WO2012000479A1 - Hydraulisches element - Google Patents

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WO2012000479A1
WO2012000479A1 PCT/DE2011/001268 DE2011001268W WO2012000479A1 WO 2012000479 A1 WO2012000479 A1 WO 2012000479A1 DE 2011001268 W DE2011001268 W DE 2011001268W WO 2012000479 A1 WO2012000479 A1 WO 2012000479A1
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WO
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hydraulic
valve body
slave cylinder
sealing element
pressure
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PCT/DE2011/001268
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French (fr)
Inventor
Jan Grabenstätter
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Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
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Publication date
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Ceased legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D48/00—External control of clutches
    • F16D48/02—Control by fluid pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B21/00—Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
    • F15B21/008—Reduction of noise or vibration
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D48/00—External control of clutches
    • F16D48/02—Control by fluid pressure
    • F16D2048/0215—Control by fluid pressure for damping of pulsations within the fluid system

Definitions

  • the present invention relates to a hydraulic element, in particular for arrangement in a pressure line between a master cylinder and a slave cylinder of a hydraulic clutch actuation with the features of the preamble of claim 1.
  • WO 2009/036729 A1 discloses a hydraulic element, in particular for arrangement in a pressure line between a master cylinder and a slave cylinder of a hydraulic clutch actuator, with a housing which has a master cylinder-side hydraulic connection and a slave cylinder-side hydraulic connection and which receives a valve arrangement with a valve body , known.
  • This hydraulic element is in particular a Kribbelfliter or a Ventilkribbelfilter and serves to pressure oscillations, which are transmitted from an internal combustion engine, in particular from the crankshaft, via components of the vehicle clutch to the slave cylinder and lead to vibrations in the hydraulic system to damp.
  • the hydraulic element on two valve body in particular a valve cup and a tubular region encompassing this, which are mounted in a floating manner in the housing and can be moved relative to each other against the force of a spring.
  • the gap There is a functional gap between the valve cup and the tubular area. So that the pressure oscillations can not migrate over this gap to the master cylinder, the gap must be sufficiently small. Therefore, the manufacturing tolerances in this area must be made very small.
  • the object is achieved according to the invention with a hydraulic element having the features of claim 1.
  • Preferred embodiments of the invention are specified in the subclaims.
  • the hydraulic element according to the invention in particular for arrangement in a pressure line between a master cylinder and a slave cylinder of a hydraulic clutch actuation comprises a housing having a master cylinder side hydraulic port and a slave cylinder side hydraulic port and which receives a valve assembly with a valve body, wherein the valve body has a bendable sealing element , By the bending of which an opening arranged in the valve body for the passage of hydraulic fluid is pressure-dependent Apparent or closable.
  • the hydraulic element is in particular a Kribbelfilter, which is arranged in a hydraulic clutch system. Due to the fact that the valve body has a bendable sealing element, through the bend of which an opening arranged in the valve body can be opened or closed in a pressure-dependent manner, the hydraulic element can unfold its effect with a particularly simple construction. Depending on the arrangement, the sealing element can release the opening in the valve body, for example by means of a master cylinder-side overpressure, but close it again in the event of a slave-cylinder-side overpressure. An elaborate and highly accurate construction of valve body and / or sealing element can be avoided, the hydraulic element can be made very compact and inexpensive.
  • the sealing element can develop the action of a check valve.
  • the sealing element takes over the action of a check valve from the slave cylinder side of the housing towards the encoder cylinder side of the housing.
  • An overpressure causes here that the sealing element securely closes the opening.
  • a fluid can flow through the opening in a reverse direction, ie from the encoder cylinder side side to the slave cylinder side of the housing by the sealing element is bent by a pressure exerted by the fluid pressure to the slave cylinder side side and thus releases the opening.
  • the sealing element is sufficiently flexible to be bent by the opening in order to release it, for example, in the case of a master cylinder-side overpressure and to allow the fluid to flow through.
  • the sealing element should have sufficient stability in order not to be bent into the opening at a slave-cylinder-side overpressure, but to close the opening.
  • the hydraulic element is so inexpensive, robust and can be produced in compact dimensions.
  • the hydraulic element for example, when engaging at higher flow rates significantly lower pressure drops than comparable known from the prior art hydraulic elements.
  • the sealing element, the opening is arranged on the slave cylinder side covering.
  • Sealing element formed as a valve body at least partially encompassing hose, wherein the hose is made in particular of an elastic material.
  • the sealing element such as the hose
  • the sealing element on the valve body is positively fixed, in particular by the overlapping of a bead of the valve body, fixed. As a result, a particularly secure hold of the sealing element on the valve body is possible.
  • a channel is provided in the valve body, which connects the slave cylinder side of the opening with its encoder cylinder side side. It is particularly advantageous if the channel is pressure-dependently closed by the sealing element. In this way, the flexible sealing element can seal all areas relevant to the function of the hydraulic element. Furthermore, it is possible that the sealing element opens in its function as a check valve, for example via a spring channel, so that the pressure drop after opening the valve with increasing flow rate remains almost constant.
  • the channel has a width varying in the axial direction. In particular, the width of the channel at low Abhub the valve body is small and increases only continuously towards larger Abh Claus. This ensures that the stability of the opening process is increased by the valve body.
  • the valve body adjacent to the opening has a groove for forming a leakage between the master cylinder side and slave cylinder side.
  • the groove thus ensures a desired small leakage between the side of the donor and the slave cylinder.
