DE102009019999A1

DE102009019999A1 - Ausrücksystem

Info

Publication number: DE102009019999A1
Application number: DE102009019999A
Authority: DE
Inventors: Stephane Rocquet; Denis Sainton
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2008-05-23
Filing date: 2009-05-05
Publication date: 2009-12-03

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Ausrücksystem zur hydraulischen Betätigung einer Reibungskupplung eines Fahrzeugs. Zur Verhinderung der Beschädigung der auf dem Ringkolben des Ausrücksystems angeordneten Dichtlippen wird am dem Ausrücklager zugewandten Ende des Ringkolbens eine Schmutzabstreifeinrichtung angebracht, die aus einem hülsenförmigen Kunststoffkörper gebildet wird, die auf der Führungshülse verschiebbar angeordnet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ausrücksystem zur hydraulischen Betätigung einer Reibungskupplung eines Fahrzeugs, mit einem Gehäuse, welches eine Längsbohrung aufweist, die gemeinsam mit einer konzentrisch angeordneten, radial beabstandeten Führungshülse einen Druckraum bildet, in dem ein Ringkolben axial verschiebbar geführt ist, der an seinem, dem Druckraum zugewandten Ende mit einer den Druckraum abdichtenden Dichtung versehen ist und an dessen vom Druckraum abgewandten Ende ein Ausrücklager angeordnet und im Bereich des abgewandten Endes zwischen einer Innenmantelfläche des Ringkolbens und der Führungshülse eine Einrichtung zum Abstreifen von Schmutz von der Führungshülse angeordnet ist.
Bei einem gattungsgemäßen Ausrücksystem handelt es sich also um eine Kolben/Zylindereinheit, die zur Betätigung der Reibungskupplung im Triebstrang des Fahrzeugs vorgesehen ist. Bei der Reibungskupplung kann es sich um eine Trockenkupplung handeln, bei der es im Betrieb systembedingt zur Bildung von Abrieb kommt.
Unabhängig davon, ob zwischen dem Ringkolben und der Führungshülse Schmiermittel vorgesehen ist oder nicht, muss dafür Sorge getragen werden, dass dieser Abrieb nicht in den Bereich einer den Druckraum abdichtenden Dichtung gelangt, da andernfalls die an der Dichtung vorgesehenen Dichtlippen beschädigt werden.
Gelangt dieser Abrieb in den Spaltbereich zwischen den Ringkolben und der Führungshülse, so führt die Verlagerungsbewegung des Ringkolbens relativ zur Führungshülse dazu, dass der Abrieb durch diese Bewegung des Ringkolbens in Richtung zum Druckraum hin mitgenommen und somit in den Bereich gelangt, der von der Dichtung bei ihrer Bewegung zusammen mit dem Ringkolben überstrichen wird.
Es muss daher dafür Sorge getragen werden, dass der Abrieb nicht in den Bereich der Dichtung kommt.
Anhand der DE 103 23 570 A1 ist ein hydraulisches System für Kraftfahrzeuge bekannt geworden, welches ein Ausrücksystem aufweist, mit dem eine Reibungskupplung betätigt werden kann. Um das Eindringen von Schmutz in den Bereich zwischen den Nehmerzylinder und das Gehäuse dieser bekannten Vorrichtung zu vermeiden, ist als Dichtmittel ein O-Ring vorgesehen. Ein solcher Dichtring ist aber zum Abdichten relativ zueinander beweglicher Bauteile nicht geeignet und wird bei einer Relativbewegung der Bauteile sehr schnell beschädigt.
Anhand der nicht veröffentlichten Patentanmeldung DE 10 2007 003 045.4 , die auf die Anmelderin zurückgeht, ist eine Dichtung in der Form eines Nutdichtringes vorgesehen, die eine Abstreiflippe aufweist. Der Nutdichtring ist dabei als Sekundärdichtung in dem Geberzylinder der hydraulischen Strecke eingesetzt.
Wird ein solcher Nutdichtring mit einer Abstreiflippe in den Bereich zwischen dem Ringkolben und der Führungshülse gebracht, kann die Abstreiflippe bei einer Relativbewegung des Ringkolbens relativ zur Führungshülse dort gelagerten Abrieb abstreifen. Die Abstreiflippe bewegt sich dabei mit einer definierten Vorspannung entlang der Führungshülse, wobei die Abstreiflippe nur eine kleine Fläche besitzt, mit der sie an der Führungshülse anliegt.
