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Patent Searching and Data


Title:
PRESSURE CYLINDER HAVING A DIRT GUARD ON THE FLANGE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/211344
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a pressure cylinder (1) for a clutch actuation system of a motor vehicle, comprising a housing (2), a piston (4), which is received in said housing (2) so as to be movable along a displacement axis (3), and a pleated bellows (6) covering a longitudinal region (5) of the piston (4) projecting out of the housing (2), wherein a flange (7) which has a plurality of receiving holes (8) for fastening means is provided on the housing (2) and is configured having a window (9) extending in the radial direction relative to the displacement axis (3), wherein the flange (7) is covered by a dirt guard (10) such that the window (7) is sealed against the environment (11) of the pressure cylinder (1). The invention further relates to a clutch for a drive train of a motor vehicle comprising an actuating system having a pressure cylinder (1).

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Inventors:
FRANK WILLIAM (BR)
SOARES SAMUEL DE LIMA (BR)
Application Number:
PCT/DE2017/100416
Publication Date:
December 14, 2017
Filing Date:
May 17, 2017
Export Citation:
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Assignee:
SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG (DE)
International Classes:
F16D25/08; F16D25/12; F16J3/04
Foreign References:
DE102015212479A12016-01-07
DE102011108770A12013-01-31
DE102008053363A12009-05-20
DE102012221225A12013-06-20
DE102013204126A12013-10-02
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Claims:
Patentansprüche

Druckzylinder (1 ) für ein Kupplungsbestätigungssystem eines Kraftfahrzeuges, mit einem Gehäuse (2), einem in diesem Gehäuse (2) entlang einer Verschiebeachse (3) bewegbar aufgenommenen Kolben (4) und einem einen aus dem Gehäuse (2) hinausragenden Längsbereich (5) des Kolbens (4) abdeckenden Faltenbalg (6), wobei an dem Gehäuse (2) ein Flansch (7) vorgesehen ist, der mehrere Befestigungsmittelaufnahmelöcher (8) aufweist sowie mit einem in radialer Richtung zur Verschiebeachse (3) verlaufenden Fenster (9) ausgestaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (7) so mit einem Schmutzschutz (10) abgedeckt ist, dass das Fenster (7) zu einer Umgebung (1 1 ) des Druckzylinders (1 ) hin abgedichtet ist.

Druckzylinder (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Schmutzschutz (10) deckelartig ausgeformt ist.

Druckzylinder (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmutzschutz (10) den Flansch (7) radial von außen entlang des gesamten Umfangs durchgängig überdeckt.

Druckzylinder (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmutzschutz (10) aus einem Kunststoffmaterial besteht.

Druckzylinder (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Schmutzschutz (10) eine Rastnase (12) ausgeformt ist, die in das Fenster (9) eingerastet ist.

Druckzylinder (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (7) stoffeinteilig mit dem Gehäuse (2) ausgebildet ist.

Druckzylinder (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (7) formschlüssig an dem Gehäuse (2) befestigt ist.

8. Druckzylinder (1 ) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (7) über eine Bajonettverbindung an dem Gehäuse (2) angebracht ist.

9. Druckzylinder (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Faltenbalg (6) mittels eines Halterings (13) seitens des Flansches (7) befestigt ist, wobei der Haltering (13) von dem Schmutzschutz (10) mit überdeckt ist.

10. Kupplung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, mit einem einen

Druckzylinder (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 aufweisenden Betätigungssystem.

