WO2015149773A1 - Schutzvorrichtung für einen momentenbegrenzer eines hydraulischen oder pneumatischen betätigungssystems - Google Patents

Schutzvorrichtung für einen momentenbegrenzer eines hydraulischen oder pneumatischen betätigungssystems Download PDF

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WO2015149773A1
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torque limiter
protective device
opening
sealing seat
housing
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PCT/DE2015/200151
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Julien DURR
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Schaeffler Technologies AG and Co KG
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    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2300/00—Special features for couplings or clutches
    • F16D2300/26—Cover or bell housings; Details or arrangements thereof

Definitions

  • the invention relates to a protective device for a torque limiter of
  • torque limiters which have a housing which is formed from a glass fiber reinforced plastic, usually an epoxy resin.
  • plastics are very susceptible to chemical degradation by environmental influences, especially for calcium chloride (CaCl 2 ), which is used in some countries for frost protection with a high proportion of road salt in road salt.
  • CaCl 2 calcium chloride
  • NaCl sodium chloride
  • KCl potassium chloride
  • MgCl 2 magnesium chloride
  • the invention relates to a protective device for a torque limiter of
  • the protective device comprises a hollow protective body having an outer surface, with a first opening and with a second opening, wherein the openings are adapted to form a sealing contact with a first sealing seat or with a second sealing seat of a through-element to be protected in which the outer surface of the protective body has at least one of the following properties:
  • the protective body has an outer surface which has the necessary properties in order to protect the lead-through element from harmful fluid-based environmental influences, in particular from salty, acidic and / or corrosion-promoting sprayed water.
  • the lead-through element can be inserted into the protective device and the openings form a sealing contact with a first sealing seat and a second sealing seat, so that the lead-through element is shielded from fluid-based environmental influences.
  • the protective device is designed in such a way that the outer surface is chemically inert or at least sufficiently resistant over a desired service life of the leadthrough element.
  • the outer surface is particularly resistant to salts, such as calcium chloride and their solutions, especially water solutions resistant.
  • the outer surface is resistant to acids with a pH below 7, in particular between 4 and 6.
  • the outer surface is resistant to bases with a pH above 7, in particular between 8 and 10.
  • the outer surface is resistant to acids and bases in the range indicated above.
  • Torque limiter can be used with a housing of the prior art and no country-specific custom solution must be provided.
  • the protective device can be combined so easily with the torque limiter that the protective device can be used in such a cost-effective manner that it can be used independently of the intended countries or locations, for example of the motor vehicle.
  • At least the outer surface of the protective body is formed of an elastomer, preferably of a rubber.
  • a low-cost material namely an elastomer is used, preferably a (synthetic) rubber.
  • An elastomer has the advantage over at least one epoxy resin that it is (chemically) resistant to many (fluid-based) environmental influences.
  • the entire protective body is formed from an elastomer.
  • the protective body forms a type of hose, which can be mounted around the feedthrough element by the protective body is pushed over the feedthrough element.
  • the first opening and / or the second opening is formed in the contact region for a respective corresponding sealing seat made of an elastomer, so that the opening can be guided elastically via a sealing seat and sealingly locked under tension with the corresponding sealing seat, so the protection device is fixed.
  • the first opening or the second opening made of an elastomer are formed where they form a contact region to the corresponding sealing seat.
  • the respective opening should be designed to be elastic so that it can be guided over the sealing seat and is sealingly locked under tension.
  • the protective device is fixed overall with the lead-through element, so that the lead-through element is protected against environmental influences.
  • the respective opening is provided with a diameter which is smaller at least in a front region than the diameter of the sealing seat, so that here a
  • diameter refers not only to a circular cross-section, but includes any cross-section, for example, a rectangular cross-section.
  • proposed hydraulic or pneumatic actuating system having a housing to be protected with a first end and a second end and a protective device as described above, wherein the housing at the first end with a first connector with a first sealing seat and at the second end with a second connector with a second sealing seat is sealingly connectable, and wherein the protective device in assembly surrounds the housing to be protected sealingly up to the sealing seats.
  • the torque limiter is a component for a hydraulic or pneumatic
  • the torque limiter is equipped with a housing which must be protected from environmental influences, for example as described above from a glass fiber reinforced plastic, in particular based on an epoxy resin.
  • the housing has a first end and a second end connected to a first connector and to a second connector which form part of a hydraulic or pneumatic actuation system.
  • the connectors have a first sealing seat or a second sealing seat, which are set up in such a way that they can be connected to the first opening or the second opening of the protective device in such a way that, in particular, no liquid or only little to no gas can pass through and thus the Housing is protected from fluid-based environmental influences.
  • the connectors are connected to the housing to be protected in such a way that the actuating fluid can be guided through the housing but no influences are exerted on the housing from the outside when the protective device is mounted.
  • the openings of the protective device have a smaller inner diameter than a maximum outer diameter of the housing to be protected, wherein the protective device is elastically formed such that at least one opening of the protective device can be guided elastically over the maximum outer diameter.
  • the components of the torque limiter used should have the smallest possible spatial extent, in particular radial extent, especially for use in a motor vehicle, so that it is desirable not to form any additional radially outwardly directed shoulder for the protective device.
