WO2016127986A1 - Kolbenanordnung für ein hydraulisches kupplungssystem - Google Patents

Kolbenanordnung für ein hydraulisches kupplungssystem Download PDF

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WO2016127986A1
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Fadil Mahracha
Frank Frietsch
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Schaeffler Technologies AG and Co KG
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    • F16D25/08—Fluid-actuated clutches with fluid-actuated member not rotating with a clutching member
    • F16D25/088—Fluid-actuated clutches with fluid-actuated member not rotating with a clutching member the line of action of the fluid-actuated members being distinctly separate from the axis of rotation

Definitions

  • the present invention relates to a piston assembly for a hydraulic clutch system.
  • the present invention further relates to a cylinder assembly for a hydraulic clutch system and a hydraulic clutch system having such a piston assembly and / or cylinder assembly.
  • Master cylinder or slave cylinder as Druckstoffbetusch, GmbHszylinder a pressure medium actuating device for hydraulic clutch systems are widely known in the art.
  • a piston is displaceably arranged in the cylinder space in the housing of the pressure medium actuating cylinder, wherein the piston causes by means of a piston side arranged seal, the piston seal, a seal of the cylinder chamber.
  • the piston is often set in motion, especially in donor cylinders by a metallic piston rod in motion, which in turn is moved in response to the operation of a clutch pedal.
  • a metallic piston rod is often caused to move in response to the movement of a piston actuated by the slave cylinder.
  • the piston assembly comprises a piston movable in a cylinder space and a metallic piston rod for transmitting movement to or receiving movement from the piston, the piston having a force transmitting surface facing the piston rod and the piston rod having a force transmitting surface facing the piston wherein an adapter is provided which is disposed between the piston rod facing the power transmission surface of the piston and the piston facing the power transmission surface of the piston rod.
  • An above-described piston arrangement provides a simple and cost effective way to gain comfort and / or improved longevity.
  • the above-described piston assembly is used in particular for use in a slave cylinder or a master cylinder of a hydraulically actuated clutch system.
  • the slave cylinder may in particular be a CSC designated central release (English: concentric slave cylinder), or the master cylinder may in particular be a designated CMC (clutch master cylinder) master cylinder.
  • the piston arrangement can be arranged, in particular, in the corresponding cylinder and can there effect the actuation of a clutch, such as a double clutch, by means of a displacement.
  • the piston assembly has a movable piston in a cylinder chamber.
  • the piston can be equipped with suitable sealing means. conditions, by means of which it rests sealingly against the cylinder.
  • suitable sealing means for example, a primary seal and a secondary seal may be provided.
  • a primary seal and a secondary seal may be provided.
  • the piston assembly further comprises a metallic piston rod.
  • a metallic piston rod is in particular a piston rod which has a metal or a metal alloy.
  • the piston rod may be made of steel, for example made of steel, wherein the piston rod is not limited to such a material.
  • the piston rod is arranged on one side piston side and operatively connected to the piston and on the other hand, when used in a master cylinder, can be connected to an actuator, such as a clutch pedal, for example hydraulically or mechanically, so as to respond to the actuation of the actuator to move the piston and thus to actuate the clutch.
  • the piston rod can be connected in addition to the piston with an indentor or releaser or be in operative connection.
  • the piston rod is operatively connected to the piston. It is provided in detail that the piston has a force transmission surface facing the piston rod and that the piston rod has a force transmission surface facing the piston. Such power transmission surfaces are in particular configured to forward a force from the piston rod to the piston or vice versa.
  • an adapter is provided which is arranged between the piston rod facing the power transmission surface of the piston and the piston facing the power transmission surface of the piston rod.
  • the adapter is arranged such that a power transmission from the piston to the piston rod or vice versa is not immediate, but rather between the according to the state of Technology is provided with each other in contact areas of the piston and piston rod of the adapter.
  • the contact surfaces of the adapter and the piston or of the adapter and the piston rod are advantageously designed to come into contact with one another such that an advantageous force transmission is made possible, in particular from the piston rod to the piston via the adapter or vice versa.
  • the shape or the geometry of the respective contact surfaces of adapter and piston or adapter and piston rod is adapted to each other, so that a slight pivoting of the piston rod relative to the piston can be made possible, so that in particular the piston rod does not have to move purely tanslatorisch, but also a pivoting relative to the axis or stroke movement of the piston can take place, as is basically known for such arrangements.
  • thermosetting plastic at least at its power transmission surface, and, for example, if the piston of a plastic, such as in particular of a thermosetting plastic , consists or is partially or completely formed from this material.
  • exemplary thermosetting plastics can be epoxy resins in this regard.
  • the adapter or the material from which it is designed completely or at least the force transmission surfaces of the adapter that come into contact with the piston and / or the piston rod, has noise-inhibiting or wear-inhibiting properties.
  • a noise-inhibiting or wear-inhibiting adapter can be provided which is arranged between piston and piston rod or the mutually facing force transmission surfaces thereof.
  • the adapter can only be noise-suppressing or only wear-resistant or noise-inhibiting and wear-resistant.
  • a noise-inhibiting property can be understood in particular as meaning a property which permits a reduction in the operating volume of the piston arrangement in at least one operating state.
  • a wear-inhibiting property is such a property, by which, compared with a configuration without this adapter, ie with the direct contact of piston and piston rod, the wear during operation of the piston assembly can be reduced.
