WO2010088986A1 - Pressure piston assembly comprising a loose sealing ring - Google Patents

Pressure piston assembly comprising a loose sealing ring Download PDF

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WO2010088986A1
WO2010088986A1 PCT/EP2009/066577 EP2009066577W WO2010088986A1 WO 2010088986 A1 WO2010088986 A1 WO 2010088986A1 EP 2009066577 W EP2009066577 W EP 2009066577W WO 2010088986 A1 WO2010088986 A1 WO 2010088986A1
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WO
WIPO (PCT)
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pressure piston
carrier element
sealing ring
section
axial direction
Prior art date
Application number
PCT/EP2009/066577
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German (de)
French (fr)
Inventor
Ramon Jurjanz
Tomas Smetana
Philip Wurzberger
Original Assignee
Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/3268—Mounting of sealing rings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D25/00—Fluid-actuated clutches
    • F16D25/06—Fluid-actuated clutches in which the fluid actuates a piston incorporated in, i.e. rotating with the clutch
    • F16D25/062—Fluid-actuated clutches in which the fluid actuates a piston incorporated in, i.e. rotating with the clutch the clutch having friction surfaces
    • F16D25/063—Fluid-actuated clutches in which the fluid actuates a piston incorporated in, i.e. rotating with the clutch the clutch having friction surfaces with clutch members exclusively moving axially
    • F16D25/0635—Fluid-actuated clutches in which the fluid actuates a piston incorporated in, i.e. rotating with the clutch the clutch having friction surfaces with clutch members exclusively moving axially with flat friction surfaces, e.g. discs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16D25/12—Details not specific to one of the before-mentioned types
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D48/00—External control of clutches
    • F16D48/02—Control by fluid pressure
    • F16D2048/0212—Details of pistons for master or slave cylinders especially adapted for fluid control
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • 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 present invention relates to a pressure piston arrangement for automatic transmissions and dual clutches.
  • the invention relates to a pressure piston assembly having a sealing ring and a support member for supporting the sealing ring.
  • the pressure piston assembly comprises a movable in an axial direction of the pressure piston and a separate reinforcing element, which is formed as a ring and disposed on an outer surface of the pressure body. Furthermore, a seal is provided on the reinforcing element, which is reinforced and stiffened by the reinforcing element.
  • the seal is large and inseparable, for example, by vulcanization, attached to the reinforcing member and the pressure piston.
  • the gasket is exclusively integrally formed on the reinforcing member.
  • the reinforcing member may be press-fitted to the plunger, for example, after the gasket is integrally molded to the reinforcing member.
  • a required for attaching the seal to the pressure piston or the reinforcing element vulcanization process sets an extensive and expensive treatment of the corresponding component surfaces. These are usually introduced before the actual vulcanization and then have to be neutralized, so that the entire vulcanization process is complex and involves high production costs.
  • Document DE 197 42 644 C2 describes a rotational clutch device for an automatic transmission, wherein the automatic transmission generates a predetermined shift position by selected engagement of a plurality of friction elements, including the rotational clutch device.
  • the device includes u. a. a clutch piston with a seal which is arranged in a recess of the clutch piston.
  • the invention has for its object to provide a pressure piston assembly that allows easy installation and a reduction of the contact forces on the sealing lip of the seal. This achieves an increase in the service life of the seal and a reduction in friction hysteresis. Furthermore, this can be achieved by a cost reduction in the production and a reduction in a variety of types.
  • a pressure piston arrangement for an automatic transmission or a dual clutch with a pressure piston, at least one sealing ring and at least one carrier element for holding the sealing ring on the pressure piston, wherein the sealing ring is formed as a loose component.
  • the sealing ring is not materially connected to the carrier element nor to the pressure piston. Rather, the sealing ring is a separate component which is held by means of the carrier element at a predetermined position on the pressure piston.
  • the carrier element is thus provided to fix the sealing ring non-positively, without making a solid, cohesive connection of the sealing ring, for example by means of scorching or gluing the sealing ring on the pressure piston required.
  • the carrier element itself can be fixed in a suitable manner on a surface of the pressure piston for this purpose.
  • the pressure piston arrangement may for example be designed such that the support member supports the sealing ring at least in an axial direction.
  • the carrier element with the sealing ring at least partially in such a way that a relative movement of the sealing ring in the at least one axial direction is prevented.
  • a movement of the sealing ring in an opposite direction and in a radial direction can be limited, for example, by a suitable shaping of the pressure piston, in that an outer surface of the pressure piston acts on the sealing ring.
  • the sealing ring can thus be clamped between the carrier element and the pressure piston.
  • the carrier element can be designed such that it supports or acts on the sealing ring both in an axial direction and in an axial opposite direction.
  • the sealing ring is at least partially positively connected to the carrier element.
  • the sealing ring is attached, for example, to the carrier element, so that the carrier element at least partially extends into the sealing ring.
  • the sealing ring can be shaped to receive the carrier element in a suitable manner and have, for example, recesses provided for this purpose. A relative movement of the sealing ring relative to the carrier element can thus be prevented and a defined position of the sealing ring can be ensured.
  • the carrier element is fixed to the pressure piston.
  • the fixation can basically include all force, form and / or material connections of the support member with the pressure piston.
  • the fixation can be effected by means of a press fit and the carrier element can be pressed onto an outer surface of the pressure piston.
  • the support member for fixing to the pressure piston snap-engage in at least one recess of the pressure piston.
  • a number of recesses are provided on the pressure piston, in which at least one nose formed on the carrier element can engage.
  • any number of lugs may be provided, which are arranged, for example, in the circumferential direction spaced from each other on the support element.
  • a circumferential nose may be formed on the carrier element.
  • the carrier element for fixing to the pressure piston is caulked radially with the pressure piston. Furthermore, the carrier element can be fixed by means of connecting means on the pressure piston. These additional connecting means may, for example, comprise screws or rivets which connect the carrier element firmly to the pressure piston.
  • the carrier element for fixing to the pressure piston is at least partially caulked axially.
  • the pressure piston is locally plastically deformed in such a way that displaced material of the pressure piston is arranged at least locally in the axial direction beside or on the carrier element such that a relative movement of the carrier element with respect to the pressure piston in the axial direction is prevented.
  • the material may be arranged as a stage or as a so-called drawing stage.
  • the support member may be at least partially formed as a rail for at least partially receiving the sealing ring.
  • the carrier element as described above, for example, at least partially surround the sealing ring, so that the sealing ring is supported both in one axial direction and in the opposite direction.
  • the support element may moreover have recesses or windows into which the sealing ring may possibly engage or engage.
  • the windows are limited by webs, wherein a number of webs can be designed such that they engage in recesses in the pressure piston and thus prevent a relative movement of the carrier element with respect to the pressure piston.
  • the support member may be formed of two spaced-apart discs, which are interconnected by circumferentially spaced webs. The windows are surrounded by the respective adjacent bars and the two panes.
  • the carrier element is formed as a disc.
  • the carrier element can therefore run circumferentially around the pressure piston and have any cross section.
  • the cross section may be formed as a rectangular or as an angled profile, such as a Z or L profile, wherein a first surface or a first leg supports the sealing ring and a further outer surface or a second second leg Pressurized piston acts.
  • the formed as a disk carrier element may be rolled and welded. Accordingly, a profile can be pressed as a strand to produce the disk. This strand is cut to a desired length and bent into a ring. Subsequently, its opposite ends are welded together. Alternatively, the strand can already be bent and welded and only then pressed into a desired cross-sectional shape.
  • the carrier element supports the sealing ring at least in a radial direction. Accordingly, the support element can support the sealing ring at least in sections on a radially inner side of the sealing ring. It is also possible that the carrier element acts on the sealing ring at least in sections on an outer surface or engages in the sealing ring and thus prevents a relative movement of the sealing ring in the radial direction with respect to the carrier element.
  • the carrier element for holding the sealing ring on the pressure piston can be designed such that it can be pushed onto the pressure piston in an axial direction of the carrier element, wherein the carrier element comprises at least a first bend for acting on the pressure piston in the axial direction.
  • the carrier element can be plugged or pushed onto a correspondingly executed section of the pressure piston.
  • the bend can be formed, for example, as a flange or as an arm which is angled away from the support element and serves as a stop for the support element when it is erected. is stuck on the pressure piston and for this purpose abuts a surface of the pressure piston as soon as the carrier element has reached its intended position, so that thus a further or deeper plugging is prevented.
  • the angling may, for example, extend inward in the radial direction of the carrier element.
  • At least one second bend can be provided for acting on the sealing ring on the carrier element.
  • the second bend can extend outward in the radial direction of the carrier element, so that in this embodiment it thus extends in the opposite direction to the first bend.
  • An outer surface of the second bend can in this case be provided for the described loading of the sealing ring. In this way, it is possible to fix the sealing ring, as described above in connection with other embodiments of the carrier element, between the pressure piston and the carrier element.
  • At least one extension can be provided on the second bend, which can engage in a corresponding recess in the sealing ring in order to additionally fix the sealing ring.
  • the extension can for example be designed as a nose, which is in engagement with the sealing ring, so that in this way an additional fixation of the sealing ring with respect to the carrier element in the radial direction can be achieved.
  • the carrier element has a substantially Z-shaped cross-section.
  • the Z-shaped cross-section is formed by a center section extending in the axial direction of the carrier element as well as the first bend and the second bend.
  • the aforementioned two bends are arranged at opposite ends of the central portion and extend in opposite radial direction to each other.
  • the middle section extends in a substantially axial direction and thus allows it to be plugged onto the pressure piston designed to receive correspondingly.
  • the center section With its surface facing the pressure piston, the center section provides a comparatively large contact surface, by means of which, with a corresponding design of a corresponding contact surface of the pressure piston, a large-area interference fit of the carrier element on the pressure piston can be provided.
  • the support element described can be formed as a thin-walled sleeve.
  • This can be produced, for example, by means of chip-removing or non-cutting production methods.
  • a non-cutting production of the sleeve can be carried out by means of cold forming processes, deep-drawing processes or rolling processes.
  • other suitable shaping methods for producing the carrier element are also possible.
  • production of the carrier element as a thin-walled sleeve also permits high production accuracy, so that tight tolerance values can be maintained. This offers the possibility of reducing or even preventing deformations of the carrier element and of adjacent components during assembly, such as, for example, the pressure piston when the carrier element is pressed on. Also, a deformation of the sealing ring due to the application of the carrier element can be reduced or defined exactly.
  • FIG. 2 shows a partial cross section of a first embodiment of a pressure piston arrangement and a perspective view of an associated carrier element according to the description
  • FIG. 3 shows a partial cross section of a second embodiment of a pressure piston arrangement according to the description
  • FIG. 4 shows a partial cross section of a third embodiment of a pressure piston arrangement according to the description
  • FIG. 5 shows a partial cross section of a fourth embodiment of a pressure piston arrangement according to the description
  • FIG. 6 shows a partial cross section of a fifth embodiment of a pressure piston arrangement and a perspective view of a carrier element according to the description
  • FIG. 7 shows a partial cross section of a sixth embodiment of a pressure piston arrangement according to the description
  • FIG. 8 shows a partial cross section of a seventh embodiment of a pressure piston arrangement according to the description
  • Figure 9 is a partial cross-section of an eighth embodiment of a
  • FIG. 10 shows a cross-section of a ninth embodiment of a pressure piston arrangement according to the description
  • Figure 11 is a cross-sectional view of a tenth embodiment of a plunger assembly according to the description.
