DE102005044300A1

DE102005044300A1 - Device for operating of clutch has transmission between operating lever and master cylinder and creates transmission ratio which is variable through operating path of operating lever

Info

Publication number: DE102005044300A1
Application number: DE102005044300A
Authority: DE
Inventors: Thomas Rammhofer; Jan Grabenstätter
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2004-10-07
Filing date: 2005-09-16
Publication date: 2006-04-20

Abstract

The device is for the operating of a clutch, whereby an operating lever (3) acts upon a clutch master cylinder (10) through which the clutch release force can be controlled. A transmission in the form of a crank drive is provided between the operating lever and the master cylinder and creates a transmission ratio which is variable through the operating path of the operating lever. The operating force acting on the operating lever is greater in a range of increasing release force than the operating force with a constant transmission ratio.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Betätigung einer Kupplung über einen Betätigungshebel, wobei der Betätigungshebel auf einen Kupplungsgeberzylinder wirkt, über den die zum Ausrücken der Kupplung auf einen Kupplungsnehmerzylinder wirkende Ausrückkraft ansteuerbar ist.The The present invention relates to a device for actuating a Clutch over an operating lever, the actuating lever acts on a clutch master cylinder over which the disengaging the Clutch acting on a clutch slave cylinder release force is controllable.

Im Triebstrang eines Kraftfahrzeugs, wie beispielsweise eines Personenkraftwagens oder dergleichen und auch bei Motorrädern findet sich eine Reibungskupplung, die sowohl als Anfahrelement, als auch als Schaltelement dient. Zur Betätigung der Kupplung durch den Fahrer des Fahrzeugs haben sich aus Gründen des Packaging und des Komforts hydraulisch betätigte Kupplungen durchgesetzt.in the Drive train of a motor vehicle, such as a passenger car or the like and also in motorcycles there is a friction clutch, which serves both as a starting element, as well as a switching element. For operation The clutch by the driver of the vehicle have to be for the sake of Packaging and comfort enforced hydraulically actuated clutches.

Bei einem solchen Kupplungsbetätigungssystem ist ein Betätigungshebel in der Form beispielsweise des vom Fahrer zu betätigenden Kupplungspedals, oder im Falle eines Motorrads, ein Kupplungshebel vorgesehen, wobei der Fahrer des Fahrzeugs das Kupplungspedal zum Öffnen der Kupplung – um eine entsprechende Ausrückkraft zum Öffnen der Kupplung aufzubauen – mit dem Fuß betätigt, bzw. beim Motorrad den Kupplungshebel mit der Hand in Richtung zum Lenkerhandgriff durchzieht, um auch hier eine Ausrückkraft zum Öffnen der Kupplung zu erzeugen.at Such a clutch actuation system is an operating lever in the form of, for example, the driver-operated clutch pedal, or in the case of a motorcycle, a clutch lever provided, wherein the Driver of the vehicle the clutch pedal to open the clutch - by one corresponding release force to open the To build up clutch - with pressed the foot, or with the motorcycle, move the clutch lever with your hand towards the handlebar handle pervades to here too a release force to open the clutch to create.

Die Ausrückkraft wirkt dabei im Bereich des Kupplungsausrücklagers und führt am Kupplungspedal bzw. am Kupplungshebel über eine hydraulische und mechanische Übersetzung zu einer entsprechenden Betätigungskraft.The disengaging acts in the area of the clutch release bearing and leads to the clutch pedal or on the clutch lever over a hydraulic and mechanical translation to a corresponding Operating force.

Um nun die ständig steigenden Drehmomente der Antriebsmotoren der genannten Kraftfahrzeuge sicher übertragen zu können, müssen die entsprechenden Reibungskräfte im Kupplungsaggregat und damit die Normalkräfte steigen. Die Anpresskräfte nehmen also zu. Damit steigen auch die zum Öffnen der Kupplung notwendigen Ausrückkräfte und damit wiederum die Betätigungskräfte am Kupplungspedal bzw. am Kupplungshebel.Around now the constantly increasing torques of the drive motors of said motor vehicles safely transmitted to be able to have to the corresponding frictional forces in the clutch unit and thus increase the normal forces. Take the contact forces So too. This also increases the necessary to open the clutch Release forces and in turn, the actuating forces on the clutch pedal or on the clutch lever.

Um dem Phänomen steigender Ausrückkräfte infolge beispielsweise Verschleißes an den Reibflächen entgegenzuwirken, sind bereits selbstnachstellende Kupplungen bekannt geworden. Diese verringern bei vergleichbarem Ausrückweg die Ausrückkräfte.Around the phenomenon increasing disengagement forces as a result of for example, wear on the friction surfaces To counteract, self-adjusting clutches are already known become. These reduce with comparable Ausrückweg the Release forces.

Bei Verwendung einer solchen selbstnachstellenden Kupplung steigt auf Grund des Verlaufs der Ausrückkraft, aufgetragen über dem Ausrückweg, die Betätigungskraft bzw. Pedal- oder Hebelkraft über dem Betätigungs- bzw. Pedalweg oder Hebelweg bis zu einem ein Maximum ausbildenden Wendepunkt an, um dann bei weiterer Kupplungsbetätigung durch den Fahrer deutlich abzufallen.at Use of such a self-adjusting clutch increases Reason of the course of the release force, applied over the Ausrückweg, the operating force or pedal or leverage over the actuation or Pedalweg or Hebelweg up to a maximum forming inflection point on, then clearly on further clutch operation by the driver drop.

Bei diesem Abfall der Betätigungskraftkennlinie, aufgetragen über dem Betätigungsweg, dem so genannten Drop-off in dem Verlauf der Pedal- oder Hebelkraft, handelt es sich um eine limitierende Größe, da der Fahrer des Fahrzeugs einen zu starken Abfall als unkomfortabel empfindet, wenn der am Kupplungspedal, respektive dem Kupplungshebel vom Fahrer empfundene Widerstand nach dem Wendepunkt im Verlauf der Betätigungskraft als unkomfortabel empfunden wird, da die „Kupplung nach dem Kraftmaximum gleichsam widerstandslos nachgibt".at this drop in the operating force characteristic, applied over the actuation path, the so-called drop-off in the course of the pedal or leverage, It is a limiting quantity because the driver of the vehicle Too much waste as uncomfortable when the clutch pedal, Respectively the resistance perceived by the driver to the clutch lever the inflection point in the course of the operating force as uncomfortable is felt as the "clutch after the maximum of force yields without resistance ".

