DE19811337A1

DE19811337A1 - Drosselventil

Info

Publication number: DE19811337A1
Application number: DE19811337A
Authority: DE
Inventors: Juergen Osterlaenger; Ludwig Winkelmann
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 1998-03-16
Filing date: 1998-03-16
Publication date: 1999-09-23

Abstract

Hydraulische Einrichtungen zur Betätigung einer Fahrzeugreibungskupplung werden zur Beeinflussung eines Einrückvorgangs, d. h. zur Beeinflussung der Durchflußcharakteristik mit einem Drosselventil (1a) versehen. Erfindungsgemäß umfaßt das Drosselventil (1a) eine spanlos hergestellte Hülse (2), in die ein Ventilkörper (6) mit einer stets offenen Drosselöffnung "D" eingesetzt ist und der Ventilkörper (6) im eingebauten Zustand an einem Bord (11) einen Dichtsitz (15) bildet.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Drosselventil, das in einer Einrichtung zur hydraulischen Betätigung einer Reibungskupplung eingesetzt ist. Als Drosselven til eigenen sich insbesondere federbelastete Scheiben- oder Kolbenventile mit einer stets offenen Drosselöffnung. Das Drosselventil ermöglicht eine von der Strömungsrichtung abhängige unterschiedliche Durchflußcharakteristik. Für den Ausrückvorgang der Reibungskupplung ergibt sich danach ein ungedrosselter und für den Einrückvorgang ein gedrosselter Durchfluß. Diese Einflußnahme der Strömungscharakteristik verhindert ein nachteiliges schnelles Einrücken, d. h. Einkuppeln der Fahrzeugkupplung, wodurch der Antriebsstrang des Fahrzeugs vor einer unzulässig hohen Spitzenbelastung geschützt ist.

Hintergrund der Erfindung

Aus der DE 43 34 551 A1 ist ein Drosselventil für eine hydraulische Kupplungs betätigung bekannt. Das Drosselventil umfaßt ein spanend hergestelltes, rohrför miges Gehäuse. Für den Einbau in eine Hydraulikleitung ist das Gehäuse an beiden Enden mit einem Anschlußgewinde für einen Konnektor bzw. eine Überwurfmutter zum Anschluß der Hydraulikleitung versehen. Das bekannte Drosselventil stellt ein separates Bauteil dar und vergrößert damit den Bautei leumfang der Betätigungseinrichtung und erfordert gleichzeitig einen vergrößer ten Einbauraum und erhöht den Montageaufwand, was sich als Kostennachteil für die Einrichtung auswirkt.

Aufgabe der Erfindung

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Drosselventil nach den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 derart auszubilden, daß dieses kostengünstig und ohne Beeinflussung des vorhandenen Bauraums in die Betätigungseinrichtung integrierbar ist.

Zusammenfassung der Erfindung

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Aufbau des Drosselventils eine spanlos hergestellte Hülse umfaßt, in die der Ventilkörper federkraftbeaufschlagbar verschiebbar eingesetzt ist. In der Einbaulage des Ventil körpers bildet dieser mit einem Bord der Hülse einen rechtwinkelig zur Sym metrieachse des Drosselventils angeordneten Dichtsitz. Die kostengünstige Herstellung des erfindungsgemäßen Drosselventils unterstreichend, der radial nach innen gerichtete, umlaufend gestaltete Bord durch ein Umbördeln des Endbereichs der Hülse gebildet.

