SE528205C2 - Control device for a clutch - Google Patents

Abstract

An actuator device for a clutch, where the clutch is enclosed by a clutch housing located between the vehicle's engine and a gearbox enclosed by a gearbox housing. The gearbox comprises a plurality of gear wheels, and a shift mechanism to which information concerning gear selection is transmitted from the gear operating unit, where the shift mechanism is equipped with one or more shift forks connected to some of the gear wheels for performing a gear shift. The actuator device comprises an actuator part and a valve unit for controlling the actuator part, where the valve unit is located in such a manner that it forms a part of the gearbox's shift mechanism.

Description

25 30 35 528 2051 koppling. Från manöverdelen kan trycksatt fluidum eventuellt föras till en koncentrisk, central slavcylinder i kopplingshuset. 25 30 35 528 2051 coupling. From the control unit, pressurized fluid can possibly be transferred to a concentric, central slave cylinder in the clutch housing.

Alternativt kan en central slav med integrerad servomekanism användas eller servoventil placerad på utsidan, såsom beskrivs exempelvis i GB 2121504. I GB 2121504 visas hur en ledning för hydraulfluidum till den centrala slaven skyddas genom att placera ledningen i en förlängning av slaven, som är fastspänd mellan kopplingshuset och växellådshuset. I DE 19716600 beskrivs en servoventil för en pneumatisk central slav, som är belägen delvis inuti och/eller utanpå kopplingshuset. SU 1594000 beskriver en kombinerad pneumatisk/hydraulisk central slav med ventilen utanpå kopplingshuset. I US 6234290 skyddas servoventilrnekanismen mot överföring av över-tryck från en huvudcylinder vid pedalen. I denna publikation beskrivs ett servosystem där en central slav mottar arbetstryck från en därpå monterad ventil och som regleras från en huvudcylinder vid kopplingspedalen. Liknande system beskrivs i US2001002642 och US 6196369.Alternatively, a central slave with integrated servo mechanism may be used or a servo valve placed on the outside, as described for example in GB 2121504. GB 2121504 shows how a line for hydraulic fluid to the central slave is protected by placing the line in an extension of the slave, which is clamped between the clutch housing and the gearbox housing. DE 19716600 describes a servo valve for a pneumatic central slave, which is located partly inside and / or outside the coupling housing. SU 1594000 describes a combined pneumatic / hydraulic central slave with the valve on the outside of the coupling housing. In US 6234290 the servo valve mechanism is protected against the transfer of overpressure from a master cylinder at the pedal. This publication describes a servo system in which a central slave receives working pressure from a valve mounted thereon and which is regulated from a master cylinder at the clutch pedal. Similar systems are described in US2001002642 and US 6196369.

Ett exempel på en extern kopplingsservomekanism beskrivs i DE 3319899.An example of an external clutch servo mechanism is described in DE 3319899.

När det gäller de lösningar som innefattar en extern servomekanism och hävarmsopererad koppling är problemet att denna lösning tar förhållandevis stor plats och är dyr. En yttre kopplingsservomekanism med hävarm i kopplingshuset tar upp en stor del av utrymmet utanför kopplingshuset. Detta gäller vare sig kopplingsservomekanísmen är placerad vid kopplingshuset, fästad till detta, vid pedalstället eller i andra positioner enligt känd teknik.When it comes to the solutions that include an external servo mechanism and lever-operated coupling, the problem is that this solution takes up a relatively large amount of space and is expensive. An external clutch servo mechanism with a lever in the clutch housing takes up a large part of the space outside the clutch housing. This applies whether the clutch servo mechanism is located at the clutch housing, attached to it, at the pedal stand or in other positions according to the prior art.

På det sätt kopplingsservomekanismen används i dag utgör den en separat enhet där priset icke nödvändigtvis beror enbart på kostnaden för komponenterna utan även är avhängigt av logistik, lagerutrymme, service, etc.In the way the clutch servo mechanism is used today, it constitutes a separate unit where the price does not necessarily depend only on the cost of the components but also depends on logistics, storage space, service, etc.

