DE112005000619T5

DE112005000619T5 - Konzentrische Nehmerzylinder

Info

Publication number: DE112005000619T5
Application number: DE112005000619T
Authority: DE
Inventors: Filipe Franco
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2004-04-22
Filing date: 2005-04-18
Publication date: 2008-08-28
Anticipated expiration: 2025-04-19
Also published as: GB0408911D0; DE112005000619B4; WO2005103521A1

Abstract

Konzentrischer Nehmerzylinder, der eine ringförmige Bohrung umfasst, in der ein ringförmiger Kolben gegen die Innenwand und die Außenwand der Bohrung abgedichtet gleitet, um zwischen dem Kolben und einem geschlossenen Ende der Bohrung eine Arbeitskammer zu definieren, in welche über eine Einlassöffnung unter Druck eine Flüssigkeit eingelassen wird, die den Kolben in der Bohrung verschiebt, wobei in der ringförmigen Bohrung ein hydraulischer Schwingungsdämpfer untergebracht ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft konzentrische hydraulische Nehmerzylinder (Concentric Slave Cylinder, CSC), die im Folgenden als Zylinder der beschriebenen Art bezeichnet werden, die eine ringförmige Bohrung umfassen, in welcher ein ringförmiger Kolben gegen die Innenwand und die Außenwand der Bohrung abgedichtet gleitet, um zwischen dem Kolben und einem geschlossenen Ende der Bohrung eine Arbeitskammer zu definieren, in welche über eine Einlassöffnung unter Druck eine Flüssigkeit eingelassen wird, die den Kolben in der Bohrung verschiebt.
Solche CSCs sind allgemein bekannt und werden üblicherweise verwendet, um beispielsweise – um eine Antriebswelle eines Fahrzeuggetriebes herum angeordnet – eine Antriebskupplung des Fahrzeugs zu betätigen.
Eines der Probleme der Kupplungssysteme besteht in der Dämpfung der Schwingungen, welche die zugehörige Kupplung und die Kraftübertragung des Fahrzeugs in der unter Druck stehenden Flüssigkeit des Systems erzeugen, damit über das Kupplungspedal keine lästigen Geräusche oder mechanischen Schwingungen auf den Fahrzeugführer übertragen werden.
Zur Dämpfung solcher Schwingungen in der Systemflüssigkeit sind viele Lösungen vorgeschlagen worden, welche solche Schwingungen auch ausreichend dämpfen, jedoch sind diese oft sperrig und erfordern zum Anschließen der Dämpfungsvorrichtung an das System zusätzliche Rohrleitungen.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine verbesserte Anordnung zur Dämpfung von Flüssigkeitsschwingungen in einem Kupplungsbetätigungssystem bereitzustellen, das einen CSC der beschriebenen Art verwendet.
Deshalb wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein konzentrischer Nehmerzylinder der beschriebenen Art bereitgestellt, der einen in der ringförmigen Bohrung angeordneten hydraulischen Dämpfer aufweist.
Eine solche Anordnung ist nicht nur wirksam, sondern nimmt in dem ohnehin vollen Motorraum des Fahrzeugs keinen zusätzlichen Platz in Anspruch.
Der Schwingungsdämpfer wird vorzugsweise zwischen dem Zylindereingang und dem Kolben angeordnet und umfasst eine ringförmige Membran, die sich durch den Einfluss der Druckschwankungen in der Arbeitkammer durchbiegt.
Bei einer solchen Anordnung kann die Membran in einem Abstand vom Unterteil eines ringförmigen Halterungsbauteils mit im Allgemeinen U-förmigem Querschnitt gehalten werden, das sich in der ringförmigen Bohrung befindet, wobei das Halterungsbauteil durch ein ringförmiges Einlassbauteil abgedichtet ist, das sich oberhalb der Membran im Halterungsbauteil und im dichten Kontakt zur ringförmigen Bohrung befindet, wobei die Einlasskammer Anschlüsse beinhaltet, die mit dem Zylindereingang und der Arbeitskammer in Verbindung stehen.
Die Membran kann durch über den Umfang hinweg in Abständen angeordnete Blöcke, die auf der Seite der Membran gegenüber dem Unterteil des Halterungsbauteils angeordnet sind, in einem Abstand vom Unterteil des Halterungsbauteils mit dem im Allgemeinen U-förmigen Querschnitt gehalten werden.
Vorzugsweise beinhaltet die Außenseite des Unterteils des Halterungsbauteils mit dem im Allgemeinen U-förmigen Querschnitt über den Umfang hinweg in Abständen angeordnete Blöcke als Abstandshalter, welche ein Ende der ringförmigen Bohrung berühren, und die Außenseiten des Halterungsbauteils beinhalten ebenfalls über den Umfang hinweg in Abständen angeordnete Blöcke als Abstandshalter, welche die Innenwand und die Außenwand der ringförmigen Bohrung berühren, damit das Halterungsbauteil vollständig von der unter Druck stehenden Flüssigkeit der Arbeitskammer umgeben ist und den auf die Arbeitskammer einwirkenden Innen- und Außendruck ausgleichen kann.
Im Folgenden wird lediglich als Beispiel eine Ausführungsart der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, wobei:
1 eine Seitenansicht eines CSC zur Betätigung einer Fahrzeugkupplung teilweise als Querschnitt zeigt;
2 einen vergrößerten axialen Querschnitt des CSC von 1 zeigt;
3 einen vergrößerten Ausschnitt des in den CSC der 1 und 2 eingebauten Dämpfers zeigt;
4 und 5 weitere Einzelheiten des Dämpfers von 3 im Querschnitt zeigen;
6a und 6b Einzelheiten eines Teils des Dämpferkörpers zeigen;
7a und 7b Einzelheiten eines weiteren Teils des Dämpferkörpers zeigen; und