  • FIG. 1 shows a partial cross section of a pressure piston arrangement 10 according to the prior art.
  • the pressure piston assembly 10 includes a pressure piston 11 and a sealing ring 12 which is fixedly connected to the pressure piston 11.
  • the attachment of the sealing ring 12 to the pressure piston 11 is usually cohesively by scorching, the vulcanization ntechniksvon requires extensive and expensive treatment of the corresponding component surfaces. Prior to vulcanization, the corresponding surfaces must be added and then neutralized, which results in high production costs.
  • FIG. 2 shows in a view 2a a partial cross section of a first embodiment of a pressure piston arrangement 20 according to the description.
  • the pressure piston assembly 20 includes a pressure piston 21 and a circumferential to the pressure piston 21 sealing ring 22 and a support member 23.
  • the pressure piston 21 has an extending in an axial direction of the pressure piston 21 cylindrical wall portion 24, on which the support member 23 is pushed or pressed ,
  • the support member 23 consists essentially of a U-shaped, thin-walled profile, which rests with a first leg 23a on an outer side of the cylindrical portion 24 of the plunger 21 and at an outer end of the first leg 23a has an angled portion which snaps into a Recess 25 of the pressure piston 21 engages.
  • the carrier element 23 also has a second leg 23b of the U-shaped profile, which additionally supports the sealing ring 22 in the radial direction in the illustrated embodiment. At an outer end of the second leg 23b is followed by an angled portion which extends substantially in the radial direction and acts on a parallel thereto in the radial direction extending surface of the sealing ring 22. An oppositely arranged, itself Also extending in the radial direction surface of the sealing ring is acted upon by a radially extending portion 26 of the plunger 21.
  • the sealing ring 22 is clamped in the axial direction by the carrier element 23 and the pressure piston 21 and in this way fixed non-positively, without being materially connected.
  • the view 2b of Figure 2 shows the support member 23 in a perspective view with a circumferentially constant cross-section.
  • the carrier element 23 is designed for example as a deep-drawn part made of sheet metal and pressed onto the cylindrical portion 24.
  • the sealing ring 22 can thus be used loosely and pressed between the support member 23 and the plunger 21.
  • FIG. 3 shows a cross-section of a second embodiment of a pressure piston arrangement 30. It comprises a pressure piston 31, a sealing ring 32 and a carrier element 33. These are designed substantially in accordance with FIG. However, instead of an angled section at the outer end of the first leg 33a, the support element 33 has an extension 36 which engages in a recess 35 of the pressure piston 31 and prevents a relative movement of the support element 33 with respect to the pressure piston in an axial direction.
  • the extension 36 can be formed, for example, in the carrier element 33 by punching, so that a groove is produced on an opposite surface of the carrier element 33.
  • the support member 33 may have a circumferentially constant cross section as shown.
  • FIG. 4 shows a cross-section of a third embodiment of a pressure piston arrangement 40.
  • the pressure piston arrangement 40 accordingly comprises a pressure piston 41, a sealing ring 42 and a carrier element 43.
  • the pressure piston arrangement 40 is designed to be substantially comparable to the pressure piston arrangement 20 illustrated in FIG.
  • the carrier element 43 has an extended first leg 43a, which at its outer end comprises an angled fastening section 43c for fastening the carrier element 43. In the illustrated embodiment, this fastening section 43c extends parallel to an outer surface of the pressure piston 41.
  • the support element 43 can be firmly connected to the pressure piston 41 by means of additional connecting or fastening means 44.
  • the carrier element 43 is partially riveted to the pressure piston 41.
  • suitable connection means are possible. For example, a screwing, gluing or welding may also be provided.
  • FIG. 5 shows a cross-section of a fourth embodiment of a pressure piston arrangement 50 with a pressure piston 51, a sealing ring 52 and a carrier element 53.
  • the pressure piston 51 and the carrier element 53 are designed and connected with one another comparable to the corresponding components described in FIG.
  • an extension 56 engages in a recess 55 a.
  • the sealing ring 52 is not clamped only between the pressure piston 51 and the support member 53, but is attached to the support member 53 in sections.
  • the second leg 53b and an angled section arranged at its end engage in the sealing ring 52 for this purpose. In this way, the sealing ring 52 is fixed at the intended position and additionally stiffened by the angled section of the carrier element 53.
  • the pressure piston comprises Order a plunger 61, a sealing ring 62 and a support member 63.
  • the support member 63 has a substantially U-shaped cross section, wherein the sealing ring 62 is partially inserted in a space formed by the legs of the U-shaped cross section.
  • the carrier element 63 thus engages around the seal 62 in sections with the legs and holds the sealing ring 62 at the intended position or prevents at least one relative movement of the sealing ring 62 with respect to the carrier element 63.
  • the view 6b shows the carrier element 63 in a perspective view.
  • the circumferential U-shaped profile can have window-like recesses 67 in sections, in order to reduce the weight and the material requirement of the carrier element 63.
  • the carrier element 63 has no circumferential U-shaped cross-section. Rather, the carrier element 63 is formed by two disks, which are connected to one another by means of the webs 66 remaining between the windows 67, as can be seen from view 6c.
  • the support member 63 is formed according to the illustrated embodiment rather than rail.
  • individual webs 65 are connected to only one of the two discs and angled such that the respective angled web 65 can engage in a recess of the pressure piston and fixed in this way the support member 63 at its intended position.
  • the carrier element 63 can thus be pushed onto a cylindrical section 64 of the pressure piston 61, wherein at the same time the loose web 65 snaps into the recess 65 of the pressure piston 61 engages.
  • FIG. 7 shows a cross section of a further embodiment of a pressure piston arrangement 70 with a pressure piston 71, a sealing ring 72 and a carrier element 73.
  • the carrier element 73 accordingly has a substantially Z-shaped cross-section, wherein the carrier element 73 rests or is pressed onto a cylindrical section 74 of the pressure piston 71 with a first leg 73a of the Z-shaped cross section.
  • the support member 73 may also be attached to the plunger 71 in any other suitable manner, such as by welding.
  • the sealing ring 72 is attached to the carrier element 73, so that a further second leg 73b of the Z-shaped cross section engages in the sealing ring 72 and thus fixes it at the desired position.
  • FIG. 8 shows a further embodiment of the pressure piston arrangement 80.
  • This comprises a pressure piston 81, a sealing ring 82 and a carrier element 83, wherein the sealing ring 82 is arranged in the region of a cylindrical portion 84 of the pressure piston 81 and is supported in the axial direction by a radially extending portion 86 of the pressure piston.
  • the support member 83 is arranged, which supports the sealing ring 82 in the axial direction and prevents relative movement of the sealing ring 82 with respect to the support member 83 and the pressure piston 81.
  • the carrier element 83 is in this case pressed onto the cylindrical section 84 of the pressure piston 81 and, in the illustrated embodiment, caulked axially by means of a so-called pull step 87.
  • a drawing step 87 is produced in the outer surface of the pressure piston 81 in the region of the carrier element 83 by local plastic deformation of the pressure piston 81, which prevents the carrier element 83 from relative movement with respect to the pressure piston 81 by caulking.
  • the support member 83 is also formed in the illustrated embodiment as a circumferential ring with a Z-shaped cross section, wherein a second leg 83b engages in a corresponding recess in the sealing ring 83 and so supports the sealing ring 82 in the radial direction.
  • a second leg 83b engages in a corresponding recess in the sealing ring 83 and so supports the sealing ring 82 in the radial direction.
  • FIG. 9 shows a cross section of a pressure piston arrangement 90 in a further embodiment with a pressure piston 91, a sealing ring 92 and a carrier element 93.
  • the illustrated carrier element 93 has a rectangular cross section and is pressed against the pressure piston 91 and by means of FIG a drawing stage 97 axially caulked.
  • FIG. 10 shows a further embodiment of a pressure piston arrangement 100 with a pressure piston 101, a sealing ring 102 and a carrier element 103.
  • the illustrated embodiment essentially corresponds to that of FIG. 9, wherein a pressed-on carrier element 103 is likewise caulked axially by means of a pulling step 107.
  • the present carrier element 103 has an offset, which engages in sections in the sealing ring 102, so that an additional securing of the sealing ring 102 in the radial direction is provided by the carrier element 103.
  • FIG. 11 also shows a further embodiment of a pressure piston arrangement 110 with a pressure piston 111, a sealing ring 112 and a carrier element 113.
  • the carrier element 113 has a thin-walled annular profile with a Z-shaped cross section comprising a central portion 113a, a first angled portion 113b and a second angled portion 113c.
  • the central portion 113a extends substantially in the axial direction of the support member 113 and the pressure piston 111 and is a large area along its length with a parallel portion of the pressure piston in contact.
  • the tolerances of the two components can in this case be matched to one another such that a press fit results and the carrier element 113 can be pressed onto the pressure piston 112 and thus can be fixed.
  • the first angled portion 113b is disposed at a first end of the middle portion 113a and directed inward in the radial direction.
  • the second angled section 113c is arranged, which likewise extends in the radial direction parallel to the first angled section 113b. but pointing in the opposite direction radially outward.
  • the carrier element 113 shown in the described embodiment can be produced, for example, as a deep-drawn part or shaped by deformations.
  • the support member 113 at an outer end of the second bend 113c has an extension 114 which engages in a corresponding recess of the sealing ring 112 and thus fixes the sealing ring 112 in its position.
  • the extension 114 can be provided, for example, by a doubling of the thin-walled profile, as shown. Of course, just as simple transformations or other extensions are possible. The doubling is achieved by forming after two integrally connected annular wall sections 114a and 114b are formed concentrically with each other and contiguous. The resulting thickened and rounded edge 114c at the free end of the annular extension 114 prevents possible damage to the seal 112 when using a thin sheet metal profile.
  • the carrier elements of the various embodiments described above can be produced, for example, as a deep-drawn part, material-lifting or stamped. It is also possible, for example, to cut the carrier elements to the desired length as a wire and to unroll or bend them into a ring. Subsequently, the ends are welded together, so that a circumferential ring is provided.
  • a desired cross-sectional shape can either be provided already in the unbent state, or produced afterwards on the annular disk.
  • sealing ring can be used as a loose component and fixed without providing a material connection.

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Abstract

The invention provides a pressure piston assembly (20) for a transmission, comprising a pressure piston (21), at least one sealing ring (22) and at least one support element (23) for attaching the sealing ring (22) to the pressure piston (21), wherein the sealing ring (22) is designed as a loose component. Furthermore, a support element for attaching a sealing ring (112) to a pressure piston (111) is provided, wherein the support element (113) can be pushed onto the pressure piston (111) in the axial direction of the support element (113) and the support element (113) comprises at least one first bend (113b) for applying pressure to the pressure piston (111) in the axial direction.

