DE102019120072A1

DE102019120072A1 - Fluidic actuation system

Info

Publication number: DE102019120072A1
Application number: DE102019120072.5A
Authority: DE
Inventors: Paul Gehrke; Michel Jacky; Fadil Mahracha
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2019-07-25
Filing date: 2019-07-25
Publication date: 2021-01-28
Also published as: WO2021013292A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein fluidisches Betätigungssystem zum fluidischen Betätigen mindestens einer Kupplungs- und/oder Bremseinrichtung, mit einem Ringkolben, der in einem Ringraum einen Fluiddruckraum begrenzt.Um die Herstellung des fluidischen Betätigungssystems zu vereinfachen, umfasst der Ringkolben mindestens einen ersten Kolbenkörper (11) und einen zweiten Kolbenkörper (12), der seine Lage relativ zu dem ersten Kolbenkörper (11) bei einer Fluiddruckbeaufschlagung des Fluiddruckraums (7) so verändert, dass ein Dichtspalt (13) zwischen dem zweiten Kolbenkörper (12) und einer Gehäusefläche (14) minimiert wird.The invention relates to a fluidic actuation system for fluidic actuation of at least one clutch and / or brake device, with an annular piston which delimits a fluid pressure chamber in an annular space. In order to simplify the production of the fluidic actuation system, the annular piston comprises at least one first piston body (11) and a second piston body (12) which changes its position relative to the first piston body (11) when fluid pressure is applied to the fluid pressure chamber (7) so that a sealing gap (13) between the second piston body (12) and a housing surface (14) is minimized .

Description

Die Erfindung betrifft ein fluidisches Betätigungssystem zum fluidischen Betätigen mindestens einer Kupplungs- und/oder Bremseinrichtung, mit einem Ringkolben, der in einem Ringraum einen Fluiddruckraum begrenzt.The invention relates to a fluidic actuation system for fluidically actuating at least one clutch and / or braking device, with an annular piston which delimits a fluid pressure space in an annular space.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2011 009 022 A1 ist ein konzentrischer Nehmerzylinder bekannt, der einen Federtopf sowie einen Druckteiler aufweist, die durch eine Mehrzahl von an dem Außenumfang des Nehmerzylinders angeordnete Druckfedern zum Aufbringen einer Vorlast auf ein durch den Nehmerzylinder betätigbares Ausrücklager gekennzeichnet sind. Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2011 081 298 A1 ist ein Nehmerzylinder (CSC) bekannt, insbesondere für ein hydraulisches Ausrücksystem einer Reibungskupplung eines Kraftfahrzeugs, mit einem im Wesentlichen konzentrischen Nehmerzylindergehäuse mit einer Längsachse, welches zur Bildung eines kreisringförmigen Druckraums einen Ringraum aufweist, in dem ein Ringkolben, der druckraumseitig mit einer Dichtung versehen ist, axial verschiebbar geführt wird, wobei der Ringkolben auf ein Ausrücklager wirkt und am Nehmerzylindergehäuse in Richtung zum Ausrücklager wenigstens ein elastisches und/oder federndes Element angeordnet ist, welches einen Toleranzausgleich zu einem Anschlag des Nehmerzylindergehäuses für das Ausrücklager in einer hinteren Endstellung (Minimal-Extension) des Ringkolbens bildet. Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2017 127 102 A1 ist ein Hybridmodul für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs bekannt.From the German Offenlegungsschrift DE 10 2011 009 022 A1 a concentric slave cylinder is known which has a spring cup and a pressure divider, which are characterized by a plurality of compression springs arranged on the outer circumference of the slave cylinder for applying a preload to a release bearing that can be actuated by the slave cylinder. From the German Offenlegungsschrift DE 10 2011 081 298 A1 A slave cylinder (CSC) is known, in particular for a hydraulic release system of a friction clutch of a motor vehicle, with an essentially concentric slave cylinder housing with a longitudinal axis, which has an annular space in which an annular piston is provided with a seal on the pressure space side to form an annular pressure chamber , is guided axially displaceably, the annular piston acting on a release bearing and at least one elastic and / or resilient element being arranged on the slave cylinder housing in the direction of the release bearing, which compensates for tolerances to a stop of the slave cylinder housing for the release bearing in a rear end position (minimum extension ) of the annular piston. From the German Offenlegungsschrift DE 10 2017 127 102 A1 a hybrid module for a drive train of a motor vehicle is known.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Herstellung eines fluidischen Betätigungssystems zum fluidischen Betätigen mindestens einer Kupplungs- und/oder Bremseinrichtung, mit einem Ringkolben, der in einem Ringraum einen Fluiddruckraum begrenzt, zu vereinfachen.The object of the invention is to simplify the production of a fluidic actuation system for the fluidic actuation of at least one clutch and / or brake device, with an annular piston which delimits a fluid pressure space in an annular space.

