DE102015207797A1 - Torque limiter for an actuation system - Google Patents
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Abstract
Momentenbegrenzer für ein Betätigungssystem einer Reibkupplung, aufweisend ein zumindest teilweise aus Polyphthalamide bestehendes Gehäuse mit einem Ventilraum, wobei in dem Ventilraum ein Blendenkörper mit einer Blendenbohrung und zumindest einer Nebenbohrung zwischen einem Anschlag und einem Einpressstopfen bewegbar angeordnet ist, wobei der Einpressstopfen zumindest eine Dichtlippe aufweist, die mit einer Stirnseite des Blendenkörpers einen Dichtsitz bildet, wenn der Blendenkörper den Einpressstopfen kontaktiert. Zudem wird auch ein Betätigungssystem für eine Reibkupplung mit einem entsprechenden Momentenbegrenzer vorgeschlagen.Torque limiter for an actuation system of a friction clutch comprising an at least partially made of Polyphthalamide housing with a valve chamber, wherein in the valve chamber, a diaphragm body with a diaphragm bore and at least one side hole between a stop and a Einpressstopfen is movably arranged, wherein the Einpressstopfen has at least one sealing lip, which forms a sealing seat with an end face of the visor body when the visor body contacts the Einpressstopfen. In addition, an actuating system for a friction clutch with a corresponding torque limiter is proposed.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Momentenbegrenzer für ein Betätigungssystem einer Reibkupplung, wobei die Reibkupplung der Unterbrechung eines Drehmomentflusses von einem Antriebsmotor auf einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs dient. The present invention relates to a torque limiter for an actuating system of a friction clutch, wherein the friction clutch is used to interrupt a torque flow from a drive motor to a drive train of a motor vehicle.
Aus der
Nachteilig an dem bekannten Momentenbegrenzer ist, dass der Dichtsitz zwischen dem Blendenkörper und dem Einpressstopfen minimale Leckagedurchflüsse zulässt, da die Kontaktfläche an dem Blendenkörper kleinste Unebenheiten aufweist. Dadurch steigt eine Streuung der Durchflusswerte durch den Momentenbegrenzer über verschiedene Fertigungschargen. Gewünscht ist jedoch eine möglichst geringe Streuung. A disadvantage of the known torque limiter is that the sealing seat between the visor body and the Einpressstopfen permitting minimal leakage flows, since the contact surface on the visor body has the smallest bumps. This increases the dispersion of the flow values through the torque limiter via different production batches. Desired, however, is the least possible scattering.
Zudem ist der Einpressstopfen bekannter Momentenbegrenzer aus dem sehr harten Kunststoff Polyphenylensulfid mit einem 40%igen Glasfaseranteil (PPS GF40) hergestellt, um eine plastische Verformung des Einpressstopfens so gering wie möglich zu halten, damit ein selbständiges Lösen der Pressverbindung des Einpressstopfens im Gehäuse über die Lebensdauer des Momentenbegrenzers vermieden wird. Dies funktioniert bei Gehäusen aus Polyamid mit einem 35%igen Glasfaseranteil (PA 66 GF35) gut. Bei Betätigungssystemen mit Zentralausrücker (Concentric Slave Cylinders – CSC) wird aber standardmäßig der Gehäusewerkstoff Polyphthalamid mit 50%igem Glasfaseranteil (PPA GF50 (Grivory)) wegen seiner höheren Temperaturbeständigkeit eingesetzt. Bei der Verwendung von Gehäusen aus Polyphthalamid (PPA) und Einpressstopfen aus Polyphenylensulfid (PPS) reißen die Gehäuse oft, da die durch die Presspassung erzeugten Spannungen nicht über plastische Verformung in solchen