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Die Erfindung betrifft eine Kolben-Zylinder-Anordnung, welche insbesondere zur Betätigung einer Kupplung eines Fahrzeuges Anwendung findet, wobei diese wenigstens einen Nehmerzylinder in Form eines SSC (Semi Slave Cylinder) zur Betätigung aufweist. Derartige Kolben-Zylinder-Anordnungen in Form von hydraulischen Betätigungseinrichtungen werden in einer hydraulischen Strecke eingesetzt, die zusätzlich einen Geberzylinder, Hydraulikleitungen und eventuell weiteren Elemente wie Drosseln, Kribbelfilter und ähnliches enthalten. Der Geberzylinder wird entweder mittels eines Fußpedals oder einer motorischen Einrichtung betätigt, sobald der Wunsch besteht, die Kupplung zu schalten. Der SSC wird dann ebenfalls mittels Hydraulikfluid betätigt, wobei ein Kolben innerhalb des Zylinders des SSC bewegt wird und eine Kolbenstange ausfährt. Diese wirkt ihrerseits auf einen Hebel, drückt diesen und betätigt infolge dessen die Kupplung. Der SSC heißt Semi Slave Cylinder im Gegensatz zu einem CSC (Concentric Slave Cylinder), weil die Kupplungsbetätigung mittels eines Hebels mit weiterer Übersetzung erfolgt und nicht direkt auf eine Kupplung beziehungsweise ein Ausrücklager wirkt. Der SSC führt in der Regel bei seiner Betätigung eine Schwenkbewegung aus.
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Eine in
DE 196 50 734 A1 abgebildete Nehmereinrichtung ist für eine semihydraulische Kupplungsbetätigung vorgesehen. Die Nehmereinrichtung in Form des Semi Slave Cylinders (SSC) umfasst ein Gehäuse, in dem ein Kolben verschiebbar geführt ist, wobei der Kolben über eine Kolbenstange mit einem Ausrückhebel der Reibungskupplung zusammenwirkt. Es kann bei derartigen Lösungen aber vorkommen, dass bestehende Kupplungssysteme mit einem Nehmerzylinder in Form eines SSC an ein verändertes Getriebe angebaut werden müssen und dann Bauteile den erforderlichen Bauraum oder den Raum für eine Schwenkbewegung blockieren. Eine aufwändige Neukonstruktion des SSC mit seiner Anbindung wäre dann erforderlich.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Kolben-Zylinder-Anordnung in unter Verwendung wenigstens eines ersten SSC (Semi Slave Cylinder – semihydraulischer Nehmerzylinder) zur Betätigung einer Kupplung mittels eines Ausrückhebels/Hebels zu entwickeln, welche diese Nachteile vermeidet und kostengünstig herstellbar ist. Zusätzlich soll es bedarfsweise möglich sein, den Hebel, der die Kupplung betätigt, im push/pull-Betrieb zu beaufschlagen und dazu den Hebel mit einem zweiten SSC in Wirkverbindung zu bringen.
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Diese Aufgabe wird mit einer Kolben-Zylinder-Anordnung, insbesondere zur Betätigung einer Kupplung, wobei diese wenigstens einen Nehmerzylinder in Form eines SSC (Semi Slave Cylinder) zur Betätigung eines Ausrückhebels/Hebels zur Kupplungsbetätigung eines Getriebes aufweist und eine erste Schnittstelle zwischen dem SSC und dem Ausrückhebel angeordnet ist, erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die erste Schnittstelle mit einem ziehenden ersten SSC (pull type) und/oder einem drückenden zweiten SSC (push type) in Wirkverbindung bringbar ist.
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Bei einem ziehenden ersten SSC liegt der Zylinderkörper des ersten CSC zwischen dem zu betätigenden Hebel und der ausfahrenden Kolbenstange. Um die Kupplung bei ausfahrender Kolbenstange mittels des Hebels betätigen zu können, muss ein weiteres Verbindungselement vorgesehen sein, welches den Zylinderkörper übergreift. Dieses Verbindungselement kann beispielsweise rahmenartig ausgebildet sein, wobei die Kolbenstange des ersten SSC auf eine Rahmenseite drückt und damit seitliche Rahmenelemente und die der mittels der Kolbenstange gedrückten Seite gegenüberliegende Rahmenseite in die gleiche Richtung verschiebt. Mittels der ersten Schnittstelle zwischen dem Rahmen und dem Hebel erfolgt eine Zugbewegung des Hebels und damit eine Kupplungsbetätigung. Der ursprünglich als drückender erster SSC (push type) ausgelegte SSC wird zu einem ziehenden ersten SSC (pull type), da nun an dem Hebel gezogen wird.
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Die erste Schnittstelle ist alternativ oder zusätzlich ein in die Gegenrichtung wirkender drückender zweiter SSC (push type) mit seiner Kolbenstange anschließbar.