Die Aufgabe ist bei einem fluidischen Betätigungssystem zum fluidischen Betätigen mindestens einer Kupplungs- und/oder Bremseinrichtung, mit einem Ringkolben, der in einem Ringraum einen Fluiddruckraum begrenzt, dadurch gelöst, dass der Ringkolben mindestens einen ersten Kolbenkörper und einen zweiten Kolbenkörper umfasst, der seine Lage relativ zu dem ersten Kolbenkörper bei einer Fluiddruckbeaufschlagung des Fluiddruckraums so verändert, dass ein Dichtspalt zwischen dem zweiten Kolbenkörper und einer Gehäusefläche minimiert wird. Der Ringkolben stellt vorzugsweise einen Nehmerkolben in einem konzentrischen Nehmerzylinder dar. Derartige konzentrische Nehmerzylinder werden auch mit den englischen Begriffen Concentric Slave Cylinder, kurz CSC, bezeichnet. Der Ringkolben in dem beanspruchten konzentrischen Betätigungssystem hat vorzugsweise einen relativ großen Durchmesser, der insbesondere fünfzig bis einhundert Millimeter groß ist. Bei so großen Ringkolben hat sich die vorzugsweise zweiteilige Ausführung des Ringkolbens mit einem ersten Kolbenkörper und einem zweiten Kolbenkörper als besonders vorteilhaft erwiesen. Durch die zweiteilige Ausführung des Ringkolbens kann insbesondere ein sich aus einer unerwünschten Spaltextrusion ergebender relativ großen Spalt zwischen dem Ringkolben und der Gehäusefläche minimiert werden. Dadurch wird vorteilhaft ein unerwünschtes Versagen einer dem Ringkolben zugeordneten Dichtung verhindert.The object is achieved in a fluidic actuation system for fluidic actuation of at least one clutch and / or brake device, with an annular piston which delimits a fluid pressure chamber in an annular space, in that the annular piston comprises at least a first piston body and a second piston body that defines its position changed relative to the first piston body when fluid pressure is applied to the fluid pressure chamber so that a sealing gap between the second piston body and a housing surface is minimized. The annular piston preferably represents a slave piston in a concentric slave cylinder. Such concentric slave cylinders are also referred to by the English terms Concentric Slave Cylinder, CSC for short. The annular piston in the claimed concentric actuation system preferably has a relatively large diameter, in particular fifty to one hundred millimeters in size. In the case of such large annular pistons, the preferably two-part design of the annular piston with a first piston body and a second piston body has proven to be particularly advantageous. As a result of the two-part design of the annular piston, in particular a relatively large gap between the annular piston and the housing surface which results from an undesired gap extrusion can be minimized. This advantageously prevents undesired failure of a seal associated with the annular piston.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des fluidischen Betätigungssystems ist dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kolbenkörper als radial innerer Ringkörper und der zweite Kolbenkörper als radial äußerer Ringkörper ausgeführt sind. Die beiden Kolbenkörper sind vorzugsweise als geschlossene Ringkörper ausgeführt. Je nach Ausführung könnte es aber auch vorteilhaft sein, mindestens einen der Ringkörper, vorzugsweise den radial äußeren Ringkörper, zumindest teilweise, geschlitzt auszuführen.A preferred exemplary embodiment of the fluidic actuation system is characterized in that the first piston body is designed as a radially inner ring body and the second piston body is designed as a radially outer ring body. The two piston bodies are preferably designed as closed ring bodies. Depending on the design, however, it could also be advantageous to design at least one of the ring bodies, preferably the radially outer ring body, to be at least partially slotted.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des fluidischen Betätigungssystems ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenkörper Gleitflächen aufweisen, mit denen die Kolbenkörper aneinander anliegen und mit denen die Kolbenkörper bei einer Fluiddruckbeaufschlagung des Fluiddruckraums aneinander gleiten. Besonders vorteilhaft führt nur der zweite Kolbenkörper eine Gleitbewegung relativ zu dem ersten Kolbenkörper aus. Durch diese gewünschte Gleitbewegung unter Fluiddruckbeaufschlagung kann sich einer der Kolbenkörper, insbesondere der radial äußere Ringkörper, der den zweiten Kolbenkörper darstellt, so aufweiten, dass der Dichtspalt zwischen dem zweiten Kolbenkörper und der Gehäusefläche minimiert wird.Another preferred exemplary embodiment of the fluidic actuation system is characterized in that the piston bodies have sliding surfaces with which the piston bodies bear against one another and with which the piston bodies slide against one another when the fluid pressure chamber is subjected to fluid pressure. Particularly advantageously, only the second piston body performs a sliding movement relative to the first piston body. As a result of this desired sliding movement under the application of fluid pressure, one of the piston bodies, in particular the radially outer ring body that represents the second piston body, can expand in such a way that the sealing gap between the second piston body and the housing surface is minimized.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des fluidischen Betätigungssystems ist dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitflächen, in einem Querschnitt durch die Kolbenkörper betrachtet, in einem Winkel schräg zu einer Längsachse angeordnet sind, parallel zu welcher der Ringkolben hin und her bewegbar ist. Durch die Längsachse wird eine axiale Bewegungsrichtung des Ringkolbens im Betrieb des fluidischen Betätigungssystems definiert. Axial bedeutet in Richtung oder parallel zur Längsachse des Ringkolbens. Analog bedeutet radial quer zur Längsachse. Der Winkel zwischen den Gleitflächen und der Längsachse beträgt zum Beispiel fünfundvierzig Grad. Je nach Ausführung kann der Winkel größer oder kleiner als fünfundvierzig Grad gewählt werden, um ein gewünschtes Aufweitverhalten eines der Kolbenkörper, insbesondere des zweiten Kolbenkörpers, der als radial äußerer Ringkörper ausgeführt ist, in Größe und/oder Stärke, einzustellen.Another preferred embodiment of the fluidic actuation system is characterized in that the sliding surfaces, viewed in a cross section through the piston body, are arranged at an angle obliquely to a longitudinal axis, parallel to which the annular piston can be moved back and forth. An axial direction of movement of the annular piston during operation of the fluidic actuation system is defined by the longitudinal axis. Axial means in the direction of or parallel to the longitudinal axis of the annular piston. Analog means radially transversely to the longitudinal axis. The angle between the sliding surfaces and the longitudinal axis is forty-five degrees, for example. Depending on the design, the angle can be selected larger or smaller than forty-five degrees in order to set a desired expansion behavior of one of the piston bodies, in particular the second piston body, which is designed as a radially outer ring body, in terms of size and / or strength.