DE102009010132A1 - Hydraulic cylinder for hydraulic clutch- and brake actuating systems, has information element fixed in hollow-cylindrically formed housing of piston by positioning device, where piston is axially movable in housing - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Hydraulikzylinder mit Informationsgeber für ein hydraulisches Kupplungs- oder Bremsbetätigungssystem mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The The invention relates to a hydraulic cylinder with information transmitter for a hydraulic clutch or brake actuation system with the features of the preamble of claim 1.
Zur
Sensierung der axialen Stellung eines Kolbens bezüglich
seines Gehäuses, eines Hydraulikzylinders, am Beispiel
einer hydraulischen Kupplungsbetätigung werden im Stand
der Technik geeignete mechanische, elektrische oder magnetische Einrichtungen
vorgeschlagen., wie beispielsweise in der
Mittels dieser beschriebenen Lösung werden nur jeweils die Endstellungen des Kolbens erfasst. Zwischenstellungen oder der Weg des Kolbens selbst können nicht erfasst werden. Aus fertigungstechnischen Gründen wird oft auf die Ringnut zur Fixierung des Magneten verzichtet. Somit wird der relativ flache kreisringförmige Magnet parallel zur Frontfläche des Kolbens in diesen eingesetzt bzw. fixiert. Durch das Verhältnis von der Dicke des Magneten zum Durchmesser des Kolbens besteht die Gefahr, dass einerseits bei der Montage des Magneten dieser auf dem Kolben verkippt bzw. sich auf diesem verklemmt. Andererseits bietet diese Lösung die Gefahr, dass die bei der Montage hergestellte Positionierung des Magneten im Betriebszustand des Geberzylinders nicht beibehalten wird. Wird der Magnet gleich bei der Herstellung des Kolbens z. B. durch Spritzgießen mit integriert, so muss dieser in der Spritzgussform exakt positioniert werden, was durch das magnetische Verhalten auch zu Problemen führen kann. Eine Abhilfe wäre, einen Körper in der Spritzgussform zu integrierten, der erst nachträglich magnetisiert wird. Die hat jedoch den Nachteil, dass der so zusammengesetzte Kolben einem zusätzlichen Prozessschritt, nämlich einer Magnetisierung, unterzogen werden müsste.through This solution described only the end positions of the piston detected. Intermediate positions or the way of the piston itself can not be recorded. From production engineering Grounding is often on the annular groove for fixing the magnet waived. Thus, the relatively flat annular Magnet inserted parallel to the front surface of the piston in this or fixed. By the ratio of the thickness of the magnet to the diameter of the piston there is a risk that on the one hand when mounting the magnet of this tilted on the piston or stuck on this. On the other hand, this solution offers the danger that the positioning produced during assembly of the magnet is not maintained in the operating state of the master cylinder becomes. If the magnet is equal to the production of the piston z. B. by injection molding with integrated, it must be in the injection mold can be positioned exactly what is caused by the magnetic Behavior can also cause problems. A remedy would be integrated a body in the injection mold, the only subsequently magnetized. But she has that Disadvantage that the composite piston so an additional Process step, namely a magnetization subjected would have to be.
Weiterhin
ist aus dem Fachartikel
Daher besteht die Aufgabe der Erfindung darin, einen Hydraulikzylinder mit einem Informationsgeber zu schaffen, wobei der aus einem Informationselement bestehende Informationsgeber am axial bewegbaren Kolben im Hydraulikzylinder auf einfache Weise befestigbar ist, über diese Befestigung Fertigungstoleranzen ausgeglichen werden und die Positionierung des Informationselementes zum Hydraulikzylinder auch im Betriebszustand beibehalten wird.Therefore the object of the invention is a hydraulic cylinder to create with an information provider, taking out of an information element existing information transmitter on the axially movable piston in the hydraulic cylinder can be fastened in a simple manner, about this attachment manufacturing tolerances be balanced and the positioning of the information element is maintained to the hydraulic cylinder in the operating state.
Diese Aufgabe wird mit einem Hydraulikzylinder mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.These Task is with a hydraulic cylinder with the features of the claim 1 solved.
