DE10051374A1

DE10051374A1 - Kupplungsbetätigungseinrichtung

Info

Publication number: DE10051374A1
Application number: DE2000151374
Authority: DE
Inventors: Friedrich J Ehrlinger
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2000-10-17
Filing date: 2000-10-17
Publication date: 2002-04-18

Abstract

Es wird eine Betätigungseinrichtung für eine zwischen einem Motor und einem Schaltgetriebe (2) eines Fahrzeuges in einer Kupplungsglocke (6) am Schaltgetriebe (2) angeordnete Kupplung vorgeschlagen, die einen Unterdruckaktuator zur Verstellung einer Druckscheibe der Kupplung aufweist. Der Unterdruckaktuator (10, 26, 28) ist konzentrisch im Raum der Kupplungsglocke (6) am Schaltgetriebe (2) angeordnet und rückt die Kupplung in Form einer Zentralausrückung aus.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kupplungsbetätigungsein richtung für ein Fahrzeug mit einem automatisierten Getrie be nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Mit der Automatisierung von Schaltgetrieben von Fahr zeugen ist auch eine automatische Betätigung der Anfahr- und Schaltkupplung notwendig. Derartige Kupplungen sind überwiegend als Einscheibentrockenkupplungen ausgeführt. Die automatische Betätigung erfolgt fremdkraftbetätigt.

Aus der EP 0 079 114 ist eine automatische Getriebe- Schaltvorrichtung für ein Fahrzeug bekannt geworden, die eine Kupplungsvorrichtung umfaßt, die über ein Vakuum betä tigbar ist.

Aus der DE 32 16 244 ist eine schaltbare Kupplung für ein manuell oder auch automatisch schaltbares Getriebe be kannt, bei dem die Verstellung der Kupplung über einen He bel vorgenommen wird von einer außerhalb des Kupplungsrau mes und des Getriebes angeordneten Unterdruckbetätigungs einrichtung.

Die Gegenstände beider Dokumente weisen den Nachteil auf, daß die Verstellung der Kupplung von einer Unterdruck betätigung durchgeführt wird, die von außen in einen Kupp lungsraum zum Verstellen der Kupplung eingreifen muß. Dazu sind entsprechende Hebel erforderlich und Bauraum außerhalb des Getriebes, in dem die Betätigungseinrichtung unterge bracht ist.

Der Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, eine Kupp lungsbetätigungseinrichtung aufzuzeigen, die mit Unterdruck arbeitend nicht von außen auf die Kupplung zugreifen mußte und Bauraum spart.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Kupplungsbetäti gungseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Ausge staltungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Erfindungsgemäß wird eine Betätigungseinrichtung für eine Kupplung zwischen einem Motor und einem Schaltgetriebe eines Fahrzeuges vorgeschlagen, die in einer Kupplungsgloc ke am Schaltgetriebe angeordnet ist. Diese Kupplung weist einen Unterdruckaktuator zur Verstellung einer Druckscheibe auf. Der Unterdruckaktuator ist dabei konzentrisch inner halb des Raumes der Kupplungsglocke angeordnet. Vorteilhaf terweise ist der Unterdruckaktuator mit einem Membrankolben in Form eines Faltenbalges ausgebildet, und dabei kann der Membrankolben unmittelbar mit dem Ausrücklager der Kupplung verbunden sein, welches konzentrisch um die Eingangswelle des Getriebes angeordnet ist, und der Unterdruckaktuator kann wenigstens eine Anpressfeder aufweisen, die das Aus rücklager der Kupplung vorspannt.

In einer Ausbildungsform der Erfindung ist der Unter druckaktuator mit einem Wegmesssystem verbunden, das die axiale Position des Unterdruckaktuators und damit die Posi tion der Kupplung erfaßt.

Eine vorteilhafte Ausgestaltungsform umfaßt eine elektri sche Steuerung, die die Zuführung des Unterdruckes zum Un terdruckaktuator regelt. Die Steuerung kann ein elektri sches Proportionalmagnetventil umfassen oder aber digitale 2/2-Wegeventile, die zur Regelung des Unterdruckes getaktet sind. Von diesen 2/2-Wegeventilen können in einer vorteil haften Ausführung auf der Unterdruckseite und auf der Umge bungsdruckseite jeweils zwei Ventile vorgesehen sein. Von diesen jeweils zwei Ventilen kann in einer vorteilhaften Weise eines der 2/2-Wegeventile auf der Unterdruckseite und eines der 2/2-Wegeventile auf der Umgebungsdruckseite einen kleineren Durchlaßquerschnitt aufweisen, als das jeweils andere 2/2-Wegeventil auf der jeweiligen Seite. Dadurch läßt sich eine Beeinflussung von Zuström- und Abströmmenge und -geschwindgkeit vornehmen, in dem durch die Steuerung jeweils das Ventil mit dem gewünschten kleineren oder grö ßeren Querschnitt aktiviert wird. Alle Ventile sind vor zugsweise im Getriebegehäuse oder in der Kupplungsglocke angeordnet. Eine weitere, vorteilhafte Ausführung sieht ei nen Vorratsraum für den Unterdruck vor. Dieser kann im Ge triebegehäuse oder in der Kupplungsglocke angeordnet sein und weist vorzugsweise eine Dimension auf, die wenigstens einen verbleibenden Kupplungsausrückvorgang gewährleistet. Zur Sicherung gegen einen Druckverlust zur Umgebung kann am Vorratsraum ein Rückschlagventil vorgesehen sein. Die an den Vorratsraum angeschlossenen 2/2-Wegeventile sind vor zugsweise in ihrem stromlosen Zustand absperrend, so daß die Vorratskammer bei Ausfall der elektrischen Versorgung verschlossen bleibt.

In einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung weist der Unterdruckaktuator ein konzentrisch zur Eingangswelle des Getriebes angeordnetes Tragrohr auf, das mit dem Ausrückla ger der Kupplung verbunden ist. In einer Ausgestaltungsform ist der Unterdruckaktuator zum Öffnen der Kupplung in Form einer gedrückten Kupplung vom Getriebe weg in Richtung auf die Druckscheibe bewegbar. In einer weiteren Ausgestal tungsform ist der Unterdruckaktuator zum Öffnen der Kupp lung in Form einer gezogenen Kupplung zum Getriebe hin in Richtung weg von der Druckscheibe bewegbar.

Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher be schrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Kupplungsglocke mit Unterdruckaktuator auf getriebegehäusefester Traghülse;

Fig. 2 eine geänderte Ausführung nach Fig. 1 und

Fig. 3 eine Ausführung mit Vorratsraum im Gehäuse.

Die Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt aus einem Getriebe gehäuse 4 eines nicht näher dargestellten Schaltgetriebes 2 für ein Fahrzeug. Bestandteil des Getriebegehäuses 4 ist eine Kupplungsglocke 6, innerhalb derer sich eine hier nicht näher dargestellte Reibungskupplung befindet. Als Bestandteil der Reibungskupplung ist ein Ausrücklager 8 auf einem Tragrohr 10 angeordnet, das sich konzentrisch um eine Eingangswelle 12 des Getriebes 2 erstreckt. Die Eingangs welle 12 ist in einem Lager 16 im Getriebegehäuse 4 drehbar gelagert. Das Tragrohr 10 ist konzentrisch auf einer Trag hülse 14 vorgesehen, die mit einer Verschraubung 16 am Ge triebegehäuse 4 befestigt ist. Auf der Traghülse 14 ist das Tragrohr 10 axial verschiebbar. Eine axiale Verschiebung des Tragrohres 10, das einer Verschiebung des Ausrückla gers 8 entspricht und damit einer Betätigung der Reibungs kupplung, wird von einem Wegmesssystem 18 erfaßt. Eine An pressfeder 20 hält das Ausrücklager 8 gegenüber einer ge triebegehäusefesten Wandung 22 unter einer Vorspannung, die das Ausrücklager in einer unbetätigten Ruhelage hält. Ge genüber dieser Wandung 22 ist das Tragrohr 10 mit einer Dichtung 24 luftdicht abgedichtet. Eine von einem Falten balg 26 gebildete Membran ist einerseits an dem Tragrohr 10 luftdicht befestigt und andererseits im Getriebegehäuse 4 ebenfalls luftdicht angeschlossen. Dieser Faltenbalg 26 ist so flexibel, das er sich mit dem Tragrohr 10 axial bewegen kann. Zwischen dem Faltenbalg 26 und der Wandung 22 ent steht so eine luftdicht abschließbare Kammer 28, die durch eine Öffnung 30 Zugang zu einen Schaltventil 32 hat. Das Schaltventil 32 ist ebenfalls mit einer Quelle 34 verbun den, die einen Unterdruck erzeugen kann. Dies kann bei spielsweise eine Vakuumpumpe sein oder das Ansaugrohr des Verbrennungsmotors des Fahrzeugs.

Wenn das Schaltventil 32 von einer hier nicht gezeigten Steuerung angesprochen wird und die Verbindung zwischen der Unterdruckquelle 34 und der Kammer 28 geschlossen wird, verringert sich das Volumen der Kammer 28, und durch den Unterdruck in der Kammer 28 wird der Faltenbalg 26 in Rich tung auf die Reibungskupplung gezogen. Dabei bewegt sich das Tragrohr 10 und das Ausrücklager 8 axial, und über das Ausrücklager 8 wird die Reibungskupplung geöffnet. Während der Öffnungsphase der Reibungskupplung bleibt der Unter druck aufrechterhalten. Soll die Kupplung wieder geschlos sen werden, wird das Schaltventil 32 derart verstellt, daß die Kammer 28 über die Öffnung 30 Zugang zum Umgebungsluft druck hat und damit der Unterdruck aus der Kammer 28 ent weicht. Die Anpressfeder 20 bewegt das Tragrohr 10 mit Aus rücklager 8 und Faltenbalg 26 wieder in die Ausgangslage zurück.

