KR20220020840A

KR20220020840A - 유압 경로의 유체를 여과하기 위한 필터 유닛 및 상기 필터 유닛을 갖는 클러치시스템

Info

Publication number: KR20220020840A
Application number: KR1020217043270A
Authority: KR
Inventors: 프랑크 프리치; 토마스 람호퍼; 크리스티안 쉴레
Original assignee: 섀플러 테크놀로지스 아게 운트 코. 카게
Priority date: 2019-07-04
Filing date: 2020-06-17
Publication date: 2022-02-21
Also published as: DE102019118124A1; CN114026338B; CN114026338A; JP2022538470A; WO2021000990A1; JP7326503B2

Abstract

유압 라인들을 위한 필터 유닛들이 공지되어 있으며, 이들 필터 유닛은 유압 라인을 관류하는 유압 유체로부터 고체 입자를 여과하기 위해 사용된다. 본 발명의 과제는, 높은 분리도를 특징으로 하는 동시에 낮은 유동 저항을 갖는 필터 유닛을 제안하는 것이다.
이 목적을 위해, 특히 클러치 시스템(2)용 유압 경로의 유체를 여과하기 위한 필터 유닛(5)이 제안되며, 이 필터 유닛은 상기 유압 경로에 배치하기 위한 하우징(10)을 갖되, 이 하우징은 정해진 유로(S)를 따라서 상기 필터 유닛(5)을 통해 유체를 안내하기 위한 유동 섹션(15)을 구비하고, 유체로부터 강자성 입자를 분리하기 위한 자석(9)을 갖되, 이 자석은 상기 하우징(10) 내부에 배치되어 있으며, 상기 자석(9)은 링 자석(16)으로서 형성되어 있고, 상기 유로(S)는 상기 링 자석(16)의 중앙 개구(23)를 통해 연장된다.

Description

유압 경로의 유체를 여과하기 위한 필터 유닛 및 상기 필터 유닛을 갖는 클러치시스템

본 발명은, 청구항 1의 전제부의 특징들을 갖는 유압 경로의 유체를 여과하기 위한 필터 유닛에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 필터 유닛을 갖는 클러치 시스템에 관한 것이다.

유압 라인을 관류하는 유압 유체로부터 고체 입자를 여과하기 위해 사용되는 유압 라인용 필터 유닛이 공지되어 있다. 상기와 같은 유형의 필터 유닛은 예를 들어, 유압 유체 내 불순물로 인한 동적 탄성 중합체 시일의 손상을 방지하기 위해 클러치의 유압 작동 시스템에 사용된다. 이 목적으로 예를 들면, 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 촘촘히 짜인 폴리머 직물을 갖는 필터가 사용된다. 또한, 자석을 사용하여 유압 유체로부터 강자성 입자를 여과하는 것도 공지되어 있다.

가장 가까운 선행 기술을 형성하는 문서 DE 102015201713 A1호는 유압 유체로부터 고체 성분을 여과하기 위한 유압 시스템용, 특히 유압 클러치 시스템용 필터 유닛을 개시하며, 상기 필터 유닛은 케이크 필터(cake filter), 직교류 필터(crossflow filter) 및 심층 필터(depth filter) 중 하나 이상의 필터 부재를 포함하는 제1 필터단과 제2 필터단을 가지며, 이 경우 상기 제2 필터단은 관류 방향으로 제1 필터단의 하류에 형성되어 있고, 자화성 고체 성분들을 분리하기 위한 하나 이상의 자석을 포함한다.

본 발명의 과제는 높은 분리도를 특징으로 하는 동시에 낮은 유동 저항을 갖는 필터 유닛을 제안하는 것이다. 또한, 본 발명의 과제는 필터 유닛을 갖는 클러치 시스템을 제안하는 것이다.

상기 과제는 청구항 1의 특징들을 갖는 필터 유닛 및 청구항 10의 특징들을 갖는 클러치 시스템에 의해서 해결된다. 본 발명의 바람직한 또는 유리한 실시 형태들은 종속항들, 하기 설명 및 첨부된 도면들에 나타난다.

본 발명의 대상은 유압 경로의 유체를 여과하기 위해 형성 및/또는 적합한 필터 유닛이다. 특히, 상기 필터 유닛은 유체 공학상 유압 경로에 통합되어 있으며, 그 결과 유체가 필터 유닛을 관류한다. 특히 바람직하게 필터 유닛은 유압 클러치 시스템용으로 형성 및/또는 적합하다. 특히, 유체는 유압 유체, 바람직하게는 유압유이다.

