DE19731612B4

DE19731612B4 - Betätigungssystem für Reibungskupplungen

Info

Publication number: DE19731612B4
Application number: DE1997131612
Authority: DE
Inventors: Ulrich Husse
Original assignee: ZF Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1997-07-23
Filing date: 1997-07-23
Publication date: 2011-02-03
Anticipated expiration: 2017-07-24
Also published as: GB9816115D0; GB2327732B; FR2766533A1; FR2766533B1; GB2327732A; DE19731612A1

Abstract

Betätigungssystem für Reibungskupplungen (15) in Kraftfahrzeugen, mit
– einem Ausrücklager (5), welches axial verlagerbar auf einer mit einem Getriebegehäuse (2) verbundenen Führungshülse (3) angeordnet ist, wobei die Führungshülse (3) am Getriebegehäuse (2) über einen Hülsenflansch (3a) befestigt ist,
– einem mit dem Ausrücklager (5) verbundenen Ausrücker (7) und
– einem mit dem Ausrücker (7) zusammenwirkenden Ausrückhebel (1), der an seinem einen Ende einen Schwenkpunkt bildend am Getriebegehäuse (2) gelagert ist, und mit seinem mittleren Bereich den Ausrücker (7) kontaktiert, wobei
– der Ausrücker (7) in seinem Kontaktierungsbereich (14) ballig ausgeführt und der Ausrückhebel (1) in seinem Kontaktierungsbereich (8) gerade ausgebildet ist und wobei ferner
– eine Vorlastfeder (17) vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
a) der Ausrückhebel (1) im eingerückten Zustand bei maximal verschlissener Reibungskupplung (15) ausgehend vom Kontaktierungsbereich (8) und von einer Pfanne (9) wegweisend parallel zur Kontur des Getriebegehäuses (2) verläuft und...

