DE4435258C2

DE4435258C2 - Drosselventil

Info

Publication number: DE4435258C2
Application number: DE4435258A
Authority: DE
Inventors: Hermann Stief; Bolko Schuseil; Friedrich Nes
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 1993-10-27
Filing date: 1994-10-01
Publication date: 2002-09-19
Anticipated expiration: 2014-10-02
Also published as: DE4435258A1; DE9316306U1

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Beeinflussung des Ein rückvorgangs einer durch ein Druckmittel betätigten Fahrzeugkupplung nach den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.

Durch ein zu schnelles Einkuppeln, d. h. Lösen der Fahrzeugkupplung, wird der gesamte Antriebsstrang, d. h. das Schaltgetriebe, die An triebswellen und die Antriebsgelenke mit einem überhöhten Drehmoment beaufschlagt, das größer ist als das im normalen Fahrbetrieb auftre tende Drehmoment. Ein schnelles Einkuppeln kann weiter zu einem Durch drehen (Schlupf) der Antriebsräder führen, verbunden mit einem hohen Reifenverschleiß. Aus diesem Grund ist es erforderlich, den Antriebs strang zur Übertragung dieser Spitzenbelastung entsprechend zu dimen sionieren, was dazu führt, daß bezogen auf alle übrigen Antriebszu stände der Antriebsstrang überdimensioniert ist.

Aus der DE-PS 695 921 ist ein Drosselventil bekannt, das einerseits ein schnelles Auskuppeln zuläßt, aber andererseits ein verzögertes Einkuppeln der Fahrzeugkupplung bewirkt. Das Drosselventil ermöglicht zum Einkuppeln einen ungehinderten Druckmittelfluß vom Geberzylinder zum Nehmerzylin der, dagegen ist bei einer Druckmittelfluß-Umkehr das Drosselventil geschlossen wodurch das Druckmittel ausschließlich durch eine Drossel bohrung verzögert in Richtung des Geberzylinders strömen kann, und ein verlangsamtes Einkuppeln erreicht wird. Das bekannte Drosselventil setzt eine aufwendige Einzelteilfertigung voraus, verbunden mit einer kostenintensiven Montage. Im Drosselventil ist ein Kegelsitz vorgese hen, der eine hohe Fertigungsgüte erfordert und damit die Herstell kosten erhöht. Außerdem besitzt der mit dem Kegelsitzventil verbundene Ventilschaft nur endseitig gegenüber dem Kegelsitz eine Führung. Dieser Aufbau kann dazu führen, daß bei auftretenden Druckschwankungen der Kegelsitz oder der Ventilschaft verkantet, wodurch die Funktion des Drosselventils behindert ist.

Weiterhin ist aus der DE 37 36 584 A1 ein massiv als Gussteil ausgebildetes Kolbenventil bekannt.

Die DE 43 34 551 A1 offenbart den gattungsbildenden Stand der Technik mit einem dort als Schließorgan bezeichneten, becherförmig ausgestalteten Kolbenventil.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein funktionssicheres, einbauneu trales und kostengünstig herstellbares Drosselventil zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Danach bildet die käfigartig geformte Wandung weit voneinander beabstandete Führungselemente, zwischen denen sich bis zum Boden erstreckende schlitzartige Aussparungen vorgese hen sind.

Der erfindungsgemäße Aufbau des Drosselventils ermöglicht außerdem eine einbauneutrale Anordnung zwischen dem Geberzylinder und dem Nehmerzylinder. Weder die Einbaulage noch der Einbauort nehmen Einfluß auf die Funktion des erfindungsgemäßen Drosselventils. Somit ist das erfindungsgemäße Drosselventil sowohl einstückig mit dem Geberzylinder oder dem Nehmerzylinder kombinierbar oder auch innerhalb der Verbin dungsleitung zwischen dem Geber- und Nehmerzylinder einsetzbar. Durch die Verwendung eines Kolbenventils, das eine weite axiale Führung aufweist, wird die Funktionssicherheit des Drosselventils erhöht, da dieser Aufbau ein Verkanten des Kolbenventils ausschließt.

Nach Anspruch 2 umfaßt die Wandung vier kreuzartig zueinander angeordnete Führungselemente. Zur Bildung einer Käfigform ist beispielsweise vorgesehen, aus einem Blechstreifen ein der Abwicklungskontur des Kolbenventils entsprechendes Profil zu stanzen. Das Kolbenventil kann danach gebildet werden, indem die mit dem Boden verbundenen einzelnen Elemente rechtwinklig in eine Richtung zeigend abgekantet werden und dabei eine Umfangskontur des Kolbenventils bilden.

