DE102010025334A1 - Central releaser for actuating friction clutch in drive train of motor vehicle for selectively separating and connecting two power transmission shafts, has annular piston divided into two rear- and front piston portions in axial direction - Google Patents

Central releaser for actuating friction clutch in drive train of motor vehicle for selectively separating and connecting two power transmission shafts, has annular piston divided into two rear- and front piston portions in axial direction Download PDF

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Abstract

The releaser (1) has a housing (2) arranged concentric to a drive shaft, and an annular piston (5) is guided into the housing. A release bearing (7) is arranged at an end of the annular piston and is supported on a friction clutch. The annular piston is divided into two rear- and front piston portions (5a, 5b) in an axial direction, where contact surfaces (5a', 5b') of the piston portions stand in effective-connection with each other. The front piston portion is connected with a bearing ring (7a) of the release bearing. Curvature of the surfaces is adapted to a maximum swivel angle.

Description

Die Erfindung betrifft einen Zentralausrücker, insbesondere zur Betätigung mindestens einer Reibungskupplung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges zum wahlweisen Trennen und Verbinden zweier Wellen, bestehend aus einem konzentrisch um eine Antriebswelle angeordneten Gehäuse, in dem ein ringförmiger Kolben geführt ist, an dessen einem Ende ein Ausrücklager angeordnet ist, das sich an der Kupplung abstützt.The The invention relates to a Zentralausrücker, in particular for actuating at least one friction clutch in one Drive train of a motor vehicle for selectively separating and Connecting two waves, one concentric around one Drive shaft arranged housing in which an annular Piston is guided, at one end of a release bearing is arranged, which is supported on the coupling.

Dieser mit einem Ausrücklager ausgestattete Kolben eines Zentralausrückers bzw. konzentrisch um eine Getriebeeingangswelle angeordnete Nehmerzylinder (CSC-Concentric slave cylinder) bildet einen Teil einer hydraulischen Strecke in Verbindung mit einem Geberzylinder und einer beide Zylinder verbindenden Hydraulikleitung.This equipped with a release bearing piston a Zentralausrückers or concentrically about a transmission input shaft arranged slave cylinder (CSC Concentric slave cylinder) forms part of a hydraulic Track in conjunction with a master cylinder and a cylinder connecting both Hydraulic line.

Bei Aktivierung des Geberzylinders wird das in diesem befindliche Druckfluid durch die Hydraulikleitung auf den Kolben des Zentralausrückers übertragen und löst damit eine Axialverschiebung des Ausrücklagers aus. Dieses Ausrücklager besteht im Wesentlichen aus einem drehstarr auf einer Führungshülse angeordneten Lagerring und einer mit der Drehzahl der Kupplung rotierenden Lagerschale, wobei zwischen diesen beiden Bauteilen sich um eine gemeinsame Rotationsachse drehende Wälzkörper untergebracht sind. Eine axiale Verschiebung des Ausrücklagers bewirkt beispielsweise die Auslenkung einer Tellerfeder, die das Ein- und Ausrücken der Kupplung steuert.at Activation of the master cylinder becomes the pressure fluid in it transmitted through the hydraulic line to the piston of the central release and thus triggers an axial displacement of the release bearing out. This release bearing consists essentially of a torsionally rigid arranged on a guide sleeve Bearing ring and a rotating with the speed of the clutch bearing shell, between these two components is a common axis of rotation rotating rolling elements are housed. An axial Displacement of the release bearing causes, for example, the Deflection of a diaphragm spring, the engagement and disengagement of the Clutch controls.

Im eingebauten Zustand kann das Ausrücklager einem so genannten Zungenschlag, das heißt, einem Axialschlag der Tellerfederzungen ausgesetzt sein, der den Verschleiß des Ausrücklagers erhöht und damit zu einer Verringerung der Lebensdauer führt. Weiter können die beiden durch die Kupplung getrennten Antriebskomponenten einen achsparallelen Versatz der kraftübertragenden Wellen aufweisen, der durch eine Selbstzentrierung des Ausrücklagers kompensiert werden muss, da ansonsten das Ausrücklager einem erhöhten Verschleiß ausgesetzt ist und Komforteinbußen durch Vibrationen, beispielsweise am Kupplungspedal, auftreten.in the installed condition, the release bearing can be a so-called Tongue strike, that is, an axial stroke of the diaphragm spring tongues be exposed to the wear of the release bearing increases and thus leads to a reduction in the life. Further, the two can be separated by the coupling Drive components an axis-parallel offset of the force-transmitting Have waves caused by a self-centering of the release bearing must be compensated, otherwise the release bearing is exposed to increased wear and loss of comfort due to vibrations, for example on the clutch pedal.

