DE102005030732A1

DE102005030732A1 - Piston and cylinder unit for especially clutch operation in motor vehicle has effective pressure area of piston made variable through piston's axial travel

Info

Publication number: DE102005030732A1
Application number: DE102005030732A
Authority: DE
Inventors: Thomas Rammhofer
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2004-07-07
Filing date: 2005-07-01
Publication date: 2006-03-16

Abstract

The piston and cylinder unit has a hydraulic fluid filled pressure chamber (13) defined by a movable piston (3) and the housing (2) of the unit and constructed so that it seals a gap (17) between two surfaces extending axially to one another, and either the gap or the gap with the pressure surface of the piston defines the effective pressure area (AD). The effective pressure area is variable through the axial travel of the piston.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kolben-Zylindereinheit insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit der eine Kraftübertragung mit Hilfe einer variablen hydraulischen Übersetzung realisierbar ist.The Invention relates to a piston-cylinder unit, in particular for motor vehicles, with the one power transmission can be realized by means of a variable hydraulic ratio.

Im Allgemeinen ist eine hydraulische Kupplungsbetätigung für Kraftfahrzeuge mit einem Geberzylinder, der über ein Kupplungspedal betätigbar ist, verbunden. Dieser Geberzylinder ist an einen mit Hydraulikflüssigkeit gefüllten Ausgleichsbehälter angeschlossen. Da der Geberzylinder über eine Druckleitung mit einem Nehmerzylinder hydraulisch verbunden ist, wird der beim Niedertreten des Kupplungspedals im Geberzylinder erzeugte Druck über die Flüssigkeitssäule in der Druckleitung auf den Nehmerzylinder übertragen. Als Folge wird das Ausrücklager mit einer Betätigungskraft beaufschlagt, um über einen Ausrückmechanismus die Kupplungsdruckplatte von der Kupplungsmitnehmerscheibe und somit den Motor vom Getriebe des Kraftfahrzeuges zu trennen.in the Generally, a hydraulic clutch actuator for motor vehicles with a Master cylinder over a clutch pedal actuated is connected. This master cylinder is connected to one with hydraulic fluid filled surge tank connected. Since the master cylinder via a pressure line with a Slave cylinder is hydraulically connected, which is when depressing the clutch pedal in the master cylinder generated pressure on the Liquid column in the Transfer pressure line to the slave cylinder. As a result, that will Release bearing with an actuating force charged to over a release mechanism the clutch pressure plate from the Kupplungsmitnehmerscheibe and thus to separate the engine from the transmission of the motor vehicle.

