DE102012214107A1 - Pressure control device for hydraulic conductor of hydraulic system for operating clutch in motor vehicle, has sleeve part concentrically surrounding diaphragm body, where sleeve part and diaphragm body are made of steel material - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Druckbegrenzungseinrichtung für ein hydraulisches System zur Betätigung einer Kupplung, insbesondere eines Kraftfahrzeuges. Dabei umfasst das hydraulische System einen Geberzylinder und einen Nehmerzylinder. The present invention relates to a pressure limiting device for a hydraulic system for actuating a clutch, in particular a motor vehicle. The hydraulic system comprises a master cylinder and a slave cylinder.
Aus der
Beim Auskuppeln wird der Haltering gegen das Gehäuse gedrückt und die Blendenbohrung und die Öffnungen werden vom Fluid durchströmt. Beim Einkuppeln strömt das Fluid ebenfalls über die Blendenbohrung und die Öffnungen. Dabei sind, wenn mehrere Bohrungen durchströmt werden, die Druckabfälle gering. Der Druckabfall steigt aber mit dem Volumen des strömenden Fluids an. Wird der Druckabfall größer als die Vorlast der Feder, bewegt sich der Haltering axial gegen die Kraft der Feder, bis er gegen den Gehäuseverschluss gedrückt wird. In diesem Zustand kann dann nur noch die Blendenbohrung vom Fluid durchströmt werden, weshalb der Druckabfall schlagartig ansteigt und die Einkuppelgeschwindigkeit reduziert wird. Die auf den Haltering wirkende Fläche ist im nichtgeschalteten Zustand kleiner als während der Schaltphase, weshalb die temperaturabhängigen Druckverluste aufgrund einer Leckage zwischen dem Haltering und dem Gehäuse ausgeglichen werden und der Schaltvorgang temperaturunabhängig ist.When disengaging the retaining ring is pressed against the housing and the aperture bore and the openings are traversed by the fluid. When engaging the fluid also flows through the aperture hole and the openings. In this case, if several holes are flowed through, the pressure drops low. However, the pressure drop increases with the volume of the flowing fluid. If the pressure drop is greater than the preload of the spring, the retaining ring moves axially against the force of the spring until it is pressed against the housing closure. In this state, then only the aperture bore can be traversed by the fluid, so the pressure drop increases suddenly and the engagement speed is reduced. The surface acting on the retaining ring is smaller in the non-switched state than during the switching phase, which is why the temperature-dependent pressure losses due to leakage between the retaining ring and the housing are compensated and the switching operation is temperature independent.
Durch diese bekannte Druckbegrenzungseinrichtung sollen zu schnelle Einkuppelvorgänge begrenzt werden. Bei normalen Einkuppelvorgängen soll die Druckbegrenzungseinrichtung aus Gründen des Betätigungskomforts nicht wirken. Bei der Auslegung der Druckbegrenzungseinrichtung gibt es eine obere Schaltpunktgrenze, ab der gerade die kritische Einkuppelgeschwindigkeit nicht überschritten wird. Ausgehend von dieser oberen Schaltpunktgrenze ergibt sich der minimal mögliche Schaltpunkt aus der oberen Schaltpunktgrenze abzüglich der Schaltpunkttoleranz. Wenn daher der minimal mögliche Schaltpunkt in den Geschwindigkeitsbereich der normalen Kupplungsbetätigungen fällt, wird der Einsatz der bekannten Druckbegrenzungseinrichtung problematisch. By this known pressure limiting device too fast engagement processes are to be limited. In normal Einkuppelvorgängen the pressure limiting device for reasons of operating comfort should not work. When designing the pressure limiting device, there is an upper switching point limit, from which just the critical engagement speed is not exceeded. Starting from this upper switching point limit, the minimum possible switching point results from the upper switching point limit minus the switching point tolerance. Therefore, when the minimum possible shift point falls within the speed range of the normal clutch operations, the use of the known pressure relief device becomes problematic.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Druckbegrenzungseinrichtung für ein hydraulisches System zur Betätigung einer Kupplung, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, zu schaffen, deren Einsatzmöglichkeiten deutlich verbessert sind. The object of the present invention is to provide a pressure limiting device for a hydraulic system for actuating a clutch, in particular a motor vehicle, whose application possibilities are significantly improved.
