DE102016124903B4 - Slave cylinder with bellows and clutch with slave cylinder - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Nehmerzylinder (1) für ein Kupplungsbestätigungssystem eines Kraftfahrzeuges, mit einem Gehäuse (2), einem in dem Gehäuse (2) verschiebbar aufgenommenen Kolben (3), sowie einem Faltenbalg (4), der mit einem ersten Endbereich (5) an dem Gehäuse (2) und mit einem, dem ersten Endbereich (5) abgewandten, zweiten Endbereich (6) kolbenfest angebracht ist, wobei der Faltenbalg (4) einen aus dem Gehäuse (2) hinausragenden Stangenbereich (7) des Kolbens (3) zur Umgebung hin überdeckt, wobei der Kolben (3) sowie der Faltenbalg (4) derart aufeinander sowie auf das Gehäuse (2) abgestimmt sind, dass sich ein Volumen eines zwischen dem Faltenbalg (4), dem Kolben (3) und dem Gehäuse (2) eingeschlossenen Raumbereiches (8) zwischen einer eingefahrenen Stellung des Kolbens (3) sowie einer ausgefahrenen Stellung des Kolbens (3) um weniger als 10% verändert und der Faltenbalg (4) mit dem ersten Endbereich (5) zumindest abschnittsweise an dem Gehäuse (2) und/oder mit dem zweiten Endbereich (6) zumindest abschnittsweise an dem Stangenbereich (7) anliegt und der erste Endbereich (5) derart auf eine Dichtsitzfläche (9) am Gehäuse (2) und/oder der zweite Endbereich (6) derart auf eine Dichtsitzfläche (10) am Stangenbereich (7) abgestimmt ist, dass eine beschränkte Leckagerate zwischen der Umgebung des Nehmerzylinders (1) und dem Raumbereich (8) im Betrieb umsetzbar ist. Zudem betrifft die Erfindung eine Kupplung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit diesem Nehmerzylinder (1).The invention relates to a slave cylinder (1) for a clutch confirmation system of a motor vehicle, comprising a housing (2), a piston (3) slidably received in the housing (2), and a bellows (4) connected to a first end region (5). on the housing (2) and with a second end region (6) facing away from the first end region (5), the bellows (4) having a rod region (7) of the piston (3) projecting out of the housing (2). covered to the environment, wherein the piston (3) and the bellows (4) are matched to one another and to the housing (2) such that a volume of a between the bellows (4), the piston (3) and the housing ( 2) enclosed space region (8) between a retracted position of the piston (3) and an extended position of the piston (3) changed by less than 10% and the bellows (4) with the first end portion (5) at least partially on the housing ( 2) and / or with the second end region (6) rests against the rod region (7) at least in sections, and the first end region (5) in such a manner on a sealing seat surface (9) on the housing (2) and / or the second end region (6) on a sealing seat surface (10) is tuned to the rod portion (7) that a limited leakage rate between the environment of the slave cylinder (1) and the space area (8) can be implemented during operation. In addition, the invention relates to a coupling for a drive train of a motor vehicle with this slave cylinder (1).
Description
Die Erfindung betrifft einen Nehmerzylinder für ein Kupplungsbetätigungssystem eines Kraftfahrzeuges, wie eines Pkws, Lkws, Busses oder anderen Nutzfahrzeuges, mit einem Gehäuse, einem in dem Gehäuse verschiebbar aufgenommen Kolben, sowie einem Faltenbalg, der mit einem ersten Endbereich an dem Gehäuse und mit einem, dem ersten Endbereich abgewandten, zweiten Endbereich kolbenfest angebracht ist, wobei der Faltenbalg einen aus dem Gehäuse hinausragenden Stangenbereich des Kolbens zur Umgebung (des Nehmerzylinders) hin überdeckt. Auch betrifft die Erfindung eine Kupplung, vorzugsweise eine Reibungskupplung, für einen Antriebsstrang des Kraftfahrzeuges mit diesem Nehmerzylinder.The invention relates to a slave cylinder for a clutch actuation system of a motor vehicle, such as a car, truck, bus or other commercial vehicle, with a housing, a piston slidably received in the housing, and a bellows, which are connected to a first end portion of the housing and with a The second end region facing away from the first end region is fixed in a piston-solid manner, the bellows covering a rod region of the piston projecting out of the housing toward the environment (of the slave cylinder). The invention also relates to a clutch, preferably a friction clutch, for a drive train of the motor vehicle with this slave cylinder.
