DE19746538A1

DE19746538A1 - Vorlastfeder für ein Ausrücksystem einer Fahrzeugkupplung

Info

Publication number: DE19746538A1
Application number: DE19746538A
Authority: DE
Inventors: Juergen Dipl Ing Osterlaenger; Ulrike Weiskopf; Roswitha Baeuml; Ludwig Winkelmann
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: Schaeffler Buehl Verwaltungs GmbH
Priority date: 1997-10-22
Filing date: 1997-10-22
Publication date: 1999-04-29
Also published as: KR100518350B1; KR19990037288A; BR9804017A

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein hydraulisch betätigtes Ausrücksystem für eine Fahr zeugreibungskupplung, zum wahlweisen Trennen und Verbinden zweier Wel len, bestehend aus einer Kolben-Zylindereinheit, die konzentrisch zu einer Getriebeeingangswelle angeordnet ist, deren Gehäuse am Schaltgetriebe befe stigt ist und deren Ringkolben über ein Ausrücklager mit Betätigungselementen der Reibungskupplung verbunden ist, wobei das Ausrücklager unabhängig von der Stellung der Reibungskupplung von einer die Funktion einer Vorlastfeder ausübenden Druckfeder beaufschlagt ist, die über Endwindungen unmittelbar oder mittelbar zwischen dem Gehäuse und einem Lagerring des Ausrücklagers abgestützt ist.

Hintergrund der Erfindung

Derartige Ausrücksysteme, die auch als Zentralausrücker bezeichnet werden, finden zunehmend Anwendung in Personenkraftfahrzeugen. Der Zentral ausrücker verbessert den Bedienungskomfort und bewirkt gleichfalls eine Kosteneinsparung aufgrund eines verringerten Bauteileumfangs und einer Montagevereinfachung. Das mit dem Ausrücksystem verbundene Ausrücklager ist mit der Motordrehzahl mitlaufend angeordnet. Damit entfällt ein Hoch beschleunigen aus dem Stillstand bei jedem Auskuppeln, bei dem sich ein den Verschleiß erhöhender Schlupf einstellt. Ein ständig umlaufendes Ausrücklager reduziert außerdem den Weg des Lagers, den es zum Auskuppeln zurücklegen muß. Ein Verlustweg, der die Freigängigkeit des Lagers ermöglicht, kann somit entfallen. Zur Erzielung eines umlaufenden Ausrücklagers ist das Ausrücksystem mit einer am Ausrücklager abgestützten Vorlastfeder bestückt.

Aus der DE 43 13 346 A1 ist ein entsprechendes Ausrücksystem bekannt. Die Ausführungsbeispiele dieses Dokuments zeigen verschieden gestaltete, die Funktion einer Vorlastfeder ausübende Druckfedern. Aus den Fig. 1 bis 7 sind zylindrische Vorlastfedern zu entnehmen, dagegen zeigt die Fig. 8 eine konisch gestaltete Druckfeder. Diesen Druckfedern gemeinsam ist ein relativ großer axialer oder radialer Bauraum bei einer zusammengepreßten Druckfeder, d. h. wenn nahezu eine Blockanlage der Windungen erreicht ist. Da der verfüg bare Bauraum zwischen dem Gehäuse, d. h. dem Zylinder des Ausrücksystems und dem Ausrücklager begrenzt ist, insbesondere in axialer Richtung, finden derartig gestaltete Druckfedern keine Akzeptanz für heute konzipierte Aus rücksysteme.

Aufgabe der Erfindung

Die bekannte Problemstellung beachtend, ist es Aufgabe der Erfindung, eine Druckfeder bauraumoptimiert zu gestalten.

Zusammenfassung der Erfindung

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß umfaßt die Druckfeder Endwindungen, deren Außen durchmesser sich von einem Außendurchmesser der als federnde Windungen bezeichneten Zwischenwindungen unterscheidet. Dieser Aufbau ermöglicht eine geschachtelte Anordnung der Federwindungen, d. h. bei einer zusammen gepreßten Druckfeder sind die Endwindungen zu den Zwischenwindungen radial versetzt zueinander angeordnet. Dieser Druckfederaufbau ermöglicht eine optimale Nutzung des konzeptbedingten geringen Bauraums in Ausrücksyste men heutiger Fahrzeuge. Aufgrund der radial versetzten Lage der Endwindungen zu den Zwischenwindungen, ergibt sich für die erfindungsgemäße Druckfeder in der zusammengepreßten Stellung sowohl in axialer als auch in radialer Richtung eine Bauraumoptimierung.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der An sprüche 2 bis 7.