Aufgrund dieser eng begrenzten Fläche muss die Abstreiflippe mit einer relativ großen Vorspannung an der Führungshülse anliegen, was zwar zu einer entsprechenden Reinigungswirkung der Abstreiflippe führt, aber auch zu einer Ausbildung eines großen Reibmoments zwischen der Abstreiflippe und der Führungshülse.
Der Ringkolben bewegt sich an der Führungshülse hin und her, wobei das Reibmoment der jeweiligen Verlagerungsbewegung des Ringkolbens an der Führungshülse entgegenwirkt. Dadurch kommt es zur Ausbildung einer Hysterese, was wiederum entsprechende Kompensationsmaßnahmen bei der Ansteuerung des Ringkolbens und damit der Druckbeaufschlagung im Druckraum erforderlich macht.
Ausgehend hiervon liegt der vorliegenden Erfindung daher die Aufgabe zu Grunde, ein Ausrücksystem zur hydraulischen Betätigung einer Reibungskupplung eines Fahrzeugs zu schaffen, welches einerseits das Problem der Beschädigung der Dichtlippen an der den Druckraum abdichtenden Dichtung beseitigt und andererseits auch das Problem des Auftretens eines großen Reibmoments bei der Verlagerungsbewegung des Ringkolbens relativ zur Führungshülse beseitigt.
Die Erfindung weist zur Lösung dieser Aufgabe die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale auf. Vorteilhafte Ausgestaltungen hiervon sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.
Die Erfindung schafft ein Ausrücksystem zur hydraulischen Betätigung einer Reibungskupplung eines Fahrzeugs, mit einem Gehäuse, welches eine Längsbohrung aufweist, die gemeinsam mit einer konzentrisch angeordneten, radial beabstandeten Führungshülse einen Druckraum ausbildet, in dem ein Ringkolben axial verschiebbar geführt ist, der an seinem, dem Druckraum zugewandten Ende mit einer den Druckraum abdichtenden Dichtung versehen und an dessen vom Druckraum abgewandten Ende ein Ausrücklager angeordnet ist und im Bereich des abgewandten Endes zwischen einer Innenmantelfläche des Ringkolbens und der Führungshülse eine Einrichtung zum Abstreifen von Schmutz von der Führungshülse angeordnet ist, wobei die Schmutzabstreifeinrichtung ein hülsenförmiger Kunststoffkörper ist, der auf der Führungshülse verschiebbar angeordnet ist.
Damit besitzt das erfindungsgemäße Ausrücksystem nun nicht mehr eine Schmutzabstreifeinrichtung mit einer Abstreiflippe, sondern einen hülsenförmigen Kunststoffkörper, der das Eindringen von Schmutz in den von der Dichtung des Druckraums überstrichenen Bereich verhindert. Der hülsenförmige Kunststoffkörper weist dabei eine vorbestimmte Längserstreckung auf, die so ausgewählt wird, dass durch die dadurch erzielte Labyrinthdichtwirkung das Vordringen von Schmutz zur Dichtung, beziehungsweise den Dichtlippen, verhindert wird.
In dem Bereich zwischen dem Ringkolben und der Führungshülse kann darüber hinaus ein Schmierstoff vorgesehen sein, der die Abstreifwirkung des hülsenförmigen Kunststoffkörpers weiter verbessert. Aufgrund der Längserstreckung des hülsenförmigen Kunststoffkörpers ist es nicht erforderlich, ihn mit einer solchen Vorspannung an der Führungshülse anzuordnen, wie dies bei der vorstehend beschriebenen Richtung mit einer Abstreiflippe der Fall ist.
Damit kommt es bei der Längsbewegung des Kunststoffkörpers relativ zur Führungshülse nicht zur Ausbildung eines solchen Reibmoments, wie dies bei der bekannten Dichtung mit der Abstreiflippe der Fall ist. Damit wird das Problem der Hysterese zumindest wesentlich verringert und auch das Eindringen von Abrieb bzw. Schmutz in den Bereich der Dichtlippen der den Druckraum abdichtenden Dichtung beseitigt.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Kunststoffkörper mit einer vorbestimmten Vorspannung an der Führungshülse angeordnet ist. Diese Vorspannung kann aber, verglichen mit der Vorspannung, mit der die Abstreiflippe der vorstehend beschriebenen bekannten Dichtung an der Führungshülse angeordnet sein muss, wesentlich verringert wer den. Damit tritt bei der Längsbewegung des hülsenförmigen Kunststoffkörpers an der Führungshülse auch weniger Reibmoment auf.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist darüber hinaus vorgesehen, dass der Kunststoffkörper in Axiallängsrichtung geschlitzt ausgebildet ist und der Schlitz einen den Durchtritt von Schmutz zumindest weit gehend verhindernden Verlauf besitzt. Durch das Vorsehen des Schlitzes wird einerseits die Vorspannung, mit der der Kunststoffkörper an der Führungshülse anliegt, verringert, und andererseits kann der Schlitz auch so verlaufend ausgebildet sein, dass das Hindurchtreten von Schmutz durch den Schlitz verhindert wird.
