-
Die
Erfindung betrifft ein Kupplungsausrücksystem mit einem Geberzylinder,
einem mit dem Geberzylinder über
eine Druckleitung gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines hydraulischen
Filters verbundenen Nehmerzylinder und einem mit dem Geberzylinder
verbundenen Vorratsbehälter.
-
Derartige
Kupplungsausrücksysteme
sind bekannt. Die hydraulischen Komponenten werden in der Regel
mittels sogenannter Schnellverbinder miteinander und über hydraulische
Leitungen verbunden, wobei jeweils eine Buchse und ein Stecker axial
aufeinander gesteckt und abgedichtet werden und eine Sicherungsklammer
zur Fixierung der beiden Teile aufeinander eingesteckt wird.
-
Aufgabe
der Erfindung ist, eine Fixierung der beiden Teile aufeinander einfacher
zu gestalten und die Anzahl der Teile zu vermindern sowie eine einfachere
Montage und Demontage der beiden Teile zu gewährleisten.
-
Die
Aufgabe wird durch ein Kupplungsausrücksystem mit den Komponenten
Geberzylinder, Nehmerzylinder, Vorratsbehälter und gegebenenfalls hydraulischem
Filter, wobei Geberzylinder, Nehmerzylinder und gegebenenfalls hydraulischer
Filter mittels einer ersten Leitung und Geberzylinder und Vorratsbehälter mittels einer
zweiten Leitung miteinander in Verbindung stehen und zumindest eine
Komponente oder ein Leitungsteil mit einer der Leitungen mittels
einer Schnellkupplung bestehend aus zwei axial ineinander steckbaren
und gegeneinander abdichtbaren Teilen, die mittels einer Sicherung
axial aufeinander fixierbar sind, gelöst, wobei die Sicherung einteilig
mit einem der beiden Teile verbunden ist. In vorteilhafter Weise
ist dadurch die Sicherung nicht nur gegen Verlust gesichert, vielmehr
wird durch die Einteiligkeit mit einem der Teile im Montageprozess eine
falsche Montage vermieden. Durch Einsparung dieses Teils werden
weiterhin diesbezüglich
zuvor notwendige Logistik- und Qualitätssicherungsmaßnahmen überflüssig. Wird
ein mit den beiden Teilen ausgestattetes Kupplungssystem in einer
Werkstatt zerlegt und wieder zusammengebaut, können Schwierigkeiten infolge
fehlender Sicherungen und/oder falscher Handhabung vermieden werden.
-
In
einer vorteilhaften Ausgestaltungsform weist ein Teil zumindest
einen axial ausgerichteten Ansatz mit einem sich radial erweiternden
Schnapphaken auf, der in eine Öffnung
mit Hinterschnitt des anderen Teils zum Schließen der Sicherung einrastet,
wobei der Ansatz im Be reich des Schnapphakens radial elastisch ausgebildet
ist und zum Öffnen
der Sicherung nach radial innen verlagert wird. Es können mehrere
in Umfangsrichtung verteilte, beispielsweise drei oder bevorzugt
in einem Winkel von 180° beabstandet
zwei Schnapphaken vorgesehen werden. Um ein derartiges Teil einfach
und kostengünstig
herzustellen, kann eine vorteilhafte Ausführung insbesondere aus Kunststoff,
beispielsweise Polyamid, Polycarbonat, Acrylnitril Butadien Copolymer
und dergleichen, hergestellt sein, beispielsweise in einem Spritzgussverfahren.
Dabei ist die elastische Ausgestaltung des Schnapphakens in radiale
Richtung durch Materialschwächung
zu erzielen. Dabei kann das den Schnapphaken tragende Teil radial
innerhalb des Schnapphakens eine Ausnehmung aufweisen, so dass ein
auf einen über
dem oder den Schnapphaken angeordneten Druckbereich ausgeübter Druck
den Schnapphaken unter Nutzung der elastischen Bereiche des Kunststoffes
in den Flanken der Ausnehmung nach radial innen verlagert, wodurch
der radiale Ansatz des Schnapphakens aus dem korrespondierenden
Hinterschnitt der Öffnung
im anderen Teil freigegeben wird und die beiden Teile voneinander
getrennt werden. Bei der Verwendung von zwei Schnapphaken ist eine
Druckbeaufschlagung durch Zusammendrücken der beiden entgegengesetzt
angeordneten Druckbereiche bei einer guten Sicherung der Teile aufeinander
im geschlossenen Zustand besonders vorteilhaft.
