DE102012101385A1 - Clutch actuator for dual clutch transmission of motor vehicle, has ball head for guiding connecting rod, which is enclosed between lower handle and central cover - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung behandelt einen Kupplungsbetätiger, der zum Beispiel als Teil eines Getriebes bzw. eines Doppelkupplungsgetriebes wenigstens eine der Kupplungen öffnen oder schließen kann, d. h., als schließender oder öffnender Kupplungsbetätiger einzusetzen ist. Derartige Kupplungsbetätiger werden häufig auch als Kupplungsaktuatoren bezeichnet. The present invention deals with a clutch actuator which, for example as part of a transmission or a dual-clutch transmission, can open or close at least one of the clutches, i. h., To use as a closing or opening clutch actuator. Such clutch actuators are often referred to as clutch actuators.
Technisches Sachgebiet Technical subject area
So wie es zahlreiche unterschiedliche Kupplungsarten (z. B. Trockenkupplung, z. B. Nasskupplung) für den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges gibt, sind zahlreiche Betätigungsmechanismen für eine Kupplung eines Kraftfahrzeuges geläufig. Ein besonders weit verbreitetes System arbeitet mit einem Geberzylinder und einem Nehmerzylinder, die durch den Aufbau und den Abbau eines hydraulischen Drucks das Schalten für eine oder mehrere und von einer oder mehreren Kupplungen weiterleiten. Der Nehmerzylinder bietet in der Regel einen hydraulisch aufzufüllenden Hohlraum, dessen Volumen aufgrund von Druck anwachsen kann, und somit durch die Bewegung eines Kolbens über eine Zugstange die Kupplung in entweder eine geschlossene oder eine geöffnete Stellung versetzen kann. Just as there are numerous different types of coupling (eg dry clutch, eg wet clutch) for the drive train of a motor vehicle, numerous actuation mechanisms for a clutch of a motor vehicle are familiar. A particularly widespread system employs a master cylinder and a slave cylinder which, by establishing and reducing a hydraulic pressure, relay the shifting for one or more and one or more clutches. The slave cylinder usually offers a cavity to be hydraulically filled, the volume of which can increase due to pressure, and thus can move the clutch into either a closed or an open position by the movement of a piston via a pull rod.
Die Kupplung, genauer der Kupplungsteller, legt – aufgrund seiner Lagerungspunkte – nicht nur eine Bewegung in translatorischer Richtung, bestimmt von der Zugstange, sondern in der Regel auch eine zumindest leichte Kippbewegung zurück. Kupplungsbetätiger sollten also sowohl eine translatorische Bewegung als auch eine Kippbewegung zurücklegen können. The clutch, more precisely the clutch plate, sets - due to its storage points - not only a movement in the translational direction, determined by the pull rod, but usually also at least a slight tilting movement back. Clutch actuators should therefore be able to cover both a translatory movement and a tilting movement.
Stand der Technik State of the art
Um diese beiden Bewegungen, die anhand der axialen Längsbewegung der Zugstange zu bezeichnende Translation und die Kippbewegung des Kupplungstellers während des Zustandswechsels, zu ermöglichen, ist eine zweigeteilte Zugstange mit einem Gelenkabschnitt ein gangbarer Weg. Trotz des Gelenks ergeben sich immer noch erhebliche Querkräfte auf die in einem Zylinder laufenden Seitenwände des Kolbens. Zudem müssen Querbelastungen der Zugstange häufig an den die Zugstange führenden Bauteilen besonders abgefangen werden. In order to enable these two movements, the translation to be designated on the basis of the axial longitudinal movement of the drawbar and the tilting movement of the coupling actuator during the state change, a two-part drawbar with a joint section is a viable way. Despite the joint, considerable lateral forces still result on the side walls of the piston running in a cylinder. In addition, transverse loads of the pull rod must often be particularly intercepted on the components leading the tie rod.
Erschwerend kommt hinzu, dass eine Kupplung, insbesondere bei Trockenbelägen, als verschleißbehaftetes Bauteil anzusehen ist, deren Druckpunkt im Laufe der Betriebszeit nachzustellen ist. To make matters worse, that a coupling, especially in dry coatings, is to be regarded as a component subject to wear, the pressure point of which is to be readjusted in the course of the operating time.
Zahlreiche Details zu einem Geber-Nehmer-System einer Trockenkupplung, die über einen Hebel betätigbar ist, lässt sich der
Eine mit einem Kugelkopf abgeschlossene, mit dem Kugelkopf in einem Druckbehälter geführte Kupplungsbetätigungsvorrichtung wird in der
Aufgabenstellung task
Ein möglichst langlebiges und gleichzeitig zuverlässiges Betätigungssystem zur Energieumwandlung der als hydraulischer Druck vorliegenden Betätigungsenergie in eine mechanische Translation wird benötigt. Die bisher bekannten Hydraulikzylinder für die Betätigung von Kupplungen weisen entweder eine unsichere kraftschlüssige Verbindung oder unzureichende Dichtwirkungen des Hydraulikraums in Bezug auf Leckagen über den Kolben auf. Es besteht daher der Wunsch, die bisher schon mögliche Auswinklung der Zugstange in einem Kolbensystem beizubehalten, jedoch die Leckagen bei möglichst kompakter Gestaltung eines Hydraulikzylinders so niedrig wie möglich zu halten. An extremely durable and at the same time reliable actuation system for energy conversion of the hydraulic pressure present as actuating energy in a mechanical translation is required. The hitherto known hydraulic cylinders for the actuation of clutches have either an unsafe positive connection or insufficient sealing effects of the hydraulic chamber with respect to leaks over the piston. There is therefore a desire to maintain the hitherto already possible Auswinklung the drawbar in a piston system, but to keep the leakage as compact as possible a hydraulic cylinder as low as possible.
