Ausrücksystem für eine Kupplungsbetätigungseinrichtung
Die Erfindung betrifft ein Ausrücksystem für eine Kupplungsbetätigungseinrichtung, vorzugsweise einen Nehmerzylinder in einem Kraftfahrzeug, umfassend ein Zylindergehäuse, welches einen ringförmigen Druckraum bildet, in dem ein axial beweglicher Kolben gelagert ist, der über ein Ausrücklager mit einer Kupplung in einer Wirkverbindung steht, wobei der Kolben gleitend auf einer Führungshülse bewegbar ist.
In Kupplungsbetätigungseinrichtungen, vorzugsweise hydraulischen Kupplungsbetätigungs- einrichtungen, wird die Kupplung durch eine hydraulische Flüssigkeit betätigt, welche in einer Druckleitung zwischen einem betätigten Geberzylinder und einem Nehmerzylinder angeordnet ist. Bei der Betätigung des Geberzylinders wird aus dessen Inneren die hydraulische Flüssigkeit in die Druckleitung und aus dieser in den Nehmerzylinder gedrückt, der einen Kolben um- fasst, welcher durch die hydraulische Flüssigkeit bewegt wird und somit die Kupplung betätigt. Der Nehmerzylinder 9 besteht, wie in Figur 1 1 dargestellt, aus einem Zylindergehäuse 12, welcher einen nicht weiter dargestellten Druckraum aufspannt. Innerhalb des Druckraumes ist der Kolben 14 axial beweglich gelagert. Durch die in den Druckraum des Nehmerzylinders 9 einströmende hydraulische Flüssigkeit wird der Kolben 14 mit seiner Stirnseite gegen ein Ausrücklager 16 gedrückt, welches mechanisch auf die Kupplung einwirkt und diese betätigt. Bei der Bewegung gleitet der Kolben 14 an einer Führungshülse 18 entlang. Zwischen dem Kolben 14 und der Führungshülse 18 ist ein Gleitmittel vorgesehen. Im Betriebszustand des Nehmerzylinders 9 können Verunreinigungen zwischen der Führungshülse 18 und den Kolben 14 eindringen, wodurch die Betriebsfähigkeit des Nehmerzylinders 9 gestört ist, was bis zu einem Funktionsausfall des Nehmerzylinders 9 führen kann.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Ausrücksystem für eine Kupplungsbetäti- gungseinrichtung anzugeben, bei welchem die Lebensdauer des Ausrücksystems erhöht wird und die Wahrscheinlichkeit des Auftretens eines Funktionsausfalls durch den Eintritt von Verunreinigungen zwischen den Kolben und der Führungshülse reduziert wird.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass an den Kolben in der Nähe des Ausrücklagers ein Dichtelement angeordnet ist, welches in jeder Position des Kolbens an der Führungshülse anliegt, wobei das Dichtelement nahe am Ausrücklager angeordnet ist. Dies hat den Vorteil, dass während des gesamten Betriebes des Ausrücksystems das sich zwischen der Führungshülse und dem Kolben befindende Gleitmittel vor Verunreinigungen ge-
schützt ist. Ein Austreten des Gleitmittels wird ebenfalls unterbunden. Somit wird die Lebensdauer des Ausrücksystems erhöht, da eine Fehlfunktion aufgrund der Verunreinigungen zuverlässig verhindert wird.
Vorteilhafterweise ist das Dichtelement an einer, der Führungshülse zugewandten Längsseite des Kolbens angeordnet. Durch diese Ausgestaltung kann das Dichtelement gut zwischen dem Kolben und der Führungshülse eingeklemmt werden, so dass keine weiteren Befestigungselemente benötigt werden.
In einer Ausgestaltung ist das Dichtelement in eine ringförmige Ausnehmung des Kolbens eingelegt und überragt diese in Richtung der Führungshülse. Aufgrund des Einlegens des Dichtelementes in eine ringförmige Ausnehmung wird dieses gut am Kolben gehalten. Infolge des Überstandes des Dichtelementes über die Ausnehmung wird sichergestellt, dass das Dichtelement immer mit der Führungshülse in Kontakt steht, auch wenn der Kolben an der Innenwandung entlang gleitet.
In einer besonders einfachen Ausführungsform ist das Dichtelement als O-Ring ausgebildet.
In einer Variante weist das, an einer dem Druckraum abgewandten Stirnseite des Kolbens angeordnete Dichtelement mindestens eine Lippe auf, welche der Führungshülse zugewandt ist. Durch diese Lippe wird nicht nur ein zuverlässiger Verschluss des Raumes zwischen Kolben und Führungshülse erreicht, sondern gleichzeitig mechanische Toleranzen bei der Bewegung des Kolbens entlang der Führungshülse ausgeglichen.