Description

Die Erfindung betrifft ein Betätigungssystem für Reibungskupplungen in Kraftfahrzeugen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein Betätigungssystem ist beispielsweise aus der DE 297 00 508 U1 bekannt. Der Betätigungshebel muß eine Mindestschwenkbewegung ausführen, damit die Kupplung vollständig ausrückt. Da der Ausrückhebel an seinem einen Ende den Schwenkpunkt bildend mit dem Getriebegehäuse verbunden ist und an dem gegenüberliegenden Ende die Betätigungskraft eingeleitet wird, ist der von dem freien Ende zurück gelegte axiale Weg entsprechend größer als der notwendige Ausrückweg für das Ausrücklager. Bei einer Reibungskupplung, die nicht mit einem automatischen Verschleißausgleich versehen ist, wird infolge der Abnutzung der Reibbeläge die die Anpreßplatte belastende Membranfeder gekippt und die am Ausrücklager anliegenden Zungen verschieben das Ausrücklager in Richtung des Getriebegehäuses, was zum Verschwenken des Ausrückhebels in dieselbe Richtung führt. Folglich muß im Getriebegehäuse entsprechender Platz sein, damit der Ausrückhebel bei Verschleiß ausweichen kann.
Im Zuge fortschreitender Fahrzeugoptimierung bei gleichzeitigem Anstieg der Ausstattungsvielfalt wird der im Motorraum eines Fahrzeugs zur Verfügung stehende freie Bauraum kleiner. Aus diesem Grund wird an alle Komponenten die Anforderung gestellt, daß sie möglichst kompakt und leicht ausgebildet sind. Kraftfahrzeuge in der sogenannten Kompaktklasse werden heute ebenfalls mit leistungsstarken Motoren ausgerüstet. Um den kompakten Aufbau eines solchen Fahrzeugs zu erreichen müssen Motor und Getriebe quer eingebaut werden. An diese Einheit wird deshalb in besonderem Maße der Anspruch gerichtet, axial möglichst kurz ausgebildet zu sein. Bereits wenige Millimeter Längenerstreckung können darüber entscheidend sein, ob eine Motor-/Getriebeeinheit für ein bestimmtes Fahrzeug verwendbar ist oder nicht.
Aus der DE 36 12 419 C2 ist ein gattungsgemäßes Betätigungssystem für eine Kraftfahrzeugreibungskupplung bekannt geworden, bei welchem der Kupplungshebel bezüglich der Mittelachse des Ausrückers in radialer Richtung von einer Verschwenklagerstelle ausgehend bis über einen balligen Anlagebereich des Ausrückers hinausgehend eben ausgebildet ist und in der unbetätigten, d. h. eingerückten Stellung der Kupplung in diesem Bereich parallel zu einer Getriebewandung verläuft. Es ist in den Figuren der Schrift zu erkennen, dass die Lagerstelle des Kupplungshebels einen relativ großen Axialabstand zu der benachbarten Getriebewandung aufweist, wodurch das Betätigungssystem insgesamt einen erheblichen Bauraum erfordert. Zum Weiteren wird der im eingerückten Zustand der Kupplung auf der Ausrückachse liegende Kontaktierungsbereich von Ausrücker und Kupplungshebel beim Ausrücken der Kupplung radial verlagert, so dass dadurch ein unerwünschtes Kippmoment am Ausrücker auftreten kann.
Von dieser Problemstellung ausgehend, soll als Aufgabe das eingangs beschriebene Betätigungssystem so verbessert werden, daß der im Getriebe notwendige Bauraum für den Ausrückhebel reduziert werden kann, ohne daß der Ausrückweg des Ausrücklagers hierzu verändert werden muß.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Zur Problemlösung zeichnet sich das Betätigungssystem dadurch aus, daß der Ausrückhebel nur in seinem Kontaktierungsbereich mit dem Ausrücker ballig oder gerade ausgebildet ist. Die Konturierung ballig/gerade ist notwendig, um bei einer Schwenkbewegung des Hebels eine kleine Reibung und eine daraus resultierende kleine Deaxierung des Kontaktpunktes zu erreichen. Durch die Beschränkung der für die Funktion vorteilhaften Kontur ausschließlich auf die Wirkebene ist der Ausrückhebel in seinem übrigen Bereich nur noch wenigen Funktionszwängen unterworfen und es kann direkt außerhalb des Wirkbereiches mit der Formgestaltung des Hebels begonnen werden, um ihn dem durch das Kupplungsgehäuse einerseits und dem Getriebegehäuse andererseits vorgegebenen Bau- und Bewegungsraum anzupassen.
Hierzu ist vorteilhafterweise vorzusehen, daß sich die Kontur des Ausrückhebels vor und hinter dem Kontaktierungsbereich sofort ändert. Dadurch kann dem Ausrückhebel eine Gestalt gegeben werden, die es gestattet, daß er bei eingerückter Kupplung mit seinem den Schwenkpunkt ausbildenden Ende möglichst dicht an dem Kupplungsgehäuse liegt, während das freie, mit der Betätigungseinrichtung in Verbindung stehende Ende in die andere axiale Richtung geführt werden kann, wodurch sich der Ausschlag des Hebels bei einer Kupplungsbetätigung reduziert.