8 Einzelheiten der Membran des Dämpfers zeigt.
Die Zeichnungen zeigen einen CSC 10 zur Betätigung einer Fahrzeugkupplung, der einen Kunststoffkörper 11 umfasst, der eine ringförmige Bohrung 12 definiert, in welcher ein ringförmiger Kolben 13 gleitend gelagert ist. Der Kolben ist zur Bohrung 12 hin durch eine ringförmige Dichtung 14 abgedichtet, die normalerweise die Vorderseite 15 des Kolbens 13 berührt, die aber in den Figuren in einer Ausgangsstellung dargestellt ist, bevor der CSC erstmalig unter Druck gesetzt wird.
Zwischen der Dichtung 14 und dem geschlossenen Ende 16 der Bohrung 12 ist eine Arbeitskammer 17 definiert, in die über ein Anschlussstück 19 (Pfeil X in 1) durch eine feste Rohrleitung 18 unter Druck eine Flüssigkeit eingeleitet wird. Diese unter Druck stehende Flüssigkeit kommt von einem (nicht gezeigten) Geberzylinder, der durch ein normales Kupplungspedal betätigt wird, indem der Fahrzeugführer darauf tritt, wenn er die Kupplung auskuppeln will.
Der CSC wird durch ein Auskuppellager 20 vervollständigt, das durch einen am Kolben 13 gebildeten Flansch 21 bewegt wird. Das Auskuppellager 20 wirkt auf herkömmliche Weise auf Auskuppelstifte 22 der zugehörigen Kupplung ein.
Eine Schraubenfeder 23 zwischen dem Gehäuse 11 und dem Auskuppellager 20 drückt den CSC-Kolben nach außen, sodass die Auskuppelstifte auch dann unter einer vorgegebenen Vorspannung stehen, wenn die Arbeitskammer 17 des CSC nicht unter Druck steht. 2 zeigt den Kolben 13 in seiner vollständig nach außen gedrückten Stellung, wo der Kolben 13 einen Sicherungsring 11a berührt, der den Kolbenhub begrenzt. In diesem Zustand wird der CSC zum Fahrzeughersteller geliefert.
Zwischen dem Auskuppellager 20 und dem Gehäuse 11 erstreckt sich ein Faltenbalg 24 aus Gummi, der den CSC vor eindringendem Schmutz schützt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist in der Arbeitskammer 17 des CSC ein ringförmiger Schwingungsdämpfer 25 untergebracht.
Dieser Schwingungsdämpfer umfasst eine ringförmige Membran 26, die zwischen dem Unterteil eines Halterungsbauteils 27 mit im Allgemeinen U-förmigem Querschnitt und einem ringförmigen Einlassbauteil 28 angebracht ist, der sich oberhalb der Membran 26 befindet und zum Teil in das Halterungsbauteil 27 mit dem U-förmigen Querschnitt eingelassen ist. Das Einlassbauteil 28 ist durch O-Ringe 29 und 30 innerhalb der Bohrung 12 abgedichtet.
Die 6a und 6b zeigen, dass das Halterungsbauteil 27 mit dem im Allgemeinen U-förmigen Querschnitt mit über den Umfang verteilten Abstandsblöcken 31, die das geschlossene Ende 16 der Bohrung 12 berühren, und mit Abstandsblöcken 32 und 33 ausgestattet ist, die an der Außenwand bzw. der Innenwand des Halterungsbauteils 27 gebildet sind und die Wände der Bohrung 12 berühren.
Die 7a und 7b zeigen, dass das mit einer Presspassung in die Bohrung 34 des U-förmigen Halterungsbauteils 27 eingepasste Einlassbauteil 28 Öffnungen 35, die zur Membran 26 hin zeigen, und über den Umfang verteilte innere und äußere Öffnungen 36 bzw. 37 beinhaltet, die mit einer inneren ringförmigen Nut 38 verbunden sind.
Die Membran 26 ist mit über den Umfang verteilten Abstandsblöcken 39 (8) versehen, die Bestandteil der Membran sind und an der Seite der Membran gebildet sind, welche dem Unterteil des U-förmigen Halterungsbauteils 27 gegenüber liegt, um die Teile 39a der Membran zwischen den Blöcken 39 in einem Abstand zum Unterteil des Halterungsbauteils 27 zu halten.
Aus den obigen Darlegungen ergibt sich, dass zum Auskuppeln der zugehörigen Kupplung über die feste Rohrleitung 18 (siehe 3) am geschlossenen Ende 16 eine Flüssigkeit unter Druck in die Bohrung 12 eingeleitet wird. Diese Flüssigkeit kann in die zwischen den Abstandsblöcken 33 und 32 am U-förmigen Halterungsbauteil 27 definierten Spalte 40 und 41, dann durch die Öffnungen 36 und 37 in die ringförmige Nut 38 und an der Dichtung 14 in die Arbeitskammer 17 eindringen und somit den zugehörigen Kolben 13 verschieben, um durch Betätigung des CSC die zugehörige Kupplung auszukuppeln.
Die unter Druck stehende Flüssigkeit in der Arbeitskammer 17 steht über Öffnungen 35 auch mit dem Volumen oberhalb der Membran 26 in Verbindung, sodass Schwingungen, welche durch Schwingungen der Auskuppelstifte 22 oder andere Teile der Kraftübertragung des Fahrzeug verursacht werden, zum Durchbiegen der Teile 39a der Membran zwischen den Abstandsblöcken 39 führen. Diese Durchbiegung der Membran dämpft die in der Hydraulikflüssigkeit entstehenden Schwingungen und unterdrückt somit die Geräusche und die Übertragung von Schwingungen auf das zugehörige Kupplungspedal.
Dadurch, dass das U-förmige Halterungsbauteil 27 vollständig von der unter Druck stehenden Flüssigkeit innerhalb der Bohrung 12 umgeben ist, werden die auf dieses Bauteil einwirkenden Spannungen verringert.
Somit stellt die vorliegende Erfindung auf einfache, wirksame und wirtschaftliche Weise einen Schwingungsdämpfer in einem CSC der beschriebenen Art bereit. Außerdem wird in dem ohnehin vollen Motorraum des Fahrzeugs kein zusätzlicher Platz beansprucht, da der Schwingungsdämpfer vollständig in die bereits vorhandene Arbeitskammer des CSC eingepasst ist.

