DE10151311A1

DE10151311A1 - Clutch with wear compensation produced by closable connection between cylinder chamber and further cylinder chamber formed between piston and cylinder wall and into which projects activating element of clutch operating device

Info

Publication number: DE10151311A1
Application number: DE10151311A
Authority: DE
Inventors: Cornelius Witte; Frank Miehle
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2001-10-17
Filing date: 2001-10-17
Publication date: 2003-04-30

Abstract

The wear compensation device is designed so that an activating element (22) of the clutch operating device (1) projects into a cylinder chamber (20) of the cylinder formed between the piston (18) and a wall of the cylinder. A connection (26) between this cylinder chamber and the cylinder chamber (16) can be closed by the valve (30). This closable connection is provided inside the piston and can have a throttle bore with valve seat on which a ball acts under pressure against spring force.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kupplung für ein Fahrzeug mit einer Vorrichtung zur Kompensation von Kupplungsverschleiß nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. The invention relates to a clutch for a vehicle with a device for compensation of Coupling wear according to the preamble of claim 1.

Insbesondere trocken betriebene Kupplungseinrichtungen zwischen Antriebsmotor und Getriebe in Fahrzeugen unterliegen bei ihrem Gebrauch einem Verschleiß durch Abnutzung, der sich unter anderem in veränderten Betätigungswegen wiederspiegelt. Neben den Betätigungswegen verändern sich auch die erforderlichen Betätigungskräften am Kupplungspedal oder an einer Kupplungsaktuatorik, wie sie bei automatisiert betriebenen Kupplungen verwendet wird. In particular, dry operated coupling devices between drive motor and transmission in vehicles are subject to wear due to wear and tear during use, which, among other things, changes in operating methods reflects. In addition to the ways of actuation also change the required actuation forces on the clutch pedal or on a clutch actuator, as in automated couplings is used.

Um die Veränderungen durch den Verschleiß der Kupplung auszugleichen sind eine Vielzahl von Maßnahmen bekannt geworden. So schlägt beispielgebend die EP 0 697 972 B1 eine hydraulische Kupplungsbetätigung mit einem von einem Kupplungspedal betriebenen Geberzylinder und einem Nehmerzylinder vor, der wiederum auf die Verstelleinrichtung der Kupplungsscheiben einwirkt. Zwischen den beiden Zylindern wird eine hydraulische Leitung vorgesehen. Im Nehmerzylinder ist ein erster Kolben vorgesehen, der von der Hydraulikflüssigkeit vom Geberzylinder aus betätigt wird. Im Nehmerzylinder ist noch ein zweiter Kolben vorgesehen, der über eine Betätigungsstange auf die Verstelleinrichtung der Kupplungsscheiben einwirkt. Zwischen den beiden Kolben ist ein Ventil angeordnet, das bei aufgetretenem Verschleiß aus einer Kompensationskammer zwischen den beiden Kolben Hydraulikflüssigkeit in den Arbeitsraum des ersten Kolbens übertreten lassen kann. Die Anordnung ist sehr komplex aufgebaut und teuer. To the changes due to wear of the clutch A large number of measures are known to compensate become. For example, EP 0 697 972 B1 suggests hydraulic clutch actuation with one of one Clutch pedal operated master cylinder and one Slave cylinder in front, which in turn on the adjustment of the Clutch discs acts. Between the two cylinders a hydraulic line is provided. In the slave cylinder a first piston is provided by the Hydraulic fluid is actuated from the master cylinder. In the slave cylinder a second piston is provided, which has a Actuating rod on the adjustment device of the Clutch discs acts. There is a between the two pistons Valve arranged, the wear from a Compensation chamber between the two pistons Hydraulic fluid in the working area of the first piston can be transgressed. The arrangement is very complex and expensive.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Kompensation von Kupplungsverschleiß aufzuzeigen, die einfach und kostengünstig ist. The invention has for its object a Coupling wear compensation device to demonstrate that is simple and inexpensive.

Die Erfindung wird gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Ausgestaltungen sind Gegenstand von Unteransprüchen. The invention is achieved by a device with the features of claim 1. Refinements Subject of subclaims.

