DE102015219621A1 - Piston-cylinder unit - Google Patents

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    • 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
    • F16D25/082—Fluid-actuated clutches with fluid-actuated member not rotating with a clutching member the line of action of the fluid-actuated members co-inciding with the axis of rotation
    • F16D25/083—Actuators therefor

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kolben-Zylinder-Einheit, insbesondere ein Nehmerzylinder, mit einem konzentrisch um eine Getriebeeingangswelle angeordneten Gehäuse (12), welches eine radiale äußere Zylinderwand (13) und eine radiale innere Zylinderwand (14) aufweist, zwischen denen ein durch ein Druckmittel (6) beaufschlagbarer und mit einem Ausrücklager (17) in einer Wirkverbindung stehender ringförmiger Kolben (5) axial beweglich angeordnet ist, wobei ein Hub des Kolbens (5) in Richtung Ausrücklager (17) durch ein Anschlagelement (16) begrenzt ist, welches an der inneren Zylinderwand (14) positioniert ist. Bei einer Kolben-Zylinder-Einheit, die kostengünstig herzustellen ist, ist das aus einem Metall gebildete Anschlagelement (16) über eine Kragenfügeverbindung mit der aus Kunststoff bestehenden inneren Zylinderwand (14) des Gehäuses (12) verbunden.The invention relates to a piston-cylinder unit, in particular a slave cylinder, with a concentrically arranged around a transmission input shaft housing (12) having a radial outer cylinder wall (13) and a radial inner cylinder wall (14), between which by a pressure medium (6) can be acted upon and with a release bearing (17) operatively connected annular piston (5) is arranged axially movable, wherein a stroke of the piston (5) in the direction release bearing (17) by a stop element (16) is limited, which the inner cylinder wall (14) is positioned. In a piston-cylinder unit, which is inexpensive to manufacture, the stop element (16) formed from a metal is connected via a collar-joint connection with the plastic inner cylinder wall (14) of the housing (12).

Description

Die Erfindung betrifft eine Kolben-Zylinder-Einheit, insbesondere einen Nehmerzylinder eines Ausrücksystems, mit einem konzentrisch um eine Getriebeeingangswelle angeordneten Gehäuse, welches eine radial äußere Zylinderwand und eine radial innere Zylinderwand aufweist, zwischen denen ein durch ein Druckmittel beaufschlagbarer und mit einem Ausrücklager in einer Wirkverbindung stehender ringförmiger Kolben axial beweglich angeordnet ist, wobei ein Hub des Kolbens in Richtung Ausrücklager durch ein Anschlagelement begrenzt ist, welches an der inneren Zylinderwand positioniert ist.The invention relates to a piston-cylinder unit, in particular a slave cylinder of a release system, with a concentrically arranged around a transmission input shaft housing having a radially outer cylinder wall and a radially inner cylinder wall, between which acted upon by a pressure medium and with a release bearing in a Actual connection standing annular piston is arranged axially movable, wherein a stroke of the piston is limited in the direction release bearing by a stop element which is positioned on the inner cylinder wall.

Gattungsgemäße konzentrische Nehmerzylinder („Concentric Slave Cylinder“ – CSC) oder Zentralausrücker werden bei hydraulischen Kupplungssystemen in der Funktionskette zwischen Kupplungspedal und Kupplung eingesetzt. Sie weisen ein als Ringzylinder ausgebildetes Gehäuse auf, das um eine Kupplungs- bzw. Getriebeeingangswelle angeordnet ist. In dem Gehäuse ist ein Ringkolben in axialer Richtung verschiebbar angeordnet, der mit dem Ausrücklager der Kupplung in einer Wirkverbindung steht. Das Gehäuse wird dabei aus zwei konzentrisch zueinander angeordneten Zylinderwandungen gebildet, zwischen denen ein ringförmiger Druckraum ausgebildet ist. Die innere Zylinderwandung begrenzt den Druckraum dabei nach innen. Bei Beaufschlagung des Kolbens mit einer hydraulischen Flüssigkeit wird dieser entlang der inneren Zylinderwandung in Richtung der Kupplung verschoben, wodurch ein Ausrücklager die Kupplung betätigt.Generic Concentric Slave Cylinders (CSC) or Zentralausrücker be used in hydraulic clutch systems in the functional chain between clutch pedal and clutch. They have a housing designed as a ring cylinder, which is arranged around a clutch or transmission input shaft. In the housing, an annular piston is slidably disposed in the axial direction, which is in operative connection with the release bearing of the clutch. The housing is formed from two concentrically arranged cylinder walls, between which an annular pressure chamber is formed. The inner cylinder wall delimits the pressure chamber to the inside. When the piston is acted upon by a hydraulic fluid, it is displaced along the inner cylinder wall in the direction of the clutch, as a result of which a release bearing actuates the clutch.