Besonders bei drehmomentstarken Kraftfahrzeugen, bei denen die am Kupplungspedal aufzubringende Betätigungskraft, die zur Übertragung des höheren Drehmomentes notwendig ist, zu verringern, wird im Stand der Technik vorgeschlagen, zwischen Geberzylinder und Neh merzylinder in der hydraulischen Druckleitung einen pneumatischen Druckverstärker vorzusehen. Beispielhaft dafür ist die in der DE 195 09 356 C2 dargestellte Lösung, bei der ein hydraulisch versorgter Arbeitskolben mit einem pneumatisch beaufschlagten Servokolben gekoppelt ist. Dieser Servokolben wird von einem Steuerventil beaufschlagt. Außerdem ist ein Übersetzungskolben vorgesehen, der ein erstes Flächenverhältnis für eine erste Übersetzung zwischen dem hydraulischer über dem Geberzylinder eingesteuerten Druck und dem pneumatischen Druck bildet, während durch ein zweites Flächenverhältnis zwischen der Wirkfläche des Servokolbens und der Wirkfläche des Arbeitskolbens eine zweite Übersetzung geschaffen wird. Gemäß der DE 197 17 486 C2 wird ein pneumatischer Druckverstärker für hydraulische Anlagen beschrieben, der bei einfachem konstruktiven Aufbau des pneumatischen Druckverstärkers auch im Falle des Ausfalls der Druckluftversorgung eine adäquate Rückmeldung der am Nehmerzylinder der hydraulischen Anlagen herrschenden Kräfte an deren Geberzylinder gewährleistet. Dabei wird der Ansteuerdruckraum des pneumatischen Druckverstärkers ab einer Kraftbeaufschlagung von bestimmter Höhe vom hydraulischen Arbeitsraum des pneumatischen Druckverstärkers hydraulisch getrennt, so dass bei Ausfall der Druckluftversorgung der sowohl den hydraulischen Arbeitsraum als auch den Ansteuerdruckraum begrenzender Arbeitskolben durch Kraftbeaufschlagung des Ansteuerdruckraums verschiebbar ist, um im hyd raulischen Arbeitsraum einen vorbestimmten Druck zu erzeugen. Da dabei der im hydraulischen Arbeitsraum herrschende Druck, der für die am Nehmerzylinder wirkenden Kräfte repräsentativ ist, durch den Arbeitskolben des pneumatischen Druckverstärkers eine definierte Übersetzung erfährt, werden die am Nehmerzylinder wirkenden Kräfte adäquat an den mit dem Ansteuerdruckraum hydraulisch verbundenen Geberzylinder zurück gemeldet, so dass auch bei Ausfall der Druckluftversorgung eine Kraftbeaufschlagung des Nehmerzylinders über den Geberzylinder unter Zwischenschaltung des Arbeitskolbens des pneumatischen Druckverstärkers möglich ist.Particularly in high-torque motor vehicles, in which the applied to the clutch pedal actuating force, which is necessary for transmitting the higher torque to reduce, it is proposed in the prior art, merzylinder between master cylinder and Neh cylinder provide in the hydraulic pressure line, a pneumatic pressure booster. Exemplary of this is the in the DE 195 09 356 C2 shown solution in which a hydraulically powered working piston is coupled to a pneumatically actuated servo piston. This servo piston is acted upon by a control valve. In addition, a translation piston is provided which forms a first area ratio for a first ratio between the hydraulic pressure applied to the master cylinder and the pneumatic pressure, while a second ratio is provided by a second area ratio between the effective area of the servo piston and the effective area of the working piston. According to the DE 197 17 486 C2 a pneumatic pressure booster for hydraulic systems is described, which ensures a simple feedback of the forces prevailing on the slave cylinder of the hydraulic systems forces on the master cylinder with a simple construction of the pneumatic booster even in the event of failure of the compressed air supply. In this case, the Ansteuerdruckraum the pneumatic pressure booster is hydraulically separated from a force of certain height from the hydraulic working space of the pneumatic booster, so that in case of failure of the compressed air supply of both the hydraulic working space and the control pressure limiting working piston by applying force to the control pressure chamber is displaceable in the hyd raulischen Working space to produce a predetermined pressure. In this case, since the pressure prevailing in the hydraulic working chamber, which is representative of the forces acting on the slave cylinder, undergoes a defined translation by the working piston of the pneumatic booster, the forces acting on the slave cylinder are adequately reported back to the master cylinder hydraulically connected to the control pressure chamber, so that even in case of failure of the compressed air supply, a force application of the slave cylinder via the master cylinder with the interposition of the working piston of the pneumatic booster is possible.

Weiterhin ist es besonders wichtig, Druckverluste in der hydraulischen Strecke möglichst gering zu halten. Deshalb ist es besonders wichtig, bewegende Teile, wie beispielsweise den Kolben des Geberzylinders gegenüber seinem Gehäuse abzudichten. Dazu sind üblicherweise am Kolben anliegende Dichtungen vorgesehen. Hohe Drücke können zu Spaltextrusion führen und Dichtungsschäden zur Folge haben. Diese Dichtungsschäden führen letztendlich zu einem undichten Hydrauliksystem.Farther It is particularly important to pressure losses in the hydraulic range preferably to keep low. That's why it's especially important to have moving parts, such as the piston of the master cylinder opposite his casing seal. These are usually provided on the piston fitting seals. High pressures can lead to column extrusion to lead and seal damage have as a consequence. These seal damages eventually lead to a leaking hydraulic system.

Der Stand der Technik bietet zwar Lösungen für Druckverstärkungen in einer hydraulischen Strecke an, diese beinhalten jedoch immer zusätzliche pneumatische Elemente, die sich ungünstig auf den Bauraum und die Kosten auswirken.Of the Although prior art offers solutions for pressure boosting in a hydraulic route, but these always include additional pneumatic Elements that are unfavorable affect the installation space and the costs.

Daher ist es Aufgabe der Erfindung, mit Hilfe einer geringen Pedalkraft eine hohe Ausrückkraft zur Kupplungsbetätigung ohne pneumatische Kraftverstärkung zu realisieren.Therefore It is the object of the invention, with the help of a low pedal force a high release force for clutch operation without pneumatic power boost to realize.

Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Dabei wird eine Kolben-Zylindereinheit mit einem in einem Gehäuse verschiebbar angeordneten Kolben und zumindest einem zwischen Gehäuse und Kolben vorgesehenem Dichtmittel, das zusammen mit dem Kolben und dem Gehäuse einen mit Hydraulikflüssigkeit gefüllten Druckraum begrenzt und so ausgebildet ist, dass es mit mindestens einer Dichtfläche einen Spalt zwischen zwei axial zueinander verlaufenden Flächen abdichtet und entweder der abgedichtete Spalt oder der abgedichtete Spalt mit der Druckfläche des Kolbens die wirksame Druckfläche definiert, die über den axialen Weg des Kolbens veränderbar ist.The said object is achieved according to the invention with the features of the claim 1 solved. In this case, a piston-cylinder unit with a displaceable in a housing arranged piston and at least one between the housing and piston provided sealant, which together with the piston and the housing a with hydraulic fluid filled Pressure chamber limited and designed so that it with at least a sealing surface a gap between two axially mutually extending surfaces seals and either the sealed gap or the sealed gap with the printing surface Piston effective pressure surface defined that over changeable the axial travel of the piston is.

Durch diese Veränderung der Druckfläche des Kolbens in ihrer Größe wird eine feinfühlige Stufung des Kraftverlaufs bei gleich bleibendem Druck entlang des Kolbenweges in beispielsweise einem hydraulischem System erzielt.By this change in the pressure surface of the piston in size is a sensitive gradation of the force curve at a constant pressure along the piston stroke in example one achieved hydraulic system.

Dazu wird in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung eine Änderung des Spaltes mit Hilfe einer Formänderung im Druckbereich entweder der Oberfläche des Kolbens als bewegtem Bauteil oder einer mit der Oberfläche des Kolbens axial zu kontaktierenden Innenwand eines stehenden Bauteils hervorgerufen.To In an advantageous embodiment of the invention, a change of the gap by means of a change of shape in the pressure range, either the surface of the piston as a moving Component or one with the surface of the piston to be contacted axially Interior wall of a standing component caused.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Kontakt zwischen der Oberfläche des Kolbens und der ihn umgebenden Innenwand im Druckbereich über ein sich in axialer und radialer Richtung bewegbares Bauteil hergestellt wird, das die beiden Oberflächen gegeneinander abdichtet.A Further advantageous embodiment of the invention provides that the contact between the surface of the piston and the surrounding inner wall in the pressure range over a is manufactured in the axial and radial direction movable member, that the two surfaces seals against each other.

In vorteilhafter Weise ist die Dichtung als Lippendichtung ausgebildet und liegt mit ihrer dynamischen Dichtlippe an einer im Abstand zur Zylinderachse veränderlichen Oberfläche an.In Advantageously, the seal is designed as a lip seal and lies with its dynamic sealing lip at a distance from Change cylinder axis surface at.

Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass sich der Durchmesser des Kolbens in axialer Richtung kurvenförmig verjüngt und nach Erreichung eines Maximalwertes kurvenförmig den Ausgangsdurchmesser annimmt.A Another advantageous embodiment of the invention provides that the diameter of the piston tapers curved in the axial direction and after reaching a maximum value curved the initial diameter accepts.

Weiterhin ist von Vorteil, dass im Zylinder im Bereich des Druckraums eine radial in Richtung Zylinderachse kurvenförmige Verdickung vorgesehen ist.Farther is an advantage that in the cylinder in the pressure chamber a is provided radially in the direction of the cylinder axis curved thickening.

In vorteilhafter Weiterbildung wird die kurvenförmige Verdickung durch die Innenwand des Gehäuses gebildet.In Advantageous development is the curved thickening by the Inner wall of the housing educated.

In vorteilhafter Weise ist im Bereich des Druckraums eine Hülse vorgesehen, deren Innenwand eine radial in Richtung Zylinderachse kurvenförmige Verdickung aufweist.In Advantageously, a sleeve is provided in the region of the pressure chamber, the inner wall of a radially curved in the direction of the cylinder axis thickening having.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass eine in den Druckraum reichende, in axialer Richtung kurvenförmige Verdickung in einem Geberzylinder oder Nehmerzylinder vorgesehen ist.A Further advantageous embodiment of the invention provides that a reaching into the pressure chamber, curved in the axial direction thickening is provided in a master cylinder or slave cylinder.

Von Vorteil ist ebenfalls, dass der sich im Druckbereich in axialer Richtung kurvenförmig verjüngende Kolben in einem Geberzylinder angeordnet ist.From Another advantage is that in the pressure range in the axial Direction curved tapered Piston is arranged in a master cylinder.