En kopplingsservomekanism som är anordnad integrerad i en central slav har eliminerat utrymmesproblemet men introducerar istället problem som är knutna till oönskade vätskor (míneralolja eller bromsvätska) inne i kopplingshuset i händelse av läckage. I sådana situationer kommer kopplingshuset även att ha en mycket hög invändig temperatur, något som gör det svårt och dyrt att konstruera en ventilenhet som kan placeras inne i kopplingshuset.A clutch servo mechanism arranged integrated in a central slave has eliminated the space problem but instead introduces problems related to unwanted fluids (mineral oil or brake fluid) inside the clutch housing in the event of a leak. In such situations, the coupling housing will also have a very high internal temperature, which makes it difficult and expensive to construct a valve unit that can be placed inside the coupling housing.

Det är ett syfte med föreliggande uppfinning att åstadkomma en manöverlösning som upptar mindre plats då den är monterad i fordonet, samtidigt som den sparar kostnader och utrymme vad gäller logistik och lagringsutrymme. Ett ytterligare 10 15 20 25 30 35 528 2Û5 syfte med föreliggande uppfinning är att erbjuda en lösning som underlättar manöveranordningens service.It is an object of the present invention to provide a control solution which takes up less space when mounted in the vehicle, while at the same time saving costs and space in terms of logistics and storage space. A further object of the present invention is to provide a solution which facilitates the service of the operating device.

Dessa syften uppnås genom uppfinningen sådan denna anges i det föreliggande, självständiga patentkravet, medan utföringsformer av uppfinningen anges i de efterföljande, osj älvständiga patentkraven.These objects are achieved by the invention as set forth in the present independent claim, while embodiments of the invention are set forth in the appended independent claims.

Genom att integrera en del eller hela manöveranordningen i fordonets växellåda uppnås en platsbesparing jämfört med känd teknik. I det självständiga patentkravet anges att manöveranordningens ventilenhet är placerad så att den utgör en del av växellådans växlingsmekanism. Förutom att vara en utrymmessparande lösning uppnås även syftet att minska antalet delar.By integrating part or all of the control device in the vehicle's gearbox, a space saving is achieved compared with known technology. The independent claim states that the valve unit of the actuating device is positioned so that it forms part of the gearshift mechanism of the gearbox. In addition to being a space-saving solution, the aim of reducing the number of parts is also achieved.

Enligt en första utföringsform av uppfinningen kan manöveranordningens manöverdel placeras på sådant sätt att även den bildar en del av växlingsmekanismen. Denna lösning kommer att bli särskilt lämpad i de fall en hävarm används för att betjäna kopplingen. Överföring av manöverdelens rörelse till kopplingens hävarm kan åstadkommas medelst en överföringsdel, företrädesvis ett stångelement, som förbinder manöverdelen och kopplingens hävarm.According to a first embodiment of the invention, the operating part of the operating device can be placed in such a way that it also forms part of the shifting mechanism. This solution will be particularly suitable in cases where a lever is used to operate the clutch. Transmission of the movement of the operating part to the lever of the clutch can be effected by means of a transfer part, preferably a rod element, which connects the operating part and the lever of the clutch.