  • a noise development for example in the case of use in a hydraulic clutch system, can significantly increase the sense of comfort of a user of a motor vehicle, for example.
  • This can optionally be dispensed with sound-deadening means or their requirements can be reduced, which can reduce the cost and possibly the space requirements, for example, a hydraulic coupling system.
  • wear can be reduced by a wear-inhibiting layer, which can significantly improve longevity.
  • service intervals can be extended, which can reduce downtime.
  • the operation of such an arrangement and a system equipped therewith, such as such as a hydraulic clutch system be particularly cost effective and reliable.
  • the materials of the piston and piston rod can be selected for their specific requirements, but it does not need to be considered for any interaction, since the provision of the adapter, a direct contact does not occur. This can possibly reduce costs and improve the properties of piston and / or piston rod with respect to the respective tasks. Furthermore, an improved adaptation to the desired field of application can take place since not only the materials but also the shapes of the piston and piston rod do not have to be adapted to one another. Any different shapes and sizes of the contact surfaces of the piston and piston rod can be made possible in a simple manner by using a correspondingly shaped adapter.
  • Such an arrangement can be more cost-effective than, for example, coatings, since the production process of the piston rod and piston need not be modified by a few changes in the components but can be kept cost-effective.
  • the above-described piston arrangement thus provides a measure to improve the comfort of the operation of such an arrangement and / or to increase the longevity.
  • the adapter may comprise a plastic.
  • the adapter may consist of a plastic and thus be formed entirely of a plastic.
  • the adapter may comprise or consist of a polyamide, such as PA 6,6.
  • suitable plastics allow low-noise and low-wear operation of the piston assembly, if the adapter at least at the contact surface to the piston and / or the Piston rod is provided with this material or is designed from this material. These materials allow use without a significant increase in cost, which can make operation cost-effective despite the provision of the adapter.
  • the adapter may be fixed to the piston rod and / or on the piston or may be provided a means for attaching the adapter to the piston and / or on the piston rod, such as by means of frictional engagement.
  • the adapter can be connected before or during assembly with the piston rod and / or the piston and then get in contact with the piston or the piston rod, or this arrangement can be inserted in a fixed state in a cylinder.
  • a stable arrangement can be realized in a particularly simple manner, accompanied by a rotational relative mobility of piston rod and piston.
  • a particularly effective reduction of wear and / or increase in comfort can be realized.
  • the piston rod is metallic and the piston is molded from a plastic
  • the metal and the plastic of the piston rod and adapter are fastened to each other, wherein between plastic of the piston and the
  • Plastic of the adapter may cause a relative movement, which may cause noise or wear.
  • the noise pollution can be reduced particularly effective.
  • the piston rod is pressed into the adapter and / or if the adapter is pressed into the piston rod.
  • a fixation can thus be made possible by a frictional engagement, which can be realized fixing the adapter and piston rod by simply inserting, for example, a mounting portion of adapter or piston rod in a receptacle of the respective other component.
  • a particularly simple and therefore cost-effective manufacturing process can be realized.
  • the force-transmitting surface of the piston facing the adapter forms a concave inwardly-shaped receptacle and that the force-transmitting surface of the adapter facing the piston is shaped convexly outwardly, or that the force-transmitting surface facing the adapter of the piston is convexly outwardly formed and that the piston-facing power transmission surface of the adapter forms a concave inwardly shaped receptacle.
  • the adapter may have a hemispherical shape.
  • a cylinder arrangement for a pressure medium actuation in particular for a hydraulic coupling system, comprising a cylinder with a housing and a cylinder space formed in the housing.
  • the cylinder arrangement is characterized in that a piston arrangement is at least partially movably guided in the cylinder space, as described in detail above.
  • Such a cylinder arrangement thus comprises a cylinder.
  • a cylinder may be, for example, a hydraulically actuated slave cylinder or master cylinder for a hydraulic clutch system, in particular for a motor vehicle, as this is basically known.
  • a slave cylinder or master cylinder is not limited in its specific design.
  • such a slave cylinder can be a CSC slave cylinder, also referred to as a concentric slave cylinder, or can such a slave cylinder be a CSC slave cylinder.
  • berzylinder also be referred to as a CMC master cylinder (English Concentric Master Cylinder) designated cylinder.
  • the functionality of the respective cylinder can in principle be known to the person skilled in the art.
  • the cylinder has, for example, a fluid-flow-through cylinder housing with a pressure chamber formed in the interior, in which the piston is axially movable.
  • spring elements can be used, which serve to apply a bias to the piston or the support in the return movement.
  • the cylinder can thus serve as a slave cylinder, via the piston rod to actuate an actuator, such as an engaging lever or a release lever of a hydraulic clutch, or to actuate by actuation of the piston by means of actuation of the piston rod a slave cylinder, insofar as the cylinder is a master cylinder ,
  • an actuator such as an engaging lever or a release lever of a hydraulic clutch
  • actuate by actuation of the piston by means of actuation of the piston rod a slave cylinder, insofar as the cylinder is a master cylinder
  • a cylinder in particular for a hydraulic clutch system, can basically be configured in a manner known per se.
  • an adapter is arranged between the force transmission surface of the piston facing the piston rod and the force transmission surface of the piston rod facing the piston.
  • the above-described cylinder arrangement thus provides a measure to improve the comfort of the operation of such an arrangement and / or to increase its longevity.
  • the present invention further relates to a hydraulic clutch system which has a previously described piston arrangement and / or a previously described cylinder arrangement.