Insbesondere vorteilhaft ist es, wenn die Kontur des Ausrückhebels im Bereich seines freien Endes der Innenkontur des Getriebegehäuses angepaßt ist. Dabei kann es besonders vorteilhaft sein, wenn das freie Ende des Ausrückhebels bei maximal verschlissener Kupplung annähernd parallel zur Innenwandung des Getriebegehäuses verläuft. Durch eine solche Ausgestaltung kann gegenüber herkömmlichen Getrieben eine axiale Längeneinsparung von etwa 3,5 mm erzielt werden. In Verbindung mit einem automatischen Verschleißausgleich kann dann nochmals eine Reduzierung erreicht werden.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung bietet weiterhin den Vorteil, daß die zur Aufnahme des Ausrückers notwendige Öffnung im Ausrückhebel möglichst klein gehalten werden kann. Nur im ausgekuppelten Zustand taucht der Ausrücker in den schräg geneigten Ausrückhebel ein. Die gegenüber dem Stand der Technik verkleinerte Öffnung hat zur Folge, daß das Widerstandsmoment des Ausrückhebels steigt. Damit wird die elastische Durchbiegung klein gehalten.
Mit Hilfe einer Zeichnung soll ein Ausführungsbeispiel der Erfindung nachfolgend erläutert werden. Es zeigt:
1 – den Axialschnitt durch ein Getriebegehäuse in Höhe des Betätigungssystems;
2a – eine Skizze zur Verdeutlichung der kinematischen Verhältnisse des Betätigungssystems nach dem Stand der Technik;
2b – eine der 2a entsprechende Skizze bei einem optimierten Betätigungssystem;
2c – die 2a entsprechende Skizze bei dem erfindungsgemäßen Betätigungssystem.
Die im Getriebegehäuse 2 angeordnete Reibungskupplung 15, besteht im wesentlichen aus dem Kupplungsgehäuse 12, der Anpreßscheibe 11, die auf hier nicht dargestellte Reibbeläge einer Kupplungsscheibe einwirkt und diese gegen das Schwungrad einer Brennkraftmaschine preßt, sowie der sich am Kupplungsgehäuse 12 abstützenden, die Anpreßkraft aufbringenden Membranfeder 13. Das Kupplungsgehäuse 15 ist drehfest mit dem nicht dargestellten Schwungrad verbunden. In dem durch das Kupplungsgehäuse 12 und das Getriebegehäuse 2 begrenzten Raum ist das Betätigungssystem 16 für die Reibungskupplung 15 angeordnet. Hierzu ist ein mit den nach radial innen ragenden Zungen der Membranfeder 13 in Kontakt stehendes Ausrücklager 5 vorgesehen, das auf einer mit dem Getriebegehäuse 2 über Schrauben 4 verbundenen Führungshülse 3 axial verlagerbar ist. Das Ausrücklager 5 ist mit einem Ausrücker 7 verbunden, der mit dem Ausrückhebel 1 zusammenwirkt. An dem einen Ende des Ausrückhebels 1 ist eine Pfanne 9 ausgebildet, die auf einem Kugelkopf 10 sitzt, der im Getriebegehäuse 2 verankert ist. Hierdurch wird der Schwenkpunkt des Ausrückhebels 1 gebildet. Die dem Ausrückhebel 1 zugewandte Fläche des Ausrückers 7 ist ballig ausgebildet. Wie 1 zeigt, ist der Ausrückhebel 1 im wesentlichen nur an der Kontaktierungsfläche 14 mit dem Ausrücker 7 gerade ausgebildet. Hierunter ist zu verstehen, daß geringe Bereiche radial außerhalb der Kontaktierungsfläche 14 ebenfalls gerade ausgebildet sein können, und dennoch der erfindungsgemäße Erfolg herbeigeführt wird.
Außerhalb des Kontaktierungsbereichs 14 ändert sich die Kontur des Hebels 1 und er ist mit seinem freien Ende in Richtung des Getriebegehäuses 2 zurückgeführt bzw. verläuft entlang der Getriebegehäuseinnenkontur. Das den Schwenkpunkt bildende Ende ist möglichst dicht an das Kupplungsgehäuse 12 herangeführt. Die in 1 mit 13'' bezeichnete Stellung der Membranfeder 13 beschreibt die Stellung bei eingerückter Kupplung 15 und maximal verschlissenem Belag, die äußerst linke Darstellung der Membranfeder 13 entspricht dem Zustand bei ausgerückter Kupplung 15.
Durch die Anpassung des Ausrückhebel 1 an die Kontur des Getriebegehäuses 2 kann die zentrale Bohrung 6 im Ausrückhebel 1 klein gehalten werden, weil das Ausrücklager 5 nur im ausgekuppelten Zustand voll in die Öffnung eintaucht, hierzu aber eine nur geringe Verschwenkbewegung des Ausrückhebel 1 notwendig ist. Die Deaxierung (Kontaktierungsbereich) 14, also der Abstand zwischen dem Kontaktpunkt Ausrücker/Ausrückhebel im eingekuppelten und im ausgekuppelten Zustand, ist gering. Zur weiteren Bauraumoptimierung ist eine kegelige Vorlastfeder 17 zwischen Hülsenflansch 3a und dem Ausrückhebel 1 angeordnet. Die kegelige Vorlastfeder 17 bietet den Vorteil, daß sie in planem Zustand nur wenig Bauraum benötigt.
Die 2a bis 2c beschreiben die kinematischen Verhältnisse zwischen dem Ausrückhebel 1 und dem Aurücker 7 innerhalb des Getriebegehäuses 2. Alle drei Figuren gelten für eine identische Reibungskupplung 15 und realisieren folglich denselben Ausrückweg. 2a bezieht sich auf ein Betätigungssystem nach dem Stand der Technik, mit symmetrischer Bewegung um den Schwenkpunkt. Zwischen dem Getriebegehäuse 2 und der Stellung des Ausrückers 7 muß, um voll ausrücken zu können und einen Verschleißweg zu berücksichtigen, ein Weg von 26,864 mm zurückgelegt werden. Die Deaxierung (Kontaktierungsfläche) zwischen Ausrückhebel 1 und Ausrücker 7 beträgt dabei 3,136 mm, die sich symmetrisch zur Mittelachse einstellen. Wird der Ausrückhebel 1 bei eingerückter Kupplung 15 parallel zum Getriebegehäuse 2 gelagert, würde der Abstand zwischen Ausrücker 7 bei ausgerückter Kupplung und dem Getriebegehäuse 2 auf 23,919 mm reduziert werden, wobei sich eine Deaxierung von 3,119 mm einstellen würde, die nur zur einer Seite der Mittelachse verliefe. Durch die Reduzierung des geraden Verlaufs des Ausrückhebel 1 im Wesentlichen auf seine Deaxierung (2c) wird das notwendige Maß im Innenraum des Getriebegehäuses weiter auf 23,448 mm reduziert.
Bezugszeichenliste

