DE10021175A1 - Zentralausrücker aus Blech - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Zentralausrücker für eine Kupplung. DOLLAR A Bekannte Zentralausrücker zur Betätigung einer Kupplung verfügen über ein massives Gehäuse und eine Druckkammer, die radial nach innen von der Außenfläche eines Führungsinnenrohres aus Blech begrenzt ist. In axialer Richtung ist die Druckkammer mit einem axial bewegbaren und zur Kraftübertragung mit der Kupplung in Wirkverbindung stehenden Kolben begrenzt. Der Druckkammer ist über Zuführkanäle eine Hydraulikflüssigkeit zuführbar. Die Stellbewegung des Kolbens und/oder Kraftübertragung erfolgt nach Maßgabe der Hydraulikflüssigkeit. DOLLAR A Erfindungsgemäß ist die Druckkammer radial nach außen von einem mit Blech gebildeten Führungsaußenrohr begrenzt. Hierdurch ist eine Reduzierung des Gewichts oder der Kosten möglich.

Description

Die Erfindung betrifft einen Zentralausrücker zur Betätigung mindestens einer Kupplung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE 44 27 942 A1 ist ein Zentralausrücker zur Betätigung einer Kupplung eines Kraftfahrzeuges bekannt, welcher über ein Gehäuse und eine Druckkammer verfügt. Die Druckkammer ist hohl­ zylinderförmig ausgebildet und nach innen durch ein als Blech­ hülse ausgebildetes Führungsrohr begrenzt. In der Druckkammer ist nach Maßgabe einer über Zuführkanäle zugeführten Hydraulik­ flüssigkeit ein Kolben axial beweglich angeordnet. Der Kolben steht mit der Kupplung zu deren Betätigung in Wirkverbindung. Die radial äußere Begrenzung der Druckkammer, eine Aufnahme von Dichtungen und die Lagerung des Führungsrohres erfolgt mittels eines Gehäuses. Das Gehäuse ist massiv, als Schmiedeteil oder (Druck-)Gußteil ausgebildet. Derartige Ausführungsformen sind aufwendig hinsichtlich der Kosten und/oder des Gewichts. Darüber hinaus erfordert die Fertigung des Gehäuses und der Blechhülse unterschiedliche Fertigungsverfahren.

Ein Zentralausrücker zur Betätigung einer Doppelkupplung ist aus der nicht vorveröffentlichten DE 199 18 735 bekannt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Zentralaus­ rücker vorzuschlagen, welcher kostengünstig herstellbar ist und/oder über ein geringes Gewicht verfügt.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Die Druckkammer ist radial nach außen von einem als Blech gebildeten Führungsaußenrohr begrenzt. Somit sind sowohl das Führungsinnenrohr als auch das Führungsaußenrohr aus einem Rohling aus einem Rohr oder einem Blech gebildet. Bei massivem Gehäuse können an dieses auf einfache Weise die Führungsrohre angesetzt oder angeschweißt werden. Eine (spanende) aufwendige Einbringung der Druckkammer in ein massives Gehäuse ist nicht notwendig. Weiterhin kann bei der Auswahl der Rohlinge für die Erstellung der Führungsrohre bereits die technische Oberfläche oder die Güte der Funktionsflächen zuverlässig und einfach vor­ gegeben werden. Gegenüber einer spanenden Fertigung der Innen­ fläche des Führungsaußenrohres kann bei minimierten Her­ stellungsaufwand eine erhöhte Lebensdauer des Zentral­ ausrückers, insbesondere des Dichtelementes, erzielt werden. Weiterhin können gegenüber einer massiven Ausbildung des Führungsaußenrohres und spanender Nachbearbeitung geringere Wandstärken erzielt werden, wodurch der Materialbedarf verringert wird sowie ein geringeres Gewicht und geringere Kosten erzielbar sind.

Vorzugsweise ist das Gehäuse mit Blech gebildet, insbesondere zusätzlich zu den genannten Führungsrohren auch der Träger derselben, die Anbindung des Zentralausrückers an das Getriebegehäuse und/oder die Zuführkanäle zur hydraulischen Verbindung eines Anschlußstutzens und der Druckkammer. Hierdurch kann eine weitere Kosten- und Gewichtsreduzierung erzielt werden. Sämtliche Gehäuseteile sind aus Rohlingen gleicher Art, insbesondere Blechen gleicher oder unterschied­ licher Wandstärken und/oder Zusammensetzungen oder Legierungen, herstellbar und über plastische Umformprozesse der Bleche herstellbar.

Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung verfügen die verwendeten Bleche über eine Wandstärke oder Wandstärken zwischen 1,5 mm und 2,0 mm. Für diese Ausführungsform kann ein Optimum hinsichtlich der zu erzielenden Steifigkeiten und dem Kosten- sowie Gewichtsaufwand erreicht werden.

