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WO2003095280A2 - Hydraulisches system - Google Patents

Hydraulisches system Download PDF

Info

Publication number
WO2003095280A2
WO2003095280A2 PCT/DE2003/001514 DE0301514W WO03095280A2 WO 2003095280 A2 WO2003095280 A2 WO 2003095280A2 DE 0301514 W DE0301514 W DE 0301514W WO 03095280 A2 WO03095280 A2 WO 03095280A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
piston
hydraulic system
master cylinder
housing
rotation
Prior art date
Application number
PCT/DE2003/001514
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2003095280A3 (de
Inventor
Thomas Rammhofer
Roland Bley
Jan Grabenstätter
Original Assignee
Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg filed Critical Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg
Priority to AU2003229289A priority Critical patent/AU2003229289A1/en
Priority to BR0304828-4A priority patent/BR0304828A/pt
Priority to DE10393288T priority patent/DE10393288D2/de
Publication of WO2003095280A2 publication Critical patent/WO2003095280A2/de
Publication of WO2003095280A3 publication Critical patent/WO2003095280A3/de

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T11/00—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator without power assistance or drive or where such assistance or drive is irrelevant
    • B60T11/10—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator without power assistance or drive or where such assistance or drive is irrelevant transmitting by fluid means, e.g. hydraulic
    • B60T11/16—Master control, e.g. master cylinders
    • B60T11/236—Piston sealing arrangements
    • 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
    • F16D25/08—Fluid-actuated clutches with fluid-actuated member not rotating with a clutching member
    • 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
    • F16D25/08—Fluid-actuated clutches with fluid-actuated member not rotating with a clutching member
    • F16D2025/081—Hydraulic devices that initiate movement of pistons in slave cylinders for actuating clutches, i.e. master cylinders

Definitions

  • the present invention relates to a hydraulic system, in particular for motor vehicles, comprising a master cylinder with a housing, a piston axially displaceably arranged therein, which delimits a pressure chamber filled with hydraulic fluid and is axially displaced when the master cylinder is actuated by means of a piston rod acting on the piston and thereby the hydraulic fluid is pressurized and at least one sealant arranged between the housing and the piston, further comprising a slave cylinder and a pressure medium line connecting them.
  • a generic hydraulic system is known for example from DE 100 49 913 A1.
  • a so-called sniffing play remains between the piston and the seal.
  • the sealant does not seal the pressure chamber from the environment in this piston position. Air that may have entered the pressure chamber can therefore escape and hydraulic fluid can flow out of an expansion tank.
  • the sealing effect of the sealant only begins after a short stroke of the piston when actuated. This short way is called sniffing game.
  • the sniffing game is necessary to ensure ventilation of the hydraulic clutch or brake system in motor vehicles. This sniffing game is perceived as disadvantageous during operation, since a small free travel, usually a travel of the piston in the order of magnitude of approximately 0.5 to 1.5 mm, must first be covered.
  • a master cylinder Under certain pressure conditions and thus certain operating conditions, the case may arise that the sealant is applied to the piston in such a way that pressure compensation with the environment can no longer take place, that is to say the pressure chamber also when the piston is at rest is sealed from the environment and so-called sniffing cannot take place. A comparatively high pressure can remain in the pressure chamber, so that the entire hydraulic clutch or brake system is not at rest is more depressurized.
  • a test cylinder according to the prior art for example a master cylinder based on the plunger principle with a standing seal, has, as tests have shown, a pressure-dependent sniffing game. Under certain conditions, the master cylinder can lock itself.
  • the volume can no longer be balanced using the sniffing game.
  • the clutch is not fully engaged, ie the clutch discs are not pressed against one another with the full force due to the permanently effective pressure, so that the transmissible torque is reduced and the clutch may even slip temporarily or permanently, which also has an adverse effect the service life or even failure of the clutch.
  • the present invention is therefore based on the object of providing a hydraulic system with a master cylinder which can sniff safely, i.e. thus enables a pressure equalization between the pressure chamber and an after-run and ventilation system.
  • the sealant faces the piston Side has at least one groove extending essentially in the axial direction. Extending essentially in the axial direction means that the groove is at least partially arranged in the actuating direction of the piston; thus, for example, does not represent a purely radially circumferential groove, but rather a groove running in the longitudinal direction or a groove running for example in a spiral. This measure reduces the pressure dependency of the sniffing game and eliminates the possibility of self-locking. The actual sniffing play of the master cylinder can also be reduced.
  • the at least one groove extends over part of the sealing depth. Starting with the side of the seal facing away from the pressure chamber, the groove extends in the direction of the side of the seal facing the pressure chamber. The groove does not extend across the entire sealing depth.
  • the sniffing game can be changed by varying the depth of the groove.
  • the at least one groove extends on a seal back to an effective seal edge.
  • the effective sealing edge is to be arranged in such a way that the piston crown comes to rest in the area of the groove in the rest position, so that sniffing is always guaranteed in the rest position.
  • a compensation and trailing space is arranged, which is connected to a compensation and trailing bore.
  • Another disadvantage of a hydraulic system according to the prior art is that the piston of the master cylinder has to be pulled back into its rest position by an external force, for example a spring connected to a clutch or brake pedal.
  • the present invention is therefore based on the object of specifying a hydraulic system whose piston in the master cylinder automatically assumes a rest position.
  • a return spring acting on the piston is arranged in the pressure chamber. In this way, external means that pull the piston into a rest position can be dispensed with.
  • the return spring on the side facing the piston has a first receiving area which is mounted in a radially fixed manner in a corresponding piston pocket of the piston.
  • the first receiving area preferably has a smaller diameter than the return spring.
  • a significantly smaller diameter of the receiving area compared to the diameter of the return spring is particularly preferred.
  • the piston Since it is no longer possible to center the spring internally, the piston is used to center the spring externally.
  • the return spring on the side facing away from the piston has a second receiving area which is mounted in a radially fixed manner in a corresponding bore in the housing.
  • the first receiving area and the second receiving area of the return spring have essentially identical dimensions, so that the return spring can be arranged in any orientation within the master cylinder. In this way, incorrect assembly is excluded.
  • Another disadvantage of a hydraulic system with a master cylinder according to the prior art is that the sniffing game varies within the manufacturing process. As a result, some of the master cylinders manufactured exceed or fall below the specified sniffing clearance dimensions and therefore fall victim to quality control. Another object of the present invention is therefore to improve the achievement of a predetermined target dimension of the sniffing game.
  • the path of the piston is limited backwards by a stop means, and that a sniffing play predetermined by the position of the piston relative to the sealing means is adjustable by moving the stop means.
  • the slings can be moved using any mechanism. Backward here means the movement of the piston in such a way that the pressure space increases; hence the movement in the direction of the piston rod.
  • the path of the piston is limited backwards by a holding clip, and that the sniffing play can be adjusted by the choice of the clip thickness of the holding clip.
  • a holder for the holding clip for example a hole or a groove or the like
  • holding clips can different geometries, preferably different thicknesses, are introduced. Since the geometry of the receptacle is not changed, for example, its position and diameter in the case of a bore, the position of the surface on which the piston strikes the stop means changes with a variation in the thickness of the stop means introduced. By changing the thickness of the sling, the rest position of the piston and thus the sniffing play is changed in this way.
  • the stop means is a stop ring, the position of which can be displaced relative to the housing by means of a screw connection. In this way, the rest position of the piston and thus the sniffing game can be changed by turning the stop ring.
  • the position of the stop ring can be displaceable relative to the housing by means of a bayonet connection or another ramp-like connection.
  • Such a master cylinder can be calibrated after manufacture.
  • the calibration comprises the following procedural steps: First the measurement of the sniffing clearance of the master cylinder, then the determination of the bracket thickness at which a specified sniffing clearance is achieved, then the installation of a bracket with a bracket thickness approximately equal to the bracket thickness determined in the previous step equivalent.
  • the method for calibrating the hydraulic system when using a stop ring as a stop means comprises, as process steps, the measurement of the sniffing play of the master cylinder and a subsequent displacement of the stop by turning until a predetermined sniffing play is reached.
  • the rotation can take place either with each actuation or only with part of the actuation. This means that the piston is not turned on every actuation stroke.
  • the rotation can take place successively in one direction of rotation or oscillating. Likewise, the rotation can take place over the entire stroke of the piston or only over part of the stroke of the piston.
  • the torque required for rotation when the master cylinder is actuated can be applied by a return spring.
  • the return spring can be supported on the piston or a housing via knobs.
  • the return spring can also be supported by a ratchet with a tooth profile on the piston or a housing.
  • the torque required for rotation when the master cylinder is actuated can also be applied by a ratchet with a toothed profile, the ratchet being able to be arranged at any point on the piston or the piston rod or the like.
  • the torque required for rotation when the master cylinder is actuated can also be applied by textures on surfaces in sliding contact with one another.
  • the surfaces in sliding contact with one another are in particular the surface of the piston and the region of the housing which directly adjoins the surface of the piston in the manner of a cylinder.
  • the textures can have been introduced both in the piston and in the cylinder region of the housing. Textures here are surface reliefs that have a preferred orientation. This can be, for example, grooves, honeycomb patterns or the like.
  • the textures either work in conjunction with a lubricant tel, such as the hydraulic oil, or due to the direct contact with the opposite surface during the movement of the piston.
  • the torque required for rotation when the master cylinder is actuated can also be applied by means of sealing means arranged asymmetrically over the circumference.
  • the seal is not rotationally symmetrical, but e.g. installed slightly sloping or has a wave-like cross-section or the like.
  • the torque required for rotation when the master cylinder is actuated can also be applied by swirling the hydraulic fluid.
  • the swirling can take place, for example, by means of a turbine blade arranged on the piston.
  • other flow-directing devices are also conceivable here.
  • a rotation of the piston can also be brought about by arranging at least some grooves deviating from the axial direction.
  • the grooves are, in particular, sniffing grooves arranged on the piston or on the seal, which run obliquely or arcuate and thus produce a torque when flowing through.
  • the rotary movement is not a targeted rotation with defined requirements, rather it is sufficient if the seal does not come into contact with the same contact line on the piston for each of the 1 to 2 million clutch strokes during the service life of the master cylinder. A sporadic minimal rotation of the piston is therefore completely sufficient.
