Die Erfindung betrifft einen Geberzylinder für ein hydraulisches Ausrücksystem eines Kupplungssystems eines Kraftfahrzeugs, umfassend ein Geberzylindergehäuse mit einem innerhalb des Geberzylindergehäuses linear beweglich aufgenommenen Ge berzylinderkolben, welcher mit einem ersten stirnseitigen, distalem Ende in einen mit einer Hydraulikflüssigkeit befüllbaren Geberzylinderprimärdruckraum eingreift, wobei die lineare Bewegung des Geberzylinderkolbens zu einer Vergrößerung oder Verklei nerung des Geberzylinderprimärdruckraums führt, wobei an einem zweiten distalen Ende des Geberzylinderkolbens eine Geberzylinderkolbenstange angekoppelt ist, über welche eine Kraft zur linearen Bewegung des Geberzylinderkolbens auf diesen übertragen wird, wobei der Geberzylinderkolben in einer Kolbenführungshülse linear verschiebbar aufgenommen ist, wobei die Kolbenführungshülse ihrerseits ortsfest in dem Geberzylindergehäuse angeordnet ist.

Bekanntermaßen besteht ein Geberzylinder aus einem Gehäuse, das mit Kolbenfüh rungshülse vorzugsweise mittels Verschweißen verbunden ist. In diesem aus zwei Teilen gebildeten Gehäuse ist ein Geberzylinderkolben axial bewegbar geführt, der endseitig mit einer Geberzylinderkolbenstange verbunden ist, die aus der endseitig of fenen Kolbenführungshülse herausragt. Zur Vermeidung von Schmutzeintrag in die Kolbenführungshülse, der zur Undichtheit zwischen den Gleitflächen, Geberzylinder kolben, Geberzylindergehäuse/Kolbenführungshülse führt, dient eine Abdichtung zwi schen der Kolbenführungshülse und der Geberzylinderkolbenstange

Es besteht ein anhaltendes Bedürfnis darin, einen Geberzylinder hinsichtlich seiner Betriebssicherheit zu optimieren.

Somit ist es die Aufgabe der Erfindung einen Geberzylinder bereitzustellen, der hin sichtlich seiner Betriebssicherheit und Langlebigkeit verbessert ist. Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Geberzylinder für ein hydraulisches Ausrück system eines Kupplungssystems eines Kraftfahrzeugs, umfassend ein Geberzylinder gehäuse mit einem innerhalb des Geberzylindergehäuses linear beweglich aufge nommenen Geberzylinderkolben, welcher mit einem ersten stirnseitigen, distalem En de in einen mit einer Hydraulikflüssigkeit befüllbaren Geberzylinderprimärdruckraum eingreift, wobei die lineare Bewegung des Geberzylinderkolbens zu einer Vergröße rung oder Verkleinerung des Geberzylinderprimärdruckraums führt, wobei an einem zweiten distalen Ende des Geberzylinderkolbens eine Geberzylinderkolbenstange an gekoppelt ist, über welche eine Kraft zur linearen Bewegung des Geberzylinderkol bens auf diesen übertragen wird, wobei der Geberzylinderkolben in einer Kolbenfüh rungshülse linearverschiebbar aufgenommen ist, wobei die Kolbenführungshülse ih rerseits ortsfest in dem Geberzylindergehäuse angeordnet ist, wobei die Kolbenfüh rungshülse eine zylinderförmige Innenwand aufweist, welche in Axialrichtung verlau fende Nuten besitzt und eine Kolbenstangendichtung mit der Geberzylinderkolben stange linearbeweglich in der Kolbenführungshülse angeordnet ist, wobei die Kolben stangendichtung eine zylinderförmige Dichtlippe aufweist, die an der zylinderförmigen Innenwand der Kolbenführungshülse anliegt ohne in die Nuten einzugreifen.

Durch den erfindungsgemäßen Geberzylinder wird ein unerwünschter Druckaufbau durch ein Pumpen von Luft aus der äußeren Umgebung in den Geberzylinderprimär druckraum durch das wiederholte Verschieben der Kolbenstangendichtung in der Kol benführungshülse vermieden. Sich ansonsten in dem Geberzylinderprimärdruckraum ansammelnde Luft kann zu einen vollständigen Funktionsverlust des hydraulischen Ausrücksystems und in der Folge zu einem Anhalten des Fahrzeugs führen. Gleich zeitig wird die Dichtwirkung der Kolbenstangendichtung gegenüber einem Schmutz eintrag, insbesondere durch Partikel, nicht wesentlich beeinträchtigt.

