewirkt, eine verringerte Vor¬ spannkraft der Dichtlippe, so daß die Dichtlippe der Primärdichtung in der Ruhestellung des Kolbens die Schnüffelnut nicht verschließt. Damit ist ein für die Funktion des Hydrauliksystems, mit dem der Geberzylinder verbunden ist, erforderliches Nachsaugen von Hydraulikflüssigkeit sichergestellt.
Der Erfindungsgedanke gemäß Anspruch 7 sieht einen Dichtungsträger vor, der in eine entsprechende Bohrung des Gehäuses eingepreßt ist oder mittels einer unlösbaren Verbindung mit dem Gehäuse verbunden ist. Dazu bietet es sich an, die Sekundärdichtung ebenfalls unmittelbar im Gehäuse einzusetzen. Dieser konstruktive Aufbau kann beispielsweise für einen Geberzylinder vorgesehen werden, der bauraumbedingt keine radiale Aufweitung im Bereich des Dich- tungsträgers zuläßt. In einem solchen Geberzylinder können beispielsweise die Bauteile Pimär- und Sekundärdichtung sowie der Dichtungsträger in einer gemeinsamen Aufnahmebohrung des Gehäuses eingesetzt werden. Zur Errei¬ chung einer unterschiedlichen Vorspannkraft der Dichtlippen bietet es sich an, für die Sekundärdichtung einen Distanzring vorzusehen, der in die Aufnahme- bohrung im Gehäuse eingepaßt ist.
Nach Anspruch 8 ist es zur Erreichung einer hohen Abdichtungsgüte der Primär¬ dichtung und der Sekundärdichtung vorteilhaft, diese mit einer Shore-Härte von > 75 Shore auszulegen.
Als eine weitere Maßnahme zur Kostenreduzierung und Verringerung des Montageaufwandes ist gemäß Anspruch 9 ein einteiliger Aufbau für die Bautei¬ le: Dichtungsträger, Primärdichtung und Sekundärdichtung vorzusehen. Erfin¬ dungsgemäß bietet sich dazu ein Zwei-Komponenten-Bauteil an, beispielsweise ein aus Kunststoff hergestellter Dichtungsträger, dem beidseitig durch eine Klebung oder eine Ultraschallschweißung die Primär- und Sekundärdichtung zugeordnet sind.
Nach Anspruch 10 sieht der Erfindungsgedanke ein Kompaktteil vor, das bei- spielsweise als Mittelteil eine aus Aluminium hergestellte Buchse aufweist, an der beidseitig die Primär- und Sekundärdichtung werkstoffschlüssig anvulkani¬ siert sind.
Gemäß Anspruch 1 1 kann es vorteilhaft sein, einen aus einem Dichtungsmateri- al hergestellten Dichtungsträger vorzusehen, der gleichzeitig durch eine ent¬ sprechende Formgebung die Funktion der Primär- und Sekundärdichtung über¬ nimmt. Die Erfindung nach Anspruch 12 sieht zur verbesserten Führung des Kolbens eine am Gehäuse lagefixierte Führungshülse vor, deren axiale Länge an einen Stellweg bzw. Hub des Kolbens angepaßt ist. Diese konstruktive Ausgestaltung bewirkt, daß der Kolben unabhängig von seiner Stellung ausreichend abgestützt und geführt ist, was sich vorteilhaft auf die Betätigung und die Gebrauchsdauer des Geberzylinders auswirkt. Zur Schaffung einer wirksamen Abdichtung ist außerdem am freien Ende der Führungshülse eine Dichtung vorgesehen, die unter Vorspannung an der Kolbenstange anliegt und damit einen Schmutzeintrag in die Führungshülse, beispielsweise bei einer Betätigung des Kolbens in den Druckraum, wirksam unterbindet.
