Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
CLUTCH SLAVE CYLINDER HAVING A HYDRAULIC MEDIUM LINE AND A NORMALLY-OPEN VENTING VALVE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/201374
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a clutch slave cylinder (1) having a line (2) for supplying hydraulic medium from a clutch master cylinder or a pump, having a venting valve (3) in one of the components, wherein the venting valve (3) is held in an open position below a hydraulic medium operating pressure limit.

More Like This:
JP2019039503HYDRAULIC DRIVE UNIT
JP2019007566HYDRAULIC CIRCUIT
Inventors:
OBERLE, Patrick (Oberdorfstr. 14a, Rheinhausen, 68794, DE)
SCHLEGEL, Arthur (Julius-Wertheimer-Str. 15, Rastatt, 76437, DE)
Application Number:
DE2019/100267
Publication Date:
October 24, 2019
Filing Date:
March 21, 2019
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG (Industriestraße 1-3, Herzogenaurach, 91074, DE)
International Classes:
F15B21/044; F16K24/04
Domestic Patent References:
WO2012152241A12012-11-15
Foreign References:
EP0232713A21987-08-19
DE1476119B11971-04-01
US2908282A1959-10-13
US20030172805A12003-09-18
US4830046A1989-05-16
DE102015211372A12016-12-22
DE102015211830A12016-12-29
DE102015221559A12017-05-04
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche

1. Kupplungsnehmerzylinder (1 ) mit einer Leitung (2) zum Zuführen von Hydrau- likmittel von einem Kupplungsgeberzylinder oder einer Pumpe, mit einem Ent- lüftungsventil (3) in einem der Bauteile, dadurch gekennzeichnet, dass das Entlüftungsventil (3) unterhalb einer Hydraulikmittel-Betriebsdruckgrenze in ei- ner geöffneten Position gehalten ist.

2. Kupplungsnehmerzylinder (1 ) mit einer Leitung (2) gemäß Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet, dass ein Federelement (6) so eingebaut ist, dass sie den für die Aufhaltekraft (FA) nötigen Druck bereitstellt.

3. Kupplungsnehmerzylinder (1 ) mit einer Leitung (2) gemäß Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (6) in einem zum Aufneh- men des Hydraulikmittel-Betriebsdrucks vorbereiteten Dichtkolben (5) einge- setzt ist.

4. Kupplungsnehmerzylinder (1 ) mit einer Leitung (2) gemäß Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet, dass das Entlüftungsventil (3) einen Ventildeckel (4) besitzt, welcher eine Abstützung (10) für das Federelement (6) bereitstellt und/oder den Dichtkolben (5) aufnimmt.

5. Kupplungsnehmerzylinder (1 ) mit einer Leitung (2) gemäß Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtkolben (5) axial verschieblich in dem Ventildeckel (4) aufgenommen ist.

6. Kupplungsnehmerzylinder (1 ) mit einer Leitung (2) gemäß Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventildeckel (4) als in den Kupplungs- nehmerzylinder (1 ) oder die Leitung (2) einsetzbarer Konnektor ausgebildet ist.

7. Kupplungsnehmerzylinder (1 ) mit einer Leitung (2) gemäß Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Konnektor und dem Kupp- lungsnehmerzylinder (1 ) bzw. der Leitung (2) ein Kraft-, Form- und/oder Stoff- schluss vorliegt und/oder eine statische Dichtung (8) eingebaut ist.

8. Kupplungsnehmerzylinder (1 ) mit einer Leitung (2) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Ventildeckel (4) und dem Dichtkolben (5) eine dynamische Dichtung (7) eingebaut ist.

9. Kupplungsnehmerzylinder (1 ) mit einer Leitung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Entlüftungsventil (3) als ein auto- matisches Entlüftungsventil ausgebildet ist.

10. Kupplungsnehmerzylinder (1 ) mit einer Leitung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Entlüftungsventil (3) als ein Plug-in- Element einsetzbar bzw. ausgebildet ist.

Description:
Kupplunqsnehmerzylinder mit einer Hvdraulikmittelleitunq und

einem normallv-open-Entlüftunqsventil

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kupplungsnehmerzylinder ( CSC - concentric slave cylinder) mit einer Leitung zum Zuführen von Hydraulikmittel von einem Kupp- lungsgeberzylinder ( CMC - concentric master cylinder), oder einer Pumpe, zum Kupp- lungsnehmerzylinder, mit einem Entlüftungsventil in einem der Bauteile.

