DE102007037095A1

DE102007037095A1 - Ausrückvorrichtung, insbesondere für eine Fahrzeugkupplung

Info

Publication number: DE102007037095A1
Application number: DE200710037095
Authority: DE
Inventors: Hubert P. Dr.-Ing. Büchs; Rainer Streit
Original assignee: JOPP GmbH
Current assignee: JOPP GmbH
Priority date: 2007-08-07
Filing date: 2007-08-07
Publication date: 2009-02-12

Abstract

Eine Ausrückvorrichtung (10; 110), insbesondere für eine Fahrzeugkupplung, umfasst ein Betätigungsglied (12; 112), welches bei Betätigung längs einer Betätigungsachse (B) verlagerbar ist zwischen einer Nichtbetätigungsstellung und einer Betätigungsstellung; eine Führungsanordnung (14; 114), welche das Betätigungsglied (12; 112) bei dessen Verlagerung führt; einen Federspeicher (20, 24; 120, 124), welcher zumindest während eines Abschnitts einer Verlagerung des Betätigungsglieds (12; 112) von der Nichtbetätigungsstellung zur Betätigungsstellung hin eine in Verlagerungsrichtung wirkende Unterstützungskraft (FB) auf das Betätigungsglied (12; 112) ausübt, wobei der Federspeicher (20, 24; 120, 124) wenigstens eine Feder (24; 124) als Kraftquelle der Unterstützungskraft (FB) umfasst, sowie wenigstens ein zur Führungsanordnung (14; 114) in Richtung der Betätigungsachse (B) im Wesentlichen unbewegliches Lagerbauteil (20; 120), an welchem eine Kraftübertragungsvorrichtung (28, 30; 128, 130) beweglich gelagert ist, die dazu ausgebildet ist, während der Verlagerung des Betätigungsglieds (12; 112) die Unterstützungskraft (FB) von der Feder (24; 124) auf das Betätigungsglied (12; 112) zu übertragen, wobei die Ausrückvorrichtung (10; 110) eine Mehrzahl von gesondert ausgebildeten Lagerbauteilen (20; 120) aufweist, welche in Umfangsrichtung um die Betätigungsache (B) herum angeordnet sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ausrückvorrichtung, insbesondere für eine Fahrzeugkupplung, umfassend:

– ein Betätigungsglied, welches bei Betätigung längs einer Betätigungsachse verlagerbar ist zwischen einer Nichtbetätigungsstellung und einer Betätigungsstellung,
– eine Führungsanordnung, welche das Betätigungsglied bei dessen Verlagerung führt,
– einen Federspeicher, welcher zumindest während eines Abschnitts einer Verlagerung des Betätigungsglieds von der Nichtbetätigungsstellung zur Betätigungsstellung hin eine in Verlagerungsrichtung wirkende Unterstützungskraft auf das Betätigungsglied ausübt, wobei der Federspeicher umfasst:
– wenigstens eine Feder als Kraftquelle der Unterstützungskraft,
– wenigstens ein relativ zur Führungsanordnung in Richtung der Betätigungsachse im Wesentlichen unbewegliches Lagerbauteil, an welchem eine Kraftübertragungsvorrichtung beweglich gelagert ist, die dazu ausgebildet ist, während der Verlagerung des Betätigungsglieds die Unterstützungskraft von der Feder auf das Betätigungsglied zu übertragen.

Eine derartige Ausrückvorrichtung ist beispielsweise aus der EP 1 083 357 A oder aus der EP 719 389 B bekannt.
Bei derartigen Ausrückvorrichtungen, welche in der Regel zum Ausrücken und Wiedereinrücken von Fahrzeugkupplungen verwendet werden, liefert eine Feder eine Unterstützungskraft, so dass die zur Betätigung des Betätigungsglieds benötigte Betätigungskraft, welche von einer Bedienperson aufzubringen ist, verringert ist. Die Belastung der Bedienperson zur Betätigung des Betätigungsglieds ist somit reduziert. Dabei ist es nicht notwendig, dass der Federspeicher während der gesamten Betätigung des Betätigungsglieds von der Nichtbetätigungsstellung in die Betätigungsstellung die Unterstützungskraft auf dieses ausübt, sondern es reicht vielmehr aus, wenn wenigstens während eines Abschnitts dieser Verlagerung die Unterstützungskraft ausgeübt wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, die aus dem Stand der Technik bekannten Ausrückvorrichtungen zu verbessern, insbesondere ihren Aufbau zu vereinfachen und ggf. ihr Bauvolumen zu verringern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Ausrückvorrichtung eine Mehrzahl von gesondert ausgebildeten Lagerbauteilen aufweist, welche in Umfangsrichtung um die Betätigungsachse herum angeordnet sind.
Durch die Ausführung einer Ausrückvorrichtung mit in Umfangsrichtung unterteilten und gesondert voneinander ausgebildeten Lagerbauteilen ist die Montage der Ausrückvorrichtung erheblich erleichtert. Die einzelnen Lagerbauteile können radial an die restliche Ausrückvorrichtung angenähert und mit dieser verbunden werden.
