DE19950657A1 - Kupplungsbetätigungseinrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Abstract

Bei einer insbesondere für Kraftfahrzeuge bestimmten Kupplungsbetätigungseinrichtung, welche im wesentlichen aus einem als zweiarmiger Hebel ausgebildeten Kupplungspedal, einer einen Geberzylinder und einen Nehmerzylinder sowie eine Geber- und Nehmerzylinder verbindenden Druckmittelleitung umfassenden, druckmittelbetätigten Ausrückvorrichtung für die Kupplung sowie einer der Erzeugung einer den Ausrückvorgang unterstützenden Servokraft einer Übertotpunktfeder besteht, wird vorgeschlagen, daß der Vorspannweg der Übertotpunktfeder mit zunehmendem Druckmitteldruck in der druckmittelbetätigten Ausrückvorrichtung der Kupplung zunehmend vergrößert wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kupplungsbetätigungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1, insbesondere für Kraftfahrzeuge.

Derartige mit einer Übertotpunktfeder ausgestattete Kupplungsbetätigungs­ einrichtungen, bei denen die Übertotpunktfeder im Interesse einer Erhöhung des Bedienungskomforts eines modernen mit einem Hochleistungsmotor ausgestatteten Fahrzeuges der Unterstützung des Auskuppelvorganges bzw. der Reduzierung vom Fahrzeugführer dafür am Kupplungspedal aufzubringenden Pedalkraft dient, sind an sich bekannt, bspw. aus der DE-OS 29 23 027. Bei dieser bekannten Kupplungsbetätigungs­ einrichtung wird die Übertotpunktfeder diesseits ihrer Totpunktlage, das ist ihre der der eingerückten Kupplung entsprechenden Pedalstellung zugeordnete Ausrichtung bis zum Erreichen ihrer Totpunktlage durch die Pedalbetätigung bzw. die am Kupplungspedal auszuübende Pedalkraft vorgespannt und wirkt jenseits ihrer Totpunktlage als Unterstützung der Pedalbetätigung, d. h. verringert die dafür erforderliche Pedalkraft. Diese prinzipielle Gestaltungsweise einer durch eine Übertotpunktfeder unterstützten Kupplungsbetätigungseinrichtung setzt voraus, daß die Übertotpunkffeder in einem ersten Abschnitt des Pedalweges bis zum Erreichen ihrer Totpunktlage durch die vom Fahrzeugführer auszuübende Pedalkraft vorgespannt wird, woraus eine schwerlich zufriedenstellende Entlastung des Fahrzeugführers resultiert. Darüber hinaus berücksichtigt eine solche lediglich prinzipielle Ausbildung einer Kupplungsbetätigungs­ einrichtung in keiner Weise den mit zunehmender Betriebsdauer des Fahrzeuges zunehmenden Verschleiß der Kupplung und die daraus resultierende Veränderung des für das Ausrücken der Kupplung erforderlichen Pedalweges.

Um jedoch zunächst dem Problem des Erfordernisses einer erhöhten Pedalkraft bis zum Erreichen der Totpunktlage der Übertotpunkffeder zu begegnen ist beispielsweise durch die DE-PS 41 10 476 bereits vorgeschlagen worden, den Kupplungshebel mit zusätzlichen Federmitteln zu beaufschlagen, welche derart angeordnet und ausgebildet sind, daß sie nur in dem Bereich von der dem eingerückten Zustand der Kupplung entsprechenden Endstellung des Kupplungspedales bis zum Erreichen der Totpunktlage der Übertotpunktfeder eine im Sinne einer Verringerung der Pedalkraft ausgerichtete Kraft, letztlich zumindest, auf das Kupplungspedal ausüben.