Erfindungsbeschreibung invention description
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch einen Kupplungsbetätiger nach Anspruch 1 gelöst. Ein Hydraulikkreis, in dem ein Kupplungsbetätiger verbaut sein kann, wird in Anspruch 13 vorgestellt. Ein vorteilhaftes Steuerungsverfahren für hydraulisch zu betätigende Kupplungen ist Anspruch 15 zu entnehmen. Vorteilhafte Weiterbildungen lassen sich den abhängigen Ansprüchen entnehmen. The object of the invention is achieved by a clutch actuator according to claim 1. A hydraulic circuit in which a clutch actuator can be installed is presented in
Als Kupplungsbetätiger wird eine Komponente bezeichnet, die den Betätigungswunsch durch Umwandlung von hydraulischer in mechanische oder von mechanischer in hydraulische Energie umsetzt. As a clutch actuator, a component is called, which converts the actuation request by conversion of hydraulic to mechanical or mechanical to hydraulic energy.
Der Kupplungsbetätiger ist in der Lage, hydraulische Betätigungsenergie in mechanische Bewegungsenergie für die Bewegung einer Kupplung umzuwandeln. In entgegengesetzter Richtung kann der Kupplungsbetätiger auch dafür benutzt werden, dass eine mechanische Energie in Form der Translation in eine hydraulische Energie, d. h. insbesondere in einen Druck der Hydraulikflüssigkeit, umgewandelt wird. Durch die Bewegung des Kupplungstellers der Kupplung wird eine Schwenkbewegung, in der Regel in wenigen Winkelgraden, zurückgelegt, die die Translation überlagert. Somit muss die Zugstange bei einem so gearteten Aufbau als Teil eines Kupplungsbetätigers in der Lage sein, nicht nur eine Translation durchführen zu können, sondern darüber hinaus in einem gewissen Winkelbereich eine Winkelbewegung zurücklegen zu können. Die Bewegung lässt sich daher als auswinkelbare Translation beschreiben. Gedreht um einen Drehpunkt, der in einer Konstruktion des Kupplungsbetätigers möglichst entfernt von dem Kupplungsteller durch die Zugstange umzusetzen ist, lässt sich die Winkelbewegung realisieren. Für eine möglichst einfache konstruktive Realisierung der Auswinkelbewegung hat die Zugstange an einem Ende einen Kugelkopf. Der Kugelkopf kann somit als Abschluss der Zugstange betrachtet werden. Die Zugstange ist ein länglicher Gegenstand, sodass mit Hilfe der Zugstange eine Lageveränderung des Kupplungstellers herbeiführbar ist. Der Kupplungsteller kann zwischen einer geschlossenen und einer geöffneten Stellung wechseln. The clutch actuator is able to convert hydraulic actuating energy into mechanical kinetic energy for the movement of a clutch. In the opposite direction, the clutch actuator can also be used to translate a mechanical energy in the form of translation into a hydraulic energy, i. H. especially in a pressure of the hydraulic fluid is converted. As a result of the movement of the coupling actuator of the coupling, a pivoting movement, as a rule in a few angular degrees, is covered, which superimposes the translation. Thus, the drawbar in such a structure as part of a clutch actuator must be able to not only perform a translation can, but also to be able to cover an angular movement in a certain angular range. The movement can therefore be described as a bendable translation. Turned around a pivot point, which is implemented in a construction of the clutch actuator as far away from the clutch actuator by the tie rod, the angular movement can be realized. For the simplest possible constructive realization of the Auswinkelbewegung the pull rod has a ball head at one end. The ball head can thus be considered as the conclusion of the pull rod. The drawbar is an elongated object, so that with the help of the tie rod, a change in position of the coupling plate can be brought about. The clutch actuator can change between a closed and an open position.
Die Kraftübertragung bzw. die Energieübertragung zwischen der Hydraulikflüssigkeit und dem Kupplungsteller erfolgt unter Nutzung des Kugelkopfes der Zugstange. Der Kolben wird von einer Hülse getragen. Der Kugelkopf liegt innerhalb der Hülse. Die Hülse umschließt den Kugelkopf und sie umschließt einen Teil der Zugstange. Zur Übertragung der Energie aus dem Hydraulikmedium wird eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Kugelkopf und Hülse bzw. einem Hülsenabschnitt hergestellt. Ergänzend kann darüber hinaus auch eine formschlüssige Verbindung vorhanden sein. Der Hydraulikraum liegt, gesehen von dem Kupplungsteller aus, vorgelagert vor der Verbindungsfläche zwischen Kugelkopf und Hülse. Die Zugstange durchstößt den sie umrundenden Hydraulikraum und gelangt bis zu dem Kupplungsteller. Die kraftschlüssige Verbindung zwischen Kugelkopf und Hülse lässt sich vorteilhafter Weise durch einen Untergriff herstellen. Eine Seite des Kugelkopfes wird durch vorstehende Untergriffsbereiche geführt. Der Kugelkopf lagert mit einem Teil seiner Oberfläche an einen für ihn vorgesehenen Abschnitt der Hülse an. The power transmission or the energy transfer between the hydraulic fluid and the clutch actuator is carried out using the ball head of the pull rod. The piston is supported by a sleeve. The ball head is inside the sleeve. The sleeve encloses the ball head and it encloses a part of the pull rod. To transfer the energy from the hydraulic medium, a frictional connection between the ball head and sleeve or a sleeve section is produced. In addition, in addition, a positive connection may be present. The hydraulic space is, as seen from the clutch plate, upstream of the connecting surface between the ball head and sleeve. The pull rod pierces the surrounding hydraulic chamber and reaches up to the clutch plate. The frictional connection between the ball head and sleeve can be advantageously produced by a lower handle. One side of the ball head is guided by protruding undergrip areas. The ball head bears with part of its surface against a section of the sleeve intended for it.
Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Seite des Kugelkopfs zur Anlagerung an den Untergriff der Hülse genommen wird, der dem länglichen Arm der Zugstange zugewandt ist. Der Untergriff schließt den Kugelkopf gegenüber seines Fortsatzes in der Zugstange ab. Der Kugelkopf liegt in serieller Betrachtungsweise jenseits des Hydraulikraums, während diesseits des Hydraulikraums die Verbindung zwischen Zugstange und Kupplungsteller gegeben ist. It is particularly advantageous if the side of the ball head is taken for attachment to the lower handle of the sleeve, which faces the elongated arm of the pull rod. The undergrip closes off the ball head with respect to its extension in the tie rod. The ball head is in a serial view beyond the hydraulic space, while on this side of the hydraulic space the connection between the tie rod and the clutch plate is given.