Description:
Druckzylinder mit Schmutzschutz am Flansch

Die Erfindung betrifft einen Druckzylinder (vorzugsweise als Nehmerzylinder ausge- staltet) für ein Kupplungsbetätigungssystem eines Kraftfahrzeuges, wie eines Lkws, Pkws, Busses oder landwirtschaftlichen Nutzfahrzeuges, mit einem Gehäuse, einem in diesem Gehäuse entlang einer Verschiebeachse bewegbar aufgenommenen Kolben und einem einen aus dem Gehäuse hinausragenden Längsbereich des Kolbens abdeckenden Faltenbalg, wobei an dem Gehäuse ein Flansch vorgesehen ist, der mehrere Befestigungsmittelaufnahmelöcher aufweist sowie mit einem in radialer Richtung zur Kolbenverschiebeachse verlaufenden Fenster ausgestaltet ist. Auch betrifft die Erfindung eine Kupplung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges mit einem Betätigungssystem / Kupplungsbetätigungssystem, das den Druckzylinder aufweist. Gattungsgemäßer Stand der Technik ist bereits aus der DE 10 2013 204 126 A1 bekannt. Hierin ist ein Nehmerzylinder mit einem konzentrisch um eine Getriebeeingangswelle angeordneten Gehäuse und einem darin axial beweglichen ringförmigen Kolben offenbart. Der Kolben steht mit einem Ausrücklager in Wirkverbindung und das Ausrücklager erhält mittels eines sich am Gehäuse abstützenden, den Kolben um- schließenden Energiespeichers eine axiale Vorspannung. Der Energiespeicher ist von einem Schutzbalg umgeben, welcher mit seinem einen Ende am Gehäuse und mit seinem ausrücklagerseitigen Ende von einem mit dem Ausrücklager verbundenen Befestigungsring aufgenommen ist. Somit sind bereits prinzipiell Druckzylinder bekannt, die ein Gehäuse sowie einen daran befestigten Flansch aufweisen. Als Nachteil hat es sich hierbei jedoch herausgestellt, dass insbesondere die in dem Flansch eingebrachten Fenster meist unzureichend abgedichtet sind. Die für das Eingreifen von Montagewerkzeugen und/oder zum Befestigen bestimmter Elemente (insbesondere eines Halteringes des Faltenbal- ges) vorgesehenen Fenster bilden Strukturen, in denen sich im Betrieb verstärkt Schmutz ansammelt, wodurch es schließlich zu einem Verschmutzen des Kolbens kommen kann. Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu beheben und das Risiko einer Verunreinigung des Druckzylinders, insbesondere des Raums innerhalb des Faltenbalges, weiter zu reduzieren. Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Flansch so mit einem Schmutzschutz abgedeckt ist, dass das Fenster zu einer Umgebung des Druckzylinders hin abgedichtet ist.

Durch einen solchen Schmutzschutz ist eine relativ leichte Abdeckung zumindest ei- nes Fensters in dem Flansch umgesetzt, die jedoch eine erhebliche Reduzierung des Schmutzeintrages in den Druckzylinder bewirkt.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und nachfolgend näher erläutert.

Ist der Schmutzschutz haubenartig / kappenartig / deckelartig ausgeformt, ist er besonders fest an dem Flansch im Betrieb angebracht.

Von Vorteil ist es auch, wenn der Schmutzschutz den Flansch radial von außen, vor- zugsweise entlang des gesamten Umfangs, durchgängig überdeckt. Dadurch wird der Flansch besonders großflächig vor Verschmutzung geschützt.

Besteht der Schmutzschutz zumindest teilweise, vorzugsweise jedoch vollständig, aus einem Kunststoffmaterial, weiter bevorzugt einem Gummi, ist der Schmutzschutz in seiner Herstellung besonders kostengünstig.

Der Schmutzschutz ist weiterhin zweckmäßigerweise formschlüssig an dem Flansch befestigt, wodurch die Montage weiter vereinfacht wird. Der Schmutzschutz ist zudem bevorzugt wieder abnehmbar an dem Flansch angebracht.

In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn an dem Schmutzschutz eine Rastnase ausgeformt ist, die in das Fenster eingerastet ist. Somit kann die Struk- tur des Fensters unmittelbar als Haltestruktur des Schmutzschutzes verwendet werden und der Herstellaufwand wird weiter reduziert.

Der Flansch ist weiter bevorzugt stoffeinteilig mit dem Gehäuse ausgebildet, wodurch die Komplexität des Gehäuses weiter herabgesenkt wird.

Ist der Flansch hingegen formschlüssig an dem Gehäuse befestigt, kann die Montage weiter vereinfacht werden. In diesem Zusammenhang ist es weiterhin zweckmäßig, wenn der Flansch über eine Bajonettverbindung am Gehäuse angebracht ist. So ist eine wiederabnehmbare Anbringung des Flansches an dem Gehäuse umgesetzt, sodass wiederum die Montage des Druckzylinders an dem jeweiligen fahrzeugrahmenfesten Bestandteil des Kraftfahrzeuges vereinfacht wird.