In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind Geberzylinder und Nehmerzylinder hydraulisch miteinander verbunden und Teil eines Kupplungsbetätigungssysystems.In a further particularly advantageous embodiment of the invention master cylinder and slave cylinder are hydraulically connected and Part of a clutch actuation system.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.The Invention will be explained in more detail with reference to an embodiment.

Es zeigen:It demonstrate:

1a erfindungsgemäßer Kolben mit Dichtung in seiner ersten Endstellung 1a inventive piston with seal in its first end position

1b erfindungsgemäßer Kolben mit Dichtung in einer Zwischenstellung 1b inventive piston with seal in an intermediate position

1c erfindungsgemäßer Kolben mit Dichtung in seiner zweiten Endstellung 1c inventive piston with seal in its second end position

2 Nehmerzylinder mit erfindungsgemäßem Gehäuseflansch 2 Slave cylinder with inventive housing flange

3 Geberzylinder mit eingebrachter erfindungsgemäßer Hülse, wobei der Kolben in zwei verschiedenen Stellungen dargestellt ist. 3 Master cylinder with incorporated inventive sleeve, wherein the piston is shown in two different positions.

Die 1a bis 1c stellen den Bewegungsablauf eines in einem hydraulischen System ungeordneten Geberzylinders 1 dar, in dessen Gehäuse 2 ein Kolben 3 mit einer im Druckbereich von der zylindrischen Form abweichenden Kontur axial verschiebbar eingebracht ist. Ausgehend von der Betätigung eines Mechanismus, in den eine Kraft eingeleitet wird und sich der Kolben 3 in seiner ersten Endstellung befindet, bewegt sich dieser durch Kraftbeaufschlagung stufenlos über Zwischenstellungen in seine zweite Endstellung, die das Ausrücken beispielsweise einer Kupplung bewirkt. Die 1a und 1c verkörpern jeweils eine Stellung des Kolbens 3, nach der eine Richtungsumkehr des Kolbens 3 im Gehäuse 2 stattfindet. In der 1b ist eine zwischen diesen beiden Endstellungen eingenommene Zwischenstellung des Kolbens 3 dargestellt.The 1a to 1c represent the movement of a disordered in a hydraulic system master cylinder 1 in whose case 2 a piston 3 is introduced axially displaceable with a deviating in the pressure range of the cylindrical shape contour. Based on the operation of a mechanism in which a force is introduced and the piston 3 is in its first end position, this moves by applying force steplessly via intermediate positions in its second end position, which causes the disengagement, for example, a clutch. The 1a and 1c each represent a position of the piston 3 , after a direction reversal of the piston 3 in the case 2 takes place. In the 1b is an intermediate position of the piston between these two end positions 3 shown.

Die 1a zeigt einen in einem Gehäuse 2 eines Geberzylinders 1 axial verschiebbar angeordneten Kolben 3, der sich vor Betätigung des Kupplungspedals in seiner ersten Endstellung befindet. Zwischen Gehäuse 2 und Kolben 3 ist zur Abdichtung eine Dichtung 5 in Form einer Lippendichtung vorgesehen. Diese Art der Dichtung 5 mit ihren asymmetrisch angeordneten Dichtlippen 5a und 5b, zwischen denen eine V-förmig gestaltete Ausnehmung vorhanden ist, wird vorzugsweise eingesetzt, da sie auf Grund ihrer ausgeprägten Form mehrere Eigenschaften in sich vereint. So werden mit Hilfe der entsprechenden Dichtlippe 5a (statische Dichtlippe) oder 5b (dynamische Dichtlippe) zusätzlich zur Dichtwirkung unterschiedlich geforderte Freiheitsgrade realisiert.The 1a shows one in a housing 2 a master cylinder 1 axially displaceably arranged pistons 3 , which is in its first end position before actuation of the clutch pedal. Between housing 2 and pistons 3 is a seal for sealing 5 provided in the form of a lip seal. This kind of seal 5 with their asymmetrically arranged sealing lips 5a and 5b , between which a V-shaped recess is present, is preferably used because it combines several properties due to their pronounced shape. So be with the help of the appropriate sealing lip 5a (static sealing lip) or 5b (Dynamic sealing lip) realized in addition to the sealing effect differently required degrees of freedom.

