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Title:
PRECOMPRESSION VALVE FOR A HYDRAULIC CLUTCH ACTUATING DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1995/028588
Kind Code:
A1
Abstract:
A precompression valve for a hydraulic clutch actuating device in a motor vehicle has a first union (3) for a master cylinder and a second union (4) for a slave cylinder, in which, in the event of a pressure drop from the first (3) to the second union (4), the valve is opened and is closed when the pressure from the second (4) to the first union (3) falls below a set precompression value. According to the invention, the precompression valve has two closing bodies, especially balls (20, 21) pressed against their seats (18, 19) by spring components (22, 23) between the two unions (3, 4). One valve seat (18) is arranged on the side of the first union (3) and the other seat (19) on the side of the second union (4). The valve seats (18, 19) extend from a component (5) arranged between the two unions (3, 4).

Inventors:
GIESE PETER (DE)
KOSCHMIEDER HARTMUT (DE)
MAYER REINER (DE)
PARZEFALL WALTER (DE)
Application Number:
PCT/DE1995/000209
Publication Date:
October 26, 1995
Filing Date:
February 17, 1995
Export Citation:
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Assignee:
SCHAEFFLER WAELZLAGER KG (DE)
GIESE PETER (DE)
KOSCHMIEDER HARTMUT (DE)
MAYER REINER (DE)
PARZEFALL WALTER (DE)
International Classes:
B60T11/18; B60T11/28; F15B7/08; F16D48/02; F16K15/18; F16K17/196; (IPC1-7): F16K17/196; B60T11/18; F15B7/08; F16D48/00
Foreign References:
FR2655128A11991-05-31
EP0494557A11992-07-15
DE1755935A11972-01-13
FR2096122A51972-02-11
US2351874A1944-06-20
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Claims:
Ansprüche
1. Vordruck entil einer hydraulischen Kupplungsbetätigungseinrichtung eines Kraftfahrzeuges mit einem einen Geberzylinder zugeordneten ersten Anschluß (3) und mit einem einem Nehmerzylinder zugeordneten zweiten Anschluß (4), wobei das Ventil bei Druckgefälle vom ersten zum zweiten Anschluß (3, 4) geöffnet und bei Druckgefälle vom zweiten zum ersten Anschluß (4, 3) nach Unterschreitung eines festgelegten Vor¬ drucks geschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem ersten und dem zweiten Anschluß (3, 4) zwei mittels Federelemente (22, 23) gegen ihre Ventilsitze (18, 19) gedrückte Schließkörper, insbeson dere Kugeln (20, 21) angeordnet sind, wobei der eine Ventilsitz (18) auf Seiten des ersten Anschlusses (3) und der andere Ventilsitz (19) auf Seiten des zweiten Anschlusses (4) angeordnet ist und wobei die Ventilsitze (18, 19) an einem zwischen den beiden Anschlüssen (3, 4) angeordneten Bauteil (5) ausgebildet sind.
2. Vordruckventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil als Scheibe (5) ausgebildet und mit zwei stirnseitigen Durch¬ gangsöffnungen (16, 17) versehen ist, wobei an einander abgewandten Stirnseiten der Scheibe (5) die kegeligen Ventilsitze (18, 19) ausge bildet sind.
3. Vordruckventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilsitze (18, 19) aus einem kautschukelastischen Werkstoff, ins¬ besondere Gummi gebildet sind.
4. Vordruckventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (5) aus einem kautschukelastischen Werkstoff, insbesondere Gummi, gebildet ist, wobei die Scheibe (5) mit einem insbesondere aus Stahl gebildeten Armierungsring (36) versehen ist.
5. Vordruckventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilsitze (18, 19) unmittelbar an der Scheibe (5) ausgebildet sind.
6. Vordruckventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Armierungsring (36) im Bereich der Durchgangsöffnungen (16, 17) axial vorstehende, zu den kegeligen Ventilsitzen (18, 19) in annähernd par allelem Abstand ausgerichtete Nasen (37) aufweist.
7. Vordruckventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (5) zur lagerichtigen Verbindung mit einem stirnseitig an¬ schließenden Bauteil (1) mit zwei stirnseitigen axialen Bohrungen (34) versehen ist, deren die Mittelpunkte der Bohrungen (34) verbindende gerade Linie vom Scheibenmittelpunkt beabstandet ist, wobei in diese Bohrungen (34) eingesetzte Stifte (32) in die Bohrungen (33) des Bauteils (1) eingreifen.
8. Vordruckventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (34) Durchgangsbohrungen sind, deren Wände mit umlaufenden Wülsten (35) versehen sind, wobei der lichte Durchmesser der umlaufen¬ den Wülste (35) kleiner als der Durchmesser der Stifte (32) ist.
9. Vordruckventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei axial benachbarte und zueinander konzentrisch angeordnete, insbesonde¬ re aus Kunststoff gebildete Gehäusehälften (1, 2) vorgesehen sind, an deren voneinander abgewandten Stirnseiten der erste und der zweite Anschluß (3, 4) ausgebildet ist, wobei zwischen einander zugewandten Stirnseiten der beiden Gehäusehälften (1, 2) die Scheibe (5) angeord¬ net ist.
10. Vordruckventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß beide Gehäusehälften (1, 2) mittels einer insbesondere aus Stahl gebildeten Klammer (12) zusammengehalten sind.
11. Vordruckventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Klammer als eine die Gehäusehälften (1, 2) umgebende Hülse (12) ausge¬ bildet ist, an deren axialen Enden radial nach innen vorspringende Borde (13) oder Bordsegmente vorgesehen sind, die an den beiden Gehäusehälften (1, 2) ausgebildete, voneinander abgewandte Halteflä¬ chen (14, 15) hintergreifen.
12. Vordruckventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (5) aus Aluminium gebildet ist.
Description:
Vordruckventil einer hydraulischen Kupplungsbetätigungseinrichtung

