DE3327057A1

DE3327057A1 - Einrichtung zur betaetigungskraft-verstaerkung fuer die kupplungen von kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE3327057A1
Application number: DE19823327057
Authority: DE
Inventors: Adam 8552 Höchstadt Dittner; Hans-Joachim 8520 Erlangen Sauer
Original assignee: FAG Kugelfischer Georg Schaefer KGaA; Kugelfischer Georg Schaefer and Co
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1982-07-20
Filing date: 1982-07-20
Publication date: 1985-02-14

Description

3eschreibung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Betätigungskraft-Verstärkung für die Kupplungen von Eraftfahrzeugen.
In den letzten Jahren und Jahrzehnten wurden die Motorleistungen der üblichen Kraftfahrzeuge ständig erhöht.
Zur Ubertragung dieser Leistungen auf die Fahrzeuggetriebe und mithin die Fahrzeugräder wurden dementsprechend die Volumina der Kupplungen immer größer; in gleichem Maße stiegen die Kräfte der Schließfedern dieser Kupplungen.
Die vom Fahrer aufzubringenden Betätigungskräfte zum Öffnen der Kupplungen stiegen somit erheblich an. Eine gewisse Abhilfe - wenn man von Servoeinrichtungen absieht -brachte eine größere Untersetzung im Kupplungspedal, was aber zu einer unerwünschten Verlängerung des Pedalweges führte.
Hier setzt die Erfindung ein. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Betätigungskraft-Verstärkung für die Kupplungen von Kraftfahrzeugen zu schaffen, welche ebenfalls keine Servoeinrichtungen aufweist, nur geringen Raumbedarf hat und daher leicht auch nachträglich in vorhandene Fahrzeugkonstruktionen einbaubar ist und sich durch eine innewohnende Ausfall sicherheit auszeichnet.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die im gennzeichen des Hauptanspruches angegebenen Nittel. Die Unteransprüche enthalten zweckmäßige Ausgestaltungen hierzu.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von in der Zeichnung schematisiert veranschaulichten Ausführungsbeispiel en erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 ein Betätigungskraft-Pedalweg-Diagramm einer üblichen Kupplung mit eingezeichneter Weg-Kraft-Funktion der erfindungsgemäßen Einrichtung, Fig. 2 eine Ansicht der wesentlichen Teile einer Fahrzeugkupplung mit der erfindungsgemäßen Einrichtung, Fig. 3 eine Ausführung des Kraftelementes der erfindungs gemäßen Einrichtung, Fig. 4 eine andere Ausführung des Kraftelementes der erfindungsgemäßen Einrichtung, Fig. eine weitere Ausführung dieses Kraftelementes.
In Fig. 1 bezieht sich die Ordinate 1 auf die Betätigungskraft, während die Abszisse 2 den zugehörigen Pedalweg anzeigt. Mit 3 ist die Weg-Eraft-Funktion der Kupplungsschließfeder bezeichnet, während mit 4 die Weg-Eraft-Funktion des Kraftelementes der erfindungsgemäßen Einrichtung bezeichnet ist. Da das Kraftelement in der gleichen Richtung wirkt wie die Betätigungskraft für das Kupplungspedal ist vom Fahrer nur noch die Differenzkraft 5 aufzubringen. Je nach Wahl des Kraftelementes kann die resultierende Differenzkraft 5 in verhältnismäßig weitem Bereich gewählt werden. Voraussetzung hierzu ist, daß die Kraft des graftelementes stets kleiner ist als die Kraft der Eupplungsschließfeder. Man wird dabei die Art der Weg-Eraft-Funktion des Kraftelementes so wählen, daß sie im wesentlichen derjenigen der Kupplungsschließfeder entspricht.
Dadurch hat der Fahrer trotz des geringeren Kraftaufwandes nach wie vor das von der Betätigung herkömmlicher Kupplungen gewohnte Gefühl.
In Fig. 2 ist mit dem Motor 6 die eine Supplungsscheibe 7 verbunden, während die andere Kupplungsscheibe'8, mit dem Getriebe 9 in Verbindung steht. Die Kupplungsscheibe 8 kann gegen die Kraft der Schließfeder 10 von der Kupplungsscheibe 7 gelöst, mithin die Kupplung geöffnet werden durch einen Ausrückhebel 11, welcher mit einer Ausrückgabel 12 der Kupplungsscheibe 8 zusammenarbeitet. Der Ausrückhebel 11 ist betätigbar durch das bei 13 ortsfest gelagerte Kupplungspedal 14. Letzteres steht hier über einen Seilzug 15, 16 in Verbindung mit dem erwähnten Ausrückhebel 11, wobei in dem Seilzug 15, 16 das Kraftelement 17 eingefügt ist.
Letzteres muß so beschaffen sein, daß die von ihm ausgeübte Kraft, von Null ausgehend, mit zunehmendem Betätigungsweg des Kupplungspedals 14 ansteigt (vergl. Kurve 4 in Fig.
1).
In Fig. 3 besteht das Kraftelement 17 aus einem Elektromagneten. Dieser besteht aus dem weichmagnetischen Joch 18 mit der Erregerwicklung 19 und dem Anker 20, der in beliebiger Weise auf dem Seilzug 15, 16 befestigt ist. Die Erregerwicklung 19 kann mit dem Schalter 21 an die Stromquelle 22, in der Praxis die Kraftfahrzeugbatterie, angeschlossen werden.
Die Arbeitsweise des Kraftelementes nach Fig. 3 ist leicht einzusehen: Unmittelbar nach Betätigung des Eupplungspedals 14 wird der Schalter 21 selbsttätig geschlossen und damit der oben skizzierte Elektromagnet aktiviert.
Dadurch wird der Magnetanker 20 nach rechts, also gleichsinnig mit dem Seilzug 15, 16 bewegt. Die Gestalt des Ankers 20 und/oder der mit ihm korrespondierenden Pol schuhe des Magnetjoches 18 sind dabei so gewählt, daß die resultierende Magnetkraft in der gewünschten Weise bei der Bewegung des Ankers 20 nach rechts zunimmt.
Fig. 2 zeigt ein Kraftelement, welches allein aus Permanentmagneten besteht. Hier ist der stationäre Teil mit 23 und der Anker mit 24 bezeichnet, welch letzterer wiederum auf dem Seilzug 15, 16 befestigt ist. Auch hier kann durch entsprechende Ausgestaltung der miteinander korrespondierenden Teile 23 und 24 leicht die gewünschte Weg-Kraft-Funktion erzeugt werden.
Im Unterschied zu Fig. 3 und 4 arbeitet das Kraftelement nach Fig. 5 rein mechanisch. Seitlich zu einem auf dem Seilzug 15, 16 befestigten Abrollkörper 25 sind Rollen 26 und 27 angeordnet, welche durch Federn 28 und 29 zentripetal zum Abrollkörper 25 gedrückt werden. Letzterer hat rechts eine im wesentlichen achsparallel verlaufende Zone 30. Auf ihr stützen sich die Rollen 26 und 27 im Ruhezustand ab. Sobald durch das Pedal 14 der Seilzug 15, 16 nach rechts bewegt wird, gelangen die Rollen 26 und 27 immer mehr auf die Verjiingungszone und üben daher zunehmend eine nach rechts gerichtete Kraft auf den Abrollkörper 25 aus. Hier läßt sich, wie leicht ersichtlich, die gewünschte Weg-Eraft-Funktion durch die Formgebung dieses lLbrollkörpers wählen.
Wie aus Vorstehendem leicht ersichtlich, kann der Kraftübertragungsstrang 15, 16 auch anders aufgebaut sein und beispielsweise auch ein hydraulisches Gestänge enthalten. Wie weiter ersichtlich, ist bei der erfindungsgema-ßen Einrichtung die Kupplung auch dann noch betätigbar, wenn das Eraftelement 17 ausfällt.
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Claims

