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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer für ein hydraulisches System einer Fahrzeugkupplung. Im Besonderen umfasst der Schwingungsdämpfer einen ersten Hydraulikanschluss und einen zweiten Hydraulikanschluss, die durch eine Durchgangskammer und ggf. mittels weiterer Durchgänge fluide miteinander verbunden sind. Der Schwingungsdämpfer besitzt ferner eine einseitig offene Dämpfungskammer zur Aufnahme eines Hydraulikmediums.
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Die Reduzierung der Schwingungen im Kupplungsbetätigungssystem besitzt einen sehr hohen Stellenwert. Der Fahrer spürt diese Schwingungen während der Betätigung oder bei gehaltenem Kupplungspedal als Vibrationen am Kupplungspedal. Deshalb gibt es hierzu auch verschiedene Bauteile, die spezifisch auf die verschiedenen Fahrzeuge und Motorisierungen abgestimmt werden.
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Üblicherweise werden Kupplungen in Kraftfahrzeugen hydraulisch betätigt. Das bedeutet, dass ein entsprechender Betätigungsimpuls beispielsweise durch Betätigen eines Kupplungspedals auf einen Geberzylinder und von diesem hydraulisch auf einen Nehmerzylinder übertragen wird, was die eigentliche Betätigung der Kupplung bewirkt, beispielsweise indem der Nehmerzylinder ein Ausrücklager oder Ähnliches axial verschiebt. Druckschwingungen bei der hydraulischen Übertragung solcher Impulse sind unerwünscht, da diese insbesondere zu einem spürbaren Pulsieren des Kupplungspedals bei manuell geschalteten Getrieben und zu Geräuschen beim Betätigen der Kupplung führen können, sowie zu einer ungenauen Definition des Betätigungspunktes der Kupplung. Zum Dämpfen solcher Druckschwingungen wird ein Dämpfer in der entsprechenden Druckleitung vom Geberzylinder zum Nehmerzylinder vorgesehen. Das Dämpfungselement umfasst dabei ein Gehäuse, eine Hülse und einen Deckel.
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Die deutsche Patentanmeldung
DE 10 2012 201 275 A1 betrifft eine Dämpfungseinrichtung zur Dämpfung von unerwünschten Druckschwankungen in einer hydraulischen Strecke. Ein Geberzylinder und ein Nehmerzylinder sind mittels einer von Fluid durchströmten Druckleitung miteinander verbunden. Unter Verwendung eines in der hydraulischen Strecke angeordneten Tilgers, der ein Gehäuse mit einer Durchgangsöffnung für das Fluid aufweist, wird ein schalldämpfendes Element kombiniert.
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Die deutsche Patentanmeldung
DE10 2013 217 119 A1 betrifft eine Dämpfungseinrichtung zur Dämpfung von Druckschwingungen innerhalb einer Druckleitung der Kupplung eines Kraftfahrzeuges. Hierzu ist ein Dämpfervolumen zur Verfügung gestellt, das aus einem doppelwandigen Gehäuse besteht. Im Gehäuse ist zur Aufnahme der Druckleitung eine Hülse ausgebildet. Ferner sind Verbindungsmittel zur Ausbildung einer kraft- und/oder formschlüssigen Verbindung zwischen der Druckleitung und mindestens der Hülse oder dem Gehäuse ausgebildet.
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Die deutsche Patentanmeldung
DE 10 2015 205 063 A1 betrifft einen Dämpfer für eine Hydraulikleitung, welcher ein Gehäuse und einen Deckel aufweist. Der Deckel ist mit dem Gehäuse flüssigkeitsdichtend und zugfest verbindbar, wobei der Deckel gegenüber dem Gehäuse mittels eines Dichtrings in zumindest einer korrespondierenden Nut abgedichtet ist. Der Deckel ist mittels einer Mehrzahl von Zugelementen mit dem Gehäuse zugfest verbunden.
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Bei hydraulischen Systemen, wie etwa bei hydraulischen Ausrücksystemen und Einrücksystemen bzw. in Kupplungssystemen, ist regelgemäß ein Geberzylinder vorgesehen, der durch eine Pedalbetätigung angesteuert wird und Hydraulikflüssigkeit, basierend auf der Pedalbetätigung, an einen Kupplungsnehmerzylinder weiter gibt, um so eine Kupplung zu betätigen. Dabei ist das Auftreten von Schwingungen oftmals nicht ganz zu verhindern, wobei sich die Schwingungen oftmals durch ein Vibrieren an dem Kupplungspedal bemerkbar machen. Um dies zu verhindern und somit den Komfort für den Fahrer eines Kraftfahrzeugs zu verbessern, ist es bekannt, in der Hydraulikstrecke einen Schwingungsdämpfer vorzusehen. Dieser weist oftmals ein veränderbares Volumen auf, um so Schwingungen zu reduzieren bzw. zu tilgen. Um eine Adaptierbarkeit an unterschiedliche Systeme zu ermöglichen, ist es bekannt, Schwingungsdämpfer mit einer unterschiedlichen Länge vorzusehen, um so das Grundvolumen des veränderbaren Volumens zu verändern und so das Schwin-gungsverhalten anzupassen.
