WO2007137548A1 - Strömungselement für ein hydraulisches system - Google Patents

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LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
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Definitions

  • the present invention relates to a flow element for a hydraulic system and a hydraulic system.
  • DE 10106958 discloses a hydraulic system, in particular for motor vehicles, comprising a slave cylinder, a master cylinder, a pressure medium line connecting the latter, and a pressure limiting valve integrated into the hydraulic system and switching in dependence on a pressure medium pressure having at least two connections to the inlet and outlet of pressure medium and at least one inlet and outlet connecting channel, in which the channel is closed by means of an elastic body.
  • a pressure medium pressure having at least two connections to the inlet and outlet of pressure medium and at least one inlet and outlet connecting channel, in which the channel is closed by means of an elastic body.
  • Such a component is also referred to as Kribbelfilter.
  • An object of the present invention is therefore to provide a flow element of the type mentioned, which causes a lower component cost based on the amount and complexity of the individual components and thus lower costs. Furthermore, the assembly effort within the hydraulic system should be lower.
  • a flow element for a hydraulic system with a master cylinder and a slave cylinder and a pressure line connecting them characterized in that the flow element comprises a pressure relief valve and a damping filter in a common housing.
  • the damping filter comprises a pressure accumulator.
  • the damping filter is preferably connected via a throttle to the pressure line. Due to the design of the throttle, the damping can be adjusted frequency-specific.
  • the pressure accumulator of the damping filter comprises a membrane which delimits a damping filter pressure chamber resiliently against the environment.
  • the pressure relief valve preferably comprises one non-return valve for the two flow directions, wherein the non-return valves each open at a specific opening pressure for the flow direction.
  • the check valves preferably include hose collars, which are more preferably part of a collar assembly.
  • the hose cuffs can thereby be manufactured and assembled as a component, which simplifies manufacturing and assembly.
  • the sleeve assembly is integrally connected to a membrane disk of the membrane, which further simplifies manufacturing and assembly.
  • the damping filter pressure chamber is connected via a groove in an insert part which separates the damping filter pressure chamber from a slave cylinder-side or master cylinder-side pressure chamber to the slave cylinder-side or master cylinder-side pressure chamber.
  • the membrane comprises a spring washer, which is arranged on the outside of the membrane disk.
  • the flow element comprises a rotationally symmetrical flow divider which separates the slave cylinder side pressure chamber from the master cylinder side pressure chamber.
  • the rotationally symmetrical flow divider is arranged in a substantially rotationally symmetrical housing.
  • the flow divider preferably comprises an inner cylinder member and a concentrically arranged outer cylinder member. This arrangement allows a particularly space-saving design.
  • the inner cylinder element and the outer cylinder element preferably each carry hose collars, which form check valves with bores introduced into the cylinder elements.
  • the damping filter pressure chamber is preferably connected via a channel with the master cylinder side or slave cylinder side pressure chamber. Due to the length and the diameter of the channel, the attenuation can be varied frequency-specific.
  • a hydraulic system in particular for motor vehicles comprising a master cylinder, a slave cylinder and a pressure line connecting them, wherein in the pressure line an inventive flow element is arranged
  • Fig. 1 is a schematic representation of a hydraulic system based on an embodiment of a clutch release device
  • FIG. 2 shows a section through a first embodiment of an inventive flow element.
  • FIG. 3 shows a section according to A-A in Fig. 2.
  • FIG. 4 shows a section through a second embodiment of an inventive flow element.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of a possible embodiment of a hydraulic system 1 with a pressure relief valve (Kribbelfilter) 2 and a damping filter 6 based on a clutch release device 3 with a master cylinder 4 and a slave cylinder 5.
  • the clutch release 3 actuates the clutch 8 hydraulically by acting on the master cylinder 4 by means of an actuator 9, which may be a foot pedal, an actuator, such as an electric actuator, or the like.
  • an actuator 9 which may be a foot pedal, an actuator, such as an electric actuator, or the like.
  • pressure is built up in the master cylinder 4 by means of a mechanical transmission 10, which builds up a pressure in the slave cylinder 5 via the pressure line 7 and via the pressure limiting valve 2 and the damping filter 6 arranged therein.
  • the slave cylinder 5 can - as in the example shown - be arranged concentrically around the transmission input shaft 11 and axially on a - not supported - gear housing and the necessary disengaging force via a release bearing 14 on the clutch 8, or at the release elements such as a plate spring, muster. Further embodiments may provide a slave cylinder 5, which actuates a release mechanism via a disengaging mechanism and is arranged outside the clutch bell, wherein the latter acts on the disengagement mechanism axially by means of a piston arranged in hydraulic connection with the master cylinder in the slave cylinder housing. To apply the disengagement of the slave cylinder 5 is fixed to the housing respectively on the gear housing, which is not shown here, or attached to another housing-fixed component.
  • the transmission input shaft 11 transmits, with the clutch 8, the torque of the internal combustion engine 12 to a not-shown gear and then to the drive wheels of a motor vehicle.
  • the pressure limiting valve 2 and the damping filter 6 are arranged in the pressure line 7 for damping vibrations which are introduced by the crankshaft 13 and the clutch 8 via the slave cylinder 5 into the hydraulic system 1.
  • the pressure relief valve (Kribbelfilter) 2 is flowed through by the hydraulic fluid flowing through the pressure line 7, the damping filter 6 is essentially a resilient pressure accumulator, so that only small amounts of hydraulic fluid flow into the accumulator or flow out and the damping filter 6 is not even flowed through.
