DE102010051152A1

DE102010051152A1 - Deckelfeste Ausrückvorrichtung für Fahrzeugkupplungen

Info

Publication number: DE102010051152A1
Application number: DE102010051152A
Authority: DE
Inventors: Luben Krahtov; Daniel Bosnjak
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2009-11-19
Filing date: 2010-11-11
Publication date: 2011-06-01

Abstract

Bei einer deckelfesten Ausrückvorrichtung für eine Kupplung eines Kraftfahrzeugs, welche ein Gehäuse aufweist, in dem mindestens ein Ringkolben aufgenommen ist, wobei der mindestens eine Ringkolben an einem ersten Ende mit einem Ausrücklager verbunden ist und wobei das Gehäuse koaxial zu dem mindestens einen Ringkolben mit einem Kanal für den Durchlass einer Getriebewelle versehen ist, wird eine zusätzliche Abstützung für die Aufnahme von Schwingungen erreicht, indem im Inneren des Kanals ein Bereich dieses Kanals als Führung ausgebildet ist, um das Gehäuse bzw. die Ausrückvorrichtung an der Getriebewelle zu lagern.

Description

Die Erfindung betrifft eine deckelfeste Ausrückvorrichtung für die Betätigung einer Kupplung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs.
Wie dies bekannt ist, dienen derartige Ausrückvorrichtungen für Kupplungen dazu, eine mit einer Kurbelwelle eines Motors verbundene Kupplungsscheibe gegen eine entsprechende Kupplungsscheibe einer Getriebewelle des Kraftfahrzeugs zu drücken. Dies erfolgt bei einer hydraulisch betätigbaren Ausrückvorrichtung mittels eines Kolbens, der in einem Gehäuse der Ausrückvorrichtung aufgenommen ist und der über einen mit einer Hydraulikleitung verbindbaren Stutzen mit einem hydraulischen Fluid, wie beispielsweise Öl oder Bremsflüssigkeit beaufschlagt werden kann. Dabei kann es sich bei dem Kolben um einen einfachen oder einen doppelten Ringkolben handeln, der um eine Längsachse der Ausrückvorrichtung positioniert ist.
Die Ausrückvorrichtung umfasst mit anderen Worten den Nehmerzylinder der Kupplung, welche über eine Druckleitung mit einem vom Lenker des Kraftfahrzeugs über ein Pedal betätigbaren Geberzylinder gekoppelt ist.
Einige dieser Ausrückvorrichtungen sind in der Weise gelagert, dass das Gehäuse der Ausrückvorrichtung über ein Deckellager an einem Gehäusedeckel der Kupplung angebracht ist. Derartige Ausrückvorrichtungen werden auch als deckelfeste Ausrücker bezeichnet. Somit hängt die gesamte Ausrückvorrichtung am Deckel der Kupplung. Dies kann insofern von Nachteil sein, als beim Betrieb solcher Kupplungen starke Schwingungen auftreten, welche in das Gehäuse der Betätigungsvorrichtung eingeleitet werden. Hierdurch können beispielsweise Verbindungselemente zu einer Glocke der Kupplung wie Leitungen oder dergleichen beschädigt werden. Da zumeist die Kupplung gemeinsam mit der Betätigungsvorrichtung in die Glocke montiert wird, ist darüber hinaus eine zusätzliche Abstützung für die Montage notwendig.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es demzufolge, eine deckelfeste Ausrückvorrichtung für die Betätigung einer Fahrzeugkupplung anzugeben, welche eine zusätzliche Abstützung für die Aufnahme von Schwingungen aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Ausrückvorrichtung für die Betätigung von Doppelkupplungen nach Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Eine deckelfeste Ausrückvorrichtung für eine Kupplung eines Kraftfahrzeugs gemäß den Ausführungsformen der Erfindung weist ein Gehäuse auf, in welchem mindestens ein Ringkolben aufgenommen ist, wobei der mindestens eine Ringkolben an einem ersten Ende mit einem Ausrücklager verbunden ist und wobei das Gehäuse koaxial zu dem mindestens einen Ringkolben mit einem Kanal für den Durchlass einer Getriebewelle versehen ist, wobei ein Bereich des Kanals als Führung ausgebildet ist zur Lagerung des Gehäuses und damit der Ausrückvorrichtung an der Getriebewelle. Somit kommt zusätzlich zurr Abstützung des Gehäuses am Kupplungsdeckel, wie es bei deckelfesten Ausrückvorrichtungen üblich ist, eine weitere Abstützung hinzu, nämlich die Abstützung an der Getriebewelle, die durch den Kanal der Ausrückvorrichtung geführt ist.