Es hat sich nun gezeigt, dass auch der Einsatz von Kompensationseinrichtungen, wie beispielsweise Zusatzfedern in der Kupplung oder einer Übertotpunktfeder am Pedal, nicht zur Realisierung gewünschter Betätigungskraftverläufe, aufgetragen über dem Hebelweg, führt.It has now shown that the use of compensation devices, such as additional springs in the clutch or an over-center spring on the pedal, not to realize desired Betätigungskraftverläufe applied over the Hebelweg, leads.

Pedale zur Betätigung von fahrzeugrelevanten Funktionen, wie beispielsweise Fahr- oder Bremspedale sind bereits in vielfacher Weise bekannt geworden. Diese können aber das vorstehend genannte Problem nicht beseitigen.pedals for operation of vehicle-relevant functions, such as driving or Brake pedals have already become known in many ways. These can but not eliminate the above problem.

So ist beispielsweise aus der DE 198 36 691 A1 ein Pedal für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für elektrisch betätigbare Kraftfahrzeugbremsen bekannt geworden, mit dem eine Rückstellkraft einer elektrisch betätigten Kfz-Bremse mit progressiver Kennlinie simuliert werden soll. Zu diesem Zweck weist das Pedal eine Feder mit linearer Federkennlinie auf und eine zweite Feder, die über ein Betätigungselement angesteuert, eine progressiv steigende Federkennlinie erzeugt. Das vorstehend genannte Problem kann damit aber nicht beseitigt werden.For example, from the DE 198 36 691 A1 a pedal for a motor vehicle, in particular for electrically actuated motor vehicle brakes become known, with which a restoring force of an electrically operated vehicle brake with progressive characteristic is to be simulated. For this purpose, the pedal has a spring with a linear spring characteristic and a second spring, which is controlled via an actuating element, generates a progressively increasing spring characteristic. But the above problem can not be eliminated.

Eine Fahrpedaleinheit ist an Hand der EP 1 357 452 A1 bekannt geworden, mit der ein elektronisches Fahrpedal geschaffen werden soll, das mit zunehmender Betätigung einen vom Fahrer spürbaren zunehmenden Widerstand gegen die Betätigung des Fahrpedals schaffen soll. Auch mit diesem bekannten Pedal kann das vorstehend geschilderte Problem nicht beseitigt werden.An accelerator pedal unit is on hand EP 1 357 452 A1 become known, with an electronic accelerator pedal is to be created, which is to create a noticeable increase in the driver's increasing resistance to the operation of the accelerator pedal with increasing activity. Even with this known pedal, the above-described problem can not be eliminated.

Ausgehend hiervon ist es nun Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Betä tigung einer Kupplung über einen Betätigungshebel zu schaffen, die das Problem des Kraftabfalls zwischen dem Pedalkraftmaximum und dem sich hieran anschließenden Pedalkraftminimum verringert. Darüber hinaus soll die zu schaffende Vorrichtung so ausgebildet sein, dass der Kupplungsgeberzylinder weitestgehend unabhängig vom Betätigungshebel am Kraftfahrzeug angeordnet werden kann.Based on this, it is now an object of the present invention to provide a device for actuator should account for a clutch via an actuating lever, which reduces the problem of force drop between the maximum pedal force and the subsequent pedal force minimum. About that In addition, the device to be created should be designed so that the clutch master cylinder can be arranged largely independent of the operating lever on the motor vehicle.

Die Erfindung weist zur Lösung dieser Aufgabe die Merkmale nach dem Anspruch 1 auf, wobei vorteilhafte Ausgestaltungen hiervon in den weiteren Ansprüchen beschrieben sind.The Invention points to the solution this object, the features of claim 1, wherein advantageous Embodiments thereof are described in the further claims.

Die Erfindung schafft eine Vorrichtung zur Betätigung einer Kupplung über einen Betätigungshebel, wobei der Betätigungshebel auf einen Kupplungsgeberzylinder wirkt, über dem die zum Ausrücken der Kupplung auf einen wirkende Ausrückkraft ansteuerbar ist und zwischen dem Betätigungshebel und dem Kupplungsgeberzylinder ein Getriebe angeordnet ist zur Erzeugung eines über den Betätigungsweg des Betätigungshebel veränderbaren Übersetzungsverhältnisses der Kraftübertragungsstrecke.The The invention provides a device for actuating a clutch via a Actuating lever, the actuating lever acts on a clutch master cylinder over which the disengaging the Clutch can be controlled to an acting release force is and between the operating lever and the clutch master cylinder, a transmission is arranged to generate one over the actuation path the operating lever variable gear ratio the power transmission line.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass sich der Verlauf der Kennlinie der Kraft am Betätigungshebel über dem Betätigungsweg deutlich verbessern lässt, wenn im Bereich kleiner Kräfte ein kleines Übersetzungsverhältnis der Kraftübertragungsstrecke zwischen dem Betätigungshebel und dem Kupplungsnehmerzylinder realisiert werden kann, während im Bereich großer Betätigungskräfte, beispielsweise im Bereich des Pedalkraftmaximums oder Handhebelkraftmaximums, ein großes Übersetzungsverhältnis der Kraftübertragungsstrecke möglich ist. Um einen für den Fahrer des Kraftfahrzeugs als harmonisch und komfortabel empfundenen Pedalkraftverlauf oder Handhebelkraftverlauf zu erreichen, ist es von Vorteil, wenn sich das Übersetzungsverhältnis der Kraftübertragungsstrecke stufenlos verändern lässt.The Invention is based on the knowledge that the course of the Characteristic of the force on the operating lever above the actuating can be significantly improved, when in the range of small forces a small gear ratio of Power transmission line between the operating lever and the clutch slave cylinder can be realized while in Area big Operating forces, for example in the region of the maximum pedal force or hand lever force maximum big gear ratio of Power transmission line possible is. To get one for the driver of the vehicle perceived as harmonious and comfortable To achieve pedal force curve or hand lever force curve, it is advantageous if the gear ratio of Power transmission line infinitely variable leaves.

