DE19951947A1 - Kraftfahrzeug - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Druckmittelanlage insbesondere in einem Kraftfahrzeug.

Description

Die Erfindung betrifft eine Druckmittelbetätigungsanlage insbesondere zur Betäti­ gung von Kupplungen, Bremsen oder Getriebe insbesondere im Antriebsstrang von Kraftfahrzeugen.

Solche Druckmittelbetätigungsanlage sind bereits durch den Stand der Technik bekannt geworden. Diese weisen eine Druckerzeugungsvorrichtung, wie bei­ spielsweise einen Druckmittelgeberzylinder, und ein Betätigungselement, wie beispielsweise einen Druckmittelnehmerzylinder, auf, mit dazwischen angeordne­ ten Stahlrohren zum Teil mit Gummischlauchverbindungen zur Gewährleistung der Fluidverbindung. Ebenso sind Kunststoffrohrleitungen bekannt geworden.

Diese Verbindungen zwischen einer Druckerzeugungsvorrichtung und einem Be­ tätigungselement ist bezüglich Handhabbarkeit und Temperaturverhalten der Vo­ lumenaufnahme ungünstig. Bei der Handhabbarkeit sind starre Verbindungsele­ mente schlecht in den vorgesehenen Bauraum einbaubar.

Das Temperaturverhalten der Volumenaufnahme insbesondere des Systeme mit Gummischlauchanteil zeigt sich gerade bei den bekannten Systemen als beson­ ders kritisch, da mit der Variation der Temperatur die Volumenaufnahme sich zum Teil extrem stark ändert.

Ebenso sind Teile mit einem Metall-Gummi-Anteil hinsichtlich der Kosten ungün­ stig, da die Kunststoffschlauchteile durch extrem aufwendigen Konstruktionen druckfest aufgebaut sind.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch gelöst, daß bei einer Druckmittelbetätigungs­ anlage insbesondere zur Betätigung von Kupplungen, Bremsen oder Getriebe insbesondere im Antriebsstrang von Kraftfahrzeugen mit einer Druckerzeugungs­ vorrichtung, wie beispielsweise einem Druckmittelgeberzylinder, und einer Betäti­ gungsvorrichtung, wie beispielsweise Druckmittelnehmerzylinder, mit einer Druck­ mittelfluidverbindung dazwischen, zumindest ein Teil der Druckmittelfluidverbin­ dung aus einem Wellrohr besteht. Des kann auch vorteilhaft sein, daß die gesamte Druckmittelfluidverbindung im Bereich der Druckleitung zur Betätigung aus einem Wellrohr besteht.

Vorteilhaft ist es, wenn die Druckmittelfluidverbindung zumindest ein Teil aus ei­ nem Wellrohr und zumindest ein Teil aus einer Rohrleitung besteht. Auch ist es zweckmäßig, wenn das Wellrohr zumindest einseitig mit einer Rohrleitung verbun­ den ist. Diese Verbindung kann mittels Verklebung, Schweißung oder Lötverbin­ dung oder mittels mechanischer Umformung, wie mittels einer Quetschverbindung realisiert wird. Ebenso kann eine abdichtende oder abgedichtete Steckverbindung verwendet sein.

Dabei kann es zweckmäßig sein, wenn zumindest einen dieser Verbindungen auch verwendet wird/werden, wenn das Wellrohr beidseitig mit einer Rohrleitung verbunden ist.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn zumindest einer von Geber- oder Nehmerzy­ linder direkt mit einem Anschluß des Wellrohrs verbunden ist. Auch kann statt des Geberzylinders im allgemeinen eine Druckmittelerzeugungsvorrichtung, wie bei­ spielsweise eine Pumpe mit zumindest einem nachgeschalteten Ventil zur Steue­ rung des Druckes vorgesehen sein.

Auch ist es zweckmäßig, wenn Geber- und Nehmerzylinder direkt mit je einem An­ schluß des Wellrohrs verbunden sind.

Vorteilhaft ist es auch, wenn zumindest der andere von Geber- oder Nehmerzylin­ der mittels einer Rohrleitung mit einem Anschluß des Wellrohrs verbunden ist.

Zweckmäßig ist es bei einer Druckmittelbetätigungsanlage nach einem weiteren erfinderischen Gedanken, wenn das Wellrohr aus Metall hergestellt ist.

Dabei ist es zweckmäßig, wenn das Wellrohr einen im wesentlichen sinusförmig gewellten Verlauf der Wandung aufweist.

