设计用于减小磨损的带活塞的从动缸；操作装置；以及离合系统的制作方法

本发明涉及一种适用于机动车(例如轿车、卡车、公共汽车或其他商用车)离合操作装置的从动缸，所述从动缸带有一个壳体和一个以可移动方式容纳在所述壳体中的以及与所述壳体一起限定/包围一个流体技术压力腔的活塞，其中，所述活塞具有一个沿所述壳体套筒区域滑动引导的基体和一个安装在所述基体上的、对着环境密封所述压力腔的密封件。另外，本发明还涉及一种适用于机动车离合器的、带有所述从动缸的操作装置。本发明还涉及一种带有所述操作装置以及一个离合器的离合系统。

背景技术：

例如通过de102016219592a1已知此类从动缸。其中公布了一种适用于液压分离系统的、用于操作摩擦离合器的并且带有相应活塞的从动缸。

但已证实通过背景技术已知的实施方式具有如下缺点，即：在壳体与活塞之间使用从动缸会导致套筒区域的表面特征发生变化。这尤其归因于，工作时转动的离合器会将振动传递到从动缸的零件上，例如活塞和密封件上。所述振动通常会导致活塞轻微摆动，也就是说，会导致活塞相对于壳体的移动轴/纵向轴发生倾斜。因为活塞又支撑在壳体的导向区域内，所以在活塞移动时会导致磨损升高，并且长期情况下还会导致表面特征发生变化。如果例如至少一个构件(壳体或基体)是由纤维加强材料制造而成的，则还会增强这种效应。因为在磨损期间会露出相应的纤维；然后，活塞的密封件会在露出的纤维上滑过。密封件可能因此而损坏并最终报废。最终甚至可能导致从动缸完全报废。

技术实现要素：

因此，本发明的任务是消除通过背景技术已知的缺点以及尤其是提供一种具备其单个组件经优化磨损特征的从动缸，其中，同时将从动缸的结构保持尽量简单。

根据本发明，通过如下方案解决所述任务，即：基体在一个支撑于/滑动支承于套筒区域上的滑动区域以及一个容纳密封件的保持区域/固定区域之间的轴向方向上具有一个与套筒区域隔开的间隙区域。

通过间隙区域在基体上提供了一个卸荷槽。由此，基体以及密封件沿套筒区域活动片段的重叠情况与会相对于背景技术明显更少，或者二者会相互完全分离。由此，在套筒区域的另一个纵向片段内工作时，基体就会作为密封件进行活动。由此，密封件就会在套筒区域内具有其自己的、与基体隔开的活动片段。由此会明显降低密封件损坏的概率。进而会明显改进整个从动缸的运行可靠性。

在从属权利要求中要求了其他有利的实施方式，并且下文会详细说明。

相应地同样有利的是，间隙区域直接(沿活塞轴向方向)连接在保持区域上，使得基体在密封件的一个紧靠套筒区域的密封部位与滑动区域之间的轴向方向上与套筒区域连贯/完全隔开。由此会进一步降低密封件活动片段中套筒区域的磨损。

如果间隙区域所具备的长度可以使套筒区域的第一纵向片段/活动片段(工作时，密封件可以沿着该片段来回移动)被完全布置在套筒区域的第二纵向片段/活动片段(工作时，基体的滑动区域可以沿该片段来回移动)一旁(/轴向错开)，则还会进一步增强该效应。

如果间隙区域由一个沿径向方向引入的空隙(基体中)构成，则可以特别简单地进行制造。作为进一步优选，直接在基体的成型过程中在基体中设计凹槽或在后期借助单独的工艺步骤引入凹槽。

