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Die Erfindung betrifft einen Druckzylinder für ein Kupplungsbetätigungssystem eines Kraftfahrzeuges, wie eines PKWs, LKWs, Busses oder landwirtschaftlichen Nutzfahrzeuges, mit einem Gehäuse sowie einer einen scheibenförmigen Befestigungsbereich aufweisenden Montageplatte, wobei das Gehäuse formschlüssig mit dem Befestigungsbereich verbunden ist. Die Montageplatte dient im Betrieb insbesondere zum Befestigen des Druckzylinders / Gehäuses an einem fahrzeugrahmenfesten Bauteil, etwa einer Getriebe- und / oder Kupplungslocke. Folglich ist die Montageplatte mit ihrem Befestigungsbereich zur Befestigung an dem fahrzeugrahmenfesten Bauteil vorbereitet. Zudem betrifft die Erfindung eine Kupplung, wie eine Reibungskupplung, für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, mit einem Betätigungssystem aufweisend den Druckzylinder.
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Aus dem Stand der Technik sind bereits verschiedene Druckzylinder, etwa in Form von Nehmerzylindern, nach der gattungsgemäßen Art bekannt. Die
WO 2015/058760 A2 offenbart in diesem Zusammenhang eine Kolben-Zylinder-Anordnung, insbesondere für eine Kupplungsbetätigungseinrichtung eines Kraftfahrzeuges, bestehend aus einem, als Gehäuse ausgebildeten, konzentrischen Zylinder, welcher einen ringförmigen Druckraum aufspannt, in welchem ein Kolben axial beweglich gelagert ist, der mit einem Ausrücklager in einer Wirkverbindung steht, wobei eine, eine Position des Ausrücklagers erfassende Wegmesseinheit zwischen einer mit dem Ausrücklager fest verbundenen Halterung und dem als Gehäuse ausgebildeten Zylinder angeordnet ist. Die Wegmesseinheit umfasst einen Sensor, welcher an dem als Gehäuse ausgebildeten Zylinder fest positioniert ist, wobei auf den Sensor eine lineare Arretiereinheit aufgesetzt ist, welche sich parallel zur Wegrichtung des Ausrücklagers erstreckt und an der Halterung des Ausrücklagers angreift.
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Weiterer Stand der Technik ist aus der
DE 10 2014 215 301 A1 , worin eine Anbindung eines Nehmerzylinders an ein Gehäuse offenbart ist, sowie der
DE 10 2014 217 118 A1 , worin ein Ausrücksystem für eine Kupplung eines Fahrzeuges offenbart ist, bekannt.
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Als Nachteil hat es sich bei den aus dem Stand der Technik bekannten Ausführungen jedoch herausgestellt, dass die verwendeten Druckzylinder samt ihrer Sensoren nur für spezielle Kundenanforderungen, insbesondere nur für spezielle Ausrückwege und Bauraumabmaße, verwendet werden können.
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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu beheben und insbesondere einen Druckzylinder zu schaffen, der hinsichtlich seiner Einsatzflexibilität weiter verbessert werden soll.
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Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Montageplatte eine von dem Befestigungsbereich vorspringende, zur Aufnahme eines Sensors ausgeformte Halterung aufweist.
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Eine solche Anbringung einer Sensoraufnahme in Form der Halterung an der Montageplatte ermöglicht es, die modulare Bauweise des Druckzylinders sowie der Montageplatte weiter zu verbessern. Je nach Bauraumanforderung sowie Kundenanforderung kann die Montageplatte mit Sensoraufnahme durch eine andere Montageplatte, ggf. mit einer anders ausgeformten Halterung oder gar ohne Halterung, ersetzt werden. Der Druckzylinder ist somit besonders vielseitig einsetzbar.
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Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und nachfolgend näher erläutert.
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Ist die Montageplatte wiederabnehmbar an dem Gehäuse (über Formschluss) angebracht, ist die Montageplatte besonders einfach montierbar.
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Wenn die Montageplatte in diesem Zusammenhang mittels einer Bajonettverbindung an dem Gehäuse angebracht ist, ist die wiederabnehmbare Anbringung der Montageplatte an dem Gehäuse konstruktiv besonders einfach ausgeführt.
