CN1530565A - 液压系统 - Google Patents

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Abstract

在一种尤其用于机动车的液压系统(1)中，包括一个主动缸(4)，一个从动缸(5)及一个连接它们的压力介质导管(15)，其中这样来改善柔性及液压刚度：压力介质导管(15)至少由两个具有不同壁厚的区段(16，17，20，21，22，23，24，25，26，27，28，29，30)组成。

Description

液压系统
技术领域
本发明涉及尤其是用于机动车的液压系统，它包括一个主动缸(Geberzylinder)，一个从动缸(Nehmerzylinder)及一个连接它们的压力介质导管；以及涉及一个用于操作一个机动车的传动系中的多个摩擦式离合器的分离系统，它包括多个主动单元(Gebereinheiten)，多个从动单元(Nehmereinheiten)及将这些单元分别成对地连接的传递装置，这些传递装置分别由至少一个管组成，在所述管中分别导入力传递介质。
背景技术
一种开头所述类型的液压系统例如由DE 100 49 913 A1公开。其中压力介质导管将固定于车身的主动缸与固定于变速器的从动缸相连接。现在压力介质导管主要由钢管制成。为了补偿发动机及变速器的机组运动及为了抑制振动的传递或噪音的传递，压力导管包括一个具有橡胶软管的区段。如果对于一个机动车类型具有右置方向盘及左置方向盘结构，则这些导管具有不同长度。在右置方向盘的情况下，导管长度被作成1.5米多。为了减小成本，将致力于用塑料导管来代替钢-橡胶导管。至今塑料导管可以达到的长度约700毫米，其中不利的主要是：塑料导管由于膨胀引起的与温度相关的体积吸收(Volumenaufnahme)，这将导致耦合点的移动。因此将根据导管长度使用不同的壁厚。导管长度愈大，壁厚也愈大。在较大壁厚的情况下不利的是导管的刚性更大，用于补偿机组运动所需的柔性及噪音传递性能变差。尤其当导管长度大于700毫米时上述的缺点更加突出，以致可导致舒适性的显著下降，因此当前塑料导管还与钢导管相组合。
发明内容
因此本发明的任务是补偿及避免上述的缺点。
该任务将通过一个尤其用于机动车的液压系统来解决，它包括一个主动缸、一个从动缸及一个连接它们的压力介质导管，其中压力介质导管至少由两个具有不同壁厚的区段组成。固定于车身的导管部分及本身不必是柔性的固定于变速器的导管部分在此由具有相对大壁厚的塑料管作成，因此当由液压系统的工作压力加载时该塑料管仅被很小地扩宽及由此具有高的液压刚度。其中压力介质导管必需可弯曲的区域，例如固定于车身的导管部分与固定于变速器的导管部分之间的过渡部分尤其是这种情况，由具有相对小壁厚的塑料管作成，以致具有相对小的抗弯强度及由此可保证易弯性。这里“区段”被理解为轴向上串联布置的导管区域。这些区段最好由塑料组成，特别可取的是由同一种塑料组成。这里它既可是热塑性也可是热固性塑料。但最好使用热塑性塑料。在此，各区段最好整体地制成，压力介质导管的所有区段将在一个彼此相关或相继的工序中制造。但也可以，首先单独地制造不同的区段，然后通过例如超声波焊接连接起来。压力介质导管最好在一个挤压过程中整体地制成。通过对制造过程的干预，例如通过输出速度的变化可合乎目的地影响壁厚。区段的数目是任意的但至少为两个区段。视安装情况而定，尤其是为了简化压力介质导管的安装需要附加的柔性区段及自由度，由此可使用多于两个的不同区段。在多于两个不同区段的情况下可使厚壁及薄壁的区域交替，但也可使用各具有不同壁厚的多个区段，对于各个区段的壁厚可任意地分台阶，也可作成多于两个的壁厚。这些区段的壁厚及区段长度可合乎目的地用于影响体积吸收。在此情况下其目标是：在左置方向盘机动车的短导管情况下将达到与右置方向盘机动车的相对长的压力介质导管的情况相同的压力介质导管体积吸收或相同的液压刚度。通过各个区段合乎要求的布置也可影响振动或噪音的传递。这些区段的内径原则上到处相等，由此可达到合适的流动比率。也可用塑料作的区段与由金属作的区段交替，来替代具有多个区段的由塑料整体制成的压力介质导管。在此，由金属作的区段可在其端部包括槽，网纹，卷边，压槽或类似部分，以使得可通过塑料的直接围铸与导管的塑料区段相连接。也可行的是，这些区段的外径大致相同，而内径不同。