Der Hydraulikkreis zur Steuerung des Kupplungsbetätigers steuert den Schließgrad einer Kupplung. Zur Steuerung wird Hydraulikmittel in den und aus dem Kupplungsbetätiger geleitet. Die Position des Kupplungsbetätigers, genauer des Kolbens in dem Kupplungsbetätiger, entspricht dem Schließgrad des Kupplungsbetätigers. Vereinfachend kann auch von dem Schließgrad des Kupplungsbetätigers gesprochen werden, weil über die Hebelumsetzung durch die Zugstange eine unmittelbare Äquivalenz zwischen Schließgrad der Kupplung und Schließgrad des Kupplungsbetätigers gegeben ist. Der Kupplungsbetätiger ist hydraulisch einstellbar. Mit Hilfe des Füllgrads, alternativ mit Hilfe des Hydraulikmitteldrucks, wird die Kolbenposition in dem Kupplungsbetätiger bestimmt. Das Hydraulikmittel für das Verstellen des Kolbens in dem Kupplungsbetätiger gelangt von einem Druckladespeicher in den Hydraulikraum des Kupplungsbetätigers. Zwischen Druckladespeicher und Hydraulikraum befindet sich eine Hydraulikmittelleitung. Der Druckladespeicher wird in Abhängigkeit des in ihm herrschenden Drucks nachgeladen. Ein Ventil, das in der Hydraulikmittelleitung sitzt, steuert die Position des Kolbens in dem Kupplungsbetätiger. Das Ventil ist elektrisch steuerbar. Hierdurch ist eine automatisierbare Kupplungssteuerung, z. B. für eine Doppelkupplung, möglich. Das Hydraulikmittel gelangt über die Hydraulikmittelleitung in den Hydraulikraum des Kupplungsbetätigers. Das Ventil ist das Steuerglied in dieser Kette. So ist eine elektrisch gesteuerte Kupplungsbetätigung, unabhängig von einer Pedalsteuerung, möglich. Erkennt das Fahrzeugsteuergerät Situationen, in den nicht gekuppelt werden sollte, so lässt sich eine Kupplungsbetätigung unterbinden, in einer alternativen Ausgestaltung kann sie auch einfach nur verzögert ausgeführt werden. The hydraulic circuit for controlling the clutch actuator controls the degree of closure of a clutch. For control, hydraulic fluid is directed into and out of the clutch actuator. The position the clutch actuator, more specifically the piston in the clutch actuator, corresponds to the degree of closure of the clutch actuator. Simplifying can also be spoken of the degree of closure of the clutch actuator, because of the lever conversion by the tie rod an immediate equivalence between the degree of closure of the clutch and degree of closure of the clutch actuator is given. The clutch actuator is hydraulically adjustable. With the help of the degree of filling, alternatively by means of the hydraulic medium pressure, the piston position is determined in the clutch actuator. The hydraulic means for adjusting the piston in the clutch actuator passes from a pressure accumulator into the hydraulic space of the clutch actuator. Between pressure accumulator and hydraulic chamber is a hydraulic medium line. The pressure accumulator is reloaded depending on the prevailing pressure in him. A valve seated in the hydraulic fluid line controls the position of the piston in the clutch actuator. The valve is electrically controllable. As a result, an automatable clutch control, z. B. for a double clutch, possible. The hydraulic fluid passes through the hydraulic medium line in the hydraulic space of the clutch actuator. The valve is the control link in this chain. Thus, an electrically controlled clutch operation, regardless of a pedal control, possible. Detects the vehicle control unit situations in which should not be coupled, so can be a clutch actuation prevent, in an alternative embodiment, it can also be performed only delayed.
In dem zuvor beschriebenen Hydraulikkreis lässt sich das nachfolgend dargelegte Steuerungsverfahren realisieren. Das hydraulische Steuerungsverfahren dient zur Betätigung einer Kupplung, es handelt sich um ein Kupplungsbetätigungssteuerungsverfahren. Die Kupplung kann z. B. Teil eines Getriebestrangs sein. Sie ist in so einem Fall eine Kraftfahrzeugkupplung. Durch die Bewegung eines hydraulisch zu bewegenden Kupplungsbetätigers wird in einer Ausgestaltung der Reibschluss der Kupplung eingestellt. Zur Betätigung kann der Kupplungsbetätiger an dem Kupplungsteller angreifen. Vorteilhaft ist es, wenn der Kupplungsteller an dem Kupplungsbetätiger unmittelbar befestigt ist. Das Volumen des Hydraulikraums des Kupplungsbetätigers ist zu verändern. Für die Veränderung wird die notwendige Energie aus einem Druckladespeicher zur Verfügung gestellt. Der Druckladespeicher dient als hydraulisches Reservoir. Ein Proportionaldruckregelventil steuert den Hydraulikfluss von dem Druckladespeicher. Das Proportionaldruckregelventil steuert das Ablassen des Hydraulikmittels aus dem Hydraulikraum, z. B. in den Sumpf des Getriebes. Die Zugstange des Kupplungsbetätigers wird bewegt, damit der Schließgrad einer Kupplung einzustellen ist. Ein solches Steuerungsverfahren arbeitet unabhängig von einer Kupplungspedalstellung, wenn ein entsprechendes Steuergerät einen solchen Ablauf vorgibt. Fahrer, die z. B. mit schleifenden Kupplungen Schwierigkeiten haben, müssen in einer besonders günstigen Ausgestaltung nur noch den Schaltzeitpunkt durch das Kupplungspedal vorgeben. Der Kupplungsablauf erfolgt durch das Steuerungsverfahren, zu dem die Proportionalsteuerung durch ein Ventil gehört. In the above-described hydraulic circuit, the following control method can be realized. The hydraulic control method is for operating a clutch, it is a clutch actuation control method. The coupling can z. B. be part of a gear train. It is in such a case a motor vehicle clutch. By the movement of a hydraulically operated clutch actuator in one embodiment, the frictional engagement of the clutch is adjusted. For actuation, the clutch actuator may engage the clutch actuator. It is advantageous if the coupling plate is attached directly to the clutch actuator. The volume of the hydraulic space of the clutch actuator must be changed. For the change, the necessary energy from a pressure accumulator is provided. The pressure accumulator serves as a hydraulic reservoir. A proportional pressure control valve controls the hydraulic flow from the pressure accumulator. The proportional pressure control valve controls the discharge of the hydraulic fluid from the hydraulic chamber, z. B. in the bottom of the transmission. The pull rod of the clutch actuator is moved to adjust the degree of closure of a clutch. Such a control method operates independently of a clutch pedal position when a corresponding control device specifies such a sequence. Driver, the z. B. have difficulties with grinding couplings, in a particularly favorable embodiment, only have to specify the switching time by the clutch pedal. The coupling process is performed by the control method, which includes the proportional control by a valve.
