Ausrücksystem zum Betätigen einer Kupplung und Verfahren zum Montieren eines Ausrücksvstems
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Ausrücksysteme für eine Kupplung eines automatisierten Getriebes eines Fahrzeuges mit zumindest einem Kupplungsaktor, welcher über ein Übertragungsglied mit einem Ausrücklager der Kupplung gekoppelt ist. Ferner bezieht sich die Erfindung auf Verfahren zum Montieren eines Ausrücksystems an einer Kupplung.
Ein aus der Fahrzeugtechnik bekanntes Ausrücksystem kann beispielsweise eine mechanische Übertragungsstrecke zwischen einem Kupplungsaktor und einem Ausrücklager der Kupplung vorsehen. Die Übertragung weist ein Übertragungsglied auf, mit dem die Kupplung betätigt wird. Die Teile des Ausrücksystems werden sowohl an der Kupplung als auch an der Kupplungsglocke befestigt. Daraus ergibt sich eine aufwendige Montage bzw. Demontage bei dem bekannten Ausrücksystem. Femer sollten für die Gelenkstellen in der Übertragungstrecke eine möglichst spielarme Ausführung vorgesehen sein, um somit die Zuordnung zwischen dem Ausrückweg und der Wegmessstelle im Kupplungsaktor Aktor nicht negativ zu beeinflussen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Ausrücksysteme für eine Kupplung und Verfahren zum Montieren eines Ausrücksystems vorzuschlagen, welche weiter verbessert werden und geeignet in die Kupplungsglocke integrierbar sind sowie möglichst spielfrei die Betätigungsbewegung an die Kupplung übertragen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Ausrücksystem für eine Kupplung eines automatisierten Getriebes eines Fahrzeuges mit zumindest einem Kupplungsaktor, welcher über ein Übertragungsglied mit einem Ausrücklager der Kupplung gekoppelt ist, gelöst, wobei als Übertragungsglied zumindest eine vormontierbare Baueinheit vorgesehen ist. Durch die Möglichkeit der Vormontage kann das erfindungsgemäße Ausrücksystem optimal in die Kupplungsglocke integriert werden.
Vorzugsweise kann die Baueinheit einen an einer Hebellagerung vormontierten Betätigungshebel oder Kipphebel zum Übertragen der Betätigungsbewegungen
aufweisen. Es ist möglich, dass die Hebellagerung eine Grundplatte mit einer Lagerstelle für den Betätigungshebel umfasst. Jedoch sind auch andere konstruktive Ausgestaltungen denkbar. Die vorgeschlagene Baueinheit ermöglicht die Vormontage der Gelenkstelle bei dem erfindungsgemäßen Ausrücksystem und somit kann eine spielfreie Ausgestaltung der Lagerstellen ermöglicht werden.
Im Rahmen einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der als Betätigungshebel vorgesehene Kipphebel oder dergleichen eine längliche Basis aufweist, welche etwa mittig an der Hebellagerung schwenkbar aufgenommen ist. Die Basis weist ein erstes freies Ende und ein zweites freies Ende auf. Vorzugsweise kann mit dem ersten Ende das Ausrücklager und mit dem zweiten Ende der Kupplungsaktor gekoppelt sein.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann das erste Ende des Kipphebels in eine federbelastete Ausnehmung oder dergleichen eines Führungselements eingreifen, welche mit dem Ausrücklager gekoppelt ist. Um das Übertragungsglied mit dem Kupplungsaktor zu koppeln, kann z. B. das zweite Ende des Kipphebels in eine federbelastete Ausnehmung eines Abtriebsteils des Kupplungsaktors eingreifen. Es ist auch möglich, dass andere geeignete Verbindungsmöglichkeiten verwendet werden.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn bei dem erfindungsgemäßen Ausrücksystem zumindest eine gemeinsame Verschraubung zum Befestigen des Kupplungsaktors und der Grundplatte des Betätigungshebels an der Kupplungsglocke vorgesehen ist.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auch durch ein Verfahren zum Montieren eines Ausrücksystems, insbesondere des hier vorgeschlagenen Ausrücksystems, an einer Kupplung gelöst, bei dem als Baueinheit ein vormontiertes Übertragungsglied in die Kupplungsglocke der Kupplung eingesetzt und ein erstes Ende des als Betätigungshebels ausgebildeten Übertragungsglieds mit einem Ausrücklager gekoppelt wird und danach der Kupplungsaktor in die Kupplungsglocke eingesetzt sowie mit einem zweiten Ende des Betätigungshebels gekoppelt wird. Die Baueinheit wird
bevorzugt in die Kupplungsglocke seitlich über ein Teil des Ausrücklagers montiert. Anschließend kann der Kupplungsaktor angebracht werden.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann der Kupplungsaktor und eine Grundplatte des Betätigungshebels über zumindest eine gemeinsame Verschraubung oder dergleichen befestigt werden. Somit kann die abschließende Befestigung auf einfachste Weise durch eine gemeinsame Verschraubung von Kupplungsaktor, Grundplatte und Kupplungsglocke erfolgen. Die Demontage kann vorzugsweise in umgekehrter Reihenfolge durchgeführt werden.
Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung kann die Kupplung an der Motorwelle montiert werden, wobei das Ausrücklager an den Tellerfederzungen befestigt wird. Das Ausrücklager kann z. B. an dem Führungselement ausgerichtet werden. Als Führungselement kann eine Führungshülse verwendet werden, welche z. B. mit dem Ausrücklager automatisch verbunden wird.
Bei der vorgeschlagenen Kupplungsbetätigungsanordnung bzw. dem Ausrücksystem sowie dem Verfahren zum Montieren ergeben sich eine Reihe von Vorteilen gegenüber bekannten Ausrücksystemen und bekannten Verfahren zum Montieren von Ausrücksystemen. Beispielsweise kann bei dem erfindungsgemäßen Ausrücksystem in beiden Richtungen eine Kraftübertragung ermöglicht werden, d.h., es ist eine ziehende und drückende Betätigung der Kupplung realisierbar. Ferner können insbesondere die Gelenkstellen des Betätigungshebels mit vorgespannten Federelementen spielarm ausgestaltet werden. Als Alternative ist auch eine Verringerung der Vorspannkräfte möglich, wobei dann bei einem Kraftrichtungswechsel ein kontinuierlicher Wechsel zwischen den Seiten der Anlagestellen stattfinden kann. Die Lagerstelle des Betätigungshebels kann auf der Grundplatte mit geringem Aufwand vorgesehen werden. Eine aufwendige Bearbeitung der Kupplungsglocke, wie z. B. Querbohrungen, Fräsarbeiten, Lagerbuchsenmontage oder dergleichen kann in vorteilhafter Weise bei dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren entfallen.
Besonders vorteilhaft ist es, dass das Betätigungssystem in der Kupplungsglocke vormontiert und geprüft werden kann. Ebenso kann die Kupplung mit dem Ausrücklager
vormontiert und geprüft werden. Dies bedeutet, dass sämtliche Gelenkstellen vor der Endmontage, also vor Beginn der Montage gemäß des vorgeschlagenen Verfahrens getestet werden können. Die Verbindungsstelle zwischen der Übertragungsstrecke und dem Ausrücklager wird bei der Montage selbsttätig geschlossen. Bei der Demontage kann dieser Verschluß durch das Ausbauen des Betätigungshebels wieder auf einfachste Weise gelöst werden.
Das erfindungsgemäße Ausrücksystem kann bevorzugt bei manuellen oder auch automatisierten Kupplungen, insbesondere bei einem elektronischen Kupplungsmanagement (EKM), einem automatisierten Schaltgetriebe (ASG), einem unterbrechungsfreien Schaltgetriebe (USG), einem Parallelschaltgetriebe (PSG) oder dergleichen, eingesetzt werden.
Ferner wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe durch ein Ausrücksystem gelöst, bei dem zum Befestigen eines als Übertragungsglied ausgebildeten Betätigungshebels an dem Ausrücklager zumindest ein federndes Verschlusselement mit zumindest einem Sperrelement oder dergleichen vorgesehen ist.
Für das Ausrücksystem kann vorzugsweise eine mechanische Übertragungsstrecke zwischen dem Aktor und dem Ausrücklager vorgesehen sein. Dabei ergeben sich spezielle Anforderungen durch die Kraftkennlinie der Kupplung, wie dies auch schon bei den vorgenannten Ausgestaltungen beschrieben worden ist.
Erfindungsgemäß wird im wesentlichen ein Verschluss für die Übertragungsstrecke der Kupplungsbetätigung bzw. des Ausrücklagers vorgeschlagen. Gegenüber den bisher bekannten Lösungen zeichnet sich die erfindungsgemäße Ausgestaltung insbesondere dadurch aus, dass das federnde Verschlusselement durch ein Sperrelement ergänzt wird. Somit kann der Kraftfluss des Ausrücksystem in beide Betätigungsrichtungen geschlossen werden. Ferner wird auf diese Weise ein besonders spielarmes Ausrücksystem realisiert.
Im Rahmen einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass der als Übertragungsglied vorgesehene Betätigungshebel über eine
Führungseinrichtung mit dem Ausrücklager gekoppelt ist. Vorzugsweise kann sowohl ein freies Ende des Betätigungshebels als auch das Ausrücklager mit dem Verschlusselement und dem Sperrelement an der Führungseinrichtung befestigt sein. Gemäß einer nächsten Ausgestaltung kann das Sperrelement derart positioniert werden, dass sich das Verschlusselement vor der Montage in einer offenen Stellung und nach der Montage in einer geschlossenen Stellung befindet.
Besonders vorteilhaft bei dem erfindungsgemäßen Ausrücksystem ist es, dass durch das Sperrelement ein vollständiger Verschluss aufgrund der veränderten Stellung der Teile zueinander erkannt werden kann. Solange der Verschluss bzw. das Verschlusselement offen oder nur teilweise offen ist, unterscheidet sich die Form des Federelementes. Durch die Sperrkontur kann somit die Beweglichkeit der Kupplungsbetätigung bei nicht vollständiger Verschlussstellung in vorteilhafter Weise beschränkt werden.
Eine nächste Weiterbildung kann zur Demontage zumindest eine Trennstelle bei dem erfindungsgemäßen Ausrücksystem vorsehen.