필터 유닛은, 유압 경로에 배치하기 위해 형성 및/또는 적합한 하우징을 구비한다. 특히, 상기 하우징은 제1 및 제2 유체 개구를 가지며, 이들 개구를 통해 유체는 하우징 내부로 또는 외부로 흐를 수 있다. 바람직하게 필터 유닛은 유동에 관계없이 유압 경로에 배치되고/되거나 배치될 수 있으며, 그 결과 장착 위치 및/또는 유동 방향에 따라 유체 유입구는 하나의 유체 개구에 의해 형성되고, 유체 유출구는 다른 한 유체 개구에 의해 형성되어 있다.

하우징은 유동 섹션을 가지며, 이 유동 섹션은 정의된 유동 경로를 따라서 필터 유닛을 통해 유체를 안내하기 위해 형성되고/되거나 적합하다. 특히, 유동 섹션은 제1 유체 개구를 제2 유체 개구와 연결한다. 유동 섹션은 바람직하게는 관통 개구, 특히 관통 홀에 의해 형성되어 있다.

필터 유닛은, 유체로부터 강자성 입자를 분리하기 위해 형성되고/되거나 강자성 입자를 분리하기에 적합한 자석을 가지며, 이 경우 상기 자석은 하우징 내부에 배치되어 있다. 특히, 자석은 활성 영역을 가지며, 이 경우 유동 경로는 상기 활성 영역을 통해 연장된다. 동시에 활성 영역은 자석에 의해 생성된 자기장이 강자성 입자를 끌어당길 만큼 충분히 강한 영역으로 이해해야 한다. 바람직하게 유체는 자석과 직접 접촉하며, 그 결과 상기 자석에 의해 유체가 유입된다. 특히, 강자성 입자는 자화될 수 있는 그리고/또는 자화된 고체 입자, 특히 금속 입자 또는 금속 칩으로서 형성되어 있으며, 이들은 자석에 의해 끌어 당겨지고 자기 상호 작용으로 인해 상기 자석 상에 고정된다.

본 발명의 범위에서는, 자석이 링 자석으로서 형성되는 것이 제안된다. 특히, 상기 링 자석은 링 모양의 영구 자석으로서 형성되어 있다. 링 자석은 바람직하게는 축 방향 또는 반경 방향으로 자화되어 있다. 그러나 대안적으로 링 자석은 직경 방향으로 또는 다극성으로(multipolar) 자화될 수도 있다. 예를 들어, 링 자석은 페라이트 또는 네오디뮴으로 만들어진다. 그러나 대안적으로, 링 자석이 링 모양의 전자석으로서 형성되도록 제공될 수도 있다.

링 자석에는 중앙 개구가 있으며, 이 경우 유로는 상기 링 자석의 중앙 개구를 통해 연장된다. 특히, 활성 영역은 중앙 개구의 전체 개구 단면에 걸쳐 연장되며, 그 결과 개구의 모든 위치에서 유체로부터 강자성 입자의 분리가 수행된다. 링 자석은 바람직하게는 하우징, 특히 유동 섹션에 대해 동축으로 그리고/또는 동심으로 배치되어 있다. 동시에 링 자석은 하우징 내에서 형상 결합 방식으로 그리고/또는 강제 결합 방식으로 그리고/또는 재료 결합 방식으로 유지될 수 있다.

본 발명의 장점은 특히, 자석을 링 자석으로 설계함으로써, 상기 자석이 특히 공간 절약 방식으로 하우징 내에 배치되는 동시에 유로가 중단 없이 링 자석의 중앙 개구를 통해 안내될 수 있다는 것이다. 따라서 유체는 거의 방해받지 않고 링 자석을 통과할 수 있으며, 그 결과 유체 유입구와 유체 유출구 사이의 압력 차이가 뚜렷하게 감소될 수 있다. 이에 따라 매우 낮은 유동 저항을 특징으로 하는 필터 유닛이 제안된다. 또한, 자석의 링 모양 설계로 인해 활성 영역이, 전체 개구 단면에 걸쳐 강자성 입자의 분리를 보장하는 방식으로 설계될 수 있다. 따라서 특히 높은 분리도를 특징으로 하는 필터 유닛이 제안된다.

본 발명의 실제 형성예에서는, 하우징의 내주연에 원주 방향 함몰부가 형성되어 있으며, 이 경우 링 자석은 상기 함몰부에 카운터성크(countersunk) 방식으로 배치되어 있다. 바람직하게 링 자석은 중심축을 기준으로 축 방향으로 그리고/또는 반경 방향으로 형상 결합 방식으로 함몰부 내에 유지된다. 특히, 함몰부는 링 자석에 대해 네거티브(negative)를 형성한다. 특히 바람직하게, 링 자석은 하우징의 내주연과 관련하여 완전히 매몰되어 있으며, 그 결과 유동 섹션은 바람직하게 전체 길이에 걸쳐 볼 때 거의 일정한 단면 프로파일을 갖는다. 바람직하게 링 자석의 중앙 개구의 개구 지름은 하우징의 내경보다 크거나 같다.