Bei diesem Vorgang muss gewährleistet sein, dass während des Betriebes der Kolben-Zylinder-Einheit der Kolben nicht über eine angegebene maximale Extension hinausfahren kann. Ein derartiges Überfahren des Kolbens kann beispielsweise aufgrund von Temperaturschwankungen bzw. Volumenausdehnungen des Hydraulikmittels geschehen.During this procedure, it must be ensured that during operation of the piston-cylinder unit, the piston can not extend beyond a specified maximum extension. Such overrunning of the piston can be done for example due to temperature fluctuations or volume expansions of the hydraulic fluid.

Aus der WO 2014/032665 A1 ist eine Kolben-Zylinder-Anordnung bekannt, bei welcher ein Anschlag, der dem Ausrücklager zugewandt ist, als Schraubverbindung ausgebildet ist. Die Schraubverbindung besteht dabei aus einem an der inneren Innenwand des Gehäuses ausgebildeten Gewinde, auf welches eine Anschlagmutter aufgeschraubt ist. Eine solche technische Lösung ist relativ teuer, da das an der inneren Innenwand angebrachte Gewinde kein Standardgewinde ist. Es wird in einer Einzelfertigung hergestellt, welche eine kostenintensive Entformung des Gewindes in einem Spritzgusswerkzeug beinhaltet, da der dafür benötigte Formkern aufwändig entspindelt werden muss. Dabei ergeben sich hohe Fertigungstoleranzen sowie lange Montagezeiten.From the WO 2014/032665 A1 a piston-cylinder arrangement is known in which a stop which faces the release bearing, is designed as a screw connection. The screw connection consists of a formed on the inner inner wall of the housing thread on which a stop nut is screwed. Such a technical solution is relatively expensive, since the thread attached to the inner inner wall is not a standard thread. It is produced in one-off production, which involves a cost-intensive demoulding of the thread in an injection molding tool, since the mold core required for this purpose has to be laboriously decoupled. This results in high manufacturing tolerances and long assembly times.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kolben-Zylinder-Einheit anzugeben, die bei einem einfachen konstruktiven und fertigungstechnischen Aufbau eine zuverlässige Kolbenhubbegrenzung gewährleistet. The invention has for its object to provide a piston-cylinder unit, which ensures a reliable Kolbenhubbegrenzung with a simple constructive and technical construction.

Erfindungsgemäß ist die Aufgabe dadurch gelöst, dass das aus einem Metall gebildete Anschlagelement über eine Kragenfügeverbindung mit der aus Kunststoff bestehenden inneren Zylinderwand des Gehäuses verbunden ist. Dies hat den Vorteil, dass mittels eines einfachen Fügevorganges der Kunststoff und das Metall zu einem Hybridbauteil verbunden werden. Dadurch werden Werkzeugkosten reduziert und ein einfaches Design der verbauten Komponenten ermöglicht. According to the invention the object is achieved in that the stop element formed from a metal is connected via a collar joining with the existing plastic inner cylinder wall of the housing. This has the advantage that the plastic and the metal are connected to form a hybrid component by means of a simple joining process. This reduces tool costs and enables a simple design of the installed components.

Vorteilhafterweise weist das sich radial erstreckende Anschlagelement parallel zur inneren Zylinderwand einen sich ausdehnenden Arm aus, an welchem ein Kragen ausgebildet ist. Dieser Kragen stellt dabei eine Art Widerhaken dar, an welchem sich der Kunststoff der inneren Zylinderwand verfängt, so dass eine stabile Verbindung gegeben ist, die auch während des Betriebes der Kolben-Zylinder-Einheit zuverlässig beibehalten wird.Advantageously, the radially extending stop element parallel to the inner cylinder wall of an expanding arm, on which a collar is formed. This collar is doing a kind of barb, which catches the plastic of the inner cylinder wall, so that a stable connection is given, which is reliably maintained even during operation of the piston-cylinder unit.