Besonders zweckmäßig ist, wenn die Druckerzeugungsvorrichtung ein Druckmit­ telgeberzylinder ist.

Weiterhin kann es bei einem anderen Ausführungsbeispiel zweckmäßig sein, wenn die Druckerzeugungsvorrichtung eine Vorrichtung mit Pumpe, gegebenen­ falls Druckmittelspeicher und zumindest einem Ventil ist.

Auch ist es zweckmäßig, wenn die Nehmervorrichtung ein Druckmittelnehmerzy­ linder ist.

Die Erfindung wird anhand der Figuren näher erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und

Fig. 3 ein Wellrohr in einer Ansicht.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Druckmittelbetätigungsanlage 1, insbesondere zur Betätigung von Kupplungen, Bremsen oder Getrieben, insbesondere im Antriebs­ strang von Kraftfahrzeugen. Die Druckmittelbetätigungsanlage 1 besteht aus einer Druckerzeugungsvorrichtung 2, die beispielsweise als Hydraulikgeberzylinder oder Druckmittelgeberzylinder mit Geberzylinderkolben 3 mit Nehmerzylinder 4 ausge­ bildet ist. Der Nehmerzylinder 4 wird beispielsweise von einem Pedal fußbetätigt oder über eine Betätigungsvorrichtung automatisiert betätigt. Eine solche Betäti­ gungsvorrichtung kann beispielsweise elektromotorisch betätigbar sein, wobei die elektromotorische Betätigungsvorrichtung durch eine Steuereinheit 5 gezielt an­ steuerbar ist.

Zur Druckmittelbetätigungsanlage gehört weiterhin eine Nehmervorrichtung 10, die über eine Druckmittelverbindungsleitung, wie Druckmittelfluidverbindung 11, mit der Druckerzeugungsvorrichtung verbunden ist. Der Kolben 12 der Nehmervor­ richtung 10 betätigt die Kupplung eines Kraftfahrzeuges beispielsweise innerhalb der Getriebeglocke 21 eines Fahrzeuggetriebes 20, das einem Antriebsmotor 22 im Antriebsstrang eines Fahrzeuges nachgeordnet ist. Der Antriebsstrang ist dabei mit 23 bezeichnet und nur schematisch dargestellt.

Die Druckmittelfluidverbindung, wie Druckmittelleitung 11 ist als Wellrohr im Be­ reich der Druckleitung zwischen Druckerzeugungsvorrichtung und Nehmervor­ richtung ausgebildet.

Die Verbindungsleitung 11 hat somit zumindest einen Wellrohrabschnitt, der bei­ spielsweise einseitig oder beidseitig mittels Rohrleitungen verbunden ist und mit der Druckmittelerzeugungsvorrichtung und der Nehmervorrichtung verbunden ist.

Die Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Druckmittelbetätigungsanlage 100, bei welcher die Druckerzeugungsvorrichtung, bestehend aus einer Pumpe 101, Ventilen 102 und beispielsweise 103 sowie ei­ nen Druckspeicher 104. Die Pumpe steuert beispielsweise den Druck im Bereich 104 des Druckspeichers und innerhalb der Bereiche vor den Ventilen 102 und 103. Über elektronisch steuerbare Ventile 102 und 103 kann der Druck in den für Fluid­ verbindungen, die den Ventilen jeweils nachgeschaltet sind, gezielt gesteuert wer­ den. Zur Kupplungsbetätigung ist ein Hydrauliknehmerzylinder 110 als Nehmervor­ richtung vorgesehen, die mittels Nehmerzylinderkolbens 111 eine Kupplung 121 betätigt. Die Kupplung 121 ist im Antriebsstrang eines Fahrzeuges mit Antriebsma­ schine 122 und Getriebe 123 angeordnet.

