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Die Erfindung bezieht sich auf ein Ausrücksystem für eine Kupplung eines Kraftfahrzeuges, mit Kupplungsausrückmitteln, die von Tellerfederzungen gebildet und von einer getriebeseitig angeordneten Aktoreinrichtung mit einer Betätigungskraft zum Zwecke des Aus-/Einrückens der Kupplung beaufschlagbar sind.
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In Abhängigkeit von der Richtung der zum Ein- oder Ausrücken der Kupplung aufzubringenden Betätigungskraft unterscheidet man gedrückte Kupplungen oder gezogene Kupplungen. Während bei einer gedrückten Kupplung bei Kupplungsbetätigung, das heißt, bei Aufbringung einer Betätigungskraft auf das Kupplungspedal, das Ausrücklager der Aktoreinrichtung auf die Spitzen der Tellerfederzungen drückt und so die Kupplungsscheibe frei gibt, zieht bei einer gezogenen Kupplung das Ausrücklager an den Tellerfederzungen. Dabei ist das Ausrücklager entweder mit der Tellerfeder vormontiert oder über einen Verriegelungsmechanismus mit der Tellerfeder verbunden.
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Gegenüber der gedrückten Kupplung weist die gezogene Kupplung eine umgedrehte Einbauweise der Tellerfeder auf. Diese Kupplungsausführung hat den Vorteil, dass bei gleicher Anpresskraft auf Grund der Hebelverhältnisse geringere Ausrückkräfte gegenüber der gedrückten Tellerfederkupplung realisiert werden können. Ihr Nachteil besteht vor allem in der deutlich schwierigeren Getriebemontage sowie einer entsprechend komplexen Ausführung des Ausrücklagers.
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Ein Ausrücksystem für eine gezogene Reibungskupplung offenbart beispielsweise die
DE 26 13 952 C3 , bei welcher ein leichterer Zusammenbau der motorseitigen und getriebeseitigen Baugruppen erzielt werden soll. Dabei besteht das Ausrücksystem aus einer entlang einer auf der Getriebeseite vorgesehenen Führung gleitbaren Schiebehülse, die von einer Ausrückergabel in Ausrückrichtung beaufschlagbar ist. Weiterhin sind ein Wälzlager mit einem zum Umlauf mit der Kupplung bestimmten Lagerring und einem mit der Schiebehülse verbundenen Lagerring sowie einem zwischen dem mitlaufenden äußeren Lagerring und den auf der Motorseite befindlichen Tellerfederzungen wirksamen Verbindungsmitteln. Diese Verbindungsmittel sind als tellerartige Druckstücke ausgebildet, die über einzelne ausgebogene Zungen und einem Ring an den Tellerfederzungen festgelegt sind. Außerdem ist zwischen den Verbindungsmitteln und dem mitlaufenden Lagerring eine Verriegelungsverbindung wirksam, die aus einer im umlaufenden Lagerring vorgesehenen ringnutenförmigen Rasterung und einem offenen, in radialer Richtung nachgiebigen Ringkörper besteht. Es findet eine Übertragung der Betätigungskraft in Zugrichtung statt.
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Auch bei der in
DE 42 26 627 B4 beschriebenen Reibungskupplung handelt es sich um eine gezogene Kupplung, wobei das Ausrücksystem in ein motorseitiges Bestandteil und in ein getriebeseitiges Bestandteil unterteilt ist, die über eine verriegelbare und lösbare Verbindung miteinander verbindbar sind. Der motorseitig vorzusehende Bestandteil umfasst ein Angriffsorgan in Form eines ringförmigen Ausrücktellers, der von den Tellerfederzungen einer gezogenen Kupplung getragen wird und mittels eines Federringes dort befestigt ist. Der vor der Montage des Motors und des Getriebes getriebeseitig vorzusehende Bestandteil des Ausrücksystems umfasst unter anderem ein von einer Schiebehülse getragenes Wälzlager, dessen äußerer Lagerring drehfest mit der Schiebehülse verbunden ist. Der innere Lagerring ist mit dem Ausrückteller über eine Verriegelungsverbindung verbindbar und beim Auseinanderbau von Motor und Getriebe von dem Ausrückteller wieder trennbar. Zur Entriegelung der Verbindung ist zusätzlich noch ein Entriegelungsorgan vorgesehen, das auf der dem Wälzlager abgekehrten Seite des Einrastmittels angeordnet ist.
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Zur Übertragung der Zugkräfte bei gezogenen Kupplungen werden derzeit als Rillenkugellager ausgebildete Ausrücklager verwendet, die über einen Schnappmechanismus mit einem Druckstück an die Kupplung angebunden werden. Dabei wird das Druckstück zusammen mit einer Verliersicherung als Vormontageeinheit an die Tellerfederzungen angebracht. Auf der Aktorseite wird in den drehbaren inneren Lagerring ein unterbrochener Drahtring eingelegt, der sich während des Fügevorgangs mit der Kupplung radial verkleinert und so hinter eine Schulter des Druckstücks gelangt und sich dort entspannt. Durch diese hergestellte Verbindung zwischen Kupplung und Getriebe können die Kräfte in Zugrichtung übertragen werden. Die Demontage des Getriebes erfolgt beispielsweise durch Abbauen der Ausrückgabel und anschließendem Entfernen des Drahtrings von der Rückseite der Kupplung.