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Dazu weist der Hebel im Bereich der ersten Schnittstelle einen im Wesentlichen kugelförmigen Befestigungsbereich auf. Mit dem kugelförmigen Befestigungsbereich ist ein Befestigungselement verbindbar, mit welchem der auf den Hebel ziehend wirkende erste SSC und/oder der auf den Hebel drückend wirkende zweite SSC in Wirkverbindung bringbar ist/sind. Das Befestigungselement besteht bevorzugt aus Kunststoff, insbesondere POM (Polyoxymethylen) und weist eine Ausnehmung auf, die mit dem kugelförmigen Befestigungsbereich des Hebels korrespondiert und die somit im montierten Zustand den kugelförmigen Befestigungsbereich des Hebels zumindest teilweise umschließt. Weiterhin sind an dem Befestigungselement hakenförmige Clipelemente vorgesehen, die mit korrespondierenden Elementen des Endes des Verbindungselementes des ersten SSC verrasten, so dass eine sichere Verbindung des ersten SSC im Bereich der ersten Schnittstelle mit dem Hebel vorhanden ist. Da der zweite SSC als drückender SSC ausgebildet ist, kann dieser auch außen am Befestigungselement (vorzugsweise unter Vorspannung) anliegen, wobei durch eine nach außen weisende Erhebung des Befestigungselementes, welches in eine korrespondierende Vertiefung der Kolbenstange des zweiten SSC eingreift, ein zusätzlicher Formschluss zwischen diesen sicherstellt, dass eine zuverlässige Wirkverbindung zwischen Kolbenstange des zweiten SSC und kugelförmigen Befestigungsbereich des Hebels besteht.
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Das Verbindungselement des ersten SSC weist ein erstes Rahmenelement auf, an dem die zweite Schnittstelle zur Kolbenstange des ersten SSC angeordnet ist. Die Kolbenstange des ersten SSC schiebt entgegen der Federkraft der Vorlastfeder bei Druckbeaufschlagung des Druckraums im Gehäuse gegen das erste Rahmenelement. An das erste Rahmenelement schließen sich beidseitig ein zweites Rahmenelement und ein drittes Rahmenelement an. Das zweite und das dritte Rahmenelement führen außerhalb des Gehäuses in Richtung zu dessen Längsachse beidseitig entlang (im Wesentlichen zueinander parallel) und sind durch ein viertes Rahmenelement miteinander verbunden, welches im Wesentlichen parallel zum ersten Rahmenelement ausgerichtet ist.
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Das vierte Rahmenelement weist eine Wirkverbindung mit der ersten Schnittstelle zum Hebel auf, derart, dass bei einer nach außen gerichteten Bewegung der Kolbenstange durch Druckbeaufschlagung des Druckraumes die erste Schnittstelle eine Zugbewegung/ziehende Bewegung auf den Ausrückhebel überträgt. Eine drückende Bewegung auf die zweite Schnittstelle durch Druckbeaufschlagung des Verbindungselementes mittels der Kolbenstange wird somit in eine ziehende Bewegung auf die erste Schnittstelle des Hebels mittels des Verbindungselementes übertragen.
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Wenn es vorkommt, dass bestehende Kupplungssysteme mit einem ersten SSC an ein verändertes Getriebe angebaut werden muss, ist nun keine aufwändige Neukonstruktion des ersten SSC mit seiner Anbindung mehr erforderlich. Dadurch, dass der erste SSC an sich unverändert auf die bezüglich der Schwenkachse des Hebels gegenüberliegende Seite angeordnet ist liegt der Zylinderkörper (das Gehäuse) des ersten SSC zwischen dem zu betätigenden Hebel/Ausrückhebel der Kupplung und der ausfahrenden Kolbenstange des ersten SSC. Um die Kupplung betätigen zu können, wird erfindungsgemäß zwischen der Kolbenstange und dem Ausrückhebel das Verbindungselement vorgesehen, welches eine Betätigung des Ausrückhebels auch bei einer von dieser entfernten Kolbenstange gewährleistet.
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Der erste SSC (ziehend) kann in einem Bereich angeordnet werden, in dem keine Kollision mit anderen Bauteilen erfolgt. Die Anpassung an das Getriebe bzw. die Getriebeglocke zur Montage ist problemlos möglich. Weiterhin kann, wie bereits vorgenannt beschrieben, ein zweiter SSC (drückend) auf den Hebel/Ausrückhebel der Kupplung wirken, wodurch es möglich ist, eine aktive Anpresskrafterhöhung zu erzielen.