Zur Betätigung des Getriebes 123 ist eine Betätigungseinheit 124 vorgesehen, die das Schalten der Gänge des Getriebes oder im Falle eines stufenlos einstellbaren Getriebes (CVT) die Steuerung oder Regelung der Anpressung und/oder der Übersetzung des Getriebes vornimmt. Dazu wird der Druck in der Hydraulikverbin­ dung 125 durch die elektronisch gesteuerte Ventileinheit 103 eingestellt. Als Ver­ bindungsleitungen 125,126 zwischen den Nehmervorrichtungen 110, 124 sind Druckmittelfluidverbindungen als Druckleitungen ausgebildet, die zumindest einen Teil ihrer Erstreckung als Wellrohr 127, 128 aufweisen. Die Wellschläuche 127, 128 sind in einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel zumindest einseitig mit einer Rohrleitung 129, 130 verbunden, die mit der Druckerzeugungsvorrichtung und/oder mit der Nehmervorrichtung verbunden ist.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel entsprechend des erfindungsgemäßen Gedankens ist das Wellrohr beidseitig mit einer Rohrleitung 129, 130, 131, 132 verbunden, wobei diese jeweils mit der Druckmittelerzeugungsvorrichtung und/oder mit der Nehmervorrichtung verbunden sind.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die gesamte Druckmittelfluidverbindung im Bereich der Druckleitung als Wellrohr 127, 128, 11 ausgebildet und die Well­ rohrbereiche sind direkt an die Druckerzeugungsvorrichtung und/oder an die Neh­ mervorrichtung angeschlossen oder verbunden.

Die Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Verbindung, wie Druckmittelfluidverbindung im Druckbereich zwischen Druckerzeugungsvorrich­ tung, wie beispielsweise Geberzylinder und Nehmervorrichtung, wie beispielsweise Nehmerzylinder. Die Druckmittelfluidverbindung besteht aus einem Bereich sowie Teilbereich, der als Wellrohr 200 ausgebildet ist und aus Teilbereichen 201 und 202, die aus Rohrleitungsteilen besteht. Im Bereich 203 sowie im Bereich 204 ist das Wellrohr 200 jeweils mit den Rohrleitungen 201 und 202 verbunden. Eine der­ art ausgestaltete Kupplungsleitung besteht somit aus einem Rohr mit zwischenge­ schaltetem Wellrohr. Im Falle der Fertigung der Rohrleitung und des Metallbalges aus Stahl bietet sich beispielsweise eine Schweißverbindung als einfache, kom­ pakte und kostengünstige Verbindungstechnik an. Gegebenenfalls können auch Steckverbindungen mit zwischengeschalteten S-Elastomerdichtungen verwendbar sein. Auch sind Press- oder Bördelverbindungen in vorteilhaften Ausführungsbei­ spielen zweckmäßig.

Zweckmäßig kann es sein, wenn das Wellrohr oder der Balg des Wellrohres aus Metall ausgebildet ist. In einem weiteren vorzugsweisen Ausführungsbeispiel kann es ebenfalls zweckmäßig sein, wenn der Balg aus Kunststoff ausgebildet ist.

Zweckmäßig ist die Verwendung von Metallbälgen oder Kunststoffbälgen, da diese vorteilhaft sind für den Transport von flüssigen Medien. Diese sind je nach Material druckfest und im Falle einer beschädigungsfreien Ausbildung vakuumdicht und somit auch flüssigkeitsdicht. Zweckmäßig ist insbesondere auch nahezu vorhan­ dene Konstanz der Eigenschaften der Metallbälge über die Temperatur und Le­ bensdauer, so daß Korossionseigenschaften und thermische Einflüsse sich nur geringfügig bemerkbar machen. Im Falle eines Metallbalges aus Stahl, wie bei­ spielsweise Edelstahl ist eine Medienbeständigkeit gegeben, das heißt, daß das Material des Metallbalges resistent ist gegen das innerhalb des Metallbalges vor­ handene Fluid. Dadurch können Wechselwirkungen zwischen Metall des Metall­ balges, zum Teil auch des Kunststoffes eines Kunststoffbalges mit dem Medium vermieden werden.

Verbindungstechniken zwischen Wellrohr und Rohrleitungen können kostengün­ stig und kompakt, beispielsweise als Schweißverbindung/Steckverbindung oder andere bereits angesprochene Verbindungen realisiert werden. Die Leitungsverle­ gung, beispielsweise innerhalb eines Kraftfahrzeuges kann einfach durchgeführt werden, da durch die Flexibilität der Wellschläuche ein Toleranzausgleich durch axiale oder laterale oder winkelmäßige Verlagerung schnell und einfach möglich ist.

Das Wellrohr, beispielsweise aus Metall, hat als elastisches Verbindungselement beispielsweise Ausgleichsfunktionen zwischen der Motor- und Getriebebewegung relativ zur Karosserie des Fahrzeuges, wenn beispielsweise die Verbindungslei­ tung vom Motor, vom Getriebe oder von der Kupplung des Fahrzeuges durch eine Öffnung in der Karosserie zu einer Betätigungseinrichtung, wie beispielsweise ei­ nem Pedal oder einer Betätigungsaktorik verlegt wird. In diesem Falle ist in der Regel die Betätigungsaktorik karosseriefest angeordnet, und die Kupplungs- oder Getriebebetätigung kupplungs- oder getriebefest oder motorfest angeordnet, so daß Relativbewegungen zwischen diesen beiden Befestigungspunkten im Betrieb des Kraftfahrzeuges ständig auftreten.