Gehäusen abgebaut werden können, wie dies bei Gehäusen aus PA 66 GF35 der Fall ist. Dies führt zum Ausfall des Momentenbegrenzers wegen Undichtigkeit.In addition, the Einpressstopfen known torque limiter made of very hard plastic polyphenylene sulfide with a 40% glass fiber content (PPS GF40) to keep a plastic deformation of the Einpressstopfens as low as possible, so that an independent release of the press connection of Einpressstopfens in the housing over the life the torque limiter is avoided. This works well with polyamide housings with a 35% glass fiber content (PA 66 GF35). Concentric Slave Cylinder (CSC) actuation systems, by contrast, use a 50% glassfiber polyphthalamide (PPA GF50 (Grivory) housing material) for their higher temperature resistance. When using polyphthalamide (PPA) and polyphenylene sulfide (PPS) cartridges, the housings often rupture because the stresses created by the interference fit can not be dissipated by plastic deformation in such housings, as is the case with PA 66 GF35 housings is. This leads to the failure of the torque limiter due to leakage.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, die mit Bezug auf den Stand der Technik geschilderten Probleme zumindest teilweise zu lösen und insbesondere einen Momentenbegrenzer anzugeben, der eine hohe Dauerhaltbarkeit und eine geringe Streuung der Durchflusswerte über verschiedene Fertigungschargen aufweist. The object of the invention is therefore to at least partially solve the problems described with reference to the prior art and in particular to provide a torque limiter which has a high durability and a low dispersion of the flow values over different production batches.
Diese Aufgaben werden gelöst mit einem Momentenbegrenzer gemäß den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Momentenbegrenzers sind in den abhängig formulierten Ansprüchen angegeben. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den abhängig formulierten Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Ansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden. These objects are achieved with a torque limiter according to the features of the independent claim. Further advantageous embodiments of the torque limiter are specified in the dependent formulated claims. It should be noted that the features listed individually in the dependent claims can be combined in any technologically meaningful manner and define further embodiments of the invention. In addition, the features specified in the claims are specified and explained in more detail in the description, wherein further preferred embodiments of the invention are shown.
Der erfindungsgemäße Momentenbegrenzer für ein Betätigungssystem einer Reibkupplung weist ein Gehäuse mit einem Ventilraum auf, wobei in dem Ventilraum ein Blendenkörper mit einer Blendenbohrung und zumindest einer Nebenbohrung zwischen einem Anschlag und einem Einpressstopfen bewegbar angeordnet ist, wobei der Einpressstopfen zumindest eine Dichtlippe aufweist, die mit einer Stirnseite des Blendenkörpers einen Dichtsitz bildet, wenn der Blendenkörper den Einpressstopfen kontaktiert.The torque limiter according to the invention for an actuating system of a friction clutch has a housing with a valve chamber, wherein in the valve chamber, a diaphragm body with a diaphragm bore and at least one side hole between a stop and a Einpressstopfen is movably arranged, wherein the Einpressstopfen has at least one sealing lip, which with a Front side of the visor body forms a sealing seat when the visor body contacts the Einpressstopfen.