  • the groove has only a small cross-section.
  • the invention further relates to a hydraulic power transmission system, in particular a hydraulic clutch actuator for a motor vehicle, comprising a master cylinder which is hydraulically connected via a hydraulic pressure line to a slave cylinder 4, wherein in the pressure line, an inventive hydraulic element is arranged.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a hydraulic system for actuating a
  • Fig. 2 shows an embodiment of a hydraulic element according to the prior
  • Fig. 3 shows an embodiment of the hydraulic element of Fig. 1 in longitudinal section.
  • Fig. 1 shows as an example of a hydraulic power transmission system, a hydraulic clutch actuator 1 for a motor vehicle.
  • the hydraulic clutch actuation 1 um- summarizes in a conventional manner a master cylinder 2, which is hydraulically connected via a hydraulic pressure line 3 with a slave cylinder 4.
  • the slave cylinder 4 may for example be designed as lever cylinder-shaped slave cylinder, as so-called Gottitzer, wherein in an annular cylinder housing an annular slave cylinder piston 5 is mounted.
  • the annular cylinder housing 4 and the annular Nehmerzy- linderkolben 5 include a turn annular pressure chamber 16 a.
  • a plate spring 7 is actuated via a release bearing 6 in a conventional manner.
  • the plate spring 7 is used to actuate a vehicle clutch 17. This includes a pressure plate 8, a counter-pressure plate 9 and a clutch disc 10.
  • the plate spring 7 is biased so that it presses a pressure plate 8 in the biasing direction 8 on a counter-pressure plate 9 while a clutch disc 0, the rotatably connected to a transmission input shaft is clamped between pressure plate 8 and counter pressure plate 9.
  • the pressure plate 8 and the counter-pressure plate 9 are rotatably connected to a crankshaft of an internal combustion engine, not shown here.
  • the master cylinder 2 comprises a master cylinder piston 11, which is actuated by means of a clutch pedal 12 via a push rod 13.
  • a housing of the master cylinder 2 and the transmitter cylinder pistons 11 arranged movably therein enclose a pressure chamber 15.
  • a follow-up container 14 is in a pressureless system, while the master cylinder piston 1 is its most pulled out of the master cylinder 2 position, hydraulically connected to the pressure chamber 15.
  • a hydraulic element 18 is arranged in the pressure line 3.
  • the hydraulic element 18 is preferably a damping filter or a so-called Kribbelfilter, so a differential pressure valve, with which in particular low-frequency vibrations attenuate without additional travel losses, whereby unpleasant pedal vibrations are prevented.
  • the hydraulic clutch actuation according to FIG. 1 is known per se. Instead of one
  • the hydraulic element according to the invention can be used in a clutch arrangement for a dual-clutch transmission.
  • the hydraulic element according to the invention can be used in any hydraulic system, such as in a brake system.
  • FIG. 2 shows an exemplary hydraulic element 18 according to the prior art, which is preferably arranged in a hydraulic clutch actuator 1 according to FIG.
  • a hydraulic element 18 acting as Kribbelfilter comprises a substantially rotationally symmetrical housing 19 which on one side a hydraulic connector 20 for connection of the hydraulic element 18 with a hydraulic sleeve 23 of the pressure line 3 according to FIG.
  • the plug 20 forms a slave cylinder side hydraulic connection.
  • a socket assembly 21 is received as a coupling assembly with a socket 22 for a plug-in connection in the housing 19.
  • the sleeve 22 forms a master cylinder side hydraulic connection.
  • a valve assembly 23 is arranged in the housing 19, a valve assembly 23 is arranged.
  • the valve assembly 23 includes a valve cup 24 in which a tubular portion 25 is disposed.
  • the valve cup 24 as well as the tubular portion 25 is cantilevered in the housing 19 and against the force of a spring 26 relative to each other displaceable.
  • An improved compared to the prior art Kribbelfilter 18, which is inexpensive and compact in construction and has an improved functionality, is shown in Figure 3, wherein corresponding components are provided with the same reference numerals.
  • Essentially rotationally symmetrical housing 19 which on one side a hydraulic connector 20 for connecting the hydraulic Elennents 18 with a hydraulic sleeve 22 of the pressure line 3 according to FIG. 1 comprises.
  • the plug 20 forms a slave cylinder side hydraulic connection.
  • a socket assembly 21 is received as a coupling assembly with a socket 22 for a plug-in connection in the housing 19.
  • the sleeve 22 forms a master cylinder side hydraulic connection.
  • the plug 20 may include, for example, an O-ring 27, which is arranged in a groove 28 surrounding the plug 20.
  • plug 20 and socket 22 may also be interchanged with each other or both terminals may be formed as a plug 20 or socket 22, respectively.
  • the plug 20 and the socket 22 of the socket assembly 21 may belong to a similar hydraulic connector.
  • the plug 20 of a hydraulic element 8 could be connected to the bush 22 of another hydraulic element 18. But it can also be provided different types of hydraulic connectors.
  • valve assembly 29 In the housing 19, a valve assembly 29 is arranged.
  • the valve arrangement 29 comprises an axially displaceable in the housing 19 valve body 30.
  • the valve body 30 is arranged secured against rotation to the housing 19.
  • On the master cylinder side of the valve body 30 is biased by a spring 26, wherein the spring 26 is supported on a preferably pressed in the housing 19 Einpresskonus 31.
