DE2500454C2 - Vorrichtung mit Nachstellmechanismus zum Betätigen einer Reibungskupplung - Google Patents

Description

Kupplungspedal, die über ein hydraulisches Gestänge mit einem Servozylinder verbunden ist, dessen Kolben kraftschlüssig über eine Druckstange mit der Kuppiungsausrückgabel verbunden ist, die unter dem Einfluß einer Rückzugsfeder gegen die Druckstange gezogen wird, wobei der Servozylinder eine Einrichtung zum selbsttätigen Konstanthalten des Kupplungsspielraumes aufweist Derartige Kupplungsbetätigungsvorrichtungen sind in verschiedener Ausführung nicht mehr

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit Nach- ⁶S Stellmechanismus zum Betätigen einer Reibungskupplung — insbesondere der Antriebskupplung eines Kraftfahrzeugs — mit einem Betätigungshebel, ζ. Β.

So weist eine recht einfache bekannte Vorrichtung (DT-Gbm 19 65 504) eine auf der Druckstange des Servozylinders mit Reibung aufgezogene ringförmige Nylonscheibe auf, die an der offenen Stirnseite des Servozylinders anliegt Mit zunehmendem Verschleiß des Kupplungsreibbelages wird die Druckstange gegen die Reibungskraft der ringförmigen Nylonscheibe tiefer in den Servozylinder geschoben, so daß der Hub für den Kupplungsspielraum beim Niederdrücken des Kupplungspedals konstant bleibt. Hierbei ist aber Voraussetzung, daß die Reibung der ringförmigen Nylonscheibe auf der Druckstange eine ganz bestimmte Größe hat und dauernd konstant bleibt. Eine solche Bedingung läßt sich jedoch nicht erreichen, so daß diese bekannte Einrichtung ihren Zweck nicht — jedenfalls nicht auf längere Zeit - erfüllen kann.

Eine andere bekannte, derartige Kupplungsbetätigungsvorrichtung (DL-PS 1 00 780), die einen wesentlich komplizierteren Aufbau aufweist und deren Servozylinder zudem nicht nur mit dem hydraulischen Gestänge betätigt wird, sondern zusätzlich und als eigentliches Arbeitsmedium Druckluft benötigt, arbeitet mit einem Klemmgesperre, das die Druckstange mit dem druckluftbetätigten Kolben des Servozylinders verbindet Die Funktion jenes Klemmgesperres hängt aber wiederum vom konstanten Arbeiten eines Reibungsringes ab, der zwischen dem Servozylinder und einem Teil des Klemmgesperres angeordnet ist Auch hier ergibt sich also der Nachteil, daß das exakte Arbeiten der Vorrichtung von einer nicht sicher bestimmbaren und nicht auf längere Zeit konstant zu haltenden Reibungskraft abhängt.

Ausgehend von der zweitgenannten Vorrichtung liegt hier daher die Aufgabe zugrunde, bei einer Vorrichtung gemäß dem Gattungsbegriff das Einhalten eines konstanten Kupplungsspielraumes bei zunehmendem Verschleiß der Kupplungsbeläge mit Sicherheit zu erreichen.

Diese Aufgabe wird mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten Mitteln gelöst. Zum Erreichen des erstrebten Zieles ist von ausschlaggebender Bedeutung die Bemessung der Stärken der bei dem Klemmgesperre verwendeten Federn, die unveränderlich sind, so daß gewährleistet ist, daß der erforderliche Kupplungsspielraum mit Sicherheit konstant bleibt bis der Servokolben am Boden des Servozylinders anstößt, d. h„ wenn die Kupplungsbeläge so weit abgenutzt sind, daß sie erneuert werden müssen.

Nach einem besonderen Merkmal der Erfindung wird diese Endlage des Servokolbens durch einen durch einen Schnappring gebildeten Anschlag auf der Druckstange bestimmt, der dann gegen die Hülse des Klemmgesperres zur Anlage kommt, was leicht kontrollierbar ist

Eine weitere zusätzliche Verbesserung kann darin bestehen, daß dieser Anschlag in bei Sicherheitskupplungen an sich bekannter Weise als elektrischer Schalter ausgebildet ist, der dann durch ein Signal anzeigt,

daß die Kupplungsbeläge verschlissen und nicht mehr brauchbar sind.

