DE4029155A1

DE4029155A1 - Pedal for multi-plate clutch - has over-centre spring assistance and incorporates device to vary over-centre spring tension

Info

Publication number: DE4029155A1
Application number: DE19904029155
Authority: DE
Inventors: Manfred Totschnig
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1989-10-04
Filing date: 1990-09-14
Publication date: 1991-04-11

Abstract

The clutch pedal (1) for a multi-plate vehicle clutch is fitted with an over-centre compression spring (35). The spring is arranged so that a return force holds the pedal in its rest position. On actuation, the spring passes its centre of neutral position and applies an assisting spring force to the pedal. The spring pivot points (14, 21) are chosen so that the product of spring force and lever arm is a max. at half the pedal stroke. A device (36, 32) allows the spring tension to be varied. USE/ADVANTAGE - Spring assistance to clutch pedal or vehicle can be varied.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Betätigen einer Lamellenfeder-Kupplung eines Kraftfahrzeuges, mit einem Kupplungspedal und einer zwischen Kupplungspedal und Fahrzeugaufbau wirksamen, als Druckfeder mit flacher Kennlinie ausgebildeten, zumindest annähernd parallel zum Kupplungspedal angeordneten Übertotpunktfeder, die mit ihrem einen Ende am Kupplungspedal zwischen dessen Pedalplatte und dessen Schwenkachse und mit ihrem anderen Ende an einem ortsfesten Lagerbock oder dergleichen in der Nachbarschaft der Schwenkachse des Kupplungspedals angeordnet ist und aufgrund ihrer räumlichen Anordnung bei in Ruhelage befindlichem Kupplungspedal eine das Kupplungspedal in dieser Lage haltende Rückstellkraft ausübt und bei Betätigen des Kupplungspedals sowie nach Überschreiten eines Totpunktes eine die Fußkraft unterstützende Kraft abgibt, wobei die Anlenkpunkte der Übertotpunktfeder so gewählt sind, daß das Produkt aus ihrer Federkraft und ihrem wirksamen Hebelarm (Abstand der Wirklinie der Feder von der Schwenkachse des Kupplungspedals) zumindest annähernd bei halbem Pedalweg sein Maximum erreicht. The invention relates to a device for actuating a Multi-disc spring clutch of a motor vehicle, with a Clutch pedal and one between clutch pedal and Effective vehicle body, as a compression spring with a flat characteristic trained, at least approximately parallel to the clutch pedal arranged over-center spring, which with one end on Clutch pedal between its pedal plate and its Pivot axis and with its other end at a stationary Bearing block or the like in the vicinity of the pivot axis the clutch pedal is arranged and due to their spatial Arrangement when the clutch pedal is in the rest position Clutch pedal exerts restoring force in this position and when pressing the clutch pedal and after exceeding one Dead center gives a force supporting the foot power, whereby the pivot points of the over-center spring are chosen so that the Product of their spring force and their effective lever arm (Distance of the line of action of the spring from the swivel axis of the Clutch pedal) at least approximately at half the pedal travel Maximum reached.

Diese Ausführungsform ist in der deutschen Patent schrift 29 23 027 darstellt und beschrieben. Diese vorbekannte Vorrichtung baut sehr klein und erzielt eine Pedalkraft/Pedalweg- Kennlinie, in der die Pedalkraft nach Erreichen ihres Maximums bei einem bestimmten Pedalweg im wesentlichen konstant bleibt, allenfalls geringfügig absinkt, so daß der Fahrzeugführer im zweiten Teil des Pedalwegs nicht den Eindruck eines "Lochs" erhält.This embodiment is in the German patent font 29 23 027 represents and described. This previously known Device builds very small and achieves a pedal force / pedal travel Characteristic curve in which the pedal force after reaching its maximum remains essentially constant for a certain pedal travel, at most, drops slightly, so that the driver in second part of the pedal travel does not give the impression of a "hole" receives.

