DE2938799A1 - Vorrichtung zum verhindern von schwingungen fuer ein kupplungspedal - Google Patents

Vorrichtung zum verhindern von schwingungen fuer ein kupplungspedal

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Description

Beschreibung:
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verhindern von Schwingungen für ein Kupplungspedal eines Kupplungsbetätigungsmechanismus.
Bei einem hydraulischen Kupplungsbetätigüngsmechanismus wird, wie allgemein bekannt ist, ein Kupplungspedal von eisern Fahrer niedergetreten, um einen hydraulischen Druck in einem Hauptzylinder zu verursachen, welcher einen Arbeitszylinder betätigt, um einen Ausrückhebel einer Kupplung zu betätigen. Mit einem derartigen hydraulischen Kupplungsbetätigungsmechanismus werden Schwingungen eines Motors durch den Ausrückhebel auf den Arbeitszylinder übertragen. Die derartig übertragenen Schwingungen verursachen Schwankungen (Pulsierungen) im hydraulischen Druck im Kanal zwischen dem Arbeitszylinder und dem Hauptzylinder, welche ihrerseits das mit dem Hauptzylinder verbundene Kupplungspedal veranlassen, zu schwingen. Diese Schwingung nimmt im wesentlichen proportional zu den Motorumdrehungen zu. Dieses Problem ist insbesondere bei Dieselmotoren akut, welche zum Vibrieren neigen.
Um dieses Problem zu lösen, wurde der Kanal, der eine Verbindung zwischen dem Arbeits- und Hauptzylinder herstellt, teilweise aus ohne weiteres aufweitfähigem Gummischlauch hergestellt, um eine Dämpfungswirkung mit Hilfe der federnden Nachgiebigkeit des Gummischlauches zu erzielen. In diesem Fall erheben sich allerdings mit dem Gummischlauch die folgenden Nachteile:
1. Da das Maß der Expansion des Gurrjriischlauches, welcher durch hydraulischen Druck verursacht wird, irregulär ist, müssen alle Gummischlauche, die verwendet werden sollen, in hydraulischen
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Druck-Widerstandsprüfungen ausgewählt werden, welche die Anzahl der Herstellungsschritte erhöhen.
2. Der Gummischlauch neigt dazu, eine Qualitätsänderung zu erfahren, weil er in unmittelbarer Berührung mit dem öl steht und der Atmosphäre mit hoher Temperatur in einem Motorraum ausgesetzt ist- Dementsprechend ist die Schwingungsdämpfungsfähigkeit des Gummischlauches unstabil.
3. Wenn öl in den hydraulischen Kanal eingefüllt wird, dann ist im Kanal die Entfernung von Luft erforderlich. Beim Entfernen von Luft neigt der Gummischlauch dazu, einzusinken, was eine zeitraubende und mühsame Tätigkeit erforderlich macht. Zusätzlich liegt eine Neigung vor, daß Luftblasen im Kanal verbleiben, so daß die Luftentfernung nicht vollständig durchgeführt werden kann. Das somit mit Luftblasen vermischte Öl verursacht Schwierigkeiten, wie etwa ein unvollständiges Lösen einer Kupplung, die dazu eingerichtet ist, von dem öl betätigt zuwerden.
4. Die Erfinder dieser Anmeldung haben in ihren Experimenten herausgefunden, daß die schwinungsdämpfende Wirkung unter Verwendung von Gummischläuchen rasch bei einen Motordrehzahlenbereich über 2500 min abnimmt; innerhalb dieses Drehzahlbereichs kann eine wirksame Schwingungsdämpfung für ein Kupplungspedal nicht bewirkt werden.
Es ist ein Ziel der Erfindung, eine verbesserte Vorrichtung zum Verhindern von Schwingungen für ein Kupplungspedal vorzusehen, welche die obigen Nachteile im Stand der Technik ausräumt.
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Es ist ein anderes Ziel der Erfindung, eine Vorrichtung zum Verhindern von Schwingungen für ein Kupplungspedal vorzusehen, welche einen öldämpfer umfaßt, der in der Lage ist, Schwankungen im hydraulischen Druck in einem Arbeitszylinder zu absorbieren, welche von Motorschwingungen verursacht werden, um die Schwingungsdämpfung für das Kupplungspedal zu sichern.
Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, eine Vorrichtung zum Verhindern von Schwingungen vorzusehen, welche in der Lage ist, glatt bzw. störungsfrei die Luftentnahme beim Einfüllen von öl in das hydraulische System zu be.wirken.
Die Vorrichtung zum Verhindern von Schwingungen für ein Kupplungspedal eines Kupplungsbetätigungsmechanismus, welches einen Hauptzylinder umfaßt, in welchem ein hydraulischer Druck durch Niedertreten des Kupplungspedales auftritt, sowie einen Arbeitszylinder, der vom hydraulischen Druck, der im Hauptzylinder verursacht wird, zum Betätigen eines Ausrückhebels betätigt wird, umfaßt gemäß der Erfindung einen öldämpfer, der im hydraulischen Kanal vorgesehen ist, der den Hauptzylinder mit dem Arbeitszylinder verbindet.
Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die nachfolgende detaillierte Beschreibung und die Ansprüche, welche im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen vorgetragen werden, noch näher verständlich, in welchen:
Fig. 1 ein Diagramm ist, welches die
Zusammenhänge zwischen den Motordrehzahlen und den Beschleunigungen darstellt, die auf Kupp-:., lungspedale einwirken, wobei die Linien a und b den Stand der
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Technik zeigen und die Linie c die vorliegende Erfindung zeigt,
Fig. 2 eine Ansicht ist, welche einen
Kupplungsbetätigungsmechanismus zeigt, der mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung versehen ist,
Fig. 3 eine Ansicht eines Schnitts eines
Ausführungsbeispiels eines öldämpfers ist, der in der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendet wurde.
Fig. 1 stellt die Zusammenhänge zwischen den Motordrehzahlen und den Beschleunigungen dar, welche auf die Kupplungspedale durch die Schwingungen von Motoren einwirken. Bei herkömmlichen Kupplungsbetätigungsmechanismen nehmen die Schwingungen der Kupplungspedale im wesentlichen proportional zu den Motordreh— zahlen zu, wie durch eine gestrichelte Linie a gezeigt ist. Bei Kupplungsbetätigungsmechanismen, welche teilweise expansionsfähige Schläuche verwenden, wie sie oben erwähnt sind, nimmt deren Dämpfungsfähigkeit rasch bei Motordrehzahlen ab, die höher sind als 2500 min , wie in der strichpunktierten Linie b gezeigt ist, so daß ein wirksames Verhindern der Kupplungsschwingung nicht bewerkstelligt werden kann.
Es wird nun auf Fig. 2 Bezug genommen,welcha einen Kupplungsbetätigungsmechanismus 1 darstellt, der mit der erfindunsgemäßen Vorrichtung versehen ist; der Mechanismus 1 umfaßt ein Kupplungspedal 2, einen Hauptzylinder 3, der mit dem Kupplungspedal 2 verbunden ist, und einen Arbeitszylinder 5, der mit dem Hauptzylinder 3 durch einen hydraulischen Kanal 4 verbunden ist, der Kupplungsschläuche umfaßt, welche sich im Vergleich zu Gummischläuchen kaum aufweiten. Nach dem Niedertreten
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des Kupplungspedales 2 durch einen Fahrer wird ein hydraulischer Druck im Hauptzylinder 3 erzeugt, welcher durch den hydraulischen Kanal 4 in den Arbeitszylinder
5 eingeleitet wird, welcher somit betätigt wird, um den Ausrückhebel 6 zu betätigen.
Gemäß der Erfindung ist ein öldämpfer 10 im hydraulischen Kanal 4 vorgesehen, um die Veränderungen im hydraulischen Druck im Arbeitszylinder 5 zu absorbieren, welche durch Schwingungen eines Motors verursacht werden, wobei die Veränderungen im hydraulischen Druck daran gehindert werden, sich bis zum Hauptzylinder 3 auszubreiten.
