SE503035C2 - Anordning för slitagevarning vid en slavcylindermanövrerad koppling - Google Patents

Description

503 055 2 10 15 20 25 30 35 kan förnimmas av föraren. Allt detta leder till att lösningarna blir relativt dyra, åtminstone om de enbart har till syfte att indikera beläggförslitningen. Vidare anges inte något om hur olika slavcylindrar kan individuellt anpassas till olika kopplingslameller. Lösningen förutsätter således att alla komponenter har nominella mått, något som i praktiken sällan förekommer. Detta medför att man i stället måste utforma lösningen med beaktande av de toleranser som normalt kan förekomma och att indikeringen i motsvarande utsträckning blir osäker.

Ett annat sätt att indikera lamellernas förslitning beskrivs i patentansökan SE 9203315-8. indikeringen av att lamellerna förslitits över en viss gräns sker i form av att föraren upplever kopplingspedalen väsentligt mer tungtrampad. Detta åstadkommes genom omställning av en ventil ingående i en ledning för tryckmedietillförsel till en servocylinder under inverkan av en kolv i servocylindern. Denna lösning är dock avsedd för den mer konventionella typen av koppling som manövreras under inverkan av en hävarm och dessutom innefattar en servocylinder vars kolvläge är beroende av lamellernas förslitning. Lösningen är således inte applicerbar vid en slavcylindermanövrerad koppling.

Uppfinningens ändamål Föreliggande uppfinning har till syfte att åstadkomma ett arrangemang för indikering av kopplingslamellernas förslitning som kan utnyttjas vid en slavcylindermanövrerad kopp|ing.Uppfinningen har således till syfte att till föraren ge indikering att lamellernas förslitits så mycket att behov av byte föreligger snarast möjligt. indikeringen ska i första hand ges genom att föraren upplever kopplingspedalen betydligt mer tungtrampad än normalt.

Ytterligare syften med uppfinningen är att den ska vara enkel och billig att tillverka och den ska inte nämnvärt inverka på slavcylinderns övriga utformning. Vidare ska uppfinningen inte nämnvärt påverka slavcylinderns normala funktion när indikering inte avges och slavcylindern för övrigt ska kunna dimensioneras för optimal normal funktion. 10 15 20 25 30 3 503 055 Kort beskrivning av uppfinningen I enlighet med uppfinningen åstadkommes de eftersträvade syftena genom att anordningen utformas i enlighet med vad som anges i patentkravets 1 kännetecknande de|_ Genom att anordna en ventil på slavcylinderns tilloppsledning möjliggörs att tillströmningen av hydraulolja kan ske helt obehindrat vid normal drift samt kan ske via en påtaglig strypning vid indikering av slitna belägg.

Indikeringen kan därigenom ges både effektivt och tydligt. En ytterligare fördel med uppfinningen är att även om kopplingspedalen känns mer tungtrampad vid slitna belägg så kan kopplingen ändock manövreras och fordonet kan fortfarande köras normalt för övrigt.Uppfinningen medger att slavcylindern vid normal drift, innan beläggen förslitits så mycket att de behöver bytas, kan optimeras och dimensioneras för en snabb och lättmanövrerad koppling. l de bifogade underkraven anges fördelaktiga utföringsformer av uppfinningen. De fördelar dessa utformningar medför framgår närmare av efterföljande beskrivning exemplifierande en fördelaktig utföringsform av uppfinningen.

Figurförteckning Beskrivningsexemplet görs med hänvisning till bifogade ritningar av ett arrangemang för manövrering av en koppling i en tranmission. Därvid visar Fig 1 en i arrangemangetingående kopplingspedal, Fig 2 en i arrangemanget ingående slavcylinder och en vid denna anordnad slitageavkännare. Kopplingen visas i ett urkopplat läge och slitageavkännaren i ett läge för nya belägg.

Fig 3 visar samma slavcylinder som fig2, men med kopplingen i ett inkopplat läge och slitageavkännaren i ett läge för slitna belägg, och Fig 4 visar en detaljförstoring av slitageavkännaren enligt fig 2. 503 035 4 10 15 20 25 30 35 Beskrivningsexempel Uppfinningen beskrivs i detta exempel tillämpad på ett fordon. uppfinningen kan dock även tillämpas vid andra typer av transmissioner.

Vid fordonets förarplats är anordnad en kopplingspedal 1 för förarens (operatörens) manövrering av en koppling av lamelltyp ingående i fordonets drivaggregat och närmare bestämt i transmissionen mellan en drivmotor och en växellåda. Kopplingspedalen 1 är lagrande infäst i en konsol vid en torpedp|åt4 vid vilken även är infäst en huvudcylinder 5.

