DE4443511A1

DE4443511A1 - Ausrückvorrichtung für eine Reibungskupplung

Info

Publication number: DE4443511A1
Application number: DE19944443511
Authority: DE
Inventors: Rainer Dipl Ing Mayer; Arbogast Dipl Ing Dr Grunau
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Priority date: 1994-12-07
Filing date: 1994-12-07
Publication date: 1996-06-13

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulisch betätigte Ausrückvorrichtung für eine Reibungskupplung in Kraftfahrzeugen, insbesondere nach den oberbegriffsbildenden Merkmalen von Anspruch 1.

Eine gattungsgemäße Ausrückvorrichtung geht aus der DE-A 34 27 791 hervor, die ein Gehäuse mit einem einseitig aus diesem herausragenden Führungsrohr aufweist. Auf dem Führungsrohr ist ein axial verschieb barer, endseitig an einem Kupplungsausrücklager anliegender Kolben geführt, der einen radialen Abstand zwischen dem Führungsrohr und dem Gehäuse überbrückt. Zur Druckmittelbeaufschlagung des kreisringförmig gestalteten Kolbens, der in einen entsprechend ausgebildeten Druckraum ragt, ist am Gehäuse ein Druckmittelanschluß vorgesehen, von dem aus eine Stichbohrung zum Druckraum führt. Für eine stets kraftschlüssige Anlage des Kolbens am Kupplungsausrücklager mit einer Vorlast dient eine zwischen dem Kolben und dem Gehäuse eingesetzte Druckfeder. Diese bekannte Vorrichtung vergrößert nachteilig das Gewicht und beansprucht einen größeren radialen Bauraum der Vorrichtung.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Ausrückvorrichtung zu schaffen, die Mittel umfaßt, die eine kontinuierliche Vorlast auf die Reibungskupp lung auslösen, und dabei geschützt angeordnet sind und die äußeren Bauraum der Vorrichtung nicht beeinflussen.

Durch die im Kennzeichnungsteil von Anspruch 1 aufgeführten Merkmale wird diese Aufgabe gelöst. Der erfindungsgemäße Aufbau einer Kupp lungs-Ausrückvorrichtung sieht ein Vorspannelement vor, mit dem der Ringkolben mit dem Gehäuse oder das Führungsrohr teilweise verbunden ist. Alternativ ist das Vorspannelement auch zwischen einem Ausrück lagerring und dem Gehäuse einsetzbar. Das Vorspannelement ist so konzipiert, daß es nach Überwindung einer definierten Verschiebekraft vom Ringkolben axial verschiebbar ist. In vorteilhafter Weise ist gemäß dem Erfindungsgedanken das Vorspannelement zwischen dem Ringkol ben und dem Führungsrohr oder zwischen dem Ringkolben und dem Gehäuse in den vorhandenen Bauraum dieser Bauteile, in eine Umlaufnut ragend, eingesetzt. Die axiale Breite der Umlaufnut übertrifft dabei die Breite des Vorspannelementes. Diese Anordnung nimmt keinen Einfluß auf den erforderlichen Bauraum und bewirkt so eine vor Verunreinigungen geschützte Anordnung des Vorspannelementes. Der Erfindungsgedanke ist weiterhin vorteilhaft übertragbar auf bestehende Konstruktionen. Durch eine Nacharbeitung des Ringkolbens kann ein auf das Führungsrohr oder im Gehäuse eingesetztes Vorspannelement in die Umlaufnut ragen.

Das Vorspannelement besitzt eine durch die Auslegung definierte Ver schiebekraft in axialer Richtung, die abstimmbar ist auf die gewünsch te Vorlast des Kupplungsausrücksystems, d. h. bis die Kraft zwischen den Kupplungsfederzungen oder der Kupplungstellerfeder und dem Ring kolben der Verschiebekraft des erfindungsgemäßen Vorspannelementes entspricht. In dieser Position ist das Kupplungsausrücksystem hydrau lisch entlastet bei Beibehaltung einer konstanten Vorlast. Der Aufbau des erfindungsgemäßen Ausrücksystems sieht vor, daß der Ringkolben des Nehmerzylinders gegenüber dem Vorspannelement während der 1. Betäti gung axial um den Kupplungsbetätigungsweg verschiebbar ist, wobei während dieser Kolbenbewegung das Vorspannelement ebenfalls axial verschoben wird. Beim Lösen der Reibungskupplung, d. h. beim Einleiten des Einkuppelvorgangs, wird der Ringkolben in seine Ausgangslage verschoben bis zur Anlage am Vorspannelement, das beabstandet vom Ringkolben vorgespannt am Führungsrohr oder am Gehäuse anliegt. Die vorgesehene Beabstandung - die sich durch eine, der Breite des Vor spannelements übertreffende Umlaufnutbreite ergibt - bewirkt, daß bei einer erneuten Kupplungsbetätigung das Vorspannelement nicht verscho ben wird.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 2 ist als Vorspannelement ein am Führungsrohr oder an dem Gehäuse des Neh merzylinders vorgespannter Reibring vorgesehen, der in die Umlaufnut, eingebracht im Ringkolben, eingreift. Als Reibring bietet sich sowohl ein aus Stahl als auch ein aus einem Kunststoff, z. B. PA 66 GF gefer tigter Ring an.

