DE2641572C2

DE2641572C2 - Servomechanismus, insbesondere für eine Scheibenkupplung

Info

Publication number: DE2641572C2
Application number: DE2641572A
Authority: DE
Inventors: Runo Roy Oskar Skärkamn Ternehäll
Original assignee: Volvo AB
Current assignee: Volvo AB
Priority date: 1975-09-18
Filing date: 1976-09-15
Publication date: 1985-01-17
Also published as: SE7510448L; US4084671A; DE2641572A1; SE404412B; GB1524439A; JPS5239049A

Description

Die Erfindung bezieh! sich auf einen Servomechanismus gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Zum Ausrücken einer Scheibenkupplung in einem Fahrzeug, z. B. bei Änderung der Zahnradübersetzung, kann die Scheibenkupplung von einem Ausrücklager betätigt werden, das wiederum über ein Verbindungssystem von einem Druckmedium betriebenen Servokolben betätigt wird.

Da die Kupplungsscheibe Verschleiß unterworfen ist, ist im System ein gewisses Spiel erforderlich, so daß die Kupplung trotz des Verschleißes vollständig eingerückt werden kann. Bislang war bekannt, dieses Spiel zwischen dem Ausrügklager und den Ausrückfingern vorzusehen. An dieser Stelle jedoch kann das Spiel nur innerhalb bestimmter Grenzen zugelassen werden, so daß relativ häufige Nachstellungen vorgenommen werden müssen. Dieser Nachteil wurde durch eine Entwicklung ausgeschaltet, die den Ausgangspunkt der Erfindung darstellt, indem das Ausrücklager ohne Spiel gegen die Ausrückfinger angeordnet wurde. Anstelle davon wird ein großes Spiel in dem Servomechanismus zugelassen, indem der Kolben in der Arbeitskammer des Zylinders über einen längeren Weg verschiebbar ist. Wenn die Scheibe verschlissen ist. kommt der Arbeitskolben bei eingerückter Kupplung zunehmend näher an der Bodenwand des Zylinders zu liegen. Dabei besteht die Gefahr, daß bei nicht regelmäßiger Überprüfung des Verschleißes der Kupplungsscheiben der Arbeitskolben die Bodenwand des Zylinders berührt und dann keine volle Eingriffnahme der .Scheibenkupplung mev.r er laubt Die Kupplung rutscht dann, was zu einem Ver brennen der Scheibe führt

Es ist aus dem DE-GM 66 08 050 und 69 28 578 bekannt im Zusammenhang mit einer Bremsvorrichtung einen Servomechanismus zu verwenden, deren Kolben eir.er Überwachung unterzogen wird, wobei davon ausgegangen wird, daß die Stellung des Kolbens im Zylinder der jeweiligen Stärke des Bremsbelages entspricht Hierzu wird ein Stift verwendet der in der Bodenwand des Zylinders verschiebbar angeordnet ist Dieser Stift betätigt dann, wenn der Bremsbelag verschlissen ist. eine Wamlampc.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Servomechanismus gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, bei dem ein Rutschen der Kupplung und somit ein Verbrennen der Kupplungsscheibe ebenso vermieden wird, wie das Berühren der Bodenwand des Zylinders des Servomechanismiij-durch den Servokolben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentan-

jo Spruchs I gelöst

In Übereinstimmung mit dieser Lösung umfaßt der Stift eine signalabgebende Vorrichtung mit einem Ventil, welches eine Verbindung zwischen der Arbeitskammer des Zylinders und der Außenatmosphäre steuert

