DE102009004716A1

DE102009004716A1 - Geberzylinder

Info

Publication number: DE102009004716A1
Application number: DE102009004716A
Authority: DE
Inventors: Saulo Ribeiro
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2008-01-24
Filing date: 2009-01-15
Publication date: 2009-07-30

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Geberzylinder für Kupplungs- oder Bremssysteme eines Kraftfahrzeuges, mit einem Kolben, der mit einer Kolbenstange in Wirkverbindung steht und durch diese in einem Gehäuse axial verschiebbar ist, mit einem ersten Anschlag zur Begrenzung einer vorderen Position und des Herausziehens des Kolbens aus dem Gehäuse bei dessen Rückhubbewegung sowie mit einem zweiten Anschlag zur Begrenzung einer hinteren Position des Kolbens bei dessen Vorhubbewegung, wobei erfindungsgemäß der erste Anschlag und der zweite Anschlag an einem gehäuseseitig radial nach innen weisenden Anschlagbereich ausgebildet sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen Geberzylinder, insbesondere für Kupplungs- oder Bremssysteme eines Kraftfahrzeuges nach dem Oberbegriff des ersten Patentanspruchs.
Gattungsgemäße Geberzylinder weisen ein hohlzylindrisch gestaltetes Gehäuse auf, welches mit einem Zulaufanschluss und einem Druckanschluss verbunden ist und zur Aufnahme eines längsverschiebbaren Kolbens dient. Am Kolben wird üblicher Weise eine schwenkbar angelenkte Kolbenstange befestigt, die eine Verbindung zu einer Pedalvorrichtung herstellt.
Der Geberzylinder wird dabei über die Pedalvorrichtung, welches mit der Kolbenstange des Geberzylinders in Wirkverbindung steht, aktiviert. Ein im Geberzylinder erzeugter hydraulischer Druck wird über ein mit Hydraulikflüssigkeit befülltes Leitungssystem an einen Nehmerzylinder übertragen, welcher dort eine Verschiebung eines Arbeitskolbens bewirkt und damit z. B. einen Kupplungsausrücker betätigen kann. Der Kolbenweg sollte dabei begrenzt werden.
Dies erfolgt bei zahlreichen Lösungen z. B. DE 10 2006 058 193 A1 und DE 196 80 866 C1 durch einen Sicherungsring bzw. Zwischenring, der einen radial nach innen weisenden Anschlag bildet, der ein Herausziehen des Kolbens aus dem Gehäuse bei einer Rückhubbewegung des Kolbens vermeidet, wobei an dem der Kolbenstange gegenüberliegenden Ende des Kolbens ein entsprechender Anschlag vorhanden ist, der am Zwischenring anschlägt und dadurch die Rückhubbewegung des Kolbens begrenzt.
In DE 195 23 215 B4 wird die Ausbildung eines Kolbens für einen Geberzylinder beschrieben, der mit seinem der Kolbenstange gegenüberliegenden Ende an einem radial nach innen weisenden Anschlag einer im Gehäuse des Geberzylinders angeordneten Kolbenschafthülse anschlägt, wodurch die Vorhubbewegung des Kolbens begrenzt wird. An die Kolbenschafthülse schließt sich in Richtung zur Kolbenstange eine Führungshülse an, die an den her Kolbenschafthülse gegenüberliegenden Ende einen radial nach innen weisenden Absatz aufweist, der die Begrenzung für den Kolben bei dessen Rückhubbewegung bildet.
Diese Lösungen sind durch die Verwendung zusätzlicher Bauteile relativ aufwendig.
Es sind weiterhin Lösungen bekannt, die mittels Sensorsystemen Schaltpunkte des Kolbens erfassen oder die Kolbenposition. Die Sensorsysteme wirken meist mit einem Magneten zusammenwirken, der in der in der beweglichen Komponente angeordnet ist. Üblicherweise wird der Magnet dabei am Kolben befestigt, der mit der Kolbenstange gekoppelt ist und die bewegliche Komponente des Geberzylinders darstellt, während der Sensor an dem in Bezug zum Kolben feststehenden Zylindergehäuse angeordnet bzw. in dieses integriert ist.
Eine Vorrichtung zur Sensierung der axialen Stellung eines in einem Zylindergehäuse axial verschiebbar angeordneten Kolbens eines Geberzylinders beschreibt DE 203 15 735 U1 . Dabei ist außen am Gehäuse ein Sensor und am Kolben ein Ringmagnet angeordnet. Der Ringmagnet sitzt an dem der Kolbenstange abgewandten Ende des Kolbens und ist mittels einer Haltekappe, die durch den Ringmagneten greift, befestigt.