Zur Kompensation bzw. zum Ausgleich eines solchen nachteiligen Zungenschlages und des axialen Versatzes der Kraft übertragenden Wellen werden verschiedene Lösungen aufgezeigt.to Compensation or to compensate for such adverse tongue strike and the axial displacement of the force transmitting waves different solutions are shown.

Die DE 72 45 141 U offenbart eine Ausrücklageranordnung, bei der zwischen den Federzungen der Tellerfeder und dem Innenring des Ausrücklagers ein Zentrierwinkel angeordnet ist. Die Anlagefläche ist zwischen dem Innenring und dem Zentrierring kugelförmig gestaltet, wodurch sich der Zentrierring gegenüber dem Innenring des Ausrücklagers verschieben und damit ausrichten kann. Nachteil der vorgeschlagenen Lösung ist unter anderem ein Fehlen eines radialen, achsparallelen Ausgleichs in Form einer radialen Selbstzentrierung, so dass ein Versatz der kraftübertragenden Wellen nicht kompensiert werden kann. Außerdem taumelt ein Ausrücklager nach dieser Lehre um den Kugelmittelpunkt des kugelförmig gestalteten Zentrierrings, da das Ausrücklager nur auf dieser axialen Höhe mittels eines elastischen Ringes gelagert ist, sodass auch hier Laufunförmigkeiten und damit verbundene Vibrationen zu erwarten sind.The DE 72 45 141 U discloses a release bearing assembly in which a centering angle is disposed between the spring tongues of the plate spring and the inner ring of the release bearing. The contact surface is designed spherical between the inner ring and the centering, whereby the centering can move relative to the inner ring of the release bearing and align it. Disadvantage of the proposed solution is inter alia a lack of a radial, paraxial compensation in the form of a radial self-centering, so that an offset of the force-transmitting waves can not be compensated. In addition, a release bearing according to this teaching staggers around the ball center of the spherical centering ring, since the release bearing is supported only at this axial height by means of an elastic ring, so that here Laufunförmigkeiten and related vibrations are to be expected.

Um über eine Ausrückvorrichtung ohne zusätzliche Einrichtung an deren Ausrücklager eine Kompensation des Schlages der Tellerfederzungen und die Eliminierung des Winkelversatzes des Ausrücklagers gegenüber der Rotationsachse zu erreichen, wird in der DE 199 12 431 B4 eine Lösung offenbart, bei der an der Tellerfeder in Richtung Ausrücklager zwei komplementäre Bereiche als Kugelflächensegmente ausgeformt sind, die gegenüber dem Ausrücklager radial verschiebbar sind.To achieve a compensation of the shock of the plate spring tongues and the elimination of the angular displacement of the release bearing relative to the axis of rotation on a release device without additional device at the release bearing, is in the DE 199 12 431 B4 discloses a solution in which two complementary areas are formed as spherical surface segments on the diaphragm spring in the direction release bearing, which are radially displaceable relative to the release bearing.

Diese konstruktive Lösung erfordert jedoch für die zwischen den Tellerfederzungen der Kupplung und dem Außenrücken des Ausrücklagers angeordneten Kugelflächensegmente einen entsprechend verlängerten axialen Bauraum.These However, constructive solution requires for between the diaphragm spring tongues of the clutch and the outer back the release bearing arranged spherical surface segments a correspondingly extended axial space.

Daher besteht die Aufgabe der Erfindung dahin, einen Zentralausrücker mit einer Schlagausgleichseinrichtung zu versehen, wobei der für einen herkömmlichen Zentralausrücker erforderliche axiale Bauraum beibehalten wird.Therefore the object of the invention is to provide a Zentralausrücker to be provided with a shock compensation device, wherein the for a conventional Zentralausrücker required axial space is maintained.

