DE3914049C1

DE3914049C1 - Vehicle clutch actuation system - incorporates plate spring and disengaging shaft

Info

Publication number: DE3914049C1
Application number: DE19893914049
Authority: DE
Inventors: Josef 8359 Aidenbach De Seidl
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1989-04-28
Filing date: 1989-04-28
Publication date: 1990-05-10
Anticipated expiration: 2009-04-29

Abstract

The actuator device for a friction clutch in a vehicle, having a drive shaft and a driven shaft, connected by the clutch. A plate spring is active in the excess dead point area, which is pretensioned between the shaft for friction force transmission. A disengaging shaft engages against the tensioned spring, to release the clutch. The spring i.e. a membrane spring (7) has a peripheral force transmitting connection to the drive shaft (8). It is connected to the disengaging shaft (11) via a non-selflocking transmission drive (23a,b). When the clutch is released, the disengaging shaft connected to the spring, is braked. The spring remains pretensioned. USE - Vehicle clutch acutation system.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Betätigungsvor richtung für eine schaltbare Reibungskupplung im An triebsstrang eines Kraftfahrzeuges nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches.The invention relates to an actuator direction for a switchable friction clutch in the on Powertrain of a motor vehicle according to the preamble of the main claim.

Eine derartige Betätigungsvorrichtung ist aus der DE-PS 29 24 234 bekannt. Nach dieser Schrift liefert eine vorgespannte Membranfeder den Anspreßdruck für eine schaltbare Reibungskupplung. Diese ist als Trennkupplung im Antriebsstrang zwischen Motor und Getriebe vorge sehen. Geöffnet wird die Reibungskupplung durch Ver schieben einer Ausrückwelle, die an der Membranfeder angreift. Für die Übertragung großer Drehmomente vom Motor zum Getriebe mit entsprechend hohem Anpreßdruck an der Reibungskupplung vergrößert sich die Betätigungs kraft an der Ausrückwelle.Such an actuator is from DE-PS 29 24 234 known. According to this script one delivers preloaded diaphragm spring the contact pressure for a switchable friction clutch. This is as a disconnect clutch featured in the drive train between the engine and transmission see. The friction clutch is opened by Ver push a release shaft on the diaphragm spring attacks. For the transmission of high torques from Motor to gearbox with a correspondingly high contact pressure the friction clutch increases the actuation force on the release shaft.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Betätigungsvorrichtung so weiterzuentwickeln, daß die Betätigungskraft für eine schaltbare Reibungskupplung nach dem Stand der Technik in einfacher Weise verringert wird. The object of the invention is a generic Develop actuator so that the Actuating force for a switchable friction clutch reduced in a simple manner according to the prior art becomes.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruches gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.The object is achieved with the characteristic Features of the main claim solved. Beneficial Embodiments of the invention result from the Subclaims.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht in der Nutzung der Antriebsleistung eines drehenden Teiles im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges. Dadurch verringert sich in einfacher Weise die Betätigungskraft für eine schaltbare Reibungskupplung innerhalb des Antriebs stranges. Ein weiterer Vorteil ergibt sich aus der Verbindung einer Tellerfeder der Reibungskupplung mit einer Ausrückwelle zum Schalten der Reibungskupplung. Durch die Verbindung in Form eines Gewindetriebs wird eine selbsttätige Nachstellbewegung der Tellerfeder bei Verschleiß an der Reibungskupplung ermöglicht.A major advantage of the invention is that Use of the drive power of a rotating part in the Drive train of a motor vehicle. This reduces the actuating force for a simple way switchable friction clutch within the drive stranges. Another advantage arises from the Connection of a disc spring to the friction clutch a release shaft for switching the friction clutch. Through the connection in the form of a screw drive an automatic readjustment of the disc spring Allows wear on the friction clutch.