Vorteilhafterweise ist das Dichtelement zwischen der Stirnseite des Kolbens und einem Haltering des Ausrücklagers, vorzugsweise an diesen anliegend, gelagert. Durch dieses Einklemmen des Dichtelementes zwischen der Stirnseite des Kolbens und dem Haltering entfallen zusätzliche Befestigungselemente, was die Herstellungskosten des Ausrücksystems reduziert.
Vorteilhafterweise weist das Dichtelement ein Trägerelement auf, welches annähernd plan zwischen der Stirnseite des Kolbens und dem Haltering des Ausrücklagers anliegt und in die Dichtlippe eingreift. Das Trägerelement dient dabei als Halterung der Dichtlippe und lässt sich besonders einfach an die konstruktiven Gegebenheiten des Ausrücksystems anpassen.
ln einer Variante weist ein, in die Dichtlippe eingreifendes Ende des Trägerelementes eine Abwinklung auf, welche beidseitig von einem Lippenkörper umgeben ist. Durch diese Abwinklung wird nicht nur die Anpassung an die konstruktiven Gegebenheiten des Ausrücksystems erzielt, sondern gleichzeitig dafür Sorge getragen, dass die Dichtlippe bei jeder Bewegung des Kolbens an der Führungshülse anliegt und dabei den Raum zwischen Kolben und Führungshülse vor Verunreinigungen schützt und ein Austreten des Gleitmittels verhindert.
In einer Weiterbildung deckt der Lippenkörper der Dichtlippe das Trägerelement mindestens auf der dem Haltering zugeordneten Seite annähernd vollständig ab. Aufgrund dieser Anordnung ist auch der Teil der Dichtlippe, die das Trägerelement vollständig abdeckt, zwischen dem Haltering und dem Kolben eingeklemmt, so dass die Dichtlippe eine unveränderbare Position einnehmen kann.
In einer Ausführungsform bestehen der Kolben und/oder das Dichtelement aus einem
Kunststoff. Die Verwendung des Kunststoffs führt zu einer Gewichtsreduzierung des Ausrücksystems.
Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon soll anhand der in der Zeichnung dargestellten Figuren näher erläutert werden.
Es zeigen:
Figur 1 : schematischer Aufbau einer hydraulisch betätigten Kupplungsbetätigungseinrichtung,
Figur 2: ein Ausführungsbeispiel eines Nehmerzylinders gemäß Figur 1 ,
Figur 3: ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Nehmerzylinders,
Figur 4: Schnitt durch einen Kolben gemäß Figur 3,
Figur 5: ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Nehmerzylinders, Figur 6: Dichtelement nach Figur 5,
Figur 7: Führungshülse mit Dichtelement nach Figur 5,
Figur 8: ein drittes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Nehmerzylinders,
Figur 9: Dichtelement nach Figur 8,
Figur 10: Führungshülse mit Dichtelement nach Figur 8,
Figur 1 1 : einen Nehmerzylinder nach dem Stand der Technik.
Gleiche Merkmale sind mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
In Figur 1 ist schematisch der Aufbau einer hydraulisch betätigten Kupplungsbetätigungsein- richtung 1 am Beispiel eines aus dem Stand der Technik bekannten, schematisch dargestellten hydraulischen, hydrostatischen Kupplungsaktors 3 (HCA) dargestellt. Die hydraulisch betätigte Kupplungsbetätigungseinrichtung 1 umfasst auf der Geberseite 10 ein Steuergerät 2, das den Kupplungsaktor 3 ansteuert. Bei einer Lageveränderung des hydrostatischen Kupplungsaktors 3 und des Kolbens 4 im Geberzylinder 5 entlang eines Aktorweges nach rechts wird das Volumen der im Geberzylinder 5 enthaltenen hydraulischen Flüssigkeit 6 verändert, wodurch ein Druck p in dem Geberzylinder 5 aufgebaut wird, der über die hydraulische Flüssigkeit 6 über eine Druckleitung 7 zur Nehmerseite 8 der Kupplungsbetätigungseinrichtung 1 übertragen wird. Die Druckleitung 7 ist bezüglich ihrer Länge und Form der Bauraumsituation des Kraftfahrzeuges angepasst. Darüber hinaus ist die Druckleitung 7 an einen Nehmerzylinder 9 geführt. Auf der Nehmerseite 8 verursacht der Druck p der hydraulischen Flüssigkeit 6 in dem Nehmerzylinder 9 eine Wegänderung, die auf eine Kupplung 1 1 übertragen wird, um diese zu betätigen.