  • the master cylinder can be fixed to a bulkhead of a motor vehicle and is sealed by means of a sealing ring, the sealing ring having teeth.
  • the master cylinder is usually attached to an opening in a sheet that separates the passenger compartment from the engine compartment and is referred to as a bulkhead.
  • the opening or the master cylinder arranged therein is provided with a seal.
  • the seal according to the invention now has Teeth on. These are arranged so that they are in contact with the respective contact surfaces of the master cylinder or the bulkhead.
  • the teeth are arranged in such a way that they reduce the frictional force during assembly and increase during disassembly. This effect is increased if the teeth are arranged on both sides of the sealing ring.
  • this comprises a sealing lip which is set at an angle with respect to the center line. This lowers the stiffness of the seal in the axial direction, so that a lower tightening torque has to be applied.
  • FIG. 1 is a schematic representation of a hydraulic system based on an embodiment of a clutch release device
  • FIG. 5 shows a detailed view of the spring holder in FIG. 4,
  • FIG. 9 shows a housing of a master cylinder in three-dimensional representation with a sealing ring according to the invention
  • FIG. 11 shows a sealing ring according to the invention in partial section.
  • 1 shows a schematic representation of a possible embodiment of a hydraulic system with a pressure relief valve 90 on the basis of a
  • Clutch release device 91 with a master cylinder 1 and a slave cylinder
  • the pressure relief valve 90 is in the embodiment shown in the
  • Line parts 99 and 100 installed and separates them from each other in the open state. It is understood that in other exemplary embodiments
  • Pressure limiting valve 90 in the master cylinder 1 or in the slave cylinder 93 and in other hydraulic systems, for example brake systems, power steering systems, and the like, can be integrated into a functional component.
  • a pressure relief valve according to the invention can be advantageously used in each hydraulic line system as a pressure relief valve and / or as a vibration filter, for example as a so-called “prickle filter”.
  • the clutch release system 91 actuates the clutch 95 hydraulically by actuating the master cylinder 1 by means of an actuating element 102, which can be a foot pedal, an actuator, for example an electric actuator, or the like.
  • an actuating element 102 which can be a foot pedal, an actuator, for example an electric actuator, or the like.
  • pressure is built up in the master cylinder 1 by means of a mechanical transmission 101, which builds up a pressure in the slave cylinder 93 via the line line 100, via the pressure limiting valve 90 and the power line 99.
  • the slave cylinder 93 can, as in the example shown, be arranged concentrically around the transmission input shaft 98 and be axially supported on a transmission housing (not shown) and apply the necessary release force via a release bearing on the clutch 95 or on its release elements, such as disk springs.
  • FIG. 95 can provide a slave cylinder 93, which actuates a releaser via a disengagement mechanism and is arranged outside the clutch bell, said axially acting on the disengagement mechanism by means of a piston, which is accommodated in the slave cylinder housing and is hydraulically connected to the master cylinder.
  • the slave cylinder is attached to the transmission housing, which is not shown here, or to another component fixed to the housing.
  • the transmission input shaft 98 transmits the torque of the internal combustion engine 96 to a transmission (not shown in more detail) and then to the drive wheels of a motor vehicle.
  • the crankshaft 97 experiences, depending on the design of the internal combustion engine 96, for example depending on the number of cylinders, non-uniform loads which are expressed in axial and / or wobble vibrations and which are transmitted to the slave cylinder via the disengaging mechanism 94 93, the line system 99, 100 are transmitted to the master cylinder 1 and from there via the mechanical connection 101 to the actuator 102.
  • these vibrations are perceived as unpleasant.
  • an actuator as actuator 102 for example, a reduced control accuracy or a shortened service life can be the result of the vibrations.
  • the pressure relief valve 90 is therefore switched on for damping in the lines 99, 100 and tuned for damping the vibrations entered by the crankshaft 97.
  • the frequency range of such vibrations is typically 50 to 200 Hz.
  • the master cylinder 1 shown in FIG. 2 essentially comprises a housing 2 and a piston 3 arranged axially displaceably therein.
  • the axial direction in FIG. 2 is illustrated by a double arrow 4.
  • the piston 3 essentially consists of a piston body 5 and a piston sleeve 6.
  • the piston body 5 is preferably a plastic part, for example an injection molded part.
  • the piston sleeve 6 is preferably made of metal, for example a steel or aluminum sheet or the like.
  • a pressure chamber 8 remains within the area enclosed by the housing 2.
  • the piston sleeve 6 is axially fixed to the piston body 5, for example, by means of a snap connection.
  • the piston body 5 and the piston sleeve 6 can be glued, welded and / or pressed together.
  • the two parts can be secured against rotation by means of axial guide knobs or by means of a profile in the bottom of the piston sleeve 6, which forms a positive connection with a complementary profile of the piston body 5.
  • the housing 2 has an axial bore or blind hole, on the wall of which the piston 3 is guided with the piston sleeve surface 6a.
  • the piston 3 is non-positively connected to the side facing away from the piston crown 7 with a mechanical connection 101 (not shown here) with an actuating element 102 according to FIG. 1, for example, with a clutch pedal, a brake pedal or an actuator, for example an electrical actuator.
  • the pressure chamber 8 is connected, for example, via a hydraulic line to a slave cylinder 93, not shown here.
  • the pressure chamber 8 is filled with hydraulic fluid when the master cylinder 1 is installed.
  • a sealant referred to as the primary seal 9 and a secondary seal 10 are provided.
  • the primary seal 9 and the secondary seal 10 are arranged in a substantially cylindrical rear housing part 11 of the housing 2.
  • the rear housing part 11 has a larger inner diameter than the pressure chamber 8.
  • a spacer 12 is arranged at least over part of the circumference, so that the primary seal 9 and the secondary seal 10 together with corresponding housing projections of the housing 2 in axial direction or with slight play.
  • the primary seal 9 consists of a base body 13 and a system lug 14 resting on the housing 2.
  • a sealing lip 15 which extends axially in the direction of the inner diameter extends from the base body 13 in the direction of the system lug 14.
  • a pressure for actuating the slave cylinder can be built up in this.
  • the same pressure prevails between the sealing lip 15 and a housing projection 19 of the housing 2 as in the pressure chamber 8, so that the sealing lip 15 or the sealing surface 18 is pressed against the piston sleeve surface 6a.
  • the primary seal 9, according to FIG. 3, shows an essentially axially extending groove 20 which is introduced into the contact surface 18.
  • the groove 20 extends from the base body 13 in the direction of the sealing lip 15, but ends shortly before the sealing lip 15.
  • the at least one Groove 20 extends over part of the sealing depth 21.
  • groove 20 extends on a sealing back 22 up to an effective sealing edge 23.
  • the sealing back is the surface of the primary seal 9 facing the piston 3.
  • the effective sealing edge 22 is that Edge or line with which the seal rests on the piston. This measure means that hydraulic liquid can only escape from the pressure chamber 8 via the groove 20 in the position of the piston 3 shown in FIG. 2.
  • FIG. 4 shows a master cylinder 1 with a housing 2 and a piston 3.
  • the components that are the same as the embodiment shown in FIG. 2 and FIG. 3 or the basic illustration in FIG. 1 are identified here in the same way.
  • the piston 3 is connected via a piston rod 33, for example to a brake pedal, a clutch pedal or an actuator, for example an electric actuator.
  • the master cylinder 1 is connected to a slave cylinder (not shown here) via a hydraulic connection 34, for example via a hydraulic line (not shown here).
  • a pressure chamber 35 is delimited by the piston 3 and the housing 2 and is filled with hydraulic fluid during operation. By moving the piston 3, a pressure can be built up in the pressure chamber 35 and a hydraulic force can thus be exerted on the slave cylinder.
  • a return spring 31 is arranged within the pressure chamber 35. When the piston 3 moves into the pressure chamber 35, the restoring spring 31 is compressed and generates a restoring force directed against the direction of the angle.
  • the outer diameter of the return spring 31 is dimensioned such that in the pressed-in state it remains smaller than the inner diameter of the pressure chamber 35. In the non-pressed-in state, as shown in FIGS. 4 and 4, there is therefore a distance between the spring outer diameter and the inner diameter of the Pressure chamber 35.
  • the return spring 31 is fixed to the piston 3 in the radial direction by the internal diameter in a first receiving area 40 being greatly reduced and the first receiving area 40 being introduced into a piston pocket 42 of the piston 3. To ensure sufficient centering of the return spring 31, an adequate appropriate length of the receiving area 40 and thus provide a sufficient depth of the piston pocket 42.
  • the return spring 31 is mounted on the side opposite the piston 3 in a manner analogous to that on the side facing the piston 3.
  • a bore 43 is made, the inside diameter of which corresponds to the outside diameter of a further receiving area 41 of the return spring 31.
  • the first receiving area 40 and the second receiving area 41 can have substantially identical dimensions, so that the return spring 31 can be installed in both possible orientations and thus incorrect installation is excluded.
  • the piston 3 essentially comprises a housing 2 and a piston 3 arranged therein.
  • the piston 3 is mechanically displaceably connected by means of a piston rod 33, for example to a brake pedal, a clutch pedal or, for example, an electrically operated actuator.
  • the piston 3 acts on a cylinder-shaped pressure chamber 8, which is filled with hydraulic oil in the installed position of the master cylinder 1.
  • a hydraulic connection 34 is arranged on the pressure chamber 8 and can be connected via a hydraulic line (not shown) to a slave cylinder (not shown), for example a vehicle clutch or a vehicle brake.
  • the housing 2 includes, inter alia, an essentially cylindrical welding ring 50, in which the piston 3 is slidably mounted.
  • the piston 3 is sealed by means of a primary seal 9 and a secondary seal 10. Between the primary seal 9 and the secondary seal 10, an equalizing and trailing space is arranged, which is connected to an equalizing and trailing bore 17 with a surge tank, not shown here.
  • the piston 3 comprises a piston body 5 and a piston sleeve 6.
  • the piston body 5 is usually made of plastic and can be produced, for example, by means of an injection molding process.
  • the piston liner 6 consists of metal, for example sheet steel, aluminum or the like, or of a plastic with corresponding surface and sealing properties.
