DE4328463A1 - Anordnung bei einer ziehenden Reibungskupplung zwischen einem Motor und einem Getriebe - Google Patents

Description

Vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung bei einer ziehenden Reibungskupplung zwischen einem Motor und einem Getriebe von einer im Oberbegriff zu Patentanspruch 1 angegebenen Art.

Stand der Technik

Bei Kraftübertragungen in Fahrzeugen früher bekannt ist die Anwendung einer sogenannten ziehenden Kupplung, die über einen Nebenzylinder betätigt wird. Ein übliches Problem bei derartigen Kupplungen besteht in der Schwierigkeit, eine Konstruktionslösung zu erhalten, die eine einfache Montage der Kupplung gestattet und gleichzeitig eine Konstruktionslösung darstellt, die während des Betriebs zufriedenstellend funktioniert. Besonders erwünscht ist, beim Zusammenbau des Motors mit dem Getriebe auch die Kupplungsteile miteinander verbinden zu können, ohne daß direkte manuelle Eingriffe zwischen den Teilen erforderlich sind, da die Zugänglichkeit durch den Platzmangel eingeschränkt ist. Darüber hinaus ist erwünscht, nach dem Zusammenbau eine Bestätigung der tatsächlichen einwandfreien Verbindung der Teile miteinander zu erhalten, da durch den Platzmangel auch die Möglichkeiten zur Sichtprüfung der hergestellten Verbindung eingeschränkt sind.

Ein Beispiel für eine derartige Kupplung ist im Patent SE 458 387 beschrieben.

Bei Kupplungen für Fahrzeuge ebenfalls an sich bekannt ist die Anordnung des Ausrücklagers mit Vorbelastung, in erster Linie zur Erzielung einer längeren Lagerlebensdauer. Die Möglichkeiten zum Einsatz eines vorbelasteten Ausrücklagers sind bei einer über einen Nebenzylinder betätigten Kupplung von ziehender Ausführung jedoch begrenzt aufgrund der bereits bestehenden Schwierigkeiten, eine Konstruktionslösung zu erhalten, die die vorgesehene Funktion bietet und außerdem einfach einzubauen ist.

Eine bekannte Konstruktionslösung, die sich einer über einen Nebenzylinder betätigten Kupplung von ziehender Ausführung mit vorbelastetem Ausrücklager bedient, ist im Patent US 4,456,111 beschrieben. Bei dieser sind das Ausrücklager und der Nebenzylinder in einem festen Teil des Getriebes und ein mit der Membranfeder der Kupplung verbundener Kupplungsring in einem festen Teil des Motors enthalten. Beim Einbau wird das Ausrücklager ausgeschoben und unter Gegenwirkung einer Vorlastfeder in Form eines Drahtrings in einer hierfür vorgesehenen Nut in einer ausgeschobenen Stellung gehalten. Nach manuellem Anbau eines Sicherungsrings am Ausrücklager ist dieses am Kupplungsring der Membranfeder befestigt. Beim weiteren Einbau wird der das Ausrücklager haltende Drahtring aus seiner Lage in eine andere Nut gedrückt, in der er keine weitere Funktion erfüllt und dennoch die normale Betätigung des Nebenzylinders nicht behindert. Der Drahtring hat somit einzig und allein die Aufgabe, während des Einbaus das Ausrücklager in einer vorgegebenen Stellung zu halten. Eine derartige Anwendung eines Bauteils, das lediglich während eines Montageschrittes benötigt wird, und die Bereitstellung von Platz hierfür in einem Raum, wo bereits Platzmangel herrscht, stellt eine Kompromißlösung dar, die eine teure wie komplizierte Konstruktionslösung mit sich führt und zudem einen manuellen Eingriff während des Einbaus erfordert.

Zweck der Erfindung

Der Zweck der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Konstruktionslösung zu erhalten, die die Anwendung eines vorbelasteten Ausrücklagers bei einer über einen Nebenzylinder betätigten Kupplung von ziehender Ausführung gestattet. Darüber hinaus besteht ein weiterer Zweck darin, einen einfachen Einbau der Kupplung und deren Teile zu erhalten.