  • the flow element 15 comprises a master cylinder-side pressure chamber 17, which is connected to the master cylinder side of the pressure line 7, and a slave cylinder-side pressure chamber 18, which is connected to the slave cylinder side of the pressure line 7.
  • the housing 16 comprises a master cylinder side hydraulic coupling 19 and a slave cylinder side hydraulic coupling 20.
  • a flow divider 21 is arranged, which comprises a first flow channel 22 and a second flow channel 23.
  • the first flow channel 22 is directly connected to the slave cylinder side pressure chamber 18 and connected via a first check valve 24 with an annular space 25 which is connected to the master cylinder-side pressure chamber 17.
  • the first check valve 24 is formed by bores 26, in the present embodiment, there are two holes 26 which cooperate with a first tube sleeve 27. If the pressure in the slave cylinder-side pressure chamber 18 is higher than the pressure in the master cylinder-side pressure chamber 17, then the first hose collar 27 lifts off from the bores 26 so that hydraulic fluid can flow through the bores 26 from the slave cylinder-side pressure chamber 18 into the master cylinder-side pressure chamber 17.
  • the second flow channel 23 is connected via an inlet bore 28 directly to the annulus 25. Holes 29, in the present embodiment, two holes 29, with a second tube sleeve 30, a second check valve 31, which works in the reverse direction as the first check valve 24, so at a geberzylinder physicallyen pressure chamber 17 higher pressure relative to the slave cylinder side pressure chamber 18 hydraulic fluid passes and in reverse direction locks.
  • the first hose cuff 27 and the second hose cuff 30 are combined to form a sleeve assembly 32.
  • the pressure relief valve 2 thus includes a respective check valve 24, 31 for the two flow directions.
  • the check valves 24, 31 each open at a specific for the flow direction of the opening pressure.
  • the flow element 15 further comprises the damping filter 6.
  • the membrane disc 35 includes an outer annular portion 48 which is pressed by the spring washer 34 in the radial direction against the housing 16 and is thus clamped between the spring washer 34 and housing 16.
  • the membrane disk 35 passes via a cylindrical part 36 and a connection part 37 in the sleeve assembly 32 and forms with this an integrally molded component.
  • a membrane pressure chamber 38 Between the membrane 33 and the housing 16 there is a membrane pressure chamber 38. In the area of the master cylinder-side pressure chamber 17, the membrane pressure chamber 38 is enlarged towards the cylinder-side pressure chamber 17 to a damping filter pressure chamber 39.
  • the damping filter pressure chamber 39 receives an insert 40, which separates the master cylinder-side pressure chamber 17 from the diaphragm pressure chamber 38.
  • the master cylinder-side pressure chamber 17 and the membrane pressure chamber 38 are connected to each other via an inserting groove 41 introduced into the insert 40.
  • hydraulic fluid flows into the diaphragm pressure chamber 38 through the inserting groove 41 and pressurizes the diaphragm 33.
  • the membrane is then deformed in the direction of an arrow 42, wherein substantially the radially inner region of the membrane is deformed against the force of the spring washer 34. In this way, the diaphragm pressure chamber 38 increases against spring force.
  • the slave cylinder-side pressure chamber 18 is enclosed by a slave-cylinder-side connecting piece 43, which has a disk-shaped part 44.
  • the slave-cylinder-side fitting 43 pushes the flow divider 21 against the housing 16, wherein the first flow channel 22 and the second flow channel 23 are sealed with a seal 45 against each other and against the housing.
  • the disc-shaped part 44 is fixed by a snap ring 46 in the housing 16 in axiaier direction.
  • a cylindrical projection 47 of the slave-cylinder-side connecting piece 43 presses the sleeve assembly 32 onto the flow dividers 21 and fixes them there.
  • Fig. 4 shows a section through a second embodiment of a flow element according to the invention 49.
  • This embodiment also combines the functions of a pressure relief valve 2 and a damping filter 6 in a common housing, which is here provided with the reference numeral 50.
  • the housing 50 comprises a housing pot 51 as a first housing component and a housing cover 52 as a second housing part.
  • the housing cover 52 receives, as explained below, the components which assume the function of the damping filter 6, between the housing pot 51 and the housing cover 52, as shown below, the components are accommodated, which take over the function of the pressure limiting valve 2.
  • the housing pot 51 and the housing cover 52 include a cylindrical valve space 53. In the cylindrical valve chamber 53, a flow divider 54 is arranged.
  • This comprises an inner cylinder member 55 and an outer cylinder member 56.
  • the inner cylinder member 55 is provided on the housing cover 52 side facing away with a bottom plate 57
  • the inner cylinder member 55 and the outer cylinder member 56 are on the housing cover 52 side facing with a connecting ring 58 interconnected.
  • the outer cylindrical member 56 proceeds on the side facing away from the housing cover 52 in a radially outer ring 59.
  • the flow divider 54 thus has a meander-shaped structure, wherein the inner cylindrical member 55, the outer cylindrical member 56, the bottom plate 57, the connecting ring 58 and the outer ring 59 in one piece z.
  • B. can be designed as an injection molded part. Alternatively, these can also be multi-piece z. B.
  • first gap 60 belongs together with the space formed between the inner cylinder member 55 and the outer cylinder member 56 to a master cylinder-side pressure chamber 63.
  • the second gap 62 belongs together with an outer annular space 65, the is limited by the outer cylinder member 56 and the outer ring 59, to a slave cylinder side pressure chamber 64.
  • an inner annular space 66 is included.
  • the master cylinder-side pressure chamber 63 is provided with a geberzylinder- side hydraulic coupling, not shown in Fig. 4.