Aufgrund des Vorhandenseins der Führung für die Getriebewelle ist das Gehäuse an der Welle abgestürzt, sodass Schwingungen, die in das Gehäuse eingeleitet werden, aufgenommen werden. Die Getriebewelle ist in der Führung drehbar gelagert, sodass die Rotation der Welle nicht durch die Ausrückvorrichtung beeinträchtigt wird.
Bei der Ausrückvorrichtung kann es sich um eine solche mit einem einzigen Ringkolben handeln oder aber um eine Ausrückvorrichtung, welche dafür ausgelegt ist, eine Doppelkupplung zu betätigen. Die letztgenannte Ausrückvorrichtung umfasst zwei Ringkolben, welche koaxial zueinander angeordnet sind. Eine solche Ausrückvorrichtung ist auch unter dem Namen Doppel-„CSC” (engl. Concentric Slave Cylinder) bekannt. Dabei können die Ringkolben sowohl radial nebeneinander positioniert sein als auch eine Versetzung zueinander in Axialrichtung aufweisen. Die Verwirklichung der Ausrückvorrichtung gemäß Ausführungsformen der Erfindung ist somit nicht von der Anzahl oder Anordnung der vorhandenen Ringkolben abhängig.
Die Führung kann in verschiedenen Ausgestaltungen ausgebildet sein. Dabei ist wesentlich, dass einerseits eine ausreichende Abstützung des Gehäuses an der Getriebewelle gewährleistet ist und andererseits die Welle frei um die Längsachse der Ausrückvorrichtung drehbar ist. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann die Führung beispielsweise als Nadellager ausgebildet sein. Dabei sind die Rollen des Nadellagers in Axialrichtung des Gehäuses angeordnet. Generell hat ein Nadellager gegenüber einem Kugellager den Vorteil, dass es mit geringerer Dicke ausgebildet werden kann. Darüber hinaus erhält die Getriebewelle einen genau definierten Freiheitsgrad für die Rotation.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann in die Führung auch als Gleitbuchse ausgebildet sein. Hierbei handelt es sich um eine besonders einfache und daher kostengünstige Variante. Wie dies bekannt ist, können Gleitbuchsen eine feste oder flüssige Schmierung aufweisen. Beide Möglichkeiten können im Rahmen der Erfindung eingesetzt werden. Beispielsweise kann die Gleitbuchse aus einem selbst schmierenden Material, wie beispielsweise Graphit, hergestellt sein.
Sowohl die als Nadellager als auch die in Form einer Gleitbuchse ausgebildete Führung kann mit Fett geschmiert sein. Hierdurch wird ermöglicht, dass die Getriebewelle ungehindert rotieren kann. Trotz der Abstützung des Gehäuses auf der Welle erfährt diese kaum eine Beeinträchtigung durch Reibung.
Die Länge der Führung in Axialrichtung ist einer der Faktoren, welche die Qualität der Abstützung bestimmt. So definiert die Länge der Führung mit, wie stark das Gesamtsystem, bestehend aus Ausrückvorrichtung und Kupplung, Schwingungen aufnehmen beziehungsweise abfedern kann. Andererseits sind mit einer zunehmenden Länge der Führung erhöhte Kosten verbunden und auch das Gesamtgewicht der Kupplung nimmt zu.
Was die Position der Führung innerhalb des Kanals der Ausrückvorrichtung betrifft, so hat es sich gezeigt, dass diese im Verhältnis zu dem oder den Ringkolben nicht kritisch ist. Insbesondere kann die Führung in Axialrichtung auf derselben Höhe positioniert sein wie der mindestens eine Ringkolben in einer nicht ausgerückten Stellung. In diesem Zusammenhang ist anzumerken, dass sich die relative Position des Ringkolbens zur Führung im Kanal natürlich aufgrund des Kolbenhubs ändert.
Gemäß einer Alternative zu der vorgenannten Ausführungsform kann die Führung in Axialrichtung unterhalb des mindestens einen Ringkolbens in einer nicht ausgerückten Stellung positioniert sein.