Zunächst werden die einzelnen Elemente des beanspruchten Erfindungsgegenstan des in der Reihenfolge ihrer Nennung im Anspruchssatz erläutert und nachfolgend besonders bevorzugte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes beschrieben. ln Fahrzeugen, beispielsweise mit manuell betätigten Trockenkupplungen, muss bei spielsweise die vom Fahrer erzeugte Pedalkraft von einem Mechanismus verstärkt und auf die Kupplung übertragen werden. In modernen fußbetätigten Kupplungen wird hierzu häufig eine hydraulische Kupplungsbetätigung, die auch als hydraulisches Aus rücksystem bezeichnet wird, eingesetzt.

Ein hydraulisches Ausrücksystem für eine Fahrzeugkupplung verfügt in der Regel über einen Geberzylinder, der den am Geberzylinder erzeugten Druck über eine hyd raulische Druckleitung an den Nehmerzylinder überträgt. Der Nehmerzylinder über trägt mittels eines axial verlagerbaren Kolbens und unter Zwischenschaltung eines Kupplungsausrücklagers den hydraulischen Druck auf ein Flebelsystem der Kupplung, welches dann ein Öffnen oder Schließen der Kupplung bewirkt. An geeigneter Stelle in der hydraulischen Druckleitung oder integriert in Geberzylinder oder Nehmerzylin der kann ein Flydraulik-Schwingungsdämpfer, der als Druckbegrenzungsventil und/oder als sogenannter Kribbelfilter ausgeführt sein kann, eingebaut sein.

Das hydraulische Kupplungsausrücksystem betätigt also die Reibungskupplung des Kupplungssystems hydraulisch durch Beaufschlagung des Geberzylinders. Dies kann beispielsweise entweder mittels eines Aktors, der von einem Steuergerät gesteuert wird erfolgen oder durch eine manuelle Betätigung durch den Fahrer mittels eines Kupplungspedals. In beiden Fällen wird mittels einer mechanischen Übertragung wie beispielsweise einer Kolbenstange, an der der Geberzylinderkolben axial verlagerbar angeordnet ist, Druck im Geberzylinder aufgebaut und über die hydraulische Drucklei tung in den Nehmerzylinder, der insbesondere auch als Zentralausrücker ausgestaltet sein kann ist, geleitet.

Ein Kupplungssystem für Kraftfahrzeuge hat die Funktion, die antreibende Motorseite in einem Antriebsstrang eines Fahrzeuges schaltbar von der Getriebeseite zu kuppeln bzw. zu entkuppeln und so einen Gangwechsel des Getriebes während der Fahrt zu ermöglichen und den antreibenden Motor hierdurch in einem bevorzugten Drehzahl-/ Drehmomentbereich betreiben zu können.

Man unterscheidet grundsätzlich manuell betriebene Kupplungssysteme und automa tische Kupplungssysteme. Bei einem manuell betriebenen Kupplungssystem wird der ein- bzw. Auskupplungsvorgang manuell vom Fahrer, beispielsweise durch muskelbe triebene Betätigung eines Kupplungspedals ausgelöst und gesteuert. In automati schen Kupplungssystemen wird diese Steuerung und Betätigung durch eine elektroni sche Steuerung und Aktoren übernommen, so dass ein Eingreifen des Fahrers für ei nen Gangwechsel während der Fahrt nicht mehr erforderlich ist. Folglich besitzen au tomatische Kupplungssysteme in der Regel auch kein Kupplungspedal. Um dem Fah rer auch bei automatischen Kupplungssystemen einen gewissen manuellen Eingriff bei der Gangwahl zu ermöglichen, sind auch in automatischen Kupplungssystemen z.B. Lenkradtasten bekannt zur manuellen Gangwahl bekannt, wobei die Kupplungs und Schaltvorgänge aber ebenfalls automatisch vom Kupplungssystem gesteuert werden.

Als Kraftfahrzeuge im Sinne dieser Anmeldung gelten Landfahrzeuge, die durch Ma schinenkraft bewegt werden, ohne an Bahngleise gebunden zu sein. Ein Kraftfahr zeug kann beispielsweise ausgewählt sein aus der Gruppe der Personenkraftwagen (PKW), Lastkraftwagen (LKW), Kleinkrafträder, Leichtkraftfahrzeuge, Krafträder, Kraftomnibusse (KOM) oder Zugmaschinen.