Kupplungsnehmerzylinder, welche über ein (Hydraulik-) Leitungssystem mit einem Kupplungsgeberzylinder verbunden sind, sind aus dem Stand der Technik bereits hin- reichend bekannt. Um die Funktionalität zu gewährleisten, muss das Leitungssystem entlüftet werden können. Die geschieht bspw. über eine Entlüftungseinrichtung, wie sie in der WO 2012/152241 A1 offenbart ist. Diese Offenlegungsschrift beschreibt eine hydraulische Strecke zur Betätigung einer Fahrzeugkupplung mit einem Geberzylin- der, einem Nehmerzylinder und einer beide Zylinder verbindenden Hydraulikleitung, die durch eine Entlüftungseinrichtung in zwei Leitungsabschnitte unterteilt wird. Hier- bei werden die als Siffon und Steigleitung fungierenden Leitungsabschnitte in einem aus mindestens einem dieser Enden gebildeten Raum zu dieser Entlüftungseinrich- tung zueinander beabstandet zusammengeführt.

Die DE 10 2015 211 372 A1 offenbart eine adaptive Entlüftungsvorrichtung für ein hydraulisches System, welches ein Entlüftungsventil umfasst. Bei der Entlüftungsvor- richtung greift an dem Entlüftungsventil ein T-förmiges Teil an, dessen Kopfteil radial nicht dichtend zu einer, das Entlüftungsventil und das T-förmige Teil umgebenden Lei- tung angeordnet ist. Die DE 10 2015 211 830 A1 offenbart eine Verbindungsanord- nung zur Verbindung einer ersten Hydraulikkomponente mit einer zweiten Hydraulik- komponente eines Betätigungssystems einer Kupplung, aufweisend ein weibliches erstes Verbindungselement mit einem Entlüftungsanschluss, ein zweites Verbin- dungselement, das mit einem männlichen ersten Ende in das weibliche erste Verbin- dungselement einsteckbar ist und ein weibliches zweites Ende aufweist, und ein in das weibliche zweite Ende einsteckbares männliches drittes Verbindungselement, wobei das zweite Verbindungselement gegenüber dem ersten Verbindungselement zwischen einer Betriebsposition und einer Entlüftungsposition entlang einer axialen Richtung verschiebbar ist, wobei zum Längenausgleich dieser Verschiebung das zweite Verbindungselement gleichzeitig gegenüber dem dritten Verbindungselement verschiebbar ist.

Eine weitere Variante in Form eines gebogenen Leitungssystems mit selbstbetätigtem Entlüfter ist aus der DE 10 2015 221 559 A1 bekannt. Dieses Leitungssystem für eine hydraulische Kupplungsbetätigungseinrichtung einer Kraftfahrzeugkupplung weist ei- nen zum Anschluss an einen ersten Hydraulikraum vorbereiteten ersten Leitungsab- schnitt, einen zum Anschluss an einen zweiten Hydraulikraum vorbereiteten zweiten Leitungsabschnitt sowie einen an die beiden Leitungsabschnitte angeschlossenen Gassammelabschnitt auf, der mit einem Speicherraum zum Aufnehmen eines von ei- nem Hydraulikmittel ausgelösten Gasvolumens ausgestattet ist, wobei der Gassam- melabschnitt derart unter Verbindung der beiden Leitungsabschnitte angeordnet und ausgestaltet ist, dass in einer ersten Strömungsrichtung des Hydraulikmittels, von dem ersten Leitungsabschnitt zu dem zweiten Leitungsabschnitt hin, auf das im Betrieb in dem Speicherraum aufgenommene Gasvolumen ein höherer Strömungswiderstand wirkt als in einer, zu der ersten Strömungsrichtung entgegengesetzten, zweiten Strö- mungsrichtung.