Einrichtung zur Betätigungskraft-VerstärkNng für die Kupplungen von Kraftfahrzeugen Ansprüche (1.)Einrichtung zur Betätigungskraft-Verstärkung für die Kupplungen von Kraftfahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß im Kraftübertragungsstrang (15, 16) zwischen Eupplungspedal (14) und zu öffnender Kupplung (8) ein Eraftelement (17) mit in Öffnungsrichtung der Kupplung wirkender Kraftrichtung eingefügt ist, dessen Weg-Kraft-Funktion (4) im wesentlichen derjenigen (3) der Eupplungsschließfeder (10) entspricht, dessen Kraftmoment bei jeder Stellung des Eupplungspedals kleiner ist als dasjenige der Xupplungsschließfeder und dessen Nullstelle der Ruhestellung des Kupplungspedales zugeordnet ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftelement aus einem Elektromagneten (18, 19) besteht, der zu Beginn des Kupplungspedalweges swangsläufig einschaltbar (21) ist und dessen, den Arbeitsluftspalt bildende Teile (z.B. 20) so geformt sind, daß eine der Kupplungsschließfeder (10) im wesentlichen entsprechende Weg-Kraft-Funktion resultiert.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftelement aus einem Permanentmagnet (23, 24) besteht, dessen den Ärbeitsluftspalt bildende Teile (23, 24) so geformt sind, daß eine der Kupplungsschließfeder (10) im wesentlichen entsprechende Weg-Kraft-Funktion resultiert.
4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftelement besteht aus Rollen (26, 27), welche durch Federn (28, 29) zentripetal gedrückt werden gegen einen Äbrollkörper (25), dessen Umrißprofil so gewahlt ist, daß eine der Xupplungsschließfeder (10) im wesentlichen entsprechende Weg-Eraft-Funktion resultiert.