  • the valve body 30 At its slave cylinder end, the valve body 30 comprises a bendable sealing element 32nd
  • the sealing element 32 is arranged in such a way that, as a result of the bending of the latter, an opening 33 arranged in the valve body 30 is obviously or can be closed in a pressure-dependent manner. This can be realized in various ways. Particularly advantageous covers the sealing element 32 arranged in the valve body 30 opening 33 slave cylinder side. The important tet that an opening 33 disposed in the valve body 30, which releases an internal fluidic connection between the plug 20 and the socket assembly 21, is covered by the flexible sealing element 32 and thus closed.
  • the flexible sealing element 32 is bendable such that it is at a encoder cylinder side overpressure, when a certain pressure threshold on the side of the master cylinder 2 is overcome, bends in the slave cylinder side direction or is pressed by the opening 33 and so the opening 33 releases. Now, fluid can flow from the master cylinder 2 to the slave cylinder 4.
  • the sealing element 32 is pressed against the valve body 30 and thus seals the opening 33.
  • the sealing element 32 has the function of a check valve.
  • the bendable, or flexible sealing element 32 for example, as an elastic hose, be formed, which surrounds the valve body 30 at least partially, in particular on the slave cylinder end, or pushed onto this and fixed here.
  • a fixing can be realized in various ways. Particularly advantageous here can be a cohesive fixing, such as by gluing or welding, or a positive fixing, such as by the provision of a arranged on the valve body 30 bead 38, which surrounds the sealing element 32, or a combination thereof can be realized.
  • At least one channel 35 is provided in the valve body 30, which connects the slave cylinder side side of the opening 33 with its encoder cylinder side side.
  • the channel 35 may equally be sealed by the flexible sealing element 32.
  • the valve body 30 in the housing 19 is axially displaceable and in particular biased by the spring 26.
  • the sealing element 32 is thus pressed by the spring 26 via the lying in the housing 19 valve body 30 to a sealing seat 34 of the housing 19. In this case, the sealing element 32 rests on its outer edge, so that the effective area in the closed and open state is almost the same. Unstable conditions due to surface jumps are thus prevented.
  • valve body 30 lifts with sealing element 32 from the sealing seat 34 and fluid can through the housing 19 located in the channel 35 and the valve body 30 located opening 33 to the master cylinder 2 flow.
  • the sealing member 32 is formed of an elastic material such as a hose
  • the valve body 30 beats damped on the sealing seat 34.
  • the Kribbelfilter 18 works very gently.
  • the noise is significantly reduced.
  • the width of the channel 35 in the circumferential direction may have a varying width. In the region of the sealing seat 34, only a small cross section is released. The more the valve body 30 is pressed on, the wider the channel 35. In particular in combination with a small spring rate of the spring 26, it can be achieved in this way that the pressure drop remains constant as a function of the volume flow.
  • a groove 37 in particular with a small cross-section, for a small leakage between the side of the master cylinder 2 and the slave cylinder. 4 provides.
  • a groove 37 is also advantageous because during the initial filling on the assembly line by means of vacuum, the air must be sucked over the Kribbelfilter 18 from the slave side to the donor side. With a vacuum pressure filling, the slave cylinder 4 can thus be evacuated via this groove 37.

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Abstract

Die Erfindungsmeldung betrifft ein hydraulisches Element (18), insbesondere zur Anordnung in einer Druckleitung (3) zwischen einem Geberzylinder (2) und einem Nehmerzylinder einer hydraulischen Kupplungsbetätigung (1), umfassend ein Gehäuse (19), das einen geberzylinderseitigen Hydraulikanschluss und einen nehmerzylinderseitigen Hydraulikanschluss aufweist und das eine Ventilanordnung (29) mit einem Ventilkörper aufnimmt. Erfindungsgemäß weist der Ventilkörper ein biegbares Dichtelement (32) auf, durch dessen Biegung eine im Ventilkörper angeordnete Öffnung (33) druckabhängig offenbar beziehungsweise verschließbar ist. Dadurch ist das hydraulische Element kostengünstig und in kompakter Bauweise herstellbar ist weist eine verbesserte Funktionalität auf.

Description

Hydraulisches Element
Die vorliegende Erfindung betrifft ein hydraulisches Element, insbesondere zur Anordnung in einer Druckleitung zwischen einem Geberzylinder und einem Nehmerzylinder einer hydraulischen Kupplungsbetätigung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Aus WO 2009/036729 A1 ist ein hydraulisches Element, insbesondere zur Anordnung in einer Druckleitung zwischen einem Geberzylinder und einem Nehmerzylinder einer hydraulischen Kupplungsbetätigung, mit einem Gehäuse, das einen geberzylinderseitigen Hydraulikan- schluss und einen nehmerzylinderseitigen Hydraulikanschluss aufweist und das eine Ventilanordnung mit einem Ventilkörper aufnimmt, bekannt. Dieses hydraulische Element ist insbesondere ein Kribbelfliter beziehungsweise ein Ventilkribbelfilter und dient dazu, Druckschwingungen, die von einem Verbrennungsmotor, insbesondere von dessen Kurbelwelle, über Bauteile der Fahrzeugkupplung auf den Nehmerzylinder übertragen werden und in dem hydraulischen System zu Schwingungen führen, zu dämpfen. Hierzu weist das hydraulische Element zwei Ventilkörper, insbesondere einen Ventilbecher und einen diesen umgreifenden röhrenförmigen Bereich auf, die fliegend in dem Gehäuse gelagert sind und gegen die Kraft einer Feder relativ zueinander verschoben werden können. Zwischen dem Ventilbecher und dem röhrenförmigen Bereich gibt es dabei funktionsmäßig einen Spalt. Damit die Druckschwingungen nicht über diesen Spalt zum Geberzylinder wandern können, muss der Spalt hinreichend klein sein. Daher müssen die Fertigungstoleranzen in diesem Bereich sehr klein gestaltet werden.