  • the protective device form radially inwardly extending flanges at the openings, so that the rigidity of the protective body is increased in this area and a particularly good sealing effect can be achieved by the thus relatively high voltages.
  • at least one of the openings is formed so elastically that it can be guided over a larger maximum outer diameter of the housing of the torque limiter, without the opening is damaged and returned to its original shape, at least insofar as a reliable sealing Effect is ensured with the corresponding sealing seat.
  • the Protective device can be combined with a housing, as it is already known in the art and can be easily mounted, at the same time a reliable seal for the fitter is easily controlled. It should be noted that the sealing contact is particularly preferably formed purely static sealing, which is sufficient for most applications of the protection device.
  • the first connector and / or the second connector is formed at least outward from a metal.
  • the formation of the at least one connector made of metal at least on the outside allows a good resistance to environmental influences.
  • the housing of the torque limiter is completely protected against fluid-based environmental influences.
  • Very particularly preferably connectors can be used which are standardized elements for a hydraulic line or a pneumatic line, so that the manufacturing costs for the connectors are particularly low.
  • an outer surface of the metal connectors forms a particularly good seal combination with an elastomer by a large resistance can be exerted by the rigid metallic surface, so that a large voltage for a good sealing effect of the protective device in the contact region of the opening relative to the connector can be generated.
  • a hydraulic or pneumatic actuation system for a friction clutch which comprises a transmitter unit and a receiver unit, wherein between the transmitter unit and the receiver unit
  • Momentenbegrenzer is provided according to the above description, wherein at least the torque limiter is accessible for splashing water can be arranged.
  • the hydraulic or pneumatic actuation system is intended to provide a
  • the hydraulic or pneumatic actuation system comprises a transmitter unit comprising at least one master cylinder with a master piston, in which a fluid is compressed, so that via a hydraulic or pneumatic connection tion to the receiving unit, which in turn is composed of at least one slave cylinder with a slave piston, penetrates into the slave cylinder and the slave piston, for example, pressed against a plate spring of a friction clutch.
  • a torque limiter is provided between the transmitter unit and the receiver unit, so that the speed of transmission is throttled.
  • the torque limiter is arranged in many configurations in such a way that it can be sprayed, which can be interspersed with aggressive components which attack the torque limiter, in particular a torque limiter with a housing made of a glass fiber reinforced plastic, for example an epoxy resin.
  • a torque limiter with a housing made of a glass fiber reinforced plastic, for example an epoxy resin.
  • a motor vehicle comprising a drive unit with an output shaft, a drive train and a hydraulic or pneumatic actuation system according to the above description, wherein the hydraulic or pneumatic actuation system is at least partially accessible for squirting rainwater.
  • the installation space situation for passenger cars of the small car class according to European classification is exacerbated.
  • the units used in a passenger car of the small car class are not significantly reduced compared to passenger cars larger car classes. Nevertheless, the available space for small cars is much smaller.
  • the above-described hydraulic or pneumatic actuation system is particularly suitable for small vehicles, because a high torque in a small space can be transferred by the high compressive forces generated.
  • the components can be arranged independently of accessibility for, for example, corrosion-promoting spray water.
  • Passenger cars are classified according to vehicle class according to, for example, size, price, weight, power, but this definition is subject to constant change according to the needs of the market.
  • vehicles of the class small cars and microcars are classified according to European classification of the class of subcompact car and in the British market they correspond to the class Supermini, for example, the class City Car.
  • Examples of the micro car class are a Volkswagen Fox or a Renault Twingo.
  • Examples of the small car class are an Alfa Romeo Mito, Volkswagen Polo, Ford Fiesta or Renault Clio.
  • FIGS. show particularly preferred embodiments, to which the invention is not limited.
  • the figures and in particular the illustrated proportions are only schematic. Show it:
  • Fig. 4 a motor vehicle with hydraulic or pneumatic actuation system.
  • a torque limiter 2 is shown, in which the first connector 14 and the second connector 15 protrude from the protective body 4, namely at the first opening 6 and the second opening 7, respectively.
  • the outer surface 5 extends over the entire visible protective body 4 to the openings 6 and 7, so that the torque limiter 2, in particular the housing 1 1 (see FIG. 2) is protected from fluid-based environmental influences.
  • the housing 1 1 has a first end 12, which is sealingly connected to the first connector 14, so that a switching fluid from the first connector to flow into the housing or can flow out of it and the housing 1 1 comprising before fluid-based environmental influences is protected.
  • a second connector 15 is introduced in the same way, so that the housing can also be flowed through from this side and is protected from fluid-based environmental influences.
  • Particularly preferred here are the first connector 14 and the second connector 15 formed entirely of metal.
  • the protective body 4 is in this case made entirely of an elastomer, preferably of a synthetic rubber, so that the first opening 6 is sealingly applied to the first sealing seat 8 under tension and is also applied to the second opening 7 on the second sealing seat 10.
  • the inner diameter 16 of the second opening 10 is significantly smaller than the maximum outer diameter 17 of the housing 1 1. Due to the elastic design of the protective body 4, the second opening 7 undamaged on the housing 1 1 can be guided or pushed and the second sealing seat 9 a good Exercise sealing and fixation of the protection device 1.