Mit dem zwischen dem Betätigungshebel und dem Kupplungsgeberzylinder angeordneten Getriebe wird ein über den Betätigungsweg des Betätigungshebels veränderbares Übersetzungsverhältnis der Kraftübertragungsstrecke realisiert, sodass auch das eingangs geschilderte Problem des Drop-off-Effektes beseitigt werden kann, indem das Übersetzungsverhältnis beispielsweise so gewählt wird, dass das Pedalkraftmaximum, verglichen mit einem konstanten Übersetzungsverhältnis, abgesenkt wird, während das nach dem Pedalkraftmaximum folgende Pedalkraftminimum angehoben wird, sodass der Kraftabfall zwischen dem Pedalkraftmaximum und dem Pedalkraftminimum deutlich verringert werden kann.With between the operating lever and the clutch master cylinder arranged gear is on the actuating of the operating lever variable transmission ratio of Power transmission line realized, so also the initially described problem of the drop-off effect can be eliminated by the gear ratio, for example so chosen is that the pedal force maximum, compared to a constant gear ratio, lowered will, while the following minimum pedal force is raised after the pedal force maximum so that the force drop between the pedal force maximum and the Pedal force minimum can be significantly reduced.

Mittels des nach der Erfindung vorgesehenen Getriebes kann das Übersetzungsverhältnis der Kraftübertragungsstrecke derart verändert werden, dass das Verhältnis zwischen der im Bereich der maximalen Ausrückkraft und wieder fallenden Ausrückkraft am Betätigungshebel wirkenden Betätigungskraft sinkt. Auch kann das Übersetzungsverhältnis so verändert werden, dass die am Betätigungshebel wirkende Betätigungskraft in einem Bereich der ansteigenden Ausrückkraft größer ist als die Betätigungskraft bei konstantem Übersetzungsverhältnis.through of the invention provided for the transmission, the transmission ratio of the power transmission line changed so be that relationship between that in the range of the maximum release force and again falling disengaging on the operating lever acting actuating force sinks. Also, the gear ratio can be changed so that on the operating lever acting actuating force in a range of the increasing release force is greater than the operating force at constant gear ratio.

Damit wird der Anforderung Rechnung getragen, dass der Pedalkraftverlauf bzw. Handhebelkraftverlauf, aufgetragen über dem Betätigungsweg, harmonischer verläuft, als es bei dem Kennlinienverlauf mit einem konstanten Übersetzungsverhältnis der Fall ist. Dadurch verläuft die Kennlinie flacher. Der Kennlinienverlauf besitzt dadurch kleinere maximale Gradienten.In order to the requirement is taken into account that the pedal force curve or hand lever force curve, plotted on the actuating path, runs more harmoniously than it is in the characteristic curve with a constant gear ratio of the case is. This is going on the characteristic flatter. The characteristic curve has thereby smaller maximum gradients.

Das zwischen dem Betätigungshebel und dem Kupplungsgeberzylinder vorgesehene Getriebe schafft darüber hinaus erhebliche Freiheitsgrade hinsichtlich der Anordnung des Kupplungsgeberzylinders am Fahrzeug, da der Kupplungsgeberzylinder derart über das Getriebe mit dem Betätigungshebel gekoppelt ist, dass die Lage des Kupplungsgeberzylinders relativ zum Betätigungshebel weitestgehend frei wählbar ist.The between the operating lever and the clutch master cylinder provided gear creates beyond considerable degrees of freedom with regard to the arrangement of the clutch master cylinder on the vehicle, since the clutch master cylinder so on the Gear coupled to the operating lever is that the position of the clutch master cylinder relative to the actuating lever largely freely selectable is.

Nach den bisher bekannt gewordenen Kupplungsbetätigungssystemen verläuft die Längsachse des Kupplungsgeberzylinders weitestgehend im rechten Winkel zur Längsachse des Kupplungspedals, sodass der Kupplungsgeberzylinder bei diesen Pedalanlagen regelmäßig in den Fahrgastraum hineinragt und somit im Falle eines Unfalls eine erhebliche Verletzungsgefahr mit sich führt. Nach der vorliegenden Erfindung ist die Lage des Kupplungszylinders relativ zum Betätigungshebels weitestgehend frei wählbar, da das zwischen dem Betätigungshebel und dem Kupplungsgeberzylinder vorgesehene Getriebe dafür sorgt, dass der Kupplungsgeberzylinder beispielsweise vollständig in den Fahrgastraum integriert werden kann oder auch, sollte dies gewünscht sein, vollständig im Motorraum eines Kraftfahrzeugs angeordnet werden kann und somit ein für den Durchtritt des Kupplungsgeberzylinders durch die Spritzwand des Kraftfahrzeugs notwendiger Durchlass, der auch zu Dichtigkeitsproblemen Anlass geben kann, ebenfalls vermieden werden kann.To the previously known clutch actuation systems runs the Longitudinal axis of the Clutch master cylinder largely at right angles to the longitudinal axis the clutch pedal, so the clutch master cylinder in these pedal systems regularly in the Passenger compartment protrudes and thus in the event of an accident a significant Risk of injury with it. According to the present invention, the position of the clutch cylinder relative to the actuating lever largely freely selectable, since that between the operating lever and the clutch master cylinder provided gear ensures that the clutch master cylinder, for example, completely in the passenger compartment can be integrated or, if so desired, Completely can be arranged in the engine compartment of a motor vehicle and thus one for the passage of the clutch master cylinder through the bulkhead the passage necessary for the motor vehicle, which also leads to leakage problems Occasion can also be avoided.

