WO2018077463A1 - Druckmittelbetätigbarer zentralausrücker für eine kraftfahrzeugkupplung - Google Patents

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WO2018077463A1
WO2018077463A1 PCT/EP2017/001206 EP2017001206W WO2018077463A1 WO 2018077463 A1 WO2018077463 A1 WO 2018077463A1 EP 2017001206 W EP2017001206 W EP 2017001206W WO 2018077463 A1 WO2018077463 A1 WO 2018077463A1
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WO
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piston
cylinder housing
drive piston
bearing
zentralausrücker
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PCT/EP2017/001206
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Jens-Thorsten Gronau
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Wabco Europe Bvba
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    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D25/00—Fluid-actuated clutches
    • F16D25/08—Fluid-actuated clutches with fluid-actuated member not rotating with a clutching member
    • F16D25/082—Fluid-actuated clutches with fluid-actuated member not rotating with a clutching member the line of action of the fluid-actuated members co-inciding with the axis of rotation
    • F16D25/083—Actuators therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16D23/00—Details of mechanically-actuated clutches not specific for one distinct type
    • F16D23/12—Mechanical clutch-actuating mechanisms arranged outside the clutch as such
    • F16D23/14—Clutch-actuating sleeves or bearings; Actuating members directly connected to clutch-actuating sleeves or bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2300/00—Special features for couplings or clutches
    • F16D2300/18—Sensors; Details or arrangements thereof

Definitions

  • the invention relates to a fluid-actuated Gottitzer for a motor vehicle clutch, which has a connectable to a transmission housing annular cylinder housing, wherein the cylinder housing is arranged concentrically to a transmission input shaft, wherein the cylinder housing has a pressure chamber, which is connectable via a connection opening with a pressure medium source, and wherein in the cylinder housing an annular piston assembly is arranged axially displaceable, which cooperates with a clutch force applying plate spring of the motor vehicle clutch.
  • Clutch releasers are known to have the task of separating drive-shaft-side and transmission-side clutch elements of a friction clutch, which are frictionally engaged and held by a clutch spring, whereby the friction clutch is opened.
  • the coupling elements loading the clutch spring is lifted by the clutch release of acting on a clutch disc clutch pressure plate, so that the previously existing friction engagement is completed.
  • conventional mechanically operated friction clutches of the clutch release is designed as a release bearing.
  • It consists of a rotatably mounted, for example, on the transmission input shaft and axially displaceable, actuated by a clutch pedal or the like sliding sleeve whose linear displacement movement is transmitted via a rotary bearing assembly on a connected to the drive shaft rotating, also called membrane diaphragm spring.
  • a disengagement movement is performed by a pneumatically or hydraulically actuated piston, which is accommodated in a cylinder housing.
  • the piston acts axially on a Ausschreibwindlager, so that the linear piston movement is transmitted to a connected to a motor shaft plate spring which acts via a pressure ring on the clutch disc of a friction clutch, as a result, the closed in the de-energized friction clutch is opened.
  • Disc springs in friction clutches of the type described generally consist of an annular disc with radially inwardly directed spring tongues, on which the respective disengagement element in the form of a rotatable bearing ring of the rotary bearing arrangement or a piston acts.
  • the invention has for its object to present a druckstoffbe- actives Primaausschreiber for a friction clutch, which on the one hand offers the possibility of accurate determination of the actuation position of its actuator and thus the current coupling state, and on the other hand is able to on from the Disc spring in the Gottausschreiber to adjust retroactive tumbling movements or compensate for them.
  • the invention is based on the finding that the two above-mentioned requirements can be fulfilled if they are distributed over two separate components, each of which satisfies one of these two requirements.
  • the invention is based on a fluid-actuated Gottitzer for a motor vehicle clutch, which has a connectable to a transmission housing annular cylinder housing, wherein the cylinder housing is arranged concentrically to a transmission input shaft, wherein the cylinder housing has a pressure chamber, which is connectable via a connection opening with a pressure medium source is, and in which in the cylinder housing an annular piston assembly is arranged axially displaceable, which cooperates with a clutch force applying plate spring of the motor vehicle clutch.
  • the piston assembly has a linearly guided in the cylinder housing and actuated by a pressure medium drive piston and a tiltably mounted on the drive piston actuating piston, and that the actuating piston via a release bearing acts axially on the plate spring.
  • the proposed bipartite of the piston of the central release and the described vibration mechanical decoupling of the two piston parts are of the disc spring generated and applied to the release bearing of the Gottausschreiber wobbling movements not passed in up to the drive piston of the Gottausschreibers. With the aid of a sensor attached to the drive piston and an associated sensor, the respective current travel position of the drive piston can be determined exactly.
  • the drive piston is therefore arranged linearly displaceable in the cylinder housing and guided.