Ferner kann das Federelement derart eingesetzt werden, dass zwischen den Teilen der Übertragungsstrecke eine Vorspannung zur Vermeidung eines Spiels insbesondere beim Kraftrichtungswechsel auftritt. Um diese Eigenschaft zu erreichen, ist es z. B. möglich, dass eine zusätzliche elastische Stelle bzw. Elastizität des Federelementes vorgesehen bzw. genutzt wird.
Ebenso kann im Rahmen einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass vorzugsweise durch Integration des Federelementes bzw. des federnden Verschlusselements in einen Radialwegausgleich des Ausrücklagers ein positiver Effekt hinsichtlich einer aufzubauenden Vorspannung realisiert wird.
Des weiteren sind alternative Bewegungsformen des Verriegelungs- bzw. Verschlusselementes möglich. Neben der Verwendung von radial eingreifenden Verschlußelementen ist das Prinzip eines Sperrelementes auch bei anderen Formen anzuwenden. Beispielsweise kann zum Öffnen und Schließen des Verschlusselements
eine drehende Bewegung vorgesehen sein. Auch bei dieser Ausgestaltung wird der Verschluss bzw. das Verschlusselement durch das Sperrelement in einer offenen Stellung gehalten.
Darüber hinaus kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe durch ein weiteres erfindungsgemäßes Verfahren zum Montieren eines Ausrücksystems für eine Kupplung gelöst werden, bei dem das Sperrelement vor der Montage durch eine Feder derart positioniert wird, dass das Verschlusselement vor der Montage in einer offenen Stellung und nach der Montage in einer geschlossenen Stellung gehalten wird. Auf diese Weise kann bei der Montage die Betätigung des Sperrelements und die Antriebsmechanik des Verschlusselements freigegeben werden, sodass die Verbindung automatisch hergestellt wird. Der Erfolg der Montage kann an der entsprechenden Stelle des Verschlusselementes geprüft werden.
Die Anwendungsmöglichkeiten für die erfindungsgemäßen Lösungen sind bevorzugt sämtliche Arten von Kupplungsbetätigungen, insbesondere beim Auftreten von ziehenden und drückenden Betätigungskräften unabhängig von der Art des verwendeten Motor bei dem Kupplungsaktor.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann das Sperrelement vor der Montage durch ein Federelement oder dergleichen gehalten werden. Das Verschlusselement kann z. B. durch das Sperrelement in einer geöffneten Stellung blockiert werden. Vorzugsweise kann während der Montage das Ausrücklager an dem Sperrelement angelegt werden, sodass das Verschlusselement blockiert wird.
Während der Montage kann das Sperrelement durch das Ausrücklager mit der Montagekraft gegen die Federvorspannung des Federelements bewegt werden. Somit kann das Verschlusselement durch das Sperrelement freigegeben werden. Nach der Montage kann das Sperrelement vorzugsweise in eine offene Stellung gebracht werden, wobei das Verschlusselement durch die eigene Vorspannung in eine geschlossene Stellung gebracht wird und die Montage dadurch beendet ist.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann zur Demontage vorgesehen sein, dass das Verschlusselement entfernt wird. Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung kann das Verschlusselement z. B. seitlich abgezogen werden. Es auch möglich, dass das Verschlusselement gedreht wird, um es in eine offene Stellung zu bewegen.
Eine andere Weiterbildung der Erfindung kann vorsehen, dass der Betätigungshebel seitlich entfernt wird, um das Verschlusselement dann radial öffnen zu können. Eine alternative Ausgestaltung kann wiederum vorsehen, dass der Betätigungshebel verdreht wird, um das Verschlusselement radial über Rampen oder dergleichen zu öffnen.
Die eingangs genannte Aufgabe kann auch durch ein Ausrücksystem für eine Kupplung eines automatisierten Getriebes eines Fahrzeuges mit zumindest einem Kupplungsaktor, welcher mit den Tellerfederzungen zur Betätigung der Kupplung gekoppelt ist, gelöst werden, bei dem die Tellerfederzungen zur ziehenden und drückenden Betätigung der Kupplung in einer Tellerfederzungeneinhängung des Ausrücklagers aufgenommen sind, welches über eine selbstschließende Verbindung mit dem Kupplungsaktor gekoppelt ist. Auf diese Weise wird ein selbstzentrierendes Ausrücksystem insbesondere für ziehende und drückende Betätigung von Fahrzeugkupplungen realisiert.
Dabei ist es besonders vorteilhaft, dass das erfindungsgemäße Ausrücksystem spielfrei ist und sich selbsttätig vorzugsweise nach der Motor-Getriebemontage durch Starten des Verbrennungsmotors verriegelt und auch wieder gelöst werden kann.
Zur Absenkung der Fahrzeugkupplungsbetätigungskräfte und der damit verbundenen Reduzierung der Betätigungsenergie für automatisierte Kupplungsbetätigungssysteme sind Kupplungen erforderlich, die nicht nur aufgedrückt, sondern auch zusätzlich zugezogen werden können. Deshalb wird ein Ausrücksystem vorgeschlagen, welches eine Anbindung an den Kupplungsausrücker und an die Kupplungstellerfederzungen realisiert.