Zur Erreichung einer konstanten Lage des Reibrings bei einer Betäti gung der Ausrückvorrichtung ist nach Anspruch 3 vorgesehen, daß sich die axiale Erstreckung der Umlaufnut, das Maß "S" ergibt durch eine Addition der Breite des Reibrings und eines Überstandsmaßes "X", wobei das Überstandsmaß "X" durch die Beziehung, Hub "H" der Ausrückvorrich tung minus Vorspannweg "V" bestimmt werden kann. Unter Beachtung dieser Beziehung wird der Reibring vorteilhaft bei einer Kupplungs betätigung nicht verschoben, wodurch ein Verschleiß des Reibrings vermieden wird und gleichzeitig die Betätigungskraft der Reibungskupp lung sich nicht nachteilig erhöht.

Die Ausgestaltung der Erfindung gemäß dem Anspruch 4 sieht vor, daß die Vorspannkraft auch bei einem Verschleiß der Mitnehmerscheibe der Reibungskupplung die definierte Vorspannkraft einhält, indem sich das Vorspannelement bzw. der Reibring axial entsprechend auf dem Führungs rohr oder im Gehäuse selbsttätig verschiebt.

Nach Anspruch 5 sieht die Ausgestaltung der Erfindung einen geteilten Reibring vor, der radial vorgespannt eingesetzt ist. Diese Ausgestal tung stellt eine Alternative zu einem geschlossenen Reibring dar, der durch eine entsprechende Passungsauswahl mit einer definierten Ver schiebekraft durch den Ringkolben verschiebbar ist. Nach Anspruch 6 ist die Vorspannung des Reibrings so gewählt, daß sich eine Vorlast von 100 N an der Reibungskupplung einstellt.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 7 ist als Vorspannelement ein Wälzlagerring eingesetzt. Dieser kostengünstig durch die Verwendung handelsüblicher Wälzköper herstellbare vorspann bare Wälzring ist verschleißfest und leicht montierbar. Gemäß Anspruch 8 bietet es sich an, als Wälzring einen mehrere Wälzkörperlaufbahnen aufweisenden Rollring oder einen Wälzring mit Einzelwälzkörper ein zusetzen.

Der Erfindungsgedanke nach Anspruch 9 sieht eine in die Umfangsnut eingelegte Feder oder ein Federelement vor, das zwischen dem Reibring und einer Wandung der Umlaufnut eingesetzt ist. Die Feder ermöglicht, daß bei kleinen begrenzten Axialbewegungen der Reibungskupplung nicht der Reibring verschoben werden muß, sondern diese Bewegung durch die Federung zwischen dem Kolben und dem Reibring ausgeglichen werden kann.

Weitere Merkmale der Erfindung sind den Zeichnungen und der zugehöri gen Figurenbeschreibung zu entnehmen, die ein Ausführungsbeispiel näher erläutern. Es zeigen:

Fig. 1 in einem Halbschnitt einen Nehmerzylinder, dessen Kolben mit einem erfindungsgemäßen Reibring versehen ist;

Fig. 2 die vergrößerte Darstellung der Einzelheit "Z" aus Fig. 1;

Fig. 3 die Einzelheit "Z" gemäß Fig. 2, in der abweichend zu Fig. 2 einseitig zwischen dem Reibring und einer Wandung der Umlaufnut eine Feder eingesetzt ist;

Fig. 4 eine vergrößerte Abbildung der Einzelheit "z" gemäß Fig. 2, die in ein Wälzring eingesetzt ist;

die Fig. 5-8 in schematischen, vereinfachten Darstellungen die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Reibelementes in Verbindung mit dem Ringkolben eines Nehmerzylinders;

Fig. 5 einen Ringkolben geführt auf einem Führungsrohr und an einer Feder abgestützt, zu Beginn des Auskuppelvor gangs;

Fig. 6 Ringkolben gemäß Fig. 5 in der ausgekuppelten Stel lung;

Fig. 7 einen eingekuppelten Ringkolben;

Fig. 8 einen ebenfalls im eingekuppelten Zustand dargestell ten Ringkolben, der im Unterschied zu Fig. 7 axial verschoben ist aufgrund eines Kupplungsverschleißes.