仅是专门的橡胶或塑料材料对于在液压制动或分离系统中使用的流体是稳定的。因此材料的适当选择对整个液压系统的功能是有决定作用的。被选材料的对流体的不稳定性例如可导致流体的浑浊。在通常液压系统中使用的补给软管主要由橡胶制成，及由此不能耐所有的介质。一种由塑料制作的波纹软管具有该稳定性。但不利的是由橡胶制成的系统连接件，它们对液压流体同样具有有限的稳定性。
因此，本发明的另一任务在于：提供一种用于液压系统的压力导管和/或补给导管，它可成本合理地制造及对液压系统中使用的流体是稳定的。
该问题将通过一个尤其用于机动车的液压系统来解决，它包括一个主动缸、一个从动缸及一个连接它们的压力介质导管，其中主动缸与一个补给导管相连接，该导管由一种复合材料组成，该材料具有一个由对矿物油和/或液压流体为稳定的材料组成的内层。补给导管以公知方式与一个补给容器连接。通过补给导管及相应的补给孔或补给槽或主动缸的类似部分，可在主动缸的减载位置、即所谓的自动排放位置(Schnueffelstellung)上-其中主动缸的压力缸具有一个自动排放间隙-使液压流体由补给容器补给到液压系统中。对于复合材料可理解为由多个层组成的任何材料。所述对矿物油和/或液压流体稳定的材料最好为一种PA薄膜。
复合材料最好包括一个由弹性材料组成的层，它用于接收拉力或接收由液压系统内压力引起的压力。复合材料可附加地包括一个由具有比弹性材料高的抗拉强度的材料组成的层。复合材料例如可包括由金属织物和/或玻璃纤维织物和/或炭纤维织物和/或Aramid纤维织物组成的层。所述织物用于当弹性材料如橡胶，塑料或类似材料一起与织物构成稳定的基层时承受拉应力。因此补给导管最好由一种复合材料组成，它具有一个内阻挡层、一个设在内阻挡层上的橡胶层、一个承载压力层及一个外橡胶层。但补给导管至少由具有一个内阻挡层及一个外橡胶层的复合材料组成。
除补给导管外，压力介质导管本身也可由相应于上述补给导管的复合材料组成。对此，材料的配对或几何形状可与压力介质导管的压力情况相匹配。即对于压力介质导管使用高抗拉强度或足够大的壁厚的材料。
此外，本发明还涉及一种用于操作机动车的传动系中的多个摩擦离合器的分离系统，它包括多个主动单元，多个从动单元及将这些单元分别成对地连接的传递装置，这些传递装置分别由至少一个管组成，在所述管中分别导入力传递介质。力传递介质可为公知方式的液压流体，也可为一种软轴的钢丝线传动装置。如果在该分离系统中需操作多个离合器，例如适合于复式离合器变速器，则用于传递装置的安装成本增大。在每个主动单元与每个从动单元之间各需要安装一个传递装置。
因此本发明要解决的另一问题是，在多个发生/从动单元的情况下简化安装的复杂性。该问题将通过用于操作机动车的传动系中的多个摩擦离合器的分离系统来解决，它包括多个主动单元，多个从动单元及将这些单元分别成对地连接的传递装置，这些传递装置分别由至少一个管组成，在所述管中分别导入一种力传递介质，其中传递装置至少部分地被作成并行引导地相互连接的管。这里“至少部分地”是指：传递装置通常在发生或从动单元的区域中仅可单个地引导，以便实现与主动单元或从动单元的连接。但根据安装情况有利的是：将本来结合在一起的管在有些地方分开，例如用于限制必要的结构空间或可以装入附加的中间连接件，这里譬如可考虑插入蠕动过滤器(Kribbelfilter)或类似件。
尤其在复式离合器中有利的是，至少两个管彼此固定地连接。如果多于两个的离合器彼此连接，则可使多于两个的管彼此固定地连接。有利的还在于，至少两个管沿一个轴向延伸的连接线彼此固定地连接，该轴向延伸的连接线最好是一个轴向延伸的接片。彼此连接的管的横截面由此大致为8字形或类似为哑铃的横截面。在此，轴向延伸的接片可在轴向上是连续的，这特别容易在一个挤压过程中制造，但也可为断续的，这可导致材料(即使很少)及重量的节省。