Hierbei ist im Gehäuse des Hydraulikzylinders ein axial verschiebbarer Kolben angeordnet. Dieser Kolben entspricht grundsätzlich einer üblichen Bauform als Hohlzylinder. Allerdings weist er zusätzlich zur Aufnahme eines Informationselementes, das vorzugsweise ein Informationsgeber ist, Aufnahmemöglichkeiten auf, die als Positioniervorrichtung in diesem angeordnet sind. Auf diese Weise wird das Informationselement in den mindestens 5 Freiheitsgraden fixiert.in this connection is an axially displaceable in the housing of the hydraulic cylinder Pistons arranged. This piston basically corresponds a conventional design as a hollow cylinder. However, pointing he in addition to receiving an information element, which is preferably an information provider, recording options on, which are arranged as a positioning device in this. On this way, the information element will be in at least 5 degrees of freedom fixed.
Da es sich um einen Kolben aus Kunststoff handelt, wird für diese Positionierung die Positioniervorrichtung in vorteilhafter Weises aus einer zusätzlich in das Gehäuse des Kolbens über dessen Gesamtlänge eingezogenen Wand gebildet, die einer Teilgehäusewand des Kolbens entspricht, wodurch eine Aussparung mit einem Querschnitt entsteht, der dem Querschnitt des Informationselementes angepasst ist. In dieser Aussparung kann das Informationselement lösbar oder unlösbar fixiert werden. Diese Wand wird dabei gleich beim Herstellungsprozess des Kolbens mit vorgesehen, so dass kein zusätzlicher Montageprozess erfor derlich ist. Ebenso gut kann allerdings die die Positioniervorrichtung aus einer in die Wand des Kolbens eingebrachten, als Sackloch ausgebildeten, Aussparung ausgebildet sein.Since it is a plastic piston, the positioning device is advantageously formed for this positioning from an additionally retracted in the housing of the piston over its entire length wall, which corresponds to a partial housing wall of the piston, whereby a recess with a cross section is formed, the is adapted to the cross section of the information element. In this recess, the information element can be fixed releasably or permanently. This wall is provided during the manufacturing process of the piston, so that no additional assembly process is neces sary. As well, however, can be the positioning of egg ner introduced into the wall of the piston, designed as a blind hole, be formed recess.
Außer aus einer Wand kann die Positioniervorrichtung auch aus mindestens zwei spiegelbildlich sich gegenüber stehenden und zueinander beabstandeten Fixierelementen gebildet werden, wobei jedes Fixierelement mit mindestens einer nasenartigen Erhebung versehen ist, die sich über dessen Gesamtlänge erstreckt. Allerdings könnte ebenso gut die erwähnte Wand als Fixierelement ausgeführt werden, in dem diese an einer Stelle nicht geschlossen ist. Der Kolben Diese Fixierelemente weisen mindestens an einem ihrer Enden eine Einführschräge auf, die beispielsweise durch thermische Umformung erzeugt werden kann, was das Einführen des Informationselements in die gebildete Aussparung erheblich erleichtert. Eine weitere Montageerleichterung wird durch die Elastizität der Fixierelemente gewährleistet.Except from a wall, the positioning device can also at least two mirror images of each other and facing each other spaced fixing elements are formed, each fixing element is provided with at least one nose-like elevation, which is about whose total length extends. However, it could as well as the mentioned wall designed as a fixing in which it is not closed at one point. Of the Pistons These fixing elements point at least at one of their ends an insertion bevel, for example, by Thermal deformation can be generated, what the insertion the information element in the recess formed considerably easier. Another easier assembly is the elasticity ensures the fixing.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Boden des Kolbens im Bereich der Aussparung mit einem deformierbaren Anschlag versehen ist und das offene Ende des Kolbens mit einem Abschlusselement verschließbar ist. Dieses Abschlusselement weist im Bereich der Aussparung mindestens eine in Richtung Kolbenboden gerichtete, ebenfalls deformierbare Erhebung, so dass das Informationselement zusätzlich in axialer Richtung elastisch eingeklemmt wird.A advantageous embodiment of the invention provides that the ground of the piston in the region of the recess with a deformable stop is provided and the open end of the piston with a closing element is closable. This finishing element points in the area the recess at least one directed towards the piston head, also deformable elevation, so that the information element additionally elastically clamped in the axial direction.