Die unterschiedliche Gestaltungsart der Windungen der erfindungsgemäßen Drahtfeder unterstreichend ist vorzugsweise die Außenkontur der Zwischenwin dungen kleiner als die der Endwindungen. Bedarfsabhängig schließt die Erfin dung ebenfalls eine umgekehrte Windungsanordnung ein, bei der die Außen kontur der Zwischenwindungen die Außenkontur der Endwindungen übertrifft.

Eine bevorzugte weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Druckfeder, die eine radial gestufte Anordnung bzw. Schachtelung der Windungen aufweist sieht vor, daß der Federdrahtdurchmesser der Endwindungen im Vergleich zu den Zwischenwindungen unterschiedlich dimensioniert. Vorzugsweise besitzen die Endwindungen einen größeren Federdrahtdurchmesser, wodurch die Verfor mung und damit der Verschleiß der Federenden an den Abstützflächen der Druckfeder reduziert werden kann. Alternativ schließt die Erfindung auch eine Druckfeder mit Zwischenwindungen ein, deren Drahtdurchmesser den Draht durchmesser der Endwindungen übertrifft.

Der erfindungsgemäße Aufbau der Druckfeder umfaßt vorzugsweise eine größere Windungszahl der Zwischenwindungen gegenüber den Endwindungen. Damit ergibt sich die Möglichkeit, daß bei einer annähernden Blockanlage der Federwindungen zumindest eine Anlage bzw. Abstützung der Endwindung, sowohl axial als auch radial versetzt zu einer endseitig angeordneten Zwischen windung plaziert werden kann. Diesen Vorteil nutzend kann beispielsweise ein Lagerring des Ausrücklagers mit einem entsprechend gestalteten Ringflansch versehen sein, an dem eine Endwindung anliegt. Der Ringflansch übergreift dabei eine stirnseitig angeordnete Zwischenwindung. Dadurch ist die Baulänge der Druckfeder ausschließlich von der Anzahl bzw. der Dimensionierung der Zwischwindungen bestimmt, wodurch die Wandstärke des Ringflansches vom Lagerring kompensierbar ist, d. h. dieses Maß wirkt sich nicht auf die Baulänge der Druckfeder in der ausgekuppelten Stellung des Ausrücksystems aus.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß für die radiale Beabstandung der Endwindungen zu den Zwischenwindungen ein Maß von ≧ dem Federdrahtdurchmesser der Zwischenwindungen vorgesehen ist.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung wird nachstehend durch ein Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 ein gekuppeltes Ausrücksystem im Halbschnitt, das mit einer erfindungsgemäßen Druckfeder versehen ist;

Fig. 2 das Ausrücksystem gemäß Fig. 1 in der ausgekuppelten Stellung.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen

Das in Fig. 1 abgebildete Ausrücksystem 1 zeigt eine Kolben-Zylindereinheit, die konzentrisch um eine Getriebeeingangswelle 2 angeordnet ist. Die Kolben- Zylindereinheit umfaßt ein am Schaltgetriebe des Fahrzeugs angeschraubtes Gehäuse 3. Radial beabstandet zu einer Bohrungswandung 4, einer zentrischen Bohrung im Gehäuse 3 sowie zu der Getriebeeingangswelle 2 ist eine Füh rungshülse 5 angeordnet. Die über einen Ringflansch 6 am Gehäuse 3 befestigte Führungshülse 5 umschließt einen Druckraum 7. Auf einer Mantelfläche 9 der Führungshülse 5 ist ein Ringkolben 8 geführt, der einen radialen Abstand zur Bohrungswandung 4 überbrückt und gleichzeitig den Druckraum 7 axial be grenzt. An dem vom Druckraum 7 abgewandten Ende ist am Ringkolben 8 ein Ausrücklager 10 befestigt, das über einen Außenring 11 an Betätigungselemen ten einer in Fig. 1 nicht abgebildeten Reibungskupplung abgestützt ist. Zur Erzielung einer stets kraftschlüssigen Anlage des Ausrücklagers 10 ist zwischen dem Gehäuse 3 und dem Innenring 12 eine Druckfeder 13 eingesetzt, die als Vorlastfeder dient. Die Funktion des Ausrücksystems 1 entspricht bekannten Lösungen und bedarf daher keiner weitergehenden Erläuterung.