  • a pressure medium such as compressed air or oil
  • the drive piston generates the desired disengagement for the closed in the unactuated state friction clutch.
  • the cooperating with the diaphragm spring actuating piston is arranged tiltably mounted on the drive piston, so that may be absorbed or compensated by the disc spring induced wobbling or vibration of said piston assembly without harmful tilting moments are transmitted to the drive piston and a sensor arranged thereon.
  • a bearing element is formed or fixed in the form of a ball or spherical cap on which the actuating piston via a formed on its radially inner peripheral surface, complementary to said bearing element bearing surface in all Tilting directions is stored.
  • a preferred structural embodiment of the CSC according to the invention provides that on the cylinder housing radially inwardly a concentric to its longitudinal axis pipe socket is formed or secured thereto, on which the drive piston is guided axially displaceable by means of a formed on this hollow cylindrical guide bore.
  • a particularly lightweight construction is possible because the drive piston and in particular the spherical cap are not solid thanks to the guide on the central pipe socket, but each form a relatively light ring.
  • This structure also allows a particularly space-saving design, because thereby the drive piston and the actuating piston can be arranged radially and axially nested. This shows a further described embodiment.
  • the drive piston and the associated bearing element for enabling the said tilting movement of the actuating piston can basically be formed integrally together. In terms of manufacturing technology, however, it is likely that, according to a further embodiment of the invention, it is provided that the drive piston and the spherical cap-shaped bearing element associated therewith are separately manufactured components and subsequently connected to one another.
  • a compression spring is arranged coaxially to the longitudinal axis of the cylinder housing, which is supported with its one axial end at the bottom of the cylinder housing and with its other axial end on the drive piston.
  • the compression spring is designed so that its axial compressive force on the piston assembly ensures that the release bearing rests without play on the plate spring.
  • the bearing surface associated with the actuating piston and complementary to the ball or spherical cap can in principle be formed on the radial inner peripheral surface thereof.
  • a production-related simplification arises when an annular bearing shell is attached to the radially inner side of the annular actuating piston, on the radially inner peripheral surface of a ball or spherical cap of the bearing element complementary bearing surface is formed.
  • this design offers the possibility that the actuating piston on the one hand and the bearing shell on the other hand consist of different, optimally adapted to their respective task materials.
  • a further simplification, in particular with regard to the assembly results when the bearing shell consists of two half-shells.
  • a transmitter cooperating with an associated travel sensor is fixed radially on the outside of the linearly movable drive piston.
  • FIGURE shows a fluid-operated Gottitzer in a simplified schematic longitudinal section.
  • the fluid-actuated Gottitzer 2 shown in the figure is attached to the axially open end of a gear housing 1 by means of screws 34 and arranged axially immediately adjacent to a friction clutch, not shown.
  • the Monausschreiber 2 has an annular cylinder housing 6, which is penetrated by a transmission input shaft 3 coaxial.
  • the cylinder housing 6 has a connection opening 4 which can be connected to a pressure medium source 27. If necessary, the pressure medium source 27 supplies a pressure medium into an annular pressure chamber 25 of the cylinder housing 6 of the central release 2, which is located between the bottom of the cylinder housing 6 and a first piston, the drive piston 12 of an annular, two-part piston assembly 15 is formed.
  • a compression spring 31 is arranged coaxially to the longitudinal axis 8 of the cylinder housing 6, which is supported with its one axial end at the bottom of the cylinder housing 6 and with its other axial end on the drive piston 12.
  • the two pistons 12, 14 of the piston assembly 15 are arranged axially displaceably in the cylinder housing 6 in the direction of its longitudinal axis 8 and they act via a release bearing 10 with a plate spring 1 1 together, which applies the coupling force of the friction clutch, not shown.
  • This friction clutch is in the present example, one that is closed in the unactuated state.
  • the piston assembly 15 has a linearly guided in the cylinder housing 6, pressure-medium-actuated drive piston 12 and a tiltably mounted on the drive piston 12 and with respect to the longitudinal axis 8 of the cylinder housing 6 actuating piston 14.
  • the actuating piston 14 is connected to the aforementioned release bearing 10, which is designed here as a deep groove ball bearing and 1 1 bears axially on the plate spring.
  • the drive piston 12 as well as the actuating piston 14 is annular and axially and radially guided with a hollow cylindrical portion 9 on a pipe socket 16, which is radially inwardly formed on the cylinder housing 6 and axially concentric with the longitudinal axis 8 in the otherwise cup-shaped cylinder housing 6 extends.
  • the drive piston 12 has radially inside a guide bore 17 in which two not designated circular grooves are formed. In each of these grooves, a guide ring 18a, 18b is arranged. Between the two guide rings 18a, 18b, a pressure chamber 25 sealing radially inner sealing ring 19 is disposed in a groove of the guide bore 17.
