DE3120272A1

DE3120272A1 - Kupplungs-geberzylinder

Info

Publication number: DE3120272A1
Application number: DE19813120272
Authority: DE
Inventors: Alfred 6234 Hattersheim Birkenbach
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co oHG
Priority date: 1981-05-21
Filing date: 1981-05-21
Publication date: 1982-12-09
Also published as: GB2099094B; ZA823410B; FR2506401A1; US4566277A; IT1150921B; FR2506401B1; GB2099094A; BR8202841A; JPS6227288B2; SE8203103L; IT8221368A0; ES8304639A1; JPS57195929A; ES512405A0

Description

ALFRED TEVES GMBH ²⁰· ^{Mai 1981}

Frankfurt am Main

T 02 P 45

P 5075

A. Birkenbach -

Kupplungs-Geberzylinder

Die Erfindung betrifft einen Kupplungs-Geberzylinder, mit einem Zylindergehäuse, das eine axiale Bohrung zur Aufnahme eines Kolbens aufweist, der mit einer seiner Stirnflächen einen Druckraum begrenzt und an dessen gegenüberliegender Stirnfläche eine zu einem Kupplungspedal führende Betätigungsstange angreift, mit einem Kupplungs-Nehmerzylinderanschluß und einer Nachlaufbohrung, die zu einem Ausgleichsbehälter führt und die bei Betätigung des Kolbens durch ein Ventil verschließbar ist, und mit einer zwischen der Kolbenumfangsfläche und der Wand der axialen Bohrung angeordneten Zylinderhülse, in der der Kolben verschiebbar angeordnet ist, wobei zwischen der Bohrung und der Zylinderhülse ein Nachlaufraum gebildet ist, in den die Nachlaufbohrung mündet.

Ein derartiger Kupplungs-Geberzylinder ist aus der GB-PS
1 481 612 bekannt. Bei diesem Geberzylinder ist die Zylinderhülse in der axialen Bohrung des Zylindergehäuses feststehend angeordnet. Die Verbindung von dem zwischen der
Bohrung und der Zylinderhülse gebildeten Nachlaufraum zum

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Nehmerzylinderanschluß erfolgt bei diesem Geberzylinder über einen hinter dem eigentlichen Zylindergehäuse angeordneten, von einer Rollmembran verschlossenen Raum sowie über durch den Kolben geführte Durchgänge, die mittels eines an der den Druckraum begrenzenden Kolbenstirnseite angebrachten Ventils verschließbar sind. Durch den zusätzlich vorzusehenden, von der Rollmembran verschlossenen Raum ist der Aufbau des Zylindergehäuses bei dem bekannten Kupplungs-Geberzylinder sehr aufwendig. Gleiches gilt auch für die Gestaltung des Kolbens, der neben den zum Druckraum führenden Durchgängen auch eine Betätigungseinrichtung für das Ventil aufnehmen muß. Schließlich ist auch das an der Stirnseite des Kolbens angebrachte Ventil selbst im Aufbau relativ aufwendig.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Kupplungs-Geberzylinder der eingangs genannten Art in Leichtbauweise zu schaffen, der im Aufbau wesentlich vereinfacht ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Zylinderhülse im Zylindergehäuse axial verschiebbar angeordnet ist, daß in den Nachlaufraum eine zum' Nehmerzylinderanschluß führende Bohrung und eine durch die Zylinderhülse zum Druckraum führende Bohrung münden, und daß das Ventilelement des Ventils von der Zylinderhülse gebildet ist.

Damit wird ein Kupplungs-Geberzylinder geschaffen, der sehr einfach und preiswert in der Herstellung ist und gerade wegen seines einfachen Aufbaues sehr zuverlässig arbeitet.

Vorteilhafterweise sind die zum Nehmerzylinderanschluß führende

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Bohrung und die durch die Zylinderhülse zum Druckraum führende Bohrung einander gegenüberliegend auf der Zylindergehäuse-Längsachse, angeordnet.

