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Selbsttätige Nachstellvorrichtung für eine
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Kupplungsbetätigung an Kraftfahrzeugen Die Erfindung betrifft eine
selbsttätige Nachstellvorrichtung für eine Kupplungsbetätigung an Kraftfahrzeugen
gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
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Eine derartige Kupplungsnachstellung ist durch die DE-OS 26 59 286
bekannt geworden. Dabei ist am Kupplungspedal eine Klinke befestigt, welche auf
eine mit Außenzähnen versehene Spannschloßmutter eines Kupplungsgestänges wirkt.
Das Kupplungsgestänge verläuft dabei neben dem Kupplungspedal; bei einem vorbestimmten
Verschleiß der Kupplung bei Bewegung des Kupplungspedals in Richtung Ruhelage gerät
die Klinke in Eingriff mit einem Zahnteil der Spannmutter und verdreht diese während
der Betätigung des Kupplungspedales. Eine Kupplungsnachstellung erfolgt solange,
wie die Klinke in Ruhelage des Kupplungspedales jeweils mit einem weiteren Zahnteil
der Spannschloßmutter in Eingriff kommt.
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Die gezeigte Nachstellvorrichtung setzt jedoch eine Verlegung des
Kupplungsgestänges oder Seilzuges im unmittelbaren Schwenkbereich des Kupplungspedales
in Richtung dessen Längserstreckung voraus, was beispielsweise bei Personenkraftwagen
aufgrund
der räumlichen Beengtheit im Pedal bereich kaum verwirklichbar ist. Zudem können
Geräusche beim Betätigen des Kupplungspedales durch das ständige Auflaufen der Klinke
an der Spannschloßmutter nicht ausgeschlossen werden.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die gattungsgemäße Nachstellvorrichtung
derart auszubilden, daß sie sicher und geräuschlos funktioniert und daß die Verlegung
des Kupplungs-Gestänges oder -Seilzuges beliebiger Art sein kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen
des Patentanspruches 1 gelöst. Die Klinke kann durch einen einfachen, handelsüblichen
Elektromagneten oder durch einen Stellmotor, beispielsweise eine Stellmembrane pneumatiscl,
oder mittels einer Kolben-Zylinder-Einheit hydraulisch, betätigt werden. Die Anordnung
der Gewindeteile sowie des Elektromagneten bzw. des Stellmotors kann an einer beliebigen
Stelle im Bereich des Kupplungs-Gestänges oder -Seilzuges erfolgen. Der Elektromagnet
kann über das Bordnetz des Kraftfahrzeuges bzw. der Stellmotor über eine bereits
vorhandene Druckmittelquelle versorgt werden. Im Bereich des Kupplungspedales ist
somit lediglich ein entsprechender Schalter oder ein Schaltventil anzuordnen, was
auch bei räumlich sehr beengten Pedalbaugruppen problemlos möglich ist. Der Schalter
kann keine Geräusche während der Betätigung des Kupplungspedales verursachen.
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Bei einer Kupplungsbetätigung mit einem aus einer Seilhülle und einem
Seil gebildeten Kupplungs-Seilzug können vorteilhaft die Merkmale des Patentanspruches
2 Anwendung finden. Dadurch ergeben sich einfach zu fertigende und montierende Bauteile,
welche beim Zusammenbau der Kupplungsbetätigung auch eine schnelle Grundeinstellung
ermöglichen.
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Besonders zweckmäßig kann die Klinke gemäß den Merkmalen des Patentanspruches
3 gesteuert werden. Bezüglich der elektrischen Ausrüstung können generell handelsübliche
Bauteile verwendet werden.
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Durch die Merkmale des Patentanspruches 4 wird vorteilhaft errreicht,
daß das Kupplungs-Ausrücklager nicht ständig mit der sich drehenden Kupplung umläuft.
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Wenn das Kupplungsspiel gegen Null abgesunken ist, wird durch einen
Impuls des Schalters am Kupplungspedal die Klinke aktiviert, so daß eine Nachstellung
der Kupplungsbetätigung im Sinne einer Spiel vergrößerung stattfindet. Durch eine
entsprechende Auslegung des Hubes des Elektromagneten sowie der Steigung der Gewindeteile
kann somit mit einer einzigen Nachstellung weder ein gewünschtes Kupplungsspiel
eingestellt werden. Es versteht sich, daß aufgrund der selbsttätigen Kupplungsnachstellung
nur ein sehr geringes Kupplungsspiel erforderlich ist.
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Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im folgenden mit weiteren
Einzelheiten näher erläutert.
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Die schematische Zeichnung zeigt in Fig. 1 eine erfindungsgemäße Kupplungsbetätigung
mit einer pneumatisch betriebenen Nachstellvorrichtung und Fig. 2 die Nachstellvorrichtung
gemäß Linie II-II der Fig. 1, jedoch mit einer elektromagnetisch gesteuerten Klinke.