Zusätzlich zu der durch die genannte Führung gewährleisteten Abstützung in Radialrichtung kann auch eine Abstützung gegen ein in das Gehäuse eingeleitetes Drehmoment vorgesehen sein. Die Drehmomentabstützung erfolgt vorzugsweise an einer Glocke der Kupplung.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist deshalb am Gehäuse mindestens ein Stutzen vorgesehen, zur Zufuhr von Druckfluid zu dem mindestens einen Ringkolben und zur Herstellung einer Verbindung mit der Kupplungsglocke. Mit anderen Worten erfüllt der Stutzen oder die Stutzen (im Falle zweier Ringkolben) eine Doppelfunktion: Zum einen ermöglicht er auf bekannte Weise die Beaufschlagung des Ringkolbens oder der Ringkolben mit einem Fluid, beispielsweise Öl oder Bremsflüssigkeit, zu dessen bzw. deren Betätigung, um diese (n) auszurücken, und zum anderen dient er durch die Koppelung des Gehäuses an die Glocke der Kupplung der erwähnten Drehmomentabstützung der Ausrückvorrichtung. Auf diese Weise kann eine zufriedenstellende Abstützung in mehreren Freiheitsgraden verwirklicht werden, während gleichzeitig die Vorrichtung nicht durch eine übermäßige Anzahl von Bauteilen belastet wird.
Alternativ zu der vorgenannten Ausführungsform oder in Ergänzung dazu kann in dem Gehäuse eine Ausnehmung vorhanden sein, die sich im Wesentlichen in Axialrichtung erstreckt, wobei in der Ausnehmung ein Stift aufgenommen ist, welcher an einem Verbindungsmittel zur Verbindung mit der Kupplungsglocke angebracht ist. Wenn im Rahmen der Erfindung der Ausdruck „im Wesentlichen in Axialrichtung” verwendet wird, so ist darunter jede Richtung zu verstehen, welche einen Winkel von weniger als 10° mit der Axialrichtung der Ausrückvorrichtung einschließt. Bei dieser Ausführungsform ist ein Stift für den Anschluss des Verbindungsmittels am Gehäuse der Ausrückvorrichtung vorgesehen, da hierdurch eine einfache Montage gewährleistet ist.
Um ein Spiel des Stifts in der Ausnehmung zu begrenzen und um Schwingungen bzw. Drehmomente besonders gut abfedern zu können, kann der Stift durch ein elastisches Medium in der Ausnehmung befestigt sein. Bei diesem Medium kann es sich beispielsweise um und Gummi oder Kautschuk handeln. Wie dies bekannt ist, weisen die genannten Materialien besonders gute Dämpfungseigenschaften auf.
Die Erfindung betrifft auch eine Kupplung, welche eine deckelfeste Ausrückvorrichtung nach einer der vorgenannten Ausführungsformen umfasst. Die Ausrückvorrichtung, welche den Nehmerzylinder der Kupplung darstellt, ist über eine Druckleitung mit einem Geberzylinder verbunden, welcher wiederum mittelbar oder unmittelbar mit einem Kupplungspedal eines Kraftfahrzeugs in Verbindung steht. Auf der anderen Seite greift die Ausrückvorrichtung beziehungsweise der Nehmerzylinder auf bekannte Weise mittels seines Ausrücklagers über eine Feder an einer Druckplatte an, um diese mit einer getriebeseitigen Gegendruckplatte in Eingriff zu bringen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der 1 bis 5 näher erläutert. Dabei zeigen:
1 eine Schnittansicht einer ersten Ausführungsform einer Ausrückvorrichtung der Erfindung;
2 eine Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
3 eine Schnittansicht einer dritten Ausführungsform der Erfindung;
4 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der Erfindung; und
5 eine Schnittansicht durch eine weitere Ausführungsform der Erfindung.
In der 1 ist eine erste Ausführungsform der Erfindung im Querschnitt dargestellt. Bei dieser Ausführungsform einer deckelfesten Ausrückvorrichtung, die in ihrer Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 1 dargestellt ist, sind in einem Gehäuse 2 jeweilige Ringkolben 3, 4 aufgenommen, in die hier in Radialrichtung nebeneinander angeordnet sind. In diesem Zusammenhang ist anzumerken, dass auch solche Ausgestaltungen umfasst sind, bei denen nur ein Ringzylinder vorhanden ist.
Der innere Ringkolben 3 und der äußere Ringkolben 4 sind nach unten durch jeweilige Dichtungen 3a, 4a abgeschlossen. Dabei bezieht sich die Richtungsangabe „unten” auf diejenige Seite, welche mit einem Geberzylinder (in der Figur nicht gezeigt) verbunden ist.
Auf der den Dichtungen 3a, 4a entgegengesetzten Richtung der Kolben 3, 4, in der Darstellung oben, sind die Ringkolben 3, 4 jeweils mit einem Ausrücklager 5, 6 versehen, welches auf bekannte Weise dazu dient, eine (in der Figur nicht gezeigte) Druckplatte gegen die Vorspannung einer Feder mit einer Gegendruckplatte zu koppeln.
Wie zu erkennen ist, sind die Kolben 3, 4 in jeweiligen Aufnahmen 7, 8 enthalten, in deren unteren Bereichen Öffnungen 7a, 8a ausgespart sind, welche dazu dienen, die Kolben 3, 4 mit einem Druckfluid zu beaufschlagen.
