DE10314961A1

DE10314961A1 - Betätigungseinrichtung für eine Fahrzeugkupplung

Info

Publication number: DE10314961A1
Application number: DE10314961A
Authority: DE
Inventors: Barbara Dipl.-Ing. Ester
Original assignee: ZF Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2003-04-02
Filing date: 2003-04-02
Publication date: 2004-10-14
Anticipated expiration: 2023-04-03
Also published as: DE10314961B4

Abstract

Betätigungseinrichtung für eine Fahrzeugkupplung, umfassend einen Zylinder, in dem ein Kolben eine Betriebsbewegung ausführt, wobei funktional zwischen dem Kolben und der Fahrzeugkupplung ein Lager angeordnet ist, dessen Lagereingangsteil von der Fahrzeugkupplung angetrieben wird und dessen Lagerausgangsteil durch ein Federelement axial zum Kolben vorgespannt ist, wobei das Federelement von mindestens einem Federhaken gebildet wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Betätigungseinrichtung für eine Fahrzeugkupplung gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Aus der DE 101 20 662 A1 ist eine Betätigungseinrichtung für eine Fahrzeugkupplung bekannt, die ein Lager zwischen dem Kolben der Betätigungseinrichtung und der Membranfeder einer Fahrzeugkupplung aufweist. Ein Lagerausgangsteil des Lagers wird von einer Scheibenfeder, die sich am Kolben abstützt, gegen den Kolben vorgespannt. Das Lagereingangsteil wiederum wird von der Membranfeder gegen das Lagerausgangsteil gedrückt. Bei einem Versatz der Mittelachse der Betätigungseinrichtung zur Mittelachse der Fahrzeugkupplung kann sich das Lager radial ausrichten und damit den Versatz ausgleichen.

Bei der Montage muss die Scheibenfeder in eine Nut im Lagerausgangsteil gedrückt werden. Danach ist ein Sicherungsring gegen die Kraft der Scheibenfeder in eine zweite Nut des Kolbens zu drücken. Dieser Montageablauf lässt sich nur sehr schwer automatisieren, da die Scheibenfeder größeren Toleranzen unterworfen ist.

In der DE 33 26 119 C1 verfügt die Betätigungseinrichtung über eine konkav ausgeführte Fläche am Lager, in die die Membranfeder eingreifen kann. Das Lager ist radial zum Kolben beweglich gehalten, so dass ein Achsversatz zwischen der Betätigungseinrichtung und der Fahrzeugkupplung bei der Montage durch eine Radialbewegung des Lagers ausgeglichen werden kann. Mit dieser Konstruktion ist der Nachteil verbunden, dass optisch nicht überprüft werden kann, ob die Membranfeder wirklich in die konkaven Flächen am Lager eingreift.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es eine Betätigungseinrichtung zu realisieren, bei der ein sich selbst zentrierendes Lager mit möglichst einfachen Mitteln zum Kolben vorgespannt wird.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass das Federelement von mindestens einem Federhaken gebildet wird.

Der Federhaken lässt sich leichter kolbenseitig befestigen als eine geschlossene Scheibenfeder, insbesondere kann man einen Federhaken auch dann leicht montieren, wenn der Kolben schon im Zylinder eingeschoben ist.

Um eine möglichst gleichmäßige Vorspannung des Lagers kolbenseitig zu erreichen sind mehrere Federhaken über einen Ring zum Federelement zusammengefasst. Des weiteren wird die Handhabung der Federhaken erleichtert.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Ring selbst als Feder, beispielsweise als eine Wellfededer oder eine Tellerfeder ausgeführt. Der Vorteil dieser Maßnahmeliegt darin, dass der Federhaken nicht die gesamte Vorspannung auf das Lager ausüben muss, sondern der Ring ggf. die gesamte Vorspannung erzeugt und der Federhaken nur noch die kolbenseitige Anbindung übernimmt.

Dazu weist das Federelement eine kolbenseitige Sicherung auf. In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung weist die Sicherung eine bogenförmige Kontur auf. Die bogenförmige Sicherung erhält die Elastizität des Federelements.

Des weiteren ist vorgesehen, dass die Sicherung in eine kolbenseitige Hinterschneidung eingreift. Die Hinterschneidung kann z. B. von einer kolbenseitigen Nut gebildet werden.