In einer Ausgestaltung erstreckt sich von einer Stirnfläche der inneren Zylinderwandung ausgehend eine Nut zur Aufnahme des Anschlagelementes. Durch diese Nut wird die Einpresskraft, mit welcher das Anschlagelement in der inneren Zylinderwand befestigt wird, reduziert. In one embodiment, starting from an end face of the inner cylinder wall, a groove for receiving the stop element extends. Through this groove, the press-in force with which the stop element is mounted in the inner cylinder wall is reduced.

Eine Weiterbildung der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Kolben-Zylinder-Einheit, bei welchem ein Anschlagelement zur Begrenzung eines Hubs eines axial beweglich gelagerten Kolbens auf einer Stirnseite einer radial inneren Zylinderwand eines Gehäuses befestigt wird. Bei einem Verfahren, bei welchem der konstruktive Aufwand zur Befestigung des Anschlagelementes an der inneren Zylinderwand reduziert wird, wird mit einem Stempel in das aus einem Metall bestehende Anschlagelement ein Kragen eingedrückt, und in einem Fügevorgang das den Kragen tragende Anschlagelement in die Stirnseite der aus Kunststoff bestehenden inneren Zylinderwand eingedrückt. Durch diese Vorgehensweise reduzieren sich die Herstellungskosten insbesondere die Werkzeugkosten bei dem Verbindungsvorgang. A development of the invention relates to a method for producing a piston-cylinder unit, in which a stop element for limiting a stroke of an axially movably mounted piston is fastened on an end face of a radially inner cylinder wall of a housing. In a method in which the design effort for attachment of the stop element is reduced to the inner cylinder wall, a collar is pressed with a punch in the stop element consisting of a metal, and in a joining process, the collar-carrying stop element in the end face of plastic existing inner cylinder wall is pressed. As a result of this procedure, the production costs, in particular the tool costs, are reduced in the connection process.

Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon soll anhand der in der Zeichnung dargestellten Figuren näher erläutert werden. The invention allows numerous embodiments. One of them will be explained in more detail with reference to the figures shown in the drawing.

Es zeigen:Show it:

1 eine Prinzipdarstellung eines Kupplungsbetätigungssystems, 1 a schematic diagram of a clutch actuation system,

2 ein Ausführungsbeispiel des Nehmerzylinders des Kupplungsbetätigungssystems nach 1, 2 an embodiment of the slave cylinder of the clutch actuating system according to 1 .

Gleiche Merkmale sind mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.Identical features are identified by the same reference numerals.

In 1 ist schematisch der Aufbau eines hydraulisch betätigten Kupplungsbetätigungssystems 1 dargestellt. Eine Betätigungseinrichtung 2 wirkt auf der Geberseite 3 auf einen Geberzylinder 4. Dabei wird ein Kolben 5 des Geberzylinders 4 entlang eines Aktorweges nach rechts verfahren, wodurch sich das Volumen der im Geberzylinder enthaltenen Hydraulikflüssigkeit 6 verändert, wodurch ein Druck p in dem Geberzylinder 4 aufgebaut wird, der durch die Hydraulikflüssigkeit 6 über eine Hydraulikleitung 7 zur Nehmerseite 8 des Kupplungsbetätigungssystems 1 übertragen wird. In 1 schematically is the structure of a hydraulically actuated clutch actuation system 1 shown. An actuating device 2 acts on the donor side 3 on a master cylinder 4 , This is a piston 5 of the master cylinder 4 along a Aktorweges move to the right, which increases the volume of hydraulic fluid contained in the master cylinder 6 changed, creating a pressure p in the master cylinder 4 is built by the hydraulic fluid 6 via a hydraulic line 7 to the recipient side 8th the clutch actuation system 1 is transmitted.