Gattungsgemäßer Stand der Technik ist bereits bekannt. Ein bekannter Nehmerzylinder ist aus dem Stand der Technik durch die
Bei den bekannten Ausführungen sind die Nehmerzylinder zur Anbringung seitlich / oberhalb des Getriebes vorgesehen. Da dieser Bereich bereits gut geschützt vor äußeren Einflüssen und deshalb weitgehend schmutzfrei gehalten ist, besteht für diese Nehmerzylinder häufig eine etwas geringere Anforderung hinsichtlich des Dichtungsvermögens. Die aus dem Stand der Technik bekannten Nehmerzylinder sind daher häufig weniger gut für die Anordnung seitlich / unterhalb des Getriebes geeignet. Denn bei der Kupplungsbetätigung wird bei den bekannten Nehmerzylindern innerhalb des Faltenbalges meist Luft verdrängt, wobei, um diese verdrängte Luft auszugleichen, eine Entlüftungsöffnung stets vorhanden ist. Der Faltenbalg „atmet“ folglich mit der Bewegung des Kolbens ein bzw. aus. Dadurch ist es jedoch unter Umständen möglich, dass Schmutz in den Faltenbalg eintreten kann. Insbesondere bei der beschriebenen Anordnung des Nehmerzylinders seitlich / unterhalb des Getriebes bestehen daher erhöhte Anforderungen hinsichtlich des Schmutzschutzes.In the known embodiments, the slave cylinder for attachment laterally / above the transmission are provided. Since this area is already well protected from external influences and therefore kept largely free of dirt, there is often a slightly lower requirement for these slave cylinder with respect to the sealing capacity. The slave cylinders known from the prior art are therefore often less well suited for the arrangement laterally / below the transmission. Because in the clutch actuation usually air is displaced in the known slave cylinders within the bellows, to compensate for this displaced air, a vent is always present. The bellows thus "breathes" with the movement of the piston on and off. However, this may make it possible for dirt to enter the bellows. In particular, in the described arrangement of the slave cylinder side / below the transmission therefore have increased requirements in terms of pollution control.
Die Druckschrift
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung diese aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu beheben und insbesondere einen Nehmerzylinder zur Verfügung zu stellen, der möglichst über den gesamten Betrieb hinweg vor Schmutz geschützt sein soll.It is the object of the present invention to remedy these known from the prior art disadvantages and in particular to provide a slave cylinder available that should be protected as possible over the entire operation away from dirt.
Dies wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche 1 und 8 gelöst. Dabei sind der Kolben sowie der Faltenbalg derart aufeinander sowie auf das Gehäuse abgestimmt, dass sich ein Volumen eines zwischen dem Faltenbalg, dem Kolben und dem Gehäuse eingeschlossenen Raumbereiches zwischen einer (vorzugsweise vollständig) eingefahrenen Stellung des Kolbens sowie einer (vorzugsweise vollständig) ausgefahrenen Stellung des Kolbens (relativ zum Gehäuse) um weniger als 10 % verändert. Der Faltenbalg liegt mit dem ersten Endbereich zumindest abschnittsweise an dem Gehäuse und/oder mit dem zweiten Endbereich zumindest abschnittsweise an dem Stangenbereich (vorzugsweise staubdicht / schmutzdicht, weiter bevorzugt luftdicht) an. Dadurch ist eine besonders robuste Anbindung des Faltenbalges gewährleistet. Der erste Endbereich ist derart auf eine (erste) Dichtsitzfläche am Gehäuse und/oder der zweite Endbereich ist derart auf eine (zweite) Dichtsitzfläche am Stangenbereich abgestimmt, dass eine beschränkte Leckagerate zwischen der Umgebung des Nehmerzylinders und dem Raumbereich im Betrieb umsetzbar / umgesetzt ist. Dadurch ist es dennoch möglich, Druckunterschiede seitens der Umgebung auszugleichen. Somit wird vermieden, dass bei sich ändernden Umgebungsbedingungen Unterdruck oder Überdruck innerhalb des Faltenbalges entsteht.This is solved by the features of