1: Ausrückhebel
2: Getriebegehäuse
3: Hülse/Führungshülse
3a: Hülsenflansch
4: Schraube
5: Ausrücklager
6: Ausnehmung
7: Ausrücker
8: Kontaktierungsbereich
9: Pfanne
10: Kugelkopf
11: Anpreßplatte
12: Kupplungsgehäuse
13: Membranfeder
14: Deaxierung/Kontaktierungsfläche
15: Reibungskupplung/Kupplung
16: Betätigungssystem
17: Vorlastfeder

Claims

Betätigungssystem für Reibungskupplungen (15) in Kraftfahrzeugen, mit – einem Ausrücklager (5), welches axial verlagerbar auf einer mit einem Getriebegehäuse (2) verbundenen Führungshülse (3) angeordnet ist, wobei die Führungshülse (3) am Getriebegehäuse (2) über einen Hülsenflansch (3a) befestigt ist, – einem mit dem Ausrücklager (5) verbundenen Ausrücker (7) und – einem mit dem Ausrücker (7) zusammenwirkenden Ausrückhebel (1), der an seinem einen Ende einen Schwenkpunkt bildend am Getriebegehäuse (2) gelagert ist, und mit seinem mittleren Bereich den Ausrücker (7) kontaktiert, wobei – der Ausrücker (7) in seinem Kontaktierungsbereich (14) ballig ausgeführt und der Ausrückhebel (1) in seinem Kontaktierungsbereich (8) gerade ausgebildet ist und wobei ferner – eine Vorlastfeder (17) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass a) der Ausrückhebel (1) im eingerückten Zustand bei maximal verschlissener Reibungskupplung (15) ausgehend vom Kontaktierungsbereich (8) und von einer Pfanne (9) wegweisend parallel zur Kontur des Getriebegehäuses (2) verläuft und dass b) die Vorlastfeder (17) zwischen Hülsenflansch (3a) und Ausrückhebel (1) angeordnet und kegelig ausgeführt ist und sich im eingerückten Zustand der Reibungskupplung (15) im planen Zustand befindet.
Betätigungssystem für Reibungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im ausgekuppelten Zustand das Ausrücklager (5) in die zentrale Bohrung (6) des Ausrückhebels (1) eintaucht.