DE10053677A1

DE10053677A1 - Seilzugvorrichtung

Info

Publication number: DE10053677A1
Application number: DE2000153677
Authority: DE
Inventors: Christian Jelbke
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2000-10-28
Filing date: 2000-10-28
Publication date: 2002-05-08

Abstract

Eine Seilzugvorrichtung, die insbesondere für die Betätigung einer Kraftfahrzeugkupplung vorgesehen ist, ist mit einem Seilzugkabel (3), das eingangsseitig (21) zur Einleitung einer als Zugkraft (36) wirksamen Stellkraft axialbeweglich gelagert und ausgangsseitig (4) festgelegt ist, und mit einer Seilzughülle (2) versehen, die eingangsseitig (21) festgelegt und ausgangsseitig (4) zur Übertragung der Stellkraft als Druckkraft (37) axialbeweglich gelagert ist, wobei ausgangsseitig ein Flanschgehäuse (5) vorgesehen ist, in dem das ausgangsseitige Ende (16) des Seilzugkabels (3) zugfest und das ausgangsseitige Ende (22) der Seilzughülle (2) axialbeweglich gelagert ist, und in dem ein im wesentlichen koaxial zu dem Seilzugkabel (3) beweglicher Stößel (9) in Wirkverbindung mit der Seilzughülle (2) steht.

Description

Die Erfindung betrifft eine Seilzugvorrichtung, insbesondere für die Betätigung einer Kraftfahrzeugkupplung, mit einem Seilzugkabel, das eingangsseitig zur Einleitung einer als Zugkraft wirksamen Stellkraft axialbeweglich gelagert und ausgangsseitig festgelegt ist, und mit einer Seilzughülle, die eingangsseitig festgelegt und ausgangsseitig zur Übertragung der Stellkraft als Druckkraft axialbeweglich gelagert ist.

Zur Betätigung, d. h. dem Ausrücken, einer unmittelbar durch einen Fahrer bedienbaren Kraftfahrzeugkupplung (Motorkupplung) ist die Verwendung sowohl einer Seilzugvorrichtung als auch einer hydraulischen Betätigungsvorrichtung bekannt.

Bei einer Seilzugvorrichtung wird die Stellkraft zum Ausrücken der Motorkupplung von dem Fahrer über einen Kupplungspedalhebel als Zugkraft in das Seilzugkabel eingeleitet und im Bereich der Motorkupplung zumeist als Zugkraft von dem ausgangseitigen Ende des Seilzugkabels in einen Ausrückhebel übertragen, der gelenkig gelagert und zum Ausrücken der Kupplung über ein Ausrücklager mit einer häufig als Membranfeder ausgebildeten Anpressfeder in Wirkverbindung bringbar ist. Dabei sind das eingangsseitige und das ausgangsseitige Ende der Seilzughülle jeweils zur Abstützung der Stellkraft festgelegt, d. h. druckfest gelagert. Es ist jedoch auch bekannt, eine Seilzugvorrichtung derart auszubilden, dass die Stellkraft als Zugkraft in das Seilzugkabel eingeleitet und als Druckkraft von der Seilzughülle in den Ausrückhebel übertragen wird. In diesem Fall ist das ausgangsseitige Ende des Seilzugkabels festgelegt, d. h. zugfest gelagert, und das ausgangsseitige Ende der Seilzughülle axialbeweglich gelagert. Zur Realisierung der Umwandlung der Zugkraft in eine Druckkraft und zur Ermöglichung eines ausreichenden Stellweges weist der Seilzug dann mindestens einen freien Bogen auf, der durch die in das Seilzugkabel eingeleitete Zugkraft verkürzbar ist. Eine derartige Seilzugvorrichtung ist als Stand der Technik in der DE 690 07 402 T2 angegeben, in der eine Seilzugvorrichtung mit einem rechnergesteuerten und auf einen Lagerpunkt wirksamen Stellantrieb zur automatisierten Kompensation von Kupplungsbelagverschleiß vorgestellt wird.