Vordruc ventil einer hydraulischen Kupplungsbetätigungseinrichtung eines Kraftfahrzeuges, mit einem einem Geberzylinder zugeordneten ersten Anschluß und mit einem einem Nehmerzyl nder zugeordneten zwei¬ ten Anschluß, wobei das Ventil bei Druckgefälle vom ersten zum zweiten Anschluß geöffnet und bei Druckgefälle vom zweiten zum ersten Anschluß nach unter Unterschreitung eines festgelegten Vordruckes geschlossen ist.

Eine derartige Betätigungseinrichtung ist beispielsweise aus dem DE-GM 93 12 968 bekannt. Alternativ zu dem dort offenbarten Schließ- bzw. Öffnungsmechanismus des Ventils soll ein Schließ- bzw. Öffnungsmecha- nismus entwickelt werden, der bei baulicher Vereinfachung einen ebenso sicheren Betrieb des Vordruckventils ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zwischen dem ersten und dem zweiten Anschluß zwei mittels Federelemente gegen ihre Ventilsitze gedrückte Schließkörper, insbesondere Kugeln angeordnet sind, wobei der eine Ventilsitz auf Seiten des ersten und der andere Ventilsitz auf Seiten des zweiten Anschlusses angeordnet ist, und wobei die Ventilsitze an einem zwischen den beiden Anschlüssen an¬ geordneten Bauteil ausgebildet sind.

Bei diesem erfindungsgemäßen Vordruckventil wird bei Betätigung eines Kupplungspedals die auf Seiten des zweiten Anschlusses vorgesehene Kugel infolge des Druckanstiegs aus ihrem Ventilsitz gedrückt, so daß Hydrauliköl in den Nehmerzylinder gedrückt wird, wobei die Kupplung ausrückt. Wird der Druck durch Rücknahme des Kupplungspedals im Geber¬ zylinder reduziert, wird die andere Kugel aus ihrem Ventilsitz ge¬ drückt, wobei Hydrauliköl von der Seite des Nehmerzylinders auf die Seite des Geberzylinders strömt. Allerdings findet kein Druckausgleich

zwischen den beiden Anschlüssen statt, da diese Kugel unter Einwirkung des Federelementes bereits dann in ihren Ventilsitz gedrückt ist, wenn der Vordruck erreicht ist. Bei dieser Anordnung ist gewährleistet, daß infolge des Vordruckes auf Seiten des Nehmerzylinders die Kupplung sehr schnell ausrückt, wenn das Kupplungspedal betätigt wird.

Gemäß Anspruch 2 ist das Bauteil - das die beiden Anschlüsse flüssig¬ keitsdicht voneinander trennt - als Scheibe ausgebildet und mit zwei stirnseitigen Durchgangsöffnungen versehen, wobei an einander abge- wandten Stirnseiten der Scheibe die kegeligen Ventilsitze ausgebildet sind. Der Ventilsitz an sich kann aber auch eine Kante sein, die durch die Durchgangsöffnung und die Stirnseite der Scheibe gebildet ist.