Das nach der Erfindung vorgesehene Getriebe kann von weitestgehend beliebiger Bauart sein. Es können beispielsweise Kurventriebe mit Kurvenscheiben und Nocken oder dergleichen oder auch Zahnradgetriebe vorgesehen werden. So ist es beispielsweise möglich, das Zahnprofil derartiger Zahnradgetriebe zum Erreichen gewünschter Verläufe des Übersetzungsverhältnisses zu modifizieren oder beispielsweise auch mittels des Vorsehens von Exzentrizitäten zwischen einzelnen Getriebebauteilen einen weitestgehend beliebigen Verlauf des Übersetzungsverhältnisses der Kraftübertragungsstrecke zu realisieren.The gear provided according to the invention may be of largely arbitrary design. It can be provided, for example, cam drive with cams and cams or the like or gear transmission. So it is for example possible to modify the tooth profile of such gear transmission to achieve desired gradients of the transmission ratio or for example by means of the provision of eccentricities between individual transmission components a largely arbitrary course of the transmission ratio of the power transmission line to reali Sieren.

Lediglich beispielhaft sei daher an dieser Stelle genannt, dass das Getriebe ein Kurbeltrieb sein kann, der eine Kolbenstange des Kupplungsgeberzylinders mittels eines Schiebers oder einer Rolle schwenkbar mit dem Betätigungshebel koppelt. Bei einer solchen Ausführungsform erfährt die Kolbenstange aufgrund ihrer Anbindung an den Betätigungshebel über einen Schieber oder eine darüber hinaus reibungsvermindernde Rolle einen Schwenkwinkel von beispielsweise betragsmäßig 3 Grad, sodass sich damit der gewünschte Verlauf des Übersetzungsverhältnisses der Kraftübertragungsstrecke über dem Betätigungsweg des Betätigungshebels realisieren lässt.Only Therefore, it should be mentioned at this point that the transmission is exemplary a crank mechanism can be, which is a piston rod of the clutch master cylinder by means of a slider or a roller pivotally connected to the actuating lever coupled. In such an embodiment learns the piston rod due to their connection to the operating lever via a Slider or one beyond friction reducing role a tilt angle of example 3 degrees in absolute value, so that the desired Course of the translation ratio the power transmission line above the actuating realize the operating lever leaves.

Nach einer weiteren Ausführungsform ist es möglich, dass der Betätigungshebel selbst derart gekrümmt ausgebildet ist, dass der Schieber oder die Rolle entlang einer gekrümmten Bahnkurve verläuft. Damit kann ein weitestgehend beliebiger Verlauf des Übersetzungsverhältnisses erreicht werden.To a further embodiment Is it possible, that the operating lever itself so curved is formed, that the slider or the roller along a curved Trajectory runs. In order to can be a largely arbitrary course of the transmission ratio be achieved.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann das Getriebe auch ein Zahnradgetriebe sein, mit einem am Betätigungshebel vorgesehenen erstem Verzahnungsprofil, welches mit einem mit dem Kupplungsgeberzylinder gekoppelten zweiten Verzahnungsprofil derart kämmt, dass eine Schwenkbewegung des Betätigungshebels zu einer Beaufschlagung des Kupplungsgeberzylinders führt. Bei einer solchen Ausführungsform kann der Betätigungshebel bzw. ein Abschnitt davon aus einem Kunststoffwerkstoff ausgebildet sein, wobei der aus Kunststoff gefertigte Abschnitt auch bereits einstückig mit mindestens einem Element des Getriebes ausgebildet sein kann; also beispielsweise dem ersten Verzahnungsprofil, sodass sich darüber hinaus durch diese Ausbildung auch eine kostengünstige Fertigung realisieren lässt.To In a further development of the invention, the transmission can also be a gear transmission be with one on the operating lever provided first tooth profile, which with a with the Clutch master cylinder coupled second tooth profile in such a way combs, that a pivoting movement of the actuating lever to a loading the clutch master cylinder leads. In such an embodiment the operating lever or a portion thereof may be formed of a plastic material, the section made of plastic also already in one piece with can be formed at least one element of the transmission; so For example, the first tooth profile, so beyond by this training can also realize a cost-effective production.

Die Tendenz steigender Drehmomente der Antriebsmotoren von Kraftfahrzeugen ist sowohl im Bereich einspuriger Fahrzeuge, also Motorräder, als auch im Bereich mehrspuriger Fahr zeuge, also beispielsweise Personenkraftwagen, Lastkraftwagen und dergleichen festzustellen, sodass die nach der Erfindung vorgesehene Vorrichtung zur Betätigung von Kupplungen im Triebstrang aller genannten Fahrzeuge eingesetzt werden kann.The Tendency of increasing torques of the drive motors of motor vehicles is both in the range of single-lane vehicles, so motorcycles, as well in the field of multi-lane driving tools, so for example passenger cars, To identify trucks and the like, so that according to the invention provided device for the actuation of Clutches are used in the drive train of all mentioned vehicles can.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht es nun, dass der Kennlinienverlauf der Pedalkraft oder Handhebelkraft aufgetragen, über dem Pedalweg oder Handhebelweg, in weiten Bereichen an die Komfortanforderungen der Benutzer angepasst werden kann. Darüber hinaus schafft die erfindungsgemäße Vorrichtung wesentliche Vorteile hinsichtlich so genannter Packageprobleme, da das zwischen dem Betätigungshebel und dem Kupplungsgeberzylinder geschaltete Getriebe neue Freiheitsgrade für die Anordnung des Kupplungsgeberzylinders erbringt. Bei bekannten Pedalanlagen ist die Lage des Kupplungsgeberzylinders definiert mit einer im Wesentlichen waagerechten Ausrichtung, sodass der Kupplungsgeberzylinder durch die Stirnwand eines Kraftfahrzeugs in den Motorraum hervorragt. Das kann einerseits im Falle eines Unfalls nachteilig sein und darüber hinaus – da der Bremskraftverstärker regelmäßig nahe dem Bremspedal angeordnet ist – zu Platzproblemen mit dem Bremskraftverstärker führen. Auch herrschen im Motorraum von Kraftfahrzeugen Temperaturen von beispielsweise bis zu 120 °C vor, sodass der Kupplungsgeberzylinder auch hohen thermischen Belastungen unterliegt.The inventive device allows it now that the characteristic curve of the pedal force or hand lever force applied, over the pedal travel or hand lever way, in many areas to the comfort requirements the user can be customized. In addition, the device according to the invention provides significant advantages in terms of so-called package problems, since that between the operating lever and the clutch master cylinder geared new degrees of freedom for the Arrangement of the clutch master cylinder provides. In known pedal systems is the position of the clutch master cylinder defined with an im Essentially horizontal alignment, so that the clutch master cylinder protrudes through the end wall of a motor vehicle in the engine compartment. On the one hand, this can be disadvantageous in the event of an accident and, moreover, because of the Brake booster close regularly the brake pedal is arranged - to space problems with the brake booster to lead. Also prevail in the engine compartment of motor vehicles temperatures of for example, up to 120 ° C, so that the clutch master cylinder and high thermal loads subject.

