DE102015210366B3

DE102015210366B3 - Dämpfungselement für eine hydraulische Leitung

Info

Publication number: DE102015210366B3
Application number: DE102015210366.8A
Authority: DE
Inventors: Denis Sainton; Julien Durr
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2015-06-05
Filing date: 2015-06-05
Publication date: 2016-11-10
Anticipated expiration: 2035-06-06
Also published as: CN107636337B; DE112016002516A5; WO2016192722A1; CN107636337A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Dämpfungselement für eine hydraulische Leitung, insbesondere zur Betätigung von Fahrzeugkupplungen, mit einem Gehäuse und einer mit dem Gehäuse und einer im Gehäuse entlang einer Längsachse verschiebbaren und eine Durchgangsöffnung aufweisende Hülse, einer sich zwischen Gehäuse und Hülse abstützenden Feder sowie einer in dem Gehäuse angeordneten Membran, wobei die Membran erfindungsgemäß eine im Wesentlichen flache Bauform aufweist und an einem an der Hülse angeordneten oder ausgebildeten Kopfstück anliegt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Dämpfungselement für eine hydraulische Leitung zur Betätigung von Fahrzeugkupplungen.
Für eine komfortable Bedienung einer Kupplung ist es notwendig, Schwingungen im System zu bedampfen. Dies dient darüber hinaus auch der harmonischen Einordnung des Kupplungssystems in ein Fahrzeugkonzept.
Für die Dämpfung von Flüssigkeitsströmen sind Dämpfungseinrichtungen nach dem Prinzip des Helmholtz-Resonators bekannt. Diese nehmen quer zur Strömung Flüssigkeit auf und geben sie langsam wieder ab.
Es ist weiterhin bekannt, sogenannte Anti-Vibration-Units (AVU) – auch bezeichnet als Kribbelfilter – einzusetzen. Der Kribbelfilter (AVU) ist eine Art zweiseitig wirkendes automatisches Absperrventil (Schäffler Kolloquium 2014, 06, Seite, 95 bis 111: Ausrücksysteme – Vom System Know-how bis zum fertigen Serienprodukt: Welter, R., Herrmann. T., Honselmann, S., Keller, J) bei gehaltenem Pedal oder eine Drossel bei leichter Durchströmung. Er dient zur Bekämpfung niederfrequenter Pedalschwingungen, die am Fuß als Kribbeln wahrgenommen werden.
Eine entsprechende in DE 10 2012 201 309 A1 beschriebene Dämpfungsanordnung zur Dämpfung/Tilgung von unerwünschten Druckschwingungen in einer hydraulischen Strecke, insbesondere zur Kupplungsbetätigung, umfasst einen Geberzylinder und einen Nehmerzylinder, die über eine von einem Fluid durchströmte Druckleitung hydraulisch miteinander verbunden sind, wobei eine koaxial zu der Druckleitung angeordnete Dämpfungs-/Tilgungseinrichtung eingesetzt ist, in welcher wenigstens ein mit einer Feder kombinierter Kribbelfilter (AVU) angeordnet ist und wobei in den Kribbelfilter ein zusätzliches Puffersystem/Dämpfungssystem integriert ist.
Die AVUs nach dem Stand der Technik sind in ihrem konstruktiven Aufbau so gestaltet, dass sie in einer Richtung dämpfend auf einen Ölstrom wirken, in der anderen Richtung nicht. Dabei ist es erforderlich, die konstruktive Ausbildung des Dämpfungselements auf andere im System befindliche Elemente abzustimmen. Das Ziel einer AVU ist die Schaffung einer ”Wand” zwischen dem Geberzylinder und dem Nehmerzylinder zur Unterbindung der Schwingungsübertragung zwischen diesen.
Bekannte Lösungen, wie z. B. in der Druckschrift DE 10 2013 200 177 A1 offenbart, weisen weiterhin den Nachteil auf, dass die verwendete Membran meist eine komplizierte Auflagefläche aufweist, da die Lippe der Membran eine komplizierte Form perfekt abdecken muss. Nachteilig dabei ist, dass eine nur geringfügig ungenaue Positionierung der Membran zu Undichtigkeiten und Leckagen und somit zu einer verringerten Leistung führen kann.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Dämpfungselement für eine hydraulische Leitung, insbesondere zur Betätigung von Fahrzeugkupplungen, zu entwickeln, welches einen einfachen konstruktiven Aufbau aufweist und eine zuverlässige Abdichtung gewährleistet, wobei gleichzeitig die Leistung gesteigert wird.
Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des ersten Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Das Dämpfungselement für eine hydraulische Leitung zur Betätigung von Fahrzeugkupplungen, besitzt ein eine Durchgangsöffnung aufweisendes Gehäuse und eine im Gehäuse angeordnete Hülse mit einer Ausnehmung in Form einer Durchgangsöffnung sowie eine Membran, wobei die Membran erfindungsgemäß an der Hülse angeordnet oder ausgebildet ist und einen oder mehrere kreuzförmige Einschnitte und durch diese gebildete Membranlippen aufweist, welche ein Hindurchströmen des Fluids in eine erste Strömungsrichtung gewährleisten und in eine entgegengerichtete zweite Strömungsrichtung das Hindurchströmen des Fluids zumindest bis zu einem ersten Fluiddruck behindern. Insbesondere bei einer flachen Ausführung der Membran wird die Hülse entlang einer Längsachse verschiebbar im Gehäuse angeordnet, wobei zwischen Gehäuse und Hülse eine die Hülse abstützenden Feder angeordnet ist. Weiterhin weist die Hülse ein Kopfstück auf, an dem die im Wesentlichen flache oder auch sphärisch gekrümmte Membran befestigt ist. Das Kopfstück weist eine oder mehrere Rippen auf, an welche sich die Membran bei der zweiten Strömungsrichtung des Fluids mit ihren Membranlippen anlegt, wobei die Rippen die Einschnitte der Membran dichtend verschließen und dass bei einer an den Rippen anliegenden und durch die Rippen abgedichteten Membran bei einer zweiten Strömungsrichtung des Fluids die mit dem Kopfstück verbundene Hülse entgegen der Kraft der Feder beaufschlagt wird und bei einem Fluiddruck, der größer ist als der erste Fluiddruck und größer als die Kraft der Feder die Hülse mit der Membran entgegen der Kraft der Feder bewegt und in der zweiten Strömungsrichtung das Hindurchströmen des Fluids freigegeben wird.
Zumindest der Bereich der Membran, in welchem die Einschnitte vorhanden sind, ist dabei flach oder sphärisch gekrümmt ausgebildet und die Einschnitte der Membran im Wesentlichen kreuzförmig angeordnet, so dass die Membran durch die kreuzförmigen Einschnitte gebildete Membranlippen aufweist.
Bevorzugt ist zumindest der Bereich der Membran, in welchem die Einschnitte vorhanden sind, kugelschalenförmig ausgebildet.
Dabei weist das Kopfstück in Richtung zur Membran eine im Wesentlichen flache Anlagefläche auf. Durch diese konstruktive Lösung ergibt sich ein einfacher und kostengünstiger Aufbau, wodurch die zueinander flachen Anlageflächen zwischen Membran und Kopfstück eine zuverlässige Dichtheit gewährleisten.
Dafür ist die Membran an einem Membrankörper ausgebildet oder angeordnet, der mit der Hülse verbunden ist.
Weist die Hülse bzw. deren Kopfstück die Rippen auf, muss ein zuverlässiges Anlegen der Membran an die Rippen des Einsatzes zu gewährleisten werden. Daher werden diese bei der Montage lagedefiniert zueinander angeordnet und weisen dafür deren Ausrichtung zueinander gewährleistende Elemente auf.
Dafür ist die Membran an einem Membrankörper ausgebildet oder angeordnet, der einen sich in axialer Richtung erstreckenden Vorsprung aufweist, wobei der Vorsprung im montierten Zustand in eine korrespondierende sich axial erstreckenden Ausnehmung der Hülse eingreift derart, dass die Einschnitte der Membran mit den Rippen des Kopfstückes in axialer Richtung des Dämpfungselements im Wesentlichen fluchten. Die elastische Membran ist nach der Montage fest mit dem Kopfstück verbunden.
Die Einschnitte der Membran und die Rippen des Kopfstücks sind kreuzförmig angeordnet bzw. ausgebildet, wobei zwischen den Rippen des Kopfstücks Durchströmöffnungen ausgebildet sind und dass die Hülse ebenfalls eine Durchströmöffnung aufweist.