-
Um
eine schnelle und kraftoptimierte Verbindung der beiden Teile mit
einer guten Zentrierung der beiden aufeinander zu erzielen, können beide
Teile oder ein Teil mit einer Einfuhrschräge versehen werden. So können die
oder der Schnapphaken radial außen
und/oder die Öffnung
an ihrem Innenumfang eine Einfuhrschräge aufweisen, wodurch die Zentrierung
der beiden Teile aufeinander insbesondere in engen Einbauverhältnissen
in einem Kraftfahrzeug erleichtert wird.
-
Die
beiden Teile können
in geschlossenem Zustand axial gegeneinander verspannt sein. Insbesondere
eine Verspannung zur Verminderung des Totvolumens der Steckverbindung
der beiden Teile miteinander durch axiales Zusammenspannen der Teile
kann besonders vorteilhaft sein. Auch können dadurch Druckpulsationen
durch Verlagern der Teile gegeneinander vermindert werden. Beispielsweise
kann ein Energiespeicher in seiner Wirkung axial gegen die beiden
Teile verspannt sein, beispielsweise kann eine elastische Dichtung
als Energiespeicher dienen, die sich jeweils an einem an beiden
Teilen angeordneten Anschlag abstützt. Weiterhin kann der Energiespeicher
durch eine Teller- oder Druckfeder gebildet sein. Alternativ oder
zusätzlich kann
der radial erweiterte Schnapphaken und/oder die Öffnung, in die der Schnapphaken
einschnappt an der diesem zugewandten Wand eine Schräge aufweisen,
so dass mit zunehmender radialer Überlappung eine axiale Verspannung
eintritt. Die Schräge
an einem der beiden Teile oder an beiden Teilen wird dabei so steil
gehalten, dass ein selbstständiges Öffnen der
Schnappverbindung ausgeschlossen ist.
-
In
vorteilhafter Weise trägt
der Stecker die Sicherung und die Buchse ist mit der Öffnung ausgestattet. Weiterhin
kann an den Komponenten wie Geberzylinder und Nehmerzylinder die
Buchse angeordnet sein, während
an den Leitungsteilen vorzugsweise der Stecker angeordnet sein kann.
Ein hydraulischer Filter, der ein Kribbelfilter und/oder ein Druckbegrenzungsventil
sein kann, kann in bevorzugter Weise auf einer Seite eine Buchse
und auf der anderen Seite einen Stecker tragen. Leitungsteile können Buchsen
und/oder Stecker tragen, wobei bevorzugt beiden Seiten Stecker tragen
und bei der Verbindung von zwei Leitungsteilen ein Leitungsteil
einen Stecker und das andere Teil eine Buchse trägt. In vorteilhafter Weise
können
die Buchsen oder Stecker einteilig mit einer Komponente verbunden
sein. Zum Nachrüsten
der vorgeschlagenen Lösung
an bereits mit diesem System ausgestatteten Kupplungsausrücksystemen
können
Adapter vorgesehen sein, die auf einer Seite eine konventionelle
Buchse zum Anschluss an einen konventionellen Stecker und auf der
anderen Seite einen Stecker gemäß des vorgeschlagenen
Systems und umgekehrt aufweisen.
-
Die
vorgeschlagenen Teile – Buchsen
oder Stecker – können stoffschlüssig mit
einer Leitung oder einem Leitungsteil verbunden, beispielsweise
verklebt, reibgeschweißt
oder die Leitung kann mit einem vorgeschlagenen Teil umspritzt sein.
Eines oder beide miteinander zu verbindenden Teile können eine
Dichtung zum Abdichten der beiden Teile aufeinander aufweisen.
-
Die
Erfindung wird anhand der 1 bis 3 näher erläutert. Dabei
zeigen:
-
1 ein
schematisch dargestelltes Ausführungsbeispiel
eines Kupplungsausrücksystems,
-
2 einen
Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel
eines Steckers und
-
3 einen
Längsschnitt
durch eine Schnellkupplung mit Stecker und Buchse im Längsschnitt.
-
1 zeigt
in schematischer Darstellung eine mögliche Ausgestaltung eines
Kupplungsausrücksystems 1 mit
einem Geberzylinder 2 und einem mittels einer Leitung 3 mit
dem Geberzylinder verbundenen Nehmerzylinder 4. Zwischen
den Leitungsteilen 5 und 6 oder integriert in
Geber- oder Nehmerzylinder kann ein Filter 7, das als Druckbegrenzungsventil
und/oder als sogenannter Kribbelfilter dienen kann, eingebaut sein.
