CN114026338A - 用于过滤液压区段的流体的过滤器单元以及具有过滤器单元的离合器系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于过滤尤其用于离合器系统(2)的液压区段的流体的过滤器单元(5)，其具有：用于设置在液压区段中的壳体(10)，壳体具有用于沿着固定的流动路径(S)引导流体通过过滤器单元(5)的流动部段(15)；过滤器单元还包括用于将铁磁性颗粒从流体中分离的磁体(9)，其中磁体设置在壳体(10)之内。依照本发明，磁体(9)构成为环形磁体(16)，流动路径(S)伸展穿过环形磁体(16)的中央开口(23)。

Description

用于过滤液压区段的流体的过滤器单元以及具有过滤器单元 的离合器系统
技术领域
本发明涉及具有权利要求1的前序部分的特征的用于过滤液压区段的流体的过滤器单元。此外，本发明涉及一种具有过滤器单元的离合器系统。
背景技术
已知用于液压管路的过滤器单元，所述液压管路用于从穿流液压管路的液压液体中过滤固体颗粒。这种过滤器单元例如在离合器的液压操纵系统中使用，以便防止动态弹性体密封件通过液压液体中的杂质损坏。对此，例如使用具有紧密孔眼的聚合物织物的过滤器，以便解决所述问题。此外已知的是，通过磁体从液压液体中过滤铁磁性颗粒。
也许形成最接近的现有技术的文献DE 102015201713 A1公开用于液压系统的过滤器单元，尤其用于液压离合器系统，用于从液压流体中过滤固体组分，包括：第一过滤器级，所述第一过滤器级包括如下过滤器元件中的至少一个过滤器元件：滤饼过滤器、横流过滤器和深度过滤器；和第二过滤器级，其中第二过滤器级沿穿流方向在第一过滤器级下游构成；和至少一个磁体，用于分离可磁化的固态组分。
发明内容
本发明的目的是，提出一种过滤器单元，所述过滤器单元的特征在于高的分离度和同时具有小的流动阻力。此外，本发明的目的是提出一种具有过滤器单元的离合器系统。
所述目的通过具有权利要求1的特征的过滤器单元以及具有权利要求10的特征的离合器系统来实现。本发明的优选的或有利的实施方式在从属权利要求、下面的说明书以及所附的附图中得出。
本发明的主题是过滤器单元，所述过滤器单元构成为和/或适合于过滤液压区段的流体。尤其地，过滤器单元流动地接合在液压区段中，使得流体穿流过滤器单元。尤其优选的是，过滤器单元构成和/或适合于液压离合器系统。优选地，流体是液压液体，优选是液压油。
过滤器单元具有壳体，所述壳体构成和/或适合于设置在液压区段中。尤其地，壳体具有第一和第二流体开口，经由所述第一和第二流体开口流体能够流动到壳体中或者离开壳体。优选地，过滤器单元流动无关地设置和/或可设置在液压区段中，使得根据安装位置和/或流动方向通过一个流体开口形成流体入口和通过另一流体开口形成流体出口。
壳体具有流动部段，所述流动部段构成和/或适合于沿着固定的流动路径引导流体通过过滤器单元。尤其地，流动部段将第一流体开口与第二流体开连接。优选地，流动部段通过贯通开口、尤其贯通孔形成。
过滤器单元具有磁体，所述磁体构成和/或适合于将铁磁性颗粒从流体中分离，其中磁体设置在壳体之内。尤其地，磁体具有作用区，其中流动路径伸展穿过作用区。在此，作用区应理解成如下区域，在所述区域中，通过磁体产生的磁场是足够强的，以便引起吸引铁磁性颗粒。优选地，流体与磁体直接接触，使得所述磁体由流体迎流。尤其地，铁磁性颗粒构成为可磁化的和/或磁化的固体颗粒，尤其金属颗粒或金属屑，所述固体颗粒通过磁体吸引并且在所述磁体处由于磁性相互作用而保持。