Kurze Beschreibung der Erfindung

In Übereinstimmung mit der Erfindung wird der Zweck der Erfindung durch die im Oberbegriff zum beiliegenden Patentanspruch 1 angegebene Gestaltung der Anordnung erfüllt. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausführungsformen angegeben.

In Übereinstimmung mit der Erfindung werden die Mitnehmerorgane insofern zwei Aufgaben erfüllen, als sie teils während des normalen Betriebs den Kraftschluß zwischen Ausrücklager und Schiebehülse bewirken und teils beim Einbau der Vorlastfeder entgegenwirken, um die Schiebehülse in einer vorgegebenen Montageposition halten zu können. Dies führt mit sich, daß das Ausrücklager bei einer Kupplung des im Oberbegriff zu Patentanspruch 1 angegebenen Typs mit Vorbelastung während des Betriebs angeordnet werden kann und die damit verbundenen Vorteile wie längere Lebensdauer und geräuschärmeren Lauf bietet. Dadurch, daß die Mitnehmerorgane auf diese Weise für zwei getrennte Aufgaben eingesetzt sind, kann die gesamte Anordnung in einem begrenzten Raum Platz finden. Bei den dennoch erforderlichen Bauteilen handelt es sich weitgehend um genormte Maschinenteile, und die erforderlichen Bearbeitungen sind von einfacher Art, die in herkömmlichen Werkzeugmaschinen ausgeführt werden können. Die Anordnung läßt sich somit zu niedrigen Kosten herstellen und einbauen. Weitere, die Erfindung kennzeichnende Vorteile gehen aus dem nachstehenden Beschreibungsbeispiel hervor.

Figuren

Ein Beispiel für eine der Erfindung entsprechende Ausführungsform einer Betätigungsanordnung für eine Kupplung von ziehender Ausführung wird nachstehend unter Bezugnahme auf beiliegende Figuren beschrieben, wobei

Fig. 1 eine Betätigungsanordnung vor dem Zusammenbau eines festen Teils eines Motors mit einem festen Teil eines Getriebes im Längsschnitt zeigt;

Fig. 2 eine Betätigungsanordnung gem. Fig. 1 in einer Phase zeigt, wo die Bauteile miteinander kraftschlüssig sind;

Fig. 3 in Vergrößerung den Teilausschnitt 3 in Fig. 2 in einer Phase des Zusammenbaus zeigt, wo die Bauteile erst zum Anliegen gegeneinander gekommen sind;

Fig. 4 den gleichen Teilausschnitt 3 wie in Fig. 3 in einer Phase des Zusammenbaus zeigt, wo die Bauteile miteinander kraftschlüssig werden;

Fig. 5 in Vergrößerung den Teilausschnitt 3 in Fig. 2 zeigt.

Beschreibung eines Ausführungsbeispiels

Die in den beiliegenden Figuren gezeigte Anordnung bezieht sich auf eine zwischen einem zu einem Fahrzeug gehörenden Motor und dessen Getriebe angeordnete hydraulisch betätigte Reibungskupplung. Alle Figuren beziehen sich auf die gleiche Anordnung, und die Hinweisziffern sind in erster Linie in der Figur aufgeführt, auf die sich der zutreffende Teil der Beschreibung bezieht. In Fig. 1 ist die Anordnung vor Beginn des Zusammenbaus des Motors mit dem Getriebe dargestellt. Die linke, im weiteren motorseitig genannte Baugruppe 10 in Fig. 1 ist vor Beginn des Zusammenbaus fest am Motor angebaut. Sie umfaßt ein Ausrücklager 11 mit einem Innenring 12 und einem Außenring 13. Der Innenring 12 weist ein rohrförmiges Ende auf, auf dem ein Nabenring 14 eingespannt zwischen einer Tellerfeder 15 und einem Sprengring 16 angeordnet ist. Der Nabenring 14 ist mit einem umlaufenden Bund versehen, auf dem eine bei diesem Beispiel als Membranfeder ausgeführte Kupplungsfeder 17 befestigt ist, die durch die Tellerfeder 15 gegen den Bund gehalten wird. Am Außenring 13 des Ausrücklagers ist ein Zugring 18 zwischen einem Nutring 19 und einer Ausdrehung des Außenrings 13 angeordnet. Der Zugring 18 ist mit einem radial nach innen gerichteten Bund 20 versehen.

