DE1214548B

DE1214548B - Vorrichtung zur Verringerung der Betaetigungskraefte von Kupplungen, insbesondere Kraftfahrzeugkupplungen

Info

Publication number: DE1214548B
Application number: DEF39898A
Authority: DE
Inventors: Richard Binder
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Sachs AG
Priority date: 1963-06-01
Filing date: 1963-06-01
Publication date: 1966-04-14
Also published as: US3261438A; FR1399842A; GB1010030A

Description

Vorrichtung zur Verringerung der Betätigungskräfte von Kupplungen, insbesondere Kraftfahrzeugkupplungen Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung für das Betätigen von Kupplungen, insbesondere Kraftfahrzeugkupplungen, die eine Rückholfeder enthält, wobei zwischen dem Kupplungsfußhebel und einem mit einem Ausrücklager versehenen Ausrückhebel der Kupplung ein Gestänge angeordnet ist, in das ein Zwischenorgan eingeschaltet ist.
Der Zweck der Erfindung ist es, eine möglichst einfache Vorrichtung zur Verringerung der Betätigungskräfte von Kupplungen zu schaffen, da die Beherrschung der Pedalkräfte für die Betätigung von Kupplungen bei größeren Personenkraftwagen, ganz besonders aber bei Schwerlastwagen, erhebliche Schwierigkeit macht.
Bekannt ist eine Betätigungseinrichtung nach der USA.-Patentschrift 2 796 774, bei der schwenkbar an einem festen Bauteil ein Hebel angeordnet ist, welcher zur Umlenkung der Wirkungsrichtung des Betätigungsgestänges dient. Das an diesem Hebel angelenkte Gestänge wirkt auf eine Vorrichtung zur Änderung des Übersetzungsverhältnisses. Der Hebel selbst dient nicht der übersetzungsänderung, da sich beim Drehen dieses Hebels die Hebelarme beider Gestänge in bezug auf die Drehachse im gleichen Sinne ändern.
Weiter ist durch die deutsche Auslegeschrift 1106 610 ein Einhandgerät zur gemeinsamen Bedienung von Kupplung, Bremse und Gas bekannt, welches die Drehbewegung des Handhebels durch das Hebelsystem in eine Hubbewegung der Zugstange umsetzt. Dabei wird durch eine als sogenannte Übertotpunktfeder ausgebildete Zugfeder die Kupplung in der ausgerückten Stellung festgehalten, damit diese beim Loslassen des Handhebels nicht selbsttätig eingerückt wird. Eine Änderung des übersetzungsverhältnisses durch die Hebel und damit eine Verringerung der Betätigungskräfte für das Bedienen der Kupplung ist bei dieser Konstruktion nicht gegeben.
Bremsbetätigungen mit veränderlicher übersetzung sind durch die deutsche Patentschrift 720 875 und das deutsche Gebrauchsmuster 1855 018 bekannt. Hierbei ist die Bremsvorrichtung für Auflaufbremsen nach der deutschen Patentschrift 720 875 durch die als Kniehebel ausgebildeten Gestängeteile und die damit entstehenden vielen Gelenkpunkte mit einem sehr großen Bauaufwand behaftet. Die Bremsbetätigung nach dem deutschen Gebrauchsmuster 1855 018 besitzt ein schwenkbares, auf einer mit dem Fahrzeug verbundenen Grundplatte mittels Bolzen gelagertes Zwischenglied, an welchem das Bremsgestänge angelenkt ist. Um die Bremsbelagabnutzung auszugleichen, ist jede Platte dieses aus zwei Platten bestehenden Zwischengliedes mit einem Schlitz versehen, in welchen der fest mit der Grundplatte verbundene Bolzen eingreift. Die Grundplatte selbst besitzt ebenfalls einen Schlitz, in dem ein zweiter in den Platten des Zwischengliedes befestigter Bolzen geführt ist. Nachteilig bei einer solchen Konstruktion ist der große Bauaufwand des aus zwei Platten bestehenden Zwischengliedes und der dazwischen angeordneten Grundplatte. Da die .Schlitze in den Platten genau eingearbeitet werden müssen, ist die Herstellung sehr teuer. Auch die Montage eines derartigen Zwischengliedes ist sehr umständlich, denn die beiden Bolzen müssen in den Schlitzen eingebracht und derartig mit den Platten verbunden werden, daß kein Klemmen eintreten kann.
