DE102016214935A1

DE102016214935A1 - Pressure limiting device for a hydraulic path of a clutch actuator

Info

Publication number: DE102016214935A1
Application number: DE102016214935.0A
Authority: DE
Inventors: Alexis Galant; Alexandre Chevet
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2016-08-11
Filing date: 2016-08-11
Publication date: 2018-02-15

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Druckbegrenzungseinrichtung für eine hydraulische Strecke einer Kupplungsbetätigungseinrichtung, umfassend ein Gehäuse (3) mit einer durchgängigen axialen Gehäusebohrung, in welcher ein Blendenkörper (8) und ein eine axiale durchgängige erste Öffnung (6) aufweisendes Einpresselement (7) angeordnet sind. Bei einer Druckbegrenzungseinrichtung, bei welcher die Herstellungskosten reduzierbar sind, ist der Blendenkörper (8) integraler Bestandteil des fest im Gehäuse (3) verankerten Einpresselementes (7) ist.The invention relates to a pressure limiting device for a hydraulic section of a clutch actuating device, comprising a housing (3) with a continuous axial housing bore, in which a diaphragm body (8) and a press-in element (7) having an axial continuous first opening (6) are arranged. In a pressure limiting device, in which the manufacturing costs can be reduced, the visor body (8) is an integral part of the fixed in the housing (3) anchored press-in element (7).

Description

Die Erfindung betrifft eine Druckbegrenzungseinrichtung für eine hydraulische Strecke einer Kupplungsbetätigungseinrichtung, umfassend ein Gehäuse mit einer durchgängigen axialen Gehäusebohrung, in welche ein Blendenkörper und ein eine axial durchgängige erste Öffnung aufweisendes Einpresselement angeordnet sind.The invention relates to a pressure limiting device for a hydraulic path of a clutch actuator, comprising a housing having a continuous axial housing bore, in which a diaphragm body and an axially continuous first opening having indenting element are arranged.

Bei der Betätigung einer Kupplung in einem hydraulischen System eines Kraftfahrzeuges tritt das Problem auf, dass beim schnellen Einkuppeln, insbesondere beim Abrutschen des Fahrers vom Kupplungspedal, hohe Drehmomente im Getriebe entstehen können, die direkt abhängig von der Einkuppelgeschwindigkeit sind. Bei zu schnellem Schließen der Kupplung können die entstehenden Momente, insbesondere beim Anfahren, zu einer Beschädigung oder Zerstörung des Getriebes führen. Daher ist es wünschenswert, die mögliche Geschwindigkeit beim Einkuppeln zu begrenzen. Andererseits soll die Kupplungsbetätigung beim Ausrücken, d.h. beim Treten des Kupplungspedals, für den Nutzer des Kraftfahrzeuges komfortabel und auch bei unterschiedlichen Temperaturen mit vergleichbarem Kraftaufwand möglich sein. Daher sollte der Durchflusswiderstand im hydraulischen System während des Einkuppelns einen bestimmten Wert nicht überschreiten, während beim Auskuppeln ein niedriger Durchflusswiderstand im hydraulischen System zur Vermeidung von erhöhten Auskuppelwiderständen vermieden werden sollen. Daher werden sogenannte Drehmomentbegrenzter (Peak-Torque-Limiter, PTL) im hydraulischen System eingesetzt, die je nach Durchflussrichtung des Hydraulikfluids im hydraulischen System unterschiedliche Durchflusswiderstände aufweisen. When operating a clutch in a hydraulic system of a motor vehicle, the problem arises that during rapid engagement, in particular when the driver slips off the clutch pedal, high torques can occur in the transmission, which are directly dependent on the engagement speed. Too fast closing of the clutch, the resulting moments, especially when starting, can lead to damage or destruction of the transmission. Therefore, it is desirable to limit the possible speed of engagement. On the other hand, the clutch actuation during disengagement, i. when pedaling the clutch pedal, be comfortable for the user of the motor vehicle and also at different temperatures with a comparable effort. Therefore, the flow resistance in the hydraulic system should not exceed a certain value during engagement, while when disengaging a low flow resistance in the hydraulic system to avoid increased Auskuppelwiderständen should be avoided. Therefore, so-called torque limiters (peak torque limiter, PTL) are used in the hydraulic system, which have different flow resistances depending on the direction of flow of the hydraulic fluid in the hydraulic system.