Dabei wird zweckmäßigerweise das Ventilelement von der Stirnseite der Zylinderhülse gebildet und die die zum Nehmeranschluß führende Bohrung begrenzende Stirnseite des Zylindergehäuses bildet einen Ventilsitz für das Ventilelement. In Weiterbildung des Erfindungsgedankens weist der Ventilsitz ein die zum Nehmer zylinderanschluß führende Bohrung umgebendes, elastisches Sitzelement auf.. : "\i'-'-^:- -

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß an der Stirnseite der Zylinderhülse eine Manschette angebracht ist. '

Um die Zylinderhülse in der offenen Stellung zu halten, ist zweckmäßigerweise eine Feder vorgesehen, die in einem zwischen der Zylinderhülse und der axialen Gehäusebohrung gebildeten Nachlaufraum angeordnet ist.

Der Nehmerzylinderanschluß mündet gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung radial in das Zylindergehäuse.. Dadurch kann in sehr zweckmäßiger Weise der Ausgleichsbehälter in der axialen Erstreckung des Zylindergehäuses angeordnet werden.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß das Zylindergehäuse eine Führung für die Zylinderhülse bildet.

Falls der Nehmerzylinder ohne Feder mit Membran ausgeführt ist,

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Wird ein dann vorgesehenes Vordruckventil zweckmäßigerweise an der der Krafteinleitungsstelle gegenüberliegenden Stirnseite der Zylinderhülse angeordnet.

Um den Hub des Ventils auf einfache Weise einstellen zu können, sieht eine weitere Ausgestaltung der Erfindung vor, daß in das Ende der axialen Bohrung eine Mutter eingeschraubt ist.

Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in der Zeichnung dargestellt sind.

Es zeigen:

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Kupplungs-Geberzylinder im Querschnitt,

Fig. 2 einen Kupplungs-Geberzylinder ähnlich dem der Fig. 1, jedoch mit einem anderen Überströmventil und einem zusätzlichen Vordruckventil, und

<. Fig. 3 eine Einstelleinrichtung für das Ventil des Kupplungs-

Geberzylinders.

Der in Fig. 1 gezeigte Kupplungs-Geberzylinder 1 weist ein Zylindergehäuse 2 mit einer axialen Bohrung 3 auf, die an einem Ende offen und am anderen Ende von einer Stirnwand verschlossen ist. In der axialen Bohrung 3 ist eine Zylinderhülse axial verschiebbar angeordnet.

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- 3.

Die Führung der Zylinderhülse 5 erfolgt entlang eines durch eine Verengung der axialen Bohrung gebildeten Führungsabschnittes 6, der von einem verstärkten Zylindergehäuse-Wandteil 7 gebildet ist. Zwischen der Zylinderhülse 5 und dem Führungsabschnitt 6 ist ein Dichtring 8 angeordnet, der in einer Nut des verstärkten Wandteils 7 angeordnet ist, der aber auch in einer entsprechenden Nut der Zylinderhülse 5 sitzen kann. Der Bewegungsweg der Zylinderhülse 5 in der axialen Bohrung 3 wird von einem Anschlag begrenzt, der hier in Form eines in der Bohrung 3 angeordneten Federringes 9 ausgebildet ist. Eine in einem Nachlaufraum 19 zwischen der Zylinderhülse 5 und der axialen Bohrung 3 angeordnete Druckfeder 10 drückt die Zylinderhülse 5 gegen den Federring 9.

Der Innenraum der Zylinderhülse 5 bildet einen Druckraum 11, in dem axial verschiebbar ein Kolben 12 angeordnet ist, der von einer gleichfalls im Druckraum 11 angeordneten Druckfeder in eine Endlage gedrückt wird, die von einer am Ende der Zylinderhülse 5 vorgesehenen Schulter 14 begrenzt ist. Die Druckfeder 13 liegt dabei mit einem Ende an der den Druckraum 11 begrenzenden Stirnfläche 15 des Kolbens 12 an und stützt sich mit ihrem anderen Ende an einer den Innenraum der Zylinderhülse 5 auf der anderen Seite begrenzenden Stirnwand 16 ab. Zwischen dem Kolben 12 und der Innenwand der Zylinderhülse 5 ist eine Dichtung 17 angeordnet.

Die Zylinderhülse 5 weist an ihrer Stirnwand 16 eine zentrale Bohrung 18 auf, die in den zwischen der Zylinderhülse 5 und der axialen Bohrung 3 gebildeten Nachlaufraum 19 führt. Der Bohrung 18 gegenüberliegend ist in der Stirnwand 4 eine

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zentrale Bohrung 20 ausgebildet, die in eine radiale Bohrung mündet, welche in einen NehmerZylinderanschluß 22 übergeht.