Nach Anspruch 13 ist eine spanlos aus Blech herstellbare Führungshülse vor¬ gesehen, die mit einem endseitigen Z-förmigen Querschnittsprofil zur Befe¬ stigung am Gehäuse des Geberzylinders anliegt. Zur formschlüssigen Befesti- gung ist beispielsweise eine Schnappverbindung oder eine am freien Ende sektionsweise oder umlaufend angeordnete Bördelung vorgesehen, die in eine Umlaufnut des Gehäuse formschlüssig eingreift.
Alternativ ist zur Befestigung der Führungshülse gemäß Anspruch 14 diese in einer Öffnung eines Bodenblechs von einem Fahrzeug gehalten. Dazu weist die Führungshülse am freien Ende einen Ringflansch auf, der sektionsweise form¬ schlüssig in die Öffnung greift.
Es ist zweckmäßig nach Anspruch 15, zur Erreichung einer verbesserten Stabili- tat und Schaffung eines Axialanschlages für den Kolben die Führungshülse kolbenstangenseitig am freien Ende mit einer radial nach innen gerichteten Bördelung zu versehen.
Zur Erreichung einer wirksamen Abdichtung zwischen der Führungshülse und der Kolbenstange ist nach Anspruch 16 eine unter Vorspannung am freien Ende auf der Mantelfläche der Führungshülse befestigte Dichtmanschette vorgesehen, deren Dichtlippe unter Vorspannung an der Kolbenstange anliegt und dabei die Kolbenstange umgreift. Diese als Staubschutzkappe bzw. als Schmutzabweiser ausgebildete Dichtmanschette besitzt eine große Elastizität, mit der diese jeder Kolbenstangenbewegung folgen kann. Die in vorteilhafter Weise ohne weitere Hilfsmittel durch eine eigene Vorspannung auf der Führungshülse gehaltene Dichtmanschette zeichnet sich außerdem dadurch aus, daß diese im Gegensatz zu einem Faltenbalg keine nachteilige Luftansaugung auslöst.
Die Wirksamkeit der Abdichtung verbessernd ist gemäß Anspruch 17 ein flacher Anlagewinkel für die Dichtlippe der Dichtmanschette vorgesehen, wodurch die Dichtlippe einer Schwenkbewegung der Kolbenstange besser folgen kann.
Die Erfindung wird nachstehend durch insgesamt fünf Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 in einem Längsschnitt einen erfindungsgemäßen Geberzylin- der;
Figur 2 in einem vergrößerten Maßstab das Detail "Z" aus Figur 1 ;
Figur 3 in einer Einzelteilzeichnung das Querschnittsprofil eines Dich- tungsträgers;
Figur 4 einen zu Figur 3 alternativ gestalteten Dichtungsträger und
Figur 5 einen ausschließlich aus einem Dichtungswerkstoff hergestell- ten Dichtungsträger.
In Figur 1 ist mit 1 ein erfindungsgemäßer Geberzylinder abgebildet, der den Kolben 2 in einer Lösestellung bzw. Ruhestellung zeigt. Der Geberzylinder 1 umfaßt ein aus Kunststoff hergestelltes Gehäuse 3, das über einen Anschluß 4 mit einem in Figur 1 nicht abgebildeten Flüssigkeitsreservoir in Verbindung steht, aus dem zur Auffüllung bzw. Nachfüllung des Hydrauliksystems Hydrau¬ likflüssigkeit drucklos in einen Druckraum 6 zuströmen kann bei einer Kolben¬ position, wie sie die Figur 1 zeigt. Bei einer Verschiebung des Kolbens 2 in den Druckraum 6 wird die darin befindliche Hydraulikflüssigkeit über einen An¬ schluß 5 verdrängt und gelangt über eine Druckleitung zu einem mit dem Geberzylinder 1 in Verbindung stehenden, in Figur 1 nicht abgebildeten Neh¬ merzylinder. Auf der vom Anschluß 5 abgewandten Seite ist in einem ersten, größten Abschnitt einer Stufenbohrung 7 ein Dichtungsträger 8a eingesetzt, der an einer Stufe 9 einen Axialanschlag erfährt. Stirnseitig in Richtung des Druck¬ raums 6 zeigend stützt sich eine