Aus der DE 10 2005 021 743 A1 ist eine Druckbegrenzungseinrichtung in der hydraulischen Strecke für eine Kupplung bekannt, die zumindest einen Blendenkörper mit einer zentralen Blendenbohrung zur Druckreduzierung und einen mittels Federdruck beaufschlagten topfförmigen Haltering aufweist, an dessen Boden eine Zentralbohrung und mehrere auf einem Teilkreis radial von dieser beabstandete Öffnungen angeordnet sind, wobei der Blendenkörper bzw. die zentrale Blendenbohrung beim Einkuppeln der Kupplung, bei Überschreitung eines vorbestimmten Volumenstromes des Fluids zuschaltbar und die radial beabstandeten Öffnungen bei Überschreiten eines bestimmten Druckabfalls verschließbar sind. Das Verschließen erfolgt dabei durch das Andrücken des Blendenkörpers an den Haltering, welcher entgegen der Kraft einer Feder gegen einen Gehäuseverschluss gedrückt wird. In dieser Position kann nur noch die Blendenbohrung durchströmt werden. From the DE 10 2005 021 743 A1 a pressure limiting device in the hydraulic path for a clutch is known which comprises at least one visor body with a central aperture bore for reducing pressure and acted upon by spring pressure cup-shaped retaining ring, at the bottom of a central bore and a plurality of radially spaced therefrom on a pitch circle openings are arranged, wherein the visor body or the central orifice bore upon engagement of the clutch, on exceeding a predetermined volume flow of the fluid switchable and the radially spaced openings are closed when a certain pressure drop is exceeded. The closing takes place by the pressing of the visor body to the retaining ring, which is pressed against the force of a spring against a housing closure. In this position, only the aperture hole can be flowed through.

Eine solche Ausgestaltung benötigt viele Einzelteile, was die Herstellung eines solchen Durchflussbegrenzers verteuert.Such a design requires many items, which makes the production of such a flow restrictor more expensive.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Druckbegrenzungseinrichtung für eine hydraulische Strecke anzugeben, die kostengünstig herstellbar ist und trotzdem eine zuverlässige Funktionsweise gewährleistet. The invention is therefore based on the object to provide a pressure limiting device for a hydraulic line, which is inexpensive to produce and still ensures reliable operation.

Erfindungsgemäß ist die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Blendenkörper integraler Bestandteil des fest im Gehäuse verankerten Einpresselementes ist. Dadurch, dass jetzt nur noch ein Bauteil vorhanden ist, welches gleichzeitig als Einpresselement in dem Gehäuse als auch als Blendenkörper wirkt, verringert sich der Montageaufwand bei der Herstellung der Druckbegrenzungseinrichtung, wodurch die Herstellungskosten gesenkt werden. Gleichzeitig wird der Bauraum für eine solche Druckbegrenzungseinrichtung verkleinert, da nur noch ein Bauteil in der Druckbegrenzungseinrichtung untergebracht werden muss.According to the invention the object is achieved in that the visor body is an integral part of the firmly anchored in the housing press-fit. The fact that now only one component is present, which simultaneously acts as a press-in element in the housing and as a diaphragm body, reduces the assembly effort in the manufacture of the pressure relief device, whereby the manufacturing cost can be reduced. At the same time the space for such a pressure limiting device is reduced because only one component must be accommodated in the pressure limiting device.