  • a hydraulic or pneumatic actuating system 3 in which a transmitter unit 19 consisting of a master cylinder and a master piston and a slave unit consisting of a slave cylinder and a slave piston via a hydraulic line 28 are connected, with a torque limiter 2, as he
  • a torque limiter 2 as he
  • a switching signal, which is applied by a clutch pedal 33 to the encoder unit 19 is limited in its action or speed by the torque limiter 2 transmitted by the hydraulic line 28 to the slave unit 20, so that the slave unit 20 acts on the plate spring 29, so in this case the friction package is released and a torque of the
  • Output shaft 23 about the rotation axis 31 is no longer transferable to the transmission shaft 32 by means of the friction clutch 18.
  • a motor vehicle 21 is shown with a drive unit 22, which is arranged with its motor axis 27 transversely to the longitudinal axis 26 in front of the driver's cab 25.
  • the drive unit 22 is shown here as an internal combustion engine, which has an output shaft
  • the friction clutch 18 is actuated here by means of the hydraulic or pneumatic actuation system 3.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schutzvorrichtung für einen Momentenbegrenzer eines hydraulischen oder pneumatischen Betätigungssystem, wobei die Schutzvorrichtung einen hohlen Schutzkörper mit einer Außenfläche aufweist, mit einer ersten Öffnung und mit einer zweiten Öffnung aufweist, wobei die Öffnungen dazu eingerichtet sind, mit einem ersten Dichtsitz beziehungsweise mit einem zweiten Dichtsitz eines zu schützenden Durchführelements dichtenden Kontakt zu bilden, wobei die Außenfläche des Schutzkörpers zumindest eine der folgen- den Eigenschaften hat: -chemische Resistenz gegenüber Salzen; -chemische Resistenz gegenüber Salzlösungen; -chemische Resistenz gegenüber Säuren; und -chemische Resistenz gegenüber korrosionsfördernden Fluiden. Mit der hier vorgeschlagenen Schutzvorrichtung kann ein bekannter Momentenbegrenzer beziehungsweise ein bekanntes Gehäuse eines Momentenbegrenzers verwendet werden und es muss keine Individuallösung für einzelne Länder gefunden werden.

Description

Schutzvorrichtung für einen Momentenbegrenzer eines hydraulischen oder pneumatischen Betatigungssystems
Die Erfindung betrifft eine Schutzvorrichtung für einen Momentenbegrenzer eines
hydraulischen oder pneumatischen Betätigungssystems sowie einen Momentenbegrenzer und ein hydraulisches oder pneumatisches Betätigungssystem, insbesondere für ein Kraftfahrzeug.
Im Stand der Technik sind Momentenbegrenzer bekannt, die ein Gehäuse aufweisen, welches aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff, in der Regel einem Epoxidharz, gebildet ist. Solche Kunststoffe sind sehr anfällig für eine chemische Zersetzung durch Umwelteinflüsse, insbesondere für Calciumchlorid (CaCI2), welches in manchen Ländern zum Frostschutz mit hohem Anteil im Streusalz auf Straßen eingesetzt wird. In den meisten Ländern hingegen wird 98%iges Natriumchlorid (NaCI) oder auch Kaliumchlorid (KCl) oder Magnesiumchlorid (MgCI2) verwendet, welche das Epoxidharz nicht (übermäßig) angreifen. In der Automobilherstellung ist es aber erwünscht, für einzelne Länder keine unterschiedlichen Komponenten in ein und derselben Fahrzeugserie zu verwenden.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zumindest teilweise zu überwinden. Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
Die Erfindung betrifft eine Schutzvorrichtung für einen Momentenbegrenzer eines
hydraulischen oder pneumatischen Betätigungssystem, wobei die Schutzvorrichtung einen hohlen Schutzkörper mit einer Außenfläche, mit einer ersten Öffnung und mit einer zweiten Öffnung aufweist, wobei die Öffnungen dazu eingerichtet sind, mit einem ersten Dichtsitz beziehungsweise mit einem zweiten Dichtsitz eines zu schützenden Durchführelements dichtenden Kontakt zu bilden, wobei die Außenfläche des Schutzkörpers zumindest eine der folgenden Eigenschaften hat:
- chemische Resistenz gegenüber Salzen;
- chemische Resistenz gegenüber Salzlösungen;
- chemische Resistenz gegenüber Säuren; und
- chemische Resistenz gegenüber korrosionsfördernden Fluiden. Die Schutzvorrichtung ist dafür vorgesehen, den Momentenbegrenzer vor Umwelteinflüssen zu schützen, die den Momentenbegrenzer beschädigen können, insbesondere vor korrosions- fördernden Fluiden. Das Durchführelement bezeichnet vorzugsweise eine Vorrichtung, die einen Momentenbegrenzer umfasst, wobei die Schutzvorrichtung ebenso für andere Elemente geeignet ist, welche vor Umwelteinflüssen geschützt werden müssen. Das Durchführelement ist dabei insbesondere anfällig gegenüber Salzen, Salzlösungen beziehungsweise Säuren. Die Schutzvorrichtung ist hohl ausgebildet, so dass ein Durchführelement im Inneren des Schutzkörpers angeordnet werden kann.