  • the term “rearward” is used below to denote the region of the master cylinder in which the piston rod 33 engages a piston 3.
  • FIG. 6 shows the rear idle position of the piston 3.
  • the piston 3 is pressed against the arrow direction 51 by the piston rod 33.
  • the rest position of the piston 3 shown in FIG. 6 is determined by a holding clip 52.
  • FIG. 7 illustrates the mode of operation of the holding clamp 52.
  • This is designed, for example, as an approximately U-shaped clamp and engages around the piston rod 33 on both sides, so that the piston rod 33 can be moved freely between the legs of the clamp; on the other hand, it limits the rearward travel of the piston 3, since it cannot be guided through the two legs of the clamp.
  • a single pin or the like can be used here.
  • the thickness of the clamp in the axial direction of the piston 33 is denoted by “d” in FIG. 6.
  • the inside dimension of the receiving bore 53 for the holding clamp 52 measured in the axial direction of the piston 3 is denoted by “D” in FIG. 6.
  • dimension D corresponds to the bore diameter.
  • the receiving bore 53 can also be designed, for example, as an elongated hole or the like.
  • the retaining clip 52 is to be designed so that it e.g. is held in the receiving bore 53 by a radially applied spring force. This can be done, for example, by prestressing the holding clip 52 or by subsequently bending at least one leg of the holding clip 52.
  • FIG. 8 shows a configuration of a stop that is different from that of FIG. 6.
  • the retaining clip 52 is replaced here by a stop ring 54 which is screwed into an internal thread 55 which engages in the rear region of the welding ring 50.
  • the stop ring 54 is provided with an external thread 56, which corresponds to the internal thread 55. In order to enable the stop ring 54 to be rotated, this can be done, for example, with a key attachment, with wings or in the manner of a
  • Crown nut or the like may be formed.
  • a type of bayonet lock or the like can also be provided, for example.
  • the stop ring 54 can be rotated, for example, by gluing, welding, here e.g. Ultrasonic welding, or the like, or can be prevented by mechanical damage to the thread transition.
  • the entire device can be designed in such a way that a sporadic or partial rotation is carried out successively with each actuation stroke.
  • the piston can rotate slowly in one direction or oscillate in both directions. The rotation can take place over the entire stroke or only during a partial stroke.
  • the piston In order to effect such a rotation, the piston must be rotatably supported relative to the piston rod 33. A moment must be applied to the piston to perform the rotation.
  • the moment can be applied, for example, by a return spring 31 according to FIG. 4 or 5, which is supported on the piston or housing, for example by means of a knob or a toothed profile wheel of a ratchet.
  • a return spring 31 according to FIG. 4 or 5
  • the spring is turned a little each time the piston is actuated, so that the piston assumes a different rotational position with each actuation stroke.
  • this task can be carried out by a preload spring in a semi-hydraulic slave cylinder with support to the piston or housing, for example via knobs or toothing profile of a ratchet.
  • Another alternative is the targeted swirling of the operating medium, for example a hydraulic oil, with support. This can e.g. through a turbine wing on the piston.
  • the operating medium for example a hydraulic oil
  • a mechanical rotating mechanism for example in the form of a ramp or the like, can be provided on the housing or piston or the actuating means.
  • Targeted textures can also be applied to surfaces sliding on one another.
  • the primary seal or the secondary seal can be asymmetrical, i.e. not be rotationally symmetrical, so that there is an oblique sealing line.
  • sniffing grooves are made in the seal, they can also be inclined, i.e. deviating from the axial direction. The same applies to sniffing grooves made in the housing or the piston. These can be arranged slightly twisted deviating from the axial direction. By this measure, a torque is exerted on the piston by the sliding of the piston in the cylinder or by the flow of the operating medium, so that the piston is rotated when actuated.
  • the first housing part 110 comprises a pressure line connection 111 for connecting a line run 100 and a threaded flange 112 for mounting with a second housing part 113, not shown here, which corresponds approximately in function and structure to the welding ring 50.
  • a mounting flange 114 With a mounting flange 114, the master cylinder 1 can be mounted on a bulkhead of a motor vehicle, not shown.
  • a sealing ring 115 is used to seal the vehicle interior from the engine compartment when the master cylinder is mounted.
  • the assembly is carried out by means of lugs 116, which are inserted into a corresponding hole in the bulkhead and fixed in the manner of a bayonet lock.
  • FIG. 10 and 11 illustrate the design of the sealing ring 115.
  • FIG. 10 shows the sealing ring 115 in a spatial representation; Fig. 11 as an axial section.
  • the sealing ring 115 has a circumferential sealing lip 117, which performs the sealing function.
  • Teeth 118 are arranged on both sides of the sealing ring 115. In the assembled state, these rest on contact surfaces of the master cylinder or the bulkhead. The teeth are arranged in such a way that they reduce the frictional force during assembly and increase during disassembly.
  • the sealing lip 117 is set at an angle ⁇ with respect to the center line, so that it becomes softer in the axial direction and the tightening torques are thereby reduced.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Hydraulic Clutches, Magnetic Clutches, Fluid Clutches, And Fluid Joints (AREA)
  • Transmission Of Braking Force In Braking Systems (AREA)
  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein hydraulisches System, insbesondere für Kraftfahrzeuge, umfassend einen Geberzylinder mit einem Gehäuse, einem in diesem axial verschiebbar angeordneten Kolben, der einen mit einer Hydraulikflüssigkeit gefüllten Druckraum begrenzt und bei Betätigung des Geberzylinders mittels einer auf den Kolben wirkenden Kolbenstange axial verschoben wird und dadurch die Hydraulikflüssigkeit mit Druck beaufschlagt wird und zumindest einem zwischen Gehäuse und Kolben angeordneten Dichtmittel, weiter umfassend einen Nehmerzylinder und eine diese verbindende Druckmediumsleitung. Das Problem, ein hydraulisches System mit einem Geberzylinder bereitzustellen, das in allen Betriebszuständen ein sicheres Schnüffeln, d.h. also einen Druckausgleich zwischen Druckraum und Nachlauf- und Entlüftungssystem ermöglicht, wird erfindungsgemäss gelöst, indem das Dichtmittel an der dem Kolben zugewandten Seite über mindestens eine sich im Wesentlichen in axialer Richtung erstreckende Nut verfügt.

Description

Hydraulisches System
Die vorliegende Erfindung betrifft ein hydraulisches System, insbesondere für Kraftfahrzeuge, umfassend einen Geberzylinder mit einem Gehäuse, einem in diesem axial verschiebbar angeordneten Kolben, der einen mit einer Hydraulikflüssigkeit gefüllten Druckraum begrenzt und bei Betätigung des Geberzylinders mittels einer auf den Kolben wirkenden Kolbenstange axial verschoben wird und dadurch die Hydraulikflüssigkeit mit Druck beaufschlagt wird und zumindest einem zwischen Gehäuse und Kolben angeordneten Dichtmittel, weiter umfassend einen Nehmerzylinder und eine diese verbindende Druckmediumsleitung.
Ein gattungsgemäßes hydraulisches System ist beispielsweise aus der DE 100 49 913 A1 bekannt. In der Ruhelage des Geberzylinders, d.h. bei nicht beispielsweise von einem Kupplungs- oder Bremspedal betätigten Kolben des Geberzylinders, verbleibt zwischen Kolben und Dichtung ein so genanntes Schnüffelspiel. Das Dichtmittel dichtet in dieser Kolbenstellung den Druckraum nicht gegenüber der Umgebung ab. Daher kann möglicherweise in den Druckraum gelangte Luft entweichen und Hydraulikflüssigkeit aus einem Ausgleichsbehälter nachfiiessen. Die Dichtwirkung des Dichtmittels setzt erst nach einem kurzen Weg des Kolbens bei Betätigung ein. Dieser kurze Weg wird als Schnüffelspiel bezeichnet. Das Schnüffelspiel ist notwendig, um eine Entlüftung des hydraulischen Kupplungs- oder Bremssystems in Kraftfahrzeugen zu gewährleisten. Dieses Schnüffelspiel wird bei der Bedienung als nachteilig empfunden, da zunächst ein geringer Leerweg, üblicherweise ein Weg des Kolbens in der Größenordnung von etwa 0,5 bis 1 ,5 mm, zurückgelegt werden muss.
Bei einem Geberzylinder nach dem Stand der Technik kann bei bestimmten Druckverhältnissen und damit bestimmten Betriebszuständen der Fall eintreten, dass sich das Dichtmittel derart an den Kolben anlegt, dass kein Druckausgleich mit der Umgebung mehr stattfinden kann, dass also auch in der Ruhelage des Kolbens der Druckraum gegenüber der Umgebung abgedichtet ist und das so genannte Schnüffeln nicht stattfinden kann. In dem Druckraum kann dabei ein vergleichsweise hoher Druck verbleiben, so dass das gesamte hydraulische Kupplungs- oder Bremssystem in Ruhelage nicht mehr drucklos ist. Ein Geberzylinder nach dem Stand der Technik, beispielsweise ein Geberzylinder nach dem Tauchkolbenprinzip mit einer stehenden Dichtung, weist, wie Versuche gezeigt haben, ein druckabhängiges Schnüffelspiel auf. Unter bestimmten Voraussetzungen kann sich der Geberzylinder dabei selbst verriegeln. In diesem Fall ist ein Druckausgleich nicht möglich und es kommt nach einer Volumenausdehnung des Fluids oder einem Aufpumpen des Ausrücksystems zum Rutschen der Kupplung, weil diese nicht vollständig geschlossen werden kann. Beim Schnüffeln soll ein überschüssiges Volumen aus dem Druckraum entfernt werden. Daher steht beim Erreichen des Schnüffelspiels ein Druck an der Dichtung an. Der Druck kann maximal in Höhe des Druckmaximums bzw. des Ausrückkraftmaximums, somit ca. 20 bis 50 bar, anliegen. Messungen haben gezeigt, dass Geberzylinder nach dem Tauchkolbenprinzip unter bestimmten Bedingungen nicht in der Lage sind, diesen Druck wieder abzubauen. Ist der Druck in dem Druckraum größer als der außerhalb des Druckraums, so wird die Dichtlippe gegen dem Kolben gepresst und legt sich an. Mit zunehmendem Druck wird die Dichtung immer stärker angepresst, darauf verschiebt sich die wirksame Dichtkante immer weiter in Richtung der zylindrischen Fläche des Kolbens. Wenn diese erreicht ist, kann der Volumenausgleich über das Schnüffelspiel nicht mehr erfolgen. Bei einem Bremssystem bedeutet dies, dass die Betriebsbremse dauerhaft belastet ist, so dass beispielsweise Bremsbeläge und Bremsscheiben durch eine dauerhafte Reibung thermisch überlastet werden können. Bei einem Kupplungssystem wird die Kupplung nicht vollständig eingekuppelt, d.h. durch den dauerhaft wirksamen Druck werden die Kupplungsscheiben nicht mit der vollen Kraft gegeneinander gedrückt, so dass das übertragbare Drehmoment geringer wird und ggf. die Kupplung gar zeitweise oder dauerhaft schleift, was ebenfalls zu einer Beeinträchtigung der Lebensdauer oder gar zum Versagen der Kupplung führen kann.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein hydraulisches System mit einem Geberzylinder bereitzustellen, der in allen Betriebszuständen ein sicheres Schnüffeln, d.h. also einen Druckausgleich zwischen Druckraum und einem Nachlauf- und Entlüftungssystem ermöglicht.