Der vorgestellte Hydraulikkreis bietet zudem die Möglichkeit, vollkommen autark einen zu einem Gangwechsel beizutragen bzw. eine Kupplungssteuerung durchzuführen. Ein solcher Hydraulikkreis kann in einem automatisierten Getriebe, insbesondere in einem automatisiertem Zahnradwechselgetriebe, verbaut sein. Durch eine Steuerung des Ventils, insbesondere des Proportionaldruckregelventils, lässt sich die Kupplung betätigen. Der Kupplungsteller folgt dem Druck im Kupplungsbetätiger. Der Druck im Kupplungsbetätiger wird durch das Ventil eingestellt. Das Ventil wird durch das Steuergerät gesteuert. So lassen sich Antriebsstränge für Fahrzeuge realisieren, die vollständig automatisiert, d. h., insbesondere ohne jegliches Kupplungspedal, also rein elektronisch, Kupplungsbetätigungen erfahren. In einer Ausgestaltung wird der Schließgrad der Kupplung unabhängig von dem Fahrer, in elektronischer Weise eingestellt. The presented hydraulic circuit also offers the possibility to contribute completely autonomously to a gear change or perform a clutch control. Such a hydraulic circuit can be installed in an automated transmission, in particular in an automated gear change transmission. By controlling the valve, in particular the proportional pressure control valve, the clutch can be actuated. The clutch actuator follows the pressure in the clutch actuator. The pressure in the clutch actuator is adjusted by the valve. The valve is controlled by the controller. This makes it possible to realize powertrains for vehicles that are fully automated. h., In particular without any clutch pedal, so purely electronic, learn clutch actuations. In one embodiment, the degree of closure of the clutch is adjusted independently of the driver in an electronic manner.
Weiterführende Ausgestaltungen eines vorteilhaften Kupplungsbetätigers werden nachfolgend diskutiert, die wiederum eigenständige erfinderische Beiträge zu vorliegender Erfindung zeigen können. Further embodiments of an advantageous clutch actuator are discussed below, which in turn can show independent inventive contributions to the present invention.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Kolben in einer mehrschichtigen Form aufgebaut ist. Bei einer solchen Gestaltung kann ein Ende der Hülse gleichzeitig als Teil des Kolbens genutzt werden. Weil es vorteilhaft ist, wenn die Hülse über den Hydraulikraum hinaus reicht, d. h. beiderseits des Hydraulikraums sich noch weitergehend erstreckt, ist der eigentliche Hydraulikraum ein Ringraum, somit kann der Kolben auch als Ringkolben realisiert werden. Die Druckbewegungsrichtung, wenn Hydraulikmittel unter Druck in dem Hydraulikraum vorhanden ist, verursacht eine Bewegung des Kolbens in eine Richtung, die von dem Kupplungsteller wegweist und den Kupplungsteller mitnimmt. Durch eine solche wegweisende Bewegung kann eine Kupplung in eine geöffnete Stellung verbracht werden. Durch eine Ringkolbenstruktur lässt sich ein besonders kompakter Kupplungsbetätiger aufbauen. It is particularly advantageous if the piston is constructed in a multi-layered form. With such a configuration, one end of the sleeve can be used simultaneously as part of the piston. Because it is advantageous if the sleeve extends beyond the hydraulic space, d. H. On both sides of the hydraulic chamber extends even further, the actual hydraulic chamber is an annular space, thus the piston can also be realized as an annular piston. The pressure movement direction when hydraulic fluid is under pressure in the hydraulic chamber causes movement of the piston in a direction that faces away from the clutch actuator and entrains the clutch actuator. By such a pioneering movement, a clutch can be moved to an open position. An annular piston structure makes it possible to build a particularly compact clutch actuator.
Der Kugelkopf kann, wenn er besonders sicher sitzen soll, an mehreren Stellen eingespannt sein. Einspannen im Sinne der vorliegenden Erfindung bedeutet jedoch, dass ein gewisser Freiheitsgrad weiterhin erhalten bleibt, sodass eine auswinkelnde Bewegung der Zugstange über die reine Translation hinaus erhalten bleibt. Ein Freiheitsgrad für eine rotatorische Bewegung ist also gegeben. Eine Federplatte, die sich zum Beispiel an einem zentral einzusetzenden Deckel, einem Zentraldeckel, der mittig in die Hülse eingeschraubt werden kann, abstützt, sorgt für eine bessere kraftschlüssige Anbindung zwischen Untergriff und der entsprechenden Oberfläche des Kugelkopfes. The ball head, if it is to sit very safe, can be clamped in several places. Clamping in the sense of the present invention, however, means that a certain degree of freedom is still maintained, so that a Auswinkelnde movement of the drawbar on the pure Translation is preserved. One degree of freedom for a rotational movement is thus given. A spring plate, for example, on a centrally inserted cover, a central lid, which can be screwed into the middle of the sleeve, provides better frictional connection between the lower handle and the corresponding surface of the ball head.