  • a spherical cap 20 is fixed, which is attached to the radial outer side of a hollow cylindrical, radially inwardly formed portion 9 of the drive piston 12.
  • the material of this spherical cap 20 is preferably wear-resistant. arm, or the spherical cap 20 is provided with a protective against a strong wear coating.
  • the actuating piston 14 is arranged in the direction of the free end of the pipe socket 16 of the cylinder housing 6 axially adjacent to the drive piston 12.
  • the actuating piston 14 is annular and carries at its radial inner circumference a likewise annular bearing shell 22, on whose radially inner peripheral surface a bearing surface 23 complementary to said spherical cap 20 is formed.
  • the bearing shell 22 may be formed as a closed ring or consist of two half shells.
  • the drawing figure also shows that axially between the drive piston 12 and the actuating piston 14, a radially extending, annular gap 7 is present. This gap 7 allows a direction indicated by the double arrow 30 tilting movement of the actuating piston 14 with respect to the drive piston 12 without these abutting one another.
  • annular stop buffer 32 is attached from an elastomeric material in the illustrated embodiment on the drive piston 12 facing the end face of the actuating piston 14.
  • the actuating piston 14 radially inward on its tellerfeder- near end face has a circular recess 21, in which the plate spring remote bearing ring 33 of the release bearing 10 is inserted positively and non-positively.
  • the drive piston 12 has radially on the outside a plurality of annular grooves, which are not provided with separate reference numerals.
  • a radially outer sealing ring 24 is arranged, which seals the pressure chamber 25 radially outward against the environment.
  • a felt ring 28 is arranged, which is an intrusion of

Abstract

Die Erfindung betrifft einen druckmittelbetätigbaren Zentralausrücker (2) für eine Kraftfahrzeugkupplung, welcher ein mit einem Getriebegehäuse (1) verbindbares ringförmiges Zylindergehäuse (6) aufweist, bei dem das Zylindergehäuse (6) konzentrisch zu einer Getriebeeingangswelle (3) angeordnet ist, bei dem das Zylindergehäuse (6) einen Druckraum (25) aufweist, der über eine Anschlussöffnung (4) mit einer Druckmittelquelle (27) verbindbar ist, und bei dem in dem Zylindergehäuse (6) eine ringförmige Kolbenanordnung (15) axial verschiebbar angeordnet ist, welche mit einer eine Kupplungskraft aufbringenden Tellerfeder (11) der Kraftfahrzeugkupplung zusammenwirkt. Um einerseits die axiale Position der Kolbenanordnung (15) exakt bestimmen zu können und um andererseits die Möglichkeit zu schaffen, dass die Kolbenanordnung (21) gegebenenfalls eine von der Tellerfeder (11) verursachte Taumelbewegung ausgleichen kann, ist gemäß der Erfindung vorgesehen, dass die Kolbenanordnung (15) einen im Zylindergehäuse (6) linear geführten und durch ein Druckmittel betätigbaren Antriebskolben (12) sowie einen an dem Antriebskolben (12) kippbar gelagerten Betätigungskolben (14) aufweist, und dass der Betätigungskolben (14) über ein Ausrücklager (10) axial auf die Tellerfeder (11) wirkt.

Description

Druckmittelbetätigbarer Zentralausrücker für eine Kraftfahrzeugkupplung
Die Erfindung betrifft einen druckmittelbetätigbaren Zentralausrücker für eine Kraftfahrzeugkupplung, welcher ein mit einem Getriebegehäuse verbindbares ringförmiges Zylindergehäuse aufweist, bei dem das Zylindergehäuse konzentrisch zu einer Getriebeeingangswelle angeordnet ist, bei dem das Zylindergehäuse einen Druckraum aufweist, der über eine Anschlussöffnung mit einer Druckmittelquelle verbindbar ist, und bei dem in dem Zylindergehäuse eine ringförmige Kolbenanordnung axial verschiebbar angeordnet ist, welche mit einer eine Kupplungskraft aufbringenden Tellerfeder der Kraftfahrzeugkupplung zusammenwirkt.
Kupplungsausrücker haben bekanntermaßen die Aufgabe, antriebswellenseitige und getriebeseitige Kupplungselemente einer Reibkupplung, die von einer Kupplungsfeder miteinander in Reibeingriff gebracht und gehalten werden, voneinander zu trennen, wodurch die Reibkupplung geöffnet wird. Dazu wird die die Kupplungselemente belastende Kupplungsfeder durch den Kupplungsausrücker von einer auf eine Kupplungsscheibe wirkende Kupplungsandruckplatte abgehoben, so dass der bis dahin bestehende Reibeingriff beendet ist. Bei herkömmlichen mechanisch betätigten Reibkupplungen ist der Kupplungsausrücker als Ausrücklager ausgebildet. Er besteht aus einer beispielsweise auf der Getriebeeingangswelle drehfest und axial verschiebbar angeordneten, mittels eines Kupplungspedals oder dergleichen betätigbaren Schiebehülse, deren lineare Verschiebebewegung über eine Drehlageranordnung auf eine mit der Antriebswelle verbundene umlaufende, auch als Membran bezeichnete Tellerfeder übertragen wird.