Bei einer hydraulischen Betätigungsvorrichtung wird die Stellkraft zum Ausrücken der Motorkupplung von dem Fahrer über das Kupplungspedal als Druckkraft in den Kolben eines Kupplungsgeberzylinders eingeleitet und als Hydraulikdruck über eine Hydraulikleitung in einen Kupplungsnehmerzylinder übertragen, wo die Stellkraft mittels eines auf einen Stößel wirksamen Stellkolbens als Druckkraft in den Ausrückhebel eingeleitet wird. Im Vergleich zu der Seilzugvorrichtung weist die hydraulische Betätigungsvorrichtung im allgemeinen eine geringere, durch den Fahrer aufzubringende Betätigungskraft und eine bessere Dosierbarkeit auf, was ein gefühlvolleres und damit verschleißärmeres Ein- und Auskuppeln ermöglicht. Nachteilig ist jedoch der höhere Fertigungs- und Wartungsaufwand einer hydraulischen Betätigungsvorrichtung.

In verschiedenen Kraftfahrzeugen eines Herstellers wird aus Kostengründen eine möglichst große Zahl von Gleichteilen angestrebt. Dies gilt auch für die aus dem Antriebsmotor, der Motorkupplung und dem Getriebe bestehende Antriebseinheit. Diese soll möglichst, ohne speziell für einen Kraftfahrzeugtyp ausgebildete Bauteile in unterschiedlichen Größen- und Komfortklassen von Kraftfahrzeugtypen verwendet werden können. Während in größeren und komfortbetonten mittleren und kleineren Kraftfahrzeugmodellen aufgrund der genannten Vorteile bevorzugt eine hydraulische Betätigungsvorrichtung zur Kupplungsbetätigung zum Einsatz kommt, wird bei kleineren Standardmodellen und bei preisgünstigen Einstiegsversionen mittlerer Kraftfahrzeugmodelle aus Kostengründen eher eine Seilzugvorrichtung zur Betätigung der Motorkupplung verwendet.

Es ergibt sich daher das Problem, eine Seilzugvorrichtung zur Kupplungsbetätigung bereitzustellen, die ohne Änderung bzw. den Austausch von Bauteilen der Antriebseinheit alternativ zu einer hydraulischen Betätigungsvorrichtung verwendet werden kann.

Das Problem wird erfindungsgemäß in Verbindung mit dem Oberbegriff des Anspruches 1 dadurch gelöst, dass ausgangsseitig ein Flanschgehäuse vorgesehen ist, in dem das ausgangsseitige Ende des Seilzugkabels zugfest und das ausgangsseitige Ende der Seilzughülle axialbeweglich gelagert ist, und dass in dem Flanschgehäuse ein im wesentlichen koaxial zu dem Seilzugkabel beweglicher Stößel in Wirkverbindung mit der Seilzughülle steht.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Seilzugvorrichtung sind in den Ansprüchen 2 bis 10 angegeben.

Durch die ausgangsseitige Anordnung eines Flanschgehäuses, in dem einerseits das Seilzugkabel zugfest und andererseits die Seilzughülle axialbeweglich gelagert ist, und in dem die Seilzughülle in Wirkverbindung mit dem koaxial zu dem Seilzugkabel beweglichen Stößel steht, ergibt sich ein Aufbau, der in Größe und Funktion weitgehend einem Kupplungsnehmerzylinder einer hydraulischen Betätigungsvorrichtung entspricht. Der für eine Kupplungsbetätigung erforderliche Stellweg der Seilzugvorrichtung ergibt sich aus dem wirksamen Hebelarm, an dem das Seilzugkabel eingangsseitig an dem betreffenden Kupplungspedalhebel befestigt ist. Der bei bestimmten Fahrzeugmodellen gewünschte Austausch der hydraulischen Betätigungsvorrichtung gegen eine preiswertere Seilzugvorrichtung ist somit bei Verwendung der erfindungsgemäßen Seilzugvorrichtung ohne eine Veränderung bzw. den Austausch von Bauteilen der Antriebseinheit möglich.

