Kolben-Zylindereinheit

Die Erfindung betrifft eine Kolben- Zylindereinheit für eine Vorrichtung zum Betätigen insbesondere einer Fahrzeugkupplung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus dem Stand der Technik, wie beispielsweise der DE 196 22 707 B4, sind Betätigungsvorrichtungen mit einer Kolben-Zylindereinheit bekannt, die ein entlang eines Führungsbereiches über ein Betätigungselement axial verlagerbares Betätigungsteil aufweisen, das auf die Betätigungsmittel, wie zum Beispiel Hebel oder Tellerfederzungen der Kupplung einwirkt. Das Betätigungselement wird hierbei durch zwei an der Betätigungsvorrichtung schwenkbar gelagerte Hebel gebildet und das Betätigungsteil durch ein Ausrücklager.

Aus dem Stand der Technik sind ebenfalls Betätigungsvorrichtungen mit Kolben-Zylindereinheiten bekannt, bei denen ein Kolben in einer Führungshülse mittels eines Hebels bzw. einer Einrückgabel axial verlagert wird. Zur Erhöhung der Steifigkeit eines aus Kunststoff ausgeführten Kolbens im Bereich der Anlenkung der Einrückgabel wird in diesem Bereich ein aus metallischem Werkstoff bestehender Adapter eingesetzt. An diesem sind am Umfang für den Eingriff einer Einrückgabel entsprechende Erhebungen vorgesehen. Zur Verbindung mit dem Kolben weist dieser daher endseitig Aussparungen zur Aufnahme dieser Erhebungen auf, deren Form der Form des Adapters entspricht. Der aus metallischem Werkstoff bestehende Adapter wird auch als Sinterteil bezeichnet. Der mit dem Adapter versehene Kolben ist in einer Führungshülse axial bewegbar angeordnet. Für die am Umfang des Adapters überstehenden, für eine Anlenkung an eine Einrückgabel dienenden Erhebungen sind ebenfalls am Umfang der Führungshülse entsprechende Aussparungen vorgesehen, die als Führungshülsenaugen bezeichnet werden. Während des Betriebes des Fahrzeuges wird bei einer Druckbeaufschlagung eines als Kupplung ausgebildeten Drehmomentübertragungssystems zur Vornahme von Kupplungsvorgängen durch Druckbeaufschlagung auf die Betätigungsvorrichtung ebenfalls der Druck auf die ständig unter Vorlast in Kontakt mit den Tellerfederzungen dieser Kupplung stehende Stirnfläche des Kolbens dieser Betätigungsvorrichtung auf das Einrücklager weitergeleitet. Auf Grund der axialen Bewegung und des plötzlich ansteigenden Druckes an der Verbindungsstelle Kupplung - Betätigungsvorrichtung, kommt es zu einer Verdrehung des mit dem Kolben verbundenen Adapters innerhalb der Führungshülse, so dass sich die in den Führungshülsenaugen geführten Erhebungen radial verlagern und somit an deren seitli-

chen Begrenzungen anschlagen. über einen längeren Zeitraum führt dies dazu, dass sich die Erhebungen an den Begrenzungen einreiben, wodurch einerseits das Moment nicht ausreichend übertragen wird und andererseits diese ausgeschlagen werden und damit die Lebensdauer der Betätigungsvorrichtung verringert wird.

Daher besteht die Aufgabe der Erfindung darin, auf einfache Art und Weise eine Kolben- Zylindereinheit für eine Betätigungsvorrichtung zu schaffen, durch die eine Zwangsführung zwischen Kolben und Führungshülse gewährleistet ist, um damit die Lebensdauer der Betätigungsvorrichtung zu erhöhen.

Diese Aufgabe wird mit einer Betätigungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Somit wird bei einer Kolben-Zylindereinheit für eine Betätigungsvorrichtung, bei der eine Relativbewegung zwischen einem Kolben und einer Führungshülse stattfindet, eine Zwangsführung über eine Verdrehsicherung derart realisiert, dass entweder die Führungshülse oder der Kolben mindestens eine Erhebung aufweist, die mit zahlenmäßig gleicher, einer am Kolben oder der Führungshülse vorgesehenen, entsprechend ausgebildeten Einprägung zur Herstellung einer Wirkverbindung korrespondiert.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist am Innendurchmesser der Führungshülse eine Erhebung angebracht, die mit einer auf der Mantelfläche des Kolbens vorgesehenen Einprägung zusammenwirkt.

Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die Relativbewegung zwischen Kolben und Führungshülse auf einer vorgegebenen Bahn erfolgt, die in diesem Falle eine geradlinige ist. Durch eine auf diese Weise erzeugte Zwangsführung wird verhindert, dass außer einer vorgegebenen axialen Bewegung keine Bewegung in radialer Richtung stattfinden kann und damit eine Drehbewegung des Kolbens innerhalb der Führungshülse ausgeschlossen ist.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Erhebung derart erzeugt, dass an der Stelle der späteren Erhebung zunächst eine Tiefenprägung in das Material erfolgt. In die so vorgegebene Form wird ein Bauteil zur Erzeugung einer Erhebung über die umgebende Mantelfläche eingelegt. Zur Erzeugung eines zumindest teilweisen Formschlusses in axialer Richtung wird das später mit dieser Erhebung in Eingriff zu bringende Bauteil an

der zu korrespondierenden Stelle mit einer Nut zur Ausführung einer axialen Bewegung versehen. Die Breite der Nut sollte dabei der Breite der Erhebung entsprechen, um somit eine möglichst exakte Führung über die Länge des Ausrückweges zu gewährleisten. Dieses eingelegte Bauteil kann beispielsweise ein Zylinderstift sein. Ebenso gut sind auch eine oder mehrere hintereinander angeordnete Kugeln oder Pins denkbar, die in entsprechend gestaltete Tiefenprägungen eingesetzt oder eingelegt werden. Zur Reduzierung von Reibung sollte bei der Wahl des verwendeten Bauteils eine Linien- oder eine Punktberührung bevorzugt werden.

Zur Erzielung einer genauen Zwangsführung bei gleichzeitiger Zentrierung des Kolbens in der Führungshülse ist es vorteilhaft mehrere Erhebungen am Innenumfang der Führungshülse verteilt anzuordnen, die mit der gleichen Anzahl entsprechend am Umfang verteilt angeordneter Einprägungen am Kolben korrespondieren.

Bei Verwendung eines gießfähigen Materials wäre es auch denkbar, eine bzw. mehrere Erhebung(en) im Innendurchmesser gleich beim Gießvorgang der Führungshülse mit vorzusehen. Damit könnte zur Einsparung von Kosten auf die spätere Tiefenprägung verzichtet werden.

Diese erfindungsgemäße Kolben-Zylindereinheit ist nicht nur auf den Einsatz in Vorrichtungen zur Betätigung von Fahrzeugkupplungen begrenzt, sondern ist überall dort einsetzbar, wo in einem Bereich die Oberflächen zweier Bauteile zur Erzeugung einer Verbindung entsprechend konstruktiv verändert werden, um diese Bauteile miteinander in Kontakt zu bringen, um beispielsweise auf einer vorgegebenen Führungsbahn eine Relativbewegung zueinander ausführen zu können.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Figuren sowie deren Beschreibungsteile.

Es zeigen:

Figur 1 eine Betätigungsvorrichtung in einer Explosionsdarstellung,

Figur 2 eine zusammengebaute Betätigungsvorrichtung gemäß Figur 1 in einer

Schnittdarstellung,

Figur 3 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Führungshülse als

Teil der Kolben-Zylindereinheit,

Figur 4 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Kolbens.

Aus der Figur 1 sind die wesentlichen Bauteile einer Betätigungsvorrichtung 1 in einer Explosionsdarstellung aufgezeigt, die zur Betätigung einer Doppelkupplung dient. Da zwei Kupplungen betätigt werden sollen, sind auch zwei Einrückgabeln 3 und 4 vorgesehen, über die eine axiale Kraft auf ein Einrücklager 2 aufgebracht wird.