Der Schutzkörper weist eine Außenfläche auf, die die notwendigen Eigenschaften hat, um das Durchführelement vor schädlichen fluidbasierten Umwelteinflüssen, insbesondere vor salzigem, sauren und/oder korrosionsförderndem Spritzwasser, zu schützen. Mittels der ersten Öffnung und der zweiten Öffnung ist das Durchführelement in die Schutzvorrichtung einführbar und die Öffnungen bilden mit einem ersten Dichtsitz und einem zweiten Dichtsitz einen dichtenden Kontakt, so dass das Durchführelement vor fluidbasierten Umwelteinflüssen abgeschirmt ist. Die Schutzvorrichtung ist dabei derart ausgeführt, dass die Außenfläche chemisch inert oder zumindest über eine erwünschte Lebensdauer des Durchführelements ausreichend resistent ist. Dabei ist die Außenoberfläche insbesondere gegenüber Salzen, wie zum Beispiel Calciumchlorid sowie deren Lösungen, insbesondere Wasserlösungen, resistent. Ganz besonders bevorzugt ist die Außenfläche resistent gegenüber Säuren mit einem pH-Wert unterhalb von 7, insbesondere zwischen 4 und 6. In einer anderen Ausführungsform ist die Außenfläche resistent gegenüber Basen mit einem pH-Wert oberhalb von 7, insbesondere zwischen 8 und 10. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Außenfläche resistent gegen Säuren und Basen im oben angegebenen Bereich.
Die hier vorgeschlagene Schutzvorrichtung hat den Vorteil, dass zum Beispiel ein
Momentenbegrenzer mit einem Gehäuse des Stands der Technik verwendet werden kann und keine länderspezifische Individuallösung bereitgestellt werden muss. Besonders vorteilhaft ist die Schutzvorrichtung derart einfach mit dem Momentenbegrenzer kombinierbar, dass die Schutzvorrichtung derart kostengünstig einsetzbar ist, dass sie unabhängig von den vorgesehenen Ländern beziehungsweise Einsatzorten zum Beispiel des Kraftfahrzeugs verwendet werden kann.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Schutzvorrichtung ist zumindest die Außenfläche des Schutzkörpers aus einem Elastomer gebildet ist, bevorzugt aus einem Kautschuk. Bei dieser vorteilhaften Ausführungsform wird ein kostengünstiges Material, nämlich ein Elastomer verwendet, bevorzugt ein (synthetischer) Kautschuk. Ein Elastomer hat zumindest gegenüber einem Epoxidharz den Vorteil, dass es gegenüber vielen (fluidbasierten) Umwelteinflüssen (chemisch) resistent ist. Ganz besonders bevorzugt ist der gesamte Schutzkörper aus einem Elastomer gebildet. Ganz besonders bevorzugt bildet der Schutzkörper eine Art Schlauch, welcher um das Durchführelement herum angebracht werden kann, indem der Schutzkörper über das Durchführelement geschoben wird.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Schutzvorrichtung ist die erste Öffnung und/oder die zweite Öffnung im Kontaktbereich für einen jeweils korrespondierenden Dichtsitz aus einem Elastomer gebildet ist, sodass die Öffnung elastisch über einen Dichtsitz führbar und unter Spannung mit dem korrespondierenden Dichtsitz dichtend arretierbar ist, sodass die Schutzvorrichtung fixiert ist.
Bei dieser vorteilhaften Ausführungsform der Schutzvorrichtung sind die erste Öffnung oder die zweite Öffnung aus einem Elastomer dort gebildet, wo sie einen Kontaktbereich zum korrespondierenden Dichtsitz ausbilden. Dabei sollte die betreffende Öffnung derart elastisch ausgebildet sein, dass sie über den Dichtsitz führbar ist und unter Spannung dichtend arretierbar ist. Dadurch wird die Schutzvorrichtung insgesamt mit dem Durchführelement fixiert, so dass das Durchführelement vor Umwelteinflüssen geschützt ist. Besonders vorteilhaft ist die betreffende Öffnung mit einem Durchmesser ausgestattet, welcher zumindest in einem vorderen Bereich geringer ist als der Durchmesser des Dichtsitzes, so dass hier eine
Aufweitung der Öffnung stattfindet. Es sei dabei darauf hingewiesen, dass der Begriff Durchmesser sich nicht allein auf einen Kreisquerschnitt bezieht, sondern einen jeglichen Querschnitt umfasst, zum Beispiel auch einen rechteckigen Querschnitt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Momentenbegrenzer für ein
hydraulisches oder pneumatisches Betätigungssystem vorgeschlagen, welcher ein zu schützendes Gehäuse mit einem ersten Ende und mit einem zweiten Ende und eine Schutzvorrichtung gemäß der obigen Beschreibung aufweist, wobei das Gehäuse am ersten Ende mit einem einen ersten Konnektor mit einem ersten Dichtsitz und am zweiten Ende mit einem zweiten Konnektor mit einem zweiten Dichtsitz dichtend verbindbar ist, und wobei die Schutzvorrichtung im Zusammenbau das zu schützende Gehäuse bis zu den Dichtsitzen dichtend umschließt.