Auf diese Weise kann z. B. für automatisierte Kupplungssysteme eine Kupplung mit ziehender und drückender Betätigung vorgeschlagen werden, wobei die elektrische
Leistungsaufnahme des elektromechanischen Aktors, insbesondere eines elektrischen Zentralausrückers (EZA) gesenkt wird.
Im Rahmen einer vorteilhaften Ausgestaltung wird als Verbindung zwischen dem Ausrücklager und dem Kupplungsaktor zumindest ein Verschlusselement vorgesehen. Vorzugsweise kann als Verschlusselement ein Bajonettverschluss oder dergleichen vorgesehen sein.
Die erste Drehbewegung des Verbrennungsmotors nach der Montage von Fahrzeugmotor und Fahrzeuggetriebe wird genutzt, um einen Bajonettverschluss oder dergleichen zu verdrehen. Dazu kann gemäß einer Weiterbildung der Erfindung der drehende Lagerring des Ausrücklagers zunächst mit einem Teil des Bajonettverschlusses vorzugsweise über zumindest eine Sollbruchstelle oder dergleichen verbunden werden. Ein zweites Teil des Bajonettverschlusses kann mit dem gehäusefesten Lagerring verbunden werden, wobei, wenn die beiden Teile des Bajonettverschlusses miteinander verbunden sind, die Verbindung zwischen dem ersten Teil des Bajonettverschlusses und dem drehenden Lagerring z. B. durch Zerstören der Sollbruchstelle gelöst wird.
Somit wird mit dem vorgeschlagenen Ausrücksystem eine Verbindung für eine drückende und ziehende Betätigung der Kupplung in vorteilhafter Weise realisiert. Bei korrekter Werkzeugauslegung des Bajonettverschlusses kann die Verbindung absolut spielfrei und selbstzentrierend ausgeführt werden.
Eine Weiterbildung kann vorsehen, dass vorzugsweise der drehfeste Lagerring des Ausrücklagers als Teil des Bajonettverschluss mehrere radial nach innen stehende Laschen oder dergleichen aufweist, wobei zur Selbstzentrierung in radiale Richtung Bewegungen des drehfesten Lagerrings durchgeführt werden.
Bei dieser Lösung können die Laschen an dem nicht drehenden Lagerring des Ausrücklagers am Bajonettverschluss durch Umbördeln, Umlegen oder dergleichen realisiert werden, um ein axiales Spiel zu vermeiden. In radialer Richtung kann der Lagerring jedoch verschoben werden, um die Selbstzentrierungsfunktion zum Ausgleich
eines Achsversatzes zwischen der Kurbelwelle und dem Ausrücklager zu ermöglichen. Die bei heutigen Ausrücklagern verwendete kleine Tellerfeder kann an dieser Stelle entfallen, da die radiale Haltekraft durch die Anbindung des Ausrücklagers an den Tellerfederzungen aufgebracht wird. Ferner kann die Bajonettverriegelung in einem einzigen Bauteil realisiert werden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann als Ausrücklager z. B. ein Rillenkugellager vorgesehen sein, welches vorzugsweise an den Tellerfederzungen bei der Kupplungsdruckplattenmontage befestigt wird.
Vorzugsweise kann die Tellerfedereinhängung zum Anpressen der Tellerfederzungen eine zusätzliche kleinere Tellerfeder aufweisen, wobei die Tellerfeder derart ausgelegt ist, dass die Klemmkraft auch bei verschlissenen Kupplungs-Tellerfederzungen oberhalb der zu erwartenden Kupplungsbetätigungskraft liegt. Auf diese Weise wird eine angefederte Verbindung des Ausrücklagers mit den Tellerfederzungen realisiert.
Mit dem erfindungsgemäßen Ausrücksystem ergeben sich die Vorteile einer Spielfreiheit und das Verhindern von Ausrückwegverlusten. Ferner tritt kein Sprung in der Kupplungsmomentenkennlinie auf.
Ferner wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe durch ein Verfahren zum Montieren des Ausrücksystems gelöst, bei dem das Ausrücklager spielfrei und selbstzentrierend über eine selbstschließende Verbindung mit dem Kupplungsaktor gekoppelt wird.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann bevorzugt als selbstschließende Verbindung ein Bajonettverschluss verwendet werden. Zunächst kann ein drehender Lagerring des Ausrücklagers mit einem ersten Teil des Bajonettverschlusses und ein drehfester Lagerring des Ausrücklagers mit einem zweiten Teil des Bajonettverschlusses verbunden werden, wobei der Bajonettverschluss durch die Drehung des Motors vollständig eingedreht wird. Die Verbindung zwischen dem ersten Teil des Bajonettverschlusses und dem drehenden Lagerring kann vorzugsweise an einer Sollbruchstelle gelöst werden.
Um ein axiales Spiel bei dem erfindungsgemäßen Ausrücksystem zu vermeiden, kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen sein, dass der zweite Teil des Bajonettverschlusses durch Umbördeln oder durch Umlegen einzelner radial nach innen stehender Laschen an dem drehfesten Lagerring des Ausrücklagers befestigt wird.
Vorzugsweise wird als Ausrücklager ein Rillenkugellager verwendet, welches an den Tellerfederzungen bei der Kupplungsdruckplattenmontage befestigt wird, wobei die Tellerfederzungen mit einer zusätzlichen Tellerfeder angedrückt werden, sodass die Tellerfederzungen federbelastet befestigt sind.