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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Schwingungsdämpfer auszugestalten, der eine Adaptierbarkeit des Schwingungsdämpfers an das benötigte Dämpfungsvolumen bereitstellt und dabei mit einem vereinfachten Produktionsaufwand herzustellen ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Schwingungsdämpfer für ein hydraulisches System einer Fahrzeugkupplung gelöst, der die Merkmale des Anspruchs 1 umfasst.
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Der erfindungsgemäße Schwingungsdämpfer für ein hydraulisches System einer Fahrzeugkupplung umfasst einen ersten Hydraulikanschluss und einen zweiten Hydraulikanschluss. Der erste Hydraulikanschluss und der zweite Hydraulikanschluss sind unter anderem mittels einer Durchgangskammer fluide miteinander verbunden. Zur Dämpfung der Vibrationen hat der Schwingungsdämpfer eine einseitig offene Dämpfungskammer ausgebildet, die zur Aufnahme eines Hydraulikmediums geeignet ist. Die einseitig offene Dämpfungskammer des Schwingungsdämpfers ist durch eine Innenseite einer Außenwand eines hülsenförmigen Abschnitts eines Gehäuses, zumindest einer Außenseite einer Wand eines Einsatzes und durch mindestens eine radial umlaufende Nut zur Aufnahme eines Dichtmittels definiert. Die mindestens eine Nut hat zwei radiale Seitenwände, die an der Innenseite der Außenwand des hülsenförmigen Abschnitts des Gehäuses anliegen. Das zwischen den zwei radialen Seitenwänden sitzende Dichtmittel (O-Ring) liegt dichtend an der Innenseite der Außenwand eines hülsenförmigen Abschnitts des Gehäuses an. Zur Dämpfungskammer trägt ferner eine Hülse bei, die zwischen der Durchgangskammer und dem ringförmigen Anschlag des Gehäuses sitzt.
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Es ist von Vorteil, dass die Dämpfungskammer aus einem einstückigen Gehäuse und mindestens einem in das Gehäuse einschiebaren Einsatz gebildet wird. Hinzu kommt, dass das einstückige Gehäuse auch den zweiten Hydraulikanschluss umfasst, was ebenfalls einen Fertigungsvorteil für den Schwingungsdämpfer bietet, da das Reibschweißen entfällt.
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Gemäß einer möglichen Ausführungsform der Erfindung kann die Position der mindestens einen radial umlaufenden Nut am Einsatz in axialer Richtung des Schwingungsdämpfers derart bestimmt und ausgebildet werden, dass ein Volumen der Dämpfungskammer durch die gewählte Position der radial umlaufenden Nut eingestellt wird. Für die Einstellung des Volumens ist es somit lediglich erforderlich, dass unterschiedliche Einsätze für das Gehäuse des Schwingungsdämpfers bereitgestellt werden, die die mindestens eine Nut an unterschiedlichen axialen Positionen des Einsatzes ausgebildet haben. Der Vorteil dieser Ausgestaltung ist, dass das Volumen bzw. die Länge der Dämpfungskammer des Schwingungsdämpfers auf einfache Weise verändert werden kann.
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Gemäß eine weiteren möglichen Ausführungsform der Erfindung sind mindestens zwei radial umlaufende Nuten an der Außenseite des Einsatzes ausgebildet. Die Nuten sind in axialer Richtung des Schwingungsdämpfers bzw. des Einsatzes versetzt angeordnet. Das erforderliche Volumen der Dämpfungskammer kann durch das Dichtmittel eingestellt werden. Hierzu wird das Dichtmittel in eine der mindestens zwei Nuten des Einsatzes für den Schwingungsdämpfer eingesetzt. Auf sehr einfache Weise kann somit das Volumen bzw. die Länge der Dämpfungskammer des Schwingungsdämpfers angepasst werden. Hinzu kommt, dass auch die Anzahl der vorzuhaltenden Teile, die die verschiedenen Ausgestaltungsmöglichkeiten des Schwingungsdämpfers realisieren, reduziert ist. Dies senkt ebenfalls die Fertigungskosten für den Schwingungsdämpfer.