Der Momentenbegrenzer ist ein Bauteil für ein hydraulisches oder pneumatisches
Betätigungssystem, bei dem die Geschwindigkeit der Schaltflüssigkeit beziehungsweise des Schaltgases gedrosselt wird. Durch die Drosselung wird bei einem hydraulischen oder pneumatischen Betätigungssystem eine übermäßige Einrückgeschwindigkeit oder Ausrückgeschwindigkeit unterbunden, die ein (kurzzeitiges) übermäßiges Moment bei unzureichender Anpresskraft beziehungsweise Reibkraft zur Folge haben könnte und der zumindest eine Reibbelag beschädigt werden könnte. Üblicherweise ist der Momentenbegrenzer mit einem Gehäuse ausgestattet, welches vor Umwelteinflüssen geschützt werden muss, zum Beispiel wie oben beschrieben aus einem glasfaserverstärktem Kunststoff, insbesondere auf Basis eines Epoxidharzes. Das Gehäuse weist ein erstes Ende und ein zweites Ende auf, die mit einem ersten Konnektor und mit einem zweiten Konnektor verbunden sind, die ein Bestandteil eines hydraulischen oder pneumatischen Betätigungssystems bilden. Die Konnektoren weisen dabei einen ersten Dichtsitz beziehungsweise einen zweiten Dichtsitz auf, die derart eingerichtet sind, dass sie mit der ersten Öffnung beziehungsweise der zweiten Öffnung der Schutzvorrichtung derart miteinander verbindbar sind, dass insbesondere keine Flüssigkeit oder nur wenig bis kein Gas hindurchtreten kann und somit das Gehäuse vor fluidbasierten Umwelteinflüssen geschützt ist. Die Konnektoren sind dabei derart mit dem zu schützenden Gehäuse verbunden, dass das Betätigungsfluid durch das Gehäuse führbar ist aber von außen keine Einflüsse auf das Gehäuse gegeben sind, wenn die Schutzvorrichtung angebracht ist.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Momentenbegrenzers weisen die Öffnungen der Schutzvorrichtung einen geringeren Innendurchmesser auf als ein maximaler Außendurchmesser des zu schützenden Gehäuses, wobei die Schutzvorrichtung derart elastisch gebildet ist, dass zumindest eine Öffnung der Schutzvorrichtung elastisch über den maximalen Außendurchmesser führbar ist.
Die verwendeten Bauteile des Momentenbegrenzers sollen insbesondere für die Anwendung in einem Kraftfahrzeug eine möglichst geringe räumliche Ausdehnung, insbesondere radiale Ausdehnung aufweisen, sodass es erwünscht ist, keinen zusätzlichen radial nach außen gerichteten Absatz für die Schutzvorrichtung zu bilden. Darüber hinaus ist es besonders vorteilhaft, wenn die Schutzvorrichtung sich radial nach innen erstreckende Flansche bei den Öffnungen bilden, sodass die Steifigkeit des Schutzkörpers in diesem Bereich erhöht ist und eine besonders gute Dichtwirkung durch die so erzeugbaren relativ hohen Spannungen erzielbar ist. Bei dieser besonders vorteilhaften Ausführungsform ist zumindest eine der Öffnungen so elastisch ausgebildet, dass sie über einen größeren maximalen Außendurchmesser des Gehäuses des Momentenbegrenzers führbar ist, ohne dass die Öffnung dabei beschädigt wird und wieder in ihre ursprüngliche Form zurückkehrt, zumindest insoweit, dass eine zuverlässige dichtende Wirkung mit dem korrespondierenden Dichtsitz gewährleistet ist. Somit ist die Schutzvorrichtung mit einem Gehäuse kombinierbar, wie es bereits im Stand der Technik bekannt ist und kann leicht montiert werden, wobei zugleich eine zuverlässige Dichtung für den Monteur leicht kontrollierbar ist. Es sei dabei darauf hingewiesen, dass der dichtende Kontakt besonders bevorzugt rein statisch dichtend ausgebildet ist, was für die meisten Anwendungen der Schutzvorrichtung ausreichend ist.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Momentenbegrenzers ist der erste Konnektor und/oder der zweite Konnektor zumindest nach außen aus einem Metall gebildet.
Die Ausbildung des zumindest einen Konnektors aus Metall zumindest am Außenbereich ermöglicht eine gute Resistenz gegenüber Umwelteinflüssen. Somit ist das Gehäuse des Momentenbegrenzers vollständig vor fluidbasierten Umwelteinflüssen geschützt. Ganz besonders bevorzugt können Konnektoren verwendet werden, die standardisierte Elemente für eine Hydraulikleitung beziehungsweise eine Pneumatikleitung sind, so dass die Fertigungskosten für die Konnektoren besonders gering sind. Zudem bildet eine Außenoberfläche der Konnektoren aus Metall eine besonders gute Dichtungskombination mit einem Elastomer, indem von der steifen metallischen Oberfläche eine große Widerstandskraft ausgeübt werden kann, sodass eine große Spannung für eine gute Dichtwirkung der Schutzvorrichtung im Kontaktbereich der Öffnung gegenüber dem Konnektor erzeugbar ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein hydraulisches oder pneumatisches Betätigungssystem für eine Reibkupplung vorgeschlagen, welche eine Gebereinheit und eine Nehmereinheit aufweist, wobei zwischen der Gebereinheit und der Nehmereinheit ein
Momentenbegrenzer gemäß der obigen Beschreibung vorgesehen ist, wobei zumindest der Momentenbegrenzer zugänglich für Spritzwasser anordenbar ist.