Claims

Konzentrischer Nehmerzylinder, der eine ringförmige Bohrung umfasst, in der ein ringförmiger Kolben gegen die Innenwand und die Außenwand der Bohrung abgedichtet gleitet, um zwischen dem Kolben und einem geschlossenen Ende der Bohrung eine Arbeitskammer zu definieren, in welche über eine Einlassöffnung unter Druck eine Flüssigkeit eingelassen wird, die den Kolben in der Bohrung verschiebt, wobei in der ringförmigen Bohrung ein hydraulischer Schwingungsdämpfer untergebracht ist.
Zylinder nach Anspruch 1, bei dem der Schwingungsdämpfer zwischen der Einlassöffnung des Zylinders und dem Kolben angeordnet ist und eine ringförmige Membran umfasst, die als Reaktion auf Druckschwankungen in der Arbeitskammer durchgebogen wird.
Zylinder nach Anspruch 2, bei dem die Membran in einem Abstand vom Unterteil eines ringförmigen Halterungsbauteils mit im Allgemeinen U-förmigem Querschnitt gehalten wird, das sich in der ringförmigen Bohrung befindet, wobei das Halterungsbauteil durch ein ringförmiges Einlassbauteil abgedichtet ist, das sich oberhalb der Membran im Halterungsbauteil befindet und sich im dichten Kontakt zur ringförmigen Bohrung befindet, wobei das Einlassbauteil Anschlüsse beinhaltet, die mit dem Zylindereingang und der Arbeitskammer in Verbindung stehen.
Zylinder nach Anspruch 3, bei dem die Membran durch über den Umfang verteilte Abstandsblöcke, die an der dem Unterteil des Halterungsbauteils gegenüberliegenden Seite der Membran gebildet sind, in einem Abstand zum Unterteil des Halterungsbauteils gehalten wird.
Zylinder nach Anspruch 3 oder 4, bei dem die Außenseite des Unterteils des Halterungsbauteils mit dem im Allgemeinen U-förmigen Querschnitt über den Umfang verteilte Abstandsblöcke beinhaltet, die ein Ende der ringförmigen Bohrung berühren, und die Außenseiten der Seitenteile des Halterungsbauteils ebenfalls über den Umfang verteilte Abstandsblöcke beinhalten, welche die Innenwand und die Außenwand der ringförmigen Bohrung berühren, um sicherzustellen, dass das Halterungsbauteil vollständig von der unter Druck stehenden Flüssigkeit der Arbeitskammer umgeben ist, um den von innen und außen auf das Halterungsbauteil einwirkenden Druck auszugleichen.
Konzentrischer Nehmerzylinder der beschriebenen Art, der im Wesentlichen so gestaltet und angeordnet ist, wie er oben unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben und in den Zeichnungen dargestellt wurde.