在本发明的范围中提出，磁体构成为环形磁体。尤其地，环形磁体构成为环形的永久磁体。优选地，环形磁体轴向地或径向地磁化。替选地，环形磁体然而也可以对角地或多极地磁化。例如，环形磁体由铁氧体或钕构成。替选地，然而也可以提出，环形磁体构成为环形的电磁体。
环形磁体具有中央开口，其中流动路径伸展穿过环形磁体的中央开口。尤其地，作用区在中央开口的整个开口横截面上延伸，使得在开口的每个部位处将铁磁性颗粒从流体中分离。优选地，环形磁体相对于壳体、尤其流动横截面同轴地和/或同心地设置。环形磁体在此可以形状配合地和/或力配合地和/或材料配合地保持在壳体中。
本发明的优点尤其在于，通过磁体构成为环形磁体，所述磁体尤其节约空间地设置在壳体中并且同时流动路径可以无中断地引导通过环形磁体的中央开口。因此，流体可以几乎无阻碍地经过环形磁体，由此在流体入口和流体出口之间的压差可以明显降低。因此，提出一种过滤器单元，所述过滤器单元的特征在于非常小的流动阻力。此外，通过磁体的环形的设计方案，作用区可以设计成，使得所述作用区在整个开口横截面上确保铁磁性颗粒的分离。因此提出一种过滤器单元，所述过滤器单元的特征在于尤其高的分离度。
在本发明的一个具体的设计方案中提出，在壳体的内环周上引入环绕的凹部，其中环形磁体下沉地设置在凹部中。优选地，环形磁体关于中轴线沿轴向方向和/或径向方向形状配合地保持在凹部中。尤其地，凹部形成环形磁体的负形。尤其优选地，环形磁体相对于壳体的内环周完全下沉，使得流动通道优选地在其整个构造长度上观察具有几乎恒定的横截面走向。优选地，环形磁体的中央开口的开口直径大于或等于壳体的内直径。
因此提出一种过滤器单元，所述过滤器单元的特征在于尤其小的流动阻力。通过环形磁体在壳体壁部中的下沉，流体能够无阻碍地流过流动部段。
在一个改进方案中提出，凹部构成为沿直径呈台阶状的环形槽。尤其地，环形槽通过至少一个或刚好两个引入内环周中的环绕的环形部段形成，所述环形部段关于中轴线沿轴向方向彼此分开。优选地，环形槽沿关于中轴线的轴向方向通过两个彼此相对置的边沿限界。
根据该实施方案，环形槽具有通过第一台阶限定的用于容纳磁体的容纳区域以及通过第二台阶限定的用于铁磁性颗粒形成沉降的沉降区域。尤其地，容纳区域通过一个环形部段并且沉降区域通过另一环形部段形成。优选地，第一台阶具有第一直径并且第二台阶具有第二直径，其中第一直径大于第二直径。具体地，第一直径对应于环形磁体的外直径。
优选地，通过沉降区域形成环绕中轴线的环形间隙。尤其地，环形间隙关于中轴线沿轴向方向通过环形磁体的环形面并且沿轴向相反方向通过环形槽的与环形面相对置的侧向边沿限界。在安装情形中，环形磁体设置在容纳区域中并且防丢失地保持，其中环形磁体关于中轴线沿轴向方向部段地经由环形间隙与壳体间隔开。原则上，沉降区域可以沿流动方向设置在容纳区域或环形磁体之前或之后。
在运行中，流体沿着流动路径以流动速度流动，其中流动速度在环形槽的部位处最小并且同时磁场的场强在环形槽的部位处最大。对此，环形磁体优选地轴向磁化，其中磁极设置在两个相对置的环形面处。替选地，环形磁体也可以径向地磁化，其中磁极设置在内环周和外环周处。优选地，壳体由不可磁化或仅可弱磁化的和/或磁性的材料构成。优选地，壳体由阳极氧化铝或塑料构成。
因此本发明的考量是，提出一种过滤器单元，所述过滤器单元的特征在于尤其高的分离度。通过沉降区域可以尤其简单地检测铁磁性颗粒并且将其保持在该沉降区域中。尤其地，铁磁性颗粒可以在沉降区域中由于最小的流动速度尤其可靠地并且持久地通过磁体保持。
