DE112005000826T5

DE112005000826T5 - Hydraulische Stellglieder

Info

Publication number: DE112005000826T5
Application number: DE112005000826T
Authority: DE
Inventors: Filipe Franco
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Buehl Verwaltungs GmbH; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Priority date: 2004-05-06
Filing date: 2005-04-29
Publication date: 2007-04-19
Also published as: WO2005108815A1; GB0410039D0

Abstract

Hydraulisches Stellglied mit einem Kolben, der in einer Bohrung gleiten kann und auf einer Seite des Kolbens eine unter Druck stehende Arbeitskammer definiert, wobei die Arbeitskammer einen ersten Anschluss zur Verbindung mit einem zugehörigen Hydrauliksystem und einen zweiten Anschluss aufweist, der direkt mit einem auf dem Stellglied angebrachten hydraulischen Dämpfer verbunden ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft hydraulische Stellglieder und insbesondere, wenngleich nicht ausschließlich, Stellglieder, die als Geber- oder Nehmerzylinder in einem hydraulischen System zur Betätigung einer Fahrzeugkupplung verwendet werden.
Bei solchen Systemen besteht eines der Probleme in der Dämpfung der Schwingungen, die durch die zugehörige Kupplung und die Kraftübertragung eines Fahrzeugs in der unter Druck stehenden Flüssigkeit des Systems erzeugt werden, um die Übertragung lästiger Geräusche oder physischer Schwingungen über das Kupplungspedal zu verhindern.
Zur Dämpfung solcher Schwingungen in der Flüssigkeit des Systems sind viele Lösungen vorgeschlagen worden, die zwar solche Schwingungen ausreichend zu dämpfen vermögen, aber oft sperrig gebaut sind und zusätzliche Leitungen zur Verbindung mit dem System benötigen.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine verbesserte Anordnung für den Einbau solcher Dämpfer in ein Hydrauliksystem bereitzustellen, das besonders für den Einsatz in einem Kupplungsbetätigungssystem geeignet ist.
Somit wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein hydraulisches Stellglied mit einem Kolben bereitgestellt, der in einer Bohrung gleiten kann und auf einer Seite des Kolbens eine unter Druck stehende Arbeitskammer definiert, wobei die Arbeitskammer einen ersten Anschluss zur Verbindung mit einem zugehörigen Hydrauliksystem und einen zweiten Anschluss aufweist, der direkt mit einem auf dem Stellglied angebrachten hydraulischen Dämpfer verbunden ist.
Eine solche Anordnung eignet sich insbesondere zur Verwendung als Geberzylinder in einem Kupplungsbetätigungssystem.
Als Dämpfer kann jeder geeignete Typ, zum Beispiel ein Membrandämpfer verwendet werden, bei dem durch die Druckschwankungen in der Arbeitskammer eine Membran durchgebogen wird, um die Schwingungen im zugehörigen Hydrauliksystem zu dämpfen.
Die Membran kann eine Doppelmembran sein, bei welcher der Druck in der Arbeitskammer direkt auf eine innere flexiblere Membran einwirkt, die die niederfrequenten Schwingungen dämpft, und eine äußere starrere Membran die innere Membran gegen Durchbiegung abstützt und die höherfrequenten Schwingungen dämpft.
Der Dämpfer kann durch ein Schnellspannmittel am Zylinder befestigt sein.
Der Dämpfer kann eine von einem Stutzen umgebene Einlassöffnung beinhalten, wobei der Stutzen eine Nase auf dem die zweite Öffnung umgebenden Stellglied aufnimmt und die Nase durch ein Schnellspannmittel am Stutzen festgehalten wird. Alternativ kann diese Anordnung auch umgekehrt die Nase am Dämpfer und den Stutzen am Stellglied beinhalten.
Vorzugsweise beinhaltet die Nase ein ringförmiges Dichtmittel, das an einer Wand des Stutzens anliegt, um die Verbindung zwischen dem Stutzen und der Nase abzudichten.
Im Folgenden wird eine Ausführungsart der vorliegenden Erfindung beispielhaft unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, wobei:
1 eine teilweise als Querschnitt dargestellte Außenansicht eines Geberzylinders zur Steuerung einer Kupplung ist;
2 die Querschnittsteile von 1 in Vergrößerung zeigt; und
3 einen vergrößerten Ausschnitt von 3 zeigt.
Aus den Figuren geht hervor, dass der Geberzylinder 10 zur Steuerung einer Kupplung einen Körper 11 aus Kunststoffmaterial mit einer Bohrung 12 aufweist, in dem ein (in 2 angedeuteter) Kolben 13 gleiten kann. Der Kolben 13 ist mit einer Schubstange 14 verbunden, die über ein Verbindungsglied 15 mit einem zugehörigen (nicht gezeigten) Kupplungspedal verbunden ist. Der Kolben 13 und die Bohrung 12 definieren eine Arbeitskammer 16, die unter Druck gesetzt wird, wenn die Schubstange 14 in 1 und 2 in Richtung X bewegt wird, indem der Fahrer das Kupplungspedal niederdrückt.