Das Gehäuse 2 ist mit einem zentralen Kanal 9, welcher in Axialrichtung verläuft, versehen, welche dafür vorgesehen ist, eine (in der Figur nicht gezeigte) Getriebewelle hindurchtreten zu lassen. An dem Kanal 9 ist gemäß den Ausführungsformen der Erfindung eine Führung 10 angebracht, welche dazu dient, das Gehäuse 2 an der Getriebewelle abzustützen. In der in 1 gezeigten Darstellung handelt es sich bei der Führung 10 um ein Nadellager, bei dem die einzelnen Nadelrollen 10a in Axialrichtung angeordnet sind. Wie dies zu erkennen ist, ist das Nadellager in Axialrichtung unterhalb der Ringkolben positioniert, welche sich gemäß der 1 in ihrer nicht ausgerückten Stellung befinden, also in derjenigen Stellung, in welcher sie die zugeordneten Ausrücklager 5, 6 nicht nach oben drücken.
Die in der 2 gezeigte Ausführungsform der Erfindung unterscheidet sich von derjenigen der Figur ein dadurch, dass die Führung 10 her nicht als Nadellager, sondern im Form einer Gleitbuchse ausgebildet ist. Bei dieser Ausgestaltung geleitet die Welle auf dem gesamten inneren Umfang der Buchse und nicht nur auf einzelnen Rollen, wie dies bei der Ausführungsform der 1 der Fall ist. Es ist anzumerken, dass, falls es sich nicht um eine selbst schmierende Gleitbuchse handelt, beispielsweise aus Graphit, ebenso wie im Fall des Nadellagers, die Rotation der Welle durch ein Schmiermittel, beispielsweise Fett, erleichtert werden kann.
Mit nunmehrigem Bezug auf die 3 ist eine Ausführungsform gezeigt, bei der die Führung 10 (wiederum in Form eines Nadellagers) anders positioniert ist als bei den vorhergehenden Ausführungsformen. Wie dies zu erkennen ist, befindet sich die Führung 10 hier in derselben axialen Höhe wie die Ringkolben 3, 4 in ihrer nicht ausgerückten Stellung. Genauer ausgedrückt ist die Führung 10 in Axialrichtung etwa in der Mitte des radial inneren Ringkolbens 3 positioniert.
Bei den bisher der gezeigten Ausführungsformen handelt es sich um deckelfeste Ausrückvorrichtungen, die über eine Führung 10 die gesamte Kupplung mit dem Nehmerzylinder an der Getriebewelle abstürzt. Hierdurch wird die Schwingungsanfälligkeit des gesamten Systems verringert. Aus diesem Grund wird eine hohe Sicherheit gegen Verschleiß gewährleistet. Zudem erhöht sich der Fahrkomfort für die Insassen des Kraftfahrzeugs, da das als unangenehm empfundene „Rupfen” der Kupplung weitgehend entfällt.
Im Zusammenhang mit den Ausführungsformen der 4 und 5 ist darüber hinaus eine Drehmomentabstützung des Gehäuses 2 gegeben. Hierzu sind gemäß der 4 seitliche Stutzen 11 vorhanden, die einerseits eine Leitungsfunktion erfüllen, beispielsweise der Zuleitung von Öl oder Bremsflüssigkeit zu den Kolben 3, 4 dienen und andererseits aufgrund ihrer (nicht gezeigten) Kopplung mit einer Glocke der Kupplung die erwähnte Drehmomentabstützung ermöglichen.
Demgegenüber ist in der Ausführungsform der 5 eine separate Abstützung vorhanden, und zwar in Form einer Ausnehmung 12 im Gehäuse 2, in welcher ein Stift 13 eingesetzt ist. Der Stift 13 sollte eine ausreichende Größe aufweisen, um das Drehmoment aufnehmen zu können. Wie dies in der Figur gezeigt ist, kann der Stift 13 länger und breiter sein als ein Kolben 3, 4. Insbesondere können die Abmessungen des Stifts 13 jeweils bis zum Doppelten der entsprechenden Abmessung eines Kolbens 3, 4 oder mehr betragen.
Aus Gründen der Dämpfung kann zwischen den Stift 13 und die Ausnehmung 12 ein elastisches Material 14, beispielsweise Gummi, gesetzt sein. Um ein leichtes zielgenaues Einführen des Stifts 13 zu gewährleisten, kann dieser, wie gezeigt, an seinem oberen Ende mit einer konischen Verjüngung ausgebildet sein. An seinem anderen Ende ist der Stift 13 an einem Verbindungsmittel 14 befestigt oder mit diesem einstückig ausgebildet, welches zu einer (nicht gezeigten) Glocke der Kupplung führt, um die Drehmomentabstützung sicherzustellen. In der 5 ist auch eine Getriebewelle 16 dargestellt, die, wie gezeigt, durch die Nadelrollen 10a des Nadellagers mit dem Gehäuse 2 gekoppelt ist.
Bezugszeichenliste