Die Hülse kann nicht nur führende, sondern auch schützende Aufgaben für die Zugstange übernehmen. Wird die Hülse über die Länge des Zylinders hinausstehend verlängert, so kann die Hülse, die in sich einen gewissen Freiraum für die Zugstange vorhält, parallel erstreckt zur Zugstange diese schützen. In einem Abschnitt, insbesondere einem hinteren Abschnitt, weist die Hülse eine Durchgangsöffnung auf, die kleiner sein sollte als der Standarddurchmesser des Kugelkopfes. Die Durchtrittsöffnung ist schmaler bzw. geringer dimensioniert als der Durchmesser des Kugelkopfes. Hierdurch wird mit Hilfe des Untergriffs der Kugelkopf zurückgehalten. Der Untergriff sollte aber nicht vollständig bis zur Zugstange, also dem schmaleren Querschnitt der Zugstange, reichen, sondern eine gewisse Beabstandung von der Oberfläche der Zugstange unmittelbar vor dem Kugelkopf aufweisen. Durch die Größe der Durchtrittsöffnung bzw. dem Spiel zwischen Untergriff und Oberfläche der Zugstange an einer Stelle, die sich an den Kugelkopf anschließt, lässt sich der maximale Auswinkelbereich, z. B. beidseitig zu einer Längsachse der Zugstange, einstellen. The sleeve can take over not only leading but also protective tasks for the drawbar. If the sleeve extends beyond the length of the cylinder protruding, so the sleeve, which holds in itself a certain amount of space for the drawbar extends parallel to the pull rod protect them. In a section, in particular a rear section, the sleeve has a passage opening which should be smaller than the standard diameter of the ball head. The passage opening is narrower or smaller than the diameter of the ball head. As a result, the ball head is retained with the aid of the undergrip. However, the undercut should not extend completely to the pull rod, ie the narrower cross section of the drawbar, but have a certain spacing from the surface of the pull rod immediately in front of the ball head. Due to the size of the passage opening or the clearance between the lower handle and the surface of the drawbar at a point which adjoins the ball head, the maximum Auswinkelbereich, z. B. on both sides to a longitudinal axis of the drawbar set.
Der Auswinkelbereich bzw. der maximal mögliche Winkelbereich lässt sich darüber hinaus durch die Größe des Schwenkraums innerhalb der Hülse einstellen. Verläuft die Zugstange genau mittig des Kolbens, so kann der Schwenkraum auch genau mittig in einer günstigen Ausgestaltung realisiert sein. Soll der maximale Winkelbereich jedoch einseitig anders eingestellt sein als auf der anderen Seite der Zentralachse der Zugstange, so kann der Schwenkraum auch unsymmetrisch um die Zentralachse herum gestaltet sein. Durch ein Zusammenspiel zwischen Größe des Untergriffs, Durchmesser der Durchgriffsöffnung, Spiel zwischen Oberfläche der Zugstange, insbesondere im Anschlussbereich an den Kugelkopf, und die Breite des Schwenkraums lässt sich der maximale Auswinkelbereich des Kupplungsbetätigers, genauer der Zugstange des Kupplungsbetätigers, vorgeben. The Auswinkelbereich or the maximum possible angular range can also be adjusted by the size of the pivot space within the sleeve. If the pull rod runs exactly in the middle of the piston, the pivoting space can also be realized exactly in the middle in a favorable configuration. However, if the maximum angular range is to be set differently on one side than on the other side of the central axis of the drawbar, then the pivoting space can also be designed asymmetrically around the central axis. By an interaction between the size of the lower handle, diameter of the passage opening, clearance between the surface of the drawbar, in particular in the connection area to the ball head, and the width of the pivot space, the maximum Auswinkelbereich the clutch actuator, more precisely the drawbar of the clutch actuator, pretend.
Eine besonders kompakte Variante eines Kupplungsbetätigers lässt sich dadurch realisieren, dass der Hydraulikraum auf einer Seite durch einen Abschnitt der Hülse abgeschlossen ist. Weitere Seiten des Hydraulikraums sind durch einen Abschlussdeckel auf der einen Seite und durch den Kolben auf einer anderen Seite gebildet. Damit der Hydraulikraum ein Ringraum wird, bildet die Wand des Zylinders, in dem der Kolben beweglich angeordnet ist, die äußerste Begrenzung des Hydraulikraums. Die Hülse stellt somit die innerste Begrenzung des Hydraulikraums dar. Der Abschlussdeckel und der Kolben liegen mit ihren begrenzenden Seiten für den Hydraulikraum in nahezu paralleler Ausrichtung. Die Hülse erstreckt sich parallel zur Wand des Zylinders, sie ist aber schmaler als die sich durch die Zylinderwand ergebende Öffnung. A particularly compact variant of a clutch actuator can be realized in that the hydraulic space is closed on one side by a portion of the sleeve. Other sides of the hydraulic chamber are formed by a cover on one side and by the piston on another side. In order for the hydraulic space to become an annular space, the wall of the cylinder in which the piston is movably disposed forms the outermost boundary of the hydraulic space. The sleeve thus represents the innermost boundary of the hydraulic space. The end cap and the piston are with their limiting sides for the hydraulic chamber in almost parallel orientation. The sleeve extends parallel to the wall of the cylinder, but it is narrower than the resulting through the cylinder wall opening.