  • the slave cylinder-side pressure chamber 64 is provided with a non-illustrated in Fig. 4 slave cylinder hydraulic clutch. These can be configured similarly to the master cylinder-side coupling 19 in FIG. 3 and the slave cylinder-side hydraulic coupling 20 in FIG. 3 and serve, as shown in the previous embodiment, the insertion of the flow element 49 into the pressure line 7.
  • the flow element 49 occurs at the point of the flow element 15 in Fig. 1, different reference numerals for the embodiments of Figures 2 and 3 or 4 have been chosen here only easier distinguishability of the two embodiments.
  • the master cylinder-side pressure chamber 63 and the slave cylinder-side pressure chamber 64 are connected to each other via check valves.
  • a first check valve 67 opens when the pressure in the master cylinder side pressure chamber 63 is greater than that in the slave cylinder side pressure chamber 64
  • a second check valve 68 opens when the pressure in the slave cylinder side pressure chamber 64 is higher than in the master cylinder side pressure chamber 63.
  • the first check valve 67 thus allows hydraulic fluid to flow through when the pressure in the master cylinder-side pressure chamber 63 is higher than in the slave cylinder-side pressure chamber 64 and otherwise locks, the second check valve 68 operates correspondingly reversed.
  • the first check valve 67 is formed by a first tube sleeve 69, which surrounds the outer cylinder element 56 radially on the outside and thereby covers one or more first valve bore 70.
  • the second check valve 68 is formed by a second hose sleeve 71, which surrounds the inner cylinder element 55 radially outward and covers one or more second valve bores 72.
  • the first tube sleeve 69 is fixed by a securing ring 86 in the axial direction
  • the second tube sleeve 71 is fixed by a securing ring 87 in the axial direction
  • a circumferential annular groove 73 is radially outwardly mounted, in which a sealing ring 74 is arranged to seal the encoder cylinder-side pressure chamber 63 in front of the slave cylinder-side pressure chamber 64.
  • the seal may be, for example, an elastomer seal with base leakage and swelling ring or an O-ring, alternatively, there may be a pressed connection here, which simultaneously fulfills the sealing function.
  • the housing cover 52 includes an axially extending cylindrical portion 75, in which a channel 76 is introduced, which connects the slave cylinder-side pressure chamber 64 with a damping filter pressure chamber 77.
  • the damping filter pressure chamber 77 is closed to the outside by a diaphragm 78, the pressure on the slave cylinder side pressure chamber 64 to the outside, this is indicated by an arrow 79, can buckle against the force applied by the diaphragm spring force.
  • the diaphragm 78 comprises a diaphragm plate 80, which is substantially disc-shaped, and is supported on a housing-side ring 82 with an outer support ring 81, which is arranged on the outer circumference of the diaphragm plate 80 on the side facing away from the housing pot 51.
  • the housing-side ring 82 may be, for example, a snap ring, which is arranged in an annular groove.
  • the membrane 78 On the side facing the housing pot 51, and thus the side facing away from the outer support ring 81, the membrane 78 comprises a peripheral abutment lip 83 with which it is supported on the bottom 84 of the housing cover 52.
  • the housing cover 52 comprises a housing cover cylinder 85 which, together with a bottom 84, forms a cup-shaped region for receiving the membrane 78.
  • Both the housing pot 51, as well as the housing cover 52 and the flow divider 54 may be made as rotationally symmetrical parts.
  • the connection between the housing pot 51 and housing cover 52 may, for. B. be designed as a welded joint, but may also be a clip connection or a screw connection.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Strömungselement für ein hydraulisches System mit einem Geberzylinder und einem Nehmerzylinder sowie eine diese verbindende Druckleitung. Das Strömungselement umfasst ein Druckbegrenzungsventil und ein Dämpfungsfilter in einem gemeinsamen Gehäuse.

Description

Strömungselement für ein hydraulisches System
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Strömungselement für ein hydraulisches System sowie ein hydraulisches System.
Aus der DE 10106958 ist beispielsweise ein hydraulisches System, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bekannt, umfassend einen Nehmerzylinder, einen Geberzylinder, eine diese verbindende Druckmediumsleitung sowie ein in das hydraulische System integriertes, in Abhängigkeit von einem Druckmediumsdruck schaltendes Druckbegrenzungsventil mit zumindest zwei Anschlüssen zum Einlass und Auslass von Druckmedium und zumindest einem Ein- lass- und Auslass verbindenden Kanal, bei denen der Kanal mittels eines elastischen Körpers verschließbar ist. Ein derartiges Bauteil wird auch als Kribbelfilter bezeichnet.
Nachteilig an bekannten Dämpfungseinrichtungen wie der der DE 10106958 ist der eingeschränkte Dämpfungsbereich, tiefere Frequenzen werden relativ stark gedämpft, hohe Frequenzen werden in der Regel praktisch ungedämpft durchgelassen.
Zur Lösung dieses Problems ist es bekannt, zusätzlich zu dem so genannten Kribbelfilter eine Dämpferdose als Dämpfungsfilter in dem hydraulischen System anzuordnen. Die zusätzliche Dämpferdose bedeutet jedoch einen höheren Bauteilaufwand und damit höhere Kosten.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Strömungselement der eingangs genannten Art bereitzustellen, der einen geringeren Bauteilaufwand bezogen auf die Menge und Komplexität der einzelnen Bauteile und damit geringere Kosten verursacht. Des Weiteren soll der Montageaufwand innerhalb des hydraulischen Systems geringer sein.