Die in der vorbekannten Vorrichtung vorgesehene Übertotpunktfeder dient zum Reduzieren der zum Auskuppeln notwendigen Pedalkraft, wobei die Größe der Unterstützung bestimmt wird durch die kleinste Ausrückkraft der Kupplung. Um ein einwandfreies Ein kuppeln sicherzustellen, muß beim Einkuppeln die Ausrückkraft der Kupplung unter Berücksichtigung der Reibung im Übertragungsglied die Übertotpunktfeder wieder sicher über den Totpunkt bringen. Da jedoch die Ausrückkräfte der Kupplung schon im Neuzustand um etwa 15% streuen und mit Verschleiß des Kupplungsreibbelages um ca. 40% ansteigen, kann die gewählte Unterstützungskraft jeweils nur ungenügend sein.The over-center spring provided in the prior art device serves to reduce the pedal force required to disengage, the size of the support is determined by the smallest clutch release force. To a flawless on ensure clutch, the disengagement force of the Coupling taking into account the friction in the transmission link bring the over-center spring back safely over the dead center. There however, the clutch disengagement forces are about new even when new Spread 15% and wear the clutch friction lining by approx. The chosen support force can only increase by 40% be insufficient.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei der eingangs erläuterten Vorrichtung die Unterstützungskraft in ihrer Größe einstellbar zu machen, ohne dabei die Kinematik der Unterstützung zu ändern, damit kein "Loch" entsteht. Bedingung ist ferner, daß die Einstellmöglichkeit leicht zugänglich ist und hierfür genügend Bauraum zur Verfügung steht, um eine kräftige, für die höchste Ausrückkraft passende Unterstützungsfeder unterbringen zu können.The invention is based, at the beginning explained the support force in its size to make adjustable without sacrificing the kinematics of the support to change, so that no "hole" arises. Another condition is that the setting option is easily accessible and for this enough space is available to be a powerful one for that highest release force accommodate suitable support spring can.

Ausgehend von der eingangs beschriebenen Vorrichtung wird diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch eine Einrichtung zur Veränderung der Vorspannung der die Übertotpunktfeder bildenden Druckfeder.Starting from the device described at the beginning, this is Object achieved by a device for Change in the preload of the over-center spring Compression spring.

Dabei ist es vorteilhaft, wenn zumindest bei dem einen Endstück das dem einen Federende zugeordnete Widerlager bezogen auf das andere, ortsfest gedachte Widerlager des anderen Endstücks abstandsveränderlich ausgebildet ist.It is advantageous if at least one end piece the abutment associated with the spring end related to the other, fixed abutments of the other end piece is designed variable in distance.

Eine spezielle Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß das abstandsveränderliche Widerlager auf eine mit dem freien Ende konzentrisch in die Schraubenfeder ragende und an ihrem anderen Ende das zugeordnete Endstück tragende Führungshülse oder dergleichen geschraubt ist.A special embodiment is characterized in that the distance-variable abutment on one with the free end protruding concentrically into the coil spring and at her other End of the associated end piece carrying guide sleeve or the like is screwed.

Damit sich die jeweils eingestellte Federvorspannung während des Betriebs nicht ändert, ist es vorteilhaft, wenn das abstands veränderliche Widerlager in seiner gewünschten Position arretierbar ist. Diese Arretierung kann z. B. durch Wahl eines selbsthemmenden Gewindes erreicht werden, auf das die genannte Mutter aufgeschraubt wird. Es können aber auch zusätzliche Sicherungsmaßnahmen vorgesehen werden, die ein unbeabsichtigtes Verdrehen der genannten Mutter ausschließen.So that the respectively set spring preload during the Operating does not change, it is advantageous if the distance variable abutment in its desired position can be locked. This lock can, for. B. by choosing one self-locking thread can be achieved on the above Nut is screwed on. But there can also be additional ones Safeguards are provided that are unintended Exclude twisting of the mentioned nut.

Um bei einer von außen vorgenommenen Verdrehung der genannten Mutter ein Mitdrehen der Führungshülse zu verhindern, kann für diese eine Verdrehsicherung vorgesehen werden.In the event of an external rotation of the aforementioned Preventing the guide sleeve from turning can also be used for an anti-rotation device is provided.