-
Das
Kupplungsausrücksystem 1 betätigt die
Kupplung 8 hydraulisch durch Beaufschlagung des Geberzylinders 2 mittels
eines Betätigungsgliedes 9,
das ein Fußpedal,
ein Aktor, beispielsweise ein elektrischer Aktor, oder dergleichen
sein kann. Hierdurch wird mittels einer mechanischen Übertragung 10 Druck
im Geberzylinder 2 aufgebaut, der über die Leitung 3 einen
Druck im Nehmerzylinder 4, der als Zentralausrücker ausgestaltet
ist, aufbaut. Der Nehmerzylinder 4 bringt über ein
Betätigungslager 12 die
nötige
Ausrückkraft
an die Reibungskupplung 8, beziehungsweise an deren Betätigungselemente 11,
beispielsweise eine Tellerfeder oder einen Betätigungshebel. Die Art der Verspannung
der Betätigungselemente 11 mit
dem Kupplungsdeckel 13 legt fest, ob es sich um eine zu-
oder aufgedrückte
Reibungskupplung handelt. Dementsprechend wird die Reibungskupplung
bei Beaufschlagung des Betätigungslagers 12 durch
den Ringkolben 14 geöffnet
oder im Falle einer – nicht
dargestellten zugedrückten
Reibungskupplung – durch
den Ringkolben geschlossen. Die Getriebeeingangswelle 15 überträgt bei geschlossener
Reibungskupplung 8 das Drehmoment der – nicht dargestellten –, mit der
Reibungskupplung drehfest verbundenen Brennkraftmaschine über die
Kupplungsscheibe 16 auf ein nicht näher dargestelltes Getriebe
und anschließend
auf die Antriebsräder
eines Kraftfahrzeuges.
-
Zur
Montage während
der Herstellung des Kraftfahrzeuges und bei einer notwendigen Demontage
des Kupplungsausrücksystems
während
einer Wartung oder Reparatur sind die Leitungsteile 5, 6 beziehungsweise
bei Fehlen eines hydraulischen Filters 7 die Leitung 3 an
ihren Anschlüssen
zu den Komponenten Geberzylinder 2, Nehmerzylinder 4 und
gegebenenfalls Filter 7 mit sogenannten Schnellkupplungen 17 verbunden, die
jeweils aus einer Buchse und einem Stecker gebildet sind und durch
axiales Ineinanderschieben aufeinander abgedichtet und verriegelt
werden. Dabei kann in den einzelnen Komponenten ein Teil der Schnellkupplung 17 bereits
eines der Teile fest angebracht, beispielsweise bei Komponenten
aus Kunststoff angespritzt sein. Vorzugsweise handelt es sich beim
Geberzylinder 2 und beim Nehmerzylinder 4 um die
Buchse. Es versteht sich, dass auch der Vorratsbehälter 18,
beziehungsweise die Leitung zu diesem an eine der beiden Enden oder
an beiden Enden mit einer derartigen Schnellkupplung versehen sein
kann.
-
2 zeigt
ein vorteilhaftes Ausgestaltungsbeispiel eines Teils 20 einer
Schnellkupplung 17 in Form eines Steckers 21 im
Querschnitt. Durch die Öffnung 22 wird
das Druckmedium transportiert, die Leitung 3 ist mit dem
Stecker 21 vorzugsweise stoffschlüssig verbunden. Aus dieser
Perspektive in Leitungsrichtung axial auskragende, in einem Winkel
von 18° zueinander
versetzte Schnapphaken 23 bilden mit im korrespondierenden
Buchsenteil vorgesehenen Öffnungen
eine Schnappverbindung und damit eine axiale Sicherung. Um nach
einem Verschnappen der Schnapphaken mit den Öffnungen in der Buchse wieder öffnen zu
können,
sind radial innerhalb der Schnappnasen 23 jeweils zwei
Ausnehmungen 25 im Stecker vorgesehen, die in dem gezeigten
Ausführungsbeispiel
als Ringsegmente ausgebildet sind, wobei jeder Schnapphaken 23 auf
einem verbleibenden Steg 26 mit zwei die Ausnehmungen 25 begrenzenden
Wangen 27 aufgenommen ist. Durch die Stärke der Wangen 27 sowie
die Ausdehnung der Ausnehmungen 25 kann bei vorgegebenem
Material die Elastizität
des Stegs gegenüber
dem verbleibenden Körper
des Steckers so eingestellt werden, dass beim Drücken von radial über den
Schnapphaken angeordneten Druckelementen 28 in Pfeilrichtung 24 die
Schnapphaken 23 nach radial innen verlagert werden und
damit die Schnappverbindung mit der Buchse gelöst wird.