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des fluidischen Betätigungssystems ist dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kolbenkörper aus einem elastischen Material gebildet ist, das eine gewünschte Verformung ermöglicht, wenn der zweite Kolbenkörper seine Lage relativ zu dem ersten Kolbenkörper bei einer Fluiddruckbeaufschlagung des Fluiddruckraums verändert. Durch das elastische Material wird ermöglicht, dass sich der zweite Kolbenkörper relativ zu dem ersten Kolbenkörper ausreichend aufweitet, um den Dichtspalt zu minimieren. Der zweite Kolbenkörper ist zu diesem Zweck vorteilhaft aus einem Kunststoffmaterial gebildet. Besonders kostengünstig können beide Kolbenkörper aus einem Kunststoffmaterial gebildet sein. Die Herstellung der Kolbenkörper aus dem Kunststoffmaterial erfolgt zum Beispiel in großen Stückzahlen kostengünstig im Spritzgussverfahren. Dabei sind die beiden Kolbenkörper vorzugsweise nicht aus dem gleichen Material gebildet. Der erste Kolbenkörper ist zum Beispiel aus einem mit Glasfasern verstärkten Kunststoffmaterial gebildet. Der zweite Kolbenkörper ist vorzugsweise aus einem unverstärkten Kunststoffmaterial gebildet, um die gewünschte elastische Verformung des zweiten Kolbenkörpers im Betrieb zu ermöglichen.Another preferred embodiment of the fluidic actuation system is characterized in that the second piston body is formed from an elastic material that enables a desired deformation when the second piston body changes its position relative to the first piston body when fluid pressure is applied to the fluid pressure chamber. The elastic material enables the second piston body to widen sufficiently relative to the first piston body to minimize the sealing gap. For this purpose, the second piston body is advantageously formed from a plastic material. Both piston bodies can be formed from a plastic material in a particularly cost-effective manner. The piston bodies are manufactured from the plastic material, for example, in large numbers at low cost using an injection molding process. The two piston bodies are preferably not made of the same material. The first piston body is formed, for example, from a plastic material reinforced with glass fibers. The second piston body is preferably formed from an unreinforced plastic material in order to enable the desired elastic deformation of the second piston body during operation.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des fluidischen Betätigungssystems ist dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Kolbenkörper gemeinsam einen Aufnahmeraum für eine Dichtung begrenzen. Die Dichtung dient in an sich bekannter Art und Weise dazu, den Fluiddruckraum abzudichten. Durch die Darstellung des Aufnahmeraums für die Dichtung mit den beiden Kolbenkörpern wird auf einfache Art und Weise eine wirksame Abdichtung zwischen den Kolbenkörpern erreicht. Dadurch wird verhindert, dass Fluid aus dem Fluiddruckraum an den Gleitflächen vorbei zwischen den Kolbenkörpern austritt.Another preferred exemplary embodiment of the fluidic actuation system is characterized in that the two piston bodies jointly delimit a receiving space for a seal. The seal is used in a manner known per se to seal the fluid pressure chamber. By showing the receiving space for the seal with the two piston bodies, an effective seal between the piston bodies is achieved in a simple manner. This prevents fluid from escaping from the fluid pressure chamber past the sliding surfaces between the piston bodies.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des fluidischen Betätigungssystems ist dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmeraum zur verliersicheren Aufnahme der Dichtung schwalbenschwanzartig ausgeführt ist. Die schwalbenschwanzartige Ausführung dient zur Darstellung eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels einer formschlüssigen Verbindung zwischen der Dichtung und dem Ringkolben.A further preferred exemplary embodiment of the fluidic actuation system is characterized in that the receiving space for captively receiving the seal is designed in the manner of a dovetail. The dovetail-like design serves to represent an advantageous embodiment of a form-fitting connection between the seal and the annular piston.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des fluidischen Betätigungssystems ist dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kolbenkörper einen umlaufenden Absatz zur Montage des Ringkolbens auf einem Betätigungslager aufweist. Der umlaufende Absatz verhindert vorteilhaft, dass der Ringkolben zu tief in den Fluiddruckraum eintaucht.Another preferred exemplary embodiment of the fluidic actuation system is characterized in that the first piston body has a circumferential shoulder for mounting the annular piston on an actuation bearing. The circumferential shoulder advantageously prevents the annular piston from dipping too deep into the fluid pressure chamber.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des fluidischen Betätigungssystems ist dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kolbenkörper radial außen eine der Gehäusefläche zugewandte potentielle Kontaktfläche mit Vertiefungen aufweist, um die Größe der potentiellen Kontaktfläche zu verkleinern. Die Vertiefungen sind zum Beispiel als ringnutartige Vertiefungen ausgeführt. An sich ist ein Kontakt zwischen dem zweiten Kolbenkörper und der Gehäusefläche im Betrieb des fluidischen Betätigungssystems aufgrund der damit verbundenen Reibung unerwünscht. Für den Fall, dass es jedoch trotzdem zu einem Kontakt kommt, dann können die Auswirkungen der Reibung zwischen dem zweiten Kolbenkörper und der Gehäusefläche durch die Verkleinerung der potentiellen Kontaktfläche gering gehalten werden.Another preferred exemplary embodiment of the fluidic actuation system is characterized in that the second piston body has a potential contact surface facing the housing surface with depressions radially on the outside, in order to reduce the size of the potential contact surface. The depressions are designed, for example, as annular groove-like depressions. In principle, contact between the second piston body and the housing surface during operation of the fluidic actuation system is undesirable because of the friction associated therewith. In the event that contact nevertheless occurs, the effects of the friction between the second piston body and the housing surface can be kept low by reducing the potential contact surface.