Zur Demontage kann im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen sein, dass der Bajonettverschluss zum Lösen entgegen der Verdrehrichtung des Motors gedreht wird.
Die Anwendungsmöglichkeiten der vorgeschlagenen Lösungen sind besonders interessant im Zusammenhang mit einem elektrischen Zentralausrücker (EZA) zur Absenkung der Kupplungsbetätigungskräfte und zum Reduzieren der elektrischen Stormaufnahme bzw. der Bordnetzbelastung. Dadurch können höhere Motormomente mit einem elektromechanischen Ausrücksystem bedient werden bzw. das Kupplungsbetätigungssystem für geringere Kräfte ausgelegt werden.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und den nachfolgend beschriebenen Zeichnungen. Es zeigen:
Figur 1 eine Gesamtansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Ausrücksystems zur Betätigung einer Kupplung;
Figur 2a bis e die Montagereihenfolge des Ausrücksystems gemäß Figur 1 anhand eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Montieren;
Figur 3a bis d die Demontagereihenfolge des Ausrücksystems gemäß Figur 1 anhand des erfindungsgemäßen Verfahrens;
Figur 4a bis d die Montagereihenfolge bei einem zweiten Ausführungsbeispiel des Ausrücksystems gemäß eines weiteren erfindungsgemäßen Verfahrens zum Montieren;
Figur 5a bis d die Demontagereihenfolge des Ausrücksystems gemäß des erfindungsgemäßen Verfahrens;
Figur 6 bis 8 verschiedene geschnittene Ansichten von Ausgestaltungen des zweiten Ausführungsbeispiels des Ausrücksystems;
Figur 9a und b verschiedene Sperrkonturen für das Verschlusselement bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Figur 10a und b verschiedene Anordnungsmöglichkeiten einer Trennstelle bei dem zweiten Ausführungsbeispiel des Ausrücksystems;
Figur 11a und b zwei Anordnungsmöglichkeiten des zweiten Ausführungsbeispiels des Ausrücksystems bei einem Parallelschaltgetriebe;
Figur 12a und b eine alternative Ausgestaltung der Verriegelung bei dem zweiten Ausführungsbeispiel des Ausrücksystems;
Figur 13 eine geschnittene Ansicht eines dritten Ausführungsbeispiels des
Ausrücksystems;
Figur 14 eine vergrößerte Teilansicht gemäß Figur 13;
Figur 15a eine Draufsicht auf eine zusätzliche Tellerfeder gemäß der Figuren 13 und 14;
Figur 15b eine geschnittene Ansicht entlang der Schnittlinie l-l gemäß Figur 15a;
Figur 16 eine Darstellung der Kennlinie der Tellerfeder gemäß der Figuren 15a und 15b;
Figur 17a eine Draufsicht auf einen drehenden Lagerring mit aufgestellten
Laschen gemäß der Figuren 13 und 14;
Figur 17b eine geschnittene Ansicht entlang der Schnittlinie ll-ll gemäß Figur
17a;
Figur 18a eine Draufsicht auf das an dem Ausrücklager befestigte Teil eines
Bajonettverschlusses;
Figur 18b eine geschnittene Ansicht entlang der Schnittlinie lll-lll gemäß Figur
18a;
Figur 19a und b ein Bajonettverschluss und eine Verbindung zum drehfesten Lagerring mit Selbstzentrierfunktion; und
Figur 19c eine geschnittene Ansicht entlang der Schnittlinie IV-IV gemäß der
Figuren 19a und 19b;
In Figur 1 ist eine Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Ausrücksystems zur Kupplungsbetätigung im zusammengebauten Zustand dargestellt. Bei dem erfindungsgemäßen Ausrücksystem ist als Übertragungsglied eine vormontierbare Baueinheit vorgesehen, welche einen an einer Hebellagerung 122 vormontierten Betätigungshebel 104 umfasst, wobei die Hebellagerung 122 eine Grundplatte 105 mit einer Lagerstelle für den Betätigungshebel 104 aufweist. Der Betätigungshebel 104 weist eine längliche Basis auf, welche etwa mittig an der Hebellagerung 122 schwenkbar aufgenommen ist, wobei die Basis ein erstes freies Ende und ein zweites freies Ende umfasst. Das erste Ende des Kipphebels bzw. des
Betätigungshebel 104 ist in einer federbelasteten Ausnehmung bzw. in einem Schlitz
106 eines Führungselements aufgenommen, welche mit dem Ausrücklager gekoppelt ist. Das zweite Ende des Betätigungshebels 104 ist in einer federbelasteten
Ausnehmung eines Abtriebsteils 125 des Kupplungsaktors 108 aufgenommen.
