DE102009027042A1 - Hydraulic cylinder, e.g. for the operation of a motor vehicle clutch. has a mounting flange and an adapter plate for attachment to a fixed vehicle carrier part - Google Patents

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Abstract

The hydraulic cylinder (10), e.g. for the operation of a motor vehicle clutch, has a plastics housing (12) with a bush for a sliding piston. The unit has a mounting flange (24) for installation at a fixed carrier part of the vehicle. The flange has an adapter plate (26) with a laying surface (28) to align the cylinder. The flange and the adapter plate have aligned passage openings (24d) for fasteners.

Description

Die vorliegende Patentanmeldung betrifft einen Druckmittelzylinder mit einem Befestigungsflansch für eine Betätigungseinrichtung eines Kraftfahrzeuges gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The The present patent application relates to a pressure cylinder with a mounting flange for an actuator a motor vehicle according to the preamble of claim 1.

Ein derartiger Druckmittelzylinder ist beispielsweise als hydraulischer Geber- oder Nehmerzylinder Bestandteil einer Kupplungsbetätigungseinrichtung und dient der Übertragung einer Betätigungskraft von einem mit einem Pedal oder einem Aktuator zu einer Ausrückeinrichtung der Kupplung. Die Druckmittelzylinder sind dabei fest am Fahrzeug angeordnet und müssen sich bei einer Kupplungsbetätigung gegenüber der übertragenen Betätigungskraft abstützen. Üblicherweise weist ein Druckmittelzylinder zur Festlegung am Fahrzeug einen Gehäuseflansch auf und wird mittels darin ausgebildeter Durchgangsöffnungen an einer Spritzwand oder an einer Getriebewandung verschraubt, wie dieses aus der Praxis hinreichend bekannt ist. Der Befestigungsflansch kann dabei quer zur Betätigungsrichtung des Kolbens als Ringflansch oder auch in der Betätigungsrichtung als zumindest ein Flügel ausgebildet sein, wobei in dessen Befestigungsöffnungen Stahldistanzbuchsen eingesetzt sind.One Such pressure medium cylinder is for example as a hydraulic Master cylinder or slave cylinder Part of a clutch actuator and serves the transfer an actuating force from one with a pedal or an actuator to a disengagement device the clutch. The pressure cylinder are fixed to the vehicle and must in a clutch operation across from the transmitted operating force support. Usually has a pressure cylinder for fixing to the vehicle a housing flange on and is formed by means formed therein through holes bolted to a bulkhead or to a transmission wall, such as this is well known from practice. The mounting flange can thereby transversely to the direction of actuation the piston as an annular flange or in the actuating direction as at least a wing be formed, in whose mounting holes steel spacers are used.

Mit der Entwicklung drehmomentstarker Fahrzeugantriebe erhöht sich gleichzeitig auch die Drehmomentenanforderung an die im Antriebsstrang eingesetzten Fahrzeugkupplungen, was in Folge wiederum auch eine steigende Kupplungsbetätigungskraft mit sich bringt und damit eine höhere aufzubringende Abstützkraft für die verwendeten Druckmittelzylinder erfordert.With the development of high-torque vehicle drives increases at the same time the torque requirement to those used in the drive train Vehicle clutches, which in turn also an increasing clutch actuation force brings with it and thus a higher applied supporting force for the used pressure cylinder requires.

