DE102008061569A1

DE102008061569A1 - Kupplungsbetätigungssystem

Info

Publication number: DE102008061569A1
Application number: DE102008061569A
Authority: DE
Inventors: Andreas Dr. Stuffer; Peter Greb
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2007-12-19
Filing date: 2008-12-11
Publication date: 2009-06-25
Also published as: CN101497315B; CN101497315A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Ausrücksystem für eine Reibungskupplung mit einer Ausrückeinheit, die auf die Reibungskupplung zu deren Betätigung einwirkt und eine Beaufschlagungseinheit, die über eine Kraftübertragungseinheit die Ausrückeinheit mit der notwendigen Kraft beaufschlagt, die von einer Betätigungseinheit, beispielsweise einem Kupplungspedal auf die Beaufschlagungseinheit übertragen wird. Zum Ausgleich von über den Betätigungsweg der Reibungskupplung nicht wunschgemäßem Kraftverlauf ist eine Kompensationsvorrichtung vorgesehen, die aus einem Energiespeicher besteht, der zwei Rollen beaufschlagt, die entlang des Betätigungsweges auf einem Profilteil mit zwei Profilkennlinien abrollen. Die Profilkennlinien sind so ausgestaltet, dass der Energiespeicher unabhängig von der aktuellen Betätigungskraft der Reibungskupplung eine Zusatzkraft erzeugt, die in Summe zu einem wunschgemäßen Kennlinienverlauf führt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kupplungsbetätigungssystem mit einer Ausrückeinheit und einer von einer Betätigungseinheit betätigten Beaufschlagungseinheit zur Beaufschlagung der Ausrückeinheit über eine Kraftübertragungseinheit mit einer Kompensationsvorrichtung zum Erreichen einer vorgegebenen Betätigungskraftkennlinie.
Aus der WO 2006/114075 A1 ist beispielsweise eine Vorrichtung zur Betätigung einer Reibungskupplung mit einer gehäusefest abgestützten Kompensationsvorrichtung für ein Kupplungsausrücksystem bekannt, bei dem ein Kupplungspedal mittels einer Rolle gegen die Kraft einer profilierten Blattfeder abgestützt ist, wobei die Art des Profils in der Blattfeder über den Betätigungsweg eine vom Fahrer als bedienerfreundlich empfundene Pedalkraft über den Betätigungsweg ergibt.
Aufgabe der Erfindung ist, derartige Kupplungsausrücksysteme in vorteilhafter Weise weiterzubilden.
Die Aufgabe wird durch ein Kupplungsbetätigungssystem für eine Reibungskupplung in einem Kraftfahrzeug mit einer mittels eines Ausrückweges die Reibungskupplung betätigenden Ausrückeinheit und einer mit der Ausrückeinheit mittels einer Kraftübertragungseinheit verbundenen Beaufschlagungseinheit, die eine zur Ausübung des Ausrückweges durch die Ausrückeinheit notwendige Kraft auf die Kraftübertragungseinheit überträgt, gelöst, wobei die Beaufschlagungseinheit zur Bereitstellung der Kraft von einer Betätigungseinheit mit einem Betätigungsweg beaufschlagt wird und zumindest über einen Teilbereich entlang dieses Betätigungswegs eine Kompensationsvorrichtung wirksam ist, bei der ein Energiespeicher mittels eines über den Betätigungsweg variierenden Profilteils beaufschlagt wird und das Profilteil zwei entlang des Profilteils angeordnete, sich gegenüberliegende Profilkennlinien aufweist, die zwei mit dem Energiespeicher gekoppelte Profilrollen beaufschlagen.
Dabei kann die Reibungskupplung eine gedrückte oder gezogene Reibungskupplung sein. In den meisten Anwendungsfällen handelt es sich um eine aufgedrückte Reibungskupplung, in besonderen Anwendungsfällen können vom Kupplungsbetätigungssystem auch zugedrückte Reibungskupplungen betätigt werden. Das Kupplungsausrücksystem kann mittels eines Bowdenzugs oder ähnlicher mechanisch wirksamer Mittel als Kraftübertragungseinheit betätigt werden, wobei die Ausrückeinheit ein entsprechendes Hebelsystem zur Betätigung eines Aus rücklagers und die Beaufschlagungseinheit ein kinematisches Umsetzungssystem zwischen Bowdenzug und Betätigungseinrichtung sein kann. Besonders vorteilhaft ist in Verbindung mit der Verwendung der vorgeschlagenen Kompensationsvorrichtung die Verwendung einer hydrostatischen Kupplungsausrückeinheit mit einem mit der Betätigungsvorrichtung verbundenen Geberzylinder, der mittels einer als Kraftübertragungseinheit ausgestalteten Druckleitung einen Nehmerzylinder beaufschlagt. Der Nehmerzylinder kann mittels eines Hebelsystems auf ein Ausrücklager einwirken oder ein sogenannter Zentralausrücker sein, der um die Getriebeeingangswelle des Getriebes angeordnet ist und mittels eines Ringkolbens, der ein Ausrücklager tragen kann direkt auf das Hebelsystem zur Betätigung der Reibungskupplung, beispielsweise eine Tellerfeder, axial einwirkt. Die Betätigungseinrichtung kann ein um einen Drehpunkt verdrehbares Kupplungspedal sein.