Da es bei einer Kupplungsbetätigung aufgrund einer Schwenkbewegung des Ausrückhebels bezogen auf die Hauptwirkungsrichtung des Stößels zu einer radialen Verschiebung des Kontaktpunktes zwischen beiden Bauteilen kommt, ist es von Vorteil, wenn der Stößel einen Gelenkkopf aufweist, der in einer korrespondierenden Gelenkpfanne eines in einer Zylinderbohrung des Flanschgehäuses axialbeweglichen Stellkolbens gelagert ist. Der Stößel kann dadurch unter Beibehaltung seines Kontaktpunktes mit dem Ausrückhebel aus der Hauptwirkungsrichtung ausschwenken und diese Fluchtungsabweichung ausgleichen.

Zum Schutz der Zylinderbohrung und des Stellkolbens vor einem Eindringen von schädlichen Stoffen, wie beispielsweise Schmutz und Wasser, die zu Korrosion und Schwergängigkeit führen, wird vorteilhaft zwischen dem Stößel und dem Befestigungsflansch des Flanschgehäuses eine Abdichtung angeordnet, die z. B. als Gummimembrandichtung ausgebildet sein kann. Eine derartige Abdichtung lässt geringe radiale Abweichungen des Stößels von der Hauptwirkungsrichtung weitgehend kräftefrei zu.

Das ausgangsseitige Ende des Seilzugkabels kann fest mit einem zwei radial einander gegenüberliegende Lagerarme aufweisenden T-förmigen Lagerbauteil verbunden sein, das zum Eingriff in zwei diametral gegenüberliegende und mit Endanschlägen versehene Längsnuten der Zylinderbohrung des Flanschgehäuses vorgesehen ist. Diese Lösung ergibt eine kompakte, preiswert herstellbare und einfach montierbare Ausführung der zugfesten Lagerung des ausgangsseitigen Endes des Seilzugkabels in dem Flanschgehäuse.

Zur Übertragung der Stellkraft von der Seilzughülle auf den Stößel steht das ausgangsseitige Ende der Seilzughülle über ein das T-förmige Lagerbauteil umgehendes Übertragungsbauteil mit dem Stellkolben in Verbindung, wodurch die im wesentlichen koaxial zu dem Seilzugkabel gerichtete Lagerung und Bewegung des Stößels unbehindert möglich ist.

Das Übertragungsbauteil ist vorteilhaft als eine in der Zylinderbohrung des Flanschgehäuses axialverschiebbare und die Lagerarme des T-förmigen Lagerbauteils mittels Längsschlitzen umgehende geschlitzte Hülse ausgebildet.

Zur Justierung der Seilzugvorrichtung nach der Montage oder zum Ausgleich eines größeren Kupplungsbelagverschleißes ist zweckmäßig eine Verstellvorrichtung vorgesehen. Diese kann prinzipiell an einem beliebigen der beiden Enden der Seilzugvorrichtung angeordnet werden. Insbesondere bei frontgetriebenen Kraftfahrzeugen mit quereingebauter Antriebseinheit ist aber wegen der besseren Zugänglichkeit eine Anordnung der Verstellvorrichtung an dem ausgangsseitigen Ende günstiger. Daher erfolgt die Anordnung der Verstellvorrichtung bevorzugt zwischen dem ausgangsseitigen Ende der Seilzughülle und dem Übertragungsbauteil, wobei die Verstellvorrichtung in einfacher Weise aus einem mit dem Übertragungsbauteil verbundenen Gewindeabschnitt und einer mit dem Gewindeabschnitt korrespondierenden und mit einer Werkzeugfläche versehenen Verstellhülse bestehen kann. Als Werkzeugfläche kommt beispielsweise zur manuellen Verdrehung eine gerändelte Zylinderfläche oder zur Verdrehung mittels eines Schraubenschlüssels ein Sechskant in Frage.

Zum Schutz der Verstellvorrichtung vor dem Eindringen korrosionsfördernder Stoffe, wie z. B. Schmutz und Wasser, ist vorteilhaft eine Abdichtung zwischen der Verstellhülse und dem Flanschgehäuse vorgesehen. Eine derartige Abdichtung kann beispielsweise als ein überstülpbarer Faltenbalg aus Gummi ausgebildet sein, durch den Längenänderungen der Verstellvorrichtung flexibel und weitgehend kräftefrei ausgeglichen werden.