Zu diesem Zweck kann nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Schlitz beispielsweise Z-förmig ausgebildet sein. Durch diese Z-förmige Ausbildung des Schlitzes wird erreicht, dass der Abrieb bzw. Schmutz, der sich entlang des in Axiallängsrichtung verlaufenden ersten Schenkels des Z bewegende Schmutz von dem im Winkel dazu in Richtung nach unten gerichtet verlaufenden zweiten Schenkel, der länger als der erste Schenkel ausgebildet ist, am Durchtreten in den Bereich hinter den hülsenförmigen Kunststoffkörper verhindert wird.
Auf diese Art und Weise verhindert der hülsenförmige Kunststoffkörper einerseits das Auftreten eines großen Reibmoments bei der Axialbewegung des Kunststoffkörpers an der Führungshülse und andererseits auch das Hindurchtreten von Schmutz in den Bereich hinter den Kunststoffkörper.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Schlitz mäanderförmig ausgebildet ist. Die mäanderförmige Ausbildung des Schlitzes führt dabei dazu, dass der Schmutz auf eine Vielzahl von quer oder weit gehend quer zur Axiallängsrichtung des hülsenförmigen Kunststoffkörpers verlaufende Flächen trifft, die ein Hindurchtreten von Schmutz in den Bereich hinter den Kunststoffkörper verhindern.
Die Ausbildung des Schlitzes kann dabei beispielsweise mittels eines Bruchtrennverfahrens herbeigeführt werden. Durch diesen Vorgang wird eine Vielzahl von das Hindurchtreten von Schmutz in den Bereich hinter den Kunststoffkörper verhindernde Flächen geschaffen.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Kunststoffkörper an seinem vom Druckraum abgewandten Ende eine Durchmessererweiterung besitzt, die zur Aufnahme eines Stauchbundes der Führungshülse ausgebildet ist. Dadurch wird erreicht, dass sich der Kunststoffkörper bei der Axialbewegung des Ringkolbens an der Führungshülse bis in den Bereich des am axialseitigen Endes der Führungshülse angeordneten Stauchbundes bewegen kann und somit durch diese axiale Verlagerung des Kunststoffkörpers auch eine Abstreifwirkung an der Führungshülse eintritt.
Um eine Aufnahme des hülsenförmigen Kunststoffkörpers am Ringkolben zu ermöglichen, ist nach einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass der Ringkolben an der Innenmantelfläche eine konzentrisch zur Längsbohrung angeordnete Ausnehmung zur Aufnahme des Kunststoffkörpers aufweist. In diese Aufnahme wird der Kunststoffkörper eingesetzt und bewegt sich daher zusammen mit dem Ringkolben in Längsrichtung der Führungshülse beim Öffnen und Schließen der Reibungskupplung und führt dabei die vorstehend erwähnte Abstreifwirkung herbei.
Es hat sich dabei nach einer Weiterbildung der Erfindung als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Längserstreckung des Kunststoffkörpers etwa ein Viertel der Längserstreckung des Ringkolbens beträgt. Damit wird einerseits erreicht, dass das Reibmoment bei der Axialbewegung des hülsenförmigen Kunststoffkörpers an der Führungshülse klein bleibt und andererseits das Hindurchtreten von Schmutz in den Bereich hinter die Kunststoffhülse, also in den Bereich der Dichtlippen der den Druckraum abdichtenden Dichtung, vermieden wird.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert.
Diese zeigt in:
1 eine Ausführungsform eines Ausrücksystems gemäß der vorliegenden Erfindung in einer Schnittdarstellung;
2 einen Ausschnitt gemäß A nach 1 in einer vergrößerten Darstellung;
3 eine vergrößerte Darstellung des hülsenförmigen Kunststoffkörpers gemäß 1.
