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Patent Searching and Data


Title:
RELEASE SYSTEM FOR ACTUATING A CLUTCH IN A VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/008824
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a release system for actuating a clutch (10) in a vehicle, comprising a master cylinder (2) and a slave cylinder (8), said cylinders being fluidically connected to each other, whereby a suitable previous load value is applied to the master cylinder.

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Inventors:
RAMMHOFER THOMAS (DE)
GRABENSTAETTER JAN (DE)
Application Number:
PCT/DE2002/002588
Publication Date:
January 30, 2003
Filing Date:
July 15, 2002
Export Citation:
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Assignee:
LUK LAMELLEN & KUPPLUNGSBAU (DE)
RAMMHOFER THOMAS (DE)
GRABENSTAETTER JAN (DE)
International Classes:
B60K23/02; B60W10/06; B60W10/10; B60W30/18; F15B7/00; F16D25/08; F16D25/12; F16D48/02; F16D48/06; F16D48/08; B60W50/02; (IPC1-7): F16D25/10
Foreign References:
US4959960A1990-10-02
EP0952366A11999-10-27
FR2282573A11976-03-19
Attorney, Agent or Firm:
LUK LAMELLEN UND KUPPLUNGSBAU BETEILIGUNGS KG (Bühl, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Ausrücksystem zur Betätigung einer Kupplung eines Fahrzeuges, mit einem Geberzylinder und einem Nehmerzylinder, welche strömungsmäßig miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Geberzylinder eine geeignete Vorlast vorgesehen ist.
2. Ausrücksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Vorlast ein Vorlastdruck in dem dem Nehmerzylinder abgewandten Sekundärraum des Geberzylinders aufbringbar ist,.
3. Ausrücksystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zum Erzeugen des Vorlastdruckes zumindest ein Vorlastventil sekundärseitig an dem Geberzylinder vorgesehen ist.
4. Ausrücksystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorlastventil strömungsmäßig zwischen dem Geberzylinder und einem Ausgleichsbehälter vorgesehen ist.
5. Ausrücksystem nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufbau des Vorlastdruckes von der Bewegung des Kolbens des Geberzylinders abhängig ist.
6. Ausrücksystem nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich der gewünschte Vorlastdruck aus der Differenz von dem am Vorlastventil eingestellten Druck und dem Druckabbau in Abhängigkeit von der Volumenänderung AV und des Volumenaufbaus in dem hydraulischen Ausrücksystem ergibt.
7. Ausrücksystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung des Vorlastdruckes ein Ausgleichsbehälter als Druckspeicher vorgesehen ist.
8. Ausrücksystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckspeicher ein elastischer Behälter ist.
9. Ausrücksystem nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Druckspeicher ein nahezu konstanter Verlauf des Vorlastdruckes vorgesehen ist.
10. Ausrücksystem nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorlastdruck unabhängig von der Bewegung des Kolbens des Geberzylinders ist.
11. Ausrücksystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Nachsaugventil vorgesehen ist.
Description:
Ausrücksvstem zur Betätigung einer Kupplung eines Fahrzeuges Die Erfindung betrifft ein Ausrücksystem zur Betätigung einer Kupplung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Aus der Fahrzeugtechnik sind Ausrücksysteme zum Betätigen einer Kupplung eines Fahrzeuges bekannt. Bei bekannten hydraulischen Ausrücksystemen kann eine Vorlastfeder an dem Nehmerzylinder vorgesehen werden. Dabei ist jedoch nachteilig, dass die Vorlastfeder den axialen und auch radialen Bauraum an dem Ausrücksystem vergrößert und darüber hinaus keine konstante Vorlast über den Ausrückweg liefert.

Des weiteren kann an dem Nehmerzylinder ein permanenter Überdruck vorgesehen werden. Es hat sich jedoch gezeigt, dass bei dieser vorgesehenen Maßnahme erhöhte Durchflußwiderstände verursacht werden. Des weiteren sind diese Maßnahmen nicht ohne erheblichen konstruktiven Aufwand möglich und ferner kann keine Vakuum- Druckbefüllung bei dem bekannten Ausrücksystem durchgeführt werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ausrücksystem der vorgenannten Gattung vorzuschlagen, bei dem die vorgenannten Nachteile aus dem Stand der Technik vermieden werden. Insbesondere soll der erforderliche Bauraum möglichst gering sein und eine nahezu konstante Vorlast ermöglicht werden.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Demnach wird ein erfindungsgemäßes Ausrücksystem vorgeschlagen, bei dem an dem Geberzylinder eine geeignete Vorlast vorgesehen ist. Auf diese Weise wird keine Vorlastfeder benötigt und demzufolge liegt ein geringerer Bauraumbedarf vor.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der vorliegenden Erfindung kann vorsehen, dass als Vorlast ein Vorlastdruck in dem dem Nehmerzylinder abgewandten Sekundärraum des