Ein Zentralausrücker ist bei einer bevorzugten Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, daß die verwendeten Blechteile stoff­ schlüssig miteinander verbunden sind. Bei dieser Verbindungs­ möglichkeit kann auf einfache Weise eine steife oder zuver­ lässige Anbindung sowie eine Erzielung einer Dichtwirkung realisiert werden. Zusätzlich kann an den Kontaktstellen ein Dichtmittel eingebracht oder angeordnet werden.

Bei einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Zentralausrückers ist vorgesehen, die Druckkammer mit zwei miteinander verbun­ denen Blechteilen zu bilden. Hierdurch kann die Zahl der verwendeten Bauteile reduziert werden, wodurch die Fertigung vereinfacht wird. Infolge der reduzierten Verbindungsstellen können die mechanischen Eigenschaften des Zentralausrückers verbessert werden. Die Zahl der zu erstellenden Verbindungen, beispielsweise Schweißnähte, kann reduziert werden.

Nach einem weiteren erfindungsgemäßen Vorschlag verfügt ein Zentralausrücker über zwei Druckkammern zur Betätigung einer Doppelkupplung, wobei eine oder beide Druckkammern mindestens teilweise mit Blech gebildet sind. Somit lassen sich die vorgenannten Vorteile auch auf Stellorgane für eine Doppel­ kupplung übertragen. Die Ansteuerung der Druckkammern über einen Hydraulikdruck kann gemeinschaftlich für beide Druck­ kammern oder separat zur separaten Betätigung erfolgen.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unter­ ansprüchen und der Beschreibung. Bevorzugte Ausführungs­ beispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Zentralausrücker zur Betätigung einer Kupplung im Längsschnitt und

Fig. 2 einen weiteren Zentralausrücker zur Betätigung einer Doppelkupplung im Längsschnitt.

In einem Fahrzeug wird über ein nicht dargestelltes Kupplungs­ pedal nach Maßgabe eines Fahrerwunsches ein Geberzylinder betätigt. Mittels des Geberzylinders sind über eine Hydraulik­ flüssigkeit die Druckverhältnisse in einer Druckkammer 16 eines Zentralausrückers 11 beeinflußbar. Der Druck der Hydraulik­ flüssigkeit wirkt auf einen Kolben 12 des Zentralausrückers 11, welcher über eine Lagereinheit 13 auf ein, beispielsweise als Tellerfeder ausgebildetes, Stellorgan wirkt. Mittels des Stellorgans sind die Kraftverhältnisse, insbesondere die Normalkräfte und die infolge der Reibkräfte entstehenden Umfangskräfte sowie die hieraus resultierenden Kupplungsmomente zwischen einer Kupplungsdruckplatte, einer Kupplungsscheibe und einem Schwungrad beeinflußbar. Ein an dem Schwungrad zur Verfügung stehendes Motormoment kann somit nach Maßgabe der Betätigung des Kupplungspedals als Kupplungsmoment über die Kupplung an eine Getriebeeingangswelle übergeben werden.

Alternativ kann der Zentralausrücker 11 automatisiert betätigt werden, beispielsweise durch Einstellung eines Hydraulikdruckes in der Druckkammer 16 nach einem elektrischen Signal, beispielsweise entsprechend einem Fahrerwunsch, nach Maßgabe eines Programmes einer Steuereinrichtung, insbesondere zur Getriebesteuerung, oder durch einen Druckaufbau über eine elektrisch betriebene Gebereinheit. Der Zentralausrücker 11 stützt sich beispielsweise mit seinem Gehäuse 14 (unbeweglich) an einer Kupplungsglocke oder einem Getriebegehäuse ab.

Gemäß Fig. 1 verfügt das Gehäuse 14 über einen Anschlußstutzen 15 für Hydraulikleitungen, eine Druckkammer 16 und mindestens einen Zuführkanal 17 zur hydraulischen Verbindung der Anschluß­ stutzen 15 mit der Druckkammer 16.

Das Gehäuse 14 ist mit einem inneren Blechteil 18 sowie einem äußeren Blechteil 19 gebildet.

Das innere Blechteil 18 weist ein Führungsinnenrohr 20 auf, welches hohlzylinderförmig (mit geringer Wandstärke) ausge­ bildet ist, sowie eine kreisringförmige Scheibe 21, deren Symmetrieachse koaxial zur Längsachse des Führungsinnenrohres 20 orientiert ist. Der Verbindungsbereich zwischen der Scheibe 21 und dem Führungsinnenrohr 20 verfügt über eine Stufe 22 mit abgerundeten Kanten. Führungsinnenrohr 20, Stufe 22 und Scheibe 21 sind einstückig aus einem Blech hergestellt.