Gemäß Anspruch 3 ist es zweckmäßig, daß die Ventilsitze aus einem kautschukelastischen Werkstoff, insbesondere Gummi gebildet sind. Auf diese Weise ist ein flüssigkeitsdichter Sitz der Kugel gewährleistet.

Die Scheibe ist gemäß Anspruch 4 aus einem kautschukelastischen Werk¬ stoff, insbesondere Gummi gebildet, wobei die Scheibe mit einem ins- besondere aus Stahl gebildeten Armierungsring versehen ist. Dabei sind gemäß Anspruch 5 die Ventilsitze unmittelbar an der Scheibe ausgebil¬ det. In diesem Fall ist auf einfach Art und Weise sichergestellt, daß sich der Ventilsitz der Kontur der Kugel einwandfrei anschmiegt, wenn die Kugel in ihren Ventilsitz gedrückt ist.

Der Armierungsring kann dabei gemäß Anspruch 6 im Bereich der Durch- gangsöffπungen axial vorstehende, zu den kegeligen Ventilsitzen in annähernd parallelem Abstand ausgerichtete Nasen aufweisen. Diese Nasen dienen den Ventilsitzen als Stütze, so daß die Scheibe bzw. die Ventilsitze infolge einer Druckbeanspruchung axial nicht ausweichen können und evtl. durch dieses Ausweichen einen undichten Ventilsitz verursachen.

Gemäß Anspruch 7 ist die Scheibe zur lagerichtigen Verbindung mit einem stirnseitig anschließenden Bauteil mit zwei stirnseitigen axia¬ len Bohrungen versehen, deren die Mittelpunkte der Bohrungen verbin¬ dende gerade Linie vom Scheibenmittelpunkt beabstandet ist, wobei in

diese Bohrungen eingesetzte Stifte in Bohrungen des Bauteils eingrei¬ fen. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß die Scheibe nicht be¬ züglich ihrer Längsachse um 180° gedreht mit dem Bauteil verbunden werden kann. Wenn die Bohrungen Durchgangsbohrungen sind, ist es gemäß Anspruch 8 zweckmäßig, daß deren Wände mit umlaufenden Wülsten ver¬ sehen sind, wobei der lichte Durchmesser der umlaufenden Wülste klei¬ ner als der Durchmesser der Stifte ist. Mit dieser Anordnung ist sichergestellt, daß kein Hydrauliköl durch diese Durchgangsbohrungen zwischen den Stiften und der Wand hindurchströmen kann.

Gemäß Anspruch 9 ist es zweckmäßig, daß das Vordruckventil zwei axial benachbarte und zueinander konzentrisch angeordnete, insbesondere aus Kunststoff gebildete Gehäusehälften aufweist, an deren voneinander abgewandten Stirnseiten der erste und der zweite Anschluß ausgebildet ist, wobei zwischen einander zugewandten Stirnseiten der beiden Gehäusehälften die Scheibe angeordnet ist. Diese Gehäusehälften lassen sich mittels einer insbesondere aus Stahl gebildeten Klammer - wie in Anspruch 10 vorgeschlagen - zusammenhalten. Die Klammer kann dabei gemäß Anspruch 11 als eine die Gehäusehälften umgebende Hülse ausge- bildet sein, an deren axialen Enden radial nach innen vorspringende Borde oder Bordsegmente vorgesehen sind, die an den beiden Gehäuse¬ hälften ausgebildete, voneinander abgewandte Halteflächen hintergrei¬ fen. Gemäß Anspruch 12 ist es vorteilhaft, die Scheibe aus Aluminium herzustellen.

Nachstehend wir die Erfindung anhand von einem in insgesamt 5 Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Hoch druckventil;

Figur 2 einen weiteren Längsschnitt durch das erfindungsgemäße Vordruckventil aus der Figur 1, allerdings unter einem anderen Schnittverlauf;

Figur 3 die Ansicht einer Scheibe aus der Figur 1

Figur 4 einen Längsschnitt der Scheibe aus Figur 3 entlang der Linie IV-IV;