Wie in Fig. 3 gezeigt ist, ist der öldämpfer 10 an einem Teil 7 befestigt, welches einen Fahrzeugaufbau bildet, und umfaßt eine ölkammer 11, welche öffnungen 12 und 13 aufweist, die an einen ölkanal 4a an der Seite des Hauptzylinders 3 sowie einen flexiblen ölkanal 4b an der Seite des Arbeitszylinders 5 entsprechend angeschlossen sind, einen Kolben 14, der in die ölkammer 11 vertikal verschieblich, wie aus Fig. 3 zu sehen ist, eingepaßt ist, sowie ein nachgiebiges Teil 15, das unterhalb des Kolbens 14 zum Absorbieren der Schwankung im hydraulischen Druck in der ölkammer 11 durch den Kolben 14 angeordnet ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das nachgiebige Teil 15 eine Gummifeder. Es kann auch eine Spiralfeder sein. Der Kolben 14 ist mit einer Dichtungs-Topfscheibe 16 versehen.
In dem Fall, daß bei der oben beschriebenen Anordnung die Schwingungen des Motors durch den Ausrückhebel
6 bis zum Arbeitszylinder 5 weiterlaufen oder übertragen werden, um die Schwankung (Pulsierung) im hydraulischen Druck im Arbeitszylinder 5 zu verursachen, wird die Schwankung durch den Kanal 4b auf der
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Seite des Arbeitszylinders 5 zur ölkammer 11 des öldämpfers 10 übertragen, wo sich der Kolben 14 gegenläufig in Abhängigkeit von der Schwankung im hydraulischen Zylinder bewegt, um das Zusammendrücken und das Rückgewinnen der Form der Gummifeder 15 zu verursachen. Das wiederholte Zusammendrücken und Wiederherstellen der Form des nachgiebigen Teils 15 absorbiert die Schwankung im hydraulischen Druck. In den öffnungen 12 und 13 der ölkammer 11 sind Blendenteile 17 angeordnet, welche mit Blenden ausgebildet sind, welche jeweils einen Druckabfall hierzwischen erzeugen, der zu einer wirksameren Absorption der Schwankung im hydraulischen Druck führt. Bei diesem Ausführungsbeispiel beträgt der Durchmesser der Blenden 2,5 mm, und zwar in dem Fall, in welchem der hydraulische Kanal 4 oder ein Rohr einen Innendurchmesser von 3,2 mm aufweisen.
Bei Experimenten des Erfinders mit der obigen Anordnung wurde herausgefunden, daß die Beschleunigungen G, welche auf das Kupplungspedal einwirken, viel niedriger sind, wie in Linie c gezeigt ist, als die des Kupplungsbetätigungsmechanismus aus dem Stand der Technik, welcher Gummischläuche (neue Schläuche) verwendet, wie es in Linie b gezeigt ist, was bedeutet, daß gemäß der Erfindung die Wirkung zum Verhindern von Schwingungen bzw. Vibrationen verbessert wurde. Es hat sich auch herausgestellt, daß die Beschleunigung selbst bei hohen Drehzahlen des Motors von mehr als 2500 min" nicht rasch zunimmt, so daß man ein Kennverhalten zum Verhindern von Schwingungen erzielt, das über einen weiten Drehzahlbereich des Motors stabil ist.
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Bei der Vorrichtung dieses Ausf iihrungsbeispiels kann außerdem, weil ein Hubverlust des Kupplungspedals 2 oder eine Menge an hydraulischem Strömungsmittel, welches vom Hauptzylinder 3 zusätzlich zu dem verdrängt werden muß, welches vom Arbeitszylinder 5 verdrängt wird, lediglich von einer Federkonstante der Gummifeder 15 des öldämpfers 10 abhängt, eine ordnungsgemäß bestimmte Federkonstante für die Gummifeder einen geringeren Hubverlust des Kupplungspedals 2, eine stabile Kupplungsverbindungstätigkeit und ein stabiles Verhindern von Schwingungen des Kupplungspedals erreichen kann. Die am meisten geeignete Federkonstante für die Gummifeder beträgt 28 bis 36 kg/mm, wenn man die schwingungsabsorbierende Wirkung und den Hubverlust der Kupplung in Betracht zieht. Ferner kann der öldämpfer an vielerlei Arten von Kraftfahrzeugen angepaßt werden, indem man vielerlei Gummifedern vorsieht, welche unterschiedliche Federkonstante aufweisen.
