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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Geberzylinder für ein hydraulisches System, insbesondere für ein hydraulisches Kupplungssystem oder ein hydraulisches Bremssystem, in einem Kraftfahrzeug.
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In Fahrzeugen mit manuell betätigten Trockenkupplungen muss die vom Fahrer erzeugte Pedalkraft von einem Mechanismus verstärkt und auf die Kupplung übertragen werden. In modernen fußbetätigten Kupplungen wird üblicherweise eine hydraulische Kupplungsbetätigung eingesetzt, welche in der Regel aus einem Geberzylinder am Pedal, einer hydraulischen Leitung und einem Nehmerzylinder besteht.
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Ein Geberzylinder besteht in der Regel aus einem Geberzylindergehäuse, einem Geberzylinderkolben mit Geberzylinderkolbenstange und einer Anordnung aus zwei Dichtungen, einer Geberzylinderprimärdichtung und einer Geberzylindersekundärdichtung. Ein Geberzylinder besitzt einen hydraulischen Anschluss zur hydraulischen Druckleitung des Nehmerzylinders. Dieser kann beispielsweise als Schnellverbinder oder Schraubverbinder ausgeführt sein.
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Weiterhin besitzt der Geberzylinder einen Anschluss zur Versorgung des Systems mit Hydraulikflüssigkeit. Dieser ist oft über einen Verbindungsschlauch mit dem Flüssigkeitsreservoir der Bremse verbunden. Es ist jedoch auch möglich, dass der Kupplungszylinder oder Bremszylinder ein eigenes Reservoir besitzt. Die Geberzylinderprimärdichtung trennt das Reservoir vom hydraulischen Druckraum. Sie ermöglicht den Druckaufbau zum Betätigen der Kupplung. Die Geberzylindersekundärdichtung trennt den Niederdruckraum des Reservoirs von der Umgebung ab. Bei entlastetem Kupplungspedal sorgt eine Feder am Kupplungspedalpedal oder im Geberzylinder dafür, dass der Geberzylinderkolben vollständig zurückbewegt wird. In dieser Ruheposition des Kupplungspedals ist die Verbindung zwischen dem Reservoir und dem Druckraum geöffnet, so dass in diesem Zustand im System eingeschlossene Luft entweichen und Hydraulikflüssigkeit nachströmen kann.
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Geberzylinder sind aus dem Stand der Technik bekannt. So offenbart beispielsweise die
EP 2 053 252 B1 eine solche Vorrichtung zum Ansteuern einer Kupplung eines Fahrzeugs. Der Geberzylinder umfasst ein Gehäuse mit einem Druckraum, in dem ein axial verschiebbarer Kolben angeordnet ist. Bei Betätigung des Geberzylinders wird der Kolben über eine an dem Kolben befestige Kolbenstange axial entgegen einer Federkraft einer Rückstellfeder verschoben, um einen entsprechenden Druck im Nehmerzylinder zur Ansteuerung der Kupplung aufzubringen. Der Kolben und die Kolbenstange sind dabei mittels eines Kugelgelenks miteinander verbunden, da die Kolbenstange in Abhängigkeit ihrer Strecke die Winkelstellung ändert.
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In der Praxis hat sich gezeigt, dass die Kolbenstange während der axialen Bewegung, bedingt durch die Winkelstellung, mit anderen Komponenten, wie beispielsweise der Verschlussscheibe des Druckraums, in Berührung kommt. Dies führt zu einem höheren Verschleiß der diversen Bauteile.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, einen verbesserten Geberzylinder bereitzustellen.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch einen Geberzylinder mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Die Unteransprüche betreffen jeweils bevorzugte Ausgestaltungen bzw. Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung, deren jeweilige Merkmale im Rahmen des technisch Sinnvollen frei miteinander kombinierbar sind.
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Der erfindungsgemäße Geberzylinder ist für ein hydraulisches System, insbesondere für ein hydraulisches Kupplungssystem oder ein hydraulisches Bremssystem, in einem Kraftfahrzeug geeignet. Der Geberzylinder weist einen zylindrischen Druckraum auf, in dem eine Kolbenstange beweglich gelagert ist, wobei die Kolbenstange ein erstes, innerhalb des Druckraums angeordnetes, Ende und ein zweites, außerhalb des Druckraums angeordnetes, Ende aufweist, und wobei an ihrem zweiten Ende eine Höhenverstellvorrichtung für einen Pedalzapfen vorgesehen ist.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die wesentliche Erkenntnis zugrunde, dass mittels der Höhenverstellvorrichtung die Winkelstellung der Kolbenstange wirkungsvoll kompensiert werden kann, da der Pedalzapfen höhenverstellbar angeordnet ist. Die Kolbenstange ist somit während der gesamten axialen Strecke rein translatorisch bewegbar.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante ist die Kolbenstange einstückig ausgebildet, so dass auf die Verbindung mittels eines Kugelgelenks sämtlich verzichtet werden kann. Hierdurch werden nicht nur die Herstellungskosten, sondern insbesondere die Montagezeiten für den Zusammenbau solcher Geberzylinder gesenkt.