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Der Einsatz für den erfindungsgemäßen Schwingungsdämpfer hat an einem dem zweiten Hydraulikanschluss zugewandten Ende mehrere Rasthaken ausgebildet, die eine Hülse an entsprechenden Nasen der Hülse haltern. Die Hülse schließt sich an die Durchgangskammer an. Die Hülse hat mehrere radiale und voneinander beabstandete Vorsprünge ausgebildet, zwischen denen die Rasthaken verlaufen. Durch diese Anordnung erreicht man eine Verdrehsicherung der Hülse. In dem Einsatz ist ein ringförmiges Anlageelement eingesetzt, an dem ein erstes Ende der Hülse anliegt. Ein zweites Ende der Hülse liegt bei dem in das Gehäuse eingeschobenen Einsatz an einem ringförmigen Anschlag des hülsenförmigen Abschnitts des Gehäuses an. Dadurch erreicht man eine axiale Fixierung des Einsatzes und der Hülse. Eine Außenseite der Hülse ist von der Innenseite des hülsenförmigen Abschnitts des Gehäuses beabstandet. Die Hülse trägt somit ebenfalls zu der Länge bzw. dem Volumen der Dämpfungskammer bei.
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Der vorbeschriebene Schwingungsdämpfer weist gegenüber den Lösungen aus dem Stand der Technik eine signifikant vereinfachte Adaptierbarkeit des Volumens der Dämpfungskammer auf. Der Schwingungsdämpfer ist insbesondere als sogenannter Koaxialdämpfer, der das Gehäuse mit einer Durchgangskammer aufweist, ausgebildet, wobei die Durchgangskammer durch einen ersten Hydraulikanschluss und einen zweiten Hydraulikanschluss mit einer hydraulischen Strecke des hydraulischen Betätigungssystems in einer Fluidverbindung steht. Die einseitig offene Dämpfungskammer dient zur Aufnahme eines Hydraulikmediums. Die Durchgangskammer ist somit mit der Dämpfungskammer fluidisch verbunden, so dass durch die Durchgangskammer fließende Hydraulikflüssigkeit in die Dämpfungskammer fließen kann. Insoweit Schwingungen in dem hydraulischen System auftreten, werden diese in die Dämpfungskammer übertragen und können dort gedämpft werden. Hierzu ist vorgesehen, dass die Dämpfungskammer elastisch verformbar ist. Durch die elastisch verformbare Dämpfungskammer kann somit bei Eintreten der Schwingungen durch eine Verformung der Dämpfungskammer ein durch den Hydraulikdruck veränderliches Volumen erzielt werden, was zu einer Dämpfung der Schwingungen oder Vibrationen führt.
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Die Erfindung hat den Vorteil, dass bei Schwingungsdämpfern selbst das Volumen der Dämpfungskammer an die erforderlichen Eigenschaften zur Reduzierung der Schwingungen angepasst werden kann, ohne dafür verschiedene Schwingungsdämpfer vorhalten zu müssen.
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Im Folgenden sollen Ausführungsbeispiele die Erfindung und ihre Vorteile anhand der beigefügten Figuren näher erläutern. Die Größenverhältnisse in den Figuren entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind. Dabei zeigen:
- 1 eine Schnittansicht eines Schwingungsdämpfers gemäß dem Stand der Technik;
- 2 eine Schnittansicht eines Schwingungsdämpfers gemäß einer möglichen Ausführungsform der Erfindung;
- 3 eine Schnittansicht eines Schwingungsdämpfers gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung mit drei Nuten für Dichtmittel;
- 4 eine Schnittansicht des Schwingungsdämpfers gemäß der Ausführungsform aus 3, wobei das Dichtmittel in der hinteren Nut sitzt;
- 5 eine Schnittansicht des Schwingungsdämpfers gemäß der Ausführungsform aus 3, wobei das Dichtmittel in der mittleren Nut sitzt; und
- 6 eine Schnittansicht des Schwingungsdämpfers gemäß der Ausführungsform aus Fig, 3, wobei das Dichtmittel in der vorderen Nut sitzt.
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Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind. Die nachfolgende Beschreibung bezieht sich auf zwei erfindungsgemäße Ausführungsformen des Schwingungsdämpfers Dies soll jedoch in keinster Weise als Beschränkung der Erfindung aufgefasst werden.