Description

Bezeichnung der Erfindung Name of the invention
Druckkolbenanordnung mit losem DichtringPlunger assembly with loose seal
Beschreibungdescription
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Druckkolbenanordnung für Automatikgetriebe und Doppelkupplungen. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Druckkolbenanordnung mit einem Dichtring und einem Trägerelement zur Halterung des Dichtrings.The present invention relates to a pressure piston arrangement for automatic transmissions and dual clutches. In particular, the invention relates to a pressure piston assembly having a sealing ring and a support member for supporting the sealing ring.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Eine Druckkolbenanordnung für ein Automatikgetriebe ist in der Druckschrift EP 1 726 844 A1 beschrieben. Demnach umfasst die Druckkolbenanordnung einen in einer axialen Richtung bewegbaren Druckkolben sowie ein separates Verstärkungselement, das als Ring ausgebildet und auf einer äußeren Oberfläche des Druckkörpers angeordnet ist. Des weiteren ist auf dem Verstärkungselement eine Dichtung vorgesehen, die von dem Verstärkungselement verstärkt und ausgesteift wird.A pressure piston arrangement for an automatic transmission is described in the publication EP 1 726 844 A1. Accordingly, the pressure piston assembly comprises a movable in an axial direction of the pressure piston and a separate reinforcing element, which is formed as a ring and disposed on an outer surface of the pressure body. Furthermore, a seal is provided on the reinforcing element, which is reinforced and stiffened by the reinforcing element.
Die Dichtung ist großflächig und untrennbar, beispielsweise durch Vulkanisieren, an dem Verstärkungselement und dem Druckkolben angebracht. Alternativ ist die Dichtung ausschließlich integral an dem Verstärkungselement ausgeformt. In diesem Fall kann das Verstärkungselement beispielsweise mittels Presssitz an dem Druckkolben fixiert werden, nachdem die Dichtung integral an dem Verstärkungselement angeformt wurde.The seal is large and inseparable, for example, by vulcanization, attached to the reinforcing member and the pressure piston. Alternatively, the gasket is exclusively integrally formed on the reinforcing member. In this case, the reinforcing member may be press-fitted to the plunger, for example, after the gasket is integrally molded to the reinforcing member.
Ein zum Anbringen der Dichtung an dem Druckkolben bzw. dem Verstärkungselement erforderlicher Vulkanisierungsprozess setzt eine umfangreiche und teure Behandlung der entsprechenden Bauteiloberflächen voraus. Diese werden in der Regel vor dem eigentlichen Anvulkanisieren eingebeizt und müssen anschließend neutralisiert werden, so dass der gesamte Vulkanisierungspro- zess aufwendig und mit hohen Produktionskosten verbunden ist.A required for attaching the seal to the pressure piston or the reinforcing element vulcanization process sets an extensive and expensive treatment of the corresponding component surfaces. These are usually introduced before the actual vulcanization and then have to be neutralized, so that the entire vulcanization process is complex and involves high production costs.
Des weiteren führt das Gewicht der anvulkanisierten Dichtung infolge einer Fliehkraftwirkung bei rotierendem Druckkolben zu erhöhten Anpresskräften auf eine Dichtlippe der Dichtung. Hieraus resultiert eine Hysterese der auftretenden Reibwerte in Abhängigkeit von der Drehzahl des Druckkolbens, die sich negativ auf eine Druckregelung an dem Druckkolben auswirken kann.Furthermore, the weight of the vulcanized seal due to a centrifugal force at a rotating pressure piston leads to increased contact forces on a sealing lip of the seal. This results in a hysteresis of the friction values occurring as a function of the rotational speed of the pressure piston, which can have a negative effect on a pressure control on the pressure piston.
Die Druckschrift DE 197 42 644 C2 beschreibt eine Rotationskupplungsvorrich- tung für ein Automatikgetriebe, wobei das Automatikgetriebe eine vorbestimmte Schaltposition durch ausgewähltes Ineinandergreifen einer Mehrzahl von Reibelementen einschließlich der Rotationskupplungsvorrichtung erzeugt. Die Vorrichtung umfasst u. a. einen Kupplungskolben mit einer Dichtung, die in einer Ausnehmung des Kupplungskolbens angeordnet ist.Document DE 197 42 644 C2 describes a rotational clutch device for an automatic transmission, wherein the automatic transmission generates a predetermined shift position by selected engagement of a plurality of friction elements, including the rotational clutch device. The device includes u. a. a clutch piston with a seal which is arranged in a recess of the clutch piston.
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Druckkolbenanordnung bereitzustellen, die eine einfache Montage sowie eine Reduzierung der Anpresskräfte auf die Dichtlippe der Dichtung ermöglicht. Hierdurch wird eine Erhöhung der Lebensdauer der Dichtung und eine Reduzierung einer Reibhysterese er- reicht. Des weiteren können hierdurch eine Kostenreduzierung bei der Herstellung sowie eine Reduzierung einer Typenvielfalt erzielt werden.The invention has for its object to provide a pressure piston assembly that allows easy installation and a reduction of the contact forces on the sealing lip of the seal. This achieves an increase in the service life of the seal and a reduction in friction hysteresis. Furthermore, this can be achieved by a cost reduction in the production and a reduction in a variety of types.
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Diese Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Druckkolbenanordnung nach Anspruch 1 gelöst. Hierbei wird eine Druckkolbenanordnung für ein Automatikgetriebe bzw. eine Doppelkupplung mit einem Druckkolben, mindestens einem Dichtring und mindestens einem Trägerelement zur Halterung des Dichtrings an dem Druckkolben bereitgestellt, wobei der Dichtring als loses Bauteil ausgebildet ist.This object is achieved by a pressure piston arrangement according to the invention. In this case, a pressure piston arrangement is provided for an automatic transmission or a dual clutch with a pressure piston, at least one sealing ring and at least one carrier element for holding the sealing ring on the pressure piston, wherein the sealing ring is formed as a loose component.
Dies bedeutet, dass der Dichtring weder stoffschlüssig mit dem Trägerelement noch mit dem Druckkolben verbunden ist. Vielmehr stellt der Dichtring ein separates Bauteil dar, das mit Hilfe des Trägerelements an einer vorgesehenen Position an dem Druckkolben gehalten wird. Das Trägerelement ist somit dazu vorgesehen, den Dichtring kraftschlüssig zu fixieren, ohne eine feste, stoffschlüssige Verbindung des Dichtrings beispielsweise mittels Anvulkanisieren oder Anklebens des Dichtrings an dem Druckkolben erforderlich zu machen. Das Trägerelement selbst kann hierzu auf geeignete Weise auf einer Oberfläche des Druckkolbens fixiert sein.This means that the sealing ring is not materially connected to the carrier element nor to the pressure piston. Rather, the sealing ring is a separate component which is held by means of the carrier element at a predetermined position on the pressure piston. The carrier element is thus provided to fix the sealing ring non-positively, without making a solid, cohesive connection of the sealing ring, for example by means of scorching or gluing the sealing ring on the pressure piston required. The carrier element itself can be fixed in a suitable manner on a surface of the pressure piston for this purpose.
Außerdem kann die Druckkolbenanordnung beispielsweise derart ausgestaltet sein, dass das Trägerelement den Dichtring mindestens in einer axialen Richtung stützt.In addition, the pressure piston arrangement may for example be designed such that the support member supports the sealing ring at least in an axial direction.
Hierzu kann das Trägerelement mit dem Dichtring zumindest abschnittsweise derart in Verbindung stehen, dass eine Relativbewegung des Dichtrings in der mindestens einen axialen Richtung verhindert wird. Eine Bewegung des Dichtrings in einer Gegenrichtung und in einer radialen Richtung kann beispielsweise durch eine geeignete Ausformung des Druckkolbens begrenzt werden, in- dem eine äußere Oberfläche des Druckkolbens den Dichtring beaufschlägt. Der Dichtring kann somit zwischen dem Trägerelement und dem Druckkolben eingeklemmt sein. Ebenso ist es möglich, das Trägerelement derart auszuführen, dass es den Dichtring in der mindestens einen axialen Richtung sowie einer radialen Richtung stützt. Außerdem kann das Trägerelement derart aus- geführt sein, dass dieses den Dichtring sowohl in einer axialen Richtung als auch in einer axialen Gegenrichtung stützt bzw. beaufschlägt. Somit wird der Dichtring von dem Trägerelement beidseitig beaufschlagt bzw. umgriffen, so dass eine Relativbewegung des Dichtrings in der axialen Richtung bzw. Gegenrichtung bezüglich des Trägerelements verhindert wird.For this purpose, the carrier element with the sealing ring at least partially in such a way that a relative movement of the sealing ring in the at least one axial direction is prevented. A movement of the sealing ring in an opposite direction and in a radial direction can be limited, for example, by a suitable shaping of the pressure piston, in that an outer surface of the pressure piston acts on the sealing ring. The sealing ring can thus be clamped between the carrier element and the pressure piston. It is also possible to carry out the carrier element in such a way that it supports the sealing ring in the at least one axial direction as well as a radial direction. In addition, the carrier element can be designed such that it supports or acts on the sealing ring both in an axial direction and in an axial opposite direction. Thus, the sealing ring is acted upon by the carrier element on both sides, so a relative movement of the sealing ring in the axial direction or opposite direction with respect to the carrier element is prevented.
Entsprechend einer anderen Ausgestaltungsform ist der Dichtring mit dem Trä- gerelement mindestens abschnittsweise formschlüssig verbunden.According to another embodiment, the sealing ring is at least partially positively connected to the carrier element.
Gemäß dieser Ausführungsform ist der Dichtring beispielsweise auf das Trägerelement aufgesteckt, so dass sich das Trägerelement zumindest abschnittsweise in den Dichtring hinein erstreckt. Der Dichtring kann zur Aufnah- me des Trägerelements auf geeignete Weise ausgeformt sein und beispielsweise hierfür vorgesehene Ausnehmungen aufweisen. Eine Relativbewegung des Dichtrings bezüglich des Trägerelements kann somit verhindert und eine definierte Position des Dichtrings sichergestellt werden.According to this embodiment, the sealing ring is attached, for example, to the carrier element, so that the carrier element at least partially extends into the sealing ring. The sealing ring can be shaped to receive the carrier element in a suitable manner and have, for example, recesses provided for this purpose. A relative movement of the sealing ring relative to the carrier element can thus be prevented and a defined position of the sealing ring can be ensured.
Entsprechend einer weiteren Ausführungsform ist das Trägerelement an dem Druckkolben fixiert.According to a further embodiment, the carrier element is fixed to the pressure piston.
Die Fixierung kann grundsätzlich alle kraft-, form- und/oder stoffschlüssigen Verbindungen des Trägerelements mit dem Druckkolben umfassen. Beispiels- weise kann die Fixierung mittels Presspassung erfolgen und das Trägerelement auf eine äußere Oberfläche des Druckkolbens aufgepresst sein.The fixation can basically include all force, form and / or material connections of the support member with the pressure piston. For example, the fixation can be effected by means of a press fit and the carrier element can be pressed onto an outer surface of the pressure piston.