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Die Höhenverstellvorrichtung umfasst vorzugsweise eine Rückstellfeder sowie eine in der Rückstellfeder angeordnete Halteklammer, die mit dem Pedalzapfen im Eingriff steht. Der Pedalzapfen ist dabei quer zur Längsachse der Kolbenstange angeordnet und wird von der, vorzugsweise Y-förmig ausgebildeten Halteklammer, gehalten. Die Y-förmig ausgebildete Halteklammer umfasst vorzugsweise einen Zapfen, über den die Halteklammer in der Rückstellfeder positionierbar ist.
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Bei einer Betätigung des Kupplungs- oder Bremspedals durch einen Fahrer wird der Pedalzapfen in vertikaler Richtung gegen die Federkraft der Rückstellfeder bewegt und ändert somit in Abhängigkeit der Pedalstellung seine Höhenposition. Die Kolbenstange hingegen erfährt eine rein axiale Bewegung entlang ihrer Strecke.
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Weitere Vorteile und Merkmale des erfindungsgemäßen Geberzylinders ergeben sich aus den nachfolgenden Ausführungsbeispielen, die anhand von Zeichnungen näher erläutert werden. In dieser zeigen:
- 1 eine Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Geberzylinders,
- 2 eine Darstellung der Höhenverstellvorrichtung in einer Explosionsdarstellung,
- 3 eine Querschnittsdarstellung eines Ausschnitts des erfindungsgemäßen Geberzylinders in einer Ruheposition, und
- 4 eine Querschnittsdarstellung eines Ausschnitts des erfindungsgemäßen Geberzylinders in einer Betätigungsposition.
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In 1 ist eine Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Geberzylinders 1 in einer perspektivischen Darstellung gezeigt. Der Geberzylinder 1 ist für ein hydraulisches System, insbesondere für ein hydraulisches Kupplungssystem oder ein hydraulisches Bremssystem, in einem Kraftfahrzeug geeignet.
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Der Geberzylinder 1 weist eine axial bewegliche Kolbenstange 2 auf, die in einem zylindrischen Druckraum 3 gelagert ist. Die Kolbenstange 2 wird über ein erstes, innerhalb des Druckraums 3 angeordnetes, Ende (nicht dargestellt) und ein zweites, außerhalb des Druckraums 3 angeordnetes, Ende 4 definiert. In der vorliegend dargestellten Ausführungsvariante ist die Kolbenstange 2 einstückig ausgebildet und weist kein Kugelgelenk auf. Mit anderen Worten erstreckt sich die Kolbenstange 2 vom Druckraum 3 im hinteren Bereich des Geberzylinders 1 bis zum zweiten Ende 4 als ein einziges Bauteil.
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Am zweiten Ende 4 der Kolbenstange 2 ist eine Höhenverstellvorrichtung 5 für einen Pedalzapfen 6 angeordnet, die in den weiteren Figuren näher erläutert wird.
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So zeigt 2 die Höhenverstellvorrichtung 5 in einer Explosionsdarstellung. Die Höhenverstellvorrichtung 5 umfasst zunächst eine Rückstellfeder 7 sowie eine in der Rückstellfeder 7 angeordnete Halteklammer 8. Wie anhand der Darstellung in 2 gezeigt, ist die Halteklammer 8 Y-förmig ausgebildet und weist einen Klammerteil 9 sowie einen Zapfen 10 auf. Über den Klammerteil 9 ist die Halteklammer 8 mit dem Pedalzapfen 6 im Eingriff. Der Pedalzapfen 6 ist dabei quer zur Längsachse der Kolbenstange 2 angeordnet. Über den Zapfen 10 ist die Halteklammer 8 wiederrum in der Rückstellfeder 7 angeordnet.
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Weiterhin umfasst die Höhenverstellvorrichtung 5 ein Gehäuse 11 mit einem Gleitraum 12 für die Halteklammer 8. Der Gleitraum 12 ist derart ausgebildet, dass die Halteklammer 8 lediglich in der vertikalen Richtung beweglich ist. In einem Boden 17 des Gehäuses 11 ist ferner eine Bohrung 16 vorgesehen, durch die der Zapfen 10 sich erstreckt (3 und 4).
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In den 3 und 4 ist jeweils eine Querschnittsdarstellung eines Ausschnitts des erfindungsgemäßen Geberzylinders 1 in einer Ruheposition (3) sowie in einer Betätigungsposition (4) gezeigt.
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Bei einer Betätigung des Kupplungs- oder Bremspedals (nicht dargestellt) durch einen Fahrer wird der Pedalzapfen 6 in vertikaler Richtung, die durch den Pfeil 13 symbolisiert wird, gegen die Federkraft der Rückstellfeder 7 bewegt und ändert somit in Abhängigkeit der Pedalstellung seine Höhenposition. Die Kolbenstange 2 erfährt zeitgleich eine rein axiale Bewegung, die durch den Pfeil 14 symbolisiert wird. Hierdurch ändert sich die Strecke, wie dies anhand der Pfeile 15 in den 3 und 4 verdeutlicht wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Geberzylinder
- 2
- Kolbenstange
- 3
- Druckraum
- 4
- zweites Ende
- 5
- Höhenverstellvorrichtung
- 6
- Pedalzapfen
- 7
- Rückstellfeder
- 8
- Halteklammer
- 9
- Klammerteil
- 10
- Zapfen
- 11
- Gehäuse
- 12
- Gleitraum
- 13
- Pfeil
- 14
- Pfeil
- 15
- Pfeil
- 16
- Bohrung
- 17
- Boden
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 2053252 B1 [0005]
- DE 102016216994 A1 [0006]