  • the hydraulic clutch system for example, be part of a vehicle, such as a motor vehicle, for example a car or a truck.
  • the hydraulic clutch system may have about a double clutch.
  • the cylinder arrangement or the piston arrangement in the hydraulic clutch system can serve as a slave cylinder or as a master cylinder.
  • the above-described coupling system provides a measure to improve the comfort of the operation and / or to increase the longevity.
  • FIG. 1 shows a schematic sectional view of a cylinder arrangement according to the invention.
  • Fig. 2 is a schematic sectional view of a piston assembly according to the invention.
  • FIG. 1 shows a schematic and simplified representation of a cylinder assembly 10, in particular a pressure medium actuating cylinder, with a cylinder 1 1, which has a housing 12.
  • a cylinder chamber 14 is formed, in which a piston 16 is arranged displaceably.
  • the piston 16 can be driven via a piston rod 18 to be displaced in the cylinder chamber 14.
  • the piston 16 can be connected to a unit to be actuated by means of a coupling rod, so that the piston rod represented by 18 can also function as such a coupling rod.
  • the piston 16 and the piston rod 18 form a piston assembly 20, which is shown in detail in Figure 2. In particular, it is shown in FIG.
  • an adapter 22 is provided which is arranged between the force transmission surface 26 of the piston 16 facing the piston rod 18 and the force transmission surface 24 of the piston rod 18 facing the piston 16. It is further shown that the piston rod 18 facing the power transmission surface 26 of the piston 16 forms a concave inwardly shaped receptacle and that serving as a contact surface power transmission surface 28 of the adapter 22 is formed convexly outwardly.
  • a piston rod end 30 can by a
  • the piston 16 is further designed such that it has at least one seal 34 received in a receptacle 36, which bears against a wall 38 of the cylinder space 14 in a sealing manner.
  • the front seal 34 is formed as a seal and arranged to run over the sniffer bore 40.
  • a sensor 42 is optionally arranged from the outside, which is connected to an electronic unit, which detects, for example, the position of the piston 16 in the cylinder chamber 14.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kolbenanordnung (20), aufweisend einen in einem Zylinderraum (14) beweglich führbaren Kolben (16) und eine metallische Kolbenstange (18) zum Übertragen einer Bewegung auf den Kolben (16) oder zum Empfangen einer Bewegung von dem Kolben (16), wobei der Kolben (16) eine der Kolbenstange (18) zugewandte Kraftübertragungsoberfläche (26) aufweist und wobei die Kolbenstange (18) eine dem Kolben (16) zugewandte Kraftübertragungsoberfläche (24) aufweist, wobei ein Adapter (22) vorgesehen ist, der zwischen der der Kolbenstange (18) zugewandten Kraftübertragungsoberfläche (26) des Kolbens (16) und der dem Kolben (16) zugewandten Kraftübertragungsoberfläche (24) der Kolbenstange (18) angeordnet ist. Zusammenfassend schafft die vorbeschriebene Kolbenanordnung (20) somit eine Maßnahme, um den Komfort des Betriebs einer derartigen Anordnung zu verbessern und/oder die Langlebigkeit zu erhöhen.

Description

Kolbenanordnung für ein hydraulisches Kupplungssystem
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kolbenanordnung für ein hydraulisches Kupplungssystem. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Zylinderanordnung für ein hydraulisches Kupplungssystem sowie ein hydraulisches Kupplungssystem, das eine derartige Kolbenanordnung und/oder Zylinderanordnung aufweist. Geberzylinder oder Nehmerzylinder als Druckmittelbetätigungszylinder einer Druckmittelbetätigungsvorrichtung für hydraulische Kupplungssysteme sind im Stand der Technik vielfältig bekannt. Dabei wird in dem Zylinderraum in dem Gehäuse des Druckmittelbetätigungszylinders ein Kolben verlagerbar angeordnet, wobei der Kolben mittels einer kolbenseitig angeordneten Dichtung, der Kolbendichtung, eine Abdich- tung des Zylinderraums bewirkt.
Der Kolben wird dabei insbesondere bei Geberzylindern oftmals durch eine metallische Kolbenstange in Bewegung versetzt, welche wiederum in Antwort auf die Betätigung eines Kupplungspedals bewegt wird. In Nehmerzylindern wird eine metallische Kolbenstange oftmals in Antwort auf die Bewegung eines durch den Nehmerzylinder betätigten Kolbens in Bewegung versetzt.
Nachteilig an den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen kann es insbesondere sein, dass eine Betätigung aufgrund verschiedener Faktoren zu einem redu- zierten Komfort führen kann. Darüber hinaus kann die Verwendung einer metallischen Kolbenstange in Kombination mit einem Kolben, der aus einem Kunststoff ausgestaltet ist, zu einem erhöhten Verschleiß führen.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Maßnahme zu schaffen, mit welcher wenigstens ein Nachteil des Stands der Technik zumindest teilweise behoben werden kann. Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch eine Kolbenanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 . Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß weiterhin durch eine Zylinderanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 6. Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß weiterhin durch ein hydraulisches Kupp- lungssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 8. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, in der Beschreibung oder den Figuren angegeben, wobei weitere in den Unteransprüchen oder in der Beschreibung oder den Figuren beschriebene oder gezeigte Merkmale einzeln oder in einer beliebigen Kombination einen Gegenstand der Erfindung darstellen können, wenn sich aus dem Kon- text nicht eindeutig das Gegenteil ergibt.