Von Vorteil ist es auch, wenn der Faltenbalg mittels eines Halterings seitens des Flansches befestigt ist, wobei der Haltering von dem Schmutzschutz mit (radial von außen) überdeckt ist. Dadurch wird die Abdichtung des Druckzylinders zur Umgebung hin weiter verbessert.

Zudem betrifft die Erfindung eine Kupplung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges mit einem einen Druckzylinder nach zumindest der zuvor beschriebenen Ausführungsformen aufweisenden Betätigungssystem. Dadurch ist auch eine Kupplung besonders langlebig betreibbar.

In anderen Worten ausgedrückt, ist somit erfindungsgemäß ein Druckzylinder umgesetzt, der bevorzugt als ein Seminehmerzylinder / Nehmerzylinder ausgeführt ist. Der Druckzylinder weist einen Schmutzschutz am Flansch auf. Der Schmutzschutz ist über dem Flansch am Seminehmerzylinder (vorzugsweise aus Gummi) anzubringen, um das im Flansch vorhandene Fenster abzudecken.

Die Erfindung wird nun nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert, wobei ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel dargestellt ist. Es zeigen:

Fig. 1 eine Längsschnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Druckzylinders im Bereich eines Flansches an einem Gehäuse des Druckzylinders, wobei ein Kolben der Übersichtlichkeit halber nicht vollständig dargestellt ist,

Fig. 2 eine Detaildarstellung des in Fig. 1 mit„II" gekennzeichneten Bereiches des am Gehäuse angebrachten Flansches,

Fig. 3 eine perspektivische Vorderansicht des Druckzylinders nach Fig. 1 samt Kolben, wobei besonders gut ein am Flansch befestigter Schmutzschutz erkennbar ist,

Fig. 4 eine perspektivische Vorderansicht des Druckzylinders, ähnlich zur Fig. 3, wobei der Schmutzschutz nun von dem Flansch abgenommen ist und mehrere in dem Flansch eingebrachte Löcher in Form von Fenster und Hinterschnitten zu erkennen sind,

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung des in den Fign. 1 bis 4 eingesetzten

Schmutzschutzes von seiner dem Flansch im befestigten Zustand abgewandten Außenseite, und

Fig. 6 eine perspektivische Darstellung des Flansches nach Fig. 5 von seiner dem Flansch im befestigten Zustand zugewandten Innenseite.

Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.

In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßer Druckzylinder 1 nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel in seinem Aufbau besonders gut zu erkennen. Der Druckzylinder 1 ist in diesem Ausführungsbeispiel als ein Nehmerzylinder, nämlich ein Seminehmerzylinder ausgestaltet. In weiteren Ausführungen ist es jedoch auch möglich den Druckzylinder als Geberzylinder auszugestalten. Der Druckzylinder 1 ist in einem Betrieb Teil eines Kupplungsbetätigungssystems eines Kraftfahrzeuges. Das Kupplungsbestätigungs- system ist weiterhin Bestandteil einer Kupplung, wobei Kupplung und Kupplungsbe- stätigungssystem hier der Übersichtlichkeit halber nicht weiter dargestellt sind. Der Druckzylinder 1 dient somit im Betrieb zum Weiterleiten eines Druckes an ein Stellelement, das die Kupplung ein- bzw. auskuppelt.

Wie in Fig. 1 gut zu erkennen, weist der Druckzylinder 1 ein Gehäuse 2 auf. Das Gehäuse 2 bildet einen zylindrischen Aufnahmeraum / Aufnahmebereich 14 aus, in dem im Betrieb ein Kolben 4, der in Fig. 3 gut erkennbar ist, verschiebbar geführt ist. Insbesondere ist der Kolben 4 entlang der eingezeichneten Verschiebeachse 3 (Fig. 1 ) verschiebbar geführt, wobei diese Verschiebeachse 3 der Längsachse des Aufnahmebereiches 14 entspricht. Der Kolben 4 ragt mit einem Längsbereich 5, dessen Länge abhängig von der jeweiligen Relativverschiebestellung zum Gehäuse 2 ist, aus ei- ner Öffnung 16 des Gehäuses 2 hinaus. Die Öffnung ist an einem axialen Endbereich 15 des Gehäuses 2 in Bezug auf die Verschiebeachse / Längsachse 3 angeordnet.