Eine sehr kompakte Ausrückvorrichtung, bei welcher die Unterstützungskraft zuverlässig von der wenigstens einen Feder zum Betätigungsglied übertragen werden kann, weist die wenigstens eine Feder radial außerhalb des Betätigungsglieds auf. Dabei kann eine besonders vorteilhafte, weil in radialer Richtung eine sehr geringe Abmessung aufweisende Ausrückvorrichtung dadurch erhalten werden, dass sich die wenigstens eine Feder längs der Betätigungsachse erstreckt.
Dies kann zum einen konstruktiv dadurch ausgeführt sein, dass jedem Lagerbauteil eine eigene Feder zugeordnet ist, so dass in Umfangsrichtung um die Betätigungsachse herum radial außerhalb des Betätigungsglieds eine Mehrzahl von Federn vorgesehen sein können.
Zur Vermeidung einer unnötig hohen Anzahl von Bauteilen ist es jedoch bevorzugt, wenn eine Feder vorgesehen ist, welche radial außerhalb des Betätigungsglieds um dieses herum gewunden ist. Zur Vereinfachung der Anordnung kann die Feder auch radial außerhalb der Lagerbauteile angeordnet und, etwa im Falle einer Schraubendruckfeder, um diese herum gewunden sein. Vorteilhafterweise fällt die Längsmittelachse der Feder dann mit der Längsmittelachse der Ausrückvorrichtung oder/und mit der Betätigungsachse zusammen.
Zur Aufnahme der Federkräfte von wenigstens einer sich längs der Betätigungsachse erstreckenden Feder kann die Ausrückvorrichtung derart weitergebildet sein, dass sie ein erstes und ein von diesem gesondertes zweites Federwiderlager umfasst, welche in Richtung der Betätigungsachse mit Abstand voneinander vorgesehen sind.
Die zur Übertragung der Unterstützungskraft von der Feder auf das Betätigungsglied benötigten Bauteile können in ihrer Anzahl dadurch gering gehalten werden, dass das zweite Federwiderlager als relativ zur Führungsanordnung bewegliches Lager ausgebildet und zumindest während der Übertragung der Unterstützungskraft auf das Betätigungsglied mit der Kraftübertragungsvorrichtung in Kraftübertragungsverbindung steht.
In vorteilhafter Weise kann ein die Ausrückvorrichtung umgebendes Gehäuse eingespart werden, wenn die Ausrückvorrichtung wenigstens ein Radialbegrenzungsteil aufweist, welches eine Bewegung der Lagerbauteile in radialer Richtung von der Betätigungsachse weg begrenzt. Damit ist ein radiales Auseinanderfallen der Lagerbauteile verhindert. Als das Radialbegrenzungsteil kann beispielsweise ein die Lagerbauteile radial außen umgebender Ring oder ein Band verwendet werden.
Für eine möglichst sichere Begrenzung einer Bewegung der Lagerbauteile in radialer Richtung von der Betätigungsachse weg selbst bei hohen in radialer Richtung wirkenden Kräften kann die Ausrückvorrichtung wenigstens zwei Radialbegrenzungsteile aufweisen, von welchen eines vorzugsweise im Bereich des ersten Federwiderlagers angeordnet ist.
„Im Bereich des ersten Federwiderlagers" im Sinne der vorliegenden Anmeldung bedeutet, dass das Radialbegrenzungsteil sich in einem axialen Abschnitt befindet, welcher das erste Federwiderlager enthält und ca. 20%, vorzugsweise 10% der Gesamtlänge der Ausrückvorrichtung beträgt.
Zur Übertragung der Unterstützungskraft auf das Betätigungsglied kann die Kraftübertragungsvorrichtung wenigstens eine Rolle umfassen, welche zumindest während der Übertragung der Unterstützungskraft auf das Betätigungsglied in Anlageeingriff mit diesem steht. Der Vorteil von Rollen liegt darin, dass sie Kräfte auf bewegte Bauteile mit möglichst geringem Verlust übertragen können. Aus Gründen möglichst effektiver Kraftübertragung steht die wenigstens eine Rolle besonders bevorzugt in Abrolleingriff mit dem Betätigungsglied, rollt also schlupffrei während der Übertragung der Unterstützungskraft auf das Betätigungsglied auf diesem ab.
Zur Übertragung der Unterstützungskraft auf die wenigstens eine Rolle, damit diese die Unterstützungskraft an das Betätigungsglied weiter übertragen kann, kann vorgesehen sein, dass die Kraftübertragungsvorrichtung ein das zweite Federwiderlager aufweisendes oder mit diesem zur Kraftübertragung verbundenes Belastungsteil aufweist, welches mit wenigstens einer Rolle in Kraftübertragungsverbindung steht.
Dabei kann besonders raumsparend vorgesehen sein, dass das Belastungsteil die Mehrzahl von Lagerbauteilen radial außen umgibt, vorzugsweise ringförmig umgibt, wobei in diesem Falle zur weiteren Reduzierung der zur Bildung der Ausrückvorrichtung benötigten Bauteile das gerade beschriebene Belastungsteil eines der oben genannten Radialbegrenzungsteile sein kann.