Eine Reibkupplung, insbesondere nach Art einer Einscheibentrockenkupplung oder Doppelkupplung, dient insbesondere der Unterbrechung eines Drehmomentflusses von einem Antriebsmotor auf einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs. Zur Betätigung solcher Reibkupplungen werden Betätigungssysteme verwendet, die regelmäßig eine Gebereinheit und eine Nehmereinheit aufweisen, die mit einer Hydraulikleitung verbunden sind. Das Betätigungssystem ist dazu vorgesehen, eine Anpresskraft zu erzeugen beziehungsweise einer Anpresskraft entgegenzuwirken, um eine reibschlüssige Übertragung eines Drehmoments in der Reibkupplung zu ermöglichen beziehungsweise zu lösen. Die Gebereinheit weist insbesondere einen in einem Geberzylinder bewegbaren Geberkolben auf, der durch ein Fluid, beispielsweise Hydrauliköl, bewegbar ist. Hierzu ist in einem Nehmerzylinder ein Druck in dem Fluid aufbaubar, der über die Hydraulikleitung die Bewegung des Geberkolbens in dem Geberzylinder bewirkt. Um eine übermäßige Geschwindigkeit der Kraftübertragung zu begrenzen, ist in der Hydraulikleitung ein Momentenbegrenzer zwischen der Gebereinheit und der Nehmereinheit angeordnet, sodass die Geschwindigkeit der Übertragung gedrosselt ist.A friction clutch, in particular in the manner of a single-disc dry clutch or dual clutch, serves in particular for interrupting a torque flow from a drive motor to a drive train of a motor vehicle. To operate such friction clutches actuation systems are used, which regularly have a transmitter unit and a receiver unit, which are connected to a hydraulic line. The actuating system is provided to generate a contact force or to counteract a contact force in order to enable or to solve a frictional transmission of a torque in the friction clutch. In particular, the transmitter unit has a master piston which can be moved in a master cylinder and which can be moved by a fluid, for example hydraulic oil. For this purpose, a pressure in the fluid can be built up in a slave cylinder, which causes the movement of the master piston in the master cylinder via the hydraulic line. In order to limit an excessive speed of the transmission, a torque limiter is arranged in the hydraulic line between the transmitter unit and the receiver unit, so that the speed of the transmission is throttled.
Der Momentenbegrenzer weist ein Gehäuse mit einem Ventilraum auf, wobei das Gehäuse im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet und/oder durch ein Fluid durchströmbar ist. Der Ventilraum des Gehäuses wird, insbesondere in einer Längsrichtung, durch einen (mechanischen) Anschlag, beispielsweise nach Art einer Durchmesserstufe im Gehäuse, und einen in das Gehäuse eingepressten Einpressstopfen begrenzt. In dem Ventilraum ist ein Blendenkörper mit einer Blendenbohrung und zumindest einer Nebenbohrung zwischen dem Anschlag und dem Einpressstopfen bewegbar. Die Blendenbohrung ist bevorzugt in einem zentralem Bereich einer Stirnseite und/oder die zumindest eine Nebenbohrung an einem Umfang der Stirnseite des Blendenkörpers angeordnet. Der Blendenkörper kann insbesondere gegen den Anschlag, beispielsweise durch eine Feder, vorgespannt sein. Der Einpressstopfen weist zumindest eine Dichtlippe auf, die mit der Stirnseite des Blendenkörpers einen Dichtsitz bildet, wenn der Blendenkörper den Einpressstopfen kontaktiert. Bei der zumindest einen Dichtlippe handelt es sich insbesondere um einen ringförmigen Vorsprung des Einpressstopfens, der sich insbesondere in die Längsrichtung erstreckt. Die zumindest eine Dichtlippe verhindert einen Leckagedurchfluss des Fluids an dem Dichtsitz, sodass der Momentenbegrenzer eine geringe Streuung für die Durchflusswerte über verschiedene Fertigungschargen aufweist. The torque limiter has a housing with a valve chamber, wherein the housing is substantially rotationally symmetrical and / or can be flowed through by a fluid. The valve space of the housing is limited, in particular in a longitudinal direction, by a (mechanical) stop, for example in the manner of a diameter step in the housing, and a press-fit plug pressed into the housing. In the valve chamber, a diaphragm body with a diaphragm bore and at least one secondary bore between the stop and the Einpressstopfen is movable. The diaphragm bore is preferably arranged in a central region of an end face and / or the at least one secondary bore is arranged on a circumference of the front side of the diaphragm body. The visor body may in particular be biased against the stop, for example by a spring. The injection plug has at least one sealing lip, which forms a sealing seat with the end face of the visor body, when the visor body contacts the Einpressstopfen. The at least one sealing lip is, in particular, an annular projection of the press-fit plug, which extends in particular in the longitudinal direction. The at least one sealing lip prevents a leakage flow of the fluid at the sealing seat, so that the torque limiter has a low dispersion for the flow values over different production batches.