Die Druckfeder 13 besitzt im Gegensatz zu bisherigen Federausführungen einen radial gestuften geschachtelten Aufbau. Dieser umfaßt Endwindungen 14a, 14b, die radial beabstandet zu den Zwischenwindungen 15 angeordnet sind. Der radiale Versatz, gekennzeichnet durch "x", entspricht dem halben Differenzmaß zwischen dem Außendurchmesser "D" der Endwindungen 14a und dem Außen durchmesser "d" der Zwischenwindungen 15. Das Maß "x" entspricht gleichzei tig dem Federdrahtdurchmesser d_f der Zwischenwindung 15. Der Aufbau der Druckfeder 13 sieht weiterhin vor, daß der Federdrahtdurchmesser D_f der Endwindungen 14a, 14b größer ist als der Federdrahtdurchmesser d_f der Zwi schenwindungen 15. Zur Erzielung einer exakten Lagepositionierung der Druck feder 13 am Ringflansch 16 des Ausrücklagers 10 ist die Endwindung 14b an einem Bord 17 des Ringflansches 16 zentriert.

Fig. 2 zeigt das Ausrücksystem 1 in der ausgekuppelten Stellung, bei der die Druckfeder 13 nahezu bis zur Blockanlage der Federwindungen zusammen gepreßt ist. Dabei umschließen die Endwindungen 14a, 14b die Zwischenwin dungen 15, in einer radialen Beabstandung "x". Aufgrund der größeren Win dungszahl der Zwischenwindungen 15 gegenüber den Endwindungen 14a, 14b ergibt sich eine abweichende axiale Baulänge zwischen den radial beabstandet angeordneten Windungen. Den verringerten axialen Bauraum der Endwindun gen 14a, 14b nutzend, übergreift der Innenring 12 bzw. dessen Ringflansch 16 die stirnseitige Zwischenwindung 15, so daß die Wandstärke vom Ringflansch 16 keinen Einfluß auf die Baulänge der Druckfeder 13 nimmt.

Bezugszeichenliste

1

Ausrücksystem

2

Getriebeeingangswelle

3

Gehäuse

4

Bohrungswandung

5

Führungshülse

6

Ringflansch

7

Druckraum

8

Ringkolben

9

Mantelfläche

10

Ausrücklager

11

Außenring

12

Innenring

13

Druckfeder

14

a Endwindung

14

b Endwindung

15

Zwischenwindung

16

Ringflansch

17

Bord
D Außendurchmesser Endwindung
d Außendurchmesser Zwischenwindung
x radialer Versatz zwischen den Windungen
D_f

Drahtdurchmesser der Endwindung
d_f

Drahtdurchmesser der Zwischenwindung

Claims

1. Hydraulisch betätigtes Ausrücksystem (1) für eine Fahrzeugreibungskupplung, zum wahlweisen Trennen und Verbinden zweier Wellen, bestehend aus einer Kolben-Zylindereinheit, die konzentrisch zu einer Getriebeeingangswelle (2) angeordnet ist, deren Gehäuse (3) am Schaltgetriebe befestigt ist und deren Ringkolben (8) über ein Ausrücklager (10) mit Betätigungselementen der Rei bungskupplung verbunden ist, wobei das Ausrücklager (10) unabhängig von der Stellung der Reibungskupplung von einer die Funktion einer Vorlastfeder ausübenden Druckfeder (13) beaufschlagt ist, die über Endwindungen (14a, 14b) unmittelbar oder mittelbar zwischen dem Gehäuse (3) und einem Lagerring des Ausrücklagers (10) abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Außen durchmesser (D) der Endwindungen (14a, 14b) sich von einem Außendurch messer (d) der Zwischenwindungen (15) der Druckfeder (13) unterscheidet.

2. Ausrücksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außen durchmesser (D) der Endwindungen (14a, 14b) größer ist als der entsprechende Außendurchmesser (d) der Zwischenwindungen (15).

3. Ausrücksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außen durchmesser (d) der Zwischenwindungen (15) den Außendurchmesser (D) der Endwindungen (14a, 14b) übertrifft.

4. Ausrücksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Feder drahtdurchmesser (D_f) der Endwindungen (14a, 14b) zu einem Federdrahtdurch messer (d_f) der Zwischenwindungen (15) differiert.

5. Ausrücksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Zwischenwindungen (15) größer ist als die Anzahl der Endwindungen (14a, 14b).

6. Ausrücksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer annähernden Blockanlage der Windungen zumindest an einem Abstützende der Druckfeder (13) die Endwindung (14a, 14b) und die Zwischenwindung (15) sowohl radial als auch axial versetzt zueinander angeordnet sind (Fig. 2).

7. Ausrücksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein radiales Abstandsmaß (x) zwischen den Endwindungen (14a, 14b) und den Zwischen windungen (15) einem Maß entsprechen, das gleich oder größer dem Feder drahtdurchmesser (d_f) der Zwischenwindungen (15) entspricht.