WO2007079707A1

WO2007079707A1 - Kolben-zylinder-einheit

Info

Publication number: WO2007079707A1
Application number: PCT/DE2006/002246
Authority: WO
Inventors: Yannick Christiaens; David Roger Lucien Siffelet
Original assignee: Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg
Priority date: 2006-01-11
Filing date: 2006-12-14
Publication date: 2007-07-19
Also published as: EP1977115A1; CN101356376A; DE112006003462A5; BRPI0620927A2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kolben-Zylinder-Einheit, bestehend aus einem Zylindergehäuse und einem eine Kolbenstange aufweisenden Kolben, der axial im Zylindergehäuse verschiebbar und bezogen auf die Zylinderachse in einem Winkel schwenkbar ist, wobei der Kolben in Richtung zum Innendurchmesser des Zylindergehäuses eine kugelsegmentförmige Oberfläche aufweist und gegen den Kolben aus der der Kolbenstange gegenüberliegenden Seite eine im Zylindergehäuse angeordnete Druckfeder wirkt. Erfindungsgemäß wirkt die Druckfeder in Richtung zum Kolben gegen eine konvex gekrümmte oder konkav gekrümmte und eine Schwenkbewegung des Kolbens gewährleistende Oberfläche.

Description

Kolben-Zylinder-Einheit

Die Erfindung betrifft eine Kolben-Zylinder-Einheit nach dem Oberbegriff des ersten Patentanspruchs.

Kolben-Zylinder-Einheiten in Fahrzeugsystemen weisen Kolbenstangen auf, die in einem Winkel schwenkbar am Kolben befestigt sind und mit ihrem kolbenseitigen Ende gegen eine im Zylinder angeordnete Druckfeder wirken. In der DE 34 11 824 A1 wird eine Kolbeneinheit beschrieben, bei welcher in Richtung zur Feder zur Gewährleistung des Kontaktes mit dieser ein Zentrieransatz vorgesehen ist, welcher in die Feder eingreift. Nachteilig ist, dass bei einer Schwenkbewegung der Kolbeneinheit die Feder durch den eingreifenden Zentrieransatz mitbewegt wird und somit zwischen der Kolbeneinheit und der Feder eine Reibung entsteht. Dadurch kann es zu Markierungen und Beschädigungen an der Kolbeneinheit kommen. Weiterhin ist durch die radiale Auslenkung der Feder nicht mehr deren vollständiges Anliegen an der Kolbeneinheit gewährleistet.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kolben-Zylinder-Einheit zu entwickeln, die einen zuverlässigen Kontakt des Kolbens zur Druckfeder auch bei unterschiedlichen Winkelstellungen des Kolbens gewährleistet und Beschädigungen am Kolben vermeidet.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des ersten Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Kolben-Zylinder-Einheit besteht aus einem Zylindergehäuse und einem eine Kolbenstange aufweisenden Kolben, der axial im Zylindergehäuse verschiebbar und bezogen auf die Zylinderachse in einem Winkel schwenkbar ist, wobei der Kolben in Richtung zum Innendurchmesser des Zylindergehäuses eine kugelsegmentförmige Oberfläche aufweist und gegen den Kolben aus der der Kolbenstange gegenüberliegenden Seite eine im Zylindergehäuse angeordnete Druckfeder wirkt, wobei erfindungsgemäß die Druckfeder in Richtung zum Kolben gegen eine konvex oder konkav gekrümmte Oberfläche wirkt, die eine Schwenkbewegung des Kolbens gewährleistet.

Die Oberfläche kann am Kolben selbst oder einem zwischen Kolben und Druckfeder befindlichen Adapter angeordnet sein. Bevorzugt ist am Kolben in Richtung zur Druckfeder eine konvex gekrümmte Oberfläche (Druckfläche) ausgebildet, die an der Druckfeder anliegt. Alternativ kann der Kolben in Richtung zur Druckfeder eine konkav gekrümmte Oberfläche (Druckfläche) aufweisen, an der die Druckfeder anliegt.

Weiterhin ist es möglich, dass an dem in Richtung zum Kolben weisenden Ende der Druckfeder ein Adapter angreift, wobei der Adapter eine in Richtung zum Kolben konkav oder konvex gekrümmte Oberfläche aufweist, die an der Druckfläche des Kolbens anliegt.

Der Adapter ist bevorzugt an dem in Richtung zum Kolben weisenden Ende der Druckfeder befestigt, kann aber auch separat im Zylindergehäuse zwischen Kolben und Druckfeder angeordnet sein.