따라서 특히 낮은 유동 저항을 특징으로 하는 필터 유닛이 제안된다. 링 자석이 하우징 벽에 매몰함으로써 유체가 방해받지 않고 유동 섹션을 통해 흐를 수 있다.

일 개선예에서 함몰부는 계단식 직경을 갖는 환형 홈으로서 형성되어 있다. 특히, 상기 환형 홈은 내주연에 형성된 하나 이상의 또는 정확하게 2개의 원주 방향 링 섹션에 의해 형성되어 있고, 이들 링 섹션은 중심축에 대해 축 방향으로 서로 오프셋되어 있다. 환형 홈은 바람직하게는 중심축에 대해 축 방향으로 2개의 서로 대향하는 측벽에 의해 제한되어 있다.

상기 실시예에 따르면, 환형 홈은 자석을 수용하기 위한 제1 단에 의해 정의된 수용 영역 및 강자성 입자에 대한 트랩을 형성하기 위한 제2 단에 의해 정의된 트랩 영역을 갖는다. 특히, 수용 영역은 하나의 링 섹션에 의해 그리고 상기 트랩 영역은 다른 한 링 섹션에 의해 형성되어 있다. 제1 단은 바람직하게는 제1 직경을 갖고, 제2 단은 제2 직경을 가지며, 이 경우 상기 제1 직경은 상기 제2 직경보다 더 크다. 특히, 제1 직경은 링 자석의 외경에 상응한다.

중심축을 둘러싸는 환형 갭은 바람직하게는 트랩 영역에 의해 형성되어 있다. 특히, 환형 갭은 링 자석의 환형 표면에 의해 중심축에 대해 축 방향으로, 그리고 상기 환형 표면에 대향하는 상기 환형 홈의 측면 측벽에 의해 축 방향 반대 방향으로 제한된다. 장착 상황에서, 링 자석은 수용 영역 내에 배치되어 포획 방식으로(captively) 유지되며, 이 경우 상기 링 자석은 중심축에 대해 축 방향으로 환형 갭을 통해 하우징에 대해 섹션별로 이격되어 있다. 원칙적으로, 트랩 영역은 유동 방향으로 수용 영역 또는 링 자석의 상류 또는 하류에 배치될 수 있다.

작동 중에 유체는 유동 속도로 유로를 따라서 흐르며, 이 경우 상기 유동 속도는 환형 홈 위치에서 가장 낮은 동시에 자기장의 자계 강도는 환형 홈 위치에서 가장 높다. 이 목적을 위해, 링 자석은 바람직하게는 축 방향으로 자화되어 있고, 이때 자극은 2개의 대향하는 원형 링 표면 상에 배치되어 있다. 대안적으로 링 자석은 반경 방향으로도 자화될 수 있으며, 이때 자극은 내주연과 외주연 상에 배치되어 있다. 바람직하게 하우징은 자화성 및/또는 자성이 없거나 약하게만 있는 재료로부터 형성되어 있다. 예를 들어, 하우징은 양극 산화 알루미늄 또는 플라스틱으로 만들어진다.

따라서 본 발명에서는, 특히 높은 분리도를 특징으로 하는 필터 유닛을 제안하는 것에 대해 고찰한다. 트랩 영역으로 인해 강자성 입자가 특히 쉽게 수집되어 상기 트랩 영역에서 유지될 수 있다. 특히, 트랩 영역에서는 강자성 입자가 최소 유속으로 인해 자석에 의해 매우 확실하고 영구적으로 유지될 수 있다.

추가적인 구체화에서, 추가 트랩 영역은 제3 단에 의해 형성되어 있다. 특히, 상기 환형 홈은 내주연에 형성된 정확하게 3개의 원주 방향 링 섹션에 의해 형성되어 있고, 이들 링 섹션은 각각 중심축에 대해 축 방향으로 서로 오프셋되어 있다. 동시에 2개의 트랩 영역과 수용 영역은 각각 링 섹션 중 하나의 링 섹션에 의해 형성되어 있다. 제3 단은 바람직하게는 제3 직경을 갖고, 이 경우 제2 직경과 제3 직경은 동일한 크기이다. 수용 영역은 2개의 트랩 영역 사이에 축 방향으로 배치되어 있다. 특히, 추가 트랩 영역에 의해 중심축을 둘러싸는 추가 환형 갭이 형성되어 있고, 그 결과 링 자석이 각각 환형 갭을 통해 양측에서 하우징에 대해 섹션별로 이격되어 있다.