Die Kompensationsvorrichtung wird durch ein Profilteil und zwei auf den Energiespeicher wirkenden Kontaktelementen wie Laufrollen oder Gleitstücke gebildet. Dabei kann ein Kontaktelement lediglich stützende Wirkung an einer weitgehend glatten Profilkennlinie aufweisen, während die andere eine Profilkennlinie aufweist, mittels derer eine über den Betätigungsweg dem allgemeinen Fahrerwunsch oder Pedalempfinden entgegenkommende Betätigungskraft vorgegeben werden kann. In vorteilhafter Weise sind die beiden Profilkennlinien jedoch so ausgestaltet, dass sie die Profilrollen über den Betätigungsweg spiegelsymmetrisch beaufschlagen. Durch die Ausbildung entsprechender Profilkennlinien wird beispielsweise das typische Kraft/Weg-Verhalten einer die Reibungskupplung beaufschlagenden Tellerfeder in seiner Wirkung an der Krafteinleitungsstelle der Betätigungseinheit verändert, um einen gezielten Verlauf zu erreichen. Die Kompensationsvorrichtung ist dabei vorteilhafterweise dem von der Betätigungseinrichtung ausgeführten Betätigungsweg parallel zugeordnet, so dass bei entsprechend ausgestalteten Profilkennlinien beispielsweise bei kleineren Ausrückkräften der Energiespeicher der Kompensationsvorrichtung weiter gespannt wird und bei hohen Ausrückkräften wieder entspannt wird, so dass über den Betätigungsweg ein Ausrückkraftverlauf erreicht wird, der einer Zielvorgabe entspricht.
Dabei kann die Kompensationsvorrichtung zwischen der Betätigungseinheit und einem gehäusefesten Bauteil angeordnet sein. Das gehäuseseitige Bauteil kann eine Spritzwand oder ein anderes Bauteil der Fahrzeugkarosserie oder ein vergleichbares Bauteil sein. Alternativ kann die Kompensationsvorrichtung an einem gehäuseseitig angeordneten Bauteil der Beaufschlagungseinrichtung aufgenommen sein. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass die Kompensationsvorrichtung und die Beaufschlagungseinrichtung zu einer Baueinheit zusammengefasst werden können.
Die Kompensationsvorrichtung kann aus dem Profilteil und auf den Profilkennlinien abrollenden, von dem Energiespeicher beaufschlagten Rollen gebildet sein. Dabei kann ein Trägerteil für die Rollen den Energiespeicher bilden, das ein Basisteil und zwei sich daran anschließende Tragarme für die Rollen aufweist, wobei der Energiespeicher jeweils einen eine Rolle aufnehmenden Tragarm bilden kann, die an dem gemeinsamen Basisteil angeordnet ist. Basisteil und Tragarme können einteilig ausgebildet sein und je nach Funktion steif oder biegeweich. Entsprechend können die einzelnen Teile partial oder im Ganzen gehärtet sein. Die Funktion des Energiespeichers ist dabei in die Tragarme für die Rollen, die jeweils an an den Tragarmen aufgenommenen Achsen mittels eines Wälzlagers verdrehbar befestigt sein können, integriert. Diese Funktion kann in beiden Tragarmen integriert sein. Es sind auch Anordnungen vorteilhaft, bei denen lediglich ein Tragarm die Funktion eines Energiespeichers aufweist, während der andere Tragarm vergleichsweise steif ist.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsbeispiele des Trägerteils können Tragarme vorsehen, die keine oder lediglich vernachlässigbare Eigenschaften eines Energiespeichers aufweisen, wobei zumindest ein Tragarm in Richtung der durch die Profilkontur erzeugte Hubbewegung der Laufrolle bzw. der Gleitstücke elastisch ist und die beiden Rollen beziehungsweise deren Achsen gegeneinander mittels eines Energiespeichers zueinander über die Profilkennlinien verspannt sind. Je nach Ausgestaltung kann hierzu der Energiespeicher eine Schraubendruckfeder oder eine Zugfeder sein oder aus einem Paket geschichteter Tellerfedern gebildet sein.
Der Tragarm des Energiespeichers ist erfindungsgemäß so gestaltet, dass sich ein über das Bauteil möglichst gleichmäßiger Spannungsverlauf in mindestens den Randfasern ergibt. Bei einer Energiespeicherbelastung quer zu den Tragarmen ergibt sich ein vorteilhafter Verlauf bei parabelförmiger Zunahme der Querschnittshöhe des Tragarms ausgehend von der Krafteinleitungsstelle an der Laufrolle.
Insbesondere bei der Verwendung eines Kupplungspedals als Betätigungseinheit hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dieses um einen Drehpunkt an der Fahrzeugkarosserie oder einem anderen gehäusefesten Aufnahmepunkt verdrehbar aufzunehmen. Dabei kann die Kompensationsvorrichtung gegenüber der Betätigungseinheit oder gegenüber dem gehäusefesten Bauteil verschwenkbar angeordnet sein, so dass die Verdrehbewegung des Kupplungspedals bei an diesem befestigter Kompensationsvorrichtung oder die Schwenkbewegung der Kompensationsvorrichtung gegenüber der gehäusefesten Umgebung ausgeglichen werden kann. Je nach Ausführungsbeispiel kann dabei das Profil mit den Profilkennlinien oder das Trägerteil verschwenkbar angeordnet sein. Außerdem kann das Profil gehäusefest oder an der Betätigungseinheit und dementsprechend das Trägerteil am anderen Bauteil angeordnet sein.