Geberzylinders aufgebracht wird. Dies kann z. B. durch zumindest ein geeignetes Vorlastventil, welches z. B. sekundärseitig angeordnet ist, vorgesehen werden.

Beispielsweise kann das Vorlastventil zwischen dem Geberzylinder und dem Ausgleichsbehälter vorgesehen sein. Es sind auch andere konstruktive Anordnungen denkbar.

Bei der Verwendung eines Vorlastventils sollte die sekundärseitige Kolbenfläche des Geberzylinders größer 0 sein, damit beim Rückhub Fluid in Richtung des Ausgleichsbehälters in dem erfindungsgemäßen Ausrücksystem verschoben werden kann.

Der durch ein Vorlastventil aufgebrachte Vorlastdruck ist abhängig von der Bewegung des Kolbens des Geberzylinders. Dabei wird der Vorlastdruck im Sekundärraum des Geberzylinders insbesondere beim Rückhub nach dem Überfahren einer sogenannten Schnüffelbohrung aufgrund des Unterschiedes zwischen der primärseitigen Kolbenfläche Ap des Geberzylinders und der sekundärseitigen Kolbenfläche As durch Fluidverschiebung von dem Sekundärraum in den Primärraum abgebaut. Um eine sichere Funktion zu gewährleisten, sollte der am Vorlastventil eingestellte Vorlastdruck deshalb größer als der gewünschte Vorlastdruck sein.

Im Rahmen einer vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung kann zum Aufbau eines Vorlastdruckes bei dem erfindungsgemäßen Ausrücksystem ein als Druckspeicher vorgesehener Ausgleichsbehälter verwendet werden. Bei der Verwendung eines Druckspeichers kann ein nahezu konstanter, von der Bewegung des Geberzylinder- Kolbens unabhängiger Vorlastdruck im Sekundärraum des Geberzylinders aufgebracht werden. Die Volumenzunahme des Druckspeichers kann derart groß sein, dass in jedem Fall ein konstanter Vordruck sichergestellt wird.

Dabei können bevorzugt folgende Kriterien berücksichtigt werden. Zum einen sollte die Änderung des Fluidvolumens bei der hydraulischen Übertragungsstrecke des Ausrücksystems aufgrund von Temperaturschwankungen berücksichtigt werden. Ferner ist die Abnahme des Fluidvolumens aufgrund von Fluidverlusten zu beachten. Des

weiteren kann auch die Verschiebung der Null-Lage des Ausrückers bzw. des Ausrücksystems aufgrund z. B. von Kupplungsverschleiß berücksichtigt werden.

Eine möglichst einfache konstruktive Ausgestaltung eines Druckspeichers kann ein elastischer Behälter oder dergleichen sein.

Durch das Aufbringen eines sekundärseitigen Vorlastdruckes bei dem Geberzylinder ergeben sich eine Reihe von Vorteilen. Beispielsweise ist keine Vorlastfeder erforderlich, so dass der Bauraumbedarf geringer wird. Insbesondere bei der Verwendung eines Druckspeichers kann ein konstanter Vorlastdruck über den Ausrückweg ermöglicht werden. Ferner sind die Toleranzen der Vorlastkraft sehr gering bei dem erfindungsgemäßen Ausrücksystem.

Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass geringe Fluidverluste des Ausrücksystems vorliegen, da bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung sämtliche Dichtungen mit Druck beaufschlagt werden, so dass Undichtigkeiten vermieden werden. Wenn bei dem erfindungsgemäßen Ausrücksystem ein Nehmerzylinder mit geteiltem Kolben verwendet wird, liegt der innere Kolben in jedem Fall an dem äußeren Kolben an, so dass in vorteilhafter Weise sogenannte Erststartfehler bei dem Ausrücksystem gemäß der vorliegenden Erfindung vermieden werden.

