DE10107877A1 - Hydraulische Ausrückvorrichtung für eine Kupplung - Google Patents

Abstract

Hydraulische Ausrückvorrichtung für eine Kupplung. Mit einem Kolben (10) ist unter Freilassung eines axialen Bewegungsspieles ein Haltering (14) zur gemeinsamen axialen Bewegung in beiden Axialrichtungen axial verbunden. Am Haltering (14) ist auf seiner vom Kolben (10) abgewandten Stirnseite eine Dichtung (16) ohne axiale Bewegungsspielfreiheit mit dem Haltering (14) verankert.

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Ausrückvorrichtung für eine Kupplung, vorzugsweise für Kraftfahrzeuge, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Eine hydraulisch betätigte Ausrückvorrichtung dieser Art, insbesondere für eine Reibungskupplung eines Kraftfahrzeuges, ist aus der DE 198 35 707 A1 bekannt. Sie enthält ein ringförmiges, zylindrisches Gehäuse und ein inneres Führungsrohr (Führungshülse) mit einer dazwischen liegenden Druckkammer, wobei in der Druckkammer ein axial verschiebbarer Kolben aufgenommen ist, der am vorderen Ende eine Dichtung mit an der Innenseite des Gehäuses und an der Außenseite des Führungsrohres anliegenden Dichtlippen aufweist. Die Dichtung ist zur Arretierung am Kolben formschlüssig mit einem am Kolben befestigten Haltering und einem Endabschnitt des Kolbens verbunden. Der Haltering besitzt eine Schnappnase, die in eine Ausnehmung des Kolbens eingreift, wobei eine axiale Bewegung innerhalb der Ausnehmung über ein Axialspiel stattfinden kann. Durch das Axialspiel können etwaige Nachsaugprobleme (in der Druckkammer auf den Kolben wirkender Unterdruck) und Axialschwingungen der Dichtung relativ zu den Druckkammerwänden reduziert werden. Die Axialschwingungen werden durch Axialbewegungen einer Motor-Kurbelwelle erzeugt, die über die Kupplung auf den Kolben übertragen werden. Durch das Axialspiel wird zwar weiterhin der Kolben axial bewegt, jedoch nicht die Dichtlippen der Dichtung relativ zu den Druckkammerwänden.

Zwischen der Dichtung und dem Kolben ist ein axialer Schiebesitz gebildet, durch welchen der Kolben relativ zur Dichtung axial verschiebbar ist bei den genannten Axialschwingungen. Hierbei entsteht ein Verschleiß an den axial relativ zueinander verschiebbaren Flächen der Dichtung und/oder des Kolbens. Dadurch wird die Verbindung zwischen der Dichtung und dem Kolben locker und die Dichtung kann sich bei einem solchen Verschleiß in der Druckkammer verkanten, so daß ihre Dichtlippen ebenfalls einen höheren Reibungsverschleiß an den Druckkammerwänden haben und undicht werden können.

Die Verbindung zwischen dem Kolben und der Dichtung erfordert bei der bekannten Ausrückvorrichtung einen kompliziert geformten Haltering, eine Formanpassung des Kolbens und eine Formanpassung der Dichtung. Dies ist aufwendig, d. h. kompliziert und teuer.

Ferner kann eine solche Kolben-Dichtungs-Kombination nicht gegen eine andere bekannte Ausführungsform ausgetauscht werden, bei welcher der Haltering der Dichtung als Zusatzkolben ausgebildet und relativ zum Kolben axial frei schwimmend angeordnet ist, außer an der anderen Ausführungsform werden aufwendige Anpassungsänderungen vorgenommen.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, die genannten Nachteile zu vermeiden, insbesondere eine ein axiales Bewegungsspiel aufweisende axiale Verbindung zwischen dem Kolben und der Dichtung zu schaffen, welche konstruktiv einfacher ist und weniger Verschleiß aufweist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.

Somit beinhaltet die Erfindung eine hydraulische Ausrückvorrichtung für eine Kupplung, vorzugsweise für Kraftfahrzeuge, mit einer im Querschnitt ringförmigen Druckkammer zwischen einem Gehäuse und einer Führungshülse, mit einem rohrartigen Kolben, der in der Druckkammer axial verschiebbar aufgenommen ist und auf seiner Druckbeaufschlagungsseite mit einer Dichtung verbunden ist für gemeinsame Axialbewegungen, wobei zwischen dem Kolben und der Dichtung ein axiales Bewegungsspiel für begrenzte relative Axialbewegungen zwischen dem Kolben und der Dichtung vorgesehen ist, und wobei die Dichtung an dem Gehäuse und an der Führungshülse dichtend anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung an einem Haltering relativ zu ihm in beiden Axialrichtungen axial spielfrei unverschiebbar verankert ist, und daß der Haltering mit dem Kolben zur gemeinsamen Axialbewegung in beiden Axialrichtungen axial bewegungsfest verbunden ist, jedoch mit Ausnahme des zwischen ihnen gebildeten axialen Bewegungsspieles.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform beinhaltet die axiale Verbindung zwischen dem Haltering und dem Kolben mindestens eine Verrastungsnase und eine diese aufnehmende Verrastungskante, zwischen welchen das axiale Bewegungsspiel gebildet ist. Dies ermöglicht ein einfaches Zusammenstecken des Halteringes mit dem Kolben.