Die Erfindung ermöglicht die Schaffung eines kompakten Drosselventils, das aufgrund des geringen Bauraums geeignet ist, in vorhandene Bauteile der Betätigungseinrichtung integriert zu werden. Im Vergleich zu bisher gestalteten Drosselventilen, mit spanend hergestellten Gehäusen, ist der Außendurchmesser des erfindungsgemäßen Ventils deutlich reduziert. Dadurch ist es möglich, das Drosselventil in vorhandene bzw. geringfügig aufgebohrte Aufnahmebohrungen eines Bauteils bzw. Anschlußbauteils der Betätigungseinrichtung einzusetzen. Dieser Einbau schafft die Möglichkeit einer Vormontage des erfindungsgemäßen Drosselventils mit einem Bauteil der Betätigungseinrichtung, wodurch sich der erforderliche Montageaufwand verringert und sich damit ein Kostenvorteil einstellt. Weiterhin führt ein integriertes Drosselventil nicht zu einer Trennstelle der Hydraulikleitung und einer damit verbundenen Gefahr einer Leckage.

Die Anordnung des Ventilkörpers in der Hülse sieht vor, daß bei einer Druck beaufschlagung des Drosselventils entgegen der Drosselrichtung, d. h. bei einer Strömungsrichtung des Druckfluids vom Geberzylinder zum Nehmerzylinder, sich der Ventilkörper vom Dichtsitz verlagert und sich damit ein vergrößerter Durchströmquerschnitt einstellt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, als Ventilkörper des Drosselventils eine spanlos hergestellte Scheibe zu verwenden, an deren Außen umfang sich symmetrisch verteilt angeordnete, in Richtung der Druckfeder ausgerichtete Fortsätze anschließen. Die Fortsätze sind für eine exakte Führung des Ventilkörpers vorgesehen, d. h. zur Vermeidung einer Verkantung bzw. Schieflage des Ventilkörpers in der Hülse. Dazu besitzen die Fortsätze eine Längserstreckung, die nahezu dem Radius der Scheibe entspricht.

Zur Erzielung eines vergrößerten Durchströmquerschnitts bei einem vom Dicht sitz verlagerten Ventilkörper erstrecken sich die Aussparungen bzw. Ausneh mungen zwischen den Fortsätzen bis in die Scheibe. Eine derartige Ventilkör pergestaltung bildet einen ausreichend großen Durchströmquerschnitt, ohne damit den Strömungswiderstand zu vergrößern.

Eine optimale Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Drosselventils konnte durch folgende Öffnungsquerschnitte bestimmt werden. Die Eintrittsöffnung des Drosselventils besitzt in Strömungsrichtung einen Öffnungsquerschnitt, der nahezu dem fünffachen Wert der stets offenen Drosselöffnung im Ventilkörper entspricht. Mit einem derartigen Verhältnis der Öffnungsquerschnitte ist eine gewünschte wirkungsvolle Drosselung der Druckfluidströmung ohne Beein trächtigung der Funktion der Reibungskupplung erzielbar.

Das erfindungsgemäße Drosselventil umfaßt weiterhin eine Hülse mit einer radial gestuften Mantelfläche. Diese Stufung stellt eine Einbausicherung dar und vermeidet damit Montagefehler. Der Aufbau des Drosselventils erfordert einen gerichteten, lageorientierten Einbau, zur Erzielung der zuvor beschriebenen Durchflußcharakteristik und Funktion der Reibungskupplung. Die gestufte Mantelfläche wirkt dabei zusammen mit einer komplementär gestalteten, gestuf ten Innenbohrung eines Aufnahmeteils.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Boden der Hülse mit einer axial nach innen gerichteten, d. h. zum Ventilkörper weisenden Durchsetzung versehen. Neben einer versteifenden Wirkung des Bodens dient die Durch setzung als Zentrierung eines Federendes der Druckfeder, deren weiteres Federende an den Fortsätzen des Ventilkörpers außenzentriert ist.

Die Erfindung schließt weiterhin eine Maßnahme ein, die sicherstellt, daß in Drosselrichtung das Druckfluid ausschließlich durch die stets geöffnete Drossel bohrung des Ventilkörpers strömt. Dazu ist die Dichtscheibe des Ventilkörpers auf der zum Bord gerichteten Seite mit einem umlaufenden Dichtelement versehen, das in der Drosselstellung dichtend am Bord abgestützt ist. Das Dichtelement vermeidet wirksam einen Leckageverlust zwischen der Dicht scheibe und dem Bord.