Im Falle der Verwendung eines Wellrohres aus Metall oder eines Balges aus Me­ tall kann es vorteilhaft sein, daß die Oberfläche aus Metall ausgebildet ist und da­ durch ein relativ stabiles Element gegen mechanische Beanspruchungen verwen­ det wird. Wellrohre sind zum auch unter der Bezeichnung Wellschlauch bekannt geworden.

Die mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsvor­ schläge ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Patentschutzes. Die An­ melderin behält sich vor, noch weitere, bisher nur in der Beschreibung und/oder Zeichnungen offenbarte Merkmale zu beanspruchen.

In Unteransprüchen verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbil­ dung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selb­ ständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rückbezogenen Un­ teransprüche zu verstehen.

Die Gegenstände dieser Unteransprüche bilden jedoch auch selbständige Erfin­ dungen, die eine von den Gegenständen der vorhergehenden Unteransprüche unabhängige Gestaltung aufweisen.

Die Erfindung ist auch nicht auf die Ausführungsbeispiele der Beschreibung be­ schränkt. Vielmehr sind im Rahmen der Erfindung zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten, Elemente und Kom­ binationen und/oder Materialien, die zum Beispiel durch Kombination oder Ab­ wandlung von einzelnen in Verbindung mit den in der allgemeinen Beschreibung und Ausführungsformen sowie den Ansprüchen beschriebenen und in den Zeich­ nungen enthaltenen Merkmalen bzw. Elementen oder Verfahrensschritten erfinde­ risch sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschrittfolgen führen, auch soweit sie Herstell-, Prüf- und Arbeitsverfahren betreffen.

Claims (12)

1. Druckmittelbetätigungsanlage insbesondere zur Betätigung von Kupplungen, Bremsen oder Getriebe insbesondere im Antriebsstrang von Kraftfahrzeugen mit einer Druckerzeugungsvorrichtung, wie beispielsweise einem Druckmittel­ geberzylinder, und einer Nehmervorrichtung, wie beispielsweise Druckmittel­ nehmerzylinder, mit einer Druckmittelfluidverbindung dazwischen, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Druckmittelfluidverbindung aus einem Wellrohr besteht.

2. Druckmittelbetätigungsanlage insbesondere nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Druckmittelfluidverbindung zumindest ein Teil aus ei­ nem Wellrohr und zumindest ein Teil aus einer Rohrleitung besteht.

3. Druckmittelbetätigungsanlage insbesondere nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Wellrohr zumindest einseitig mit einer Rohrleitung verbunden ist.

4. Druckmittelbetätigungsanlage insbesondere nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Wellrohr beidseitig mit einer Rohrleitung verbunden ist.

5. Druckmittelbetätigungsanlage insbesondere nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zumindest einer von Geber- oder Nehmerzylinder direkt mit einem Anschluß des Wellrohrs verbunden ist.

6. Druckmittelbetätigungsanlage insbesondere nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß Geber- und Nehmerzylinder direkt mit je einem Anschluß des Wellrohrs verbunden sind.

7. Druckmittelbetätigungsanlage insbesondere nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zumindest der andere von Geber- oder Nehmerzylinder mittels einer Rohrleitung mit einem Anschluß des Wellrohrs verbunden ist.

8. Druckmittelbetätigungsanlage insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Wellrohr aus Metall hergestellt ist.

9. Druckmittelbetätigungsanlage insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Wellrohr einen im wesentli­ chen sinusförmig gewellten Verlauf der Wandung aufweist.

10. Druckmittelanlage insbesondere nach einem vorhergehenden Anspruch, da­ durch gekennzeichnet, daß die Druckerzeugungsvorrichtung ein Druckmittel­ geberzylinder ist.

11. Druckmittelanlage insbesondere nach einem vorhergehenden Anspruch, da­ durch gekennzeichnet, daß die Druckerzeugungsvorrichtung eine Vorrichtung mit Pumpe, gegebenenfalls Druckmittelspeicher und zumindest einem Ventil ist.

12. Druckmittelanlage insbesondere nach einem vorhergehenden Anspruch, da­ durch gekennzeichnet, daß die Nehmervorrichtung ein Druckmittelnehmerzy­ linder ist.