Um den geschilderten wachsenden Anforderungen gerecht zu werden, ergibt sich damit das Erfordernis, die in der Regel als Spritzgussteile aus einem thermoplastischen Kunststoff hergestellten Zylindergehäuse konstruktiv zu verstärken. Andernfalls können sich bei zwangsweise ungünstiger Ausbildung des Befestigungsflansches am Druckmittelzylinder, insbesondere wenn die vom Befestigungsflansch definierte Fläche versetzt zur Mittelachse und außerhalb des Laufbuchsendurchmessers des Druckmittelzylinders ausgeführt ist, Querkräfte und Kippmomente ergeben. Diese können bei einer sehr hohen Betätigungskraft den Druckmittelzylinder verwinden und bei einer wiederholten Wechselbelastung Rissbildungen und Brüche im Bereich des Befestigungsflansches zu Folge haben, was letztlich zum Ausfall eines Betätigungssystems führen kann.Around to meet the described growing requirements, results Thus, the requirement, usually as injection molded parts made of a thermoplastic plastic cylinder housing constructive to reinforce. Otherwise, you can forcibly unfavorable Formation of the mounting flange on the pressure cylinder, in particular if the surface defined by the mounting flange offset from the central axis and outside the barrel diameter of the pressure cylinder is carried out, transverse forces and tilting moments arise. these can at a very high operating force twist the pressure cylinder and cracking in a repeated alternating load and breaks in the area of the mounting flange, ultimately to the failure of an actuation system to lead can.

Es zeichnet sich hierbei das Problem ab, dass unter den Randbedingungen der derzeitigen Kunststoffverarbeitungstechniken einer strukturellen Verstärkung eines Druck mittelzylinders durch Rippen und/oder einer Erhöhung der Bauteilewandstärken insbesondere in dessen Befestigungsbereich technologische Grenzen gesetzt sind.It This is characterized by the problem that under the boundary conditions the current plastic processing techniques of a structural reinforcement of a Pressure medium cylinder by ripping and / or an increase in the Component wall thicknesses in particular in its mounting area technological limits are set.

Davon ausgehend, ergibt sich die Aufgabe, einen gattungsgemäßen Druckmittelzylinder für eine Betätigungseinrichtung eines Kraftfahrzeuges zu schaffen, der betriebssicher an einem Fahrzeug festlegbar und zudem kostengünstig ist und der für einen breiten Betätigungskraftbereich appliziert werden kann.From that starting, the task results, a generic pressure cylinder for an actuating device to create a motor vehicle, the reliable on a vehicle fixable and also inexpensive is and for a wide operating force range can be applied.

Die vorstehend genannte Aufgabe wird durch einen Druckmittelzylinder der eingangs genannten Art mit den im Kennzeichen von Anspruch 1 aufgeführten weiteren Merkmalen gelöst.The The above object is achieved by a pressure medium cylinder of the type mentioned above with the further listed in the characterizing part of claim 1 Characteristics solved.

Es wird somit ein Druckmittelzylinder für eine Betätigungseinrichtung eines Kraftfahrzeuges vorgeschlagen, welcher ein aus Kunststoff ausgeführtes Gehäuse umfasst mit einer Laufbuchse für einen darin verschiebbar geführten Kolben und mit einem daran ausgebildeten Befestigungsflansch mit einer Anlagefläche zur Festlegung des Druckmittezylinders an einem fahrzeugfesten Tragelement. Der Druckmittelzylinder ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsflansch eine Adapterplatte umfasst, an der die Anlagefläche zur Anordnung des Druckmittelzylinders an dem Tragelement ausgebildet ist.It Thus, a pressure medium cylinder for an actuator of a motor vehicle proposed, which comprises a plastic housing made with a bushing for one slidably guided therein Piston and with a mounting flange formed thereon a contact surface for fixing the pressure center cylinder to a vehicle-fixed support element. The pressure cylinder according to the invention is characterized in that the mounting flange comprises an adapter plate on which the contact surface for Arrangement of the pressure medium cylinder formed on the support element is.

Die vorgeschlagene Lösung bietet den Vorteil, dass für verschiedene Applikationen ein Standardzylindertyp benutzt werden kann, der durch die Auswahl einer spezifischen Adapterplatte in Abhängigkeit von einer zu übertragenden Betätigungskraft einerseits an die Belastung und andererseits durch eine entsprechende Formgebung an die Kontur des fahrzeugseitigen Tragelements optimal adaptiert werden kann. Dadurch wird ein Baukastensystem dargestellt, welches somit eine Vielzahl von verschiedenen Druckmittelzylindern erübrigt. Zugleich wird durch das Vorsehen der Adapterplatte die Festigkeit eines Druckmittelzylinders erhöht, so dass damit der nutzbare Betätigungskraftbereich eines Druckmittelzylinders deutlich nach oben erweitert werden kann.The suggested solution offers the advantage of being for different applications a standard cylinder type can be used That can be done by selecting a specific adapter plate in dependence from one to be transferred Operating force on the one hand the load and on the other hand by a corresponding shaping be optimally adapted to the contour of the vehicle-side support member can. As a result, a modular system is shown, which thus a large number of different pressure medium cylinders is unnecessary. at the same time By providing the adapter plate, the strength of a pressure medium cylinder elevated, so that thus the usable operating force range a pressure medium cylinder can be extended significantly upwards.

