DE112013004551B4 - Rotating cover-tight slave cylinder - Google Patents
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Abstract
Rotierender deckelfester Nehmerzylinder (1) einer Ausrückvorrichtung für die Betätigung einer Kupplung eines Kraftfahrzeuges mit einer stationären Hydraulikzufuhr/Stator (2) eines Hydraulikmediums zu einem Druckraum (3) des rotierenden Nehmerzylinders (Rotor) (1), in welchem ein mit der Kupplung in Wirkverbindung stehender Ausrückkolben (4) entlang einer Drehachse (A) durch Druckbeaufschlagung des Hydraulikmediums axial bewegbar ist, wobei der Ausrückkolben eine Tellerfeder der Kupplung betätigt und wobei in den rotierenden Nehmerzylinder (1) eine Kompensationseinrichting integriert ist, welche Fliehkräfte des auf den Ausrückkolben (4) wirkenden Hydraulikmediums kompensiert und somit eine unerwünschte Ausrückbewegung des Ausrückkolbens (4) verhindert, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationseinrichtung eine oder mehrere Fliehmassen (5) aufweist, die mit dem Ausrückkolben (4) in Wirkverbindung bringbar sind und auf diesen mit einer drehzahlabhängigen Gegenkraft wirken, dass die Fliehmassen (5) radial freibeweglich aufgenommen sind und über eine Rampe (5.1) eine axiale Gegenkraft auf den Ausrückkolben (4) des Nehmerzylinders (1) bewirken und dass der durch das Hydraulikmedium im Druckraum (3) des Nehmerzylinders (1) wirkende Druck mit einer axialen Kraft Fauf die Fläche des Ausrückkolbens wirkt und über die Rampe (5.1) der Fliehmasse (5) die Kraft (F) der Fliehmasse (5) beim Kontakt mit der Schräge (4.1) des Ausrückkolbens (4) in eine radiale und eine axiale Komponente zerlegt wird, wobei die axiale Komponente der Kraft (F) entgegen wirkt.Rotating cover-tight slave cylinder (1) of a release device for the actuation of a clutch of a motor vehicle with a stationary hydraulic feed / stator (2) of a hydraulic medium to a pressure chamber (3) of the rotating slave cylinder (rotor) (1), in which one is operatively connected to the clutch stationary disengaging piston (4) can be moved axially along an axis of rotation (A) by pressurizing the hydraulic medium, the disengaging piston actuating a plate spring of the clutch and a compensation device integrated in the rotating slave cylinder (1), which centrifugal forces acting on the disengaging piston (4) acting hydraulic medium and thus prevents an undesired disengagement of the disengaging piston (4), characterized in that the compensation device has one or more centrifugal masses (5) which can be brought into operative connection with the disengaging piston (4) and act on the latter with a speed-dependent counterforce n that the centrifugal masses (5) are accommodated in a radially freely movable manner and cause an axial counterforce on the disengaging piston (4) of the slave cylinder (1) via a ramp (5.1) and that the hydraulic medium in the pressure chamber (3) of the slave cylinder (1) Acting pressure with an axial force F acts on the surface of the release piston and via the ramp (5.1) of the centrifugal mass (5) the force (F) of the centrifugal mass (5) upon contact with the slope (4.1) of the release piston (4) into a radial one and disassembling an axial component, the axial component counteracting the force (F).
Description
Die Erfindung betrifft einen rotierenden deckelfesten Nehmerzylinder nach dem Oberbegriff des ersten Patentanspruchs.The invention relates to a rotating cover-fixed slave cylinder according to the preamble of the first claim.
Bei hydraulisch betätigbaren Ausrückvorrichtungen kann es durch Axialschwingungen von der Kurbelwelle, die sich auf die Ausrückvorrichtung übertragen, zu Druckschwankungen im Fluidsystem kommen. Um dies zu umgehen, wurden Konzepte entwickelt, die eine Montage/Integration der Ausrückvorrichtung am Kupplungsdeckel vorsehen (deckelfester Ausrücker). So werden bei einem deckelfesten Ausrücker der konzentrische Nehmerzylinder und der Kupplungsdeckel zu einer funktionalen Einheit mit intern geschlossenem Kraftfluss zusammengefasst. Die Verbindung mit dem Kupplungsdeckel erfolgt üblicherweise über ein Wälzlager (Deckellager), welches zusätzlich zu einem Ausrücklager vorgesehen ist. Dadurch dreht sich der Nehmerzylinder nicht mit dem Kupplungsdeckel mit.In hydraulically actuated disengaging devices, axial vibrations from the crankshaft, which are transmitted to the disengaging device, can lead to pressure fluctuations in the fluid system. In order to avoid this, concepts have been developed which provide for assembly / integration of the release device on the clutch cover (cover-releaser). For example, in the case of a clutch release mechanism, the concentric slave cylinder and the clutch cover are combined to form a functional unit with an internally closed power flow. The connection to the clutch cover is usually made via a roller bearing (cover bearing), which is provided in addition to a release bearing. As a result, the slave cylinder does not rotate with the clutch cover.