Dieses Problem wird durch ein hydraulisches System nach Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Dichtmittel an der dem Kolben zugewandten Seite über mindestens eine sich im Wesentlichen in axialer Richtung erstreckenden Nut verfügt. Mit im Wesentlichen in axialer Richtung sich erstreckend ist gemeint, dass die Nut zumindest teilweise in Betätigungsrichtung des Kolbens angeordnet ist; also beispielsweise keine rein radial umlaufende Nut darstellt, sondern eine in Längsrichtung verlaufende Nut oder eine beispielsweise spiralförmig verlaufende Nut. Mit dieser Maßnahme wird die Druckabhängigkeit des Schnüffelspiels reduziert und die Möglichkeit der Selbstverriegelung beseitigt. Ebenso kann das eigentliche Schnüffelspiel des Geberzylinders verringert werden. Zudem wird bei der Vakuum-Druckbefüllung des hydraulischen Systems der Volumenstrom über die innere Dichtlippe vergrößert und dadurch der Volumenstrom über die äußere Dichtlippe reduziert, wodurch sich die Gefahr, dass Schmutz an der äußeren Dichtlippe haften bleibt, verringert wird. Insgesamt werden durch diese Maßnahmen die Selbstentlüftungseigenschaften verbessert.
In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen hydraulischen Systems ist vorgesehen, dass die mindestens eine Nut sich über einen Teil der Dichtungstiefe erstreckt. Beginnend mit der dem Druckraum abgewandten Seite der Dichtung erstreckt sich die Nut in Richtung der dem Druckraum zugewandten Seite der Dichtung. Die Nut erstreckt sich also nicht über die gesamte Dichtungstiefe. Durch Variation der Tiefe der Nut kann das Schnüffelspiel verändert werden.
In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen hydraulischen Systems ist vorgesehen, dass die mindestens eine Nut sich auf einem Dichtungsrücken bis zu einer wirksamen Dichtungskante erstreckt. Die wirksame Dichtungskante ist dabei so anzuordnen, dass der Kolbenboden in Ruhelage im Bereich der Nut zu liegen kommt, so dass in Ruhelage immer ein Schnüffeln gewährleistet ist.
In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen hydraulischen Systems ist vorgesehen, dass mehrere Nute über den Umfang des Dichtmittels angeordnet sind. Gegenüber nur einer Nut wird die für den Druckausgleich wirksame Fläche vergrößert, so dass die Wirkung gegenüber nur einer Nut höher ist.
In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen hydraulischen Systems ist vorgesehen, dass an der dem Druckraum abgewandten Seite des Dichtmittels zwischen dem Ge- häuse und dem Kolben eine Sekundärdichtung, und zwischen dem Dichtmittel und der Sekundärdichtung ein Ausgleichs- und Nachlaufraum angeordnet ist, der mit einer Ausgleichs- und Nachlaufbohrung verbunden ist.
Ein weiterer Nachteil eines hydraulisches Systems nach dem Stand der Technik ist, dass der Kolben des Geberzylinders durch eine äußere Kraft, beispielsweise einer mit einem Kupplungs- oder Bremspedal verbundenen Feder, in seine Ruhelage zurückzuziehen ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein hydraulisches System anzugeben, dessen Kolben des Geberzylinders selbständig eine Ruhelage einnimmt.
Dieses Problem wird durch ein hydraulisches System nach Anspruch 6 gelöst. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass in dem Druckraum eine auf den Kolben wirkende Rückstellfeder angeordnet ist. Auf diese Weise kann auf externe Mittel, die den Kolben in eine Ruhelage ziehen, verzichtet werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Rückstellfeder an der dem Kolben zugewandten Seite über einen ersten Aufnahmebereich verfügt, der in einer korrespondierenden Kolbentasche des Kolbens radial festgelegt gelagert ist. Vorzugsweise weist der erste Aufnahmebereich einen geringeren Durchmesser als die Rückstellfeder auf. Besonders bevorzugt ist dabei ein deutlich geringerer Durchmesser des Aufnahmebereichs gegenüber dem Durchmesser der Rückstellfeder. Bei der Montage des Geberzylinders müssen zuerst die hier als Dichtmittel bezeichnete Primärdichtung sowie die Sekundärdichtung montiert werden. Erst danach können die Feder und der Kolben eingesetzt werden. Problematisch sind dabei scharfe Federenden, die durch die Dichtungen geführt werden müssen und diese beschädigen können. Eine Beschädigung der Dichtung führt unweigerlich zum Ausfall des Geberzylinders. Um die Dichtungen nicht zu beschädigen, wird der Federdurchmesser an den Enden reduziert. Da nun keine Innenzentrierung der Feder mehr möglich ist, erfolgt mittels der Kolbentasche eine Außenzentrierung der Feder. ln einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen hydraulisches Systems ist vorgesehen, dass die Rückstellfeder an der dem Kolben abgewandten Seite über einen zweiten Aufnahmebereich verfügt, der in einer korrespondierenden Bohrung des Gehäuses radial festgelegt gelagert ist. Besonders bevorzugt weisen der erste Aufnahmebereich und der zweite Aufnahmebereich der Rückstellfeder im Wesentlichen identische Maße auf, so dass die Rückstellfeder in beliebiger Orientierung innerhalb des Geberzylinders angeordnet werden kann. Auf diese Weise ist ein fehlerhafter Zusammenbau ausgeschlossen.
Ein weiterer Nachteil eines hydraulischen Systems mit einem Geberzylinder nach dem Stand der Technik ist der, dass das Schnüffelspiel innerhalb der Fertigung variiert. Dies führt dazu, dass ein Teil der gefertigten Geberzylinder vorgegebene Schnüffelspielma- ße über- bzw. unterschreiten und daher der Qualitätskontrolle zum Opfer fallen. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, das Erreichen eines vorgegebenen Sollmaßes des Schnüffelspiels zu verbessern.
Dieses Problem wird durch ein hydraulisches System nach Anspruch 11 gelöst. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Kolben bezüglich seiner Ruhelage einstellbar ist. Auf diese Weise kann, ohne weitere Veränderungen an dem Geberzylinder vorzunehmen, das Schnüffelspiel verändert werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Weg des Kolbens von einem Anschlagmittel rückwärts begrenzt wird, und dass ein durch die Lage des Kolbens relativ zu dem Dichtmittel vorgegebenes Schnüffelspiel durch Verschieben des Anschlagmittels einstellbar ist. Das Verschieben des Anschlagmittels kann mit beliebigen Mechanismen erfolgen. Mit rückwärts ist hier die Bewegung des Kolbens in der Art gemeint, dass sich der Druckraum vergrößert; mithin also die Bewegung in Richtung der Kolbenstange.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Weg des Kolbens von einer Halteklammer rückwärts begrenzt wird, und dass das Schnüffelspiel durch die Wahl der Klammerdicke der Halteklammer einstellbar ist. In einer Halterung für die Halteklammer, beispielsweise eine Bohrung oder eine Nut oder dgl., können Halteklammern unterschiedlicher Geometrien, vorzugsweise unterschiedlicher Dickenmaße, eingeführt werden. Da die Geometrie der Aufnahme nicht verändert wird, bei einer Bohrung also beispielsweise deren Lage und Durchmesser, ändert sich bei einer Variation der Dicke des eingebrachten Anschlagmittels die Lage der Fläche, an der der Kolben an das Anschlagmittel anschlägt. Durch Veränderung der Dicke des Anschlagmittels wird auf diese Weise die Ruhelage des Kolbens und damit das Schnüffelspiel verändert.
In einer alternativen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen hydraulischen Systems ist vorgesehen, dass das Anschlagmittel ein Anschlagring ist, der mittels einer Schraubverbindung in seiner Lage relativ zum Gehäuse verschiebbar ist. Auf diese Weise kann durch Verdrehen des Anschlagringes die Ruhelage des Kolbens und damit das Schnüffelspiel verändert werden.
Alternativ kann der Anschlagring mittels einer Bajonettverbindung oder einer anderen rampenartigen Verbindung in seiner Lage relativ zum Gehäuse verschiebbar angeordnet sein.
Ein derartiger Geberzylinder kann nach der Fertigung kalibriert werden. Die Kalibrierung umfasst dabei folgende Verfahrensschritte: Zunächst die Messung des Schnüffelspiels des Geberzylinders, danach die Bestimmung der Klammerdicke, bei der ein vorgegebenes Schnüffelspiel erreicht wird, sodann erfolgt der Einbau einer Klammer mit einer Klammerdicke, die in etwa der in dem zuvor dargestellten Schritt bestimmten Klammerdicke entspricht.
Das Verfahren zum Kalibrieren des hydraulisches Systems bei der Verwendung eines Anschlagrings als Anschlagmittel umfasst als Verfahrensschritte die Messung des Schnüffelspiels des Geberzylinders und ein anschließendes Verschieben des Anschlages durch Verdrehen, bis ein vorgegebenes Schnüffelspiel erreicht ist.