Mit einer aus dem Gehäuse 2 stets hinausragenden ersten Endseite wirkt der Kolben 4 im Betrieb mit dem Stellelement der Kupplung direkt oder indirekt zusammen. An ei- nem, der ersten Endseite axial gegenüberliegenden, zweiten Endseite ist der Kolben 4 über seinem gesamten Verschiebeweg hinweg in dem Aufnahmebereich 14 geführt und bildet mit dem Gehäuse 2 einen fluidischen Druckraum aus. Der Druckraum, der hier der Übersichtlichkeit halber nicht weiter dargestellt ist, ist als hydraulischer Druckraum ausgeführt und somit der Druckzylinder auch als hydraulischer Druckzylinder bezeichnet.

An seinem aus dem Gehäuse 2 hinausragenden Längsbereich 5 ist der Kolben 4 mittels eines Faltenbalges 6, der ringförmig ausgestaltet ist, radial von außen überdeckt. Der Faltenbalg 6 erstreckt sich koaxial zu dem Kolben 4. Mit einem ersten axialen En- de 17 ist der Faltenbalg 6 an einem Flansch 7 des Gehäuses 2 befestigt. Der Faltenbalg 6 bildet an seinem ersten Ende 17 einen Befestigungsflansch 18 integral / stoffeinteilig aus. Dieser Befestigungsflansch 18 ist im Betrieb des Druckzylinders 1 mittels eines Halteringes 13 an dem Flansch 7 befestigt. Wie in Fig. 2 auch gut zu erkennen, ist der Haltering 13 wieder abnehmbar an einer radialen Innenseite 19 des Flansches 7 angebracht. Der Haltering 13 ist formschlüssig an dieser Innenseite 19 des Flansches 7 befestigt. Insbesondere ist der Haltering 13 formschlüssig in ein nachfolgend näher beschriebenes Fenster 9 eingerastet. Mit einem, dem ersten Ende 17 gegen- überliegenden, zweiten Ende 27 ist der Faltenbalg 6 wiederum an dem Kolben 4 befestigt.