1 der Zeichnung zeigt in einer geschnittenen Darstellung ein Ausrücksystem 1 gemäß einer Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung.
Das Ausrücksystem 1 besitzt ein Gehäuse 2, in dem eine längs verlaufende Bohrung 3 vorgesehen ist. In die Längsbohrung 3 ist eine Führungshülse 4 eingesetzt, die zusammen mit dem Gehäuse 2 einen Druckraum 5 bildet.
Mittels einer, eine Durchgangsbohrung 6 durchsetzenden, nicht näher dargestellten Schraube kann das Ausrücksystem 1 am Fahrzeug befestigt werden. Über eine nicht näher dargestellte Fluidleitung kann Druckfluid in den Druckraum 5 eingebracht werden und beaufschlagt dort eine Dichtung 7, die über einen Vorsprung 8 in eine schwalbenschwanzförmig ausgebildete Nut 9 eines Ringkolbens 10 eingreifen kann.
Aufgrund dieser Verbindung können sich dann die Dichtung 7 und der Ringkolben 10 zusammen entlang der Außenmantelfläche der Führungshülse 4 bewegen. Zwischen dem Ringkolben 10 und der Führungshülse 4 ist ein Spaltraum 11 vorgesehen, der für eine leichte Verschiebbarkeit des Ringkolbens 10 an der Führungshülse sorgt.
Um das Eindringen von Schmutz in den Bereich von an der Dichtung 7 angeordneter Dichtlippen 12 zu vermeiden, ist in einer Ausnehmung 13 an der Innenmantelfläche 14 des Ringkolbens 10 ein hülsenförmiger Kunststoffkörper 15 angeordnet, dessen Ausbildung näher anhand von 2 ersichtlich ist.
Mittels einer Vorlastfeder 16 kann ein vom Ringkolben 10 beaufschlagtes Ausrücklager 17 in Richtung einer nicht näher dargestellten Reibungskupplung des Fahrzeugs mit Vorlast beaufschlagt werden.
2 der Zeichnung zeigt in einer vergrößerten Darstellung die Einzelheit gemäß „A” nach 1.
An der einen Stauchbund 18 aufweisenden Führungshülse 4 ist der hülsenförmige Kunststoffkörper 15 mit einer definierten Vorspannung angeordnet und zwar derart, dass er in einer Ausnehmung 13 des Ringkolbens 10 aufgenommen ist und so zusammen mit dem Ringkolben 10 entlang der Führungshülse 4 axial verlagert werden kann.
Der Kunststoffkörper 15 weist eine Durchmessererweiterung 19 auf, die der Aufnahme des Stauchbundes 18 der Führungshülse 4 dient. Bewegt sich nun der Ringkolben 10 an der Füh rungshülse 4 entlang, so beaufschlagt eine Stirnfläche 20 des Ringkolbens 10 eine Flanschfläche 21 des Ausrücklagers 17.
Zusammen mit der Axialbewegung des Ringkolbens 10 bewegt sich auch der hülsenförmige Kunststoffkörper 15 an der Außenmantelfläche der Führungshülse 4 und führt auf diese Weise zu einer Abstreifwirkung bezüglich von an der Führungshülse 4 vorhandener Partikel an Schmutz bzw. Abrieb.
3 der Zeichnung zeigt einen hülsenförmigen Kunststoffkörper 15 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform. Wie ohne Weiteres ersichtlich ist, weist der Kunststoffkörper 15 einen in Axiallängsrichtung des Kunststoffkörpers 15 verlaufenden Schlitz 22 auf.
Dieser ist bei der dargestellten Ausführungsform Z-förmig ausgebildet. Der Schlitz 22 sorgt dafür, dass der Kunststoffkörper 15 an der Führungshülse 4 mit einer vorbestimmten Vorspannung angeordnet ist. Diese Vorspannung ist aber kleiner als die Vorspannung, mit der die Abstreiflippe der vorstehend beschriebenen bekannte Dichtung an der Führungshülse 4 anliegt. Damit erzeugt der Kunststoffkörper 15 weniger Reibkraft, die der Axialbewegung des Kunststoffkörpers 15 an der Führungshülse 4 entgegenwirkt, als dies bei der bekannten Dichtung mit der Abstreiflippe der Fall ist. Das Problem der Hysterese wird zumindest weitgehend beseitigt.
