Die Erfindung betrifft eine Kolben-Zylindereinheit, wie einen Geberzylinder oder einen

Nehmerzylinder, insbesondere für eine Druckmittelbetätigungsvorrichtung eines Kraftfahrzeugs.

Kolben-Zylindereinheiten sind im Stand der Technik weit verbreitet. So werden Kupplungen oder Getriebe mittels Druckmittelbetätigungsvorrichtungen betätigt, bei welchen eine Kolben- Zylindereinheit als Geberzylinder oder Nehmerzylinder eingesetzt werden. Dabei liegt ein Zylinder vor, in welchem ein Kolben üblicher Weise axial verlagerbar angeordnet ist, wo bei durch das variierende Volumen für das Druckmittel eine Betätigung umgesetzt wird. Damit der Kolben bei beendeter Beaufschlagung wieder in seine Ausgangsposition zurückkehrt, wird eine Feder vorgesehen, welche den Kolben in Richtung auf die Ausgangsposition beaufschlagt. Zur Erkennung der Position des Kolbens wird dabei in der Regel ein magnetischer oder induktiver Sensor eingesetzt. Dieser ist außerhalb des Zylinders angeordnet und detektiert ein magnetisches oder metallisches Element am Kolben innerhalb des Zylinders. Wird dabei eine Feder im Bereich des Kolbens eingesetzt, so verfälscht die Feder aufgrund ihrer metallischen Ausführung aus Federdraht die Positionserkennung. Daher ist es im Stand der Technik auch bekannt, dass die Feder außerhalb des Zylinders und koaxial zur Kolbenstange angeordnet ist. Dadurch wird zwar erreicht, dass die Feder abseits des Kolbens angeordnet ist, dennoch ist diese Art der Montage mit Problemen behaftet. Die Montage ist erschwert, die Anordnung ist bauraumintensiv und auch risikobehaftet hinsichtlich Betätigungsgeräuschen, Verschleiß und Korrosion.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Kolben-Zylindereinheit zu schaffen, welche einfach aufgebaut ist und dennoch gegenüber dem Stand der Technik verbessert ist.

Die Aufgabe der Erfindung wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft eine Kolben-Zylindereinheit mit einem Zylinder mit einem Zylinderraum und mit einem in dem Zylinderraum angeordneten axial verschieblichen Kolben, wobei innerhalb des Zylinderraums eine Feder angeordnet ist, welche sich an einem axialen Endbereich des Zylinders und einem axialen Endbereich des Kolbens in axialer Richtung abstützt und den Kolben beaufschlagt, wobei die Feder aus einem nichtmagnetischen und nicht elektrisch leitfähigem Material besteht. Dadurch kann die Feder in dem Zylinderraum angeordnet sein, wobei an dem Kolben ein Sensorelement zur Detektierung der Kolbenposition vorgesehen sein kann, ohne dass dieses durch ein metallisches oder magnetisches Federelement gestört werden würde. Auch ist die Feder vorteilhaft bauraumsparend ausgeführt und in einem geschützten Raum angeordnet, so dass sie keiner äußeren Beeinflussung ausgesetzt wäre.

Auch ist es zweckmäßig, wenn die Feder aus einem Kunststoffmaterial besteht. Dadurch ist die Herstellung vereinfacht und kostengünstig.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Feder aus einem faserverstärkten Kunststoffmaterial, wie einem glasfaserverstärktem oder kohlenstoff-faserverstärktem Kunststoffmaterial, besteht. Dadurch lassen sich hohe Federsteifigkeiten bei gleichzeitig guter Herstellbarkeit realisieren.

Auch ist es vorteilhaft, wenn die Feder als gegossene oder gespritzte Feder oder als

Spritzgussteil hergestellt ist. Dadurch ist die Fertigung besonders günstig gewährleistet.

Auch ist es vorteilhaft, wenn die Feder Windungen aufweist, die einen runden und/oder eckigen Querschnitt aufweisen und/oder in unterschiedlichen Bereichen der Feder unterschiedliche Querschnitte aufweist. Dadurch kann die Federsteifigkeit der Feder bzw. deren Federkennlinie optimiert werden.