Die bekannten Bremsbetätigungseinrichtungen entsprechend der deutschen Auslegeschrift 1106 610, der deutschen Patentschrift 447 230 und dem deutschen Gebrauchsmuster 1855 018 haben die Aufgabe, nach dem Anliegen der Bremsbacken in der Bremstrommel durch eine geringe Zunahme der Betätigungskraft eine größere Zunahme der Anpreßkraft der Bremsbeläge und damit eine größere Bremswirkung zu erzielen. Weiter sind Hebel für Bremsbetätigungen nach der schweizerischen Patentschrift 219 828 und den USA.-Patentschriften 2 907 228 und 1811006 bekannt, die entweder eine unterschiedliche Länge der Hebelarme besitzen, der Umlenkung der Wirkungsrichtung des Betätigungsgestänges dienen oder die Aufgabe eines Gesperres haben. Derartige Hebel dienen weder der übersetzungsänderung noch der Änderung der Betätigungskraft für eine Bremse.
Bei Drosselklappensteuerungen ist es, wie die deutsche Patentschrift 936 971 zeigt, bekannt, ein Hebelgetriebe zu verwenden, wobei durch Verschwenken dieser Hebel eine Übersetzungsänderung bewirkt wird. Die Betätigungskräfte für eine Drosselklappensteuerung sind lediglich von -der bzw. von den Rückholfedem abhängig. Der Sinn einer solchen Hebelübersetzung ist deshalb nicht in einer Verringerung der Betätigungskräfte zu suchen, sondern in einer Übersetzung des Verstellweges.
Weiter ist es nach der französischen Patentschrift 1126 689 bekannt, über einen mit 'dem Bremspedal verbundenen Kniehebel oder eine mit dem Bremspedal verbundene Kurvenscheibe auf den Hydraulikkolben einzuwirken. Nachteilig ist jedoch, daß bei einer solchen Konstruktion eine Trennung von FußbremshebeI und Hydraulikzylinder nicht möglich ist. Auch das Hebelsystem nach der französischen Patentschrift 750 364, welches einen Hebel aufweist, der einen zweiten dreieckförmigen Hebel in seinem Eckpunkt drehbar gelagert trägt, wobei Rollen an den freien Eckpunkten dieses zweiten Hebels angeordnet sind, ist sehr umständlich und mit einem großen Bauaufwand behaftet.
Die Aufgabe der vorliegenden- Erfindung ist es, die Nachteile der bekannten Konstruktionen zu vermeiden und eine Kupplungsbetätigung zu schaffen, welche auf einfache Weise die Haltekraft der Kupplung in voll ausgerückter Stellung herabzusetzen vermag, wobei diese Kupplungsbetätigung einen sehr einfachen Aufbau besitzt und ohne Schwierigkeiten zu montieren und leicht und raumsparend einzubauen ist.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die Kombination der folgenden Merkmale: a) Einem Zwischenorgan, das in an sich bekannter Weise aus einem dreieckförmigen Zwischenhebel besteht; b) der Zwischenhebel, wie an und für sich bekannt, in einem Eckpunkt auf einem mit dem Fahrzeugteil fest verbundenen Bolzen schwenkbar gelagert ist; c) an dem Zwischenhebel in an sich bekannter Weise in den beiden anderen Eckpunkten Betätigungsorgane aasgelenkt sind, wobei, wie für sich bekannt, das Verhältnis der Übersetzung in der Ruhelage zu der Übersetzung in voll ausgerückter Stellung mindestens 1: 2 beträgt; d) der dreieckförmige Zwischenhebel eine derartige Zuordnung der Angriffspunkte für die Betätigungsorgane zu dem Eckpunkt aufweist, welcher auf dem fest mit einem Fahrzeugteil verbundenen Bolzen gelagert ist, daß beim Auskuppeln der eine Hebelarm immer größer und der andere Hebelarm immer kleiner wird, damit bei zunehmendem Betätigungsweg eine ständige Verringerung der Betätigungskraft eintritt.
Dadurch wird eine in ihrem Aufbau sehr einfache, leicht zu montierende und sehr betriebssichere Kupplungsbetätigung geschaffen, die infolge der Änderung des Übersetzungsverhältnisses die Haltekraft der Kupplung in voll ausgerückter Stellung wesentlich herabsetzt und damit eine Bedienungserleichterung gewährleistet. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Konstruktion besteht darin, daß der Zwischenhebel an einer 'beliebigen Stelle des Kraftfahrzeuges angeordnet werden kann, wodurch eine sehr große Freizügigkeit beim Einbau der erfindungsgemäßen Kupplungsbetätigung gewährleistet ist.
Nach einem Merkmal der Erfindung entsprechen die Schenkellängen des dreieckförmigen Zwischenhebels etwa der Größe des Hubes des Gestänges. Entsprechend der Erfindung ist der dreieckförmige Zwischenhebel bei hydraulischen Kupplungsbetätigungen im Gehäuse des Geber- oder Nehmerzylinders angeordnet. Die Anordnung des Zwischenhebels am Nehmerzylinder ist deshalb günstig, da der Druck in der Hydraulikleitung dadurch kleiner gehalten werden kann und deshalb die Hydraulikanlage leichter dicht zu halten ist.