Bei einem hydraulischen System nach dem Stand der Technik kann das Problem auftreten, dass bei der im Laufe seiner Lebensdauer hohen Anzahl an Betätigungshüben des Geberzylinders Riefen in dem Dichtmittel auftreten, da immer wieder die gleiche Stelle des Kolbens an der gleichen Stelle des Dichtmittels entlang geführt wird. Der vor- liegenden Erfindung liegt daher die weitere Aufgabe zu Grunde, ein hydraulisches System anzugeben, bei dem eine Riefenbildung des Geberzylinders auch nach längerem Gebrauch weitgehend verhindert wird.
Dieses Problem wird durch ein hydraulisches System nach Anspruch 18 gelöst. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Kolben des Geberzylinders bei Betätigung gedreht wird. Damit wird vermieden, dass der Kolben immer in der gleichen Stellung die Dichtung überfährt.
Die Drehung kann entweder bei jeder Betätigung oder nur bei einem Teil der Betätigung erfolgen. Damit ist gemeint, dass der Kolben nicht bei jedem Betätigungshub gedreht wird. Die Drehung kann sukzessive in eine Drehrichtung oder oszillierend erfolgen. Ebenso kann die Drehung über den gesamten Hub des Kolbens oder nur über einen Teil des Hubes des Kolbens erfolgen. Das zur Drehung erforderliche Moment bei Betätigung des Geberzylinders kann durch eine Rückstellfeder aufgebracht werden. Die Rückstellfeder kann dabei über Noppen an dem Kolben oder einem Gehäuse abgestützt sein. Ebenso kann sich die Rückstellfeder über eine Ratsche mit einem Verzahnungsprofil an dem Kolben oder einem Gehäuse abstützen. Das zur Drehung erforderliche Moment bei Betätigung des Geberzylinders kann ebenso durch eine Ratsche mit einem Verzahnungsprofil aufgebracht werden, wobei die Ratsche an beliebiger Stelle des Kolbens oder der Kolbenstange oder dgl. angeordnet sein kann.
Das zur Drehung erforderliche Moment bei Betätigung des Geberzylinders kann auch durch Texturen auf miteinander in gleitendem Kontakt stehenden Oberflächen aufgebracht werden. Die miteinander in gleitendem Kontakt stehenden Oberflächen sind insbesondere die Oberfläche des Kolbens sowie der Bereich des Gehäuses, der unmittelbar an die Oberfläche des Kolbens zylinderartig angrenzt. Die Texturen können sowohl in den Kolben als auch in den Zylinderbereich des Gehäuses eingebracht worden sein. Mit Texturen sind hier Oberflächenreliefs gemeint, die eine bevorzugte Ausrichtung aufweisen. Es kann sich hierbei beispielsweise um Riefen, wabenförmige Muster oder dgl. handeln. Die Texturen bewirken entweder im Zusammenwirken mit einem Gleitmit- tel, wie dem Hydrauliköl, oder durch den unmittelbaren Kontakt mit der gegenüberliegenden Oberfläche bei der Bewegung eine Verdrehung des Kolbens.
Das zur Drehung erforderliche Moment bei Betätigung des Geberzylinders kann ebenso durch unsymmetrisch über den Umfang angeordnete Dichtmittel aufgebracht werden. Die Dichtung ist dabei nicht rotationssymmetrisch, sondern z.B. leicht schräg liegend eingebaut oder verfügt über einen wellenartigen Querschnitt oder dgl.
Das zur Drehung erforderliche Moment bei Betätigung des Geberzylinders kann auch durch Verwirbelung der Hydraulikflüssigkeit aufgebracht werden. Die Verwirbelung kann beispielsweise durch einen an dem Kolben angeordneten Turbinenflügel erfolgen. Hier sind aber ebenso andere strömungsleitende Einrichtungen denkbar.
Eine Drehung des Kolbens kann auch bewirkt werden, indem zumindest einige Nuten von der axialen Richtung abweichend angeordnet sind. Die Nuten sind hier insbesondere an dem Kolben oder an der Dichtung angeordnete Schnüffelnuten, die schräg liegend oder bogenförmig verlaufen und so bei Durchströmung ein Drehmoment bewirken.
Bei der Drehbewegung geht es nicht um eine gezielte Drehung mit definierten Anforderungen, vielmehr genügt es, wenn die Dichtung nicht bei jedem der 1 bis 2 Mio. Kupplungshübe während der Lebensdauer des Geberzylinders mit der gleichen Kontaktlinie am Kolben in Berührung ist. Eine sporadische minimale Verdrehung des Kolbens ist somit völlig ausreichend.
Das eingangs genannte Problem wird auch durch ein hydraulisches System nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 gelöst, bei dem der Geberzylinder an einer Spritzwand eines Kraftfahrzeuges festlegbar ist und mittels eines Dichtringes abgedichtet wird, wobei der Dichtring Zähne aufweist. Der Geberzylinder wird üblicherweise an einem Durchbruch eines Bleches, das den Fahrgastraum vom Motorraum trennt und als Spritzwand bezeichnet wird, festgelegt. Um ein Eindringen von Wasser, Schmutz oder Gasen aus dem Motorraum in den Fahrgastraum zu verhindern, ist der Durchbruch bzw. der darin angeordnete Geberzylinder mit einer Dichtung versehen. Die erfindungsgemäße Dichtung weist nun Zähne auf. Diese sind so angeordnet, dass sie mit den jeweiligen Anlageflächen des Geberzylinders bzw. der Spritzwand in Kontakt sind.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Zähne so angeordnet sind, dass sie die Reibkraft bei der Montage erniedrigen und bei der Demontage erhöhen. Diese Wirkung wird erhöht, wenn die Zähne auf beiden Seiten des Dichtringes angeordnet sind.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass dieser eine Dichtlippe umfasst die um einen Winkel gegenüber der Mittellinie angestellt ist. Dadurch wird die Steifigkeit der Dichtung in axialer Richtung erniedrigt, so dass ein geringeres Anzugsmoment aufzubringen ist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines hydraulischen Systems anhand eines Ausführungsbeispiels einer Kupplungsausrückvorrichtung,
Fig. 2 einen Teilschnitt durch einen erfindungsgemäßen Geberzylinder,
Fig. 3 eine Primärdichtung in schematischer Darstellung im Schnitt,
Fig. 4 einen Geberzylinder mit einer erfindungsgemäßen Feder,
Fig. 5 eine Detailansicht der Federaufnahme in Fig. 4,
Fig. 6 einen erfindungsgemäßen Geberzylinder im Schnitt,
Fig. 7 einen Schnitt gemäß V-V in Fig. 6,
Fig. 8 eine Detailvergrößerung einer alternativen Ausgestaltung eines Anschlages,
Fig. 9 ein Gehäuse eines Geberzylinders in dreidimensionaler Darstellung mit einem erfindungsgemäßen Dichtring,
Fig. 10 einen erfindungsgemäßen Dichtring in räumlicher Darstellung,
Fig.11 einen erfindungsgemäßen Dichtring im Teilschnitt. Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine mögliche Ausgestaltung eines hydraulischen Systems mit einem Druckbegrenzungsventil 90 anhand einer
Kupplungsausrückvorrichtung 91 mit einem Geberzylinder 1 und einem Nehmerzylinder
93. Das Druckbegrenzungsventil 90 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel in die
Leitungsteile 99 und 100 eingebaut und trennt diese in nicht geöffnetem Zustand voneinander. Es versteht sich, dass in anderen Ausführungsbeispielen das
Druckbegrenzungsventil 90 in den Geberzylinder 1 oder in den Nehmerzylinder 93 sowie in anderen hydraulischen Systemen beispielsweise Bremsanlagen, Lenkhelfsysteme, und dergleichen in ein Funktionsbauteil integriert sein kann. Weiterhin kann ein erfindungsgemäßes Druckbegrenzungsventil in jedem hydraulischen Leitungssystem in vorteilhafter Weise als Druckbegrenzungsventil und/oder als Schwingungsfilter, beispielsweise als so genannter „Kribbelfilter", von Vorteil sein.
Das Kupplungsausrücksystem 91 betätigt die Kupplung 95 hydraulisch durch Beaufschlagung des Geberzylinders 1 mittels eines Betätigungsgliedes 102, das ein Fußpedal, ein Aktor, beispielsweise ein elektrischer Aktor, oder dergleichen sein kann. Hierdurch wird mittels einer mechanischen Übertragung 101 Druck im Geberzylinder 1 aufgebaut, der über den Leitungsstrang 100, über das Druckbegrenzungsventil 90 und den Leistungsstrang 99 einen Druck im Nehmerzylinder 93 aufbaut. Der Nehmerzylinder 93 kann, wie im gezeigten Beispiel, konzentrisch um die Getriebeeingangswelle 98 angeordnet sein und sich axial an einem nicht dargestellten Getriebegehäuse abstützen und die nötige Ausrückkraft über ein Ausrücklager an der Kupplung 95, beziehungsweise an deren Ausrückelementen, wie Tellerfedern, aufbringen. Weitere Ausführungsbeispiele können einen Nehmerzylinder 93, der über eine Ausrückmechanik einen Ausrücker betätigt und außerhalb der Kupplungsglocke angeordnet ist, vorsehen, wobei dieser mittels eines in hydraulischer Verbindung mit dem Geberzylinder stehenden im Nehmerzylindergehäuse untergebrachten Kolbens die Ausrückmechanik axial beaufschlagt. Zum Aufbringen der Ausrückkraft ist der Nehmerzylinder jeweils gehäusefest am Getriebegehäuse, das hier nicht näher dargestellt ist, oder an einem anderen gehäusefesten Bauteil angebracht. Die Getriebeeingangswelle 98 überträgt bei geschlossener Kupplung 95 das Drehmoment der Brennkraftmaschine 96 auf ein nicht näher dargestelltes Getriebe und anschließend auf die Antriebsräder eines Kraftfahrzeuges. Durch die Verbrennungsprozesse in der Brennkraftmaschine 96 erfährt die Kurbelwelle 97 in Abhängigkeit von der Ausgestaltung der Brennkraftmaschine 96, beispielsweise in Abhängigkeit von der Zylinderzahl, ungleichförmige Belastungen, die sich in Axial- und/oder Taumelschwingungen dieser äußern und die über die Ausrückmechanik 94 auf den Nehmerzylinder 93, das Leitungssystem 99, 100 auf den Geberzylinder 1 und von dort über die mechanische Verbindung 101 auf das Betätigungsglied 102 übertragen werden. Im Falle eines Kupplungspedals als Betätigungsglied werden diese Schwingungen als unangenehm empfunden. Im Falle eines Aktors als Betätigungsglied 102 kann beispielsweise eine verminderte Regelgenauigkeit oder eine verkürzte Lebensdauer die Folge der Schwingungen sein. Das Druckbegrenzungsventil 90 ist daher zur Dämpfung in die Leitungen 99, 100 eingeschaltet und zur Dämpfung der von der Kurbelwelle 97 eingetragenen Vibrationen abgestimmt. Der Frequenzbereich derartiger Schwingungen liegt typischer Weise bei 50 bis 200 Hz.