Bei einer sphärisch gekrümmten Membran wirkt diese als Federelement, so dass bei dieser Ausgestaltung der Membran die Hülse axial fest im Gehäuse angeordnet werden kann. Die Wölbung der insbesondere kugelschalenförmigen Membran ist in Richtung der ersten Strömungsrichtung gerichtet, so dass bei einer wirkenden ersten Strömungsrichtung die Membranlippen in Richtung der Strömung auseinender gebogen werden, wodurch sich eine Durchströmöffnung für das Fluid in die erste Strömungsrichtung ergibt. Bei der entgegengerichteten zweiten Strömungsrichtung werden die Membranlippen zuerst gegeneinander gepresst, so dass die Einschnitte abgedichtet sind. Die elastische Membran setzt dabei dem in der zweiten Fluidrichtung wirkenden Druck eine Federkraft entgegen, Wird der Druck des Fluids größer, stülpen sich die elastischen Membranlippen entgegen ihrer Krümmungsrichtung um und werden auseinander gebogen, so dass eine Durchströmöffnung in die zweite Strömungsrichtung freigegeben wird. Bei dieser Variante sind keine separate Druckfeder und keine axial verschiebbare Hülse erforderlich. Die Hülse weist bei dieser Ausführung keine Rippen auf, so dass sich die Membranlippen frei umstülpen können, Auf eine Montagerichtung muss daher nicht geachtet werden.
Erfindungsgemäß wird damit ein einfaches Dämpfungselement für eine hydraulische Leitung geschaffen, dessen Anwendung insbesondere der Betätigung einer Fahrzeugkupplung dient.
Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispielen und zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Die 1 bis 8 zeigen eine erste Variante eines Dämpfungselementes mit einer flachen Membran und Rippen an einem Kopfstück der Hülse und dabei
1 einen Längsschnitt eines Dämpfungselements in einer neutralen Position,
2 die dreidimensionale Ansicht der Membran, die an einem Membrankörper ausgebildet ist, aus Richtung der Membran,
3 den Membrankörper mit einem stirnseitigen Vorsprung,
4 die dreidimensionale Ansicht der Hülse, die an einem eine im Wesentlichen ebene Anlagefläche für die Membran und kreuzförmig angeordnete Rippen aufweist, sowie mit einer Ausnehmung für den stirnseitigen Vorsprung des Membrankörpers,
5 die Hülse, an deren Kopfstück die Membran befestigt ist mit einem Teilschnitt durch das Membranelement,
6 den Längsschnitt des Dämpfungselement bei einer ersten Strömungsrichtung des Fluids mit einer vom Kopfstück abgehobenen Membran,
7 die Hülse mit dem Membranelement und der Membran gemäß 6,
8 das Dämpfungselement mit einem Fluid, welches in einer zweiten Strömungsrichtung durchfließt, wobei das Membranelement mit der Hülse durch den Druck des Fluids von einem Absatz des Dämpfungselements abgehoben wird
und die 9 bis 13 eine zweite Variante eines Dämpfungselementes mit einer kugelschalenförmigen Membran und einer axial fest angeordneten Hülse und dabei
9 das Membranelement mit kugelschalenförmiger Membran in der Seitenansicht,
10 die dreidimensionale Darstellung gem. 9,
11 einen Längsschnitt eines Dämpfungselements in einer neutralen Position,
12 den Längsschnitt des Dämpfungselement bei einer ersten Strömungsrichtung des Fluids mit einer vom Kopfstück abgehobenen Membran,
13 das Dämpfungselement mit einem Fluid, welches in einer zweiten Strömungsrichtung durchfließt, wobei das Membranelement umgestülpte Membranlippen aufweist.
Das Dämpfungselement (welches auch als Kribbelfilter bezeichnet wird) weist in beiden Ausführungsvarianten ein Gehäuse 1 auf, welches in einer hydraulischen Strecke zwischen Geberzylinder und Nehmerzylinder (nicht dargestellt), welche zur Betätigung einer nicht dargestellten Fahrzeugkupplung dienen, integriert ist und wird in 1 der ersten Ausführungsvariante und in 11 der zweiten Ausführungsvariante in einer neutralen Position bzw. Ruheposition dargestellt. Die in Richtung zum Geberzylinder weisende Seite des Gehäuses 1 weist einen ersten Anschluss 1.1 und die gegenüberliegende in Richtung zum Nehmerzylinder weisende Seite besitzt einen zweiten Anschluss 1.2, mit welchen das Dämpfungselement in die hydraulische Strecke eingebunden wird.