Auch in DE 203 08 810 U1 wird ein Kolben-Zylinder-Aggregat, insbesondere für ein hydraulisch betätigtes Kupplungs- oder Bremssystem mit einem Sensorsystem beschrieben, welches ebenfalls der Erkennung der Stellung des Kolbens in dem Zylinder dient. Dabei erfolgt die Anordnung des Permanentmagneten in Form eines Ringmagneten ebenfalls an der der Kolbenstange gegenüberliegenden Seite des Kolbens. Auch diese Lösungen sind aufwendig gestaltet.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfache und sichere Begrenzung des Kolbenweges zu entwickeln, die bedarfsweise zur Erzeugung eines elektrischen oder magnetischen Kontaktes einsetzbar ist, welche die Kolbenstellung signalisiert.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des ersten Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Der Geberzylinder für Kupplungs- oder Bremssysteme eines Kraftfahrzeuges weist einen Kolben auf, der mit einer Kolbenstange in Wirkverbindung steht und durch diese in einem Gehäuse axial verschiebbar ist, wobei erster Anschlag zur Begrenzung einer vorderen Position und des Herausziehen des Kolbens aus dem Gehäuse bei dessen Rückhubbewegung sowie einen zweiter Anschlag zur Begrenzung einer hinteren Position des Kolbens bei dessen Vorhubbewegung vorgesehen sind und erfindungsgemäß der erste Anschlag und der zweite Anschlag an einem gehäuseseitig radial nach innen weisenden Anschlagbereich ausgebildet sind.
In einer ersten Variante kann der Anschlagbereich am kolbenstangenseitigen Ende des Gehäuses angeordnet sein. In einer zweiten Variante wird der Kolben in einer gehäuseseitigen Kolbenschafthülse axial verschiebbar geführt und der Anschlagbereich ist am kolbenstangenseitigen Ende der Kolbenschafthülse ausgebildet.
Korrespondierend zu dem ersten und dem zweiten Anschlag sind an der Kolbenstange ein radial nach außen weisender dritter Anschlag und ein radial nach außen weisender vierter Anschlag ausgebildet, wobei der dritte Anschlag mit dem ersten Anschlag und der vierte Anschlag mit dem zweiten Anschlag zusammenwirkt.
Je nach Ausführung ist der Anschlagbereich an dem kolbenstangenseitigen Ende des Gehäuses oder an dem kolbenstangenseitigen Ende der Kolbenschafthülse bevorzugt angeformt.
Bei Ausbildung des Anschlagbereiches an dem kolbenstangenseitigen Ende des Gehäuses sind vorteilhafter Weise in dieses Schlitze eingebracht, die dessen radiales Aufweiten gewährleisten.
Ist der Anschlagbereich an dem kolbenstangenseitigen Ende der Kolbenschafthülse ausgebildet, so weist auch diese deren radiales Aufweiten gewährleistende Schlitze auf.
Insbesondere ist der radial nach außen weisende dritte Anschlag an dem Bereich der Kolbenstange ausgebildet, der sich an die kolbenseitige Befestigung der Kolbenstange anschießt und sich innerhalb des Gehäuses oder der Kolbenschafthülse befindet.
Der radial nach außen weisende vierte Anschlag ist entsprechend des geforderten Hubes vom dritten Anschlag beabstandet und außerhalb des Gehäuses oder der Kolbenschafthülse angeordnet.
Vorteilhafter Weise sind der dritte Anschlag und der vierte Anschlag an die Kolbenstange angeformt.
Durch die Schlitze ist gewährleistet, dass das kolbenseitige Ende der Kolbenstange mit dem dritten Anschlag durch das Ende des Zylinders oder der Kolbenschafthülse steckbar ist.
Es ist möglich, den ersten und zweiten Anschlag des Anschlagbereiches und/oder den dritten und vierten Anschlag der Kolbenstange mit Elementen zu versehen die die vordere Endposition und die hintere Endposition des Kolbens signalisieren.