Die Außenfläche des Abschlusselements weist eine Aussparung auf, die zur Aufnahme des Kopfes einer Kolbenstange dient. Damit diese Kolbenstange verdrehsicher in nur einer Position montierbar ist, ist der Kolben an diesem Ende mit einer Verdrehsicherung versehen, die in das Abschlusselement eingreift. Dazu ist in der Außenfläche des Abschlusselementes im Bereich der Aufnahme für den Kugelkopf eine Markierung in Form einer Aussparung eingebracht ist. Zur Herstellung einer Wirkverbindung zwischen Hydraulikzylinder und Kolbenstange ist es vorteilhaft, dass die Außenfläche des Abschlusselementes in einem definierten Winkel zur Aussparung mit einer in der Gehäusewand des Kolbens angebrachten Nase versehen ist.The Outer surface of the closing element has a recess on, which serves to receive the head of a piston rod. In order to this piston rod against rotation in only one position mountable is, the piston is provided at this end with an anti-rotation, which engages in the closing element. This is in the outer surface of the closing element in the region of the receptacle for the ball head a marker is introduced in the form of a recess. For the production an operative connection between hydraulic cylinder and piston rod It is advantageous that the outer surface of the closing element at a defined angle to the recess with one in the housing wall provided the nose attached to the piston.
Dabei ist es zur Erzielung einer geringen Reibung im Angriffspunkt der Kolbenstangenkopf und Abschlusselement vorteilhaft, dass die Aussparung zur Aufnahme des Kolbenstangenkopfes in der Außenfläche des Abschlusselementes in einem definierten Winkel zur Nase eine Abflachung mit einer definierten Krümmung aufweist.there it is to achieve a low friction in the point of the Piston rod end and end element advantageous that the recess for Recording of the piston rod end in the outer surface of the closing element at a defined angle to the nose a Flattening having a defined curvature.
Allerdings ist es vorteilhaft, dass der Boden des Kolbens im Bereich der Aussparung mit einer Halterung versehen ist, sodass das Informationselement im Bereich des Kolbenbodens in radialer Richtung fixiert ist.Indeed It is advantageous that the bottom of the piston in the area of the recess is provided with a holder, so that the information element is fixed in the radial direction in the region of the piston crown.
Zusätzlich wird es auch im Abschlusselement aufgenommen wofür dieses im Bereich der Aussparung mit einer Halterung versehen ist, die einen als Andrückfläche ausgewiesenen Bereich in der Seitenfläche des Abschlusselementes umhüllt.additionally It is also included in the final element for what this in the area of the recess is provided with a holder which a designated as Andrückfläche area wrapped in the side surface of the final element.
Für die Positionierung am Kolben ist es vorteilhaft, wenn der Abstand zwischen dem Anschlag bzw. der Halterung im Kolbenboden und der Erhebung am Abschlusselement an die Länge des Informationselementes angepasst ist.For The positioning on the piston, it is advantageous if the distance between the stop or the holder in the piston head and the Elevation of the conclusion element to the length of the information element is adjusted.
Zur Einsparung von Material wird das Informationselement in zwei Teilelement unterteilt, die in einem zwischen Kolbenboden und Abschlusselementboden, in der Fluchtlinie beider Halterungen angeordnetem, Verbindungsstück aufgenommen werden.to Saving of material becomes the information element in two subelement divided into a between piston crown and closing element floor, arranged in the alignment line of both brackets, connector be recorded.
Zur Erleichterung der Montage ist es vorteilhaft, dass die Positioniervorrichtung aus einer Cliphalterung gebildet wird, die vom Kolbenboden, dem Informationselement und der kolbenseitigen Seitenfläche des Abschlusselements begrenzt wird.to Facilitating the assembly, it is advantageous that the positioning device is formed from a clip holder, which from the piston head, the information element and the piston side side surface of the end member is limited.
Diese die Cliphalterung wird aus mindestens zwei miteinander verbundenen elastisch federnden Schenkeln gebildet, deren Enden spiegelbildlich ausgebildet sind und in jeweils an der Kolbeninnenwand sich abstützenden bogenförmigen Flächen auslaufen. Während sich die Enden der bogenförmigen Flächen zur Gewährleistung einer definierten Winkelposition des Informationselementes innerhalb des Kolbens an den Seitenflächen der im Kolben vorgesehenen Nase abstützen, dient das entsprechend ausgebildete Ende eines dritten Schenkels der Cliphalterung zur Aufnahme des Informationselementes.These The clip holder is made of at least two interconnected formed elastically resilient legs, the ends of which are mirror images are formed and in each case on the piston inner wall is supported leaking arcuate surfaces. While the ends of the arcuate surfaces to ensure a defined angular position of the information element within of the piston on the side surfaces of the piston provided in the Support nose, serves the appropriately trained end a third leg of the clip holder for receiving the information element.