Die Erfindung wird an Hand eines in den Zeichnungen veranschaulichten Ausführungsbeispiels näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 e«^ne schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen ölkupplungssystems,

F i g. 2 einen Schnitt durch den in F i g. 1 dargestellten Kraftverstärkungszylinder (Ausrückzylinder) und

F i g. 3 eine schematische Darstellung des Verhältnisses zwischen axialer, auf eine Schiebestange aufgebrachter Kraft und dem Schub der Schiebestange.

In der F i g. 1 der Zeichnung ist die Vorrichtung, die den Kupplungsausrückspielraum auf einem konstanten Wert hält, in einen Servozylinder 1 eingebaut, der außerhalb eines Kupplungsgehäuses 2 mittels einer ~ nicht dargestellten Befestigungsstütze festgelegt ist und « der durch eine Hochdruckleitung 4 mit einem Hauptzylinder 3 verbunden ist Ein Kolben 5 ist verschiebbar innerhalb des Zylinders 3 angeordnet. Der Kolben 5 ist dabei mit einem Kupplungspedal 6 durch eine Kolbenstange 7 und einen Stift 8 verbunden.

Das Kupplungspedal 6 ist über einen Stift 9 an einer ortsfesten Stütze 10 gelagert. Mit der Bezugsziffer 11 wird ein Behälter für die Aufnahme der Betriebsflüssiglceit bezeichnet. Wird das Pedal 6 betätigt, um die Kupplung auszurücken, wird die Flüssigkeit im Hauptzylinder 3 durch den Kolben 5 komprimiert, und der dadurch erzeugte Druck wird auf den Servozylinder 1 übertragen, wodurch eine Druckstange 12 (Fig. 1) nach rechts verschoben wird, um auf diese W^ise eine Rückzugsfeder 13 zu spannen, wenn eine Kupplung 14 auszurücken ist.

Die Druckstange 12 ist an einer Kupplungsausrückgabel 16, 19 angelenkt, und zwar durch einen Stift 17. Die Kupplungsausrückgabel ist um eine Achse 18 schwenkbar.

Der Teil 19 der Kupplungsausrückgabel greift an Stiften 20 an, die aus der Seitenwand eines Drucklagers 21, das verschiebbar an einer Abtriebswelle 22 gelagert ist, herausragen. Die Stirnfläche 23 des Lagers ist den sich radial erstreckenden, inneren Enden von drei Ausrückhebeln 24 zugewandt. Der Kupplungsausrückspielraum G ergibt sich zwischen der Stirnfläche 23 und den Hebeln 24. Wenn die Teile der Kupplung 14 im Eingriff sind, wird jeder Ausrückhebel 24 um einen Stift 25 eines Nachstellbolzens 26 verschwenkt, der auf einer Kupplungsabdeckung 27 gelagert ist. Die Abdeckung 27 ist durch Bolzen 28 am Motor-Schwungrad 29 festgelegt.

An den sich radial erstreckenden äußeren Enden der Ausrückhebel 24 ist durch Stifte 31 die Druckplatte 30 festgelegt und diese Druckplatte 30 wird gegen einen Kupplungsbelag 32 der Kupplungsscheibe 33 gepreßt, und zwar durch Kupplungsfedern 34, um so die Kupplungsscheibe 33 mit dem Schwungrad 29 in Eingriff zu bringen. Die Kupplungsscheibe 33 ist verschiebbar auf der Abtriebswelle 22 gelagert, und zwar, wie veranschaulicht, mittels Keilnutenverzahnung.

Wenn die Druckstange 12 nach rechts bewegt wird, bewegt sich die Kupplungsausrückgabel 16, 19 im Gegenuhrzeigersinn um die Achse 18, und das Drucklager 21 wird nach links verschoben, um den Kupplungsspielraum Ci zu überbrücken; daraufhin berührt es die inneren Enden der Ausrückhebel 24 und beginnt, die Ausrückkraft auf diese inneren Enden zu übertragen. Beim Verschwenken der Ausrückhebel 24 um die Stifte wird die Druckplatte 30 über die Stifte 31 nach rechts abgehoben, und so die Kupplungsscheibe 33 von dem Motor-Schwungrad 29 gelöst.

Bei den bekannten ölkupplungssystemen verringert sich mit zunehmendem Abrieb des Belages 32 der Kupplungsspielraum Ci allmählich. Dies verursacht eine unerwünschte Veränderung in bezug auf die Stellung des Kupplungspedals, bei welcher die Kupplung gelöst wird. Wenn dann die Ausrückhebel 24 die Stirnfläche 23 des Lagers 21 berühren, ergibt sich ein Schleifen und Abrieb des Kupplungsbdages 32 sowie unter Umständen auch ein Abrieb zwischen den Ausrückhebeln 24 und der Stirnfläche 23 des Lagers.