In dem Gehäuse 1 ist jeweils eine Durchgangsbohrung 2 ausgebildet. Weiterhin weist das Gehäuse in Richtung zum zweiten Anschluss im Bereich seiner Durchgangsbohrung 2 einen radial nach innen in Richtung zur Längsachse 1A gerichteten Absatz auf, der eine Funktionsfläche 8 bildet.
Bei der ersten Ausführungsvariante sitzt in der Durchgangsbohrung 2 in Richtung zum Anschluss 1.1 axial fixiert ein ringförmiges bzw. buchsenartiges Anschlagelement 3, welches eine Durchgangsöffnung 3.1 aufweist, wobei in dem Anschlagelement 3 eine Führungsbohrung 3.2 sowie eine von der Führungsbohrung 3.2 radial bzw. in radialer Richtung R nach innen in Richtung zur Längsachse 1A weisende erste Schulter 3.3 ausgebildet ist.
Innen liegend im Gehäuse 1 ist weiterhin eine entlang der Längsachse 1A in axialer Richtung A verschiebbare Hülse 4 angeordnet, an welcher ein Kopfstück 5 ausgebildet ist, an dem mittels eines Membranelements 6 eine Membran 7 befestigt bzw. ausgebildet ist. Die Hülse 4 weist eine durchgängige Ausnehmung 4.1 und in Richtung zum Kopfstück 5 eine radial R nach innen in Richtung zur Längsachse 1A des Gehäuses weisenden zweite Schulter 4.2 auf. Das Kopfstück 5 besitzt stirnseitige Rippen 5.1, an welchen hier die Membran 7 anliegt, wobei die Einschnitte 7.1 der Membran 7 (s. 2 und 3) durch die Rippen 5.1 des Kopfstückes 5 abgedichtet werden.
An das Kopfstück 5 schließen sich zwei Querdurchbrüche 4.3 an, die von Außen zur zentrischen Ausnehmung 4.1 der Hülse 4 führen.
Die Hülse 4 ist innerhalb eines Innendurchmessers d1 des Gehäuses 1 entgegen der Kraft einer Feder 9 axial verschiebbar angeordnet. An den Innendurchmesser d1 schließt sich in Richtung zum zweiten Anschluss 1.2 radial R nach innen in Richtung zur Längsachse A die Funktionsfläche 8 im Gehäuse 1 an, an welcher die Membran 7 gemäß 1 anliegt.
Eine Feder 9 stützt sich zwischen der ersten Schulter 3.3 des Anschlagelements 3 und der zweiten Schulter 4.2 der Hülse 4 unter axialer Vorspannung ab. Die Feder 9 greift dabei in die Führungsbohrung 3.2 des Anschlagelementes 3 und die Ausnehmung 4.1 der Hülse 4 ein.
Die Feder 6 bewirkt eine Grundstellung der Hülse 4 derart, dass die am Kopfstück 5 befestigte Membran 7 an der Funktionsfläche 8 des Gehäuses 1 anliegt, wie dies in der neutralen Position gem. 1 der Fall ist.
In den 2 und 3 ist die an dem Membranelement 6 ausgebildete Membran 7 dargestellt. Diese weist zueinander kreuzförmige Einschnitte 7.1 auf und besitzt einen Vorsprung 7.2. Das Membranelement 7 ist weiterhin mit einer zentrischen Ausnehmung 7.3 zur Befestigung an dem Kopfstück 5 (s. 4 und 5) versehen.
In Richtung zu der in 1 dargestellten Funktionsfläche 8 (s. 1) des Gehäuses 1 weist gemäß 3 die Membran 7 eine ebene erste Anlagefläche 7A1 auf und in Richtung zum Kopfstück 5 (s. 1) eine ebene zweite Anlagefläche 7A2 die im montierten Zustand an der Stirnseite 5.2 des Kopfstücks 5 (s. 4) anliegt, sowie eine ebene dritte Anlagefläche 7A3, die im montierten Zustand an einem flachen Bund 5.3 des Kopfstücks 5 (siehe 4) anliegt.
