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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ausrück-Einheit für eine Kupplungsanordnung für ein Kraftfahrzeug, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem eine mit einer derartigen Ausrück-Einheit ausgestattete Kupplungsanordnung.
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Toleranzbedingte Lageabweichungen zwischen den einzelnen Bestandteilen der Kupplungsanordnung können im Betrieb des damit ausgestatteten Fahrzeugs dazu führen, dass beim Einrücken der Kupplungsanordnung Längsschwingungen in das Fahrzeug eingeleitet werden. Dies kann als Komforteinbuße wahrgenommen werden.
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Aus der
DE 75 21 899 U1 ist eine Ausrück-Einheit bekannt, die eine Führungshülse, ein Ausrücklager und einen Ausrückhebel aufweist. Die Führungshülse ist im montierten Zustand an einem Getriebe des Fahrzeugs angebracht und umschließt eine Welle des Getriebes. Das Ausrücklager dient zum Ausrücken und Einrücken der Kupplungsanordnung und ist auf der Führungshülse axial verstellbar gelagert. Der Ausrückhebel, z.B. in Form einer Gabel, dient zum Antreiben des Ausrücklagers entlang der Führungshülse.
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Bei der bekannten Ausrück-Einheit ist die Führungshülse am Getriebe so festgelegt, dass sie in einer senkrecht zur Längsmittelachse der Führungshülse verlaufenden Ebene relativ zum Gehäuse verschiebbar ist. Hierzu sind Tellerfedern vorgesehen, die mit einer relativ großen Federsteifigkeit einen Flansch der Führungshülse gegen das Getriebe anpressen.
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Aus der
DE 26 50 140 A1 ist eine andere Ausrück-Einheit bekannt, bei der entweder das Ausrücklager eine konusförmige Aufnahme für die Führungshülse aufweist oder die Führungshülse einen konischen Abschnitt zum Aufbringen des Ausrücklagers besitzt.
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Eine weitere Kupplungsanordnung mit Ausrück-Einheit ist beispielsweise aus der
DE 10 2004 004 338 A1 bekannt.
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Darüber hinaus ist aus der
US 3 741 361 A ein Ausrücklager für schaltbare Kupplungen bekannt, das im Wesentlichen einen Außenring mit einer daran befestigten Kappe, eine Schiebehülse, an der eine Schaltgabel angreift und einen Innenring aufweist. Beide Lagerringe, also Außen- und Innenring, bilden hierbei zusammen mit einer am Außenring befestigten Schutzscheibe eine berührungsfreie Dichtung.
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Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine Ausrück-Einheit der eingangs genannten Art bzw. für eine damit ausgestattete Kupplungsanordnung eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere dadurch auszeichnet, dass Lagetoleranzen zwischen den einzelnen Komponenten der Kupplungsanordnung bzw. der Ausrück-Einheit ausgleichbar sind, wodurch die Entstehung von Längsschwingungen im Fahrzeug während des Anfahrvorgangs reduziert werden.
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Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, die Führungshülse einerseits mit dem Getriebe und/oder andererseits mit dem Ausrücklager so zu koppeln, dass sich für die Führungshülse relativ zum Getriebe bzw. relativ zum Ausrücklager eine Beweglichkeit ergibt, die ein Einstellen der Neigung einer Längsmittelachse der Führungshülse gegenüber einer Längsmittelachse einer von der Führungshülse umschlossenen Welle des Getriebes und/oder gegenüber einer Längsmittelachse des Ausrücklagers ermöglicht. Die Einstellbarkeit der Neigung zwischen den Längsmittelachsen erfolgt dabei aufgrund der üblichen Betätigungskräfte innerhalb der Ausrück-Einheit. Da sich die Neigung zwischen den genannten Längsmittelachsen einstellen lässt, lassen sich Lagetoleranzen einfach ausgleichen, was die Neigung zu Längsschwingungen im Fahrzeug beim Einrücken der Kupplungsanordnung reduziert.