In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.In the dependent claims are advantageous developments and refinements of the invention specified.

Gemäß einer ersten vorteilhaften Ausführungsvariante weisen das Flanschelement und die Adapterplatte deckungsgleiche Durchgangsöffnungen zur gemeinsamen Festlegung an einem fahrzeugseitigen Tragelement auf. Hierbei kann die Adapterplatte auch in dieses integrierte Distanzhülsen aufweisen, welche die Öffnungen des Flanschelementes zumindest teilweise durchdringen.According to one first advantageous embodiment have the flange element and the adapter plate congruent Through openings for common determination on a vehicle-side support element on. In this case, the adapter plate can also have this integrated spacers, which the openings penetrate the flange at least partially.

Zur Erzielung einer weiteren Verstärkung und Verteilung der Haltekraft ist günstigerweise vorgesehen, den Befestigungsflansch und die Adapterplatte mit einem ineinandergreifenden Formschlussprofil auszubilden. Diese kann durch gegenseitig eingreifende Rippenstrukturen oder durch die Ausbildung eines erhabenen Randbereiches an der Adapterplatte erfolgen welcher den Außenrandbereich des mit dem Gehäuse ausgeführten Befestigungsflansches verwindungsfest einfasst.to Achieving further reinforcement and Distribution of holding power is conveniently provided, the mounting flange and the adapter plate with a form interlocking form-fitting profile. This can be through mutually engaging rib structures or by training a raised edge area on the adapter plate is done which the outer edge area of the housing executed Mounting flange torsion resistant borders.

Die Adapterplatte kann ebenso wie das Gehäuse des Druckmittelzylinders aus einem Kunststoff, insbesondere aus einem faserverstärkten Thermoplast hergestellt sein. Es bietet sich hierbei jedoch an, die Adapterplatte aus einem gegenüber dem Befestigungsflansch anderen Werkstoff zu fertigen, z. B. einem hochfesten Metallteil, insbesondere einem metallischen Gussteil. Fertigungstechnisch von besonderem Vorteil ist eine Ausbildung der Adapterplatte als Blechumformteil.The Adapter plate can as well as the housing of the pressure cylinder made of a plastic, in particular of a fiber-reinforced thermoplastic be prepared. However, it is advisable here, the adapter plate from one opposite make the mounting flange other material, eg. B. one high-strength metal part, in particular a metallic casting. Manufacturing technology of particular advantage is a training of Adapter plate as Blechumformteil.

Durch die Ausbildung der Anlagefläche der Adapterplatte mit einem gewölbten Bereich ist es möglich, einen Druckmittelzylinder an bisher ungünstigen Positionen formschlüssig an dem Tragelement anzuordnen, wobei durch den Formschluss eine größtmögliche Auflagefläche des Befestigungsflansches an dem Tragelement erzielt werden kann.By the formation of the contact surface the adapter plate with a curved Area is it possible a pressure medium cylinder to previously unfavorable positions positively to arrange the support element, wherein by the positive connection a maximum contact surface of the Mounting flange can be achieved on the support element.