In F i g. 2 ist das Innere des Zylinders 1 mit der Vorrichtung »A« dargestellt, wenn die Kupplung geschlossen ist, wie in F i g. 1 veranschaulicht, wobei ein vorbestimmter Kupplungsspielraum Ci eingehalten wird. Nach F i g. 2 liegt eine ringförmige Halteplatte 36 an der offenen Stirnseite des ServGzylinders 1 an und wird durch eine Gummimanschette 37 in ihrer Lage gehalten, wobei die Gummimanschette 37 mit ihrem äußersten linken inneren Flansch 38 in eine ringförmige, auf der Mantelfläche des Zylinders 1 vorgesehene Nut eingreift und an ihrem äußersten rechten zylindrischen Abschnitt 39 die Druckstange 12 dicht umfaßt. Die Halteplatte 36 wirkt als ein wichtiges Glied, um die Vorrichtung »A« austauschbar zu gestalten. Ein zylindrisches Teil 41 kleineren Durchmessers einer Hülse 42 ist in einer Bohrung 40 der Halteplatte 36 verschiebbar gelagert; der Verschiebe-Spielraum Ci wird durch einen als Schnappring ausgebildeten Anschlag 43, der in eine ringförmige Nut der Mantelfläche der Hülse 42 eingreift, definiert. Der Spielraum G steht in einem bestimmten Verhältnis zu dem Kupplungsspielraum Ci (F i g. 1), und zwar in der Weise, daß während der Bewegung der Hülse 42 nach rechts, bis der Schnappring 43 an der Halteplatte 36 anliegt, das Drucklager 21 (F i g. 1) um den Betrag Ci nach links bewegt wird. Die Hülse 42 liegt an der Halteplatte 36 an, und zwar an ihrem ringförmigen abgestuften Teil 44, unter der Wirkung der Rückzugsfeder 13, wie dies später noch erläutert wird. Zwischen der Halteplatte 36 und einem weiteren abgestuften Teil 45 ist eine Haltefeder 46 in Form einer Schrauben-Druckfeder angeordnet, deren Kraft geringer ist als die der Rückholfeder 13.

Innerhalb der Hülse 42 ist die linke Hälfte der Druckstange 12 als Rohrabschnitt 48 ausgebildet und durch einen Kopf 49 verschlossen. In der dadurch gebildeten zylindrischen Kammer 50 ist ein Verschlußstück 51, das mit einem sich konisch verjüngenden Abschnitt 52 versehen ist, vorgesehen. Zwischen dem sich verjüngenden Abschnitt 52 und Längsnuten 53 der Hülse mit halbkreisförmigem Querschnitt sind zwei Stahlkugeln 54 angeordnet, deren axiale Bewegung mittels entsprechender Ausnehmungen 55 im Rohrabschnitt begrenzt wird.

Der Kraftschluß wird durch eine Druckfeder 56 bewirkt, die stärker ist als die Rückholfeder 13. Das Verschlußstück 51 ist mit einer stangenartigen Verlängerung 57 — hier einstückig — versehen, die in eine zentrale öffnung 58 des Kopfes 49 paßt und um ein Maß d aus dem äußersten linken Ende des Kopfes 49 herausragt, um in Berührung mit einem verschiebbar im Zylinder 1 angeordneten Servokolben 59 in Kontakt zu treten.

Zwischen dem Kolben 59 und dem Zylinderboden ist ein Spielraum Ca vorgesehen, der bei eingerückter Kupplung gleich einem Spielraum Cx' ist, welcher zwischen der Manschette 42 und einem Schnappring

ausgebildet ist

Die Druckstange 12 ist längenverstellbar mit einem Kopf 63 verbunden.