Diese Lippendichtung 5 ist am Dichtungsträger 6 angeordnet und dichtet den Raum zwischen der Innenwand des Gehäuse 2 und der Oberfläche des Kolbens 3 ab. Mit ihrer statischen Dichtlippe 5a, d. h. diese Dichtlippe bewegt sich nicht relativ zum Gehäuse 2, liegt sie an der Innenwand des Gehäuses 2 und mit ihrer dynamischen, durch den Kolben bewegbaren Dichtlippe 5b, an der Oberfläche des Kolbens 3 an. Der Raum, der abgegrenzt wird von der Dichtung 5, dem Kolben 3 und dem Gehäuse 2, definiert den Druckraum 13. Der Abstand s₁ der Oberfläche des Kolbens 3 zur Innenwand des Gehäuses 2 ist so gewählt, dass ein Spalt 17 vorhanden bleibt, der von der dynamischen Dichtlippe 5b der Dichtung 5 abgedichtet werden muss. Mehrere an der Stirnfläche des Kolbens 3 in Umfangsrichtung angeordnete Schnüffelnuten 4 sorgen für einen Druckausgleich in der ersten Endstellung des Kolbens 3.This lip seal 5 is on the seal carrier 6 arranged and seals the space between the inner wall of the housing 2 and the surface of the piston 3 from. With its static sealing lip 5a ie this sealing lip does not move relative to the housing 2 , it lies against the inner wall of the housing 2 and with its dynamic, movable by the piston sealing lip 5b , on the surface of the piston 3 at. The space delimited from the seal 5 , the piston 3 and the housing 2 , defines the pressure chamber 13 , The distance s _{1 of} the surface of the piston 3 to the inner wall of the housing 2 is chosen so that a gap 17 remains that of the dynamic sealing lip 5b the seal 5 must be sealed. Several at the end face of the piston 3 arranged in the circumferential direction Schnüffelnuten 4 provide pressure equalization in the first end position of the piston 3 ,

In der in 1a dargestellten Stellung des Kolbens 3 ist der Druckraum 13 maximal mit Hydraulikflüssigkeit gefüllt. Der Kolben 3 ist im Druckbereich so ausgebildet, dass sich sein Durchmesser, ausgehend von einem Ausgangsdurchmesser, in axialer Richtung radial bis zu einem Tiefstpunkt verjüngt, um dann wieder ebenso in axialer Richtung auf den Ausgangsdurchmesser anzusteigen. In der gezeigten ersten Endstellung des Kolbens 3 liegt die Dichtung 5 mit ihrer Dichtlippe 5b am Ausgangsdurchmesser des Kolbens 3 an, in der die Breite s₁ des Spaltes 17 am geringsten ist.In the in 1a illustrated position of the piston 3 is the pressure room 13 filled to the maximum with hydraulic fluid. The piston 3 is formed in the pressure range such that its diameter, starting from an initial diameter, tapers radially in the axial direction to a trough, in order then to increase again in the axial direction to the starting diameter. In the illustrated first end position of the piston 3 lies the seal 5 with her sealing lip 5b at the exit diameter of the piston 3 on, in which the width s _{1 of} the gap 17 is lowest.

Die 1b zeigt die Stellung des Kolbens 3, der sich durch Kraftbeaufschlagung in Richtung Druckraum 13 bewegt hat. In dieser Stellung wird deutlich, wie die Dichtung 5 mit ihrer Dichtlippe 5b sich der Ausnehmung des Kolbens 3 anpassend, den Spalt 17 abdichtet, der an dieser Stelle, der engsten Einschnürung, die damit gleichzeitig die kleinste Druckfläche A_D des Kolbens 3 definiert, am größten ist.The 1b shows the position of the piston 3 , which is by applying force towards the pressure chamber 13 has moved. In this position it becomes clear how the seal 5 with her sealing lip 5b the recess of the piston 3 adapting, the gap 17 seals, at this point, the narrowest constriction, which at the same time the smallest pressure surface A _{D of} the piston 3 defined, is greatest.

In der 1c ist die zweite Endstellung des Kolbens 3 dargestellt, bei der die Dichtlippe 5b infolge der Zunahme des Durchmessers und damit der Druckfläche A_D des Kolbens 3 wieder in ihre Ausgangsstellung zurück bewegt wurde. In dieser Stellung des Kolbens 3 ist die die Hydraulikflüssigkeit aus dem Druckraumes 13 über den Druckmediumsanschluss 16 in eine Druckmediumsleitung abgegeben worden.In the 1c is the second end position of the piston 3 shown in which the sealing lip 5b due to the increase of the diameter and thus the pressure surface A _D of the piston 3 was moved back to its original position. In this position of the piston 3 is the hydraulic fluid from the pressure chamber 13 via the pressure medium connection 16 have been dispensed into a pressure medium line.