Eine Kupplung weist eine Vorrichtung zur Kompensation von Verschleiß auf. Die Kupplung wirkt mit einer Kupplungsbetätigungsvorrichtung zusammen, die einen Zylinder, ein Ventil und einen Kolben in dem Zylinder umfasst, wobei der Kolben in einem Zylinderraum auf ein Arbeitsfluid in der Kupplungsbetätigungsvorrichtung einwirkt. Der Zylinder weist eine durch das Ventil verschließbare Verbindung auf zwischen dem Zylinderraum und einem weiteren Zylinderraum, der auf der dem Zylinderraum gegenüberliegenden Seite des Kolbens zwischen dem Kolben und einer Wand des Zylinders gebildet wird und in den ein Aktivierungselement der Kupplungsbetätigungsvorrichtung hineinragt. In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die verschließbare Verbindung eine Drosseleinrichtung auf. Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform sieht die verschließbare Verbindung innerhalb des Kolbens vor, wobei die verschließbare Verbindung innerhalb des Kolbens einen Drosselquerschnitt mit Ventilsitz aufweisen kann, auf den eine Kugel unter Druck gegen eine Federkraft einwirkt. Das Ventil kann jedoch auch außerhalb des Zylinders angeordnet sein. Vorzugsweise ist das Arbeitsfluid eine Hydraulikflüssigkeit, denkbar ist aber auch Luft als Arbeitsfluid. In bevorzugten Anordnungen ist die Vorrichtung an einer beliebigen Stelle der Übertragungsstrecke zwischen dem Aktivierungselement der Kupplungsbetätigungsvorrichtung und der Kupplung angeordnet. Als Aktivierungselement kommt beispielsweise ein Fußpedal einer manuell betätigten Kupplung oder ein Kupplungsaktuator bei einer automatisierten Kupplung in Betracht. Vorteilhaft wird eine Kupplung mit einer beschriebenen Vorrichtung zur Kompensation von Verschleiß in einem Kraftfahrzeug verwendet. A clutch has a device for compensating Wear on. The clutch works with one Clutch actuator together, which is a cylinder, a valve and includes a piston in the cylinder, the piston in a cylinder chamber on a working fluid in the Clutch actuator acts. The cylinder points a connection that can be closed by the valve between the cylinder space and another cylinder space, the on the side of the Piston between the piston and a wall of the cylinder is formed and in which an activation element of Clutch actuator protrudes. In a The lockable connection has an advantageous embodiment a throttle device. A particularly beneficial one Embodiment sees the lockable connection inside the piston in front, the lockable connection a throttle cross-section within the piston Can have valve seat, against which a ball under pressure a spring force acts. However, the valve can also be arranged outside the cylinder. Preferably that is Working fluid is a hydraulic fluid, but is conceivable also air as a working fluid. In preferred arrangements the device at any point of the Transmission path between the activation element of the Clutch actuator and the clutch arranged. A foot pedal comes as an activation element, for example a manually operated clutch or a Coupling actuator in an automated clutch. A clutch with a described is advantageous Device for compensating wear in one Motor vehicle used.

Durch die vorgeschlagene Vorrichtung gelingt es, die Betätigungswege auf einfache und elegante Weise konstant zu halten, d. h. den durch den Kupplungsverschleiß entstehenden zusätzlichen Weg zuverlässig zu kompensieren. With the proposed device, the Actuation paths in a simple and elegant way constantly hold, d. H. those caused by clutch wear additional way to reliably compensate.

Die Erfindung wird durch eine Zeichnung näher erläutert. The invention is illustrated by a drawing explained.

Es zeigen: Show it:

Fig. 1 eine allgemeine schematische Darstellung der Vorrichtung und Fig. 1 is a general schematic representation of the device and

Fig. 2 schematisch eine Anordnung mit Ventil im Kolben. Fig. 2 shows schematically an arrangement with a valve in the piston.

In der Fig. 1 ist schematisch die vorgeschlagene Lösung als Blockschaltbild dargestellt. Zwischen einem Fahrzeugmotor 2 und einem Getriebe 4 ist eine Kupplung 6 vorgesehen, die über einen Hebel 8 von einer Schubstange 12 betätigt wird. In einer Kupplungsbetätigungsvorrichtung 1 ist über die Schubstange 12 der Hebel 8 mit dem Zylinder 14 verbunden, an dem die Schubstange 12 befestigt ist. Der Zylinderraum 16 ist mit Hydraulikflüssigkeit als Arbeitsmedium gefüllt. Innerhalb des Zylinders 14 wird der Zylinderraum 16 durch einen Kolben 18 von einem zweiten Zylinderraum 20 getrennt. In den zweiten Zylinderraum 20 ragt eine Kolbenstange 22 hinein, die einerseits an den Kolben 18angeschlossen ist und andererseits mit einem Pedal 24 verbunden ist. Die Zylinderräume 16 und 20 sind durch eine Leitung 26 verbunden, in der eine Drossel 28 und ein Ventil 30 mit zwei Stellungen angeordnet sind. Das Ventil 30 verschließt in einer ersten Stellung die Verbindung zwischen den beiden Zylinderräumen 16 und 20, während in der zweiten und hier gezeigten Stellung ein Austausch zwischen den beiden Zylinderräumen 16 und 20 stattfinden kann. Die Ansteuerung des Ventils 30 erfolgt über die Druckverhältnisse im Zylinderraum 16. Der Kolben 18 wird durch die Unterstützung einer Feder 32 gegen die Kolbenstange zurückgedrückt. In Fig. 1, the proposed solution is shown schematically as a block diagram. A clutch 6 is provided between a vehicle engine 2 and a transmission 4 and is actuated by a push rod 12 via a lever 8 . In a clutch actuating device 1 , the lever 8 is connected via the push rod 12 to the cylinder 14 to which the push rod 12 is fastened. The cylinder chamber 16 is filled with hydraulic fluid as the working medium. Within the cylinder 14 , the cylinder space 16 is separated from a second cylinder space 20 by a piston 18 . A piston rod 22 projects into the second cylinder chamber 20 , which is connected on the one hand to the piston 18 and on the other hand is connected to a pedal 24 . The cylinder spaces 16 and 20 are connected by a line 26 in which a throttle 28 and a valve 30 are arranged with two positions. The valve 30 closes the connection between the two cylinder spaces 16 and 20 in a first position, while in the second position shown here an exchange can take place between the two cylinder spaces 16 and 20 . The valve 30 is controlled via the pressure conditions in the cylinder space 16 . The piston 18 is pushed back against the piston rod by the support of a spring 32 .