间隙区域/凹槽的长度最大为基体总长度的一半，由此在工作时确保了活塞的稳定引导。

已证实特别有利的是，凹槽具有最大为基体厚度(径向方向)70％、优选最大50％、进一步优选最大30％、特别优选最大20％的深度(径向延伸)。

在此，凹槽的深度至少为0.1mm，优选介于0.1mm与2.5mm之间，进一步优选介于0.4mm与2mm之间，特别优选介于0.8mm与1mm之间。

另外有利的是，套筒区域和/或基体由塑料材料构成。由此可以特别低成本地进行制造。

为了进一步提高强度，同样有利的是，这种塑料材料(套筒区域和/或基体)是一种纤维加强的，特别优选是一种玻纤加强的塑料材料。

密封件优选由一种弹性体构成。

另外，本发明还涉及一种适用于机动车离合器的、带有本发明所述符合至少一种上述实施方式的从动缸的操作装置。

本发明还涉及一种适用于机动车动力总成系统的、带有一个离合器以及所述操作装置的离合系统。

换句话说，本发明实施了一种带有卸荷槽(间隙区域/凹槽)的活塞，所述卸荷槽用于在出现摆动运动时减小磨损。因此，本发明在从动缸的活塞中设置了一个卸荷槽，以便沿进入从动缸壳体(壳体)的方向减小活动面区域(套筒区域/纵向片段)中活塞的外径，并由此在出现摆动运动时减小密封件、壳体、活塞和密封环支架(密封环固定架)上的磨损。

附图说明

下文将根据附图对本发明进行详细说明。

图1本发明所述符合有利实施方式的从动缸的纵向剖面图，其中可以清楚看到所述从动缸的原理结构，

图2图1所示从动缸活塞基体的纵向剖面图，以及

图3图1所示从动缸的两个纵向剖面图，其中，一方面相对于图1放弃了操作轴承以及活塞连接部位、波纹管以及操作轴承侧复位弹簧的展示，并且其中，在左侧部分示意图中可以看到处于收回位置的活塞以及在右侧部分示意图中可以看到处于伸出位置的活塞。

附图在本质上仅为示意性的，仅用于帮助理解本发明。相同的元件设有相同的附图标记。

附图标记说明

1从动缸2壳体3压力腔4活塞5套筒区域6基体7密封件8滑动区域9保持区域10间隙区域11第一密封部位12第一纵向片段13第二纵向片段14凹槽15第二密封部位16操作轴承17预紧弹簧18波纹管19纵向轴20通孔21外壁区域22密封圈固定架23密封组件24轴承内环25轴承外环26第一密封唇27第二密封唇28开口29移动行程30深度31总长度。

具体实施方式

在图1中可以清楚地看到本发明所述在其结构方面符合有利实施例的从动缸1。从动缸1被实施成一个流体技术的，即液压的从动缸1，但原则上也可以根据其他实施方式被设计成气动的从动缸。从动缸1是具有一个离合器(优选摩擦离合器形式)以及一个操作装置的离合系统的组成部分。从动缸1是操作装置的组成部分，并且在离合器工作时通常以可调整的方式作用于离合器。由此可以在其接合位置与分离位置之间调整离合器。从动缸1通常以流体技术与操作装置的主动缸进一步相连，其中，为保证概览性放弃了其所述主动缸的展示。

从动缸1被设计成同心的离合从动缸(csc/“同心从动缸”)。因此，从动缸1在整体上基本为环状设计。从动缸1具有一个完全穿过其本身的、中心的、沿纵向轴19延伸的通孔20。从动缸1以环状形式围绕纵向轴19延伸。相应地，从动缸1具有一个基本为环状设计的壳体2。在壳体2中以可移动的方式支承着一个被设计成环形活塞的活塞4。活塞4可以在伸出位置(如图1和图3右侧部分示意图所示)以及收回位置(如图3左侧部分示意图所示)之间移动，以分别获得离合器的接合或分离位置。

回到图1可以看到，壳体2与活塞4一起包围一个环状的流体技术压力腔3。压力腔3与主动缸以流体技术进一步相连，并且相应地可施加一个压力，以实现伸出位置。压力腔3由轴向(即沿纵向轴19)延伸的套筒区域5以及与该套筒区域5径向隔开布置的、同样沿纵向轴19/轴向延伸的外壁区域21之间的径向中间腔构成。套筒区域5沿轴向方向的延伸长度大于外壁区域21并且用于径向支撑/引导活塞4，参见下文详述。

