Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
ANGLE FITTING FOR A PRESSURE LINE OF A HYDRAULIC CLUTCH CONTROL MECHANISM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1999/030072
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a pressure line system between a master cylinder (18) and a slave cylinder (26) of a hydraulically controlled friction clutch of a vehicle. A fitting (1b) which allows an angle connection between the pressure line (5) and a pressure terminal (23) of the master cylinder (18) serves as the line terminal.

Inventors:
WELTER ROLAND (DE)
MEYER GERHARD (DE)
WINKELMANN LUDWIG (DE)
Application Number:
PCT/EP1998/006627
Publication Date:
June 17, 1999
Filing Date:
October 21, 1998
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
SCHAEFFLER WAELZLAGER OHG (DE)
WELTER ROLAND (DE)
MEYER GERHARD (DE)
WINKELMANN LUDWIG (DE)
International Classes:
F16D25/08; F16L41/02; F16L47/00; F16L47/32; (IPC1-7): F16L41/02; F16L47/00; F16D25/08
Foreign References:
DE19522477A11997-01-02
US5108135A1992-04-28
BE551830A
US4601374A1986-07-22
Attorney, Agent or Firm:
LUK LAMELLEN UND KUPPLUNGSBAU GMBH (Bühl, DE)
LUK LAMELLEN UND KUPPLUNGSBAU GMBH (Bühl, DE)
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche
1. Druckleitungssystem für eine hydraulische Kupplungsbetätigung einer Rei bungskupplung von Fahrzeugen, das einen manuell über eine Pedalvorrichtung aktivierbaren Geberzylinder (18) miteinem der Reibungskupplungzugeordneten Nehmerzylinder (26) verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckleitung (5) über eine Steckverbindung (24a bis 24c) am Geberzylinder (18) und/oder am Nehmerzylinder (26) angeschlossen ist, wobei die Steckverbindung (24a bis 24c) eine winkelig zu einer Leitungsachse (11) ausgerichtete, einen Steckan schluß (2) bildende Armatur (1 a, 1 b) umfaßt und der als ein Innenteil gestaltete Steckanschluß (2) in einen Druckanschluß (23,25,35) am Geberzylinder (18) und/oder am Nehmerzylinder (26) bzw. an einem Adapter (32) einsetzbar ist.
2. Druckleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Armatur (1a, 1b) auf der Ebene der Leitungsachse (11) mit einer Aufnahme (6) für ein Entiüftungsventil (7a, 7b) versehen ist.
3. Druckleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Werkstoff für die Druckleitung (5) und die Armatur (1 b) eine geeignete, spritzbare Kunst stoffpaarung vorgesehen ist (Figur 2).
4. Druckleitung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druck leitung (5) aus Polyamid und die Armatur (1b) aus einem faserverstärkten Polyamid bestehen.
5. Druckleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung einer übereinstimmenden Werkstoffpaarung die Armatur (1 a, 1 b) und die Druckleitung (5) aus einem Werkstoff hergestellt sind.
6. Druckleitung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine im Spritzgießver fahren hergestellte Armatur (1 b), die unlösbar an der Druckleitung (5) angeord net ist.
7. Druckleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druck leitung (5) mit einer Lange"I"in eine Aufnahmebohrung (4) der Armatur (1a, 1 b) eingesetzt ist, wobei die Länge"I"gleich oder größer dem Durchmesser"D" der Druckleitung (5) ist (Figur 1).