Bei druckmittelbetätigten Zentralausrückern wird eine Ausrückbewegung von einem pneumatisch oder hydraulisch betätigten Kolben durchgeführt, der in einem Zylindergehäuse aufgenommen ist. Der Kolben wirkt axial auf ein Ausrückdrehlager, so dass die lineare Kolbenbewegung auf eine mit einer Motorwelle verbundene Tellerfeder übertragen wird, welche über einen Druckring auf die Kupplungsscheibe einer Reibungskupplung wirkt, wodurch im Ergebnis die im unbetätigten Zustand geschlossene Reibungskupplung geöffnet wird. Tellerfedern in Reibkupplungen der beschriebenen Art bestehen im Allgemeinen aus einer Ringscheibe mit radial nach innen gerichteten Federzungen, auf die das jeweilige Ausrückelement im Form eines drehbaren Lagerrings der Drehlageranordnung oder einem Kolben einwirkt.
Ein in Zusammenhang mit Tellerfedern der beschriebenen Art auftretendes Problem besteht darin, dass einzelne Federzungen infolge von Fertigungs- und Montagetoleranzen geometrische Unterschiede und damit ungleiche Federkräfte aufweisen können, so dass bei einer Betätigung der Kupplung eine ungleiche Lastverteilung entsteht, welche sich als ungleiche Anpressverteilung zwischen Druckring und Kupplungsscheibe sowie als Kippbelastung für den Kupplungsausrücker und zugeordnete Betätigungselemente auswirkt. Die dadurch entstehende Taumelbewegung kann Belastungskräfte erzeugen, die einerseits zu Undefinierten Sensorsignalen des Kupplungssystems für die Bestimmung des aktuellen Kuppelbetätigungsweges und andererseits zu Funktionsstörungen sowie letztlich zum Ausfall der Kupplung führen können.
Bei mechanischen Kupplungen der beschriebenen Art ist es schon bekannt, die Drehlageranordnung so auszubilden, dass sie eine Kippbewegung aufnehmen können, und zwar derart, dass der drehbare Lagerring einer Taumelbewegung folgen kann. Hierzu wird auf die DE 199 12 432 B4 hingewiesen.
Aus der DE 10 2015 202 869 A1 ist ein Zentralausrücker der im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschriebenen Art bekannt, bei dem die Kolbenanordnung aus einem im Zylindergehäuse linear verschiebbaren Ringkolben besteht, welcher direkt mit der zugeordneten Tellerfeder zusammenwirkt. So ist zwar die Position des Kolbens und damit der aktuelle Betätigungszustand der Kupplung jederzeit exakt bestimmbar, eine Möglichkeit, sich an eine von der Tellerfeder verursachte ungleiche Lastverteilung anzupassen, um auf diese Weise die weiter vorne beschriebenen nachteiligen Effekt zu vermeiden, hat der nur linear bewegliche jedoch Kolben nicht. Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen druckmittelbe- tätigbaren Zentralausrücker für eine Reibkupplung vorzustellen, welcher einerseits die Möglichkeit einer exakten Bestimmung der Betätigungsposition seines Stellgliedes und damit des aktuellen Kuppelzustandes bietet, und der andererseits in der Lage ist, sich an von der Tellerfeder in den Zentralausrücker rückwirkende Taumelbewegungen anzupassen beziehungsweise diese auszugleichen.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Anspruchs 1 , während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den abhängigen Ansprüchen entnehmbar sind.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die beiden oben genannten Forderungen dann erfüllt werden können, wenn man sie auf zwei separate Bauteile verteilt, von denen jedes eine dieser beiden Forderungen erfüllt.
Demnach geht die Erfindung aus von einem druckmittelbetätigbaren Zentralausrücker für eine Kraftfahrzeugkupplung, welcher ein mit einem Getriebegehäuse verbindbares ringförmiges Zylindergehäuse aufweist, bei dem das Zylindergehäuse konzentrisch zu einer Getriebeeingangswelle angeordnet ist, bei dem das Zylindergehäuse einen Druckraum aufweist, der über eine Anschlussöffnung mit einer Druckmittelquelle verbindbar ist, und bei dem in dem Zylindergehäuse eine ringförmige Kolbenanordnung axial verschiebbar angeordnet ist, welche mit einer eine Kupplungskraft aufbringenden Tellerfeder der Kraftfahrzeugkupplung zusammenwirkt.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist bei diesem Zentralausrücker vorgesehen, dass die Kolbenanordnung einen im Zylindergehäuse linear geführten und durch ein Druckmittel betätigbaren Antriebskolben sowie einen an dem Antriebskolben kippbar gelagerten Betätigungskolben aufweist, und dass der Betätigungskolben über ein Ausrücklager axial auf die Tellerfeder wirkt.