Die erfindungsgemäße Kolbenanordnung umfasst einen in einem Zylinderraum beweglich führbaren Kolben und eine metallische Kolbenstange zum Übertragen einer Bewegung auf den Kolben oder zum Empfangen einer Bewegung von dem Kolben, wobei der Kolben eine der Kolbenstange zugewandte Kraftübertragungsoberfläche aufweist und wobei die Kolbenstange eine dem Kolben zugewandte Kraftübertragungsoberfläche aufweist, wobei ein Adapter vorgesehen ist, der zwischen der der Kolbenstange zugewandten Kraftübertragungsoberfläche des Kolbens und der dem Kolben zugewandten Kraftübertragungsoberfläche der Kolbenstange angeordnet ist.
Eine vorbeschriebene Kolbenanordnung schafft auf einfache und kostengünstige Weise einen Komfortgewinn und/oder eine verbesserte Langlebigkeit.
Die vorbeschriebene Kolbenanordnung dient insbesondere einem Einsatz in einem Nehmerzylinder oder einem Geberzylinder eines hydraulisch betätigbaren Kupplungssystems. Dabei kann der Nehmerzylinder insbesondere ein auch als CSC bezeichneter Zentralausrücker (englisch: concentric slave cylinder) sein, oder der Geberzylinder kann insbesondere ein auch als CMC bezeichneter (englisch: clutch master cylinder) Geberzylinder sein. Als solche ist die Kolbenanordnung insbesondere in dem entspre- chenden Zylinder anordbar und kann dort durch eine Verlagerung das Betätigen einer Kupplung, wie etwa einer Doppelkupplung bewirken.
Entsprechend weist die Kolbenanordnung einen in einem Zylinderraum beweglich führbaren Kolben auf. Der Kolben kann etwa über entsprechende Dichtmittel verfü- gen, mittels derer er dichtend an dem Zylinder anliegt. Dabei können beispielsweise eine Primärdichtung und eine Sekundärdichtung vorgesehen sein. Eine derartige Anordnung eines Kolbens in einem Zylinderraum beziehungsweise Zylinder, wie etwa einem Nehmerzylinder oder einem Geberzylinder, ist dem Fachmann weitläufig bekannt und wird daher nicht im Detail beschrieben.
Um den Kolben in dem Zylinder beziehungsweise seinem Zylinderraum zu bewegen oder eine Bewegung des Kolbens weiterzuleiten, weist die Kolbenanordnung ferner eine metallische Kolbenstange auf. Eine metallische Kolbenstange ist dabei insbesondere eine Kolbenstange, die ein Metall oder eine Metalllegierung aufweist. Beispielsweise kann die Kolbenstange aus Stahl ausgestaltet sein, etwa aus Stahl bestehen, wobei die Kolbenstange nicht auf ein derartiges Material beschränkt ist. Die Kolbenstange ist einseitig kolbenseitig angeordnet und mit dem Kolben in Wirkverbindung und kann auf der anderen Seite, bei einem Einsatz in einem Geberzylinder, mit einem Betätigungsglied, wie etwa einem Kupplungspedal, beispielsweise hydraulisch oder mechanisch, verbunden sein, um so in Antwort auf die Betätigung des Betätigungsglieds den Kolben zu bewegen und damit die Kupplung zu betätigen. Bei einem Einsatz in einem Nehmerzylinder kann die Kolbenstange neben dem Kolben mit einem Einrücker oder Ausrücker verbunden sein beziehungsweise in Wirkverbindung stehen.
Wie vorstehend beschrieben ist die Kolbenstange mit dem Kolben in Wirkverbindung. Dabei ist es im Detail vorgesehen, dass der Kolben eine der Kolbenstange zugewandte Kraftübertragungsoberfläche aufweist und dass die Kolbenstange eine dem Kolben zugewandte Kraftübertragungsoberfläche aufweist. Derartige Kraftübertragungsoberflächen sind insbesondere dazu ausgestaltet, eine Kraft von der Kolbenstange an den Kolben oder umgekehrt weiterzuleiten.
Bei einer vorbeschriebenen Kolbenanordnung ist es ferner vorgesehen, dass ein Adapter vorgesehen ist, der zwischen der der Kolbenstange zugewandten Kraftübertragungsoberfläche des Kolbens und der dem Kolben zugewandten Kraftübertragungsoberfläche der Kolbenstange angeordnet ist. Somit ist der Adapter derart angeordnet, dass eine Kraftübertragung von dem Kolben auf die Kolbenstange oder umgekehrt nicht unmittelbar erfolgt, sonder vielmehr zwischen den gemäß dem Stand der Technik miteinander in Kontakt stehenden Bereichen von Kolben und Kolbenstange der Adapter vorgesehen ist.
Die Kontaktflächen von Adapter und Kolben beziehungsweise von Adapter und Kol- benstange sind dabei vorteilhafterweise dazu ausgebildet, um derart miteinander in Kontakt zu gelangen, dass eine vorteilhafte Kraftübertragung insbesondere von der Kolbenstange auf den Kolben über den Adapter oder umgekehrt ermöglicht wird. Insbesondere ist die Form beziehungsweise die Geometrie der jeweiligen Kontaktflächen von Adapter und Kolben beziehungsweise von Adapter und Kolbenstange aneinander angepasst, so dass auch ein leichtes Verschwenken der Kolbenstange relativ zu dem Kolben ermöglicht werden kann, so dass sich insbesondere die Kolbenstange nicht rein tanslatorisch bewegen muss, sondern auch ein Verschwenken relativ zu der Achse beziehungsweise Hubbewegung des Kolbens erfolgen kann, wie dies für derartige Anordnungen grundsätzlich bekannt ist.