In den bisher bekannten Ausrücksystemanwendungen wird die Entlüftung meist über den Aktor (z.B. eine Pumpe) oder durch ein manuell betätigtes Entlüftungsventil ent- lüftet. Nachteilig an den bisher bekannten Systemen ist jedoch, dass das Entlüftungs- ventil oder die Entlüftungseinrichtung immer am höchsten Punkt der Leitung angeord- net sein muss, um die Funktionalität zu gewährleisten. Das bedeutet, dass die Konnektoren / Leitungen am Kupplungsnehmerzylinder an der höchsten Stelle des Druckraumes angebracht werden müssen, damit die Entlüftung gewährleistet ist.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu ver- meiden oder wenigstens zu mildern, und insbesondere ein Möglichkeit vorzusehen, bei der die Entlüftungseinrichtung nicht mehr zwingend am höchsten Punkt des Sys- tems angeordnet sein muss. Die Aufgabe der Erfindung wird bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung erfindungs- gemäß dadurch gelöst, dass das Entlüftungsventil unterhalb einer Hydraulikmittel- Betriebsdruckgrenze selbstständig in einer geöffneten Position gehalten ist, das be- deutet, dass das Entlüftungsventil einem sogenannten normally-open- Entlüftungsventil entspricht.

Dadurch ist eine permanente Entlüftung möglich. Beim Druckaufbau zur Betätigung der Kupplung, d.h., die Kupplung wird geschlossen, schließt das Entlüftungsventil au- tomatisch, wodurch die Betätigung des Kupplungsnehmerzylinders (CSC) gewährleis- tet wird.

Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und wer- den nachfolgend erläutert.

So ist es von Vorteil, wenn in dem Entlüftungsventil ein Federelement, bspw. in Form einer Druckfeder, derart eingebaut ist, dass sie den für die Aufhaltekraft nötigen Druck bereitstellt. Die Aufhaltekraft der Feder ist hierbei so groß, dass das Entlüftungsventil unterhalb der Hydraulikmittel-Betriebsdruckgrenze in der geöffneten Position gehalten wird.

Dabei hat es sich als zweckdienlich erwiesen, wenn die Druckfeder in einem zum Auf- nehmen des Hydraulikmittel-Betriebsdrucks vorbereiteten Dichtkolben eingesetzt ist.

Ferner ist es von Vorteil, wenn das Entlüftungsventil einen Ventildeckel besitzt, wel- cher eine Abstützung für die Druckfeder bereitstellt und/oder den Dichtkolben auf- nimmt.

Dabei hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn der Dichtkolben axial verschieb- lich in dem Ventildeckel aufgenommen ist. Die axiale Verschieblichkeit des Dichtkol- bens gewährleistet das Öffnen bzw. Schließen des Entlüftungsventils in Abhängigkeit des Hydraulikmittel-Betriebsdrucks. Insbesondere ist es von Vorteil, wenn der Ventildeckel als in den Kupplungsneh- merzylinder oder die Leitung einsetzbarer Konnektor ausgebildet ist. Dadurch ist die Position des Entlüftungsventils variabel und individuell anpassbar.

Bei einem solchen als Konnektor ausgebildeten Ventildeckel ist es zweckdienlich, wenn zwischen dem Konnektor und dem Kupplungsnehmerzylinder bzw. der Leitung ein Kraft-, Form- und/oder Stoffschluss vorliegt und/oder eine statische Dichtung ein- gebaut ist.

Ferner ist vorteilhafterweise eine dynamische Dichtung zwischen dem Ventildeckel und dem Dichtkolben eingebaut. Diese verhindert, dass das Hydraulikmittel im ge- schlossenen Zustand des Entlüftungsventils weiterhin fließen kann.

Insbesondere ist es von Vorteil, wenn das Entlüftungsventil als ein automatisches Ent- lüftungsventil ausgebildet ist. Dadurch kann auf eine manuelle Betätigung für die Ent- lüftung verzichtet werden.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass das Entlüftungsventil als ein Plug-in-Element, etwa am höchsten Punkt, einsetzbar ist. Diese separate Bau- gruppe ermöglicht, dass das Ventil wahlweise im CSC oder in der Leitung integriert werden kann.

Mit anderen Worten besteht die Erfindung darin, dass ein druckgesteuertes Ventil ein- gesetzt wird, welches unterhalb eines gewissen Systemdruckes ständig geöffnet ist ( normally open). Bei Betätigungsdruckaufbau (Kupplung wird geschlossen) schließt das Ventil automatisch und die Betätigung des CSC wird gewährleistet. Die Hoch- druckleitung zum CSC kann rotatorisch zur Getriebewelle beliebig angeordnet wer- den. Eine Einschränkung zur Fahrzeugvertikale besteht somit nicht mehr. Die Entlüf- tungsfunktion muss nicht manuell, z.B. mittels einer Schraube, realisiert werden, son- dern funktioniert vollautomatisch. Die Befüllung des CSC ist durch die normally-open Position des Ventils gewährleistet. Das Ventil kann als separate Baugruppe ^Plug-in- Lösung) im CSC oder auch in der Leitung integriert werden. Eine beispielhafte Ausführungsform sieht hierbei vor, dass ein Dichtkolben mittels ei- nem Federelement in der normally-open-Position gehalten wird. Das Ventil ist geöffnet und Luft kann entweichen. Bei ansteigendem Fluiddruck wird der Dichtkolben ver- schoben. Dadurch schließt die dynamische Dichtung das Ventil und ein Druckaufbau im CSC ist möglich. Das Ventil kann als Plug-in-Element im CSC oder in der Leitung mittels verschiedener Verschlussmechanismen integriert werden.