Primärdichtung 10a ab, die in einem radial nach innen reduzierten Abschnitt der Stufenbohrung 7 eingesetzt ist und deren Dichtlippe 1 1 a unter Vorspannung auf einer Kolbenschafthülse 12 des Kolbens 2 anliegt. An der dem Druckraum 6 abgewandten Seite ist der Dichtungsträger 8a stirnseitig mit einer radial nach innen gerichteten zylindrischen Ausnehmung 13 versehen, in die eine Sekundärdichtung 14a eingesetzt ist, deren Dichtlippe 15a ebenfalls unter Vorspannung auf der Kolbenschafthülse 12 anliegt. Dabei sind die Primärdichtung 10a und die Sekundärdichtung 14a übereinstimmend druckbeaufschlagt angeordnet, d. h. die Dichtlippen 1 1 a, 15a werden unmittel¬ bar bzw. mittelbar von dem im Druckraum 6 herrschenden Druck beaufschlagt. Der Dichtungsträger 8a verfügt weiterhin über eine in die Mantelfläche einge¬ brachte Ringnut 16, deren Lage mit dem Anschluß 4 übereinstimmt. Die Ring¬ nut 16 steht weiterhin mit einer radial im Dichtungsträger 8a eingebrachten Stichbohrung 1 7 in Verbindung, die in einen Axialkanal 18 mündet, der innen¬ seitig im Dichtungsträger 8a eingebracht ist und bis zu der in Richtung des Druckraums 6 zeigenden Stirnseite verläuft. Diese konstruktiven Ausgestaltun¬ gen an dem Dichtungsträger 8 bewirken, daß in der Neutralposition des Kol¬ bens 2 über den Anschluß 4 aus dem in Figur 1 nicht gezeigten Flüssigkeits- reservoir bei Bedarf Hydraulikflüssigkeit drucklos in den Druckraum 6 nach¬ strömen kann. Dazu ist die Kolbenschafthülse 12 an dem zum Druckraum 6 zeigenden Ende mit zumindest einer spanlos in die Mantelfläche der Kolben¬ schafthülse 12 eingebrachten Schnüffelnut 19 versehen, deren Formgebung ein Verschließen durch die Dichtlippe 1 1 verhindert.
Das Gehäuse 3 ist auf der vom Anschluß 5 abgewandten Seite mit einer Füh¬ rungshülse 20 zur Schaffung einer wirksamen Abstützung und Führung des Kolbens 2 in der Lösestellung gemäß Figur 1 versehen. Die spanlos aus Blech geformte Führungshülse 20 ist gehäuseseitig der Außenkontur des Gehäuses 3 angepaßt und bis zu einer Dichtscheibe 21 geführt. Die Dichtscheibe 21 ist im eingebauten Zustand des Geberzylinders 1 zwischen einem Bodenblech eines Fahrzeugs und einem Anlageflansch 34 eingesetzt ist. Zur Erreichung einer Lagefixierung der Führungshülse 20 am Gehäuse 3 dient eine Verschnappung 22. Die im Bereich des Gehäuses 3 ein Z-förmiges Querschnittsprofil aufweisen¬ de Führungshülse 20 bewirkt über einen radialen Abschnitt 23 eine Lagefixie¬ rung des Dichtungsträgers 8 und der Sekundärdichtung 14a. Am freien Ende der Führungshülse 20 ist diese mit einer radial nach innen gerichteten Bördelung 24 versehen, die einen Axialanschlag für den Kolben 2 bildet. Ebenfalls ist am freien Ende der Führungshülse 20 eine Dichtmanschette 25 vorgesehen, die unter Vorspannung ohne weitere Hilfsmittel auf der Mantelfläche der Führungs¬ hülse gehalten ist. Die Dichtmanschette 25 verfügt über eine konisch gestaltete, aus einem hochelastischen Werkstoff gefertigte Dichtlippe 26, die mit einem relativ großen axialen Abstand unter dem Winkel "σ" unter Vorspannung dichtend an der Kolbenstange 27 anliegt. Diese Dichtlippengestaltung gewähr¬ leistet, daß unabhängig von der Bewegung der Kolbenstange 27, die über ein Kugelgelenk 28 mit dem Kolben 2 verbunden ist eine Anlage der Dichtlippe 26 an der Kolbenstange 27 gewährleistet ist, und damit ein nachteiliger Staubein- trag in die Führungshülse 20 unterbleibt.