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Das kugelförmige Ende des Hebels im Bereich der ersten Schnittstelle wird beispielsweise durch einen Stift mit einem kugelförmigen Ende gebildet, der angeschweißt, angeschraubt oder anderweitig am Hebel befestigt wird. Dadurch wird die Verbindung mit der SSC-Schubstange (Verbindungselement) des ersten SSC und/oder der Schubstange (Kolbenstange) des zweiten SSC erleichtert und beschleunigt.
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Das neue Konzept besteht somit darin, dieselbe (erste) Schnittstelle sowohl für SSC-Schub- als auch für SSC-Zugstangen zu verwenden.
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Vorteile dieser erfindungsgemäßen Lösung sind:
- – Einfaches Herstellungsverfahren des Hebels mit der kugelförmigen Ausführung im Bereich der ersten Schnittstelle,
- – Einfache Montage der SSC auf dem Hebel in der Serienproduktion (schnelle Verbindung),
- – Die Schubstange kann mit der Gabel verbunden sein und dadurch während des Betriebs nicht losgelöst werden,
- – Es wird eine lärm-, reibungs- und abnutzungsfreien Verbindung im Bereich der ersten Schnittstelle zur Verfügung gestellt.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 die Seitenansicht eines bekannten SSC nach dem Stand der Technik,
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2 die Einzelheit A gemäß 1
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3 die dreidimensionale Ansicht eines bekannten SSC gem. 1 in Einbausituation,
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4 die Seitenansicht und
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5 die dreidimensionale Darstellung einer erfindungsgemäßen Anordnung mit einem auf den Hebel drückend wirkenden zweite SSC,
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6 die Seitenansicht und
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7 die dreidimensionale Darstellung einer erfindungsgemäßen Anordnung mit einem auf den Hebel ziehend wirkenden ersten SSC,
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8 den Teilschnitt im Bereich der ersten Schnittstelle,
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9 die dreidimensionale Ansicht eines ersten und zweiten SSC, die beide an der ersten Schnittstelle angebunden sind.
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1 zeigt in der Seitenansicht eines bekannten drückenden zweiten SSC 1.2 und 3 eine dreidimensionale Ansicht eines bekannten zweiten SSC 1.2 in Einbausituation in der üblichen Anordnung nach dem Stand der Technik. Dabei sind der SSC mit 1, das Getriebe mit 2 und die erste Schnittstelle 3.1 des Ausrückhebels H, an dem die Kolbenstange (hier nicht sichtbar) angreift, ersichtlich. Wird die in 1 und 3 nicht sichtbare Kolbenstange in Richtung des fett gezeichneten Pfeils betätigt, drückt diese gegen die Schnittstelle 3.1 des Ausrückhebels H und ist dazu in 1 auf der hier rechten Seite zur Schnittstelle 3.1. befestigt.
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Aus dem Teilschnitt in Form der Einzelheit A gemäß 2 ist ersichtlich, dass die zweite Kolbenstange 60.2 ein im wesentlichen kugelförmiges Ende 60.2’ aufweist, mit dem sie in einem kugelschalenförmigen Gehäuse 61 schwenkbar gelagert ist. Das Gehäuse 60.2’ ist an dem nach außen weisenden Ende des Hebels H im Bereich der Schnittstelle 3.1 befestigt, wobei der Hebel H in der Art eines Blechformteiles ausgebildet ist.
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In 4 ist in der Seitenansicht und in 5 in der dreidimensionalen Ansicht eine erfindungsgemäßer Anordnung dargestellt, bei weicher der Hebel H an im Bereich der ersten Schnittstelle 3.1 mit einer Kugel 4 versehen ist. Über der Kugel 4 sitzt ein Befestigungselement 6, welches eine der Kugel 4 angepasste Ausnehmung 6.1 aufweist und damit die Kugel 4 aufnimmt. Das Befestigungselement 6 weist hakenförmige Elemente 6.2 auf, mit welchen es in eine Ausnehmung 62 am Ende der zweiten Kolbenstange 60.2 eingeclipst wird.
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In den 6 und 7 sind eine Seitenansicht und eine dreidimensionale Ansicht eines am Hebel H ziehenden ersten SSC 1.1 dargestellt. Dadurch dass der Hebel H im Bereich der Schnittstelle 3.1 eine Kugel 4 aufweist, auf welche das Befestigungselement 6 montiert wurde, kann auf einfache Art und Weise auch der ziehende erste SSC 1.1 damit in Wirkverbindung gebracht werden.