Die vorgeschlagene Lösung ist insbesondere vorteilhaft, wenn die Anlagefläche zur Mittelachse des Druckmittelzylinders versetzt und außerhalb eines Laufbuchsendurchmessers des Druckmittelzylinders ausgeführt ist.The suggested solution is particularly advantageous if the contact surface to the central axis of the pressure cylinder offset and outside a barrel diameter of the pressure medium cylinder is executed.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Figuren beispielhaft erläutert. Es zeigen:The Invention will be explained by way of example with reference to the accompanying figures. It demonstrate:

1a–e einen Nehmerzylinder einer Kupplungsbetätigungseinrichtung mit einer Adapterplatte in verschiedenen Ansichten und Axialschnitten; 1a -E a slave cylinder a clutch actuator with an adapter plate in different views and axial sections;

2a–c die Adapterplatte der 1 in mehreren Ansichten. 2a -C the adapter plate of 1 in several views.

Die 1a–e zeigen einen als Nehmerzylinder für eine hydraulische Kupplungsbetätigungseinrichtung eines Kraftfahrzeuges ausgebildeten Druckmittelzylinder 10 mit einem aus Thermoplast, insbesondere aus einem glasfaserverstärkten Polyamid (z. B. PA 66 GF) ausgeführten Gehäuse 12, in dem eine Laufbuchse für einen darin verschiebbar geführten Kolben 13 ausgebildet ist. Der Kolben 13 wird in bekannter Weise von einer hier nicht sichtbaren Stößelstange angelenkt, deren aus dem Gehäuse 12 herausstehender Abschnitt von einem elastischen Faltenbalg 14 umschlossen ist, welcher zwischen dem Gehäuse 12 und einer an dem anderen Endbereich der Stößelstange angeordneten Gleitschutzkappe 16 fixiert ist.The 1a 1 show a pressure cylinder designed as a slave cylinder for a hydraulic clutch actuating device of a motor vehicle 10 with a housing made of thermoplastic, in particular of a glass fiber reinforced polyamide (eg PA 66 GF) 12 in which a bushing for a slidably guided therein piston 13 is trained. The piston 13 is hinged in a known manner by a not visible here pushrod, whose from the housing 12 protruding section of an elastic bellows 14 is enclosed, which between the housing 12 and a non-slip cap disposed on the other end portion of the push rod 16 is fixed.

Das gezeigte Gehäuse 12 ist zweiteilig und umfasst ein Gehäuseteil 12a mit einem Druckanschluss 18 zur Verbindung mit einem hydraulischen Geberzylinder, einen Entlüftungsanschluss 20 mit einem darin eingeschraubten Entlüftungsventil 22 und weiter einen damit ausgebildeten Befestigungsflansch 24 mit einer abstehenden Rippenstruktur, welche eine ebene Begrenzungsfläche 24a definiert. In den offenen Endbereich des Gehäuseteils 12a ist eine Führungshülse 12b eingesetzt, welche den hinteren Teil der Kolbenlaufbuchse ausbildet und die dort mittels Rastelementen 12c verrastet ist.The housing shown 12 is in two parts and includes a housing part 12a with a pressure connection 18 for connection to a hydraulic master cylinder, a vent port 20 with a vent valve screwed into it 22 and further a mounting flange formed therewith 24 with a protruding rib structure, which has a flat boundary surface 24a Are defined. In the open end area of the housing part 12a is a guide sleeve 12b used, which forms the rear part of the piston liner and there by means of locking elements 12c is locked.

In den 1a–e ist ersichtlich, dass der Befestigungsflansch 24 eine mit diesem zusammengefügte, als Blechumformteil gebildete Adapterplatte 26 umfasst, an der eine Anlagefläche 28 zur Anordnung des Druckmittelzylinders 10 an einem hier zeichnerisch nicht dargestellten fahrzeugfesten Tragelement ausgebildet ist. Die Adapterplatte 26 ist mit den 2a–c detaillierter dargestellt.In the 1a -E it is apparent that the mounting flange 24 an assembled with this, formed as Blechumformteil adapter plate 26 includes, on the one abutment surface 28 to the arrangement of the pressure cylinder 10 is formed on a vehicle-fixed support element, not shown here in the drawing. The adapter plate 26 is with the 2a -C shown in more detail.