Dieses Problem wird gelöst durch ein Strömungselement für ein hydraulisches System mit einem Geberzylinder und einem Nehmerzylinder sowie eine diese verbindende Druckleitung, dadurch gekennzeichnet, dass das Strömungselement ein Druckbegrenzungsventil und ein Dämpfungsfilter in einem gemeinsamen Gehäuse umfasst. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Dämpfungsfilter einen Druckspeicher umfasst. Das Dämpfungsfilter ist bevorzugt über eine Drossel mit der Druckleitung verbunden. Durch die Auslegung der Drossel kann die Dämpfung frequenzspezifisch angepasst werden. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Druckspeicher des Dämpfungsfilters eine Membran umfasst, die einen Dämpfungsfilterdruck- raum federelastisch gegen die Umgebung begrenzt. Das Druckbegrenzungsventil umfasst bevorzugt je ein Rückschlagventil für die beiden Strömungsrichtungen wobei die Rückschlagventile jeweils bei einem für die Strömungsrichtung spezifischen Öffnungsdruck öffnen.
Die Rückschlagventile umfassen vorzugsweise Schlauchmanschetten, die weiter vorzugsweise Teil einer Manschettenbaugruppe sind. Die Schlauchmanschetten können dadurch als ein Bauteil gefertigt und montiert werden, was Fertigung und Montage vereinfacht. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Manschettenbaugruppe mit einer Membranscheibe der Membran einstückig verbunden ist, was Fertigung und Montage weiter vereinfacht. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Dämpfungsfilterdruckraum über eine Nut in einem Einlegeteil, das den Dämpfungsfilterdruckraum von einem nehmerzylinderseitigen oder geberzylinderseitigen Druckraum trennt, mit dem nehmerzylinderseitigen oder geberzylinderseitigen Druckraum verbunden ist. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Membrane eine Federscheibe umfasst, die an der Außenseite der Membranscheibe angeordnet ist.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Strömungselement einen rotationssymmetrischen Strömungsteiler umfasst, der den nehmerzylinderseitigen Druckraum von dem geberzylinderseitigen Druckraum trennt. Der rotationssymmetrische Strömungsteiler ist in einem im Wesentlichen rotationssymmetrischen Gehäuse angeordnet. Der Strömungsteiler umfasst vorzugsweise ein inneres Zylinderelement und ein konzentrisch angeordnetes äußeres Zylinderelement. Diese Anordnung ermöglicht eine besonders Platz sparende Bauweise. Das innere Zylinderelement und das äußere Zylinderelement tragen vorzugsweise jeweils Schlauchmanschetten, die mit in die Zylinderelemente eingebrachten Bohrungen Rückschlagventile bilden. Der Dämpfungsfilterdruckraum ist vorzugsweise über einen Kanal mit dem geberzylinderseitigen oder nehmerzylinderseitigen Druckraum verbunden. Durch die Länge und den Durchmesser des Kanals kann die Dämpfung frequenzspezifisch variiert werden.
Das eingangs genannte Problem wird auch gelöst durch ein Hydraulisches System insbesondere für Kraftfahrzeuge umfassend einen Geberzylinder, einen Nehmerzylinder sowie eine diese verbindende Druckleitung, wobei in der Druckleitung ein erfindungsgemäßes Strömungselement angeordnet ist
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen erläutert. Dabei zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung eines hydraulischen Systems anhand eines Ausführungsbeispiels einer Kupplungsausrückvorrichtung;
Fig. 2 einen Schnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßes Strömungselementes;
Fig. 3 einen Schnitt gemäß A-A in Fig. 2;
Fig. 4 einen Schnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßes Strömungselementes.
Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine mögliche Ausgestaltung eines hydraulischen Systems 1 mit einem Druckbegrenzungsventil (Kribbelfilter) 2 sowie einem Dämpfungsfilter 6 anhand einer Kupplungsausrückvorrichtung 3 mit einem Geberzylinder 4 und einem Nehmerzylinder 5. Das Kupplungsausrücksystem 3 betätigt die Kupplung 8 hydraulisch durch Beaufschlagung des Geberzylinders 4 mittels eines Betätigungsgliedes 9, das ein Fußpedal, ein Aktor, beispielsweise ein elektrischer Aktor, oder dergleichen sein kann. Hierdurch wird mittels einer mechanischen Übertragung 10 Druck im Geberzylinder 4 aufgebaut, der über die Druckleitung 7 sowie über das darin angeordnete Druckbegrenzungsventil 2 und das Dämpfungsfilter 6 einen Druck im Nehmerzylinder 5 aufbaut. Der Nehmerzylinder 5 kann - wie in dem gezeigten Beispiel - konzentrisch um die Getriebeeingangswelle 11 angeordnet sein und sich axial an einem - nicht dargestellten - Getriebegehäuse abstützen und die nötige Ausrückkraft über ein Ausrücklager 14 an der Kupplung 8, beziehungsweise an deren Ausrückelementen wie eine Tellerfeder, aufbringen. Weitere Ausführungsbeispiele können einen Nehmerzylinder 5, der über eine Ausrückmechanik einen Ausrücker betätigt und außerhalb der Kupplungsglocke angeordnet ist, vorsehen, wobei dieser mittels eines in hydraulischer Verbindung mit dem Geberzylinder stehenden im Nehmerzylindergehäuse untergebrachten Kolbens die Ausrückmechanik axial beaufschlagt. Zum Aufbringen der Ausrückkraft ist der Nehmerzylinder 5 jeweils gehäusefest am Getriebegehäuse, das hier nicht näher dargestellt ist, oder an einem anderen gehäusefesten Bauteil angebracht. Die Getriebeeingangswelle 11 überträgt bei geschlossener Kupplung 8 das Drehmoment der Brennkraftmaschine 12 auf ein nicht näher dargestelltes Getriebe und anschließend auf die Antriebsräder eines Kraftfahrzeuges. Das Druckbegrenzungsventil 2 sowie das Dämpfungsfilter 6 sind zur Dämpfung von Schwingungen, die durch die Kurbelwelle 13 und die Kupplung 8 über den Nehmerzylinder 5 in das hydraulische System 1 eingebracht werden, in der Druckleitung 7 angeordnet. - A -
Das Druckbegrenzungsventil (Kribbelfilter) 2 wird von dem durch die Druckleitung 7 strömenden Hydraulikfluid durchströmt, der Dämpfungsfilter 6 stellt im Wesentlichen einen federelastischen Druckspeicher dar, so dass nur geringe Mengen Hydraulikfluid in den Druckspeicher hineinströmen bzw. hinausströmen und der Dämpfungsfilter 6 selbst nicht durchströmt wird.
Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Strömungselementes 15, bei dem das Druckbegrenzungsventil 2 und der Dämpfungsfilter 6 in einem Gehäuse 16 zusam- mengefasst sind. Das Strömungselement 15 umfasst einen geberzylinderseitigen Druckraum 17, der mit der Geberzylinderseite der Druckleitung 7 verbunden ist, sowie einen nehmerzy- linderseitigen Druckraum 18, der mit der Nehmerzylinderseite der Druckleitung 7 verbunden ist. Dazu umfasst das Gehäuse 16 eine geberzylinderseitige Hydraulikkupplung 19 sowie eine nehmerzylinderseitige Hydraulikkupplung 20. In dem Gehäuse 16 ist ein Strömungsteiler 21 angeordnet, der einen ersten Strömungskanal 22 und einen zweiten Strömungskanal 23 umfasst. Der erste Strömungskanal 22 ist unmittelbar mit dem nehmerzylinderseitigen Druckraum 18 verbunden und über ein erstes Rückschlagventil 24 mit einem Ringraum 25 verbunden, der mit dem geberzylinderseitigen Druckraum 17 verbunden ist. Das erste Rückschlagventil 24 wird gebildet durch Bohrungen 26, im vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich um zwei Bohrungen 26, die mit einer ersten Schlauchmanschette 27 zusammenwirken. Ist der Druck im nehmerzylinderseitigen Druckraum 18 höher als der Druck im geberzylinderseitigen Druckraum 17, so hebt sich die erste Schlauchmanschette 27 von den Bohrungen 26 ab, so dass Hydraulikfluid durch die Bohrungen 26 vom nehmerzylinderseitigen Druckraum 18 in den geberzylinderseitigen Druckraum 17 strömen kann.
Der zweite Strömungskanal 23 ist über eine Zulaufbohrung 28 direkt mit dem Ringraum 25 verbunden. Bohrungen 29, im vorliegenden Ausführungsbeispiel zwei Bohrungen 29, bilden mit einer zweiten Schlauchmanschette 30 ein zweites Rückschlagventil 31 , das in umgekehrter Richtung wie das erste Rückschlagventil 24 funktioniert, also bei einem im geberzylinderseitigen Druckraum 17 höheren Druck gegenüber dem nehmerzylinderseitigen Druckraum 18 Hydraulikfluid durchlässt und in umgekehrter Richtung sperrt. Die erste Schlauchmanschette 27 und die zweite Schlauchmanschette 30 sind zu einer Manschettenbaugruppe 32 zusam- mengefasst. Das Druckbegrenzungsventil 2 umfasst also je ein Rückschlagventil 24, 31 für die beiden Strömungsrichtungen. Die Rückschlagventile 24, 31 öffnen jeweils bei einem für die Strömungsrichtung spezifischen Öffnungsdruck. Das Strömungselement 15 umfasst des Weiteren das Dämpfungsfilter 6. Dieses umfasst im Wesentlichen eine Membrane 33, die im Wesentlichen aus einer Federscheibe 34 sowie einer Membranscheibe 35 besteht. Die Membranscheibe 35 umfasst einen äußeren ringförmigen Bereich 48, der durch die Federscheibe 34 in radialer Richtung gegen das Gehäuse 16 gedrückt wird und so zwischen Federscheibe 34 und Gehäuse 16 festgeklemmt wird. Die Membranscheibe 35 geht über einen zylindrischen Teil 36 sowie einen Anschlussteil 37 in die Manschettenbaugruppe 32 über und bildet mit dieser ein einstückig geformtes Bauteil. Zwischen der Membrane 33 und dem Gehäuse 16 befindet sich ein Membranendruckraum 38. Im Bereich des geberzylinderseitigen Druckraumes 17 ist der Membranendruckraum 38 zum geber- zylinderseitigen Druckraum 17 hin zu einem Dämpfungsfilterdruckraum 39 vergrößert. Der Dämpfungsfilterdruckraum 39 nimmt ein Einlegeteil 40 auf, das den geberzylinderseitigen Druckraum 17 von dem Membranendruckraum 38 trennt. Der geberzylinderseitige Druckraum 17 und der Membranendruckraum 38 sind jedoch über eine in das Einlegeteil 40 eingebrachte Einlegeteilnut 41 miteinander verbunden. Wird der geberzylinderseitige Druckraum 17 mit Druck beaufschlagt, so strömt durch die Einlegeteilnut 41 Hydraulikfluid in den Membrandruckraum 38 und beaufschlagt die Membrane 33 mit Druck. Die Membrane wird daraufhin in Richtung eines Pfeils 42 verformt, wobei im Wesentlichen der radial innere Bereich der Membrane gegen die Kraft der Federscheibe 34 verformt wird. Auf diese Weise vergrößert sich der Membranendruckraum 38 gegen Federkraft.