Die Erfindung betrifft des Weiteren einen Ringkolben, einen Kolbenkörper und/oder eine Dichtung für ein vorab beschriebenes fluidisches Betätigungssystem. Die genannten Teile sind separat oder in einer Montageeinheit zusammen handelbar.The invention further relates to an annular piston, a piston body and / or a seal for a fluidic actuation system described above. The parts mentioned can be traded separately or together in an assembly unit.

Die Erfindung betrifft gegebenenfalls auch ein Verfahren zum Montieren eines vorab beschriebenen fluidischen Betätigungssystems. Bei der Montage wird insbesondere der Ringkolben mit den beiden Kolbenkörpern und der Dichtung in einer Montageeinheit zusammengefasst.The invention optionally also relates to a method for assembling a fluidic actuation system described above. During assembly, in particular the annular piston is combined with the two piston bodies and the seal in one assembly unit.

Die Erfindung betrifft gegebenenfalls auch einen Bausatz für ein vorab beschriebenes fluidisches Betätigungssystem. Das fluidische Betätigungssystem kommt zum Beispiel in einem Hybridmodul für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs zum Einsatz, wie es in der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2017 127 102 A1 beschrieben ist.The invention optionally also relates to a kit for a previously described fluidic actuation system. The fluidic actuation system is used, for example, in a hybrid module for a drive train of a motor vehicle, as described in the German Offenlegungsschrift DE 10 2017 127 102 A1 is described.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines fluidischen Betätigungssystems zum fluidischen Betätigen einer Kupplungs- und/oder Bremseinrichtung mit einem Ringkolben im Längsschnitt;
2 die vergrößerte Darstellung eines Ausschnitts II aus 1 ;
3 eine ähnliche Darstellung wie in 2 vor der Beaufschlagung eines Fluiddruckraums mit einem Fluiddruck; und
4 die gleiche Darstellung wie in 3 nach der Beaufschlagung des Fluiddruckraums mit dem Fluiddruck.

Further advantages, features and details of the invention emerge from the following description, in which various exemplary embodiments are described in detail with reference to the drawing. Show it:

1 a schematic representation of a fluidic actuation system for fluidic actuation of a clutch and / or brake device with an annular piston in longitudinal section;
2 the enlarged view of a section II 1 ;
3 a similar representation as in 2 before a fluid pressure chamber is subjected to a fluid pressure; and
4th the same representation as in 3 after the fluid pressure has been applied to the fluid pressure space.

In 1 ist ein fluidisches Betätigungssystem 1 zum fluidischen Betätigen einer Kupplungs- und/oder Bremseinrichtung 2 vereinfacht dargestellt. Das fluidische Betätigungssystem 1 wird vorzugsweise mit einem Hydraulikmedium betrieben und kann daher auch als hydraulisches Betätigungssystem 1 bezeichnet werden. Die nur durch ein Rechteck angedeutete Kupplungs- und/oder Bremseinrichtung 2 ist vorzugsweise in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs angeordnet.In 1 is a fluidic actuation system 1 for fluidic actuation of a clutch and / or braking device 2 shown in simplified form. The fluidic actuation system 1 is preferably operated with a hydraulic medium and can therefore also be used as a hydraulic actuation system 1 are designated. The clutch and / or braking device indicated only by a rectangle 2 is preferably arranged in a drive train of a motor vehicle.