Während des Betriebes, wenn der Fahrer auskuppeln möchte und unter Druck stehende Flüssigkeit zur Flüssigkeitskammer 64 (F i g. 2) befördert wird, bewegt sich der Kolben 59 nach rechts zusammen mit der Druckstange 12, und zwar gegen die Spannung der Rückzugsfeder 13, wobei die Stange 57 zunächst in der nach links herausragenden Stellung verbleibt, wie dies in F i g. 2 veranschaulicht ist In dieser Lage behält sie die Schließposition zwischen den drei Teilen bei, nämlich zwischen der Hülse 42 und den Stangen 12 und 57, und zwar dadurch, daß die Feder 56 stärker ist als die Rückzugsfeder 13, während die Feder 46 wesentlich schwächer ausgebildet ist als die Feder 13. Die Schließstel lung ist beendet, wenn der Schnappring 43 an der Halteplatte 36 anliegt. Gleichzeitig kommt das Drucklager 21 (F i g. 1) in Druckkontakt mit den Ausrückhebeln 24, und zwar nach Verschieben nach links um den Kupplungsspielraum O. Dadurch wird eine Reaktionskraft auf die Druckstange 12 übertragen. Dann wird die nebengeordnete Stange 57 entgegen der Kraft der Druckfeder 56 nach rechts in der Bohrung 58 verschoben, wodurch die beiden Kugeln 54 in einen gelösten Zustand versetzt werden, bis der Kolben 59 und der Stangenkopf 49 einander berühren. Daraufhin bewegen sich der Kolben 59 und die Stange 12 ohne die Hülse 42 gemeinsam nach rechts, wodurch sie die Kupplungsausrückgabel 16, 19 im Gegenuhrzeigersinn (F i g. 1) um die Achse 18 drehen. Das Drucklager 21 bewegt sich weiter nach links, die Druckplatte 30 weicht vom Kupplungsbelag 32 zurück und die Kupplungsscheibe 33 wird von dem Motor-Schwungrad 29 gelöst.

Wenn wieder Kupplungseingriff gewünscht wird, weicht mit dem Nachlassen des durch den Fahrer auf das Kupplungspedal 6 (F i g. 1) ausgeübten Druckes das Drucklager 21 nach rechts zurück, und zwar hauptsächlich unter dem Einfluß der Kupplungsfedern 34. wobei der Kupplungsbelag 32 allmählich mittels der Druckplatte 30 gegen das Schwungrad 29 gepreßt wird, um so einen vollständigen Eingriff zu bewirken. Sobald dieser völlige Eingriff erreicht ist, und die Berührung zwischen dem Drucklager 21 und den Ausrückhebeln 24 unterbrochen ist dehnt sich die starke Feder 56 (F i g. 2) und der sich konisch verjüngende Abschnitt 52 greift keilartig in die Kugeln 54 ein, um eine relative axiale Bewegung zwischen der Hülse 42 und der Stange

12 völlig auszuschließen. Daraufhin bewegen sich die Hülse 42 und die Stange 12 mit Hilfe der Rückholfeder

13 gemeinsam nach links, als ob sie einstückig ausgebildet wären, und zwar so weit, bis der abgestufte Teil 44 an der Halteplatte 36 anliegt. Auf diese Weise wird der geeignete Kupplungsspielraum Ci, der durch den entsprechenden Verschiebe-Spielraum Ci bestimmt wird, zur Verfügung gestellt, wie dies in den F i g. 1 und 2 dargestellt ist.

F i g. 3 zeigt den oben genannten Vorgang in Anbetracht der auf die Druckstange 12 aufgebrachten axialen Kraft. Bei Punkt Pi werden die Kugeln 54 (F i g. 2)

ίο gesperrt, wenn die axiale Kraft nachläßt, oder freigesetzt, wenn die Kraft verstärkt wird.

Wenn der Abrieb des Kupplungsbelages 32 (F i g. 1) immer mehr zunimmt, weicht die axiale Berührungspo sition des Drucklagers 21 in bezug auf die Ausrückhebei 24 nach rechts. Die gesperrte Stellung der Druckstange 12 bewegt sich nach links (Fig.2). Es wird jedoch der vorbestimmte Kupplungsspielraum Ci immer konstant beibehalten, solange ein Spielraum Ca (F ι g. 2) vorhanden ist. Wenn der Belagabrieb seinen erlaubten Grenzwert erreicht, kommt der Kolben 59 in Berührungskontakt mit dem Boden 61. Danach wird der konstante Kupplungsspielraum O nicht mehr beibehalten. Da der Spielraum Ca' dem von Ca gleich ist, kann die Bedienungsperson den Grad des Belagabriebes prüfen, indem sie lediglich den Endabschnitt 39 der Gummimanschette 37 etwas löst. Ein nicht gezeigter Begrenzungsschalter kann an Stelle des Schnappringes 62 vorgesehen werden, um automatisch ein Warnsignal zu geben, wenn der Belagverschleiß sein gerade noch zulässiges Ausmaß erreicht hat. Zu diesem Zweck sind ein Begrenzungsschalter, eine Warnvorrichtung, wie z. B. ein Warnlämpchen oder ein Summer, und eine Batterie miteinander verbunden, um einen Serienschaltkrcis zu bilden, und der Begrenzungsschalter ist so angeordnet, daß er den Schaltkreis schließt wenn sein Kontaktstück in Berührung mit der Hülse 42 kommt