在本发明的一个构型中提出：传递装置被作成压力介质导管，主动单元被作成主动缸及从动单元被作成从动缸，其中力传递介质是一种流体。在该构型中可作到所述至少两个管被同轴心地引导。在此有利的是，各个同轴心引导的管的液压阻力或压力降大致相同。如果操作不同强度的离合器，则轴向引导的管的横截面可适配于所需的离合力或流体量。
附图说明
以下将借助附图来描述本发明的实施例。附图为：
图1：根据一个离合器分离装置的实施例的液压系统的概要示图；
图2：具有一个包括两个区段的压力介质导管的液压系统的示意图；
图3：一个压力介质导管的一部分的截面图；
图4：具有一个包括多个区段的压力介质导管的液压系统的示意图；
图5：一个压力介质导管的第一实施例的截面图；
图6：一个压力介质导管的第二实施例的截面图；
图7：一个压力介质导管的第三实施例的截面图。
具体实施方式
图1表示根据一个离合器分离装置3的液压系统可能的构型的概要示图，它具有一个主动缸4及一个从动缸5。在该图示的实施例中，在一个连接这些缸的压力介质导管15中至少装入了一个插接装置2，该插接装置例如可使这些缸相互分开到第一导管支路11及第二导管支路12中。可以理解，在其它实施例中，插接装置2可设置在主动缸4或从动缸5上。此外，在插接装置中可同时组合入溢流阀(峰值转矩限制器；PTL)和/或振动过滤器、即所谓的“蠕动过滤器”。
离合器分离装置3借助操作机构14对主动缸4的加载用液压来操作离合器7，该操作机构可为脚踏板、致动器，例如一个电致动器或类似部分。这里借助一个机械传递件13在主动缸4中建立压力，该压力将通过压力介质导管15或第二导管支路12、插接装置2及第一导管支路11在从动缸5中建立压力。从动缸5可-如图示实施例中-围绕变速器输入轴10同心地设置及轴向地支承在一个未示出的变速器壳体上，及通过一个分离轴承将所需的分离力施加到离合器7上或施加到分离部件如盘形弹簧上。其它的实施例中可为一个从动缸5，它通过一个分离机构操作一个分离器及被设置在离合器罩的外面，其中该从动缸借助一个与主动缸液压连接的、设置在从动缸壳体中的活塞轴向地对分离机构加载。为了施加分离力，从动缸总是与壳体固定地安装在这里未示出的变速器壳体上，或安装在另一与壳体固定的部件上。变速器输入轴10在离合器7闭合的情况下将内燃机8的转矩传递到一个未示出的变速器上及接着传递到一个机动车的驱动轮上。
通过内燃机8中的燃烧过程，与内燃机8的结构相关地-如与缸数目相关地，曲轴9将承受不均匀负载，这些不均匀负载将表现为该曲轴的轴向振动和/或摆动振动及通过分离机构6传递到从动缸5、压力介质导管15、主动缸4及从这里通过机械传递件13传递到操作机构14。当用离合器踏板作为操作机构的情况下，这些振动将被不舒适地感觉到。当用致动器作为操作机构14的情况下，这些振动例如可引起调节精度下降或使用寿命缩短。因此例如组合在插接装置2中的蠕动过滤器为了阻尼被接入到压力介质导管15中，并且阻尼由曲轴9带来的振动。这种振动的频率范围典型地在50至200Hz上。
图2表示一个液压系统1，它具有一个主动缸4、一个从动缸5及连接它们的压力介质导管15以及一个通过补给导管35与主动缸4连接的流体存储器36。压力介质导管15由固定于车身的第一区段16及固定于变速器的第二区段17组成。第一区段16固定于车身上的安装部分各通过一个支承部位18及19来表示。压力介质导管15的固定于车身上的第一区段16在工作中实际上不运动，即基本上刚性地安装在机动车内部。固定于变速器上的第二区段17在工作中将变形，固定于变速器上的从动缸5基本上进行与变速器本身相同的运动，变速器通过弹簧元件及减振元件支承在机动车中。由此，固定于变速器上的第二区段17例如由于振动或从动缸5的大运动偏移相对车身发生变形。压力介质导管15的固定于车身上的第一区段16具有比固定于变速器上的第二区段17大的壁厚并由此较重或实际上不能变形，固定于变速器上的第二区段17由于其壁厚小而较轻及易于变形。通过不同的壁厚，可使得在压力介质导管15的在工作中由于变速器相对车身的相对运动而被弯曲的区域中达到相应大的压力介质导管15的柔性，及使得其中不必被弯曲的区域保持高的液压刚性。