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Ist die Halterung weiter stoffeinteilig / integral mit dem Befestigungsbereich verbunden / ausgeführt, kann die Montageplatte besonders kostengünstig hergestellt werden. Besonders bevorzugt besteht die Montageplatte in diesem Zusammenhang aus einem Kunststoffmaterial und / oder ist mittels eines Spritzgießvorgangs gefertigt. Dadurch wird der Herstellaufwand weiter gesenkt.
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Zudem ist es vorteilhaft, wenn die Halterung gehäuseartig / kastenförmig, d.h. einen Aufnahmeraum ausbildend, ausgeformt ist. Dadurch ist der Sensor besonders stabil und sicher von der Umgebung abgeschirmt aufgenommen.
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Steht die Halterung in radialer Richtung des scheibenförmigen Befestigungsbereichs (von dem Befestigungsbereich) ab, findet eine klare Funktionstrennung zwischen dem Befestigungsbereich und der Halterung als Aufnahmebereich des Sensors statt.
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Von Vorteil ist es weiterhin, wenn ein Sensor in der Halterung so angeordnet ist, dass er eine Stellung eines Betätigungslagers des Druckzylinders erfasst. Bevorzugt verläuft die Halterung dabei derart, dass sie sich koaxial / parallel zu einer Längsachse des Druckzylinders / eines verschiebbaren Kolbens des Druckzylinders erstreckt und diesen von außen überragt. Dadurch ist der Sensor besonders geschickt zur Messung der aktuellen Verschiebestellung des Kolbens ausgestaltet.
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Weist der Befestigungsbereich zumindest eine Versteifungsrippe auf, ist der Druckzylinder besonders stabil mit dem jeweiligen fahrzeugrahmenfesten Bestandteil verbindbar.
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In diesem Zusammenhang ist es auch zweckmäßig, wenn die zumindest eine Versteifungsrippe an einer an dem Gehäuse anliegenden Seite des Befestigungsbereiches ausgebildet ist. Weiter bevorzugt ist der Befestigungsbereich dann an einer der Versteifungsrippe abgewandten Seite eben / flach ausgestaltet. Somit wird einerseits die Stabilität der Montageplatte weiter erhöht und die Montage weiter vereinfacht.
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Zudem ist es von Vorteil, wenn die zumindest eine Versteifungsrippe ringförmig entlang einer Umfangsrichtung des Befestigungsbereiches verläuft. Dadurch ist möglichst der gesamte Umfangsbereich des Befestigungsbereiches gleichmäßig verstärkt.
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Die Erfindung betrifft weiterhin eine Kupplung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, mit einem einen Druckzylinder nach zumindest einer der zuvor beschriebenen Ausführungen aufweisenden Betätigungssystem. Dadurch ist auch die Kupplung besonders vielfältig einsetzbar.
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In anderen Worten ausgedrückt, ist erfindungsgemäß ein Druckzylinder mit einem Flansch (Befestigungsbereich der Montageplatte) aufweisend eine Sensoraufnahme (Halterung) ausgestaltet. Der Druckzylinder ist vorzugsweise als ein modular aufgebauter CSC („Concentric Slave Cylinder“ / Konzentrischer Nehmerzylinder) ausgebildet. Erfindungsgemäß ist vorgeschlagen, diesen modular aufgebauten Druckzylinder / Nehmerzylinder / CSC weiter zu optimieren. Hierfür wird der Flansch, der den Nehmerzylinder an der Kupplungsglocke zentrieren kann, um einen Sensoradapter (Halterung) erweitert. Der Flansch wird über eine Bajonettverbindung mit dem Nehmerzylindergehäuse (Gehäuse) verbunden. Je nach Bauraumanforderung oder Kundenwunsch kann nun eine Sensoraufnahme einfach integriert werden.
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Die Erfindung wird nun nachfolgend anhand von Figuren in Verbindung mit einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 eine perspektivische Darstellung eines in Längsrichtung geschnittenen erfindungsgemäßen Druckzylinders nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel, wobei eine Halterung einer Montageplatte des Druckzylinders gut zu erkennen ist,
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2 eine perspektivische Darstellung eines in Längsrichtung geschnittenen, in dem Druckzylinder nach 1 integrierten, Zusammenbaus aus einem Gehäuse und der Montageplatte,
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3 eine perspektivische Darstellung des in 2 bereits dargestellten Zusammenbaus aus Gehäuse und Montageplatte von einer Unterseite, wobei ein Bajonettverschluss zwischen Gehäuse und Montageplatte zu erkennen ist,
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4 eine perspektivische Darstellung der in den 1 bis 3 eingesetzten Montageplatte von einer dem Gehäuse des Druckzylinders im Betrieb zugewandten Seite,
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5 eine perspektivische Darstellung der Montageplatte, ähnlich zu 4, wobei der umfängliche Verlauf zweier Versteifungsrippen am Befestigungsbereich der Montageplatte nun gut zu erkennen ist, und
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6 eine perspektivische Darstellung der Montageplatte, ähnlich zu den 4 und 5, von einer im Betrieb dem Gehäuse abgewandten Seite.