8. Druckleitung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch ein zweigeteiltes oder mehrgeteiltes Spritzwerkzeug, in das ein Leitungsende der Druckleitung (5) zentriert und mit Kunststoff umspritzt wird.
9. Druckleitung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstel lung der Armatur (1b) das mehrteilige Spritzwerkzeug so gestaltet ist, daß in dieses sowohl die Aufnahme (6) für das Enttüftungsventit (7a, 7b), eine Zulauf bohrung (8) sowie eine Aufnahmebohrung (4) für die Druckleitung (5) einge formt sind.
10. Druckleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Druck leitung (5) ein kunststoffummanteltes Metallrohr eingesetzt ist.
11. Druckleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Armatur (1b) durch eine Ultraschallschweißung mit der Druckleitung (5) aus Kunststoff oder einem kunststoffummantelten Metallrohr verbunden ist.
12. Druckleitung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der zu verbindende Endbereich der Druckleitung (5) eine durch ein Stauchen oder Aufweiten hergestellte radial nach außen gerichtete Doppelung aufweist.
13. Druckleitung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der in die Armatur (1a, 1b) eingreifende Endbereich der Druckleitung (5) eine gestufte Aufweitung aufweist, die mit einer komplementär gestalteten Aufnahmebohrung (4) zusammenwirkt.
14. Druckleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckver bindung (24a bis 24c) als eine Schnappverbindung ausgelegt ist und dazu ein Halteelement (34) im Druckanschluß (23,25) eingesetzt ist, das im eingebauten Zustand der Armatur (1 a, 1 b) selbsttätig in eine Radialnut (9) des Steckanschlus ses (2) verrastet (Figur 3).
15. Druckleitung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein als Kunststoff ventilschraube ausgebildetes Enttüftungsventi ! (7b), das in ein Befestigungs gewinde der Aufnahme (6) einschraubbar und mittels eines Dichtrings (16) abgedichtet ist (Figur 2).
Description:
Winkelarmatur für eine Druckleitung einer hydraulischen Kupplungsbetatigung Gebiet der Erfindung Die Erfindung betrifft ein Druckleitungssystem für eine hydraulische Kupplungs- betätigung einer Fahrzeugreibungskupplung. Derartige Kuppl ungsbetäti gungen ersetzen bislang übliche Betätigungen, bei denen die Stellbewegung des Kupp- lungspedals über einen Bowdenzug auf einen Ausrückhebel der Reibungskupp- lung übertragen wurde. Der Aufbau einer hydraulischen Kupplungsbetätigung umfaßt einen dem Kupplungspedal zugeordneten Geberzylinder, der über eine Druckleitung mit einem der Reibungskupplung zugeordneten Nehmerzylinder verbunden ist. Eine Betätigung des Kupplungspedals bewirkt einen Druckaufbau im Geberzylinder, der über die Druckleitung auf den Nehmerzylinder über- tragen wird. Dabei wird ein im Geberzylinder angeordneter, mit einem Aus- rücklager verbundener Kolben, zur Betätigung der Reibungskupplung axial verschoben. Aufgrund von vorgegebenen Einbauverhältnissen im Motorraum erfordert die Montage der Druckleitung einen großen Montageaufwand aufgrund des geringen verfügbaren Einbauraums. Der erforderliche Bauraum ist dabei durch den einzuhaltenden Mindestbiegeradien der Druckleitung bestimmt. Als Alternative dazu wurden bislang aufwendig gefertigte Winkelanschlüsse oder zusätzliche Adapter verwendet.