Außerdem kann das Trägerelement zur Fixierung an dem Druckkolben einschnappend in mindestens eine Aussparung des Druckkolbens eingreifen. Hierzu ist gemäß einer weiteren Ausführungsform an dem Druckkolben eine Anzahl von Aussparungen vorgesehen, in die mindestens eine an dem Trägerelement ausgebildete Nase eingreifen kann. Selbstverständlich kann eine beliebige Anzahl von Nasen bereitgestellt sein, die beispielsweise in Umfangs- richtung beabstandet voneinander an dem Trägerelement angeordnet sind. Ebenso kann eine umlaufende Nase an dem Trägerelement ausgebildet sein.In addition, the support member for fixing to the pressure piston snap-engage in at least one recess of the pressure piston. For this purpose, according to a further embodiment, a number of recesses are provided on the pressure piston, in which at least one nose formed on the carrier element can engage. Of course, any number of lugs may be provided, which are arranged, for example, in the circumferential direction spaced from each other on the support element. Likewise, a circumferential nose may be formed on the carrier element.
Entsprechend einer Ausführungsform ist das Trägerelement zur Fixierung an dem Druckkolben radial mit dem Druckkolben verstemmt. Ferner kann das Trägerelement mittels Verbindungsmitteln an dem Druckkolben fixiert sein. Diese zusätzlichen Verbindungsmittel können beispielsweise Schrauben oder Nieten umfassen, die das Trägerelement fest mit dem Druck- kolben verbinden.According to one embodiment, the carrier element for fixing to the pressure piston is caulked radially with the pressure piston. Furthermore, the carrier element can be fixed by means of connecting means on the pressure piston. These additional connecting means may, for example, comprise screws or rivets which connect the carrier element firmly to the pressure piston.
Entsprechend einer anderen Ausführungsform ist das Trägerelement zur Fixierung an dem Druckkolben mindestens partiell axial verstemmt. Der Druckkolben ist hierzu lokal derart plastisch verformt, dass verdrängtes Material des Druckkolbens mindestens lokal in axialer Richtung neben bzw. an dem Trägerelement derart angeordnet ist, dass eine Relativbewegung des Trägerelements bezüglich des Druckkolbens in der axialen Richtung verhindert wird. Beispielsweise kann das Material als Stufe bzw. als sogenannte Ziehstufe angeordnet sein.According to another embodiment, the carrier element for fixing to the pressure piston is at least partially caulked axially. For this purpose, the pressure piston is locally plastically deformed in such a way that displaced material of the pressure piston is arranged at least locally in the axial direction beside or on the carrier element such that a relative movement of the carrier element with respect to the pressure piston in the axial direction is prevented. For example, the material may be arranged as a stage or as a so-called drawing stage.
Außerdem kann das Trägerelement mindestens teilweise als Schiene zur mindestens partiellen Aufnahme des Dichtrings ausgebildet sein. Hierzu kann das Trägerelement, wie voranstehend beschrieben, beispielsweise den Dichtring mindestens teilweise umgreifen, so dass der Dichtring sowohl in der einen axialen Richtung als auch in der Gegenrichtung gestützt wird. Zur Einsparung von Material und Gewicht kann das Trägerelement darüber hinaus Ausnehmungen bzw. Fenster aufweisen, in die der Dichtring ggf. eingreifen oder einrasten kann. Begrenzt werden die Fenster von Stegen, wobei eine Anzahl von Stegen derart ausgebildet sein kann, dass diese in Ausnehmungen in dem Druckkolben eingreifen und somit eine Relativbewegung des Trägerelements bezüglich des Druckkolbens verhindern. Entsprechend einer Ausführungsform kann das Trägerelement aus zwei voneinander beabstandet Scheiben gebildet werden, die über in Umfangsrichtung beabstandet angeordnete Stege miteinander verbunden sind. Die Fenster werden hierbei von den jeweils angrenzen- den Stegen und den beiden Scheiben umrandet.In addition, the support member may be at least partially formed as a rail for at least partially receiving the sealing ring. For this purpose, the carrier element, as described above, for example, at least partially surround the sealing ring, so that the sealing ring is supported both in one axial direction and in the opposite direction. In order to save material and weight, the support element may moreover have recesses or windows into which the sealing ring may possibly engage or engage. The windows are limited by webs, wherein a number of webs can be designed such that they engage in recesses in the pressure piston and thus prevent a relative movement of the carrier element with respect to the pressure piston. According to one embodiment, the support member may be formed of two spaced-apart discs, which are interconnected by circumferentially spaced webs. The windows are surrounded by the respective adjacent bars and the two panes.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Trägerelement als Scheibe ausgebildet. Das Trägerelement kann demnach umlaufend um den Druckkolben verlaufen und einen beliebigen Querschnitt aufweisen. Beispielsweise kann der Querschnitt als ein rechteckiges oder als ein abgewinkeltes Profil, wie beispielsweise ein Z- oder L-Profil, ausgebildet sein, wobei eine erste Oberfläche bzw. ein erster Schenkel den Dichtring stützt und eine weitere äußere Oberfläche bzw. ein weiterer zweiter Schenkel den Druckkolben beaufschlägt.According to one embodiment, the carrier element is formed as a disc. The carrier element can therefore run circumferentially around the pressure piston and have any cross section. For example, the cross section may be formed as a rectangular or as an angled profile, such as a Z or L profile, wherein a first surface or a first leg supports the sealing ring and a further outer surface or a second second leg Pressurized piston acts.
Das als Scheibe ausgebildete Trägerelement kann gerollt und geschweißt sein. Zur Herstellung der Scheibe kann demnach ein Profil als Strang gepresst werden. Dieser Strang wird auf eine gewünschte Länge zugeschnitten und zu ei- nem Ring gebogen. Anschließend werden seine entgegengesetzten Enden miteinander verschweißt. Alternativ kann der Strang bereits gebogen und geschweißt werden und erst im Anschluss daran in eine gewünschte Querschnittsform gepresst werden.The formed as a disk carrier element may be rolled and welded. Accordingly, a profile can be pressed as a strand to produce the disk. This strand is cut to a desired length and bent into a ring. Subsequently, its opposite ends are welded together. Alternatively, the strand can already be bent and welded and only then pressed into a desired cross-sectional shape.
Entsprechend einer weiteren Ausführungsform stützt das Trägerelement den Dichtring mindestens in einer radialen Richtung. Demnach kann das Trägerelement den Dichtring mindestens abschnittsweise an einer radial innen liegenden Seite des Dichtrings stützen. Ebenso ist es möglich, dass das Trägerelement den Dichtring zumindest abschnittsweise auf einer außen liegenden Oberfläche beaufschlägt oder in den Dichtring eingreift und somit eine Relativbewegung des Dichtrings in radialer Richtung bezüglich des Trägerelements verhindert.According to a further embodiment, the carrier element supports the sealing ring at least in a radial direction. Accordingly, the support element can support the sealing ring at least in sections on a radially inner side of the sealing ring. It is also possible that the carrier element acts on the sealing ring at least in sections on an outer surface or engages in the sealing ring and thus prevents a relative movement of the sealing ring in the radial direction with respect to the carrier element.
Gemäß einer anderen Ausführungsform kann das Trägerelement zur Halterung des Dichtrings an dem Druckkolben derart ausgebildet sein, dass es in einer axialen Richtung des Trägerelements auf den Druckkolben aufschiebbar ist, wobei das Trägerelement mindestens eine erste Abwinklung zur Beaufschlagung des Druckkolbens in axialer Richtung umfasst.According to another embodiment, the carrier element for holding the sealing ring on the pressure piston can be designed such that it can be pushed onto the pressure piston in an axial direction of the carrier element, wherein the carrier element comprises at least a first bend for acting on the pressure piston in the axial direction.
Demnach kann das Trägerelement auf einen entsprechend ausgeführten Abschnitt des Druckkolbens aufgesteckt bzw. aufgeschoben werden. Die Abwinklung kann bspw. als Flansch oder als von dem Trägerelement abgewinkelter Schenkel ausgebildet sein, der als Anschlag für das Trägerelement beim Auf- stecken auf den Druckkolben dient und hierzu an eine Oberfläche des Druckkolbens anstößt, sobald das Trägerelement seine vorgesehene Position erreicht hat, so dass somit ein weitergehendes bzw. tieferes Aufstecken verhindert wird. Mit Hilfe der Abwinklung kann somit eine reproduzierbare und defi- nierte Positionierung des Trägerelements auf dem Druckkolben gewährleistet werden. Hierzu kann sich die Abwinklung bspw. in radialer Richtung des Trägerelements nach innen erstrecken.Accordingly, the carrier element can be plugged or pushed onto a correspondingly executed section of the pressure piston. The bend can be formed, for example, as a flange or as an arm which is angled away from the support element and serves as a stop for the support element when it is erected. is stuck on the pressure piston and for this purpose abuts a surface of the pressure piston as soon as the carrier element has reached its intended position, so that thus a further or deeper plugging is prevented. By means of the angling, a reproducible and defined positioning of the carrier element on the pressure piston can thus be ensured. For this purpose, the angling may, for example, extend inward in the radial direction of the carrier element.
Außerdem kann an dem Trägerelement mindestens eine zweite Abwinklung zur Beaufschlagung des Dichtrings vorgesehen sein. Beispielsweise kann sich die zweite Abwinklung in radialer Richtung des Trägerelements nach außen erstecken, so dass sie sich in dieser Ausführungsform somit in entgegengesetzter Richtung zu der ersten Abwinklung erstreckt. Eine äußere Oberfläche der zweiten Abwinklung kann hierbei zu der beschriebenen Beaufschlagung des Dicht- rings vorgesehen sein. Auf diese Weise ist es möglich, den Dichtring, wie voranstehend bereits im Zusammenhang mit anderen Ausführungsformen des Trägerelements beschrieben, zwischen dem Druckkolben und dem Trägerelement zu fixieren.In addition, at least one second bend can be provided for acting on the sealing ring on the carrier element. For example, the second bend can extend outward in the radial direction of the carrier element, so that in this embodiment it thus extends in the opposite direction to the first bend. An outer surface of the second bend can in this case be provided for the described loading of the sealing ring. In this way, it is possible to fix the sealing ring, as described above in connection with other embodiments of the carrier element, between the pressure piston and the carrier element.
Darüber hinaus kann an der zweiten Abwinklung mindestens ein Fortsatz vorgesehen sein, der in eine entsprechende Ausnehmung in dem Dichtring eingreifen kann, um den Dichtring zusätzlich zu fixieren. Hierzu kann der Fortsatz bspw. als Nase ausgebildet sein, die in Eingriff mit dem Dichtring steht, so dass auf diese Weise eine zusätzliche Fixierung des Dichtrings bezüglich des Trä- gerelements in radialer Richtung erzielt werden kann.In addition, at least one extension can be provided on the second bend, which can engage in a corresponding recess in the sealing ring in order to additionally fix the sealing ring. For this purpose, the extension can for example be designed as a nose, which is in engagement with the sealing ring, so that in this way an additional fixation of the sealing ring with respect to the carrier element in the radial direction can be achieved.
