DE3105239A1

DE3105239A1 - Betaetigungsvorrichtung fuer eine kupplung

Info

Publication number: DE3105239A1
Application number: DE19813105239
Authority: DE
Inventors: August Dipl.-Ing. 7990 Friedrichshafen Pfannkuchen; Friedrich Ing.(grad.) 7996 Kehlen Schreiner
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1981-02-13
Filing date: 1981-02-13
Publication date: 1982-09-02
Also published as: FR2500094A1; GB2093143A; CA1174616A; DE3105239C2; SE8200868L; GB2093143B

Description

Stand der Technik

Eine Betätigungsvorrichtung für eine durch Federkraft geschlossene Kupplung nach der im Oberbegriff des Patentanspruchs angeführten Bauart ist aus der DE-OS 26 36 982 bekannt. In dieser Vorrichtung ist in die von der Ölversorgungseinheit zum Stellzylinder geführte Zuführungsleitung als Ventileinricht.ung ein 2/2-Wege-Magnetventil eingesetzt. Von einem zwischen dem Magnetventil und dem Stellzylinder liegenden Leitungsabschnitt ist eine Rücklaufleitung abgezweigt, in die ein weiteres 2/2-Wege-Magnetveηtil eingebaut ist. Zum Ausrücken der Kupplung bei laufendem Motor und angetriebener Pumpe wird das in die Zuführungsleitung eingebaute Magnetventil in die Durchflußstellung II und das in die Rücklaufleitung eingebaute Magnetventil in die Sperrstellung I geschaltet. Das in den Stellmotor einströmende Drucköl kuppelt somit über einen Hebel die Kupplungsdruckplatte gegen eine Federkraft aus. Bei stillstehendem Motor ist das Ausrücken der Kupplung insofern mit Schwierigkeiten verbunden, daß einerseits die Pumpe keine Druckenergie liefert und andererseits der Antriebsstrang bei eingelegtem Gang verspannt ist. Der Gang kann daher insbesondere bei Lkw-Getrieben, ohne Auskuppeln nicht herausgenommen werden. Aus diesem Grunde enthält die ölversorgungseinheit der bekannten Betätigungseinrichtung noch einen Druckspeicher, der bei Motorstillstand die Druckenergie zum Auskuppeln liefert. Dabei muß

Akte 5736

das Umschalten der beiden Magnetventile so vorgenommen werden, daß das die Rücklaufleitung steuernde Magnetventil bereits in die Sperrstellung I geschaltet ist, bevor das die Zuführungsleitung und damit auch den Druckspeicher steuernde Magnetventil in die Durchflußstellung II verstellt wird. Dieser Schaltablauf muß, um ein Leerlaufen des Druckspeichers zu vermeiden, unbedingt eingehalten werden. Mit der bekannten Betätigungsvorrichtung ist daher ein bedienungssicheres Umschalten der Magnetventile zum Zwecke des Auskuppeins bei stillstehendem Motor noch nicht möglich.

Aufgabe und Lösung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Betätigungsvorrichtung zum Ausrücken der Kupplung bei stillstehendem Motor zu finden, die bei geringem Bauaufwand mit hoher Betriebssicherheit arbeitet. Der Steuerteil der Betätigungseinrichtung soll dabei so aufgebaut sein, daß keine Bedienungsfehler möglich sind.

Diese Aufgabe ist durch die in den Patentansprüchen angegebene Merkmalskombination gelöst.

Nach der Erfindung sind die Ventileinrichtung zum Ausrücken der Kupplung und das bei Motorsti11stand den Druckspeicher an die Kupplung anschließende Rückschlagventil gleichachsig zueinander in einem gemeinsamen Gehäuse unterAkte 5736

gebracht. Wird die Ventileinrichtung über eine hydraulisch betätigbare Stange über die Sperrstellung I hinaus in eine Oberwegstellung verstellt, so kommt diese an einem Stützkolben und dieser am Rückschlagventil zur Anlage. Nach Überwindung eines Druckpunktes wird das Rückschlagventil aufgestoßen. Die im Druckspeicher gespeicherte Energie steht somit zum Auskuppeln im Stellzylinder zur Verfügung. Dadurch, daß die Entsperrung des Rückschlagventils durch eine mechanische Koppelung erfolgt, ergibt sich eine hohe Betriebssicherheit der Betätigungsvorrichtung. Dabei ist von Vorteil, daß auf dem Rückschlagventil der für den Druckpunkt verantwortliche Speicherdruck lastet. Die Überwindung dieses Druckpunktes am Kupplungspedal signalisiert dem Fahrer den Einsatz des Druckspeichers. Durch die Verwendung eines Sitzventils als Rückschlagventil ist weiterhin eine hohe Dichtheit des Druckspeichers gesichert.