Der in Fig. 2 dargestellte Geberzylinder 1 umfasst im Wesentlichen ein Gehäuse 2 und einen darin axial verschiebbar angeordneten Kolben 3. Die axiale Richtung in Fig. 2 ist mit einem Doppelpfeil 4 verdeutlicht. Der Kolben 3 besteht im Wesentlichen aus einem Kolbenkörper 5 sowie einer Kolbenbüchse 6. Der Kolbenkörper 5 ist vorzugsweise ein Kunststoffteil, beispielsweise ein Spritzgussteil. Die Kolbenbüchse 6 ist vorzugsweise aus Metall, beispielsweise ein Stahl- oder Aluminiumblech oder dergleichen, gefertigt. Vor dem Kolbenboden 7 verbleibt innerhalb des von dem Gehäuse 2 umschlossenen Bereiches ein Druckraum 8.
Die Kolbenbüchse 6 ist mit dem Kolbenkörper 5 beispielsweise, mittels einer Schnappverbindung, axial fest verbunden. Alternativ oder zusätzlich können der Kolbenkörper 5 und die Kolbenbüchse 6 miteinander verklebt, verschweißt und/oder verpresst sein. Zusätzlich kann eine Verdrehsicherung der beiden Teile gegeneinander durch axiale Führungsnoppen oder mittels eines Profils im Boden der Kolbenbüchse 6, das einen Formschluss mit einem komplementären Profil des Kolbenkörpers 5 bildet, vorgesehen sein.
Das Gehäuse 2 weist eine Axialbohrung oder Sacklochbohrung auf, an deren Wandung der Kolben 3 mit der Kolbenbüchsenoberfläche 6a geführt ist. Der Kolben 3 ist mit der dem Kolbenboden 7 abgewandten Seite mit einer hier nicht dargestellten mechanischen Verbindung 101 mit einem Betätigungsglied 102 entsprechend Fig. 1 beispielsweise, mit einem Kupplungspedal, einem Bremspedal oder einem Aktor, beispielsweise einem elektrischen Aktor, kraftschlüssig verbunden.
Der Druckraum 8 ist beispielsweise über eine Hydraulikleitung mit einem hier nicht näher dargestellten Nehmerzylinder 93 verbunden. Der Druckraum 8 ist im eingebauten Zustand des Geberzylinders 1 mit Hydraulikflüssigkeit gefüllt.
Zur Abdichtung des Gehäuses 2 gegenüber dem Druckraum 8 sind ein als Primärdichtung 9 bezeichnetes Dichtmittel sowie eine Sekundärdichtung 10 vorgesehen. Die Primärdichtung 9 und die Sekundärdichtung 10 sind in einem im Wesentlichen zylindrischen hinteren Gehäuseteil 11 des Gehäuses 2 angeordnet. Der hintere Gehäuseteil 11 besitzt einen größeren Innendurchmesser als der Druckraum 8. Zwischen der Primärdichtung 9 und der Sekundärdichtung 10 ist ein Abstandshalter 12 zumindest über einem Teil des Umfangs angeordnet, so dass die Primärdichtung 9 und die Sekundärdichtung 10 zusammen mit entsprechenden Gehäusevorsprüngen des Gehäuses 2 in axialer Richtung oder mit leichtem Spiel festgelegt sind.
Die Primärdichtung 9 besteht aus einem Grundkörper 13 sowie einer am Gehäuse 2 anliegenden Anlagenase 14. Von dem Grundkörper 13 erstreckt sich in Richtung der Anlagenase 14 eine axial in Richtung des Innendurchmessers geneigte Dichtlippe 15.
Zwischen der Primärdichtung 9 und der SekundärdichtungIO verbleibt ein Ausgleichs- und Nachlauf räum 16, der mit einer Ausgleichs- und Nachlaufbohrung 17 mit einem hier nicht dargestellten Ausgleichsbehälter verbunden ist.
An der dem Kolben 3 zugewandten Seite der Dichtlippe 15 bildet diese eine Dichtfläche 18. In der Darstellung der Fig. 2 ist der Kolben 3 soweit aus dem Druckraum 8 herausgezogen, dass zwischen der Dichtlippe 15 und der Kolbenbüchsenoberfläche 6a ein Spalt entsteht. Wird der Kolben 3 nun in Richtung des Druckraumes 8 geschoben, so wird der Spalt zwischen Kolbenbüchsenoberfläche 6a und der Dichtlippe 15 bzw. der Dichtfläche 18 verschlossen. In der in Fig. 2 dargestellten Position des Kolbens 3 herrscht sowohl in dem Ausgleichs- und Nachlaufraum 16 als auch in dem Druckraum 8 der in dem Ausgleichsbehälter herrschende Druck, der je nach Ausgestaltung des hier nicht dargestellten Ausgleichsbehälters Umgebungsdruck oder ein anderer mit Hilfe des Ausgleichsbehälters einstellbarer Druck sein kann.
Wird der Kolben 3 nun weiter in Richtung des Druckraumes 8 bewegt, so kann in diesem ein Druck zur Betätigung des nicht dargestellten Nehmerzylinders aufgebaut werden. Zwischen der Dichtlippe 15 und einem Gehäusevorsprung 19 des Gehäuses 2 herrscht dabei der gleiche Druck wie in dem Druckraum 8, so dass die Dichtlippe 15 bzw. die Dichtfläche 18 gegen die Kolbenbüchsenoberfläche 6a gedrückt wird.
Wird die mechanische Kraft auf den Kolben verringert, so gleitet dieser durch die von dem in dem Druckraum 8 herrschenden Druck ausgeübte Kraft wieder zurück in die in Fig. 2 dargestellter Position. Dabei kann es passieren, dass der Druck im Druckraum 8 auch in der Fig. 2 dargestellten Position noch so hoch ist, dass die Dichtlippe 15 bzw. die Dichtfläche 18 an die Kolbenbüchseoberfläche 6a gedrückt wird, so dass ein Druckausgleich zwischen Druckraum und Ausgleichs- und Nachlaufraum 16 nicht stattfinden kann. Im Druckraum 8 verbleibt daher ein gegenüber dem Umgebungsdruck erhöhter Druck.
Um diesen Zustand zu vermeiden, sind in die Dichtfläche 18 Nuten eingebracht. Diese ermöglichen es in der in Fig. 2 dargestellten Position des Kolbens 3, dass auch bei auf die Kolbenbüchseoberfläche 6a gedrückter Dichtlippe 15 ein Flüssigkeitsaustausch zwischen Druckraum 8 und Ausgleichs- und Nachlaufraum 16 stattfinden kann.
Die Primärdichtung 9, gemäß Fig. 3, zeigt eine in die Anlagefläche 18 eingebrachte sich im Wesentlichen axial erstreckende Nut 20. Die Nut 20 erstreckt sich von dem Grundkörper 13 in Richtung der Dichtlippe 15, endet jedoch kurz vor der Dichtlippe 15. Die mindestens eine Nut 20 erstreckt sich über einen Teil der Dichtungstiefe 21. Die Nut 20 erstreckt sich im hier dargestellten Ausführungsbeispiel auf einem Dichtungsrücken 22 bis zu einer wirksamen Dichtungskante 23. Der Dichtungsrücken ist die dem Kolben 3 zugewandte Fläche der Primärdichtung 9. Die wirksame Dichtungskante 22 ist die Kante bzw. Linie, mit der die Dichtung an dem Kolben anliegt. Diese Maßnahme hat zur Folge, dass Hydraulik- flüssigkeit nur in der in Fig. 2 dargestellten Position des Kolbens 3 über die Nut 20 aus dem Druckraum 8 entweichen kann.
Fig. 4 zeigt einen Geberzylinder 1 mit einem Gehäuse 2 und einem Kolben 3. Die gegenüber dem in Fig. 2 und Fig. 3 bzw. der Prinzipdarstellung in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel gleichen Bauteile sind hier gleich bezeichnet. Der Kolben 3 ist über eine Kolbenstange 33 beispielsweise mit einem Bremspedal, einem Kupplungspedal oder einem Aktor, beispielsweise einem elektrischen Aktor, verbunden. Über einen Hydraulikan- schluss 34 ist der Geberzylinder 1 , beispielsweise über eine hier nicht dargestellte Hydraulikleitung, mit einem hier nicht dargestellten Nehmerzylinder verbunden.
Von dem Kolben 3 und dem Gehäuse 2 wird ein Druckraum 35 begrenzt, der im Betrieb mit Hydraulikflüssigkeit gefüllt ist. Durch Bewegen des Kolbens 3 kann ein Druck in dem Druckraum 35 aufgebaut und so eine hydraulische Kraft auf den Nehmerzylinder ausgeübt werden.
Innerhalb des Druckraums 35 ist eine Rückstellfeder 31 angeordnet. Bei einer Bewegung des Kolbens 3 in den Druckraum 35 wird die Rückstellfeder 31 zusammengedrückt und erzeugt eine entgegen der Winkungsrichtung gerichtete Rückstellkraft.
Anhand Fig. 5 wird die Lagerung der Rückstellfeder 31 an dem Kolben 3 näher erläutert. Dargestellt ist neben dem Gehäuse 2, dem Kolben 3 sowie der Rückstellfeder 31 eine Primärdichtung 9 sowie eine Sekundärdichtung 10, zwischen denen ein Abstandshalter 12 angeordnet ist.