在一个具体方案中，另一沉降区域通过第三台阶形成。尤其地，环形槽通过刚好三个引入内环周中的环绕的环形部段形成，所述环形部段关于中轴线沿轴向方向分别彼此分开。在此，两个沉降区域和容纳区域分别通过环形部段之一形成。优选地，第三台阶具有第三直径，其中第二直径和第三直径是同样大的。容纳区域轴向地设置在两个沉降区域之间。尤其地，通过另一沉降区域形成另一环绕中轴线的环形间隙，使得环形磁体在两侧经由各一个环形间隙与壳体部段地间隔开。
因此，分别有一个沉降区域沿流动方向在容纳区域或环形磁体之前并且一个沉降区域在容纳区域或环形磁体之后设置。由此，过滤器单元可以与流动方向无关地在液压区段中使用，由此排除错误的安装并且提高安装安全性。
在本发明的另一设计方案中提出，壳体具有第一和第二壳体构件，其中两个壳体构件彼此连接。尤其地，壳体两件式地构成。在此，壳体可以径向地或轴向地分开。具体地，两个壳体构件可以分别限定成壳体半部。优选地，两个壳体构件材料配合地和/或力配合地和/或形状配合地彼此连接。在此，环形磁体防丢失地容纳在两个壳体构件之间。优选地，环形磁体在安装中在两个壳体构件之间设置成，使得环形磁体防丢失地保持在两个壳体构件之间。
因此，本发明的考量是，提出一种过滤器单元，所述过滤器单元的特征在于尤其简单的安装。此外，环形磁体可以尤其简单地防止丢失。
在一个具体的改进方案中提出，两个壳体构件在凹部的部位处轴向地分开。原则上，两个壳体构件可以镜像对称地构成，其中两个壳体部段分别形成凹部的一半。然而优选地，两个壳体部段中的一个壳体部段具有凹部，尤其至少容纳区域，其中另一壳体部段关于中轴线轴向地对凹部限界或封闭。环形磁体沿轴向方向在端侧在两个壳体构件之一中、尤其在容纳区域中安装和/或可安装并且沿轴向相反方向通过另一壳体构件保持。
因此，通过两个壳体构件，环形磁体无需附加的固定机构就可以尤其简单地在两个壳体构件之间安装。
在另一具体方案中提出，一个壳体构件具有端部部段并且另一壳体构件具有容纳端部部段的容纳部段。环形磁体在端侧插入端部部段中并且通过容纳部段防止丢失。尤其地，凹部完全地或至少部段地引入到端部部段的内环周中，使得环形磁体可以预安装到端部部段中。尤其优选地，环形磁体沿轴向方向可以插入到端部部段中并且沿轴向相反方向可以从端部部段中取出。容纳部段优选地构成为与端部部段互补地构成的凸肩，所述凸肩至少用于形状配合地容纳端部部段。优选地，容纳部段具有至少一个对凹部限界的边沿和/或沉降区域之一，其中环形磁体在安装状态中通过边沿或由沉降区域形成的台阶凸起保持在端部部段或容纳区域中。
因此提出一种壳体，所述壳体尤其紧凑地构成。通过将环形磁体设置在端部部段中，此外进一步地简化壳体的安装，因为环形磁体已经可以位置正确地插入到壳体中。
在另一具体方案中提出，端部部段经由螺纹连接可松开地与容纳部段连接。尤其地，端部部段对此在其外环周处具有外螺纹和容纳部段在其内环周处具有内螺纹。可选补充地，在端部部段和容纳部段之间设置有密封机构，例如密封环。替选地提出，端部部段经由材料配合连接不可松开地与容纳部段连接。尤其地，端部部段和容纳部段经由熔焊或钎焊连接彼此材料配合地连接。
因此，本发明的考量是，提出一种壳体，所述壳体可以尤其简单地且快速地安装并且同时能够实现两个壳体构件的流体密封的连接。