Die Lagerbauteile können in besonders vorteilhafter Weise „selbsttragend" angeordnet sein, wenn durch eine Vorspannkraft der die Unterstützungskraft liefernden Feder mittels der Kraftübertragungsvorrichtung eine nach radial außen wirkende Reaktionskraft auf die Lagerbauteile wirkt, welche diese nach radial außen gegen das wenigstens eine Radialbegrenzungsteil spannt.
Aus der oben bereits genannten EP 1 083 357 A ist eine Kraftübertragungsvorrichtung bekannt, bei welcher ein Belastungsteil auf eine Rolle wirkt, welche gleichzeitig an dem Betätigungsglied kraftübertragend anliegt. Bei einer derartigen konstruktiven Ausgestaltung der Kraftübertragungsvorrichtung kann es zu einem Verklemmen der Rolle kommen, was die eigentlich gewollte Abrollbewegung der Rolle an den kraftein- und -ausleitenden Bauteilen behindert oder vollständig verhindert. Um eine möglichst effiziente Kraftübertragung bereitzustellen, kann daher vorgesehen sein, dass die Kraftübertragungsvorrichtung eine erste Rolle aufweist, welche zumindest während der Übertragung der Unterstützungskraft auf das Betätigungsglied in Anlageeingriff mit dem Betätigungsglied ist, und eine zweite Rolle aufweist, welche zumindest während der Übertragung der Unterstützungskraft auf das Betätigungsglied in Kraftübertragungsverbindung mit dem zweiten Federwiderlager steht. Dabei ist die erste Rolle gesondert von der zweiten ausgebildet. In diesem Falle kann die Einleitung der Unterstützungskraft in die Kraftübertragungsvorrichtung über die zweite Rolle geschehen, während die Kraftausleitung aus der Kraftübertragungsvorrichtung über die erste Rolle geschieht. Somit kann erreicht werden, dass für jede Rolle nur ein Anlagepunkt vorhanden ist, so dass die Abrolleigenschaft der ersten und der zweiten Rolle gewährleistet ist. Dies bedeutet, dass Kräfte auf die zweite Rolle und von der ersten Rolle im Wesentlichen schlupffrei übertragen werden können.
Gemäß einer ersten konstruktiven Ausführungsform kann die Kraftübertragungsvorrichtung als kippbar an einem Lagerbauteil angelenkte Rollenwippe ausgebildet sein. In diesem Falle weisen die erste und die zweite Rolle parallele Rollenachsen auf, welche mit Abstand von einer durch die Lagerung der Rollenwippe gehende Kippachse der Rollenwippe angeordnet sind.
Gemäß einer weiteren alternativen Ausführungsform kann die Kraftübertragungsvorrichtung eine Mehrzahl von in Rollenachsenrichtung axial nebeneinander angeordneten, vorzugsweise koaxialen Rollen aufweisen. Letztere Ausführungsform hat den Vorteil, dass ein weiteres bewegliches Bauteil, nämlich die Rollenwippe, entfällt, was die Ausrückvorrichtung weniger anfällig für Defekte macht. Falls es die Einbaustruktur erfordert, können die erste und die zweite Rolle orthogonal zu ihren dann parallelen Rollenachsen versetzt angeordnet sein.
Die oben genannte zweite Ausführungsform der Kraftübertragungsvorrichtung kann genauer derart ausgestaltet sein, dass sie eine um die gemeinsame Rollendrehachse drehbar an dem wenigstens einen Lagerbauteil gelagerte Rollenbaugruppe aufweist, umfassend eine erste Rolle, welche axial zwischen zwei zweiten Rollen angeordnet ist.
Besonders vorteilhaft und effizient kann die Unterstützungskraft auf das Betätigungsglied übertragen werden, wenn die erste Rolle unmittelbar kraftübertragend mit dem Betätigungsglied in Eingriff steht. Dies kann beispielsweise dadurch realisiert sein, dass die erste Rolle auf einer Schrägfläche, vorzugsweise Konus, des Betätigungsglieds abrollt.
Zur vereinfachten Montage der hier diskutierten Ausrückvorrichtung ist es vorteilhaft, wenn die Schrägfläche des Betätigungsglieds symmetrisch zur Betätigungsachse ausgebildet ist. Eine besonders geringe Montagefehleranfälligkeit besteht dabei dann, wenn die Schrägfläche rotationssymmetrisch bezüglich der Betätigungsachse ausgeführt ist.
Außerdem kann eine vorteilhafte Dosierung der Kraft längs des Betätigungswegs des Betätigungsglieds dadurch erreicht werden, dass die Schrägfläche längs der Betätigungsachse axiale Bereiche mit unterschiedlichen Steigungen aufweist. Die jeweilige Steigung ist nämlich ein Maß dafür, welcher An teil der von der Feder bereitgestellten Kraft als Unterstützungskraft in Verlagerungsrichtung des Betätigungsglieds wirkt.