Entsprechend einer weiteren Ausführungsform weist das Trägerelement einen im wesentlichen Z-förmigen Querschnitt auf. Der Z-förmige Querschnitt wird von einem sich in axialer Richtung des Trägerelements erstreckenden Mit- telabschnitt sowie der ersten Abwinklung und der zweiten Abwinklung gebildet. In diesem Fall sind die bereits voranstehend angeführten beiden Abwinklungen an entgegengesetzten Enden des Mittelabschnitts angeordnet und erstrecken sich in entgegengesetzter radialer Richtung zueinander. Dies bedeutet, dass sich der Mittelabschnitt in im wesentlichen axialer Richtung erstreckt und somit ein Aufstecken auf den zur Aufnahme entsprechend ausgeführten Druckkolben ermöglicht. Mit seiner dem Druckkolben zugewand- ten Oberfläche stellt der Mittelabschnitt eine vergleichsweise große Kontaktfläche bereit, mittels derer bei entsprechender Ausführung einer korrespondierenden Kontaktfläche des Druckkolbens ein großflächiger Presssitz des Trägerelements auf dem Druckkolben bereitgestellt werden kann. Auf eine zusätzliche Sicherung des Trägerelements mittels radialer oder axialer Verstemmung kann in diesem Fall verzichtet werden kann. Die sich senkrecht zu dem Mittelabschnitt in radialer Richtung erstreckenden Abwinklungen beaufschlagen im eingebauten Zustand, wie bereits beschrieben, den Dichtring bzw. den Druckkolben in axialer Richtung.According to a further embodiment, the carrier element has a substantially Z-shaped cross-section. The Z-shaped cross-section is formed by a center section extending in the axial direction of the carrier element as well as the first bend and the second bend. In this case, the aforementioned two bends are arranged at opposite ends of the central portion and extend in opposite radial direction to each other. This means that the middle section extends in a substantially axial direction and thus allows it to be plugged onto the pressure piston designed to receive correspondingly. With its surface facing the pressure piston, the center section provides a comparatively large contact surface, by means of which, with a corresponding design of a corresponding contact surface of the pressure piston, a large-area interference fit of the carrier element on the pressure piston can be provided. An additional securing of the carrier element by means of radial or axial caulking can be dispensed with in this case. In the installed state, as already described, the angled portions extending in the radial direction perpendicular to the middle section act on the sealing ring or the pressure piston in the axial direction.
Außerdem kann das beschriebene Trägerelement als dünnwandige Hülse ausgebildet sein. Diese kann bspw. mittels spanabhebender oder spanloser Herstellungsverfahren hergestellt sein. Rein beispielhaften kann ein spanloses Herstellen der Hülse mittels kalter Umformverfahren, Tiefziehverfahren oder Wälzverfahren erfolgen. Ebenso sind aber auch andere geeignete Formge- bungsverfahren zur Herstellung des Trägerelements möglich. Eine Herstellung des Trägerelements als dünnwandige Hülse ermöglicht neben einer einfachen, schnellen und günstigen Herstellung darüber hinaus eine hohe Fertigungsgenauigkeit, so dass enge Toleranzwerte eingehalten werden können. Dies bietet die Möglichkeit, Verformungen des Trägerelements und angrenzender Bauteile bei der Montage, wie bspw. des Druckkolbens beim Aufpressen des Trägerelements zu reduzieren oder sogar zu verhindern. Auch kann eine Verformung des Dichtungsrings aufgrund der Beaufschlagung durch das Trägerelement reduziert bzw. exakt definiert werden.In addition, the support element described can be formed as a thin-walled sleeve. This can be produced, for example, by means of chip-removing or non-cutting production methods. By way of example, a non-cutting production of the sleeve can be carried out by means of cold forming processes, deep-drawing processes or rolling processes. Likewise, however, other suitable shaping methods for producing the carrier element are also possible. In addition to a simple, quick and inexpensive production, production of the carrier element as a thin-walled sleeve also permits high production accuracy, so that tight tolerance values can be maintained. This offers the possibility of reducing or even preventing deformations of the carrier element and of adjacent components during assembly, such as, for example, the pressure piston when the carrier element is pressed on. Also, a deformation of the sealing ring due to the application of the carrier element can be reduced or defined exactly.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Die Erfindung ist nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigt dabei Figur 1 einen partiellen Querschnitt einer Druckkolbenanordnung gemäß dem Stand der Technik,The invention is explained in more detail below with reference to embodiments. In the accompanying drawings shows 1 shows a partial cross section of a pressure piston arrangement according to the prior art,
Figur 2 einen partiellen Querschnitt einer ersten Ausführungsform einer Druckkolbenanordnung sowie eine perspektivische Ansicht eines zugehörigen Trägerelements gemäß der Beschreibung,2 shows a partial cross section of a first embodiment of a pressure piston arrangement and a perspective view of an associated carrier element according to the description,
Figur 3 einen partiellen Querschnitt einer zweiten Ausführungsform einer Druckkolbenanordnung gemäß der Beschreibung,FIG. 3 shows a partial cross section of a second embodiment of a pressure piston arrangement according to the description,
Figur 4 einen partiellen Querschnitt einer dritten Ausführungsform einer Druckkolbenanordnung gemäß der Beschreibung,FIG. 4 shows a partial cross section of a third embodiment of a pressure piston arrangement according to the description,
Figur 5 einen partiellen Querschnitt einer vierten Ausführungsform einer Druckkolbenanordnung gemäß der Beschreibung,FIG. 5 shows a partial cross section of a fourth embodiment of a pressure piston arrangement according to the description,
Figur 6 einen partiellen Querschnitt einer fünften Ausführungsform einer Druckkolbenanordnung sowie eine perspektivische Ansicht eines Trägerelements gemäß der Beschreibung,6 shows a partial cross section of a fifth embodiment of a pressure piston arrangement and a perspective view of a carrier element according to the description,
Figur 7 einen partiellen Querschnitt einer sechsten Ausführungsform einer Druckkolbenanordnung gemäß der Beschreibung,7 shows a partial cross section of a sixth embodiment of a pressure piston arrangement according to the description,
Figur 8 einen partiellen Querschnitt einer siebten Ausführungsform einer Druckkolbenanordnung gemäß der Beschreibung,8 shows a partial cross section of a seventh embodiment of a pressure piston arrangement according to the description,
Figur 9 einen partiellen Querschnitt einer achten Ausführungsform einerFigure 9 is a partial cross-section of an eighth embodiment of a
Druckkolbenanordnung gemäß der Beschreibung,Plunger assembly according to the description,
Figur 10 einen Querschnitt einer neunten Ausführungsform einer Druckkolbenanordnung gemäß der Beschreibung, Figur 11 einen Querschnitt einer zehnten Ausführungsform einer Druckkolbenanordnung gemäß der Beschreibung.FIG. 10 shows a cross-section of a ninth embodiment of a pressure piston arrangement according to the description, Figure 11 is a cross-sectional view of a tenth embodiment of a plunger assembly according to the description.
Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings
Figur 1 zeigt einen partiellen Querschnitt einer Druckkolbenanordnung 10 gemäß dem Stand der Technik. Die Druckkolbenanordnung 10 umfasst einen Druckkolben 11 sowie einen Dichtungsring 12, der fest mit dem Druckkolben 11 verbunden ist. Die Befestigung des Dichtungsrings 12 an dem Druckkolben 11 erfolgt in der Regel stoffschlüssig durch Anvulkanisieren, wobei der Vulka- nisierungsprozess eine umfangreiche und teure Behandlung der entsprechenden Bauteiloberflächen voraussetzt. Vor dem Anvulkanisieren müssen hierzu die entsprechenden Oberflächen eingebeizt und anschließend neutralisiert werden, wodurch hohe Produktionskosten entstehen.FIG. 1 shows a partial cross section of a pressure piston arrangement 10 according to the prior art. The pressure piston assembly 10 includes a pressure piston 11 and a sealing ring 12 which is fixedly connected to the pressure piston 11. The attachment of the sealing ring 12 to the pressure piston 11 is usually cohesively by scorching, the vulcanization nisierungsprozess requires extensive and expensive treatment of the corresponding component surfaces. Prior to vulcanization, the corresponding surfaces must be added and then neutralized, which results in high production costs.
Figur 2 zeigt in einer Ansicht 2a einen partiellen Querschnitt einer ersten Ausführungsform einer Druckkolbenanordnung 20 gemäß der Beschreibung. Demnach umfasst die Druckkolbenanordnung 20 einen Druckkolben 21 sowie einen um den Druckkolben 21 umlaufenden Dichtring 22 und ein Trägerelement 23. Der Druckkolben 21 weist einen sich in einer axialen Richtung des Druckkolbens 21 erstreckenden zylindrischen Wandabschnitt 24 auf, auf den das Trägerelement 23 aufgeschoben oder aufgepresst ist. Das Trägerelement 23 besteht im wesentlichen aus einem U-förmigen, dünnwandigen Profil, das mit einem ersten Schenkel 23a auf einer Außenseite des zylindrischen Abschnitts 24 des Druckkolbens 21 aufliegt und an einem äußeren Ende des ersten Schenkels 23a einen abgewinkelten Abschnitt aufweist, der einschnappend in eine Ausnehmung 25 des Druckkolbens 21 eingreift. Das Trägerelement 23 weist darüber hinaus einen zweiten Schenkel 23b des U-förmigen Profils auf, der den Dichtring 22 in der dargestellten Ausführungsform zusätzlich in radialer Richtung stützt. An einem äußeren Ende des zweiten Schenkels 23b schließt ein abgewinkelter Abschnitt an, der sich im wesentlichen in radialer Richtung erstreckt und eine sich parallel hierzu in radialer Richtung erstreckende Oberfläche des Dichtrings 22 beaufschlägt. Eine entgegengesetzt angeordnete, sich ebenfalls in radialer Richtung erstreckende Oberfläche des Dichtrings wird durch einen sich radial erstreckenden Abschnitt 26 des Druckkolbens 21 beaufschlagt. Somit ist der Dichtring 22 in axialer Richtung durch das Trägerele- ment 23 und den Druckkolben 21 eingeklemmt und auf diese Weise kraft- schlüssig fixiert, ohne stoffschlüssig verbunden zu sein.FIG. 2 shows in a view 2a a partial cross section of a first embodiment of a pressure piston arrangement 20 according to the description. Accordingly, the pressure piston assembly 20 includes a pressure piston 21 and a circumferential to the pressure piston 21 sealing ring 22 and a support member 23. The pressure piston 21 has an extending in an axial direction of the pressure piston 21 cylindrical wall portion 24, on which the support member 23 is pushed or pressed , The support member 23 consists essentially of a U-shaped, thin-walled profile, which rests with a first leg 23a on an outer side of the cylindrical portion 24 of the plunger 21 and at an outer end of the first leg 23a has an angled portion which snaps into a Recess 25 of the pressure piston 21 engages. The carrier element 23 also has a second leg 23b of the U-shaped profile, which additionally supports the sealing ring 22 in the radial direction in the illustrated embodiment. At an outer end of the second leg 23b is followed by an angled portion which extends substantially in the radial direction and acts on a parallel thereto in the radial direction extending surface of the sealing ring 22. An oppositely arranged, itself Also extending in the radial direction surface of the sealing ring is acted upon by a radially extending portion 26 of the plunger 21. Thus, the sealing ring 22 is clamped in the axial direction by the carrier element 23 and the pressure piston 21 and in this way fixed non-positively, without being materially connected.