在本发明的另一设计方案中提出，壳体在端侧分别具有连接接头，所述连接接头构成和/或适合于连接液压管路。尤其地，第一和第二壳体构件在端侧分别具有连接接头。优选地，两个连接接头分别构成为管接头，所述管接头用于形状配合地和/或力配合地和/或材料配合地连接液压管路。液压管路可以构成为管或波纹管或软管。具体地，连接接头用于形成与液压管路的插接连接，使得液压管路插接到和/或可插接到连接接头上。尤其优选地，两个管接头中的每个分别具有另一密封机构，例如O形环，所述密封机构分别将连接接头相对于液压管路密封。
由此提出一种过滤器单元，所述过滤器单元可以尤其简单地插入或改装到液压管路中。通过两个连接接头此外可以尤其简单地安装过滤器单元。
本发明的另一主题涉及一种具有如已经在上文中描述的过滤器单元的离合器系统。优选地，离合器系统为了中断驱动力矩设置和/或可设置在车辆的动力总成中。对此，离合器系统具有主缸和从动缸，所述主缸和从动缸通过液压管路彼此连接。主缸在此可以与离合器踏板或离合器制动器连接。从动缸在此可以与分离器连接，所述分离器用于将分离运动传递到离合器装置、尤其摩擦离合器上。在操纵主缸时，优选地将流体柱经由液压管路朝向从动缸的方向推动，使得将分离运动传递到分离器上。最后，分离器和从动缸自动地再次回到初始位置中，其中流体柱再次朝向主缸的方向向回被推动。
根据该实施方案，过滤器单元在此在主缸和从动缸之间设置在液压管路中。运行决定地，在运行持续时间中通过主缸和/或从动缸的磨损可以出现液压流体由铁磁性颗粒污染。所述铁磁性颗粒在穿流过滤器单元时通过环形磁体吸引并且保持在过滤器单元、尤其沉降区域中。
附图说明
本发明的其他特征、优点和效果在下面对本发明的优选的实施例的描述中得出。在此示出：
图1示出作为本发明的一个实施例的离合器系统的强示意图；
图2示出作为本发明的另一实施例的图1中的离合器系统的过滤器单元的示意剖面图。
彼此相应的或相同的部件在附图中分别设有相同的附图标记。
具体实施方式
图1以极其示意性的示图示出离合器系统1，所述离合器系统例如构成和/或适合于车辆的换挡变速器。离合器系统1具有操纵装置2、主缸3、液压管路4、过滤器单元5、从动缸6、传递装置7以及离合器装置8。
例如，操纵装置2构成为与主缸3有效连接的操纵执行器或离合器踏板。主缸3经由液压管路4与从动缸6流体连接以形成液压区段，其中过滤器单元5在主缸3和从动缸6之间设置在液压管路4中。从动缸6此外为了将分离运动传递到离合器装置8上与传递装置7有效连接。例如，传递装置7构成为分离系统，所述分离系统将分离运动作为机械运动传递到离合器装置8上。
在分离过程中，对操纵装置2进行操纵，其中主缸3执行往复运动。在此，将流体柱从主缸3经由液压管路4和过滤器单元5朝向从动缸6的方向推动。从动缸6由此执行另一往复运动，所述另一往复运动传递到传递装置7上从而作为分离运动传递到离合器装置8上。例如，离合器装置8构成为摩擦离合器，其中通过分离运动撤除离合器装置8的摩擦配合并且将离合器装置8分离。
在接合过程中，操纵装置2卸荷，其中传递装置7和从动缸6自动地回到初始位置中并且离合器装置8再次接合。在此，流体柱从从动缸6经由液压管路4以及过滤器单元5再次向回朝向主缸3的方向被推动，使得主缸3回到初始位置中。
运行决定地，在离合器系统1的使用寿命期间，由于磨损，硬质颗粒到达流体中，所述颗粒例如可以引起主缸或从动缸3、6的未示出的动态密封件的提高的磨损，从而缩短其使用寿命。通常，硬质颗粒的大部分具有铁磁性特性，使得所述硬质颗粒可以通过磁力过滤。对此，过滤器单元5构成为磁过滤器，所述磁过滤器将铁磁性颗粒从流过液压管路的液压流体中借助于磁体9分离。磁体9对此可以优选地构成为永久磁体或替选地然而也构成为电磁体。由此，到达动态密封件的硬质颗粒的数量可以明显减小。