J5 und das bei normalem Betriebszustand des Servomechanismus die Verbindung verschlossen hält, jedoch in eine freigebende Stellung bringbar ist wenn der Stift durch den Kolben verschoben wird, so daß in der freigebenden Stellung zur Abgabe c'nes ak:r;tischen Warnsi- gnals Luft aus der Arbeitskammer durch die Verbindung ausströmt Dies bedeutet daß das Ventil eine Verbindung /.wischen der Arbeitskammer des Servomechanismus und der Atmosphäre herstellt wenn sich der Kolben im Servozylinder dem Zylinderboden nähert und somit das Auftreffen auf den Zylinderboden zu befürchten ist Die Erfindung bedient sich also nicht eines Senders oder Fühlers im üblichen Sinne, sondern eines Ventils, welches eine zweifache Punktion hat, nämlich die Abgabe eines akustischen Signals dadurch, daß im Falle der Verbindung der Zylinderkammer des Servozylinders mit der Außenatmosphäre jedesmal beim Treten de: Kupplung ein zischendes Geräusch dadurch entsteht, daß Luft aus dem Servozylinder durch das Ventil in die Atmosphäre entweicht. Ein anderes Signal erfolgt dadurch, daß mit der Verbindung der Servozylinderkammer mit der Atmosphäre die Funktion des Servozylindcrs herabgesetzt ist und somit eine größere Pcdalkraft auftritt Auch diese Pcdalkraft gibt dem Fahrer ein deutliches Zeichen, daß die Kupplungsscheiben so weit abgenutzt sind, daß eine Erneuerung notwendig ist.

Die Aufgabe wird durch eine einfache und mechanisch zuverlässig arbeitende Konstruktion gelöst

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den I Inleransprüchcn.

Ein Ausführungsbci.spicl der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert, wobei die Zeichnung eine teilweise weggeschnittene Seitenansicht von einem Servomechanismus für eine nicht gezeigte

Fahrzeugkupplung wiedergibt.

Der in der Zeichnung gezeigte Servomechanismus weist ein Gehäuse 1 mit einer zylindrischen Bohrung 2 auf, in der ein Servokolben 3 bewegbar ist Der Kolben 3 ist mit einer Kolbenstange 4 verbunden, die sich durch einen am Gehäuse 1 befestigten Deckel 5 für die zylindrische Bohrung 2 nach außen erstreckt. Die Kolbenstange 4 dient zur Verbindung mit einer nicht gezeigten Scheibenkupplung, bei der das Ausrücklager ohne Spiel an den Kupplungsfingern anliegt In der Figur ist der to Servomechanismus mit dem Kolben 3 in der Stellung gezeigt die er in der zylindrischen Bohrung 2 einnimmt, wenn die Kupplungsscheibe nicht verschlissen ist Der Abstand zwischen dem Kolben 3 und der Bodenwand 6 des Zylinders 2 ist somit groß.

Der Raum 10 zwischen dem Arbeitskolben 3 und der Bodenwand 6 des Zylinders bildet die Arbeitskammer des Servomechanismus, der Druckluft in einer nicht gezeigten Weise von einem Drucklufteinlaß 7 in einer Verlängerung 8 des Gehäuses 1 zugeführt werden kann. Diese Verlängerung 8 erstreckt sich in entgegengesetzter Richtung zur Kolbenstange 4. Die Verlängerung 8 trägt an ihrem Ende ein Paar ösen 9, mit denen der Mechanismus am Fahrzeug verankert wird.

Wenn Druckluft in die Arbeitskammer 10 zwischen dem Kolben 3 und der Zylinderbodenwand 6 eingeführt wird, wird der Kolben 3 nach links in der Zeichnung verschoben, so daß seine Kolbenstange 4 die Scheibenkupplung gegen die Kraft der Federn in der Kupplung ausrückt Die Zylinderkammer 11 zwischen dem Kolben jo 3 und dem Deckel 5 wird über eine öffnung 12 entleert.

Wenn die Druckluftzufuhr in die Arbeitskammer 10 beendet und die Kammer entleert wird, bringen die Kupplungsfcdern die Scheibe wieder in die eingerückte Stellung. Die Kolbenslange 4 und der Kolben 3 werden nach rechts in der Zeichnung verschoben. Mit größer werdendem Verschleiß an der Scheibenkupplung wird der Kolben 3 weiter nach rechts verschoben. Wenn eine neue Kupplungsscheibe eingebaut wird, werden die Kupplung, der Servomechanismus und die Verbindung zwischen diesen Teilen so eingestellt, daß, wenn die Kupplungsscheibe vollständig oder annähernd vollständig verschlissen ist, der Kolben 3 sehr nahe bei der Zylinderbodenwand 6 zu liegen kommt. Der Servomechanismus ist weiter mit einer Warnvorrichtung versehen, die anzeigt, daß die Kupplungsscheibe abgenutzt ist, und verhindert, daß der Kolben in Berührung mit der Bodenwand 6 des Zylinders kommt und damit eine volle Eingriffsnahmeder Kupplung verhindert