Enligt en andra utföríngsform av uppfinningen kan manöveranordningens ventilenhet placeras så att den utgör en del av växellådans växlingsmekanism, medan manöverdelen placeras i kopplingshuset. Manöverdelen kan då företrädesvis utgöras av en koncentrisk slavcylinder. Enligt en föredragen andra utföringsform styr ventilenheten manöverdelen genom anordningar för signalöverföring, vilka är anordnade mellan växellådan och kopplingshuset. Dessa anordningar kan utgöras av borrning eller rör från växellådan till kopplingshuset för överföring av trycksatt fluidum. Vid delning av manöverdelen och ventilenheten blir det nödvändigt att utnyttja en återföring, t ex en positionsåterföring eller en kraftåterföring. Återföringen kan utgöras av ett element, företrädesvis ett stångelement för att- detektera i vilken position manöverdelens olika delar befmner sig.According to a second embodiment of the invention, the valve unit of the actuating device can be placed so that it forms part of the shifting mechanism of the gearbox, while the actuating part is placed in the clutch housing. The operating part can then preferably consist of a concentric slave cylinder. According to a preferred second embodiment, the valve unit controls the operating part through devices for signal transmission, which are arranged between the gearbox and the clutch housing. These devices can consist of drilling or pipes from the gearbox to the clutch housing for transferring pressurized fluid. When dividing the operating part and the valve unit, it becomes necessary to use a return, for example a position return or a force return. The return can consist of an element, preferably a rod element for detecting in which position the different parts of the operating part are located.

I en utföringsform av uppfinningen är växlingsmekanismen anordnad löstagbar i växellådan, så att ventilenheten och eventuellt manöverdelen kan tas ut ur växellådan genom att växlingsmekanismen avlägsnas från växellådan. Med denna lösning blir det möjligt att reparera och utföra underhållsarbete på manöveranordningen utan att behöva företa en omfattande demontering. 10 15 20 25 30 35 528 205 Alternativt kan manöveranordningen anordnas så att ventilenheten och/eller manöverdelen kan tas ut ur växellådan, medan växlingsmekanismen får bli kvar i växellådan.In an embodiment of the invention, the shifting mechanism is arranged detachably in the gearbox, so that the valve unit and possibly the operating part can be taken out of the gearbox by removing the shifting mechanism from the gearbox. With this solution, it becomes possible to repair and perform maintenance work on the control device without having to carry out extensive disassembly. Alternatively, the operating device can be arranged so that the valve unit and / or the operating part can be taken out of the gearbox, while the shifting mechanism may remain in the gearbox.

Enligt en föredragen lösning är manöveranordningen anordnad på sådant sätt att överföringsdelen eller återföringen blir kvar i sin position i växellådshuset/kopplingshuset då växlingsrnekanismen avlägsnas.According to a preferred solution, the operating device is arranged in such a way that the transfer part or the return remains in its position in the gearbox housing / clutch housing when the gearbox mechanism is removed.

Ventilenheten och manöverdelen som ingår i manöveranordningen kan utgöras av olika komponenttyper som i och är sig är kända, medan deras placering i växellådan samt de nödvändiga komponenterna och medlen för att tillåta denna placering utgör det centrala i uppfinningen. Såväl hydrauliska och pneumatiska lösningar som en kombination av dessa kan sålunda utnyttjas vid implementering av uppfinningen. Genom placering av manöveranordningen enligt uppfinningen uppnås att tillförsel av tryekluft kan vara gemensam för växellådan och för kopplingsservon. Antalet delar kan reduceras, samtidigt som fel blir mindre sannolika. Vidare kommer eventuellt läckage från hydraulsystemet i manöveranordningen icke att förorena omgivningen.The valve unit and the operating part included in the operating device can be constituted by different component types which are known per se, while their location in the gearbox as well as the necessary components and means for allowing this location constitute the central part of the invention. Both hydraulic and pneumatic solutions as well as a combination of these can thus be used in implementing the invention. By placing the control device according to the invention, it is achieved that the supply of compressed air can be common for the gearbox and for the clutch servo. The number of parts can be reduced, while errors become less likely. Furthermore, any leakage from the hydraulic system in the control device will not pollute the environment.

Det skall här i korthet nämnas att ventilenheten kan vara elektropneumatiskt styrd av en elektrisk signal eller styras av en hydraulisk signal i form av en tryckändring i det hydrauliska fluidum som överförs från en huvudcylinder. Mer mekaniska lösningar, optiska signaler eller annat fluidum än hydraulfluidum kan också utnyttjas.It should be briefly mentioned here that the valve unit can be electropneumatically controlled by an electrical signal or controlled by a hydraulic signal in the form of a pressure change in the hydraulic fluid transmitted from a master cylinder. More mechanical solutions, optical signals or other fl uidum than hydraulic fl uidum can also be used.