Hintergrund der Erfindung Aus der US-A 4,601,374 ist der prinzipielle Aufbau einer hydraulischen Kupp- lungsbetätigung zu entnehmen, ohne dabei die Einbauverhältnisse zu berück- sichtigen. Als Leitungsanschluß für die den Geber-mit dem Nehmerzylinder verbindendee Steck-Schraubverbindung vorgesehen. Von den Leitungsanschlüs- sen ausgehend bildet die Druckleitung zunächst jeweils einen radial aus den Zylindern austretenden Abschnitt, an den sich mit einem Radius ein abgewin-

kelter Verlauf anschließt. Dieser bekannte Stand der Technik verdeutlicht, daß der Druckleitungsverlauf durch die Biegeradien der Leitung bestimmt ist. Ein sotch vorgegebener Leitungsverlauf erfordert einen hohen Aufwand bei der Montage. Aufgrund der engen Einbauverhaltnisse, insbesondere bei frontge- triebenen Fahrzeugen, scheidet ein derartiger Leitungsverlauf aus.

Aufgabe der Erfindung Ausgehend von der zuvor erläuterten Problemstellung, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Bauraum-und kostenoptimierten Anschluß für die Druckleitung an dem Geber-und dem Nehmerzylinder zu schaffen.

Zusammenfassung der Erfindung Die Lösung dieser Aufgabe ist erreichbar durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1. Danach ist die Druckleitung am Geberzylinder und/oder am Nehmerzylinder über eine Steckverbindung angeschlossen, die eine Armatur bildet mit einem winkelig zu einer Leitungsachse ausgerichteten Steckanschluß.

Dabei ist der Steckanschluß als ein Innenteil gestaltet, das in ein Aufnahmeteil am Geber-und/oder am Nehmerzylinder einsetzbar ist. Die erfindungsgemäße Steckverbindung ermöglicht eine Zuführung der Druckleitung in einem kleinst- möglichen radialen Abstand zum Nehmer-oder zum Geberzylinder. Der Ab- stand wird dabei vom winkeligen Leitungsanschluß an der Armatur zur Zylin- dermantelfläche bestimmt. Durch die Erfindung kann ein Druckleitungsanschluß bei geringstem Bauraum realisiert werden. Der montagefreundliche und ein- fache Aufbau der Steckverbindung stellt einen aufgabegerechten Leitungsan- schluß dar. Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen in dem geringen erforderlichen Bauraum der erfindungsgemäßen Steckverbindung und der einfachen Herstellung. Außerdem zeichnet sich eine mit der erfindungsgemäßen Steckverbindung versehene Druckleitung durch ein einfaches Handling aus, die eine Einhandmontage ermöglicht, was den Montageaufwand reduziert. Die erfindungsgemäße Steckverbindung ermöglicht außerdem ein gewünschtes

selbsttätiges Ausrichten der Druckleitung und vermeidet dadurch die Einleitung von nachteiligen Verspannungen in die Druckleitung.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der ab- hängigen Ansprüche 2 bis 15.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung umfaßt die Armatur neben dem Lei- tungsanschluß außerdem ein Entiüftungsventil. Vorzugsweise ist dazu in Ver- längerung der Leitungsachse die Armatur auf der vom Leitungsanschluß abge- wandten Seite mit einer Aufnahmebohrung versehen, in die das Enttüftungs- ventil einsetzbar ist.

Weiterhin ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Druckleitung sowie die Armatur aus einer geeigneten, spritzbaren Kunststoffpaarung bestehen. Dazu bietet es sich an, für die Leitung ein Polyamid vorzusehen. Für die Armatur eignet sich vorzugsweise ein faserverstärktes Polyamid. Alternativ kann zur Erreichung einer übereinstimmenden Kunststoffpaarung die Armatur und die Druckleitung aus einem Werkstoff hergestellt werden.

Als Maßnahme zur Reduzierung der Herstelikosten ist vorgesehen, die Armatur durch ein Spritzgießverfahren herzustellen, die unlösbar mit der Druckleitung verbunden ist. Das Aufspritzen der Armatur auf die Umfangs-und Stirnseite der Druckleitung ist werkzeug-und fertigungstechnisch einfach und daher kosten- günstig. Als Maß für die axiale Länge, mit der die Armatur das Druckleitungs- ende umgibt, ist eine Länge ausreichend, die dem Durchmesser der Druck- leitung entspricht. Abhängig vom Spitzendruck des Hydrauliksystems kann die axial umspritzte Länge verändert werden.

Für das Spritzgießverfahren zur Herstellung der Armatur ist vorgesehen, die vorzugsweise aus Kunststoff hergestellte Druckleitung über einen paßgenauen, in die Leitungsbohrung eingreifenden Kernstempel zu zentrieren und in einem entsprechenden, zweigeteilten Spritzwerkzeug mit Kunststoff zu umspritzen.