Die Warnvorrichtung besteht aus einem zylindrisehen Stift 13, der in einer parallel zur Zylinderbohrung 3 liegenden bohrung 14 verschiebbar ist. Der Stift 13 erstreckt sich durch die Bodenwand 6 des Zylinders von der Arbeitskammer 10 nach außen. Ein O-Ring 16 ist in einer Ringnut 15 im Stift 13 angeordnet, wobei der O-Ring 16 in der gezeigten Position eine Abdichtung zwischen Stift 13 und dem Ende der Bohrung 14 schafft, das von der Kammer 10 abgewandl ist. Ein axialer Kanal 17 erstreckt sich von dem Ende des Stiftes 13, das in die Kammer 10 hineinragt, zu einer radialen öffnung 18 to nahe bei der Ringnut 15 an dessen Seite, die der Kammer 10 zugewandt ist.

Die Bohrung 14 erstreckt sich über einen konischen Bereich 19 zu einer Bohrung 20 mit größerem Durchmesser als die Bohrung 14. Der Stift 13 ist innerhalb der b5 Bohrung 20 mit zwei Flanschen 21, 22 verschen, zwischen denen ein Dichtring j3 aus Gummi befestigt ist. Der Dichtring 23 ruht auf der Wand der Bohrung 20 und verhindert einen Eintritt von Feuchtigkeit und Schmutz in die Bohrung 14.

Der von der Kammer 10 abgewandte Bereich des Stiftes 13 ragt aus der Bohrung 20 heraus und endet in einem Endbereich 24 mit geringerem Durchmesser. Eine Scheibe 25 ruht auf dem ringförmigen Absatz, der am Übergang des Stiftes 13 zum Endbereich 24 ausgebildet ist Ein Keilslift 26 ist durch den Endbereich 24 eingesetzt und verhindert ein unbeabsichtigtes Herausfallen des Stiftes ii3. Bei der in der Zeichnung wiedergegebenen Stellung liegt die Scheibe 15 an der der Zylinderbodenwand 6 zugewandten Seite eines mit dem Gehäuse 1 verbundenen Anschlags 27 an. Die Scheibe 25 besteht aus leicht verformbarem Material. Eine zusätzliche Scheibe 28 aus stärkerem Material ist lose auf dem Stift 13 zwischen der Scheibe 25 und dem Flansch 22 angeordnet Die Scheibe 28 erstreckt sich radial über den Anschlag 27 hinaus.

In der in der Zeichnung wiedergegebenen Stellung liegt die Scheibe 25 am Anschlag 27 an »;nd verhindert, daß der Stift 13 durch der·. Luftdruck weiter aus der Kammer 10 herausgedrückt wird. Der O-Ring 16 dichtet die Bohrung 14 ab, und der Servomechanismus arbeitet normal.