Zum Ausgleich der Abnutzung der Kupplungsbeläge sind gemäß einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung Muttern auf dem druckbeaufschlagten Gestänge zwischen dem Ausrückhebel und dem dreieckförmigen Zwischenhebel angeordnet.
In den Zeichnungen sind in der nachfolgenden Beschreibung näher erläuterte Ausführungsbeispiele der Vorrichtung nach der Erfindung schematisch dargestellt.
F i g. 1 zeigt eine Vorrichtung nach der Erfindung für eine mechanische Kupplungsbetätigung mit einem Zwischenhebel im Gestänge in voll eingerückter Stellung der Kupplung; F i g. 2 zeigt die Vorrichtung nach F i g. 1 in voll ausgerückter Stellung der Kupplung; F i g. 3 zeigt die Vorrichtung nach der Erfindung mit einem am Nehmerzylinder einer hydraulischen Kupplungsbetätigung angeordneten Zwischenhebel; F i g. 4 zeigt ein Diagramm, aus welchem die Verringerung der Pedalkraft bei Anwendung der Vorrichtung nach der Erfindung im Verhältnis zu bekannten Vorrichtungen zur Kupplungsbetätigung zu ersehen ist.
In den F i g. 1 und 2 ist ein Kupplungspedal 1 über Gestängeorgane 2 und 3 und einen Zwischenhebel 4 mit einem Ausrückhebel 6 verbunden. Ein Ausrücklager 7 und eine Rückholfeder 9 sind mit dem Ausrückhebel 6 verbunden.
Bei der in F i g. 1 dargestellten voll eingerückten Stellung der Kupplung beträgt die Übersetzung 11:L,. Der in den Figuren als Zwischenorgan gezeigte Zwischenhebel 4 wird beim Ausrückvorgang um einen am Fahrzeug befestigten Bolzen 5 geschwenkt, wobei die Pedalkraft gegen die Rückholfeder 9 wirkt. In der voll ausgerückten Stellung nimmt der Zwischenhebel 4 die in F i g. 2 gezeigte Lage ein, und die Übersetzung ist dann 12: L2. Werden die Schenkellängen R des Zwischenhebels 4 etwa gleich dem Hub des Gestänges 2 bzw. 3 gemacht, so läßt sich ohne Schwierigkeiten eine für die Praxis besonders günstige Veränderung des Übersetzungsverhältnisses F i g. 3 zeigt eine Vorrichtung für die hydraulische von 1: 3 bis 1 : 4 erreichen. Kupplungsbetätigung mit einem Zwischenhebel 4, welcher an einer Verlängerung 14 eines Nehmerzylinders 11 auf einem Bolzen 15 drehbar gelagert ist. Eine Kolbenstange 13 stellt die Verbindung zwischen einem Betätigungskolben 12 und -dem Zwischenhebel 4 her, der wieder über das Gestängeorgan 3 auf den Ausrückhebel 6 wirkt.
In F i g. 4 ist in einem Diagramm der theoretische Druckverlauf am Kupplungspedal 1 beim Betätigen einer Lastwagenkupplung dargestellt. In diesem Diagramm ist sowohl die Pedalkraft eingezeichnet, die sich ergibt ohne Rückzugfeder 9, während die auf das Kupplungspedal ausgeübte Kraft der Rückzugfeder 9 ebenfalls dargestellt ist. Die Gesamtkraft auf das Kupplungspedal l ist in der stark ausgezogenen Kurve festgehalten, und ergibt in voll ausgerückter Stellung eine Fußkraft von etwa 27 kg. Unter Einschaltung des Zwischenhebels 4, etwa entsprechend den in den Figuren dargestellten Abmessungen und Winkellagen, ergibt sich eine Fußkraft am Kupplungspedal entsprechend der stark ausgezogenen strichpunktierten Kurve. Die Verringerung des Pedaldruckes während des Durchtretens beträgt also rund 30%, und in der voll ausgerückten Stellung, die ja besonders wichtig ist, weil sie oft längere Zeit gehalten werden muß, beträgt die Fußkraftverringerung rund 50 %.
Der Anfangsdruck hingegen ist etwa doppelt so groß wie bei einer normalen Vorrichtung zur Kupplungsbetätigung, was jedoch keinen Nachteil, sondern einen Vorteil darstellt, weil die Gefahr von ungewollten Bewegungen des Kupplungspedals 1 damit verringert wird.
Die zum Ausgleich der Abnutzung der Kupplungsbeläge nötigen Stellglieder werden zwischen dem Zwischenhebel 4 und dem Ausrückhebel 6 angeordnet. In den F i g. 1 und 2 sind diese Stellglieder durch Muttern 10 angedeutet.
Die Erfindung beschränkt sich nicht nur auf die dargestellte Ausführungsform. Durch entsprechende konstruktive Ausbildung des Zwischenhebels 4, beispielsweise einer Winkeländerung zwischen den Hebelarmen, kann nicht nur eine Richtungsänderung des Gestänges erreicht werden, sondern es ist auch möglich, daß dadurch die Kraftrichtung der Gestänge umgekehrt wird, so daß z. B. das Gestänge 2 und die Kolbenstange 13 auf Druck beansprucht werden, während im Gestänge 3 Zugkräfte wirksam sind.