Als Dichtelement kann dabei beispielsweise ein an der Dichtscheibe anvulkani sierter Dichtring dienen oder ein Dichtelement mit einem dreieckförmigen Querschnittsprofil, dessen Dichtlippe in Richtung des Bordes ausgerichtet ist.

Die kompakte Bauart des erfindungsgemäßen Drosselventils ermöglicht, daß dieses unmittelbar im Nehmerzylinder der hydraulischen Betätigungseinrichtung integriert ist. Diese Einbaulage begünstigt die Wirksamkeit des Drosselventils, da die Rückströmung des Druckfluids beim Einrücken vom Nehmer- zum Geberzylinder bereits im Nehmerzylinder gedrosselt wird. Damit wird verhin dert, daß die den Geberzylinder mit dem Nehmerzylinder verbindende Hydrau likleitung als Puffer oder Dämpfer dient, und die Wirkung des Drosselventils teilweise aufhebt. Bei Bedarf kann das kompakte erfindungsgemäße Drosselven til ebenfalls mit anderen Komponenten der hydraulischen Betätigungseinrich tung kombiniert werden, wie beispielsweise einem Kribbelfilter oder einem Vordruckventil. Bei Verwendung von Hydraulikleitungen aus Stahl, deren Aufweitung bei einer Druckbeaufschlagung nahezu vernachlässigbar ist, kann das Drosselventil erfindungsgemäß auch in den Geberzylinder integriert wer den. Weiterhin eignet sich ein entsprechend gestalteter Konnektor zur Auf nahme des Drosselventils.

Nachstehend wird das erfindungsgemäße Drosselventil in der Beschreibung von insgesamt vier Figuren näher erläutert.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Es zeigen:

Fig. 1 in einem Längsschnitt ein erfindungsgemäßes Drosselventil;

Fig. 2 eine Variante zu dem in Fig. 1 abgebildeten Drosselventil;

Fig. 3 ein erfindungsgemäßes Drosselventil integriert in einer Ventil einheit, zu der ein Vordruckventil zählt;

Fig. 4 in einem Längsschnitt einen Leitungskonnektor mit integrier tem Drosselventil.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen

In Fig. 1 ist ein Drosselventil 1a in einem Längsschnitt abgebildet, das eine spanlos hergestellte topfförmige Hülse 2 umfaßt. Diese Hülse 2 umfaßt einen Boden 3 und einen zylindrischen Hülsenabschnitt 4, an den sich ein Endbereich 5 anschließt. Die Hülse 2 dient zur Aufnahme eines Ventilkörpers 6, der als Scheibe 7 gestaltet ist, an die sich am Außenumfang mehrere umfangsverteilt angeordnete, in Richtung des Bodens 3 ausgerichtete Fortsätze 8 anschließen. Die sich zwischen den Fortsätzen 8 einstellenden Aussparungen 9 erstrecken sich bis in die Scheibe 7. Die Scheibe 7 verfügt weiterhin über eine zentrische Drosselöffnung "D". Der rechtwinkelig nach innen gebördelte Endbereich 5 ist dabei als ein kreisringförmiger umlaufender Bord gestaltet und überdeckt einen Außenbereich der Scheibe 7. In der Einbaulage liegt der Ventilkörper 6 mit der Scheibe 7 an dem Endbereich 5 an und bildet mit diesem einen rechtwinkelig zu einer Symmetrieachse 10 angeordneten Dichtsitz 15. Zur Anlage des Ventil körpers 6 am Bord 11 dient eine Druckfeder 12, die mit einem Federende an den Fortsätzen 8 außenzentriert ist, und mit dem gegenüberliegenden Federen de an einer axial nach innen gerichteten Durchsetzung 13 des Bodens 3 innen zentriert ist. Zur Bildung einer Einbausicherung 14, d. h. eines lageorientierten Einbaus weist der Hülsenabschnitt 4 eine radial gestufte Mantelfläche auf.