Teil des Kupplungsbetätigers ist ein Balg. Der Balg begrenzt den Kupplungsbetätiger in einem Bereich nach Außen. Die Zugstange wird seitlich durch den Balg geschützt. Der Balg bietet eine Manschettenkapselung. Der Balg ist manschettenartig. Der Balg dient zum Fernhalten von schädigenden Flüssigkeiten und Nebeln, z. B. einem Salznebel. Bis auf wenige Zentimeter, idealerweise wenige Millimeter, d. h. im zweiten Fall weniger als ein Zentimeter vor dem Kupplungsteller reicht der Balg. Zur möglichst guten Abdichtung des Inneren des Kupplungsaktuators hat die Zugstange eine Lageraufwölbung. Die Lageraufwölbung dient gleichermaßen als Konter bei der Einstellung des Kupplungstellers durch die Spannmutter. Die Zugstange wird gegen Beeinträchtigungen durch eine Kapselung mithilfe eines Balgs geschützt. Die Hülse schützt vor mechanischen Einwirkungen. Der Balg schützt vor chemischen, elektrochemischen und physikalischen Einwirkungen. Die Zugstange ist somit doppelt geschützt. Hinter einer äußeren Hülle, die der Balg zur Verfügung stellt, ist eine innere Hülle der Hülse. Der Balg ist flexibel. Der Balg kann bei mechanischen Einwirkungen diesen nachgeben. Der Balg wird aber durch die Hülse vor Rissen und vor zu starken, ihn permanent schädigenden Eindellungen geschützt. Die geschützte Strecke des Balgs entspricht der ausgefahrenen Länge der Hülse. Reicht die Hülse länger in den Balg, so ist ein größerer Abschnitt des Balgs in Bezug auf maximale Eindellungen begrenzt. Die Zugstange ist somit mehrfach eingefasst. Wird der Balg an der Lageraufwölbung befestigt, so ist eine Flächenberührung zwischen dem Ende des Balgs und dem äußeren Ende der Zugstange herstellbar. Eine gute Abdichtung gegen von Außen eintretende Flüssigkeiten kann sichergestellt werden. Part of the clutch actuator is a bellows. The bellows limits the clutch actuator in an area to the outside. The pull rod is protected laterally by the bellows. The bellows provides a cuff encapsulation. The bellows is cuff-like. The bellows is used to keep away from harmful liquids and mists, eg. B. a salt spray. Up to a few centimeters, ideally a few millimeters, d. H. in the second case, less than one centimeter in front of the clutch plate, the bellows reaches. For best possible sealing of the interior of the clutch actuator, the pull rod has a Lageraufwölbung. The Lageraufwölbung serves equally as a counter in the adjustment of the clutch actuator by the clamping nut. The pull rod is protected against encapsulation by bellows. The sleeve protects against mechanical influences. The bellows protects against chemical, electrochemical and physical effects. The pull rod is thus double protected. Behind an outer shell provided by the bellows is an inner shell of the sleeve. The bellows are flexible. The bellows can give way to mechanical effects. However, the bellows is protected by the sleeve from cracks and too strong, permanently damaging dents. The bellows protected length corresponds to the extended length of the sleeve. If the sleeve lasts longer in the bellows, a larger portion of the bellows is limited in terms of maximum dents. The drawbar is thus bordered several times. If the bellows attached to the Lageraufwölbung, so a surface contact between the end of the bellows and the outer end of the drawbar is produced. A good seal against liquids entering from the outside can be ensured.
Aufgrund der Bewegungen der Zugstange verlängert sich der Balg bzw. der Balg erfährt Streckungen und Stauchungen. Der Kupplungsbetätiger ist besonders vorteilhaft gestaltet, wenn ein Innenraum des Kupplungsbetätigers mit dem Äußeren, der Außenseite, pneumatisch kommunizieren kann. Eine Druckausgleichsverbindung von Innen nach Außen sorgt für einen Druckausgleich. Unterdrücke im Balg werden vermieden. Due to the movements of the pull rod, the bellows lengthens or the bellows experiences stretching and compression. The clutch actuator is designed particularly advantageous when an interior of the clutch actuator with the outside, the outside, can communicate pneumatically. A pressure equalization connection from inside to outside ensures a pressure equalization. Negative pressures in the bellows are avoided.
Der Hydraulikkreis, in dem der Kupplungsbetätiger integriert ist, kann zahlreiche Bauteile zur Überwachung, zur Steuerung und zur Einstellung aufweisen. Der Hydraulikkreis ist vorteilhaft, wenn er zumindest eines der nachfolgend aufgeführten Bauteile umfasst: ein Proportionalventil, eine Ladedruckleitung, ein elektronisches Steuergerät, einen Temperatursensor oder einen Drucksensor. Eine sehr umfassende Hydraulikschaltung hat fast alle oder alle der zuvor genannten Komponenten und Bauteile. The hydraulic circuit in which the clutch actuator is integrated can have numerous components for monitoring, control and adjustment exhibit. The hydraulic circuit is advantageous if it comprises at least one of the components listed below: a proportional valve, a charge pressure line, an electronic control unit, a temperature sensor or a pressure sensor. A very comprehensive hydraulic circuit has almost all or all of the aforementioned components and components.
Das Proportionalventil kann insbesondere ein federvorgespanntes Ventil sein. Ein federvorgespanntes Ventil hat eine Vorzugskolbenstellung, das bedeutet, bei fehlenden Ansteuerungen oder nicht ausreichendem Betätigungsstrom gelangt das Ventil in einen bestimmten Zustand, der z. B. der geöffneten oder der vollständig geschlossenen Kupplung entspricht. Ein elektromagnetisch zu betätigendes Ventil lässt sich leicht durch ein Steuergerät ansteuern. Der Hydraulikkolben kann mit solchen Bohrungen und Steuernuten versehen sein, dass der Hydraulikkolben das Ventil als 3/3-Ventil ausgestaltet. The proportional valve may in particular be a spring-biased valve. A spring-biased valve has a preferred piston position, which means that in the absence of controls or insufficient operating current, the valve enters a certain state, the z. B. corresponds to the open or fully closed clutch. An electromagnetically actuated valve can be easily controlled by a control unit. The hydraulic piston may be provided with such holes and cam grooves that the hydraulic piston designed the valve as a 3/3-valve.
Eine Ladedruckleitung kann von einem Druckspeicher zu dem Hydraulikraum des Kupplungsaktuators geführt sein. Der Hydraulikkolben kann Teil der Hydraulikmittelleitung sein. A boost pressure line may be led from a pressure accumulator to the hydraulic space of the clutch actuator. The hydraulic piston may be part of the hydraulic medium line.
Ein elektronisches Steuergerät kann mit mehreren Sensoreingängen ausgestattet sein. An den Sensoreingängen können Sensoren für die Überwachung, für die Steuerung und für die Regelung vorgesehen sein. Weiterhin können neben Sensoreingängen auch Steuerausgänge vorhanden sein. Geeignete Sensoren sind z. B. ein Drucksensor und ein Temperatursensor. An electronic control unit can be equipped with several sensor inputs. Sensors for monitoring, control and regulation can be provided at the sensor inputs. Furthermore, in addition to sensor inputs and control outputs may be present. Suitable sensors are z. B. a pressure sensor and a temperature sensor.