Die erfindungsgemäße Lösung macht es nunmehr möglich, dass der Kupplungsgeberzylinder in seiner Lage zum Betätigungshebel weitestgehend beliebig verschoben, verdreht und verlagert werden kann, sodass beispielsweise auch eine senkrechte Anordnung am so genannten Pedalbock möglich ist, der das Fahrpedal, das Bremspedal und das Kupplungsbetätigungspedal trägt. Da es nach der erfindungsgemäßen Lösung auch vorgesehen ist, dass zumindest Teile des Betätigungshebels auch aus einem Kunststoffwerkstoff gefertigt werden können, ergibt sich ein wesentlicher Kostenvorteil bei der Fertigung des Pedals, da in den Kunststoffwerkstoff auch bereits Verzahnungskomponenten des Getriebes oder andere Getriebebauteile integriert werden können.The inventive solution makes it now possible that the clutch master cylinder in its position to the actuating lever largely arbitrarily displaced, twisted and relocated, so that, for example, a vertical arrangement on the so-called Pedal bracket possible is the accelerator pedal, the brake pedal and the clutch pedal wearing. As is the solution according to the invention also is provided that at least parts of the actuating lever also from a Plastic material can be made, resulting in a significant Cost advantage in the production of the pedal, as in the plastic material also already gear components of the transmission or other transmission components can be integrated.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in: The The invention will be explained in more detail below with reference to the drawing. These shows in:

1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Betätigung einer Kupplung nach einer Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung; 1 a schematic representation of an apparatus for actuating a clutch according to an embodiment according to the present invention;

2 drei Diagramme zur Erläuterung der Funktion der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung; 2 three diagrams for explaining the operation of the device according to the present invention;

3 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung; und 3 a schematic representation of another embodiment of the present invention; and

4 ein Diagramm zur Erläuterung des Verlaufs der Pedalkraft aufgetragen über dem Pedalweg nach einer Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung und im Vergleich hierzu nach einer bekannten Vorrichtung. 4 a diagram for explaining the course of the pedal force applied over the pedal travel after a device according to the present invention and in comparison to a known device.

1 zeigt in einer schematischen und stilisierten Darstellung eine Vorrichtung zur Betätigung einer Kupplung nach einer Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung. 1 shows in a schematic and stylized representation of a device for actuation a coupling according to an embodiment according to the present invention.

Bei der in 1 dargestellten Vorrichtung 1 handelt es sich um eine Ausführungsform einer Vorrichtung zur Betätigung einer Kupplung nach der vorliegenden Erfindung für beispielsweise einen Personenkraftwagen. Ein nicht näher dargestellter Fahrer kann mit seinem Fuß auf das Pedal 2 treten und übt dabei eine Druckkraft auf das Pedal 2 aus, die als Reaktionskraft (Betätigungskraft) auftritt. Die Betätigung des Pedals 2 durch den Fahrer führt zu einer Schwenkbewegung eines mit dem Pedal 2 gekoppelten Betätigungshebels 3 um eine Lagerstelle 4 herum in Richtung des Pfeils A. An dem Betätigungshebel 3 ist ein Schieber 5 in Richtung der Längsachse des Betätigungshebels 3 um einen vorbestimmten Bereich verschiebbar angeordnet. Der Schieber 5 stützt sich dabei über eine Koppel 6 an einem Lager 7 ab. Darüber hinaus ist der Schieber 5 über eine weitere Koppel 8 mit einem schematisch dargestellten Kolben 9 eines Kupplungsgeberzylinders 10 verbunden. Am Kolben 9 ist eine Druckfeder 11 angebracht, die den Betätigungshebel 3 in seine unbetätigte Ausgangsstellung zurückverschieben kann. Der Schieber 5 kann auch durch eine reibungsmindernde Rolle ersetzt werden.At the in 1 illustrated device 1 it is an embodiment of a device for actuating a clutch according to the present invention, for example, a passenger car. An unspecified driver can with his foot on the pedal 2 kick and exert a compressive force on the pedal 2 from, which occurs as a reaction force (operating force). The operation of the pedal 2 by the driver leads to a pivoting movement of one with the pedal 2 coupled actuating lever 3 around a depository 4 around in the direction of arrow A. On the operating lever 3 is a slider 5 in the direction of the longitudinal axis of the actuating lever 3 slidably disposed about a predetermined range. The slider 5 relies on a paddock 6 at a warehouse 7 from. In addition, the slider 5 over another coupling 8th with a piston shown schematically 9 a clutch master cylinder 10 connected. On the piston 9 is a compression spring 11 attached to the operating lever 3 can shift back to its unactivated initial position. The slider 5 can also be replaced by a friction reducing role.