Das fluidische Betätigungssystem 1 umfasst einen Ringzylinder 3, in dem ein Ringkolben 4 mit einer Längsachse 17 axial hin und her bewegbar ist. Der Begriff axial bezieht sich auf die Längsachse 17 des vorzugsweise rotationssymmetrisch ausgeführten Ringkolbens 4. Axial bedeutet in Richtung oder parallel zur Längsachse 17. Analog bedeutet radial quer zur Längsachse 17.The fluidic actuation system 1 includes a ring cylinder 3 , in which an annular piston 4th with a longitudinal axis 17th is axially movable back and forth. The term axial refers to the longitudinal axis 17th of the preferably rotationally symmetrical annular piston 4th . Axial means in the direction or parallel to the longitudinal axis 17th . Analog means radially transversely to the longitudinal axis 17th .

Der Ringkolben 4 ist über ein ebenfalls nur angedeutetes Betätigungslager 5 mit der Kupplungs- und/oder Bremseinrichtung 2 gekoppelt. Auf seiner dem Betätigungslager 5 abgewandten Seite ist dem Ringkolben 4 in an sich bekannter Art und Weise eine Dichtung 6 zugeordnet. Die Dichtung 6 begrenzt mit dem Ringkolben 4 in einem Ringraum 8 des Ringzylinders 3 einen Fluiddruckraum 7.The annular piston 4th is via an actuation bearing, which is also only indicated 5 with the clutch and / or braking device 2 coupled. On his the actuation bearing 5 remote side is the annular piston 4th a seal in a manner known per se 6 assigned. The seal 6 limited with the ring piston 4th in an annulus 8th of the ring cylinder 3 a fluid pressure space 7th .

Bei einer Betätigung des fluidisches Betätigungssystems 1 wird der Fluiddruckraum 7 mit einem Fluiddruck beaufschlagt. Dieser Fluiddruck in dem Fluiddruckraum 7 führt zu einer Bewegung des Ringkolbens 4 in axialer Richtung in 1 nach rechts. Diese Bewegung des Ringkolbens 4 wird über das Betätigungslager 5 auf die Kupplungs- und/oder Bremseinrichtung 2 übertragen.When the fluidic actuation system is actuated 1 becomes the fluid pressure space 7th applied with a fluid pressure. This fluid pressure in the fluid pressure space 7th leads to a movement of the annular piston 4th in the axial direction in 1 To the right. This movement of the annular piston 4th is via the actuation bearing 5 on the clutch and / or braking device 2 transfer.

Der Ringzylinder 3, der Ringkolben 4 und das Betätigungslager 5 umfassen gemeinsam ein zentrales Durchgangsloch 9. Durch das zentrale Durchgangsloch 9 erstreckt sich zum Beispiel mindestens eine Welle hindurch, die im Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs zur Drehübertragung dient.The ring cylinder 3 , the annular piston 4th and the actuator bearing 5 together comprise a central through hole 9 . Through the central through hole 9 For example, at least one shaft extends therethrough, which is used for rotational transmission in the drive train of the motor vehicle.

Der Ringzylinder 3 mit dem Ringkolben 4 wird auch als konzentrischer Nehmerzylinder 10 bezeichnet. Bei derartigen konzentrischen Nehmerzylindern 10 ergibt sich konstruktionsbedingt radial außen zwischen dem Ringkolben 4 und dem Ringzylinder 3 ein Dichtspalt 13.The ring cylinder 3 with the ring piston 4th is also called a concentric slave cylinder 10 designated. With such concentric slave cylinders 10 arises due to the design radially on the outside between the annular piston 4th and the ring cylinder 3 a sealing gap 13 .

Wenn der Dichtspalt 13 zu groß wird, dann kann es passieren, dass die Dichtung 6 aufgrund des Fluiddrucks in dem Fluiddruckraum 7 in den Dichtspalt 13 zwischen dem Ringkolben 4 und dem Ringzylinder 3 hineingedrückt wird. Dann spricht man auch von einer Spaltextrusion. Diese unerwünschte Spaltextrusion kann zu einem Versagen der Dichtung 6 und somit zu einer verstärkten Leckage bis zum Totalausfall des konzentrischen Nehmerzylinders 10 führen.When the sealing gap 13 too big then it can happen that the seal 6 due to the fluid pressure in the fluid pressure space 7th in the sealing gap 13 between the annular piston 4th and the ring cylinder 3 is pushed in. Then one also speaks of a gap extrusion. This undesirable crevice extrusion can cause seal failure 6 and thus to an increased leakage up to the total failure of the concentric slave cylinder 10 to lead.