Es besteht ein ständiges Bedürfnis, dass ein derartiges hydraulisches Element bei einer verbesserten Funktionalität kostengünstig und in kompakter Bauweise herstellbar ist.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein hydraulisches Element zu schaffen, das kostengünstig und in kompakter Bauweise herstellbar ist und eine verbesserte Funktionalität aufweist.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit einem hydraulischen Element mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Das erfindungsgemäße hydraulische Element, insbesondere zur Anordnung in einer Druckleitung zwischen einem Geberzylinder und einem Nehmerzylinder einer hydraulischen Kupplungsbetätigung, umfasst ein Gehäuse, das einen geberzylinderseitigen Hydraulikanschluss und einen nehmerzylinderseitigen Hydraulikanschluss aufweist und das eine Ventilanordnung mit einem Ventilkörper aufnimmt, wobei der Ventilkörper ein biegbares Dichtelement aufweist, durch dessen Biegung eine im Ventilkörper angeordnete Öffnung zum Durchströmen von Hydraulikfluid druckabhängig Offenbar oder verschließbar ist.
Das hydraulische Element ist insbesondere ein Kribbelfilter, der in einem hydraulischen Kupplungssystem angeordnet ist. Dadurch, dass der Ventilkörper ein biegbares Dichtelement aufweist, durch dessen Biegung eine im Ventilkörper angeordnete Öffnung druckabhängig öf- fenbar beziehungsweise verschließbar ist, kann das hydraulische Element seine Wirkung bei besonders einfachem Aufbau sicher entfalten. Das Dichtelement kann je nach Anordnung beispielsweise durch einen geberzylinderseitigen Überdruck die Öffnung in dem Ventilkörper freigeben, diese jedoch bei einem nehmerzylinderseitigen Überdruck wieder verschließen. Ein aufwändiger und hochgenauer Aufbau von Ventilkörper und/oder Dichtelement kann so vermieden werden, Das hydraulische Element kann so besonders kompakt und kostengünstig hergestellt werden.
Darüber hinaus kann das Dichtelement die Wirkung eines Rückschlagventils entfalten.
Insbesondere übernimmt das Dichtelement die Wirkung eines Rückschlagventils von der nehmerzylinderseitigen Seite des Gehäuses hin zur geberzylinderseitigen Seite des Gehäuses. Ein Überdruck bewirkt hier, dass das Dichtelement die Öffnung sicher verschließt. Im Gegensatz dazu kann ein Fluid in einer umgekehrten Richtung, also von der geberzylinderseitigen Seite hin zur nehmerzylinderseitigen Seite des Gehäuses die Öffnung durchströmen, indem das Dichtelement durch einen von dem Fluid ausgeübten Überdruck hin zur nehmerzylinderseitigen Seite gebogen wird und so die Öffnung freigibt.
Es ist daher zweckmäßig, dass das Dichtelement ausreichend flexibel ist, um von der Öffnung gebogen zu werden, um diese beispielsweise bei einem geberzylinderseitigen Überdruck freizugeben und ein Durchfließen des Fluids zu ermöglichen. Gleichzeitig sollte das Dichtelement jedoch eine ausreichende Stabilität aufweisen, um bei einem nehmerzylinderseitigen Überdruck nicht in die Öffnung gebogen zu werden, sondern die Öffnung zu verschließen. Das hydraulische Element ist so kostengünstig, robust und in kompakten Ausmaßen herstellbar. Darüber hinaus weist das hydraulische Element beispielsweise beim Einkuppeln bei höheren Volumenströmen deutlich geringere Druckabfälle auf als vergleichbare, aus dem Stand der Technik bekannte hydraulische Elemente.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Dichtelement die Öffnung nehmerzylinderseitig abdeckend angeordnet. Dies ist eine Ausgestaltung, mit der bei einfachem Aufbau die oben erwähnte Wirkung erzielbar ist, also die eines Rückschlagventils, welches ein Fluid nur vom Geberzylinder zum Nehmerzylinder fließen lässt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das flexible
Dichtelement als ein den Ventilkörper zumindest bereichsweise umgreifender Schlauch ausgebildet, wobei der Schlauch insbesondere aus einem elastischen Material hergestellt ist. Dadurch ist die Herstellung des hydraulischen Elements besonders einfach und kostengünstig realisierbar. Die Abdichtung mit einem Elastomer beziehungsweise elastischen Material macht die Dichtflächen ferner robust gegen Schmutz und Beschädigungen und gleicht gleichermaßen Toleranzschwankungen der Bauteile aus. Darüber hinaus arbeiten derartige hydraulische Elemente besonders geräuscharm.
Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn das Dichtelement, wie etwa der Schlauch, auf dem Ventilkörper stoffschlüssig, insbesondere durch Verkleben, fixiert ist. Zusätzlich oder alternativ zu einem stoffschlüssigen fixieren kann vorgesehen sein, dass das Dichtelement auf dem Ventilkörper formschlüssig, insbesondere durch das Übergreifen eines Wulstes des Ventilkörpers, fixiert ist. Dadurch ist ein besonders sicherer Halt des Dichtelements auf dem Ventilkörper möglich.
