DE1810543C3 - Hilfskraftverstärkte Betätigungsvorrichtung für Kupplungen, insbesondere für Kraftfahrzeugkupplungen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine hilfskraftverstärkte Betätigungsvorrichtung für durch Federkraft eingerückt gehaltene Kupplungen, insbesondere für Kraftfahrzeugkupplungen, bestehend aus einem willkürlich betätigbaren Stellglied, das mit einem axial verschiebbaren Ausrücker der Kupplung gekoppelt ist, der seinerseits mit einer unter Federvorspannung stehenden Anpreßplatte der Kupplung verbunden ist, die zum Ausrücken der Kupplung axial verschiebbar ist und aus

<·"' einem hydraulischen Hilfskraftverstärker, der durch einen durch Druckmittel beaufschlagbaren Verstärkermotor gebildet wird, dessen Verstärkerkolben mit dem willkürlich betätigbaren Stellglied gekoppelt ist und

dessen Arbeitskammer unter Zwischenschaltung eines Steuerventils beaufschlagbar oder entlastbar ist, wobei das Steuerventil durch das willkürlich betätigbare Stellglied eingestellt wird.

Kupplungsbetätigungsvorrichtungen der eingangs genannten Art sind z.B. aus der DE-PS 6 94 650, der FR-PS 6 36 240 bekannten Vorrichtungen haben aber den Nachteil, daß die zur Druckmittelbereitstellung herangezogenen Hydraulikanlagen, im allgemeinen der vorhandene Schmierölpumpenkreislauf, wegen des zum Zeitpunkt der iCupplungsbetätigung erhöhten Kraftbedarfs entweder ständig mit wesentlichem Oberdruck betrieben werden müssen, oder es müssen gesonderte, bauaufwendige Steuentiechanismen und Steuerventileinrichtungen vorgesehen werden, die einerseits z.B. die Schmierölversorgung sicherstellen, anderseits aber den momentanen überhöhten Druckbedarf des Hilfskraftverstärkers Rechnung tragen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hilfskraftverstärkte Betätigungsvorrichtung zu schaffen, die die Nachteile der bekannten Anlagen vermeidet und sich aufgrund ihres besonders einfachen Ausbaues und ihres geringen Raumbedarfs in besonderem MaBe für eine Anwendung bei Zweiradkraftfahrzeugen eignet

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß der hydraulische Hilfskraftverstärker eine dem Verstärkerkolben entgegen der Kraft aus dem hydraulischen Druckmittel beaufschlagende, die Ausrückkraft der Kupplung erzeugende Ausrückfeder aufweist Diese Ausrückfeder wird vorzugsweise als Tellerfeder ausgebildet Die erfindungsgemäße Lösung hat den Vorteil, daß sich der zum Ausrücken der Kupplung benötigte Druck in der Arbeitskammer des hydraulisch beaufschlagten Verstärkermotors langsam aufbauen kann.

Die weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung ergeben sich aus den in den Unteransprüchen herausgestellten Einzelmaßnahmen.

In den Zeichnungen ist ein in der Beschreibung näher erläutertes Ausführungsbeispiel einer hilfskraftverstärkten BHastungsvorrichlung nach der Erfindung zum Teil schematisch dargestellt Es zeigen

F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine hilfskraftverstärkte Betätigungsvorrichtung für eine Kupplung und

F i g. 2 einen Querschnitt durch die F i g. 1.