Zudem ist es vorteilhaft, wenn der Einpressstopfen zumindest teilweise aus Ethylen-Propylen-Dien besteht. Dabei ist insbesondere (nur) die zumindest eine Dichtlippe aus Ethylen-Propylen-Dien (EPDM) ausgestaltet. Alternativ kann der Einpressstopfen jedoch auch vollständig aus Ethylen-Propylen-Dien (EPDM) bestehen. Hierdurch kann in vorteilhafter Weise verhindert werden, dass das Gehäuse reißt, weil der Einpressstopfen elastisch verformbar ist und somit Temperaturdehnungen des Gehäuses ausgleichen kann. Damit entstehen im Gehäuse keine kritischen Dehnungen. Gleichzeitig dichtet der Einpressstopfen zum Gehäuse und/oder zum Blendenkörper gut gegen Leckagedurchflüsse ab. In addition, it is advantageous if the Einpressstopfen at least partially made of ethylene-propylene-diene. In this case, in particular (only) the at least one sealing lip of ethylene-propylene-diene (EPDM) is configured. Alternatively, the Einpressstopfen but also completely made of ethylene-propylene-diene (EPDM) exist. This can be prevented in an advantageous manner that the housing ruptures because the Einpressstopfen is elastically deformable and thus can compensate for thermal expansion of the housing. This creates no critical strains in the housing. At the same time the Einpressstopfen to the housing and / or the visor body seals well against leakage flows.
Ebenfalls vorteilhaft ist es, wenn das Gehäuse zumindest teilweise aus Polyphthalamide besteht. Die Verwendung von Polyphthalamide (PPA) führt zu einer hohen Temperaturbeständigkeit des Gehäuses.It is also advantageous if the housing consists at least partially of polyphthalamide. The use of polyphthalamide (PPA) leads to a high temperature resistance of the housing.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der Einpressstopfen in das Gehäuse eingepresst ist.Furthermore, it is advantageous if the Einpressstopfen is pressed into the housing.
Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn der Einpressstopfen elastisch verformbar ist, sodass Temperaturdehnungen des Gehäuses ausgleichbar sind.Furthermore, it is advantageous if the Einpressstopfen is elastically deformable, so that thermal expansion of the housing can be compensated.
Ebenfalls vorteilhaft ist es, wenn der Blendenkörper beim Durchströmen des Gehäuses mit einem Fluid in eine erste Strömungsrichtung den Anschlag kontaktiert. Bei der ersten Strömungsrichtung des Fluids handelt es sich insbesondere um eine Strömungsrichtung des Fluids zu der Nehmereinheit des Betätigungssystems.It is also advantageous if the visor body contacts the stop when it flows through the housing with a fluid in a first flow direction. The first flow direction of the fluid is in particular a direction of flow of the fluid to the receiving unit of the actuating system.
Zudem ist es vorteilhaft, wenn der Blendenkörper beim Durchströmen des Gehäuses mit einem Fluid in eine zweite Strömungsrichtung den Einpressstopfen kontaktiert. Bei der zweiten Strömungsrichtung handelt es sich insbesondere um eine Strömungsrichtung des Fluids zu der Gebereinheit des Betätigungssystems.In addition, it is advantageous if the visor body contacts the press-in plug when it flows through the housing with a fluid in a second flow direction. In particular, the second flow direction is a flow direction of the fluid to the transmitter unit of the actuation system.