Dazu können die Elemente als elektrische Kontakte ausgebildet oder magnetisch sein und mit einem entsprechenden Sensor bzw. einer Signalauswerteeinheit zusammenwirken.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und zugehöriger Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1: Längsschnitt eines Geberzylinders mit einem Kolben in vorderer Endposition,
2: Längsschnitt eines Geberzylinders mit einem Kolben in hinterer Endposition.
Die 1 und 2 zeigen den Längsschnitt eines Geberzylinders, welcher ein Gehäuse 1 am kolbenstangenseitigen Ende 1.1 einen Befestigungsflansch 1.2 aufweist: In dem Gehäuse 1 sitzt eine Kolbenschafthülse 5, in welcher der Kolben 2 axial beweglich geführt wird. Am Kolben 2 ist eine Kolbenstange 3 in einer Ausnehmung 2.3 mittels eines kugelsegmentförmigen Endes 3.1 schwenkbar angelenkt, die eine Verbindung zu einer nicht dargestellten Pedalvorrichtung herstellt. An dem kolbenstangenseitigen Ende 5.1 der Kolbenschafthülse 5 ist ein Anschlagbereich 4 ausgebildet, der einen ersten Anschlag A1 aufweist, der in Richtung zum Innenraum des Gehäuses 1 liegt und einen zweiten Anschlag A2, der außen liegt.
Nach dem kugelsegmentförmigen Ende 3.1 der Kolbenstange 3 ist ein radial nach außen weisender dritter Anschlag B1 an einem ersten durchmessererweiterten Bereich 3.2 der Kolbenstange 3 ausgebildet, der innerhalb des Gehäuses 1 liegt. In einem den Hub des Kolbens begrenzenden Abstand H vom dritten Anschlag B1 entfernt ist außerhalb des Gehäuses an der Kolbenstange 3 ein vierter Anschlag B2 an einem zweiten durchmessererweiterten Bereich 3.3 der Kolbenstange 3 in Richtung zum Kolben 2 ausgebildet.
Der dritte Anschlag B1 der Kolbenstange 3 schlägt in der in 1 dargestellten vorderen Endposition des Kolbens 2 an dem ersten Anschlag A1 des Anschlagbereiches 4 der Kolbenschafthülse 5 an.
Der vierte Anschlag B2 der Kolbenstange 3 schlägt in der in 2 dargestellten hinteren Endpositionen des Kolbens 2 an dem zweiten Anschlag A2 des Anschlagbereiches 4 der Kolbenschafthülse 5 an.
Der Kolben 2 ist dabei durch die Betätigung eines nicht dargestellten Pedals, welches auf die Kolbenstange 3 wirkt mittels der Kolbenstange 3 zwischen den beiden Endpositionen hin und her bewegbar.
Um das Einführen des kugelsegmentförmigen Endes 3.1 und der Durchmessererweiterung 3.2 der Kolbenstange 3 in die Kolbenschafthülse 5 zu gewährleisten, weist die Kolbenschafthülse 5 an ihren kolbenseitigen Ende 5.1 mehrere axial verlaufende Schlitze 50 auf, die ein radiales Aufspreizen deren Endes 5.1 gewährleisten.
In das Gehäuse 1 münden eine Nachlaufleitung 11 und ein Druckanschluss 12. Die Kolbenschafthülse 5 sitzt dabei in dem Gehäuse 1 zwischen der Einmündung der Nachlaufleitung 11 und dem Befestigungsflansch 1.2. An das in Richtung zur Nachlaufleitung 11 weisende Ende der Kolbenschafthülse 5 schließt sich eine dynamische Dichtung D1 an, die durch die Kolbenschafthülse 5 axial begrenzt wird. Die dynamische Dichtung D1 dichtet am Außendurchmesser eines ersten Bereiches 2.1 des Kolbens 2 und am Innendurchmesser des Gehäuses 1 ab. Die auf einem zweiten Bereich 2.2 des Kolbens 2 angeordnete statische Dichtung D2 dichtet ebenfalls am Innendurchmesser des Gehäuses 1 ab. Zwischen statischer und dynamischer Dichtung D1, D2 mündet die Nachlaufleitung 11 in das Gehäuse 1.
Durch die erfindungsgemäße Lösung ist es überraschen einfach möglich, durch einfaches Anformen von
Anschlägen am Gehäuse (nicht dargestellt) oder alternativ an der Kolbenschafthülse einerseits und
damit in Wirkverbindung stehenden Anschlägen an der Kolbenstange andererseits
entsprechende Wegbegrenzungen für den Kolben zu schaffen.
Gemäß nicht dargestellter Ausführungsbeispiele können die Anschläge in Verbindung mit entsprechenden Sensorsystemen zur Signalisierung der Kolbenstellung verwendet werden, wenn diese mit elektrischen Kontakten versehnen sind oder magnetische Elemente aufweisen.