Diese Aufgabe wird durch eine Druckbegrenzungseinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.This object is achieved by a pressure limiting device with the features of
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Druckbegrenzungseinrichtung, deren Gehäuse üblicherweise aus einem Kunststoffmaterial hergestellt ist, besteht darin, dass in Folge der Herstellung des topfförmigen Blendenkörpers sowie einer diesen umgebenden Hülse aus demselben Material, insbesondere aus Stahl, sowohl die Toleranz des Spaltes zwischen der Hülse und dem Blendenkörper als auch die Durchmesser der Blendenbohrung sowie der diese umgebenden Bypass-Öffnungen mit kleineren Toleranzen herstellbar sind, als dies beim bisherigen Stand der Technik möglich ist. Wenn die Toleranz der Blendenbohrung und der Bypass-Öffnungen im Blendenkörper von beispielsweise ±0,05 auf ±0,02 reduziert wird und wenn der maximal mögliche Spalt zwischen dem Blendenkörper und dessen Laufbahn von 0,25 mm auf 0,15 mm verringert wird, kann die Schaltpunkttoleranz nahezu halbiert werden. Durch die Verringerung der Toleranz der Blendenbohrung von ±0,05 auf ±0,02 reduziert sich die Schwankung des Druckverlusts im geschalteten Zustand bei einer Blendenbohrung mit einem Durchmesser von 1,0 mm von ±21 % auf ±8 %, bei einer Blendenbohrung mit einem Durchmesser von 0,85 mm von ±26 % auf ±10 %.The advantage of the pressure limiting device according to the invention, whose housing is usually made of a plastic material, is that as a result of the production of the cup-shaped diaphragm body and a surrounding sleeve made of the same material, especially steel, both the tolerance of the gap between the sleeve and the visor body as well as the diameter of the aperture bore and the surrounding bypass openings can be produced with smaller tolerances than is possible in the prior art. If the tolerance of the aperture bore and the bypass apertures in the visor body is reduced from, for example, ± 0.05 to ± 0.02, and if the maximum possible gap between the visor body and its raceway is reduced from 0.25 mm to 0.15 mm, The switching point tolerance can be almost halved. By reducing the tolerance of the orifice from ± 0.05 to ± 0.02, the variation in pressure loss in the switched state for a 1.0 mm diameter orifice is reduced from ± 21% to ± 8% with orifice bore a diameter of 0.85 mm from ± 26% to ± 10%.
Die erfindungsgemäße Druckbegrenzungseinrichtung für ein hydraulisches System zur Betätigung einer Kupplung, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, ist in einer hydraulischen Leitung zwischen einem Geberzylinder und einem Nehmerzylinder angeordnet. Sie weist in einem Gehäuse einen in einer zentralen Bohrung des Gehäuses axial bewegbaren, topfförmigen Blendenkörper auf, der in einem Bodenteil eine zentrische Blendenbohrung und wenigstens eine radial von dieser beabstandete Bypass-Öffnung umfasst. Die zentrale Bohrung ist an einer Seite des Gehäuses durch einen Gehäuseabschluss verschlossen, der ebenfalls eine zentrale Bohrung aufweist, die mit der zentralen Bohrung des Gehäuses in Verbindung steht. Der Blendenkörper ist derart angeordnet und durch eine Feder beaufschlagt, dass beim Auskuppeln der Kupplung die Blendenbohrung und die Bypass-Öffnung vom Fluid in einer Richtung durchströmt werden und dass beim Einkuppeln der Kupplung die Blendenbohrung und die Bypass-Öffnung zunächst vom Fluid in der entgegen gesetzten Richtung durchströmt werden. Beim Überschreiten eines vorbestimmten Volumenstromes in der entgegen gesetzten Richtung wird der Blendenkörper gegen die Kraft der Feder so bewegt, dass er am Gehäuseverschluss derart anliegt, dass nur die zentrale Blendenbohrung vom Fluid durchströmt wird. Ein den Blendenkörper konzentrisch umgebendes Hülsenteil ist zwischen der Innenwandung der zentrischen Bohrung des Gehäuses und der Außenwandung des Blendenkörpers axial beweglich im Gehäuse angeordnet. Sowohl der Blendenkörper als auch das Hülsenteil bestehen aus demselben Material. The pressure limiting device according to the invention for a hydraulic system for actuating a clutch, in particular a motor vehicle, is arranged in a hydraulic line between a master cylinder and a slave cylinder. It has in a housing an axially movable in a central bore of the housing, cup-shaped diaphragm body, which