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1 zeigt einen Schwingungsdämpfer 1 für ein hydraulisches Betätigungssystem einer Fahrzeugkupplung. Der Schwingungsdämpfer 1 weist ein Gehäuse 5 mit einer Durchgangskammer 4 auf, wobei die Durchgangskammer 4 durch einen ersten Hydraulikanschluss 11 und einen zweiten Hydraulikanschluss 12 mit einer hydraulischen Strecke des hydraulischen Betätigungssystems in eine Fluidverbindung bringbar ist. Das Gehäuse 5 ist doppelwandig ausgebildet. Das Gehäuse 5 bildet eine zu der hydraulischen Strecke einseitig offene Dämpfungskammer 2 zur Aufnahme eines Hydraulikmediums, wobei die Dämpfungskammer 2 durch eine durch in der hydraulischen Strecke auftretende hydraulische Schwingungen elastisch verformbare Außenwand 6 des Gehäuses 5 begrenzt ist. Bei dem gezeigten Schwingungsdämpfer 1 ist vorgesehen, dass an der Außenwand 6 des Gehäuses 5 eine durch in der hydraulischen Strecke auftretende hydraulische Schwingungen elastisch verformbare Umhüllung 10 zum zumindest teilweisen Umhüllen der Außenwand 6 des Gehäuses 5 angeordnet ist. Die Umhüllung 10 ist z.B. als Schrumpfschlauch ausgebildet.
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2 zeigt eine Schnittansicht eines Schwingungsdämpfers 1 gemäß einer möglichen Ausführungsform der Erfindung. Ein erster Hydraulikanschluss 11 und ein zweiter Hydraulikanschluss 12 sind durch die Durchgangskammer 4 fluide miteinander verbunden. Die einseitig offene Dämpfungskammer 2 dient zur Aufnahme des Hydraulikmediums. Die einseitig offene Dämpfungskammer 2 ist durch eine Innenseite 8 einer Außenwand 6 eines hülsenförmigen Abschnitts 15 des Gehäuses 5, eine Außenseite 9 einer Wand 7 eines Einsatzes 3 und durch eine radial umlaufende Nut 13 zur Aufnahme eines Dichtmittels 14 definiert. Den Abschluss der einseitig offenen Dämpfungskammer 2 bilden zwei radiale Seitenwände 16 der Nut 13 zusammen mit dem Dichtmittel 14, das in der Nut 13 sitzt. Das Dichtmittel 14 liegt an der Innenseite 8 der Außenwand 6 eines hülsenförmigen Abschnitts 15 des Gehäuses 5 an und dichtet somit die Dämpfungskammer 2 einseitig ab.
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Das mit der Dämpfungskammer 2 zur Verfügung gestellte Volumen kann durch die Position der radial umlaufenden Nut 13 am Einsatz 3 gemäß den Dämpfungsanforderungen eingestellt werden. Um einen Schwingungsdämpfer 1 mit einem den Anforderungen entsprechenden Dämpfungsvolumen zu erhalten, reicht es aus, verschiedene Einsätze 3 für den Schwingungsdämpfer 1 herzustellen, wobei die Nut 13 an unterschiedlichen Positionen in axialer Richtung A des Einsatzes 3 ausgebildet ist. Je nach erforderlichem Volumen der Dämpfungskammer 2 wird ein entsprechend ausgebildeter Einsatz 3 ausgewählt. Die Länge L der Dämpfungskammer 2 bemisst sich von der Position des Dichtmittels 14 am Einsatz 3 bis zu einem ringförmigen Anschlag 32 des hülsenförmigen Abschnitts 15 des Gehäuses 5.
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Der Einsatz 3, der die Dämpfungskammer 2 umschließt, hat an einem dem zweiten Hydraulikanschluss 12 zugewandten Ende 22 mehrere Rasthaken 23 ausgebildet. Mit den Rasthaken 23 wird eine Hülse 25 über entsprechende Nasen 27 am Einsatz 3 gehaltert. Im Einsatz 3 ist ein ringförmiges Anlageelement 30 eingesetzt, am dem ein erstes Ende 28 der Hülse 25 anliegt. Ein zweites Ende 29 der Hülse 25 liegt bei dem in das Gehäuse 5 eingeschobenen Einsatz 3 an dem ringförmigen Anschlag 32 des hülsenförmigen Abschnitts 15 des Gehäuses 5 an.
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Die Hülse 25 ist gegen Verdrehung gesichert, wobei hierzu an der Hülse 25 mehrere radiale und voneinander beabstandete Vorsprünge 26 ausgebildet sind. Zwischen den Vorsprüngen 26 verlaufen die Rasthaken 23, wodurch die Hülse 25 gegen Verdrehung gesichert ist. Eine Fixierung der Hülse 25 in axialer Richtung A wird durch die Anlage der Hülse 25 am ringförmigen Anlageelement 30 und dem ringförmigen Anschlag 32 des hülsenförmigen Abschnitts 15 des Gehäuses 5 erreicht.