Bei dem dargestellten Nehmerzylinder 10 sind die Begrenzungsfläche 24a des Befestigungsflansches 24 und die Anlagefläche 28 des Adapters 26 zur Mittelachse des Druckmittelzylinders 10 versetzt und außerhalb des Laufbuchsendurchmessers ausgeführt.In the illustrated slave cylinder 10 are the boundary surface 24a of the mounting flange 24 and the contact surface 28 of the adapter 26 to the central axis of the pressure cylinder 10 offset and executed outside of the barrel diameter.

Der integral am Gehäuse vorgesehene Befestigungsflansch 24 ist in der in 1d gezeigten Ansicht deltaförmig mit zwei am Gehäuse 12 gegenüberliegenden Anschlussbereichen 24b, c geformt, innerhalb deren zwei Durchgangsöffnungen 24d ausgebildet sind. Die ebenfalls deltaförmige Adapterplatte 26 umfasst zwei Flügelabschnitte 26a, b, welche unmittelbar an den Anschlussbereichen 24b, c des Befestigungsflansches 24 aufliegen und die mit zwei abstehenden Distanzhülsen 26d die Durchgangsöffnungen 24d zur gemeinsamen Festlegung an einem fahrzeugseitigen Tragelement durchdringen. Der Randbereich 26e der Adapterplatte 26 ist teilweise abgekantet, so dass dieser einen Randbereich 24e des mit dem Gehäuse 12 ausgeführten Befestigungsflansches 24 verwindungsfest einfassen kann.The integrally provided on the housing mounting flange 24 is in the in 1d shown delta-shaped with two on the housing 12 opposite connection areas 24b , c formed within which two through holes 24d are formed. The likewise delta-shaped adapter plate 26 includes two wing sections 26a , b, which directly at the connection areas 24b , c of the mounting flange 24 rest and with two protruding spacers 26d the passageways 24d penetrate for common determination on a vehicle-side support element. The border area 26e the adapter plate 26 is partially folded so that this one edge area 24e of the housing 12 executed mounting flange 24 can tightly wrap.

Die Anlagefläche 28 der Adapterplatte 26 ist in einem Mittenbereich 26f mit einer nach außen weisenden Wölbung ausgebildet. Infolge einer konstanten Materialdicke steht die Adapterplatte 26 in dem Mittenbereich 26f sichtbar von der ebenen Begrenzungsfläche 24a des Befestigungsflansches 24 ab. Dadurch kann der Druckmittelzylinder 10 unter Ausbildung einer größtmöglichen Anlagefläche an einem entsprechend gewölbten fahrzeugseitigen Tragelement, z. B. einem Getriebegehäuse, mittels der Durchgangsöffnungen 24d, der Distanzhülsen 26d und hier nicht gezeigten Schraubbolzen festgelegt werden. Es ist durch eine voluminösere Gestaltung der Adapterplatte, z. B. bei einer Fertigung als Gussteil auch möglich, die Anlagefläche 28 gewölbt und gleichzeitig die gegenüberliegende Seite ganzflächig zur Anlage an dem Befestigungsflansch 24 auszuführen.The contact surface 28 the adapter plate 26 is in a middle area 26f formed with an outward-facing curvature. Due to a constant material thickness is the adapter plate 26 in the middle area 26f visible from the plane boundary surface 24a of the mounting flange 24 from. As a result, the pressure medium cylinder 10 forming a maximum contact surface on a correspondingly curved vehicle-side support element, for. B. a transmission housing, by means of the passage openings 24d , the spacer sleeves 26d and set screws not shown here become. It is characterized by a voluminous design of the adapter plate, z. B. in a production as a casting also possible, the contact surface 28 arched and at the same time the opposite side over the entire surface to rest on the mounting flange 24 perform.