Die Montagefolge; welche in den Figuren 2a bis 2e angedeutet ist, kann wie folgt realisiert werden:
Ein Führungsrohr 101 wird in der die Kupplung 109 aufnehmende Kupplungsglocke 102 durch eine Verschraubung 114 befestigt und eine Führungshülse 103 aufgesteckt. Die vormontierte Baueinheit wird mit dem Betätigungshebel 104 und der Grundplatte 105 eingesetzt. Ein freies Ende des Betätigungshebels 104 greift in den Schlitz 106 der Führungshülse 103 mit einem vorgespannten Federelement ein. Danach wird der Kupplungsaktor 108 angebaut. Das Abtriebsteil 125 des Kupplungsaktors 108 hat ebenfalls über ein vorgespanntes Federelement Kontakt zum Betätigungshebel 104 über das andere freie Ende. Durch gemeinsame Verschraubungen 112 wird der Kupplungsaktor 108 und die Grundplatte 105 des Betätigungshebels 104 an der Kupplungsglocke 102 bzw. an dem Getriebegehäuse 113 fixiert.
Die Kupplung 109 wird an der Motorwelle montiert. Das Ausrücklager 110 ist an den Tellerfederzungen 127 der Kupplung 109 angebracht. Wenn das Getriebe auf den Motorblock 111 mit der Kupplung 109 montiert wird, kann sich hierbei das Ausrücklager 110 auf der Führungshülse 103 ausrichten. Durch einen Schnappverschluß kommt es zur automatischen Verbindung zwischen dem Ausrücklager 110 und der Führungshülse 103 des Übertragungssystems.
Ferner ist in den Figuren 3a bis 3d beispielhaft die Demontage des Ausrücksystems angedeutet, wobei die selben Bauteile mit den selben Bezugszahlen wie in den bereits beschriebenen Figuren bezeichnet werden.
Bei bekannten Anordnungen, wie sie z. B. für gezogene Kupplungen bekannt sind, zeichnen sich dagegen dadurch aus, dass während der Montage ein Federelement durch die Montagekraft aus einer geschlossenen in eine geöffnete Stellung gebracht
werden muss, um dann bei Erreichen der Endstellung der Montageteile wieder in die geschlossene Stellung zu wechseln.
Ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft dagegen ein Ausrücksystem mit einem federnden Verschlusselement 115, welches ein Sperrelement 116 aufweist, wie dies in den Figuren 4a bis 4 d beispielhaft angedeutet ist.
Ferner wird ein weiteres Verfahren zum Montieren des Ausrücksystems vorgeschlagen, bei dem das Sperrelement 116 vor der Montage durch eine Feder derart positioniert wird, dass das Verschlusselement 115 vor der Montage in einer offenen Stellung und nach der Montage in einer geschlossenen Stellung gehalten wird. Zur Herstellung der Montageverbindung kann wie folgt vorgegangen werden:
In Fig. 4a wird vor der Montage das Sperrelement 116 durch eine Feder gehalten. Das Verschlusselement 115 wird durch das Sperrelement 116 in einer geöffneten Stellung blockiert
Während der Montage wird in Figur 4b das Ausrücklager 110 an dem Sperrelement 116 angelegt und das Verschlusselement 115 durch das Sperrelement 116 blockiert. Ebenfalls während der Montage bewegt das Ausrücklager 110 gemäß Figur 4c das Sperrelement 116 mit der Montagekraft gegen die Federvorspannung. Das Verschlusselement 115 wird betätigt und vom Sperrelement 116 freigegeben.
Nach der Montage befindet sich gemäß Figur 4d das Sperrelement 116 in einer offenen Stellung. Das Verschlusselement 115 bewegt sich durch seine eigene Vorspannung in die geschlossene Stellung, sodass die Montageverbindung hergestellt ist.
Die Demontage bzw. das Lösen der Verbindungsstelle des Ausrücksystems ist schematisch in den Figuren 5a bis 5d gezeigt. Der Kraftfluss der Kupplungsbetätigung ist in beide Richtungen geschlossen. Es ergibt sich für die Demontage die Notwendigkeit, eine Trennstelle einzuführen.
Eine Möglichkeit ist es, das Schwungrad von einer Mitnehmerscheibe, wie z. B. einer Flexplatte oder dergleichen, zu trennen. Die Kupplung 109 verbleibt somit zunächst in der Kupplungsglocke 102. Das Getriebe kann mit der Kupplung 109 vom Motorblock 111 getrennt werden. Anschließend kann die Kupplung 109 aus der Kupplungsglocke 102 demontiert werden.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass die bei der Montage genutzte Verbindungsstelle gelöst wird. Hierzu bestehen vorzugsweise folgende Möglichkeiten:
Gemäß Figur 5a kann das Federelement selbsttätig entfernt werden. Es ist auch möglich, dass eine Öffnungsbewegung des Federelements durchgeführt wird (Figur 5b), wie z. B. eine Drehung über Rampenkörper, um in eine geöffnete Stellung zu kommen. Ferner ist es auch gemäß Figur 5c denkbar, dass eine Bewegung eines Hilfselementes, z. B. seitliches Ziehen des Betätigungshebels 104, vorgesehen wird. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, dass die Bewegung des Betätigungselementes 104 mit einem Überweg durchgeführt wird, z. B. bei einem Parallelschaltgetriebe (PSG) mit einer sogenannten Schnappkupplung; dort können beide Betätigungshebel 104 in Richtung zugezogener Kupplungen bewegt werden (Figur 5d).
Ferner kann das Federelement weiterhin derart eingesetzt werden, dass zwischen den Teilen der Übertragungsstrecke eine Vorspannung zur Vermeidung eines Spiels insbesondere beim Kraftrichtungswechsel auftritt.