Wird der Kunststoffkörper 15 an der Führungshülse 4 zusammen mit dem Ringkolben 10 axial verlagert, kann es zum Eindringen von Schmutz in den Schlitz 22 kommen und zwar über den ersten Schenkel 23 des Z-förmig ausgebildeten Schlitzes 22.
Dieser Schmutz trifft dann aber auf den im Winkel zum ersten Schenkel 23 angeordnet verlaufenden zweiten Schenkel 24, der ein Vordringen des Schmutzes in den Bereich in Axiallängsrichtung des Ausrücksystems 1 hinter den Kunststoffkörper 15 angeordneten Bereich verhindert, also in den Bereich, der bei der Axialbewegung des Ringkolbens 10 von den Dichtlippen 12 der Dichtung 7 erreicht wird.
Auf diese Weise sorgt der hülsenförmige Kunststoffkörper 15 dafür, dass einerseits die der Axialbewegung des Ringkolbens 10 entgegenwirkende Reibkraft verringert wird und andererseits auch dafür, dass beispielsweise von einer Trockenkupplung stammender Schmutz bzw.
Abrieb nicht mehr in den Bereich von Dichtlippen der den Druckraum des Ausrücksystems abdichtenden Dichtung gelangen kann.
Hinsichtlich vorstehend im Einzelnen nicht näher erläuterter Merkmale der Erfindung wird im Übrigen ausdrücklich auf die Ansprüche und die Zeichnung verwiesen.

1: Ausrücksystem
2: Gehäuse
3: Längsbohrung
4: Führungshülse
5: Druckraum
6: Durchgangsbohrung
7: Dichtung
8: Vorsprung
9: Nut
10: Ringkolben
11: Spaltraum
12: Dichtlippe
13: Ausnehmung
14: Innenmantelfläche
15: Kunststoffkörper
16: Vorlastfeder
17: Ausrücklager
18: Stauchbund
19: Durchmessererweiterung
20: Stirnfläche
21: Flanschfläche
22: Schlitz
23: erster Schenkel
24: zweiter Schenkel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 10323570 A1 [0006]
- DE 102007003045 [0007]

Claims

Ausrücksystem (1) zur hydraulischen Betätigung einer Reibungskupplung eines Fahrzeugs, mit einem Gehäuse (2), welches eine Längsbohrung (3) aufweist, die gemeinsam mit einer konzentrisch angeordneten, radial beabstandeten Führungshülse (4) einen Druckraum (5) bildet, in dem ein Ringkolben (10) axial verschiebbar geführt ist, der an seinem, dem Druckraum (5) zugewandten Ende mit einer den Druckraum (5) abdichtenden Dichtung (7) versehen und an dessen vom Druckraum (5) abgewandten Ende ein Ausrücklager (17) angeordnet ist und im Bereich des abgewandten Endes zwischen einer Innenmantelfläche (14) des Ringkolbens (10) und der Führungshülse (4) eine Einrichtung zum Abstreifen von Schmutz von der Führungshülse (4) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmutzabstreifeinrichtung ein hülsenförmiger Kunststoffkörper (15) ist, der auf der Führungshülse (4) verschiebbar angeordnet ist.
Ausrücksystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffkörper (18) mit einer vorbestimmten Vorspannung an der Führungshülse (4) angeordnet ist.
Ausrücksystem (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffkörper (4) in Axiallängsrichtung geschlitzt ausgebildet ist und der Schlitz (22) einen den Durchtritt von Schmutz zumindest weitgehend verhindernden Verlauf besitzt.
Ausrücksystem (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitz (22) Z-förmig ausgebildet ist.
Ausrücksystem (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitz (22) mäanderförmig ausgebildet ist.
Ausrücksystem (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitz (22) mittels eines Bruchtrennverfahrens gefertigt ist.
Ausrücksystem (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffkörper (15) an seinem vom Druckraum (5) abgewandten Ende eine Durchmessererweiterung (19) besitzt, die zur Aufnahme eines Stauchbundes (18) der Führungshülse (4) ausgebildet ist.
Ausrücksystem (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkolben (10) an der Innenmantelfläche eine konzentrisch zur Längsbohrung (3) angeordnete Ausnehmung (13) zur Aufnahme des Kunststoffkörpers (15) aufweist.
Ausrücksystem (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Längserstreckung des Kunststoffkörpers (15) etwa ein Viertel der Längserstreckung des Ringkolbens (10) beträgt.