Das äußere Blechteil 19 weist ein Führungsaußenrohr 20 auf, welches hohlzylinderförmig (mit geringer Wandstärke) ausge­ bildet ist, sowie einen ungefähr S-förmigen Endbereich 24, wobei der S-förmige Querschnitt mit dem unteren Ende 25 horizontal und ohne Knick in das Führungsaußenrohr 23 mündet. Im nach außen weisenden, oberen Bereich 26 des S-förmigen Querschnittes ist der Anschlußstutzen angeordnet bzw. unter Ausbildung einer Verbindungsbohrung 27 mit dem oberen Bereich verschweißt. Das Führungsaußenrohr 23 und der S-förmige Endbereich sind einstückig aus einem Blech hergestellt.

Das innere Blechteil 18 und das äußere Blechteil 19 sind koaxial zueinander angeordnet. Das dem Führungsaußenrohr 23 abgewandte Ende 28 des S-förmigen Endbereiches ist quer zur Längsachse der Führungsrohre 20, 23 orientiert und liegt unter Ausbildung einer kreisringförmigen Kontaktfläche an der Scheibe 21 an. Im radial außenliegenden Kontaktbereich sind die Blechteile 18, 19 miteinander stoffschlüssig verbunden, insbesondere verschweißt. Zwischen dem Führungsaußenrohr 23 und dem Führungsinnenrohr 20 ist ein hohlzylinderförmiger Zwischenraum 29 gebildet. Die untere Hälfte des S-förmigen Endbereiches ist auf dem gesamten Umfang beabstandet von der Scheibe 21 und der Stufe 22 angeordnet oder in Teilbereichen, so daß zwischen der Verbindungsbohrung 27 und dem Zwischenraum 29 ein Zuführkanal 17 gebildet ist. Beispielsweise ist die untere Hälfte des S-förmigen Endbereiches beabstandet von der Scheibe 21 angeordnet und in Umfangsrichtung verteilte Sicken 35 der unteren Hälfte des S-förmigen Endbereiches liegen zur Abstützung und Aufnahme von Momenten an der Scheibe 21 an und sind mit dieser (punkt-)verschweißt (Schweißpunkte 36).

Insbesondere ist mit dem oberen Teil des S-förmigen Endbe­ reiches ein in Umfangsrichtung umlaufender (torusförmiger) Zuführkanal 17 gebildet mit in Teilbereichen des Umfangs angeordneten hydraulischen Verbindungen zum (außenliegenden) Anschlußstutzen 15 und zum (innenliegenden) Zwischenraum 29.

Der Zwischenraum 29 ist im der Scheibe 21 abgewandten End­ bereich in Richtung der Kupplung offen. In diese Öffnung tritt unter radialer Abdichtung gegenüber den Führungsrohren 20, 23 der Kolben 12 ein. Der Kolben 12 verfügt über ein (elastisches) Dichtelement 30, einen Stützring 31 sowie eine Führungshülse 32, welche in der angeführten Reihenfolge sich in axialer Richtung aneinander abstützend angeordnet sind. Die Führungs­ hülse 32 verfügt über radial nach innen, in Richtung des Führungsinnenrohres 20 weisende Fettkammern 37. Im dem Zwischenraum 29 abgewandten Endbereich der Führungshülse 32 trägt diese in an sich bekannter Weise die Lagereinheit 13. Die Druckkammer 16 ist in einer axialen Richtung von dem Kolben, insbesondere dem Dichtelement 30, sowie in radialer Richtung von den Führungsrohren 20, 23 begrenzt.

Gegenüber der Lagereinheit 13 und dem unteren Teil des S- förmigen Endbereiches stützt sich eine (vorgespannte) Druckfeder 33 ab, die koaxial zur Längsachse angeordnet ist. Ein koaxial zur Längsachse angeordneter Faltenbalg 34 ist in seinen Endbereichen mit der Lagereinheit 13 sowie dem S- förmigen Endbereich des äußeren Blechteiles 19 verbunden und umgibt die Funktionsflächen des Zentralausrückers 11 zum Schutz gegenüber der Umgebung.

Die Stufe 22 dient der radialen und/oder axialen Zentrierung des Zentralausrückers gegenüber der Kupplungsglocke oder einem Zapfen eines Getriebegehäuses. Eine (zusätzliche) Verschraubung mit der Kupplungsglocke oder dem Getriebegehäuse erfolgt bei­ spielsweise im Bereich der Scheibe 21. Die Länge des Führungs­ außenrohres 23 ist geringer als die des Führungsinnenrohres 20. Insbesondere entspricht die Länge des Führungsinnenrohres 20 ungefähr der Länge des Führungsaußenrohres 23 vergrößert um die Länge des Stützringes 31 und die der Führungshülse 32.