Figur 5 einen Längsschnitt der Scheibe aus Figur 3 entlang der Linie V-V

Das in Figur 1 abgebildete erfindungsgemäße Vordruckventil weist zwei axial benachbarte und zueinander konzentrisch angeordnete, aus Kunst- stoff gebildete Gehäusehälften 1, 2 auf, an deren voneinander abge¬ wandten Stirnseiten ein Anschluß 3 und ein Anschluß 4 ausgebildet sind. Mit diesen Anschlüssen 3, 4 sind nicht dargestellte Rohr- bzw. Schlauchleitungen verbunden, wobei der Anschluß 3 einem ebenfalls nicht dargestellten Geberzylinder, und wobei der Anschluß 4 einem ebenfalls nicht dargestellten Nehmerzylinder zugeordnet ist. Zwischen einander zugewandten Stirnseiten der beiden Gehäusehälften 1, 2 ist eine Scheibe 5 angeordnet. Die aus Kunststoff gebildete Scheibe 5 ist in einer Bohrung 6 der Gehäusehälfte 2 flüssigkeits- und gasdicht eingefügt. Die Gehäusehälfte 1 ist mit seinem kolbenförmigen Ende 7 in eine Bohrung 8 der Gehäusehälfte 2 eingefügt. Das kolbenförmige Ende 7 weist eine Umfangsnut 9 auf, in der ein Dichtring 10 eingelegt ist, wobei der Dichtring 10 zwischen der Bohrung 8 und einem Nutgrund 11 der Umfangsnut 9 derart eingespannt ist, daß das Ventilinnere gegen¬ über der Umgebung flüssigkeitsdicht abgedichtet ist. Die beiden Gehäusehälften 1, 2 sind mittels einer Klammerhülse 12 fest zusammen¬ gehalten. Die Klammerhülse 12 weist an ihren axialen Enden nach innen ragende Radialborde 13 auf. Die Gehäusehälfte 1 weist eine stirnseiti¬ ge Haltefläche 14 und die Gehäusehälfte 2 weist eine stirnseitige Haltefläche 15 auf, die von den Radialborden 13 enganliegend hinter- griffen werden.

Die Scheibe 5 weist zwei radial benachbarte Durchgangsöffnungen 16, 17 auf. An einander abgewandten Stirnseiten der Scheibe 5 sind kegelige Ventilsitze 18, 19 ausgebildet, die an die Durchgangsöffnungen 16, 17 anschließen. Zu jedem der beiden kegeligen Ventilsitze 18, 19 gehört eine Kugel 20, 21, die je durch eine Schraubendruckfeder 22, 23 gegen ihren Ventilsitz 18, 19 angedrückt ist. Die eine Schraubendruckfeder

22 ist an der Gehäusehälfte 1 und die andere Schraubendruckfeder 23 ist an der Gehäusehälfte 2 abgestützt. Die Gehäusehälfte 1 ist mit einer achsparallelen Kolbenbohrung 24 versehen, wobei ein Kolben 25 in dieser Kolbenbohrung 24 axialbeweglich geführt ist. Die Kolbenbohrung 24 und der Kolben 25 begrenzen dabei einen Druckraum 26. Über eine Be- und Entlüftungsbohrung 27 kann der Druckraum be- bzw. entlüftet wer¬ den. An seinen beiden axialen Enden ist der Kolben mit umlaufenden, konischen Ringabschnitten 28, 29 versehen, deren radial äußere freie Enden gegen die Kolbenbohrung 24 angedrückt sind. In der gezeigten Darstellung drückt der Kolben 25 mit seinem der Kugel 21 zugewandten Ende diese Kugel 21 aus ihren Ventilsitz 19, so daß Hydrauliköl über einen Axialkanal 30 der Gehäusehälfte 1 durch die Durchgangsöffnung 17 in einen Axialkanal 31 der Gehäusehälfte 2 und umgekehrt strömen kann.

Figur 2 zeigt dasselbe Vordruckventil wie Figur 1, jedoch mit einem anderen Schnittverlauf. Zwei Stifte 32 sind einerseits in Axialbohrun¬ gen 33 der Gehäusehälfte 1 und andererseits in Axialbohrungen 34 der Scheibe 5 eingesteckt. Auf diese Weise ist die Scheibe 5 gegenüber der Gehäusehälfte 1 lagefixiert.

Figur 3 zeigt als Ansicht die Scheibe 5. Hier ist deutlich zu erken¬ nen, daß die Verbindungsgerade der Mitten der Axialbohrungen 34 nicht durch den Scheibenmittelpunkt läuft. Das deutet, daß die Scheibe 5 ausschließlich in einer einzigen Lage an der Gehäusehälfte 1 befestigt werden kann.