Die Ansicht 2b der Figur 2 zeigt das Trägerelement 23 in perspektivischer Ansicht mit einem umlaufend konstanten Querschnitt. Das Trägerelement 23 ist beispielsweise als Tiefziehteil aus Blech ausgeführt und auf den zylindrischen Abschnitt 24 aufgepresst. Der Dichtring 22 kann somit lose eingesetzt und zwischen dem Trägerelement 23 und dem Druckkolben 21 eingepresst werden. Selbstverständlich ist es ebenso möglich, das Trägerelement 23 derart auszubilden, dass an diesem lediglich abschnittsweise ein einschnappender Eingriff in eine Ausnehmung 25 des Druckkolbens 21 oder ein abschnittsweises Stüt- zen des Dichtrings 22 vorgesehen ist.The view 2b of Figure 2 shows the support member 23 in a perspective view with a circumferentially constant cross-section. The carrier element 23 is designed for example as a deep-drawn part made of sheet metal and pressed onto the cylindrical portion 24. The sealing ring 22 can thus be used loosely and pressed between the support member 23 and the plunger 21. Of course, it is also possible to form the carrier element 23 in such a way that a snap-in engagement in a recess 25 of the pressure piston 21 or a section-wise support of the sealing ring 22 is provided thereon only in sections.
Figur 3 zeigt einen Querschnitt einer zweiten Ausführungsform einer Druckkolbenanordnung 30. Diese umfasst einen Druckkolben 31 , einen Dichtring 32 und ein Trägerelement 33. Diese sind im wesentlichen gemäß Figur 2 ausge- führt. Jedoch weist das Trägerelement 33 anstelle eines abgewinkelten Abschnitts an dem äußeren Ende des ersten Schenkels 33a einen Fortsatz 36 auf, der in eine Ausnehmung 35 des Druckkolbens 31 eingreift und eine Relativbewegung des Trägerelements 33 bezüglich des Druckkolbens in einer axialen Richtung verhindert. Der Fortsatz 36 kann beispielsweise in dem Träger- element 33 durch Stanzen ausgeformt werden, so dass auf einer gegenüberliegenden Oberfläche des Trägerelements 33 eine Riefe entsteht. Auch in dieser Ausführungsform kann das Trägerelement 33 einen umlaufend konstanten Querschnitt gemäß der Darstellung aufweisen. Jedoch ist es ebenso möglich, den Querschnitt lediglich abschnittsweise auszubilden, so dass eine Anzahl von Nasen bereitgestellt wird, die in die Ausnehmungen 35 des Druckkolbens 31 eingreifen bzw. den Dichtring 32 beaufschlagen. Figur 4 zeigt einen Querschnitt einer dritten Ausführungsform einer Druckkolbenanordnung 40. Die Druckkolbenanordnung 40 umfasst demnach einen Druckkolben 41 , einen Dichtring 42 sowie ein Trägerelement 43. Die Druckkolbenanordnung 40 ist im wesentlichen vergleichbar zu der in Figur 2 dargestell- ten Druckkolbenanordnung 20 ausgebildet. Jedoch weist das Trägerelement 43 im Gegensatz dazu einen verlängerten ersten Schenkel 43a auf, der an seinem äußeren Ende einen abgewinkelten Befestigungsabschnitt 43c zur Befestigung des Trägerelements 43 umfasst. Dieser Befestigungsabschnitt 43c erstreckt sich in der dargestellten Ausführungsform parallel zu einer äußeren Oberfläche des Druckkolbens 41. Im Bereich des Befestigungsabschnitts 43c kann das Trägerelement 43 mittels zusätzlicher Verbindungs- bzw. Befestigungsmittel 44 fest mit dem Druckkolben 41 verbunden werden. In der dargestellten Ausführungsform ist hierzu das Trägerelement 43 mit dem Druckkolben 41 partiell vernietet. Selbstverständlich sind jedoch auch andere geeignete Verbindungs- mittel möglich. Beispielsweise kann ebenso ein Verschrauben, Verkleben oder Verschweißen vorgesehen sein.FIG. 3 shows a cross-section of a second embodiment of a pressure piston arrangement 30. It comprises a pressure piston 31, a sealing ring 32 and a carrier element 33. These are designed substantially in accordance with FIG. However, instead of an angled section at the outer end of the first leg 33a, the support element 33 has an extension 36 which engages in a recess 35 of the pressure piston 31 and prevents a relative movement of the support element 33 with respect to the pressure piston in an axial direction. The extension 36 can be formed, for example, in the carrier element 33 by punching, so that a groove is produced on an opposite surface of the carrier element 33. Also in this embodiment, the support member 33 may have a circumferentially constant cross section as shown. However, it is also possible to form the cross section only in sections, so that a number of lugs is provided, which engage in the recesses 35 of the pressure piston 31 and act on the sealing ring 32. FIG. 4 shows a cross-section of a third embodiment of a pressure piston arrangement 40. The pressure piston arrangement 40 accordingly comprises a pressure piston 41, a sealing ring 42 and a carrier element 43. The pressure piston arrangement 40 is designed to be substantially comparable to the pressure piston arrangement 20 illustrated in FIG. However, in contrast, the carrier element 43 has an extended first leg 43a, which at its outer end comprises an angled fastening section 43c for fastening the carrier element 43. In the illustrated embodiment, this fastening section 43c extends parallel to an outer surface of the pressure piston 41. In the region of the fastening section 43c, the support element 43 can be firmly connected to the pressure piston 41 by means of additional connecting or fastening means 44. In the illustrated embodiment, for this purpose, the carrier element 43 is partially riveted to the pressure piston 41. Of course, however, other suitable connection means are possible. For example, a screwing, gluing or welding may also be provided.
Figur 5 zeigt einen Querschnitt einer vierten Ausführungsform einer Druckkolbenanordnung 50 mit einem Druckkolben 51 , einem Dichtring 52 sowie einem Trägerelement 53. Der Druckkolben 51 und das Trägerelement 53 sind vergleichbar zu den entsprechenden in Figur 3 beschriebenen Bauteilen ausgeführt und miteinander verbunden. Auch gemäß dieser Ausführungsform greift ein Fortsatz 56 in eine Ausnehmung 55 ein. Jedoch wird im Gegensatz zu Figur 3 der Dichtring 52 nicht lediglich zwischen dem Druckkolben 51 und dem Trägerelement 53 eingespannt, sondern ist auf das Trägerelement 53 abschnittsweise aufgesteckt. In der dargestellten Ausführungsform greift hierzu der zweite Schenkel 53b sowie ein an dessen Ende angeordneter abgewinkelter Abschnitt in den Dichtring 52 ein. Auf diese Weise wird der Dichtring 52 an der vorgesehenen Position fixiert und zusätzlich durch den abgewinkelten Ab- schnitt des Trägerelements 53 ausgesteift.FIG. 5 shows a cross-section of a fourth embodiment of a pressure piston arrangement 50 with a pressure piston 51, a sealing ring 52 and a carrier element 53. The pressure piston 51 and the carrier element 53 are designed and connected with one another comparable to the corresponding components described in FIG. Also according to this embodiment, an extension 56 engages in a recess 55 a. However, in contrast to Figure 3, the sealing ring 52 is not clamped only between the pressure piston 51 and the support member 53, but is attached to the support member 53 in sections. In the illustrated embodiment, the second leg 53b and an angled section arranged at its end engage in the sealing ring 52 for this purpose. In this way, the sealing ring 52 is fixed at the intended position and additionally stiffened by the angled section of the carrier element 53.
Figur 6 zeigt in der Ansicht 6a einen Querschnitt einer weiteren Ausführungsform einer Druckkolbenanordnung 60. Demnach umfasst die Druckkolbenan- Ordnung einen Druckkolben 61 , einen Dichtring 62 sowie ein Trägerelement 63. Das Trägerelement 63 weist einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt auf, wobei der Dichtring 62 abschnittsweise in einem von den Schenkeln des U- förmigen Querschnitts gebildeten Zwischenraum eingesteckt ist. Das Träger- element 63 umgreift somit mit den Schenkeln die Dichtung 62 abschnittsweise und hält den Dichtring 62 an der vorgesehenen Position bzw. verhindert mindestens eine Relativbewegung des Dichtrings 62 bezüglich des Trägerelements 63.6 shows in the view 6a a cross-section of a further embodiment of a pressure piston arrangement 60. Accordingly, the pressure piston comprises Order a plunger 61, a sealing ring 62 and a support member 63. The support member 63 has a substantially U-shaped cross section, wherein the sealing ring 62 is partially inserted in a space formed by the legs of the U-shaped cross section. The carrier element 63 thus engages around the seal 62 in sections with the legs and holds the sealing ring 62 at the intended position or prevents at least one relative movement of the sealing ring 62 with respect to the carrier element 63.
Die Ansicht 6b zeigt das Trägerelement 63 in perspektivischer Ansicht. Demnach kann das umlaufende U-förmige Profil abschnittsweise fensterartige Ausnehmungen 67 aufweisen, um das Gewicht und den Materialbedarf des Trägerelements 63 zu reduzieren. Gemäß dieser Ausführungsform weist das Trägerelement 63 jedoch keinen umlaufenden U-förmigen Querschnitt auf. Viel- mehr wird das Trägerelement 63 von zwei Scheiben gebildet, die mittels der zwischen den Fenstern 67 verbleibenden Stege 66 miteinander verbunden sind, wie dies aus Ansicht 6c ersichtlich ist. Das Trägerelement 63 ist gemäß der dargestellten Ausführungsform vielmehr als Schiene ausgebildet. Zur Fixierung des Trägerelements 63 an dem Druckkolben 61 sind einzelne Stege 65 lediglich mit einer der beiden Scheiben verbunden und derart abgewinkelt, dass der jeweilige abgewinkelte Steg 65 in eine Aussparung des Druckkolbens eingreifen kann und auf diese Weise das Trägerelement 63 an seiner vorgesehenen Position fixiert. Das Trägerelement 63 kann somit auf einen zylindrischen Abschnitt 64 des Druckkolbens 61 aufgeschoben werden, wobei gleich- zeitig der lose Steg 65 einschnappend in die Ausnehmung 65 des Druckkolbens 61 eingreift.The view 6b shows the carrier element 63 in a perspective view. Accordingly, the circumferential U-shaped profile can have window-like recesses 67 in sections, in order to reduce the weight and the material requirement of the carrier element 63. According to this embodiment, however, the carrier element 63 has no circumferential U-shaped cross-section. Rather, the carrier element 63 is formed by two disks, which are connected to one another by means of the webs 66 remaining between the windows 67, as can be seen from view 6c. The support member 63 is formed according to the illustrated embodiment rather than rail. For fixing the support member 63 to the plunger 61 individual webs 65 are connected to only one of the two discs and angled such that the respective angled web 65 can engage in a recess of the pressure piston and fixed in this way the support member 63 at its intended position. The carrier element 63 can thus be pushed onto a cylindrical section 64 of the pressure piston 61, wherein at the same time the loose web 65 snaps into the recess 65 of the pressure piston 61 engages.