Es ist weiterhin vorteilhaft, dass im Ventilkörper ein Kanal vorgesehen ist, der die nehmerzy- linderseitige Seite der Öffnung mit ihrer geberzylinderseitigen Seite verbindet. Dabei ist es insbesondere vorteilhaft, wenn der Kanal druckabhängig von dem Dichtelement verschließbar ist. Auf diese Weise kann das flexible Dichtelement alle für die Funktion des hydraulischen E- lements relevanten Bereiche abdichten. Ferner ist es so möglich, dass das Dichtelement in seiner Funktion als Rückschlagventil beispielsweise über eine Feder den Kanal öffnet, so dass der Druckabfall nach öffnen des Ventils mit zunehmendem Volumenstrom nahezu konstant bleibt. ln dieser Ausführungsform ist es besonders bevorzugt, dass der Kanal eine sich in axialer Richtung verändernde Breite aufweist. Insbesondere ist die Breite des Kanals bei kleinem Abhub des Ventilkörpers gering und vergrößert sich erst kontinuierliche hin zu größeren Abhüben. Dadurch wird erreicht, dass die Stabilität des Öffnungsvorgangs vom Ventilkörper vergrößert wird.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Ventilkörper benachbart zu der Öffnung eine Nut zum Ausbilden einer Leckage zwischen Geberzylinderseite und Nehmerzylinderseite aufweist. Dadurch kann erreicht werden, dass sich bei unbetä- tigtem System der Druck auf der Seite des Nehmerzylinders vollständig abbaut. Die Nut sorgt somit für eine gewollte kleine Leckage zwischen der Seite des Geber- und des Nehmerzylinders. Vorzugsweise weist die Nut nur einen geringen Querschnitt auf. Bei der Erstbefüllung am Montageband mittels Vakuum muss die Luft ferner über den Kribbelfilter von der Nehmer- seite zur Geberseite gesaugt werden, wozu die Nut ebenfalls hilfreich ist.
Die Erfindung betrifft ferner ein hydraulisches Kraftübertragungssystem, insbesondere eine hydraulische Kupplungsbetätigung für ein Kraftfahrzeug, umfassend einen Geberzylinder, der über eine hydraulische Druckleitung mit einem Nehmerzylinder 4 hydraulisch verbunden ist, wobei in der Druckleitung ein erfindungsgemäßes hydraulisches Element angeordnet ist.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beiliegenden
Zeichnungen erläutert.
Dabei zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines hydraulischen Systems zur Betätigung einer
Fahrzeugkupplung mit einem erfindungsgemäßen hydraulischen Element;
Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel eines hydraulischen Elements gemäß dem Stand der
Technik im Längsschnitt;
Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel des hydraulischen Elements aus Fig. 1 im Längsschnitt.
Fig. 1 zeigt als Beispiel für ein hydraulisches Kraftübertragungssystem eine hydraulische Kupplungsbetätigung 1 für ein Kraftfahrzeug. Die hydraulische Kupplungsbetätigung 1 um- fasst in an sich bekannter Weise einen Geberzylinder 2, der über eine hydraulische Druckleitung 3 mit einem Nehmerzylinder 4 hydraulisch verbunden ist. Der Nehmerzylinder 4 kann beispielsweise als hebelzylinderförmiger Nehmerzylinder, als so genannter Zentralausrücker, ausgebildet sein, wobei in einem ringförmigen Zylindergehäuse ein ringförmiger Nehmerzylin- derkolben 5 gelagert ist. Das ringförmige Zylindergehäuse 4 und der ringförmige Nehmerzy- linderkolben 5 schließen einen wiederum ringförmigen Druckraum 16 ein. Bei einer Betätigung des Nehmerzylinderkolbens 5 wird über ein Ausrücklager 6 in an sich bekannter Weise eine Tellerfeder 7 betätigt. Die Tellerfeder 7 dient der Betätigung einer Fahrzeugkupplung 17. Diese umfasst eine Druckplatte 8, eine Gegendruckplatte 9 und eine Kupplungsscheibe 10. Die Tellerfeder 7 ist so vorgespannt, dass diese in Vorspannrichtung eine Druckplatte 8 auf eine Gegendruckplatte 9 drückt und dabei eine Kupplungsscheibe 0, die drehfest mit einer Getriebeeingangswelle verbunden ist, zwischen Druckplatte 8 und Gegendruckplatte 9 einklemmt. Die Druckplatte 8 und die Gegendruckplatte 9 sind dazu drehfest mit einer Kurbelwelle einer hier nicht dargestellten Brennkraftmaschine verbunden. Bei einer Druckbeaufschlagung des Nehmerzylinders 4 wird somit über den Nehmerzylinderkolben 5 und das Ausrücklager 6 die Tellerfeder 7 so bewegt, dass diese entgegen ihrer Vorspannrichtung den Anpressdruck der Druckplatte 8 in Richtung der Druckplatte 9 verringert und so die reibschlüssige Verbindung zwischen Kupplungsscheibe 10 und Druckplatte 8 bzw. Gegendruckplatte 9 löst. Der Geberzylinder 2 umfasst einen Geberzylinderkolben 11 , der mittels eines Kupplungspedals 12 über eine Druckstange 13 betätigt wird. Ein Gehäuse des Geberzylinders 2 sowie der darin beweglich angeordnete Geberzylinderkolben 11 schließen einen Druckraum 15 ein. Ein Nachlaufbehälter 14 ist bei drucklosem System, dabei ist der Geberzylinderkolben 1 ist seiner am Weitesten aus dem Geberzylinder 2 herausgezogenen Stellung, hydraulisch mit dem Druckraum 15 verbunden.