图2示出作为本发明的另一实施例的过滤器单元5的示意剖面图。过滤器单元5具有基本上柱形的壳体10，所述壳体通过第一和第二壳体构件11、12形成。两个壳体构件11、12关于中轴线M彼此同轴地设置，其中第一壳体构件11具有第一流体开口13并且第二壳体构件12具有第二流体开口14。两个流体开口13、14经由流动部段15流动地彼此连接，其中流体沿着流动路径S经由流动部段15引导通过壳体10。例如，流动部段15通过与中轴线M同轴伸展的贯通孔构成。
磁体9构成为环形磁体16并且在壳体10之内设置在两个壳体构件11、12之间。对此，壳体10具有凹部17，所述凹部引入到壳体10的内环周中。凹部17构成为台阶状的环形槽，其中凹部17对此具有三个环形部段17a、b、c，所述环形部段关于中轴线M沿轴向方向彼此分开。两个外部环形部段17a、b分别限定沉降区域18a、b，其中在两个外部环形部段17a、b之间设置的中间环形部段17c限定用于容纳环形磁体16的容纳区域19。中间环形部段17c相对于两个外部环形部段17a、b下沉地设置，使得环形磁体16关于中轴线M沿轴向方向形状配合地保持在环形槽中。
两个沉降区域18a、b在环形磁体16的两侧分别构成为环绕中轴线M的环形间隙，使得环形磁体16部段地与两个壳体部段11、12沿轴向方向AR和轴向相反方向GR间隔开。两个沉降区域18a、b形成用于铁磁性颗粒的沉降部，其中分别在沉降区域18a、b中，流体的流动速度最低并且同时通过环形磁体16产生的电磁场的场强最强。在穿流过滤器单元5时，流体沿着流动路径S流动，其中铁磁性颗粒与流动方向相关地选择性地在两个沉降区域18a、b之一中收集并且通过环形磁体16保持。环形磁体16例如轴向或径向磁化。
为了将两个壳体构件11、12连接，第一壳体部段11具有端部部段20并且第二壳体部段12具有容纳部段21，所述容纳部段用于容纳端部部段20。凹部19通过两个壳体构件11、12限定，其中端部部段20在其内环周处具有一个沉降区域17a以及容纳区域17c和容纳部段21在其内环周上具有另一沉降区域17b。在安装时，环形磁体16首先沿轴向方向AR被推入到端部部段20的容纳区域19中并且随后沿轴向相反方向GR通过容纳部段21防止丢失。
容纳部段21例如构成为空心柱形的接头，其中端部部段20沿轴向相反方向GR插入或拧入到容纳部段21中。端部部段20和容纳部段21在连接区域22中材料配合地例如借助于熔焊或钎焊连接、或形状配合地例如经由螺纹连接彼此连接。
环形磁体16具有中央开口23，其中流动路径S引导穿过开口23。环形磁体16关于中轴线M相对于两个壳体构件11、12同轴地和/或同心地设置，其中开口23具有内直径，所述内直径大于或等于流动部段15的内直径。由此，环形磁体16径向地在壳体10中下沉地设置。因此可以确保，过滤器单元5在环形磁体16的区域中仅具有小的流动阻力或不具有流动阻力，由此在总系统、尤其离合器系统1中的压力降减小或排除从而消除对主缸或从动缸3、6的操纵速度的负面影响。
第一和第二壳体构件11、12在端侧分别具有连接接头24a、b，所述连接接头用于连接液压管路4。例如液压管路4在各侧通过各一个管形成，所述管在端侧分别流体密封地插接到连接接头24a、b上。对此，两个连接接头24a、b分别具有密封机构25a、b，例如O形环。
附图标记说明
1 离合器系统
2 操纵装置
3 主缸
4 液压管路
5 过滤器单元
6 从动缸
7 传递装置
8 离合器装置
9 磁体
10 壳体
11 第一壳体构件
12 第二壳体构件