Gemäß einem zweiten Gesichtspunkt wird die oben bezeichnete Aufgabe ebenso dadurch gelöst, dass zusätzlich zum im Wesentlichen ortsfest am wenigstens einen Lagerbauteil vorgesehenen Lager der Kraftübertragungsvorrichtung auch ein erstes Federwiderlager an dem wenigstens einen Lagerbauteil im Wesentlichen ortsfest vorgesehen ist. Dies führt zu einer äußerst kompakten Ausrückvorrichtung, da sowohl Federwiderlager als auch Kraftübertragungsvorrichtung an ein und demselben Lagerbauteil ausgebildet sind. Ebenso ist diese Weiterbildung an der oben bereits beschriebenen Ausrückvorrichtung anwendbar.
Selbst wenn die Ausrückvorrichtung mehrere in Umfangsrichtung gesondert voneinander ausgebildet und angeordnete Lagerbauteile umfasst, so kann die Festigkeit eines jeden Lagerbauteils dadurch erhöht werden, dass es in axialer Richtung bezogen auf die Betätigungsachse im Wesentlichen einstückig ausgebildet ist.
Ebenso kann wenigstens ein, vorzugsweise alle Lagerbauteile relativ zur Führungsanordnung kippbar, insbesondere um eine mit der Betätigungsachse einen Winkel, vorzugsweise einen rechten Winkel, einschließende Kippachse, angeordnet sein. Diese konstruktive Ausgestaltung ist vor allem für die oben genannten zweite Ausführungsform mit mehreren in Rollenachsenrichtung nebeneinander angeordneten Rollen in der Kraftübertragungsvorrichtung von Vorteil, da durch die Kippbarkeit des Lagerbauteils die Anlage der ersten Rolle an einer Schrägfläche des Betätigungsglieds während dessen Betätigung hin zu einer Betätigungsstellung sichergestellt werden kann.
Um definierte Kraftübertragungsverhältnisse sicherstellen zu können, ist es vorteilhaft, wenn wenigstens ein Lagerbauteil, vorzugsweise alle Lagerbauteile, gegen eine axiale Bewegung relativ zur Führungsanordnung festgelegt ist.
Dabei kann die Festlegung des Lagerbauteils oder aller Lagerbauteile relativ zur Führungsanordnung noch dadurch verbessert werden, dass ein Radialbegrenzungsteil im Bereich der axialen Festlegung der Mehrzahl von Lagerbauteilen vorgesehen ist. Dies verhindert, dass die axiale Festlegung der Lagerbauteile durch eine radiale Bewegung derselben gelöst werden kann. Im Bereich der axialen Festlegung befindet sich ein Radialbegrenzungsteil im Sinne der vorliegenden Anmeldung dann, wenn das Radialbegrenzungsteil sich in einem axialen Längsabschnitt befindet, welcher die axiale Festlegung eines oder mehrerer Lagerbauteile enthält und welcher nicht mehr als 20%, vorzugsweise nicht mehr als 10% der Gesamtlänge der Ausrückvorrichtung umfasst.
Um eine bevorzugte hydraulische Betätigung einer Kupplung, an welcher die hier beschriebene Ausrückvorrichtung vorzugsweise angewendet wird, sicherstellen zu können, kann vorgesehen sein, dass das Betätigungsglied ein Kolben und die Führungsanordnung ein den Kolben aufnehmender und führender Zylinder ist.
Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden. Es stellt dar:
1 eine erste und eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ausrückvorrichtung, jeweils im Längsschnitt, sowie
2 eine Draufsicht auf eine Rollenbaugruppe der zweiten Ausführungsform in Richtung des Pfeils II von 1.
In 1 ist eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ausrückvorrichtung allgemein mit 10 und eine zweite Ausführungsform allgemein mit 110 bezeichnet. Beide Ausführungsformen haben eine in der Zeichenebene von 1 liegende Längsmittelachse L gemeinsam, welche zugleich Betätigungsachse B des Betätigungskolbens 12 bzw. 112 ist.
In 1 ist die Darstellung oberhalb der Längsmittelachse L der ersten Ausführungsform zugeordnet, während die Darstellung unterhalb der Längsmittelachse L der zweiten Ausführungsform 110 zugeordnet ist. Gleiche Bauteile wie in der ersten Ausführungsform sind in der zweiten Ausführungsform mit gleichen Bezugszeichen versehen, jedoch erhöht um die Zahl 100. Die zweite Ausführungsform wird weiter unten nur insoweit beschrieben werden, als sie sich von der ersten unterscheidet. Ansonsten wird zu ihrer Beschreibung ausdrücklich auf die Beschreibung der ersten Ausführungsform verwiesen.
Der Betätigungskolben 12 als das Betätigungsglied der Ausrückvorrichtung 10 ist in einem Zylinder 14 als Führungsanordnung der Ausrückvorrichtung 10 zur Bewegung längs der Betätigungsachse B geführt. Der Betätigungskolben 12 und der Zylinder 14 definieren dabei das Volumen einer Hydraulikkammer 16, welche über eine Öffnung 18 mit der Außenumgebung der Ausrückvorrichtung 10 in Verbindung steht. An diese Öffnung 18 kann eine nicht dargestellte Hydraulikleitung angeschlossen sein, welche den in der Hydraulikkammer 16 herrschenden Druck etwa zu einer Fahrzeugkupplung überträgt.