Die hilfskraftverstärkte Betätigungsvorrichtung setzt sich aus dem mit dem Betätigungshebel 1 versehenen Stellglied 2 und einem in gleicher Richtung wirkenden hydraulischen Hilfskraftverstärker 3 zusammen, wobei bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel das zum Betätigen der Kupplung willkürlich einstellbare Stellglied 2 — in Einkupplungsrichtung betrachtet — dem Hilfskraftverstärker 3 vorgeschaltet ist. Das willkürlich betätigbare Stellglied 2 besteht aus einer axiale Steigflächen 4 aufweisenden, drehbar und in Kupplungsbetätigungsrichtuirg axial verschiebbar geführten Scheibe 5 und einer mit Gegensteigflächen 6 versehenen gehäusefesten Abstützscheibe 7, die in vorliegendem Falle am Stellgehäuse angeformt ist. Bei dem Ausführungsbeispiel ist die drehbar ausgebildete Scheibe 5 des Stellgliedes als Blechnapf ausgebildet, wobei dessen Steigflächen 4 von in Achsrichtung abgewinkelten Blechlappen 8 gebildet sind. Ein napfförmig ausgebildeter Rand 9 der Scheibe 5 dient in Verbindung mit einer zylinderförmigen Vertiefung 10 das Stellgehäuse bildenden Abstützscheibe 7 zur radialen und axialen Führung der Scheibe 5 und damit des willkürlich betätigbaren Stellgliedes. Die Scheih? 5 sitzt drehfest auf einer zu einem Druckstift 11 koaxialen Welle 12. Der in einer Mittelbohrung 13 der Kupplungsabtriebswelle 17 axial verschiebbar angeordnete Druckstift Il stellt den Ausrücker der Kupplung 14 dar und steht daher seinerseits mit einer unter Federspannung siehenden axial verschiebbaren Anpreßplatte 15 der Kupplung 14 in Wirkverbindung. Zum Zwecke des Auskuppeins ist die Anpreßplatte 15 gegen die Kraft von Kupplungsfedern 16 axial zu verschieben. Der hydraulische Hilfskraftversiärker seinerseits besteht aus einem Verstärkermotor 32, der in der Wand des Stellgehäuses angeordnet ist und in dessen Stellzylinder ein Verstärkerkolben 18 axial verschiebbar vorgesehen ist Die eine Stirnfläche des Verstärkerkoloens 18 begrenzt eine Arbeitskammer 20 des Verstärkermotors, der über eine Druckmitteleintrittsöffnung 23 und eine Druckmittelleitung 22 mit einem von einer nicht dargestellten Schmierölpumpe des Antriebsaggregates gespeisten Schmierölkreislauf verbunden ist Die andere Stirnfläche des Verstärkerkolbens 18 ist einer Ausgleichskammer 21 des Verstärkermotors zu^wand:. Der Verstärkerkolben 18 dient gleichzeitig als Drehschieberventil zum Steuern des Verstärkermotors. Zu diesem Zweck ist der Verstärkerkolben 18 an seiner Mantelfläche mit zwei in Umfangsrichtung gegeneinander versetzten axialen Aussparungen 25 und 33 versehen, deren axiale Erstreckung kleiner als die Stärke des Verstärkerkolbens 18 ist wobei die Aussparung 25 zum Steuern des Druckmittelflusses von der Druckmitteleintrittsöffnung 23 in die Arbeitskammer 20 des Ver-Stärkermotors und die andere Aussparung 33 zum Steuern des Druckmittelabflusses durch einen in der Wand des Zylinders des Verstärkermotors 32 vorgesehenen, die Arbeitskammer 20 und die Ausgleichsstellkammer 21 miteinander verbindenden Überströmkanal 26 dient Die beiden Aussparungen 25 und 33 sind einander derart zugeordnet, daß bei freigegebener Druckmitteleintrittsöffnung 23 der Oberströmkanal 26 geschlossen ist Die Ausgleichskammer 21 ist außerdem noch über ein sich in Richtung der Arbeitskammer 20 öffnendes Rückschlagventil 27 mit der Arbeitskammer verbunden. Der Verstärkerkolben 18 sitzt drehfest auf einer Kolbenwelle 19, die ihrerseits z.B. über eine Klauenkupplung 28 drehfest mit der Welle 12 des willkürlich betätigbaren Stellgliedes 22 gekoppelt ist.

Die Welle 12 stellt folglich den gemeinsamen Drückkörper für das Stellglied 2 und den Hilfskraftverstärker 3 der Betätigungsvorrichtung dar. In der Ausgleichskammer 21 ist zwischen dem Verstärkerkolben 18 und einem die Ausgleichskammer abschließenden Deckel 29 eine

so als Tellerfeder ausgebildete Ausrückfeder 24 vorgesehen, die über den Verstärkerkolben 18 durch den in der Arbeitskammer 20 herrschenden Druck des eingeleiteten Druckmittels beaufschlagt und damit gespannt wird. Diese Ausrückfeder 24 liefert die eigentliche Hilfskraft zur Betätigung der Kupplung 14. Da; willkürlich betätigbare Stellglied 2 ist über die Welle 12 auch in Einkupplungsrichtung formschlüssig mit dem Druckstift 11 verbunden und gehäusefest abgestützt, so daß der Einkupplungsvorpang willkürlich beeinflußt werden

w) kann. Die zwischen der Welle 12 und der Kolbenwelle 19 vorgesehene Klauenkupplung 28 erlaubt beim Einkupplungsvorgang eine Relativvei sr hiebung zwischen beiden Wellen.
An die zur Druckversorgung des hydraulischen

h'i Hilfskraftverstärke. 3 3 dienende Druckmittelleitung 22 ist unter Vorschaltung eines Druckreduzierventils 30 eine Schmierölleitung 31 angeschlossen.