Weiterhin kann das Profilteil bei einer festen Aufnahme am Kupplungspedal sich auf einem vorgegebenen Radius über ein vorgegebenes Bogensegment um den Drehpunkt erstrecken, das heißt, einen Radius um den Drehpunkt des Kupplungspedals beschreiben. Auf diese Weise können Trägerteil und Profilteil jeweils fest an Ihren Aufnahmeteilen aufgenommen werden. Zur Gewährleistung einer gleichmäßigen Beaufschlagung der federbelasteten Rollen wird dabei eine Korrektur der Profilkennlinien infolge ihrer unterschiedlichen Länge auf den unterschiedlichen Radien des Bogensegments vorgenommen, indem radial innere und radial äußere Profilkennlinie bezogen auf identische Bogenabschnitte zueinander korrespondierende Profile erhalten.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht eine Anordnung der Kompensationsvorrichtung parallel zu einer Führungsstange der Beaufschlagungseinrichtung, beispielsweise einer Kolbenstange eines Geberzylinders vor. Hierzu können Beaufschlagungseinheit und Kompensationsvorrichtung verschwenkbar am selben Aufnahmepunkt an der Betätigungseinrichtung aufgenommen sein. Hierzu kann die Kompensationsvorrichtung mit einem der Teile Profilteil oder Trägerteil an der Betätigungsvorrichtung und dem anderen Teil an der Beaufschlagungseinrichtung angeordnet sein. Die Befestigungspunkte der Kompensationsvorrichtung an der Betätigungseinrichtung und der Beaufschlagungseinrichtung können auf einer Linie liegen. Auf diese Weise können Beaufschlagungseinrichtung und Kompensationsvorrichtung eine Baueinheit bilden.
Die Erfindung wird anhand der 1 bis 28 näher erläutert. Dabei zeigen:
1 ein Ausführungsbeispiel eines Kupplungsausrücksystems,
2 bis 28 schematisch dargestellte vorteilhafte Ausführungsbeispiele von Kompensationseinrichtungen.
1 zeigt in schematischer Darstellung eine mögliche Ausgestaltung eines Kupplungsbetätigungssystems 1 mit einem als Beaufschlagungseinheit 2 ausgestalteten Geberzylinder, einer Betätigungseinheit 9 und einem Verbindungselement 10 sowie einem mittels einer als Kraftübertragungseinheit 3 vorgesehenen Druckleitung mit dem Geberzylinder verbundenen als Ausrückeinheit 4 vorgesehenen Nehmerzylinder. Zwischen den Leitungsteilen 5 und 6 oder in tegriert in Geber- oder Nehmerzylinder können übliche Zusatzelemente wie z. B. ein vorwiegend einseitig wirkendes Volumenstrombegrenzungsventil 7 eingebaut sein.
Das Kupplungsbetätigungssystem 1 betätigt die Reibungskupplung 8 hydraulisch durch Beaufschlagung der Ausrückeinheit 2 mittels einer Betätigungseinheit 9, die ein Kupplungspedal, ein Aktor, beispielsweise ein elektrischer Aktor, oder dergleichen sein kann. Hierdurch wird mittels einer mechanischen Übertragung 10 Druck im Geberzylinder aufgebaut, der über die Kraftübertragungseinheit 3 einen Druck im Nehmerzylinder, der als Zentralausrücker ausgestaltet ist, aufbaut. Der Nehmerzylinder als Ausrückeinheit 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, eine gezogene oder gedrückte Reibungskupplung handelt. Dementsprechend wird die Reibungskupplung 8 bei Beaufschlagung des Ausrücklagers 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.
Bei Verwendung von Federelementen zur Verspannung der Reibungskupplung 8 mit nicht linearem Kraft/Weg-Verhalten, beispielsweise einer Tellerfeder, resultiert an der Betätigungseinheit 9 über den Betätigungsweg ein Kraftverlauf, der ebenfalls nicht linear ist und wegen des typischen Kraftverlaufs der Tellerfeder ein Maximum aufweisen kann. Zur Kompensation von Kraftspitzen und Glättung des Kraftverlaufs über den Betätigungsweg ist zwischen der Betätigungseinheit 9 und einem gehäusefesten Abstützpunkt, beispielsweise an der Spritzwand der Fahrzeugkarosserie, einem Rahmenteil oder an dem Geberzylindergehäuse direkt eine Kompensationsvorrichtung 17 vorgesehen. Vorteilhafte Ausgestaltungen werden in den nachfolgenden 2 bis 28 näher erläutert.