Der Geberzylinder weist eine erste Auslassöffnung 17 zur Verbindung über eine Leitung mit einem (nicht gezeigten) Nehmerzylinder zur Steuerung der Kupplung auf. Eine zweite Auslassöffnung 18 ist in der Endwand 19 des Geberzylinders gebildet. Diese Auslassöffnung ist von einem Nasenvorsprung 20 umgeben, der wiederum in einem im Dämpfer 22 gebildeten Stutzen 21 steckt, der an der Nase 20 angebracht ist. Zur Verbindung mit einem zugehörigen Flüssigkeitsvorrat steht gemäß dem Stand der Technik eine Einlassöffnung 23 zur Verfügung, durch welche Flüssigkeit in die Arbeitskammer 16 nachfließen kann, wenn sich der Kolben 13 in der komplett zurückgezogenen Stellung befindet.
Der Dämpfer 22 ist ein Doppelmembrandämpfer, wie er in der gleichzeitig anhängigen Patentanmeldung WO 2004/022 994 desselben Anmelders beschrieben wird. Der Dämpfer weist einen Körper 24 aus Kunststoffmaterial mit einer Bohrung 25 auf, in der eine erste flexible Membran 26 aus elastomerem Material durch eine aus einem dünnen Metall gebildete zweite, starrere Membran 27 abgestützt wird. Diese beiden Membranen sind durch einen Klemmring 28 und einen Sicherungsring 29 festgeklemmt, der in einer Nut 30 in der Bohrung 25 ruht. In der gleichzeitig anhängigen Patentanmeldung WO 2004/022 994 desselben Anmelders wird beschrieben, dass die flexible Membran 26 zwei konzentrische Dichtungsflügel 31 und eine äußere in axiale Richtung zeigende Lippe 32 aufweist, welche den Außenrand der zweiten Membran 27 umgibt. Diese Anordnung verbessert die Dichtigkeit der flexiblen Membran gegenüber der Bohrung 25.
Die Membran 26 definiert mit der Bohrung 25 eine Dämpfungskammer 33, die mit dem Stutzen 21 verbunden ist und eine in den Dämpfer führende Einlassöffnung bildet.
Die die Auslassöffnung 18 des Geberzylinders umgebende Nase 20 ist mit einem Dichtungsring 34 ausgestattet, der zusammen mit den Wänden des Stutzens eine flüssigkeitsdichte Verbindung zwischen dem Dämpfer 22 und dem Geberzylinder 10 herstellt. Der Dämpfer wird auf der Nase 20 durch einen Drahtfederbügel 35 gesichert, der in einer Nut 36 im Geberzylinder 10 und einer entsprechenden Nut 38 liegt, die im Ansatzteil 38 des Dämpfers gebildet ist, der den Stutzen 21 definiert.
Der Drahtfederbügel 35 liefert somit ein Schnellspannverfahren zum Anbringen und Abnehmen des Dämpfers vom Geberzylinder.
Aus 3 ist zu ersehen, dass zwischen der inneren, flexiblen Membran 26 und der äußeren, starreren Membran 27 ein Luftvolumen 39 gebildet ist. Druckstöße in der Arbeitflüssigkeit des Geberzylinders werden über die Auslassöffnung 18 an die Dämpfungskammer 33 weitergeleitet und versetzen die innere Membran 26 in Schwingungen. Wenn diese Schwingungen hochfrequent genug sind, liegt die innere, flexible Membran 26 an der äußeren Metallmembran 27 an, welche die Membran zusätzlich abstützt und die Dämpfung dieser höherfrequenten Schwingungen unterstützt. Somit werden die niederfrequenten Schwingungen ausschließlich durch die innere Membran 26 und die höherfrequenten Schwingungen durch eine Kombination der inneren und der äußeren Membran gedämpft.
Es ist klar, dass anstelle des Doppelmembrandämpfers 22 Dämpfer beliebiger Art verwendet werden können.
Die vorliegende Erfindung stellt somit ein besonders kompaktes und wirksames Verfahren zum Bereitstellen eines hydraulischen Dämpfers in einem Kupplungsbetätigungssystem zur Verfügung, bei dem der Dämpfer mittels einer Schnellspannvorrichtung direkt auf dem Geberzylinder angebracht ist.
ZUSAMMENFASSUNG
Ein hydraulisches Stellglied, das besonders zur Betätigung einer Fahrzeugkupplung geeignet ist, in Form eines in einer Bohrung (12) gleitenden Kolbens (13), der auf einer Seite des Kolbens eine unter Druck stehende Arbeitskammer (16) definiert. Die Arbeitskammer weist einen ersten Anschluss (17) zur Verbindung mit einem zugehörigen Hydrauliksystem und einen zweiten auf dem Stellglied angebrachten Anschluss (18) auf. Der Dämpfer wird durch ein Schnellspannmittel (35, 36, 37) auf dem Stellglied fixiert.