comprises in a bottom part of a central aperture bore and at least one radially spaced therefrom the bypass opening. The central bore is closed at one side of the housing by a housing closure which also has a central bore communicating with the central bore of the housing. The visor body is arranged and acted upon by a spring, that when disengaging the clutch, the orifice bore and the bypass opening from the fluid in one direction be flowed through and that when engaging the clutch, the aperture bore and the bypass opening are first flowed through by the fluid in the opposite direction. When a predetermined volume flow in the opposite direction is exceeded, the visor body is moved against the force of the spring so that it rests against the housing closure such that only the central orifice bore is flowed through by the fluid. A diaphragm member surrounding the diaphragm body is arranged axially movable in the housing between the inner wall of the central bore of the housing and the outer wall of the diaphragm body. Both the visor body and the sleeve part are made of the same material.
Zweckmäßigerweise besteht das Gehäuse der vorliegenden Druckbegrenzungseinrichtung in an sich bekannter Weise aus einem Kunststoffmaterial und bestehen der Blendenkörper und das Hülsenteil aus Stahl. Vorteilhaft ist es dabei, dass das Gehäuse der erfindungsgemäßen Druckbegrenzungseinrichtung wegen der Anordnung des Hülsenteiles eine größere geometrische Toleranz aufweisen kann. Das aus Kunststoff bestehend Gehäuse kann daher kostengünstig hergestellt werden. Da sowohl das Hülsenteil als auch der Blendenkörper vorzugsweise aus Stahl bestehen, sind sie genauer mit relativ kleinen geometrischen Toleranzen herstellbar. Aus diesem Grunde ist auch die Toleranz des Spaltes zwischen Hülsenteil und Blendenkörper der erfindungsgemäßen Druckbegrenzungseinrichtung kleiner als diejenige zwischen dem Blendenkörper und der Innenfläche der zentralen Bohrung des Kunststoffgehäuses des Standes der Technik. Da der Blendenkörper vorzugsweise aus Stahl besteht, sind die Blendenbohrung und die Bypass-Öffnung(en) mit besonders kleinen Durchmessern herstellbar. Conveniently, the housing of the present pressure-limiting device consists of a plastic material in a manner known per se and the diaphragm body and the sleeve part are made of steel. It is advantageous in this case that the housing of the pressure-limiting device according to the invention can have a greater geometric tolerance because of the arrangement of the sleeve part. The housing made of plastic can therefore be produced inexpensively. Since both the sleeve part and the visor body are preferably made of steel, they are more accurate to produce with relatively small geometric tolerances. For this reason, the tolerance of the gap between the sleeve part and the visor body of the pressure limiting device according to the invention is smaller than that between the visor body and the inner surface of the central bore of the plastic housing of the prior art. Since the visor body is preferably made of steel, the orifice bore and the bypass opening (s) are produced with particularly small diameters.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Druckbegrenzungseinrichtung drückt die Feder das Bodenteil des Blendenkörpers gegen einen Anschlag des Gehäuses. Das Hülsenteil weist bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung an seiner dem Gehäuseabschluss zugewandten Seite ein radial nach innen vorstehendes Flanschteil auf, das die Feder gegen einen Anschlag des Gehäuseabschlusses drückt. Ein Vorteil besteht dabei darin, dass die Berührungsstelle abgedichtet wird. Insbesondere ist der Anschlag keilförmig gestaltet, sodass die Berührung nur entlang einer Umfangslinie erfolgt. In a preferred embodiment of the pressure limiting device according to the invention, the spring presses the bottom part of the visor body against a stop of the housing. The sleeve part has in a further preferred embodiment of the invention on its side facing the housing closure on a radially inwardly projecting flange portion which presses the spring against a stop of the housing closure. An advantage here is that the contact point is sealed. In particular, the stop is wedge-shaped, so that the contact takes place only along a circumferential line.