Man kann also auch sagen, dass erfindungsgemäß ein Entlüftungsventil im CSC oder in der Leitung zum CSC integriert ist. Das Ventil ist ein normally-open-Ventil. Bei Betä- tigung des Geberzylinders, welcher auch als eine Pumpe ausgebildet sein kann, wird das Ventil (entgegen der Kraft seiner Feder) durch den Druck geschlossen und der Nehmerzylinder betätigt. Wenn nicht betätigt wird, ist das Ventil offen und Luft kann entweichen.

Die Erfindung wird nachfolgend mithilfe von Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Entlüftungsventils in einer geschlossenen Position; und

Fig. 2 eine Schnittdarstellung des Entlüftungsventils in einer offenen Position.

Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen nur dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.

Fig. 1 zeigt ein wahlweise in einen Kupplungsnehmerzylinder 1 oder eine Leitung 2 in- tegrierbares Entlüftungsventil 3. Der Kupplungsnehmerzylinder 1 bzw. die Leitung 2 sind hierbei nur schematisch dargestellt, um die Einbauposition des Entlüftungsventils 3 darzustellen. In Fig. 1 ist das Entlüftungsventil 3 in der geschlossenen Position dar- gestellt, d.h., es wird Druck aufgebaut, um den Kupplungsnehmerzylinder 1 zu betäti gen.

Das Entlüftungsventil 3 umfasst einen Ventildeckel 4, einen Dichtkolben 5 und ein Fe- derelement 6, das vorzugsweise als eine Druckfeder ausgebildet ist. Das Entlüftungs- ventil 3 ist ein normally-open-Ventil, d.h., unterhalb eines bestimmten Betriebsdrucks bzw. unterhalb einer vorbestimmten Hydraulikmittel-Betriebsdruckgrenze befindet sich das Ventil 3 aufgrund der Federkraft der Feder 6 in der offenen Position (siehe Fig. 2).

Der Dichtkolben 5 ist axial verschieblich (entlang einer Längsachse A des Entlüf- tungsventils 3) in dem Ventildeckel 4 aufgenommen. Zwischen dem Dichtkolben 5 und dem Ventildeckel 4 ist eine dynamische Dichtung 7 angeordnet, die in der geschlos- senen Position des Ventils 3 ein Durchströmen von Luft und/oder Fluid zwischen dem Dichtkolben 5 und dem Ventildeckel 4 verhindert. Der Ventildeckel 4 ist ferner über ei- ne statische Dichtung 8 gegen den Kupplungsnehmerzylinder 1 bzw. die Leitung 2 abgedichtet, um hier ein Austreten von Fluid, wie bspw. Hydraulikmittel, und Luft zu verhindern. Insbesondere ein Luftaustritt muss verhindert werden, um den zur Betäti- gung des Kupplungsnehmerzylinders 1 benötigten Druck aufbauen zu können.

Der Dichtkolben 5 ist hohlzylinderartig mit einem Boden 9 an einem dem Ventildeckel

4 abgewandten axialen Ende ausgebildet. Das Federelement 6 ist in dem Dichtkolben

5 aufgenommen und stützt sich mit einem axialen Ende an dem Boden 9 ab. Das an- dere axiale Ende des Federelements 6 stützt sich gegen den Ventildeckel 4. Die ge- schlossene Position des Ventils 3 wird erreicht, wenn die Kraft durch den Hydraulik- m itteldruck FH höher ist als die ihm entgegenwirkende Federkraft des Federelements

6 und so ein axiales Verschieben in Richtung der Kraft FH des Dichtkolbens 5 bewirkt wird. Die axiale Verschiebung des Dichtkolbens 5 wird durch eine Anschlagsfläche 10 des Ventildeckels 4 begrenzt. Die Anschlagsfläche 10 ist auch die Fläche, an der sich das Federelement 6 abstützt.