Im Hinblick auf eine einfache Montage weist der Federhaken eine Gleitfläche für eine kolbenseitige Montageschräge auf. Man setzt den Federhaken einerseits am Lager an und drückt dann auf das andere Ende des Federhakens, der dann auf der Gleitfläche bis in die Hinterschneidung gleitet.

Wenn ein Achsversatz zwischen der Fahrzeugkupplung und der Betätigungseinrichtung vorliegt, dann wird das Lagereingangsteil reibkraftbedingt in die Achse der Fahrzeugkupplung verschoben. Dabei verlagert sich zwangsläufig auch das sich kolbenseitig axial abstützende Lagerausgangsteil. Damit das Lagerausgangsteil eine kontrollierte Versatzbewegung ausführt, kann es sich an mindestens einer radialen Zentrierungsfläche abstützen, um größere Kippkräfte zu vermeiden.

Um eine möglichst einfache Kontur für die mindestnes Zentrierfläche zu erhalten ist auf einem umlaufenden Ring am Kolben angeordnet. Es kann eine in sich geschlossene Zentrierfläche aber auch eine mehrfach geteilte, z. B. durch Nocken gebildete Zentrierfläche vorliegen.

Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden.
Es zeigt:
1 Schnittdarstellung einer Betätigungseinrichtung
2 Ausschnitt aus dem Kontaktbereich zwischen der Fahrzeugkupplung und der Betätigungseinrichtung
3 Seitenansicht zur 2
4 Detaildarstellung zur 1
5 u. 6 Varianten des Federelements der Betätigungseinrichtung
7 Federelement in räumlicher Darstellung
8 – 10 Darstellung des Montageablaufs des Federelements In der 1 ist eine Betätigungseinrichtung 1 in vereinfachter Form dargestellt, wobei innerhalb eines Zylinders 3 ein Kolben 5 eine axiale Betriebsbewegung auf einer Führungshülse 7 ausführt. Der Kolben und der Zylinder bilden einen mit Druckmedium gefüllten Arbeitsraum 9, dessen Volumen die Hublage des Kolbens bestimmt und damit eine Fahrzeugkupplung 11 (2) aus- und einrücken lässt.
Funktional zwischen der Fahrzeugkupplung 11 und dem Kolben 5 ist ein Lager 13 angeordnet, dessen Lagereingangsteil 15 mit der Fahrzeugkupplung 11 und des Lagerausgangsteil 17 sich am Kolben 5 axial abstützt. Das Lager selbst kann sich zur Fahrzeugkupplung und zum Kolben radial bewegen.
Wie aus den 2 und 3 zu erkennen ist, kann bei der Montage der Betätigungseinrichtung zur Fahrzeugkupplung ein Achsversatz 19 zwischen der Kupplungsdrehachse 21 und der Längsachse 23 der Betätigungseinrichtung vorliegen. Aufgrund der Drehbewegung der Fahrzeugkupplung und einer Reibkraft zwischen einer Membranfeder 25 als Ausrückmechanik der Kupplung und dem Lagereingangsteil 15 führt dieses eine radiale Ausgleichsbewegung durch, bis der Achsversatz 19 aufgehoben ist. Dabei wird das Lagerausgangsteil 17 am Kolben 5 ebenfalls radial verschoben. Wenn dieser Achsversatz einmal kompensiert ist, dann behält das Lager 13 diese optimale Position bei.
Aufgrund des Betriebsdrucks innerhalb des Arbeitsraums 9 und der Vorspannung der Membranfeder 25 werden das Lagereingangsteil 15 und das Lagerausgangsteil 17 zueinander axial und radial vorgespannt. Zusätzlich kann innerhalb des Arbeitsraums noch eine Vorspannfeder 27 zwischen dem Zylinder 3 und dem Kolben 5 angeordnet sein. Für eine erleichterte Montage wird das Lagerausgangsteil 17 von einem Federelement 29 in der Bauform eines Federhakens kolbenseitig axial gehalten. Der Federhaken 29 greift einseits in Richtung der Fahrzeugkupplung an einer axialen Stirnfläche 33 des Lagerausgangsteils 17 an und andererseits über eine Zugsicherung in eine kolbenseitige Hinterschneidung 36 ein. Wie aus den 5 und 6 erkennbar ist, kann die Zugsicherung 35 als Winkel 37 ausgeführt sein oder auch eine bogenförmige Kontur 39 aufweisen.