In der Fortsetzung des Zylindergehäuses 2 ist ein Ausgleichsbehälter 23 angeordnet, der im wesentlichen denselben Durchmesser aufweist wie das Zylindergehäuse 2. Der Ausgleichsbehälter 23 ist mit einem Deckel 24 verschlossen. Vom Ausgleichsbehälter 23 führt eine Nachlaufbohrung 25 durch die Stirnwand 4 in den Nachlaufraum 19. Zum Verschließen des zur zentralen Bohrung 20 führenden Ausgangs aus dem Nachlaufraum ist ein Ventil 26 vorgesehen. Dieses Ventil wird von einem an der Stirnwand 4 vorgesehen Ventilsitz 27 und der als Ventilelement ausgebildeten Stirnwand 16 der Zylinderhülse 5 gebildet. Um die zentrale Bohrung 20 ist am Ventilsitz 27 ein elastisches Sitzelement 28 angeordnet.

Nachfolgend ist die Arbeitsweise des in Fig. 1 dargestellten Kupplungs-Geberzylinder 1 kurz beschrieben, wobei von der dargestellten Stellung ausgegangen ist, in der das Ventil 26 geöffnet ist:

In dieser Stellung kann aus dem Ausgleichsbehälter 23 Druckmittel über die Nachlaufbohrung 25 in den Nachlaufraum 19 und von dort sowohl in den vom Innenraum der Zylinderhülse 5 gebildeten Druckraum 11 als auch zum Nehmerzylinderanschluß strömen. Wird nun mittels einer am Kolben 12 angreifenden, zu einem nicht dargestellten Kupplungspedal führenden Betätigungsstange 29 der Kolben 12 in Richtung auf die Stirnwand 4 verschoben, so drückt die Druckfeder 13, unter Überwindung der Druckfeder 10, die als Ventilelement wirkende Zylinderhülse gegen den Ventilsitz 27 und unterbricht damit die Verbindung des Druckraumes 11 zum Ausgleichsbehälter 23.

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Es besteht aber nach wie vor eine Verbindung vom Druckraum 11 zum Nehme r.zy linder an Schluß 22, da die zentrale Bohrung 20 in der Stirnwand 4 der zentralen Bohrung 18 in der Zylinderhülse 5 gegenüberliegend angeordnet ist. Der vom Kolben 12 im Druckraum 11 erzeugte Druck wird somit über die Bohrungen 18/20 und 21 zum Nehmerzylinderanschluß 22 und von diesem über nicht dargestellte Leitungen zu einem oder mehreren, gleichfalls nicht dargestellten, Nehmerzylinder weitergege^ ben. Läßt der Druck auf das Kupplungspedal nach, so . ·-'■;-wird der Kolben 12 durch die Druckfeder 13 in seihe Ausgangsstellungzurückgedrückt, in der er an den Schultern 14 der Zylinderhülse 5 anliegt. Danach drückt die Druckfeder 10 die Zylinderhülse 5 wieder in ihre Ausgangsstellung gegen den Federring 9, so daß das Ventil 26 wieder öffnet. ·.--,-

Der in Fig. 2 dargestellte Kupplungs-Geberzylinder 31 unterscheidet sich von dem Kupplungs-Geberzylinder 1 der Fig. 1 im wesentlichen nur dadurch, daß ein anderes Überströmventil 32 und ein zusätzliches Vordruckventil 33 vorgesehen sind. Auch bei dem Überströmventil 32 wird das bewegliche Ventilelement von der Zylinderhülse 34 gebildet. Der Abschluß gegenüber dem Ventilsitz erfolgt jedoch im Gegensatz zum Ventil 26 der Fig. 1 mittels einer Manschette 35, die in einer öffnung der Zylinderhülse 34 sitzt und mit ihrer Lippe 36 gegen einen flachen Ventilsitz 37 zur Anlage kommt, der von der Stirnwand 38 der axialen Bohrung 39 des Zylindergehäuses 40 gebildet wird.

Das Vordruckventil 33 wird nur benötigt, wenn der nicht dargestellte Nehmerzylinder ohne Feder mit Membran ausgeführt

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ist. Es hat in diesem Fall die Aufgabe, zu gewährleisten, . daß die in den Leitungen befindliche Flüssigkeit bei nicht betätigter Kupplung dauernd unter überdruck steht, so daß die geringste Druckerhöhung bei Betätigung eine sofortige Kupplungswirkung einleitet.