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Die mit dem Einsatz 3 verbundene Hülse 25 ist in fluider Verbindung mit der Durchgangskammer 4. Die Länge L der Dämpfungskammer 2 erstreckt sich auch entlang der Hülse 25.
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Mit der Schnittansicht der 3 wird ein Schwingungsdämpfer 1 gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Der Einsatz 3 hat in axialer Richtung A drei voneinander beabstandete Nuten 13 ausgebildet, in die nach Wahl ein Dichtmittel 14 (hier nicht dargestellt) eingesetzt werden kann. Obwohl sich die nachfolgende Beschreibung zu den 3 bis 6 auf drei Nuten 13V , 13M , 13H beschränkt, soll dies nicht als eine Beschränkung der Erfindung aufgefasst werden. Je nach Länge L3 des Einsatzes 3 können weniger als zwei Nuten 13 oder mehr als drei Nuten 13 am Einsatz 3 ausgeformt sein. Jede der Nuten 13V , 13M , 13H hat zwei radiale Seitenwände 16, die an der Innenseite 8 der Außenwand 6 eines hülsenförmigen Abschnitts 15 des Gehäuses 5 anliegen und so für eine zentrale Führung des Einsatzes 3 in dem Gehäuse 5 sorgen.
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4 zeigt eine Schnittansicht des Schwingungsdämpfers 1 gemäß der Ausführungsform aus 3, wobei das Dichtmittel 14 (O-Ring) in der hinteren Nut 13H des Einsatzes 3 sitzt. Diese hintere Nut 13H liegt am nächsten zum ersten Hydraulikanschluss 11 des Schwingungsdämpfers 1. Aus dieser Konfiguration resultiert im Vergleich zu den Ausführungsformen der 5 und 6 die Dämpfungskammer 2 mit der größten Länge L.
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5 zeigt eine Schnittansicht des Schwingungsdämpfers 1 gemäß der Ausführungsform aus 3, wobei das Dichtmittel 14 (O-Ring) in der mittleren Nut 13M sitzt. Diese mittlere Nut 13M liegt zwischen der hinteren Nut 13H und der vorderen Nut 13v des Einsatzes 3 des Schwingungsdämpfers 1. Aus dieser Konfiguration resultiert im Vergleich zu den Ausführungsformen der 4 und 6 die Dämpfungskammer 2 mit der mittleren Länge L.
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6 zeigt eine Schnittansicht des Schwingungsdämpfers 1 gemäß der Ausführungsform aus 3, wobei das Dichtmittel 14 (O-Ring) in der vorderen Nut 13v sitzt. Diese vordere Nut 13v liegt am nächsten zum zweiten Hydraulikanschluss 12 des Schwingungsdämpfers 1 des Schwingungsdämpfers 1. Aus dieser Konfiguration resultiert im Vergleich zu den Ausführungsformen der 4 und 5 die Dämpfungskammer 2 mit der geringsten Länge L.
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Obwohl die Beschreibung der Erfindung sich auf ausgewählte Ausführungsformen bezieht, soll dies nicht als eine Beschränkung der Erfindung aufgefasst werden. Es ist für einen Fachmann selbstverständlich, dass Änderungen und Abwandlungen gemacht werden können, ohne den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schwingungsdämpfer
- 2
- Dämpfungskammer
- 3
- Einsatz
- 4
- Durchgangskammer
- 5
- Gehäuse
- 6
- Außenwand
- 7
- Wand
- 8
- Innenseite
- 9
- Außenseite
- 10
- Umhüllung
- 11
- erster Hydraulikanschluss
- 12
- zweiter Hydraulikanschluss
- 13
- Nut
- 13H
- hintere Nut
- 13M
- mittlere Nut
- 13V
- vordere Nut
- 14
- Dichtmittel
- 15
- hülsenförmiger Abschnitt
- 16
- Seitenwand
- 22
- zweiten Hydraulikanschluss zugewandtes Ende
- 23
- Rasthaken
- 24
- Außenseite
- 25
- Hülse
- 26
- radiale Vorsprünge
- 27
- Nase
- 28
- erstes Ende der Hülse
- 29
- zweites Ende der Hülse
- 30
- ringförmiges Anlageelement
- 32
- ringförmiger Anschlag
- A
- axiale Richtung
- L
- Länge der Dämpfungskammer
- L3
- Länge des Einsatzes
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102012201275 A1 [0004]
- DE 102013217119 A1 [0005]
- DE 102015205063 A1 [0006]