图3表示一个压力介质导管15的部分截面图。所示部分为：固定于车身上的第一区段16，它具有壁厚W1，及固定于变速器上的第二区段17，它具有壁厚W2。壁厚W1大于壁厚W2，相应地第一区段16的直径大于第二区段17的直径。无论是第一还是第二区段16，17的内径d在这两个区域中大致相同。压力介质导管15例如可整体地在一个挤压过程中制造。通过对制造过程的干预，例如通过输出速度的变化，可合乎目的地控制壁厚。区段的数目是任意的，但至少为两个区段。
图4表示一个压力介质导管15，它具有第一区段16，第二区段17及其它区段20-30。每个其它区段20-30可在其外径及内径上与第一区段16或第二区段17相同，但它们也可各以单独的壁厚来制造。但在此情况下有利的是，所有区段16，17及20-30的内径d尽可能相同。通过具有大或小壁厚的区段的交替可作到在压力介质导管15中设置各个铰接式区域，在这些区域中压力介质导管易于运动，及其弯曲或其它形式的运动仅需抵抗很小的阻力；及可设置其它区域，在这些区域中相对于由液压压力造成的扩宽具有很高的刚性，以使得整个导管总体地相对于内部压力造成的扩宽具有比使用连续薄壁压力介质导管15的情况更高的刚度。不仅第一区段16，而且第二区段17以及其它的区段20-30可变换地代替塑料由金属或橡胶或类似材料制成。尤其是不需弯曲的区段，例如固定于变速器上的第二区段17可由金属制造。但优选的实施例是：整个压力介质导管15由各个均由塑料制造的区段组成及尽可能整体地制造。
根据图1或图2至4的压力介质导管15也可由一种复合材料构成，它具有一个由相对矿物油和/或液压流体呈惰性的材料组成的内层。对于复合材料这里应理解为具有层状结构的软管材料或管材料，这些层通常围绕着中心轴线同心地设置。因为压力介质导管的内表面持续地与矿物油或液压流体接触，有利的或完全不可缺少的是，该表面至少在液压系统所需寿命的期间可承受矿物油或液压流体。例如该内表面可由PA薄膜的薄层组成。该内表面不一定需要大的机械阻抗强度。机械力的传递及尤其是出现在压力导管中的压力的接收可通过复合材料的其它层、例如通过弹性材料来实现。在该弹性材料中例如可埋入高抗拉强度的材料，譬如一种织物，如金属织物、玻璃纤维织物、炭纤维织物或Aramid纤维织物或类似物。以此方式可得到一种多层结构，其最内层由惰性薄膜或一种惰性材料组成，其很外面的层例如由橡胶组成，接着是金属的、玻璃纤维的、炭纤维的或Aramid纤维的织物层，最后的最外层例如由橡胶层或类似层构成。上面所述的纤维织物构成一种压力载体，该纤维织物具有很高的拉力负荷能力，及由此可基本上承受由内压力引起的压力介质导管内的拉力。
图5至7表示导管的各个不同的实施例，在这些导管中分别导入力传递介质。这里它们例如可以是一个液压系统的压力介质导管，同样可在这些导管中导入相应于绳索传动装置的软轴。这种导管尤其可应用在譬如复式离合器变速器中，其中多个主动单元必需操作多个从动单元，及其中每个主动单元在空间上与从动单元分离。主动单元例如可为机械的致动器或液压缸，从动单元例如可为从动缸或相应的、由绳索传动装置操作的机械部件。可以取代每次设置单个导管，在图5至7所示的实施例中总是在一个工序中设置两个导管。相应地，这些实施例也可扩展到多个导管。图5表示一个实施例，其中在一个挤压方法或类似方法中共同制造出两个液压导管或类似部分及在其截面中总地具有一个8字形横截面。第一管31及第二管32总体地构成一个传递装置33，其中第一及第二管31，32可分别为一个液压系统的一个压力介质导管。图6中表示一个变换的实施形式，其中第一及第二管31，32通过一个接片34彼此连接。最后在图7中表示另一变换的实施形式，其中第一管31与第二管32同心地设置。该配置可有利地设计成：两个管的横截面，换句话说，可流过液压流体的面积大致相等或当流体流过时将引起至少大致相同的流动阻力或压力降。根据图5及图6的实施形式同样适用于：导入一个金属线或类似物作为直接的机械传递装置。图7可有意义地与液压系统一起使用。