Die vielfältige Gestaltungsmöglichkeit unterstreichend ist nach An spruch 3 ein aus Kunststoff gefertigtes Kolbenventil einsetzbar. Alternativ kann ebenfalls ein wie im Anspruch 4 beanspruchtes Kolbenventil aus Blech verwendet werden. Weiterhin sind ebenfalls Kolbenven tile aus einem Metallguß einsetzbar.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist gemäß Anspruch 5 das erfindungsgemäße Drosselventil an der statisch höchsten Stelle der Kupplungshydraulik angeordnet. Diese Einbaulage eignet sich vorteilhaft dazu, daß Drosselventil mit einem Entlüftungsventil zu kombinieren, mit dem die gesamte Hydraulikeinheit im eingebauten Zustand manuell wirksam entlüftet werden kann. Damit stellt sich ein weiterer Kostenvorteil ein, da sich sowohl die Anzahl der Ventile als auch der erforderliche Montageaufwand verringert.

Weitere Merkmale der Erfindung sind der Figurenbeschreibung zu entneh men, in der zwei Ausführungsbeispiele den Erfindungsgedanken weiter verdeutlichen.

Es zeigen:

Fig. 1 in einem Längsschnitt ein erfindungsgemäßes Drossel ventil;

Fig. 2 eine Variante zu dem in Fig. 1 abgebildeten Drossel ventil;

Fig. 3 in einer Einzelteilzeichnung das in Fig. 2 eingesetzte Kolbenventil.

Der Aufbau eines erfindungsgemäßen Drosselventils wird zunächst anhand der Fig. 1 erläutert. Das Drosselventil 1 umfaßt ein massives Gehäuse 2, das an einem Ende ein Außengewinde 3 aufweist und gegenüberliegend mit einem Innengewinde 4 versehen ist. Ein Mittenabschnitt 5, der außenseitig als Sechskant gestaltet ist, weist zentrisch in Richtung einer Symmetrieachse 6 verlaufend einen zylindrischen Ventilraum 7 auf, der an einem Ende radial nach innen versetzt zum Innengewinde 4 verläuft und an dem gegenüberliegenden Ende mit einer Längsbohrung 8 verbunden ist, die radial nach innen zum Ventilraum 7 angeordnet ist. Im Ventilraum 7, an einer Wandung 9 ist ein Kolbenventil 10 geführt, das kraftbeaufschlagt durch eine Druckfeder 11 an einem Paßstopfen 12 anliegt. Dabei bilden ein Boden 18 des Kolbenventils 10 mit dem Paß stopfen 12 einen Dichtsitz 13. Der Paßstopfen 12 ist in einem Über gangsbereich zwischen dem Ventilraum 7 und dem Innengewinde 4 im Gehäuse 2 unlösbar befestigt, z. B. eingepaßt oder eingeschrumpft. Eine im Paßstopfen 12 eingebrachte Bohrung 14 besitzt zur Vermeidung eines Durchströmwiderstandes einen mit der Längsbohrung 8 überein stimmenden Querschnitt. Das Kolbenventil 10 ist topfartig ausgebildet, wobei dessen umlaufende Wandung 16 mit gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordneten Aussparungen 15 versehen ist, die bis in den Boden 18 reichen. Die Anzahl und die Dimensionierung der Aussparungen 15 sind so gewählt, daß es bei axial verschobenem, geöffnetem Kolben ventil 10 nicht zu einer Querschnittsverengung im Vergleich zum Strö mungsquerschnitt der Längsbohrung 8 bzw. der Bohrung 14 kommt. Die topfartige Ausbildung des Kolbenventils 10 bewirkt einen mechanischen Anschlag des Kolbenventils 10 im Ventilraum 7 an der vom Paßstopfen 12 entgegengesetzten Seite. Damit wird die Druckfeder 11 auch bei einem maximalen Öffnungshub nicht auf "Block" gedrückt, was zu einer Feder schädigung führen kann. Das Kolbenventil 10 ist weiter mit einer zentrisch im Boden 18 eingebrachten Drosselbohrung 17 versehen.

In einem zweiten Ausführungsbeispiel (Fig. 2) eines erfindungsgemäßen Drosselventils sind die mit dem ersten Ausführungsbeispiel überein stimmenden Bauteile mit gleichen Bezugsziffern versehen, so daß be züglich deren Beschreibung auf die Ausführung zum ersten Ausführungs beispiel verwiesen werden kann.

Das in Fig. 2 gezeigte Drosselventil 21 besitzt ein Gehäuse 22, das lediglich im Bereich des Außengewindes 3 abgesetzt ist. Der Dichtsitz 33 wird vom Paßstopfen 32 und dem Boden 38 des Kolbenventils 30 gebil det. Der Paßstopfen 32 ist im Gegensatz zu dem in Fig. 1 abgebildeten Paßstopfen 12 über seine konische Mantelfläche im Übergangsbereich zwischen dem Innengewinde 4 und der Wandung 9 des Ventilraums 27 eingepreßt. Das Kolbenventil 30 ist mit 90° zueinander versetzt an geordneten Führungsarmen, die gemeinsam die Wandung 36 bilden, im Ventilraum 27 geführt.