Der Außendurchmesser der Rückstellfeder 31 ist so bemessen, dass dieser im eingedrückten Zustand geringer bleibt als der Innendurchmesser des Druckraumes 35. Im nicht eingedrückten Zustand, wie dieser in Fig. 4 und 4 dargestellt ist, verbleibt daher ein Abstand zwischen dem Federaußendurchmesser und dem Innendurchmesser des Druckraumes 35. Die Rückstellfeder 31 ist an dem Kolben 3 in radialer Richtung festgelegt, indem der Innendurchmesser in einem ersten Aufnahmebereich 40 stark verringert ist, und der erste Aufnahmebereich 40 in einer Kolbentasche 42 des Kolbens 3 eingeführt ist. Um eine ausreichende Zentrierung der Rückstellfeder 31 zu gewährleisten, ist eine ausrei- chende Länge des Aufnahmebereichs 40 und damit eine ausreichende Tiefe der Kolbentasche 42 vorzusehen.
Die Lagerung der Rückstellfeder 31 auf der dem Kolben 3 gegenüber liegenden Seite erfolgt sinngemäß wie auf der dem Kolben 3 zugewandten Seite. Hier ist im Übergang zwischen Druckraum 35 und Hydraulikanschluss 34 eine Bohrung 43 eingebracht, deren Innendurchmesser dem Außendurchmesser eines weiteren Aufnahmebereichs 41 der Rückstellfeder 31 entspricht. Der erste Aufnahmebereich 40 und der zweite Aufnahmebereich 41 können im Wesentlichen identische Abmaße besitzen, so dass die Rückstellfeder 31 in beiden möglichen Orientierungen eingebaut werden kann und damit ein Fehleinbau ausgeschlossen ist.
Ein Geberzylinder 1 nach Fig. 6 umfasst im Wesentlichen ein Gehäuse 2 sowie einen darin angeordneten Kolben 3. Der Kolben 3 ist mittels einer Kolbenstange 33 beispielsweise mit einem Bremspedal, einem Kupplungspedal oder einem beispielsweise elektrisch betriebenen Aktor mechanisch verschiebbar verbunden. Der Kolben 3 wirkt auf einen zylin- derförmigen Druckraum 8, der in Einbaulage des Geberzylinders 1 mit Hydrauliköl befüllt ist. An dem Druckraum 8 ist ein Hydraulikanschluss 34 angeordnet, der über eine nicht dargestellte Hydraulikleitung mit einem nicht dargestellten Nehmerzylinder, beispielsweise einer Fahrzeugkupplung oder einer Fahrzeugbremse, verbindbar ist. Das Gehäuse 2 umfasst unter anderem einen im Wesentlichen zylinderförmigen Schweißring 50, in dem der Kolben 3 gleitend gelagert ist. Die Abdichtung des Kolbens 3 erfolgt mittels einer Primärdichtung 9 und einer Sekundärdichtung 10. Zwischen der Primärdichtung 9 und der Sekundärdichtung 10 ist ein Ausgleichs- und Nachlauf räum angeordnet, der mit einer Ausgleichs- und Nachlaufbohrung 17 mit einem hier nicht dargestellten Ausgleichsbehälter verbunden ist.
Der Kolben 3 umfasst einen Kolbenkörper 5 sowie eine Kolbenbüchse 6. Der Kolbenkörper 5 besteht üblicherweise aus Kunststoff und kann beispielsweise mittels eines Spritzgußverfahrens hergestellt worden sein. Die Kolbenbüchse 6 besteht aus Metall, beispielsweise aus Stahlblech, Aluminium oder dergleichen, oder aus einem Kunststoff mit entsprechenden Oberflächen- und Dichtigkeitseigenschaften. Zum leichteren Verständnis wird im Folgenden mit dem Begriff „rückwärtig" der Bereich des Geberzylinders bezeichnet, in dem die Kolbenstange 33 an einem Kolben 3 angreift.
Mit „rückwärts" bzw. „rückwärtige Richtung" wird die in Fig. 6 durch den Pfeil 51 definierte
Richtung bezeichnet.
In Fig. 6 dargestellt ist die rückwärtige Ruhelage des Kolbens 3. Bei einer Betätigung des Geberzylinders 1 wird der Kolben 3 durch die Kolbenstange 33 entgegen der Pfeilrichtung 51 gedrückt. Die in Fig. 6 dargestellte Ruhelage des Kolbens 3 wird durch eine Halteklammer 52 bestimmt.
Fig. 7 verdeutlicht die Wirkungsweise der Halteklammer 52. Diese ist beispielsweise als etwa U-förmige Klammer ausgeführt und umgreift die Kolbenstange 33 beiderseits, so dass die Kolbenstange 33 frei zwischen den Schenkeln der Klammer bewegbar ist; begrenzt andererseits aber den rückwärtigen Weg des Kolbens 3, da dieser nicht durch die beiden Schenkel der Klammer hindurch geführt werden kann. Statt zwei Schenkeln einer Klammer ist hier beispielsweise ein einzelner Stift oder dergleichen verwendbar.
Die Dicke der Klammer in axialer Richtung des Kolbens 33 ist in Fig. 6 mit „d" bezeichnet. Das in axialer Richtung des Kolbens 3 gemessene Lichte Maß der Aufnahmebohrung 53 für die Halteklammer 52 ist in Fig. 6 mit „D" bezeichnet. Bei einer zylindrischen Aufnahmebohrung 53 entspricht das Maß D dem Bohrungsdurchmesser. Die Aufnahmebohrung 53 kann aber auch beispielsweise als Langlochbohrung oder dergleichen ausgeführt sein.
Durch Veränderung der Klammerdicke d bei konstanter Bohrungsweite D kann die Lage des rückwärtigen Anschlags für den Kolben 3 verändert werden. Die Halteklammer 52 ist dabei so auszulegen, dass diese z.B. durch eine radial aufgebrachte Federkraft in der Aufnahmebohrung 53 gehalten wird. Dies kann beispielsweise durch eine Vorspannung der Halteklammer 52 oder durch nachträgliches Umbiegen mindestens eines Schenkels der Halteklammer 52 erfolgen.
Fig. 8 zeigt eine gegenüber Fig. 6 veränderte Ausgestaltung eines Anschlages. Die Halteklammer 52 ist hier ersetzt durch einen Anschlagring 54, der in ein Innengewinde 55, welches in den rückwärtigen Bereich des Schweißringes 50 eingreift, eingeschraubt ist. Der Anschlagring 54 ist dazu mit einem Außengewinde 56, welches mit dem Innengewinde 55 korrespondiert, versehen. Um ein Verdrehen des Anschlagsringes 54 zu ermöglichen, kann dieser beispielsweise mit einem Schlüsselansatz, mit Flügeln oder nach Art einer
Kronenmutter oder dergleichen ausgebildet sein.
Durch Verdrehen des Anschlagringes 54 kann die rückwärtige Ruhelage des Kolbens 3 verändert werden. Damit wird auch gleichzeitig das Schnüffelspiel des Geberzylinders 1 verändert.
Statt eines Innen- und Außengewindes 54, 55 kann auch beispielsweise eine Art Bajo- nettverschluss oder dergleichen vorgesehen sein. Nach Einstellen des Schnüffelspiels kann eine Verdrehung des Anschlagringes 54 beispielsweise durch Verkleben, Verschweißen, hier z.B. Ultraschall-Schweißen, oder dergleichen, oder durch eine mechanische Beschädigung des Gewindeüberganges verhindert werden.
Um zu vermeiden, dass der Kolben 3 immer in der gleichen Orientierung in dem Gehäuse 2 bei Betätigung des Geberzylinders 1 bewegt wird, so dass immer wieder die gleichen Oberflächen in Kontakt kommen und insbesondere bei jedem Betätigungsvorgang die gleichen Oberflächenbereiche des Kolbens mit immer den gleichen Bereichen der Primärdichtung 9 kann die gesamte Vorrichtung so ausgestaltet sein, dass eine sporadische o- der mit jedem Betätigungshub sukzessive durchgeführte Teildrehung erfolgt. Der Kolben kann sich dabei langsam in eine Richtung oder oszillierend in beide Richtungen drehen. Die Verdrehung kann dabei über den gesamten Hub erfolgen oder nur während eines Teilhubes erfolgen. Um eine derartige Drehung zu bewirken, ist der Kolben gegenüber der Kolbenstange 33 drehbar zu lagern. Zur Durchführung der Drehung ist ein Moment auf den Kolben aufzubringen.
Das Moment kann z.B. durch eine Rückstellfeder 31 gemäß Fig. 4 oder 5, die sich am Kolben bzw. Gehäuse z.B. über einen Noppen oder ein Verzahnungsprofilrad einer Ratsche abstützt, aufgebracht werden. Die Feder wird auf diese Weise bei jeder Betätigung des Kolbens ein kleines Stück verdreht, so dass der Kolben bei jedem Betätigungshub eine andere Drehlage einnimmt. Alternativ kann diese Aufgabe durch eine Vorlastfeder in einem semi-hydraulischen Nehmerzylinder mit Abstützung zum Kolben bzw. Gehäuse, z.B. über Noppen oder Verzahnungsprofil einer Ratsche erfolgen.
Eine weitere Alternative ist die gezielte Verwirbelung des Betriebsmediums, beispielsweise eines Hydrauliköls, mit Abstützung. Dies kann z.B. durch einen Turbinenflügel am Kolben erfolgen.
Ebenso kann am Gehäuse bzw. Kolben oder dem Betätigungsmittel ein mechanischer Verdrehmechanismus, beispielsweise in Form einer Rampe oder dergleichen, vorgesehen sein.
Ebenso können gezielte Texturen an aufeinander gleitenden Oberflächen angebracht sein. Beispielsweise kann die Primärdichtung bzw. die Sekundärdichtung unsymmetrisch, d.h. nicht rotationssymmetrisch, ausgeführt sein, so dass sich eine schräg liegende Dichtlinie ergibt. Sind Schnüffelnuten in die Dichtung eingebracht, so können diese ebenfalls schräg liegend, d.h. von der axialen Richtung abweichend, angeordnet sein. Das gleiche gilt für im Gehäuse oder dem Kolben eingebrachte Schnüffelnuten. Diese können von der axialen Richtung abweichend leicht verdreht angeordnet sein. Durch diese Maßnahme wird durch das Gleiten des Kolbens im Zylinder bzw. durch das Strömen des Betriebsmediums ein Drehmoment auf den Kolben ausgeübt, so dass dieser bei Betätigung verdreht wird.