Claims (20)

1.液压系统(1)，尤其用于机动车，它包括一个主动缸(4)，一个从动缸(5)及一个连接它们的压力介质导管(15)，其特征在于：该压力介质导管(15)至少由两个具有不同壁厚的区段(16，17，20，21，22，23，24，25，26，27，28，29，30)组成。
2.根据权利要求1的液压系统，其特征在于：至少一些区段(16，17，20，21，22，23，24，25，26，27，28，29，30)由塑料制成。
3.根据以上权利要求中一项的液压系统，其特征在于：这些区段(16，17，20，21，22，23，24，25，26，27，28，29，30)被整体地加工。
4.根据以上权利要求中一项的液压系统，其特征在于：这些区段(16，17，20，21，22，23，24，25，26，27，28，29，30)中的一些由塑料制成，一些由金属制成。
5.根据以上权利要求中一项的液压系统，其特征在于：这些区段(16，17，20，21，22，23，24，25，26，27，28，29，30)的内径大致相同。
6.根据以上权利要求中一项的液压系统，其特征在于：这些区段(16，17，20，21，22，23，24，25，26，27，28，29，30)的外径大致相同，而内径不同。
7.液压系统(1)，尤其用于机动车，它包括一个主动缸(4)，一个从动缸(5)及一个连接它们的压力介质导管(15)，其特征在于：主动缸(4)与一个压力导管和/或补给导管相连接，该导管由一种复合材料制成，该复合材料具有一个由相对于矿物油和/或液压流体呈惰性的材料组成的内层。
8.根据权利要求7的液压系统，其特征在于：该内层是一种PA薄膜。
9.根据上一权利要求的液压系统，其特征在于：该复合材料包括一个由弹性材料组成的层。
10.根据以上权利要求中一项的液压系统，其特征在于：复合材料包括一个由具有比弹性材料高的抗拉强度的材料组成的层。
11.根据上一权利要求的液压系统，其特征在于：具有高抗拉强度的材料是一个织物。
12.根据以上权利要求中一项的液压系统，其特征在于：复合材料包括由金属织物和/或玻璃纤维织物和/或炭纤维织物和/或Aramid纤维织物组成的层。
13.根据以上权利要求中一项的液压系统，其特征在于：补给导管由一种复合材料组成，该复合材料包括一个内阻挡层、一个设在内阻挡层上的橡胶层、一个承载压力层及一个外橡胶层。
14.根据以上权利要求中一项的液压系统，其特征在于：补给导管由具有一个内阻挡层及一个外橡胶层的复合材料组成。
15.用于操作机动车的传动系中的多个离合器(7)的分离系统，它包括多个主动单元(4)，多个从动单元(5)及将这些单元分别成对地连接的传递装置(33)，这些传递装置分别由至少一个管组成，在所述管中分别导入力传递介质，其特征在于：这些传递装置(33)至少部分地被作成并行引导地相互连接的管。
16.根据权利要求15的分离系统，其特征在于：至少两个管(31，32)彼此固定地连接。
17.根据上一权利要求的分离系统，其特征在于：该至少两个管(31，32)沿一个轴向延伸的连接线(34)彼此固定地连接。
18.根据上一权利要求的分离系统，其特征在于：轴向延伸的连接线是一个轴向延伸的接片(34)。
19.根据以上权利要求之一的分离系统，其特征在于：至少两个管(31，32)被同轴心地导向。
20.根据以上权利要求之一的分离系统，其特征在于：传递装置被作成压力介质导管(15)，主动单元被作成主动缸(4)及从动单元被作成从动缸(5)，其中力传递介质是一种流体。
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