Im letztgenannten Fall besitzt der Adapter sowohl in Richtung zum Kolben als auch in Richtung des zum Kolben weisenden Endes der Druckfeder eine konkav gekrümmte Oberfläche. Ist der Adapter als separates Bauteil ausgebildet, kann er entweder radial mit einem Durchmesser innen am Zylindergehäuse anliegen oder von diesem beabstandet sein.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist der Adapter als Kugel ausgebildet.

Weist der Adapter eine sphärisch (konvex) gekrümmte Oberfläche auf, liegt diese in Richtung zum Kolben an einer radial umlaufenden oder konkav gekrümmten Druckfläche des Kolbens an.

Der wesentliche Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, dass bei einer Schwenkbewegung des Kolbens eine radiale Auslenkung der Druckfeder vermieden wird. Dadurch vollführt die Druckfeder nur eine axial gerichtete Bewegung. Die Anlage zwischen Kolben und Druckfeder wird dadurch ggf. unter Zwischenschaltung eines Adapters verbessert.

Insgesamt wird ein zuverlässiger Kontakt zwischen Druckfeder und Kolben gewährleistet, wobei Rillenbildung und Beschädigungen am Kolben vermieden werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 : eine Kolben-Zyündereinheit mit einem Kolben, der eine in Richtung zur Druckfeder konvex gekrümmte Druckfläche aufweist, an der die Druckfeder anliegt,

Fig. 2: eine Kolben-Zylindereinheit mit einem Kolben, der eine in Richtung zur Druckfeder konkav gekrümmte Druckfläche aufweist, an der die Druckfeder anliegt,

Fig. 3: eine Kolben-Zylindereinheit mit einem Kolben, der eine in Richtung zur Druckfeder konkav gekrümmte Druckfläche aufweist, an der eine konvex gekrümmte Oberfläche eines an der Druckfeder befestigten Adapters anliegt,

Fig. 4: eine Kolben-Zylindereinheit gem. Fig. 3, jedoch mit einem separaten Adapter in Form einer Kugel.

In den Figuren 1 bis 4 ist eine Kolben-Zylinder-Einheit dargestellt, die im Wesentlichen aus einem Zylindergehäuse 1 und einem darin axial verschiebbaren und um einen Winkel α, bezogen auf die Zylinderachse AZ, schwenkbaren Kolben 2 mit einer Kolbenstange 3 besteht. Der Kolben 2 weist in Richtung zum Innendurchmesser 1.1 des Zylindergehäuses 1 eine ku- gelsegmentförmige Oberfläche Ak auf. Auf die von der Kolbenstange 3 abgewandte Seite des Kolbens 2 wirkt eine im Zylindergehäuse 1 angeordnete Druckfeder 4. Eine am Kolben 2 in einer umlaufenden Nut 2.1 angeordnete Dichtung 5 dichtet am Innendurchmesser 1.1 des Zylindergehäuses 1 ab. Zwischen dem Außendurchmesser des kolbenstangenseitigen Endes des Zylindergehäuses 1 und dem Außendurchmesser der Kolbenstange 3 dichtet ein Dichtungsbalg 6 ab.

Gem. Fig. 1 weist der Kolben 2 eine in Richtung zur Druckfeder 4 konvex gekrümmte Druckfläche D1 auf, an der die Druckfeder 4 anliegt und die in die anliegende Windung der Druckfeder 4 eingreift.

Eine ähnliche Ausführung einer Kolben-Zylinder-Einheit, jedoch mit einer in Richtung zur Druckfeder 4 konkav gekrümmten Druckfläche D2 des Kolbens 2, an der die Druckfeder 4 anliegt, zeigt die Figur 2. Eine Kolben-Zylindereinheit mit einem Kolben 2, der in Richtung zur Druckfeder 4 eine konkav gekrümmte Druckfläche D2 aufweist, an der eine konvex gekrümmte Oberfläche 01 eines an der Druckfeder 4 befestigten Adapters 7 anliegt, ist in Fig. 3 dargestellt.

Eine weitere Ausgestaltung der Kolben-Zylindereinheit mit einem Kolben 2, der in Richtung zur Druckfeder 4 eine kegelförmige Druckfläche D3 aufweist, wird in Fig. 4 gezeigt. In die kegelförmige Druckfläche D3 greift eine als Adapter 7 wirkende Kugel 8 ein. An die Kugel 8 drückt das in Richtung zum Kolben 2 weisende Ende der Druckfeder 4. Die Kugel 8 greift dabei etwas in die anliegende/n Windung/en der Druckfeder 8 ein.

Die neuartige Gestaltung der Druckflächen ggf. in Verbindung mit einem Adapter gewährleistet, dass der Kolben 2 um den Winkel α schwenken kann, ohne dass die Druckfeder 4 in radialer Richtung ausgelenkt wird. Dadurch ist eine sichere Anlage der Druckfeder 4 am Kolben 2 gegeben und Beschädigungen am Kolben 2 werden vermieden.