In der vergrößerten Darstellung der 2 sieht man, dass der Ringkolben 4 zweiteilig mit einem ersten Kolbenkörper 11 und einem zweiten Kolbenkörper 12 ausgeführt ist. Die Geometrie der beiden Kolbenkörper 11 und 12 ist so konstruiert, dass bei einer Druckbeaufschlagung des Fluiddruckraums 7 der zweite Kolbenkörper 12 in radialer Richtung nach außen gedrückt wird und den Dichtspalt 13 schließt, wie sich aus einer Zusammenschau der 3 und 4 ergibt.In the enlarged view of the 2 you can see that the ring piston 4th in two parts with a first piston body 11 and a second piston body 12th is executed. The geometry of the two piston bodies 11 and 12th is designed in such a way that when the fluid pressure chamber is pressurized, 7th the second piston body 12th is pressed outward in the radial direction and the sealing gap 13 concludes, as can be seen from a synopsis of the 3 and 4th results.

Der erste Kolbenkörper 11 ist als radial innerer Ringkörper 11 ausgeführt. Der radial innere Ringkörper 11 umfasst einen umlaufenden Absatz 19, der, wie man in 2 sieht, zur Montage des Ringkolbens 4 auf dem Betätigungslager 5 dient. Der umlaufende Absatz 19 ist radial außen an dem ersten Kolbenkörper 11 ausgebildet. Radial innen weist der erste Kolbenkörper 11 einen umlaufenden Absatz 26 auf, durch welchen der Ringkolben 4 axial hin und her bewegbar in oder an dem Ringzylinder 3 geführt ist. Der umlaufende Absatz 26 verhindert vorteilhaft, dass der Ringkolben 4 zu tief in den Fluiddruckraum 7 eintaucht.The first piston body 11 is as a radially inner ring body 11 executed. The radially inner ring body 11 includes a surrounding paragraph 19th , the how to get in 2 sees, for mounting the annular piston 4th on the actuation bearing 5 serves. The surrounding paragraph 19th is radially outside on the first piston body 11 educated. The first piston body faces radially inward 11 a surrounding paragraph 26th on through which the annular piston 4th axially movable back and forth in or on the ring cylinder 3 is led. The surrounding paragraph 26th advantageously prevents the annular piston 4th too deep into the fluid pressure chamber 7th immersed.

Der zweite Kolbenkörper 12 ist als radial äußerer Ringkörper ausgeführt. Die beiden als Ringkörper ausgeführten Kolbenkörper 11 und 12 weisen einander zugewandte Gleitflächen 15, 16 auf. Die beiden Kolbenkörper 11, 12 befinden sich mit ihren Gleitflächen 15, 16 in gleitender Anlage.The second piston body 12th is designed as a radially outer ring body. The two piston bodies designed as ring bodies 11 and 12th have mutually facing sliding surfaces 15th , 16 on. The two piston bodies 11 , 12th are located with their sliding surfaces 15th , 16 in sliding investment.

Die Gleitflächen 15, 16 verlaufen, wie man in 2 sieht, in einem Winkel schräg nach oben. Der Winkel zwischen den Gleitflächen 15, 16 und der Längsachse (17 in 1) hat im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Größe von fünfundvierzig Grad.The sliding surfaces 15th , 16 run as one in 2 sees at an angle obliquely upwards. The angle between the sliding surfaces 15th , 16 and the longitudinal axis ( 17th in 1 ) has a size of forty-five degrees in the illustrated embodiment.

Über die Größe des Winkels kann vorteilhaft eingestellt werden, wie weit und wie leicht oder stark sich der zweite Kolbenkörper 12 relativ zu dem ersten Kolbenkörper 11 aufweitet, wenn der Fluiddruckraum 7 mit Fluiddruck beaufschlagt wird. Durch die Fluiddruckbeaufschlagung wird der radial äußere Ringkörper, der den zweiten Kolbenkörper 12 darstellt, in radialer Richtung nach außen gedrückt und dabei aufgeweitet.The size of the angle can advantageously be used to set how far and how lightly or strongly the second piston body extends 12th relative to the first piston body 11 expands when the fluid pressure chamber 7th is applied with fluid pressure. The application of fluid pressure causes the radially outer ring body, which is the second piston body 12th represents, pressed in the radial direction outward and thereby expanded.

In 3 ist der Ausschnitt aus 2 vor einer Beaufschlagung des Fluiddruckraums 7 dargestellt. Der Dichtspalt 13 ist relativ groß. In 4 ist dargestellt, dass der zweite Kolbenkörper 12 durch den Fluiddruck im Fluiddruckraum 7 relativ zu dem ersten Kolbenkörper 11 radial nach außen verlagert wurde, so dass der Dichtspalt 13 minimiert ist.In 3 the section is off 2 before the fluid pressure chamber is acted upon 7th shown. The sealing gap 13 is relatively large. In 4th it is shown that the second piston body 12th by the fluid pressure in the fluid pressure space 7th relative to the first piston body 11 was shifted radially outwards, so that the sealing gap 13 is minimized.

