DE19500540A1

DE19500540A1 - Betätigungssystem für eine Kupplung

Info

Publication number: DE19500540A1
Application number: DE19500540A
Authority: DE
Inventors: Arbogast Dipl Ing Dr Grunau
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Priority date: 1995-01-11
Filing date: 1995-01-11
Publication date: 1996-07-18

Description

Die Erfindung betrifft ein Betätigungssystem für eine Kupplung, ins besondere Reibungskupplung für ein Kraftfahrzeug nach den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.

Aus der DE-A 34 27 791 geht ein gattungsgemäßes Betätigungssystem hervor, das ein Gehäuse mit einem einseitig aus diesem herausragenden Führungsrohr aufweist. Auf dem Führungsrohr ist ein axial verschieb barer, endseitig an einem Kupplungsausrücklager anliegender Kolben geführt, der eine kreisringförmige Kontur aufweist und der einen radialen Abstand zwischen dem Führungsrohr und dem Gehäuse überbrückt. Zur Druckmittelbeaufschlagung des kreisringförmig gestalteten Druck raums ist am Gehäuse ein Druckmittelanschluß vorgesehen, von dem aus eine Stichbohrung zum Druckraum führt. Diese bekannte Lösung umfaßt im wesentlichen drei Funktionseinheiten. Neben einem Ausrücklager für die Abkopplung der Drehbewegung der Reibungskupplung ist eine Kolben- Zylindereinheit erforderlich zur Erzeugung der für die Kupplungsbetä tigung erforderlichen Axialbewegung des Ausrücklagers. Außerdem ist eine Verbindung zwischen dem Kupplungsausrücklager und dem Hohlzylin der erforderlich.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Betätigungssystem zu schaffen, mit einem einfachen, kostengünstigen Aufbau, einem verringerten Bautei leumfang und einem Bauraum- und Gewichtsvorteil.

Durch die im Kennzeichnungsteil von Anspruch 1 aufgeführten Merkmale wird diese Aufgabe gelöst. Erfindungsgemäß umfaßt das Betätigungssystem einen mit der Reibungskupplung verbundenen Kolben, der unmittelbar oder mittelbar auf die Mittel einwirkt, mit denen die Mitnehmerscheibe kraftbeaufschlagt ist. Durch diese Anordnung kann auf ein Kupplungs ausrücklager und eine Verdrehsicherung des Kolbens vorteilhaft ver zichtet werden. Der erfindungsgemäße Aufbau bewirkt folglich eine Verlagerung der Drehbewegung vom bisher üblichen Kupplungsausrücklager auf den Kolben. In vorteilhafter Weise stellt sich durch den Verzicht auf das Kupplungsausrücklager eine deutliche Kostenreduzierung ein, verbunden mit einer Gewichtssenkung und einer Bauraumoptimierung, wobei sich diese insbesondere in axialer Richtung auswirkt.

Aus der DE-A 29 15 264 ist bereits ein Betätigungssystem ohne ein Kupplungsausrücklager bekannt, bei dem die Übertragung der vom Kupp lungspedal ausgelösten Ausrückkraft auf die Anpreßplatte der Reibungs kupplung berührungslos durch sich gegenseitig abstoßende Permanentma gnete erfolgt. Dieser Aufbau benötigt nachteilig großdimensionierte Magnete zum Aufbringen der Ausrückkraft, die hohe Kosten verursachen.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 2 ist zur Schaffung einer wirksamen Abdichtung des rotierenden und axial verschiebbaren Kolbens im Hohlzylinder der Kolben stirnseitig an der zum Druckraum weisenden Seite mit einer Dichtung versehen, die zwei Dichtlippen aufweist, die gespreizt, d. h. jeweils zu einer Wandung des Hohlzylinders geneigt angeordnet sind. Diese Dichtungsausbildung verstärkt die Dichtwirkung bei einer Druckbeaufschlagung des Druck raums.