Durch die vorgeschlagene Zweiteiligkeit des Kolbens des Zentralausrückers sowie die geschilderte schwingungsmechanische Entkopplung der beiden Kolbenteile werden von der Tellerfeder erzeugte und am Ausrücklager des Zentralausrücker anliegende Taumelbewegungen nicht in bis zu dem Antriebskolben des Zentralausrückers weitergegeben. Mit Hilfe eines an dem Antriebskolben befestigten Messwertgebers und eines zugeordneten Sensors ist dadurch die jeweils aktuelle Stellwegposition des Antriebskolbens exakt feststellbar.
Der Antriebskolben ist demnach in dem Zylindergehäuse linear verschiebbar angeordnet und geführt. Durch Einwirken eines Druckmittels, wie Druckluft oder Öl, erzeugt der Antriebskolben die gewünschte Ausrückbewegung für die im unbetätigten Zustand geschlossene Reibkupplung. Der mit der Tellerfeder zusammenwirkende Betätigungskolben ist kippbar gelagert auf dem Antriebskolben angeordnet, so dass gegebenenfalls von der Tellerfeder induzierte Taumelbewegungen oder Schwingungen von der genannten Kolbenanordnung aufgenommen beziehungsweise ausglichen werden, ohne dass schädliche Kippmomente an den Antriebskolben sowie einen daran angeordneten Messwertgeber übertragen werden.
Gemäß einer ersten Ausgestaltung des Zentralausrückers gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass an dem Antriebskolben ein Lagerelement in der Form einer Kugel oder Kugelkalotte ausgebildet oder befestigt ist, auf dem der Betätigungskolben über eine an seiner radial inneren Umfangsfläche ausgebildeten, zum genannten Lagerelement komplementäre Lagerfläche in alle Richtungen kippbar gelagert ist.
Eine bevorzugte konstruktive Ausgestaltung des Zentralausrückers gemäß der Erfindung sieht vor, dass an dem Zylindergehäuse radial innen ein zu seiner Längsachse konzentrischer Rohrstutzen ausgebildet oder an diesem befestigt ist, auf welchem der Antriebskolben mittels einer an diesem ausgebildeten hohlzylindrischen Führungsbohrung axial verschiebbar geführt ist. Hierdurch ist eine besonders leichte Konstruktion möglich, da der Antriebskolben und insbesondere die Kugelkalotte dank der Führung auf dem zentralen Rohrstutzen nicht massiv ausgebildet sind, sondern jeweils einen verhältnismäßig leichten Ring bilden. Dieser Aufbau ermöglicht auch eine besonders Platz sparende Bauform, weil dadurch der Antriebskolben und der Betätigungskolben radial und axial geschachtelt angeordnet werden können. Dies zeigt ein weiter hinten beschriebenes Ausführungsbeispiel.
Der Antriebskolben und das diesem zugeordnete Lagerelement zur Ermöglichung der genannten Kippbewegung des Betätigungskolbens können grundsätzlich zusammen einstückig ausgebildet sein. Fertigungstechnisch günstiger ist es jedoch voraussichtlich, wenn gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen ist, dass der Antriebskolben und das diesem zugeordnete kugelkalottenförmige Lagerelement getrennt gefertigte und anschließend miteinander verbundene Bauteile sind.
Weiter ist bevorzugt vorgesehen, dass in dem Druckraum des Zylindergehäuses eine Druckfeder koaxial zur Längsachse des Zylindergehäuses angeordnet ist, welche sich mit ihrem einem axialen Ende am Boden des Zylindergehäuses und mit ihrem anderen axialen Ende am Antriebskolben abstützt. Die Druckfeder ist dabei so ausgelegt, dass deren axiale Druckkraft auf die Kolbenanordnung dafür sorgt, dass das Ausrücklager spielfrei an der Tellerfeder anliegt.
Um eine präzise Führung des Antriebskolbens auf dem Rohrstutzen des Zylindergehäuses zu gewährleisten, ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung vorgesehen, dass in der zylindrischen Führungsbohrung des Antriebskolbens in mehrere Aufnahmenuten jeweils Führungsringe eingesetzt sind.