Die Hydraulikleitung 7 ist an einem Nehmerzylinder 9 angeschlossen, der ein Ausrücksystem darstellt und an der Nehmerseite 8 des Kupplungsbetätigungssystems 1 ausgebildet ist. Auf der Nehmerseite 8 verursacht der Druck p der Hydraulikflüssigkeit 6 in dem Nehmerzylinder 9 eine Wegänderung, die auf eine Kupplung 10 übertragen wird, um diese zu betätigen. Der Kolben 11 des Nehmerzylinders 9 ist dabei in einem als doppelwandiger Zylinder ausgebildeten Gehäuse 12 beweglich gelagert. Das Gehäuse 12 weist dabei eine äußere Zylinderwand 13 sowie eine innere Zylinderwand 14 auf, welche einen Druckraum 15 umschließen. Der Kolben 11 des Nehmerzylinders 9 wird in dem Druckraum 15 bewegt, wenn der Druck p auf den Nehmerzylinder 9 wirkt. Dabei wird ein Ausrücklager 17, welches über Federn mit der Kupplung 10 in Wirkverbindung steht, zur Betätigung der Kupplung 10 bewegt.The hydraulic line 7 is on a slave cylinder 9 connected, which represents a release system and on the slave side 8th the clutch actuation system 1 is trained. On the taker side 8th causes the pressure p of the hydraulic fluid 6 in the slave cylinder 9 a change of direction on a clutch 10 is transmitted to operate this. The piston 11 the slave cylinder 9 is in a designed as a double-walled cylinder housing 12 movably mounted. The housing 12 has an outer cylinder wall 13 and an inner cylinder wall 14 on which a pressure room 15 enclose. The piston 11 the slave cylinder 9 is in the pressure room 15 moves when the pressure p on the slave cylinder 9 acts. This is a release bearing 17 which has springs with the clutch 10 is in operative connection, for actuating the clutch 10 emotional.

In 2 ist ein Schnitt durch den Nehmerzylinder 9 dargestellt, wobei das Gehäuse 12 den Druckraum 15 zwischen der inneren und der äußeren Zylinderwand 13, 14 umschließt. Auf der Stirnseite der inneren Zylinderwand 14 ist ein Anschlagelement 16 aufgesetzt, welches die Innere Zylinderwand 14 radial in Richtung des Kolbens 11 überragt. Dieses Anschlagelement 16 weist einen axial dazu sich ausdehnenden Arm 18 auf, an welchem ein Kragen 19 bzw. ein Hinterschnitt ausgebildet ist. Dieses spezielle Anschlagelement 16 besteht aus einem Metallring, bei welchem durch einen Einpressvorgang mittels eines nicht weiter dargestellten Stempels der Kragen 19 ausgebildet wird. Anschließend wird dieses so ausgebildete Anschlagelement 16 in einem Fügevorgang auf eine Stirnseite der inneren Zylinderwand 14 aufgesetzt und in diese eingepresst.In 2 is a section through the slave cylinder 9 shown, wherein the housing 12 the pressure room 15 between the inner and the outer cylinder wall 13 . 14 encloses. On the front side of the inner cylinder wall 14 is a stop element 16 put on, which is the inner cylinder wall 14 radially in the direction of the piston 11 surmounted. This stop element 16 has an axially extending arm 18 on which a collar 19 or an undercut is formed. This special stop element 16 consists of a metal ring, in which by a press-in operation by means of a punch, not shown, the collar 19 is trained. Subsequently, this so-formed stop element 16 in a joining process on an end face of the inner cylinder wall 14 put on and pressed into this.

Wie aus der Detaildarstellung ersichtlich, kann dabei sich in dem aus Kunststoff bestehenden Gehäuse 12 axial von der Stirnseite eine Nut 20 ausdehnen, in welche der Kragen 19 mit einer reduzierten Einpresskraft eingebracht werden kann.As can be seen from the detailed representation, this can be in the existing plastic housing 12 axially from the front side a groove 20 expand into which the collar 19 can be introduced with a reduced press-in force.