Die mindestens eine Verrastungsnase ist vorzugsweise an dem freien Ende einer Federzunge gebildet, die mit einem der beiden Teile "Kolben oder Haltering" axial unbeweglich verbunden ist und von diesem Teil axial wegragt, wobei die Verrastungskante an dem betreffenden anderen Teil "Haltering oder Kolben" gebildet ist.

Die Federzunge kann ein entsprechend dem Haltering ringförmiger axialer Vorsprung sein oder durch eine oder vorzugsweise zwei oder mehr streifenförmige Federzungen gebildet sein, die um den Umfang des Halteringes und der Dichtung herum verteilt angeordnet sind.

Die mindestens eine Federzunge kann ein einstückiges Teil des sie tragenden Teiles "Kolben oder Haltering" sein oder an diesem Teil befestigt sein, beispielsweise angespritzt sein. Die mindestens eine Federzunge und/oder der Haltering können aus Kunststoff oder Metall bestehen. Beispielsweise kann die Federzunge aus Kunststoff bestehen, welche an den Haltering oder den Kolben durch ein Spritzverfahren angespritzt ist.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform ist vorgesehen, daß der Haltering auf seiner der Dichtung zugewandten Stirnseite mit einer sich in Ringumfangsrichtung erstreckenden Aufnahmenut versehen ist, in welcher ein Fußteil der Dichtung aufgenommen ist, wobei die Aufnahmenut beidseitig Hinterschneidungen aufweist, in welche beidseitige Erweiterungen eines Fußteiles der Dichtung eingreifen, durch welche die Dichtung an dem Haltering ohne axiales Bewegungsspiel axial gehalten wird. Diese Ausführungsform ist konstruktiv einfach und hat außerdem den Vorteil, daß eine solche Kolben- und Dichtungsanordnung auch in bekannte Ausrückvorrichtungen eingebaut werden kann, ohne daß die bekannte Ausrückvorrichtung wesentlich geändert zu werden braucht, beispielsweise gegen eine Kolben- und Dichtungsanordnung austauschbar ist, bei welcher die Dichtung in einem als Zusatzkolben ausgebildeten Haltering axial unbewegbar verankert ist und diese Einheit relativ zum Kolben axial frei schwimmend angeordnet ist.

Die Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die Zeichnungen anhand von bevorzugten Ausführungsformen als Beispiele beschrieben. In den Zeichnungen zeigen

Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine hydraulische Ausrückvorrichtung nach der Erfindung, wobei die obere Hälfte den Zustand ohne Hydraulikdruck bei geschlossener, nicht dargestellter Kupplung, und die untere Hälfte den Zustand bei Beaufschlagung mit Hydraulikdruck zum Öffnen der nicht gezeigten Kupplung dargestellt ist, und wobei eine Kolben- Dichtungs-Verbindung nur schematisch gezeigt ist,

Fig. 2 einen abgebrochenen Längsschnitt einer ersten Ausführungsform der Kolben-Dichtungs-Verbindung,

Fig. 3 einen abgebrochenen Längsschnitt einer zweiten Ausführungsform der Kolben-Dichtungs-Verbindung,

Fig. 4 einen abgebrochenen Axialschnitt einer dritten Ausführungsform der Kolben-Dichtungs-Verbindung, und

Fig. 5 einen abgebrochenen Axialschnitt einer vierten Ausführungsform der Kolben-Dichtungs-Verbindung nach der Erfindung.

Fig. 1 zeigt die Ausrückvorrichtung koaxial auf einer Getriebeeingangswelle 1 angeordnet. Sie hat eine Kupplungsverzahnung 3 zur drehfesten Verbindung mit einer oder mehreren Kupplungslamellen.

Die hydraulische Ausrückvorrichtung nach Fig. 1 umfaßt eine Kolben-Zylindereinheit 2 mit einem ringförmigen Gehäuse 4 und einer inneren Führungshülse 6. Zwischen dem Gehäuse 4 und der Führungshülse 6 ist eine ring-zylindrische Druckkammer 8 gebildet, in welcher ein rohrartiger Kolben 10 axial verschiebbar angeordnet ist und welche mit einem Hydraulikkanal 12 verbunden ist.