Die erfindungsgemäße Möglichkeit zur Veränderung der Druckfeder vorspannung macht die Vorrichtung insgesamt auch zum Einsatz in Personenkraftwagen geeignet, da nunmehr die für höhere Ausrück kräfte bisher erforderliche hydraulische Kupplungsbetätigung entfallen kann. Durch die erfindungsgemäße Lösung läßt sich in der Fertigung des Neufahrzeugs die eingangs erwähnte Streuung der Kupplungsfeder ausgleichen. Bei z. B. der 30 000-km- Inspektion kann dann die durch Verschleiß entstandene Krafterhöhung der Kupplungsfeder wieder ausgeglichen werden, was zu einer erheblichen Komfortverbesserung beiträgt.The possibility according to the invention for changing the compression spring Preloading also makes the device suitable for use in Passenger cars suitable, since now for higher disengagement forces previously required hydraulic clutch actuation can be omitted. The solution according to the invention can be used in the production of the new vehicle the spread mentioned above balance the clutch spring. At z. B. the 30,000 km Inspection can then be the wear and tear Force increase of the clutch spring can be compensated for what contributes to a significant improvement in comfort.

Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche und werden in Verbindung mit weiteren Vorteilen der Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.Further features of the invention are the subject of the dependent claims and are in connection with further advantages of the invention explained in more detail using an exemplary embodiment.

In der Zeichnung ist eine als Beispiel dienende Ausführungsform der Erfindung dargestellt.In the drawing is an exemplary embodiment presented the invention.

Die dargestellte Vorrichtung zum Betätigen einer nicht näher dargestellten Lamellenfeder-Kupplung besteht im wesentlichen aus einem mit einer Pedalplatte 12 versehenen Kupplungspedal 1, das um eine Schwenkachse 11 schwenkbar am nicht weiter dargestellten Fahrzeugaufbau angelenkt ist und einen über die Schwenkachse 11 hinausragenden Hebelarm 15 aufweist, an dem die Druckstange 41 eines Geberzylinders 4 einer hydraulischen Kupplungsbetätigung angelenkt ist.The illustrated device for actuating a multi-plate spring clutch, not shown, consists essentially of a clutch pedal 1 provided with a pedal plate 12 , which is pivotably pivoted about a pivot axis 11 on the vehicle body, not shown, and has a lever arm 15 projecting beyond the pivot axis 11 which the push rod 41 of a master cylinder 4 of a hydraulic clutch actuation is articulated.