Diese Lösung stellt somit eine Konstruktion dar, bei welcher Werkzeugkosten reduziert werden und ein vereinfachtes Design der Baukomponenten ermöglicht wird.This solution thus represents a construction in which tooling costs are reduced and a simplified design of the structural components is made possible.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Kupplungsbetätigungssystem Clutch actuation system
22
Betätigungseinrichtung actuator
33
Geberseite donor side
44
Geberzylinder Master cylinder
55
Kolben piston
66
Hydraulikflüssigkeit hydraulic fluid
77
Hydraulikleitung hydraulic line
88th
Nehmerseite recipient side
99
Nehmerzylinder slave cylinder
1010
Kupplung clutch
1111
Kolben piston
1212
Gehäuse casing
1313
Äußere Zylinderwand Outer cylinder wall
1414
Innere Zylinderwand Inner cylinder wall
1515
Druckraum pressure chamber
1616
Anschlagelement stop element
1717
Ausrücklager release bearing
1818
Arm poor
1919
Kragen collar
2020
Nut groove

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • WO 2014/032665 A1 [0004] WO 2014/032665 A1 [0004]

Claims (4)

Kolben-Zylinder-Einheit, insbesondere ein Nehmerzylinder, mit einem konzentrisch um eine Getriebeeingangswelle angeordneten Gehäuse (12), welches eine radiale äußere Zylinderwand (13) und eine radiale innere Zylinderwand (14) aufweist, zwischen denen ein durch ein Druckmittel (6) beaufschlagbarer und mit einem Ausrücklager (17) in einer Wirkverbindung stehender ringförmiger Kolben (5) axial beweglich angeordnet ist, wobei ein Hub des Kolbens (5) in Richtung Ausrücklager (17) durch ein Anschlagelement (16) begrenzt ist, welches an der inneren Zylinderwand (14) positioniert ist, dadurch gekennzeichnet, dass das aus einem Metall gebildete Anschlagelement (16) über eine Kragenfügeverbindung mit der aus Kunststoff bestehenden inneren Zylinderwand (14) des Gehäuses (12) verbunden ist.Piston-cylinder unit, in particular a slave cylinder, with a concentrically arranged about a transmission input shaft housing ( 12 ), which has a radial outer cylinder wall ( 13 ) and a radial inner cylinder wall ( 14 ) between which one by a pressure medium ( 6 ) and with a release bearing ( 17 ) in an operative connection annular piston ( 5 ) is arranged axially movable, wherein a stroke of the piston ( 5 ) in the direction of release bearing ( 17 ) by a stop element ( 16 ), which on the inner cylinder wall ( 14 ), characterized in that the stop element formed from a metal ( 16 ) via a collar joining connection with the plastic inner cylinder wall ( 14 ) of the housing ( 12 ) connected is. Kolben-Zylinder-Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das sich radial erstreckende Anschlagelement (16) einen parallel zur inneren Zylinderwand (14) sich ausdehnenden Arm (18) aufweist, an welchem ein Kragen (19) ausgebildet ist.Piston-cylinder unit according to claim 1, characterized in that the radially extending stop element ( 16 ) one parallel to the inner cylinder wall ( 14 ) extending arm ( 18 ), on which a collar ( 19 ) is trained. Kolben-Zylinder-Einheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass von einer Stirnseite der inneren Zylinderwand (14) ausgehend sich eine Nut (20) zur Aufnahme des Anschlagelementes (16) erstreckt.Piston-cylinder unit according to claim 1 or 2, characterized in that from an end face of the inner cylinder wall ( 14 ) a groove ( 20 ) for receiving the stop element ( 16 ). Verfahren zur Herstellung einer Kolben-Zylinder-Einheit, bei welchem ein Anschlagelement zur Begrenzung eines Hubs eines axial beweglich gelagerten Kolbens (5) auf einer Stirnfläche einer radialen inneren Zylinderwand (14) eines Gehäuses (12) befestigt wird, dadurch gekennzeichnet, dass mit einem Stempel in das aus einem Metall bestehenden Anschlagelement (16) ein Kragen (19) eingedrückt wird, und in einem Fügevorgang das den Kragen (19) tragende Anschlagelement (16) in die Stirnfläche der aus Kunststoff bestehenden inneren Zylinderwand (14) eingedrückt wird. Method for producing a piston-cylinder unit, in which a stop element for limiting a stroke of an axially movably mounted piston ( 5 ) on an end face of a radial inner cylinder wall ( 14 ) of a housing ( 12 ) is fastened, characterized in that with a stamp in the stop element consisting of a metal ( 16 ) a collar ( 19 ) is pressed, and in a joining process that the collar ( 19 ) carrying stop element ( 16 ) in the end face of the plastic inner cylinder wall ( 14 ) is pressed.
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