Mittels einer Ladepumpe kann der Druckspeicher auf einem bestimmten Druckniveau oder in einem bestimmten Druckbereich gehalten werden. Die Ladepumpe lässt sich als motorisch angetriebene Hydraulikpumpe realisieren. Weiterhin kann ein Ladeventil am Ausgang der Ladepumpe vorhanden sein, sodass ein Hydraulikmittelrückfluss aus der Hydraulikmittelleitung verhindert wird. Ein federvorgespanntes Kugelsitzventil ist ein einfach zu realisierendes Ladeventil. Das Kugelsitzventil kann als Zugang zu der Hydraulikmittelleitung vorhanden sein. By means of a charge pump, the accumulator can be kept at a certain pressure level or in a certain pressure range. The charge pump can be realized as a motor-driven hydraulic pump. Furthermore, a charging valve may be present at the outlet of the charge pump, so that a hydraulic fluid return from the hydraulic medium line is prevented. A spring-loaded ball seat valve is an easy-to-implement charging valve. The ball seat valve may be present as access to the hydraulic supply line.
Die Hülse ist vorteilhafter Weise ein schmales, längliches Bauteil. Sie hat eine Längserstreckung. Die Längserstreckung verläuft parallel zur Druckbewegungsrichtung des Kolbens. Wird ein entsprechender Druck in dem Hydraulikraum aufgebaut, so wandert der Kolben in Richtung seiner Druckbewegungsrichtung. Hierbei nimmt der Kolben die Hülse mit. Die Hülse hat einen schaftartigen Bereich, mit dem die Hülse aus dem Bereich des Zylinders hinaussteht. Durch diese langen Erstreckungen werden die Zugstange, die Hülse und die Umlaufwand des Kolbens längsgeführt. The sleeve is advantageously a narrow, elongate component. It has a longitudinal extension. The longitudinal extent runs parallel to the pressure movement direction of the piston. If a corresponding pressure is built up in the hydraulic chamber, the piston moves in the direction of its pressure movement direction. Here, the piston takes with the sleeve. The sleeve has a shaft-like region with which the sleeve protrudes from the region of the cylinder. Through these long extensions, the pull rod, the sleeve and the circumferential wall of the piston are longitudinally guided.
Der Abschlussdeckel bildet die Grenze des Hydraulikraums, die näher in Richtung auf den Kupplungsteller liegt als die Grenze, die durch den Kolben für den Hydraulikraum gebildet wird. Durch eine solche Anordnung ist es möglich, dass der Kolben unter Druck den Kupplungsteller auf den Hydraulikraum zubewegt. The end cap forms the boundary of the hydraulic space closer to the clutch plate than the limit formed by the piston for the hydraulic space. Such an arrangement makes it possible for the piston under pressure to move the clutch actuator toward the hydraulic space.
Die Hülse umschließt den Schwenkraum, der den Bewegungsfreiraum für die Winkelbewegung bzw. das Auswinkeln der Zugstange ermöglicht. Der Schwenkraum mündet in die Durchtrittsöffnung, die im zusammengebauten Zustand überwiegend von der Zugstange, genauer mit dem letzten schmalen Abschnitt der Zugstange, aufgefüllt wird. Anschließend folgt der Kugelkopf, der von dem Zentraldeckel eingefasst ist. The sleeve encloses the pivot space, which allows the freedom of movement for the angular movement or the Auswinkeln the pull rod. The pivoting space opens into the passage opening, which is mainly filled in the assembled state of the tie rod, more precisely with the last narrow portion of the drawbar. Then follows the ball head, which is bordered by the central lid.
Der vorgestellte Kupplungsbetätiger ist ein äußerst kompakter Kupplungsbetätiger, der eine ausreichend axiale bzw. translatorische Kraft entfalten kann und trotzdem mit äußerst geringen Kräften auf den Dichtungen, die im Kolben und im Abschlussdeckel eingelegt sind, auskommt. The presented clutch actuator is an extremely compact clutch actuator, which can develop a sufficient axial or translational force and still with extremely low forces on the seals, which are inserted in the piston and in the end cover, manages.
Zudem ist die Montage eines solchen Kupplungsbetätigers sehr einfach durchführbar. Als zentrales Bauteil kann die Hülse genommen werden. In die mittlere Öffnung der Hülse kann die Zugstange von der rückwärtigen Seite eingesetzt werden. Anschließend kann der Zentraldeckel auf die Öffnung in verschließender Weise, idealerweise in abdichtender Weise, aufgeschraubt werden. Hängt an dem Zentraldeckel eine Federplatte, so wird der Kugelkopf durch die Federvorspannung der Federplatte automatisch in die richtige Position gedrückt. Soll anschließend, insbesondere wenn die Hülse zusammen mit ihren weiteren Kolbenbestandteilen in dem Zylinder eingesetzt ist, die Zugstange mit dem Kupplungsteller verbunden werden, so bietet der Schwenkraum ausreichend Platz, dass bei einem Aufschrauben einer Spannmutter auf das vom Kugelkopf abgewandte Ende der Zugstange keine besonderen Sicherungsmaßnahmen gegen Verkantungen und Schrägeinbauten durchzuführen sind. Die Montage kann ohne Sicherungsmaßnahmen erfolgen. Nach erfolgter Montage richtet sich der Kupplungsbetätiger zusammen mit der Kupplung automatisch aufgrund der Abrollmöglichkeit entlang des Kugelkopfes selbsttätig aus. Die Federplatte fördert eine solche Ausrichtung. Querkräfte, die aus dem Kupplungsteller über die Zugstange in den Kolben eingeleitet werden würden, werden durch die Anordnung des Kugelkopfes an den Abrollflächen vorteilhafter Weise in translatorischer Richtung umgelenkt, sodass die eingelegten Dichtungen, die den Hydraulikraum gegen Leckagen abdichten, nur für äußerst geringe Querkräfte auszulegen sind. In addition, the installation of such a clutch actuator is very easy to carry out. As a central component, the sleeve can be taken. In the middle opening of the sleeve, the pull rod can be inserted from the rear side. Subsequently, the central lid on the opening in a closing manner, ideally in a sealing manner, be screwed. If a spring plate is suspended from the central cover, the ball head is automatically pressed into the correct position by the spring preload of the spring plate. If subsequently, in particular when the sleeve is inserted together with its further piston components in the cylinder, the pull rod with the coupling plate, so the pivot space provides sufficient space that when screwing a clamping nut on the end facing away from the ball end of the tie rod no special security measures be carried out against tilting and sloping installations. The assembly can be done without security measures. After installation, the clutch actuator automatically aligns with the clutch automatically due to the rolling ability along the ball head from. The spring plate promotes such alignment. Transverse forces that would be introduced from the coupling plate via the pull rod in the piston are deflected by the arrangement of the ball head on the rolling surfaces advantageously in the translational direction, so that the inserted seals that seal the hydraulic chamber against leakage, interpret only for extremely low lateral forces are.