Aus der 2 ist ein Nehmerzylinder 7 ersichtlich, der in dieser Darstellung als Zentralausrücker ausgeführt ist und im Wesentlichen einen in einem Gehäuseflansch 12 axial verschiebbaren Ringkolben 14 enthält, an dem stirnseitig eine Lippendichtung als Dichtung 5 mit ihren Dichtlippen 5a und 5b angebracht ist. Dieser Ringkolben 14 liegt mit seiner statischen Dichtlippe 5a der Dichtung 5 an einer Führungshülse 11 und mit seiner dynamischen Dichtlippe 5b an der Verdickung des Gehäuseflansches 12 an. Diese ist im Druckbereich so ausgebildet, dass sie eine in axialer Richtung zunächst ansteigende und nach Erreichung eines Höchstpunktes absteigende Verdickung aufweist, die in den Druckraum 13 hineinragt. Die Dichtung 5 wird ebenfalls mit ihrer Dichtlippe 5b bei axialer Bewegung des Ringkolbens 14 entlang dieser vorgegebenen Kontur des Gehäuseflansches 12 bewegt.From the 2 is a slave cylinder 7 can be seen, which is executed in this illustration as Zentralausrücker and essentially one in a housing flange 12 axially displaceable ring piston 14 contains, on the front side a lip seal as a seal 5 with her sealing lips 5a and 5b is appropriate. This ring piston 14 lies with its static sealing lip 5a the seal 5 on a guide sleeve 11 and with its dynamic sealing lip 5b at the thickening of the housing flange 12 at. This is formed in the pressure range such that it has an initially increasing in the axial direction and after reaching a maximum point descending thickening, which in the pressure chamber 13 protrudes. The seal 5 will also with her sealing lip 5b during axial movement of the annular piston 14 along this predetermined contour of the housing flange 12 emotional.

Die 3 zeigt einen Geberzylinder 1, in dessen Gehäuse eine Hülse 11a eingefügt ist, deren Wanddicke in axiale Richtung, ausgehend von einer definierten Wandstärke, kurvenförmig zunimmt, bis sie eine maximale Dicke erreicht hat und danach auf die Ausgangswandstärke abfällt. Der Kolben 3 ist in dieser Figur in zwei Stellungen dargestellt.The 3 shows a master cylinder 1 , in whose housing a sleeve 11a is inserted, the wall thickness in the axial direction, starting from a defined wall thickness, increases in a curved manner until it has reached a maximum thickness and then drops to the output wall thickness. The piston 3 is shown in this figure in two positions.

Ebenso gut kann auch die besondere mit Hilfe der Hülse 11a realisierte Ausformung der Innenfläche im Druckbereich des Gehäuses 2 herstellungstechnisch entweder spanlos oder spanabhebend in das Gehäuse 2 eingebracht werden, so dass ein Adapter in Form einer Hülse 11a entfallen kann. Dies trifft umgekehrt auch für die 2 zu, in die gleichermaßen eine Hülse eingesetzt werden kann. Im Gegensatz zu den vorhergehenden Darstellungen zeigt diese Figur den Kolben 3 in bekannter Weise mit zylindrischer Form. Der zwischen der Oberfläche des Kolbens 3 und umgebender Innenwand vorhandene Spalt 17 wird mit der Dichtung 5 mit den Dichtlippen 5a und 5b einer endseitig in den Kolben 3 eingesetzten Lippendichtung 5 abgedichtet. Ausgehend von einer ersten Endstellung des Kolbens 3 bewegt sich diese nach Kraftbeaufschlagung von seiner ersten in seine zweite Endstellung, die in dieser Figur nicht dargestellt ist. Bei dieser axialen Bewegung wird die Dichtung 5 mit ihrer Dichtlippe 5b entlang der Kontur der Hülse 11a bewegt. Die Dichtlippe 5b passt sich dabei der Kontor der Hülse 11a an. Der 3 ist zu entnehmen, dass sich nach Kraftbeaufschlagung die über die Oberfläche des Kolbens 3 herausragende Dichtlippe 5b der Lippendichtung 5 der Kontur der Hülse 11a folgend, die V-förmige Ausnehmung zwischen den beiden Dichtlippen 5a und 5b immer kleiner wird, d. h., die dynamische Dichtlippe wird immer näher an die statische Dichtlippe 5a herangedrückt, bis der Abstand zwischen beiden Dichtlippen 5a und 5b bei der maximalen Dicke der Hülse 11a am geringsten. Die Breite s₁ des Spaltes 17 ist somit in dieser Stellung (linke Darstellung) ebenfalls am geringsten.Just as well can the special with the help of the sleeve 11a realized shaping of the inner surface in the pressure area of the housing 2 manufacturing technology either chipless or machined into the housing 2 be introduced, so that an adapter in the form of a sleeve 11a can be omitted. This applies vice versa for the 2 to, in the same a sleeve can be used. In contrast to the previous illustrations, this figure shows the piston 3 in a known manner with a cylindrical shape. The between the surface of the piston 3 and surrounding inner wall existing gap 17 comes with the seal 5 with the sealing lips 5a and 5b one end in the piston 3 used lip seal 5 sealed. Starting from a first end position of the piston 3 this moves after application of force from its first to its second end position, which is not shown in this figure. In this axial movement, the seal 5 with her sealing lip 5b along the contour of the sleeve 11a emotional. The sealing lip 5b while the Kontor the sleeve fits 11a at. Of the 3 It can be seen that after the application of force on the surface of the piston 3 outstanding sealing lip 5b the lip seal 5 the contour of the sleeve 11a following, the V-shaped recess between the two sealing lips 5a and 5b is getting smaller, ie, the dynamic sealing lip is getting closer to the static sealing lip 5a pressed down until the distance between both sealing lips 5a and 5b at the maximum thickness of the sleeve 11a least. The width s _{1 of} the gap 17 is therefore also lowest in this position (left illustration).