Die rechte, im weiteren getriebeseitig genannte Baugruppe 21 in Fig. 1 ist vor Beginn des Zusammenbaus fest am Getriebe, genauer am Kupplungsgehäuse des Getriebes, angebaut. Sie umfaßt einen sogenannten Nebenzylinder, der zur Betätigung der Kupplung dient. Dieser Nebenzylinder besteht aus einer hydraulischen Kolbenzylindereinheit, bei der das Zylindergehäuse 22 den Zylinder und die axial im Zylindergehäuse 22 verschiebbare, ringförmige Schiebehülse 23 den Kolben bilden. Zwischen Zylindergehäuse 22 und Schiebehülse 23 befindet sich die mittels Dichtungen abgedichtete, in Fig. 2 gezeigte Arbeitskammer 24, die über den Hydraulikanschluß 25 Verbindung mit dem über das Kupplungspedal des Fahrzeugs betätigten, nicht dargestellten Kupplungshauptzylinder hat.

Das Zylindergehäuse 22 hat am einen Ende über mehrere, beim vorliegenden Beispiel drei Schraubenverbindungen 28, von denen eine in Fig. 1 erkennbar ist, Verbindung mit dem Flansch 29 eines axial durch Zylindergehäuse 22 und Schiebehülse 23 verlaufenden Stützrohres 30. Bei Betätigung der Kupplung gleitet die Schiebehülse 23 im Verhältnis zum Stützrohr 30. Radial im Stützrohr verläuft die nicht dargestellte, auf herkömmliche Weise über Keilnuten mit der Kupplungsscheibe kraftschlüssige Getriebeantriebswelle.

Die Schiebehülse 23 weist am vorderen Ende ein Mitnehmerorgan 31 auf, das beim vorliegenden Beispiel aus einem aus Draht mit viereckigem Querschnitt gebogenen Drahtring 32 sowie einer Anzahl von Rollkörpern 33 besteht und auch in Fig. 3-5 gezeigt ist. Fig. 3-5 zeigen den in Fig. 2 eingekreisten Bereich 3 vergrößert und in verschiedenen Phasen des Zusammenbaus. Der Drahtring 32 ist gegen eine innere, radiale Lage in einer auf der Schiebehülse 23 umlaufenden Nut 34 vorgespannt. Die Rollkörper bestehen vorzugsweise aus den Kugeln 33, die sich in Radialbohrungen 35 in der Schiebehülse 23 bewegen und dadurch zum Anliegen gegen die radiale Innenseite des Drahtrings 32 gebracht werden können. Der Drahtring 32 hat außerdem einen vorstehenden Teil, der zweckmäßigerweise als aufgebogenes Drahtende am Öffnungsschlitz ausgeführt ist. Wenn der Drahtring 32 auf der Schiebehülse 23 in deren Nut 34 angebracht ist, rastet der vorstehende Teil in einer entsprechenden Aussparung in der Schiebehülse 23 ein, wodurch der Drahtring 32 gegen Verdrehen in der Nut 34 gesichert ist.

Im Ausführungsbeispiel weist die Schiebehülse 23 sechs Kugelbohrungen 35 sowie eine Einrastaussparung in der Nut 34 auf. Durch die Vorspannung beim Drahtring 32 liegen die Rollkörper 33 spielfrei gegen das innenseitig in der Schiebehülse 23 radial angeordnete Stützrohr 30 an. Ungefähr in der Mitte des Stützrohres 30 befindet sich in einer hierfür vorgesehenen Nut ein Sprengring 37, der als Anschlag für eine auf dem Stützrohr 30 angeordnete Scheibe 36 dient. Eine zwischen Scheibe 36 und einem Endanschlag 46 in der Schiebehülse 23 eingespannte Feder 38 hat die Aufgabe, das Ausrücklager 11 während des Betriebs mit einer Vorlast-Zugspannung zu beaufschlagen. Bei der Feder 38 handelt es sich im vorliegenden Beispiel um eine als Druckfeder wirkende Schraubenfeder mit konzentrischer Anordnung um das Stützrohr 30 im Raum zwischen der Schiebehülse 23 und dem Stützrohr 30. Die Feder 38 weist zumindest teilweise kegelige Form auf, da das gegen den Endanschlag 46 anliegende, größere Ende radial nach außen gegen die Schiebehülse 23 gedrückt wird.