Um die Seilzughülle bei einer Betätigung der Verstellvorrichtung frei von Torsionskräften zu halten, kann als Verdrehschutz eine an der Verstellvorrichtung um die Mittelachse drehbar gelagerte Lagerhülse zwischen der Seilzughülle und der Verstellvorrichtung angeordnet sein.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, die beispielhaft zur Erläuterung der erfindungsgemäßen Seilzugvorrichtung dienen.

Hierzu zeigen:

Fig. 1 eine bevorzugte Ausführung des ausgangsseitigen Teils der erfindungsgemäßen Seilzugvorrichtung in einem Längsschnitt, und

Fig. 2 eine gemäß Schnitt II-II von Fig. 1 um 90 Grad gedrehte Schnittansicht derselben Seilzugvorrichtung.

Die in Fig. 1 und Fig. 2 abgebildete erfindungsgemäße Seilzugvorrichtung 1 umfasst eine Seilzughülle 2 und ein in dieser axialbeweglich geführtes Seilzugkabel 3. Ausgangsseitig 4 ist ein Flanschgehäuse 5 vorgesehen, in dem das Seilzugkabel 3 zugfest und die Seilzughülle 2 axialbeweglich gelagert sind. Zur Befestigung mittels Schraubverbindungen weist das Flanschgehäuse 5 einen Befestigungsflansch 6 mit zwei Flanschbohrungen 7 auf. In einer Zylinderbohrung 8 des Flanschgehäuses 5 sind ein Stößel 9 und ein Stellkolben 10 axialbeweglich gelagert, die über einen Gelenkkopf 11 und eine Gelenkpfanne 12 miteinander in Verbindung stehen. An seinem äußeren Ende 13 ist der Stößel 9 mit einem Kugelkopf 14 versehen, der zum Eingriff in eine halbkugelförmige Lagermulde eines nicht abgebildeten Betätigungshebels bestimmt ist. Zwischen dem Kugelkopf 1.4 und dem Befestigungsflansch 6 ist eine als Membrandichtung ausgebildete Abdichtung 15 angeordnet. Das ausgangsseitige Ende 16 des Seilzugkabels 4 ist fest mit einem T-förmigen Lagerbauteil 17 verbunden, das zwei radial einander gegenüberliegende Lagerarme 18 aufweist. Über diese Lagerarme 18 ist das Lagerbauteil 17 in zwei diametral gegenüberliegend angeordneten Längsnuten 19 der Zylinderbohrung 8 drehfest geführt und an Endanschlägen 20 der Längsnuten 19 in Richtung der Eingangsseite 21 festgelegt, wodurch das Seilzugkabel 3 zugfest gelagert ist. Die Seilzughülle 2 steht an ihrem ausgangsseitigen Ende 22 über eine Lagerhülse 23, eine Verstellhülse 24 und ein Übertragungsbauteil 25 mit dem Stellkolben 10 in Verbindung, wobei die Lagerhülse 23 um die Mittelachse 26 drehbar auf der Verstellhülse 24 gelagert ist. Das Übertragungsbauteil 25 ist als eine in der Zylinderbohrung 8 axialverschiebbare geschlitzte Hülse 27 mit zwei diametral gegenüberliegend angeordneten Längsschlitzen 28 zur Umgehung der Lagerarme 18 des Lagerbauteils 17 ausgebildet. Ein mit einem Außengewinde 29 versehener Gewindeabschnitt 30 des Übertragungsbauteils 25 und die mit einem Innengewinde 31 versehene Verstellhülse 24 bilden eine Verstellvorrichtung 32 zur Längenjustierung der Seilzugvorrichtung 1. Die Längenjustierung ist durch eine manuelle Verdrehung der Verstellhülse 24 zu bewerkstelligen, wozu diese einen Ringsteg 33 mit einer gerändelten Oberfläche 34 aufweist. Im Bereich der Verstellvorrichtung 32 ist eine als Faltenbalg ausgebildete zylindrische Abdichtung 35 auf der Verstellhülse 24 und dem Flanschgehäuse 5 montiert.