따라서 하나의 트랩 영역은 유동 방향으로 수용 영역 또는 링 자석의 상류에 배치되어 있고, 그리고 또 하나의 트랩 영역은 수용 영역 또는 링 자석의 하류에 각각 배치되어 있다. 이로 인해 필터 유닛은 유동 방향에 관계없이 유압 경로에서 사용할 수 있으며, 그 결과 잘못된 조립이 방지되고 조립 안정성이 증가한다.

본 발명의 추가 형성예에서, 하우징은 제1 및 제2 하우징 부품을 가지며, 이 경우 상기 2개의 하우징 부품은 서로 연결되어 있다. 특히 하우징은 두 부분으로 형성되어 있다. 동시에 하우징은 반경 방향으로 또는 축 방향으로 분리될 수 있다. 특히, 2개의 하우징 부품은 각각 하우징 절반부서 정의될 수 있다. 바람직하게 2개의 하우징 부품은 재료 결합 방식으로 그리고/또는 강제 결합 방식으로 그리고/또는 형상 결합 방식으로 서로 연결되어 있다. 동시에 링 자석은 2개의 하우징 부품 사이에 포획되어 수용되어 있다. 조립 시 링 자석은 바람직하게는, 링 자석이 2개의 하우징 부품 사이에 포획되어 유지되는 방식으로 2개의 하우징 부품 사이에 배치된다.

따라서 본 발명에서는, 특히 간단한 조립을 특징으로 하는 필터 유닛을 제안하는 것에 대해 고찰한다. 또한, 링 자석은 분실에 대비해 특히 간단한 방식으로 고정될 수 있다.

실제 개선예에서 2개의 하우징 부품은 함몰부 위치에서 축 방향으로 분리되도록 제공되었다. 원칙적으로 2개의 하우징 부품은 반사 대칭으로 형성될 수 있으며, 이 경우 2개의 하우징 섹션은 각각 절반씩 함몰부를 형성한다. 그러나 2개의 하우징 섹션 중 하나는 바람직하게는 함몰부, 특히 적어도 수용 영역을 갖고, 이 경우 다른 한 하우징 섹션은 중심축에 대해 축 방향으로 상기 함몰부를 한정하거나 폐쇄한다. 링 자석은 축 방향으로 2개의 하우징 부품 중 하나, 특히 수용 영역에서 단부에 장착 및/또는 장착 가능하고, 축 방향 반대 방향으로는 다른 한 하우징 부품에 의해 유지된다.

따라서 2개의 하우징 부품에 의해 링 자석은 추가 고정 수단 없이 2개의 하우징 부품 사이에 특히 쉽게 장착될 수 있다.

추가적인 구체화에서, 하나의 하우징 부품은 단부 섹션을 갖고, 다른 한 하우징 부품은 상기 단부 섹션을 수용하는 수용 섹션을 갖는다. 링 자석은 단부측에서 단부 섹션에 삽입되어 분실에 대비해 수용 섹션에 의해 고정되어 있다. 특히, 함몰부는 완전히 또는 적어도 부분적으로 단부 섹션의 내주연에 형성되어 있으며, 결과적으로 링 자석이 상기 단부 섹션에 사전 조립될 수 있다. 특히 바람직하게는, 링 자석은 축 방향으로 단부 섹션에 삽입될 수 있고, 축 방향 반대 방향으로 상기 단부 섹션으로부터 제거될 수 있다. 수용 섹션은 바람직하게는 단부 섹션에 상보적으로 형성된 부착물로서 설계되어 있고, 이 부착물은 적어도 단부 섹션을 형상 결합 방식으로 수용하기 위해 사용된다. 수용 섹션은 바람직하게는 함몰부를 제한하는 하나 이상의 측벽 및/또는 트랩 영역 중 하나를 가지며, 이 경우 링 자석은 장착된 상태에서 상기 측벽에 의해 또는 상기 트랩 영역에 의해 형성된 계단형 숄더에 의해 단부 섹션 또는 수용 영역에서 유지된다.

따라서 특히 콤팩트하게 형성된 하우징이 제안된다. 또한, 링 자석을 단부 섹션에 배치함으로써 상기 링 자석이 사전에 정확한 위치로 하우징에 삽입될 수 있기 때문에, 하우징 조립이 더욱 간단해진다.

추가적인 구체화에서, 단부 섹션은 나사선 연결을 통해 수용 섹션과 분리 가능하게 연결되어 있다. 특히, 이를 위해 단부 섹션은 자신의 외주연에 외부 나사선을 갖고, 수용 섹션은 자신의 내주연에 내부 나사선을 갖는다. 선택적으로 추가로, 밀봉 수단, 예를 들어 밀봉 링이 단부 섹션과 수용 섹션 사이에 배치되어 있다. 대안적으로, 단부 섹션이 재료 결합을 통해 수용 섹션과 분리 불가능하게 연결되어 있다. 특히, 단부 섹션과 수용 섹션은 용접 또는 납땜 연결에 의해 서로 재료 결합 방식으로 연결되어 있다.