Das äußere Ende des Stützrohres 30 ist mit einer umlaufenden Aussparung 39 versehen, deren Form aus Fig. 3 und 4 deutlich hervorgeht. Diese Aussparung 39 weist im Querschnitt gesehen eine Schrägfläche 40 und eine von dieser ausgehende axiale Planfläche 41 auf. Die Schrägfläche 40 kann wahlweise eine Querschnittform aufweisen, die einen Teil eines Kreisbogens, beispielsweise von gleichem Durchmesser wie bei den Kugeln 33, darstellt. Die Schrägfläche 40 der Aussparung 39 ist außerdem so bemessen, daß vor dem Zusammenbau, wenn alle Kugeln 33 unter Einwirkung der Federkraft des Drahtrings 32 radial nach innen gedrückt werden, die Schiebehülse 23 ungeachtet der Kraft der Vorlastfeder 38 in ihrer Lage im Verhältnis zum Stützrohr 30 gehalten wird.

Am Zylindergehäuse 22 ist, wie in Fig. 1 und 2 dargestellt, eine dichtende Manschette 42 aus elastischem Werkstoff, beispielsweise Gummi, angeordnet, deren eines Ende fest in einer Außennut 43 auf dem Zylindergehäuse 22 angeordnet ist. Das andere Ende der Manschette 42 ist auf einem Blechring 44 aufvulkanisiert, der durch die Elastizität der Manschette 42 gegen eine Auflagefläche 45 auf der Schiebehülse 23 anliegt. Der Blechring 44 weist ein gepreßtes Profil auf, durch das er nach dem Zusammenbau an das Profil vom Außenring 13 und Zugring 18 des Ausrücklagers 11 anschließt.

Vor dem Zusammenbau des Motors mit dem Getriebe befindet sich, wie in Fig. 1 dargestellt, die Schiebehülse 23 in einer maximal vorgeschobenen Stellung auf dem Stützrohr 30, wobei somit die Kugeln 33 durch ihre Auflage in der Aussparung 39 verhindern, daß die Schiebehülse 23 durch die Vorlastfeder 38 zurückgezogen wird. Die Aussparung 39 mit ihrer Schrägfläche 40 am Stützrohr 30 und der Drahtring 32 sowie die Kugeln 33 wirken dabei auf solche Weise zusammen, daß der Drahtring 32 die Kugeln 33 in der Aussparung 39 halten kann, obwohl die von der Feder 38 auf das Stützrohr 30 wirkende Kraft versucht, die Kugeln 33 aus der Aussparung 39 zu drücken. Die Lage der Kugeln 33 beim Zusammenbau gestattet auch, daß der Drahtring 23, wie in Fig. 3 dargestellt, am Bund 20 des Zugrings 18 vorbeigeschoben werden kann. Sobald die motorseitige Baugruppe 10 und die getriebeseitige Baugruppe 21 aneinander zu liegen kommen, was erfolgt, sobald der Zugring 18 axial gegen die Auflagefläche 45 des Blechrings 44 auf der Schiebehülse 23 anliegt, wie in Fig. 3 dargestellt, bewirkt, wie in Fig. 4 dargestellt, ein weiteres Zusammenführen der beiden Baugruppen, daß das Stützrohr 30 im Verhältnis zur Schiebehülse verschoben wird. Während dieser weiteren Axialbewegung, die der zusammenbauende Mechaniker bewirkt, werden die Kugeln 33 durch Gleiten und/oder Rollen entlang der Schrägfläche 40 der Aussparung 39 radial nach außen gedrückt. Dies führt mit sich, daß der Drahtring 23 unter Einwirkung der Kugeln 33 radial nach außen und in eine Aussparung 47 hinter dem Bund 20 des Zugrings 18 gedrückt werden, wodurch die getriebeseitige Baugruppe 21 fest mit der motorseitigen Baugruppe 10 verbunden wird, indem der Drahtring 32 in die hierfür vorgesehene Aussparung 47 des Drahtrings 18 einrastet. In Fig. 2 und der entsprechenden Detaildarstellung in Fig. 5 sind die Baugruppen 11, 21 nach vollendetem Zusammenbau und in ihrer normalen Betriebsstellung dargestellt.