Wenn di^ Kupplungsscheibe soweit verschlissen ist, daß der Kolben 3 nach erneuter Eingriffnahme der Kupplung zu einer Stellung nahe der Bodenwand 6 des Zylinders 2 verschoben wird, kommt der Kolben 3 in Berührung mit dem Ende des Stiftes 13 und verschiebt diesen nach rechts in der Zeichnung. Der Anschlag 27 verformt die Scheibe 25 und schafft damit eine optische Anzeige, daß die Kupplungsscheibe verschlissen ist. Während der Verschiebung des Kolbens 13 verläßt der O-Ring 16 die Bohrung 14, so daß die Dichtwirkung verloren geht, wobei die öffnung 18 des Kanals 17 ebenfalls die Bohrung 14 verläßt und in den konischen Bereich 19 mündet. Auf diese Weise wird ein Auslaßweg für die Druckluft aus der Arbeitskammer 10 durch den Kanal 17 in die Bohrung 20 geschaffen. Die Druckluft kann aus der Bohrung 20 längs des flexiblen Dichtringes 23 nac.i außen ins Freie strömen. Wenn daher der Fahrer das Kupplungspedal niedertritt, wird die Kammer 10 mit Druck beaufschlagt und strömt die Luft aus der Kammer nach außen ins Freie, wobei ein kräftiges Abblasgeräusch entsteht, das den Fahrer warnt, daß die Kupplungsscheibe verschlissen ist. Dieses akustische Signal wird jedesmal dann abgegeben, wenn ein Niedertreten des Kupplungspedals erfolgt. Da die Luft aus der Arbeitskammer 10 ins Freie ausströmt, fällt auch der Arbeitsdruck in der Kammer 10 ab, und der Fahrer muß einen größeren Pedaldruck aufbringen, um den Kupplungsvorgang voll durchzuführen. Auch hierdurch erhält er c^;'ien Hinweis auf das Vorliegen einer verschlissenen Kupplungsscheibe.

Die Scheibe 28 verhindert, daß der Stift 13 vollständig aus den Bohrungen 14 und 20 aufgrund der Wirkung des Luftdrucks in der Kammer 10 herausgestoßen wird und damit verloren geh·. Der Flansch 22 kommt in Berührung mit der Scheibe /&, die wiederum in Berührung mit dem Anschlag 27 tritt, wodurch die Bewegung des Stiftes 13 unterbunden wird. Wenn die verschlissene Kupplung ausgetauscht wird, wird der Keilstift £6 entfernt und die verformte Scheibe 25 durch eine neue Scheibe ersetzt, sobald der Stift 13 in der Kammer 10 eingesetzt worden ist. Die neue Sciieibo 25 wird mit dem Keilstift 26 verriegelt, wonach die Warnvorrichtung erneut betriebsbereit vorliegt.

Hierzu I Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Servomechanismus, insbesondere für eine Scheibenkupplung, insbesondere für Motorfahrzeuge, mit einem in einem Zylinder beweglichen Servokolben, dessen Kolbenstange mit der Kupplung verbunden und so angeordnet ist. daß diese bei Zufuhr des Druckmediums zu einer Zylinderarbeitskammer zwischen dem Kolben und der Bodenwand des Zylinders ausgerückt wird, und mit einem in der Bodenwand des Zylinders axial verschiebbar angeordneten Stift zur Anzeige des Reibbelagverschleißes, dadurch gekennzeichnet, daß der Stift (13) eine signalabgebende Vorrichtung mit einem Ventil (13,14) umfaßt, das eine Verbindung (17 bis 20) zwischen der Arbeitskammer (10) des Zylinders (2) und der Außenatmosphäre steuert und das bei normalem Betriebszustand des Servomechanismus die Verbindung verschlossen hält, jedoch in eine freigebende Stellung briflgbäf ist wenn der Stift durch den Kolben verschoben wird, so daß in der freigebenden Stellung zur Abgabe eines akustischen Warnsignals Luft aus der Arbeitskammer durch die Verbindung ausströmt

2. Servomechanismus nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß der Stift (13) sich in seiner normalen Stellung mit seinem äußeren Ende über die Bodenwand (6) des Zylinders hinaus erstreckt und an seinem äußeren Ende (24) mit einer radial sich erstreckenden ·.:rformbaren Einrichtung (25) versehen ist, die die Ausfahrbewegung des Stiftes in die Signalstellung mitmacht, und da13 ein fester Anschlag

(27) so im Bewegungsweg dsr Einrichtung angeordnet ist, daß er die Einrichtung verformt, wenn sich der Stift zur Signalstellung bewegt

3. Servomechanismus nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stift (13) mit einer zusätzlichen radial sich erstreckenden Einrichtung

(28) z. B. in Form eines Flansches oder einer Scheibe versehen ist, die so angeordnet ist, daß sie in der Signalstellung des Stiftes gegen den Anschlag anstößt und ein weiteres Ausfahren des Stiftes verhindert.