Vorteilhafterweise weist die durchgängige erste Öffnung des Einpresselementes eine, eine zweite Öffnung aufweisende Membran auf, welche die erste Öffnung radial überspannt, wobei die Membran in Richtung eines Fluidauslasses verstärkt. Die zentrale Öffnung der Membran besitzt dabei einen kleinen Durchmesser, durch welchen das Fluid sowohl auf dem Wege von dem Fluideinlass zum Fluidauslass und anders herum fließen kann. Advantageously, the continuous first opening of the press-in element has a membrane having a second opening, which radially spans the first opening, wherein the membrane is reinforced in the direction of a fluid outlet. The central opening of the membrane has a small diameter through which the fluid can flow both on the way from the fluid inlet to the fluid outlet and vice versa.

In einer Ausgestaltung ist die zweite Öffnung der Membran zentral angeordnet, wobei von der zweiten Öffnung radiale Schlitze zur Bildung von Membranfahnen ausgehen. Wenn das Fluid aus dem Fluideinlass in Richtung Membran strömt, werden die radialen Membranfahnen aus ihrer Ebene bewegt, wodurch sich die zentrale Öffnung vergrößert und somit mehr Fluid in diese Richtung fließen kann.In one embodiment, the second opening of the membrane is arranged centrally, wherein from the second opening radial slots emanating from the formation of membrane vanes. As the fluid flows from the fluid inlet towards the diaphragm, the radial diaphragm vanes are moved out of their plane, thereby increasing the central opening and allowing more fluid to flow in that direction.

In einer einfachen Variante weist jede durch die radialen Schlitze gebildete Membranfahne auf einer einem Fluidausgang zugewandten Seite eine Verstärkung auf, welche bei Eintritt eines Hydraulikfluids von einem Fluideinlass in das Einpresselement axial verformbar ist, wodurch sich die Membranfahnen aus einer von ihnen aufgespannten Ebene in Richtung Fluidauslass bewegen. In a simple variant, each membrane lug formed by the radial slots has a reinforcement on a side facing a fluid outlet, which is axially deformable upon entry of a hydraulic fluid from a fluid inlet into the press-in element, whereby the membrane lugs move from a plane defined by them towards the fluid outlet move.

In einer Ausführungsform ist die Verstärkung rippenförmig ausgebildet. Dadurch ist jede dem Fluidausgang zugewandte Seite der Membranfahne mit einer solchen Rippe ausgerüstet, die bei einem Druck fluideingangsseitig auf die Membranfahnen wegknicken und somit die zweite Öffnung der Membran freigeben. In one embodiment, the reinforcement is rib-shaped. As a result, each side of the membrane vane facing the fluid outlet is equipped with such a rib which, at a pressure on the fluid inlet side, buckles away on the membrane vanes and thus releases the second opening of the membrane.

In einer Weiterbildung besteht die rippenförmige Verstärkung aus zwei sich an den radialen Rändern jeder Membranfahne erstreckenden Rippen, die sich von der zentralen zweiten Öffnung der Membran bis zum Einpresselement ausdehnen und an diesem fixiert sind. Dadurch wird gewährleistet, dass bei einem Fluid, welches aus dem Fluidauslass in Richtung Blendenkörper und Membran strömt, die rippenförmige Verstärkung als Strömungsleitelement dient und die Membranfahnen in ihrer Position halten. Da diese Membranfahnen auf der Seite, welche dem Fluidauslass zugewandt sind, verstärkt sind, werden bei einer Fluidrichtung aus dem Fluidauslass kommend die Membranfahnen in ihrer Position gehalten, so dass nur die Zentralöffnung zum Durchtritt für das Fluid zur Verfügung steht, wodurch der Druck begrenzt wird. In a development, the rib-shaped reinforcement consists of two ribs extending at the radial edges of each membrane lug, which extend from the central second opening of the membrane to the press-in element and are fixed thereto. This ensures that, in the case of a fluid which flows out of the fluid outlet in the direction of the visor body and membrane, the rib-shaped reinforcement serves as a flow-guiding element and holds the membrane vanes in their position. Since these membrane vanes are reinforced on the side facing the fluid outlet, the membrane vanes are held in position in a fluid direction out of the fluid outlet so that only the central opening for passage of the fluid is available, thereby limiting the pressure ,