2 zeigt eine Kompensationsvorrichtung 117 mit zwei aufeinander angeordneten Tragteilen 118 und einem Profilteil 119 auf. Die Tragteile 118 weisen jeweils zwei Tragarme 120 auf, deren Enden jeweils eine Achse 121 aufnehmen, auf der eine Rolle 122 verdrehbar gelagert ist. Dabei kann zwischen den Achsen 121 und den Rollen ein Wälz- oder Gleitlager angeordnet sein. Die Achsen 121 können in an sich bekannter Weise an den Tragarmen 120 aufgenommen sein. Die Funktion der Rollen 122 kann auch durch Gleitsteine erzeugt werden. Die Bildung eines Lagers zur Aufnahme der Achsen 121 kann durch Umformen oder Urformen der Enden der Tragarme 120 erfolgen oder über eine beispielsweise durch Stanzen oder Bohren erzeugte durchgehende Öffnung erzeugt werden. Bei der Umsetzung der Aufnahme für die Achse 121 gemäß 2 wird erreicht, dass die Lagerkraft der Achse direkt in das Ende der Tragarme 120 eingeleitet wird, ohne ein zusätzliches Biegemoment und Kerbwirkung zu erzeugen. Die Tragarme 120 des Tragteils 118 stützen sich am Basisteil 123 ab und bilden einen Energiespeicher durch elastische Verspannung der Rollen 122 gegen die Profilkennlinien 124 des Profilteils 119. Die Kompensationseinrichtungen stützen sich mit den Tragteilen 118 einerseits oder dem Profilteil 119 andererseits jeweils alternativ gehäusefest oder an der Betätigungseinheit 9 (siehe 1), beispielsweise einem verdrehbar gelagerten Kupplungspedal ab. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Tragteile mit einer Öffnung 125 zur verschwenkbaren Befestigung an einer Aufnahme aufgenommen. Das Profilteil 119 wird mittels der Öffnungen 126 fest an einer korrespondierenden Aufnahme verschwenkbar oder nicht verschwenkbar, idealerweise spielfrei befestigt. Beispielsweise werden die Tragteile 118 am Kupplungspedal und das Profilteil 119 gehäusefest aufgenommen. Wird das Profilteil 119 längs der Symmetrielinie 127 verlagert, wenn beispielsweise das Kupplungspedal betätigt wird, rollen die Rollen 122 auf den Profilkennlinien 124 unter Vorspannung der Tragarme 120 ab. Die gezeigte Darstellung gibt einen mittleren Ausrückweg der Reibungskupplung wieder. Dementsprechend ist die Kraft zur Bewegung der Rollen 122 längs der Profilkennlinien 124 geringer, wenn die Federkraft aufgrund des Profilkennlinienverlaufs über den Betätigungsweg abnimmt und umgekehrt, so dass über den gesamten Ausrückweg der Reibungskupplung, der dem Betätigungsweg der Betätigungseinheit zugeordnet werden kann, ein idealerweise einer Zielvorgabe entsprechender Kraftverlauf entsteht. Bei einer Bewegung des Profilteils 119 auf einer Kreisbahn um den Drehpunkt des Kupplungspedals, richten sich die Tragteile 118 entsprechend auf das Profilteil 119 aus, indem sie an der Öffnung 125 verschwenken. In gleicher Weise kann ein Drehausgleich erfolgen, wenn die Trägerteile 118 am Kupplungspedal und das Profilteil 119 gehäusefest angeordnet sind. Es versteht sich, dass die Form und Höhe der Profile der Profilkennlinien 124 als Beispiele zur Verdeutlichung des Effekts überhöht dargestellt sind und in anderen Ausgestaltungsbeispielen abweichen können. Weiterhin kann der Abstand der beiden Profilkennlinien 124 infolge einer dargestellten Überhöhung zur besseren Darstellung geringer ausfallen.
Die Lage des Profilteils einer Kompensationsvorrichtung entlang des Betätigungsweges der Betätigungseinrichtung muss an das tatsächliche Wegverhalten der Reibungskupplung angepasst werden, das heißt im Kupplungsbetätigungssystem muss eine Möglichkeit vorgesehen werden, die beiden Kraftkennlinien des Profilteils und der Kupplungskennlinie zur Deckung zu bringen. In vorteilhafter Weise kann vorgesehen sein, das Profilteil oder die Tragteile entlang von Längslöchern gegeneinander zu verschieben, so dass ein entsprechender Wegausgleich im eingebauten Zustand erfolgen kann. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Befestigungspunkte von Profilteil oder Trägerteilen gelöst oder teilweise gelöst werden und die Kompensationsvorrichtung infolge des eingestellten Profils selbständig in eine mit der Nulllage der Reibungskupplung übereinstimmende Nulllage bewegt wird. Dazu können die Verbindungen an den Aufnahmebereichen (125, 126, 333, 537, 637) so gestaltet sein, dass an mindestens einem Aufnahmepunkt die Befestigung erst nach einem Einstellvorgang des Systems endgültig vollzogen wird.
Die 3 und 4 zeigen die Kompensationsvorrichtung 117 in Seitenansicht längs der Schnittlinie A-A der 2, wobei das zwischen den Tragteilen 118 angeordnete Profilteil der Übersicht halber weggelassen wurde. Der Unterschied beider Figuren ist die Art der zueinander in einem Abstand befestigten beiden Tragteile 118. In 3 kann eine entsprechend vorgefertigte Niethülse 128 verwendet werden, während in 4 eine Distanzhülse verwendet wird und die Tragteile 118 auf dieser fixiert, beispielsweise miteinander verschweißt oder durch z. B. eine Verschraubung oder eine Achse und seitliche Begrenzungen im Montageprozess fixiert werden.
Die 5 und 6 zeigen eine alternative Ausführung einer Kompensationsvorrichtung 217 in Draufsicht und Seitenansicht längs der Schnittlinie A-A, bei der die Achsen 121 gegeneinander mittels Führungsvorrichtungen 231 z. B. aus Kunststoff oder Metall axial gesichert sind, die zumindest einen Längsschlitz 232 aufweisen, in dem sich die Achsen 121 bei einer Nachfolge des Profils der Profilkennlinien 124 verlagern können. Die Führungsvorrichtungen 231 sind jeweils zwischen den Tragarmen 120 und den Rollen 122 angeordnet und dienen unter anderem dazu, eine axiale Fehlstellung des Profils oder ein Ausknicken dessen zu vermeiden.
Die 7 und 8 zeigen eine Kompensationsvorrichtung 317 mit zwei unterschiedlichen Tragteilen 118, 318, wobei das Tragteil 318 im Bereich des Basisteils 323 eine Verlängerung 333 aufweist, die eine weitere Öffnung 334 für eine alternative Befestigung aufweist.