Die dem Betätigungskolben zugeordnete, zur Kugel oder Kugelkalotte komplementäre Lagerfläche kann grundsätzlich an der radialen Innenumfangsfläche desselben ausgebildet sein. Eine fertigungstechnische Vereinfachung ergibt sich jedoch dann, wenn an der radialen Innenseite des kreisringförmigen Betätigungskolbens eine kreisringförmige Lagerschale befestigt ist, an deren radial innerer Umfangsfläche eine zur Kugel oder Kugelkalotte des Lagerelements komplementäre Lagerfläche ausgebildet ist. Außerdem bietet diese Konstruktion die Möglichkeit, dass der Betätigungskolben einerseits und die Lagerschale andererseits aus unterschiedlichen, an ihre jeweilige Aufgabe optimal an- gepassten Materialien bestehen. Eine weitere Vereinfachung, insbesondere hinsichtlich der Montage ergibt sich dann, wenn die Lagerschale aus zwei Halbschalen besteht. Um die Kippbeweglichkeit des Betätigungskolbens in Bezug zu dem Antriebskolben zu dämpfen und gegebenenfalls zu beschränken, ist gemäß einer anderen Ausführungsform vorgesehen, dass an dem Antriebskolben oder an dem Betätigungskolben ein zu dem jeweils anderen Kolben axial weisender Anschlagpuffer aus einem elastomeren Material befestigt ist.
Um die jeweils aktuelle Position des Antriebskolbens bestimmen zu können, ist an dem linear bewegbaren Antriebskolben radial außen ein mit einem zugeordneten Wegsensor zusammenwirkender Messwertgeber befestigt. Hierdurch sind die axiale Position der Kolbenanordnung im Zylindergehäuse und damit auch der aktuelle Kupplungsbetäti- gungszustand genau bestimmbar, da der Antriebskolben durch gegebenenfalls auftretende Kippbewegungen der Betätigungskolbeneinheit nicht beeinflusst wird.
Schließlich kann an einem erfindungsgemäß ausgebildeten Zentralausrücker mit Vorteil vorgesehen sein, dass an dem Betätigungskolben druckfederfern stirnseitig eine kreisförmige Senke ausgebildet ist, in welcher ein betätigungskolbennaher Lagerring des Ausrücklagers formschlüssig einsetzbar ist.
Die Erfindung lässt wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels weiter erläutert. Dazu ist der Beschreibung eine Zeichnung beigefügt. Deren einzige Figur zeigt einen druckmittelbetätigbaren Zentralausrücker in einem schematisch vereinfachten Längsschnitt.
Der in der Figur dargestellte druckmittelbetätigbare Zentralausrücker 2 ist am axial offenen Ende eines Getriebegehäuses 1 mittels Schrauben 34 befestigt sowie axial unmittelbar neben einer nicht weiter dargestellten Reibungskupplung angeordnet. Der Zentralausrücker 2 weist ein ringförmiges Zylindergehäuse 6 auf, welches von einer Getriebeeingangswelle 3 koaxial durchdrungen ist. Das Zylindergehäuse 6 verfügt über eine Anschlussöffnung 4, die mit einer Druckmittelquelle 27 verbindbar ist. Die Druckmittelquelle 27 liefert bei Bedarf ein Druckmittel in einen ringförmigen Druckraum 25 des Zylindergehäuses 6 des Zentralausrückers 2, welcher zwischen dem Boden des Zylinder- gehäuses 6 und einem ersten Kolben, dem Antriebskolben 12 einer ringförmigen, zweiteiligen Kolbenanordnung 15 ausgebildet ist. In dem Druckraum 25 ist eine Druckfeder 31 koaxial zur Längsachse 8 des Zylindergehäuses 6 angeordnet, welche sich mit ihrem einem axialen Ende am Boden des Zylindergehäuses 6 und mit ihrem anderen axialen Ende am Antriebskolben 12 abstützt.
Die beiden Kolben 12, 14 der Kolbenanordnung 15 sind in dem Zylindergehäuse 6 in Richtung seiner Längsachse 8 axial verschiebbar angeordnet und sie wirken über ein Ausrücklager 10 mit einer Tellerfeder 1 1 zusammen, welche die Kupplungskraft der nicht dargestellten Reibungskupplung aufbringt. Diese Reibungskupplung ist im vorliegenden Beispiel eine solche, die im unbetätigten Zustand geschlossen ist.
Die Kolbenanordnung 15 weist einen im Zylindergehäuse 6 linear geführten, druckmittelbetätigten Antriebskolben 12 sowie einen an dem Antriebskolben 12 sowie in Bezug zur Längsachse 8 des Zylindergehäuses 6 kippbar gelagerten Betätigungskolben 14 auf. Der Betätigungskolben 14 ist mit dem schon erwähnten Ausrücklager 10 verbunden, welches hier als Rillenkugellager ausgebildet ist und an der Tellerfeder 1 1 axial anliegt.