Das Vordruckventil 33 weist ein Ventilelement 41 auf, das mit einem an einer zentralen Bohrung 42 vorgesehenen Ventilsitz 43 zusammenwirkt. Die zentrale Bohrung 42 mündet in die radiale Bohrung 21, welche wie in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 in den Nehmerzylinderanschluß 22 übergeht. Das Ventilelement 41 weist einen Durchgang 44 auf, der von einem weiteren in Schließrichtung belasteten Ventilelement 45 verschlossen ist. Das Ventilelement 41 wird von einer Feder 46, die sich an einem im Inneren der Zylinderhülse 34 angeordneten, mit einem Durchgang 47 versehenen Napf 48 abstützt, auf den Ventilsitz 43 gedrückt.

Die Arbeitswelse des in Fig. 2 dargestellten Kupplungs-Geber Zylinders 31 entspricht im wesentlichen der des in Fig. dargestellten Kupplungs-Geberzylinders 1. Im Gegensatz hierzu erfolgt die Verbindung vom Ausgleichsbehälter 23 zum Nehmerzylinderanschluß 22 bei dem Kupplungs-Geberzylinder 31 über den vom zweiten Ventilelemerit 45 des Vordruckventils 33 verschlossenen Durchgang 44.

Die ümfangswände der Zylindergehäuse 2,40 der Kupplungs-Geberzylinder 1,31 können aus Kunststoff bestehen, da der im Druckmedium bei Betätigung der Kupplung aufgebaute Druck vonder aus Metall bestehenden Zylinderhülse 5,34 aufgenommen wird.

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Das Zylindergehäuse 2,40 ist im wesentlichen nur mit der axialen Betätigungskraft belastet. Evtl. vorzusehende Befestigungsflansche werden zweckmäßigerweise im Bereich der aus Metall bestehenden Stirnwand 4,38 des Zylindergehäuses 2,40 vorgesehen.

Bei der Montage der Kupplungs-Geberzylinder kann der aus dem Kolben 12, der Betätigungsstange 29 und der Zylinderhülse 5 bzw. 34 bestehende Teil des Kupplungs-GeberZylinders vormontiert in die axiale Bohrung 3,39 des Zylindergehäuses 2,40 eingesetzt werden.

Zur Einstellung des Hubes H des Ventils 26 bzw. 32 kann, wie

in Fig. 3 dargestellt, anstelle des Federringes 9 eine Mutter

in das mit einem Innengewinde 50 versehene Ende der axialen Bohrung 39 eingeschraubt werden.

Der Ausgleichsbehälter 23 muß mit dem Zylindergehäuse 2,40 nicht unbedingt eine Einheit bilden, wie dies in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist. In diesem Fall, wenn der Ausgleichsbehälter also separat angebracht ist, kann der Behälteranschluß sowohl stirnseitig als auch radial in den Nachlaufraum 19 münden, in dem die Druckfeder 10 angeordnet ist.

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BEZUGSZEICHENLISTE

1 Kupplungs-Geberzylinder

2 Zylindergehäuse

3 axiale Bohrung

4 Stirnwand

5 Zylinderhülse

6 Führungsabschnitt

7 Zylindergehäuse-Wandteil

8 Dichtring

9 Anschlag, Federring

10 Druckfeder

11 Druckraum

12 Kolben

13 Druckfeder

14 Schulter

15 Stirnfläche

16 Stirnwand

17 Dichtung

18 Bohrung

19 Nachlaufraum

20 zentrale Bohrung

21 radiale Bohrung

22 Nehmerzylinderanschluß

23 Ausgleichsbehälter

24 Deckel

25 Nachlaufbohrung

26 Ventil

27 Ventilsitz

28 elastisches Sitzelement

29 Betätigungsstange

30 -

31 Kupplungs-Geberzylinder

32 Überströmventil

33 Vordruckventil

34 Zylinderhülse

35 Manschette

36 Lippe

37 Ventilsitz

38 Stirnwand

39 axiale Bohrung

40 Zylindergehäuse

41 Ventilelement

42 zentrale Bohrung

43 Ventilsitz

44 Durchgang

45 Ventilelement

46 Feder

47 Durchgang

48 Napf

49 Mutter

50 Innengewinde

Leerseite

Claims

ALFRED TEVES GMBH 20. Mai 1981 Frankfurt am Main T 02 P 45 P 5075 A. Birkenbach - Kupplungs-Geberzylinder Patentansprüche