Die dreidimensionale Darstellung der Hülse 4 mit dem an dieser ausgebildeten Kopfstück 5 zeigt 4. Daraus ist ersichtlich, dass hinter dem Kopfstück 5 die Querdurchbrüche 4.3 eingebracht sind. Die Rippen 5.1 des Kopfstückes 5 sind wie die Einschnitte 7.1 der Membran 7 (s. 2 und 3) kreuzförmig ausgebildet und bilden mit der Stirnseite 5.2 des Kopfstückes 5 eine im Wesentlichen ebene Anlagefläche für die zweite Fläche 7A2 der Membran 7 aus. An dem Kopfstück 5 ist weiterhin ein Bund 5.3 vorgesehen, an dem das Membranelement 6 mit seiner dritten Fläche 7A3 (Siehe 3) im montierten Zustand anliegt. Weiterhin ist das Kopfstück 5 mit einer Ausnehmung 5.4 versehen, in welche der Vorsprung 7.2 des Membranelementes 6 (Siehe 2 und 3) bei der Montage eingreift, so dass eine Lageorientierung der Einschnitte 7.1 der Membran 7 (S. 2 und 3) zu den Rippen 5.1 des Kopfstückes 5 erfolgt derart, dass die Rippen 5.1 zu den Einschnitten 7.1 der Membran 7 (s. 2 und 3) fluchten.
In 5 ist die Hülse 4, an deren Kopfstück 5 das Membranelement 6 mit der Membran 7 befestigt ist, in einem Teilschnitt durch das Membranelement 6 dargestellt. Es ist ersichtlich, dass das Membranelement 6 eine Membran 7 mit einer ersten Fläche 7F1 aufweist, die flach ausgebildet ist und vom Kopfstück 5 weg weist. Diese erste Fläche 7A1 der Membran 7 liegt in 1 an der Funktionsfläche 8 des Gehäuses 1 an.
Die zweite Fläche 7A2 der Membran 7 liegt an der Stirnseite 5.2 des Kopfstücks 5 an und die dritte Fläche 7A3 des Membranelementes 7 liegen an dem Bund 5.3 des Kopfstücks 5 an. Durch die flache Ausbildung der Flächen 7A1, 7A2, 7A3 wird eine einfache konstruktive Gestaltung der Membran 7 bzw. des Membranelementes 6 sichergestellt und eine zuverlässige Abdichtung des Membranelementes 6 bzw. der Membran 7 zum Kopfstück 5 der Hülse 4 und zur Funktionsfläche 8 gewährleistet.
Die Einschnitte 7.1 der Membran 7 fluchten dabei mit den Rippen 5.1 des Kopfstücks 5, wobei die Einschnitte 7.1 geringfügig kürzer sind als die Rippen 5.1. Zwischen den Rippen 5.1 sind Öffnungen 5.5 im Kopfstück 5 vorhanden, die mit der Ausnehmung 4.1 der Hülse (S. 1) in Verbindung stehen.
In der neutralen Position bzw. Ruheposition, die in 1 und 5 dargestellt ist, liegt die Membran 7 an den Rippen 5.1 an. Die Feder 9 drückt die Hülse 4 mit der Membran 7 gegen die Funktionsfläche 8 des Gehäuses. Die Abdichtung wird dadurch realisiert, dass die erste Fläche 7A1 an der Funktionsfläche 8 des Gehäuses 1 anliegt und weiterhin die Membran 7 an den Rippen 5.1 des Kopfstückes 5 dichtend anliegt, wobei die Einschnitte 7.1 der Membran 7 durch die Rippen 5.1 abgedichtet sind.
Durch den Vorsprung 7.2 des Membranelements 6, das in die Ausnehmung 5.4 des Kopfstücks 5 eingreift, befinden sich die Einschnitte 7.1 der Membran 7 vor den Rippen 5.1, so dass es zu keiner Undichtigkeit kommt.
Wird das Kupplungspedal (nicht dargestellt) betätigt, so fließt gemäß 6 das Fluid in einer ersten Fließrichtung FL1 aus Richtung des Geberzylinders (CSC) mit Druck aus Richtung des ersten Anschlusses 1.1 des Gehäuses 1 durch die Durchgangsbohrung 2 des Gehäuses 1, die Durchgangsöffnung 3.1 des Anschlagelementes 3, die Ausnehmung 4.1 der Hülse 4 und die Öffnungen 5.5 des Kopfstücks 5 und drückt gegen die durch die Einschnitte 7.1 gebildeten Lippen der Membran 7, wodurch die Membran 7 sich von den Rippen 5.1 abhebt und das Fluid durch den dadurch gebildeten Abstand fließt und durch den zweiten Anschluss 1.2 in Richtung zum Nehmerzylinder strömt. Die erste Strömungsrichtung FL1 des Fluids ist in 6 gestrichelt dargestellt. Die Hülse 4 und damit die Membran 7 werden dabei gegen die Funktionsfläche 8 des Gehäuses 1 gedrückt.