Radial außerhalb des Zylinders 14 und im Wesentlichen parallel zur Längsmittelachse L bzw. Betätigungsachse B verlaufend ist ein Lagerbauteil 20 dargestellt. Um den Umfang des Zylinders 14 herum ist eine Mehrzahl von derartigen Lagerbauteilen 20 in gleichen Winkelabständen angeordnet. Vorzugsweise beträgt die Anzahl an Lagerbauteilen 20 3, welche im Abstand von 120° voneinander angeordnet sind, so dass sich die auf den Betätigungskolben 12 übertragenen Radialkräfte, wie später beschrieben wird, wechselseitig kompensieren.
Abweichend von der Anzahl 3 kann selbstverständlich eine beliebige andere Anzahl an Lagerbauteilen vorgesehen sein.
Das Lagerbauteil 20 weist an seinem hydraulikkammernäheren Längsende 20a einen Radialflansch auf, welcher ein erstes Federwiderlager 22 bildet. An diesem ersten Federwiderlager 22 stützt sich eine die Lagerbauteile 20 und den Zylinder 14 radial außen umgebende, sich in Richtung der Betätigungsachse B erstreckende Schraubendruckfeder 24 ab.
Die Schraubendruckfeder 24 ist an ihrem dem ersten Federwiderlager 22 entgegengesetzten Längsende an einem zweiten Federwiderlager 26 derart abgestützt, dass sie aufgrund ihrer Vorspannung eine Druckkraft D, welche längs der Betätigungsachse B von dem ersten Federwiderlager 22 weg wirkt, auf das zweite Federwiderlager 26 ausübt.
Das zweite Federwiderlager 26 ist an einer Ringhülse 28 mit L-förmigem Querschnitt ausgebildet. Genauer ist das Federwiderlager 26 von dem kürzeren, in radialer Richtung verlaufenden Schenkel der Ringhülse 28 gebildet.
Die Ringhülse 28 ist längs der Betätigungsachse B beweglich angeordnet.
An dem dem ersten Federwiderlager 22 fernen Längsende 20b ist um eine Kippachse K, welche orthogonal zur Zeichenebene der 1 verläuft, kippbar eine Rollenwippe 30 am Lagerbauteil 20 angelenkt. Diese Rollenwippe 30 trägt eine erste Rolle 32, welche um eine erste Rollenachse R1 drehbar ist, und eine zweite Rolle 34, welche um eine zweite Rollenachse R2 drehbar ist. Die Rollenachsen R1 und R2 sind im dargestellten Beispiel zueinander parallel und sind überdies zur Kippachse K parallel.
Die erste Rolle 32 steht in Abrolleingriff mit einem Konusabschnitt 36 des Betätigungskolbens 12. Die zweite Rolle 34 steht in Abrolleingriff mit dem zweiten Federwiderlager 26.
Aufgrund der Vorspannung der Ringhülse 28 mit der Vorspannkraft D drückt die erste Rolle 32 aufgrund der Kippbarkeit der Rollenwippe 30 mit einer zur Oberfläche des Konusabschnitts 36 orthogonalen Kraft F auf diese. Diese Kraft F weist eine in Richtung der Betätigungsachse B weisende Kraftkomponente FB sowie eine zur Betätigungsachse B hinweisende Radialkraftkomponente FR auf. Die in Richtung der Betätigungsachse B weisende Kraftkomponente FB der Kraft F bildet die Unterstützungskraft FB, welche den Betätigungskolben 12 in Richtung größerer Einragtiefe in den Zylinder 14 belastet.
Somit muss ein Fahrzeugführer, welcher durch Betätigung eines nicht dargestellten Kupplungspedals den Betätigungskolben 12 in den Zylinder 14 einschiebt, eine um die Kraftkomponente FB verringerte Betätigungskraft aufwenden.
Gleichzeitig spannt die Radialkraftkomponente FR das Lagerbauteil 20 nach radial außen vor.
Grundsätzlich kann daran gedacht sein, die Ringhülse 28 als Radialbegrenzungsteil zur Begrenzung einer radialen Bewegung des Lagerbauteils 20 von der Betätigungsachse B weg zu verwenden. Jedoch würde dies in unerwünschter Weise die Reibung zwischen der Ringhülse 28 und dem Lagerbauteil 20 erhöhen und somit eine gewünschte Relativbewegung zwischen der Ringhülse 28 und dem Lagerbauteil 20 erschweren. Um dies zu vermeiden, ist am Längsende 20b des Lagerbauteils 20 ein ausreichend fester das Lagerbauteil 20 umgebender Ring 38 vorgesehen, welcher die Position und Orientierung des Lagerbauteils 20 unter Einwirkung der Radialkraftkomponente FR auf dieses derart sichert, dass ein geringfügiger Spalt zwischen der Ringhülse 28 und dem Lagerbauteil 20 verbleibt.