Als eine weitere Maßnahme zur Verbesserung der Abdichtung ist gemäß Anspruch 3 axial versetzt zur endseitigen Dichtung der Kolben mit Stützringen versehen. Dazu sind die Stützringe jeweils in einer Um laufnut des Kolbens eingesetzt und liegen vorgespannt an der Innen- oder Außenwandung des Hohlzylinders an. Durch diese Maßnahme wird eine Mittenzentrierung des Kolbens im Druckraum des Hohlzylinders sicherge stellt, die sich positiv auf die Dichtwirkung der stirnseitig zum Druckraum gerichteten Dichtung auswirkt. Als Stützringe können dazu auch Kompaktdichtringe vorgesehen werden, die neben einer Stützring funktion zusätzlich auch abdichtend wirken.

Gemäß Anspruch 4 ist in der Außenwandung des Hohlzylinders an dem vom Druckraum abgewandten Ende innenseitig ebenfalls in einer Umlaufnut ein Stützring eingesetzt, der eine die Führung des Kolbens unterstüt zende Wirkung besitzt. Zur Verbesserung des Reibwertes zwischen dem Kolben und dem Stützring ist dieser beispielsweise teflonbeschichtet.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung nach Anspruch 5 ist der Druckraum von einer am Kolben befindlichen, der Axial- und Rotativbe wegung folgenden Dichtung abgedichtet. Diese Ausgestaltung verringert in vorteilhafter Weise ebenfalls den erforderlichen Bauteileumfang und stellt dadurch einen weiteren Kostenvorteil dar.

Ein in Anspruch 6 beanspruchter konstruktiver Aufbau sieht eine form schlüssige Anbindung des Kolbens an einer Distanzbuchse oder an einem Zwischengehäuse vor. Diese zwischen dem Kolben und den Kupplungsfeder zungen oder der Kupplungstellerfeder eingesetzten Bauteile gewähr leisten die Einhaltung der üblichen Montage, d. h. eine Trennstelle zwischen der Reibungskupplung und dem Ausrücksystem. Als formschlüssi ge Ankopplung der Bauteile ist nach Anspruch 7 eine Bördelung der Distanzbuchse bzw. des Zwischengehäuses vorgesehen, die eine radial umlaufende Abwinkelung des Kolbens umgreift.

Gemäß Anspruch 8 liegt der Kolben kraftschlüssig, unterstützt durch einen Vordruck im Druckmittelsystem an der Distanzbuchse oder dem Zwischengehäuse bzw. unmittelbar an den Kupplungsfederzungen oder der Tellerfeder an. Damit kann sichergestellt werden, daß eine gewünschte schlupffreie, verschleißfreie Anlage dieser Bauteile erzielbar ist und sich eine synchrone Drehzahl zwischen der Reibungskupplung und dem Kolben einstellt.

Die Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 9 sieht eine Befestigung des Hohlzylinders an einem Gehäuses vor, welches an dem Getriebegehäu se angekuppelt ist. Zur Erreichung einer besseren Ausrichtung, d. h. Ausgleich von Fluchtungsfehlern ist der Hohlzylinder gegenüber dem Gehäuse radial verschiebbar angeordnet.

Weitere erfindungsgemäße Vorteile der Erfindung sind der Zeichnung und der zugehörigen Figurenbeschreibung zu entnehmen, in der in einem Halbschnitt ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel dargestellt ist.