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Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist ein Aufbau eines erfindungsgemäßen Druckzylinders 1 nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel detailliert dargestellt. Der Druckzylinder 1 ist als ein konzentrischer Nehmerzylinder eines Kupplungsbetätigungssystems / Betätigungssystems einer Kupplung, das hier der Übersichtlichkeit halber nicht weiter dargestellt ist, ausgeführt. Das Kupplungsbetätigungssystem ist Bestandteil einer Kupplung, wie einer Reibungskupplung, eines Antriebsstranges eines Kraftfahrzeuges.
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Der Druckzylinder 1 ist infolge seiner Ausbildung als konzentrischer Druckzylinder / Nehmerzylinder ist gesamtheitlich ringförmig ausgestaltet. Der Druckzylinder 1 bildet daher eine ihn durchdringende, zentrale Durchgangsöffnung 12 aus. In einem Gehäuse 2 des Druckzylinders 1 ist auf typische Weise ein Kolben 13, der auch als Ringkolben bezeichnet ist, in einer axialen Richtung des Gehäuses 2 verschiebbar geführt. Eine axiale Richtung des Druckzylinders 1 / des Gehäuses 2 entspricht hierbei einer Längsachse der sich gerade erstreckenden Durchgangsöffnung 12. Der Kolben 13 ist in einem ringförmigen Zylinderraum 17 des Gehäuses 2 in axialer Richtung verschiebbar geführt. Der Kolben 13 bildet mit dem Gehäuse 2 eine fluidische, hier hydraulische, Druckkammer 14 aus.
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Zu einer ersten axialen Seite des Gehäuses 2 hin, ist ein Betätigungslager 8 an dem Kolben 13 angeordnet. Der Kolben 13 ist mit dem Betätigungslager 8, das hier als Ausrücklager ausgestaltet ist, jedoch in weiteren Ausführungen auch als Einrücklager ausgeführt sein kann, verbunden. Hierfür liegt ein erster Lagerring 15 des als Wälzlager ausgeführten Betätigungslagers 8 verschiebefest an dem Kolben 13 an. Ein zweiter Lagerring 16 des Betätigungslagers 8 ist relativ zu dem ersten Lagerring 15 wälzgelagert.
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Zu einer, der ersten Seite abgewandten, zweiten Seite des Gehäuses 2 ist das Gehäuse 2 mit einem im Wesentlichen scheibenförmigen Bodenbereich 18 versehen. An dem Bodenbereich 18, auf einer dem Kolben 13 / dem Zylinderraum 17 abgewandten axialen Seite, ist eine Montageplatte 4 angebracht. Die Montageplatte 4 ist, wie in 3 veranschaulicht, mittels eines Bajonettverschlusses / einer Bajonettverbindung 6 an dem Gehäuse 2 befestigt. Dies könnte auch eine Schnapphakenverbindung oder ähnliches sein. Hierfür ist ein Befestigungsbereich 3 der Montageplatte 4 plattenartig ausgestaltet. Der Befestigungsbereich 3 ist im Wesentlichen scheibenförmig ausgeformt und weist wiederum die ihn durchringende zentrale Durchgangsöffnung 12 in Form einer zentrischen runden Öffnung auf.
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In dem Befestigungsbereich 3 sind mehrere, den Befestigungsbereich 3 durchdringende, in Umfangsrichtung verlaufende Langlöcher 19 eingebracht. Die Langlöcher 19 sind in ihrer Ausgestaltung auch besonders gut in 6 zu erkennen. An dem Bodenbereich 18 des Gehäuses 2 sind mehrere entlang des Umfangs verteilt angeordnete Vorsprünge 20 und 21 ausgeformt. Diese Vorsprünge 20 dienen zusammen mit den Langlöchern 19 und der Kontur 22 zur Ausbildung der Bajonettverbindung 6. Der Vorsprung 20 dient hier zum Zentrieren des Gehäuses in der Glocke (geht durch den Flansch durch und stehen noch etwas über).