In der Fig. 1 ist eine Ausrückvorrichtung für eine Reibungskupplung abgebildet, die einen Nehmerzylinder 1 umfaßt, dessen Funktion und Bauweise weitestgehend bisherigen Nehmerzylindern entspricht und daher nicht einer eingehenden Erläuterung bedarf. Die Beschreibung be schränkt sich daher auf die Bauteile des Nehmerzylinders 1, die sich auf die Erfindung beziehen. Der Nehmerzylinder 1 umfaßt ein Gehäuse 2, in das zentrisch ein Führungsrohr 3 eingesetzt ist und das an einem Ende am Gehäuse 2 lagefixiert ist. Mit dem gegenüberliegenden Ende ragt das Führungsrohr 3 weit aus dem Gehäuse 2 in Richtung einer in Fig. 1 nicht abgebildeten Reibungskupplung. Auf dem Führungsrohr 3 ist ein Ringkolben 4 axial verschiebbar geführt, der außerdem über eine Mantelfläche 5 in einer Bohrung des Gehäuses 2 geführt ist und der axial einen Druckraum 6 begrenzt. Der Ringkolben 4 besitzt auf der vom Druckraum 6 abgewandten Seite einen radial abgestützten Abschnitt, der zur Aufnahme eines Kupplungsausrücklagers dient. In diesem Ab schnitt ist der Ringkolben 4 auf der zum Führungsrohr 3 weisenden Innenseite mit einer radialen Umfangsnut 7 versehen, die einen auf dem Führungsrohr 3 aufgesetzten Reibring 8 übergreift. Nach Überwindung einer Verschiebekraft ist der Reibring 8 durch den Ringkolben 4 in beiden Bewegungsrichtungen axial verschiebbar.

In der Fig. 2 ist die Einzelheit "Z", gemäß der Fig. 1 vergrößert dargestellt. Aus dieser Abbildung wird die radiale Beabstandung zwi schen dem Grundkreis der Umlaufnut 7 und dem Außenumfang 8 sichtbar, so daß eine Axialverschiebung erst dann erfolgen kann, wenn eine Stirnseite des Reibrings 8 an einer Seitenwandung der Umfangsnut 7 anliegt. Im Unterschied zu Fig. 2 ist in der vergrößerten Darstellung der Einzelheit "Z" in der Fig. 3 dem Reibring 8 eine Feder 9 zugeord net, die auf einer Seite zwischen der Wandung der Umlaufnut 7 und dem Reibring 8 eingesetzt ist.

Die Fig. 4 zeigt einen in die Umfangsnut 7 eingesetzten Wälzring 10, der mit zwei axial beabstandet jeweils das Führungsrohr 3 konzentrisch umgebenden Wälzkörperreihen einen Rollring 11 bildet. Zur Schaffung eines Vorspannelementes ist der Wälzring 10 vorgespannt einsetzbar.

In den Fig. 5 bis 8 sind schematisch die Bauteile, das Führungsrohr 3, der Ringkolben 4 und der Reibring 8 im eingebauten Zustand in unterschiedlichen Stellungen gezeigt, wodurch die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Reibrings 8 weiter verdeutlicht werden kann. Die Fig. 5 stellt die Ausgangsposition dar, beim Beginn des Auskuppelns, die sich beispielsweise nach der Montage des Nehmerzylinders 1 ein stellt. Der auf dem Führungsrohr 3 geführte Ringkolben 4 liegt dabei an einer Feder 9 an. Der auf dem Führungsrohr 3 vorgespannte und an einer Spielwand anliegende Reibring 8 greift in eine Umfangsnut 7 des Ringkolbens ein, deren axiale Breite die des Reibrings 8 übertrifft.