Manöverdelen kan exempelvis utgöras av en cylinderenhet som omfattas av ett eller flera cylinderhålrum i vilka fmns anordnat en kolv, eventuellt försedd med en kolvstång.The operating part can for instance consist of a cylinder unit which is comprised of one or more cylinder cavities in which a piston is arranged, optionally provided with a piston rod.

I det följande skall exempel på uppfinningen beskrivas med hänvisning till figurerna, i vilka F ig. 1 illustrerar en första utföringsform av uppfinningen visad genom en genomskärningsvy genom växellåda och koppling.In the following, examples of the invention will be described with reference to the figures, in which Figs. 1 illustrates a first embodiment of the invention shown by a sectional view through gearbox and clutch.

Fig. 2 visar en perspektivisk vy av växlingsmckanismen och en genomskärningsvy genom manöverdelen.Fig. 2 shows a perspective view of the shift mechanism and a sectional view through the operating part.

Fig. 3a, 3b, 3c visar genomskämingsvyer av förbindelsen mellan kopplingens hävarm och de komponenter som är belägna i växlingsmekanismen. 10 15 20 25 30 35 528 205 * Fig. 4 är en genomskärningsvy av en andra utiöringsforrn av uppfinningen, där förbindelsen mellan kopplingens slavcylinder och komponentema som är belägna i växlingsmekanismen visas.Figs. 3a, 3b, 3c show cross-sectional views of the connection between the clutch lever and the components located in the shift mechanism. Fig. 4 is a sectional view of a second embodiment of the invention, showing the connection between the slave cylinder of the coupling and the components located in the shift mechanism.

I Fig. l visas en växellåda 12 med växelådshus 13 samt växlingsmekanism 2. En manöveranordning är här visad med en manöverdel ll som är belägen integrerad i växlingsmekanismen 2. En ventilenhet, som inte är visad i Fig. l, är också integrerad i växlingsmekanismen 2. Manöverdelen 11 utgörs av en hydraulisk del la och en pneumatisk del som här visas genom kolven lb. Kopplingens 3 hävarm 3a är förbunden med manöverdelen 11 genom en överföringsdel 4 för att därigenom överföra rörelse från manöverdelen 11 till kopplingen 3. Kopplingens 3 kopplingshus visas genom 3b.Fig. 1 shows a gearbox 12 with gearbox housing 13 and shifting mechanism 2. An operating device is shown here with an operating part 11 which is located integrated in the shifting mechanism 2. A valve unit, which is not shown in Fig. 1, is also integrated in the shifting mechanism 2 The operating part 11 consists of a hydraulic part 1a and a pneumatic part shown here by the piston 1b. The lever 3a of the clutch 3 is connected to the operating part 11 by a transfer part 4 to thereby transmit movement from the operating part 11 to the clutch 3. The clutch housing of the clutch 3 is shown through 3b.

Fig. 2 illustrerar växlingsmekanismen 2 betraktad nedifrån. Växlingsmekanismen 2 är visad försedd med växlingsgafflar 2a och manöverdelen 11 är visad iästad till växlingsmekanismen 2. Manöverdelen ll har en något annan utformning än den som visas i Fig. l, i det att den hydrauliska delen la är monterad koaxiellt med luftkolven lb för att minimera utrymmesbehovet i längdled.Fig. 2 illustrates the shift mechanism 2 viewed from below. The shifting mechanism 2 is shown provided with shifting gears 2a and the operating part 11 is shown attached to the shifting mechanism 2. The operating part 11 has a slightly different design than that shown in Fig. 1, in that the hydraulic part 1a is mounted coaxially with the air piston 1b to minimize the need for space in the longitudinal direction.