Die zweiteilige Ausführung des Ringkolbens 4 ermöglicht besonders vorteilhaft die Verwendung von Kunststoffmaterialien zur Herstellung des Ringkolbens 4, und zwar besonders vorteilhaft auch bei großen Kolbendurchmessern, die zum Beispiel fünfzig bis einhundert Millimeter betragen. Zur Herstellung des Ringkolbens 4, insbesondere der Kolbenkörper 11 und/oder 12, kann vorteilhaft ein Kunststoff-Spritzgussverfahren verwendet werden. Filigrane Gleitringe, wie sie bei herkömmlichen Ringkolben zur Anwendung kommen, können entfallen.The two-part design of the annular piston 4th particularly advantageously enables the use of plastic materials to produce the Ring piston 4th , particularly advantageous even with large piston diameters, for example fifty to one hundred millimeters. For the production of the annular piston 4th , especially the piston body 11 and or 12th , a plastic injection molding process can advantageously be used. Filigree seal rings, as used in conventional annular pistons, can be omitted.

In 2 sieht man, dass die beiden Kolbenkörper 11 und 12 gemeinsam einen Aufnahmeraum 18 für die Dichtung 6 begrenzen. Der Aufnahmeraum 18 ist zur verliersicheren Aufnahme der Dichtung 6 schwalbenschwanzartig ausgeführt. Durch den sich daraus ergebenden Formschluss wird zum einen verhindert, dass sich die vormontierte Dichtung 6 vor oder während der Montage des Ringkolbens 4 löst. Darüber hinaus verhindert die Dichtung 6 in dem Aufnahmeraum 18, dass Fluid aus dem Fluiddruckraum 7 zwischen den Gleitflächen 15, 16 hindurch austritt.In 2 you can see that the two piston bodies 11 and 12th together a recording room 18th for the seal 6 limit. The recording room 18th is for captive mounting of the seal 6 Dovetail-like design. The resulting form fit prevents the preassembled seal from moving 6 before or during the assembly of the annular piston 4th solves. It also prevents the seal 6 in the recording room 18th that fluid from the fluid pressure chamber 7th between the sliding surfaces 15th , 16 exits through.

In 2 sieht man darüber hinaus, dass eine potentielle Kontaktfläche 20 des zweiten Kolbenkörpers 12, die der Gehäusefläche 14 zugewandt ist, mit ringnutartigen Vertiefungen 21 bis 24 ausgestattet ist. Die nutartigen Vertiefungen 21 bis 24 dienen dazu, die potentielle Kontaktfläche 20 zu reduzieren. Dadurch wird eventuell auftretende Reibung minimiert, wenn der zweite Kolbenkörper 12 mit seiner potentiellen Kontaktfläche 20 in Kontakt mit der Gehäusefläche 14 kommt.In 2 one also sees that a potential contact area 20th of the second piston body 12th that of the case surface 14th facing, with annular groove-like depressions 21st to 24 Is provided. The groove-like depressions 21st to 24 serve to the potential contact area 20th to reduce. This minimizes any friction that may occur when the second piston body 12th with its potential contact area 20th in contact with the housing surface 14th comes.

Bei der Montage werden die beiden Kolbenkörper 11, 12 vorteilhaft mit der Dichtung 6 in einer Montageeinheit 25 vormontiert. Diese Montageeinheit 25 wird dann bei der Montage des Fluidbetätigungssystems 1 in den Ringzylinder 3 montiert.When assembling the two piston bodies 11 , 12th advantageous with the seal 6 in one assembly unit 25th pre-assembled. This assembly unit 25th is then used when assembling the fluid actuation system 1 in the ring cylinder 3 assembled.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: fluidisches Betätigungssystemfluidic actuation system
22: Kupplungs- und/oder BremseinrichtungClutch and / or braking device
33: RingzylinderRing cylinder
44th: RingkolbenRing piston
55: BetätigungslagerActuator bearing
66th: Dichtungpoetry
77th: FluiddruckraumFluid pressure space
88th: RingraumAnnulus
99: zentrales Durchgangslochcentral through hole
1010: konzentrischer Nehmerzylinderconcentric slave cylinder
1111: erster Kolbenkörperfirst piston body
1212: zweiter Kolbenkörpersecond piston body
1313: DichtspaltSealing gap
1414th: GehäuseflächeHousing area
1515th: GleitflächeSliding surface
1616: GleitflächeSliding surface
1717th: LängsachseLongitudinal axis
1818th: AufnahmeraumRecording room
1919th: Absatzparagraph
2020th: KontaktflächeContact area
2121st: Vertiefungdeepening
2222nd: Vertiefungdeepening
2323: Vertiefungdeepening
2424: Vertiefungdeepening
2525th: MontageeinheitAssembly unit
2626th: Absatzparagraph

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 102011009022 A1 [0002]DE 102011009022 A1 [0002]
DE 102011081298 A1 [0002]DE 102011081298 A1 [0002]
DE 102017127102 A1 [0002, 0015]DE 102017127102 A1 [0002, 0015]