Diese Aufgabe wird mit einem Zentralausrücker mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.These Task is with a Zentralausrücker with the characteristics of claim 1.

Danach ist ein Zentralausrücker, insbesondere zur Betätigung mindestens einer Reibungskupplung in einem Antriebsstrang eines Fahrzeuges zum wahlweisen Trennen und Verbinden zweier Wellen, bestehend aus einem konzentrisch um eine Antriebswelle angeordneten Gehäuse, in dem ein ringförmiger Kolben geführt wird, an dessen einem Ende ein Ausrücklager angeordnet ist, das sich an der Kupplung abstützt, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben in axialer Richtung in zwei Teilkolben aufgeteilt ist und deren Berührungsflächen abwälzend miteinander in Wirkverbindung stehen.After that is a Zentralausrücker, especially for the operation at least one friction clutch in a drive train of a Vehicle for selectively separating and connecting two shafts, consisting from a housing arranged concentrically about a drive shaft, in which an annular piston is guided on whose one end a release bearing is arranged, the is supported on the coupling, characterized that the piston is divided in the axial direction into two part pistons is and their contact surfaces abrolling each other in operative connection.

Zur Realisierung eines reibungsarmen Abwälzvorganges ist in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung die Berührungsfläche des hinteren Teilkolbens sphärisch und die des vorderen, dem Ausrücklager zugewandten Teilkolbens zu dieser entsprechend kongruent ausgebildet.to Realization of a low-friction rolling process is in Advantageous embodiment of the invention, the contact surface the rear part piston spherical and that of the front, the release bearing facing part piston to this accordingly Congruent trained.

Zur Realisierung eines Schlagausgleiches bzw. Versatzes der Rotationsachse des Ausrücklagers und damit der des vorderen Teilkolbens zur Rotationsachse des hinteren Teilkolbens bzw. der des Zentralausrückers ist es vorteilhaft, die Krümmung der Berührungsflächen der Teilkolben an einen maximal möglichen Schwenkwinkel anzupassen.to Realization of a strike compensation or offset of the rotation axis the release bearing and thus the front part of the piston to the axis of rotation of the rear part of the piston or the central release it is advantageous to the curvature of the contact surfaces the sub-piston to a maximum possible swivel angle adapt.

Weiter ist es vorteilhaft, dass der vordere Teilkolben mit dem Lagerring des Ausrücklagers verbunden ist.Further it is advantageous that the front part piston with the bearing ring the release bearing is connected.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines Ausführungsbeispiels und zugehöriger Zeichnungen näher erläutert.The Invention will be described below with reference to an embodiment and associated drawings explained in more detail.

Es zeigen:It demonstrate:

1 einen erfindungsgemäßen Zentralausrücker mit ausgerücktem Kolben und an diesem angebundenen Ausrücklager dessen Rotationsachse mit der Rotationsachse des Zentralausrückers zusammenfällt, 1 a central release mechanism according to the invention with the piston disengaged and the release bearing connected to it whose axis of rotation coincides with the axis of rotation of the central release mechanism,

2 den Zentralausrücker gemäß 1, zu dessen Rotationsachse die des Kolbens einen Winkel bildet. 2 the central release according to 1 to whose axis of rotation the piston forms an angle.