Ferner ist es vorteilhaft, dass bei dem vorgeschlagenen Ausrücksystem ein Eindringen von Luft vermieden wird, da der Systemdruck durch das Aufbringen des Vorlastdruckes immer größer als der Umgebungsdruck des Ausrücksystems ist. Des weiteren ist bei der hier vorgestellten Erfindung eine beliebige Leitungsverlegung bei dem Ausrücksystem möglich. Ferner kann der Ausgleichsbehälter an einer beliebigen Stelle angeordnet sein.

Die hier vorgestellte Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen : Figur 1 eine schematische Darstellung einer ersten möglichen Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Ausrücksystems mit einem Vorlastventil ;

Figur 2 eine schematische Darstellung einer zweiten möglichen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ausrücksystems mit einem Druckspeicher ; und Figur 3 ein Diagramm, in dem der Vorlastdruck über der Volumenaufnahme eines hydraulischen Ausrücksystems dargestellt ist.

In Figur 1 ist eine erste mögliche Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ausrücksystems dargestellt, bei dem zum Aufbringen des Vorlastdruckes ein Vorlastventil sekundärseitig an einem Geberzylinder vorgesehen ist.

Dagegen ist in Figur 2 eine zweite mögliche Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ausrücksystems dargestellt, bei dem ein Druckspeicher 11 zum Aufbringen des Vorlastdruckes vorgesehen ist.

Bei beiden Ausgestaltungen weist das Ausrücksystem ein Pedal 1 auf, weiches sekundärseitig mit dem Geberzylinder 2 verbunden ist. Das Pedal 1 ist schwenkbar gelagert, so dass durch die Schwenkbewegung des Pedals der Kolben 3 des Geberzylinders 2 betätigbar ist.

Der Geberzylinder 2 weist einen Sekundärraum 4 und einen Primärraum 5 auf, welche durch den Kolben 3 voneinander getrennt sind. Sekundärseitig ist das Vorlastventil 6 an dem Geberzylinder 2 vorgesehen, welches mit einem Ausgleichsbehälter 7 strömungsmäßig verbunden ist.

Primärseitig ist der Geberzylinder 2 mit einem Nehmerzylinder 8 strömungsmäßig verbunden. Der Kolben 9 des Nehmerzylinders 8 dient dann als Betätigungselement für eine Kupplung 10 eines Fahrzeuges.

Im Unterschied zu Figur 1 ist bei der zweiten Ausgestaltung des vorgeschlagenen Ausrücksystems, welches in Figur 2 dargestellt ist, anstatt des Vorlastventils 6. ein Druckspeicher 11 sekundärseitig an dem Geberzylinder 2 vorgesehen. Der Druckspeicher 11 ist bei dieser Ausgestaltung als elastischer Behälter ausgebildet.

Bei der Verwendung eines sekundärseitigen Vorlastventils wird beim Vorhub des Kolbens 3 des Geberzylinders 2 Fluid aus dem Ausgleichsbehälter 7 in den Sekundärraum 4 des Geberzylinders 2 gezogen. Beim Rückhub wird dann in dem Sekundärraum 4 des Geberzylinders 2 so lange Druck aufgebaut, bis der gewünschte Vordruck erreicht ist.

Somit herrscht bei Erreichen der Schnüffelbohrung im gesamten Ausrücksystem der Vorlastdruck.

Bei der Verwendung eines Druckspeichers 11 bei dem erfindungsgemäßen Ausrücksystem kann ein nahezu konstanter Vorlastdruck im Sekundärraum 4 des Geberzylinders 2 aufrechterhalten werden.

Es hat sich gezeigt, dass die Ausgestaltung des Ausgleichsbehälters 7 als Druckspeicher 11 gegenüber dem sekundärseitigen Vorlastventil 6 hinsichtlich einer Vakuum- Druckbefüllung und zur Gewährleistung eines permanenten Vorlastdruckes besonders vorteilhaft ist.