Diese Maßnahme stellt eine hochfeste Verbindung zwischen der Druckleitung

und der Armatur sicher. Das mehrteilige Spritzwerkzeug kann erfindungsgemäß weiterhin so gestaltet sein, daß neben dem Steckanschluß und der Aufnahme- bohrung für die Druckleitung auch die Aufnahmebohrung für das Enttüfterventit eingeformt sind. Für Armaturen, die über einen Dichtring abgedichtet und mittels einer Formfeder oder Halteklammer am Geber-oder Nehmerzylinder gesichert sind, können auch die entsprechenden Umlaufnuten oder Bohrungen mit eingeformt werden.

Neben einer Druckleitung aus Kunststoff schließt die Erfindung weiterhin als Druckleitung ein kunststoffummanteltes Metallrohr ein. Das vorzugsweise mit PA 12 ummantelte Stahlrohr kann dabei in das zur Herstellung der Armatur vorgesehene Spritzwerkzeug eingelegt werden.

Bei einer getrennten Herstellung der Armatur und der Druckleitung eignet sich erfindungsgemäß ein Ultraschallschweißen oder eine Klebung, mit der diese Bauteile unlösbar verbunden werden. Der Vorteil besteht darin, daß die erfin- dungsgemäßen Winkelarmaturen für Großserien kostengünstig auf Spritzgießma- schinen hergestellt werden können. Damit wird der Einfluß der Rohrtoleranz der Druckleitung auf die Abdichtung, wie es beim Umspritzen gegeben ist, minimiert. Als Maßnahme, mit der die Druckleitung sicher an der Armatur befestigt werden kann, schließt die Erfindung ein, den Endbereich der Druck- leitung mit einer radial nach außen gerichteten Doppelung zu versehen. Dabei kann die Doppelung vorzugsweise durch ein Stauchen oder ein radiales Auf- weiten hergestellt werden.

Alternativ kann der in der Armatur eingesetzte Endbereich mit einer gestuften Aufweitung versehen sein, die mit der komplementär gestalteten Aufnahmeboh- rung der Armatur zusammenwirkt. Die Doppelung wie auch der gestufte Endbe- reich werden bei einem Spritzgießverfahren vom Kunststoff der Armatur um- spritzt. Eine gleichwertige formschlüssige Verbindung der Druckleitung mit der Armatur kann mittels einer Ultraschallschweißung erzielt werden.

Als eine weitere Maßnahme zur Kostenreduzierung schließt die Erfindung ein, das Entlüftungsventil als eine Kunststoffventilschraube zu gestalten, die mit einem Dichtring in der Gewindebohrung der Armatur abgedichtet ist.

Zur Sicherung der Steckverbindung, d. h. der Armatur an einem Geber-oder an einem Nehmerzylinder ist eine Rasteinrichtung vorgesehen. Dazu dient vorzugs- weise eine Formfeder, die vorgespannt beim Einstecken der Armatur radial ausweicht und die bei einer Lageübereinstimmung mit einer Radialnut am Steckanschluß der Armatur selbsttätig einrastet.

Die Befestigung der Druckleitung in der Armatur kann weiterhin verbessert werden durch eine strukturierte Mantelflache des Druckleitungsbereichs, der von der Armatur umgeben ist. Dazu bieten sich beispielsweise axial beabstande- te Radialnuten an, die während des Spritzgießverfahrens vom Kunststoff der Armatur ausgefüllt werden und damit eine zusätzliche formschlüssige Verbin- dung herstellen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen Die Erfindung wird anhand von mehreren Ausführungsbeispielen in insgesamt fünf Figuren dargestellt und nachstehend näher erläuert. Es zeigen : Figur 1 eine erfindungsgemäße Winkelarmatur, versehen mit einem Steckanschluß, einem rechtwinkelig dazu angeordneten Lei- tungsanschluß sowie mit einem Entluftungsventil ; Figur 2 eine alternativ gestaltete Armatur, an die eine Kunststoffleitung sowie eine Kunststofflüfterschraube angeschlossen ist ; Figur 3 einen Geberzylinder bekannter Bauart, an den stirnseitig eine erfindungsgemäße Armatur angeschlossen ist ;