Allerdings können auch hier die von der Kurbelwelle herrührenden Schwingungen auf die Kupplung und damit auf das beispielsweise an einer Tellerfeder anliegende Ausrücklager und somit auch auf den Nehmerzylinder übertragen werden. Zudem stellen die eingesetzten Wälzlager einen hohen Kostenfaktor dar und nehmen einen beträchtlichen Bauraum ein.However, here too, the vibrations originating from the crankshaft can be transmitted to the clutch and thus to the release bearing, for example, which rests on a plate spring, and thus also to the slave cylinder. In addition, the rolling bearings used represent a high cost factor and take up a considerable amount of space.
Deshalb sehen andere bekannte Lösungen deckelfeste Ausrückvorrichtungen vor, die auf den Einsatz sowohl eines Deckellagers als auch eines Ausrücklagers verzichten. Bei diesen Ausrückvorrichtungen ist der konzentrische Nehmerzylinder derart an dem Kupplungsdeckel der Kupplung befestigt, dass er mit diesem rotiert. Das bedeutet aber, dass zur Realisierung der Zufuhr von Druckfluid von einer stationären Fluidzuführeinrichtung (auch als Stator bezeichnet) zu dem rotierenden Nehmerzylinder (auch als Rotor bezeichnet) eine Drehdurchführung vorgesehen sein muss. Wichtig ist hierbei eine entsprechende radiale und axiale Lagerung des Stators auf dem Rotor mit einer funktionsgerechten Gestaltung der Lagerungsstellen, um ein sicheres Betriebsverhalten für die Dichtungen und somit für das Gesamtsystem zu gewährleisten, sowie der Einsatz entsprechender Dichtungen für die Drehdurchführung.For this reason, other known solutions provide cover-fixed disengagement devices that do not use both a cover bearing and a disengagement bearing. In these disengaging devices, the concentric slave cylinder is fastened to the clutch cover of the clutch in such a way that it rotates with it. However, this means that to realize the supply of pressure fluid from a stationary fluid supply device (also referred to as a stator) to the rotating slave cylinder (also referred to as a rotor), a rotary feedthrough must be provided. What is important here is a corresponding radial and axial mounting of the stator on the rotor with a functional design of the bearing points in order to ensure safe operating behavior for the seals and thus for the overall system, as well as the use of appropriate seals for the rotating union.
Durch die stillstehende Hydraulikzufuhr wird das Hydraulikmedium über die Drehdurchführung in den rotierenden Ausrücker geleitet. Ist der Druck ausreichend groß, wird der Ausrückkolben in axialer Richtung gegen die Tellerfederzungen der Tellerfeder der Kupplung verschoben.Because the hydraulic supply is at a standstill, the hydraulic medium is fed into the rotating releaser via the rotating union. If the pressure is sufficiently high, the release piston is moved in the axial direction against the plate spring tongues of the plate spring of the clutch.
Da der Druck im System überall gleich ist, wirkt dieser auch auf die Dichtungen der Drehdurchführung. Standardmäßig werden die Ausrücksysteme mit Drücken bis zu 40 bar ausgelegt. Diese hohen Drücke in Verbindung mit den hohen Gleitgeschwindigkeiten erfordern konstruktiv sehr aufwendige Dichtungen, was sich negativ auf die Kosten und den benötigten Bauraum auswirkt.Since the pressure in the system is the same everywhere, this also affects the seals of the rotating union. The release systems are designed as standard with pressures of up to 40 bar. These high pressures in connection with the high sliding speeds require structurally very complex seals, which has a negative effect on the costs and the space required.