Claims

Fluidisches Betätigungssystem (1) zum fluidischen Betätigen mindestens einer Kupplungs- und/oder Bremseinrichtung (2), mit einem Ringkolben (4), der in einem Ringraum (8) einen Fluiddruckraum (7) begrenzt, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkolben (4) mindestens einen ersten Kolbenkörper (11) und einen zweiten Kolbenkörper (12) umfasst, der seine Lage relativ zu dem ersten Kolbenkörper (11) bei einer Fluiddruckbeaufschlagung des Fluiddruckraums (7) so verändert, dass ein Dichtspalt (13) zwischen dem zweiten Kolbenkörper (12) und einer Gehäusefläche (14) minimiert wird.Fluidic actuation system (1) for fluidic actuation of at least one clutch and / or braking device (2), with an annular piston (4) which delimits a fluid pressure chamber (7) in an annular space (8), characterized in that the annular piston (4) comprises at least one first piston body (11) and a second piston body (12) which changes its position relative to the first piston body (11) when fluid pressure is applied to the fluid pressure chamber (7) such that a sealing gap (13) between the second piston body (12 ) and a housing surface (14) is minimized.

Fluidisches Betätigungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kolbenkörper (11) als radial innerer Ringkörper und der zweite Kolbenkörper (12) als radial äußerer Ringkörper ausgeführt sind.Fluidic actuation system according to Claim 1 , characterized in that the first piston body (11) are designed as a radially inner ring body and the second piston body (12) as a radially outer ring body.

Fluidisches Betätigungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenkörper (11,12) Gleitflächen (15,16) aufweisen, mit denen die Kolbenkörper (11,12) aneinander anliegen und mit denen die Kolbenkörper (11,12) bei einer Fluiddruckbeaufschlagung des Fluiddruckraums (7) aneinander gleiten.Fluidic actuation system according to one of the preceding claims, characterized in that the piston bodies (11, 12) have sliding surfaces (15, 16) with which the piston bodies (11, 12) bear against one another and with which the piston bodies (11, 12) at a Fluid pressure application of the fluid pressure chamber (7) slide against one another.

Fluidisches Betätigungssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitflächen (15,16), in einem Querschnitt durch die Kolbenkörper (11,12) betrachtet, in einem Winkel schräg zu einer Längsachse (17) angeordnet sind, parallel zu welcher der Ringkolben (4) hin und her bewegbar ist.Fluidic actuation system according to Claim 3 , characterized in that the sliding surfaces (15, 16), viewed in a cross section through the piston bodies (11, 12), are arranged at an angle obliquely to a longitudinal axis (17), parallel to which the annular piston (4) reciprocates is movable.

Fluidisches Betätigungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kolbenkörper (12) aus einem elastischen Material gebildet ist, das eine gewünschte Verformung ermöglicht, wenn der zweite Kolbenkörper (12) seine Lage relativ zu dem ersten Kolbenkörper (11) bei einer Fluiddruckbeaufschlagung des Fluiddruckraums (7) verändert.Fluidic actuation system according to one of the preceding claims, characterized in that the second piston body (12) is formed from an elastic material which enables a desired deformation when the second piston body (12) its position relative to the first piston body (11) at a Fluid pressure application of the fluid pressure chamber (7) changed.

Fluidisches Betätigungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Kolbenkörper (11,12) gemeinsam einen Aufnahmeraum (18) für eine Dichtung (6) begrenzen.Fluidic actuation system according to one of the preceding claims, characterized in that the two piston bodies (11, 12) jointly delimit a receiving space (18) for a seal (6).

Fluidisches Betätigungssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmeraum (18) zur verliersicheren Aufnahme der Dichtung (6) schwalbenschwanzartig ausgeführt ist.Fluidic actuation system according to Claim 6 , characterized in that the receiving space (18) for captive receiving of the seal (6) is designed like a dovetail.

Fluidisches Betätigungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kolbenkörper (11) einen umlaufenden Absatz (19) zur Montage des Ringkolbens (4) auf einem Betätigungslager (5) aufweist.Fluidic actuation system according to one of the preceding claims, characterized in that the first piston body (11) has a circumferential shoulder (19) for mounting the annular piston (4) on an actuation bearing (5).

Fluidisches Betätigungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kolbenkörper (12) radial außen eine der Gehäusefläche (14) zugewandte potentielle Kontaktfläche (20) mit Vertiefungen (21-24) aufweist, um die Größe der potentiellen Kontaktfläche (20) zu verkleinern.Fluidic actuation system according to one of the preceding claims, characterized in that the second piston body (12) has a potential contact surface (20) facing the housing surface (14) radially on the outside and having recesses (21-24) in order to increase the size of the potential contact surface (20). to zoom out.

Ringkolben (4), Kolbenkörper (11,12) und/oder Dichtung (6) für ein fluidisches Betätigungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Ring piston (4), piston body (11, 12) and / or seal (6) for a fluidic actuation system according to one of the preceding claims.