Die Nachstellvorrichtung »A«, die hauptsächlich aus der Hülse 42, der Stange 12 und der Verschlußvorrichtung, wie z. B. den Kugeln 54, besteht kann austauschbar mit den verschiedensten Arten von Servozylindem in Verbindung gebracht werden, indem lediglich die Dicke der Halteplatte 36 verändert wird. Da die Vorrichtung »A« durch die Manschette 37 in ihrer Lage gehalten wird, ist es leicht die Vorrichtung vom Zylinder 1 zu trennen, wenn eine Inspektion vorgenommen werden soll. Dies stellt auch eine einfache Montage sicher. Da in den Verschiebe-Spielraum O nichts eingebaut wird (wie ?. B. eine Konusfeder od. dgl.), um diesen Zwischenraum offen .tu halten, ist ein genauer Kupplungsspielraum Ci immer gegeben.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche: 25 OO

1. Vorrichtung mit Nachstellmechanismus zum Betätigen einer Reibungskupplung — insbesondere der Antriebskupplung eines Kraftfahrzeugs — mit einem Betätigungshebel — z. B. Kupplungspedal —, die über ein hydraulisches Gestänge mit einem Servozylinder verbunden ist, dessen Kolben kraftschlüssig über eine Druckstange mit der Kupplungs- ι ο ausrückgabel verbunden ist, die unter dem Einfluß einer Rückzugsfeder gegen die Druckstange gezogen wird, wobei der Servozylinder eine Einrichtung zum selbsttätigen Konstanthalten des Kupplungsspielraumes aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß an der offen-jn, druckabgewandten Seite des Servozylinders (1) eine ringförmige Halteplatte (36), durch eine Gummimanschette (37) gehalten, anliegt, in deren Bohrung (40) eine Hülse (42) durch den Druck einer Haltefeder (46) nach außen bis zu einem Anschlag (43) um einen Verschiebe-Spielraum (C2) verschiebbar ist, der zu dem Kupplungsspielraum (G) in einem konstanten Verhältnis steht, daß die Druckstange (12) innerhalb dieser Hülse angeordnet ist, in der ein in Richtung Kuppeln sperrendes und in Richtung Auskuppeln sich lösendes Klemmgesperre (52, 54) geführt und die Druckstange mit der Hülse über das Klemmgesperre durch eine Druckfeder (56) verbindbar ist, deren Druckkraft größer, und daß die Druckkraft der die Hülse beaufschlagenden Haltefeder geringer ist als die der die Kuppiungsausrückgabel (16, 19) beaufschlagenden Rückzugsfeder (13).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Daickfeder (56) in einer axialen Kammer (50) der Druckstange (12) gelagert ist und in Richtung auf den Servokolben (59) auf ein konisches Verschlußstück (51) drückt, das ma einer stangenartigen Verlängerung (57) durch einen Kopf (49) der Druckstange hindurch am Servokolben anliegt und dabei im Zustand der eingerückten Kupplung (14) um ein Maß (Ci) aus dem Kopf herausragt, und daß der Konus (52) des Verschlußstückes auf Kugeln (54) einwirkt, die beweglich in im rohrförmigen Teil (48) der Druckstange befindlichen Ausnehmungen (55) angeordnet sind und in Längsnuten (53) der Hülse (42) liegen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Druckstange (12) auf der vom Servokolben (59) abgewandten Seite ein Schnappring (62) als Endanschlag für die Hülse (42) angeordnet ist, und zwar in einem Spielraum (C*'), der gleich dem Spielraum (Ca) des Servokolbens (59) vom Zylinderboden (61) ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Anschlag (62) auf der Druckstange (12) ein elektrischer Schalter angeordnet ist, der die äußerste Verschiebung der Hülse (42) durch ein Signal und damit den Verschleiß der Kupplungsbeläge anzeigt.

454