Das hydraulische oder pneumatische Betätigungssystem ist dazu vorgesehen, eine
Reibkupplung zu betätigen, das heißt, eine Anpresskraft zu erzeugen beziehungsweise einer Anpresskraft entgegenzuwirken, um eine reibschlüssige Übertragung eines Moments in der Reibkupplung zu ermöglichen beziehungsweise zu lösen. Hydraulische oder pneumatische Betätigungssysteme werden im Bereich von Kraftfahrzeuge vermehrt eingesetzt, weil somit hohe Anpresskräfte erzeugt werden können, ohne dass die Kupplungskräfte für den Fahrzeugführer besonders hoch werden. Somit ist bei geringer radialer Ausdehnungen der Reibflächen der Reibkupplung beziehungsweise bei einer insgesamt geringen Reibfläche dennoch ein hohes Drehmoment übertragbar. Das hydraulische oder pneumatische Betätigungssystem umfasst dabei eine Gebereinheit aus zumindest einem Geberzylinder mit einem Geberkolben, in dem ein Fluid komprimiert wird, sodass über eine hydraulische oder pneumatische Verbin- dung zur Nehmereinheit, welche wiederum aus zumindest einem Nehmerzylinder mit einem Nehmerkolben aufgebaut ist, in den Nehmerzylinder eindringt und den Nehmerkolben zum Beispiel gegen eine Tellerfeder einer Reibkupplung presst. Um eine übermäßige Geschwindigkeit der Kraftübertragung zu begrenzen, ist ein Momentenbegrenzer zwischen der Gebereinheit und der Nehmereinheit vorgesehen, sodass die Geschwindigkeit der Übertragung gedrosselt wird. Dabei ist der Momentenbegrenzer in vielen Konfigurationen derart angeordnet, dass er Spritzwasser zugänglich ist, welches mit aggressiven Komponenten durchsetzt sein kann, welche den Momentenbegrenzer angreifen, insbesondere einen Momentenbegrenzer mit einem Gehäuse aus einem glasfaserverstärktem Kunststoff, zum Beispiel einem Epoxidharz. Durch die oben beschriebene Schutzvorrichtung ist ein solcher Momentenbegrenzer, und insbesondere das empfindliche Gehäuse, ausreichend vor Spritzwasser geschützt, sodass die Lebensdauer des Momentenbegrenzers durch das aggressive Spritzwasser nicht weiter beeinflusst wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, aufweisend eine Antriebseinheit mit einer Abtriebswelle, einen Antriebsstrang und ein hydraulisches oder pneumatisches Betätigungssystem gemäß der obigen Beschreibung, wobei das hydraulische oder pneumatische Betätigungssystem zumindest teilweise für aufspritzendes Regenwasser zugänglich ist.
Die meisten Kraftfahrzeuge weisen heutzutage einen Frontantrieb auf und ordnen daher bevorzugt die Antriebseinheit, beispielsweise eine Verbrennungskraftmaschine oder ein Elektromotor, vor der Fahrerkabine und quer zur Hauptfahrrichtung an. Der Bauraum ist gerade bei einer solchen Anordnung besonders gering und es ist daher besonders vorteilhaft, eine Reibkupplung kleiner Baugröße zu verwenden.
Verschärft wird die Bauraumsituation bei Personenkraftwagen der Kleinwagenklasse nach europäischer Klassifizierung. Die verwendeten Aggregate in einem Personenkraftwagen der Kleinwagenklasse sind gegenüber Personenkraftwagen größerer Wagenklassen nicht wesentlich verkleinert. Dennoch ist der zur Verfügung stehende Bauraum bei Kleinwagen wesentlich kleiner. Das oben beschriebene hydraulische oder pneumatische Betätigungssystem ist insbesondere für kleine Kraftfahrzeuge geeignet, weil durch die hohen erzeugbaren Anpresskräfte ein hohes Drehmoment auf kleinem Bauraum übertragbar ist. Zugleich können die Komponenten aufgrund der Schutzvorrichtung unabhängig von einer Zugänglichkeit für beispielsweise korrosionsförderndem Spritzwasser angeordnet werden. Personenkraftwagen werden einer Fahrzeugklasse nach beispielsweise Größe, Preis, Gewicht, Leistung eingeordnet, wobei diese Definition einem steten Wandel nach den Bedürfnissen des Marktes unterliegt. Im US-Markt werden Fahrzeuge der Klasse Kleinwagen und Kleinstwagen nach europäischer Klassifizierung der Klasse der Subcompact Car und im Britischen Markt entsprechen sie der Klasse Supermini beispielsweise der Klasse City Car. Beispiele der Kleinstwagenklasse sind ein Volkswagen Fox oder ein Renault Twingo. Beispiele der Kleinwagenklasse sind ein Alfa Romeo Mito, Volkswagen Polo, Ford Fiesta oder Renault Clio.