Abgesehen davon, daß derartige zusätzliche Federmittel einen weiteren technischen und hinsichtlich des Erfordernisses ihrer Montage auch einen zusätzlichen wirtschaftlichen Aufwand erfordern, sind solche Maßnahmen höchstens bedingt geeignet einen dem mit zunehmender Betriebsdauer des Fahrzeuges zunehmenden Verschleiß der Kupplung in einer solchen Weise Rechnung zu tragen, daß dadurch die Anpresskraft der Kupplung nicht unzulässig verringert wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kupplungsbetätigungseinrichtung der im Oberbegriff des Anspruches 1 näher bezeichneten Bauart dahingehend so zu verbessern, daß unter Verzicht auf zusätzliche Federmittel oder dergl. der Kraftanstieg bei zunehmendem Verschleiß der Kupplung reduziert wird.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Zweckmäßige und vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in Unteransprüchen angegeben.

Die erfindungsgemäße Ausnutzung des ein Indiz für den Zustand der Kupplung darstellenden Druckmitteldruckes in der druckmittelbetätigten Ausrückvorrichtung im Bereich zwischen deren Geber und deren Nehmerzylinder zur Veränderung des Vorspannweges der Übertotpunkffeder ermöglicht es, in einfachster Weise die Vorspannung der Übertotpunktfeder absolut exakt dem jeweiligen Zustand der Kupplung anzupassen, so daß der aus einem zunehmenden aber unvermeidlichen Verschleiß der Kupplung resultierende Kraftanstieg in der Kupplungsbetätigung so weit als möglich reduziert werden kann. In besonders vorteilhafter Weise kann hierbei die unterstützende Servokraft der Übertotpunktfeder durch den Einsatz vergleichsweise einfacher Mittel automatisch so eingestellt werden, daß die zur Kupplungsbetätigung am Pedal insgesamt aufzubringende Kraft auf einem verhältnismäßig niedrigen Niveau liegt, und zwar ohne daß der bekannten Lösungen anhaftende Nachteil einer Beeinflussung der Anpresskraft der Kupplung in Kauf genommen werden muß.

Hinsichtlich ihrer praktischen Verwirklichung kann die erfindungsgemäße Kupplungsbetätigungseinrichtung den Gegebenheiten des jeweiligen Fahrzeuges weitestgehend angepaßt werden, wobei in einer ersten und einfachen Verwirklichungsform vorgesehen sein kann, daß bei einer druckmittelbetätigten, insbesondere hydraulisch betätigbaren Kupplungsausrückvorrichtung der Verstellung des Vorspannweges der Übertotpunktfeder ein Druckmittelzylinder zugeordnet ist, welcher vermittels einer Zweigleitung direkt mit dem zwischen dem Geber- und dem Nehmerzylinder der Ausrückvorrichtung herrschenden Druckmitteldruck beaufschlagbar ist und den Vorspannweg der Übertotpunktfeder somit in einem exakt dem in der Ausrückeinrichtung herrschenden Druck entsprechenden Ausmaß verstellt bzw. verändert. Der Druckmittelzylinder kann mit einer Rückstellfeder ausgestattet werden, die sicher stellt, daß der Vorspannweg der Übertotpunktfeder nach jedem Kupplungsvorgang, d. h. nach dem Zusammenbruch des Druckes in der Ausrückvorrichtung wieder auf das ursprünglich eingestellte Maß zurückgestellt wird.

In einer zweiten vorteilhaften Verwirklichungsform kann aber auch vorgesehen sein, daß der Verstellung des Vorspannweges der Übertotpunktfeder ein elektrischer Stellantrieb zugeordnet ist, welcher entweder durch einen Linearmotor oder einen reversierbaren, rotierenden Motor mit Getriebe und Spindel gebildet sein kann und welcher durch einen den Druck im Bereich zwischen dem Geber und dem Nehmerzylinder der druckmittelbetätigten Ausrückeinrichtung erfassenden und in ein Steuersignal umwandelnden Drucksensor ansteuerbar ist.

Die Erfindung ist in der nachfolgenden Beispielsbeschreibung anhand zweier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer mittels einer Übertotpunktfeder servounterstützten Kupplungsbetätigungseinrichtung;

Fig. 2 eine gleichfalls schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer mittels einer Übertotpunktfeder servounterstützten Kupplungsbetätigungs­ einrichtung.