Eine derartige Ausgestaltung der Kolbenanordnung kann gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen, bei denen Kolben und Kolbenstange unmittelbar aufeinander treffen, signifikante Vorteile mit sich bringen. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Kolbenstange aus einem metallischen Material geformt ist und der Kolben einen Kunstsoff, wie insbesondere einen duroplastischen Kunststoff, zumindest an seiner Kraftübertragungsfläche, aufweist, und beispielsweise dann, wenn der Kolben aus einem Kunststoff, wie insbesondere aus einem duroplastischen Kunststoff, besteht beziehungsweise teilweise oder vollständig aus diesem Material geformt ist. Beispielhafte duroplastische Kunststoffe können diesbezüglich Epoxidharze sein.
Insbesondere durch das Positionieren eines Adapters zwischen der Kolbenstange und dem Kolben kann ein direkter und unmittelbarer Kontakt zwischen Kolbenstange und Kolben verhindert werden. In anderen Worten kann durch das Vorsehen eines entsprechenden Adapters es wirksam verhindert werden, dass eine beispielsweise metal- lische Kolbenstange beziehungsweise eine metallische Kontaktfläche derselben unmittelbar auf dem Material des Kolbens aufliegt.
Es hat sich herausgestellt, dass auf diese Weise beispielsweise die Geräuschentwicklung und/oder der Verschleiß bei einem Betrieb der Kolbenanordnung, insbesondere in einem hydraulischen Kupplungssystem, reduziert werden kann, da derartige negative Effekte bei den Lösungen aus dem Stand der Technik durch den unmittelbarem Kontakt von Kolben und Kolbenstange hervorgerufen werden können. Im Gegensatz dazu kann gemäß der vorliegenden Erfindung die Geräuschentwicklung reduziert werden und/oder kann der Verschleiß reduziert werden.
Somit kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass der Adapter, beziehungsweise das Material, aus welchem er vollständig oder zumindest die mit dem Kolben und/oder der Kolbenstange in Kontakt tretenden Kraftübertragungsoberflächen des Adapters ausgestaltet sind, geräuschhemmende oder verschleißhemmende Eigenschaften aufweist. In anderen Worten kann bei der Kolbenanordnung ein geräuschhemmender oder verschleißhemmender Adapter vorgesehen sein, der zwischen Kolben und Kolbenstange beziehungsweise den einander zugewandten Kraftübertragungsoberflächen hiervon angeordnet ist. Dabei kann der Adapter beispielsweise nur geräusch- hemmend oder nur verschleißhemmend oder geräuschhemmend und verschleißhemmend sein. Unter einer geräuschhemmenden Eigenschaft kann dabei insbesondere eine derartige Eigenschaft verstanden werden, die eine Verminderung der Betriebslautstärke der Kolbenanordnung in zumindest einem Betriebszustand erlaubt. Entsprechend ist eine verschleißhemmende Eigenschaft eine derartige Eigenschaft, durch welche, verglichen mit einer Ausgestaltung ohne diesen Adapter, also mit dem unmittelbaren Kontakt von Kolben und Kolbenstange, der Verschleiß bei einem Betrieb der Kolbenanordnung reduziert werden kann.
Gerade das Vermindern einer Geräuschentwicklung kann, etwa bei dem Einsatz in ei- nem hydraulischen Kupplungssystem, das Komfortempfinden eines Benutzers eines Kraftfahrzeugs, beispielsweise, deutlich erhöhen. Dadurch kann gegebenenfalls auf schalldämpfende Mittel verzichtet werden oder deren Anforderungen können gesenkt werden, was die Kosten und gegebenenfalls den Raumbedarf beispielsweise eines hydraulischen Kupplungssystems reduzieren kann.
Darüber hinaus kann durch eine verschleißhemmende Schicht der Verschleiß reduziert werden, was die Langlebigkeit deutlich verbessern kann. Dadurch können Service-Intervalle verlängert werden, was Ausfallzeiten reduzieren kann. Dadurch kann der Betrieb einer derartigen Anordnung und eines hiermit ausgestatteten Systems, wie etwa eines hydraulischen Kupplungssystems, besonders kostengünstig und verlässlich sein.
Weiterhin können die Materialien von Kolben und Kolbenstange für ihre spezifischen Anforderungen ausgewählt werden, es braucht dabei jedoch keine Rücksicht auf eine etwaige Wechselwirkung gelegt werden, da durch das Vorsehen des Adapters ein unmittelbarer Kontakt nicht auftritt. Dadurch können gegebenenfalls Kosten gesenkt und die Eigenschaften von Kolben und/oder Kolbenstange mit Bezug auf die jeweiligen Aufgaben verbessert werden. Ferner kann eine verbesserte Anpassung an das gewünschte Anwendungsgebiet erfolgen, da nicht nur die Materialien sondern auch die Formen von Kolben und Kolbenstange nicht aneinander angepasst werden müssen. Etwaige unterschiedliche Formen und Größen der Kontaktflächen von Kolben und Kolbenstange können auf einfache Weise durch Verwendung eines entsprechend geformten Adapters ermöglicht werden.