Claims

Hydraulisches Stellglied mit einem Kolben, der in einer Bohrung gleiten kann und auf einer Seite des Kolbens eine unter Druck stehende Arbeitskammer definiert, wobei die Arbeitskammer einen ersten Anschluss zur Verbindung mit einem zugehörigen Hydrauliksystem und einen zweiten Anschluss aufweist, der direkt mit einem auf dem Stellglied angebrachten hydraulischen Dämpfer verbunden ist.
Stellglied nach Anspruch 1, das als Geberzylinder vorgesehen ist und eine dritte Einlassöffnung zur Verbindung mit einem Flüssigkeitsvorrat aufweist.
Stellglied nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Dämpfer ein Membrandämpfer mit einer Membran ist, die durch Druckschwankungen in der Arbeitskammer durchgebogen wird, um die Schwingungen im zugehörigen Hydrauliksystem zu dämpfen.
Verfahren nach Anspruch 3, bei dem der Dämpfer ein Doppelmembrandämpfer mit einer inneren, flexibleren Membran, auf die der Druck in der Arbeitskammer direkt einwirkt und die die niederfrequenten Schwingungen dämpft, und mit einer äußeren, starreren Membran ist, die die innere Membran gegen Durchbiegung abstützt und die höherfrequenten Schwingungen dämpft.
Stellglied nach Anspruch einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem der Dämpfer durch ein Schnellspannmittel am Zylinder festgehalten wird.
Stellglied nach Anspruch 5, bei dem der Dämpfer eine von einem Stutzen umgebene Einlassöffnung beinhaltet, wobei der Stutzen eine Nase auf dem die zweite Öffnung umgebenden Stellglied aufnimmt und die Nase durch ein Schnellspannmittel am Stutzen festgehalten wird.
Stellglied nach Anspruch 5, bei dem der Dämpfer eine von einer Nase umgebene Einlassöffnung beinhaltet, wobei die Nase von einem Stutzen in dem die zweite Öffnung umgebenden Stellglied aufgenommen und die Nase durch ein Schnellspannmittel im Stutzen festgehalten wird.
Stellglied nach Anspruch 6 oder 7, bei dem sich die Nase oder der Stutzen im Stellglied in einer Endwand der Arbeitskammer befindet.
Stellglied nach einem der Ansprüche 6 bis 8, bei dem die Nase ein ringförmiges Dichtmittel beinhaltet, das an der Wand des Stutzens anliegt und die Verbindung zwischen Stutzen und Nase abdichtet.
Hydraulisches Stellglied, das im Wesentlichen so konstruiert und angeordnet ist, wie oben unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben wurde.