Fig. 3a visar växlingsmekanismen placerad i växellådan 12 med hävarmen 3a och överíöringsdelen 4 endast visade schematiskt. Fig. 3b och 3c visar exempel på infástning av kopplingens hävarm 3a till växlingsmekanismen 2 genom användning av en överforingsdel 4 som har stångformad utformning. Överföringsdelen 4 är utformad med ett första hålrum 4a i sin ena ände ñr mottagning av en ände på hävarmen 3a och en fördjupning 4b i sin andra ände. Manöverdelen ll (som inte visas i denna Fig. 3a, 3b) kan fästas till överföringsdelen 4 vid fórdjupningen 4b.Fig. 3a shows the shifting mechanism placed in the gearbox 12 with the lever 3a and the transfer part 4 shown only schematically. Figs. 3b and 3c show examples of attachment of the clutch lever 3a to the shift mechanism 2 by using a transfer part 4 which has a rod-shaped design. The transfer part 4 is formed with a first cavity 4a at its one end is receiving an end of the lever 3a and a recess 4b at its other end. The operating part 11 (not shown in this Figs. 3a, 3b) can be attached to the transfer part 4 at the recess 4b.

Genom denna lösning kan växlingsmekanismen 2, innefattande manöverdelen ll, enkelt avlägsnas från växellådan 12 i det att manöverdelen ll då lyfts rätt upp från spåret 4b. l exemplet enligt Fig. 3b visas överíöringsdelen 4 tästad till kopplingshuset 3b eller den gemensamma väggen mellan kopplingsväggen och växellådshuset. I det exempel som visas i Fig. 3c är överföringsdelen visad fástad både till kopplingshuset 3b och växellådshuset 13.By this solution the shifting mechanism 2, comprising the operating part 11, can be easily removed from the gearbox 12 in that the operating part 11 is then lifted straight up from the groove 4b. In the example according to Fig. 3b, the transfer part 4 shown to the clutch housing 3b or the common wall between the clutch wall and the gearbox housing is shown. In the example shown in Fig. 3c, the transfer part is shown attached to both the clutch housing 3b and the gearbox housing 13.

Fig. 4 visar en utfóringsform där Ventilenheten 5 är visad fäst till växlingsmekanismen 2. Manöverdelen 1 i form av en pneumatisk centralslavcylinder innefattande ett cylinderhålrum lc och cylinderkolv lb är visad placerad i kopplingshuset 3b. Ventilenheten 5 överför den önskade mängden trycksatt pneumatiskt fluidum till manöverdelens cylinderhålrum lc for att fórflytta 5323 205 cylinderkolven lb fram eller tillbaka och därvid bringa kopplingen ur eller i ingrepp. Överfóringen av det trycksatta fluídet utförs genom icke visade borrning eller rör/slangar som sträcker sig från växellådan till kopplíngshuset. Dessutom är det nödvändigt att ha en positionsåterföringskoppling 6, här visad som ett stångelement som förbinder ventilenheten 5 och kopplingen 3.Fig. 4 shows an embodiment where the valve unit 5 is shown attached to the shift mechanism 2. The operating part 1 in the form of a pneumatic central slave cylinder comprising a cylinder cavity 1c and cylinder piston 1b is shown placed in the coupling housing 3b. The valve assembly 5 transmits the desired amount of pressurized pneumatic fluid to the cylinder cavity 1c of the actuating member to move the cylinder piston 1b forward or backward, thereby disengaging or engaging the clutch. The transfer of the pressurized fluid is performed by drilling or tubes / hoses (not shown) extending from the gearbox to the clutch housing. In addition, it is necessary to have a position return coupling 6, shown here as a rod element connecting the valve unit 5 and the coupling 3.