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Mehrere, entlang des Umfangs des Gehäuses 2 gleichmäßig auf einer Kreislinie gleichbleibenden Durchmessers angeordnete, erste Vorsprünge 20 sind als Schnapp/Clipnasen an dem Bodenbereich 18 ausgeführt. Jeder der ersten Vorsprünge 20 ist gemäß 3 im befestigen Zustand in einem ersten Langloch 19a der Montageplatte 4 eingerastet. Hierfür ist an jedem ersten Langloch 19a, das einem der ersten Vorsprünge 20 zugeordnet ist, eine Einrastkontur 22 in Umfangsrichtung wirkend. Für die Befestigung werden zunächst die Vorsprünge 20, versetzt in Umfangsrichtung zu dieser Einrastkontur 22, in die ersten Langlöcher 19a, durch den Befestigungsbereich 3 hindurch, geschoben und durch anschließendes Verdrehen mit der in Umfangsrichtung an das jeweilige erste Langloch 19a anschließenden Einrastkontur 22 formschlüssig verbunden.
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Mehrere, nämlich drei, zweite Langlöcher 19b wirken bei diesem Befestigungsvorgang jeweils mit einem zweiten Vorsprung 21 zusammen. Die zweiten Vorsprünge 21 sind als Führungsnasen an dem Bodenbereich 18 ausgestaltet und erstrecken sich in axialer Richtung von dem Bodenbereich 18 weg. Diese zweiten Vorsprünge 21 dienen lediglich zum Zentrieren sowie Führen des Befestigungsbereichs 3 beim Einrasten der ersten Vorsprünge 20 in den Einrastkonturen 22 (kann beides, siehe oben).
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Wie unter Zusammenwirkung mit den 4 bis 6 auch gut zu erkennen, sind an dem Befestigungsbereich 3 mehrere, nämlich zwei, Versteifungsrippen 9 ausgeformt. Die Versteifungsrippen 9 sind an einer dem Bodenbereich 18 zugewandten / an einer an dem Bodenbereich 18 im Betrieb anliegenden Seite 10 ausgeformt. Die Versteifungsrippen 9 sind als kreisförmig verlaufende rippenförmige Vorsprünge ausgestaltet. Die beiden Versteifungsrippen 9 sind in radialer Richtung ineinander / verschachtelt an dem Befestigungsbereich 3 angebracht. Die Versteifungsrippen 9 sind stoffeinteilig mit dem Befestigungsbereich 3 ausgeführt. Auch sind die Versteifungsrippen 9 radial außerhalb der Langlöcher 19; 19a, 19b angeordnet. An einer, der ersten Seite 10 abgewandten, zweiten Seite 11 ist der Befestigungsbereich 3 eben ausgeführt, was in den 3 und 6 gut zu erkennen ist.
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Zurückkommend auf die 1 und 2, ist zu erkennen, dass das Gehäuse 2 derart auf die Versteifungsrippen 9 sowie den Befestigungsbereich 3 abgestimmt ist, dass der Bodenbereich 18 im befestigten Zustand des Druckzylinders 1 radial innerhalb der beiden Versteifungsrippen 9 an der ersten Seite 10 anliegt.
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Des Weiteren, wie in den 4 und 5 dargestellt, ist erfindungsgemäß mit dem Befestigungsbereich 3 eine Halterung 5 verbunden. Diese Halterung 5 ist als ein stoffeinteiliger Bestandteil der Montageplatte 4 ausgebildet. Die Halterung 5 ist stoffeinteilig mit dem Befestigungsbereich 3 ausgestaltet. Die Halterung 5 ist unmittelbar stoffeinteilig mit den Versteifungsrippen 9 verbunden. Die Halterung 5 erstreckt sich von den beiden Versteifungsrippen 9, nämlich der inneren der beiden Versteifungsrippen 9, aus ausschließlich in axialer sowie in radialer Richtung nach außen.