Die Ausgestaltung des Flansches 7 ist auch besonders gut in Fig. 4 zu erkennen. Der Flansch 7 erstreckt sich in einer senkrecht zu der Verschiebeachse 3 ausgebildeten Erstreckungsebene. Der Flansch 7 ist insgesamt scheibenförmig ausgebildet und in diesem Ausführungsbeispiel stoffeinteilig mit dem Gehäuse 2 verbunden. In weiteren Ausführungen ist es jedoch auch möglich, den Flansch 7 getrennt vom Gehäuse 2 auszubilden und mittels einer bevorzugten formschlüssigen Verbindung an dem Gehäuse 2 anzubringen. In diesem Zusammenhang ist es besonders bevorzugt, wenn der Flansch 7 dann über einen Bajonettverschluss / über eine Bajonettverbindung an dem Gehäuse 2 angebracht ist. Der Flansch 7 weist an zwei sich in Umfangsrichtung in Bezug auf die Längsachse 3 etwa um 180° versetzte Befestigungsmittelaufnahme- löcher 8 auf. Hiermit ergibt sich eine trapezförmige Außenkontur des Flansches 7. An seiner radialen Außenseite weist der Flansch 7 mehrere Löcher auf. Ein Fenster 9 ist als durchgängiges Loch ausgebildet und durchdringt den Flansch 7 in radialer Richtung. Das Fenster dient als Befestigungskontur des Halterings 13. Weitere Löcher in dem Flansch sind als Hinterschnitte 23 ausgeführt Wie in Verbindung mit den Fign. 1 und 3 erkennbar, ist der Flansch 7 erfindungsgemäß von einem Schmutzschutz 10 umgeben. Der Schmutzschutz 10 ist haubenartig ausgestaltet. Die Form des Schmutzschutzes 10 ist auch in den Fign. 5 und 6 detailliert zu erkennen. Mit einem plattenartigen Grundabschnitt 20 liegt der Schmutzschutz 10 im befestigten Zustand an einer axialen Stirnseite des Flansches 7 flächig an. Im Bereich der Befestigungsmittelaufnahmelöcher 8 ist dieser Grundabschnitt 20 ausgespart. Auch ist der Grundabschnitt 20 mit einem zentralen Durchgangsloch 21 zum Durchführen des ihn durchdringenden Kolbens 4 sowie des Faltenbalges 6 ausgestaltet und dimensioniert. In den Fign. 1 und 2 ist dann gut zu erkennen, dass sich von dem Grundabschnitt 20 senkrecht eine entlang des Umfangs / in Umfangsrichtung der Längsachse 3 vollständig umlaufende Seitenwand 22 weg erstreckt. Diese Seitenwand 22 ist auf die axiale Abmessung / die Breite des Flansches 7 abgestimmt. Die Seitenwand 22 erstreckt sich in axialer Richtung so weit, dass sie das Fenster 9 sowie die Hinterschnitte 23 in dem Flansch 7 vollständig überdeckt. Im Bereich des Durchgangslochs 21 ist der Schmutzschutz 10 mit einer Innenwand 24 ausgestaltet, die sich in axialer Richtung von dem Grundabschnitt 20, in gleicher Richtung wie die Seitenwand 22, weg er- streckt. Wie in Fig. 5 gut zu erkennen ist, ist die Innenwand 24 mit einer nach radial innen verlaufenden Abstützfläche 25 abgeschlossen. Mit dieser Abstützfläche 25 liegt der Schmutzschutz 10 im Betrieb, wie auch in Fig. 1 gut zu erkennen ist, axial an dem Haltering 13 an.

Zur Befestigung des Schmutzschutzes 10 sind, wie in Fig. 6 zu erkennen, auf einer Innenseite 26 der Seitenwand 22, die an dem Flansch 7 im befestigten Zustand anliegt, mehrere, nämlich zwei, Rastnasen 12 ausgeformt. Die Rastnasen 12 dienen zur formschlüssigen Verbindung des Schmutzschutzes 10 im befestigten Zustand nach Fig. 3. Wie wiederum in Fig. 1 gut zu erkennen ist, ragt die jeweilige Rastnase 12 in einen der Hinterschnitte 23 hinein und ist in diesem in axialer Richtung lagegesichert. Der Schmutzschutz 10 ist stoffeinteilig ausgeführt. Der Schmutzschutz 10 ist vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial, nämlich einem Gummimaterial bestehend. Durch die vorgespannte, dichtende Anlage des aus einem elastomeren Kunststoffmaterial, nämlich Gummi, hergestellten Schmutzschutzes 10 an dem Flansch 7 sind insbesondere das Fenster 9 sowie die Hinterschnitte 23 zur Umgebung 1 1 des Druckzylinders 1 vor Schmutzeintrag abgedichtet. Somit ist durch den Schmutzschutz 10 insbesondere eine Schmutz- / Staubdichtung ausgebildet.

In anderen Worten ausgedrückt, ist somit erfindungsgemäß an dem Druckzylinder 1 ein einzelnes Teil in Form einer Abdeckung (Schmutzschutz 10) an der Fläche des Gehäuses 2 des Druckzylinders 1 angeordnet. Diese Abdeckung 10 kann aus einem Gummi hergestellt werden, der es zulässt ein integrales / stoffeinteiliges Bauteil auszuformen. Bezuqszeichenliste Druckzylinder

Gehäuse

Verschiebeachse / Längsachse

Kolben

Längsbereich

Faltenbalg

Flansch

Befestigungsmittelaufnahmeloch

Fenster

Schmutzschutz

Umgebung

Rastnase

Haltering

Aufnahmebereich

Endbereich

Öffnung

erstes Ende

Befestigungsflansch

Innenseite des Flansches

Grundabschnitt

Durchgangsloch

Seitenwand

Hinterschnitt

Innenwand

Abstützfläche

Innenseite der Seitenwand

zweites Ende