Fordonets koppling är i figurerna enbart schematiskt återgiven i form av en delvis visad konventionell solfjäder (membranfjäder) 6 ingåede i kopplingen och vars manövrering ombesörjes av en slavcylinder 10 anordnad koncentiskt kring kopplingens centrumlinje 8. Slavcylindern 10 är förbunden med kopplingspedalen 1 via en hydraulledning 9 för att överföra pedalrörelser till slavcylindern 10.

Slavcylindern 10 innefattar ett hus 11 med en inloppsanslutning (ej visad) för tillförsel av hydraulolja från huvudcylindern 5. På isig konventionellt sätt innefattar slavcylindern 10 en cylinder 12 inrymmande en arbetskolv, fortsättningsvis benämnd manöverkolv 13, som tillsammans med cylindern 12 avgränsar slavcylinderns arbetsutrymme 14. Vid manöverrörelser trycksättes arbetsutrymmet 14 av hydraulolja som påverkar kolven med en relativt cylindern 12 inskjutande rörelse som via ett urkopplingslager 2 och en hylsa 3 medbringar solfjädern 6 och därmed manövrerar kopplingen på i sig konventionellt sätt. Kopplingen är således av den typ som benämnes dragande koppling, varmed avses att kopplingen vid urkoppling påverkas med en dragande kraft. (I alternativa utföringsformer av uppfinningen kan kopplingen vara av tryckande typ).

Kopplingen återgår för drivkraftöverförning mellan motorn och växellådan till ett inkopplat läge under inverkan av den fjäderkraft solfjädern 6 utövar på kopplingen. Eftersom kopplingar av denna typ i sig är väl kända och närmare kännedom om desamma inte erfordras för förståelsen av föreliggande uppfinning avgränsas beskrivningen från att i detalj beskriva desamma ytterligare.

Vid slavcylindern 10 är anordnat en uppfinningsenlig anordning för att avkänna och för föraren indikera och varna att kopplingslamellernas belägg är slitna och behöver utbytas mot nya. Anordningen innefattar en 10 15 20 25 30 35 5 503 035 på hydrauledningen 9 mellan huvudcylindern 5 och slavcylindern 10 anordnad ventil 21 vars närmare utformning visasi figurerna 2 -4.

Ventilen 21 visas som en separat enhet förbunden med slavcylindern 10 men kan i alternativa utföringsformer utformas mer eller mindre integrerad med slavcylindern 10.

Ventilen 21 innefattar ett ventilhus 22 med en cylinder 23 och en däri inrymd kolv 24. Ventilen 21 har ett inlopp 25 förbundet med huvudcylindern 5 och ett utlopp förbundet med slavcylinderns 10 inloppsanslutning. Ventilen 21 ingår således som en förbindelselänk mellan huvudcylindern 5 och slavcylindern 10. Cylindern 23 äri närheten av sin ena ände, i figurerna 2 - 4 den högra änden, försedd med en ansats 26 som förhindrar kolven 24 att inskjutas alltför långt in i cylindern 23.

Cylinderns 23 botten är utformad med dels ett cylindriskt utrymme 28, dels ett icke genomgående bottenhål 29.

Ventilkolven 24 är på sin mantalyta utformad med ett antal ringformade spår. Vid dess vänstra ände är den utformad med ett första låsspår 30 och ett andra låsspår 31, vilka båda har samma tvärsnittsform. Vidare år kolven 24 utformad med två O-ringsspår inrymmande tätningar i form av O-ringar 32, av vilka en är anordnad i varje spår. Mellan de båda O- ringsspåren är kolven 24 försedd med ett första spår 33 och ett andra spår 34, vilka direkt övergår i varandra. Det första spåret 33 är utformat med en diameter är som väsentligt mindre än kolvens 24 största diameter medan det and ra spåret 34 har en diameter som endast är obetydligt mindre än kolvens 24 största diameter. I en alternativ utföringsform och med lämpligt dimensionerat radiellt spel mellan kolven 24 och cylindern 23 kan det andra spåret 34 utgå och i stället motsvaras av kolvens 24 mantelyta i detta område. I de visade figurerna 2 -4 är diameterskillnaden mellan det and ra spåret 34 och kolvens 24 största diameter så liten att den inte syns i figurerna. l området mellan de båda O-ringarna 32 mynnar i cylindern 23, väsentligen vid samma axiella läge relativt cylindern 23 dels en kanal 35 förbunden med ventilens 21 inlopp 25, dels en kanal (ej visad) förbunden med ventilens 21utopp. I det viloläge ventilen 21 visas i i figuren 2 och 4 mynnar dessa båda kanaler 35 mitt för det första spåret 33, vilket medför att passage av hydraulolja från ventilens inlopp 25 till dess utlopp via det ringformade första spåret 33 kan ske väsentligen 503 035 46 10 15 20 25 30 35 obehindrat. När ventilen 21 och kolven 24 intagit ett aktiverat läge motsvarande det i figuren 3 visade läget för kolven 24 kommer däremot det andra spåret 34 i kolven 24 intaga läget mitt för kanalernas 35 respektive mynningar. Därvid kommer det andra spåret 34 att verkar som en strypning som väsentligt förhindrar passagen av hydrauloljan, dock ej mer än att en viss passage ändock kan ske mellan huvudcylindern 5 och slavcylindern 10.