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Zur Realisierung der gewünschten Beweglichkeit der Führungshülse relativ zum Getriebe kann eine Halteeinrichtung zum Anbringen der Führungshülse am Getriebe so ausgestaltet sein, dass die Längsmittelachse der Führungshülse hinsichtlich ihrer Neigung gegenüber der Längsmittelachse der genannten Welle einstellbar ist. Zu diesem Zweck kann die Halteeinrichtung beispielsweise gummielastische Lagerelemente aufweisen, über welche die Führungshülse im montierten Zustand elastisch am Getriebe angebracht ist. Zusätzlich oder alternativ kann die Halteeinrichtung Federelemente aufweisen, über welche die Führungshülse im montierten Zustand federnd am Getriebe angebracht ist. Die genannten Ausführungsformen lassen sich insbesondere auch so realisieren, dass die Führungshülse in radialer Richtung, also in einer quer zu ihrer Längsmittelachse verlaufenden Ebene am Getriebe im wesentlichen fest angebracht ist, also keinen Lageausgleich in der genannten Ebene ermöglicht.
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Zur Realisierung der genannten Beweglichkeit des Ausrücklagers relativ zur Führungshülse kann das Ausrücklager über ein gewölbtes Längsprofil an der Führungshülse axial beweglich gelagert sein. Bei entsprechender Abstimmung der Wölbung des Längsprofils kann die gewünschte Einstellbarkeit für die Neigung zwischen der Längsmittelachse der Führungshülse und der Längsmittelachse des Ausrücklagers realisiert werden.
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Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
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Es zeigen, jeweils schematisch,
- 1 bis 3 jeweils einen stark vereinfachten prinzipiellen Längsschnitt durch eine Kupplungsanordnung mit Ausrück-Einheit bei unterschiedlichen Ausführungsformen.
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Entsprechend den 1 bis 3 umfasst eine Kupplungsanordnung 1 eine Ausrück-Einheit 2, mit deren Hilfe die Kupplungsanordnung 1 ausrückbar, also auskuppelbar sowie einrückbar, also einkuppelbar ist. Die Kupplungsanordnung 1 ist dabei für einen Triebstrang eines Kraftfahrzeugs vorgesehen, von dem in den 1 bis 3 lediglich ein Getriebe 3 teilweise dargestellt ist, nämlich im Bereich eines Gehäuses.
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Die Ausrück-Einheit 2 umfasst eine Führungshülse 4, die im gezeigten montierten Zustand am Getriebe 3 angebracht ist. Dabei umschließt die Führungshülse 4 eine Welle 5 des Getriebes. Die Ausrück-Einheit 2 weist außerdem ein Ausrücklager 6 auf, das die eigentliche Betätigung der Kupplungsanordnung 1, also das Ausrücken und Einrücken realisiert. Zu diesem Zweck ist das Ausrücklager 6 auf der Führungshülse 4 axial verstellbar gelagert. Des weiteren umfasst die Ausrück-Einheit 2 einen Ausrückhebel 7, der zum Antreiben des Ausrücklagers 6 entlang der Führungshülse 4 dient und der zu diesem Zweck auf geeignete Weise am Ausrücklager 6 abgestützt ist. Angedeutet ist hier eine kardanische Abstützung über eine gewölbte Abstützkontur 8 am Ausrückhebel 7.
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Die Kupplungsanordnung 1 umfasst des weiteren eine Tellerfeder 9, die über einzelne Zungen 10 am Ausrücklager 6 axial abgestützt ist. Die Tellerfeder 9 ist über eine Lageranordnung 11 in einem Kupplungsgehäuse 12 gelagert und stützt sich axial an einer Anpressplatte bzw. einer Kupplungsscheibe 13 ab. Diese Kupplungsscheibe 13 wirkt axial mit einer Mitnehmerscheibe 14 zusammen, die drehfest mit der Welle 5 verbunden ist. Des weiteren wirkt die Kupplungsscheibe 13 hier über die Mitnehmerscheibe 14 mit einem Schwungrad 15 zusammen, das über ein Radiallager 16 beispielsweise an der Welle 5 drehbar gelagert ist. Vorzugsweise ist das Radiallager 16 als Pilotlager der Getriebeausgangswelle 5 ausgebildet. Darüber hinaus ist das Schwungrad 15 entweder mit einer nicht dargestellten Kurbelwelle bei Verwendung eines Einmassenschwungrades verschraubt oder bei Verwendung eines Zweimassenschwungrades als eine Sekundärseite des Zweimassenschwungrades ausgebildet.