Weiterhin kann eine derartige Anordnung kostengünstiger sein, als beispielsweise Be- schichtungen, da der Herstellungsprozess von Kolbenstange und Kolben durch wenige Änderungen der Bauteile nicht modifiziert werden muss sondern kostengünstig gehalten werden kann.
Ferner kann selbst dann, wenn ein hoher Verschließ auftritt, lediglich der Adapter ersetzt werden. Dies ist eine deutlich kostengünstigere Lösung im Vergleich zu einem Austausch eines Kolbens oder einer Kolbenstange. Zusammenfassend schafft die vorbeschriebene Kolbenanordnung somit eine Maßnahme, um den Komfort des Betriebs einer derartigen Anordnung zu verbessern und/oder die Langlebigkeit zu erhöhen.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann der Adapter einen Kunststoff aufweisen. Insbesondere kann der Adapter aus einem Kunststoff bestehen und damit vollständig aus einem Kunststoff ausgebildet sein. Beispielsweise kann der Adapter ein Polyamid, wie etwa PA 6,6, aufweisen oder daraus bestehen. Insbesondere geeignete Kunststoffe erlauben einen geräuscharmen und verschleißarmen Betrieb der Kolbenanordnung, wenn der Adapter zumindest an der Kontaktfläche zu dem Kolben und/oder der Kolbenstange mit diesem Material versehen ist beziehungsweise aus diesem Material ausgestaltet ist. Dabei erlauben diese Materialien einen Einsatz ohne eine signifikante Kostensteigerung, was einen Betrieb trotz des Vorsehens des Adapters kostengünstig gestalten kann.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung kann der Adapter an der Kolbenstange und/oder an dem Kolben fixiert sein beziehungsweise kann ein Mittel zum Befestigen des Adapters an dem Kolben und/oder an der Kolbenstange vorgesehen sein, etwa mittels Reibschluss. In dieser Ausgestaltung kann eine besonders einfache
Herstellbarkeit der Kolbenanordnung ermöglicht werden. Denn der Adapter kann vor oder bei einer Assemblierung mit der Kolbenstange und/oder dem Kolben verbunden sein und dann mit dem Kolben oder der Kolbenstange in Kontakt gelangen, oder kann diese Anordnung in fixiertem Zustand in einen Zylinder eingefügt werden.
Darüber hinaus kann insbesondere in einer Ausgestaltung, bei der der Adapter an der Kolbenstange fixiert ist, auf besonders einfache Weise eine stabile Anordnung einhergehend mit einer rotatorischen relativen Beweglichkeit von Kolbenstange und Kolben realisiert werden. Ferner kann insbesondere in dieser Ausgestaltung eine besonders effektive Reduzierung von Verschleiß und/oder Erhöhung des Komforts realisiert werden. Denn insbesondere, wenn die Kolbenstange metallisch ist und der Kolben aus einem Kunststoff geformt ist, sind das Metall und der Kunststoff von Kolbenstange und Adapter aneinander befestigt, wobei zwischen Kunststoff des Kolbens und dem
Kunststoff des Adapters eine Relativbewegung auftreten kann, die Geräuschentwicklung beziehungsweise Verschleiß bewirken kann. Somit kann beispielsweise die Geräuschbelastung besonders effektiv reduziert werden.
Es kann besonders bevorzugt sein, wenn die Kolbenstange in den Adapter einge- presst ist und/oder wenn der Adapter in die Kolbenstange eingepresst ist. In dieser Ausgestaltung kann somit eine Fixierung durch einen Reibschluss ermöglicht werden, was ein Fixieren von Adapter und Kolbenstange durch ein einfaches Einschieben beispielsweise eines Befestigungsbereichs von Adapter oder Kolbenstange in eine Aufnahme des jeweiligen anderen Bauteils realisiert werden. Somit kann in dieser Ausgestaltung ein besonders einfacher und damit kostengünstiger Herstellungsprozess realisiert werden. In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung kann es ferner vorgesehen sein, dass die dem Adapter zugewandte Kraftübertragungsoberfläche des Kolbens eine konkav nach innen geformte Aufnahme ausbildet und dass die dem Kolben zugewandte Kraf- tübertragungsoberfläche des Adapters konvex nach außen geformt ist, oder dass die dem Adapter zugewandte Kraftübertragungsoberfläche des Kolbens konvex nach außen geformt ist und dass die dem Kolben zugewandte Kraftübertragungsoberfläche des Adapters eine konkav nach innen geformte Aufnahme bildet. Beispielsweise kann der Adapter eine halbkugelartige Form aufweisen. Insbesondere in dieser Ausgestal- tung kann neben einer rein translatorischen Bewegbarkeit der Kolbenstange zumindest begrenzt eine rotatorische Bewegbarkeit der Kolbenstange mit Bezug auf die Achse beziehungsweise Hubrichtung des Kolbens auf besonders einfache Weise ermöglicht werden. Mit Bezug auf weitere technische Merkmale und Vorteile der vorbeschriebenen Kolbenanordnung wird hiermit explizit auf die Erläuterungen im Zusammenhang mit der Zylinderanordnung, dem hydraulischen Kupplungssystem, den Figuren sowie der Figurenbeschreibung verwiesen, und umgekehrt. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner eine Zylinderanordnung für eine Druckmittelbetätigung, insbesondere für ein hydraulisches Kupplungssystem, aufweisend einen Zylinder mit einem Gehäuse und einem in dem Gehäuse ausgebildeten Zylinderraum. Die Zylinderanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Kolbenanordnung zumindest teilweise in dem Zylinderraum beweglich geführt ist, wie diese vorstehend im Detail beschrieben ist.