Figur 2 zeigt den Nehmerzylinder 9, wie er in der Kupplungsbetätigungseinrichtung 1 verwendet wird. Der Nehmerzylinder 9 weist ein Zylindergehäuse 12 auf, welches einen Druckraum
13 aufspannt, in den die hydraulische Flüssigkeit 6 bei Betätigung des Geberzylinders 5 einströmt. Der Druckraum 13 ist ringförmig ausgebildet und wird innerhalb des Zylindergehäuses 12 von einer Führungshülse 18 begrenzt. Innerhalb des Druckraumes 13 ist ein Kolben 14 axial beweglich gelagert, welcher auf der, dem Druckraum 13 zugewandten Seite mit einer Dichtung 15 versehen ist. Auf der, dem Druckraum 12 entgegen gesetzten Seite des Kolbens
14 greift dieser an einem Ausrücklager 16 an. Dieses Ausrücklager 16 besteht aus einem In-
nenring 16.1 , einem Außenring 16.2 und Wälzkörpern 16.3. Mittels eines Halterings 17 wird der Innenring 16.1 des Ausrücklagers 16 in seiner Position gehalten. Um die axiale Bewegung des Kolbens 14 in dem Druckraum 13 zu unterstützen, ist zwischen der Führungshülse 18 und dem Kolben 14 ein, nicht weiter dargestelltes Gleitmittel eingebracht.
Um das Gleitmittel zwischen Führungshülse 18 und Kolben 14 vor Verunreinigungen zu schützen und zu verhindern, dass das Gleitmittel austritt, ist in dem ersten, in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel nahe des Ausrücklagers 16 ein weiteres Dichtelement 19 angeordnet. Dieses Dichtelement 19 ist an der, der Führungshülse 18 zu gewandten Seite des Kolbens 14 in einer Ausnehmung 20 des Kolbens 14 gelagert. Das Dichtelement 19 ist vorzugsweise als O-Ring ausgebildet und umschließt die zylinderförmige Führungshülse 18. Wie in Figur 4 dargestellt, lässt sich der O-Ring 19 besonders einfach in die Ausnehmung 20 des aus Kunststoff bestehenden Kolbens 14 einlegen. Dieses als O-Ring ausgebildete Dichtelement 19 ragt über die Ausnehmung 20 des Kolbens 13 hinaus und liegt an der Führungshülse
18 in jeder Position des Kolbens 14 an. Die Geometrie der Ausnehmung 20 und des O-Ringes
19 sind dabei so gewählt, dass der Raum 22 zwischen der Führungshülse 18 und dem Kolben 14, welcher mit dem nicht weiter dargestellten Gleitmittel gefüllt ist, vollständig verschlossen wird, auch wenn der Kolben 14 sich innerhalb des Druckraumes 13 bewegt.
In einem zweiten Ausführungsbeispiel, welches in Figur 5 gezeigt ist, ist ein Dichtelement 21 an einer Stirnseite des Kolbens 14 angeordnet, welche dem Haltering 17 zugewandt ist. Das Dichtelement 21 überdeckt dabei annähernd die gesamte Stirnseite und besteht aus einer Dichtlippe 21.1 , die auf einem Trägerkörper 21.2 befestigt ist. Der Trägerkörper 21 .2 liegt plan auf der Stirnseite des Kolbens 14 auf und ist zwischen dem Kolben 14 und dem Haltering 17 eingeklemmt. Ein freies Ende 21 .3 des Trägerkörpers 21 .2 ist abgewinkelt und greift in den Lippenkörper 21 .4 ein. Die Dichtlippe 21.1 ist radial auf dem Kolben 14 angeordnet und berührt die Führungshülse 18, wobei der Raum 22 zwischen Führungshülse 18 und Kolben 14 abgedichtet wird. Eine solche Anordnung verhindert das Eindringen von Verunreinigungen in den Raum 22 genauso wie das Austreten von Gleitmittel. Wie aus Figur 6 und 7 hervorgeht, ist das Dichtelement 21 ringförmig ausgebildet und umschließt die Führungshülse 18.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel des Nehmerzylinders 9 ist in Figur 8 und 9 dargestellt, in welchem das Dichtelement 21 an der dem Haltering 17 zugewandten Seite vollständig von dem Lippenkörper 21 .4 überzogen ist. Auch hier ist das Dichtelement 21 ringförmig ausgebildet. Wie aus Figur 10 hervorgeht, wird die abdichtende Funktion und gleichzeitig das Verhin-
dern des Austretens des Gleitmittels über den gesamten Bewegungsbereich A des Kolbens 14 in dem Druckraum 13 gewährleistet.
Bezuqszeichenliste Hydraulisch betätigte Kupplungbetätigungseinrichtung Steuergerät
Hydrostatischer Kupplungsaktor
Kolben
Geberzylinder
Hydraulische Flüssigkeit
Druckleitung
Nehmerseite
Nehmerzylinder
Geberseite
Kupplung
Zylindergehäuse
Druckraum
Kolben
Dichtung
Ausrücklager
Innenring
Außenring
Wälzkörper
Haltering
Führungshülse
Dichtelement
Ausnehmung
Dichtelement
Dichtlippe
Trägerkörper
Ende des Trägerkörpers
Lippenkörper
Raum