Zur Unterstützung der Fußkraft beim Auskuppeln der Kupplung ist eine zwischen Kupplungspedal 1 und Fahrzeugaufbau wirksame Über totpunktfeder 3 in Form einer Druckfeder vorgesehen, die mit ihrem einen Ende zwischen Schwenkachse 11 und Pedalplatte 12 am Kupplungspedal 1 und mit ihrem anderen Ende an einem in der Nach barschaft der Schwenkachse 11 angeordneten ortsfesten Lagerbock 2 angreift. Die Anlenkung erfolgt dabei in vorteilhafter Weise über Kugelgelenke. Die Übertotpunktfeder 3 besteht aus einem telesko pisch in einer Führungshülse 34 gelagerten Führungsstift 33 und einer die Führungshülle umschließenden Schraubenfeder 35, deren Enden sich an Endstücken 31, 32 abstützen, die jeweils stirn seitig mit kalottenartigen Ausnehmungen versehen sind, in die ein Kugelkopf 21 des ortsfesten Lagerbocks 2 bzw. ein Kugelkopf 14 eines am Kupplungspedal 1 angeschweißten Halteblechs 13 eingreifen. Die beiden Anlenkpunkte der Übertotpunktfeder 3, d. h. also die Kugelköpfe 14, 21 sind räumlich so angeordnet, daß die Wirklinie der Feder 3, d. h. die Verlängerung der Längsachse der Feder, im Ruhezustand des Kupplungspedals unterhalb der Schwenkachse 11 verläuft, so daß auf das Kupplungspedal eine dieses in Ruhestellung haltende Kraft ausgeübt wird. Beim Betätigen des Kupplungspedals bewegt sich der Kugelkopf 14 entlang der mit E bezifferten Kreisbahn um die Schwenkachse 11, wobei einzelne Pedalstellungen mit den Ziffern 1 bis 7 gekenn zeichnet sind. Beim Schwenken des Kupplungspedals durchläuft die Feder 3 einen kurz vor Punkt 2 liegenden Punkt, den sogenannten Umkehr- oder Totpunkt, in dem die Wirklinie der Feder gerade durch die Schwenkachse 11 verläuft, so daß von der Feder keine das Pedal schwenkende Kraft ausgeübt wird. Im weiteren Verlauf der Pedalschwenkung verläuft die Wirklinie der Feder 3 oberhalb der Schwenkachse 11, wobei mit zunehmendem Pedalweg der in der Zeichnung mit a bezifferte wirksame Hebelarm der Feder, d. h. der Abstand der Wirklinie der Feder von der Schwenkachse 11 größer wird. In diesem Bereich der Pedalstellung wird von der Feder 3 eine Fußkraft unterstützende Kraft auf das Kupplungspedal 1 ausgeübt.To support the foot force when disengaging the clutch, an effective between clutch pedal 1 and vehicle body dead center spring 3 is provided in the form of a compression spring, with one end between the pivot axis 11 and pedal plate 12 on the clutch pedal 1 and with its other end at a bar in the night the pivot axis 11 arranged fixed bearing block 2 attacks. The articulation is advantageously carried out via ball joints. The over-center spring 3 consists of a telescopically mounted in a guide sleeve 34 guide pin 33 and a helical spring 35 surrounding the guide sleeve, the ends of which are supported on end pieces 31 , 32 , each of which is provided on the end face with spherical recesses into which a spherical head 21 of the stationary Bearing blocks 2 or a ball head 14 of a retaining plate 13 welded onto the clutch pedal 1 engage. The two pivot points of the dead center spring 3 , that is, the ball heads 14 , 21 are spatially arranged so that the line of action of the spring 3 , ie the extension of the longitudinal axis of the spring, extends below the pivot axis 11 in the idle state of the clutch pedal, so that one on the clutch pedal this force which is at rest is exerted. When the clutch pedal is actuated, the ball head 14 moves along the circular path numbered E around the pivot axis 11 , individual pedal positions being marked with the numbers 1 to 7. When pivoting the clutch pedal, the spring 3 passes through a point just before point 2, the so-called reversal or dead center, in which the line of action of the spring runs straight through the pivot axis 11 , so that no force pivoting the pedal is exerted by the spring. In the further course of the pedal pivoting, the line of action of the spring 3 runs above the pivot axis 11 , the effective lever arm of the spring numbered a in the drawing, ie the distance between the line of action of the spring and the pivot axis 11 , becoming greater as the pedal travel increases. In this area of the pedal position, the spring 3 exerts a force that supports the foot force on the clutch pedal 1 .

Die vorstehend erwähnte Kreisbahn E weicht von der eingezeich neten Kreisbahn F ab, die sich ergeben würde, wenn man den Kugel kopf 21 mit der Länge der in Ruhelage befindlichen Feder 3 als Radius einen Kreisbogen schlagen würde. Dies bedeutet, daß sich die Feder 3 beim Schwenken des Kupplungspedals längt, was eine entsprechende Verringerung der Federkraft entsprechend der Druck federkennung zur Folge hat. Die Größe des Hebelarmes a vergrößert sich zumindest annähernd proportional zum Pedalweg. Demgegenüber sind die Anlenkpunkte der Feder 3 so gewählt, daß die Längung der Feder 3 mit der Schwenkung des Kupplungspedals 1 überproportional zunimmt, und zwar in der Weise, daß das Produkt aus jeweils wirk samer Federkraft und wirksamem Hebelarm a der Feder 3 zumindest annähernd bei halbem Pedalweg sein Maximum erreicht.The above-mentioned circular path E deviates from the marked circular path F, which would result if the ball head 21 with the length of the spring 3 in rest position as a radius would strike a circular arc. This means that the spring 3 lengthens when pivoting the clutch pedal, which has a corresponding reduction in the spring force corresponding to the pressure spring detection. The size of the lever arm a increases at least approximately in proportion to the pedal travel. In contrast, the pivot points of the spring 3 are chosen so that the elongation of the spring 3 increases disproportionately with the pivoting of the clutch pedal 1 , in such a way that the product of each effective spring force and effective lever arm a of the spring 3 at least approximately at half Pedal travel reaches its maximum.