따라서 본 발명에서는, 특히 쉽고 빠르게 장착될 수 있는 동시에 2개의 하우징 부품의 유체 기밀 연결을 가능하게 하는 하우징을 제안하는 것에 대해 고찰한다.

본 발명의 추가 형성예에서, 하우징은 단부측에 각각 유압 라인의 연결을 위해 형성 및/또는 적합한 연결 포트를 구비한다. 특히, 제1 및 제2 하우징 부품은 단부측에 각각 연결 포트를 갖는다. 바람직하게 2개의 연결 포트는 각각 포트로서 형성되어 있으며, 상기 연결 포트들은 유압 라인의 형상 결합 및/또는 강제 결합 및/또는 재료 결합 연결을 위해 사용된다. 유압 라인은 관 또는 파형관 또는 호스로 형성될 수 있다. 특히, 연결 포트들은 유압 라인과의 플러그인 결합을 형성하는 데 사용되어 결과적으로 상기 유압 라인이 연결 포트들에 꽂히거나 꽂힐 수 있다. 특히 바람직하게, 2개의 포트 각각은 유압 라인에 대해 각각 연결 포트를 밀폐하는 추가 밀봉 수단, 예를 들어 O-링을 각각 갖는다.

이로 인해, 특히 간단한 방식으로 유압 라인에 삽입되거나 추가 장착될 수 있는 필터 유닛이 제안된다. 또한, 2개의 연결 포트로 인해 필터 유닛이 특히 쉽게 장착될 수 있다.

본 발명의 또 다른 대상은 이미 전술한 바와 같은 필터 유닛을 갖는 클러치 시스템에 관한 것이다. 바람직하게 구동 토크를 차단하기 위한 클러치 시스템은 차량의 드라이브 트레인에 배치 및/또는 배치될 수 있다. 이를 위해 상기 클러치 시스템은 유압 라인에 의해 서로 연결된 마스터 실린더와 슬레이브 실린더를 구비한다. 이 경우 상기 마스터 실린더는 클러치 페달 또는 클러치 액추에이터와 연결될 수 있다. 동시에 상기 슬레이브 실린더는 체결 해제 운동을 클러치 장치, 특히 마찰 클러치로 전달하는 역할을 하는 클러치 제어기(clutch controller)와 연결될 수 있다. 마스터 실린더의 작동 중에 유체 칼럼은 바람직하게는 유압 라인을 통해 슬레이브 실린더 방향으로 이동되어, 체결 해제 운동이 클러치 제어기로 전달된다. 이어서 클러치 제어기와 슬레이브 실린더는 자동으로 출발 위치로 되돌아가고, 이 경우 상기 유체 컬럼은 마스터 실린더 방향으로 다시 이동된다.

동시에 상기 형성예에 따르면, 필터 유닛은 유압 라인에서 마스터 실린더와 슬레이브 실린더 사이에 배치되어 있다. 작동상 사용 수명 동안에는 마스터 및/또는 슬레이브 실린더의 마모로 인해 강자성 입자에 의한 유압 유체의 오염이 발생할 수 있다. 상기 입자는 필터 장치를 관류할 때 링 자석에 의해 끌어 당겨지고 필터 장치, 특히 트랩 영역들에서 유지된다.

본 발명의 추가 특징들, 장점들 및 효과들은 본 발명의 바람직한 실시예들의 다음 설명으로부터 나타난다.

도면부에서:
도 1은 본 발명의 실시예로서의 클러치 시스템을 고도로 개략적으로 나타낸 도면을 도시한다.
도 2는 본 발명의 추가 실시예로서 도 1의 클러치 시스템의 필터 유닛의 개략적인 단면도를 도시한다.
도면들에서 상응하거나 동일한 부품들에는 각각 동일한 도면 부호가 제공되었다.

도 1은 예를 들어, 차량의 변속 기어용으로 형성된 그리고/또는 적합한 클러치 시스템(1)을 고도로 개략적으로 나타낸 도면을 도시한다. 상기 클러치 시스템(1)은 작동 장치(2), 마스터 실린더(3), 유압 라인(4), 필터 유닛(5), 슬레이브 실린더(6), 전달 장치(7) 및 클러치 장치(8)를 구비한다.