Die erfindungsgemäße Seilzugvorrichtung 1 ist bevorzugt zur Kupplungsbetätigung eines Kraftfahrzeuges vorgesehen, kann jedoch auch für andere Zwecke genutzt werden. Eine Stellkraft zum Ausrücken einer Kupplung wird eingansseitig zumeist über ein Kupplungspedal als Zugkraft 36 in das Seilzugkabel 3 eingeleitet. Da das Seilzugkabel 3 ausgangsseitig mittels des Lagerbauteils 17 zugfest in dem Flanschgehäuse 5 gelagert ist, wird ein nicht abgebildeter Bogen des Seilzugkabels 3 verkürzt, wodurch die Zugkraft 36 in der Seilzughülle 2 als Druckkraft 37 wirksam wird. Die Druckkraft 37 wird über die Lagerhülse 23, die Verstellhülse 24, das Übertragungsbauteil 25, und den Stellkolben 10 in den Stößel 9 übertragen, der mit einem Ausrückhebel einer zugeordneten Motorkupplung in Verbindung steht, die durch eine von der Druckkraft 37 bewirkte Axialverschiebung 38 des Stößels 9 ausgerückt, d. h. getrennt wird. Die gelenkige Verbindung des Stößels 9 mit dem Stellkolben 10 ermöglicht dabei ein radiales Ausweichen 39 des Stößels 9, was aufgrund einer Schwenkbewegung des zugeordneten Ausrückhebels erforderlich ist, um den Kontaktpunkt zwischen Stößel 9 und Ausrückhebel beibehalten zu können. Durch die Abdichtungen 15, 35 wird jeweils das Eindringen korrosionsfördernder und Schwergängigkeit verursachender Stoffe, wie z. B. Schmutz und Wasser, in die Zylinderbohrung 8 bzw. die Verstellvorrichtung 32 verhindert. Die Verstellvorrichtung 32 dient zur Längenjustierung der Seilzugvorrichtung 1 nach der Montage und bei der Wartung zum Ausgleich eines größeren Kupplungsbelagverschleißes, wobei die um die Mittelachse 26 drehbar auf der Verstellhülse 24 gelagerte Lagerhülse 23 als Verdrehschutz dazu dient, die Seilzughülle 2 frei von Torsionskräften zu haften.

Da das ausgangsseitig angeordnete Flanschgehäuse 5, in dem einerseits das Seilzugkabel 3 zugfest und andererseits die Seilzughülle 2 axialbeweglich gelagert ist, und in dem die Seilzughülle 3 in Wirkverbindung mit dem koaxial zu dem Seilzugkabel 1 beweglichen Stößel 9 steht, in Größe und Funktion weitgehend einem Kupplungsnehmerzylinder einer hydraulischen Betätigungsvorrichtung entspricht, kann die preiswertere Seilzugvorrichtung 1 ohne Änderung bzw. den Austausch von Bauteilen der Antriebseinheit alternativ zu einer teureren und wartungsintensiveren hydraulischen Betätigungsvorrichtung verwendet werden. In der Serienfertigung von Kraftfahrzeugen führt dies zu erheblichen Kosteneinsparungen.