Aus der 7 geht hervor, dass mehrere Federhaken 29 über einen Ring 21 zu einem Federelement zusammengefasst sind. Damit wird die Vorspannung auf das Lagerausgangsteil 17 zum Kolben 5 gleichmäßig verteilt. Des weiteren erleichtert sich die Handhabung der relativ kleinen Federhaken. Der Ring 41 selbst kann als Wellfeder ausgeführt sein, so dass der Federhaken selbst keine axiale Federwirkung aufweisen muss und deshalb in der räumlichen Ausgestaltung konstruktive Freiheiten ermöglicht. Letztlich muss der Federhaken nur noch Zugkräfte übertragen und selbst nur noch in Grenzen radial elastisch sein. Folglich können die Federhaken massiver ausgeführt werden, was sich in einer erhöhten Dauerfestigkeit niederschlägt.
In der Figurenfolge 8 bis 10 ist der Montageablauf des gesamten Federelements mit dem Lagerausgangsteil 17 am Kolben 5 erkennbar. Das Lager 13 wird in den Kolben eingelegt und durch eine nicht dargestellte Vorrichtung zentriert. Anschließende wird das Federelement auf das Lager 13 gelegt. Der Ring 41 liegt an der axialen Stirnfläche 33 des Lagerausgangsteils 17 an und wird durch eine einfache axiale Montagebewegung aufgrund der auf eine kolbenseitige in Richtung des Lagers 13 weisende Montageschräge 43 gedrückt, die an der Hinterschneidung 37 endet, die als umlaufende Nut ausgeführt ist. Dabei werden die Federhaken 29 radial aufgeweitet, indem die kolbenseitige Zugsicherung 37; 39 mit ihrer Gleitfläche auf der Montageschräge in Richtung der Hinterschneidung 36 gleitet, wobei sich die Federhaken 29 selbständig zur Montageschräge zentrieren. Insbesondere bei der bogenförmigen Kontur der Zugsicherung 39 ergibt sich immer eine optimale Gleitbewegung des Federhakens bis dieser in die Hinterschneidung 37 eingreift.
Hat das Lager 13 seine von dem Federelement bestimmte Grundposition eingenommen, dann kann sich das Lager im Extremfall nach der Versatzausgleich der Drehachse der Fahrzeugkupplung und der Längsachse der Betätigungseinrichtung an einer kolbenseitigen Zentrierungsfläche 45 abstützen, die von einem umlaufenden Ring 47 am Kolben 5 gebildet wird. Die Montageschräge 43 und die Zentrierungsfläche 45 bilden dabei eine pfeilförmige Kontur des umlaufenden Rings 47.

Claims

Betätigungseinrichtung für eine Fahrzeugkupplung, umfassend einen Zylinder, in dem ein Kolben eine Betriebsbewegung ausführt, wobei funktional zwischen dem Kolben und der Fahrzeugkupplung ein Lager angeordnet ist, dessen Lagereingangsteil von der Fahrzeugkupplung angetrieben wird und dessen Lagerausgangsteil durch ein Federelement axial zum Kolben vorgespannt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (29) von mindestens einem Federhaken gebildet wird.
Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Federhaken (29) über einen Ring (41) zum Federelement zusammengefasst sind.
Betätigungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (41) selbst als eine Feder ausgeführt ist.
Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Federhaken (29) eine Gleitfläche für eine kolbenseitige Montageschräge (43) aufweist.
Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (29) eine kolbenseitige Sicherung (37; 39) aufweist.
Betätigungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherung (37; 39) eine bogenförmige Kontur aufweist.
Betätigungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherung (37; 39) in eine kolbenseitige Hinterschneidung (36) eingreift.
Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Lagerausgangsteil (17) an mindestens einer radialen Zentrierungsfläche (47) abstützen kann.
Betätigungseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Zentrierungsfläche (47) auf einem umlaufenden Ring (45) am Kolben (5) angeordnet.