Die Fig. 2 zeigt eine schematische Umsetzung des Blockschaltbildes nach Fig. 1. Gleiche Bestandteile sind in Fig. 2 mit den gleichen Bezugsziffern versehen wie in Fig. 1. Eine Kolbenstange 22 betätigt den Kolben 18 im Zylinder 14, der die Zylinderräume 20 und 16 trennt. Im Kolben 18 ist ein Ventil 30 untergebracht. Dazu sitzt in einer Ersten Bohrung 34 eine Feder 36, die eine Kugel 38 von einem Kugelsitz 40 in der Bohrung 34 wegdrückt. Die Bohrung 34 durchdringt den Kolben 18 nicht vollständig, sondern nur bis zu dem Kugelsitz 40. Vom Kugelsitz 40 bis zum gegenüberliegenden Ende des Kolbens 18 ist eine zweite Bohrung 42 eingebracht, die gegenüber der Bohrung 34 einen geringeren Durchmesser aufweist und dadurch eine Drossel 28 darstellt. Das Ventil 30 ist im drucklosen Zustand im Zylinderraum 16 geöffnet, wobei die Kugel 38 durch die Feder 36 vom Kugelsitz 40 weggedrückt wird. Dadurch ist ein Austausch an Hydraulikflüssigkeit zwischen den beiden Zylinderräumen 16 und 20 ermöglicht. FIG. 2 shows a schematic implementation of the block diagram according to FIG. 1. The same components are given the same reference numbers in FIG. 2 as in FIG. 1. A piston rod 22 actuates the piston 18 in the cylinder 14 , which holds the cylinder spaces 20 and 16 separates. A valve 30 is accommodated in the piston 18 . For this purpose, a spring 36 sits in a first bore 34 and pushes a ball 38 away from a ball seat 40 in the bore 34 . The bore 34 does not penetrate the piston 18 completely, but only up to the ball seat 40 . From the ball seat 40 to the opposite end of the piston 18 , a second bore 42 is made , which has a smaller diameter than the bore 34 and thus represents a throttle 28 . The valve 30 is opened in the unpressurized state in the cylinder space 16 , the ball 38 being pressed away from the ball seat 40 by the spring 36 . This enables an exchange of hydraulic fluid between the two cylinder spaces 16 and 20 .