1. Kupplungs-Geberzylinder, mit einem Zylindergehäuse, das eine axiale Bohrung zur Aufnahme eines Kolbens aufweist, der mit einer seiner Stirnflächen einen Druckraum begrenzt und an dessen gegenüberliegender Stirnfläche eine zu ^einem Kupplungspedal führende Betätigungsstange angreift, mit einem Kupplungs-Nehmerzylinderanschluß und einer Nachlaufbohrung, die zu einem Ausgleichsbehälter führt und die bei Betätigung des Kolbens durch ein Ventil, verschließbar ist, und mit einer zwischen der Kolbenumfangsflache und der Wand der axialen Bohrung angeordneten Zylinderhülse, in der der Kolben verschiebbar angeordnet ist, wobei zwischen der Bohrung und der Zylinderhülse ein Nachlaufraum gebildet ist, in den die Nachlaufbohrung mündet, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderhülse (5,34) im Zylindergehäuse (2,40) axial verschiebbar angeordnet ist,

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daß in den Nachlaufraum (19) eine zum Nehmerzylinderanschluß (22) führende Bohrung (20,42) und eine durch die Zylinderhülse (5,34) zum Druckraum (11) führende Bohrung (18) münden und daß das Ventilelement des Ventils (26,32) von der Zylinderhülse (5,34) gebildet ist.

2. Kupplungs-Geberzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Nehmerzylinderanschluß (22) führende Bohrung (20,42) und die durch die Zylinderhülse (5,34) zum Druckraum (11) führende Bohrung (18) einander gegenüberliegend angeordnet sind.

3. Kupplungs-Geberzylinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Nehmerzylinderanschluß (22) führende Bohrung (20,42) und die durch die Zylinderhülse (5,34) zum Druckraum (11) führende Bohrung (18) auf der Zylindergehäuse-Längsachse angeordnet sind.

4. Kupplungs-Geberzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilelement,des Ventils (26,32) von der Stirnseite der Zylinderhülse (5,34) gebildet ist und daß die die zum Nehmerzylinderanschluß (22) führende Bohrung (20,42) begrenzende Stirnseite des Zylin-

. dergehäuses (2,40) einen Ventilsitz (27,37) für das Ventilelement bildet. .

5. Kupplungs-Geberzylinder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz (27) ein die zum Nehmerzylinderanschluß (22) führende Bohrung (20)_:umgebendes, elastisches Sitzelement (28) aufweist.

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6. Kupplungs-Geberzylinder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an der Stirnseite der Zylinderhülse (34) eine Manschette (35) angebracht ist.

7. Kupplungs-Geberzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderhülse (5, 34) in Öffnungsrichtung durch die Kraft einer Feder (TO) belastet ist.' . . ^: : ■

8» Kupplungs-Geberzylinder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (10) in einem zwischen der Zylinderhülse (5,34) und der axialen Gehäusebohrung (3,33) gebildeten Nachlaufraum (19) angeordnet ist^ '

9. Kupplungs-Geberzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche/ dadurch gekennzeichnet, daß der Nehmerzylinderanschluß (22) radial in das Zylindergehäuse (2,40) mündet.

10. Kupplungs-Geberzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgleichsbehälter (23) in der axialen Erstreckung des Zylindergehäuses (2,40) angeordnet ist.

11. Kupplungs-Geberzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zylindergehäuse (2,4 0) eine Führung für die Zylinderhülse (5,34) bildet.

12. Kupplungs-Geberzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der der Krafteinleitungsstelle gegenüberliegenden Stirnseite der Zylinderhülse (34) ein Vordruckventil (33) angeordnet ist.

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13. Kupplungs-Geberzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung des Hubes (H) des Ventils (26,32) eine in das Ende der axialen Bohrung (3,39) eingeschraubte Mutter (49) vorgesehen ist.

14. Kupplungs-Geberzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgleichsbehälter (23) getrennt vom Zylindergehäuse (2,40) angeordnet ist.

15. Kupplungs-Geberzylinder nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachlaufbohrung (25) axial oder radial in den Nachlaufraum (19) mündet, in dem die Feder (10) angeordnet ist.