Eine derartige Zylinderanordnung umfasst somit einen Zylinder. Ein derartiger Zylinder kann beispielsweise ein hydraulisch betätigbarer Nehmerzylinder oder Geberzylinder für ein hydraulisches Kupplungssystem, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, sein, wie dieser grundsätzlich bekannt ist. Ein derartiger Nehmerzylinder beziehungsweise Geberzylinder ist in seiner speziellen Ausgestaltung nicht beschränkt. Beispielsweise kann ein derartiger Nehmerzylinder ein auch als Zentralausrücker (engl. Concentric Slave Cylinder) bezeichneter CSC-Nehmerzylinder sein, oder kann ein derartiger Ge- berzylinder ein auch als CMC-Geberzylinder (engl. Concentric Master Cylinder) bezeichneter Zylinder sein.
Die Funktionalität des jeweiligen Zylinders kann dem Fachmann grundsätzlich be- kannt sein. Der Zylinder weist beispielsweise ein mit Fluid durchströmbares Zylindergehäuse mit einem im Innenraum ausgebildeten Druckraum auf, in welchem der Kolben axial bewegbar ist. Dabei können Federelemente zum Einsatz kommen, die der Aufbringung einer Vorspannung auf den Kolben beziehungsweise der Unterstützung bei dessen Rückstellbewegung dienen. Der Zylinder kann somit als Nehmerzylinder dazu dienen, über die Kolbenstange einen Aktor, wie beispielsweise einen Einrückhebel oder einen Ausrückhebel einer hydraulischen Kupplung, zu betätigen oder durch eine Betätigung des Kolbens mittels einer Betätigung der Kolbenstange einen Nehmerzylinder zu betätigen, insoweit der Zylinder ein Geberzylinder ist. Somit kann ein Zylinder insbesondere für ein hydraulisches Kupplungssystem grundsätzlich in an sich bekannter Weise ausgestaltet sein.
Mit Bezug auf den Kolben beziehungsweise die Kolbenstange ist es insbesondere vorgesehen, dass ein Adapter vorgesehen ist, der zwischen der der Kolbenstange zugewandten Kraftübertragungsoberfläche des Kolbens und der dem Kolben zugewand- ten Kraftübertragungsoberfläche der Kolbenstange angeordnet ist.
Zusammenfassend schafft die vorbeschriebene Zylinderanordnung somit eine Maßnahme, um den Komfort des Betriebs einer derartigen Anordnung zu verbessern und/oder deren Langlebigkeit zu erhöhen.
Mit Bezug auf weitere technische Merkmale und Vorteile der vorbeschriebenen Zylinderanordnung wird hiermit explizit auf die Erläuterungen im Zusammenhang mit der Kolbenanordnung, dem hydraulischen Kupplungssystem, den Figuren sowie der Figurenbeschreibung verwiesen, und umgekehrt.
Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein hydraulisches Kupplungssystem, welches eine vorbeschriebene Kolbenanordnung und/oder eine vorbeschriebene Zylinderanordnung aufweist. Dabei kann das hydraulische Kupplungssystem beispielsweise Bestandteil sein eines Fahrzeugs, wie etwa eines Kraftfahrzeugs, beispielsweise eines PKWs oder eines LKWs. Ferner kann das hydraulische Kupplungssystem etwa eine Doppelkupplung aufweisen. Dabei kann die Zylinderanordnung beziehungsweise die Kolbenanordnung in dem hydraulischen Kupplungssystem als Nehmerzylinder oder als Geberzylinder dienen.
Zusammenfassend schafft das vorbeschriebene Kupplungssystem eine Maßnahme, um den Komfort des Betriebs zu verbessern und/oder die Langlebigkeit zu erhöhen.
Mit Bezug auf weitere technische Merkmale und Vorteile des vorbeschriebenen hyd- raulischen Kupplungssystems wird hiermit explizit auf die Erläuterungen im Zusammenhang mit der Kolbenanordnung, der Zylinderanordnung, den Figuren sowie der Figurenbeschreibung verwiesen, und umgekehrt.
Im Folgenden wird ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung an- hand der beiliegenden Zeichnungen erläutert, wobei explizit darauf hingewiesen wird, dass der erfindungsgemäße Gegenstand nicht auf das beschriebenen Ausführungsbeispiel beschränkt ist. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Schnittansicht einer Zylinderanordnung gemäß der Erfin- dung; und
Fig. 2 eine schematische Schnittansicht einer Kolbenanordnung gemäß der Erfindung.