In der Figur ist ein Betätigungssystem 1 eines hydraulisch beauf schlagten Nehmerzylinders für eine Reibungskupplung 2 abgebildet, das eine Antriebswelle 3 koaxial umschließt, die eine Brennkraftmaschine mit einem Zahnräderwechselgetriebe verbindet. Dabei kann die Antriebs welle 3 an dem zur Brennkraftmaschine gerichteten Ende drehbar in einer Bohrung 4 eines Schwungrades 6 geführt sein und ist an dem gegenüberliegenden Ende drehfest im Getriebe eingesetzt. Die mit einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine in Verbindung stehende Reibungs kupplung 2 weist eine Mitnehmerscheibe 5 auf, die drehfest mit der Antriebswelle 3 verbunden ist und die zwischen einem Schwungrad 6 der Brennkraftmaschine und einer Druckplatte 7 eingesetzt ist. Zur kraft schlüssigen Anlage der Mitnehmerscheibe 5 am Schwungrad 6 ist eine Tellerfeder 8 vorgesehen, die zwischen der Druckplatte 7 und einer auf der Antriebswelle 3 geführten Distanzbuchse 9 eingesetzt ist. Die Tellerfeder 8 ist im Mittelbereich über ein Schwenklager 10 mit dem Kupplungsgehäuse 11 verbunden. An der Distanzbuchse 9 liegt außerdem ein Zwischengehäuse 12 auf der von der Tellerfeder 8 abgewandten Seite an, das formschlüssig über eine Bördelung 13 an einem Kolben 14 ange kuppelt ist. Der hohlzylindrisch ausgeführte Kolben 14 ist in einem hydraulisch beaufschlagbaren Hohlzylinder 15 geführt, der einen kreis ringförmigen Druckraum 16 bildet. Über ein am Hohlzylinder 15 unlösbar befestigtes Stirnblech 17 ist der Druckraum 16 verschlossen. Das sich weit über den Außenumfang des Hohlzylinders 15 radial erstreckende Stirnblech 17 ist im äußeren Bereich mittels einer Bördelung 18 an einer Halteplatte 19 befestigt. Die Bördelung 18 ist dabei so gestal tet, daß eine radiale Verschiebung und damit Ausrichtung zwischen dem Stirnblech 17 und dem damit verbundenen Hohlzylinder 15 sowie der am Getriebegehäuse 20 lagefixierte Halteplatte 19 möglich ist. Der Druck raum 16 besitzt einen Druckanschluß 21, über den ein Druckfluid zu strömen kann. Zur Abdichtung des Kolbens 14 im Hohlzylinder 15 ist dieser mit einer stirnseitigen Dichtung 22 versehen, deren radial ausgerichtete Lippen an einer Innenwandung 25 und einer Außenwandung 26 des Hohlzylinders 15 dichtend anliegen. Als zusätzliche Abdichtung bzw. Zentrierung des Kolbens 14 im Hohlzylinder 15 sind Stützringe 23, 24 vorgesehen, die jeweils in einer radialen Umlaufnut des Kolbens 14 eingesetzt sind und an den Wandungen des Zylinders 15 anliegen. Zur Führung des Kolbens 14 im Hohlzylinder 15 ist weiterhin im Endbereich der Außenwandung 26 ein Stützring 27 eingesetzt.

Wirkungsweise des Betätigungssystems

Das erfindungsgemäße Betätigungssystem 1 für die Reibungskupplung 2 umfaßt einen hydraulisch beaufschlagbaren Nehmerzylinder, der im Gegensatz zu bisherigen Konstruktionen kein Kupplungsausrücklager besitzt. Anstelle dessen weist das Betätigungssystem 1 einen Kolben 14 auf, der sowohl axial verschiebbar als auch drehbar im Hohlzylinder 15 geführt ist. Zur Betätigung der Reibungskupplung 2 wird der Kolben 14 in Pfeilrichtung durch eine entsprechende Beaufschlagung des Druck raums 16 mit einem Fluid verschoben. Dabei kommt es zu einer kraft schlüssigen Anlage der Bauteile, Kolben 14 Zwischengehäuse 12, Di stanzbuchse 9 und der Tellerfeder 8. Die Verschiebung bewirkt dabei, daß sich die Mitnehmerscheibe 5 vom Schwungrad löst; bedingt durch das Schwenklager 10, das ein Abheben der Tellerfeder 8 von der Mitnehmer scheibe 5 bewirkt bei einer Verschiebung des Kolbens 14 in Pfeilrich tung. Während dieses Vorgangs kommt es zu einer Synchronisation der Drehbewegung zwischen den beteiligten Bauteilen. Auch nach Beendigung der Betätigung bleibt die Kolben-Rotation erhalten, da der Druckraum 16 in der Neutralstellung der Reibungskupplung 2 unter einer gewissen Vorlast steht, die eine geringe Gegenkraft zur Kraft der Tellerfeder 8 aus löst und damit für eine gewünschte kraftschlüssige Anlage des Kolbens 14 am Zwischengehäuse 12 sorgt.