Ist das Informationselement ringförmig ausgebildet, sieht eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung vor, dass der Innenraum des Kolbens mit einer sich an den Wänden abstützenden Klemmhalterung versehen ist, die aus mindestens zwei vorgeformten, zentrisch miteinander verbundenen, elastisch federnden Flügeln gebildet wird. In vorteilhafter Weise ist die Klemmhalterung mit einem zentrischen Ansatz zur Aufnahme eines ringförmigen Informationselementes versehen.is the information element is annular, sees a further advantageous embodiment of the invention that the interior the piston with a supported on the walls clamping bracket is provided, consisting of at least two preformed, centric with each other connected, elastically resilient wings is formed. Advantageously, the clamping bracket with a centric Approach for receiving an annular information element Mistake.
Anstelle von deformierbaren Anschlägen, die beidseitig in axialer Richtung auf das Informationselement wirken, ist in diesem Falle zwischen der kolbenseitigen Seitenfläche des Abschlusselementes und der Innenfläche des Kolbens ein elastisches Zwischenelement angeordnet.Instead of deformable attacks, the two sides in axial Direction to act on the information element is in this case between the piston-side side surface of the closing element and the inner surface of the piston is an elastic intermediate element arranged.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht bei einem länglichen Informationselement vor, dass die in den Innenraum des Kolbens reichende Mantelfläche des Abschlusselementes in einem Bereich als Klemmhalterung ausgeführt ist.A further advantageous embodiment sees in the case of an elongate information element, that the lateral surface of the terminating element reaching into the interior of the piston is designed as a clamping holder in an area.
Das in die Positioniervorrichtung eingebrachte Informationselement kann in vorteilhafter Weise aus einem Magneten bzw. einem magnetisierbaren Körper bestehen. Ebenfalls kann dieser ein bedämpfender Körper sein oder eine reflektierende Fläche aufweisen.The in the positioning introduced information element can in an advantageous manner from a magnet or a magnetizable body consist. Also this can be a dampening body be or have a reflective surface.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und zugehöriger Zeichnungen näher erläutert.The Invention will be described below with reference to an embodiment and associated drawings explained in more detail.
Es zeigen:It demonstrate:
Bei der Beschreibung werden für gleiche Bauteile die Bezugszeichen an den Figuren beibehalten.at The description of the same components are the reference numerals maintained on the figures.
Der
Kolben
In
Die
Schnittdarstellung des Kolbens
Die
Fixierelemente
Zur
Erleichterung der Montage können die Fixierelemente im
Bereich des offenen Endes des Kolbens
Im
Unterschied zu den beschriebenen
Aus
der Schnittdarstellung des Kolbens
In
Bei
den nachfolgenden
Werden
relativ flache, kreisringförmige Informationselemente
In
Eine
weitere Möglichkeit ein stabförmiges Informationselement
- 11
- Gehäuse Hydraulikzylindercasing hydraulic cylinders
- 22
- Kolbenpiston
- 2'2 '
- Gehäusewandhousing wall
- 2a2a
- Fixierelementfixing
- 2b2 B
- Fixierelementfixing
- 2c2c
- Fixierelementfixing
- 2d2d
- Fixierelementfixing
- 33
- Informationselementinformation element
- 3a3a
- Teil des Informationselementspart of the information element
- 3b3b
- Teil des Informationselementspart of the information element
- 44
- Aussparungrecess
- 55
- Empfängerreceiver
- 66
- Abschlusselementtermination element
- 6a6a
- Erhebungsurvey
- 77
- Anschlagattack
- 88th
- Aussparungrecess
- 99
- Nasenose
- 1010
- Verbindungsstückjoint
- 1111
- Halterungbracket
- 1212
- Halterungbracket
- 1313
- Andrückflächepressing surface
- 1414
- Anschlagattack
- 1515
- Cliphalterungclip bracket
- 1616
- Klemmhalterungclamp
- 1717
- Zwischenelementintermediate element
- 1818
- Klemmhalterungclamp
- 1919
- Nutgroove
- 2020
- Abflachungflattening
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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