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Das Ausrücklager 6 weist einen Ringkörper 20, ein Kugellager 21 und einen Lagerkörper 22 auf, wobei der Ringkörper 20 über das Kugellager 21 drehbar am Lagerkörper 22 des Ausrücklagers 6 gelagert ist.
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Mit Hilfe eines Aktuators 17, z.B. in Form eines Kolben-Zylinder-Aggregats, kann eine Betätigungskraft 18 entsprechend einem Pfeil in ein erstes Ende des Ausrückhebels 7 eingeleitet werden. Der Ausrückhebel 7 ist an seinem anderen Ende an einem Widerlager 19 beweglich abgestützt, so dass die Betätigungskraft 18 letztlich zu einer Axialverschiebung des Ausrücklagers 6 entlang der Führungshülse 4 führt. Die Axialverstellung des Ausrücklagers 6 bewirkt ein Verschwenken der Tellerfeder 9 im Bereich ihrer Lageranordnung 11, wodurch die axiale Druckkraft der Tellerfeder 9, welche die Kupplungsscheibe 13 über die Mitnehmerscheibe 14 gegen das Schwungrad 15 anpresst, abnimmt und einen Freilauf der Mitnehmerscheibe 14 ermöglicht. Das Einrücken der Kupplungsanordnung 1 erfolgt analog durch Zurückschwenken des Ausrückhebels 7. Das Ausrücklager 6 kann dem Ausrückhebel 7 folgen, da es über die Tellerfeder 9 angetrieben ist.
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Um die Entstehung von Längsschwingungen im Antriebsstrang des Fahrzeugs beim Einkuppeln bzw. beim Einrücken der Kupplungsanordnung 1 zu vermeiden oder zumindest zu reduzieren, ist es hilfreich, Lagetoleranzen zwischen den einzelnen Komponenten der Kupplungsanordnung 1 auszugleichen. Zu diesem Zweck ist die Führungshülse 4 bei den Ausführungsformen der 1 und 2 mit dem Getriebe 3 beweglich gekoppelt und zwar so, dass eine Längsmittelachse 23 der Führungshülse 4 hinsichtlich ihrer Neigung gegenüber einer Längsmittelachse 24 der Welle 5 einstellbar ist. Bei dem in den 1 und 2 gezeigten Zustand fallen die Längsmittelachse 23 der Führungshülse 4 und die Längsmittelachse 24 der Welle 5 zusammen. Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Beweglichkeit der Führungshülse 4 relativ im Getriebe 3 kann die Längsmittelachse 23 der Führungshülse 4 relativ zur Längsmittelachse 24 der Welle 5 quasi Taumelbewegungen durchführen.
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Bei der in 3 gezeigten Ausführungsform ist die Führungshülse 4 mit dem Ausrücklager 6 beweglich gekoppelt, derart, dass die Längsmittelachse 23 der Führungshülse 4 hinsichtlich ihrer Neigung gegenüber einer Längsmittelachse 25 des Ausrücklagers 6 einstellbar ist. Bei dem in 3 gezeigten Zustand fallen die Längsmittelachse 23 der Führungshülse 4 und die Längsmittelachse 25 des Ausrücklagers 6 zusammen. Durch die Beweglichkeit des Ausrücklagers 6 relativ zur Führungshülse 4 kann die Längsmittelachse 25 des Ausrücklagers 6 relativ zur Längsmittelachse 23 der Führungshülse 4 quasi Taumelbewegungen durchführen.
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Die Führungshülse 4 ist mittels einer Halteeinrichtung 26 am Getriebe 3 angebracht. Die Halteeinrichtung 26 besitzt exemplarisch zwei Schrauben 27, die jeweils einen Schraubenkopf 28 und einen Schraubenschaft 29 aufweisen. Die Führungshülse 4 besitzt einen Flansch 30 mit Durchgangsöffnungen 31 für Schraubenschäfte 29 der Schrauben 27.