Wird der Betätigungshebel 3 durch eine Beaufschlagung des Pedals 2 in Richtung des Pfeils A verschwenkt, wird der Kolben 9 entgegen der Wirkung der Druckfeder 11 unter Herbeiführung einer geringfügigen Schwenkbewegung von etwa 3 Grad der Kolbenstange 8 verschoben und kann somit ein Hydraulikfluid aus dem Kupplungsgeberzylinder 10 heraus in Richtung eines nicht näher dargestellten Kupplungsnehmerzylinders verschieben.Will the operating lever 3 by applying the pedal 2 pivoted in the direction of arrow A, the piston 9 against the action of the compression spring 11 by causing a slight pivotal movement of about 3 degrees of the piston rod 8th shifted and can thus a hydraulic fluid from the clutch master cylinder 10 out in the direction of a not shown Kupplungsnehmerzylinders move.

2 zeigt in dem obersten Diagramm einen Kennlinienverlauf der Ausrückkraft F_Kupllung, aufgetragen über dem Ausrückweg S_Kupllung. Wie ohne weiteres ersichtlich, weist die Ausrückkraftkennlinie nach seinem mit B gekennzeichnetem Ausrückkraftmaximum einen deutlichen Drop-off bis zum sich anschließenden Ausrückkraftminimum C auf. 2 shows in the top diagram a characteristic curve of the release force F _Kupllung , plotted on the Ausrückweg S _Kupllung . As can readily be seen, the Ausrückkraftkennlinie after his Ausrückkraftmaximum marked with a significant drop-off to the subsequent Ausrückkraftminimum C on.

Der im oberen Diagramm in 2 dargestellte Kennlinienverlauf der Ausrückkraft führt zu dem in dem mittleren Diagramm als durchgezogene Linie dargestellten Verlauf der Betätigungskraft am Pedal (Pedalkraft) F_Pedal, aufgetragen über dem Pedalweg S_Pedal.The one in the upper diagram in 2 characteristic curve of the release force leads to the illustrated in the middle diagram as a solid line curve of the operating force on the pedal (pedal force) F _pedal , plotted on the Pedalweg S _pedal .

Wie anhand der durchgezogenen Linie des Kennlinienverlaufs ersichtlich, folgt der Verlauf der Pedalkraft qualitativ dem Verlauf der Ausrückkraft nach dem oberen Diagramm der 2. Die durchgezogene Linie des mittleren Diagramms in 2 entspricht dabei dem Pedalkraftverlauf unter Verwendung einer bekannten Vorrichtung zur Betätigung einer Kupplung mit einem konstanten Übersetzungsverhältnis zwischen dem Betätigungshebel und dem Kupplungsgeberzylinders.As can be seen by the solid line of the characteristic curve, the course of the pedal force qualitatively follows the course of the release force according to the upper diagram of FIG 2 , The solid line of the middle diagram in 2 corresponds to the pedal force curve using a known device for actuating a clutch with a constant transmission ratio between the actuating lever and the clutch master cylinder.

Ein solches konstantes Übersetzungsverhältnis ist in dem unteren Diagramm der 2 als gestrichelte Linie dargestellt. Dieses untere Diagramm in 2 zeigt als ausgezogene Linie auch den Verlauf des Übersetzungsverhältnisses der Kraftübertragungsstrecke zwischen dem Betätigungshebel 3 und dem nicht näher dargestellten Kupplungsnehmerzylinder. Wie anhand des grafischen Verlaufs der Übersetzung i, aufgetragen über den Pedalweg S_Pedal des unteren Diagramms der 2 ersichtlich, ist das Übersetzungsverhältnis im Bereich niedriger Ausrückkräfte der Kupplung kleiner als das konstante Übersetzungsverhältnis und führt daher zu einem Anstieg der Pedalkraft in diesem Bereich, was anhand des mittleren Diagramms in 2 anhand der gestrichelten Linie des Pedalkraftverlaufs unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ersichtlich ist. Somit steigt das Übersetzungsverhältnis mit zunehmendem Pedalweg S_Pedal an, was zu einer Absenkung des Pedalkraftmaximums (siehe gestrichelte Linie im mittleren Diagramm der 2) führt. Daraufhin fällt das Übersetzungsverhältnis mit weiter zunehmendem Pedalweg S_Pedal wieder ab, sodass die Pedalkraft F_Pedal im Punkt C der Ausrückkraft höher ist als die Pedalkraft unter Verwendung eines konstanten Übersetzungsverhältnisses. Somit wurde durch die erfindungsgemäße Vorrichtung erreicht, dass der Dropoff-Effekt zwischen dem Pedalkraftmaximum (dem Punkt B im oberen Diagramm in 2 entsprechend) und dem sich hieran anschließenden Pedalkraftminimum (entspricht dem Punkt C im oberen Diagramm nach 2) abgesenkt wurde, da das Pedalkraftmaximum (B') verringert und das Pedalkraftminimum (C') nach dem Maximum hin ansteigt und somit der zwischen dem Punkt B und Punkt C im oberen Diagramm nach 1 in Erscheinung tretende Drop-off-Effekt der Pedalkraft F_Pedal verringert worden ist.Such a constant gear ratio is in the lower diagram of 2 shown as a dashed line. This lower diagram in 2 shows as a solid line and the course of the transmission ratio of the power transmission path between the actuating lever 3 and the clutch slave cylinder, not shown. As shown by the graph of the ratio i, plotted on the _Pedal Path S _{Pedal of} the lower diagram 2 As can be seen, the gear ratio in the range of lower disengagement forces of the clutch is smaller than the constant gear ratio and therefore leads to an increase in the pedal force in this area, which is based on the middle diagram in 2 is apparent from the dashed line of the pedal force curve using the device according to the invention. Thus, the gear ratio increases with increasing Pedalweg S _pedal , resulting in a reduction of the pedal force maximum (see dashed line in the middle diagram of 2 ) leads. Thereupon, the gear ratio falls again with increasing pedal travel S _pedal , so that the _pedal force F _pedal at point C of the release force is higher than the pedal force using a constant gear ratio. Thus, it was achieved by the device according to the invention that the drop-off effect between the pedal force maximum (the point B in the upper diagram in FIG 2 accordingly) and the subsequent pedal force minimum (corresponds to the point C in the upper diagram 2 ) has been lowered, since the pedal force maximum (B ') is reduced and the pedal force minimum (C') increases towards the maximum and thus that between the point B and point C in the upper diagram 1 Appearing drop-off effect of the _pedal force F _{pedal has been} reduced.