Figur 4 die Anordnung der Armatur am Druckstutzen eines Nehmer- zylinders ; Figur 5 einen Nehmerzylinder, an dessen Druckstutzen ein Adapter befestigt ist, wobei an den Adapter eine erfindungsgemäße Armatur angeschlossen ist.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen Die Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Armatur 1 a in einem Längsschnitt. Die Armatur 1 a besitzt einen T-förmigen Aufbau und umfaßt einen Steckanschluß 2, an den sich ein rechtwinkelig angeordnetes Gehäuse 3 anschließt, das an einem Ende eine Aufnahmebohrung 4 für eine Druckleitung 5 aufweist und gegenseitig eine Aufnahme 6 für ein Entiüftungsventil 7a. Eine ebenfalls T-förmig auf einer Leitungsachse 11 verlaufende Zulaufbohrung 8 im Gehäuse 3 verbindet den Steckanschluß 2 mit der Aufnahmebohrung 4 und der Aufnahme 6. Der Steck- anschluß 2 bildet ein Innenteil, das im eingebauten Zustand der Armatur 1a, (siehe Figuren 3 und 4), in ein entsprechendes Aufnahmeteil eingesetzt ist. Zur Abdichtung und Lagepositionierung des Steckanschlusses 2 ist dieser mit zwei axial beabstandeten Radialnuten 9,10 versehen. In die Radialnut 9, die in einem größeren Durchmesserbereich vom Steckanschluß 2 angeordnet ist, verrastet selbsttätig bei Erreichen der Einbaulage ein Halteelement 34 (siehe Figur 3), wozu vorzugsweise eine radial vorgespannte Formfeder einsetzbar ist.

Die weitere Radialnut 10 dient zur Aufnahme eines Dichtrings 12, der im eingebauten Zustand der Armatur 1a dichtend an einer Bohrungswandung 13 des Druckanschlusses 23 anliegt (siehe Figur 3). Zur Sicherstellurig einer aus- reichenden Befestigung der Druckleitung 5 in der Armatur 1 a ist folgende axiale Überdeckung vorgesehen. Die Tiefe"I"der Aufnahmebohrung 4 ist dabei gleich oder größer dem Durchmesser"D"der Druckleitung 5.

Die in Figur 2 abgebildete Armatur 1 b stellt ein Kunststoffbauteil dar, das mit einer ebenfalls aus Kunststoff hergestellten Druckleitung 5 verbunden ist. Dabei weist der umspritzte Endbereich der Druckleitung 5 eine strukturierte Mantel-

fläche mit einer Umlaufnut 14 auf, die vom Kunststoff der Armatur 1 b ausgefüllt ist. Auch das Enttüftungsventit 7b stellt ein Kunststoffbauteil dar, das in die mit einem Innengewinde versehene Aufnahme 6 einschraubbar ist. Zur wirksamen Abdichtung ist das Entlüftungsventil 7b stirnseitig mit einem Dichtring 16 versehen, der sich in der Einbaulage des Entiüftungsventils 7b dichtend an einer konischen Dichtfläche 17 der Zulaufbohrung 8 abstützt.