Ein weiterer Ring 40 als Radialbegrenzungsteil ist am Längsende 20a des Lagerbauteils 20 vorgesehen, und zwar in einem Axialbereich, welcher auch eine axiale Fixierung des Lagerbauteils 20 relativ zum Zylinder 14 sichert. Diese axiale Fixierung ist durch ein Ringbauteil 42 gewährleistet, welches sowohl in eine Radialnut des Zylinders 14 als auch in eine Radialnut des Lagerbauteils 20 einragt und somit das Lagerbauteil 20 formschlüssig gegen eine axiale Bewegung relativ zum Zylinder 14 festlegt.
Dann, wenn durch beispielsweise Fußpedalbetätigung ein Fahrzeugführer beginnt, den Betätigungskolben 12 zum Ausrücken einer mit der Ausrückvorrichtung 10 verbundenen nicht dargestellten Kupplung in den Zylinder 14 unter Verkleinerung der Hydraulikkammer 16 einzuschieben, bewegt sich auch der Konusabschnitt 36 des Betätigungskolbens 12 in 1 nach rechts, wobei die erste Rolle 32 aufgrund der Vorspannung durch die Schraubendruckfeder 24 in Anlage an dem Konusabschnitt bleibt, und zwar unter Verkippung der Rollenwippe 30 um die Kippachse K gegen den Uhrzeigersinn. Somit kann über den gesamten Verfahrweg des Konusabschnitts 36 eine die Bewegung des Betätigungskolbens 12 in den Zylinder 14 hinein unterstützende Unterstützungskraft FB bereitgestellt werden.
In der Nichtbetätigungsstellung des Betätigungskolbens 12 liegt die erste Rollte 32 entweder an dem in 1 rechts vom Konusabschnitt 36 gelegenen zylindrischen Abschnitt oder in einem diesem zylindrischen Abschnitt nahen Bereich des Konusabschnitts 36 an letzterem an, während die erste Rolle 32 in der Betätigungsstellung des Betätigungskolbens 12 an dem in 1 links vom Konusabschnitt 36 gelegenen zylindrischen Bereich oder in einem diesem nahen Bereich des Konusabschnitts 36 an letzterem anliegt.
Dann, wenn der Fahrzeugführer die Betätigungskraft auf das Betätigungspedal aufhebt, wirkt die Einrückkraft der Einrückfeder der Kupplung und erhöht den Hydraulikdruck in der Hydraulikkammer 16 auf einen Wert, der in einer auf den Hydraulikkolben 12 in Ausschubrichtung aus dem Zylinder 14 wirkenden Kraft resultiert, die zunächst größer als die Unterstützungskraft FB ist, so dass der Betätigungskolben 12 aus dem Zylinder 14 so lange ausgeschoben wird, bis ein Kräftegleichgewicht an der Ausrückvorrichtung 10 zwischen der Unterstützungskraft FB und der Hydraulikkraft erreicht ist. Bei diesem Ausschubvorgang wird die Feder 24 gespannt, so dass sie bei einer erneuten Betätigung die gewünschte Unterstützungskraft FB über einen möglichst großen Betätigungsabschnitt erneut bereitstellen kann.
Die in 1 ebenfalls dargestellte zweite Ausführungsform unterscheidet sich vor allem im Hinblick auf die Kraftübertragungsvorrichtung, welche die Druckkraft D der Feder 24 bzw. 124 auf den Betätigungskolben 12 bzw. 112 überträgt.
Aufgrund der Festlegung des Lagerbauteils 120 am Zylinder 114 ist dieses geringfügig, jedoch in ausreichendem Maße, um eine im Festlegungsring 142 gelegene Abkippachse A kippbar. Die Abkippachse A ist dabei orthogonal zur Zeichenebene der 1, während die Betätigungsachse B und damit auch die Längsmittelachse L der Ausrückvorrichtung 10 in der Zeichenebene der 1 liegen.
Am Längsende 120b des Lagerbauteils 120 ist eine Rollenbaugruppe 150 um eine gemeinsame Rollenbaugruppendrehachse DA drehbar angeordnet (s. auch 2). Die Rollenbaugruppe 150 umfasst insgesamt drei Rollen, davon eine zentrale erste Rolle 132, welche in 1 geschnitten ist und am Konusabschnitt 136 des Betätigungskolbens 112 anliegt und in Abrolleingriff mit diesem steht, sowie zwei zweite Rollen 134, zwischen welchen die erste Rolle 132 aufgenommen ist und welche in Abrolleingriff mit einer Schrägfläche 152 des das zweite Federwiderlager 126 aufweisenden Ringbauteils 128 steht. Im Bereich der ersten Rolle 132 weist das Ringbauteil 128 eine Nut 154 auf, um ein Anlage der ersten Rolle auch am Ringbauteil 128 zu vermeiden.
Das Ringbauteil 128 ist somit durch die Rollenbaugruppe 150 einerseits und durch die Schraubendruckfeder 124 andererseits in ihrer Position festgelegt.