Fig. 2 zeigt das Entlüftungsventil 3 in der geöffneten bzw. offenen Position. Sobald die Kraft FH kleiner ist als die ihr entgegenwirkende Federkraft, wird das Entlüftungsventil 3 geöffnet. Da die Federkraft für die geöffnete Position des Entlüftungsventils 3 ver- antwortlich ist, kann die Federkraft auch als Aufhaltekraft FA bezeichnet werden. In der offenen Position verschiebt sich der Dichtkolben 5 aufgrund der wirkenden Federkraft wieder nach unten bis der Dichtkolben 5 mit einer Begrenzungsfläche 11 in Kontakt kommt, welche in dem Kupplungsnehmerzylinder 1 bzw. der Leitung 2 ausgebildet ist, um die axiale Bewegung des Dichtkolbens 5 zu begrenzen. Die Dichtungsfläche 11 weist in ihrer Mitte eine Öffnung 12 auf, durch die die Luft und/oder das Hydraulikmit- tel in das Entlüftungsventil 3 strömen kann. Der Dichtkolben 5 und der Ventildeckel 4 sind geometrisch so aufeinander abge- stimmt, dass es in der geschlossenen Position des Entlüftungsventils 3 durch die dy- namische Dichtung 7 zwischen dem Dichtkolben 5 und dem Ventildeckel 4 zu einer Durchströmabsperrung für die Luft und/oder das Hydraulikmittel kommt, in der offenen Position des Entlüftungsventils 3 jedoch der Dichtkolben 5, der an seinem Außenum- fang eine Nut 13 aufweist, in der die dynamische Dichtung 7 aufgenommen ist, so in dem Ventildeckel 4 angeordnet bzw. positioniert ist, dass die Luft und/oder das Fluid zwischen dem Dichtkolben 5 (bzw. der dynamischen Dichtung 7) und dem Ventilde- ckel 4 hindurch strömen kann.

In der hier gezeigten Ausführungsform ist dies beispielhaft dadurch realisiert, dass der Ventildeckel 4 an einem dem Kupplungsnehmerzylinder 1 bzw. der Leitung 2 zuge- wandten axialen Ende einen größeren Innendurchmesser aufweist, als an seinem an- deren axialen Ende. Der Dichtkolben 5 weist entsprechend an seinem dem Ventilde- ckel 4 zugewandten axialen Ende einen kleineren Außendurchmesser auf als an sei- nem anderen axialen Ende. Die dynamische Dichtung 7 ist hierbei im Bereich des kleineren Außendurchmessers des Dichtkolbens 5 aufgenommen. In der geöffneten Position des Entlüftungsventils 3 ist der Dichtkolben 5 bezüglich den Ventildeckel 4 derart positioniert, dass sich der Abschnitt mit dem kleineren Außendurchmesser des Dichtkolbens 5, in dem die dynamische Dichtung 7 angeordnet ist, im Bereich des größeren Innendurchmessers des Ventildeckels 4 befindet, wodurch ein Spalt bzw. ein Freiraum zwischen dem Dichtkolben 5 und dem Ventildeckel 4 entsteht, durch den die Luft und/oder das Hydraulikmittel strömen kann. Dies ist in Fig. 2 durch den Pfeil P1 veranschaulicht.

Ferner weist der Ventildeckel 4 in seiner Anschlagsfläche 10 eine Durchgangsöffnung 14 auf, durch die die Luft bzw. das Hydraulikmittel aus dem Entlüftungsventil 3 heraus strömen kann. Der Ventildeckel 4 ist in der hier gezeigten Ausführungsform beispiel- haft mittels einer Steckverbindung 15 mit dem Kupplungsnehmerzylinder 1 bzw. der Leitung 2 verbunden. Jedoch sind auch andere form-, kraft- und/oder stoffschlüssige Verbindungarten denkbar. Bezuqszeichenliste

1 Kupplungsnehmerzylinder

2 Leitung

3 Entlüftungsventil

4 Ventildeckel

5 Dichtkolben

6 Federelement

7 dynamische Dichtung

8 statische Dichtung

9 Boden

10 Anschlagsfläche

11 Begrenzungsfläche

12 Öffnung

13 Nut

14 Durchgangsöffnung

15 Steckverbindung

FH Kraft

FA Aufhaltekraft

P Pfeil