예를 들어, 상기 작동 장치(2)는 상기 마스터 실린더(3)와 기능적으로 연결된 작동 액추에이터 또는 클러치 페달로서 형성되어 있다. 마스터 실린더(3)는 유압 경로를 형성하기 위한 유압 라인(4)을 통해 슬레이브 실린더(6)와 유체 공학적으로 연결되어 있고, 이 경우 필터 유닛(5)은 유압 라인(4)에서 마스터 실린더(3)와 슬레이브 실린더(6) 사이에 배치되어 있다. 슬레이브 실린더(6)는 또한, 클러치 장치(8)로 체결 해제 운동을 전달하기 위해 전달 장치(7)와 기능적으로 연결되어 있다. 예를 들어, 전달 장치(7)는 체결 해제 시스템으로서 형성되어 있고, 이 체결 해제 시스템은 체결 해제 운동을 기계적 운동으로서 클러치 장치(8)로 전달한다.

체결 해제 과정 중에는 작동 장치(2)가 작동되며, 이 경우 마스터 실린더(3)는 왕복 운동을 수행한다. 동시에 유체 칼럼은 마스터 실린더(3)로부터 유압 라인(4)과 필터 유닛(5)을 통해 슬레이브 실린더(6) 방향으로 이동된다. 그 결과 슬레이브 실린더(6)가 추가 왕복 운동을 수행하고, 이러한 왕복 운동은 전달 장치(7)로 전달되어 체결 해제 운동으로서 클러치 장치(8)에 전달된다. 예를 들어, 클러치 장치(8)는 마찰 클러치로서 형성되어 있으며, 이 경우 상기 클러치 장치(8)의 마찰 결합은 체결 해제 운동에 의해 취소되며, 상기 클러치 장치(8)가 체결 해제된다.

체결 과정 중에는 작동 장치(2)의 하중이 완화되며, 이 경우 전달 장치(7)와 슬레이브 실린더(6)가 자동으로 출발 위치로 복귀되고, 클러치 장치(8)가 다시 체결된다. 동시에 유체 컬럼은 슬레이브 실린더(6)로부터 유압 라인(4)과 필터 유닛(5)을 통해 다시 마스터 실린더(3) 방향으로 이동되며, 그 결과 마스터 실린더(3)가 출발 위치로 복귀된다.

작동상 클러치 시스템(1)의 사용 수명 동안에는 마모로 인해 경질 입자가 유체에 들어갈 수 있고, 상기 경질 입자는 예를 들어, 마스터 또는 슬레이브 실린더(3, 6)의 동적 시일(도시되지 않음)들의 마모를 증가시킬 수 있으며, 따라서 상기 마스터 또는 슬레이브 실린더의 수명을 단축시킨다. 대부분의 경질 입자는 일반적으로 강자성 특성을 가지며, 결과적으로 상기 경질 입자는 자기력에 의해 걸러질 수 있다. 이를 위해 필터 유닛(5)은 자기 필터(magnetic filter)로서 형성되어 있으며, 상기 자기 필터는 자석(9)을 이용해 유압 라인을 통해 흐르는 유압 유체로부터 강자성 입자를 분리한다. 이러한 목적을 위해 자석(9)은 바람직하게는 영구 자석 또는 대안적으로 전자석으로도 형성될 수 있다. 이렇게 하면 동적 시일들에 도달하는 경질 입자의 수를 크게 줄일 수 있다.

도 2는 본 발명의 추가 실시예로서 필터 유닛(5)을 개략적인 단면도로 도시한다. 필터 유닛(5)은 본질적으로 원통형 하우징(10)을 구비하고, 이 하우징은 제1 및 제2 하우징 부품(11, 12)에 의해 형성되어 있다. 상기 2개의 하우징 부품(11, 12)은 중심축(M)에 대해 서로 동축으로 배치되어 있으며, 이 경우 제1 하우징 부품(11)은 제1 유체 개구(13)를 갖고, 제2 하우징 부품(12)은 제2 유체 개구(14)를 갖는다. 상기 2개의 유체 개구(13, 14)는 유동 섹션(15)을 통해 서로 유체 공학적으로 연결되어 있으며, 이 경우 유체는 유로(S)를 따라서 상기 유동 섹션(15)을 거쳐 하우징(10)을 통과한다. 예를 들어, 유동 섹션(15)은 중심축(M)에 대해 동축으로 연장되는 관통 홀에 의해 형성되어 있다.

자석(9)은 링 자석(16)으로서 형성되어 있고, 하우징(10) 내부에서 2개의 하우징 부품(11, 12) 사이에 배치되어 있다. 이를 위해 하우징(10)은 하우징(10)의 내주연에 형성된 함몰부(17)를 갖는다. 상기 함몰부(17)는 계단식 환형 홈으로 형성되어 있으며, 이 경우 상기 함몰부(17)는 중심축(M)에 대해 축 방향으로 서로 오프셋되는 3개의 링 섹션(17a, b, c)을 갖는다. 2개의 외부 링 섹션(17a, b)은 각각 트랩 영역(18a, b)을 정의하며, 이 경우 상기 2개의 외부 링 섹션(17a, b) 사이에 배치된 중간 링 섹션(17c)은 링 자석(16)을 수용하기 위한 수용 영역(19)을 정의한다. 상기 중간 링 섹션(17c)은 2개의 외부 링 섹션(17a, b)에 비해 카운트성크 방식으로 배치되어 링 자석(16)이 중심축(M)에 대해 축 방향으로 환형 홈에서 형상 결합 방식으로 유지된다.