3 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Zahnradgetriebe, welches zwischen einem Betätigungshebel 12 und einem Kupplungsgeberzylinder 13 angeordnet ist. Auch hier handelt es sich um eine schematische und stilisierte Darstellung zur Erläuterung des Funktionsprinzips der Erfindung. Eine Betätigung des Pedals 14 in Richtung des Pfeils D führt zu einer Schwenkbewegung des Betätigungshebels 12 um das Lager 15. Ein am Betätigungshebel 12 einstückig angeordneter Verzahnungsabschnitt 16 kämmt mit einem Verzahnungsabschnitt 17, der um ein Lager 18 schwenkbar ist. Am Verzahnungsabschnitt 17 ist eine Feder 19 angebracht, die der Schwenkbewegung des Verzahnungsabschnitts 17 entgegenwirkt und ihn und damit den Betätigungshebel 12 in seine Ausgangsstellung zurück beaufschlagen kann. Die Betätigung des Kupplungspedals 14 in Richtung des Pfeils D führt letztlich zu einer Druckbeaufschlagung des Kupplungsgeberzylinders 13 in Richtung des Pfeils E, sodass wieder ein vorbestimmtes Volumen eines Hydraulikfluids aus dem Kupplungsgeberzylinder 13 in Richtung des nicht dargestellten Kupplungsnehmerzylinders verschoben werden kann. 3 shows a schematic representation of a gear transmission, which between an actuating lever 12 and a clutch master cylinder 13 is arranged. Again, it is a schematic and stylized representation to explain the principle of operation of the invention. An operation of the pedal 14 in the direction of the arrow D leads to a pivoting movement of the actuating lever 12 around the camp 15 , One on the operating lever 12 integrally arranged toothing section 16 meshes with a gearing section 17 who is around a camp 18 is pivotable. At the gear section 17 is a spring 19 attached, the pivotal movement of the toothing section 17 counteracts and him and thus the operating lever 12 can apply to its original position back. The operation of the clutch pedal 14 in Direction of the arrow D ultimately leads to a pressurization of the clutch master cylinder 13 in the direction of arrow E, so again a predetermined volume of hydraulic fluid from the clutch master cylinder 13 can be moved in the direction of the clutch slave cylinder, not shown.

4 zeigt nun ein Diagramm zweier Kennlinien 20, 21 der Pedalkraft, aufgetragen über dem Pedalweg. 4 now shows a diagram of two characteristics 20 . 21 the pedal force applied over the pedal path.

Die Kennlinie mit Bezugzeichen 20 entspricht dabei dem Verlauf der Pedalkraft, aufgetragen über dem Pedalweg einer bekannten Vorrichtung zur Betätigung einer Kupplung. Dem gegenüber entspricht die Kennlinie 21 dem Verlauf der Pedalkraft, aufgetragen über dem Pedalweg unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Betätigung einer Kupplung. In beiden Fällen wurde dabei die gleiche selbstnachstellende Kupplung von der bekannten Kupplungsbetätigungsvorrichtung bzw. der Kupplungsbetätigungsvorrichtung nach der Erfindung betätigt.The characteristic with reference symbols 20 corresponds to the course of the pedal force, plotted on the pedal travel of a known device for actuating a clutch. In contrast, the characteristic curve 21 corresponds to the course of the pedal force, plotted against the pedal travel using a device according to the invention for actuating a clutch. In both cases, the same self-adjusting clutch was actuated by the known clutch actuating device or the clutch actuating device according to the invention.

Wie ohne weiteres ersichtlich, sinkt das Pedalkraftmaximum von einem Wert von etwa 145 N auf einen Wert von etwa 120 N ab. Im rechten Bereich des Diagramms nach 4 ist noch zu erkennen, dass das dem Ausrückkraftmaximum B folgende Ausrückkraftminimum C der Kennlinie 21 oberhalb des Pedalkraftminimums der Kennlinie 20 liegt, sodass unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch das dem Pedalkraftmaximum B' folgende Pedalkraftminimum C' angehoben wird, sodass der so genannte Drop-off-Effekt, also der Kraftabfall zwischen dem Pedalkraftmaximum B' und dem Pedalkraftminimum C' bei der Vorrichtung nach der Erfindung deutlich verkleinert wird und somit eine insgesamt deutlich harmonischere Kennlinie des Pedalkraftverlaufs erreicht wird.As can be readily appreciated, the pedal force maximum decreases from a value of about 145 N to a value of about 120 N. In the right section of the diagram 4 can still be seen that the Ausrückkraftmaximum B following Ausrückkraftminimum C of the characteristic 21 above the pedal force minimum of the characteristic 20 is so that using the device according to the invention also the pedal force maximum B 'following pedal force minimum C' is raised, so that the so-called drop-off effect, ie the force drop between the pedal force maximum B 'and the pedal force minimum C' in the device according to the invention is significantly reduced and thus an overall much more harmonious characteristic of the pedal force curve is achieved.