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In der Fig. 1 ist eine Kupplungsbetätigung für ein Kraftfahrzeug dargestellt.
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Mit 2 ist schematisch eine Reibungskupplung bezeichnet, die über ein
Ausrücklager 4 von einem Ausrückhebel 6 betätigt ist. Der Ausrückhebel 6 ist bei
8 ortsfest abgestützt.
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An dem Ausrückhebel 6 greift ein Seil 10 an, welches zusammen mit
einer Hülle 12 einem Kupplungs-Seilzug 14 bildet. Die Hülle 12 ist einerseits an
einer ortsfesten Konsole 16 und andererseits an einer Stirnwand 18 des Kraftfahrzeuges
abgestützt.
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Die Stirnwand 18 ist mit einer Uffnung 20 versehen, in welcher ein
die Hülle 12 unmittelbar aufnehmender Gewindeteil 22 einragt. Die Uffnung 20 und
der Gewindeteil 22 sind mit einer konformen Abflachung 24 (siehe Fig. 2) versehen,
wodurch der Gewindeteil 22 in der Uffnung 20 unverdrehbar gehalten ist.
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Auf das Gewindeteil 22 ist eine Gewindemutter 26 aufgeschraubt, über
die die Hülle 12 an der Stirnwand 18 abgestützt ist. Durch Verdrehen der Gewindemutter
26 kann somit die Länge des Seiles 10 verstellt werden.
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An der Stirnwand 18 ist ferner eine Konsole 28 befestigt, an welcher
ein Kupplungspedal 30 über einen Bolzen 32 schwenkbar gelagert ist. Das Seil 10
ist an dem Kupplungspedal 30 eingehängt, so daß durch Durchtreten des Kupplungspedales
30 der Ausrückhebel 6 betätigt und die Kupplung 2 aus- bzw.
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eingerückt werden kann.
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An dem Ausrückhebel 6 greift eine Rückzugsfeder 34 an, welche über
den Kupplungs-Seilzug 14 das Kupplungspedal 30 in eine Ruhelage vorspannt.
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Die Ruhelage des Kupplungspedales 30 wird durch einen Anschlag bestimmt,
welcher durch ein Schaltventil 36 gebildet ist.
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Das Schaltventil 36 besteht aus einem zylindrischen Gehäuse 38, in
dem ein pilzförmiger Stößel 40 durch die Kraft einer Druckfeder 42 in eine auf der
Zeichnung rechte Endstellung vorgespannt ist. Die Kraft der Druckfeder 42 überwiegt
die Kraft der ROckzugsfeder 34.
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In das Gehäuse 38 des Schaltventiles 36 münden zwei Leitungen 44,
46, die in der rechten Endstellung des Stößels 40 voneinander getrennt sind. Bei
einer durch das Kupplungspedal 30 verursachten Verschiebung des Stößels 40 auf der
Zeichnung nach links werden die Leitungen 44, 46 miteinander verbunden.
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Die Leitung 44 ist andererseits an das Saugrohr 48 stromab einer Drosselklappe
50 der Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeuges angeschlossen.
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Die Leitung 46 ist mit einer Kammer 52 eines pneumatischen Stellmotores
54 verbunden. In die Kammer 52 ragt ein verschiebbar geführter Stößel 56 ein, an
dem eine die Kammer 52 beweglich abdichtende Membrane 58 befestigt ist. Schließlich
ist in der Kammer 52 eine den Stößel in seine eingefahrene Position belastende Rückstellfeder
60 vorgesehen.
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An dem Stößel 56 ist eine im Uhrzeigersinn federnd nachgiebige Klinke
62 gelagert, welche mit am Außenumfang der Gewindemutter 26 eingeformten, sägezahn
ähnlichen Zähnen 64 (siehe Fig. 2) zusammenwirkt. Der Hub des Stößels 56
ist
mit der Teilung der Zähne 64 derart abgestimmt, daß bei einem Herausfahren des Stößels
56 eine Verdrehung der Gewindemutter 26 entgegen dem Uhrzeigersinn um eine Zahnteilung
erfolgt. Durch diese Verdrehung nimmt die wirksame Länge des Seiles 10 zu, wodurch
bei einem Verschleiß der Kupplung 2.ein bestimmter Leerweg s zwischen dem Ausrücklager
4 und der Kupplung 2 aufrechterhalten werden kann.
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Bei nicht betätigter Kupplung wird das Kupplungspedal 30 über den
Kupplungsseilzug 14 und den Ausrückhebel 6 durch die Rückzugsfeder 34 gegen den
als Anschlag wirkenden Stößel 40 gezogen. In dieser definierten Ruhelage sind die
Leitungen 44, 46 unterbrochen; zwischen der Kupplung 2 und dem Ausrücklager 4 ist
ein geringer Leerweg s vorhanden.