2개의 트랩 영역(18a, 18b)은 각각 중심축(M)을 둘러싸는 환형 갭으로서 링 자석(16)의 양측에 형성되어 있으며, 그 결과 링 자석(16)은 2개의 하우징 섹션(11, 12)에 대해 섹션별로 축 방향(AR)과 축 방향 반대 방향(GR)으로 이격되어 있다. 2개의 트랩 영역(18a, b)은 강자성 입자에 대한 트랩을 형성하며, 이 경우 각각 상기 트랩 영역(18a, b)에서는 유체의 유속이 가장 낮은 동시에 링 자석(16)에 의해 생성된 전기 자기장의 전계 강도는 가장 높다. 필터 유닛(5)을 관류할 때, 유체는 유로(S)를 따라서 흐르고, 이 경우 강자성 입자는 유동 방향에 따라 선택적으로 2개의 트랩 영역(18a, b) 중 하나에 수집되고 링 자석(16)에 의해 유지된다. 링 자석(16)은 예를 들어, 축 방향 또는 반경 방향으로 자화되었다.

2개의 하우징 부품(11, 12)을 연결하기 위해, 제1 하우징 섹션(11)은 단부 섹션(20)을 갖고, 제2 하우징 섹션(12)은 상기 단부 섹션(20)을 수용하기 위해 사용되는 수용 섹션(21)을 갖는다. 함몰부(19)는 2개의 하우징 부품(11, 12)에 의해 정의되며, 이 경우 단부 섹션(20)은 자신의 내주연에 트랩 영역 중 하나(17a)와 수용 영역(17c)을 갖고, 상기 수용 섹션(21)은 자신의 내주연에 다른 한 트랩 영역(17b)을 갖는다. 조립 시 링 자석(16)은 제일 먼저 축 방향(AR)으로 단부 섹션(20)의 수용 영역(19)에 삽입된 다음 수용 섹션(21)에 의해 분실에 대비해 축 방향 반대 방향(GR)으로 고정된다.

수용 섹션(21)은 예를 들어, 중공 원통형 포트로서 형성되어 있으며, 이 경우 단부 섹션(20)은 축 방향 반대 방향(GR)으로 수용 섹션(21)에 삽입되거나 나사 결합되어 있다. 단부 섹션(20)과 수용 섹션(21)은 연결 영역(22)에서, 예를 들어 납땜 또는 용접 연결에 의해 재료 결합 방식으로 또는 예를 들어 나사선 연결에 의해 형상 결합 방식으로 서로 연결되어 있다.

링 자석(16)은 중앙 개구(23)를 가지며, 이 경우 유로(S)는 개구(23)를 통해 안내된다. 링 자석(16)은 중심축(M)을 기준으로, 2개의 하우징 부품(11, 12)에 대해 동축으로 그리고/또는 동심으로 배치되어 있고, 이 경우 개구(23)는 유동 섹션(15)의 내경보다 크거나 같은 내경을 갖는다. 그 결과 링 자석(16)은 하우징(10) 내에서 반경 방향으로 카운터성크 방식으로 배치되어 있다. 따라서 필터 유닛(5)이 링 자석(16)의 영역에서 유동 저항을 거의 갖지 않거나 전혀 갖지 않는 것이 보장될 수 있으며, 이로써 전체 시스템, 특히 클러치 시스템(1)의 압력 강하가 감소되거나 불가능하게 되고 따라서 마스터 또는 슬레이브 실린더(3, 6)의 작동 속도에 대한 부정적인 영향이 제거된다.

제1 및 제2 하우징 부품(11, 12)은 단부측에 각각 유압 라인(4)을 연결하기 위해 사용되는 연결 포트(24a, b)를 갖는다. 예를 들어, 유압 라인(4)은 각 측면에 각 하나의 관에 의해 형성되어 있고, 상기 관은 단부측에서 유체 기밀 방식으로 각각 연결 포트 중 하나(24a, b)에 삽입될 수 있다. 이를 위해, 2개의 연결 포트(24a, b)는 각각 밀봉 수단(25a, b), 예를 들어 O-링을 갖는다.