Ebenfalls vorteilhaft ist es, wenn beim Durchströmen des Gehäuses mit einem Fluid in einer ersten Strömungsrichtung die Blendenbohrung und die zumindest eine Nebenbohrung des Blendenkörpers geöffnet sind. Die Querschnitte der Blendenbohrung und der zumindest einen Nebenbohrung sind in Summe größer als ein Querschnitt einer Längsbohrung des Gehäuses.It is likewise advantageous if, during flow through the housing with a fluid in a first flow direction, the diaphragm bore and the at least one secondary bore of the diaphragm body are open. The cross sections of the diaphragm bore and the at least one secondary bore are greater in total than a cross section of a longitudinal bore of the housing.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn beim Durchströmen des Gehäuses mit einem Fluid in einer zweiten Strömungsrichtung die Blendenbohrung des Blendenkörpers geöffnet und die zumindest eine Nebenbohrung des Blendenkörpers geschlossen ist. Das Schließen der zumindest einen Nebenbohrung erfolgt insbesondere durch die Kontaktierung des Einpressstopfens mit dem Blendenkörper. Hierdurch wird ein Durchströmen der zumindest einen Nebenbohrung des Blendenkörpers insbesondere durch die zumindest eine Dichtlippe des Einpressstopfens verhindert. Furthermore, it is advantageous if, when flowing through the housing with a fluid in a second flow direction, the diaphragm bore of the diaphragm body is opened and the at least one secondary bore of the diaphragm body is closed. The closing of the at least one secondary bore is carried out in particular by the contacting of the Einpressstopfens with the visor body. In this way, a flow through the at least one secondary bore of the visor body is prevented, in particular by the at least one sealing lip of the Einpressstopfens.
Einem weiteren Aspekt der Erfindung folgend wird auch ein Betätigungssystem für eine Reibkupplung angegeben, das eine Gebereinheit und eine Nehmereinheit aufweist, wobei in einer Hydraulikleitung zwischen der Gebereinheit und der Nehmereinheit ein erfindungsgemäßer Momentenbegrenzer angeordnet ist. Bezüglich weiterer Einzelheiten des Betätigungssystems wird auf die Beschreibung des erfindungsgemäßen Momentenbegrenzers verwiesen.A further aspect of the invention also provides an actuating system for a friction clutch, which has a transmitter unit and a slave unit, wherein a torque limiter according to the invention is arranged in a hydraulic line between the transmitter unit and the slave unit. For further details of the actuation system, reference is made to the description of the torque limiter according to the invention.
Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren eine besonders bevorzugte Variante der Erfindung zeigen, diese jedoch nicht darauf beschränkt ist. Dabei sind gleiche Bauteile in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen. Es zeigen schematisch: The invention and the technical environment will be explained in more detail with reference to FIGS. It should be noted that the figures show a particularly preferred variant of the invention, but this is not limited thereto. The same components are provided in the figures with the same reference numerals. They show schematically:
Die
Die
Die vorliegende Erfindung zeichnet sich durch eine geringe Streuung der Durchflusswerte über verschiedene Fertigungschargen und eine hohe Dauerhaltbarkeit aus. The present invention is characterized by a low dispersion of the flow rates over different production batches and a high durability.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Momentenbegrenzer torque limiter
- 22
- Betätigungssystem actuating system
- 33
- Reibkupplung friction clutch
- 44
- Gehäuse casing
- 55
- Ventilraum valve chamber
- 66
- Blendenkörper visor body
- 77
- Blendenbohrung orifice bore
- 88th
- Nebenbohrung sidetrack
- 99
- Anschlag attack
- 1010
- Einpressstopfen Press-
- 1111
- Dichtlippe sealing lip
- 1212
- Stirnseite front
- 1313
- Dichtsitz sealing seat
- 1414
- erste Strömungsrichtung first flow direction
- 1515
- zweite Strömungsrichtung second flow direction
- 1616
- Gebereinheit transmitter unit
- 1717
- Nehmereinheit receiver unit
- 1818
- Hydraulikleitung hydraulic line
- 1919
- Mittelachse central axis
- 2020
- Längsbohrung longitudinal bore
- 2121
- Rotationsachse the rotation axis
- 2222
- Abtriebswelle output shaft
- 2323
- Reibpaket Reibpaket
- 2424
- Tellerfeder Belleville spring
- 2525
- Kupplungspedal clutch pedal
- 2626
- Getriebewelle gear shaft
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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-
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- 2015-04-28 DE DE102015207797.7A patent/DE102015207797A1/en not_active Ceased
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R003 | Refusal decision now final |