In einer Ausgestaltung bewirk die Verstärkung beim Eintritt des Hydraulikfluids von dem Fluidauslass in das Einpresselement einen Verbleib der Membranfahnen in der von ihnen aufgespannten Ebene. Dadurch wird sichergestellt, dass in diesem Fall nur die zentrale Öffnung der Membran für den Fluiddurchlass zur Verfügung steht. In one embodiment, the gain on entry of the hydraulic fluid from the fluid outlet into the press-in element causes a whereabouts of the membrane vanes in the plane defined by them. This ensures that in this case only the central opening of the diaphragm for the fluid passage is available.

Vorteilhafterweise ist das Einpresselement als Einpresskonus ausgebildet. In dieser Ausgestaltung lässt sich das Einpresselement und mit ihm der Blendenkörper in einem Montageschritt in dem Gehäuse montieren. Dadurch wird ein besonders kostengünstiges Montageverfahren gewährleistet.Advantageously, the press-in element is designed as a press-in cone. In this embodiment, the press-in element and with it the diaphragm body can be mounted in an assembly step in the housing. This ensures a particularly cost-effective assembly process.

Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon soll anhand der in der Zeichnung dargestellten Figuren näher erläutert werden.The invention allows numerous embodiments. One of them will be explained in more detail with reference to the figures shown in the drawing.

Es zeigen:Show it:

1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Druckbegrenzungseinrichtung in einer ersten Richtung des Hydraulikfluids, 1 An embodiment of the pressure limiting device according to the invention in a first direction of the hydraulic fluid,

2 das Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Druckbegrenzungseinrichtung gemäß 1 in einer zweiten Fließrichtung des Hydraulikfluids, 2 the embodiment of the pressure limiting device according to the invention 1 in a second flow direction of the hydraulic fluid,

3 eine perspektivische Darstellung des Einpresselementes im geschlossenen Zustand, 3 a perspective view of the press-in element in the closed state,

4 eine perspektivische Darstellung des Einpresselementes im geöffneten Zustand. 4 a perspective view of the press-in element in the open state.

In 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Druckbegrenzungseinrichtung 1 dargestellt, wie sie in hydraulischen Strecken in Kraftfahrzeugen in einem Kupplungsbetätigungssystem eingesetzt wird. In einem solchen Kupplungsbetätigungssystem ist ein Fahrpedal, insbesondere das Kupplungspedal 2, mit einem Geberzylinder G verbunden, welcher über eine Druckleitung mit einem Nehmerzylinder N in einer Wirkverbindung steht, der wiederum die Kupplung betätigt. Zur Betätigung des Nehmerzylinders N wird in dem Geberzylinder G ein Hydraulikfluid in die Druckleitung gepresst, welches wiederum in dem Nehmerzylinder N einen Kolben betätigt, der zur Kupplungsbetätigung führt. In 1 is a first embodiment of the pressure limiting device according to the invention 1 as used in hydraulic circuits in motor vehicles in a clutch actuation system. In such a clutch actuation system is an accelerator pedal, in particular the clutch pedal 2 , connected to a master cylinder G, which is in operative connection via a pressure line with a slave cylinder N, which in turn actuates the clutch. To actuate the slave cylinder N, a hydraulic fluid is pressed into the pressure line in the master cylinder G, which in turn actuates a piston in the slave cylinder N, which leads to the clutch actuation.