In Fig. 3 ist das Kolbenventil 30 als Einzelteil abgebildet. Die Abbildung verdeutlicht die Größe der Aussparung 35, die sich zwischen der Außenkontur des Bodens 38 und der strichpunktiert eingezeichneten Umfangskontur 39 der Wandung 36 ergibt. Aus der Summierung der Flächen aller Aussparungen 35 und der Drosselbohrung 37 ergibt sich ein Durch strömquerschnitt am Kolbenventil 30, der größer ist als der Quer schnitt der Bohrung 14 oder der Längsbohrung 8. Weiterhin zeigt die Fig. 3 den vorteilhaft einfachen Aufbau des Kolbenventils 30. Dieses umfaßt den kreisförmigen Boden 30, an dem vier kreuzförmig angeordnete Blechstreifen befestigt sind, siehe gestrichelte Darstellung. Die Blechstreifen werden jeweils am Übergang zum Boden 38 in eine Richtung um 90° so abgekantet, daß deren Außenkontur innerhalb der Umfangskon tur 39 liegt. Gemeinsam bilden die Blechstreifen die Wandung 36, über die das Kolbenventil 13 gegen ein Verkanten im Ventilraum 27 gesichert ist.

Wirkungsweise des Drosselventils 1

Durch eine Betätigung des Geberzylinders, d. h. Auslösen eines Auskup pelvorgangs mittels eines Pedals, kommt es zu einer Druckmittelströ mung am Drosselventil 1 in Pfeilrichtung "A", die ein Abheben des Kolbenventils 10 vom Dichtsitz 13 bewirkt. Bedingt durch die Ausspa rungen 15 in der Wandung 16 des Kolbenventils 10 kann das Druckmittel ohne eine Querschnittsverengung das Kolbenventil 10 passieren. Der Druckaufbau im Druckmittel kann so ungehindert auf den Nehmerzylinder übertragen werden, wozu eine Leitung am Anschlußgewinde 3 des Drossel ventils 1 angeschlossen ist. Der Einkuppelvorgang wird ausgelöst durch Rückstellung des Pedals und einer damit verbundenen Verlagerung des Geberzylinders in die Ausgangsposition, d. h. in die Neutralstellung. Damit verbunden kommt es zu einer Strömungsumkehr des Druckmittels in Richtung des Pfeiles "B". Das Kolbenventil 10 nimmt dabei die in Fig. 1 gezeigte Stellung ein, d. h. der Boden 18 liegt stirnseitig am Paßstopfen 12 an. In dieser Stellung des Kolbenventils 10 kommt es zu einer gewünschten gedrosselten Druckmittelrückströmung durch die Drosselbohrung 17. Synchron dazu ergibt sich ein gewünschtes verzöger tes Einkuppeln der Fahrzeugkupplung.

Bezugszahlenliste

1

Drosselventil

2

Gehäuse

3

Außengewinde

4

Innengewinde

5

Mittenabschnitt

6

Symmetrieachse

7

Ventilraum

8

Längsbohrung

9

Wandung

10

Kolbenventil

11

Druckfeder

12

Paßstopfen

13

Dichtsitz

14

Bohrung

15

Aussparung

16

Wandung

17

Drosselbohrung

18

Boden

21

Drosselventil

22

Gehäuse

27

Ventilraum

30

Kolbenventil

32

Paßstopfen

33

Dichtsitz

35

Aussparung

36

Wandung

37

Drosselbohrung

38

Boden

39

Umfangskontur

Claims

1. Einrichtung zur Beeinflussung des Einrückvorganges einer durch ein Druck mittel betätigten Fahrzeugkupplung, das ein als Kolbenventil (10, 30) gestaltetes Drosselventil (1, 21) zwischen einem Geberzylinder und einem Nehmerzylinder umfaßt, wobei das einseitig federbelastete in einen Ventilraum (7, 27) eines Gehäuses (2, 22) eingesetzte, einen mechanischen Anschlag aufweisende Kolbenventil (10, 30) eine mit einem den Ventilraum (7, 27) einseitig begren zenden Paßstopfen (12, 32) einen quer zur Symmetrieachse (6) verlaufenden Dichtsitz (13, 33) bildet, wobei das Kolbenventil (10, 30) in geöffneter Stellung einen Durchströmquerschnitt aufweist, der größer ist als ein Querschnitt einer Längsbohrung (8) im Drosselventil (1, 21), und das topfförmig gestaltete Kolben ventil (10, 30) mit einem Boden (18, 38) versehen ist, in dem eine stets geöff nete Drosselbohrung (17, 37) eingebracht ist, und vom Boden (18, 38) ausge hend sich in einer Richtung eine hohlzylindrische Wandung (16, 36) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß die käfigartig geformte Wandung (16, 36) weit voneinander beabstandete Führungselemente bildet, zwischen denen sich bis zum Boden (18, 38) erstreckende schlitzartige Aussparungen (15, 35) vorgese hen sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung (16, 36) vier kreuzartig zueinander angeordnete Führungselemente umfaßt.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Werkstoff für das Kolbenventil (10, 30) Kunststoff vorgesehen ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein aus Blech gefertigtes Kolbenventil (10, 30) eingesetzt ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Drosstelventil (1, 21), das an statisch höchster Stelle der Kupplungshydraulik angeordnet ist und über eine Entlüftung verfügt.