Der Antriebskolben 12 ist ebenso wie der Betätigungskolben 14 ringförmig ausgebildet und mit einem hohlzylindrischen Abschnitt 9 auf einem Rohrstutzen 16 axial und radial geführt, welcher radial innen am Zylindergehäuse 6 ausgebildet ist und sich axial konzentrisch zur Längsachse 8 in dem ansonsten topfförmig ausgebildeten Zylindergehäuse 6 erstreckt. Der Antriebskolben 12 weist radial innen eine Führungsbohrung 17 auf, in der zwei nicht bezeichnete kreisförmige Nuten ausgebildet sind. In diesen Nuten ist jeweils ein Führungsring 18a, 18b angeordnet. Zwischen den beiden Führungsringen 18a, 18b ist ein den Druckraum 25 abdichtender radial innerer Dichtring 19 in einer Nut der Führungsbohrung 17 angeordnet.
An dem Antriebskolben 12 ist eine Kugelkalotte 20 befestigt, die an der radialen Außenseite eines hohlzylindrischen, radial innen ausgebildeten Abschnitts 9 des Antriebskolbens 12 befestigt ist. Das Material dieser Kugelkalotte 20 ist vorzugsweise verschleiß- arm, oder die Kugelkalotte 20 ist mit einer vor einem starken Verschleiß schützenden Beschichtung versehen.
Der Betätigungskolben 14 ist in Richtung des freien Endes des Rohrstutzens 16 des Zylindergehäuses 6 axial neben dem Antriebskolben 12 angeordnet. Der Betätigungskolben 14 ist kreisringförmig ausgebildet und trägt an seinem radialen Innenumfang eine ebenfalls kreisringförmige Lagerschale 22, an deren radial innerer Umfangsfläche eine zur genannten Kugelkalotte 20 komplementäre Lagerfläche 23 ausgebildet ist. Die Lagerschale 22 kann als geschlossener Ring ausgebildet sein oder aus zwei Halbschalen bestehen. Die Zeichnungsfigur zeigt auch, dass axial zwischen dem Antriebskolben 12 und dem Betätigungskolben 14 ein sich radial erstreckender, ringförmiger Spalt 7 vorhanden ist. Dieser Spalt 7 ermöglicht eine durch den Doppelpfeil 30 angedeutete Kippbewegung des Betätigungskolbens 14 in Bezug zum Antriebskolben 12, ohne dass diese aneinander stoßen.
Um ein hartes Aneinanderschlagen des Betätigungskolbens 14 an dem Antriebskolben 12 zu vermeiden oder um eine Kippbewegung des Betätigungskolbens 14 zu dämpfen, ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel an der zum Antriebskolben 12 weisenden Stirnseite des Betätigungskolbens 14 ein ringförmiger Anschlagpuffer 32 aus einem elastomeren Material befestigt.
Weiter ist erkennbar, dass der Betätigungskolben 14 radial innen an seiner tellerfeder- nahen Stirnseite eine kreisförmige Senke 21 aufweist, in welcher der tellerfederferne Lagerring 33 des Ausrücklagers 10 formschlüssig und kraftschlüssig eingesetzt ist.
Der Antriebskolben 12 weist radial außen mehrere ringförmige Nuten auf, die nicht mit gesonderten Bezugszeichen versehen sind. In einer ersten, gehäusebodennahen Ringnut ist ein radial äußerer Dichtring 24 angeordnet, welcher den Druckraum 25 radial außen gegen die Umgebung abdichtet. In einer in Richtung zum Betätigungskolben 14 folgenden Ringnut ist ein Filzring 28 angeordnet, welcher ein Eindringen von
Schmutz oder Fremdkörpern in den Druckraum 25 verhindert. Schließlich ist in einer dritten radial außen am Antriebskolben 12 ausgebildeten Ringnut ein als Magnet aus- gebildeter Messwertgeber 26 angeordnet, welcher zusammen mit einem nicht dargestellten Sensor eine exakte Positionsbestimmung des Antriebskolbens 12 ermöglicht. Da der Betätigungskolben 14 von der Tellerfeder 1 1 erzeugte Schwingungen an den Antriebskolben 12 nicht weiter gegeben werden, sind solche Positionsmessungen nun äußerst exakt.
Ein weiterer Vorteil des hier vorgestellten Zentralausrückers 2 besteht darin, dass wegen der nicht erfolgenden Weiterleitung von Pendelbewegungen des Ausrücklagers oder ganz allgemein von Schwingungen an den Antriebskolben 12 dessen Führungsringe 18a, 18b eine verlängerte Standzeit haben als bei konventionellen Zentralausrückern gattungsgemäßer Bauart.