Die Verwendung eines Druckregelventils in der Betätigungseinrichtung hat außerdem den Vorteil einer feinfühligen Dosierung des Kupplungsdruckes im normalen Fahrzeugbetrieb.

Erläuterung der Erfindung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein ölschema der gesamten Betätigungsvorrichtung,

Akte 5736

Fig. 2 einen vereinfachten Schnitt durch die in

Fig. 1 strichpunktiert umgrenzte Ventilanordnung.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, besteht die Ölversorgungseinheit der Betätigungsvorrichtung aus einem ölbehälter 1, einem Filter 2, einer Pumpe 3 und einem Druckspeicher 4. Die Pumpe 3 ist über eine Zuführungsleitung 5 an eine als Druckregelventil ausgebildete Ventileinrichtung 6 angeschlossen. Die Ventileinrichtung 6 hat in bezug auf eine Rücklaufleitung 7 eine Sperrstellung I, eine Durchflußstellung II und eine Regelstellung III. Die Rücklaufleitung führt über einen ölkühler 8 zur Getriebeschmierung. Von dort gelangt das öl zurück zum Behälter 1.

Eine Abzweigleitung 10 der Zuführungsleitung 5 ist mit einem Stellmotor 11 einer Kupplung 12 verbunden. Gleichachsig zur Ventileinrichtung 6 ist ein als Entsperrventil für den Druckspeicher 4 wirkendes Rückschlagventil 13 vorgesehen. Über das Rückschlagventil 13 kann der Druckspeicher 4 an die Abzweigleitung 10 angeschlossen werden. Die Abzweigleitung ist außerdem über ein Druckbegrenzungsventil 14 mit der Rücklaufleitung 7 verbunden.

Wie Fig. 2 erkennen läßt, ist die Ventileinrichtung 6 beim Niedertreten eines Kupplungspedals 15 über einen Geberzylinder 16, eine Verbxndungsleitung 17 und einen Nehmerzylinder 18 verstellbar. Ein Kolben 20 im Nehmerzylinder 18

Akte 5736

drückt über eine Stange 21 auf eine Feder 22. Diese Feder stützt sich über einen Federteller 23 auf einen in einer Gehäusebohrung 24 verschiebbaren Regelkolben 25 der Ventileinrichtung 6 ab. Ein Bund 19 der Stange 21 erstreckt sich in eine Bohrung des Kolbens 25. Auf die Stange 21 drückt eine Rückstellfeder 26. Der Regelkolben 25 weist eine Steuerkante 27 auf, die eine an die Zuführungsleitung 5 angeschlossene Ringnut 5A von einer an die Rücklaufleitung 7 angeschlossenen Ringnut 7A trennen kann. Gleichachsig zum Regelkolben ist in der Gehäusebohrung 24 ein Stützkolben 28 und ein Kolben 30 des Rückschlagventils 13 gelagert. Das Rückschlagventil 13 ist als Sitzventil mit einer Sitzkante 31 und einem Dichtkegel 32 versehen. Das von der Pumpe 3 über die Zuführungsleitung 5 herangeführte Drucköl wirkt sowohl auf eine Stirnseite 33 des Stützkolbens 28 als auch auf die dem Stützkolben zugewandte Stirnseite 34 des Kolbens 30. Bei gefülltem Druckspeicher 4 lastet der Speicherdruck auf einer größeren Stirnseite 35, so daß der Kolben 30 in der gezeichneten Schließstellung bleibt. Der Stützkolben 28 weist eine Schulter 37 auf, welche bei einer Verschiebung des Kolbens 6 in die Oberwegstellung an einer Tellerfeder 36 anliegt.

Die Wirkungsweise

Nach Fig. 1 und 2 ist die Kupplung 12 durch Federkraft geschlossen und das von der Pumpe 3 geförderte Drucköl kann über die in der Durchflußstellung II befindliche Ventilein-

Akte 5736

richtung 6 zur Rücklaufleitung 7 und damit zur Getriebeschmierung abfließen. In der Abzweigleitung 10 und im Stellmotor 11 kann sich daher kein Druck aufbauen.

Soll bei laufendem Motor bzw. bei angetriebener Pumpe 3 ausgekuppelt werden, so betätigt der Fahrer das Kupplungspedal 15 innerhalb der Regelstellung III. Dabei wird durch die am Geberzylinder 16 eingeleitete hydraulische Kraft, der Kolben 20 des NehmerZylinders 18 nach oben verstellt und über die Stange 21 die Vorspannung der Feder 22 erhöht. Dadurch verkleinert sich der durch die Steuerkante 27 des Regelkolbens 25 bestimmte Durchflußquerschnitt zur Ringnut 7A. Die Pumpe 3 muß nunmehr, um die Steuerkante 27 geöffnet zu halten, einen der Kraft der Feder 22 entsprechenden höheren Druck auf die Stirnfläche 33 des Stützkolbens 28 aufbringen. Die Kraft aus dem Pumpendruck und die Federkraft sind also während des Aufsteuerns der Kupplung gleich groß. Der so erhöhte Druck wirkt über die Abzweigleitung 10 im Stellmotor 11, so daß die Kupplung 12 öffnet.