Fig. 9 zeigt ein erstes Gehäuseteil 110 eines Geberzylinders 1 in einer dreidimensionalen Darstellung. Das erste Gehäuseteil 110 umfasst einen Druckleitungsanschluss 111 zum Anschluss eines Leitungsstranges 100 sowie einen Gewindeflansch 112 zur Montage mit einem hier nicht dargestellten zweiten Gehäuseteil 113, das in Funktion und Aufbau etwa dem Schweißring 50 entspricht. Mit einem Montageflansch 114 kann der Geberzylinder 1 an einer nicht dargestellten Spritzwand eines Kraftfahrzeuges montiert werden. Zur Abdichtung des Fahrzeuginnenraumes gegenüber dem Motorraum bei montiertem Geberzylinder dient ein Dichtring 115. Die Montage erfolgt mittels Nasen 116, die in eine entsprechende Bohrung der Spritzwand eingeführt und nach Art eines Bajonettverschlusses festgelegt werden. Fig. 10 und Fig. 11 verdeutlichen die Gestaltung des Dichtringes 115. Fig. 10 zeigt den Dichtring 115 in einer räumlichen Darstellung; Fig. 11 als axialen Schnitt. Der Dichtring115 verfügt über eine umlaufende Dichtlippe 117, die die Dichtfunktion wahrnimmt. Auf beiden Seiten des Dichtringes 115 sind Zähne 118 angeordnet. Diese liegen im montierten Zustand jeweils an Anlageflächen des Geberzylinders bzw. der Spritzwand an. Die Zähne sind so angeordnet, dass sie die Reibkraft bei der Montage erniedrigen und bei der Demontage erhöhen. Die Dichtlippe 117 ist um einen Winkel α gegenüber der Mittellinie angestellt, sodass diese in axialer Richtung weicher wird und dadurch die Anzugsmomente reduziert werden.
Die mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsvorschläge ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Patentschutzes. Die Anmelderin behält sich vor, noch weitere, bisher nur in der Beschreibung und/oder Zeichnungen offenbarte Merkmalskombination zu beanspruchen.
In Unteransprüchen verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbstständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmalskombinationen der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.
Da die Gegenstände der Unteransprüche im Hinblick auf den Stand der Technik am Prioritätstag eigene und unabhängige Erfindungen bilden können, behält die Anmelderin sich vor, sie zum Gegenstand unabhängiger Ansprüche oder Teilungserklärungen zu machen. Sie können weiterhin auch selbstständige Erfindungen enthalten, die eine von den Gegenständen der vorhergehenden Unteransprüche unabhängige Gestaltung aufweisen.
Die Ausführungsbeispiele sind nicht als Einschränkung der Erfindung zu verstehen. Vielmehr sind im Rahmen der vorliegenden Offenbarung zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten, Elemente und Kombinationen und/oder Materialien, die zum Beispiel durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den in der allgemeinen Beschreibung und Ausführungsformen so- wie den Ansprüchen beschriebenen und in den Zeichnungen enthaltenen Merkmalen bzw.
Elementen oder Verfahrensschritten für den Fachmann im Hinblick auf die Lösung der Aufgabe entnehmbar sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschrittfolgen führen, auch soweit sie Herstell-, Prüf- und Arbeitsverfahren betreffen.

Claims

Patentansprüche
1. Hydraulisches System, insbesondere für Kraftfahrzeuge, umfassend einen Geberzylinder mit einem Gehäuse, einem in diesem axial verschiebbar angeordneten Kolben, der einen mit einer Hydraulikflüssigkeit gefüllten Druckraum begrenzt und bei Betätigung des Geberzylinders mittels einer auf den Kolben wirkenden Kolbenstange axial verschoben wird und dadurch die Hydraulikflüssigkeit mit Druck beaufschlagt wird und zumindest einem zwischen Gehäuse und Kolben angeordneten Dichtmittel, weiter umfassend einen Nehmerzylinder und eine diese verbindende Druckmediumsleitung, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtmittel an der dem Kolben zugewandten Seite über mindestens eine sich im Wesentlichen in axialer Richtung erstreckenden Nut verfügt.
2. Hydraulisches System nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Nut sich über einen Teil der Dichtungstiefe erstreckt
3. Hydraulisches System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Nut sich auf einem Dichtungsrücken bis zu einer wirksamen Dichtungskante erstreckt.
4. Hydraulisches System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Nute über den Umfang des Dichtmittels angeordnet sind.
5. Hydraulisches System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der dem Druckraum abgewandten Seite des Dichtmittels zwischen dem Gehäuse und dem Kolben eine Sekundärdichtung angeordnet ist und zwischen dem Dichtmittel und der Sekundärdichtung ein Ausgleichs- und Nachlaufraum angeordnet ist, der mit einer Ausgleichs- und Nach lauf bohrung verbunden ist.
6. Hydraulisches System nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , dadurch gekennzeichnet, dass in dem Druckraum eine auf den Kolben wirkende Rückstellfeder angeordnet ist.
7. Hydraulisches System nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellfeder an der dem Kolben zugewandten Seite über einen ersten Aufnahmebereich verfügt, der in einer korrespondierenden Kolbentasche des Kolbens radial festgelegt gelagert ist.
8. Hydraulisches System nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Aufnahmebereich einen geringeren Durchmesser als die Rückstellfeder aufweist.
9. Hydraulisches System nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellfeder an der dem Kolben abgewandten Seite über einen zweiten Aufnahmebereich verfügt, der in einer korrespondierenden Bohrung des Gehäuses radial festgelegt gelagert ist.
10. Hydraulisches System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Aufnahmebereich und der zweite Aufnahmebereich im Wesentlichen identische Maße aufweisen, so dass die Rückstellfeder in beliebiger Orientierung angeordnet sein kann.
11. Hydraulisches System nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben bezüglich seiner Ruhelage einstellbar ist.
12. Hydraulisches System nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Weg des Kolbens von einem Anschlagmittel rückwärts begrenzt wird und dass ein durch die Lage des Kolbens relativ zu dem Dichtmittel vorgegebenes Schnüffelspiel durch Verschieben des Anschlagmittels einstellbar ist.
13. Hydraulisches System nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Weg des Kolbens von einer Halteklammer rückwärts begrenzt wird und dass das Schnüffelspiel durch Wahl der Klammerdicke (d) der Halteklammer einstellbar ist.
14. Hydraulisches System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagmittel ein Anschlagring ist, der mittels einer Schraubverbindung in seiner Lage relativ zum Gehäuse verschiebbar ist.
15. Hydraulisches System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagmittel ein Anschlagring ist, der mittels einer Bajonettver- bundung in seiner Lage relativ zum Gehäuse verschiebbar ist.
16. Verfahren zum Kalibrieren eines hydraulischen Systems nach einem der Ansprüche 12 oder 13, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte a) Messung des Schnüffelspiels des Geberzylinders (1) b) Bestimmung der Klammerdicke (d), bei der ein vorgegebenes Schnüffelspiel erreicht wird c) Einbau einer Klammer mit einer Klammerdicke (d), die etwa der in Schritt b) bestimmten Klammerdicke (d) entspricht.
17. Verfahren zum Kalibrieren eines hydraulischen Systems nach einem der Ansprüche 14 oder 15 gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte a) Messung des Schnüffelspiels des Geberzylinders (1) b) Verschieben des Anschlages durch Verdrehen bis ein vorgegebenes Schnüffelspiel erreicht ist
18. Hydraulisches System nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben bei Betätigung des Geberzylinders gedreht wird.
19. Hydraulisches System nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehung bei jeder Betätigung erfolgt.
20. Hydraulisches System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehung nur bei einem Teil der Betätigungen erfolgt.
21. Hydraulisches System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehung sukzessive in eine Drehrichtung erfolgt.
22. Hydraulisches System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehung oszillierend erfolgt.
23. Hydraulisches System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehung über den gesamten Hub des Kolbens erfolgt.
24. Hydraulisches System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehung nur über einen Teil des Hubes des Kolbens erfolgt.
25. Hydraulisches System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zur Drehung erforderliche Moment bei Betätigung des Geberzylinders durch eine Rückstellfeder aufgebracht wird.
26. Hydraulisches System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Rückstellfeder über Noppen an dem Kolben oder einem Gehäuse abstützt.
27. Hydraulisches System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Rückstellfeder über eine Ratsche mit einem Verzahnungsprofil an dem Kolben oder einem Gehäuse abstützt.
28. Hydraulisches System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zur Drehung erforderliche Moment bei Betätigung des Geberzylinders durch eine Ratsche mit einem Verzahnungsprofil aufgebracht wird.
29. Hydraulisches System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zur Drehung erforderliche Moment bei Betätigung des Geberzylinders durch Texturen auf miteinander in gleitendem Kontakt stehenden Oberflächen aufgebracht wird.
30. Hydraulisches System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zur Drehung erforderliche Moment bei Betätigung des Geberzylin- ders durch unsymmetrisch über den Umfang angeordnete Dichtmittel aufgebracht wird.
31. Hydraulisches System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zur Drehung erforderliche Moment bei Betätigung des Geberzylinders durch Verwirbelung der Hydraulikflüssigkeit aufgebracht wird.
32. Hydraulisches System nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Verwirbelung durch einen an dem Kolben angeordneten Turbinenflügel erfolgt.
33. Hydraulisches System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige Nuten von der axialen Richtung abweichend angeordnet sind.
34. Hydraulisches System nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Geberzylinder an einer Spritzwand eines Kraftfahrzeuges festlegbar ist und mittels eines Dichtringes abgedichtet wird, wobei der Dichtring Zähne aufweist.
35. Hydraulisches System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähneso angeordnet sind, dass sie die Reibkraft bei der Montage erniedrigen und bei der Demontage erhöhen.
36. Hydraulisches System nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne auf beiden Seiten des Dichtringes angeordnet sind.
37. Hydraulisches System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieser eine Dichtlippe umfasst die um einen Winkel gegenüber der Mittellinie angestellt ist.
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