Die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in beliebiger, technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können durch erläuternde Sachverhalte aus der Beschreibung und Details aus den Figuren ergänzt werden, wobei weitere Ausführungsvarianten der Erfindung aufgezeigt werden.
Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele, auf die die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Es zeigen:
Fig. 1 : einen Momentenbegrenzer mit Schutzvorrichtung,
Fig. 2: einen Momentenbegrenzer mit Schutzvorrichtung im Schnitt,
Fig. 3: ein hydraulisches oder pneumatisches Betätigungssystem,
Fig. 4: ein Kraftfahrzeug mit hydraulischem oder pneumatischem Betätigungssystem.
In Fig. 1 ist ein Momentenbegrenzer 2 gezeigt, bei dem der erste Konnektor 14 und der zweite Konnektor 15 aus dem Schutzkörper 4 herausragen, nämlich bei der ersten Öffnung 6 beziehungsweise der zweiten Öffnung 7. Die Außenfläche 5 erstreckt sich über den gesamten sichtbaren Schutzkörper 4 bis hin zu den Öffnungen 6 und 7, sodass der Momentenbegrenzer 2, insbesondere das Gehäuse 1 1 (vergleiche Fig. 2) vor fluidbasierten Umwelteinflüssen geschützt ist.
In Fig. 2 ist der Momentenbegrenzer 2 wie in Fig. 1 im Schnitt gezeigt, wobei hier das zu schützende Gehäuse 1 1 im Inneren des Schutzkörpers 4 zu sehen ist. Das Gehäuse 1 1 weist ein erstes Ende 12 auf, welches mit dem ersten Konnektor 14 dichtend verbunden ist, sodass ein Schaltfluid von dem ersten Konnektor in das Gehäuse einströmen beziehungsweise daraus ausströmen kann und das Gehäuse 1 1 umfassend vor fluidbasierten Umwelteinflüssen geschützt ist. Ebenso ist am zweiten Ende 13 des Gehäuses 1 1 ein zweiter Konnektor 15 in gleicher Weise eingebracht, sodass das Gehäuse auch von dieser Seite durchströmbar ist und vor fluidbasierten Umwelteinflüssen geschützt ist. Besonders bevorzugt sind hierbei der erste Konnektor 14 und der zweite Konnektor 15 vollständig aus Metall gebildet. Der Schutzkörper 4 ist hierbei vollständig aus einem Elastomer, bevorzugt aus einem synthetischen Kautschuk gebildet, sodass die erste Öffnung 6 beim ersten Dichtsitz 8 unter Spannung dichtend aufgebracht ist und ebenso mit der zweiten Öffnung 7 am zweiten Dichtsitz 10 aufgebracht ist. Der Innendurchmesser 16 der zweiten Öffnung 10 ist dabei deutlich kleiner als der maximale Außendurchmesser 17 des Gehäuses 1 1. Aufgrund der elastischen Ausbildung des Schutzkörpers 4 ist die zweite Öffnung 7 unbeschädigt über das Gehäuse 1 1 führbar beziehungsweise schiebbar und kann beim zweiten Dichtsitz 9 eine gute Abdichtung sowie eine Fixierung der Schutzvorrichtung 1 ausüben.
In Fig. 3 ist ein hydraulisches oder pneumatisches Betätigungssystem 3 gezeigt, bei dem eine Gebereinheit 19 bestehend aus einem Geberzylinder und einem Geberkolben sowie eine Nehmereinheit bestehend aus einem Nehmerzylinder und einem Nehmerkolben über eine Hydraulikleitung 28 verbunden sind, wobei dazwischen ein Momentenbegrenzer 2, wie er zürn Beispiel in der Fig. 2 gezeigt ist, eingebracht ist. Ein Schaltsignal, welches von einem Kupplungspedal 33 auf die Gebereinheit 19 aufgegeben wird, wird in seiner Wirkung beziehungsweise Geschwindigkeit durch den Momentenbegrenzer 2 begrenzt mittels der Hydraulikleitung 28 auf die Nehmereinheit 20 übertragen, sodass die Nehmereinheit 20 auf die Tellerfeder 29 wirkt, sodass in diesem Fall das Reibpaket gelöst wird und ein Drehmoment von der
Abtriebswelle 23 um die Rotationsachse 31 nicht mehr auf die Getriebewelle 32 mittels der Reibkupplung 18 übertragbar ist.
In Fig. 4 ist ein Kraftfahrzeug 21 mit einer Antriebseinheit 22 gezeigt, welche mit ihrer Motorachse 27 quer zur Längsachse 26 vor der Fahrerkabine 25 angeordnet ist. Die Antriebseinheit 22 ist hier als Verbrennungskraftmaschine dargestellt, welche über eine Abtriebswelle
23 mittels einer Reibkupplung 18 mit einem hier rein schematisch dargestellten Antriebsstrang
24 verbunden ist. Die Reibkupplung 18 wird hier mittels des hydraulischen oder pneumatischen Betätigungssystems 3 betätigt.