Auch ist es zweckmäßig, wenn die Feder an zumindest einem ihrer Endbereiche Windungen mit runder oder nicht runder Gestalt aufweisen, welche der formschlüssigen Verbindung der Feder mit dem Zylinder oder dem Kolben dienen. Dadurch kann die Feder an den Kolben und/oder an den Zylinder angebunden werden, was die Positionierung der Feder auch im Betrieb definiert, so dass die Feder mit ihrer Kennlinie eindeutig definiert ist.

Auch ist es zweckmäßig, wenn der Zylinder und/oder der Kolben eine im Schnitt runde oder nicht runde Aufnahme aufweist, in welche Wndungen eines Endbereichs der Feder eingreifen. Dadurch ist während des Betriebs auch keine Verdrehung möglich, was die Positionierung wiederum eindeutig macht. Auch ist es vorteilhaft, wenn die Windungen, welche in die Aufnahme eingreifen, einen Durchmesser aufweisen, welcher geringer ist als andere Windungen der Feder. Dies erleichtert die Montage der Feder.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den zugehörigen Figuren näher erläutert:

Dabei zeigen:

Figur 1 eine Darstellung einer erfindungsgemäßen Kolben-Zylindereinheit.

Die Figur 1 zeigt eine Kolben-Zylindereinheit 1 mit einem Zylinder 2 mit einem Zylinderraum 3. Der Zylinderraum 3 ist zylindrisch ausgebildet und nimmt einen Kolben 4 axial verschieblich auf. Der Zylinder 2 ist dabei zweiteilig ausgebildet und weist ein erstes Zylinderwandelement 5 und ein zweites Zylinderwandelement 8 auf, die miteinander verbunden sind. Der Kolben 4 ist zylindrisch ausgebildet und weist an seinem einen Ende eine Kolbenstange 6 auf, die mit dem Kolben 4 verbunden ist, um den Kolben 4 mittels eines nicht dargestellten Aktuators verlagern zu können. Dabei kann der Aktuator beispielsweise ein Pedal oder ein elektromotorischer Ak- tuator oder ähnliches sein.

In dem Zylinderraum 3 ist eine Feder 7 angeordnet, welche mit einer Vielzahl von Wndungen 9 ausgebildet ist. Die Windungen 9 an den beiden Endbereichen 10, 11 weisen einen kleineren Durchmesser auf als die Wndungen in dem mittleren Bereich 12. Die Wndungen im Endbereich 10, 1 1 sind vorteilhaft nicht im Schnitt rund ausgebildet, sondern weisen beispielsweise einen ovalen oder eckigen Querschnitt auf. Der Zylinder 2 weist eine Aufnahme 13 auf, in welche die Wndungen im Endbereich 10 eingreifen. Auch der Kolben 4 weist eine Aufnahme 14 auf, in welche die Wndungen im Endbereich 1 1 eingreifen. Dabei sind die Aufnahmen vorteilhaft im Schnitt ebenso nicht rund ausgebildet, so dass eine formschlüssige Verbindung zwischen Feder und Zylinder bzw. Feder und Kolben vorliegt.

Die Feder 7 ist erfindungsgemäß aus einem nicht magnetischen und nicht elektrisch leitenden Material hergestellt. Dabei ist die Feder vorteilhaft aus einem Kunststoff, wie insbesondere aus einem glasfaserverstärkten und/oder kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff hergestellt. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Feder in einem Spritz oder Gießprozess hergestellt wird, wie insbesondere in einem Spritzgussprozess. Dabei ist es auch vorteilhaft, wenn die Feder Windungen aufweist, die einen runden und/oder eckigen, wie quadratischen oder echteckigen Querschnitt aufweisen. So kann der Querschnitt einer Windung über die Länge der Feder gleich sein, wie rund oder eckig oder der Querschnitt kann sich auch über die Länge der Feder ändern, um eine Modulation der Kennlinie zu bewirken. Dabei kann sich die Form des Querschnitts verändern oder der Durchmesser des Querschnitts.

Bezugszeichenliste Kolben-Zylindereinheit

Zylinder

Zylinderraum

Kolben

Zylinderwandelement

Kolbenstange

Feder

Zylinderwandelement

Windung

Endbereich

Endbereich

mittlerer Bereich

Aufnahme

Aufnahme