Dadurch bleibt der durch den Faltenbalg abgedichtete Raumbereich im Betrieb im Wesentlichen hinsichtlich seiner Größe relativ ähnlich bzw. kann sogar gleich gehalten werden. Dadurch kommt es zu einem deutlich geringeren Luftaustausch zwischen der Umgebung und dem Raumbereich während des Verschiebens des Kolbens. Durch den geringeren Luftaustausch wird wiederum die Gefahr reduziert, dass Schmutzpartikel / Staubpartikel mit der Luftzufuhr in den Raumbereich hinein mitgenommen werden. Der Verschleiß wird dadurch deutlich reduziert und ein langlebiger Betrieb des Nehmerzylinders gewährleistet.As a result, the area of space sealed by the bellows remains relatively similar in operation in terms of its size and can even be kept the same. This results in a significantly lower air exchange between the environment and the space area during the displacement of the piston. The lower air exchange, in turn, reduces the risk that dirt particles / dust particles are taken along with the air supply into the room area. This significantly reduces wear and ensures long-lasting operation of the slave cylinder.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und nachfolgend näher erläutert.Further advantageous embodiments are claimed in the subclaims and explained in more detail below.
Weiterhin ist es von Vorteil, wenn sich das Volumen des Raumbereiches zwischen der eingefahrenen Stellung sowie der ausgefahrenen Stellung des Kolbens um weniger als 5 %, weiter bevorzugt um weniger als 3 %, besonders bevorzugt um weniger als 1 %, verändert. Dadurch wird die Dichtwirkung des Faltenbalges weiter verbessert.Furthermore, it is advantageous if the volume of the space between the retracted position and the extended position of the piston by less than 5%, more preferably by less than 3%, particularly preferably by less than 1%, changed. As a result, the sealing effect of the bellows is further improved.
Diesbezüglich ist es auch zweckmäßig, wenn sich das Volumen des Raumbereiches über den gesamten Verschiebebereich zwischen der vollständig eingefahrenen Stellung und der vollständig ausgefahrenen Stellung des Kolbens um weniger als 10 %, weiter bevorzugt um weniger als 5%, weiter bevorzugt um weniger als 3 %, weiter bevorzugt um weniger als 1 %, verändert.In this regard, it is also expedient if the volume of the spatial area over the entire displacement range between the completely retracted position and the fully extended position of the piston is less than 10%, more preferably less than 5%, more preferably less than 3%, more preferably less than 1%, changed.
Ist das Volumen des Raumbereiches gar in der eingefahrenen Stellung sowie in der ausgefahrenen Stellung, weiter bevorzugt in jeglichem Verschiebebereich zwischen der eingefahrenen Stellung und der ausgefahrenen Stellung, (exakt) gleich groß, kann ein Luftaustausch sogar vollständig vermieden werden.If the volume of the room area even in the retracted position and in the extended position, more preferably in any range between the retracted position and the extended position, (exactly) the same size, an air exchange can even be completely avoided.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Nehmerzylinder als ein Semi-Nehmerzylinder, d.h. als ein Nehmerzylinder für semi-hydraulische Kupplungsbetätigungssysteme ausgebildet ist.It is particularly advantageous if the slave cylinder as a semi-slave cylinder, i. is designed as a slave cylinder for semi-hydraulic clutch actuation systems.
Zudem ist es auch zweckmäßig, wenn an dem Faltenbalg an dem jeweiligen Endbereich eine Wulst ausgebildet ist. In diesem Zusammenhang ist es bevorzugt, einen Durchmesser dieser Wulst / Wulstdurchmesser um 5 bis 40 %, weiter bevorzugt um 20 %, kleiner als einen Durchmesser eines Dichtsitzes / Dichtsitzdurchmesser am Gehäuse bzw. am Stangenbereich auszuführen. Dadurch ist die dichte Anbringung des Faltenbalges bereits unmittelbar durch dessen Aufschieben auf dem jeweiligen Dichtsitz umgesetzt.In addition, it is also expedient if a bead is formed on the bellows at the respective end region. In this connection, it is preferable to make a diameter of this bead / bead diameter by 5 to 40%, more preferably 20%, smaller than a diameter of a seal seat / seal seat diameter at the housing or at the rod portion. As a result, the tight attachment of the bellows is already implemented directly by pushing it onto the respective sealing seat.