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Im Unterschied zu 4 und 5 wurde der erste SSC in seiner gleichen Einbaurichtung, jedoch auf der anderen Seite der ersten Schnittstelle 3.1 des Ausrückhebels H befestigt. Um die erste Schnittstelle 3.1, in die ziehende Richtung (s. dicker Pfeil) betätigen zu können, wird zwischen der ersten Kolbenstange 60.1 (s. 6) und der ersten Schnittstelle 3.1 ein rahmenartiges Verbindungselement 5 vorgesehen. Der erste SSC 1.1 zieht den Ausrückhebel H, wobei die erste Schnittstelle 3.1 zwischen der Kolbenstange 60 und dem Hebel H derjenigen aus 4 und 5 entspricht. Das rahmenartige Verbindungselement 5 weist ein erstes Rahmenelement 5.1 auf, an dem die zweite Schnittstelle 3.2 mit der Kolbenstange 60 (s. 7) angeordnet ist. An die beiden Enden des ersten Rahmenelementes 5.1 schließen sich ein zweites Rahmenelement 5.2 und ein drittes Rahmenelement 5.3 (s. 7) an, die außerhalb des Gehäuses 10 in Richtung zu dessen Längsachse A entlangführen. Das zweite und das dritte Rahmenelement 5.2, 5.3 sind durch ein viertes Rahmenelement 5.4 verbunden, welches eine Wirkverbindung zur ersten Schnittstelle 3.1 des Ausrückhebels H aufweist. Dazu ist an dem vierten Rahmenelement 5.4 ein Vorsprung 7 ausgebildet, der eine Ausnehmung 63 aufweist, die im Wesentlichen der Ausnehmung 62 am Ende der zweiten Kolbenstange 60.2 entspricht und in welche das Verbindungselement 6 aufgenommen und mit seinen hakenförmigen Elementen 6.2 eingeclipst wird.
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8 zeigt den Teillängsschnitt durch das Befestigungselement 6 im Bereich der Kugel 4 des Hebels H. Auf der Kugel 4 sitzt das hülsenförmige Befestigungsteil 6, welches die Kugel 4 mit seiner Ausnehmung 6.1 aufnimmt. An dem Befestigungsteil 6 wird mittels dessen hakenförmiger Elementen 6.2 entweder das Ende der zweiten Kolbenstange 60.2 des drückenden zweiten SSC oder der Vorsprung 7 des Verbindungselementes 7 des ziehenden ersten SSC angeclipst, so dass das Befestigungsteil entweder in der Ausnehmung 62 in der zweiten Kolbenstange bzw. in der Ausnehmung 63 in dem Vorsprung 7 sitzt. Das Befestigungsteil besteht vorzugsweise aus Kunststoff, insbesondere aus POM (Polyoximethylen).
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Eine weitere Variante der erfindungsgemäßen Lösung zeigt 9. Dabei sind mit dem Ausrückhebel/Hebel H ein ziehender erster SSC 1.1 (gemäß 6 und 7) über dessen Verbindungselement 5 sowie dem den Vorsprung 7 und ein drückender zweiter SSC 1.2 über dessen zweite Kolbenstange 60.2 mit der ersten Schnittstelle 3.1 wirkverbunden. In diesem Beispiel ist der Vorsprung 7 an das Befestigungsteil 6 geclipst und die zweite Kolbenstange 60.2 des zweiten SSC 1.2 liegt formschlüssig außen am Vorsprung 7 des ersten SSC im Bereich der ersten Schnittstelle 3.1 an und bewirkt eine Erhöhung der Betätigungskraft.
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Der Ausrückhebel/Hebel H ist bei den dargestellten Ausführungsbeispielen in der Art eines gabelförmigen Blechformteiles ausgebildet. Die Kugel 4 bzw. ein äquivalenter kugelförmiger Bereich werden entweder durch Umformen angeformt, angeschweißt bzw. anderweitig daran befestigt.
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Der Druckraum, der Kolben und die Vorlastfeder des ersten und zweiten SSC sowie weitere nicht für die Erfindung relevante Bauteile wurden in den Ausführungsbeispielen nicht dargestellt.
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Bezugszeichenliste
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- 1.1
- erster SSC/ Nehmerzylinder
- 1.2
- zweiter SSC/Nehmerzylinder
- 2
- Getriebe
- 3.1
- erste Schnittstelle
- 3.2
- zweite Schnittstelle
- 4
- Kugel
- 5
- Verbindungselement
- 5.1
- erstes Rahmenelement
- 5.2
- zweites Rahmenelement
- 5.3
- drittes Rahmenelement
- 5.4
- viertes Rahmenelement
- 6
- Befestigungselement
- 6.1
- Ausnehmung
- 6.2
- hakenförmige Elemente
- 7
- Vorsprung
- 10
- Gehäuse
- 60.1
- erste Kolbenstange
- 60.2
- zweite Kolbenstange
- 60.2’
- kugelförmiges Ende
- 61
- kugelschalenförmiges Gehäuse
- 62
- Ausnehmung in der zweiten Kolbenstange 60.2
- 63
- Ausnehmung im Vorsprung 7 des Verbindungselementes 5
- A
- Längsachse
- H
- Ausrückhebel /Hebel
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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