Insbesondere durch den sekundärseitigen Vorlastdruck kann auch auf eine sogenannte Übertotpunktfeder verzichtet werden. Dies deshalb, da die primärseitige Kolbenfläche Ap des Geberzylinders 2 größer als die sekundärseitige Kolbenfläche As ist. Auf diese Weise wird bei einem Vorlastdruck Pv der Geberzylinder 2 immer mit einer Kraft an seinen hinteren Anschlag gedrückt, wobei die Kraft größer gleich Pv * (Ap-As) ist. Somit kann Pv und (Ap-As) hinreichend groß gewählt werden, so dass auf eine Übertotpunktfeder verzichtet werden kann. In diesem Falle kann der Geberzylinder 2 nicht mehr gezogen werden, weshalb ein Nachsaugventil zum Vermeiden von Unterdruck überflüssig ist. Es ist jedoch möglich, dass trotzdem ein Nachsaugventil verwendet wird. Somit kann verhindert werden, dass bei geöffneter Kupplung und starker Abkühlung der Fluidsäule, d. h. bei Abnahme des Flüssigkeitsvolumens in dem Primärraum 5 und der Verkürzung der hydraulischen Übertragungsstrecke, der Kolben 3 des Geberzylinders 2 bei geöffneter Kupplung vor der Schnüffelbohrung liegen bleibt. Das Nachsaugventil kann dafür sorgen, dass der Druck in dem Primärraum 5 in keinem Fall unter den Vorlastdruck fällt. Auf diese Weise wird der Kolben 3 des Geberzylinders 2 immer in seine hinterste Position geschoben.

Insgesamt kann festgestellt werden, dass, wenn keine Übertotpunktfeder bei dem Geberzylinder 2 verwendet wird, ein Aufpumpen des hydraulischen Ausrücksystems in vorteilhafter Weise vermieden wird.

Des weiteren ist bei dem erfindungsgemäßen Ausrücksystem eine möglichst geringe Volumenaufnahme möglich. Bei sekundärseitigem Überdruck ist das gesamte Ausrücksystem vorgespannt, d. h. mit der Ausnahme des Schnüffelspiels spielfrei. Das hydraulische Ausrücksystem besitzt bei relativ kleinen Drücken eine geringere Steifigkeit als bei höheren Drücken, wie dies auch aus Figur 3 ersichtlich ist. Durch den Vorlastdruck ist somit der Bereich der geringsten Steifigkeiten bereits überbrückt.

Ferner können die hydraulischen Komponenten, welche bei dem erfindungsgemäßen Ausrücksystem verwendet werden, beliebig angeordnet sein. Dies deshalb, da keine Luft in das System eindringen kann und deshalb auch keine aus dem System heraustransportiert werden kann. Aus diesem Grund kann die Leitungsverlegung und auch die Lage des Geberzylinders 2 und des Nehmerzylinders 8 beliebig sein.

Bei dem erfindungsgemäßen Ausrücksystem wird bevorzugt eine hydraulische Übertragungsstrecke verwendet. Das vorgeschlagene Ausrücksystem kann beispielsweise ein Vorlastventil 6 mit einen Vorlastdruck von 1,3 bar aufweisen. Wenn zum Aufbringen des Vorlastdruckes z. B. der Druckspeicher 11 bei dem erfindungsgemäßen Ausrücksystem vorgesehen ist, kann vorzugsweise eine Feder über eine Membran einen Druck auf die Fluidsäule ausüben. Es ist auch möglich, dass andere geeignete konstruktive Ausgestaltungen verwendet werden.

Die mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsvorschläge ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Patentschutzes. Die Anmelderin behält sich vor, noch weitere, bisher nur in der Beschreibung und/oder in den Zeichnungen offen- barte Merkmalskombinationen zu beanspruchen.

In Unteransprüchen verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspru- ches hin ; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen,

gegenständlichen Schutzes für die Merkmalskombinationen der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.

Da die Gegenstände der Unteransprüche im Hinblick auf den Stand der Technik am Prioritätstag eigene und unabhängige Erfindungen bilden können, behält die Anmelderin sich vor, sie zum Gegenstand unabhängiger Ansprüche oder Teilungserklärungen zu machen. Sie können weiterhin auch selbständige Erfindungen enthalten, die eine von den Gegenständen der vorhergehenden Unteransprüche unabhängige Gestaltung aufweisen.

Die Ausführungsbeispiele sind nicht als Einschränkung der Erfindung zu verstehen.

Vielmehr sind im Rahmen der vorliegenden Offenbarung zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten, Elemente und Kombinationen und/oder Materialien, die zum Beispiel durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den in der allgemeinen Beschreibung und Aus- führungsformen sowie den Ansprüchen beschriebenen und in den Zeichnungen enthaltenen Merkmalen bzw. Elementen oder Verfahrensschritten für den Fachmann im Hinblick auf die Lösung der Aufgabe entnehmbar sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw.

Verfahrensschrittfolgen führen, auch soweit sie Herstell-, Prüf-und Arbeitsverfahren betreffen.