Figur 4 zeigt, daß die Mantelfläche der Axialbohrung 34 mit umlaufen¬ den Wülsten 35 versehen ist. Der lichte Durchmesser dieser Wülste 35 ist kleiner als der Durchmesser der hier nicht dargestellten Stifte 32. Das bedeutet, daß kein Hydrauliköl zwischen dem Wulst 35 und dem nicht dargestellten Stift 32 hindurchgedrückt werden kann. Die Scheibe 5 ist weiterhin mit einem Armierungsring 36 versehen. Der Armierungs¬ ring 36 ist im Bereich der kegeligen Ventilsitze 18, 19 derart ge- formt, daß er axial vorspringende Kegel 37 bildet, die den kautschuk¬ elastischen Ventilsitzen 18, 19 die für den Betrieb nötige Stabilität verleihen.

Nachstehend wird die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Vordruckven¬ tils beschrieben. In der Darstellung der Figur 1 ist die Kugel 21 von dem Kolben 25 aus ihrem Ventilsitz herausgedrückt. In dieser Situation wird das komplette hydraulische System mit Hydrauliköl gefüllt. Das Hydrauliköl kann dabei ungehindert von dem einen Axialkanal 30 in den anderen Axialkanal 31 oder umgekehrt gelangen, ohne die Federkraft einer der Schraubendruckfedern 22, 23 überwinden zu müssen.

Ist das gesamte System mit Hydrauliköl gefüllt und wird auf Seiten des Anschlußes 3 durch Niedertreten des nicht dargestellten Kupplungs¬ pedals der Druck erhöht, so strömt Hydrauliköl über den Axialkanal 30 durch die Durchgangsöffnung 17 über den Axialkanal 31 zum nicht dargestellten Nehmerzylinder Nehmerzyliπder. Infolge des sich auf¬ bauenden Druckes auf Seiten des zweiten Anschlusses 4 wird die Kupp- lung betätigt. Das Hydrauliköl drückt auf die der Kugel 21 zugewandte Stirnseite des Kolbens 25, wobei die Stirnseite durch den konischen Ringabschnitt 29 gebildet ist. Infolge der Druckerhöhung wird der Kolben mittels des Hydrauliköles in eine rückwärtige Position ge¬ drückt. In dieser rückwärtigen Position verharrt der Kolben 25, wobei er nicht mehr in der Lage ist, die Kugel 21 aus ihren Ventilsitz herauszudrücken, wie nachstehend ausgeführt wird.

Wird der Druck auf Seiten des Anschlusses 3 weggenommen - wenn das Kupplungspedal losgelassen wird - strömt zunächst Hydrauliköl von der Seite des Anschlusses 4 über den Axialkanal 31 unter Überwindung der Federkraft der Schraubendruckfeder 22 durch die Durchgangsöffnung 16 in den Axialkanal 30 der Gehäusehälfte 1. Bei Erreichen eines Vor¬ druckes auf der Seite des Anschlusses 4 drückt diese Schraubendruckfe¬ der 22 die Kugel 20 gegen ihren Ventilsitz 18, so daß kein weiteres Hydrauliköl durch die Durchgangsöffnung 16 hindurchströmen kann. Dieser Vordruck ist größer als der in dem Druckraum 26 herrschende Druck. Infolge des Vordrucks und der Unterstützung der Schraubendruck¬ feder 23 wird die Kugel 21 gegen ihren Ventilsitz 19 gedrückt. Die Kugel 21 drückt dabei gegen den Kolben 25 und hält diesen in seiner rückwärtigen Position.

Bezugszeichen

1 Gehäusehälfte 19 kegeliger Ventilsitz

2 Gehäusehälfte 20 Kugel

3 Anschluß 21 Kugel

4 Anschluß 22 Schraubendruckfeder

5 Scheibe 23 Schraubendruckfeder

6 Bohrung 24 Kolbenbohrung

7 kolbenförmiges Ende 25 Kolben

8 Bohrung 26 Druckraum

9 Umfangsnut 27 Be- und Entlüftungsbohrung

10 Dichtung 28 konischer Ringabschnitt

11 Nutgrund 29 konischer Ringabschnitt

12 Klammerhülse 30 Axialkanal

13 Radialbord 31 Axialkanal

14 Haltefläche 32 Stift

15 Haltefläche 33 Axialbohrung

16 Durchgangsöffnung 34 Axialbohrung

17 Durchgangsöffnung 35 Wulst

18 kegeliger Ventilsitz 36 Armierungsring