Die nach der Erfindung vorgesehene Vorrichtung zur Betätigung einer Kupplung zeichnet sich dadurch aus, dass damit einerseits dem Phänomen steigender Drop-off-Effekt bei steigenden Drehmomenten der Antriebsmotoren von Kraftfahrzeugen begegnet werden kann und darüber hinaus durch den wesentlichen Vorteil, dass die Anordnung des Kupplungsgeberzylinders örtlich getrennt von dem Betätigungshebel der Kupplung erfolgen kann. Das zwischen dem Betätigungshebel und dem Kupplungsgeberzylinders angeordnete Getriebe sorgt für ein veränderliches Übersetzungsverhältnis in der Kraftübertragungskette zwischen dem Pedal des Betätigungshebels und dem Kupplungsnehmerzylinder, sodass eine weitestgehend freie Kennlinie des Pedalkraftverlaufs, aufgetragen über dem Pedalweg, realisiert wird und darüber hinaus auch den ständig steigenden Anforderungen des Packaging im Kraftfahrzeugbau Rechnung getragen wird, da der Kupplungsgeberzylinder nunmehr unter Gewinnung neuer Freiheitsgrade bezüglich seiner Anordnung relativ zum Betätigungshebel am Kraftfahrzeug verbaut werden kann.The provided according to the invention device for actuating a Coupling is characterized by the fact that on the one hand the phenomenon of increasing Drop-off effect with increasing torques of the drive motors can be met by motor vehicles and beyond by the essential Advantage that the arrangement of the clutch master cylinder locally separated from the operating lever the coupling can take place. That between the operating lever and the clutch master cylinder arranged gear ensures a variable gear ratio in the power transmission chain between the pedal of the operating lever and the clutch slave cylinder, so a largely free Characteristic of the pedal force curve, plotted over the pedal travel, realized will and over in addition, the ever-increasing Requirements of packaging in the automotive industry is, since the clutch master cylinder now gaining new degrees of freedom in terms of its arrangement relative to the actuating lever can be installed on the vehicle.

Obwohl vorstehend von einer hydraulischen Kraftübertragungsstrecke zwischen dem Betätigungshebel und der Kupplung ausgegangen worden ist, kann die Erfindung auch auf eine Kupplungsbetätigungsvorrichtung mit einer rein mechanischen Kraftübertragungsstrecke angewandt werden; also beispielsweise eine über einen Seilzug zwischen dem Betätigungshebel und der Kupplung arbeitende Kupplungsbetätigungsvorrichtung. Hier befindet sich dann das Getriebe zwischen dem Betätigungshebel und einer Einrichtung, an die der Seilzug zur Zugkrafteinleitung gekoppelt ist.Even though protruding from a hydraulic power transmission line between the operating lever and the clutch has been assumed, the invention can also to a clutch actuator applied with a purely mechanical power transmission line become; So for example, a via a cable between the actuating lever and the clutch operating clutch actuator. Located here then the transmission between the operating lever and a device, to which the cable is coupled to the tensile force.

Hinsichtlich vorstehend im Einzelnen nicht näher erläuterter Merkmale der Erfindung wird im Übrigen ausdrücklich auf die Ansprüche und die Zeichnung verwiesen.Regarding not closer in detail Illustrated Features of the invention will be otherwise expressly on the claims and the drawing referenced.

11: Vorrichtungcontraption
22: Pedalpedal
33: Betätigungshebelactuating lever
44: Lagerstelledepository
55: Schieber, Rollerslide, scooter
66: Koppelpaddock
77: Lagercamp
88th: Koppelpaddock
99: Kolbenpiston
1010: KupplungsgeberzylinderClutch Master Cylinder
1111: Druckfedercompression spring
1212: Betätigungshebelactuating lever
1313: KupplungsgeberzylinderClutch Master Cylinder
1414: Pedalpedal
1515: Lagercamp
1616: Verzahnungsabschnitttoothed section
1717: Verzahnungsabschnitttoothed section
1818: Lagercamp
1919: Federfeather
2020: Kennliniecurve
2121: Kennliniecurve
AA: Pfeilarrow
BB: PedalkraftmaximumMaximum pedal force
B'B ': abgesenktes Pedalkraftmaximuminset Maximum pedal force
CC: PedalkraftminimumPedal force minimum
C'C ': angehobenes Pedalkraftminimumraised Pedal force minimum
DD: Pfeilarrow
Ee: Pfeilarrow

Claims

Device for actuating a clutch via an actuating lever ( 3 . 12 ), whereby the operating lever ( 3 . 12 ) on a Kupplungsgeberzylin of the ( 10 . 13 ) acts, via which the disengagement force acting on a clutch slave cylinder to disengage the clutch can be actuated, characterized in that between the actuating lever ( 3 . 12 ) and the clutch master cylinder ( 10 . 13 ) a transmission for generating a via the actuating travel of the actuating lever ( 3 . 12 ) is arranged variable transmission ratio of the power transmission path.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the transmission ratio is selectively variable, that the ratio between the in the region of the maximum release force (B) and again falling release force (C) on the actuating lever ( 3 . 12 ) acting actuating force is largely freely changeable.

Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the transmission ratio is selectively changed that the on the operating lever ( 3 . 12 ) acting operating force in a range of the increasing release force is greater than the actuation force at a constant gear ratio.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the clutch master cylinder ( 10 . 13 ) so over the transmission with the operating lever ( 3 . 12 ) is coupled, that the position of the clutch master cylinder ( 10 . 13 ) relative to the actuating lever ( 3 . 12 ) is largely freely selectable.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the transmission is a crank mechanism ( 1 ), which is a piston rod ( 8th ) of the clutch master cylinder ( 10 ) by means of a slide ( 5 ) or a roller pivotally with the operating lever ( 3 ) couples.

Apparatus according to claim 5, characterized in that the actuating lever ( 3 ) is curved so that the slider ( 5 ) or the roll extends along a curved trajectory.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the transmission is a gear transmission ( 16 . 17 ) is with one on the operating lever ( 12 ) provided first tooth profile ( 16 ), which with one with the clutch master cylinder ( 13 ) coupled second gearing profile ( 17 ) meshes, so that a pivoting movement of the actuating lever ( 12 ) to an admission of the clutch master cylinder ( 13 ) leads.

Device according to claim 1, characterized by a force compensation device ( 11 . 19 ) located on the operating lever ( 3 ) or a transmission element ( 17 ) attacks.

Device according to claim 1, characterized in that the actuating lever ( 3 . 12 ) at least a portion of the operating lever ( 12 ) is formed of a plastic material and this section is integral with at least one element ( 16 ) of the transmission is formed.