Die rechte Darstellung der 3 zeigt die zweite Endstellung des Kolbens 3, in der die Dichtlippe 5b der Dichtung 5 ihre maximalste Auslenkung hat und somit die maximalste Breite s₂ des Spaltes 17 abdichten muss.The right representation of the 3 shows the second end position of the piston 3 in which the sealing lip 5b the seal 5 its maximum deflection and thus the maximum width s _{2 of} the gap 17 must seal.

Mit Hilfe der in den Ausführungsbeispielen gemäß der 1 bis 3 dargestellten erfinderischen Lösung, die in einer hydraulischen Strecke am optimalsten im Geberzylinder und Nehmerzylinder realisiert ist, verändert sich durch die besondere Formgebung im Bereich des Druckraums mindestens eine der miteinander zu kontaktierenden Flächen bei der Bewegung des Kolbens 3 bzw. 14 stufenlos die hydraulische Übersetzung des hydraulischen Systems. Die Auslegung hinsichtlich Größe und Form der Wölbung bzw. Verdickung hat entsprechend der gewünschten Übersetzung zu erfolgen. Mit Hilfe dieser stufenlosen hydraulischen Übersetzung ist es möglich, dem Drop – Oft-Effekt aktiv entgegenzuwirken, d. h., auch nicht lineare Kennlinien, wie beispielsweise die einer Kupplung, zu kompensieren. Im Falle einer Kupplungsbetätigung wird durch diese Lösung die Pedalkraft am Ausrückkraftmaximum abgesenkt und am Ausrückkraftminimum angehoben. Das macht die Betätigung beispielsweise einer Kupplung besonders komfortabel. Versuche haben zudem gezeigt, dass die mit dieser Kolben-Zylindereinheit realisierte hydraulische stufenlose Übersetzung temperaturunabhängig funktioniert, was das Einsatzgebiet sehr vielfältig gestaltet.With the help of in the embodiments according to the 1 to 3 illustrated inventive solution, in a hydraulic route on is implemented optimally in the master cylinder and slave cylinder, changes due to the special shape in the region of the pressure chamber at least one of the surfaces to be contacted with each other during the movement of the piston 3 respectively. 14 infinitely variable hydraulic transmission of the hydraulic system. The interpretation of the size and shape of the curvature or thickening has to be made according to the desired translation. With the aid of this stepless hydraulic transmission, it is possible to actively counteract the drop-off effect, ie to compensate for non-linear characteristics, such as those of a clutch. In the case of a clutch operation, the pedal force is lowered at Ausrückkraftmaximum and raised at Ausrückkraftminimum by this solution. This makes the operation of a clutch, for example, particularly comfortable. Experiments have also shown that realized with this piston-cylinder unit hydraulic continuously variable transmission works independently of temperature, which makes the field very diverse.