1: Gehäuse
1.1: kolbenstangenseitiges Ende des Gehäuses 1
1.2: Flansch des Gehäuses 1
2: Kolben
2.1: Erster Bereich
2.2: Zweiter Bereich
2.3: Ausnehmung
3: Kolbenstange
3.1: kugelsegmentförmiges Endes der Kolbenstange
3.2: erste Durchmessererweiterung
3.3: zweite Durchmessererweiterung
4: Anschlagbereich
5: Kolbenschafthülse
5.1: kolbenstangenseitiges Ende der Kolbenschafthülse
50: Schlitze
11: Nachlaufleitung
12: Druckanschluss
A1: erster Anschlag
A2: zweiter Anschlag
B1: dritter Anschlag
B2: vierter Anschlag
D1: dynamische Dichtung
D2: statische Dichtung
H: Abstand zwischen B1 und B2/Hub

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

- DE 102006058193 A1 [0004]
- DE 19680866 C1 [0004]
- DE 19523215 B4 [0005]
- DE 20315735 U1 [0008]
- DE 20308810 U1 [0009]

Claims

Geberzylinder für Kupplungs- oder Bremssysteme eines Kraftfahrzeuges, mit einem Kolben (2), der mit einer Kolbenstange (3) in Wirkverbindung steht und durch diese in einem Gehäuse (1) axial verschiebbar ist, mit einem ersten Anschlag (A1) zur Begrenzung einer vorderen Position und des Herausziehen des Kolbens (2) aus dem Gehäuse (1) bei dessen Rückhubbewegung sowie mit einem zweiten Anschlag (A2) zur Begrenzung einer hinteren Position des Kolbens (2) bei dessen Vorhubbewegung, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Anschlag (A1) und der zweite Anschlag (A2) an einem gehäuseseitig radial nach innen weisenden Anschlagbereich (4) ausgebildet sind.
Geberzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlagbereich (4) am kolbenstangenseitigen Ende (1.1) des Gehäuses (1) angeordnet ist.
Geberzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, der dass der Kolben (2) in einer gehäuseseitigen Kolbenschafthülse (5) axial verschiebbar ist und das der Anschlagbereich (4) am kolbenstangenseitigen Ende (5.1) der Kolbenschafthülse (5) ausgebildet ist.
Geberzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass an der Kolbenstange (3) ein radial nach außen weisender dritter Anschlag (B1) und ein radial nach außen weisender vierter Anschlag (B2) ausgebildet sind, wobei der dritte Anschlag (B1) mit dem ersten Anschlag (A1) und der vierte Anschlag (B2) mit dem zweiten Anschlag (A2) zusammenwirkt.
Geberzylinder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlagbereich (4) an dem kolbenstangenseitigen Ende (1.1) des Gehäuses (1) oder an dem kolbenstangenseitigen Ende (5.1) der Kolbenschafthülse (5) angeformt ist.
Geberzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei Ausbildung des Anschlagbereiches (4) an dem kolbenstangenseitigen Ende (1.1) des Gehäuses (1) ein dessen radiales Aufweiten gewährleistende Schlitze angeordnet sind.
Geberzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei Ausbildung des Anschlagbereiches (4) an dem kolbenstangenseitigen Ende (5.1) der Kolbenschafthülse (5) ein deren radiales Aufweiten gewährleistende Schlitze (5 0) angeordnet sind.
Geberzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der radial nach außen weisende dritte Anschlag (B1) an dem Bereich der Kolbenstange (3) angeordnet ist, der sich an die kolbenseitige Befestigung der Kolbenstange (3) anschießt und sich innerhalb des Gehäuses (1) oder der Kolbenschafthülse (5) befindet.
Geberzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der radial nach außen weisende viere Anschlag (B2) entsprechend des geforderten Hubes (H) vom dritten Anschlag (B1) beabstandet und außerhalb des Gehäuses (1) oder der Kolbenschafthülse (5) angeordnet ist.
Geberzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Anschlag (B1) und der vierte Anschlag (B2) an die Kolbenstange (3) angeformt sind.
Geberzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Ende (1.1) des Zylinders (1) durch die Schlitze soweit aufspreizbar ist, dass das kolbenseitige Ende der Kolbenstange (3) mit dem dritten Anschlag (B1) durch dieses führbar ist.
Geberzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Ende (5.1) der Kolbenschafthülse (5) durch die Schlitze (50) soweit aufspreizbar ist, dass das kolbenseitige Ende der Kolbenstange (3) mit dem dritten Anschlag (B1) durch dieses führbar ist.
Geberzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschläge (A1, A2) und/oder die Anschläge (B1, B2) mit Elementen versehen sind, die signalisieren, dass der Kolben (2) sich in der vorderen Position oder in der hinteren Position befinden.
Geberzylinder nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Elemente als elektrische Kontakte ausgebildet sind.
Geberzylinder nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Elemente magnetisch sind.