I ventilhuset 22 och mynnande i cylindern 23 är anordnat ett tvärgående hål inrymmande ett spärrorgan 36 med en fjäderbelastad spärrkula 37.

Fjädern 38 utgöres av en som tryckfjäder utformad spiralfjäder som i sin yttre ände stöder mot en plugg 39 fastsatt i hålet och som i sin inre ände anligger mot spärrkulan 37. I ventilens 21 viloläge anligger spärrkulan 37 i det första låsspåret 33 på kolven 24 och kvarhåller kolven 24 i detta läge.

När kolven 24 i enlighet med vad som närmare beskrivs nedan har förflyttats till sitt aktiverade läge kommer spärrkulan 37 i stället anligga mot det andra låsspåret 34 och kvarhålla kolven 24 i det aktiverade läget.

Kolven 24 är vidare utformad med ett centralt, genomgående hål som består av två delar, vilka båda har cylindrisk form och vilka övergår i varandra via en ringformad ansats 40. Hålet har en större diameter i kolvens 24 inre, högra ände änvid dess yttre, vänstra ände. Genom hålet utsträcker sig en stång 41, som är är delvis förskjutbart anordnad enligt vad som närmare beskrivs nedan. Stångens 41 ena ände, i figurerna 2 - 4 den vänstra änden, utsträcker sig utanför cylindern 23 och är där förbunden med en kåpa 42 som i sin tur är fast förbunden med slavcylinderns manöverkolv 13. Detta medför att stången 41 åtminstone indirekt är förbunden med manöverkolven 13 och medbringas manöverkolvens 13 rörelser vid manövrering av kopplingen. Stången 41 genomlöper en gummitätning 43 anordnad vid cylinderns 23 vänstra ände och som avtätar cylindern 23. Vid stångens 41 inre, högra ände utsträcker den sig delvis in i cylinderns bottenhål 29. Vid denna ände av stången 41, d v s vid stångens högra ände är den utformad med ett antal ringformade, ansatsliknande räfflor 44 vid vilka en låsbricka 45 är fastklämd. Låsbrickan 45 är utformad att relativt enkelt kunna påskjutas änden på stången 41 liksom även att kunna förflyttas , åt vänster, utefter stångens räfflor 44.

Däremot är dess rörelse i motsatt riktning spärrad. Vid montering av 10 15 20 25 30 35 7 503 035 ventilen 21 har Iåsbrickan 45 placerats i det yttersta av räfflorna 44 på stången 41och därefter har stången 41 införts till ett förutbestämt läge relativt slavcylinderns manöverkolv 13 så att stångens 41 högra ände i mer eller mindre utsträckning förts in i cylinderns bottenhål 29 under samtidig förflyttning av Iåsbrickan 45 utefter stångens räfflor 44. När stången 41 på detta sätt förts till ett definierat läge har låsbrickat 45 genom sin anliggning mot botten på cylindern 23 också intagit ett förutbestämt läge relativt stången 41 och cylindern 23. Detta förutbestämda läge motsvarar det läge som slavcylinderns manöverkolv 13 intager i sitt viloläge när lamellernas belägg är nya. Vid monteringen förutsättes att kolven 24 monterats i sitt viloläge där spärrkulan 37 genom anliggningen i det första låsspåret 33 definierar kolvens 24 förutbestämda viloläge.

Låsbrickans 45 läge på stången 41 kommer på detta sätt att bli individuellt anpassat till aktuell slavcylinder och aktuell tjocklek på lamellernas belägg.