Die Figur 3 zeigt die an einem Geberzylinder 18 befestigte Armatur 1b. Der Geberzylinder 18 umfaßt ein ortsfest, vorzugsweise an einer Pedalvorrichtung befestigtes Gehäuse 19, in dem ein Kolben 20 verschiebbar und abgedichtet geführt ist. Eine gelenkig am Kolben 20 angeordnete Kolbenstange 21 verbindet den Geberzylinder 18 mit einem in Figur 3 nicht abgebildeten Pedal. Der Kolben 20 begrenzt weiterhin einen Druckraum 22, der mit einem Druckfluid gefullt ist. Bei einer Verschiebung des Kolbens 20 in Pfeilrichtung wird das im Druckraum 22 eingeschlossene Druckfluid verdrängt und gelangt über den Druckanschluß 23 in die Armatur 1 b. Zur weiteren Druckübertragung dient die Druckleitung 5, welche eine Verbindung zwischen der Armatur 1b und damit dem Geberzylinder 18 und einem in Figur 3 nicht abgebildeten Nehmerzylinder herstellt, zur Betätigung einer Reibungskupplung. Der Druckanschluß 23 ist als ein Aufnahmeteil gestaltet, in das der Steckanschluß 2 zur Bildung einer Steck- verbindung 24a eingesetzt ist. Zur Lagepositionierung der Armatur 1b am Geberzylinder 18 ist im Druckanschluß 23 ein Halteelement 34 eingesetzt, das vorzugsweise als eine radial vorgespannte Formfeder gestaltet ist, die sich beim Einsetzen des Steckanschlusses 2 radial aufweitet und bei einer übereinstimmen- den Lage der Radialnut 9 mit dem Halteelement 34 selbsttätig verrastet. Der rotationssymmetrisch gestaltete Steckanschluß 2 ermöglicht ein Ausrichten der Armatur 1b und der damit in Verbindung stehenden Druckleitung 5, so daß nach Einbau der Armatur 1 b keine nachteilige Verspannung in die Druckleitung 5 eintritt.

Der in Figur 4 in einer Vorderansicht abgebildete Nehmerzylinder 26 ist kon- zentrisch zu einer Antriebswelle 27 angeordnet, die eine Brennkraftmaschine mit einem Schaltgetriebe verbindet. Das Gehäuse 28 des Nehmerzylinders 26

ist mit einem Druckstutzen 29 versehen, der einen radialen Abstand zwischen dem Nehmerzylinder 26 und einem die Reibungskupplung umschtießenden Kupplungsgehäuse 30 überbrückt. Dabei ist der Druckstutzen 29 endseitig mit einem Druckanschluß 25 versehen, der gemeinsam mit dem Steckanschluß 2 der Armatur 1 b eine Steckverbindung 24b bildet.

In Figur 5 ist der Nehmerzylinder 26 mit einem alternativ gestalteten Druck- stutzen 31 versehen, an den sich zunächst ein Adpater 32 anschließt. Der abgewinkelte Anschlußstutzen 33 weist einen Druckanschluß 35 auf mit dem der Steckanschluß 2 des Adpaters 1b die Steckverbindung 24c bildet. Der Adapter 32 ist vorgesehen für längenreduzierte Druckstutzen 31 und dient zur Überbrückung eines Abstandes zwischen dem Druckstutzen 31 des Nehmer- zylinders 26 und dem Kupplungsgehäuse 30 (siehe Figur 4).

Bezugszahlenliste 1 a Armatur 1 b Armatur 2 Steckanschluß 3 Gehäuse 4 Aufnahmebohrung 5 Druckleitung 6 Aufnahme 7a Enttüftungsventi ! 7b Entiüftungsventii 8 Zulaufbohrung 9 Radialnut 10 Radialnut 11 Leitungsachse 12 Dichtring 13 Bohrungswandung 14 Umlaufnut 15 Außengewinde 16 Dichtring <BR> <BR> <BR> 17 Dichtftäche<BR> <BR> <BR> <BR> <BR> 18 Geberzylinder 19 Gehäuse 20 Kolben 21 Kolbenstange 22 Druckraum 23 Druckanschluß 24a Steckverbindung 24b Steckverbindung 24c Steckverbindung 25 Druckanschluß 26 Nehmerzylinder 27 Antriebswelle 28 Gehäuse 29 Druckstutzen 30 Kupplungsgehäuse 31 Druckstutzen 32 Adapter 33 Anschlußstutzen 34 Halteelement 35 Druckanschluß