Bei einer wie in Fig. 1 dargestellten hydraulischen Kupplungsbetätigung 1 werden
Schwingungen von dem nicht dargestellten Verbrennungsmotor, insbesondere dessen Kurbelwelle, über Bauteile der Fahrzeugkupplung 17 auf den Nehmerzylinder 4 übertragen. Diese Schwingungen erzeugen in dem Druckraum des Nehmerzylinders 4 und damit in dem gesamten hydraulischen System umfassend die Druckleitung 3 und den Geberzylinder 2 Druckschwingungen, die sich auch als Schwingungen an dem Kupplungspedal 12 bemerkbar machen. Zur Dämpfung dieser Druckschwingungen (Druckpulsationen) ist in der Druckleitung 3 ein hydraulisches Element 18 angeordnet. Das hydraulische Element 18 ist dabei vorzugsweise ein Dämpfungsfilter beziehungsweise ein sogenannter Kribbelfilter, also ein Differenzdruckventil, mit dem sich insbesondere niederfrequente Schwingungen ohne zusätzliche Wegverluste dämpfen, wodurch unangenehme Pedalvibrationen unterbunden werden. Die hydraulische Kupplungsbetätigung gemäß Fig. 1 ist an sich bekannt. Statt eines
Zentralausrückers als Nehmerzylinder 4 können hier auch andere hydraulische Ausrücker verwendet werden, beispielsweise ein semihydraulischer Nehmerzylinder. Ebenso kann statt einer Betätigung des Geberzylinders 2 mit einem Kupplungspedal 12 ein elektrischer Aktor oder dergleichen vorgesehen sein. Die Kupplung kann auch statt wie hier durch Kraftbeaufschlagung der Tellerfeder geöffnet zu werden durch Kraftbeaufschlagung geschlossen werden (aktiv zugedrückte Kupplung). Die Ausgestaltung des Geberzylinders sowie die des Nehmerzylinders und ebenso der Kupplung kann also beliebig sein, das zuvor dargestellte Ausführungsbeispiel ist hier nur eine von vielen Möglichkeiten.
So kann die gezeigte Kupplungsbetätigung und dementsprechend das erfindungsgemäße hydraulische Element bei einer Kupplungsanordnung für ein Doppelkupplungsgetriebe Verwendung finden. Darüber hinaus kann das erfindungsgemäße hydraulische Element in jeglichem hydraulischen System Verwendung finden, wie etwa auch in einem Bremssystem.
Fig. 2 zeigt ein beispielhaftes hydraulisches Element 18 gemäß dem Stand der Technik, das vorzugsweise in einer hydraulischen Kupplungsbetätigung 1 gemäß Figur 1 angeordnet ist. Ein derartiges als Kribbelfilter fungierendes hydraulisches Element 18 umfasst ein im Wesentlichen rotationssymmetrisches Gehäuse 19, das auf einer Seite einen hydraulischen Stecker 20 zur Verbindung des hydraulischen Elements 18 mit einer hydraulischen Buchse 23 der Druckleitung 3 gemäß Fig. 1 umfasst. Der Stecker 20 bildet einen nehmerzylinderseitigen Hydraulikanschluss. Auf der dem Stecker 20 gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 19 ist eine Buchsenbaugruppe 21 als Kupplungsbaugruppe mit einer Buchse 22 für eine Steckverbindung in dem Gehäuse 19 aufgenommen. Die Buchse 22 bildet einen geberzylinderseitigen Hydraulikanschluss. In dem Gehäuse 19 ist eine Ventilanordnung 23 angeordnet. Die Ventilanordnung 23 umfasst einen Ventilbecher 24, in dem ein röhrenförmiger Bereich 25 angeordnet ist. Der Ventilbecher 24 wie auch der röhrenförmige Bereich 25 ist fliegend in dem Gehäuse 19 gelagert und gegen die Kraft einer Feder 26 relativ zueinander verschiebbar. Funktionsbedingt befindet sich somit zwischen dem Ventilbecher 24 und dem röhrenförmigen Bereich 25 ein Spalt. Damit Druckschwingungen nicht über diesen Spalt zum Geberzylinder 2 wandern können, muss der Spalt hinreichend klein sein, was eine sehr genaue und nahezu toleranzfreie Ausbildung bedingt. Ein gegenüber dem Stand der Technik verbesserter Kribbelfilter 18, der kostengünstig und in kompakter Bauweise herstellbar ist und eine verbesserte Funktionalität aufweist, ist in Figur 3 gezeigt, wobei entsprechende Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.