Bei stillstehendem Motor bzw. nicht angetriebener Pumpe 3 kann wie folgt ausgekuppelt werden: Beim Durchtreten des Kupplungspedals 15 wird durch die Kraft der Feder 22 der Regelkolben 25 in die Sperrstellung I gebracht. Die Steuerkante 27 schließt infolge des fehlenden Pumpendruckes auf der Stirnseite 33 des Stützkolbens 28 die mit der Rücklaufleitung 7 verbundene Ringnut 7A vollkommen ab. Nunmehr kommt die

Akte 5736

Schulter 37 des Stützkolbens 2 8 an der Tellerfeder 36, und gleichzeitig die Stirnseite 33 am Kolben 30 des Rückschlagventils 13 zur Anlage. Um den Kolben 30 zu öffnen, muß die Kraft des Speicherdruckes auf die Stirnfläche 35 und die Kraft der Tellerfeder 36 überwunden werden. Diese zusätzliche Kraft aus Druck und Tellerfeder ist in der Überwegstellung am Kupplungspedal 15 als Druckpunkt deutlich spürbar. Zur Überwindung dieser Kraft drückt die Stange 21 mit dem Bund 19 unmittelbar gegen den Regelkolben 25, so daß die Entsperrkraft auf den Kolben 30 des Rückschlagventils 13 durch eine mechanische Koppelung übertragen wird. Nach Aufstoßen des Kolbens 30 wird der Stellmotor 11 durch den Speicherdruck in die Auskuppelstellung bewegt.

Es ist auch möglich, den Durchmesser des Kolbens 30 so zu wählen, daß allein über die vom Speicherdruck beaufschlagte Stirnfläche 35 eine ausreichend große Entsperrkraft erzeugt wird. Die Tellerfeder 36 kann dann entfallen.

"TZS fr-je
20.01.1981

Akte 5736 :

Leerseite

Claims

ZAHSRADPABRIK² TRIEORIOHSHAPEN 310 52

Aktiengesellschaft
Friedrichshafen

Betätigungsvorrichtung für eine Kupplung

Patentansprüche

ι 1.)Betätigungsvorrichtung zum hydraulischen öffnen einer durch Federkraft geschlossenen Kupplung mit folgenden Merkmalen:

eine Ölversorgungseinheit, bestehend aus einem Behälter (1), einer Pumpe (3), einem Druckspeicher (4) und einem mit dem Druckspeicher zusammenwirkenden Rückschlagventil (13), ist an eine Zuführungsleitung (5) angeschlossen;

zwischen die Zuführungsleitung (5) und eine Rücklaufleitung (7) ist eine Ventileinrichtung (6) mit einer Sperrstellung I und einer Durchflußstellung II zum Ansteuern eines Stellmotors (H)- eingesetzt,

Akte 5736

31Q5239

gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

die Ventileinrichtung (6) ist als Druckregelventil ausgeführt mit einer zwischen der Sperrstellung I und der Durchflußstellung II liegenden Regelstellung III;

- an die Zuführungsleitung (5) ist eine zum Stellmotor (11) geführte Abzweigleitung (10) angeschlossen;

- eine auf einen Regelkolben (25) der Ventileinrichtung (6) einwirkende Feder (22) ist an einer mit dem Kupplungspedal (15) verbundenen Stange (21) abgestützt;

der Ventileinrichtung (6) ist ein als Entsperrventil für den Druckspeicher (4) wirkendes Rückschlagventil (13) zugeordnet, welches an die Abzweigleitung(10) angeschlossen ist;

die Stange (21) gelangt in einer an die Sperrstellung I anschließenden Oberwegstellung (6) am Regelkolben (25) zur Anlage und bewegt das Rückschlagventil (13) in die Öffnungsstellung.

Akte 5736

2. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

- das als Entsperrventil für den Druckspeicher (4) wirkende Rückschlagventil (13) ist gleichachsig zur Ventilrichtung (6) eingebaut;

zwischen dem Rückschlagventil (13) und dem Regelkolben (25) ist ein Stützkolben (28) eingesetzt.

3. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (13) als Sitzventil ausgebildet ist.

4. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die zum Stellmotor (11) geführte Abzweigleitung (10) über ein Druckbegrenzungsventil (14) mit der Rücklaufleitung (7) in Verbindung steht.

20.01.1981
TZS fr-je

Akte 5736