Die 9 und 10 zeigen eine Kompensationsvorrichtung 417 mit einem einzigen Tragteil 418, das aus einem geeigneten Werkstoffwie z. B. Blech gestanzt, um- oder urgeformt ist und zur Bildung der Tragarme 420 entsprechend ausgeformt ist. Der Verbindungsbereich zwi schen den beiden Tragarmen kann vorteilhafterweise für die Befestigung und die Übertragung der Nutzkräfte verwendet werden. Ein Radius wie in 10 dargestellt lässt beispielsweise eine Verschwenkung um eine Achse senkrecht zur Bildebene zu.
Die 11 und 12 zeigen eine Baueinheit 500, bestehend aus einer Kompensationsvorrichtung 517 und einer Beaufschlagungseinrichtung in Form von mindestens einem Geberzylinder 502, einer Kolbenstange 535 und einem Kolben 536. Der Geberzylinder 502 weist an seinem Außenumfang mindestens ein Profilteil 519 auf, auf dem die Tragteile 518 mittels der Rollen 122 abrollen. Die Kolbenstange 535, die den Kolben 536 beaufschlagt und die mit dem Kupplungspedal 509 drehbar verbunden ist, ist an derselben Aufnahme 537 aufgenommen wie die Tragteile 518, so dass eine gemeinsame Montage oder eine Vormontage des Geberzylinders 502 mit der Kompensationsvorrichtung 517 erfolgen kann, indem der Geberzylinder 502 an einer gehäusefesten Aufnahme, beispielsweise der Spritzwand, aufgenommen wird und die Kolbenstange 535 mit den Tragteilen 518 am Kupplungspedal 509 eingehängt werden. Ein durch eine vergleichbar zur Kolbenstange zu erwartende, kinematisch bedingte Schiefstellung der Tragteile zur Geberzylinderachse kann durch einen angepassten, unterschiedlichen Verlauf der Profilkennlinien des oder der Profilteile 519, 624 ausgeglichen werden.
Die 13 und 14 zeigen eine zur Baueinheit 500 alternativ ausgebildete Baueinheit 600, die bezüglich ihres radialen Bauraums optimiert ausgestaltet ist. Hierzu ist an einer Gehäuseseite des Geberzylinders 602 das Profilteil 619 in Abstand zu diesem mittels Befestigungsmittel, beispielsweise der dargestellten Bolzen 638, aufgenommen. Die Tragteile 618 flankieren das Profilteil 619 beidseitig und führen die Rollen 122 verspannt auf den Profilkennlinien 624. Die Kolbenstange 635 und die Tragteile 618 sind gemeinsam an einer Aufnahme 637 des Kupplungspedals 609 aufgenommen. Die Aufnahme erfolgt jeweils an einer Seite des Kupplungspedals 609 oder gemeinsam an einer Seite des Pedals mit entsprechendem Abstand.
15 zeigt eine Kompensationsvorrichtung 717 mit verschwenkbar oder beispielsweise zur Vermeidung von Umkehrspielen im Gelenkpunkt starren, gehäusefest angeordneten Tragteilen 718 und einem um eine Kreisbahn um die Drehachse 738 des Kupplungspedals angeordneten Profilteil 719, das fest mit dem Kupplungspedal 709 verbunden ist. Dementsprechend sind zur Berücksichtigung der unterschiedlichen Radien der Profilkennlinien 724, 724a diese zur Erzielung gleicher Auslenkungen bei einer entsprechenden Verdrehung des Kupplungspedals 709 mit betragsmäßig gleicher radialer Auslenkung bezogen auf den Grundradius um die Drehachse 738 ausgestaltet.
In dem Ausführungsbeispiel der Kompensationsvorrichtung 817 der 16 sind die Trägereile 818 verschwenkbar auf dem Kupplungspedal 809 und das Profilteil 819 verschwenkbar gehäusefest aufgenommen, wodurch die Drehbewegung des Kupplungspedals 809 um die Drehachse 738 bei mit symmetrischen Profilkennlinien 824 ausgestaltetem Profilteil 819 ausgeglichen werden kann.
Die 17 und die dieselbe Vorrichtung in einer gedrehten Darstellung zeigenden 18 zeigen eine gegenüber den 2 bis 16 leicht veränderte Kompensationsvorrichtung 917, bei dem das Tragteil 918 in geänderter Bauweise ausgeführt ist. Das Tragteil 918 ist aus einem Basisteil 923 gebildet, das jeweils über zwei Paare von Tragarmen 939, 940 verfügt, die jeweils eine Rolle 122 mittels einer Achse 121 aufnehmen und auf jeweils einer Profilkennlinie 924, 924a des Profilteils 919 abrollen. Die Tragarme 939, 940 sind in Auslenkungsrichtung der Profilkennlinien 924, 924a biegeweich ausgestaltet und werden im gezeigten Ausführungsbeispiel mittels zwei Zugfedern 941 gegeneinander verspannt, wodurch die Rollen 122 auf die Profilkennlinien 924, 924a gedrückt werden. Die Zugfedern 941 werden jeweils an den Achsen 121 eingehängt oder mit Zusatzelementen zur Befestigung und zur Sicherung versehen. Die Tragarme 939, 940 sind beispielsweise aus Blattfedern gebildet, die mit dem Basisteil 923 verbunden wie vernietet oder aus diesem ausgestellt sein können. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind sowohl Basisteil 923 als auch Profilteil fest mit einem Gehäuseteil 942 beziehungsweise dem Kupplungspedal 909 verbunden. Der Ausgleich des Drehwinkels um die Drehachse 738 erfolgt durch ein entsprechend der Krümmung des Profilteils 719 der 15 gestaltetes Profilteil 919.