Funktionen av den beskrivna anordningen är den följande. Vid normal drift och när lamellernas belägg inte är förslitna över en viss gräns, kommer slavcylindern 10 vid kopplingsmanövrering att på i sig känt sätt ombesörja kopplingsrörelserna i beroende av förarens manövrering av kopplingspedalen 1. Vid en urkopplingsrörelse kommer slavcylinderns 10 arbetsutrymme 14 fyllas med olja från huvudcylindern 5 och pressa manöverkolven 13 innåti cylindern 12 motsvarande åt höger i figurerna.

Vid de rörelser som slavcylinderns kolv 13 utför kommer stången 41 att medbringas genom sin förbindelse via kåpan 42. Vid en tillbakagång efter en urkopplingsrörelse kommer stången 41 medbringas och förflyttas ut ur cylindern 23 åt vänster. Figurerna 2 och 4 visar kopplingen i ett urkopplat läge där stången 41 är inskjuten i kolven 24 och i cylindern 23. Figuren 3 visar kopplingen i ett inkopplat läge, motsvarande det läge kopplingen har när den överför drivkraft mellan motorn och växellådan samt hur stången 41 på dylikt sätt är utskjuten ur ventilen 21. Denna utskjutande rörelse hos stången 41 vid återgång till det inkopplade läget är dock inte tillräckligt stor för att den i änden på stången 41 anordnade Iåsbrickan 45 ska komma till anliggning mot kolvens 24 ansats 40. Stången 41 kommer således att fritt löpa genom ventilkolvens 24 centrumhål och kolven 24 förblir kvar i sitt viloläge. Den hydraulolja som passerar till slavcylindern 10 kan via ventilen 21 och kolvens 24 ringformade första spår 33 passerar 503 035 8 10 15 20 25 30 35 väsentligen obehindrat, vilket medför att föraren kommer att uppleva att pedalen 1 kan manövreras med normalt motstånd. Allteftersom lamellernas belägg förslits kommer viloläget för slavcylinderns manöverkolv 13 och därmed även stången 41 att förflyttas allt längre ut ur cylindern 23 (åt vänster) _ När beläggens förslitningsgrad överstiger ett förutbestämt gränsvärde kommer den utskjutande rörelsen vid återgång till det inkopplade läget för kopplingen att vara så stor att låsbrickan 45 genom anliggning mot kolvens ansats 40 medbringar kolven 24 (åt vänster) till att intaga det aktiverade läget. I detta aktiverade läge verkar ventilen 21 som en strypventil. Hydraulolja som ska passera genom ventilen 21 tvinga nu passera den strypning som kolvens andra ringformade spår 34 utgör. Detta medför att föraren vid kopplingsmanövrering upplever kopplingspedalen 1 som väsentligt mer tungtrampad än tidigare, vilket ökat motstånd vid manövreringen är en direkt indikering till föraren att beläggen nu är förslitna så mycket att de behöver ersättas av nya. Även om pedalen 1 av föraren upplevs som tungtampad är kopplingen ändock fullt manövrerbar och fordonet kan köras på ett för övrigt normalt sätt.

Uppfinningen kan inom ramen av efterföljande patentkrav modifieras och utformas på andra sätt än vad som exeplifierats ovan. Att såsom visats låta kopplingspedalen 1 direkt påverka en huvudcylinder 5 för att tilleda slavcylindern 10 hydraulolja är en lösning som är lämpad för personbilsbruk. Vid bruk i tyngre fordon, såsom en lastbil eller en buss, kan det i stället vara lämpligare att utnyttja någon form av servorgan eller booster för att underlätta kopplingsmanövreringen. I dylikt fall kan konventionella servoorgan baserade på pneumatik och/eller hydraulik utnyttjas för att ge servoverkan. Det är för manövrering av slavcylindern 10 och för möjligheterna att kunna utnyttja uppfinningen oväsentligt hur det hydrauloljetryck alstras som tilledes slavcylindern 10, det väsetliga är att förarens manöverrörelse på något sätt omvandlas till ett hydrauloljetryck som kan tilledas slavcylindern 10. Förekomsten av servoorgan medför givetvis att de krafter som kopplingen manövreras med blir av annan storlek än då servorgan inte utnyttjas, men den relativa skillnad av pedalkraft som föraren känner vid nya respektive slitna belägg är vid lämplig dimensionering ändock påtaglig även vid förekomsten av servoorgan. “ 10 9 503 035 I stället för att utnyttja en slavcylinder som manövreras med hjälp av hydraulolja kan givetvis utnyttjas en slavcylinder för andra tryckmedier.