Der Zentralausrücker 1 gemäß der 1 und 2 besteht aus einem Gehäuse 2, das unter Bildung eines ringförmigen Zwischenraumes in eine endseitig mit diesem und drehstarr mit einem nicht dargestellten Getriebegehäuse verbundene Führungshülse 6 eingesetzt ist. Dieser Zwischenraum zwischen dem Innendurchmesser des Gehäuses 2 und der Mantelfläche der Führungshülse 6 dient zur Aufnahme und axialen Verlagerung eines ringförmigen drehstarren Kolbens 5. Mittels eines endseitig an diesem angebrachten Dichtelement 9 wird dieser unter Bildung eines Druckraumes 8 gegenüber dem Gehäuse 2 abgedichtet. Um den Kolben 5 ist ein als Ausrücklager ausgeführtes Wälzlager angeordnet, das mittels des Lagerrings 5a drehstarr mit dem Kolben verbunden und mittels eines am in Richtung Kupplung zeigenden Ende des Kolbens 5 vorgesehner Befestigungselemente in axialer Richtung fixiert ist. In axialer Richtung stützt sich der Lagerring 7b des Ausrücklagers 7, das eine Rotationsachse B aufweist, gegen die Wirkung eines als Druckfeder ausgeführten Energiespeichers 3 ab. Das Besondere dieses, eine Rotationsachse A aufweisenden Zentralausrückers 1 besteht darin, dass der im Gehäuse 2 axial verlagerbare Kolben 5 in einen dem Ausrücklager 7 zugewandten Ende, vorderen Teilkolben 5a und einen sich daran anschließenden Teilkolben 5b aufgeteilt ist. Durch diese Teilung des Kolbens 5 wird eine Schlagausgleichseinrichtung geschaffen. Über ihre Berührungsflächen 5a' und 5b' stehen einerseits beide Teilkolben 5a, 5b miteinander in Wirkverbindung. Andererseits werden auf diese Weise die mit dem Ausrücklager verbundenen Bauteile von den übrigen Bauteilen getrennt, sodass eine gelenkartige Verbindung entsteht. Da die Berührungsfläche 5a' des hinteren Teilkolbens 5a sphärisch und die Berührungsfläche 5b' des vorderen Teilkolbens 5b kongruent dazu ausgebildet ist, können im Betrieb des Zentralausrückers 1 beide Berührungsflächen 5a und 5b' in radialer Richtung aufeinander abwälzen und somit eine Abweichung von einem Winkel α der Rotationsachse B des Ausrücklagers 7 von der des Zentralausrückers 1 ausgleichen. Da der hintere Teilkolben 5a nicht in direktem Kontakt mit dem Ausrücklager 7 steht, entfällt ein Dichtungsträger. Somit werden die durch den Zungenschlag im Betrieb hervorgerufenen Taumelbewegungen nicht auf den Zentralausrücker 1 übertragen, sondern kompensiert. Diese konstruktive Ausführung der Schlagausgleichseinrichtung ermöglicht den Einsatz eines konventionellen Wälzlagers als Ausrücklager 7. Außerdem kann der Kolben 5 bei gleichem axialem Bauraum länger ausgeführt werden, wodurch die Führungslänge verlängert und damit das Führungsverhältnis verbessert wird.The central release 1 according to the 1 and 2 consists of a housing 2 , in the form of an annular gap in an end connected thereto and torsionally rigid with a transmission housing, not shown, guide sleeve 6 is used. This space between the inner diameter of the housing 2 and the lateral surface of the guide sleeve 6 serves for receiving and axial displacement of an annular torsionally rigid piston 5 , By means of an end attached to this sealing element 9 this is under formation of a pressure chamber 8th opposite the housing 2 sealed. To the piston 5 is designed as a release bearing bearings arranged by means of the bearing ring 5a torsionally rigidly connected to the piston and by means of a pointing towards the clutch end of the piston 5 vorgesehner fasteners is fixed in the axial direction. In the axial direction, the bearing ring is supported 7b the release bearing 7 having an axis of rotation B, against the action of a designed as a compression spring energy storage 3 from. The special feature of this, a rotation axis A having Zentralausrückers 1 is that in the housing 2 axially displaceable piston 5 in a release bearing 7 facing end, front part piston 5a and an adjoining sub-piston 5b is divided. Through this division of the piston 5 a shock compensation device is created. About their contact surfaces 5a ' and 5b ' on the one hand both pistons 5a . 5b in operative connection with each other. On the other hand, in this way, the components connected to the release bearing are separated from the other components, so that a hinged connection is formed. Because the touchpad 5a ' of the rear part piston 5a spherical and the contact surface 5b ' of the front part piston 5b Congruent to this can be used in the operation of the central release 1 both contact surfaces 5a and 5b ' in the radial direction to each other and thus a deviation from an angle α of the axis of rotation B of the release bearing 7 from that of the central release 1 compensate. Because the rear part piston 5a not in direct contact with the release bearing 7 stands, eliminates a seal carrier. Thus, caused by the tongue strike in operation wobbling movements are not on the Zentralausrücker 1 transferred but compensated. This structural design of the impact compensation device allows the use of a conventional rolling bearing as a release bearing 7 , In addition, the piston can 5 be made longer with the same axial space, whereby the guide length extended and thus the guide ratio is improved.