Innerhalb der Druckleitung ist die erfindungsgemäße Druckbegrenzungseinrichtung 1 angeordnet, welche aus einem Gehäuse 3 besteht, das einen Fluideinlass 4 aufweist, der dem Geberzylinder G zugewandt ist, während ein Fluidauslass 5 des Gehäuses 3 dem Nehmerzylinder N zugewandt ist. Innerhalb des Gehäuses 3 ist eine durchgängige Bohrung 6 zur Beförderung des Hydraulikfluids von der Fluideinlassseite zur Fluidauslassseite und anders herum vorgesehen. Fluidausgangsseitig verjüngt sich der Durchmesser der durchgängigen Bohrung 6, wobei in einer Stufe eine Einpresskontur 7 in dem Gehäuse 3 eingesetzt ist. Diese Einpresskontur 7 ist innen fest mit dem Gehäuse 3 verbunden. Within the pressure line is the pressure limiting device according to the invention 1 arranged, which consists of a housing 3 there is a fluid inlet 4 has, which faces the master cylinder G, while a fluid outlet 5 of the housing 3 the slave cylinder N faces. Inside the case 3 is a continuous bore 6 for conveying the hydraulic fluid from the fluid inlet side to the fluid outlet side and vice versa. Fluid outlet side, the diameter of the continuous bore tapers 6 , wherein in one step a press-in contour 7 in the case 3 is used. This press-in contour 7 is inside firmly with the housing 3 connected.

In Richtung des Fluideinlasses 4 ist diese Einpresskontur 7 mit einer Membran 8 überspannt, die wie aus 3 hervorgeht, eine zentrale Öffnung 9 aufweist, von welcher radiale Schlitze 12 ausgehen, so dass sich zwischen zwei radialen Schlitzen 12 immer je ein Membranfahne 10 ausbildet. 3b zeigt, dass die Membranfahne 10 auf der Rückseite durch eine rippenförmige Verstärkung 11 gestützt ist. Diese Verstärkung 11 besteht aus zwei Rippen 11a, 11b, wobei jede Rippe 11a, 11b sich an einer Längsaußenseite der Membranfahne 10 erstreckt, wobei sich die Rippen 11a, 11b ausgehend von der zentralen Öffnung 9 bis zur Innenseite des Einpresskonus 7 ausdehnen und an diesem fixiert sind. In the direction of the fluid inlet 4 is this press-in contour 7 with a membrane 8th spanned the like 3 shows, a central opening 9 has, from which radial slots 12 go out, so that between two radial slots 12 always a membrane flag 10 formed. 3b shows that the membrane flag 10 on the back by a rib-shaped reinforcement 11 is supported. This reinforcement 11 consists of two ribs 11a . 11b , with each rib 11a . 11b on a longitudinal outside of the membrane flag 10 extends, with the ribs 11a . 11b starting from the central opening 9 to the inside of the press-in cone 7 expand and are fixed to this.

Erfolgt eine Pedalbetätigung zum Ausrücken der Kupplung (1), so wird das Hydraulikfluid vom Fluideinlass 4 durch das Gehäuse 3 zum Fluidauslass 5 gedrückt und muss dabei die zentrale Öffnung 9 der Membran 8 passieren. Durch den Druck des Hydraulikfluids werden die Membranfahnen 10 auseinandergedrückt und aus ihrer Ebene verschoben, so dass sich, wie in 4a dargestellt, die Öffnung 9 der Membran 8 vergrößert und mehr Hydraulikfluid in Richtung Nehmerzylinder N fließen kann. Beim Ausrücken der Membranfahnen 10 aus der Ebene wird gemäß 4b die rippenförmige Verstärkung deformiert, so dass sich der Durchmesser der Öffnung 9 der Membran 8 vergrößert.If a pedal operation to disengage the clutch ( 1 ), the hydraulic fluid from the fluid inlet 4 through the housing 3 to the fluid outlet 5 pressed while keeping the central opening 9 the membrane 8th happen. The pressure of the hydraulic fluid causes the membrane vanes 10 pushed apart and moved out of their plane, so that, as in 4a represented, the opening 9 the membrane 8th increases and more hydraulic fluid in the direction of slave cylinder N can flow. When disengaging the membrane vanes 10 out of the plane becomes according to 4b deformed the rib-shaped reinforcement, so that the diameter of the opening 9 the membrane 8th increased.