活塞4本身具有一个基体6以及一个与该基体6相连的密封件7。密封件7为环状设计。为了在基体6侧容纳密封件7，基体6具有一个保持区域9(也被称为连接、固定或容纳区域)。保持区域9设计在基体6的一个(轴向)面向密封件7的末端区域上。在该实施方式中，密封件7设有一个密封圈固定架22。密封圈固定架22直接固定在保持区域9上。在密封圈固定架22一旁，密封件7具有一个实际的密封组件23(被设计成密封圈)，通过密封圈固定架22来支持其布置和对准。密封件7按如下方式设计，即：在工作时，在活塞4的收回与伸出位置之间的整个移动行程29内，都对着环境密封压力腔3。因此，密封件7对着壳体2的开口28(活塞4从该开口出来延伸向操作轴承16)密封压力腔3。

基体6通常以其(轴向)背离密封件7的末端区域以抗移动的方式与被设计成滚动轴承(球轴承)形式的操作轴承16耦合。在此，基体6沿轴向方向(间接)支撑在操作轴承16的轴承内环24上。操作轴承16的相对于轴承内环24滚动支承的轴承外环25与离合器的相应操作元件，例如碟形弹簧或压力罐，以可活动的方式耦合。

为了支撑活塞4，在操作轴承16与壳体2之间轴向安装着一个预紧弹簧17。预紧弹簧17径向布置在外壁区域21的外部。预紧弹簧17以螺旋压力弹簧的形式实现。预紧弹簧17按如下方式安装，即：它会在活塞4处于伸出位置时预紧操作轴承16并由此预紧活塞4。在预紧弹簧17外部径向方向上，又在操作轴承16与壳体2之间安装了一根波纹管18，以防止大量污物进入位于波纹管18内部径向方向上的组件，即预紧弹簧17及活塞4。

根据本发明，基体6在一个从外部径向滑动支撑在套筒区域5上的滑动区域8以及容纳密封件7的保持区域9之间沿轴向方向设计了一个(与套筒区域5隔开的)间隙区域10。所述间隙区域10也可以在图2中清楚看到。间隙区域10由基体6中的一个径向凹槽14构成。凹槽14构成了一个从径向内部延伸到基体6中的卸荷槽。间隙区域10沿轴向方向具有一个连续的/保持不变的深度30(径向延伸)。间隙区域10的设计长度小于基体6总长度31(轴向延伸)的一半。在该实施例中，间隙区域10的深度30介于0.8mm到1mm之间。因此，在从动缸1工作时，基体6与套筒区域5之间的滑动接触仅会出现在滑动区域8侧。

在间隙区域10上按如下方式轴向连接着密封件7，即：处于基体6滑动区域8以及密封件7一个紧靠套筒区域5的(第一)密封部位11之间的活塞4，与套筒区域5是连贯隔开的。第一密封部位11由密封件7/密封组件23的第一(环状)密封唇26构成。第一密封唇26从外部径向支撑在套筒区域5上。

间隙区域10的长度及密封件7的设计按如下方式与活塞4的收回与伸出位置之间的移动行程29相互配合，即：密封件7凭借其第一密封部位11在整个移动行程29(优选约8mm)内支撑在套筒区域5上的一个非滑动区域8(第二纵向片段13)的纵向片段12(第一纵向片段12)上(图3)。因此，密封件7并非沿套筒区域5的与滑动区域8相同的(第二)纵向片段13滑动，而是具有其自己的、与第二纵向片段13完全隔开的第一纵向片段12。因为基体6以及套筒区域5还有整个壳体2均由一种纤维加强的塑料材料构成并且在工作中出现特定磨损特征时会露出这种纤维加强塑料材料的相应纤维区域，因此要防止密封件7在该暴露区域上滑动。

在第一密封部位11外部径向方向上，密封件7/密封组件23通常具有另外一个由第二密封唇27构成的密封部位15。第二密封部位15紧靠在外壁区域21的径向内侧上。第二密封部位15沿轴向方向处于与第一密封部位11相同的高度上。密封件7/密封组件23由一种弹性体制成。

换句话说，本发明按如下方式选择活塞设计，即：确保活塞4在csc壳体2中的良好引导，同时还要在临界区域(密封件7的活动区域(第一纵向片段12))内确保活塞4与壳体2之间的更大间隙。为此会在现有活塞4中引入一个卸荷槽(凹槽14)，其深度约为0.8mm至1mm，并且具有密封件7活动区域12的长度。即使在活塞4剧烈摆动时，这种设计也能防止接触到壳体2，进而防止密封件7活动区域12内出现严重磨损。由此减小密封件7的磨损。优选实现一种全塑料csc1。