In Figur 2 ist das Detail "Z" aus Figur 1 in einem vergrößerten Maßstab darge¬ stellt. Diese Abbildung verdeutlicht insbesondere die Anordnung der Primär¬ dichtung 10a und der Sekundärdichtung 14a sowie die konstruktiven Maßnah- men, die ein Nachströmen der Hydraulikflüssigkeit vom Anschluß 4 durch den Dichtungsträger 8a über die Schnüffelnut 19 in den Druckraum 6 ermöglichen. Die Figur 2 zeigt voneinander abweichende Einbauräume für die übereinstim¬ mend dimensionierte Primärdichtung 10a und die Sekundärdichtung 14a. Die Dichtlippe H a der Primärdichtung 10a, die in einem mit "D1 " gekennzeichne- ten Abschnitt der Stufenbohrung 7 eingesetzt ist, liegt mit einer verringerten Vorspannkraft an der Kolbenschafthülse 12 an im Vergleich zu der Dichtlippe 15a der Sekundärdichtung 14a, die in der mit "D2" gekennzeichneten zylin¬ drischen Ausnehmung 13 des Dichtungsträgers 8a eingesetzt ist. Damit ist sichergestellt, daß die Dichtlippe 1 1 in der Lösestellung des Kolbens 2 die Schnüffelnut 19 nicht verschließt und so bei Bedarf ein ungehindertes Nach¬ strömen der Hydraulikflüssigkeit aus dem Flüssigkeitsreservoir über den An¬ schluß 5 und die Freistellungen im Dichtungsträger 8a in den Druckraum 6 einströmen kann. Andererseits ist durch die übereinstimmend druckbeaufschlag¬ te Anordnung der Primärdichtung 10a und der Sekundärdichtung 14a sicherge¬ stellt, daß bei einem Druckaufbau, hervorgerufen durch eine Axialverschiebung des Kolbens 2 in den Druckraum 6, die Dichtlippen 1 1 a und 15a zur Schaffung einer ausreichenden Abdichtung an die Mantelfläche der Kolbenschafthülse 12 gepreßt werden.
Die Figur 3 zeigt in einer Einzelteilzeichnung den Dichtungsträger 8b, der sich im Vergleich zum Dichtungsträger 8a durch eine unmittelbare Ankopplung der Primärdichtung 10b und der Sekundärdichtung 14b an einem mittig angeord- neten Führungsring 30 unterscheidet. Die werkstoffschlüssig, beispielsweise durch eine Klebung oder durch eine Vulkanisation, an dem aus Aluminium hergestellten Führungsring 30 angeordneten Primärdichtung 10b und Sekundär¬ dichtung 14b bewirken eine kompakte Baueinheit, die mit einem geringen Montageaufwand in das Gehäuse 3 des Geberzylinders 1 einsetzbar ist. Die erfindungsgemäß geforderte, geringere Vorspannkraft der Dichtlippe 1 1 b im Vergleich zur Dichtlippe 15b wird durch einen verringerten Anlagewinkel der Dichtlippe 1 1 b erreicht.
Der in Figur 4 gezeigte Dichtungsträger 8c wird aus einem Dichtungsring 32 gebildet, der einen auf der Kolbenschafthülse 12 geführten Führungsring 31 radial umschließt und in beiden Richtungen axial überdeckt. Vom Dichtungsring 32 erstrecken sich jeweils übereinstimmend schräg angeordnete Dichtlippen 1 1 c, 15c, deren freie Enden sich im nicht eingebauten Zustand radial bis über den Innenumfang des Führungsringes 31 erstrecken.