In Fig. 6 ist der Nehmerzylinder 1 in der ausgekuppelten Stellung gezeigt, in der der Ringkolben 4 um den Hub "H" axial verschoben ist. Dieser Verschiebung folgt um den gleichen Betrag der Reibring 8. Aus der weiteren Fig. 7 ist die Position der einzelnen Bauteile des Nehmerzylinders 1 im eingekuppelten Zustand gezeigt. Dabei wird deut lich, daß der Ringkolben 4 nicht mehr die in Fig. 5 gezeigte Aus gangsposition einnimmt. Das Differenzmaß "V" entspricht dabei einem Vorspannweg der Feder 9 bedingt durch die Vorspannkraft des Reibrings 8. Der Federweg der Feder 9 wird folglich um den Betrag des Vorspann wegs "V" reduziert.

Ein Vergleich der Fig. 6 und 7 zeigt eine unveränderte Lage des Reibrings 8, die sich einstellt durch eine Abstimmung des Überstanzma ßes "X" in der Umlaufnut 7, dem Hub "H" und dem Differenzmaß "V". Das Überstandsmaß "X" ergibt sich aus der axialen Erstreckung, dem Maß "S", der Umlaufnut 7 reduziert um die Breite des Reibrings 8. Eine konstante Lage des Reibrings 8 stellt sich ein bei einer Beziehung X = H - V.

Die Fig. 8 zeigt, daß der Reibring auch bei einem Verschleiß der Reibungskupplung eine Vorlast beibehält, indem der Nehmerzylinder 1 auf dem Führungsrohr durch die Feder 9 als Ganzes axial verschoben wird und der Reibring 8 dabei eine neue Position einnimmt.

Bezugszeichenliste

1 Nehmerzylinder
2 Gehäuse
3 Führungsrohr
4 Ringkolben
5 Mantelfläche
6 Druckraum
7 Umfangsnut
8 Reibring
9 Feder
10 Wälzring
11 Rollring

Claims

1. Hydraulisch betätigte Ausrückvorrichtung für eine Reibungskupplung in Kraftfahrzeugen, ausgeführt als ein Nehmerzylinder, versehen mit einem Führungsrohr und einem das Führungsrohr teilweise koaxial beab standet umschließenden Gehäuse sowie mit einem Ringkolben, der auf dem Führungsrohr längsverschiebbar ist und einen Druckraum seitlich be grenzt, wobei eine Druckbeaufschlagung des Druckraums eine Betätigung der Reibungskupplung aus löst und Mittel eingesetzt sind, die eine Kolbenanlage unter Vorlast an der Reibungskupplung sicherstellen, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ringkolben (4) einerseits und dem Führungsrohr (3) oder dem Gehäuse (2) andererseits ein Vorspann element angeordnet ist, das in eine Umlaufnut (7) ragt, deren axiale Breite die Breite des Vorspannelementes übertrifft und das Vorspann element nach Überwindung einer definierten Kraft axial verschiebbar ist.

2. Hydraulisch betätigte Ausrückvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein am Führungsrohr (3) oder am Gehäuse (2) vor gespannter Reibring (8) als Vorspannelement vorgesehen ist.

3. Hydraulisch betätigte Ausrückvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Erstreckung "S" der Umfangsnut (7) durch eine Addition der Breite des Reibrings (8) und eines Überstands maßes "X" bestimmt werden kann, wobei das Überstandsmaß "X" durch eine Beziehung: Hub "H" der Ausrückvorrichtung minus einem Vorspannweg "V" bestimmt werden kann.

4. Hydraulisch betätigte Ausrückvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung des Reibrings (8) eine durch Ver schleiß der Reibungskupplung erforderliche Nachstellung selbsttätig vornimmt.

5. Hydraulisch betätigte Ausrückvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein geteilter Reibring (8) vorgesehen ist.

6. Hydraulisch betätigte Ausrückvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung des Reibrings (8) eine konstante Vorlast sicherstellt und eine definierte Betätigungskraft von 100 N an der Reibungskupplung aus löst.

7. Hydraulisch betätigte Ausrückvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein am Führungsrohr (3) oder Gehäuse (2) angeord neter Wälzring (10) als Vorspannelement vorgesehen ist.

8. Hydraulisch betätigte Ausrückvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Wälzring (10) ein Rollring (11) oder ein aus Einzelwälzkörpern bestehendes Element eingesetzt ist.

9. Hydraulisch betätigte Ausrückvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine in die Umlaufnut (7) zwischen dem Reibring (8) und einer Wandung der Umlaufnut (7) eingesetzte Feder (9) vor gesehen ist, zum Ausgleich einer begrenzten Axialbewegung zwischen dem Ringkolben (4) und dem Führungsrohr (3) oder dem Gehäuse (2).