Der nehmerzylinderseitige Druckraum 18 wird umschlossen durch ein nehmerzylinderseitiges Anschlussstück 43, das einen scheibenförmigen Teil 44 aufweist. Das nehmerzylinderseitige Anschlussstück 43 drückt den Strömungsteiler 21 gegen das Gehäuse 16, wobei der erste Strömungskanal 22 und der zweite Strömungskanal 23 mit einer Dichtung 45 gegeneinander und gegen das Gehäuse abgedichtet werden. Der scheibenförmige Teil 44 wird von einem Sprengring 46 in dem Gehäuse 16 in axiaier Richtung festgelegt. Ein zylindrischer Vorsprung 47 des nehmerzylinderseitigen Anschlussstückes 43 drückt die Manschettenbaugruppe 32 auf die Strömungsteiler 21 und fixiert diesen dort.
Die Funktionen des Druckbegrenzungsventils 2 und des Dämpfungsfilters 6 sind in dem Strömungselement 15 vereint. Auf diese Weise sind beide Wirkungen in einer gemeinsamen Baugruppe und einem gemeinsamen Gehäuse zusammengeführt. Bezüglich schwingungs- dämpfender Eigenschaften hat sich herausgestellt, dass ein Druckbegrenzungsventil 2 im Wesentlichen niedrige Frequenzen dämpft, wohingegen ein Dämpfungsfilter 6 im Wesentlichen hohe Frequenzen dämpft. Hinzu kommt, dass die Einlegeteilnut 41 bei Durchströmung von Hydraulikfluid wie eine Drosselstelle wirkt, durch Länge und Strömungsquerschnitt der Einlegeteilnut 41 lässt sich diese Drosselwirkung variieren. Auf diese Art und Weise kann die Eigenfrequenz des Dämpfungsfilters 6 über den Querschnitt, gegebenenfalls auch durch die Länge der Einlegeteilnut 41, verändert werden. Die Dämpfungswirkung des Dämpfungsfilters 6, und insbesondere dessen Eigenfrequenz, kann daher durch Austausch oder Veränderung des Einlegeteils 40 an die jeweiligen Erfordernisse angepasst werden.
Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Strömungselements 49. Dieses Ausführungsbeispiel vereint ebenfalls die Funktionen eines Druckbegrenzungsventils 2 und eines Dämpfungsfilter 6 in einem gemeinsamen Gehäuse, welches hier mit dem Bezugszeichen 50 versehen ist. Das Gehäuse 50 umfasst einen Gehäusetopf 51 als erstes Gehäusebauteil und einen Gehäusedeckel 52 als zweites Gehäuseteil. Der Gehäusedeckel 52 nimmt wie nachfolgend erläutert die Bauelemente auf, die die Funktion des Dämpfungsfilters 6 übernehmen, zwischen Gehäusetopf 51 und Gehäusedeckel 52 sind wie nachfolgend dargestellt die Bauelemente aufgenommen, die die Funktion des Druckbegrenzungsventils 2 übernehmen. Der Gehäusetopf 51 und der Gehäusedeckel 52 schließen einen zylindrischen Ventilraum 53 ein. In dem zylindrischen Ventilraum 53 ist ein Strömungsteiler 54 angeordnet. Dieser umfasst ein inneres Zylinderelement 55 und ein äußeres Zylinderelement 56. Das innere Zylinderelement 55 ist an der dem Gehäusedeckel 52 abgewandten Seite mit einer Bodenscheibe 57 versehen, das innere Zylinderelement 55 und das äußere Zylinderelement 56 sind an der dem Gehäusedeckel 52 zugewandten Seite mit einem Verbindungsring 58 miteinander verbunden. Das äußere Zylindereiement 56 geht an der dem Gehäusedeckel 52 abgewandten Seite über in einen radial verlaufenden äußeren Ring 59. Im Schnitt gemäß der Darstellung in Fig. 4 hat der Strömungsteiler 54 somit einen mäanderförmigen Aufbau, wobei das innere Zylinderelement 55, das äußere Zylinderelement 56, die Bodenscheibe 57, der Verbindungsring 58 und der äußere Ring 59 einstückig z. B. als Spritzgussteil ausgeführt sein können. Alternativ können diese auch mehrstückig z. B. zusammengeschweißt, zusammengeklebt oder zusammengeschraubt sein. Zwischen dem Strömungsteiler 54 und den durch den Gehäusetopf 51 bzw. Gehäusedeckel 52 in axialer Richtung begrenzten Ventilraum 53 verbleibt jeweils ein ringförmiger bzw. scheibenförmiger Spalt, dies sind ein erster Spalt 60 zwischen Strömungsteiler 54 und einem Deckelboden 61 des Gehäusetopfes 51 sowie ein zweiter Spalt 62 zwischen dem Strömungsteiler 54 und dem Gehäusedeckel 52. Der erste Spalt 60 gehört zusammen mit dem zwischen dem inneren Zylinderelement 55 und dem äußeren Zylinderelement 56 gebildeten Raum zu einem geberzy- linderseitigen Druckraum 63. Der zweite Spalt 62 gehört zusammen mit einem äußeren Ringraum 65, der durch das äußere Zylinderelement 56 und den äußeren Ring 59 begrenzt wird, zu einem nehmerzylinderseitigen Druckraum 64. Zwischen dem inneren Zylinderelement 55 und dem äußeren Zylinderelement 56 wird ein innerer Ringraum 66 eingeschlossen. In dem zweiten Spalt 62 ist ein Distanzring 88 angeordnet, der eine radiale Durchströmung, beispielsweise durch radial angeordnete Nute, ermöglicht.