In Figur 5 ist der Dichtungsträger 8d abgebildet, der ein Bauteil umfaßt und aus einem Dichtungswerkstoff hergestellt ist. Zur Erreichung einer verringerten Vorspannkraft, mit der die Dichtlippe 1 1 d an der Kolbenschafthülse 12 anliegt, ist im Dichtungswerkstoff des Dichtungsträgers 8d ein innen liegender, um¬ laufender oder partiell angeordneter Hohlraum 33 vorgesehen, der die Elastizität der Dichtlippe 1 1d im Vergleich zur Dichtlippe 15 erhöht, und damit in einer Neutralposition des Kolbens 2 ein Nachströmen von Hydraulikflüssigkeit ermög- licht.
Bezugszahlenliste
1 Geberzylinder 19 Schnüffelnut
2 Kolben 20 Führungshülse
3 Gehäuse 21 Dichtscheibe
4 Anschluß 22 Verschnappung
5 Anschluß 23 Abschnitt 6 Druckraum 24 Bördelung
7 Stufenbohrung 25 Dichtmanschette 8a Dichtungsträger 26 Dichtlippe 8b Dichtungsträger 27 Kolbenstange 8c Dichtungsträger 28 Kugelgelenk 8d Dichtungsträger 29 Ausnehmung 9 Stufe 30 Führungsring
10a Primärdichtung 31 Führungsring 10b Primärdichtung 32 Dichtungsring 1 1 a Dichtlippe 33 Hohlraum 1 1 b Dichtlippe 34 Anlageflansch 1 1 c Dichtlippe 1 1 d Dichtlippe
12 Kolbenschafthülse
13 Ausnehmung 14a Sekundärdichtung
14b Sekundärdichtung
1 5a Dichtlippe
15b Dichtlippe
15c Dichtlippe 15d Dichtlippe
16 Ringnut
1 7 Stichbohrung
18 Axialkanal

Claims

Ansprüche
1 . Geberzylinder für eine hydraulische Kupplungs- oder Bremsbetätigung, der mit einem manuell zu betätigenden Pedal über eine Kolbenstange (27) ver¬ bunden ist und der ein Gehäuse (3) umfaßt, in dem ein Kolben (2) abgedichtet längsverschiebbar geführt ist, wobei der Kolben (2) einen Druckraum (6) be¬ grenzt, aus dem Hydraulikflüssigkeit mittels eines Kolbenhubs verdrängt und einem Nehmerzylinder des Hydrauliksystems zugeleitet werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß ein bündig in das Gehäuse (3) eingesetzter Dichtungs¬ träger (8a bis 8d) vorgesehen ist, der zur Führung des Kolbens (2) dient und der eine axial beabstandete Anordnung von einer Primärdichtung (10a, 10b) zu einer Sekundärdichtung (14a, 14b) sicherstellt.
2. Geberzylinder nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Dich¬ tungsträger (8a) kolbenstangenseitig eine zylindrische Ausnehmung (13) zur Aufnahme der Sekundärdichtung (14a) aufweist und an einer zum Druckraum (6) des Geberzylinders (1) gerichteten Stirnseite des Dichtungsträgers (8a) die Primärdichtung (10a) abgestützt ist.
3. Geberzylinder nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Dich- tungsträger (8a bis 8b) an einer Stufe (9) des Gehäuses (3) einen Axialanschlag erfährt und gegenseitig im eingebauten Zustand an einem bündig an dem Gehäuse (3) anliegenden Bauteil abgestützt ist.
4. Geberzylinder nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Dich- tungsträger (8a bis 8d) an der zum Druckraum (6) weisenden Seite mit einer
Ringnut (16) versehen ist, die mit einem Anschluß (4) des Gehäuses (3) korre¬ spondiert und die Ringnut (16) mit einer im Dichtungsträger (8a bis 8d) einge¬ brachten Stichbohrung (1 7) in Verbindung steht, welche in eine innenseitig im Dichtungsträger (8a bis 8d) eingebrachte bis zu einer Stirnseite führende Axial¬ nut (18) mündet.