Wiederum gilt, dass durch die Schraubendruckfeder 124 über das Ringbauteil 128 und die Rollenbaugruppe 150 auf den Konusabschnitt 136 eine zu dessen Oberfläche orthogonale Kraft F ausgeübt wird, deren Komponente FB in Richtung der Betätigungsachse B die gewünschte Unterstützungskraft ist.
Dann, wenn der Fahrzeugführer das Kupplungspedal betätigt, wird wiederum der Betätigungskolben 112 eingeschoben, wobei die erste Rolle 132 der Rollenbaugruppe 150 unter der Vorspannung der Feder 124 und unter einer Bewegung des Ringbauteils 128 in 1 in Richtung der Betätigungsachse B nach links in kraftübertragender Anlage an dem Konusabschnitt 136 bleibt. Dementsprechend wird für die Dauer der Betätigung, zumindest solange die Rollenbaugruppe 150 über ihre erste Rolle 132 am Konusabschnitt 136 anliegt, eine Unterstützungskraft FB auf den Betätigungskolben 112 übertragen, welche die vom Fahrzeugführer aufzubringende Betätigungskraft mindert.
Dann, wenn der Fahrzeugführer den Druck auf das Kupplungspedal beendet, findet wiederum ein von der Einrückfeder der Kupplung getriebenes Ausschieben des Betätigungskolbens 112 aus dem Zylinder 114 unter gleichzeitigem Spannen der Feder 124 statt, wie es im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform beschrieben wurde.
Es bleibt nachzutragen, dass in der zweiten Ausführungsform das Ringbauteil 128 gleichzeitig als Radialbegrenzungsteil 138 dient.

10; 110: Ausrückvorrichtung
12; 112: Betätigungsglied, Betätigungskolben
14; 114: Führungsanordnung, Zylinder
16; 116: Hydraulikkammer
18; 118: Öffnung
20; 120: Lagerbauteil
22; 122: erstes Federwiderlager
24; 124: Schraubendruckfeder
26; 126: zweites Federwiderlager
28: L-förmige Ringhülse
128: Ringbauteil
30: Rollenwippe
32; 132: erste Rolle
34; 134: zweite Rolle
36; 136: Konusabschnitt
38; 138: Ring, Radialbegrenzungsteil
40; 140: Ring, Radialbegrenzungsteil
42; 142: Ringbauteil, axiale Fixierung
150: Rollenbaugruppe
152: Schrägfläche
154: Nut
B: Betätigungsachse
L: Längsmittelachse
D: Druckkraft
K: Kippachse
R1: erste Rollenachse
R2: zweite Rollenachse
FB: Unterstützungskraft, axiale Kraftkomponente
FR: Radialkraftkomponente
A: Abkippachse
DA: Rollenbaugruppendrehachse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- EP 1083357 A [0002, 0019]
- EP 719389 B [0002]

Claims

Ausrückvorrichtung, insbesondere für eine Fahrzeugkupplung, umfassend: – ein Betätigungsglied (12; 112), welches bei Betätigung längs einer Betätigungsachse (B) verlagerbar ist zwischen einer Nichtbetätigungsstellung und einer Betätigungsstellung, – eine Führungsanordnung (14; 114), welche das Betätigungsglied (12; 112) bei dessen Verlagerung führt, – einen Federspeicher (20, 24; 120, 124), welcher zumindest während eines Abschnitts einer Verlagerung des Betätigungsglieds (12; 112) von der Nichtbetätigungsstellung zur Betätigungsstellung hin eine in Verlagerungsrichtung wirkende Unterstützungskraft (FB) auf das Betätigungsglied (12; 112) ausübt, wobei der Federspeicher (20, 24; 120, 124) umfasst: – wenigstens eine Feder (24; 124) als Kraftquelle der Unterstützungskraft (FB), – wenigstens ein relativ zur Führungsanordnung (14; 114) in Richtung der Betätigungsachse (B) im Wesentlichen unbewegliches Lagerbauteil (20; 120), an welchem eine Kraftübertragungsvorrichtung (28, 30; 128, 130) beweglich gelagert ist, die dazu ausgebildet ist, während der Verlagerung des Betätigungsglieds (12; 112) die Unterstützungskraft (FB) von der Feder (24; 124) auf das Betätigungsglied (12; 112) zu übertragen, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrückvorrichtung (10; 110) eine Mehrzahl von gesondert ausgebildeten Lagerbauteilen (20; 120) aufweist, welche in Umfangsrichtung um die Betätigungsachse (B) herum angeordnet sind.
Ausrückvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (24; 124) radial außerhalb des Betätigungsglieds (12; 112) vorgesehen ist und sich vorzugsweise längs der Betätigungsachse (B) erstreckt.
Ausrückvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein erstes (22; 122) und ein von diesem gesondertes zweites Federwiderlager (26; 126) umfasst, welche in Richtung der Betätigungsachse (B) mit Abstand voneinander vorgesehen sind.
Ausrückvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Federwiderlager (26; 126) als relativ zur Führungsanordnung (14; 114) bewegliches Lager ausgebildet und zumindest während der Übertragung der Unterstützungskraft (FB) auf das Betätigungsglied (12; 112) mit der Kraftübertragungsvorrichtung (28, 30; 128, 130) in Kraftübertragungsverbindung steht.
Ausrückvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie wenigstens ein Radialbegrenzungsteil (38, 40; 138, 140) aufweist, welches eine Bewegung der Lagerbauteile (20; 120) in radialer Richtung von der Betätigungsachse (B) weg begrenzt.
Ausrückvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie wenigstens zwei Radialbegrenzungsteile (38, 40; 138, 140) aufweist, von welchen eines vorzugsweise im Bereich des ersten Federwiderlagers (22; 122) angeordnet ist.
Ausrückvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftübertragungsvorrichtung (28, 30; 128, 130) wenigstens eine Rolle (32, 34; 132, 134) umfasst, welche zumindest während der Übertragung der Unterstützungskraft (FB) auf das Betätigungsglied (12; 112) in Anlageeingriff, vorzugsweise in Abrolleingriff, mit dem Betätigungsglied (12; 112) steht.
Ausrückvorrichtung nach Anspruch 7, unter Einbeziehung des Anspruchs 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftübertragungsvorrichtung (28, 30; 128, 130) ein das zweite Federwiderlager (26; 126) aufweisendes oder mit diesem zur Kraftübertragung verbundenes Belastungsteil (28; 128) aufweist, welches mit wenigstens einer Rolle (34; 134) in Kraftübertragungsverbindung steht.
Ausrückvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Belastungsteil (28; 128) die Mehrzahl von Lagerbauteilen (20; 120) radial außen umgibt, vorzugsweise ringförmig umgibt.
Ausrückvorrichtung nach Anspruch 9, unter Einbeziehung des Anspruchs 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Belastungsteil (128) ein Radialbegrenzungsteil (138) ist.
Ausrückvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftübertragungsvorrichtung (28, 30; 128, 130) eine erste Rolle (32; 132) aufweist, welche zumindest während der Übertragung der Unterstützungskraft (FB) auf das Betätigungsglied (12; 112) in Anlageeingriff mit dem Betätigungsglied (12; 112) ist, und eine zweite Rolle (34; 134) aufweist, welche zumindest während der Übertragung der Unterstützungskraft (FB) auf das Betätigungsglied (12; 112) in Kraftübertragungsverbindung mit dem zweiten Federwiderlager (26; 126) steht.
Ausrückvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftübertragungsvorrichtung (30) als kippbar an einem Lagerbauteil (20) angelenkte Rollenwippe (30) ausgebildet ist.
Ausrückvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftübertragungsvorrichtung (130) eine Mehrzahl von in Rollenachsenrichtung (DA) axial nebeneinander angeordneten, vorzugsweise koaxialen Rollen (132, 134) aufweist.
Ausrückvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftübertragungsvorrichtung (130) eine um die gemeinsame Rollendrehachse (DA) drehbar an dem wenigstens einen Lagerbauteil (120) gelagerte Rollenbaugruppe (150) aufweist, umfassend eine erste Rolle (132), welche axial zwischen zwei zweiten Rollen (134) angeordnet ist.
Ausrückvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Rolle (32; 132) auf einer Schrägfläche (36; 136), vorzugsweise Konus (36; 136), des Betätigungsglieds (12; 112) abrollt.
Ausrückvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrägfläche (36; 136) des Betätigungsglieds (12; 112) symmetrisch, insbesondere rotationssymmetrisch bezüglich der Betätigungsachse (B) ausgebildet ist.
Ausrückvorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrägfläche (36; 136) des Betätigungsglieds (12; 112) Axialabschnitte unterschiedlicher Steigung aufweist.
Ausrückvorrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 oder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zum im Wesentlichen ortsfest am wenigstens einen Lagerbauteil (20; 120) vorgesehenen Lager (bei K; bei DA) der Kraftübertragungsvorrichtung (28, 30; 128, 130) auch ein erstes Federwiderlager (22; 122) an dem wenigstens einen Lagerbauteil (20; 120) im Wesentlichen ortsfest vorgesehen ist.
Ausrückvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Lagerbauteil (20; 120) im Wesentlichen einstückig ausgebildet ist.
Ausrückvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Lagerbauteil (20; 120) relativ zur Führungsanordnung (14; 114) kippbar (bei A) angeordnet ist.
Ausrückvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Lagerbauteil (20; 120) gegen eine axiale Bewegung relativ zur Führungsanordnung (14; 114) festgelegt ist.
Ausrückvorrichtung nach Anspruch 21, unter Einbeziehung des Anspruchs 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Radialbegrenzungsteil (40; 140) im Bereich der axialen Festlegung (bei 42; bei 142) der Mehrzahl von Lagerbauteilen (20; 120) vorgesehen ist.
Ausrückvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsglied (12; 112) ein Kolben (12; 112) und die Führungsanordnung (14; 114) ein den Kolben (12; 112) aufnehmender und führender Zylinder (14; 114) ist.