In Figur 7 ist ein Querschnitt einer weiteren Ausführungsform einer Druckkolbenanordnung 70 mit einem Druckkolben 71 , einem Dichtring 72 und einem Trägerelement 73 dargestellt. Das Trägerelement 73 weist demnach einen im wesentlichen Z-förmigen Querschnitt auf, wobei das Trägerelement 73 mit einem ersten Schenkel 73a des Z-förmigen Querschnitts auf einem zylindrischen Abschnitt 74 des Druckkolbens 71 aufliegt bzw. aufgepresst ist. Selbstver- ständlich kann das Trägerelement 73 ebenso auf andere geeignete Art und Weise an dem Druckkolben 71 befestigt werden, wie beispielsweise durch Verschweißen. In der dargestellten Ausführungsform ist der Dichtring 72 auf das Trägerelement 73 aufgesteckt, so dass ein weiterer zweiter Schenkel 73b des Z-förmigen Querschnitts in den Dichtring 72 eingreift und diesen somit an der gewünschten Position fixiert.FIG. 7 shows a cross section of a further embodiment of a pressure piston arrangement 70 with a pressure piston 71, a sealing ring 72 and a carrier element 73. The carrier element 73 accordingly has a substantially Z-shaped cross-section, wherein the carrier element 73 rests or is pressed onto a cylindrical section 74 of the pressure piston 71 with a first leg 73a of the Z-shaped cross section. Selbstver- Of course, the support member 73 may also be attached to the plunger 71 in any other suitable manner, such as by welding. In the illustrated embodiment, the sealing ring 72 is attached to the carrier element 73, so that a further second leg 73b of the Z-shaped cross section engages in the sealing ring 72 and thus fixes it at the desired position.
In Figur 8 ist eine weitere Ausführungsform der Druckkolbenanordnung 80 dargestellt. Diese umfasst einen Druckkolben 81 , einen Dichtring 82 und ein Trä- gerelement 83, wobei der Dichtring 82 im Bereich eines zylindrischen Abschnitts 84 des Druckkolbens 81 angeordnet ist und in axialer Richtung von einem sich in radialer Richtung erstreckenden Abschnitt 86 des Druckkolbens gestützt wird. Auf der gegenüberliegenden Seite des Dichtrings ist auf dem zylindrischen Abschnitt 84 des Druckkolbens 81 das Trägerelement 83 ange- ordnet, das den Dichtring 82 in axialer Richtung stützt und eine Relativbewegung des Dichtrings 82 bezüglich des Trägerelements 83 bzw. des Druckkolbens 81 verhindert. Das Trägerelement 83 ist hierbei auf den zylindrischen Abschnitt 84 des Druckkolbens 81 aufgepresst und in der dargestellten Ausführungsform axial mittels einer sogenannten Ziehstufe 87 verstemmt. Zur Monta- ge wird der Dichtring 82 sowie das Trägerelement 83 auf den Druckkolben 81 aufgesteckt. Anschließend wird durch lokale plastische Verformung des Druckkolbens 81 eine Ziehstufe 87 in der äußeren Oberfläche des Druckkolbens 81 im Bereich des Trägerelements 83 erzeugt, die das Trägerelement 83 an einer Relativbewegung bezüglich des Druckkolbens 81 durch Verstemmung hindert. Das Trägerelement 83 ist in der dargestellten Ausführungsform als umlaufender Ring ebenfalls mit Z-förmigem Querschnitt ausgebildet, wobei ein zweiter Schenkel 83b in eine korrespondierende Ausnehmung in dem Dichtring 83 eingreift und so den Dichtring 82 in radialer Richtung stützt. Selbstverständlich ist es ebenso möglich, das Trägerelement 83 lediglich als L-förmiges Profil ohne den zweiten Schenkel 83b vorzusehen, wobei dieses den Dichtring lediglich in axialer Richtung stützen kann. Figur 9 zeigt einen Querschnitt einer Druckkolbenanordnung 90 in einer weiteren Ausführungsform mit einem Druckkolben 91 , einem Dichtring 92 sowie einem Trägerelement 93. Das dargestellte Trägerelement 93 weist einen rechteckigen Querschnitt auf und ist gemäß der voranstehenden Beschreibung zu Figur 8 auf den Druckkolben 91 aufgepresst und mittels einer Ziehstufe 97 axial verstemmt.FIG. 8 shows a further embodiment of the pressure piston arrangement 80. This comprises a pressure piston 81, a sealing ring 82 and a carrier element 83, wherein the sealing ring 82 is arranged in the region of a cylindrical portion 84 of the pressure piston 81 and is supported in the axial direction by a radially extending portion 86 of the pressure piston. On the opposite side of the sealing ring on the cylindrical portion 84 of the pressure piston 81, the support member 83 is arranged, which supports the sealing ring 82 in the axial direction and prevents relative movement of the sealing ring 82 with respect to the support member 83 and the pressure piston 81. The carrier element 83 is in this case pressed onto the cylindrical section 84 of the pressure piston 81 and, in the illustrated embodiment, caulked axially by means of a so-called pull step 87. For assembly, the sealing ring 82 and the carrier element 83 are pushed onto the pressure piston 81. Subsequently, a drawing step 87 is produced in the outer surface of the pressure piston 81 in the region of the carrier element 83 by local plastic deformation of the pressure piston 81, which prevents the carrier element 83 from relative movement with respect to the pressure piston 81 by caulking. The support member 83 is also formed in the illustrated embodiment as a circumferential ring with a Z-shaped cross section, wherein a second leg 83b engages in a corresponding recess in the sealing ring 83 and so supports the sealing ring 82 in the radial direction. Of course, it is also possible to provide the support member 83 only as an L-shaped profile without the second leg 83b, which can support the sealing ring only in the axial direction. FIG. 9 shows a cross section of a pressure piston arrangement 90 in a further embodiment with a pressure piston 91, a sealing ring 92 and a carrier element 93. The illustrated carrier element 93 has a rectangular cross section and is pressed against the pressure piston 91 and by means of FIG a drawing stage 97 axially caulked.
Figur 10 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Druckkolbenanordnung 100 mit einem Druckkolben 101 , einem Dichtring 102 und einem Trägerelement 103. Die dargestellte Ausführungsform entspricht im wesentlichen derjenigen aus Figur 9, wobei ein aufgepresstes Trägerelement 103 ebenfalls axial mittels einer Ziehstufe 107 verstemmt ist. Im Gegensatz zu der Ausführungsform in Figur 9 weist das vorliegende Trägerelement 103 einen Versatz auf, der abschnittsweise in den Dichtring 102 eingreift, so dass eine zusätzliche Siche- rung des Dichtrings 102 in radialer Richtung durch das Trägerelement 103 bereitgestellt wird.FIG. 10 shows a further embodiment of a pressure piston arrangement 100 with a pressure piston 101, a sealing ring 102 and a carrier element 103. The illustrated embodiment essentially corresponds to that of FIG. 9, wherein a pressed-on carrier element 103 is likewise caulked axially by means of a pulling step 107. In contrast to the embodiment in FIG. 9, the present carrier element 103 has an offset, which engages in sections in the sealing ring 102, so that an additional securing of the sealing ring 102 in the radial direction is provided by the carrier element 103.
Figur 1 1 zeigt in der Ansicht 11 a ebenfalls eine weitere Ausführungsform einer Druckkolbenanordnung 110 mit einem Druckkolben 111 , einem Dichtring 112 und einem Trägerelement 113. Wie in der Detailansicht 11 b ersichtlich, weist das Trägerelement 113 ein dünnwandiges ringförmiges Profil mit Z-förmigem Querschnitt auf, das einen Mittelabschnitt 113a, eine erste Abwinklung 113b und eine zweite Abwinklung 113c umfasst. Der Mittelabschnitt 113a erstreckt sich im wesentlichen in axialer Richtung des Trägerelements 113 bzw. des Druckkolbens 111 und steht großflächig entlang seiner Länge mit einem parallel verlaufenden Abschnitt des Druckkolbens in Kontakt. Die Toleranzen beider Bauteile können hierbei derart aufeinander abgestimmt sein, dass sich ein Presssitz ergibt und das Trägerelement 113 auf den Druckkolben 112 aufpressbar ist und somit fixiert werden kann. Die erste Abwinklung 113b ist an einem ersten Ende des Mittelabschnitts 113a angeordnet und in radialer Richtung nach innen gerichtet. An einem entgegengesetzten zweiten Ende des Mittelabschnitts 113a ist die zweite Abwinklung 113c angeordnet, die sich ebenfalls in radialer Richtung parallel zu der ersten Abwinklung 113b erstreckt, je- doch in entgegengesetzter Richtung radial nach außen weist. Das in der beschriebenen Ausführungsform dargestellte Trägerelement 113 kann bspw. als Tiefziehteil hergestellt sein oder durch Umformungen geformt sein. Optional weist das Trägerelement 113 an einem äußeren Ende der zweiten Abwinklung 113c einen Fortsatz 114 auf, der in eine entsprechende Ausnehmung des Dichtrings 112 eingreift und somit den Dichtring 112 an seiner Position fixiert. Der Fortsatz 114 kann bspw. durch eine Dopplung des dünnwandigen Profils, wie dargestellt, bereitgestellt werden. Selbstverständlich sind ebenso einfache Umformungen oder andersartige Fortsätze möglich. Die Dopplung wird durch Umformen erzielt, nachdem zwei einteilig miteinander verbundene ringförmige Wandabschnitte 114a und 114b konzentrisch zueinander und aneinanderliegend geformt sind. Durch die dadurch entstandene verdickte und verrundete Kante 114c am freien Ende des ringförmigen Fortsatzes 114 wird eine eventuelle Beschädigung der Dichtung 112 bei der Verwendung eines Profils aus dünnem Blech verhindert.FIG. 11 also shows a further embodiment of a pressure piston arrangement 110 with a pressure piston 111, a sealing ring 112 and a carrier element 113. As can be seen in detail view 11b, the carrier element 113 has a thin-walled annular profile with a Z-shaped cross section comprising a central portion 113a, a first angled portion 113b and a second angled portion 113c. The central portion 113a extends substantially in the axial direction of the support member 113 and the pressure piston 111 and is a large area along its length with a parallel portion of the pressure piston in contact. The tolerances of the two components can in this case be matched to one another such that a press fit results and the carrier element 113 can be pressed onto the pressure piston 112 and thus can be fixed. The first angled portion 113b is disposed at a first end of the middle portion 113a and directed inward in the radial direction. At an opposite second end of the middle section 113a, the second angled section 113c is arranged, which likewise extends in the radial direction parallel to the first angled section 113b. but pointing in the opposite direction radially outward. The carrier element 113 shown in the described embodiment can be produced, for example, as a deep-drawn part or shaped by deformations. Optionally, the support member 113 at an outer end of the second bend 113c has an extension 114 which engages in a corresponding recess of the sealing ring 112 and thus fixes the sealing ring 112 in its position. The extension 114 can be provided, for example, by a doubling of the thin-walled profile, as shown. Of course, just as simple transformations or other extensions are possible. The doubling is achieved by forming after two integrally connected annular wall sections 114a and 114b are formed concentrically with each other and contiguous. The resulting thickened and rounded edge 114c at the free end of the annular extension 114 prevents possible damage to the seal 112 when using a thin sheet metal profile.