Der Geberzylinder besitzt innerhalb eines hydraulischen Ausrücksystems die Funkti on, eine auf ihn einwirkende mechanische Kraft in einen hydraulischen Druckaufbau zu wandeln. Ein Geberzylinder besteht hierzu in der Regel aus einem Geberzylinder gehäuse, einem Geberzylinderkolben mit Geberzylinderkolbenstange und einer An ordnung aus zwei Dichtungen, einer Geberzylinderprimärdichtung und einer Geberzy lindersekundärdichtung. Ein Geberzylinder kann einen hydraulischen Anschluss zur hydraulischen Druckleitung des Nehmerzylinders aufweisen. Dieser kann beispiels weise als Schnellverbinder oder Schraubverbinder ausgeführt sein.

Weiterhin besitzt der Geberzylinder üblicherweise einen Anschluss zur Versorgung des Systems mit Hydraulikflüssigkeit. Dieser ist oft über einen Verbindungsschlauch mit dem Flüssigkeitsreservoir einer hydraulischen Bremse verbunden. Es ist jedoch auch möglich, dass der Kupplungszylinder ein eigenes Reservoir besitzt. Die Ge berzylinderprimärdichtung trennt das Reservoir vom hydraulischen Druckraum. Sie ermöglicht den Druckaufbau zum Betätigen der Kupplung. Die Geberzylindersekun därdichtung trennt den Niederdruckraum des Reservoirs von der Umgebung ab. Bei entlastetem Kupplungspedal kann eine Feder am Kupplungspedalpedal oder im Ge berzylinder dafür sorgen, dass der Geberzylinderkolben vollständig zurückbewegt wird. In dieser Ruheposition des Kupplungspedals kann die Verbindung zwischen dem Reservoir und dem Druckraum geöffnet sein, so dass in diesem Zustand im System eingeschlossene Luft entweichen und Hydraulikflüssigkeit nachströmen kann.

Das Geberzylindergehäuse kann insbesondere den Geberzylinderkolben aufnehmen und einen Geberzylinderprimärdruckraum ausbilden, auf den der Geberzylinderkolben hydraulisch derart einwirkt, dass eine Druckerhöhung oder Druckreduktion im Ge berzylinderprimärdruckraum durch eine Verschiebung des Geberzylinderkolbens in nerhalb des Geberzylindergehäuses erzielt wird. Das Geberzylindergehäuse kann ein teilig oder auch mehrteilig ausgebildet sein. An dem Geberzylindergehäuse können hydraulische und/oder mechanische Schnittstellen zur Kopplung mit weiteren Bautei len vorgesehen sein.

Der Geberzylinderkolben hat innerhalb eines hydraulischen Ausrücksystems die Funk tion, durch eine lineare Verschiebung des Geberzylinderkolbens gegenüber dem Ge berzylindergehäuse eine Vergrößerung oder Verkleinerung des Geberzylinderprimär druckraums zu bewirken. Durch diese vom Geberzylinderkolben hervorgerufene Vo lumenänderung wird eine Erhöhung oder Absenkung des hydraulischen Drucks be wirkt und innerhalb der hydraulischen Strecke übertragen. Hierzu kann der Geberzy linderkolben insbesondere mit einer mechanischen Kraft beaufschlagt werden, die ei ne entsprechende Verschiebung des Geberzylinderkolbens gegenüber dem Geberzy lindergehäuse bewirkt.

Der Geberzylinderkolben besitzt bevorzugt eine zylinderförmige Ausformung, wobei ein stirnseitiges, distale Ende des Geberzylinderkolbens in den Geberzylinderprimär druckraum eingreift. Das diesem distalen Ende gegenüberliegende zweite distale En de des Geberzylinderkolbens ist insbesondere mit der Geberzylinderkolbenstange ge koppelt, die die zum Verschieben des Geberzylinderkolbens notwendige Kraft mecha nisch auf den Geberzylinderkolben überträgt. Der Geberzylinderkolben kann einstü ckig oder mehrteilig ausgebildet sein. Die Hydraulikflüssigkeit hat in einem hydraulischen Ausrücksystem eines Kraftfahr zeugs die Funktion, Energie in Form von Druck möglichst verlustfrei beispielsweise innerhalb eines Kupplungssystems eines Fahrzeugs zu übertragen.

Neben dieser Hauptaufgabe kann die Hydraulikflüssigkeit insbesondere auch die Schmierung und den Korrosionsschutz für die beweglichen Teile und die Metall oberflächen des hydraulischen Ausrücksystems bereitstellen. Außerdem kann sie ins besondere auch Verunreinigungen (beispielsweise durch Abrieb), Wasser und Luft sowie Verlustwärme abführen.

Der Geberzylinderprimärdruckraum stellt ein hydraulisches Volumen bereit, auf dass der Geberzylinderkolben so einwirkt, dass er durch sein Verschieben innerhalb des Geberzylindergehäuses eine Vergrößerung oder Verkleinerung des Geberzylinderpri märdruckraums bewirkt. Diese Volumenänderung führt zu einem Druckanstieg oder Druckabfall in der entsprechenden hydraulischen Übertragungsstrecke des hydrauli schen Ausrücksystems.