2 zeigt den auf dem hinteren Teilkolben 5a abgewälzten vorderen Teilkolben 5b in seiner Endstellung auf dessen kugelförmiger Berührungsfläche 5a', sodass die Auslenkung bzw. Abweichung der beiden Rotationsachsen A, B, gekennzeichnet durch den Verschwenkwinkel α, ebenfalls ihren maximalen Wert erreicht hat. 2 shows the on the rear part piston 5a rolled-off front part pistons 5b in its end position on its spherical contact surface 5a ' , so that the deflection or deviation of the two axes of rotation A, B, characterized by the Verschwenkwinkel α, has also reached its maximum value.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
ZentralausrückerCSC
22
Gehäusecasing
33
Energiespeicher/DruckfederEnergy storage / spring
44
Dichtelementsealing element
55
Kolbenpiston
5a5a
Hinterer Teilkolbenrear partial piston
5b5b
Vorderer Teilkolbenfront partial pistons
5a'5a '
BerührungsflächeTouchpad
5b'5b '
BerührungsflächeTouchpad
66
Führungshülseguide sleeve
77
Ausrücklagerrelease bearing
7a7a
Lagerringbearing ring
7b7b
Lagerringbearing ring
88th
Druckraumpressure chamber
AA
Rotationsachse Zentralausrückeraxis of rotation CSC
BB
Rotationsachse Ausrücklageraxis of rotation release bearing
αα
Winkel/SchwenkwinkelAngular / swivel angle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 7245141 U [0006] - DE 7245141 U [0006]
  • - DE 19912431 B4 [0007] - DE 19912431 B4 [0007]

Claims (5)

Zentralausrücker (1), insbesondere zur Betätigung mindestens einer Reibungskupplung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges zum wahlweisen Trennen und Verbinden zweier Wellen, bestehend aus einem konzentrisch um eine Antriebswelle angeordneten Gehäuse (2), in dem ein ringförmiger Kolben (5) geführt ist, an dessen einem Ende ein Ausrücklager (7) angeordnet ist, das sich an der Kupplung abstützt, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (5) in axialer Richtung in zwei Teilkolben (5a, 5b) aufgeteilt ist und deren Berührungsflächen (5a', 5b') abwälzend miteinander in Wirkverbindung stehen.Central disengager ( 1 ), in particular for actuating at least one friction clutch in a drive train of a motor vehicle for selectively disconnecting and connecting two shafts, consisting of a housing arranged concentrically around a drive shaft ( 2 ), in which an annular piston ( 5 ) is guided, at one end of a release bearing ( 7 ), which is supported on the coupling, characterized in that the piston ( 5 ) in the axial direction into two partial pistons ( 5a . 5b ) and their contact surfaces ( 5a ' . 5b ' ) are in operative connection with each other. Zentralausrücker (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Berührungsfläche (5a') des hinteren Teilkolbens (5a) sphärisch ausgebildet ist.Central disengager ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the contact surface ( 5a ' ) of the rear part piston ( 5a ) is spherical. Zentralausrücker (1), nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Berührungsfläche (5b') des vorderen Teilkolbens (5b) zur sphärischen Berührungsfläche (5a') des hinteren Teilkolbens (5a) kongruent ausgeführt ist.Central disengager ( 1 ), according to claim 1 and 2, characterized in that the contact surface ( 5b ' ) of the front part piston ( 5b ) to the spherical interface ( 5a ' ) of the rear part piston ( 5a ) is executed congruent. Zentralausrücker (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der vordere Teilkolben (5b) mit dem Lagerring (7a) des Ausrücklagers (7) verbunden ist.Central disengager ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the front part piston ( 5b ) with the bearing ring ( 7a ) of the release bearing ( 7 ) connected is. Zentralausrücker (1) nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch kennzeichnet, dass die Krümmung der Berührungsflächen (5a', 5b') der Teilkolben (5a, 5b) an einen maximal möglichen Schwenkwinkel (α) angepasst ist.Central disengager ( 1 ) according to claims 1 to 3, characterized in that the curvature of the contact surfaces ( 5a ' . 5b ' ) the partial piston ( 5a . 5b ) is adapted to a maximum possible pivot angle (α).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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