Eine in die hydraulische Strecke zwischen Geberzylinder und Nehmerzylinder integrierte Druckübersetzung, durch welche der Druck des Geberzylinders von beispielsweise 40 bar auf 5 bar reduziert wird, gewährleistet, dass bei stillstehender Hydraulikzufuhr das Hydraulikmedium mit einem reduzierten Druck über die Drehdurchführung in den rotierenden Ausrücker geleitet wird, wodurch preiswerte Dichtungen für die Drehdurchführung einsetzbar sind.A pressure transmission integrated into the hydraulic path between the master cylinder and slave cylinder, by means of which the pressure of the master cylinder is reduced from 40 bar to 5 bar, for example, ensures that when the hydraulic supply is at a standstill, the hydraulic medium is conducted at a reduced pressure into the rotating clutch release via the rotating union, whereby inexpensive seals can be used for the rotating union.
Ist der Druck ausreichend groß, wird der Ausrückkolben in axialer Richtung gegen die Tellerfederzungen der Kupplung verschoben. Dafür ist eine größere hydraulisch wirksame Fläche des Ausrückkolbens erforderlich. Da sich der Nehmerzylinder mitdreht, wird auch das Hydraulikmedium in eine rotierende Bewegung versetzt und durch die auf das Hydraulikmedium wirkende Fliehkraft steigt der Druck mit zunehmendem Durchmesser bzw. Radius in Abhängigkeit von der Drehzahl. Es besteht somit die Gefahr, dass der Ausrückkolben ohne Betätigung des Kupplungspedals in Richtung zum Ausrücklager ausrückt.If the pressure is sufficiently high, the release piston is moved in the axial direction against the plate spring tongues of the clutch. This requires a larger hydraulically effective area of the release piston. Since the slave cylinder also rotates, the hydraulic medium is also set into a rotating movement and the centrifugal force acting on the hydraulic medium increases the pressure with increasing diameter or radius as a function of the speed. There is therefore a risk that the release piston will disengage in the direction of the release bearing without actuating the clutch pedal.
Aus der
Aufgabe der Erfindung ist es, einen deckelfesten Nehmerzylinder zu entwickeln, mit dem auch bei hohen Drehzahlen ein ungewolltes Ausrücken des Ausrückkolbens verhindert wird.The object of the invention is to develop a cover-tight slave cylinder with which an unwanted disengagement of the disengaging piston is prevented even at high speeds.
Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des ersten Patentanspruchs gelöst.This object is achieved with the characterizing features of the first claim.
Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous refinements result from the subclaims.
Der rotierende deckelfeste Nehmerzylinder einer Ausrückvorrichtung für die Betätigung einer Kupplung eines Kraftfahrzeuges weist eine stationäre Hydraulikzufuhr/Stator eines Hydraulikmediums zu einem Druckraum des rotierenden Nehmerzylinders (Rotor) auf, in welchem ein mit der Kupplung in Wirkverbindung stehender Ausrückkolben entlang der Drehachse (
Dies ist insbesondere für Anwendungen vorgesehen, wie welchen zwischen Geberzylinder und Nehmerzylinder ein Druckübersetzer angeordnet ist, der den Druck von z.B. 40 bar auf der Geberzylinderseite auf 5 bar auf der Nehmerzylinderseite reduziert, wodurch zwangsläufig die hydraulisch wirkende Fläche vergrößert werden muss und dadurch ein unerwünschtes Ausrücken des Ausrückkolbens bei nichtbetätigtem Kupplungspedal verhindert werden muss.This is particularly intended for applications such as a pressure intensifier arranged between the master cylinder and slave cylinder that measures the pressure of e.g. 40 bar on the master cylinder side reduced to 5 bar on the slave cylinder side, which inevitably means that the hydraulically acting surface has to be enlarged and thus an undesired disengagement of the release piston when the clutch pedal is not actuated must be prevented.
Dazu weist die Kompensationseinrichtung eine oder mehrere Fliehmassen auf, die mit dem Ausrückkolben in Wirkverbindung bringbar sind und auf diesen mit einer drehzahlabhängigen Gegenkraft wirken.For this purpose, the compensation device has one or more centrifugal masses which can be brought into operative connection with the disengaging piston and act on the latter with a speed-dependent counterforce.
Die Fliehmassen sind radial freibeweglich aufgenommen und bewirken über jeweils eine Rampe eine axiale Gegenkraft auf den Ausrückkolben des Nehmerzylinders. Dazu sind die Fliehmassen in einer Fliehmassenhalterung radial frei beweglich aufgenommen.The centrifugal masses are accommodated in a radially free manner and each cause an axial counterforce on the disengaging piston of the slave cylinder via a ramp. For this purpose, the centrifugal masses are accommodated in a centrifugal mass holder so that they can move freely and radially.