1010
DruckmittelzylinderPressure cylinder
1212
Gehäusecasing
12a12a
Gehäuseteilhousing part
12b12b
Führungshülseguide sleeve
1212
Rastelementlocking element
1313
Kolbenpiston
1414
Faltenbalgbellow
1616
GleitschutzkappeGleitschutzkappe
1818
Druckanschlusspressure connection
2020
Entlüftungsanschlussexhaust port
2222
Entlüftungsventilvent valve
2424
Befestigungsflanschmounting flange
24a24a
Begrenzungsflächeboundary surface
24b, c24b, c
Anschlussbereichterminal area
24d24d
DurchgangsöffnungThrough opening
24e24e
Randbereichborder area
2626
Adapterplatteadapter plate
26a, b26a, b
Flügelabschnittwing section
26d26d
DistanzhülseStand Off
26e26e
Randbereichborder area
26f26f
Mittenbereichmid-range
2828
Anlageflächecontact surface

Claims (7)

Druckmittelzylinder (10) für eine Betätigungseinrichtung eines Kraftfahrzeuges, umfassend ein aus Kunststoff ausgeführtes Gehäuse (12) mit – einer Laufbuchse für einen darin verschiebbar geführten Kolben (13) und mit – einem daran ausgebildeten Befestigungsflansch (24) mit einer Anlagefläche zur Festlegung des Druckmittezylinders (10) an einem fahrzeugfesten Tragelement, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsflansch (24) eine Adapterplatte (26) umfasst, an der die Anlagefläche (28) zur Anordnung des Druckmittelzylinders (10) an dem Tragelement ausgebildet ist.Pressure medium cylinder ( 10 ) for an actuating device of a motor vehicle, comprising a housing made of plastic ( 12 ) with a bushing for a displaceably guided piston ( 13 ) and with - a mounting flange formed thereon ( 24 ) with a contact surface for fixing the pressure center cylinder ( 10 ) on a vehicle-fixed support element, characterized in that the mounting flange ( 24 ) an adapter plate ( 26 ), at which the contact surface ( 28 ) for the arrangement of the pressure medium cylinder ( 10 ) is formed on the support element. Druckmittelzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsflansch (24) und die Adapterplatte (26) deckungsgleiche Durchgangsöffnungen (24d; 26d) zur gemeinsamen Festlegung an einem fahrzeugseitigen Tragelement aufweisen.Pressure medium cylinder according to claim 1, characterized in that the mounting flange ( 24 ) and the adapter plate ( 26 ) congruent passage openings ( 24d ; 26d ) for common determination on a vehicle-side support element. Druckmittelzylinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsflansch (24) und die Adapterplatte (26) ein ineinandergreifendes Formschlussprofil (24d; 26d) aufweisen.Pressure medium cylinder according to claim 1 or 2, characterized in that the mounting flange ( 24 ) and the adapter plate ( 26 ) an interlocking form-locking profile ( 24d ; 26d ) exhibit. Druckmittelzylinder nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Adapterplatte (26) aus einem gegenüber dem Befestigungsflansch (24) anderen Werkstoff gefertigt ist.Pressure medium cylinder according to one of the preceding claims, characterized in that the adapter plate ( 26 ) from one opposite the mounting flange ( 24 ) is made of other material. Druckmittelzylinder nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Adapterplatte (26) als Blechumformteil ausgeführt ist.Pressure medium cylinder according to one of the preceding claims, characterized in that the adapter plate ( 26 ) is designed as a sheet metal forming part. Druckmittelzylinder nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlagefläche (28) der Adapterplatte (26) zumindest einen gewölbten Bereich (26f) zur formschlüssigen zur Anlage an einem Tragelement aufweist.Pressure medium cylinder according to one of the preceding claims, characterized in that the contact surface ( 28 ) of the adapter plate ( 26 ) at least one arched area ( 26f ) has a positive fit to rest on a support element. Druckmittelzylinder nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Anlagefläche (28) zur Mittelachse des Druckmittelzylinders (10) versetzt und außerhalb eines Laufbuchsendurchmessers des Druckmittelzylinders (10) ausgeführt ist.Pressure medium cylinder according to one of the preceding claims, characterized in that the contact surface ( 28 ) to the central axis of the pressure cylinder ( 10 ) and outside a barrel diameter of the pressure cylinder ( 10 ) is executed.
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