Bezugszeichenliste

1 Zylindergehäuse 1.1 Innendurchmesser

2 Kolben

2.1 umlaufende Nut im Kolben 2

3 Kolbenstange

4 Druckfeder

5 Dichtung

6 Dichtungsbalg

7 Adapter

8 Kugel

Ak kugelsegmentförmige Oberfläche

AZ Zylinderachse

D1 konvex gekrümmte Druckfläche des Kolbens 2

D2 konkav gekrümmte Druckfläche des Kolbens 2

D3 kegelförmige Druckfläche des Kolbens 2

01 konvex gekrümmte Oberfläche des Adapters 7 α Winkel

Claims

Patentansprüche

1. Kolben-Zylinder-Einheit, bestehend aus einem Zylindergehäuse (1) und einem eine Kolbenstange (3) aufweisenden Kolben (4), der axial im Zylindergehäuse (1) verschiebbar und bezogen auf die Zylinderachse (AZ) in einem Winkel (α) schwenkbar ist, wobei der Kolben (2) in Richtung zum Innendurchmesser (1.1) des Zylindergehäuses (1) eine kugelsegmentförmige Oberfläche (Ak) aufweist und gegen den Kolben (2) aus der der Kolbenstange (3) gegenüberliegenden Seite eine im Zylindergehäuse (1) angeordnete Druckfeder (4) wirkt, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfeder (3) in Richtung zum Kolben (2) gegen eine konvex oder konkav gekrümmte und eine Schwenkbewegung des Kolbens (2) gewährleistende Oberfläche wirkt.

2. Kolben-Zylinder-Einheit nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche die Druckfläche (D1 , D2) des Kolbens (2) bildet oder an einem zwischen Kolben (2) und Druckfeder (4) angeordneten Adapter (7) angeordnet ist.

3. Kolben-Zylinder-Einheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass am Kolben (2) in Richtung zur Druckfeder (4) eine als Druckfläche (D1) ausgebildete konvex gekrümmte Oberfläche angeordnet ist, die an der Druckfeder (4) anliegt.

4. Kolben-Zylinder-Einheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass am Kolben (2) in Richtung zur Druckfeder (D) eine als Druckfläche (D2) ausgebildete konkav gekrümmte Oberfläche angeordnet ist, die an der Druckfeder (4) anliegt.

5. Kolben-Zylinder-Einheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an dem in Richtung zum Kolben (2) weisenden Ende der Druckfeder (4) ein Adapter (7) angreift, wobei der Adapter (7) eine in Richtung zum Kolben (2) konkav gekrümmte Oberfläche aufweist, die an einer konvex gekrümmten Druckfläche des Kolbens (2) anliegt.

6. Kolben-Zylinder-Einheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an dem in Richtung zum Kolben (2) weisenden Ende der Druckfeder (4) ein Adapter (7) angreift, wobei der Adapter (7) eine in Richtung zum Kolben konvex gekrümmte Oberfläche (O1) aufweist, die an der konkav gekrümmten Druckfläche (D2) des Kolbens (2) anliegt.

7. Kolben-Zylinder-Einheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (7) an dem in Richtung zum Kolben weisenden Ende der Druckfeder (4) befestigt ist.

8. Kolben-Zylinder-Einheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (7) nicht mit dem in Richtung zum Kolben weisenden Ende der Druckfeder (4) verbunden ist und in Richtung diesen Endes der Druckfeder (4) eine konvex gekrümmte O- berfläche aufweist.

9. Kolben-Zylinder-Einheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (7) sowohl in Richtung zum Kolben (2) als auch in Richtung zu dem in Richtung zum Kolben (2) weisenden Ende der Druckfeder (4) eine konkav gekrümmte Oberfläche oder eine kugelförmige Oberfläche aufweist.

10. Kolben-Zylinder-Einheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (7) radial mit einem Außendurchmesser am Innendurchmesser (1.1) der Zylinderwandung (1) anliegt oder von dieser beabstandet ist.

11. Kolben-Zylinder-Einheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter als Kugel (8) ausgebildet ist.

12. Kolben-Zylinder-Einheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die in Richtung zum Kolben (2) konvex gekrümmte Oberfläche des Adapters (7) an einer konkav gekrümmten Druckfläche (D2) oder an einer Druckfläche in Form einer umlaufenden Erhebung oder an einer Druckfläche (D3) in Form einer kegelförmigen Ausnehmung des Kolbens (2) anliegt.