Gemäß Figur 6 ist es möglich, dass eine zusätzliche elastische Stelle an dem Federelement bzw. dem Verschlusselement 115 vorgesehen wird.
Ebenso kann durch Integration des Verschlusselements 115 in einen Radialwegausgleich 123 des Ausrücklagers 110 ein positiver Effekt realisiert werden. Mögliche Ausführungsformen sind in den Figuren 7 und 8 dargestellt.
Es hat sich gezeigt, dass bei bekannten Montageprinzipien keine Kontrollmöglichkeit besteht, da sich das Verschlusselement 115 nur teilweise schließt, sodass negative Auswirkungen zu erwarten sind.
Hierfür bietet die erfindungsgemäße Ausgestaltung mit dem Sperrelement 116 einen prinzipiellen Vorteil. Der vollständige Verschluß kann durch die geänderte Stellung der Teile erkannt werden. Solange das Verschlusselement 115 offen oder nur teilweise offen ist, unterscheidet sich die Form des Verschlusselementes 115. Durch eine Sperrkontur kann somit die Beweglichkeit der Kupplungsbetätigung bei nicht vollständigem Verschließen des Verschlusselementes 115 beschränkt bzw. vermieden werden.
In den Figuren 9a und 9b sind zwei mögliche Sperrkonturen zur Erhöhung der Montagesicherheit dargestellt.
In Figur 9a ist eine Wegsperre 124 an der Kupplung 109 als Deckelanschlag vorgesehen. Somit ist ein Anschlag zur Betätigung des Verschlusselementes 115 vorgesehen, um ein Durchschnappen der Kupplung 109 bei offnem Verschlusselement 115 zu verhindern. Gemäß Figur 9b ist eine weitere alternative Wegsperre 124 an dem Ausrücker realisiert, um ebenfalls ein Durchschnappen der Kupplung 109 bei offnem Verschlusselement 115 zu verhindern.
Neben der Möglichkeit, den Verschluss für ein mechanisches Ausrücksystem mit Betätigungshebel 104 vorzusehen, existieren auch andere Einsatzvarianten, wie dies in den Figuren 10a und 10b sowie 11a und 11 b angedeutet ist.
Beispielsweise kann eine Anwendung für eine Trennstelle zwischen einem elektrischen Zentralausrücker (EZA), einem mechanischen Zentralausrücker (MZA) oder dergleichen und dem Ausrücklager 110 vorgesehen sein, wie dies in den Figuren 10a und b realisiert ist.
Ferner ist eine Anwendung zwischen dem Ausrücker und der Kupplungsglocke 102 denkbar. Diese Trennstelle ist u. U. auch für einen Doppelausrücker bei einem Parallelschaltgetriebe (PSG) nutzbar, wie dies beispielhaft in den Figuren 11a und b dargestellt ist.
Des weiteren sind alternative Bewegungsformen des Verschlusselementes 115 möglich. Neben der Verwendung von radial eingreifenden Verschlusselementen 115 ist das Prinzip des Sperrelementes 116 auch bei anderen Formen anzuwenden. In den Figuren 12a und 12b wird der Einsatz bei einem drehenden Verschlusselement 115 gezeigt. Auch hier wird das Verschlusselement 115 durch das Sperrelement 116 in einer offenen Stellung gehalten. Bei der Montage erfolgt die Betätigung des Sperrelements 116 und die Antriebsmechanik des Verschlusselements 115 wird freigegeben, so dass die Verbindung automatisch hergestellt wird. Der Erfolg der Montage kann entsprechend an einer Stelle, z. B. an dem Winkel des Verschlusselementes 115 geprüft werden.
Darüber hinaus wird gemäß der Erfindung ein drittes Ausführungsbeispiel des Ausrücksystems und ein weiteres Verfahren zum Montieren vorgeschlagen. Das selbstzentrierende Ausrücksystem für eine ziehende und drückende Betätigung von Fahrzeugkupplungen 109 ist in Figur 13 schematisch dargestellt, wobei in Figur 14 eine Einzelheit Y vergrößert dargestellt ist.
Das dargestellte Ausrücksystem weist als Verbindung zwischen dem Ausrücklager 110 und dem Kupplungsaktor 108 ein Verschlusselement 115 auf, welches als Bajonettverschluss 128 ausgebildet ist: Ein erstes Teil des Bajonettverschlusses 128 ist mit dem drehenden Lagerring 117 des Ausrücklagers 110 über zumindest eine Sollbruchstelle 118 verbunden. Ein zweites Teil des Bajonettverschlusses 128 ist mit dem gehäusefesten bzw. drehfesten Lagerring 119 verbunden, wobei, wenn die beiden Teile des Bajonettverschlusses 128 miteinander verbunden sind, die Verbindung zwischen dem ersten Teil des Bajonettverschlusses 128 und dem drehenden Lagerring 117 durch Zerstören der Sollbruchstelle 118 gelöst werden kann.