Bei einer Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes erfolgt ein Abbremsen der Ausrückwelle in vorteilhafter Weise über Reibkraft, die in ihrer Höhe begrenzt ist. Hierzu ist anzuführen, daß es aus dem Stand der Technik bekannt ist, vorgespannte Tellerfedern für den notwen digen Anpreßdruck an der Reibungskupplung zu verwenden. Dabei wird im allgemeinen ein gleichbleibender Schaltweg an der Tellerfeder angestrebt. In vorteilhafter Weise wird dies durch eine Begrenzung der Reibkraft an der Ausrückwelle erreicht, da sich ein Kräftegleichgewicht zwischen der Kraft der Tellerfeder und der maximalen Reibkraft einstellt. Nach der Federkennlinie der Teller feder ergibt sich demnach stets ein gleichbleibender Feder- und damit Schaltweg.In one embodiment of the subject matter of the invention the release shaft is braked in an advantageous manner Way about frictional force, which is limited in height. It should be noted that it is from the prior art is known preloaded disc springs for the necessary to use the contact pressure on the friction clutch. This generally results in a constant switching path aimed at the disc spring. Advantageously this is achieved by limiting the frictional force on the Release shaft reached because there is a balance of forces between the force of the disc spring and the maximum Adjusts frictional force. According to the spring characteristic of the plate spring always results in a constant Spring and therefore switching travel.

In weiterer Ausgestaltung des vorgenannten Ausführungs beispieles wird die Reibkraft unter Zwischenschaltung einer Feder von einem Betätigungshebel aufgebracht. Der Betätigungshebel läßt sich demnach entsprechend dem Kraft-Weg-Verlauf der Feder betätigen. Deshalb kann die Reibungskupplung in allgemein bekannter und für den Benutzer gewohnter Weise über einen schwenkbaren Fuß- bzw. Handhebel bedient werden. Ein weiterer Vorteil ergibt sich dadurch, daß der Betätigungsweg und die Betätigungskraft weitgehend frei gewählt werden können, da die Arbeit zum Lösen und Schließen der Reibungs kupplung vom Fahrzeugmotor abgegeben wird.In a further embodiment of the aforementioned embodiment For example, the frictional force is interposed a spring applied by an operating lever. The Actuating lever can accordingly Actuate the force-displacement curve of the spring. Therefore, the Friction clutch in well known and for the Users as usual via a swiveling foot or hand lever are operated. Another advantage results from the fact that the actuation path and Actuation force can be chosen largely freely, because the work of loosening and closing the friction clutch is released from the vehicle engine.

Eine vereinfachte Ausführungsform der Feder wird durch eine federelastische Ausbildung des Betätigungshebels erreicht.A simplified embodiment of the spring is by a resilient design of the actuating lever reached.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung näher dargestellt. Es zeigtA preferred embodiment of the invention is in the description below and the Drawing shown in more detail. It shows

Fig. 1 einen Längsschnitt einer schaltbaren Reibungskupplung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges mit einer Betätigungs vorrichtung zum Schalten der Reibungs kupplung, Fig. 1 a longitudinal section of a switchable friction clutch in the drive train of a motor vehicle with an actuating device for switching the friction clutch,

Fig. 2 die Federkennlinie mit dem Arbeitsbereich einer Membranfeder, die beim Schalten der Reibungskupplung nach Fig. 1 betätigt wird und im vorgespann ten Zustand den notwendigen Anpreßdruck an der Reibungskupplung erzeugt. Fig. 2 shows the spring characteristic with the working range of a diaphragm spring, which is actuated when switching the friction clutch according to FIG. 1 and generates the necessary contact pressure on the friction clutch in the preloaded state.