19 zeigt in Abänderung zur Kompensationsvorrichtung 917 eine Kompensationsvorrichtung 1017, bei der die Zugfedern durch Druckfedern 1041 ersetzt sind. Hierzu sind die Druckfedern 1041 in jeweils einem Käfig 1043 mit zwei Anschlägen 1044, 1045 für die Druckfeder 1041 aufgenommen. Der Käfig wird durch zwei Zuglaschen 1046 gebildet, die an den Tragarmen 1040 aufgenommen sind und die Druckfedern 1041 übergreifen und mit dem Anschlag 1045 verbunden sind. Der andere Anschlag 1044 ist den Tragarmen 1039 zugeordnet, so dass die Druckfedern 1041 die beiden Tragarme 1039, 1040 und damit die an diesen angebrachten Rollen 121 gegen das Profilteil 1019 verspannen. Der Führungsstift 1047 verhindert ein radiales Auswandern der Druckfeder und verhindert ein Verkippen des Anschlags 1044. Das Basisteil 1023 ist an der Umgebung verschwenkbar aufgenommen.
Zur näheren Erläuterung des Aufbaus der Kompensationsvorrichtung 1017 ist in 19b eine Schnittdarstellung entlang der in 10 markierten Schnittlinien A-A gezeigt, wobei auf die Darstellung des Kupplungspedals verzichtet wurde und anstatt der Druckfeder 1041 gemäß der Darstellung in den 27 und 28 ein Tellerfederpaket 1541 verwendet wurde. Entsprechend der Druckfeder 1041 in 19 stützt sich das Tellerfederpaket 1541 auf einer Seite an dem Anschlag 1045 ab, der mit den Zuglaschen 1046 fest verbunden ist. Auf der anderen Seiten bildet der im Querschnitt U-förmige Tragarm 1039 den Anschlag für das Tellerfederpaket 1541, wobei der Tragarm 1039 mittels des Führungsstifts 1047 für die Tellerfedern oder die Druckfeder 1041 der 19 gegenüber dem Anschlag 1045 verlagerbar ist, da der Führungsstift mittels eines vorzugsweise selbstsichernden Gewindes im Anschlag 1045 eingeschraubt ist und dadurch die Vorspannung des Tellerfederpakets 1541 eingestellt werden kann. Der Tragarm 1039 nimmt die Achse der Rollen 122 mit zwei Schenkeln auf. Die Achse der benachbarten Rolle wird von den Zuglaschen 1046 aufgenommen, das Profilteil 1019 rollt zwischen den Rollen 122 unter Vorspannung des Tellerfederpaktes 1541 ab.
Die 20 und 21 zeigen ein gegenüber der Kompensationsvorrichtung 1017 veränderte Kompensationsvorrichtungen 1117, 1217 mit einem gehäusefest (20) und einem verschwenkbar (21) aufgenommenen Basisteil 1123 beziehungsweise 1023 und einem fest am Kupplungspedal angebrachten Profilteil 1119, das auf einer Seite eine glatte, als Kreissegment ausgebildete Profilkennlinie 1124 und auf dessen abgewandter Seite eine Profilkennlinie 1124a zur Kompensation der Kupplungskennlinie aufweist.
In 22 und 23 sind das gerade Profilteil 1319 mit symmetrisch zueinander angeordneten Profilkennflächen 1324 und Basisteil 1023 jeweils verschwenkbar gehäusefest und am Kupplungspedal angeordnet. Die Ausführungsbeispiele unterscheiden sich durch vertauschte Anordnungen von Basisteil 1023 und Profilteil 1319.
24 zeigt im Unterschied zu den 18 bis 23 an einer Seite des Basisteils flexible Tragarme 1039 und auf der anderen Seite des Basisteils 1023 steife Tragarme 1340. Die Abstützung der Druckfedern 1041 erfolgt an den steifen Tragarmen 1340 unter Beaufschlagung der flexiblen Tragarme 1039, so dass die beiden Rollen 122 ebenfalls beidseitig an dem Profilteil 1319 abgestützt sind.