Der Gehäuseabschluss weist vorzugsweise einen axial durch eine Ausnehmung des Flanschteiles vorstehenden Bereich auf, an dem das Bodenteil des Blendenkörpers beim Überschreiten des Volumenstromes derart anliegt, dass die zentrale Bohrung des Gehäuseabschlusses über die Blendenbohrung mit der zentralen Bohrung des Gehäuses in Verbindung steht. Der Durchmesser des genannten Bereiches ist kleiner als der Durchmesser der zentralen Bohrung des Gehäuses. The housing closure preferably has an axially projecting through a recess of the flange portion on which the bottom portion of the visor body abuts when exceeding the volume flow such that the central bore of the housing closure communicates via the aperture bore with the central bore of the housing. The diameter of said area is smaller than the diameter of the central bore of the housing.
Besonders bevorzugt sind in der Bodenwand des Blendenkörpers mehrere Bypassöffnungen radial außerhalb der Blendenbohrung, vorzugsweise konzentrisch zu dieser, angeordnet. Insbesondere sind die Bypass-Bohrungen dabei in der Umfangsrichtung gleichmäßig voneinander beabstandet. More preferably, in the bottom wall of the visor body a plurality of bypass openings radially outside the aperture bore, preferably concentric with this, arranged. In particular, the bypass holes are evenly spaced from each other in the circumferential direction.
Der Anschlag des Gehäuses ist besonders einfach durch eine Abstufung des Durchmessers der zentralen Bohrung des Gehäuses gebildet. Ebenso ist der Anschlag des Gehäuseverschlusses besonders einfach durch eine Abstufung des Durchmessers der zentralen Bohrung des Gehäuseabschlusses gebildet.The stop of the housing is particularly easily formed by a gradation of the diameter of the central bore of the housing. Likewise, the stop of the housing closure is particularly easily formed by a gradation of the diameter of the central bore of the housing closure.
Im Folgenden werden die Erfindung und deren Ausgestaltungen im Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert. Es zeigen:In the following, the invention and its embodiments will be explained in more detail in connection with the figures. Show it:
Die vorliegende Druckbegrenzungseinrichtung umfasst im Wesentlichen ein Gehäuse
Der topfförmige Blendenkörper
Ein Hülsenteil
Ein über den Anschlag
In der in der
Wenn das Fluid beim Einkuppeln in der anderen Richtung zum Geberzylinder fließt, wird der Blendenkörper
Wenn der Volumenstrom des Fluids auf einen vorbestimmten Wert ansteigt, wird ein Druckabfall durch den Blendenkörper
Erfindungsgemäß werden bei einem aus einem Kunststoffmaterial bestehenden Gehäuse
Die
Die
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Gehäuse casing
- 2 2
- Blendenkörpervisor body
- 33
- zentrische Bohrung centric bore
- 44
- Bodenteil the bottom part
- 55
- Gehäuseabschluss body seat
- 66
- Blendenbohrung orifice bore
- 77
- zentrische Bohrung centric bore
- 88th
- Bypass-Bohrung Bypass bore
- 99
- Anschlag attack
- 1010
- Abstufung gradation
- 1111
- Hülsenteil sleeve part
- 1212
- Flanschteil flange
- 1313
- Anschlag attack
- 1414
- Abstufung gradation
- 1515
- Bereich Area
- 1616
- Öffnung opening
- 1717
- Feder feather
- 1818
- Dichtring seal
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- 2012-08-08 DE DE201210214107 patent/DE102012214107A1/en not_active Withdrawn
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