Wenn die Kupplungsbetätigungsvorrichtung 1 aktiviert wird, steigt der Druck im Zylinderraum 16 an. Über die Drossel 28 entsteht eine Druckdifferenz zwischen den beiden Zylinderräumen 16 und 20. Dadurch wird die Kugel 38 auf den Kugelsitz 40 gedrückt und das Ventil 30 schließt, wodurch die Verbindung zwischen den beiden Zylinderräumen 16 und 20 geschlossen und somit starr ist. Nun können Schubkräfte von der Kolbenstange 22 auf die Hydraulikflüssigkeit im Zylinderraum 16 und über die Schubstange 12 auf den Hebel 8 übertragen werden. Die Kupplung 6 wird geöffnet. Wird die Kupplung 6 wieder geschlossen, sinkt die Schubkraft in der Verbindung zwischen Zylinder 14 und Hebel 8. Dadurch sinkt auch der Druck im Zylinderraum 16. Ab einem von der Feder 36 bestimmten Schwellwert öffnet das Ventil 30. Falls während der Aktivierung der Kupplung 6 Verschleiß in der Kupplung 6 aufgetreten ist, wird dieser jetzt gegen die aus der Feder 32 resultierende Federkraft kompensiert. Die Feder 32 dient auch zum Spielausgleich in der Kupplungsbetätigungsvorrichtung 1. Bezugszeichen 1 Kupplungsbetätigungsvorrichtung
2 Fahrzeugmotor
4 Getriebe
6 Kupplung
8 Hebel
12 Schubstange
14 Zylinder
16 Zylinderraum
18 Kolben
20 Zylinderraum
22 Kolbenstange
24 Pedal
26 Leitung
28 Drossel
30 Ventil
32 Feder
34 Bohrung
36 Feder
38 Kugel
40 Kugelsitz
42 Bohrung
When the clutch actuation device 1 is activated, the pressure in the cylinder space 16 increases . A pressure difference between the two cylinder spaces 16 and 20 arises via the throttle 28 . As a result, the ball 38 is pressed onto the ball seat 40 and the valve 30 closes, as a result of which the connection between the two cylinder spaces 16 and 20 is closed and thus rigid. Thrust forces can now be transmitted from the piston rod 22 to the hydraulic fluid in the cylinder space 16 and via the push rod 12 to the lever 8 . The clutch 6 is opened. If clutch 6 is closed again, the thrust in the connection between cylinder 14 and lever 8 drops. As a result, the pressure in the cylinder space 16 also drops. From a threshold value determined by the spring 36 , the valve 30 opens. If wear has occurred in clutch 6 during activation of clutch 6 , this is now compensated for against the spring force resulting from spring 32 . The spring 32 also serves to compensate for play in the clutch actuation device 1 . Reference numeral 1 clutch actuator
2 vehicle engine
4 gears
6 clutch
8 levers
12 push rod
14 cylinders
16 cylinder space
18 pistons
20 cylinder space
22 piston rod
24 pedal
26 line
28 throttle
30 valve
32 spring
34 hole
36 spring
38 bullet
40 ball seat
42 bore

Claims

1. Vorrichtung zur Kompensation von Verschleiß an einer Kupplung (6), die mit einer Kupplungsbetätigungsvorrichtung (1) zusammenwirkt, die einen Zylinder (14), ein Ventil (30) und einen Kolben (18) in dem Zylinder (14) umfasst, der in einem Zylinderraum (16) auf ein Arbeitsfluid in der Kupplungsbetätigungsvorrichtung (1) einwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (14) eine durch das Ventil (30) verschließbare Verbindung (26) zwischen dem Zylinderraum (16) und einem weiteren, zwischen dem Kolben (18) und einer Wand des Zylinders (14) gebildeten Zylinderraum (20) aufweist, in den ein Aktivierungselement (22) der Kupplungsbetätigungsvorrichtung (1) hineinragt. 1. Device for compensating wear on a clutch ( 6 ), which cooperates with a clutch actuating device ( 1 ), which comprises a cylinder ( 14 ), a valve ( 30 ) and a piston ( 18 ) in the cylinder ( 14 ), the in a cylinder chamber ( 16 ) acts on a working fluid in the clutch actuating device ( 1 ), characterized in that the cylinder ( 14 ) has a connection ( 26 ) which can be closed by the valve ( 30 ) between the cylinder chamber ( 16 ) and another, between the Piston ( 18 ) and a wall of the cylinder ( 14 ) formed cylinder space ( 20 ) into which an activation element ( 22 ) of the clutch actuation device ( 1 ) protrudes.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die verschließbare Verbindung (26) eine Drosseleinrichtung (28) aufweist. 2. Device according to claim 1, characterized in that the closable connection ( 26 ) has a throttle device ( 28 ).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die verschließbare Verbindung (26) innerhalb des Kolbens (18) vorgesehen ist. 3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the closable connection ( 26 ) is provided within the piston ( 18 ).

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die verschließbare Verbindung (26) innerhalb des Kolbens (18) eine Drosselbohrung (42) mit Ventilsitz (40) aufweist, auf den eine Kugel (38) unter Druck gegen eine Federkraft einwirkt. 4. The device according to claim 3, characterized in that the closable connection ( 26 ) within the piston ( 18 ) has a throttle bore ( 42 ) with valve seat ( 40 ), on which a ball ( 38 ) acts under pressure against a spring force.

5. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Arbeitsfluid eine Hydraulikflüssigkeit ist. 5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the Working fluid is a hydraulic fluid.

6. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung an einer beliebigen Stelle der Übertragungsstrecke zwischen dem Aktivierungselement (24) der Kupplungsbetätigungsvorrichtung (1) und der Kupplung (6) angeordnet ist. 6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the device is arranged at any point on the transmission path between the activation element ( 24 ) of the clutch actuation device ( 1 ) and the clutch ( 6 ).

7. Kupplung (6) mit einer Vorrichtung zur Kompensation von Verschleiß nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie in einem Kraftfahrzeug verwendet wird. 7. Coupling ( 6 ) with a device for compensating wear according to one of claims 1 to 6, characterized in that it is used in a motor vehicle.