13 第一流体开口
14 第二流体开口
15 流动部段
16 环形磁体
17 凹部
18a，b 沉降区域
19 容纳区域
20 端部部段
21 容纳部段
22 连接区域
23 开口
24a，b 连接接头
25a，b 密封机构
AR 轴向方向
GR 轴向相反方向
M 中轴线
S 流动路径

Claims (10)

1.一种用于过滤尤其用于离合器系统(2)的液压区段的流体的过滤器单元(5)，具有：
用于设置在所述液压区段中的壳体(10)，其中所述壳体具有用于沿着固定的流动路径(S)引导流体通过所述过滤器单元(5)的流动部段(15)；
用于将铁磁性颗粒从流体中分离的磁体(9)，其中所述磁体设置在所述壳体(10)之内，
其特征在于，所述磁体(9)构成为环形磁体(16)，其中所述流动路径(S)伸展穿过所述环形磁体(16)的中央开口(23)。
2.根据权利要求1所述的过滤器单元(5)，
其特征在于，在所述壳体(10)的内环周中引入环绕的凹部(17)，其中所述环形磁体(16)下沉地设置在所述凹部(17)中。
3.根据权利要求2所述的过滤器单元(5)，
其特征在于，所述凹部(17)构成为沿直径呈台阶状的环形槽，其中用于容纳所述磁体(16)的容纳区域(19)通过所述台阶状的环形槽的第一台阶形成，并且用于所述铁磁性颗粒形成沉降的沉降区域(18a)通过所述台阶状的环形槽的第二台阶形成。
4.根据权利要求3所述的过滤器单元(15)，
其特征在于，另一沉降区域(18b)通过第三台阶形成，其中所述容纳区域(19)轴向地设置在两个沉降区域(18a，b)之间，使得所述环形磁体(16)在两侧经由各一个环形间隙部段地与所述壳体(10)间隔开。
5.根据上述权利要求中任一项所述的过滤器单元(5)，
其特征在于，所述壳体(10)具有第一和第二壳体构件(11，12)，其中两个壳体构件(11，12)彼此连接，并且其中所述环形磁体(16)防丢失地容纳在所述两个壳体构件(11，12)之间。
6.根据权利要求5所述的过滤器单元(5)，
其特征在于，所述两个壳体构件(11，12)在所述凹部(17)的部位处轴向地分开，其中所述环形磁体(16)沿轴向方向(AR)在端侧安装和/或可安装在所述两个壳体构件(11，12)中的一个壳体构件中并且沿轴向相反方向(GR)通过另一壳体构件(11，12)保持。
7.根据权利要求5或6所述的过滤器单元(5)，
其特征在于，所述两个壳体构件(11，12)中的一个壳体构件具有端部部段(20)并且另一壳体构件(11，12)具有容纳所述端部部段(20)的容纳部段(21)，其中所述环形磁体(16)在端侧插入到所述端部部段(20)中并且通过所述容纳部段(21)防止丢失。
8.根据权利要求7所述的过滤器单元(5)，
其特征在于，所述端部部段(20)经由螺纹连接可松开地与所述容纳部段(21)连接，或者所述端部部段(20)经由材料配合连接不可松开地与所述容纳部段(21)连接。
9.根据上述权利要求中任一项所述的过滤器单元(5)，
其特征在于，所述壳体(10)在端侧分别具有用于连接液压管路(4)的连接接头(24a，b)。
10.一种具有根据上述权利要求中任一项所述的过滤器单元(5)的离合器系统(1)，
其特征在于，设有主缸(3)和从动缸(6)，所述主缸和从动缸通过液压管路(4)彼此连接，其中所述过滤器单元(5)在所述主缸(3)和所述从动缸(6)之间设置在所述液压管路(4)中。
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