Gemäß Figur 2 umfasst das hydraulische Element 8, vergleichbar zu Figur 1 , ein im
Wesentlichen rotationssymmetrisches Gehäuse 19, das auf einer Seite einen hydraulischen Stecker 20 zur Verbindung des hydraulischen Elennents 18 mit einer hydraulischen Buchse 22 der Druckleitung 3 gemäß Fig. 1 umfasst. Der Stecker 20 bildet einen nehmerzylinderseitigen Hydraulikanschluss. Auf der dem Stecker 20 gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 19 ist eine Buchsenbaugruppe 21 als Kupplungsbaugruppe mit einer Buchse 22 für eine Steckverbindung in dem Gehäuse 19 aufgenommen. Die Buchse 22 bildet einen geberzylinderseitigen Hydraulikanschluss. Zum dichtenden Verbinden des hydraulischen Elements 18 mit der Druckleitung 3 weist der Stecker 20 wie auch die Buchse 22 je eine entsprechende Dichtung auf. Der Stecker 20 kann etwa einen O-Ring 27 umfassen, der in einer den Stecker 20 umlaufenden Nut 28 angeordnet ist.
Selbstverständlich können Stecker 20 und Buchse 22 auch gegeneinander vertauscht sein oder beide Anschlüsse können jeweils als Stecker 20 oder Buchse 22 ausgebildet sein. Der Stecker 20 und die Buchse 22 der Buchsenbaugruppe 21 können zu einer gleichartigen hydraulischen Steckverbindung gehören. In diesem Falle könnte der Stecker 20 eines hydraulischen Elements 8 mit der Buchse 22 eines anderen hydraulischen Elements 18 verbunden werden. Es können aber auch unterschiedlichen Typen von hydraulischen Steckverbindungen vorgesehen sein.
In dem Gehäuse 19 ist eine Ventilanordnung 29 angeordnet. Die Ventilanordnung 29 umfasst einen axial in dem Gehäuse 19 verlagerbaren Ventilkörper 30. Der Ventilkörper 30 ist zu dem Gehäuse 19 verdrehgesichert angeordnet. Auf der geberzylinderseitigen Seite ist der Ventilkörper 30 durch eine Feder 26 vorgespannt, wobei die Feder 26 sich an einem in dem Gehäuse 19 vorzugsweise verpressten Einpresskonus 31 abstützt. An seinem nehmerzylinderseitigen Ende umfasst der Ventilkörper 30 ein biegbares Dichtelement 32.
Das Dichtelement 32 ist derart angeordnet, dass durch dessen Biegung eine im Ventilkörper 30 angeordnete Öffnung 33 druckabhängig offenbar beziehungsweise verschließbar ist. Dies kann auf verschiedenste Weise realisiert werden. Besonders vorteilhaft deckt das Dichtelement 32 die im Ventilkörper 30 angeordnete Öffnung 33 nehmerzylinderseitig ab. Das bedeu- tet, dass eine in dem Ventilkörper 30 angeordnete Öffnung 33, die eine innere fluidische Verbindung zwischen dem Stecker 20 und der Buchsenbaugruppe 21 freigibt, von dem flexiblen Dichtelement 32 abgedeckt und so geschlossen wird. Dabei ist das flexible Dichtelement 32 biegbar derart, dass es bei einem geberzylinderseitigen Überdruck, wenn eine gewisse Druckschwelle auf der Seite des Geberzylinders 2 überwunden ist, sich in die nehmerzylinderseitige Richtung verbiegt beziehungsweise von der Öffnung 33 gedrückt wird und so die Öffnung 33 freigibt. Nunmehr kann Fluid vom Geberzylinder 2 zum Nehmerzylinder 4 strömen. Bei einem nehmerzylinderseitigen Überdruck dagegen wird das Dichtelement 32 an den Ventilkörper 30 gepresst und dichtet auf diese Weise die Öffnung 33 ab. Auf diese Weise hat das Dichtelement 32 die Funktion eines Rückschlagventils. Das biegbare, beziehungsweise flexible Dichtelement 32, kann beispielsweise als ein elastischer Schlauch, ausgebildet sein, der den Ventilkörper 30 zumindest bereichsweise, insbesondere an dem nehmerzylinderseitigen Ende, umgreift, beziehungsweise auf diesen aufgeschoben und hier fixiert ist.
Ein Fixieren kann auf verschiedenste Weise realisiert werden. Besonders vorteilhaft kann hier ein stoffschlüssiges Fixieren, wie etwa durch ein Verkleben oder ein Verschweißen, oder ein formschlüssiges Fixieren, wie etwa durch das Vorsehen eines an dem Ventilkörper 30 angeordneten Wulstes 38, den das Dichtelement 32 umgreift, oder aus eine Kombination hieraus realisiert werden.
Es ist ferner vorteilhaft, wenn im Ventilkörper 30 mindestens ein Kanal 35 vorgesehen ist, der die nehmerzylinderseitige Seite der Öffnung 33 mit ihrer geberzylinderseitigen Seite verbindet. Der Kanal 35 kann gleichermaßen von dem flexiblen Dichtelement 32 abgedichtet werden. Dies kann dadurch realisiert werden, dass der Ventilkörper 30 in dem Gehäuse 19 axial verlagerbar ist und insbesondere durch die Feder 26 vorgespannt ist. Das Dichtelement 32 wird somit durch die Feder 26 über den in Gehäuse 19 liegenden Ventilkörper 30 auf einen Dichtsitz 34 des Gehäuses 19 gepresst. Hierbei liegt das Dichtelement 32 auf dessen äußerer Kante auf, so dass die wirksame Fläche in geschlossenem und offenem Zustand nahezu gleich ist. Instabile Zustände aufgrund von Flächensprüngen werden so verhindert.