Weiterhin ist es besonders zweckmäßig, wenn eine vorbestimmte Leckagerate von kleiner oder gleich 1 ml/min, bevorzugt kleiner oder gleich kleiner 0,1 ml/min, bei einer bestehenden Druckdifferenz zwischen der Umgebung und dem Raumbereich von 1×105Nm-2 (1bar), umgesetzt ist.Furthermore, it is particularly expedient if a predetermined leakage rate of less than or equal to 1 ml / min, preferably less than or equal to less than 0.1 ml / min, at an existing pressure difference between the environment and the space range of 1 × 10 5 Nm -2 ( 1bar), is implemented.
Ist zwischen dem ersten Endbereich und dem Gehäuse und/oder zwischen dem zweiten Endbereich und dem Stangenbereich eine die Leckage ermöglichende Durchlassstruktur vorgesehen, ist der Aufbau des Nehmerzylinders weitestgehend vereinfacht.If a passage structure permitting the leakage is provided between the first end region and the housing and / or between the second end region and the rod region, the structure of the slave cylinder is largely simplified.
Diesbezüglich ist es wiederum vorteilhaft, wenn die Durchlassstruktur einen aufgerauten Oberflächenbereich aufweist, der vorzugsweise eine maximale Rautiefe (Rmax) von 20 µm bis 100 µm und/oder eine gemittelte Rautiefe (Rz) von 10 µm bis 50 µm aufweist. Insbesondere ist ein solcher Oberflächenbereich dann lediglich in Umfangsrichtung gesehen beschränkt ausgebildet.In this regard, it is again advantageous if the passage structure has a roughened surface area, which preferably has a maximum roughness depth (R max ) of 20 μm to 100 μm and / or an average roughness depth (R z ) of 10 μm to 50 μm. In particular, such a surface area is then designed to be limited only in the circumferential direction.
Weiterhin ist es diesbezüglich vorteilhaft, wenn die Durchlassstruktur eine Unebenheit in Form einer Erhöhung oder einer Vertiefung (vorzugsweise als eine Nut oder ein Kanal) aufweist. Dadurch lässt sich ein Luftmassenausgleich geschickt realisieren.Furthermore, it is advantageous in this regard if the passage structure has a unevenness in the form of an elevation or a depression (preferably as a groove or a channel). This makes it possible to cleverly realize an air mass balance.
Die Durchlassstruktur ist bevorzugt in der Dichtsitzfläche / in dem Dichtsitz seitens des Gehäuses oder des Kopfbereiches umgesetzt, kann jedoch auch in dem ersten Endbereich oder dem zweiten Endbereich des Faltenbalges eingebracht sein.The passage structure is preferably implemented in the sealing seat surface / in the sealing seat by the housing or the head region, but may also be incorporated in the first end region or the second end region of the bellows.
Weiterhin betrifft die Erfindung eine Kupplung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, mit einem einen Nehmerzylinder nach zumindest einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen aufweisenden Kupplungsbetätigungssystem. Damit ist die Kupplung ebenfalls besonders effizient ausgebildet.Furthermore, the invention relates to a coupling for a drive train of a motor vehicle, with a slave cylinder according to at least one of the previously described embodiments having clutch actuation system. Thus, the clutch is also designed to be particularly efficient.