Die Betätigungseinrichtung einer an sich bekannten und daher in der Zeichnung lediglich als Block 1 dargestellten, im Wesentlichen eine Kupplungsscheibe, eine durch Druckfedern beaufschlagte Druckplatte, und einen auf einem Ausrücklager gelagerten Ausrückhebel umfassenden Kupplung besteht. In beiden gezeigten Ausführungsbeispielen aus einem vermittels eines Pedalbockes 2 an der Fahrzeugkarosserie 3 aufgehängten, aus einem doppelarmigen Hebel 4 und einer Trittplatte 5 gebildeten Kupplungspedal, einem vermittels des ersten Hebelarmes 6 des Kupplungspedales und einem mit diesem über eine Kolbenstange 7 verbundenen Kolben 8 mit einer Pedalkraft beaufschlagbaren Geberzylinder 9 sowie einem dem Geberzylinder 9 nachgeschalteten Nehmerzylinder 10, welcher seinerseits die Pedalkraft auf den Ausrückhebel der Kupplung 1 überträgt. Der Geberzylinder 9 und der Nehmerzylinder 10 sind untereinander über eine Druckmittelleitung 11 verbunden. Am zweiten Hebelarm 12 des Kupplungspedales greift, zur Aufbringung einer Servokraft im Bereich der der Ausrücklage der Kupplung entsprechenden Stellung des Kupplungspedales eine Übertotpunktfeder 13 an, welche in beiden dargestellten Ausführungsformen jeweils durch eine Schraubenfeder gebildet ist. Die Übertotpunktfeder 13 ist dabei einerseits bei 14 in geeigneter Weise, d. h. wenigstens geringfügig kippbar, mit dem zweiten Hebelarm 12 des Kupplungspedales verbunden und andererseits bei 15 gegen die Fahrzeugkarosserie 3 abgestützt.

Die karosserieseitige Abstützung der Übertotpunktfeder 13 ist durch einen am freien Ende der Kolbenstange 16 eines Druckmittelzylinders 17 angeordneten Federteller 18 gebildet. Der Druckmittelzylinder 17 wird vermittels einer von der den Geberzylinder 9 mit dem Nehmerzylinder 10 der Ausrückeinrichtung verbindenden Druckmittelleitung 11 abzweigenden weiteren Druckmittelleitung 19 mit Druckmittel beaufschlagt, sobald das Kupplungspedal in Richtung auf ein Ausrücken der Kupplung betätigt wird. Die unmittelbare Anbindung des Druckmittelzylinders 17 an die den Geberzylinder 9 mit dem Nehmerzylinder 10 der Ausrückeinrichtung verbindende Druckmittelleitung 11 gewährleistet, daß der Druckmittelzylinder 17 mit dem in der Ausrückeinrichtung herrschenden Druckmitteldruck beaufschlagt wird und daß damit zugleich auch eine exakt diesem in der Ausrückeinrichtung herrschenden Druckmitteldruck entsprechende Verstellung des Vorspannweges der Übertotpunktfeder gewährleistet ist, gleichgültig in welchem Verschleißzustand sich die Kupplung auch befinden mag. Zur Sicherstellung einer Rückstellung des Kolbens 20 des Druckmittelzylinders 17 nach Beendigung einer Kupplungsbetätigung und damit nach dem Zusammenbruch des Druckmitteldruckes in der Ausrückeinrichtung ist der Kolben 20 mittels einer gegen die Zylinderstirnseite des Druckmittelzylinders 17 abgestützten Rückstellfeder 22 beaufschlagt.

Bei der in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ist der Druckmittelzylinder 17 bei 21 kippbar an der Karosserie 3 abgestützt.

Gemäß Fig. 2 ist der Druckmittelzylinder 17 bei 23 starr an der Karosserie 3 befestigt, und es wirkt darüber hinaus auch noch die Kolbenstange 16 des Druckmittelzylinders 17 mit einer karosseriefesten Führung 24 zusammen.