Die 25 bis 28 geben jeweils alternative Ausgestaltungen von Kompensationsvorrichtungen wieder, die jeweils leicht gegenüber bereits gezeigten Ausführungsbeispielen abweichen. So weist die Kompensationsvorrichtung 1417 der 25 gegenüber der Kompensationsvorrichtung 917 der 17 und 18 ein gerades Profilteil 1319. Die 26 zeigt gegenüber 24 ein verschwenkbares Profilteil 1519. Die 27 und 28 zeigen anstatt der Verwendung einer Druckfeder ein Tellerfederpaket 1541 jeweils vorteilhaft entgegengesetzt aufeinander gestapelter Tellerfedern und verschiedene Alternativen der Befestigung des Profilteils 1319. Bezugszeichenliste

1	Kupplungsausrücksystem
2	Beaufschlagungseinheit
3	Kraftübertragungseinheit
4	Ausrückeinheit
5	Leitungsteil
6	Leitungsteil
7	Volumenstrombegrenzungsventil
8	Reibungskupplung
9	Betätigungseinheit
10	Mechanische Übertragung
11	Betätigungselement
12	Ausrücklager
13	Kupplungsdeckel
14	Ringkolben
15	Getriebeeingangswelle
16	Kupplungsscheibe
17	Kompensationsvorrichtung
117	Kompensationsvorrichtung
118	Tragteil
119	Profilteil
120	Tragarm
121	Achse
122	Rolle
123	Basisteil
124	Profilkennlinie
125	Öffnung
126	Öffnung
127	Symmetrielinie
128	Niethülse
129	Distanzhülse
217	Kompensationsvorrichtung
231	Führungsvorrichtung
232	Längsschlitz
317	Kompensationsvorrichtung
318	Tragteil
323	Basisteil
333	Verlängerung
334	Öffung
417	Kompensationsvorrichtung
418	Tragteil
420	Tragarm
500	Baueinheit
502	Geberzylinder
509	Kupplungspedal
517	Kompensationsvorrichtung
518	Tragteil
519	Profilteil
535	Kolbenstange
536	Kolben
537	Aufnahme
600	Baueinheit
602	Beaufschlagungseinheit
609	Kupplungspedal
617	Kompensationsvorrichtung
618	Tragteil
619	Profilteil
624	Profilkennlinie
635	Kolbenstange
637	Aufnahme
638	Bolzen
709	Kupplungspedal
717	Kompensationsvorrichtung
718	Tragteil
719	Profilteil
724	Profilkennlinie
724a	Profilkennlinie
738	Drehachse
809	Kupplungspedal
817	Kompensationsvorrichtung
818	Tragteil
819	Profilteil
824	Profilkennlinie
909	Kupplungspedal
917	Kompensationsvorrichtung
918	Tragteil
919	Profilteil
923	Basisteil
924	Profilkennlinie
924a	Profilkennlinie
939	Tragarm
940	Tragarm
941	Zugfeder
942	Gehäuseteil
1017	Kompensationsvorrichtung
1019	Profilteil
1023	Basisteil
1039	Tragarm
1040	Tragarm
1041	Druckfeder
1043	Käfig
1044	Anschlag
1045	Anschlag
1046	Zuglaschen
1047	Führungsstift
1117	Kompensationsvorrichtung
1119	Profilteil
1123	Basisteil
1124	Profilkennlinie
1124a	Profilkennlinie
1217	Kompensationsvorrichtung
1319	Profilteil
1324	Profilkennlinie
1340	Tragarm
1417	Kompensationsvorrichtung
1519	Profilteil
1541	Tellerfederpaket

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- WO 2006/114075 A1 [0002]

Claims

Kupplungsbetätigungssystem (1) für eine Reibungskupplung (8) in einem Kraftfahrzeug mit einer mittels eines Ausrückweges die Reibungskupplung (8) betätigenden Ausrückeinheit (4) und einer mit der Ausrückeinheit (4) mittels einer Kraftübertragungseinheit (3) verbundenen Beaufschlagungseinheit (2), die eine zur Ausübung des Ausrückweges durch die Ausrückeinheit (4) notwendige Kraft auf die Kraftübertragungseinheit (3) überträgt, wobei die Beaufschlagungseinheit (2) zur Bereitstellung der Kraft von einer Betätigungseinheit (9) mit einem axialen Betätigungsweg beaufschlagt wird und zumindest über einen Teilbereich entlang dieses Betätigungswegs eine Kompensationsvorrichtung (17, 117, 217, 317, 417, 517, 617, 717, 817, 917, 1017, 1117, 1217) wirksam ist, bei der ein Energiespeicher mittels eines über den Betätigungsweg variierenden Profilteils (119, 519, 619, 719, 819, 919, 1019, 1119, 1319) beaufschlagt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Profilteil (119, 519, 619, 719, 819, 919, 1019, 1119, 1319, 1519) zwei entlang des Profilteils (119, 519, 619, 719, 819, 919, 1019, 1119, 1319, 1519) angeordnete, sich gegenüberliegende Profilkennlinien (124, 624, 724, 724a, 824, 924, 924a, 1124, 1124a, 1324) aufweist, die zwei mit dem Energiespeicher gekoppelte Rollen (122) oder Gleitkörper beaufschlagen.
Kupplungsbetätigungssystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Profilkennlinien (124, 624, 824, 1324) die Rollen (122) oder Gleitkörper über den Betätigungsweg spiegelsymmetrisch beaufschlagen.
Kupplungsbetätigungssystem (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationsvorrichtung (17, 117, 217, 317, 417, 717, 817, 917, 1017, 1117, 1217, 1417) zwischen der Beaufschlagungseinheit (2) und einem gehäusefesten Bauteil angeordnet ist.
Kupplungsbetätigungssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationsvorrichtung (17, 117, 217, 317, 417, 517, 617, 717, 817) aus dem Profilteil (119, 519, 619, 719, 819) und auf den Profilkennlinien (124, 624, 724, 724a, 824, 924, 924a) abrollenden, von dem Energiespeicher beaufschlagten Rol len (122) gebildet ist, wobei der Energiespeicher jeweils eine Rolle (122) aufnehmende Tragarme (120, 420) bildet, die einem gemeinsamen Tragteil (118, 318, 418, 518, 618, 718, 818) zugeordnet sind.
Kupplungsbetätigungssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationsvorrichtung aus dem Profilteil (1119, 1319) und auf den Profilkennlinien (1124, 1124a, 1324) abrollenden Rollen (122) gebildet ist, wobei ein gemeinsames Basisteil (1023) auf einer Seite steife Tragarme (1340) und auf der anderen Seite biegeweiche Tragarme (1039) für die Rollen (122) aufweist.
Kupplungsbetätigungssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationsvorrichtung (17, 117, 217, 317, 417, 517, 617, 717, 817) aus dem Profilteil (119, 519, 619, 719, 819, 919, 1019, 1119, 1319) und aus auf den Profilkennlinien (124, 624, 724, 724a, 824, 924, 924a, 1124, 1124a, 1324) abrollenden, Rollen (122) gebildet ist, wobei ein gemeinsames Basisteil (923, 1023, 1123) mindestens zwei Tragarme (939, 940, 1039, 1040), davon zumindest ein biegeweicher Tragarm (939, 940, 1039, 1040), für die Rollen (122) aufweist, wobei Achsen (121) der Rollen (122) gegeneinander mittels eines Energiespeichers verspannt sind.
Kupplungsbetätigungssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass seitlich der Rollen (122) Führungsvorrichtungen (231) angebracht sind.
Kupplungsbetätigungssystem (1) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher mindestens eine Schraubendruckfeder (1041) oder mindestens eine Zugfeder (941) ist.
Kupplungsbetätigungssystem (1) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher aus einer Tellerfeder oder einem Tellerfederpaket (1541) geschichteter Tellerfedern besteht.
Kupplungsbetätigungssystem (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationsvorrichtung (117, 217, 717, 817, 1017, 1217) an einem gehäusefesten Bauteil, an der Betätigungseinrichtung oder an beiden um einen Drehpunkt verschwenkbar angeordnet ist.
Kupplungsbetätigungssystem (1) nach Anspruch 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationsvorrichtung (217, 317, 417, 517, 617, 817, 1417) gegenüber der Betätigungseinheit (9, 809) verschwenkbar angeordnet ist.
Kupplungsbetätigungssystem (1) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Profilteil (719, 919, 1019, 1119) sich auf einem vorgegebenen Grundradius über ein vorgegebenes Bogensegment um die Drehachse (738) erstreckt und an der Betätigungseinheit (9, 709, 909) befestigt ist.
Kupplungsbetätigungssystem (1) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Profilteil (719, 919, 1019, 1119) sich auf einem vorgegebenen Grundradius über ein vorgegebenes Bogensegment um die Drehachse (738) erstreckt und an einem gehäusefesten Bauteil befestigt ist.
Kupplungsbetätigungssystem (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass radial innere und radial äußere Profilkennlinien (724, 724a, 924, 924a, 1124, 1124a) bezogen auf identische Bogenabschnitte oder auf die sich aus der durch die Lage der Berührpunkte der Rollen (122) oder Gleitkörper ergebenden maßgeblichen Querschnittsfläche zueinander korrespondierende Profile aufweisen.
Kupplungsbetätigungssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstange (535, 635) der Beaufschlagungseinheit und die Kompensationsvorrichtung (517, 617) verschwenkbar am selben Aufnahmepunkt (536, 537) an der Betätigungseinrichtung aufgenommen sind.
Kupplungsbetätigungssystem (1) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationsvorrichtung mit einem der Teile Profilteil oder einem Basisteil an der Betätigungsvorrichtung und den anderen Teilen an der Beaufschlagungseinrichtung angeordnet ist.
Kupplungsbetätigungssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungspunkte des Profilteils oder Trägerteile des Profilteils zumindest teilweise lösbar sind und das Profilteil infolge eines an den Profilkennlinien eingestellten Profils selbständig in eine mit einer Nulllage der Reibungskupplung übereinstimmende Nulllage bewegt wird.
Kupplungsbetätigungssystem (1) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass eine Befestigung der Profilteile um den Nullpunkt verlagerbar ausgeführt ist und eine endgültige Fixierung bei einer Endmontage erst dann erfolgt, wenn die Nulllage des Profilteils eingestellt ist.
Kupplungsbetätigungssystem (1) nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass Befestigungspunkte der Kompensationsvorrichtung (617) an der Betätigungseinrichtung und der Beaufschlagungseinrichtung auf einer Linie liegen.
Kupplungsbetätigungssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass Beaufschlagungseinrichtung und Kompensationsvorrichtung (517, 617) eine Baueinheit (500, 600) bilden.
Kupplungsbetätigungssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass zwei getrennte Profilteile (519) in fester Relation zueinander angeordnet sind und in ihrer Wirkung einem einteilig ausgeführten Profilteil entsprechen.
Kupplungsbetätigungssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Beaufschlagungseinrichtung (2) ein Geberzylinder (502, 602), die Ausrückeinheit (4) ein Nehmerzylinder und die Kraftübertragungseinheit (3) eine beide miteinander verbindende Druckleitung ist.
Kupplungsbetätigungssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinheit (9) ein Kupplungspedal (509, 609, 709, 809, 909) ist.
Kupplungsbetätigungssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 21 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinheit (9) mit der Ausrückeinheit (4) durch eine mechanische Kraftübertragungseinheit verbunden ist.
Kupplungsbetätigungssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit der Profilkennlinie in Kontakt stehender Radius der Rollen (122) oder Gleitkörper kleiner als ein minimaler Innenradius der Profilkennlinie ist.
Kupplungsbetätigungssystem (1) nach einem der Ansprüche 22 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftübertragungselement (3) durch eine Hilfskraft unterstützt wird.
Kupplungsbetätigungssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Kompensationssystem analog zum beschriebenen Einsatz im Bereich der Beaufschlagungs- oder Betätigungseinheit zur Verwendung im Bereich der Ausrückeinheit (4) oder der Betätigungsvorrichtung der Ausrückeinheit angebracht ist.