Beskrivningsexemplet är hänfört till ett fordon vid vilket kopplingen manövreras medelst en kopplingspedal. När uppfinningen utnyttjas i andra icke fordonsbundna transmissioner kan kopplingen i stället vara manövrerbar via andra manöverorgan i stället för en pedal.

Claims (8)

10 15 20 25 30 593 035 10 Patentkrav

1. Anordning för slitagevarning vid en slavcylindermanövrerad koppling, företrädesvis ingående i ett fordons drivaggregat, innefattande en med kopplingen koncentriskt anordnad slavcylinder (10) med en tryckmediepåverkad arbetskolv (13) anordnad i ett arbetsutrymme (14) i slavcylinder som vid en av en operatör genomförd kopplingsmanövrering tilledes tryckmedium via en tilloppsledning (9), varvid en avkännare är anordnad att genom avkänning av arbetskolvens (13) läge ge indikering när kopplingens belägg är slitna kännetecknat av att en ventil (21)är anordnad på tilloppsledningen (9) till slavcylinderns arbetsutrymme (14), att ventilen (21) i ett första läge väsentligen utan hinder kan leda tryckmedium till arbetsutrymmet (14) , att ventilen (21) i ett andra läge är anordnad att inkoppla en strypning (34) itilloppsledningen (9_), att ventilen (21) är styrd under inverkan av avkännaren att från det första läget intaga sitt andra läge vid avkännarens indikering av att beläggens förslitningsg rad överstiger ett förutbestämt värde för att därmed inkoppla strypningen (34) och fördröja tryckmedietillförseln vid kopplingsmanövreringenj varigenom operatören erhåller indikering om förslitningen genom ökat motstånd vid manövreringen.

2. Anordning enligt patentkrav 1 k ä n n et e c k n a t a v att ventilen (21) innefattar ett ventilhus (22) utformad med en cylinder (23) inrymmande en ventilkolv (24), att ventilkolven (24) i samverkan med cylindern (23) avgränsar ett avtätat utrymme , och att det avtätade utrymmet utgör en del av tilloppsledningen (9) till slavcylinderns arbetsutrymme (14). 10 15 20 25 30 35 11 503 035

3. Anordning enligt patentkrav 2 k ä n n e t e c k n a t a v att ventilkolven (24) är utformad med ett axiellt genomgående hål inrymmande en genomgående stång (41) som på ena sidan om ventilkolven (24) åtminstone indirekt är förbunden med slavcylinderns arbetskolv (13) och på andra sidan om ventilkolven (24) är utformad med organ (45) medelst vilka ventilkolven (24) vid slitna kopplingsbelägg vid kopplingsrörelser kan axiellt medbringas till att intaga sitt andra läge vid vilket strypningen (34) inkopplas för att förd röja tryckmedietillförseln till slavcylinderns arbetsutrymme (14).

4. Anordning enligt patentkrav 3 k ä n n et e c k n a t a v att ventilkolven (24) vid slitna belägg är anordnad påverkas via stången (41), åtminstone indirekt, av slavcylinderns arbetskolv (13) vid dess returrörelse vid en kopplingsmanövrering till att intaga det andra läget.

5. Anordning enligt patentkrav 3 k ä n n e t e c k n a t a v att ventilkolven (24) är utformad med ett första låsspår (30) och ett andra låsspår (31), vilka samverkar med ett spärrorgan (36), företrädesvis i form av en fjäderbelastad spärrkula (37) anliggande i endera av spåren (30,31) för att definiera ventilkolvens (24) första läge respektive andra läge.

6. Anordning enligt patentkrav 5 k ä n n e t e c k n a t a v att ventilkolven (24) vidare är utformad med ett första spår (33) och ett andra spår (34), vilka definierar en passage utan väsentligt hinder respektive en passage med en strypning genom ventilen (21).

7. Anordning enligt patentkrav 4 k ä n n e t e c k n a t a v att de organ medelst vilka ventilkolven vid slitna kopplingsbelägg vid kopplingsrörelser kan axiellt medbringas till att intaga sitt andra läge utgöres av en låsbricka (45) fastsatt vid stångens (41) ände.

8. Anordning enligt patentkrav 7 k ä n n e t e c k n at a v att låsbrickan (45) enbart kan förskjutas utefter stången (41) i en riktning och att förskjutning spärras i en motsatt räkning, samt att låsbrickans (45) läge relativt stången (41) vid montering individuellt har anpassats en aktuell slavcylinder (10)