Nachdem die Kugeln 33 auf diese Weise aus der Aussparung 39 auf das Stützrohr 30 gepreßt worden sind, können sie leicht am Stützrohr 30 entlang gleiten/rollen. Bei Zusammenbau erkennt der Mechaniker dies durch einen plötzlich geringeren Widerstand gegen eine weitere Bewegung, und er erhält auf diese Weise eine Bestätigung für den einwandfreien Zusammenbau der Baugruppen 10, 21 miteinander. Bei Niederdrücken des Kupplungspedals wird durch die Druckbeaufschlagung der Arbeitskammer 24 die Schiebehülse 23 im Verhältnis zum Stützrohr 30, nach rechts in den beiden Figuren, verschoben, und dabei wird das Ausrücklager 11 durch den Eingriff des Drahtrings 32 in den Zugring 18 mitgenommen. Nach Loslassen des Kupplungspedals federt die Schiebehülse 23 zurück, jedoch nicht soweit, daß die Kugeln 33 wieder in die Aussparung 39 gelangen können.

Nach Loslassen des Kupplungspedals trägt die Vorlastfeder 38 dazu bei, daß das Ausrücklager 11 einer kontinuierlichen Vorlast ausgesetzt wird. Diese Vorlast bewirkt eine Verlängerung der Lebensdauer des Lagers dadurch, daß die Rollkörper des Lagers mit Sicherheit zum Rollen gebracht werden anstelle zu gleiten und dadurch vorzeitig zu verschleißen.

Die Vorlast beim Ausrücklager erlaubt bei der hier zutreffenden Applikation bei einer Kupplung die Anwendung eines Ausrücklagers 11 mit einem gewissen Spiel in unbelastetem Zustand. Dies hat den Vorteil, daß das Lager 11 ohne Gefahr einer verkürzten Lebensdauer während des Betriebs eine gewisse Schrägstellung haben darf. Daraus ergibt sich, daß vor Beginn des Zusammenbaus in bezug auf die Positionierung der getriebeseitigen Baugruppe 21 im Verhältnis zur motorseitigen Baugruppe 10 entsprechend geringere Anforderungen gestellt werden können. Darüber hinaus bietet die Vorlast beim Lager 11 den Vorteil, daß sie einen kontinuierlichen Ausgleich für den unvermeidlichen Verschleiß der Kupplungsbeläge ohne Spiel zu verursachen bewirkt. Außerdem erzeugt ein Lager mit Vorlast weniger Betriebsgeräusche als ein Lager ohne Vorlast, und dies gilt besonders nach einer gewissen Einsatzzeit, wenn ein Spiel in dem vorlastfreien Lager auftritt.