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Die Halterung 5 ist gehäuseartig / kastenförmig ausgeformt. Sie bildet einen Aufnahmeraum 7 für einen hier der Übersichtlichkeit halber nicht weiter dargestellten Sensor aus. Der Aufnahmeraum 7 ist in seiner Dimension insbesondere derart gewählt, dass eine Sensorplatine, die den Sensor aufnimmt, in die Halterung 5 eingepasst ist. Die Halterung 5 erstreckt sich von der Erstreckungsebene, in der sich der Befestigungsbereich 3 erstreckt, aus in axialer Richtung zu einer der zweiten Seite 11 abgewandten Seite hin. Demnach erstreckt sich die Halterung 5 im zusammengebauten Zustand radial außerhalb des Gehäuses 2 entlang. Die Halterung 5 erstreckt sich vorzugsweise bis zu dem Betätigungslager 8 hin und überragt dieses. Dadurch ist der Sensor innerhalb der Halterung 5 so im befestigten Zustand des Druckzylinders 1 aufgenommen, dass er die Stellung des Betätigungslagers 8 bzw. des Kolbens 13 bzw. eines Lagerhalterings erfasst. Der Sensor ist als Hall-Sensor ausgebildet. Am Kolben 13 bzw. am Betätigungslager 8 kann ein Target angebunden sein, das durch den Sensor erfassbar ist.
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Des Weiteren sei erwähnt, dass die Montageplatte 4 im befestigten Zustand des Druckzylinders 1 / im Betriebszustand des Kupplungsbetätigungssystems an einem fahrzeugrahmenfesten Bestandteil, der hier der Übersichtlichkeit halber nicht weiter dargestellt ist, angebracht ist. Hierfür wird das Gehäuse 2 in einer Kupplungsglocke oder einer Getriebeglocke oder einer Zwischenglocke befestigt. Hierfür dienen mehrere Befestigungsmittelaufnahmen 23 am Gehäuse 2 selbst, so dass die Montageplatte 4 wiederum indirekt mit dem fahrzeugrahmenfesten Bestandteil verbunden ist.
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In anderen Worten ausgedrückt, ist erfindungsgemäß in einem Druckzylinder 1 die Anbringung eines Sensors, unter Sicherstellung und Beibehaltung des Baukastenprinzips, ausgebildet. Das CSC / der Druckzylinder 1 kann dadurch entweder mit oder ohne Sensor aufgebaut sein, sowie für mehrere verschiedene Kundenansprüche und Bauraumansprüche verwendet werden. Hierfür ist es lediglich notwendig, den Flansch / die Montageplatte 4 auszutauschen, um die erwünschte Variabilität / Funktionalität zu gewährleisten. Des Weiteren muss ein Befestigungswerkzeug des Gehäuses 2 nicht geändert werden, um den Sensor entsprechend zu platzieren. Das Gehäuse 2 bzw. der Druckzylinder 1 ist an einer Unterseite mit einem Flansch (Befestigungsbereich 3) ausgebildet. Der Flansch 3 beinhaltet dabei die Bajonettanbindung/verbindung 6 für das Gehäuse 2. Des Weiteren ist die Halterung 5 für die Platine des Sensors ausgestaltet. Der Flansch 3 und die Platinenhalterung 5 sind aus einem Teil (Montageplatte 4) gefertigt. Die Komplexität des Bauteils 4 ist gering. Zudem ist an der Oberseite des Flansches 3 eine Versteifung in Form von zwei Ringen (Versteifungsrippen 9) an dem Flansch 3, die in Umfangsrichtung eingebracht sind, vorgesehen. Die Bajonettanbindung 6 ist auf der Unterseite besonders gut zu erkennen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Druckzylinder
- 2
- Gehäuse
- 3
- Befestigungsbereich
- 4
- Montageplatte
- 5
- Halterung
- 6
- Bajonettverbindung
- 7
- Aufnahmeraum
- 8
- Betätigungslager
- 9
- Versteifungsrippe
- 10
- erste Seite
- 11
- zweite Seite
- 12
- Durchgangsöffnung
- 13
- Kolben
- 14
- Druckkammer
- 15
- erster Lagerring
- 16
- zweiter Lagerring
- 17
- Zylinderraum
- 18
- Bodenbereich
- 19
- Langloch
- 19a
- erstes Langloch
- 19b
- zweites Langloch
- 20
- erster Vorsprung
- 21
- zweiter Vorsprung
- 22
- Einrastkontur
- 23
- Befestigungsmittelaufnahme
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2015/058760 A2 [0002]
- DE 102014215301 A1 [0003]
- DE 102014217118 A1 [0003]