Claims (1)

528 205 PATENTKRAV528 205 PATENT REQUIREMENTS 1. Manöveranordning för en koppling (3), där kopplingen (3) är omsluten av ett 10 l5 20 25 30 35 kopplingshus (3b) som är beläget mellan fordonets motor och en växellåda (12) omsluten av ett växellådshus (13), varvid - växellådan (12) innefattar ett flertal kugghjul och en . växlingsmekanism (2) till vilken information om växelval överförs från växelbetj äningsenheten, varvid växlingsmekanismen (2) är försedd med en eller flera växlingsgafflar (2a) som är förbundna med vissa av kugghjulen för utßrande av växling, och - manöveranordningen innefattar en manöverdel (1 1) och en ventilenhet för reglering av manöverdelen (l 1), k ä n n e t e c k n a d av att ventilenheten är belägen på sådant sätt att den bildar en del av växellådans växlingsmekanism (2) och att manöverdelen (11) är belägen så att den också utgör en del av växlingsmekanismen (2). . Manöveranordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att en överföringsdel (4), företrädesvis ett stångelement, förbinder manöverdelen och kopplingens hävarm. . Manöveranordning enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att manöverdelen (l l) är belägen i kopplingshuset (3b) och företrädesvis utgörs av en koncentrisk slagcylinder. . Manöveranordning enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d av att ventílenheten styr manöverdelen (1 1) med hjälp av anordningar för sígnalöverßring, vilka är anordnade mellan växellådan (12) och kopplíngshuset (3b). . Manöveranordning enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d av att en återkoppling (feedback), företrädesvisett stångelement, ñrbínder ventilenheten och manöverdelen. . Manöveranordning enligt ett av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att växlingsmekanismen är monterad så att den kan frigöras i växellådan (1), så att ventilenheten och eventuellt manöverdelen 10 fl 528 205 (11) avlägsnas från växellådan (12) då växlingsmekanismen (2) avlägsnas från växellådan (1). . Manöveranordning enligt ett av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att växlingsmekanismen (2) blir kvar i växellådan (1) då ventilenheten och manöverdelen (l 1) avlägsnas. . Manöveranordning enligt ett av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att övertöringsdelen (4) eller återkopplingen blir kvar i sin position i växellådshuset (la)/kopplingshuset (3b), då växlingsrnekanismen avlägsnas.An actuating device for a clutch (3), wherein the clutch (3) is enclosed by a clutch housing (3b) located between the engine of the vehicle and a gearbox (12) enclosed by a gearbox housing (13), wherein - the gearbox (12) comprises a number of gears and one. shifting mechanism (2) to which gear selection information is transmitted from the shift control unit, the shifting mechanism (2) being provided with one or two shift gears (2a) connected to some of the gears for performing shifting, and - the actuating device comprises an operating part (1 1). ) and a valve unit for controlling the operating part (11), characterized in that the valve unit is located in such a way that it forms part of the gearbox shifting mechanism (2) and that the operating part (11) is located so that it also forms a part of the shift mechanism (2). . Actuating device according to claim 1, characterized in that a transfer part (4), preferably a rod element, connects the operating part and the lever of the coupling. . Actuating device according to claim 1, characterized in that the actuating part (11) is located in the coupling housing (3b) and preferably consists of a concentric impact cylinder. . Actuating device according to claim 3, characterized in that the valve unit controls the operating part (1 1) by means of signal transmission devices, which are arranged between the gearbox (12) and the clutch housing (3b). . Actuating device according to claim 4, characterized in that a feedback, preferably a rod element, connects the valve unit and the operating part. . Actuating device according to one of the preceding claims, characterized in that the gear mechanism is mounted so that it can be released in the gearbox (1), so that the valve unit and possibly the control part 10 fl 528 205 (11) are removed from the gearbox (12) when the gear mechanism (2) removed from the gearbox (1). . Actuating device according to one of the preceding claims, characterized in that the gearing mechanism (2) remains in the gearbox (1) when the valve unit and the operating part (11) are removed. . Actuating device according to one of the preceding claims, characterized in that the overdrive part (4) or the feedback remains in its position in the gearbox housing (1a) / clutch housing (3b), when the gearshift mechanism is removed.