Lässt allerdings der Fahrer das Kupplungspedal 2 ruckartig los (2), so erfolgt ein Rückströmen des Hydraulikfluids vom Fluidauslass 5g zum Fluideinlass 4. In diesem Fall werden, wie in 3b gezeigt, die Membranfahnen 10 durch die Verstärkungen 11, die als Flüssigkeitsleitelemente dienen, in ihrer Ebene gehalten, so dass nur die an sich vorhandene zentrale Öffnung 9 der Membran 8 für ein Rückfließen des Hydraulikfluids zur Verfügung steht. Diese kleine Öffnung 9 bewirkt, dass ein Druckabfall erzeugt wird, indem der Durchflusswiderstand, welcher durch die Membran 8 aufgebracht wird, erhöht wird. Dadurch wird die Geschwindigkeit beim Einkuppeln der Kupplung begrenzt.However, the driver leaves the clutch pedal 2 jerky going on ( 2 ), a return flow of the hydraulic fluid from the fluid outlet takes place 5 g to the fluid inlet 4 , In this case, as in 3b shown, the membrane flags 10 through the reinforcements 11 , which serve as fluid guiding elements, held in their plane, leaving only the itself existing central opening 9 the membrane 8th is available for a return flow of the hydraulic fluid. This little opening 9 causes a pressure drop to be created by the flow resistance passing through the membrane 8th is applied, is increased. This limits the speed when engaging the clutch.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Druckbegrenzungseinrichtung Pressure limiting device
22: Kupplungspedal clutch pedal
33: Gehäuse casing
44: Fluideinlass fluid inlet
55: Fluidauslass fluid outlet
66: Durchgängige Bohrung Through hole
77: Einpresskonus Einpresskonus
88th: Membran membrane
99: Zentrale Öffnung Central opening
1010: Membranfahne membrane flag
1111: Verstärkung reinforcement
11a11a: Rippe rib
11b11b: Rippe rib
1212: Schlitz slot

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102005021743 A1 [0003]

Claims

Pressure limiting device for a hydraulic path of a clutch actuating device, comprising a housing ( 3 ) with a continuous axial housing bore, in which a diaphragm body ( 8th ) and an axially continuous first opening ( 6 ) having Einpresselement ( 7 ) are arranged, characterized in that the diaphragm body ( 8th ) integral part of the fixed in the housing ( 3 ) anchored press-in element ( 7 ).

Pressure limiting device according to claim 1, characterized in that the continuous first opening ( 6 ) of the press-in element ( 7 ) one, a second opening ( 9 ) membrane ( 8th ) having the first opening ( 6 ) radially spans, wherein the membrane ( 8th ) in the direction of a fluid outlet ( 5 ) is reinforced.

Pressure limiting device according to claim 2, characterized in that the second opening ( 9 ) of the membrane ( 8th ) is centrally located, wherein from the second opening ( 9 ) radial slots ( 12 ) for the formation of membrane vanes ( 10 ) go out.

Pressure limiting device according to claim 3, characterized in that each through the radial slots ( 12 ) formed membrane flag ( 10 ) on a fluid outlet ( 5 ) side facing a reinforcement ( 11 ), which upon entry of a hydraulic fluid from a fluid inlet ( 4 ) in the press-in element ( 7 ) is axially deformable by the membrane lugs ( 10 ) from a plane spanned by them in the direction of fluid outlet ( 5 ) move.

Pressure limiting device according to claim 4, characterized in that the reinforcement ( 11 ) is formed rib-shaped.

Pressure limiting device according to claim 5, characterized in that the rib-shaped reinforcement ( 11 ) of two at the radial edges of each membrane flag ( 10 ) extending ribs ( 11a . 11b ) extending from the central second opening ( 9 ) of the membrane ( 8th ) to the press-in element ( 7 ) and are fixed to this.

Pressure limiting device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the press-in element as a press-in cone ( 7 ) educated.