7 zeigt wie 5 Hülse 4, an deren Kopfstück 5 das Membranelement 6 mit der Membran 7 befestigt ist mit einem Teilschnitt durch das Membranelement 6 in der Funktionsstellung gemäß 6. Es ist jedoch aus 7 ersichtlich, dass sich die Membran 7 durch die Einschnitte 7.1, durch welche 4 nicht bezeichnete Lippen gebildet werden, von den Rippen 5.1 des Kopfstücks 5 abgehoben hat, wodurch die Öffnungen 5.5 des Kopfstücks 5 frei sind und durch diese und die geöffneten Einschnitte 7.1 der Membran 7 das Fluid in der ersten Strömungsrichtung FL1 strömen kann.
Bei der Pedalrückführung schließt der Druck von der CSC-Seite (Geberzylinderseite) die vier Lippen der Membran 7, wodurch sich die Membran 7 an die Rippen 5.1 des Kopfstücks 5 anlegt und dadurch zum Kopfstück abdichtet. Das Fluid hat deshalb für die entgegengesetzte zweite Strömungsrichtung FL2 (aus Richtung des Nehmerzylinders (nicht dargestellt) und zweitem Anschluss 1.2 nur die Möglichkeit, auf die Membran 7 zu drücken. Ist der Fluiddruck P1 größer als die Federkraft der Feder 9 (Druckfeder), wird die Hülse 4 mit dem Kopfstück 5 und der Membran 7 entlang der Längsachse 1A des Gehäuses 1 in Richtung zum Anschlagelement 3 gedrückt und dadurch von der Funktionsfläche 8 des Gehäuses 1 abgehoben. Das Fluid fließt nun in der zweiten Strömungsrichtung FL2 (siehe 8) aus Richtung des zweiten Anschlusses 1.2 außen um das Membranelement 6 und das Kopfstück 7 herum und durch die Queröffnungen 4.3 in die Ausnehmung 4.1 der Hülse 4, durch die Durchgangsöffnung 3.1 des Anschlagelementes 3 und die Durchgangsbohrung 2 des Gehäuses 1 über den ersten Anschluss 1.1 in Richtung zum nicht dargestellten Geberzylinder.
Wird das Kupplungspedal losgelassen und damit eingekuppelt, so geschieht dies bedämpft und weitestgehend ohne Schwingungen, da die Hülse 4 bei Druckstößen im System entgegen der Federkraft der Feder 9 ausweichen kann. Schwingungen werden nicht oder gedämpft zum Kupplungspedalblock übertragen.
Bei der zweiten Ausführungsvariante ist das Membranelement 6 mit einer kugelschalenförmigen Membran 7 ausgestattet, was in 9 in der Seitenansicht und in 10 in der dreidimensionale Darstellung ersichtlich ist.
Die kugelschalenförmige Membran 7 weist ebenfalls zueinander kreuzförmige Einschnitte 7.1 auf, durch welche Membranlippen 7.1' gebildet werden, Das Membranelement 7 ist weiterhin mit einer zentrischen Ausnehmung 7.3 zur Befestigung an der Hülse 4 (s. 11, 12, 13) versehen. In Richtung zu der in den 11, 12, 13 dargestellten Funktionsfläche 8 des Gehäuses 1 weist die Membran 7 eine ebene erste Anlagefläche 7A1 auf und in Richtung zur Hülse 4 eine ebene zweite Anlagefläche 7A2 die im montierten Zustand an einer Stirnseite 5.2' der Hülse 4 anliegt. Die Hülse 4 und die mit der Hülse 4 über das Membranelement 6 verbundene Membran 7 sitzen axial fest und insbesondere auch drehfest in der Durchgangsbohrung 2 des Gehäuses 1.
11 zeigt einen Längsschnitt eines Dämpfungselements in einer neutralen Position. Die in Richtung zum nicht dargestellten Geberzylinder weisende Seite des Gehäuses 1 besitzt wie bei der vorgenannt beschriebenen Ausführungsvariante einen ersten Anschluss 1.1 und in Richtung zum Nehmerzylinder (nicht dargestellt) einen zweiten Anschluss 1.2, mit welchen das Dämpfungselement in die hydraulische Strecke eingebunden wird.