Ein etwaiger Ausbau der Kupplung kann einfach in umgekehrter Reihenfolge des Einbaus erfolgen. Nach Lösen der entsprechenden Verbindungen zwischen Motor und Getriebe wird das Getriebe herausgezogen, was in den beiliegenden Figuren ein Verschieben der getriebeseitigen Baugruppe 21 nach rechts bedeutet. Zylindergehäuse 22 und das mit diesem fest verbundene Stützrohr 30 bewegen sich nach rechts, während die Schiebehülse 23 durch den Kraftschluß zwischen Drahtring 32 und Zugring 18 in ihrer Lage gehalten wird. Wenn das Stützrohr 30 in die in Fig. 3 gezeigte Lage verschoben ist, werden jedoch die Kugeln 33 in den Aussparungen 39 im Stützrohr 30 nach unten gedrückt, so daß der Kraftschluß zwischen Drahtring 32 und Zugring 18 unterbrochen wird. Die Baugruppen 10, 21 können dann durch weiteres Verschieben des Getriebes und der gesamten getriebeseitigen Baugruppe 21 völlig voneinander getrennt werden. Der Ausbau erfordert somit keine besondere Eingriffe wie Lösen von Sprengringen o. dgl. Beim Ausbau wird die Vorlastfeder 38 zusammengedrückt, und nach dem Ausbau befinden sich die Baugruppen 10, 21 automatisch wieder in der für einen erneuten Zusammenbau dieser Baugruppen erforderlichen Lage.

Claims (9)

1. Anordnung bei einer ziehenden Reibungskupplung zwischen einem Motor und einem Getriebe mit einem an einer am Motor fest angebauten Baugruppe (10) vormontierten Ausrücklager (11) und einer an einer am Getriebe fest angebauten Baugruppe (21) vormontierten Betätigungsvorrichtung mit einer in Axialrichtung beweglichen Schiebehülse (23), wobei die Schiebehülse (23) bei Betätigung der Kupplung axial auf einem Stützrohr (30) verschoben wird und über ein Mitnehmerorgan (31) das Ausrücklager (11) mitnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Schiebehülse (23) und dem Stützrohr (30) eine Feder (38) eingespannt ist, die während des Betriebs über die Mitnehmerorgane (31) das Ausrücklager (11) mit einer Vorlastkraft beaufschlagt, sowie das Stützrohr (30) mit einer Aussparung (39) versehen ist, die während des Zusammenbaus mit dem Mitnehmerorgan (31) zusammenwirkt, um gegen die Kraft der Feder (38) zu wirken und die Schiebehülse (23) in einer Montageposition zu halten und um dadurch ein Zurückziehen der Schiebehülse (23) während des Zusammenbaus zu verhindern.

2. Anordnung gemäß Patentanspruch 1 mit dem Mitnehmerorgan (31) bestehend aus einer Anzahl von in radialen Bohrungen (35) in der Schiebehülse (23) angeordneten Rollkörpern (33) und einem Drahtring (32), welcher während des Zusammenbaus den Drahtring (32) radial nach außen gegen das Ausrücklager (11) drückt, um dieses festzuhalten, dadurch gekennzeichnet, daß die Form der Aussparung (39) im Stützrohr (30) und die Federkraft des gegen die Rollkörper (33) wirkenden Drahtrings (32) auf solche Weise auf die axial gegen die Schiebehülse (23) wirkende Kraft der Feder (38) abgestimmt sind, daß die Schiebehülse (23) während des Zusammenbaus in einer vorgegebenen Montageposition gehalten werden kann.

3. Anordnung gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (38) am einen Ende über eine Scheibe (36) gegen einen auf dem Stützrohr (30) angeordneten Sprengring (37) und am anderen Ende gegen einen im Ende der Schiebehülse (23) angeordneten Endanschlag (46) eingespannt ist.

4. Anordnung gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (38) konzentrisch in einem Raum zwischen dem Stützrohr (30) und der Schiebehülse (23) angeordnet ist.

5. Anordnung gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (38) kegelige Form aufweist und mit dem größeren Ende gegen die Schiebehülse (23) eingespannt ist.

6. Anordnung gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (38) als Druckfeder angeordnet und als Schraubenfeder ausgeführt ist.

7. Anordnung gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparung (39) des Stützrohres (30) am Ende des Stützrohres (30) angeordnet ist.

8. Anordnung gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparung (39) des Stützrohres (30) in einem Querschnitt eine Schrägfläche (40) aufweist, die in eine sich axial erstreckende Planfläche (41) übergeht.

9. Anordnung gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparung (39) des Stützrohres (30) eine radiale Tiefe entsprechend dem halben Durchmesser einer zum Mitnehmerorgan (31) gehörenden Kugel (33) aufweist.