Der auf die Pedalplatte 12 gerichtete Pfeil symbolisiert die an der Pedalplatte wirksame Unterstützungskraft, die nach zwei Dritteln des Pedalweges etwa ihren maximalen Wert hat, um bei weiterer Pedalbewegung leicht abzufallen. Der Verlauf dieser Unterstützungskraft F ist - im Gegensatz zu einer wirksamen Feder konstanter Federkraft - dem Kennlinienverlauf der Membranfeder kupplung stark angenähert.The arrow directed towards the pedal plate 12 symbolizes the support force which is effective on the pedal plate and which, after two thirds of the pedal travel, has its maximum value in order to drop slightly with further pedal movement. The course of this support force F - in contrast to an effective spring of constant spring force - closely approximates the characteristic curve of the diaphragm spring clutch.

Bei dem in der Zeichnung rechts liegenden Endstück 32 ist das dem einen Federende zugeordnete Widerlager 36 als Mutter ausgebildet, die auf ein Gewinde 37 der Führungshülse 34 aufgeschraubt ist. Durch Verdrehen des Widerlagers 36 in Richtung des eingezeichne ten Pfeils x läßt sich auf einfache Weise die Vorspannung der Schraubenfeder 35 erhöhen. Um beim Verdrehen der Mutter ein Mitdrehen der Führungshülse 34 zu verhindern, können an deren Endstück 32 in der für den Kugelkopf 14 vorgesehenen Ausnehmung als Gegenhaltung zwei Flächen 38 vorgesehen sein.In the end piece 32 on the right in the drawing, the abutment 36 assigned to the one spring end is designed as a nut which is screwed onto a thread 37 of the guide sleeve 34 . By turning the abutment 36 in the direction of the arrow X marked in th, the bias of the coil spring 35 can be increased in a simple manner. In order to prevent during rotation of the nut co-rotation of the guide sleeve 34, may be provided on the end piece 32 in the manner provided for the ball head 14 recess as a counter-holding two surfaces 38th

Erfindungsgemäß läßt sich somit die Unterstützungskraft in ihrer Größe einstellen, wobei die Einstellmöglichkeit leicht zugänglich ist und die Kinematik der Unterstützung nicht ändert. Für die Einstellmöglichkeit ist so gut wie kein zusätzlicher Bauraum erforderlich.According to the invention, the supportive power can thus be Adjust size, with the adjustment option easily accessible and does not change the kinematics of support. For the Adjustment is almost no additional space required.

Claims

1.Device for actuating a multi-plate spring clutch of a motor vehicle, with a clutch pedal ( 1 ) and an effective between clutch pedal and vehicle body, designed as a compression spring with a flat characteristic curve, at least approximately parallel to the clutch pedal ( 1 ) arranged over dead center spring ( 3 ), with one end of the clutch pedal ( 1 ) between its pedal plate ( 12 ) and its pivot axis ( 11 ) and with its other end on a stationary bearing block ( 2 ) or the like in the vicinity of the pivot axis ( 11 ) of the clutch pedal ( 1 ) is arranged and due to their spatial arrangement when the clutch pedal is in the rest position exerts a restoring force holding the clutch pedal in this position and emits a force supporting the foot force when the clutch pedal is actuated and after a dead center has been reached, the articulation points of the over-center spring ( 3 ) being chosen in this way that the product from their Federk raft and its effective lever arm (a) (distance of the line of action of the spring from the swivel axis ( 11 ) of the clutch pedal ( 1 )) reaches its maximum at least approximately at half the pedal travel, characterized by a device for changing the pre-tension of the over-center spring ( 3 ) forming compression spring.

2. Device according to claim 1, in which the compression spring designed as a helical spring ( 35 ) is supported with its ends at the end pieces ( 31 , 32 ), characterized in that at least with one end piece ( 32 ) the end assigned to the one spring Abutment ( 36 ) with respect to the other stationary abutment of the other end piece ( 31 ) is designed to be variable in distance.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the variable-spaced abutment ( 36 ) on a concentric with the free end in the coil spring ( 35 ) and at its other end the associated end piece ( 32 ) carrying guide sleeve ( 34 ) or the like is.

4. Apparatus according to claim 2 or 3, characterized in that the variable-spaced abutment ( 36 ) can be locked in its desired position.

5. Apparatus according to claim 3 or 3 and 4, characterized in that the guide sleeve ( 34 ) has an anti-rotation device.

6. The device according to claim 3, 4 or 5, characterized in that the other end piece ( 31 ) sits at one end of a guide pin ( 33 ) which is guided telescopically with its other end in said guide sleeve ( 34 ).