In Fig. 1 ist eine schaltbare Reibungskupplung 1 für ein Kraftfahrzeug mit einer Mitnehmerscheibe 2 darge stellt, die verschiebbar, jedoch verdrehfest auf einer hohlgebohrten Getriebewelle 3 sitzt. Zwei Lager 3 a und 3 b führen die Getriebewelle 3 innerhalb eines Getrie begehäuses 10. Die Mitnehmerscheibe 2 wird auf ihrer rechten Seite von einem nach innen gerichteten Ring flansch 4 eines Schwungrades 5 und auf der linken Seite durch eine verschiebbare Druckplatte 6 in ihrer axialen Beweglichkeit begrenzt. Die Druckplatte 6 ist mit dem Schwungrad 5 in Antriebsverbindung. Der Übersichtlich keit halber ist die Befestigung der Druckplatte 6 mit ihrer Verlagerbarkeit in der Fig. 1 nicht wiederge geben.In Fig. 1, a switchable friction clutch 1 for a motor vehicle with a drive plate 2 is Darge, which is slidable, but non-rotatably seated on a hollow drilled gear shaft 3 . Two bearings 3 a and 3 b guide the gear shaft 3 within a gear housing 10 . The drive plate 2 is limited on its right side by an inward ring flange 4 of a flywheel 5 and on the left side by a displaceable pressure plate 6 in its axial mobility. The pressure plate 6 is in drive connection with the flywheel 5 . For the sake of clarity, the attachment of the pressure plate 6 with its relocability in FIG. 1 does not give again.

Bei geschlossener Reibungskupplung 1 drückt eine im Schwungrad 5 über Reibschluß drehfest angeordnete und vorgespannte Membranfeder 7 die Druckplatte 6 über die Mitnehmerscheibe 2 gegen die Innenseite des Ringflan sches 4. Demzufolge steht die Getriebewelle 3 über die Reibungskupplung 1 mit dem Schwungrad 5 in Antriebs verbindung.When the friction clutch 1 is closed, a diaphragm spring 7, which is arranged in the flywheel 5 in a rotationally fixed manner via frictional engagement and presses the pressure plate 6 via the drive plate 2 against the inside of the ring flange 4 . Accordingly, the transmission shaft 3 is connected via the friction clutch 1 to the flywheel 5 in the drive connection.

Fig. 2 zeigt den Betriebspunkt der vorgespannten Membranfeder 7 anhand einer Federkennlinie, bei der die Kraft F der Membranfeder 7 über ihren Federweg bzw. Schaltweg s aufgetragen ist. Nach Fig. 2 ist der Arbeitsbereich der Membranfeder 7 durch zwei strichlierte Grenzlinien festgelegt. Fig. 2 shows the operating point of the pre-stressed diaphragm spring 7 by means of a spring characteristic at which the force F of the diaphragm spring 7 s is plotted against its spring travel or switching path. According to Fig. 2 in the working region of the diaphragm spring 7 is defined by two dotted boundary lines.

Als Antriebsquelle des Kraftfahrzeuges dient ein nicht dargestellter Fahrzeugmotor, dessen Antriebswelle 8 mit dem Schwungrad 5 über nicht näher erläuterte Befesti gungsmittel 9 drehfest verbunden ist. Das vom Fahrzeug motor an die Getriebewelle 3 abgegebene Drehmoment wird in allgemein bekannter Weise und deshalb nicht weiter ausgeführt durch nicht dargestellte Getriebeelemente innerhalb des Getriebegehäuses 10 zum Antrieb der Fahrzeugräder erhöht. A motor vehicle, not shown, serves as the drive source of the motor vehicle, the drive shaft 8 of which is connected to the flywheel 5 by means of fastening 9, not explained in more detail, in a rotationally fixed manner. The torque delivered by the vehicle engine to the transmission shaft 3 is increased in a generally known manner and therefore not carried out further by transmission elements, not shown, within the transmission housing 10 for driving the vehicle wheels.

Die Getriebewelle 3 wird von einer Ausrückwelle 11 durchsetzt, die an ihrem linken Ende durch ein Gleit lager 12 innerhalb der Antriebswelle 8 drehgelagert ist. An ihrem rechten Ende stützt sich die Ausrückwelle 11 mit einem Ringbund 13 axial an einem Innenflansch 14 a einer Buchse 14 ab. Diese sitzt mit einem Preßsitz in einer entsprechenden Ausformung innerhalb des Getriebe gehäuses 10 fest.The transmission shaft 3 is penetrated by a release shaft 11 which is rotatably supported at its left end by a sliding bearing 12 within the drive shaft 8 . At its right end, the release shaft 11 is axially supported on an inner flange 14 a of a bush 14 with an annular collar 13 . This sits with a press fit in a suitable shape within the gear housing 10 .