Der Kolben 10 ist auf seiner Druckbeaufschlagungsseite über einen Haltering 14 mit einer Dichtung 16 für gemeinsame Axialbewegungen in beiden Axialrichtungen axial verbunden. Die Dichtung 16 ist mit ihrem Haltering 14 ohne axiales Bewegungsspiel und damit axial relativ zueinander unbeweglich verbunden. Der Haltering 14 ist mit dem Kolben 10, mit Ausnahme eines axialen Bewegungsspieles für axiale Relativbewegungen zwischen ihnen, für gemeinsame Axialbewegungen in beiden Axialrichtungen axial verbunden, wie dies im Detail nachfolgend mit Bezug auf die Fig. 2 bis 5 beschrieben wird.

Bei ausgeschaltetem oder wesentlich reduziertem Hydraulikdruck wird der Kolben 10 von einer nicht gezeigten Kupplungsfeder, welche die nicht gezeigte Kupplung in Schließstellung (oder Offenstellung) hält, in die in Fig. 1 in der oberen Hälfte gezeigte rechte Stellung gedrängt. Durch Beaufschlagung der Dichtung 16 mit Hydraulikdruck wird der Kolben 10 in die in Fig. 1 in der unteren Hälfte gezeigte ausgefahrene Position gedrückt und dadurch die Kupplung entgegen der Kraft der Kupplungsfeder geöffnet (oder geschlossen).

Eine Vorlastfeder 18 ist von einer Dichtmanschette 20 umgeben und beaufschlagt ein Ausrücklager 22 und den Kolben 10 mit einer Vorspannung in gleicher Richtung wie der Hydraulikdruck, d. h. entgegen der Kupplungsfeder, wodurch das Ausrücklager 22 immer an der nicht gezeigten Kupplungsfeder anliegt. Dadurch werden Lagergeräusche vermieden.

Die Dichtung hat eine radial innere Dichtlippe 32 zur dichten Anlage an der Führungshülse 6 und eine radial äußere Dichtlippe 34 zur dichten Anlage an dem Gehäuse 4 je in der Druckkammer 8.

Gemäß der Erfindung ist die Dichtung 16 an dem Haltering relativ zu ihm in beiden Axialrichtungen axial spielfrei, d. h. unverschiebbar verankert. Der Haltering 14 ist auf seiner der Dichtung zugewandten Stirnseite mit einer sich in Ringumfangsrichtung erstreckenden Aufnahmenut 21 versehen, in welcher ein Fußteil 23 der Dichtung 16 aufgenommen ist, wobei die Aufnahmenut 21 beidseitig Hinterschneidungen aufweist, in welche beidseitige Erweiterungen des Fußteiles 23 der Dichtung 16 eingreifen, durch welche die Dichtung 16 an dem Haltering 14 ohne axiales Bewegungsspiel axial gehalten wird.

Die Hinterschneidungen können gebildet sein, indem die Seitenwände 25 und 27 der Aufnahmenut 21 gegeneinander gebogen sind, wobei ihre freien Enden einen kleineren Abstand voneinander haben als ihre an den Nutgrund angrenzenden Enden.

Der Haltering 14 ist mit dem Kolben 10 zur gemeinsamen Axialbewegung in beiden Axialrichtungen axial bewegungsfest verbunden, jedoch mit Ausnahme des zwischen ihnen gebildeten axialen Bewegungsspiels.

Hierfür kann gemäß Fig. 2 zwischen dem Haltering 14 und dem Kolben 10 mindestens eine Verrastungsnase 24 und eine diese aufnehmende Verrastungskante 26 vorgesehen sein, zwischen welchen das Axialspiel 30 gebildet ist. Der Kolben 10 und der Haltering 14 mit der Dichtung 16 können entsprechend dem axialen Spiel 30 relativ zueinander axial bewegt werden.

Die Verrastungsnase 24 ist an dem freien Ende einer Federzunge 36 gebildet, die mit einem der beiden Teile "Kolben oder Haltering" axial unbeweglich verbunden ist und von diesem Teil axial wegragt, wobei die Verrastungskante 26 an dem betreffenden anderen Teil "Haltering oder Kolben" gebildet ist.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist die Federzunge 36 mit der Verrastungsnase 24 am radialen äußeren Ende des Halteringes 14, und die Verrastungskante 26 durch eine Nut im Außenumfang des Kolbens 10 gebildet.

Bei der Ausführungsform von Fig. 3 ist die Federzunge 36 mit der Verrastungsnase 24 am Innenumfang des Halteringes 14 und die Verrastungskante 26 durch eine Nut am Innenumfang des Kolbens 10 gebildet.