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Bei den Ausführungsformen der 1 und 2 ist die Halteeinrichtung 26 so ausgestaltet, dass die Längsmittelachse 23 der Führungshülse 4 hinsichtlich ihrer Neigung relativ zur Längsmittelachse 24 der Welle 5 einstellbar ist. Erreicht wird dies bei der in 1 gezeigten Ausführungsform dadurch, dass die Halteeinrichtung 26 gummielastische Lagerelemente 32, 33 aufweist. Über diese Lagerelemente 32, 33 ist die Führungshülse 4 am Getriebe 3 angebracht. Beispielsweise bestehen derartige Lagerelemente aus geeigneten Elastomeren, die dauerhaft gummielastisch nachgiebig sind. Im Beispiel ist ein ringförmiges Lagerelement 32 mit einem L-Profil vorgesehen, das axial zwischen dem Getriebe 3 und dem Flansch 30 angeordnet ist. Zusätzlich ist hier für jede Schraube 27 ein scheibenförmiges Lagerelement 33 vorgesehen, das axial zwischen dem Schraubenkopf 28 und dem Flansch 30 angeordnet ist. Innerhalb der einzelnen Verschraubungen ist die Führungshülse 4 jeweils axial relativ zum Getriebe 3 beweglich. Hierdurch kann die Führungshülse 4 relativ zum Gehäuse 3 gekippt werden, was die Einstellung der Neigung zwischen den Längsmittelachsen 23, 24 ermöglicht.
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Bei der in 2 gezeigten Ausführungsform werden anstelle von gummielastischen Lagerelementen 32, 33 Federelemente 34, 35 verwendet, um die Führungshülse 4 federelastisch bzw. federnd am Getriebe 3 anzubringen. Je Verschraubung sind dabei entsprechend der in 2 gezeigten Ausführungsform zwei derartige Federelemente 34, 35 vorgesehen. Das eine Federelement 34 ist dabei axial zwischen dem Getriebe 3 und dem Flansch 30 angeordnet, während das andere Federelement 35 axial zwischen dem Schraubenkopf 28 und dem Flansch 30 angeordnet ist. Innerhalb der jeweiligen Verschraubung ist somit die Führungshülse 4 relativ zum Getriebe 3 axial verstellbar. Insgesamt kann somit die Führungshülse 4 relativ zum Getriebe 3 gekippt werden, was die gewünschte Neigungseinstellung zwischen den Längsmittelachsen 23, 24 ermöglicht.
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Damit die Führungshülse 4 innerhalb der Verschraubungen relativ zum Getriebe 3 gekippt werden kann, müssen die Durchgangsöffnungen 31 gewisses Radialspiel aufweisen, um ein Verkanten der Führungshülse 4 im Bereich im Flansches 30 an den Schraubenschäften 29 zu vermeiden. Derartiges Radialspiel ist jedoch nicht mit einer radialen Verschiebbarkeit der Führungshülse 4 relativ zum Getriebe 3 vergleichbar.
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Bei der in 3 gezeigten Ausführungsform ist das Ausrücklager 6 über ein gewölbtes Längsprofil 36 an der Führungshülse 4 axial beweglich gelagert. Das Längsprofil 36 ergibt sich bei einem Schnitt der Ausrück-Einheit 2 in einer die Längsmittelachse 23 Führungshülse 4 und/oder die Längsmittelachse 25 des Ausrücklagers 6 enthaltenden Schnittebene, also bei einem Längsschnitt. Im gezeigten Beispiel ist das gewölbte Längsprofil 36 am Ausrücklager 6 ausgebildet und zwar an dessen Lagerkörper 22. Zweckmäßig ist das Lagerprofil 36 parabelförmig gewölbt. Jedenfalls ist das Längsprofil 36 so gewölbt, dass das Ausrücklager 6 an der Führungshülse 4 so beweglich gelagert ist, dass die Neigung zwischen der Längsmittelachse 23 der Führungshülse 4 und der Längsmittelachse 25 des Ausrücklagers 6 einstellbar ist.
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Es ist klar, dass die in 3 gezeigte Ausführungsform, bei welcher das Ausrücklager 6 relativ zur Führungshülse 4 beweglich gelagert ist, grundsätzlich mit einer der Varianten der 1 und 2 kombinierbar ist, bei denen die Führungshülse 4 relativ zum Getriebe 3 beweglich ist.