Für diese Kraftübertragung sind die Einrückgabeln 3 und 4 mit der Führungshülse 5 der Betätigungsvorrichtung 1 wirkverbunden. Innerhalb der Führungshülse 5 ist ein Kolben 6 angeordnet, der über einen Adapter 7 axial in der Führungshülse 5 bewegbar ist. Zur Anlenkung der Einrückgabeln 3 und 4 weist die Führungshülse 5 am Umfang gegenüberliegend jeweils ein Führungshülsenauge 11 auf. In diese greifen die gegenüberliegend am Umfang angeordneten und über diesen hinausragenden Mitnehmer 10 des in den Kolben 6 eingesetzten ringförmigen Adapters 7 ein, der dazu seitlich jeweils die Aussparungen 12 aufweist. über diese Mitnehmer 10 werden die Einrückgabeln 3 und 4 angelenkt. Der Adapter 7 dient dabei zur Erhöhung der Steifigkeit an dieser Stelle des Kolbens 6,

Figur 2 zeigt eine Schnittdarstellung einer zusammengebauten Betätigungsvorrichtung 1 gemäß der Figur 1. Aus dieser ist erkennbar, dass mit Hilfe der Einrückgabel 3 sich der Kolben 6 axial nach links verlagert hat.

Die Figur 3 stellt perspektivisch eine erfindungsgemäße Führungshülse 5 für die Betätigungsvorrichtung 1 dar. Dazu wird in eine herkömmlich verwendete Führungshülse 5 ein Langloch (gestrichelt dargestellt) im Innendurchmessermittel der Tiefenprägung 8a eingebracht, in das ein Zylinderstift (nicht dargestellt) eingelegt wird. Auf diese Weise wird durch den Zylinderstift eine Erhebung 8 im Innenraum der Führungshülse 5 erzeugt. Zur Verdeutlichung der erforderlichen konstruktiven Veränderungen an einer herkömmlichen Führungshülse 5 zur Erzeugung einer Zwangsführung ist in dieser Figur nur eine Tiefenprägung 8a und deren Innenumfang dargestellt. Zur Erzielung einer exakten Zwangsführung ist es jedoch vorteilhaft, mehrere Tiefenprägungen 8a am Umfang verteilt anzuordnen. Aus der in dieser Figur dargestellten Form der Tiefenprägung 8a geht hervor, dass es zweckmäßig erscheint ein zylinderförmig geformtes Bauteil in diese einzulegen. Allerdings sind auch andere Formen für Tiefenprägungen 8a

denkbar. So könnten auch anstelle einer als Langloch ausgeführten Tiefenprägung 8a mehrere in einer Linie hintereinander angeordnete beabstandete, kreisförmige Tiefenprägungen 8a vorgesehen sein, in die kugelförmige Bauteile eingelegt werden. Denkbar wäre auch, in eine Tiefenprägung 8a einen der Form dieser Tiefenprägung entsprechenden Grundkörper einzusetzen, der zur Erzeugung einer oder mehrerer Erhebungen 8 mit Pins bestückt ist.

In dieser Figur sind weiterhin die Führungshülsenaugen 11 erkennbar, die zur Aufnahme der Erhebungen 8 des Adapters 7 dienen.

Die Figur 4 zeigt in einer perspektivischen Darstellung einen herkömmlichen Kolben 6, der erfindungsgemäß mit einer als Nut ausgestalteten Einprägung 9 versehen ist. Die Breite dieser Nut 9 ist dabei der entsprechenden Breite der Erhebung 8 an der Führungshülse 5 ange- passt. Weist die Führungshülse 5 mehrere Erhebungen 8 auf, so ist am Kolben 6 auch die entsprechende Anzahl an Nuten 9 vorzusehen. Da, wie in Figur 1 dargestellt, in den Kolben 6 ein ringförmiger Adapter 7 mit seitlich über dessen Umfang hinausragenden Mitnehmern 10 eingesetzt wird, sind zu deren Aufnahme Aussparungen 12 in die Mantelfläche des Kolbens 6 eingebracht.

Bezuqszeichenliste

Betätigungsvorrichtung / Hebeleinrücker

Einrücklager

Einrückgabel groß

Einrückgabel klein

Führungshülse

Kolben (Kolbenhülse)

Adapter / Kolbennehmer

Erhebung

Tiefenprägung

Einprägung / Nut

Mitnehmer / Erhebungen

Führungshülsenauge

Aussparungen