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Bei einem auftretenden Kupplungsverschleiß wird der Leerweg s gegen
Null absinken, so daß sich der Kraft der Rückzugsfeder 34 eine weitere, größere
Kraft aus dem Ausrückmechanismus der Kupplung 2 überlagert, welche Kräfte die Kraft
der Druckfeder 42 überwinden, so daß der Stößel 40 geringfügig auf der Zeichnung
nach links verschoben wird. Dementsprechend werden die Leitungen 44, 46 miteinander
verbunden, wodurch bei im Betrieb befindlicher Brennkraftmaschine der negative Druck
im Saugrohr 48 stromab der Drosselklappe 50 in die Kammer 52 des Stellmotores 54
geleitet wird. Da die der Kammer 52 abgewandte Seite der Membrane 58 mit atmosphärischem
Druck beaufschlagt ist, wird der Stößel 56 bzw. die Klinke 62 gegen die Kraft der
Rückstellfeder 60 ausgefahren, wobei die Gewindemutter 26 um eine Zahnteilung im
Sinne einer Längung des Seiles 10 verdreht wird. Diese Verdrehung erfolgt mit relativ
geringen Kräften, da der Nachstellvorgang nur in der Ruhelage des Kupplungspedales
30 erfolgt.
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Durch diese Nachstellung nimmt das Kupplungspedal 30 wieder seine
ursprüngliche Stellung ein, wodurch die Leitungen 44, 46 wieder unterbrochen werden.
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Ober eine Drossel 66 geringen Querschnittes kann sich der negative
Druck in der Kammer 52 wieder abbauen, so daß der Stößel 56 und die Klinke 62 durch
die Feder 60 wieder zurückgestellt werden. Dabei rastet die Klinke 62 in die nächstfolgende
Zahnlücke ein, so daß bei einem weiteren Ausfahren des Stößels 56 wiederum eine
Verdrehung der Gewindemutter 26 um eine Zahnteilung erfolgt.
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Es ist denkbar und ohne Nachteil in Kauf zu nehmen, daß nach einer
extremen Kupplungsbeanspruchung die erforderliche Nachstellgröße erst bei einem
zweiten oder dritten Kupplungsvorgang vollständig erreicht wird. In den zwischen
diesen Vorgängen verbleibenden Zeit könnte das Ausrücklager ohne weiteres unter
leichter Anlagekraft an der Kupplung mitlaufen.
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Die Fig. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel. Gleiche Teile sind
mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Kupplungsbetätigung erfolgt im wesentlichen
gleich der in der Fig. 1 dargestellten, so daß der Kupplungs-Seilzug 12, der Ausrückhebel
6 und die Kupplung 2 nicht nochmals dargestellt sind.
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Die Klinke 62 ist an einem Ankerteil 68 eines Elektromagneten 70 angeordnet.
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Um den Ankerteil 68 ist in herkömmlicher Weise eine Wicklung 72 vorgesehen,
die über ein Relais 74 an das Pluspotential der Batterie 76 des Kraftfahrzeuges
anschließbar ist. Der Ankerteil 68 wird durch eine Rückstellfeder 73 in seiner eingefahrenen
Position gehalten.
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Die Steuerwicklung 78 des Relais 74 liegt in Reihe mit einem Zündschalter
80 des Kraftfahrzeuges und einem Unterbrecherschalter 82. Der Unterbrecherschalter
82 ist im Schwenkbereich des Kupplungspedales 80 angeordnet und bildet zugleich
den Anschlag des Kupplungspedales 30 in dessen Ruhelage. Der Unterbrecherschalter
82 wird durch eine Druckfeder 84 in einer auf der Zeichnung rechten Position gehaRen,
in der die Kontakte 86 des Unterbrecherschalters 82 geöffnet sind. Die Kraft der
Druckfeder 84 überwiegt geringfügig die Kraft der Rückzugsfeder 34.
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Bei einem auftretenden Kupplungsverschleiß wird der als Anschlag wirkende
Stift 88 des Unterbrecherschalters 82 gegen die Kraft der Zugfeder 84 auf der Zeichnung
nach links verschoben, wodurch die Kontakte 86 geschlossen werden und - sofern der
Zündschalter 80 ebenfalls geschlossen ist - die Steuerwicklung 78 des Relais 74
erregt. Dementsprechend wird die Wicklung 72 des Elektromagneten 70 an Spannung
gelegt und das Ankerteil 68 bzw. die Klinke 62 im Sinne einer wie in der Fig. 1
beschriebenen Nachstellung der Kupplungsbetätigung ausgefahren.
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