BEZUGSZEICHENLISTE

1

Seilzugvorrichtung

2

Seilzughülle

3

Seilzugkabel

4

Ausgangsseite, ausgangsseitig

5

Flanschgehäuse

6

Befestigungsflansch

7

Flanschbohrung

8

Zylinderbohrung

9

Stößel

10

Stellkolben

11

Gelenkkopf

12

Gelenkpfanne

13

äußeres Ende

14

Kugelkopf

15

Abdichtung

16

ausgangsseitiges Ende

17

Lagerbauteil

18

Lagerarm

19

Längsnut

20

Endanschlag

21

Eingangsseite, eingangsseitig

22

ausgangsseitiges Ende

23

Lagerhülse

24

Verstellhülse

25

Übertragungsbauteil

26

Mittelachse

27

geschlitzte Hülse

28

Längsschlitz

29

Außengewinde

30

Gewindeabschnitt

31

Innengewinde

32

Verstellvorrichtung

33

Ringsteg

34

gerändelte Oberfläche

35

Abdichtung

36

Zugkraft

37

Druckkraft

38

Längsverschiebung

39

radiales Ausweichen

Claims

1. Seilzugvorrichtung, insbesondere für die Betätigung einer Kraftfahrzeugkupplung, mit einem Seilzugkabel (3), das eingangsseitig (21) zur Einleitung einer als Zugkraft (36) wirksamen Stellkraft axialbeweglich gelagert und ausgangsseitig (4) festgelegt ist, und mit einer Seilzughülle (2), die eingangsseitig (21) festgelegt und ausgangsseitig (4) zur Übertragung der Stellkraft als Druckkraft (37) axialbeweglich gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass ausgangsseitig (4) ein Flanschgehäuse (5) vorgesehen ist, in dem das ausgangsseitige Ende (16) des Seilzugkabels (3) zugfest und das ausgangsseitige Ende (22) der Seilzughülle (2) axialbeweglich gelagert ist, und dass in dem Flanschgehäuse (5) ein im wesentlichen koaxial zu dem Seilzugkabel (3) beweglicher Stößel (9) in Wirkverbindung mit der Seilzughülle (2) steht.

2. Seilzugvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stößel (9) zum Ausgleich von Fluchtungsabweichungen einen Gelenkkopf (11) aufweist, der in einer korrespondierenden Gelenkpfanne (12) eines in einer Zylinderbohrung (8) des Flanschgehäuses (5) axialbeweglichen Stellkolbens (10) gelagert ist.

3. Seilzugvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zum Schutz der Zylinderbohrung (8) und des Stellkolbens (10) eine Abdichtung (15) zwischen dem Stößel (9) und dem Befestigungsflansch (6) des Flanschgehäuses (5) angeordnet ist.

4. Seilzugvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das ausgangsseitige Ende (16) des Seilzugkabels (3) fest mit einem zwei radial einander gegenüberliegende Lagerarme (18) aufweisenden T-förmigen Lagerbauteil (17) verbunden ist, und dass die Zylinderbohrung (8) des Flanschgehäuses (5) zwei diametral gegenüberliegende Längsnuten (19) mit Endanschlägen (20) zum Eingriff und zur Lagerung des Lagerbauteils (17) aufweist.

5. Seilzugvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das ausgangaseitige Ende der Seilzughülle (2) über ein das T-förmige Lagerbauteil (17) umgehendes Übertragungsbauteil (25) mit dem Stellkolben (10) in Verbindung steht.

6. Seilzugvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungsbauteil (25) als eine in der Zylinderbohrung (8) des Flanschgehäuses (5) axialverschiebbare und die Lagerarme (18) des T-förmigen Lagerbauteils (17) umgehende geschlitzte Hülse (27) ausgebildet ist.

7. Seilzugvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verstellvorrichtung (32) zur Justierung der Seilzugvorrichtung (1) zwischen dem ausgangsseitigen Ende (22) der Seilzughülle (2) und dem Übertragungsbauteil (25) angeordnet ist.

8. Seilzugvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellvorrichtung (32) aus einem mit dem Übertragungsbauteil (25) verbundenen Gewindeabschnitt (30) und einer mit dem Gewindeabschnitt (30) korrespondierenden und mit einer Werkzeugfläche versehenen Verstellhülse (24) besteht.

9. Seilzugvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass zum Schutz der Verstellvorrichtung (32) eine Abdichtung (35) zwischen der Verstellhülse (24) und dem Flanschgehäuse (5) vorgesehen ist.

10. Seilzugvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass als Verdrehschutz für die Seilzughülle (2) eine an der Verstellvorrichtung (32) um die Mittelachse (26) drehbar gelagerte Lagerhülse (23) zwischen der Seilzughülle (2) und der Verstellvorrichtung (32) angeordnet ist.