Am rechten Ende der Ausrückwelle 11 schließt sich am Ringbund 13 ein Fortsatz 15 an, der in eine durch den Innenflansch 14 a gebildete Öffnung in die Buchse 14 hineinragt und dort eine Nabe 16 verdrehfest und axial beweglich trägt. Die Nabe 16 erstreckt sich in radialer Richtung zwischen dem Innenflansch 14 a und einem Druck stück 17, das an der Innenwandung der Buchse 14 ver schiebbar und verdrehfest geführt ist.At the right end of the release shaft 11 , an extension 15 connects to the collar 13 , which projects into an opening formed by the inner flange 14 a in the socket 14 and there carries a hub 16 in a rotationally fixed and axially movable manner. The hub 16 extends in the radial direction between the inner flange 14 a and a pressure piece 17 , which is guided on the inner wall of the bush 14 ver slidably and rotatably.

Ein Seilzug 19 ist an einem schwenkbar um einen Achs körper 21 geführten Betätigungshebel 20 befestigt. Der Achskörper 21 ist am Getriebegehäuse 10 fest angeordnet. Zwischen einem Druckbolzen 22 und dem Betätigungshebel 20 besteht eine in der Fig. 1 nicht ersichtliche starre Verbindung. Das Druckstück 17 und der Druckbolzen 22 sind über eine Schraubenfeder 18 kraftübertragend verbunden. Bei geschlossener Reibungskupplung 1 ist die Schraubenfeder 18 entspannt.A cable 19 is attached to a pivotable about an axis body 21 guided operating lever 20 . The axle body 21 is fixed to the gear housing 10 . There is a rigid connection not shown in FIG. 1 between a pressure pin 22 and the actuating lever 20 . The pressure piece 17 and the pressure pin 22 are connected in a force-transmitting manner via a helical spring 18 . When the friction clutch 1 is closed, the coil spring 18 is relaxed.

Zwischen dem Gleitlager 12 und der Getriebewelle 3 weist die Ausrückwelle 11 ein Außengewinde 23 a auf. Dieses greift mit einem Abschnitt in ein entsprechendes Innen gewinde 23 b eines Halteringes 24, der an seinem Außenum fang in nicht näher ausgeführter Weise den inneren Abschnitt der Membranfeder 7 verdrehfest aufnimmt. Between the slide bearing 12 and the gear shaft 3 , the release shaft 11 has an external thread 23 a . This engages with a section in a corresponding internal thread 23 b of a retaining ring 24 which catches the inner portion of the diaphragm spring 7 in a manner not specified in more detail on its outer circumference.

Zum Lösen der Reibungskupplung 1 wird der Seilzug 19 in Pfeilrichtung 25 gezogen, so daß über den Betätigungs hebel 20 und den Druckbolzen 22 die Schraubenfeder 18 zusammengedrückt wird. Sie stützt sich dabei über das Druckstück 17 und die Nabe 16 an dem Innenflansch 14 a ab, so daß die Nabe 16, die sich mit der Ausrückwelle 11, dem Haltering 24 und dem Schwungrad 5 mitdreht, abgebremst wird. Dadurch entsteht am Innengewinde 23 b des Halteringes 24 eine Axialkraft, die zur Verlagerung des Halteringes 24 nach links führt. Mit der entspre chenden Gegenkraft am Außengewinde 23 a stützt sich die Ausrückwelle 11 mit ihrem Ringbund 13 am Innenflansch 14 a ab. Der Haltering 24 nimmt bei seiner Bewegung den radial inneren Abschnitt der Membranfeder 7 mit, so daß die Druckplatte 6 zum Öffnen der Reibungskupplung 1 entlastet wird.To release the friction clutch 1 , the cable 19 is pulled in the direction of arrow 25 so that the actuating lever 20 and the pressure pin 22, the coil spring 18 is compressed. It is supported by the pressure piece 17 and the hub 16 on the inner flange 14 a , so that the hub 16 , which rotates with the release shaft 11 , the retaining ring 24 and the flywheel 5 , is braked. This creates an axial force on the internal thread 23 b of the retaining ring 24 , which leads to the displacement of the retaining ring 24 to the left. With the corre sponding counterforce on the external thread 23 a , the release shaft 11 is supported with its collar 13 on the inner flange 14 a . The retaining ring 24 takes the radially inner portion of the diaphragm spring 7 with it during its movement, so that the pressure plate 6 is released to open the friction clutch 1 .