Die Gummifeder 15 steht nicht mit öl in Berührung, so daß ihre Charakteristik unverändert beibehalten wird, um über lange Jahre hinweg eine überlegene, schwingungsverhindernde Wirkung beizubehalten. Da keine andere Gummioberfläche in unmittelbarer Berührung mit dem öl steht außer dem Dichtungstopfring 16, verbleiben Blasen selten oder niemals in den hydraulischen Druckkanälen beim Entfernen der Luft, wenn öl in das System eingefüllt wird, so daß die Entfernung von Luft rasch und mühelos durchgeführt werden kann.
Wie aus der obigen Beschreibung ersichtlich ist, erreicht die erfindungsgemäße Vorrichtung den praktischen Vorteil, daß sie zuverlässig irgendeine Schwingung verhindert, welche im Kupplungspedal erzeugt wird, indem sie einen öldämpfer im hydraulischen Kanal vorsieht, welcher wirksam die Schwankung im hydraulischen Druck
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- ίο ··
im Arbeitszylinder infolge der Motorschwingung absorbiert, um die übertragung der Schwankung auf den Hauptzylinder zu unterbinden.
Während die Erfindung insbesondere unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsbeispiele hiervon gezeigt und beschrieben wurde, ist es für den Fachmann ohne weiteres klar, daß die voranstehenden und auch andere Abänderungen in Form und Einzelheiten hierbei vorgenommen werden können, ohne daß man den Gedanken und Bereich der Erfindung verläßt.
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Claims (6)

  1. A. GRÜNECKER H. KINKELDEY
    CM INÜ
    W. STOCKMAIR
    DR-ING A«£ (CALTECH
    K. SCHUMANN
    DR PER NAT C»R.-PMVS
    P. H. JAKOB
    DlPL-iNG
    G. BEZOLD
    OR P£R ΝΑΓ DtPL ChCM
    8 MÜNCHEN
    MAXIMtLIANSTRASSE
    P 14 275
    25. Sept. 1979
    NISSAN MOTOR CO., LTD.
    2, Takara-Cho, Kanagawa-Ku, Yokohama City, Japan
    Vorrichtung zum Verhindern von Schwingungen für ein
    Kupplungspedal
    Patentansprüche
    Vorrichtung für ein Kupplungspedal zum 'erhindern von Schwingungen, mit einem Hauptzylinder, in welchem ein hydraulischer Druck durch Niedertreten des Kupplungspedales auftritt, und einem Arbeitszylinder, der vom hydraulischen Druck betätigt wird, der im Hauptzylinder verursacht wird, um einen Ausrückhebel zu betätigen, gekennzeuchnet durch einen öldämpfer (10), der in einem hydraulischen
    Kanal (4) vorgesehen ist, welcher den Hauptzylinder (3) mit dem Arbeitszylinder (5) verbindet.
    03Cü23/0570
    telex oe-aeaeo teleq^amme μοναραγ telekopierer
    ORIGINAL INSPECTED
  2. 2. Vorrichtung zum Verhindern von Schwingungen für ein Kupplungspedal nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der öldämpfer (10) eine ölkanuner
    (11) umfaßt, welche Öffnungen (12, 13) aufweist, die mit Kanälen (4a, 4b) zum Hauptzylinder (3) bzw. Arbeitszylinder (5) verbunden sind, einen Kolben (14), der verschieblich und passend in der ölkammer angeordnetZLst, sowie ein federndes Teil (15), um Schwankungen im hydraulischen Druck in der ölkammer durch den Kolben zu absorbieren.
  3. 3. Vorrichtung zum Verhindern von Schwingungen für ein Kupplungspedal nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (14) senkrecht.zu einer Passage zwischen den Öffnungen (12, 13) der ölkammer (11) verschieblich ist, und daß das federnde Teil (15) in Berührung mit dem Kolben und an einer Außenseite hiervon angeordnet ist.
  4. 4. Vorrichtung zum Verhindern von Schwingungen für ein Kupplungspedal nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das federnde Teil eine Gummifeder (15) ist.
  5. 5. Vorrichtung.zum Verhindern von Schwingungen für ein Kupplungspedal nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das federnde Teil (15) eine Spiralfeder ist.
  6. 6. Vorrichtung zum Verhindern von Schwingungen für ein Kupplungspedal nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den Öffnungen (12, 13) der ölkammer (11) Blendenteile (17) angeordnet sind, die jeweils mit Blenden ausgebildet sind, um zwischeneinander einen Druckabfall zu verursachen.
    03 0 023/0 F; 7Π
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