Die Wirkungsweise der hilfskraftverstarktpn Rpiäii.

gungsvorrichiiing ist folgende: In den Zeichnungen ist Hie hilfskraft', erstärkte Betätigungsvorrichtung bei eingerückter Kupplung dargestellt. Die Druckmittelleitung 22 ist über die Aussparung 25 des Verstärkerkolbens 18 mit der Arbeitskammer 20 verbunden, so daß durch den Druck des Druckmittels die Ausrückfeder 24 zusammengedrückt und damit gespannt gehalten wird.

Zum Ausrücken der Kupplung wird über den Betätigungshebel 1 des Stellgliedes 2 die Scheibe 5 gegenüber der gehäusefesten Abstützscheibe gedreht, wubci auf Grund der Steigflächen 4 und der Oegcnsteigflächcn f> die .Scheibe 5 und die mit ihr (Irehfcsi vcHiindcnc Welle 12 eine Axialbewegung η ¹IiK^-IIt, die über den Druckstift 11 die Kupplung 14 iiiisrijckt. Beim Drehen des willkürlich betätigbaren π Stellgliedes 2 und damit des drehfest mit diesem verbundenen Verstärkcrkolbens 18 in Richtung des Pfeiles 34 (vgl. I'ig. 2) wird die Druekmitteleintrittsöffnung 23 abgeschlossen und nach einem gewissen Drehwinkel durch die Aussparung 33 des Verstärkerkolben«, der llbcrströmkanal 26 freigegeben, so daß nach Wegfall des in der Arbeitskammer herrschenden Druckes des Druckmittels die in der Ausrückfeder 2' gespeicherte Energie eine Hilfskraft in Betätigungsrich tung liefert. Die Ausrückfeder 24 kann beispielsweise s« ausgelegt werden, daß ca. 50% der Betätigungskraft voi der Ausrückfeder aufgebracht werden können.

Zum Einkuppeln wird das willkürlich betätigbar Stellglied 2 entgegen der Richtung des Pfeiles 3 zurückgedreht. Der Rückfluß des in der Ausgleichskam mer 21 enthaltenen Druckmittels erfolgt über da Rückschlagventil 27 in die Arbeitskammer 20. Wii bereits oben erwähnt, ist auf Grund der formschlüssiger Verbindung des Stellgliedes 2 mit dem Druckstift 11 um damit dein Ausrücker der Kupplung und auf Grund de jehäusefesten Abstützung des Stellgliedes eine willkür liehe Beeinflussung des Einkuppeivorganges möglich Die Einrückgeschwindigkeit der Kupplung wird ferne vom Druckaufbau im Verstärkermotor beeinflußt, st daß folglich kein Einfallen der Kupplung bein plötzlichen Loslassen des Betätigungshebels 1 möglicl ist. Hierdurch wird auf einfache Weise verhindert, dal beim Einkuppeln Stoßbelastungen auf Antriebsma.ichi ne und Wechselgetriebe eingeleitet werden können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (13)

Patentansprüche:

1. Hilfskraftverstärkte Betätigungsvorrichtung für durch Federkraft eingerückt gehaltene Kupplungen, insbesondere für Kraftfahrzeugkupplungen, bestehend aus einem willkürlich betätigbaren Stellglied, das mit einem axial verschiebbaren Ausrücker der Kupplung gekoppelt ist, der seinerseits mit einer unter Federvorspannung stehenden Anpreßplatte der Kupplung verbunden ist, die zum Ausrücken der Kupplung axial verschiebbar ist und aus einem hydraulischen Hilfskraftverstärker, der durch einen durch Druckmittel beaufschlagbaren Verstärkennotor gebildet wird, dessen Verstärkerkolben mit dem willkürlich betätigbaren Stellglied gekoppelt ist und dessen Arbeitskammer unter Zwischenschaltung eines Steuerventils beaufschlagbar oder entlastbar ist, wobei das Steuerventil durch das willkürlich betäiigbare Stellglied eingestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der hydraulische Hilfskraftverstärker (3) eine den Verstärkerkolben (18) entgegen der Kraft aus dem hydraulischen Druckmittel beaufschlagende, die Ausrückkraft der Kupplung erzeugende Ausrückfeder (24) aufweist

2. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß die Ausrückfeder (24) als Tellerfeder ausgebildet ist

3. Betätigungsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitskammer (20) des hydraulisch beaufschlagbaren Verstärkermotor!» (32) über eine Druckmittelleitung (22) unter Zwischenschaltuhg eine» Steuerventils an eine Druckmittelquelle angeschlossen ist und mittels eines Oberströmkanals (26) mit e -<er Ausgleichkammer (21) verbindbar ist

4. Betätigungsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausrückfeder (24) des Hilfskraftverstärkers (3) in der Ausgleichskammer (21) vorgesehen ist und zwischen der der Arbeitskammer (20) abgewandten Stirnseite des Verstärkerkolbens (18) und einem dem Verstärkerkolben (18) zugewandten Deckel (29) der Ausgleichskammer (21) angeordnet ist.

5. Betätigungsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil in an sich bekannter Weise als Drehschieberventil ausgebildet ist

6. Betätigungsvorrichtung nach den Ansprüchen I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärkerkolben (18) des Verstärkermotors (32) drehfest mit der Welle (12) des willkürlich betätigbaren Stellgliedes (2) verbunden ist und als Träger des Drehschieberventils dient.

7. Betätigungsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehschieberventil mit dem Verstärkerkolben (18) des Verstärkermotors (32) zu einem Bauteil vereinigt ist.

8. Betätigungsvorrichtung nach den Ansprüchen I bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärkerkolben (18) an seiner Mantelfläche mit zwei in Umfangsrichlung gegeneinander versetzten axialen Aussparungen (25 und 33) versehen ist, deren axiale Erstreckung kleiner als die Stärke des Verstärkerkolbens (18) ist, wobei die eine Aussparung (25) zum Steuern des Druckmittelflusses von einer Druckmitteleintrittsöffnung (23) in die Arbeitskammer (20) des Verstärkermotors (32) und Ίίο andere Aussparung (33) zum Steuern eines in der Zylinderwand des Verstärkermotors (32) vorgesehenen, die Arbeitskammer (20) und die Ausgleichskammer (21) miteinander verbindenden Oberströmkanals (26) dient und die beiden Aussparungen (25 und 33) derart einander zugeordnet sind, daß bei freigegebener Druckmitteleintrittsöffnung (23) der Überströmkanal (26) abgedeckt ist

9. Betätigungsvorrichtung nach den Ansprachen 1 ίο bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärkerkolben (18) des Verstärkermotors (32) mit einem in Richtung der Arbeitskammer (20) sich öffnenden Rückschlagventil (27) ausgestattet ist

10. Betätigungsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das mit dem Betätigungshebel (1) verbundene Stellglied (2) eine mit axialen Steigflächen (4) versehene, drehbare und axial verschiebbar geführte Scheibe (5) aufweist, deren Steigflächen (4) mit Gegensteigflächen (6) einer gehäusefesten Abstützscheibe (7) zusammenwirken.

11. Betätigungsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Ausrücker der Kupplung in an sich bekannter Weise ein in einer Mittelbohrung (13) axial verschiebbar gelagerter Druckstift (11) dient und die drehbar geführte Scheibe (5) des willkürlich betätigbaren Stellgliedes (2) drehfest auf einer zum Druckstift (11) koaxialen Welle (12) angeordnet und mit dem das Steuerventil mitbildenden Verstärkerkolben (18) des Verstärkermotors (32) direkt oder unter Zwischenschaltung einer Klauenkupplung (28) drehfest verbunden ist

12. Betätigungsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das willkürlich

J5 betätigbare Stellglied (2) und der hydraulische Hilfskraftverstärker (3) in Betätigungsrichtung hintereinandergeschaltet und nebeneinanderliegend an oder in einer Gehäusewand des Antriebsaggregates angeordnet sind, wobei sowohl die Zylinderwandung des Verstärkermotors (32) als auch Jie Abstützscheibe (7) des Stellgliedes (2) von Teilen der Gehäusewand gebildet sind und der Stellzylinder des Verstärkermotors (32) nach außen mittels des Deckels (29) abgeschlossen ist.

13. Betätigungsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das willkürlich betätigbare Stellglied (2) und der hydraulische Hilfskraftverstärker (3) über eine gemeinsame Welle (12) mit dem Au» ücker (Druckstift 11) der Kupplung in Wirkverbindung stehen.