Die erste Drehbewegung des Verbrennungsmotors nach der Montage wird von dem Fahrzeugmotor und dem Fahrzeuggetriebe genutzt, um den Bajonettverschluss 128 zu verdrehen. Dazu ist der drehende Lagerring 117 des Ausrücklagers 110 zunächst mit dem Bajonettverschluss 128 verbunden. Wenn der Bajonettverschluss 128 durch die Drehung des Motors vollständig eingedreht wird, kann genau diese Verbindung, welche den einen Teil des Bajonettverschlusses 128 mit dem drehenden Lagerring 117 verbindet, an der Sollbruchstelle 118 zerstört werden, sodass sich das Ausrücklager 110
danach frei drehen kann. Die Verbindung, die für drückende und ziehende Betätigung geeignet ist, kann in vorteilhafter Weise hergestellt werden. Bei korrekter
Werkzeugauslegung des Bajonettverschlusses 128 kann die Verbindung absolut spielfrei und selbstzentrierend ausgeführt werden.
Um die Verbindung wieder zu trennen, z. B. im Servicefall oder dergleichen, kann das Bajonett in die Gegenrichtung, also entgegen der Verdrehrichtung des Motors, gedreht werden. Dazu ist im Getriebegehäuse eine z. B. mit einer Gummitülle oder dergleichen verschlossene Öffnung vorgesehen. Dadurch ist es möglich, mit einem Werkzeug den Bajonettverschluss 128 zu verdrehen. Hier sind unterschiedlichste Ausgestaltungen denkbar.
Zur erneuten Montage im Servicefall ist der Bajonettverschluss 128 wieder mit einem Werkzeug durch die Öffnung in der Getriebeglocke 102 zu verdrehen und damit zu verriegeln. Alternativ kann das Bauteil mit der Sollbruchstelle 118 durch ein neues Teil ersetzt werden, damit die Verriegelung erneut automatisch durch die Drehbewegung des Motors erfolgen kann.
Bei einer weiteren Lösung kann das Ausrücklager 110, welches kein Schulterkugellager sondern ein Rillenkugellager ist, an den Tellerfederzungen 127 bei der Kupplungsdruckplattenmontage befestigt werden. Dabei werden die Tellerfederzungen 127 von Motor- und Getriebeseite angedrückt. Diese Verbindung ist durch eine zusätzliche (kleinere) Tellerfeder 120 verspannt. Dazu kann die Tellerfeder 120, welche in den Figuren 15a und 15b näher gezeigt ist, gedrückt und eingedreht werden. Idealerweise kann diese Tellerfeder 120 derart ausgelegt werden, dass die Klemmkraft auch bei verschlissenen Kupplungstellerfederzungen 127 noch über der zu erwartenden Kupplungsbetätigungskraft (Zugkraft) liegt.
Wenn die Kupplungsbetätigungskraft über der Federkraft der zusätzlichen Tellerfeder 120 liegt, kann die zusätzliche Tellerfeder 120 eine über den Federweg steigende Federkraftkennlinie (Diagramm siehe Figur 16) aufweisen, um ein Durchschnappen der zusätzlichen Tellerfeder zu verhindern. Ein Durchschnappen bedeutet einen Sprung im Montageaufbau der Fahrzeugkupplung. Durch das Anfedem ist die Verbindung spielfrei
beim Übergang von drückender zu ziehender Betätigung. Die Kennlinie der Tellerfeder 120 ist in Figur 16 dargestellt.
In den Figuren 17a und 17b ist der drehende Lagerring 117 mit den aufgestellten Laschen 121 näher dargestellt. Die Laschen 121 schnappen bei der Montage hinter das erste Teil des Bajonettverschlusses 128 ein.
Gemäß den Figuren 18a und 18b ist das an dem Ausrücklager 110 befestigte Teil des Bajonettverschlusses 128 näher gezeigt.
In den Figuren 19a bis 19c sind verschiedene Ansichten des drehfesten Lagerringes 119 dargestellt. Insbesondere wird aus diesen Darstellungen ersichtlich, dass eine Bajonettverriegelung und Verbindung zum stehenden, drehfesten Lagerring 119 mit einer Selbstzentrierungsfunktion realisiert wird.
Die mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsvorschläge ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Patentschutzes. Die Anmelderin behält sich vor, noch weitere, bisher nur in der Beschreibung und/oder Zeichnungen offenbarte Merkmalskombinationen zu beanspruchen.
In Unteransprüchen verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmalskombinationen der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.
Da die Gegenstände der Unteransprüche im Hinblick auf den Stand der Technik am Prioritätstag eigene und unabhängige Erfindungen bilden können, behält die Anmelderin sich vor, sie zum Gegenstand unabhängiger Ansprüche oder Teilungserklärungen zu machen. Sie können weiterhin auch selbständige Erfindungen enthalten, die eine von den Gegenständen der vorhergehenden Unteransprüche unabhängige Gestaltung aufweisen.
Die Ausführungsbeispiele sind nicht als Einschränkung der Erfindung zu verstehen. Vielmehr sind im Rahmen der vorliegenden Offenbarung zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten, Elemente und Kombinationen und/oder Materialien, die zum Beispiel durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den in der allgemeinen Beschreibung und Ausführungsformen sowie den Ansprüchen beschriebenen und in den Zeichnungen enthaltenen Merkmalen bzw. Elementen oder Verfahrensschritten für den Fachmann im Hinblick auf die Lösung der Aufgabe entnehmbar sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschrittfolgen führen, auch soweit sie Herstell-, Prüf- und Arbeitsverfahren betreffen.