Durch eine geeignete Wahl der Federkenngrößen der Membranfeder 7 und der Schraubenfeder 18 sowie durch eine Wegbegrenzung des Betätigungshebels 20 am Ende seiner Schwenkbewegung zum Lösen der Reibungskupplung 1 verschiebt sich der Haltering 24 nur so weit nach links, wie es für das Lösen der Reibungskupplung 1 notwendig ist. Dabei stellt sich an der Federkennlinie nach Fig. 2 ein Betriebspunkt am rechten Rand des Arbeitsbereichs der Membranfeder 7 ein. Der Arbeitsbereich befindet sich nach Fig. 2 demnach im abfallenden Verlauf der Feder kennlinie. Das Schließen der Reibungskupplung 1 erfolgt bei fehlendem Abbremsen an der Ausrückwelle 11 selbsttätig. Zur freien Drehbarkeit der Ausrückwelle 11 wird der Betätigungshebel 20 entlastet. Damit nimmt die Schrau benfeder 18 ihre entspannte Ausgangslage wieder ein. Die Nabe 16 kommt von dem Innenflansch 14 a frei, so daß sich der Haltering 24 mit der Kraft der Membranfeder 7 über das Innengewinde 23 b und Außengewinde 23 a nach rechts zum Schließen der Reibungskupplung 1 zurückbewegen kann.By a suitable choice of the spring characteristic of the diaphragm spring 7 and the coil spring 18 and by a travel limit of the actuation lever 20 at the end of its pivoting movement for releasing the friction clutch 1, 24 of the retaining ring moves only as far to the left as it is necessary for the disengagement of the friction clutch 1 . An operating point on the right edge of the working range of the diaphragm spring 7 is established on the spring characteristic curve according to FIG. 2. The working area is according to Fig. 2, therefore, in the descending course of the spring characteristic. The friction clutch 1 closes automatically when there is no braking on the release shaft 11 . The actuation lever 20 is relieved to allow the release shaft 11 to rotate freely. So that the screw benfeder 18 resumes its relaxed starting position. The hub 16 comes free from the inner flange 14 a , so that the retaining ring 24 can move back to the right to close the friction clutch 1 with the force of the diaphragm spring 7 via the internal thread 23 b and external thread 23 a .

Claims

1. Actuating device for a switchable friction clutch in the drive train of a motor vehicle with a drive shaft and an output shaft of the drive train, which are in drive connection via the friction clutch, with a diaphragm spring working in the dead center area, which, when the friction clutch is closed, between the drive shaft and the output shaft Friction force transmission is arranged biased and with a release shaft which engages with a force to release the friction clutch against the biased plate spring, characterized in that the plate spring (diaphragm spring 7 ) with the drive shaft ( 8 ) has a circumferential force transferable connection and via a not self-locking screw drive (external thread 23 a and internal thread 23 b) is connected to the release shaft ( 11 ) and that when opening the friction clutch ( 1 ) with the disc spring (diaphragm spring 7 ) rotating release shaft ( 11 ) is braked, un d that the plate spring (diaphragm spring 7 ) remains biased in its entire working range beyond its dead center.

2. Actuator according to claim 1, characterized in that the braking of the release shaft ( 11 ) takes place via frictional force, which is limited in height.

3. Actuating device according to claim 2, characterized in that the frictional force with the interposition of a spring (coil spring 18 ) is applied by an actuating lever ( 20 ).

4. Actuator according to claim 2, characterized characterized in that the spring from a spring elastic actuating lever is formed.