Ein Geberzylindergehäuse kann eine Kolbenführungshülse aufweisen, welche insbe sondere als ein von dem Geberzylindergehäuse separates Bauteil ausgeformt ist. Die Kolbenführungshülse kann insbesondere zylinderringförmig ausgebildet sein, wobei sie bevorzugt über ihre äußere Mantelfläche in das Geberzylindergehäuse eingepasst ist. Im Inneren der Kolbenführungshülse wird der Geberzylinderkolben linearbeweglich geführt. Die Kolbenführungshülse ist in der Regel mit einer hohen Maßgenauigkeit ge fertigt, so dass eine möglichst reibungsarme und gleichzeitig hydraulisch dichte Füh rung des Geberzylinderkolbens realisierbar ist. Die Kolbenführungshülse wird gele gentlich auch als Schweißring bezeichnet, da sie mittels einer stoffschlüssigen Ver bindung an dem Geberzylindergehäuse fixiert sein kann.

Zur Vermeidung von Schmutzeintrag in die Kolbenführungshülse, der zur Undichtheit zwischen den Gleitflächen, Geberzylinderkolben, Geberzylindergehäu se/Kolbenführungshülse führt, kann eine Kolbenstangendichtung zwischen der Kol benführungshülse und der Geberzylinderkolbenstange angeordnet sein. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann es vorteilhaft sein, dass die Nuten äquidistant über den Umfang der zylinderförmigen Innenwand verteilt ange ordnet sind, wodurch ein besonders betriebssicherer Druckabbau zwischen der Kol benstangendichtung und der Kolbenführungshülse erreichbar ist.

Es kann des Weiteren vorteilhaft sein, dass die Nuten vollständig von einem distalen Ende der zylinderförmige Innenwand zum anderen Ende verlaufen. Hierdurch weist die Kolbenführungshülse an ihren distalen, stirnseitigen Enden der zylinderförmigen Innenwand durch die Nuten gebildete Öffnungen auf, die einen Druckabbau zwischen der Kolbenstangendichtung und der Kolbenführungshülse weiter optimieren.

In einer Weiterentwicklung der Erfindung kann es ferner bevorzugt sein, dass die Nu ten eine rechteckige oder halbkreisförmige Querschnittskontur aufweisen. Diese Querschnittskonturen haben sich hinsichtlich ihrer Herstellbarkeit wie auch Betriebssi cherheit des Druckabbaus als besonders vorteilhaft herausgestellt.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung kann es bevorzugt sein, dass die Kolbenführungshülse aus einem metallischen Werkstoff oder aus Kunststoff geformt ist. Insbesondere die Ausbildung der Nuten lässt sich durch diese Werkstoffe fertigungstechnisch auf einfache Weise realisieren.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann es vorteilhaft sein, dass die zylinderförmige Innenwand zwischen 4-16, bevorzugt zwischen 6-10 Nuten auf weist. Bei dieser Anzahl von Nuten kann eine gute Dichtwirkung und eine hinreichend gute Vermeidung eines unerwünschten Druckaufbaus bei der Bewegung der Kolben stangendichtung in der Kolbenführungshülse erzielt werden. Es kann des Weiteren vorteilhaft sein, dass die Nuten identisch ausgebildet sind.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren ohne Beschränkung des allge meinen Erfindungsgedankens näher erläutert werden. Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Auch können die un terschiedlichen Merkmale der verschiedenen Ausführungsbeispiele innerhalb des technisch machbaren frei miteinander kombiniert werden. Es zeigen:

Fig.1 ein erfindungsgemäßer Geberzylinder in einer schematischen Quer schnittsansicht,

Fig.2 eine Kolbenführungshülse in einer perspektivischer Ansicht,

Fig.3 eine Detaildarstellung der Kolbenführungshülse in einer schematischen Querschnittsansicht, und

Fig.4 ein Kraftfahrzeig mit einem hydraulischen Ausrücksystem in einer schema tischen Blockschaltdarstellung.