In der Durchgangsbohrung 2 des Gehäuses 1 sitzt in Richtung zum zweiten Anschluss 1.2 die Hülse 4, die jedoch hier als Einpressteil eingepresst und nicht axial verschiebbar angeordnet ist und kein Kopfstück und auch keine Rippen aufweist. An der Hülse 4 ist mittels des Membranelements 6 die Membran 7 befestigt. Die Hülse 4 weist eine durchgängige Ausnehmung 4.1 und eine radial R nach innen in Richtung zur Längsachse 1A des Gehäuses 1 weisenden zweite Schulter 4.2' auf, an der die Membran 7 mit ihrer Anlagefläche 7A3 anliegt. Mit de Anlagefläche 7A1 liegt die Membran 7 an der Funktionsfläche 8 das Gehäuses 1 an. Die Einschnitte 7.1 und die Membranlippen 7.1' der Membran 7 sind in dieser neutralen Position geschlossen.
12 zeigt den Längsschnitt des Dämpfungselements bei einer ersten Strömungsrichtung FL1 des Fluids mit einer kugelsegmentförmig gebogenen Membran 7, deren Membranlippen 7.1' in Richtung zum zweiten Anschluss 1.2 durch den Druck des Fluids geöffnet sind, so dass das Fluid durch die dadurch gebildete Öffnung der Membranlippen 7.1' vom Geberzylinder zum Nehmerzylinder (nicht dargestellt) strömen kann.
Auf dem Rückweg vom Nehmerzylinder schließen sich bei dieser entgegen gesetzten zweiten Strömungsrichtung FL2 die Membranlippen 7.1' und somit die Einschnitte 7.1 der Membran 7 wieder. Übersteigt der Fluiddruck P1 des Hydraulikmediums von Seiten des Nehmerzylinders (nicht dargestellt) den Widerstand der Membran 7, so biegen bzw. stülpen sich die Membranlippen 7.1' am Einschnitt nach innen, d. h. in Richtung der zweiten Strömungsrichtung FL2 um und geben für das Fluid den Weg in Richtung Geberzylinder (nicht dargestellt) frei, was aus 13 ersichtlich ist.
Fließt wieder in der ersten Strömungsrichtung FL1 ein Fluid durch das Dämpfungselement, so gelangen die Membranlippen 7.1' wieder in die Neutralstellung gemäß 11 bzw. in die in 12 dargestellte Position.
Der Widerstand, der durch die kugelschalenförmige Membran 7 dem Fluid in der zweiten Strömungsrichtung entgegen setzt, wird maßgeblich von der Wanddicke und von der Art des elastischen Materials der Membran 7 sowie von der Größe der Einschnitte 7.1 und dem Außendurchmesser (nicht bezeichnet) der Membran 7 bestimmt.
Durch entsprechende Auslegung und/oder Vorversuch kann ermittelt werden, welche Konfiguration die Membran 7 aufweisen muss, um bei einem in der zweiten Strömungsrichtung FL2 wirkenden Druck des Fluids (Hydraulikmediums) die Membranlippen 7.1' in diese Strömungsrichtung FL2 zu öffnen.
Die vorgenannt beschriebenen Dämpfungsanordnungen zur Dämpfung/Tilgung von unerwünschten Druckschwingungen in einer hydraulischen Strecke, insbesondere zur Kupplungsbetätigung, wird bekannter Weise zwischen einem Geberzylinder und einem Nehmerzylinder, die über eine von einem Fluid durchströmte Druckleitung hydraulisch miteinander verbunden sind, koaxial zu der Druckleitung angeordnet. Es besteht auch die Möglichkeit, mehrere dieser erfindungsgemäßen Dämpfungseinrichtungen in die hydraulische Strecke zu integrieren.