Vorteilhafter Weise wird die Fliehmassenhalterung über Schnapphaken am Rotor befestigt, wobei die Fliehmassen gleichmäßig über den Umfang in T-förmigen Führungsschienen axial fixiert und radial verschiebbar angeordnet sind.The centrifugal mass holder is advantageously fastened to the rotor by means of snap hooks, the centrifugal masses being axially fixed uniformly over the circumference in T-shaped guide rails and arranged to be radially displaceable.
In der Fliehmassenhalterung sind Ausschnitte vorgesehen, durch welche der Ausrückkolben greift, der gegen die Tellerfeder der Kupplung wirkt. Um trotz der Ausschnitte eine gleichmäßige Anpresskraft an die Tellerfederzungen zu gewährleisten, ist am Ausrückkolben eine Druckplatte befestigt, die auf die Tellerfeder der Kupplung in axialer Richtung wirken.Cut-outs are provided in the centrifugal mass holder through which the release piston, which acts against the diaphragm spring of the clutch, engages. In order to ensure a uniform contact pressure on the plate spring tongues despite the cutouts, a pressure plate is attached to the release piston, which act on the plate spring of the clutch in the axial direction.
Der durch das Hydraulikmedium im Druckraum des Nehmerzylinders auftretende Druck wirkt mit einer axialen Kraft
Wird nun das Kupplungspedal betätigt, wirkt durch den über den Druckübersetzer bereitgestellte Druck eine zusätzliche Ausrückkraft
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und zugehörigen Zeichnungen näher erläutert.The invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments and associated drawings.
Es zeigen:
-
1 einen Längsschnitt durch einen rotierenden deckelfesten Nehmerzylinder, -
2 die Prinzipdarstellung eine Fliehmassenhalterung mit Fliehmassen. -
3 eine dreidimensionale Darstellung der am Rotor befestigten Fliehmassenhalterung mit den Fliehmassen und eine Druckplatte, die am Ausrückkolben mittels Schnapphaken befestigbar ist.
-
1 a longitudinal section through a rotating cover-fixed slave cylinder, -
2 the basic representation of a centrifugal mass holder with centrifugal masses. -
3 a three-dimensional representation of the centrifugal mass holder attached to the rotor with the centrifugal masses and a pressure plate which can be attached to the release piston by means of snap hooks.
Der rotierende deckelfeste Nehmerzylinder
In den rotierenden Nehmerzylinder
Zwischen dem Nehmerzylinder
Mittels eines schematisch und verkleinert über der Hydraulikzufuhr angedeuteten Druckübersetzers
Mit Hilfe der sich in radialer Richtung freibeweglichen Fliehmassen
In
Um die nicht dargestellte Tellerfeder über den gesamten Umfang zu betätigen, wird auf dem Ausrückkolben
Fängt die Kupplung und damit der Nehmerzylinder
Nach einer gewissen Zeit dreht sich das komplette Hydraulikmedium mit. Durch die auf das Hydraulikmedium wirkende Fliehkraft erhöht sich der Druck exponential mit dem Duchmesser. Dieser Druck wirkt auf die Fläche des Ausrückkolbens
Betätigt man nun das nicht dargestellte Kupplungspedal wird das Kräftegleichgewicht zu Gunsten des Ausrückvorganges aufgehoben und es wirkt zusätzlich gemäß
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Nehmerzylinderslave cylinder
- 22
- stationäre Hydraulikzufuhrstationary hydraulic supply
- 33
- Druckraumpressure chamber
- 44
- Ausrückkolbenrelease piston
- 4.14.1
- schräge Flächesloping surface
- 4.24.2
- Ausnehmungenrecesses
- 55
- Fliehmassencentrifugal masses
- 5.15.1
- Rampenramps
- 66
- FliehmassenhalterungFliehmassenhalterung
- 6.16.1
- Schnapphakensnap hooks
- 6.26.2
- Führungsschienenguide rails
- 6.36.3
- Ausschnittecutouts
- 77
- Druckplatteprinting plate
- 7.17.1
- Schnapphakensnap hooks
- 88th
- DrehdurchführungRotary union
- 1010
- DruckübersetzersPressure booster
- 1111
- Gehäusecasing
- 1212
- Kolben piston
- AA
- Drehachseaxis of rotation
- DD
- Dichtungenseals
- FA F A
- Ausrückkraftdisengaging
- FFM F FM
-
Kraft der Fliehmasse 5Force of the
centrifugal mass 5 - FFL F FL
-
Kraft des Kolbens
4 in Ausrückrichtung bei nichtbetätigtem KupplungspedalPower of thepiston 4 in the disengaging direction when the clutch pedal is not actuated - αα
- Winkelangle
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Legal Events
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