Bei einer Druckbeaufschlagung des Drosselventils 1a in einer Drosselrichtung, die durch den Pfeil angezeigt ist, tritt das Druckfluid durch die Eintrittsöffnung "E" im Boden 3 der Hülse 2 in das Drosselventil Ia ein. Der Austritt des Druck fluids erfolgt ausschließlich über die Drosselöffnung "D" in der Scheibe 7 des Ventilkörpers 6. Vorzugsweise sind die Querschnitte der Eintrittsöffnung "E" und der Drosselöffnung "D" so gewählt, daß der Querschnitt der Eintrittsöffnung "E" dem fünffachen Wert der Drosselöffnung "D" entspricht.

In der Fig. 2 ist das erfindungsgemäße Drosselventil 1b abgebildet. Die einzel nen Bauteile stimmen mit denen der Fig. 1 überein und gleiche Teile tragen auch gleiche Bezugszeichen wie in Fig. 1.

Das Drosselventil 1b ist mit einem abweichend gestalteten Ventilkörper 6 versehen, der zusätzlich ein Dichtelement 16 aufweist. Das an der Scheibe 7 unlösbar, beispielsweise anvulkanisierte Dichtelement 16 besitzt ein dreieckför miges Querschnittsprofil und stützt sich mit einer umlaufenden Dichtlippe 17 am Bord 11 ab und bildet damit den Dichtsitz 18. Durch das Dichtelement 16 ist sichergestellt, daß das Druckfluid in Drosselrichtung (siehe Fig. 2) aus schließlich über die Drosselöffnung "D" aus dem Drosselventil 1b austreten kann und keinerlei Strömungsverlust zwischen dem Ventilkörper 6 und dem Bord 11 entsteht, falls z. B. fertigungsbedingt keine flächige Anlage der Scheibe 7 am Bord 11 sichergestellt ist.

Die Fig. 3 zeigt eine Ventileinheit 19, in deren Gehäuse 20 das Drosselventil 1a und ein Vordruckventil 21 integriert sind. Das vom Aufbau und der Funktion her bekannte Vordruckventil 21 bedarf keiner weiteren Erläuterung. Zum Einbau des Drosselventils 1a ist im Gehäuse 20 eine Stufenbohrung 22 vorgesehen, deren Stufe 23 mit der Einbausicherung 14 der Hülse 2 zusammenwirkt und damit eine exakte Einbaulage des Drosselventils 1a festlegt. Die Ventileinheit 19 ist an beiden Enden mit einem Leitungsanschluß 24a, 24b versehen, das mit einem in Fig. 3 nicht abgebildeten Leitungsende eine Steckverbindung bildet.

Die Fig. 4 zeigt einen Konnektor 25, der auch als ein Übergangsstück oder Adapter zu bezeichnen ist. Der Konnektor 25 kann beispielsweise mit dem ein Innenteil 26 bildenden Ende in den Nehmerzylinder eingesetzt werden und das gegenüberliegende, ein Aufnahmeteil 27 bildende Ende als Anschluß für die Hydraulikleitung ausgelegt sein. Das Aufnahmeteil 27 verfügt über eine zen trische Stufenbohrung 28, in die das Drosselventil 1a eingesetzt ist. Zur Lagebe stimmung des Drosselventils 1a ist die Stufenbohrung 28 mit einer Stufe 29 versehen, die mit der radialen Stufung der Hülse 2, der Einbausicherung 14 zusammenwirkt.