Bezugszeichenliste

1: Gehäuse
1.1: erster Anschluss
1.2: zweiter Anschluss
1A: Längsachse
d1: Innendurchmesser des Gehäuses
2: Durchgangsbohrung
3: Anschlagelement
3.1: Durchgangsöffnung
3.2: Führungsbohrung
3.3: erste Schulter
4: Hülse
4.1: Ausnehmung
4.2: zweite Schulter
4.2': Schulter
4.3: Querdurchbrüche
5: Kopfstück
5.1: Rippen
5.2: Stirnseite
5.3: Bund
5.4: Ausnehmung
5.5: Öffnungen
6: Membranelement
7: Membran
7.1: Einschnitte
7.1': Membranlippen
7.2: Vorsprung
7.3: Ausnehmung
7A1: erste Fläche
7A2: zweite Fläche
7A3: dritte Fläche
8: Funktionsfläche
9: Feder
A: axiale Richtung
B: radiale Richtung
FL1: erste Strömungsrichtung
FL2: zweite Strömungsrichtung
P1: Fluiddruck

Claims

Dämpfungselement für eine hydraulische Leitung zur Betätigung von Fahrzeugkupplungen, mit einem eine Durchgangsbohrung (2) aufweisenden Gehäuse (1) und einer im Gehäuse (1) angeordneten und eine Ausnehmung (4.1) aufweisenden Hülse (4) sowie einer Membran (7), dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (7) an der Hülse (4) angeordnet oder ausgebildet ist und dass die Membran (7) einen oder mehrere kreuzförmige Einschnitte (7.1) und durch diese gebildete Membranlippen (7.1') aufweist, welche ein Hindurchströmen des Fluids in eine erste Strömungsrichtung (FL1) gewährleisten und in eine entgegengerichtete zweite Strömungsrichtung (FL2) das Hindurchströmen des Fluids bis zu einem ersten Fluiddruck (P1) behindern und wobei in der Durchgangsbohrung (2) des Gehäuses (1) ein Anschlagelement (3) angeordnet ist und zwischen dem Anschlagelement (3) und der Hülse (4) eine die Hülse (4) abstützende Feder (9) angeordnet ist und die Hülse (4) ein Kopfstück (5) aufweist, an dem die im Wesentlichen flache oder sphärisch gekrümmte Membran (7) befestigt ist und das Kopfstück (5) eine oder mehrere Rippen (5.1) aufweist, an welche sich die Membran (7) bei der zweiten Strömungsrichtung (FL2) des Fluids mit ihren Membranlippen (7.1') anlegt, und wobei die Rippen (5.1) die Einschnitte (7.1) der Membran (7) dichtend verschließen und bei einer an den Rippen (5.1) anliegenden und durch die Rippen (5.1) abgedichteten Membran (7) bei einer zweiten Strömungsrichtung (FL2) des Fluids die mit dem Kopfstück (5) verbundene Hülse (4) entgegen der Kraft der Feder (9) beaufschlagt wird.
Dämpfungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Bereich der Membran (7), in welchem die Einschnitte (7.1) vorhanden sind, im Wesentlichen flach oder sphärisch gekrümmt ausgebildet ist.
Dämpfungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Bereich der Membran (7), in welchem die Einschnitte (7.1) vorhanden sind, kugelschalenförmig ausgebildet ist.
Dämpfungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, – dass die Hülse entlang einer Längsachse (1A) verschiebbar im Gehäuse (1) angeordnet ist, und – bei einem Fluiddruck, der größer ist als der erste Fluiddruck (P1) und größer als die Kraft der Feder (9) die Hülse (4) mit der Membran (7) entgegen der Kraft der Feder (9) bewegt und in der zweiten Strömungsrichtung (FL2) das Hindurchströmen des Fluids freigegeben wird.
Dämpfungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (7) und das Kopfstück (5) deren Ausrichtung zueinander gewährleistende ineinandergreifende Elemente aufweisen.
Dämpfungselement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (7) an einem Membranelement (6) ausgebildet oder angeordnet ist, das mit der Hülse (4) verbunden ist.
Dämpfungselement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement einen sich in axialer Richtung erstreckenden Vorsprung (7.2) aufweist, wobei der Vorsprung (7.2) im montierten Zustand in eine korrespondierende sich axial erstreckenden Ausnehmung (5.4) des Kopfstückes (5) eingreift derart, dass die Einschnitte (7.1) der Membran (7) mit den Rippen (5.1) des Kopfstückes (5) im Wesentlichen fluchten.
Dämpfungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einschnitte (7.1) der Membran (7) und die Rippen (5.1) des Kopfstückes (5) kreuzförmig angeordnet sind.
Dämpfungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Rippen (5.1) des Kopfstückes (5) Öffnungen (5.5) ausgebildet sind, die mit der Ausnehmung (4.1) der Hülse (4) in Verbindung stehen.