Kolben 3 und Gehäuse 2, 12 können aus metallischem oder nichtmetallischem Material bestehen, wobei entweder beide aus gleichem oder aus einer Kombination unterschiedlicher Materialien hergestellt sein können. Weiterhin ist bei gleichem Material beider Bauteile eine Beschichtung der Oberfläche zumindest eines der Bauteile mit einem besonders gleitfähigem Material im Bereich der zu kontaktierenden Oberfläche oder im Bereich des Druckraums möglich.piston 3 and housing 2 . 12 may be made of metallic or non-metallic material, either of which may be made of the same or a combination of different materials. Furthermore, a coating of the surface of at least one of the components with a particularly lubricious material in the region of the surface to be contacted or in the region of the pressure chamber is possible with the same material of both components.

11: GeberzylinderMaster cylinder
22: Gehäuse/ZylindergehäuseHousing / cylinder housing
33: Kolbenpiston
44: SchnüffelnutSchnüffelnut
55: Dichtmittel/Dichtung (Lippendichtung)Sealant / seal (Lip seal)
5a5a: statische Lippestatic lip
5b5b: dynamische Lippedynamic lip
66: Dichtungsträgerseal carrier
77: Nehmerzylinderslave cylinder
88th
99: Antriebswelledrive shaft
1010: Getriebegehäusegearbox
1111: Führungshülseguide sleeve
11a11a: Hülseshell
1212: Gehäuseflanschhousing flange
1313: Druckraumpressure chamber
1414: Ringkolbenannular piston
1515: Stützflächesupport surface
1616: Anschluss an Druckmediumsleitungconnection on pressure medium line
1717: Spaltgap
1818: Zylinder-/KolbenachseCylinder / piston axis
s₁ s ₁: minimalste Spaltbreiteminimal gap width
s₂ s ₂: maximalste Spaltbreitemost maximum gap width
A_D A _D: wirksame Druckflächeeffective print area

Claims

Piston-cylinder unit with one in a housing ( 2 . 12 ) displaceably arranged piston ( 3 . 14 ) and at least one between housing ( 2 . 12 ) and pistons ( 3 . 14 ) provided sealant ( 5 ), which together with the piston ( 3 ) and the housing ( 2 . 12 ) a hydraulic fluid filled pressure chamber ( 13 ) is limited and formed so that it with at least one sealing surface a gap ( 17 ) between two axially extending surfaces seals and either the sealed gap ( 17 ) or the gap ( 17 ) with the pressure surface of the piston ( 3 ) defines the effective pressure surface A _D , characterized in that the effective pressure surface A _D over the axial travel of the piston ( 3 . 14 ,) is changeable.

Piston-cylinder unit according to claim 1, characterized in that the change of the gap ( 17 ) by a change in shape in the pressure region of either the surface of the piston ( 3 . 14 ) as a moving component or one with the surface of the piston ( 3 . 14 ) axially to be contacted inner wall of a stationary component.

Piston-cylinder unit according to claim 1, characterized in that the contact between the surface of the piston ( 3 . 14 ) And the surrounding inner wall in the pressure region via a movable member in the axial and radial direction is made, which seals the two surfaces against each other.

Piston-cylinder unit according to claim 1, characterized in that the seal ( 5 ) is designed as a lip seal and with its dynamic sealing lip ( 5b ) at a distance from the cylinder axis ( 18 ) is applied to a variable surface.

Piston-cylinder unit according to claim 1, characterized in that the diameter of the piston ( 3 . 14 ) tapers curved in the axial direction and, after reaching a maximum value, assumes the starting diameter in a curved manner.

Piston-cylinder unit according to claim 1, characterized in that in the housing ( 2 . 12 ) in the area of the pressure chamber ( 13 ) a radially in the direction of the cylinder axis ( 18 ) curved thickening is provided.

Piston-cylinder unit according to claim 5, characterized in that the curved thickening by the inner wall of the housing ( 2 . 12 ) is formed.

Piston-cylinder unit according to claims 1 and 5, characterized in that in the region of the pressure chamber ( 13 ) a sleeve ( 11a ) intended whose inner wall is a radially in the direction of the cylinder axis ( 18 ) has curved thickening.

Piston-cylinder unit according to claim 5, characterized in that one in the pressure chamber ( 13 ) reaching, in the axial direction curved thickening in a master cylinder ( 1 ) or slave cylinder ( 7 ) is provided.

Piston-cylinder unit according to claim 1, characterized in that in the pressure region in the axial direction of a curve-shaped tapering piston ( 3 . 14 ) in a master cylinder ( 1 ) and / or slave cylinder ( 7 ) is arranged.

Piston-cylinder unit according to claim 1, characterized in that the master cylinder ( 1 ) and slave cylinder ( 7 ) are hydraulically interconnected and part of a Kupplungsbetätigungssysystems.