In anderen Worten ausgedrückt, ist somit ein Gummibalg (Faltenbalg) für einen Semi-Nehmerzylinder umgesetzt, der (luft-)dicht ausgestaltet ist. Zudem ist der Gummibalg so konstruiert, dass nur vernachlässigbare Luftvolumen bei der Betätigung verdrängt werden. Dazu wird der Gummibalg so verkleinert (indem die Falten des Gummibalges nach innen verlagert werden), dass das Volumen zwischen einem eingerückten Zustand und einem ausgerückten Zustand des Nehmerzylinders ähnlich bzw. gleich ist.In other words, thus, a rubber bellows (bellows) is implemented for a semi-slave cylinder, which is designed (air) dense. In addition, the rubber bellows is designed so that only negligible air volumes are displaced during operation. For this purpose, the rubber bellows is reduced in size (by displacing the folds of the rubber bellows inward) so that the volume between an engaged state and a disengaged state of the slave cylinder is similar or equal.
Die Erfindung wird nun nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert.The invention will now be explained in more detail with reference to figures.
Es zeigen:
-
1 eine Längsschnittdarstellung eines Nehmerzylinders nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel, wobei ein Kolben des Nehmerzylinders in seiner vollständig ausgefahrenen Stellung abgebildet ist, und -
2 eine Längsschnittdarstellung des Nehmerzylinders nach1 , wobei derKolben 3 in seiner vollständig eingefahrenen Stellung im Gehäuse dargestellt ist.
-
1 a longitudinal sectional view of a slave cylinder according to a preferred embodiment, wherein a piston of the slave cylinder is shown in its fully extended position, and -
2 a longitudinal sectional view of the slave cylinder after1 , wherein thepiston 3 is shown in its fully retracted position in the housing.
Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.The figures are merely schematic in nature and are for the sole purpose of understanding the invention. The same elements are provided with the same reference numerals.
In
Der Nehmerzylinder
An den Dichtsitzbereich
Gemäß der Ausführung des Nehmerzylinders
Des Weiteren ist an dem Nehmerzylinder
Wie unter Zusammenwirkung der
Der Faltenbalg
Dem entsprechend ist ein zweiter Endbereich
Die Dichtsitzflächen
Um Umgebungsschwankungen hinsichtlich des Luftdruckes auszugleichen, ist der Faltenbalg
Diese Leckagerate wird in dem Ausführungsbeispiel nach den
In anderen Worten ausgedrückt, ist ein Nehmerzylinder
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Nehmerzylinderslave cylinder
- 22
- Gehäusecasing
- 33
- Kolbenpiston
- 44
- Faltenbalgbellow
- 55
- erster Endbereichfirst end area
- 66
- zweiter Endbereichsecond end area
- 77
- Stangenbereichbar area
- 88th
- Raumbereichspace area
- 99
- erste Dichtsitzflächefirst sealing seat surface
- 1010
- zweite Dichtsitzflächesecond sealing seat surface
- 1111
- DurchlassstrukturPassage structure
- 1212
- Unebenheitunevenness
- 1313
- Vertiefungdeepening
- 1414
- erster Dichtsitzfirst sealing seat
- 1515
- zweiter Dichtsitzsecond sealing seat
- 1616
- Hohlraumcavity
- 1717
- DichtsitzbereichSeating region
- 1818
- Kopfbereichhead area
- 1919
- Druckkammerpressure chamber
- 2020
- Federfeather
- 2121
- Längsachselongitudinal axis
- 2222
- Volumenvolume
- 2323
- erster Wulstbereichfirst bead area
- 2424
- zweiter Wulstbereichsecond bead area
- 2525
- Innenflächepalm
Claims (8)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102016124903.3A DE102016124903B4 (en) | 2016-12-20 | 2016-12-20 | Slave cylinder with bellows and clutch with slave cylinder |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE102016124903.3A DE102016124903B4 (en) | 2016-12-20 | 2016-12-20 | Slave cylinder with bellows and clutch with slave cylinder |
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DE102016124903A1 DE102016124903A1 (en) | 2018-06-21 |
DE102016124903B4 true DE102016124903B4 (en) | 2018-07-05 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE102016124903.3A Active DE102016124903B4 (en) | 2016-12-20 | 2016-12-20 | Slave cylinder with bellows and clutch with slave cylinder |
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2016
- 2016-12-20 DE DE102016124903.3A patent/DE102016124903B4/en active Active
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R012 | Request for examination validly filed | ||
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