-
Die 3 zeigt
ein Ausführungsbeispiel
einer Schnellkupplung 30 mit den als Stecker 21 und
als Buchse 29 ausgestalteten Teilen 20, 31 im
Längsschnitt,
wobei der Stecker 21 in der oberen Hälfte der Rotationsachse 32 entlang
der Schnittlinie A-A und in der unteren Hälfte entlang der Schnittlinie
B-B der 2 dargestellt ist. Die Buchse 29 ist
in dem gezeigten Ausführungsbeispiel
in den Geberzylinder 2 integriert. Der Stecker 21 trägt eine
Dichtung 33, die Buchse 29 und Stecker 21 gegeneinander
radial abdichtet. Die Leitung 3 ist mit dem Stecker 21 vorzugsweise
mittels eines Reibschweißverfahrens
stoffschlüssig
verbunden. Während des
Ineinanderschiebens des Steckers 21 in die Buchse 29 wird
der radiale Ansatz 34 des Schnapphakens 23 am
axialen Ansatz 35 der Buchse 29 radial nach innen
gedrückt,
bevor er bei einer weiteren axialen Bewegung des Steckers 21 in
eine in der Buchse 29 vorgesehenen Öffnung 36 einrastet
und den Stecker 21 in der Buchse 29 verriegelt.
Zum leichteren Einführen
des Schnapphakens 23 in die Buchse 29 können Ansatz 35 und
radialer Ansatz 34 Einfuhrschrägen 37, 38 aufweisen.
Weiterhin können
nicht gezeigte Positionierhilfen vorgesehen sein, die ein Aufeinandersetzen
von Buchse 29 und Stecker 21 sicherstellen, wenn
in räumlich
beengten Einbausituationen die Sicht auf die Teile 20, 31 beschränkt ist.
Beispielsweise können
gewindesegmentartige oder in einem Teil sich zur Einbauposition
hin verengende Profile vorgesehen sein, die die Teile im richtigen Winkel
aufeinander zuführen.
Sind beide Teile miteinander verrastet, kann ein nicht dargestellter
Energiespeicher die Teile 20, 31 auf minimalen
Abstand zueinander positionieren, so dass in vorteilhafter Weise
die Teile mit minimalem Totvolumen aufeinander fixiert sind und
nicht einem sogenannten „Pumpeffekt" unterworfen sind,
bei dem beide Teile 20, 31 axial gegeneinander
durch Druckwechsel oder Vibrationen verlagert werden. Eine Minimierung
des Abstands kann beispielsweise durch schräge Anlageflächen der Berührungsfläche von Öffnung 36 und
Schnapphaken 23 erzielt werden.
-
Zum Öffnen der
Schnellkupplung
30 wird Druck auf das Druckelement
28 ausgeübt, wodurch
der Schnapphaken
23 in Richtung der Ausnehmung
25 verlagert
wird und dadurch der radiale Ansatz
37 aus der Öffnung
36 gehoben
wird. Anschließend
kann der Stecker
21 aus der Buchse
29 gezogen
werden. Die Trennbewegung kann durch einen zwischen Buchse
29 und
Stecker
21 verspannten Energiespeicher unterstützt werden. Bezugszeichenliste
| 1 | Kupplungsausrücksystem |
| 2 | Geberzylinder |
| 3 | Leitung |
| 4 | Nehmerzylinder |
| 5 | Leitungsteil |
| 6 | Leitungsteil |
| 7 | Filter |
| 8 | Reibungskupplung |
| 9 | Betätigungsglied |
| 10 | Mechanische Übertragung |
| 11 | Betätigungselement |
| 12 | Betätigungslager |
| 13 | Kupplungsdeckel |
| 14 | Ringkolben |
| 15 | Getriebeeingangswelle |
| 16 | Kupplungsscheibe |
| 17 | Schnellkupplung |
| 18 | Vorratsbehälter |
| 20 | Teil |
| 21 | Buchse |
| 22 | Öffnung |
| 23 | Schnapphaken |
| 24 | Pfeilrichtung |
| 25 | Ausnehmung |
| 26 | Steg |
| 27 | Wange |
| 28 | Druckelement |
| 29 | Buchse |
| 30 | Schnellkupplung |
| 31 | Teil |
| 32 | Rotationsachse |
| 33 | Dichtung |
| 34 | Radialer
Ansatz |
| 35 | Ansatz |
| 36 | Öffnung |
| 37 | Einfuhrschräge |
| 38 | Einfuhrschräge |
| A-A | Schnittlinie |
| B-B | Schnittlinie |