Der geberzylinderseitige Druckraum 63 ist mit einer in Fig. 4 nicht dargestellten geberzylinder- seitigen Hydraulikkupplung versehen. Der nehmerzylinderseitige Druckraum 64 ist mit einer in Fig. 4 nicht dargestellten nehmerzylinderseitigen Hydraulikkupplung versehen. Diese können ähnlich der geberzylinderseitigen Kupplung 19 in Fig. 3 und der nehmerzylinderseitigen Hydraulikkupplung 20 in Fig. 3 ausgestaltet sein und dienen, wie an dem vorherigen Ausführungsbeispiel dargestellt, dem Einfügen des Strömungselements 49 in die Druckleitung 7. Das Strömungselement 49 tritt dabei an die Stelle des Strömungselements 15 in Fig. 1, unterschiedliche Bezugszeichen für die Ausführungsbeispiele der Figuren 2 und 3 bzw. 4 wurden hier nur leichteren Unterscheidbarkeit der beiden Ausführungsbeispiele gewählt.
Der geberzylinderseitige Druckraum 63 und der nehmerzylinderseitige Druckraum 64 sind jeweils über Rückschlagventile miteinander verbunden. Ein erstes Rückschlagventil 67 öffnet, wenn der Druck in dem geberzylinderseitigen Druckraum 63 größer ist als der in dem nehmerzylinderseitigen Druckraum 64 ist, ein zweites Rückschlagventil 68 öffnet, wenn der Druck in dem nehmerzylinderseitigen Druckraum 64 höher ist als in dem geberzylinderseitigen Druckraum 63 ist. Das erste Rückschlagventil 67 lässt also Hydraulikfluid durchströmen, wenn der Druck in dem geberzylinderseitigen Druckraum 63 höher ist als in dem nehmerzylinderseitigen Druckraum 64 und sperrt ansonsten, das zweite Rückschlagventil 68 funktioniert entsprechend umgekehrt.
Das erste Rückschlagventil 67 wird gebildet durch eine erste Schlauchmanschette 69, die das äußere Zylinderelement 56 radial außen umschließt und dabei eine oder mehrere erste Ventilbohrung 70 abdeckt. Das zweite Rückschlagventil 68 wird gebildet durch eine zweite Schlauchmanschette 71 , die das innere Zylinderelement 55 radial außerhalb umgreift und eine oder mehrere zweite Ventilbohrungen 72 abdeckt. Die erste Schlauchmanschette 69 wird durch einen Sicherungsring 86 in axialer Richtung fixiert, die zweite Schlauchmanschette 71 wird durch einen Sicherungsring 87 in axialer Richtung fixiert
In dem Außenring 59 ist radial nach außen eine umlaufende Ringnut 73 angebracht, in der ein Dichtring 74 zur Abdichtung des geberzylinderseitigen Druckraumes 63 vor dem nehmerzylinderseitigen Druckraum 64 angeordnet ist. Die Dichtung kann beispielsweise eine Elastomerdichtung mit Grundleckage und Quellring oder ein O-Ring sein, alternativ kann hier auch eine gepresste Verbindung vorliegen, die gleichzeitig die Dichtfunktion erfüllt. Der Gehäusedeckel 52 umfasst einen sich axial erstreckenden zylindrischen Bereich 75, in den ein Kanal 76 eingebracht ist, der den nehmerzylinderseitige Druckraum 64 mit einem Dämpfungsfilterdruckraum 77 verbindet. Der Dämpfungsfilterdruckraum 77 ist nach außen hin abgeschlossen durch eine Membran 78, die sich bei Druckaufschlagung dem nehmerzylinder- seitigen Druckraum 64 nach außen, dies ist durch einen Pfeil 79 dargestellt, gegen die von der Membran aufgebrachte Federkraft wölben kann. Die Membran 78 umfasst einen Membranteller 80, der im Wesentlichen scheibenförmig ist, und sich mit einem äußeren Stützring 81 , der am Außenumfang des Membrantellers 80 an der dem Gehäusetopf 51 abgewandten Seite angeordnet ist, an einem gehäuseseitigen Ring 82 abstützt. Der gehäuseseitige Ring 82 kann beispielsweise ein Sprengring sein, der in einer Ringnut angeordnet ist. An der dem Gehäusetopf 51 zugewandten Seite, mithin der dem äußeren Stützring 81 abgewandten Seite, umfasst die Membran 78 eine umlaufende Anlagelippe 83, mit der sich diese an dem Boden 84 des Gehäusedeckels 52 abstützt. Der Gehäusedeckel 52 umfasst einen Gehäusedeckelzylinder 85, der zusammen mit einem Boden 84 einen topfförmigen Bereich zur Aufnahme der Membran 78 bildet.
Sowohl der Gehäusetopf 51, als auch der Gehäusedeckel 52 und der Strömungsteiler 54 können als rotationssymmetrische Teile hergestellt sein. Die Verbindung zwischen Gehäusetopf 51 und Gehäusedeckel 52 kann z. B. als Schweißverbindung ausgeführt sein, kann aber ebenso eine Clips-Verbindung oder eine Schraubverbindung sein.