Die Fig. 2 zeigt eine gegenüber der Fig. 1 geänderte Ausführungsform der Erfindung. In dieser Ausführung wird auf eine Traghülse verzichtet, und das Tragrohr 10 wird al lein in der Wandung 22 des Getriebegehäuses 4 gehalten. Alle weiteren Elemente entsprechen den Elementen nach Fig. 1.

Die Fig. 3 zeigt eine in die Kupplungsglocke 6 inte grierte Vorratskammer 36 für Unterdruck an. Die Vorratskam mer 36 ist im Gehäuse luftdicht angeordnet und weist eine Verbindungsleitung 38 zum Schaltventil 32 auf. Über das Schaltventil 32 wird der Vorratskammer 36 in Richtung auf die Kammer 28 Unterdruck entnommen. Befüllt wird die Vor ratskammer 36 von einer Quelle 34 über ein Rückschlagven til 40, das in dem Gehäuse der Kupplungsglocke 6 eingebaut ist. Das Rückschlagventil 40 dichtet die Vorratskammer 36 gegenüber der Umgebung ab. Alle weiteren Elemente der Aus führung nach Fig. 3 entsprechen der Fig. 2.

Bezugszeichen

2

Schaltgetriebe

4

Getriebegehäuse

6

Kupplungsglocke

8

Ausrücklager

10

Tragrohr

12

Eingangswelle

14

Traghülse

16

Lager

18

Wegmesssystem

20

Anpressfeder

22

Wandung

24

Dichtung

26

Faltenbalg

28

Kammer

30

Öffnung

32

Schaltventil

34

Quelle

36

Vorratskammer

38

Verbindungsleitung

40

Rückschlagventil

Claims

1. Betätigungseinrichtung für eine zwischen einem Mo tor und einem Schaltgetriebe (2) eines Fahrzeuges in einer Kupplungsglocke (6) am Schaltgetriebe (2) angeordnete Kupp lung und mit einem Unterdruckaktuator zur Verstellung einer Druckscheibe der Kupplung, dadurch gekenn zeichnet, daß der Unterdruckaktuator (10, 26, 28) konzentrisch im Raum der Kupplungsglocke (6) am Schaltge triebe (2) angeordnet ist.

2. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterdruckaktuator mit einem Membrankolben in Form eines Faltenbalges (26) ausgebildet ist.

3. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Membrankolben (26) unmittelbar mit dem Ausrücklager (8) der Kupplung verbunden ist, das konzentrisch um die Eingangswelle (12) des Getrie bes (2) angeordnet ist.

4. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterdruckaktuator (10, 26, 28) mit einem Wegmesssy stem (18) verbunden ist, das die axiale Position des Unter druckaktuators und damit die Position der Kupplung erfaßt.

5. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anpressfeder (20) vorgesehen ist, die das Ausrücklager (8) der Kupplung vorspannt.

6. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektrische Steuerung vorgesehen ist, die den Unterdruck dem Unterdruckaktuator (10, 26, 28) zuführt.

7. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung ein elek trisches Proportionalmagnetventil (32) umfaßt.

8. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung digitale 2/2-Wegeventile umfaßt, die zur Regelung des Unterdruckes getaktet sind.

9. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung auf der Unterdruckseite und auf der Umgebungsdruckseite jeweils zwei 2/2-Wegeventile aufweist.

10. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eines der 2/2-Wegeven tile auf der Unterdruckseite und eines der 2/2-Wegeventile auf der Umgebungsdruckseite einen kleineren Durchlaßquer schnitt aufweist, als das jeweils andere 2/2-Wegeventil.

11. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile im Getriebegehäuse (4) oder der Kupplungsglocke (6) angeordnet sind.

12. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vorratsraum (36) für den Unterdruck vorgesehen ist.

13. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsraum (36) im Getriebegehäuse (4) oder der Kupplungsglocke (6) angeordnet ist.

14. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorrats raum (36) eine Dimension aufweist, die wenigstens einen Kupplungsausrückvorgang gewährleistet.

15. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß am Vorratsraum (36) ein Rückschlagventil (40) vorgesehen ist, das den Vorratsraum (36) gegen einen Druckverlust zur Umge bung sichert.

16. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsraum (36) durch die 2/2-Wegeventile in ihrem strom losen Zustand abgesperrt ist.

17. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterdruckaktuator ein konzentrisch zur Eingangswelle (12) des Getriebes (2) angeordnetes Tragrohr (10) aufweist, das mit dem Ausrücklager (8) der Kupplung verbunden ist.

18. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterdruckaktuator (10, 26, 28) zum Öffnen der Kupplung in Form einer gedrückten Kupplung vom Getriebe (2) weg in Richtung auf die Druckscheibe bewegbar ist.

19. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterdruckaktuator (10, 26, 28) zum Öffnen der Kupplung in Form einer gezogenen Kupplung zum Getriebe (2) hin in Rich tung weg von der Druckscheibe bewegbar ist.