Bei der Ausführung nach Fig. 4 ist die Federzunge 36 mit der Verrastungsnase 24 am Außenumfang des Kolbens 10 und die Verrastungskante 26 in einer Außenumfangsnut des Halteringes 14 gebildet.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 ist die Federzunge 36 mit der Verrastungsnase 24 am Innenumfang des Kolbens 10, und die Verrastungskante 26 in einer Innenumfangsnut des Halteringes 14 gebildet.

Die Federzunge 36 und ihre Verrastungsnase 24 können ein ringförmiger axialer Vorsprung des Halteringes 14 der Fig. 2 und 3 bzw. des Kolbens 10 der Fig. 4 und 5 sein. Sie können an diesen Teilen 14 bzw. 10 angespritzt, angeschweißt, angenietet, angeklebt oder anderweitig befestigt sein oder zusammen mit dem betreffenden Teil ein einstückiger Materialkörper sein. Vorzugsweise ist die Federzunge 36 und ihre Verrastungsnase 24 an den Haltering 14 (Fig. 2 und 3) bzw. an den Kolben 10 (Fig. 4 und 5) angespritzt, vorzugsweise ein Kunststoffspritzgußteil. Gemäß anderer Ausführungsform kann die Federzunge und ihre Verrastungsnase aus Metall bestehen. Der Haltering 14 und der Kolben 10 können ebenfalls aus Kunststoff oder Metall bestehen.

Gemäß bevorzugter Ausführungsform ist die Federzunge 36 kein ringförmiger axialer Vorsprung, sondern es sind zwei, drei oder mehr schmale Federzungen 36 je mit einer Verrastungsnase 24 um den Umfang des Halteringes 14 bzw. um den Umfang des Kolbens 10 herum verteilt angeordnet.

Claims (7)

1. Hydraulische Ausrückvorrichtung für eine Kupplung, vorzugsweise für Kraftfahrzeuge, mit einer im Querschnitt ringförmigen Druckkammer (8) zwischen einem Gehäuse (4) und einer Führungshülse (6), mit einem rohrförmigen Kolben (10), der in der Druckkammer (8) axial verschiebbar aufgenommen ist und auf seiner Druckbeaufschlagungsseite mit einer Dichtung (16) verbunden ist für gemeinsame Axialbewegungen, wobei zwischen dem Kolben und der Dichtung (16) ein axiales Bewegungsspiel (30) für begrenzte relative Axialbewegungen zwischen dem Kolben und der Dichtung (16) vorgesehen ist, und wobei die Dichtung (16) an dem Gehäuse (4) und an der Führungshülse (6) dichtend anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (16) an einem Haltering (14) relativ zu ihm in beiden Axialrichtungen axial spielfrei unverschiebbar verankert ist, und daß der Haltering (14) mit dem Kolben (10) zur gemeinsamen Axialbewegung in beiden Axialrichtungen axial bewegungsfest verbunden ist, jedoch mit Ausnahme des zwischen ihnen gebildeten axialen Bewegungsspieles (30).

2. Hydraulische Ausrückvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Haltering (14) und dem Kolben (10) mindestens eine Verrastungsnase (24) und eine diese aufnehmende Verrastungskante (26) vorgesehen ist, zwischen welchen das Axialspiel (30) gebildet ist.

3. Hydraulische Ausrückvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Verrastungsnase (24) an dem freien Ende einer Federzunge (36) gebildet ist, die mit einem der beiden Teile "Kolben (10) oder Haltering (14)" axial unbeweglich verbunden ist und von diesem Teil axial wegragt, wobei die Verrastungskante (26) an dem betreffenden anderen Teil "Halterring (14) oder Kolben (10)" gebildet ist.

4. Hydraulische Ausrückvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Federzunge (36) an dem betreffenden Teil angespritzt ist.

5. Hydraulische Ausrückvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Federzunge (36) aus Kunststoff besteht.

6. Hydraulische Ausrückvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltering (14) auf seiner der Dichtung (16) zugewandten Stirnseite mit einer sich in Ringumfangsrichtung erstreckenden Aufnahmenut (21) versehen ist, in welcher ein Fußteil (23) der Dichtung (16) aufgenommen ist, wobei die Aufnahmenut beidseitig Hinterschneidungen aufweist, in welche beidseitige Erweiterungen des Fußteiles der Dichtung (16) eingreifen, durch welche die Dichtung (16) an dem Haltering (14) ohne axiales Bewegungsspiel axial gehalten wird.

7. Hydraulische Ausrückvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hinterschneidungen gebildet sind, indem die Seitenwände (25) und (27) der Aufnahmenut (21) gegeneinander gebogen sind, wobei ihre freien Enden einen kleineren Abstand voneinander haben als ihre an den Nutgrund angrenzenden Enden.