Die Figur 1 zeigt in einer schematischen und vereinfachten Darstellung eine Zylinderanordnung 10, insbesondere eines Druckmittelbetätigungszylinders, mit einem Zylin- der 1 1 , der ein Gehäuse 12 aufweist. In dem Gehäuse 12 ist ein Zylinderraum 14 ausgebildet, in welchem ein Kolben 16 verlagerbar angeordnet ist. Der Kolben 16 kann dabei über eine Kolbenstange 18 angetrieben werden, um in dem Zylinderraum 14 verlagert zu werden. Dies ist insbesondere bei einem Ausführungsbeispiel als Geberzylinder der Fall. In einem Ausführungsbeispiel als Nehmerzylinder kann mittels ei- ner Koppelstange der Kolben 16 mit einem zu betätigenden Aggregat verbunden sein, so dass die mit 18 dargestellte Kolbenstange auch als solche Koppelstange fungieren kann. Der Kolben 16 und die Kolbenstange 18 bilden dabei eine Kolbenanordnung 20 aus, die in der Figur 2 im Detail gezeigt ist. Insbesondere ist in der Figur 2 gezeigt, dass ein Adapter 22 vorgesehen ist, der zwischen der der Kolbenstange 18 zugewandten Kraftübertragungsoberfläche 26 des Kolbens 16 und der dem Kolben 16 zugewandten Kraftübertragungsoberfläche 24 der Kolbenstange 18 angeordnet ist. Es ist ferner gezeigt, dass die der Kolbenstange 18 zugewandten Kraftübertragungsoberfläche 26 des Kolbens 16 eine konkav nach innen geformte Aufnahme ausbildet und dass die als Kontaktfläche dienende Kraftübertragungsoberfläche 28 des Adapters 22 konvex nach außen geformt ist. Ein Kolbenstangenkopf 30 kann durch eine ein
Verschwenken der Kolbenstange 18 begrenzende Anlage 32 begrenzt sein. Es ist ferner gezeigt, dass die Kolbenstange 18 beziehungsweise der Kolbenstangenkopf 30 in den Adapter 22 beziehungsweise eine Aufnahme 33 für den Kolbenstangenkopf 30 eingepresst ist. Zurückkommend auf Figur 1 ist der Kolben 16 ferner derart ausgebildet, dass er zumindest eine Dichtung 34 in einer Aufnahme 36 aufgenommen aufweist, welche sich an einer Wandung 38 des Zylinderraums 14 abdichtend anlegt. Im Ausführungsbeispiel der Figur 1 sind zwei solcher Dichtungen 34 vorgesehen. Dabei ist die vordere Dichtung 34 als Dichtung ausgebildet und angeordnet, um die Schnüffelbohrung 40 zu überfahren. An dem Gehäuse 12 ist von außen optional ein Sensor 42 angeordnet, welcher mit einer Elektronikeinheit verbunden ist, welcher beispielsweise die Position des Kolbens 16 in dem Zylinderraum 14 detektiert.
Bezuqszeichenliste
Zylinderanordnung
Zylinder
Gehäuse
Zylinderraum
Kolben
Kolbenstange
Kolbenanordnung
Adapter
Kraftübertragungsoberfläche
Kraftübertragungsoberfläche
Kraftübertragungsoberfläche
Kolbenstangenkopf
Anlage
Aufnahme
Dichtung
Aufnahme
Wandung
Schnüffelbohrung
Sensor

Claims

Patentansprüche
1 . Kolbenanordnung, aufweisend einen in einem Zylinderraum (14) beweglich führbaren Kolben (16) und eine metallische Kolbenstange (18) zum Übertragen einer Bewegung auf den Kolben (16) oder zum Empfangen einer Bewegung von dem Kolben (16), wobei der Kolben (16) eine der Kolbenstange (18) zugewandte Kraftübertragungsoberfläche (26) aufweist und wobei die Kolbenstange (18) eine dem Kolben (16) zugewandte Kraftübertragungsoberfläche (24) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Adapter (22) vorgesehen ist, der zwischen der der Kolbenstange (18) zugewandten Kraftübertragungsoberfläche (26) des Kolbens (16) und der dem Kolben (16) zugewandten Kraftübertragungsoberfläche (24) der Kolbenstange (18) angeordnet ist.
2. Kolbenanordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (22) einen Kunststoff aufweist, insbesondere wobei der Adapter aus einem Kunststoff besteht.
3. Kolbenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (22) an der Kolbenstange (18) und/oder an dem Kolben (16) fixiert ist.
4. Kolbenanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstange (18) in den Adapter (22) eingepresst ist und/oder dass der Adapter (22) in die Kolbenstange (18) eingepresst ist.
5. Kolbenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Adapter (22) zugewandte Kraftübertragungsoberfläche (26) des Kolbens (16) eine konkav nach innen geformte Aufnahme ausbildet und dass eine dem Kolben (16) zugewandte Kraftübertragungsoberfläche (28) des Adapters (22) konvex nach außen geformt ist, oder dass die dem Adapter (22) zugewandte Kraftübertragungsoberfläche (26) des Kolbens (16) konvex nach außen geformt ist und dass die dem Kolben (16) zugewandte Kraftübertra- gungsoberfläche (28) des Adapters (22) eine konkav nach innen geformte Aufnahme bildet.
6. Kolbenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (16) einen Kunstsoff, wie insbesondere einen duroplastischen Kunststoff, aufweist, insbesondere wobei der Kolben (16) aus einem Kunststoff, wie insbesondere aus einem duroplastischen Kunststoff, besteht.
7. Zylinderanordnung für eine Druckmittelbetätigung, insbesondere für ein hydraulisches Kupplungssystem, aufweisend einen Zylinder (1 1 ) mit einem Gehäuse (12) und einem in dem Gehäuse (12) ausgebildeten Zylinderraum (14), dadurch gekennzeichnet, dass eine Kolbenanordnung (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 zumindest teilweise in dem Zylinderraum (14) beweglich geführt ist.
8. Zylinderanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (1 1 ) ein Nehmerzylinder oder ein Geberzylinder eines hydraulischen Kupplungssystems ist.
9. Hydraulisches Kupplungssystem, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Kolbenanordnung (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 und/oder eine Zylinderanordnung (10) nach einem der Ansprüche 7 oder 8 aufweist.
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