Bezugszeichenliste

1

a Drosselventil

1

b Drosselventil

2

Hülse

3

Boden

4

Hülsenabschnitt

5

Endbereich

6

Ventilkörper

7

Scheibe

8

Fortsatz

9

Aussparung

10

Symmetrieachse

11

Bord

12

Druckfeder

13

Durchsetzung

14

Einbausicherung (Stufe)

15

Dichtsitz

16

Dichtelement

17

Dichtlippe

18

Dichtsitz

19

Ventileinheit

20

Gehäuse

21

Vordruckventil

22

Stufenbohrung

23

Stufe

24

a Leitungsanschluß

24

b Leitungsanschluß

25

Konnektor

26

Innenteil

27

Aufnahmeteil

28

Stufenbohrung

29

Stufe
E Eintrittsöffnung
D Drosselöffnung

Claims

1. Einrichtung zur hydraulischen Betätigung einer Reibungskupplung von Fahrzeugen mit einem Geberzylinder, der einem Kupplungspedal zugeordnet ist und einem die Reibungskupplung beaufschlagenden Nehmerzylinder, wobei der Geberzylinder und der Nehmerzylinder über eine Hydraulikleitung verbunden sind und die Einrichtung ein Drosselventil (1a, 1b) aufweist, das eine von der Durchflußrichtung eines Druckfluids abhängige Durchflußcharakteristik sicher stellt, wobei das Drosselventil (1a, 1b) einen mit einer stets offenen Drossel bohrung (10) versehenen federkraftbeaufschlagten, verschiebbar geführten Ventilkörper (6) umfaßt, der zur Einrückung der Reibungskupplung einen Durchflußquerschnitt für das Druckfluid vergrößert, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselventil (1a, 1b) eine spanlos hergestellte, topfartig geformte Hülse (2) umfaßt, in die der Ventilkörper (6) eingesetzt ist, der in einer Einbaulage mit einem durch Umbördeln eines Endbereichs (5) der Hülse (2) geschaffenen Bord (11) einen rechtwinkelig zur Symmetrieachse (10) des Drosselventils (1a, 1b) angeordneten Dichtsitz (15, 18) bildet.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen als Scheibe (7) spanlos hergestellten Ventilkörper (6), an dessen Außenumfang symmetrisch verteilt angeordnete, sich in Richtung einer Druckfeder (12) ausgerichtete Fortsätze (8) anschließen.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Aussparungen (9), zwischen den Fortsätzen (8) des Ventilkörpers (6), die sich bis in die Scheibe (7) erstrecken.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Strömungs richtung eine Eintrittsöffnung "E" der Hülse (2) des Drosselventils (1a, 1b) einen Querschnitt aufweist, der nahezu dem fünffachen Wert einer zentrisch im Ventilkörper (6) eingebrachten Drosselöffnung "D" entspricht.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (2) eine als Hülsenabschnitt (4) bezeichnete Mantelfläche aufweist, die radial gestuft eine Einbausicherung (14) bildet.

6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Boden (3) der Hülse (2) eine axial nach innen in Richtung des Ventilkörpers (6) gerichtete Durchsetzung (13) aufweist.

7. Einrichtung nach Anspruch 1 und Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes Federende der Druckfeder (12) an der Durchsetzung (13) innenzen triert ist und ein zweites Federende der Druckfeder (12) an den Fortsätzen (8) des Ventilkörpers (6) eine Außenzentrierung erfährt.

8. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (7) des Ventilkörpers (6) auf der zum Bord (11) gerichteten Seite mit einem Dicht element (16) versehen ist, das mit dem Bord (11) einen Dichtsitz (18) bildet.

9. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Drosselventil (1a, 1b), das vorzugsweise in einem Nehmerzylinder einer hydraulischen Betäti gungseinrichtung integriert ist.

10. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselven til (1a, 1b) mit einem Konnektor (25) eine Einheit bildet.

11. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Drosselventil (1a, 1b), das gemeinsam mit zumindest einem weiteren Ventil eine Ventileinheit (19) bildet, die in die Hydraulikleitung der hydraulischen Betätigungseinrichtung integrierbar ist.