Wird ein Druck auf der Seite des Nehmerzylinders 4 aufgebaut und überwindet dieser die Anpresskraft des Ventilkörpers 30 auf den Dichtsitz 34, so hebt der Ventilkörper 30 mit Dichtelement 32 vom Dichtsitz 34 ab und Fluid kann über den im Gehäuse 19 befindlichen Kanal 35 und die in Ventilkörper 30 befindliche Öffnung 33 zum Geberzylinder 2 strömen. Insbesondere, wenn das Dichtelement 32 aus einem elastischen Material, wie etwa einem Schlauch, ausgebildet ist, schlägt der Ventilkörper 30 gedämpft auf den Dichtsitz 34 auf. Dadurch wird zum einen der Verschleiß reduziert, da der Kribbelfilter 18 besonders schonend arbeitet. Darüber hinaus wird so die Geräuschentwicklung deutlich reduziert.
Um den Öffnungsvorgang stabiler zu gestalten kann die Breite des Kanals 35 in Umfangsrich- tung eine sich verändernde Breite aufweisen. Im Bereich des Dichtsitzes 34 wird nur ein kleiner Querschnitt frei gegeben. Je mehr der Ventilkörper 30 aufgedrückt wird desto breiter wird der Kanal 35. Insbesondere in Kombination mit einer kleinen Federrate der Feder 26 kann auf diese Weise erreicht werden, dass der Druckabfall in Abhängigkeit vom Volumenstrom konstant bleibt.
Damit sich bei unbetätigtem System der Druck auf der Seite des Nehmerzylinders 4 vollständig abbaut, befindet sich in Ventilkörper 30 benachbart zu der Öffnung 33 eine Nut 37, insbesondere mit geringem Querschnitt, die für eine kleine Leckage zwischen der Seite des Geberzylinders 2 und des Nehmerzylinders 4 sorgt. Eine derartige Nut 37 ist ferner vorteilhaft, da bei der Erstbefüllung am Montageband mittels Vakuum die Luft über den Kribbelfilter 18 von der Nehmerseite zur Geberseite gesaugt werden muss. Bei einer Vakuum-Druckbefüllung kann der Nehmerzylinder 4 somit über diese Nut 37evakuiert werden.
Beiu gszeic he n I iste
Hydraulische Kupplungsbetätigung
Geberzylinder
Druckleitung
Nehmerzylinder
Nehmerzylinderkolben
Ausrücklager
Tellerfeder
Druckplatte
Gegendruckplatte
Kupplungsscheibe
Geberzylinderkolben
Kupplungspedal
Druckstange
Nachlaufbehälter
Druckraum
Druckraum
Fahrzeugkupplung
hydraulisches Element
Gehäuse
Stecker
Buchsenbaugruppe
Buchse
Ventilanordnung
Ventilbecher röhrenförmiger Bereich Feder
O-Ring
Nut
Ventilanordnung Ventilkörper
Einpresskonus Dichtelement Öffnung
Dichtsitz
Kanal
Bohrung
Nut
Wulst

Claims

Patentansprüche
1. Hydraulisches Element (18), insbesondere zur Anordnung in einer Druckleitung (3) zwischen einem Geberzylinder (2) und einem Nehmerzylinder (3) einer hydraulischen Kupplungsbetätigung (1 ), mit
einem Gehäuse (19), das einen geberzylinderseitigen Hydraulikanschluss und einen nehmerzylinderseitigen Hydraulikanschluss aufweist und das eine Ventilanordnung (29) mit einem Ventilkörper (30) aufnimmt,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Ventilkörper (30) ein biegbares Dichtelement (32) aufweist, durch dessen Biegung eine im Ventilkörper (30) angeordnete Öffnung (33) zum Durchströmen von Hydraulikfluid druckabhängig offenbar und/oder verschließbar ist.
2. Hydraulisches Element (18) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (32) die Öffnung (33) nehmerzylinderseitig abdeckend angeordnet ist.
3. Hydraulisches Element (18) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (32) als ein den Ventilkörper (30) zumindest bereichsweise umgreifender Schlauch ausgebildet ist, wobei der Schlauch insbesondere aus einem elastischen Material hergestellt ist.
4. Hydraulisches Element (18) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (32) auf dem Ventilkörper (30) stoffschlüssig, insbesondere durch Verkleben, fixiert ist.
5. Hydraulisches Element (18) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (32) auf dem Ventilkörper (30) formschlüssig, insbesondere durch das Übergreifen eines Wulstes (38) des Ventilkörpers (30), fixiert ist.
6. Hydraulisches Element (18) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Ventilkörper (30) mindestens ein Kanal (35) vorgesehen ist, der die nehmerzylin- derseitige Seite der Öffnung (33) mit ihrer geberzylinderseitigen Seite verbindet.
7. Hydraulisches Element (18) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (35) druckabhängig von dem Dichtelement (32) verschließbar ist.
8. Hydraulisches Element (18) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (35) eine in axialer Richtung sich verändernde Breite aufweist.
9. Hydraulisches Element (18) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (30) benachbart zu der Öffnung (33) eine Nut (37) zum Ausbilden einer Leckage zwischen Geberzylinderseite und Nehmerzylinderseite aufweist.
10. Hydraulisches Kraftübertragungssystem, insbesondere für eine hydraulische Kupplungsbetätigung (1 ) für ein Kraftfahrzeug, umfassend einen Geberzylinder (2), der über eine hydraulische Druckleitung (3) mit einem Nehmerzylinder (4) hydraulisch verbunden ist, wobei in der Druckleitung (3) ein hydraulisches Element (18) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 angeordnet ist.
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