In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Zentralausrückers 40 zur Betätigung einer Doppelkupplung dargestellt. Hierbei handelt es sich im wesentlichen um zwei koaxial zueinander angeordnete, ineinanderliegend angeordnete Zentralausrücker 41, 42 zu Betätigung einer Kupplung. Soweit im folgenden nicht anders angegeben sind die Zentralausrücker 41, 42 jeweils entsprechend dem in Fig. 1 dargestellten und zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel ausgebildet. Sämtliche Bauteile des äußeren Zentralausrückers 42 verfügen über einen größeren Durchmesser als die des inneren Zentralausrückers 41. Im radial außenliegenden Bereich der Scheibe 21 des inneren Zentralausrückers 41 liegt auf der den Kupplungen zugewandten Seite die Scheibe 21 des äußeren Zentralausrückers 42 an und ist mit diesem stoffschlüssig verbunden, verschweißt oder gemeinsam mit diesem mit der Kupplungsglocke oder dem Getriebe­ gehäuse verschraubt. Die Stufe 22 des äußeren Zentralausrückers 42 liegt innen unter Zentrierung an dem außenliegenden Bereich des S-förmigen Endbereiches 24 des Führungsaußenrohres 23 des inneren Zentralausrückers an oder ist mit diesem (punkt-) verschweißt. Der Anschlußstutzen des inneren Zentralausrückers 41 ist durch den äußeren Zentralausrücker 42 hindurchgeführt, so daß beide Zentralausrücker 41, 42 unabhängig voneinander mit einem Hydraulikdruck beaufschlagbar sind.

Zur Fertigung der genannten Bauteile wird Blech, insbesondere ein (legiertes oder hochlegiertes) Stahlblech oder ein (legiertes oder hochlegiertes) Aluminiumblech verwendet der Wandstärke 0,5 bis 4 mm, insbesondere der Wandstärke 1,5 mm bis 2,0 mm. Die nicht bewegten Bauteile oder Bestandteile des Zentralausrückers 11 oder des Gehäuses 14 sind teilweise oder vollständig aus Blech gebildet.

Die Zentralausrücker 11; 40, 41 und 42 verfügen über Transport­ sicherungen 38, 39 zur Sicherung einer axialen Endlage des Kolbens/der Kolben 12.

Claims (12)

1. Zentralausrücker zur Betätigung mindestens einer Kupplung mit mindestens einem Gehäuse und mindestens einer Druckkammer, die radial nach innen von der Außenfläche eines Führungsinnenrohres und die in axialer Richtung mit einem axial bewegbaren und zur Kraftübertragung mit der Kupplung in Wirkverbindung stehenden Kolben begrenzt ist und der über Zuführkanäle eine Hydraulikflüssigkeit zuführbar ist, wobei eine Stellbewegung des Kolbens und/oder Kraftübertragung nach Maßgabe der Hydraulikflüssigkeit erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkammer (16) radial nach außen von einem mit Blech gebildeten Führungsaußenrohr (23) begrenzt ist.

2. Zentralausrücker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (14) mit Blech gebildet ist.

3. Zentralausrücker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Blech in unverformtem Zustand über eine konstante Wandstärke im Bereich von 1,5 mm und 2 mm verfügt.

4. Zentralausrücker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Druckkammer (16) und Gehäuse (14) mit stoffschlüssig miteinander verbundenen Blechteilen gebildet sind.

5. Zentralausrücker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Druckkammer (16) und Gehäuse (14) mit zwei miteinander verbundenen Blechteilen gebildet sind.

6. Zentralausrücker nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Blechteile als koaxial zueinander angeordnetes inneres Blechteil (18) sowie äußeres Blechteil (19) ausgebildet sind, wobei das äußere Blechteil (19) das innere Blechteil (18) mindestens teilweise umgibt.

7. Zentralausrücker nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Blechteil (19) das Führungsaußenrohr (23) bildet und das innere Blechteil (18) das Führungsinnenrohr (20) bildet.

8. Zentralausrücker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Zuführkanal (17) mit gebogenem Blech gebildet sind.

9. Zentralausrücker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Blechteile (18, 19) miteinander verschweißt sind.

10. Zentralausrücker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Druckkammern (16) vorgesehen sind zur Betätigung einer Doppelkupplung, wobei eine oder beide Druckkammern (16) mindestens teilweise mit Blech gebildet sind.

11. Zentralausrücker nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkammern (16) und das Gehäuse (14) mit vier stoffschlüssig miteinander verbundenen Blechteilen (18, 19) gebildet sind.

12. Zentralausrücker nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die vier Blechteile (18, 19) koaxial zueinander und mindestens teilweise ineinanderliegend angeordnet sind.