Die voranstehend beschriebenen Trägerelemente der verschiedenen Ausführungsformen können beispielsweise als Tiefziehteil, materialabhebend oder gestanzt hergestellt werden. Ebenso ist es möglich, die Trägerelemente bei- spielsweise als Draht auf die gewünschte Länge zuzuschneiden und zu einem Ring aufzurollen bzw. zu biegen. Anschließend werden die Enden miteinander verschweißt, so dass ein umlaufender Ring bereitgestellt wird. Eine gewünschte Querschnittsform kann entweder bereits im ungebogenen Zustand bereitgestellt werden, oder im Nachhinein an der ringförmigen Scheibe erzeugt werden.The carrier elements of the various embodiments described above can be produced, for example, as a deep-drawn part, material-lifting or stamped. It is also possible, for example, to cut the carrier elements to the desired length as a wire and to unroll or bend them into a ring. Subsequently, the ends are welded together, so that a circumferential ring is provided. A desired cross-sectional shape can either be provided already in the unbent state, or produced afterwards on the annular disk.
Allen voranstehenden Ausführungsformen ist gemein, dass der Dichtring als loses Bauteil eingesetzt und fixiert werden kann, ohne eine stoffschlüssige Verbindung vorzusehen. BezugszeichenlisteAll the above embodiments have in common that the sealing ring can be used as a loose component and fixed without providing a material connection. LIST OF REFERENCE NUMBERS
10 Druckkolbenanordnung gemäß dem Stand der Technik10 pressure piston assembly according to the prior art
11 Druckkolben11 pressure piston
12 Dichtring12 sealing ring
20 Druckkolbenanordnung20 pressure piston arrangement
21 Druckkolben21 pressure piston
22 Dichtring22 sealing ring
23 Trägerelement23 carrier element
23a erster Schenkel23a first leg
23b zweiter Schenkel23b second leg
24 zylindrischer Abschnitt24 cylindrical section
25 Ausnehmung25 recess
26 radialer Abschnitt26 radial section
30 Druckkolbenanordnung30 pressure piston arrangement
31 Druckkolben31 pressure piston
32 Dichtring32 sealing ring
33 Trägerelement33 carrier element
33a erster Schenkel33a first leg
34 zylindrischer Abschnitt34 cylindrical section
35 Ausnehmung35 recess
36 Fortsatz36 extension
40 Druckkolbenanordnung40 pressure piston arrangement
41 Druckkolben41 pressure piston
42 Dichtring42 sealing ring
43 Trägerelement43 carrier element
43a erster Schenkel43a first leg
43c Befestigungsabschnitt43c fixing section
44 Verbindungsmittel44 connecting means
50 Druckkolbenanordnung50 pressure piston arrangement
51 Druckkolben51 pressure piston
52 Dichtring52 sealing ring
53 Trägerelement 53b zweiter Schenkel53 carrier element 53b second leg
54 zylindrischer Abschnitt54 cylindrical section
55 Ausnehmung55 recess
56 Fortsatz56 extension
60 Druckkolbenanordnung60 pressure piston arrangement
61 Druckkolben61 pressure piston
62 Dichtring62 sealing ring
63 Trägerelement63 carrier element
65 Ausnehmung65 recess
66 Steg66 footbridge
67 Fenster67 windows
70 Druckkolbenanordnung70 pressure piston arrangement
71 Druckkolben71 pressure piston
72 Dichtring72 sealing ring
73 Trägerelement73 carrier element
73a erster Schenkel73a first leg
73b zweiter Schenkel73b second leg
74 zylindrischer Abschnitt74 cylindrical section
80 Druckkolbenanordnung80 pressure piston arrangement
81 Druckkolben81 pressure piston
82 Dichtring82 sealing ring
83 Trägerelement83 carrier element
84 zylindrischer Abschnitt84 cylindrical section
86 radialer Abschnitt86 radial section
87 Ziehstufe87 drawing stage
90 Druckkolbenanordnung90 plunger assembly
91 Druckkolben91 pressure piston
92 Dichtring92 sealing ring
93 Trägerelement93 carrier element
97 Ziehstufe97 drawing stage
100 Druckkolbenanordnung100 pressure piston arrangement
101 Druckkolben101 pressure piston
102 Dichtring 103 Trägerelement102 sealing ring 103 carrier element
107 Ziehstufe107 drawing stage
110 Druckkolbenanordnung110 pressure piston arrangement
111 Druckkolben 112 Dichtring111 pressure piston 112 sealing ring
113 Trägerelement113 carrier element
113a Mittelabschnitt113a middle section
113b erste Abwinklung113b first bend
113c zweite Abwinklung 114 Fortsatz113c second bend 114 extension
114a ringförmiger Wandabschnitt114a annular wall section
114b ringförmiger Wandabschnitt114b annular wall section
114c verrundete Kante 114c rounded edge

Claims

Patentansprüche claims
1.Druckkolbenanordnung für ein Getriebe mit einem Druckkolben (21 ), mindestens einem Dichtring (22) und mindestens einem Trägerelement (23) zur Halterung des Dichtrings (22) an dem Druckkolben (21 ), dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (22) als loses Bauteil ausgebildet.1.Druckkolbenanordnung for a transmission with a pressure piston (21), at least one sealing ring (22) and at least one support element (23) for holding the sealing ring (22) on the pressure piston (21), characterized in that the sealing ring (22) formed loose component.
2. Druckkolbenanordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (23) den Dichtring (22) mindestens in einer axialen Richtung stützt.2. Pressure piston assembly according to claim 1, characterized in that the carrier element (23) supports the sealing ring (22) at least in an axial direction.
3. Druckkolbenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (22) auf dem Trägerelement (23) mindestens abschnittsweise formschlüssig verbunden ist.3. Pressure piston arrangement according to one of claims 1 to 2, characterized in that the sealing ring (22) on the carrier element (23) is at least partially positively connected.
4. Druckkolbenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (23) an dem Druckkolben (21 ) fixiert ist.4. Pressure piston arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the carrier element (23) is fixed to the pressure piston (21).
5. Druckkolbenanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (23) zur Fixierung an dem Druckkolben (21 ) einschnappend in mindestens eine Aussparung (25) des Druckkolbens (21 ) eingreift.5. pressure piston assembly according to claim 4, characterized in that the carrier element (23) for fixing to the pressure piston (21) engages snapping into at least one recess (25) of the pressure piston (21).
6. Druckkolbenanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (23) zur Fixierung an dem Druckkolben (21 ) radial mit dem Druckkolben (23) verstemmt ist.6. Pressure piston arrangement according to one of claims 4 to 5, characterized in that the carrier element (23) for fixing to the pressure piston (21) is caulked radially with the pressure piston (23).
7. Druckkolbenanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (23) mittels Verbindungsmitteln (44) an dem Druckkolben (21 ) fixiert ist.7. Pressure piston arrangement according to one of claims 4 to 6, characterized in that the carrier element (23) by means of connecting means (44) is fixed to the pressure piston (21).
8. Druckkolbenanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (23) zur Fixierung an dem Druckkolben (21 ) mindestens partiell axial verstemmt ist. 8. pressure piston assembly according to one of claims 4 to 7, characterized in that the carrier element (23) for fixing to the pressure piston (21) is at least partially caulked axially.
9. Druckkolbenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (23) mindestens teilweise als Schiene zur mindestens partiellen Aufnahme des Dichtrings (22) ausgebildet ist.9. plunger assembly according to one of claims 1 to 8, characterized in that the carrier element (23) is at least partially formed as a rail for at least partially receiving the sealing ring (22).
10. Druckkolbenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (23) als Scheibe ausgebildet ist.10. Pressure piston arrangement according to one of claims 1 to 9, characterized in that the carrier element (23) is formed as a disc.
11.Druckkolbenanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das als Scheibe ausgebildete Trägerelement (23) gerollt und geschweißt ist.11.Druckkolbenanordnung according to claim 10, characterized in that the carrier element formed as a disc (23) is rolled and welded.
12. Druckkolbenanordnung nach Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (23) den Dichtring (22) mindestens in einer radialen Richtung stützt.12. plunger assembly according to claim 10 or 11, characterized in that the carrier element (23) supports the sealing ring (22) at least in a radial direction.
13.Trägerelement zur Halterung eines Dichtrings (112) an einem Druckkolben (111 ), wobei das Trägerelement (113) in axialer Richtung des Trägerelements (113) auf den Druckkolben (111 ) aufschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (113) mindestens eine erste Abwinklung (113b) zur Be- aufschlagung des Druckkolbens (111 ) in der axialen Richtung umfasst.13.Trägerelement for holding a sealing ring (112) on a pressure piston (111), wherein the carrier element (113) in the axial direction of the carrier element (113) on the pressure piston (111) can be pushed, characterized in that the carrier element (113) at least a first bend (113b) for loading the pressure piston (111) in the axial direction comprises.
14.Trägerelement nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (113) einen im wesentlichen Z-förmigen Querschnitt aufweist, wobei der Z-förmige Querschnitt von einem sich in axialer Richtung des Trägerelements (113) erstreckenden Mittelabschnitt (113a) sowie der ersten Abwinklung (113b) und einer zweiten Abwinklung (113c) gebildet wird, wobei die beiden Abwinklungen (113b, 113c) an entgegengesetzten Enden des Mittelabschnitts (113a) angeordnet sind und sich in entgegengesetzter radialer Richtung erstrecken.14.Trägerelement according to claim 13, characterized in that the carrier element (113) has a substantially Z-shaped cross-section, wherein the Z-shaped cross section of a in the axial direction of the support member (113) extending central portion (113 a) and the first Bend (113b) and a second bend (113c) are formed, wherein the two bends (113b, 113c) are arranged at opposite ends of the central portion (113a) and extend in the opposite radial direction.
15. Druckkolbenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (113) nach einem der Ansprüche 13 oder 14 ausgebildet ist. 15. Pressure piston arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that the carrier element (113) according to one of claims 13 or 14 is formed.
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