Figurenbeschreibung figure description
Die vorliegende Erfindung kann noch besser verstanden werden, wenn Bezug auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele einer hydraulischen Kupplungsbetätigung mit Zugstange genommen wird, wobei die weitergehenden Detaillierungen eigenständige erfinderische Aspekte aufweisen können. The present invention can be better understood by reference to the embodiments shown in the figures of a hydraulic coupling operation with drawbar, wherein the further details may have independent inventive aspects.
Die
Der Kupplungsaktuator
Mittig bzw. zentral in dem Zylinder
Die Zugstange
Die Zugstange
Ein weiterer erster Spannring
Der Hydraulikraum
Die Hülse
Für die Montage des Kupplungsaktuators
Durch die Verschiebung der Kraftübertragungsfläche von diesseits des Hydraulikraums
Das Nebeneinanderanordnen von Lagerringen
Durch die Nutzung des Schwenkraums des Kupplungstellers
Während die Ausführungsform nach
Der in
In
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1, 101, 201, 3011, 101, 201, 301
- Kupplungsbetätiger, Kupplungsaktuator Clutch actuator, clutch actuator
- 3, 103, 203, 3033, 103, 203, 303
- Zugstange pull bar
- 5, 105, 2055, 105, 205
- Kolben, insbesondere Ringkolben Piston, in particular ring piston
- 7, 107, 2077, 107, 207
- Hülse shell
- 9, 1099, 109
- Zylinder cylinder
- 11, 111, 211, 31111, 111, 211, 311
- Hydraulikraum hydraulic chamber
- 13, 113, 213, 31313, 113, 213, 313
- Kugelkopf, insbesondere der Zugstange Ball head, in particular the drawbar
- 15, 11515, 115
- Untergriff undercling
- 17, 11717, 117
- Abrolloberfläche, insbesondere der Hülse Abrolloberfläche, in particular the sleeve
- 19, 11919, 119
- Abrolloberfläche, insbesondere des Kugelkopfes Abrolloberfläche, in particular of the ball head
- 21, 12121, 121
- Zentraldeckel Central cover
- 23, 12323, 123
- Laufbüchse liner
- 25, 12525, 125
- Spule Kitchen sink
- 27, 12727, 127
- Kupplungsteller clutch plate
- 29, 12929, 129
- Hemisphäre hemisphere
- 31, 13131, 131
- Spannmutter locknut
- 33, 13333, 133
- erster Lagerring first bearing ring
- 35, 13535, 135
- zweiter Lagerring second bearing ring
- 37, 13737, 137
- dritter Lagerring third bearing ring
- 39, 13939, 139
- Federplatte, insbesondere gestützt durch den Zentraldeckel Spring plate, in particular supported by the central cover
- 41, 14141, 141
- Feder, Scheibenfeder, insbesondere für Federplatte Spring, disc spring, especially for spring plate
- 43, 14343, 143
- Schwenkraum, insbesondere für die Zugstange Swing space, especially for the drawbar
- 45, 14545, 145
- erste Dichtung first seal
- 47, 14747, 147
- zweite Dichtung second seal
- 49, 149, 34949, 149, 349
- Abschlussdeckel End cover
- 51, 151, 35151, 151, 351
- erster Spannring first clamping ring
- 53, 15353, 153
- zweiter Spannring second clamping ring
- 55, 15555, 155
- Zugstangengewinde tie rod threads
- 57, 15757, 157
- Druckbewegungsrichtung Pressure direction of movement
- 59, 159, 25959, 159, 259
- Durchtrittsöffnung Through opening
- 61, 16161, 161
- Querschnitt, insbesondere der Zugstange im Bereich der Hülse Cross-section, in particular of the drawbar in the region of the sleeve
- 63, 16363, 163
- Durchmesser, insbesondere des runden Kugelkopfes Diameter, in particular of the round ball head
- 65, 16565, 165
- Längserstreckung, insbesondere der Hülse Longitudinal extension, in particular of the sleeve
- 67, 16767, 167
- Winkelbereich, insbesondere Bewegungsfreiraum der Zugstange Angular range, in particular freedom of movement of the drawbar
- 69, 16969, 169
- Wand, insbesondere des Zylinders Wall, in particular of the cylinder
- 71, 17171, 171
- Umlaufwand circumferential wall
- 73, 17373, 173
- erste Seite des Hydraulikraums first side of the hydraulic room
- 75, 17575, 175
- zweite Seite des Hydraulikraums second side of the hydraulic chamber
- 177, 277, 377177, 277, 377
- Lageraufwölbung Location Rauf vault
- 179, 279, 379179, 279, 379
- Balg bellows
- 181, 281, 381181, 281, 381
- Innenraum inner space
- 183, 283, 383183, 283, 383
- Außen Outside
- 285285
- Druckausgleichsverbindung Pressure equalization connection
- 387387
- Druckausgleichsverbindung Pressure equalization connection
- 289, 289’, 389289, 289 ', 389
- Klemmhülse collet
- 190, 290, 390190, 290, 390
- Hydraulikkreis hydraulic circuit
- 191, 291, 391191, 291, 391
- Hydraulikmittelleitung Hydraulic medium line
- 192, 292, 392192, 292, 392
- Ladedruckleitung Boost pressure line
- 193, 293, 393 193, 293, 393
- Ventil, insbesondere Proportionaldruckregelventil Valve, in particular proportional pressure control valve
- 194, 294, 394194, 294, 394
- Ladepumpe charging pump
- 195, 295, 395195, 295, 395
- Ladeventil charging valve
- 196, 296, 396196, 296, 396
- Druckladespeicher Pressure load memory
- 197, 297, 397197, 297, 397
- Steuergerät control unit
- 198, 298, 398198, 298, 398
- Drucksensor pressure sensor
- 199, 299, 399199, 299, 399
- Temperatursensor temperature sensor
- 200, 300, 400200, 300, 400
- Hydraulikmittel hydraulic fluid
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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