1: 클러치 시스템
2: 작동 장치
3: 마스터 실린더
4: 유압 라인
5: 필터 유닛
6: 슬레이브 실린더
7: 전달 장치
8: 클러치 장치
9: 자석
10: 하우징
11: 제1 하우징 부품
12: 제2 하우징 부품
13: 제1 유체 개구
14: 제2 유체 개구
15: 유동 섹션
16: 링 자석
17: 함몰부
18a, b: 트랩 영역
19: 수용 영역
20: 단부 섹션
21: 수용 섹션
22: 연결 영역
23: 개구
24a, b: 연결 포트
25a, b: 밀봉 수단
AR: 축 방향
GR: 축 방향 반대 방향
M: 중심축
S: 유로

Claims

특히, 클러치 시스템(2)용 유압 경로의 유체를 여과하기 위한 필터 유닛(5)으로서,
상기 유압 경로에 배치하기 위한 하우징(10)을 갖되, 이 하우징은 정해진 유로(S)를 따라서 상기 필터 유닛(5)을 통해 유체를 안내하기 위한 유동 섹션(15)을 구비하고,
유체로부터 강자성 입자를 분리하기 위한 자석(9)을 갖되, 이 자석은 상기 하우징(10) 내부에 배치되어 있으며,
상기 자석(9)이 링 자석(16)으로서 형성되어 있고,
상기 유로(S)는 상기 링 자석(16)의 중앙 개구(23)를 통해 연장되는 것을 특징으로 하는, 필터 유닛(5).
제1항에 있어서, 상기 하우징(10)의 내주연에 원주 방향 함몰부(17)가 형성되어 있으며, 상기 링 자석(16)은 상기 함몰부(17)에 카운터성크 방식으로 배치된 것을 특징으로 하는, 필터 유닛(5).
제2항에 있어서, 상기 함몰부(17)가 계단식 직경을 갖는 환형 홈으로서 형성되어 있고, 상기 자석(16)을 수용하기 위한 수용 영역(19)은 상기 계단식 환형 홈의 제1 단에 의해 형성되어 있으며, 강자성 입자에 대한 트랩을 형성하기 위한 트랩 영역(18a)은 상기 계단식 환형 홈의 제2 단에 의해 형성된 것을 특징으로 하는, 필터 유닛(5).
제3항에 있어서, 추가 트랩 영역(18b)이 제3 단에 의해 형성되어 있으며, 상기 수용 영역(19)은 축 방향으로 상기 2개의 트랩 영역(18a, b) 사이에 배치되어 상기 링 자석(16)이 각각 환형 갭을 통해 양측에서 상기 하우징(10)에 대해 섹션별로 이격된 것을 특징으로 하는, 필터 유닛(5).
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하우징(10)이 제1 및 제2 하우징 부품(11, 12)을 구비하고, 상기 2개의 하우징 부품(11, 12)은 서로 연결되어 있으며, 그리고 상기 링 자석(16)은 상기 2개의 하우징 부품(11, 12) 사이에 포획되어 수용된 것을 특징으로 하는, 필터 유닛(5).
제5항에 있어서, 상기 2개의 하우징 부품(11, 12)이 상기 함몰부(17)의 위치에서 축 방향으로 분리되어 있으며, 상기 링 자석(16)은 축 방향(AR)으로는 상기 2개의 하우징 부품 중 하나(11, 12)의 단부측에 장착되고/되거나 장착될 수 있고, 축 방향 반대 방향(GR)으로는 상기 다른 한 하우징 부품(11, 12)에 의해 유지된 것을 특징으로 하는, 필터 유닛(5).
제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 2개의 하우징 부품 중 하나(11, 12)가 단부 섹션(20)을 갖고, 다른 한 하우징 부품(11, 12)은 상기 단부 섹션(20)을 수용하는 수용 섹션(21)을 가지며, 상기 링 자석(16)은 단부측에서 상기 단부 섹션(20)에 삽입되고, 분실에 대비해 상기 수용 섹션(21)에 의해 고정된 것을 특징으로 하는, 필터 유닛(5).
제7항에 있어서, 상기 단부 섹션(20)이 나사산 연결을 통해 상기 수용 섹션(21)과 분리 가능하게 연결되어 있거나, 상기 단부 섹션(20)이 재료 결합에 의해 상기 수용 섹션(21)과 분리 불가능하게 연결된 것을 특징으로 하는, 필터 유닛(5).
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하우징(10)은 유압 라인(4)의 연결을 위한 연결 포트(24a, b)를 단부측에 각각 갖는 것을 특징으로 하는, 필터 유닛(5).
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 필터 유닛(5)을 구비한 클러치 시스템(1)으로서, 유압 라인(4)에 의해 서로 연결된 마스터 실린더(3)와 슬레이브 실린더(6)를 구비하되, 상기 필터 유닛(5)이 상기 유압 라인(4)에서 상기 마스터 실린더(3)와 상기 슬레이브 실린더(6) 사이에 배치된 것을 특징으로 하는, 클러치 시스템(1).