Mit der hier vorgeschlagenen Schutzvorrichtung kann ein bekannter Momentenbegrenzer beziehungsweise ein bekanntes Gehäuse eines Momentenbegrenzers verwendet werden und es muss keine Individuallösung für einzelne Länder gefunden werden. Bezugszeichenliste Schutzvorrichtung
Momentenbegrenzer
hydraulisches Betätigungssystem
Schutzkörper
Außenfläche
erste Öffnung
zweite Öffnung
erster Dichtsitz
zweiter Dichtsitz
Kontaktbereich
Gehäuse
erstes Ende
zweites Ende
erster Konnektor
zweiter Konnektor
Innendurchmesser
maximaler Außendurchmesser
Reibkupplung
Gebereinheit
Nehmereinheit
Kraftfahrzeug
Antriebseinheit
Abtriebswelle
Antriebsstrang
Fahrerkabine
Längsachse
Motorachse
Hydraulikleitung
Tellerfeder
Reibpaket
Rotationsachse
Getriebewelle
Kupplungspedal

Claims

Patentansprüche
1 . Schutzvorrichtung (1 ) für einen Momentenbegrenzer (2) eines hydraulischen Betätigungssystems (3), wobei die Schutzvorrichtung einen hohlen Schutzkörper (4) mit einer Außenfläche (5), mit einer ersten Öffnung (6) und mit einer zweiten Öffnung (7) aufweist, wobei die Öffnungen (6,7) dazu eingerichtet sind, mit einem ersten Dichtsitz (8) beziehungsweise mit einem zweiten Dichtsitz (9) eines zu schützenden Durchführelements dichtenden Kontakt zu bilden, wobei die Außenfläche (5) des Schutzkörpers (4) zumindest eine der folgenden Eigenschaften hat:
chemische Resistenz gegenüber Salzen;
chemische Resistenz gegenüber Salzlösungen;
chemische Resistenz gegenüber Säuren; und
chemische Resistenz gegenüber korrosionsfördernden Fluiden.
2. Schutzvorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 , wobei zumindest die Außenfläche (5) des Schutzkörpers (4) aus einem Elastomer gebildet ist, bevorzugt aus einem Kautschuk.
3. Schutzvorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die erste Öffnung (6) und/oder die zweite Öffnung (7) im Kontaktbereich (10) für einen jeweils korrespondierenden Dichtsitz (8,9) aus einem Elastomer gebildet ist, sodass die Öffnung (6,7) elastisch über einen Dichtsitz (8,9) führbar und unter Spannung mit dem korrespondierenden Dichtsitz (8,9) dichtend arretierbar ist, sodass die Schutzvorrichtung (1 ) fixiert ist.
4. Momentenbegrenzer (2) für ein hydraulisches Betätigungssystem (3), aufweisend ein zu schützendes Gehäuse (1 1 ) mit einem ersten Ende (12) und mit einem zweiten Ende (13) und eine Schutzvorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gehäuse (1 1 ) am ersten Ende (12) mit einem einen ersten Konnektor (14) mit einem ersten Dichtsitz (8) und am zweiten Ende (13) mit einem zweiten
Konnektor (15) mit einem zweiten Dichtsitz (9) dichtend verbindbar ist, und wobei die Schutzvorrichtung (1 ) im Zusammenbau das zu schützende Gehäuse (1 1 ) bis zu den Dichtsitzen (8,9) dichtend umschließt.
5. Momentenbegrenzer (2) nach Anspruch 4, wobei die Öffnungen (6,7) der Schutzvorrichtung (1 ) einen geringeren Innendurchmesser (16) aufweisen als ein maximaler Außendurchmesser (17) des zu schützenden Gehäuses (1 1 ), wobei die Schutzvorrich- tung (1 ) derart elastisch gebildet ist, dass zumindest eine Öffnung (6,7) der Schutzvorrichtung (1 ) elastisch über den maximalen Außendurchmesser (17) führbar ist.
6. Momentenbegrenzer (2) nach Anspruch 4 oder 5, wobei der erste Konnektor (14) und/oder der zweite Konnektor (15) zumindest nach außen aus einem Metall gebildet ist.
7. Hydraulisches Betätigungssystem (3) für eine Reibkupplung (18), aufweisend eine Gebereinheit (19) und eine Nehmereinheit (20), wobei zwischen der Gebereinheit (19) und der Nehmereinheit (20) ein Momentenbegrenzer (2) nach Anspruch 6 vorgesehen ist, wobei zumindest der Momentenbegrenzer (2) zugänglich für Spritzwasser anordbar ist.
8. Kraftfahrzeug (21 ) aufweisend eine Antriebseinheit (22) mit einer Abtriebswelle (23), einen Antriebsstrang (24) und ein hydraulisches Betätigungssystem (3) nach Anspruch 7, wobei das hydraulische Betätigungssystem (3) zumindest teilweise für aufspritzendes Regenwasser zugänglich ist.
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