5. Geberzylinder nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch eine in Richtung des Druckraums (6) ausgerichtete Anordnung der übereinstimmend druckbeauf- schlagbaren Primärdichtung (10a, 10b) und der Sekundärdichtung (14a, 14b) bzw. der Dichtlippen (1 1 c, l i d und 15c, 15d) der Dichtungsträger (8c, 8d).
6. Geberzylinder nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Primär- dichtung (10a, 10b) und die Sekundärdichtung (14a, 14b) gleichdimensioniert sind, wobei der Durchmesser "D2" der zylindrischen Ausnehmung (13) im Dichtungsträger (8a), in der die Sekundärdichtung (14a, 14b) eingesetzt ist, kleiner ist als der Durchmesser "D1 " im Gehäuse (3) zur Aufnahme der Primär¬ dichtung (10a, 10b) (Figur 2).
7. Geberzylinder nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Dich¬ tungsträger (8a bis 8d) in eine Stufenbohrung (7) des Gehäuses (3) eingesetzt ist oder mittels einer unlösbaren Verbindung mit dem Gehäuse (3) verbunden ist, wobei die Sekundärdichtung (14a) unmittelbar im Gehäuse (3) eingesetzt ist.
8. Geberzylinder nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Primär¬ dichtung (10a, 10b), die Sekundärdichtung (14a, 14b) und der Dichtungsträger (8c, 8d) aus einem Werkstoff mit einer Shore-Härte von > 75 hergestellt ist.
9. Geberzylinder nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch einen Dichtungs¬ träger (8d) in Form eines Kompaktteils, mit einstückig angeordneten Dichtlippen (1 1 d, 1 5d) (Figur 5).
10. Geberzylinder nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch einen Dichtungs- träger (8b), der einen Führungsring (30) als Mittelteil aufweist, dem beidseitig werkstoffschlüssig eine Primärdichtung (10b) und eine Sekundärdichtung (14b) zugeordnet sind (Figur 3).
1 1 . Geberzylinder nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch einen aus einem Dichtungsmaterial hergestellten Dichtungsträger (8d), an dem gleichzeitig die Primär- und Sekundärdichtung angeformt sind.
12. Geberzylinder nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Kolben (2) in einer Lösestellung aussschließlich im Dichtungs¬ träger (8a bis 8d) und in einer am Gehäuse (3) befestigten Führungshülse (20) geführt ist, deren axiale Länge einem Hub bzw. Stellweg des Kolbens (2) angepaßt ist und die Führungshülse (20) kolbenstangenseitig eine Dichtung aufweist, die unter Vorspannung an der Kolbenstange (27) anliegt.
13. Geberzylinder nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch eine spanlos aus Blech herstellbare, an einem Ende ein Z-förmiges Querschnittsprofil aufweisen¬ de Führungshülse (20), die formschlüssig am Gehäuse (3) befestigt ist.
14. Geberzylinder nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch eine Befestigung der Führungshülse (20) an einem Bodenblech eines Fahrzeugs, wobei die Führungshülse (20) einen Ringkragen aufweist, der in einer Öffnung des Boden¬ blechs sektionsweise gehalten ist.
15. Geberzylinder nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Füh¬ rungshülse (20) kolbenstangenseitig am freien Ende eine radial nach innen gerichtete Bördelung (24) aufweist, die einen Axialanschlag für den Kolben (2) bildet.
16. Geberzylinder nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Füh¬ rungshülse (20) kolbenstangenseitig endseitig eine Dichtmanschette (25) auf¬ weist, deren Dichtlippe (26) unter Vorspannung an der Kolbenstange (27) anliegt.
17. Geberzylinder nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicht¬ lippe (26) mit einem flachen Anlagewinkel "σ" an der Kolbenstange (27) anliegt.
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