Bezugszeichenliste

1 Betätigungssystem
2 Reibungskupplung
3 Antriebswelle
4 Bohrung
5 Mitnehmerscheibe
6 Schwungrad
7 Druckplatte
8 Tellerfeder
9 Distanzbuchse
10 Schwenklager
11 Kupplungsgehäuse
12 Zwischengehäuse
13 Bördelung
14 Kolben
15 Hohlzylinder
16 Druckraum
17 Stirnblech
18 Bördelung
19 Halteplatte
20 Getriebegehäuse
21 Druckanschluß
22 Dichtung
23 Stützring
24 Stützring
25 Innenwandung
26 Außenwandung
27 Stützring.

Claims

1. Betätigungssystem für eine Kupplung, insbesondere Nehmerzylinder einer Reibungskupplung für ein Kraftfahrzeug, mit einem koaxial zu einer Antriebswelle (3) angeordneten Hohlzylinder (15), in dem ein kreisringförmig gestalteter hydraulisch beaufschlagbarer Kolben (14) axial verschiebbar geführt ist, zur Übertragung einer von einem Kupp lungspedal ausgelösten Ausrückkraft, die über einen Geberzylinder und eine Hydraulikleitung in einen Druckraum (16) übertragbar ist und die zum Lösen einer kraftschlüssig beaufschlagten Mitnehmerscheibe (5) in der Reibungskupplung (2) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (14) mit der Reibungskupplung (2) umlaufend angeordnet ist und mittelbar oder unmittelbar auf die Mittel einwirkt, mit denen die Mitnehmerscheibe (5) kraftbeaufschlagt ist.

2. Betätigungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der zu dem Druckraum (16) weisenden Seite des Kolbens (14) dieser stirnseitig mit einer Dichtung (22) versehen ist, die zwei gespreizt angeordnete umlaufende Dichtlippen aufweist.

3. Betätigungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtung (22) axial benachbart Stützringe (24, 24) zugeordnet sind, die in einer radial nach innen oder nach außen weisenden Umlaufnut im Kolben (14) geführt sind.

4. Betätigungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß innenseitig in eine Außenwandung des Hohlzylinders (15) an dem zur Druckplatte (7) zeigenden Ende ein Stützring (27) eingefügt ist.

5. Betätigungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckraum (16) von einer am Kolben (14) befindlichen, der Axial- und der Rotativbewegung des Kolbens (14) folgenden Dichtung abgedichtet ist.

6. Betätigungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (14) formschlüssig an einer Distanzbuchse (9) oder an einem Zwischengehäuse (12) befestigt ist.

7. Betätigungssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bördelung (13) des Zwischengehäuses (12) eine radial umlaufende Ab winkelung des Kolbens (14) umgreift.

8. Betätigungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischengehäuse (12) und/oder die Distanzbuchse (9) unterstützt durch einen Vordruck im Hydrauliksystem kraftschlüssig an der Tellerfeder (8) oder an Kupplungsfederzungen der Reibungskupplung (2) anliegt.

9. Betätigungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlzylinder (15) stirnseitig mit einem Stirnblech (17) versehen ist, welches drehfest aber radial verschiebbar an einer Halteplatte (19) angeordnet ist, die wiederum lagepositioniert am Getriebegehäuse (20) befestigt ist.