Die Figur 1 zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Geberzylinders 1 in einer schematischen Querschnittsansicht. Der Geberzylinder 1 ist für ein hydrauli sches Ausrücksystem 2 eines Kupplungssystems 3 eines Kraftfahrzeugs 4 konfigu riert, was auch noch einmal in der Figur 4 gezeigt ist. Der Geberzylinder 1 umfasst ein Geberzylindergehäuse 5 mit einem innerhalb des Geberzylindergehäuses 5 linear beweglich aufgenommenen Geberzylinderkolben 6, welcher mit einem ersten stirnsei tigen, distalem Ende in einen mit einer Hydraulikflüssigkeit 7 befüllbaren Geberzylin derprimärdruckraum 8 eingreift. Die lineare Bewegung des Geberzylinderkolbens 6 führt zu einer Vergrößerung oder Verkleinerung des Geberzylinderprimärdruckraums 8, wodurch ein hydraulischer Druck in dem Geberzylinderprimärdruckraum 8 aufge baut bzw. reduziert werden kann. Zur Einleitung einer zur Verschiebung des Geberzy linderkolbens 6 notwendigen mechanischen Kraft ist an einem zweiten distalen Ende des Geberzylinderkolbens 6 eine Geberzylinderkolbenstange 9 angekoppelt, über welche eine Kraft zur linearen Bewegung des Geberzylinderkolbens 6 auf diesen übertragen wird. Die Kraft kann manuell durch einen Benutzer aufgebracht oder eine hilfskrafterzeugt bzw. hilfskraftunterstützte Aktuatorkraft sein.

Der Geberzylinderkolben 6 ist in einer Kolbenführungshülse 10 linearverschiebbar aufgenommen, wobei die Kolbenführungshülse 10 ihrerseits ortsfest in dem Geberzy lindergehäuse 5 angeordnet ist. Die Kolbenführungshülse 10 kann insbesondere mit dem Geberzylindergehäuse 5 verschweißt sein. Die Kolbenstangendichtung 13 ist mit der Geberzylinderkolbenstange 9 linearbeweglich in der Kolbenführungshülse 10 an geordnet.

Die besondere Ausführung der Kolbenführungshülse wird anhand der Detaildarstel lungen der Figuren 2-3 näher erläutert.

Wie man anhand der Figur 2 gut erkennt, besitzt die im wesentlichen zylinderringför mige Kolbenführungshülse 10 eine zylinderförmige Innenwand 11 , welche in Axialrich tung verlaufende Nuten 12 aufweist. Die acht Nuten 12 sind äquidistant über den Um fang der zylinderförmigen Innenwand 11 verteilt angeordnet und verlaufen geradlinig von einem distalen Ende der zylinderförmige Innenwand 11 zum anderen Ende.

Die Funktionsweise der Nuten 12 und der Kolbenstangendichtung wird nun anhand der radialen Querschnittsansicht der Figur 3 näher erklärt. Wie bereits beschrieben, ist die Kolbenstangendichtung 13 mit der Geberzylinderkolbenstange 9 linearbeweglich in der Kolbenführungshülse 10 angeordnet. Die Kolbenstangendichtung 13 weist eine zylinderförmige Dichtlippe auf, die an der zylinderförmigen Innenwand 11 der Kolben führungshülse 10 anliegt ohne in die Nuten 12 einzugreifen. Flierdurch wird ein unbe absichtigter Druckaufbau beim Verschieben des Geberzylinderkolbens 6 in der Kol benführungshülse 10 vermieden. Die Nuten 12 können eine rechteckige oder - wie in der Figur 3 gezeigt - halbkreisförmige Querschnittskontur aufweisen. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Nuten 12 identisch ausgebildet. Die Kolbenführungshül se 10 ist aus einem metallischen Werkstoff oder aus Kunststoff geformt ist.

Die in dieser Anmeldung verwendeten Richtungsangaben axial, radial, tangential und/oder Umfangsrichtung beziehen sich auf eine gedachte Rotationachse des jeweils betreffenden bzw. beschriebenen Bauteils.

Die Erfindung ist nicht auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen be schränkt. Die vorstehende Beschreibung ist daher nicht als beschränkend, sondern als erläuternd anzusehen. Die nachfolgenden Patentansprüche sind so zu verstehen, dass ein genanntes Merkmal in zumindest einer Ausführungsform der Erfindung vor- handen ist. Dies schließt die Anwesenheit weiterer Merkmale nicht aus. Sofern die Pa tentansprüche und die vorstehende Beschreibung 'erste' und 'zweite' Merkmal definie ren, so dient diese Bezeichnung der Unterscheidung zweier gleichartiger Merkmale, ohne eine Rangfolge festzulegen.

Bezuqszeichenliste Geberzylinder hydraulisches Ausrücksystem Kupplungssystem Kraftfahrzeug Geberzylindergehäuse Geberzylinderkolben Hydraulikflüssigkeit Geberzylinderprimärdruckraum Geberzylinderkolbenstange Kolbenführungshülse zylinderförmige Innenwand Nuten Kolbenstangendichtung