1: Ausrückvorrichtung
2: Gehäuse
3: innerer Ringkolben
3a: Dichtung
4: äußerer Ringkolben
4a: Dichtung
5: Ausrücklager
6: Ausrücklager
7: Aufnahme
7a: Öffnung
8: Aufnahme
8a: Öffnung
9: Kanal
10: Führung
10a: Nadelrollen
11: Stutzen
12: Ausnehmung
13: Stift
14: elastisches Medium
15: Verbindungsmittel
16: Getriebewelle

Claims

Deckelfeste Ausrückvorrichtung (1) für eine Kupplung eines Kraftfahrzeugs, aufweisend ein Gehäuse (2), in welchem mindestens ein Ringkolben (3, 4) aufgenommen ist, wobei der mindestens eine Ringkolben (3, 4) an einem ersten Ende mit einem Ausrücklager (5, 6) verbunden ist und wobei das Gehäuse (2) koaxial zu dem mindestens einen Ringkolben (3, 4) mit einem Kanal (9) für den Durchlass einer Getriebewelle versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bereich des Kanals (9) als Führung (10) ausgebildet ist zur Lagerung des Gehäuses (2) und damit der Ausrückvorrichtung (1) an der Getriebewelle.
Deckelfeste Ausrückvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Ringkolben (3, 4) vorhanden sind, welche koaxial zueinander angeordnet sind.
Deckelfeste Ausrückvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (10) als Teil eines Nadellagers ausgebildet ist.
Deckelfeste Ausrückvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (10) als Teil einer Gleitbuchse ausgebildet ist.
Deckelfeste Ausrückvorrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (10) mit Fett geschmiert ist.
Deckelfeste Ausrückvorrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (10) in Axialrichtung auf desselben Höhe positioniert ist wie der mindestens eine Ringkolben (3, 4) in einer nicht ausgerückten Stellung.
Deckelfeste Ausrückvorrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (10) in Axialrichtung unterhalb des mindestens einen Ringkolbens (3, 4) in einer nicht ausgerückten Stellung positioniert ist.
Deckelfeste Ausrückvorrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) mit mindestens einem Stutzen (11) zur Zufuhr von Druckfluid zu dem mindestens einen Ringkolben (3, 4) versehen ist und zur Herstellung einer Verbindung mit der Kupplungsglocke.
Deckelfeste Ausrückvorrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuse (2) eine Ausnehmung (12) vorhanden ist, die sich im Wesentlichen in Axialrichtung erstreckt, wobei in der Ausnehmung (12) ein Stift (13) aufgenommen ist, welcher an einem Verbindungsmittel (15) zur Verbindung mit einer Glocke der Kupplung angebracht ist.
Deckelfeste Ausrückvorrichtung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Stift (13) durch ein elastisches Medium (14) in der Ausnehmung (12) befestigt ist.