Bezugszeichenliste (Teil der Beschreibung)
1 Getriebegehäuse
2 Zentralausrücker
3 Getriebeeingangswelle
4 Anschlussöffnung im Zylindergehäuse
6 Zylindergehäuse
7 Spalt zwischen Antriebskolben 12 und Betätigungskolben 14
8 Längsachse des Zylindergehäuses
9 Hohlzylindrischer Abschnitt des Antriebskolbens 12
10 Ausrücklager
1 1 Tellerfeder
12 Antriebskolben
14 Betätigungskolben
15 Kolbenanordnung
16 Rohrstutzen des Zylindergehäuses
17 Führungsbohrung des Antriebskolbens
18a Erster Führungsring
18b Zweiter Führungsring
19 Radial innerer Dichtring am Antriebskolben
20 Lagerelement, Kugel, Kugelkalotte
21 Kreisförmige Senke am Betätigungskolben
22 Lagerschale
23 Lagerfläche
24 Radial äußerer Dichtring am Antriebskolben
25 Druckraum
26 Messwertgeber
27 Druckmittelquelle
28 Filzring
30 Richtung einer Kippbewegung des Betätigungskolbens
31 Druckfeder
32 Anschlagpuffer Lagerring des Ausrücklage

Claims

Patentansprüche
1 . Druckmittelbetätigbarer Zentralausrücker (2) für eine Kraftfahrzeugkupplung, welcher ein mit einem Getriebegehäuse (1 ) verbindbares ringförmiges Zylindergehäuse (6) aufweist, bei dem das Zylindergehäuse (6) konzentrisch zu einer Getriebeeingangswelle (3) angeordnet ist, bei dem das Zylindergehäuse (6) einen Druckraum (25) aufweist, der über eine Anschlussöffnung (4) mit einer Druckmittelquelle (27) verbindbar ist, und bei dem in dem Zylindergehäuse (6) eine ringförmige Kolbenanordnung (15) axial verschiebbar angeordnet ist, welche mit einer eine Kupplungskraft aufbringenden Tellerfeder (1 1 ) der Kraftfahrzeugkupplung zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenanordnung (15) einen im Zylindergehäuse (6) linear geführten und durch ein Druckmittel betätigbaren Antriebskolben (12) sowie einen an dem Antriebskolben (12) kippbar gelagerten Betätigungskolben (14) aufweist, und dass der Betätigungskolben
(14) über ein Ausrücklager (10) axial auf die Tellerfeder (1 1 ) wirkt.
2. Zentralausrücker nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass an dem Antriebskolben (12) ein Lagerelement (20) in der Form einer Kugel oder Kugelkalotte ausgebildet oder befestigt ist, auf dem der Betätigungskolben (14) über eine an seiner radial inneren Umfangsfläche ausgebildeten, zum Lagerelement (20) komplementäre Lagerfläche (23) in alle Richtungen kippbar gelagert ist.
3. Zentralausrücker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Zylindergehäuse (6) radial innen ein zu seiner Längsachse (8) konzentrischer Rohrstutzen (16) ausgebildet oder an diesem befestigt ist, auf welchem der Antriebskolben (12) mittels einer an diesem ausgebildeten hohlzylindrischen Führungsbohrung (17) axial verschiebbar geführt ist.
4. Zentralausrücker nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Druckraum (25) eine Druckfeder (31 ) koaxial zur Längsachse (8) des Zylindergehäuses (6) angeordnet ist, welche sich mit einem axialen Ende am Boden des Zylindergehäuses (6) und mit ihrem anderen axialen Ende am Antriebskolben (12) abstützt.
5. Zentralausrücker nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der zylindrischen Führungsbohrung (17) des Antriebskolbens (12) in Aufnahmenuten Führungsringe (18, 19) zur Führung des Antriebskolbens (12) auf dem Rohrstutzen (16) des Zylindergehäuses (6) eingesetzt sind.
6. Zentralausrücker nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der radialen Innenseite des Betätigungskolbens (14) eine kreisringförmige Lagerschale (22) ausgebildet oder befestigt ist, an deren innerer Umfangsfläche eine zur Oberfläche der Kugel oder Kugelkalotte des Lagerelements (20) komplementäre Lagerfläche (23) ausgebildet ist.
7. Zentralausrücker nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerschale (22) aus zwei Halbschalen gebildet ist.
8. Zentralausrücker nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Antriebskolben (12) oder an dem Betätigungskolben (14) ein zu dem jeweils anderen Kolben (12, 14) axial weisender Anschlagpuffer (32) aus einem elasto- meren Material befestigt ist.
9. Zentralausrücker nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Antriebskolben (12) radial außen ein mit einem zugeordneten Wegsensor zusammenwirkender Messwertgeber (26) befestigt ist.
10. Zentralausrücker nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Betätigungskolben (14) druckfederfern eine kreisförmige Senke (21 ) ausgebildet ist, in welcher ein betätigungskolbennaher Lagerring (33) des Ausrücklagers (10) kraftschlüssig und formschlüssig befestigt ist.
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