Bezuqszeichenliste
Hydraulisches System
Druckbegrenzungsventil
Kupplungsausrückvorrichtung
Geberzylinder
Nehmerzylinder
Dämpfungsfilter
Druckleitung
Kupplung
Betätigungsglied mechanischen Übertragung
Getriebeeingangswelle
Brennkraftmaschine
Kurbelwelle
Ausrückmechanik
Ström u ngselement
Gehäuse
Geberzylinderseitiger Druckraum
Nehmerzylinderseitiger Druckraum
Geberzylinderseitige Hydraulikkupplung
Nehmerzylinderseitige Hydraulikkupplung
Strömungsteiler
Erster Strömungskanal
Zweiter Strömungskanal
Erstes Rückschlagventil
Ringraum
Bohrung
Erste Schlauchmanschette
Zulaufbohrung
Bohrung
Zweite Schlauchmanschette
Zweites Rückschlagventil
Manschettenbaugruppe
Membrane
Federscheibe
Membranscheibe
Zylindrischer Teil
Anschlussteil
Membranendruckraum
Dämpfungsfilterdruckraum
Einlegeteil
Einlegeteilnut
Pfeil
Nehmerzylinderseitiges Anschlussstück
Scheibenförmiger Teil
Dichtung
Sprengring
Zylindrischer Vorsprung äußerer ringförmiger Bereich der Membranscheibe
Strömungselement
Gehäuse
Gehäusetopf Gehäusedeckel
Ventilraum
Strömungsteiler
Inneres Zylinderelement
Äußeres Zylinderelement
Bodenscheibe
Verbindungsring
Äußerer Ring
Erster Spalt
Deckelboden
Zweiter Spalt
Geberzylinderseitiger Druckraum
Nehmerzylinderseitiger Druckraum
Äußerer Ringraum
Innerer Ringraum
Erstes Rückschlagventil
Zweites Rückschlagventil
Erste Schlauchmanschette
Erste Ventilbohrung
Zweite Schlauchmanschette
Zweite Ventilbohrung
Ringnut
Dichtring
Zylindrischer Bereich
Kanal
Dämpfungsfilterdruckraum
Membran
Pfeil
Membranteller
Äußerer Stützring
Gehäuseseitiger Ring
Dichtlippe
Boden
Gehäusedeckelzylinder
Sicherungsring
Sicherungsring
Distanzring

Claims

Patentansprüche
1. Strömungselement (15) für ein hydraulisches System (1) mit einem Geberzylinder (4) und einem Nehmerzylinder (5) sowie eine diese verbindende Druckleitung (7), dadurch gekennzeichnet, dass das Strömungselement (15) ein Druckbegrenzungsventil (2) und ein Dämpfungsfilter (6) in einem gemeinsamen Gehäuse (16) umfasst.
2. Strömungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungsfilter (6) einen Druckspeicher (33, 39, 77) umfasst.
3. Strömungselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungsfilter über eine Drossel (41 , 76) mit der Druckleitung (7) verbunden ist.
4. Strömungselement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckspeicher des Dämpfungsfilters (6) eine Membran (33) umfasst, die einen Dämpfungsfilterdruckraum (39, 77) federelastisch (34) gegen die Umgebung begrenzt.
5. Strömungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckbegrenzungsventil (2) je ein Rückschlagventil (24, 31, 67, 68) für die beiden Strömungsrichtungen umfasst und die Rückschlagventile (24, 31, 67, 68) jeweils bei einem für die Strömungsrichtung spezifischen Öffnungsdruck öffnen.
6. Strömungselement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückschlagventile (24, 31) Schlauchmanschetten (27, 30, 69, 71) umfassen.
7. Strömungselement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlauchmanschetten (27, 30) Teil einer Manschettenbaugruppe (32) sind.
8. Strömungselement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Manschettenbaugruppe (32) mit einer Membranscheibe (35) der Membran (33) einstückig verbunden ist.
9. Strömungselement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Dämpfungsfilterdruckraum (39) über eine Nut (41) in einem Einlegeteil (40), das den Dämpfungsfilterdruckraum (39) von einem nehmerzylinderseitigen oder geberzylinderseitigen Druckraum (18, 17) trennt, mit dem nehmerzylinderseitigen oder geberzylinderseitigen Druckraum (18, 17) verbunden ist.
10. Strömungselement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Membrane eine Federscheibe (34) umfasst, die an der Außenseite der Membranscheibe (35) angeordnet ist.
11. Strömungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieses einen rotationssymmetrischen Strömungsteiler (54) umfasst. der den nehmer- zylinderseitigen Druckraum (64) von dem geberzylinderseitigen Druckraum (63) trennt.
12. Strömungselement nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungsteiler (54) ein inneres Zylinderelement (55) und ein konzentrisch angeordnetes äußeres Zylinderelement (56) umfasst.
13. Strömungselement nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Zylinderelement (55) und das äußere Zylinderelement (56) jeweils Schlauchmanschetten tragen, die mit in die Zylinderelemente (55, 56) eingebrachten Bohrungen (70, 72) Rückschlagventile (67, 68) bilden.
14. Strömungselement nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Dämpfungsfilterdruckraum (77) über einen Kanal (76) mit dem geberzylinderseitigen oder nehmerzylinderseitigen Druckraum (63, 64) verbunden ist.
15. Hydraulisches System (1) insbesondere für Kraftfahrzeuge umfassend einen Geberzylinder (4), einen Nehmerzylinder (5) sowie eine diese verbindende Druckleitung (7), dadurch gekennzeichnet, dass in der Druckleitung (7) ein Strömungselement (15) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 angeordnet ist.
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