Claims (10)

1. Kupplungsbetätigungseinrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einem als zweiarmiger Hebel ausgebildeten und schwenkbar an einem karosseriefest angeordneten Lagerbock gelagerten Kupplungspedal, welches über seinen längeren, mit der Trittplatte des Pedals ausgerüsteten Hebelarm mit der Kolbenstange des Kolbens des Geberzylinders einer aus einem Geber und einem Nehmerzylinder gebildeten, druckmittelbetätigten Ausrückvorrichtung für die Kupplung zusammenwirkt und welches durch eine an seinen kürzeren zweiten Hebelarm angreifende, ihrerseits gleichfalls gegen ein karosserieseitiges Widerlager abgestützten, als Spiralfeder ausgebildeten Übertotpunkffeder über einen Teil des maximalen Pedalweges hin in Ausrückrichtung der Kupplung hilfskraftunterstützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorspannweg der Übertotpunktfeder (13) mit zunehmendem Druckmitteldruck in der druckmittelbetätigten Ausrückvorrichtung der Kupplung zunehmend vergrößert wird.

2. Kupplungsbetätigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergrößerung des Vorspannweges einer als Spiralfeder ausgebildeten Übertotpunktfeder (13) durch eine in Achsrichtung der Spiralfeder gerichtete Verstellung ihrer karosserieseitigen Abstützung (15) bewerkstelligt wird.

3. Kupplungsbetätigungseinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstellung der karosserieseitigen Abstützung (15) der die Übertotpunkfeder (13) bildenden Schraubenfeder ein Druckmittelzylinder (17) zugeordnet ist.

4. Kupplungsbetätigungseinrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der der Verstellung der karosserieseitigen Abstützung (15) der Übertotpunktfeder (13) zugeordnete Druckmittelzylinder (17) über eine Druckmittelleitung (19) mit dem Geberzylinder (9) der druckmittelbetätigten Ausrückvorrichtung in Verbindung steht.

5. Kupplungsbetätigungseinrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der der Verstellung der karosserieseitigen Abstützung (15) der Übertotpunktfeder (13) zugeordnete Druckmittelzylinder (17) einerseits mit einem am freien Ende der Kolbenstange (16) seines Kolbens (20) angeordneten Federteller (18) ausgestattet und andererseits über seinen Zylinder kippbar an der Karosserie (3) abgestützt ist.

6. Kupplungsbetätigungseinrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem unbeweglich an der Karosserie festgelegten Zylinder des Druckmiftelzylinders (17) seiner Kolbenstange (16) eine gleichfalls unbeweglich an der Karosserie (3) angeordnete Führung (24) zugeordnet ist und daß die Abstützung der Übertotpunkffeder (13) an der Kolbenstange (16) des Druckmittelzylinders (17) eine der aus deren Übertotpunktbewegung resultierenden Winkellagenänderung der Achse der Übertotpunktfeder (13) entsprechende Bewegung zuläßt.

7. Kupplungsbetätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (20) des die karosserieseitige Abstützung (15) für die Übertotpunktfeder (13) tragenden Druckmittelzylinders (17) durch eine Rückstellfeder (22) beaufschlagt ist.

8. Kupplungsbetätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstellung der karosserieseitigen Abstützung (15) der die Übertotpunktfeder (13) bildenden Schraubenfeder ein elektrischer Antrieb zugeordnet ist.

9. Kupplungsbetätigungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Antrieb zur Verstellung der karosserieseitigen Abstützung (15) der Übertotpunktfeder (13) eine Spindel und einen dieser zugeordneten Elektromotor umfaßt.

10. Kupplungsbetätigungseinrichtung nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansteuerung des elektrischen Antriebes zu Verstellung der karosserieseitigen Abstützung (15) der Übertotpunktfeder (13) ein den Druck im Druckmittelsystem von Geber- (9) und Nehmerzylinder (10) der Ausrückvorrichtung erfassender Sensor zugeordnet ist.