Claims

Patentansprüche: 1. Vorrichtung für das Betätigen von Kupplungen, insbesondere Kraftfahrzeugkupplungen, die eine Rückholfeder enthält, wobei zwischen dem Kupplungsfußhebel und einem mit einem Ausrücklager versehenen Ausrückhebel der Kupplung ein Gestänge angeordnet ist, in das ein Zwischenorgan eingeschaltet ist, g e k e n n -z e i c h n e t d u r c h die Kombination der folgenden Merkmale: a) Einem Zwischenorgan, das in an sich bekannter Weise aus einem dreieckförmigen Zwischenhebel (4) besteht; b) der Zwischenhebel (4), wie für sich bekannt, in einem Eckpunkt auf einem mit dem Fahrzeugteil fest verbundenen Bolzen (5) schwenkbar gelagert ist; c) an dem Zwischenhebel in an sich bekannter Weise in den beiden anderen Eckpunkten Betätigungsorgane angelenkt sind, wobei, wie für sich bekannt, das Verhältnis der Übersetzung in der Ruhelage zu der übersetzung in voll ausgerückter Stellung mindestens 1 : 2 beträgt; d) der dreieckförmige Zwischenhebel eine derartige Zuordnung der Angriffspunkte für die Betätigungsorgane zu dem Eckpunkt aufweist, welcher auf dem fest mit einem Fahrzeugteil verbundenen Bolzen gelagert ist, daß beim Auskuppeln der eine Hebelarm (l1) immer größer und der andere Hebelarm (L1) immer kleiner wird, damit bei zunehmendem Betätigungsweg eine ständige Verringerung der Betätigungskraft eintritt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkellängen des dreieckförmigen Zwischenhebels (4) etwa der Größe des Hubes des Gestänges (2) entsprechen.
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der dreieckförmige Zwischenhebel (4) bei hydraulischen Kupplungsbetätigungen im Gehäuse (14) des Geber- oder Nehmerzylinders (11) angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Ausgleich der Abnutzung der Kupplungsbeläge vorhandenen, an sich bekannten Stellglieder (Muttern 10) auf dem druckbeaufschlagten Gestänge (3) zwischen dem Ausrückhebel (6) und dem dreieckförmigen Zwischenhebel (4) angeordnet sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1106 610; deutsche Patentschriften Nr. 936 971, 720 875, 447 230; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1855 018; deutsche Patentanmeldung D 14582 1I/ 63 c (bekanntgemacht am 1. 7. 1954); schweizerische Patentschrift Nr. 219 818; französische Patentschriften Nr. 1126 689, 750 364; USA.-Patentschriften Nr. 2 907 228, 2 796 774, 1811006.