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Der Nachteil der angeführten Lösungen des Standes der Technik besteht darin, dass die Kraftübertragung nur in Zugrichtung erfolgen kann und somit ein Einsatz der Kupplung nur als „gezogene“ Kupplung möglich ist. Zur Betätigung von Kupplungen mit bidirektionaler Betätigungskraft, bei welcher die Kräfte sowohl in Zugrichtung als auch in Druckrichtung wirken, sind diese Ausrücksysteme nicht einsetzbar.
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Es besteht deshalb die Aufgabe der Erfindung darin, ein Ausrücksystem für Kupplungen zu schaffen, das zur Betätigung von Kupplungen mit bidirektionaler Betätigungskraft eingesetzt werden kann, wobei eine spielfreie Aufnahme der Kräfte sowohl in Zug- als auch in Druckrichtung bei einfacher Montage/Demontage realisierbar ist.
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Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des ersten Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Bei einem Ausrücksystem für eine Kupplung eines Kraftfahrzeuges, mit Kupplungsausrückmitteln, die von Tellerfederzungen gebildet und von einer getriebeseitig angeordneten Aktoreinrichtung mit einer Betätigungskraft zum Zwecke des Aus-/Einrückens der Kupplung beaufschlagbar sind, wobei die Aktoreinrichtung ein Ausrücklager aufweist, über dessen zum Umlauf mit den Kupplungsausrückmitteln/Tellerfederzungen bestimmten Lagerring eine Verbindung zur Kupplung herstellbar ist, wobei eine kupplungsseitig/motorseitig an den Tellerfederzungen vormontierte Baueinheit der Übertragung einer Betätigungskraft in Zugrichtung dienende Mittel aufweist und mit dem zu einer getriebeseitigen Baueinheit gehörenden Lagerring über eine Verriegelungsverbindung lösbar in Eingriff bringbar ist, sind erfindungsgemäß an dem Lagerring der Übertragung einer Betätigungskraft in Druckrichtung dienende Mittel vorgesehen.
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In vorteilhafter Weise weisen die der Übertragung einer Betätigungskraft in Druckrichtung dienenden Mittel zumindest ein auf dem Lagerring axial festlegbares Federelement auf. Dabei ist das Federelement im verriegelten Zustand von motorseitiger Baueinheit und getriebeseitiger Baueinheit mit einem mit den Tellerfedernzungen verbundenen Druckstück der motorseitigen Baueinheit verspannt, und ist auf seiner dem Druckstück abgewandten Seite von einem an dem Lagerring befestigten Sicherungsring axial festgelegt.
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Das mit den Tellerfederzungen verspannte Druckstück weist in einer bevorzugten Ausführung ein erstes Verbindungsteil der Verriegelungsverbindung in Form einer Schulter auf, an welche ein zweites, an dem Lagerring angeordnetes, Verbindungsteil in Form eines in einer Ringnut aufgenommenen Drahtrings zur Anlage bringbar ist. Dabei ist der Drahtring als offener Drahtring ausgebildet, welcher im verriegelten Zustand die Schulter des Druckstücks lagefixierend hintergreift.
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An dem Druckstück ist kupplungsseitig ein mit den Tellerfederzungen verspanntes Federelement angeordnet, das über einen an dem Druckstück befestigten Sicherungsring axial festgelegt ist.
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In vorteilhafter Weise besteht das Druckstück aus einem sich im Wesentlichen radial erstreckenden Anschlagbund und einem sich im Wesentlichen axial erstreckenden, von der Getriebeseite weg gerichteten, Hülsenteil. Dabei liegen die zwischen Anschlagbund und Hülsenteil des Druckstücks aufgenommenen Tellerfederzungen an kuppenförmig ausgebildeten Kontaktflächen von Anschlagbund und Federelement an.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles und zugehöriger Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine perspektivische Schnittdarstellung des erfindungsgemäßen Ausrücksystems im montierten Zustand,
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2 eine perspektivische Teilansicht einer Reibungskupplung des erfindungsgemäßen Ausrücksystems (motorseitige Baueinheit),
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3 eine vergrößerte Einzelheit X gemäß 2,
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4 eine perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßen Ausrücksystems (getriebeseitige Baueinheit).
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In 1 ist eine Zusammenbauzeichnung des erfindungsgemäßen Ausrücksystems in einer perspektivischen Teilansicht dargestellt. Eine motorseitige (kupplungsseitige) Baueinheit A steht mit einer getriebeseitigen (aktorseitigen) Baueinheit B über eine Verriegelungsverbindung C in Eingriff. Die Baueinheit A ist einer Reibungskupplung 1 (hier nur angedeutet) zugeordnet und besteht aus einem an Tellerfederzungen 2 der Reibungskupplung 1 vorgespannten Druckstück 3. Das tellerförmig ausgebildete Druckstück 3 weist einen sich im Wesentlichen radial erstreckenden Anschlagbund 3.1 und einen sich im Wesentlichen axial erstreckenden, dabei von der Getriebeseite weg gerichteten, Hülsenteil 3.2 auf. Die Tellerfederzungen 2 sind zwischen dem Anschlagbund 3.1 und dem Hülsenteil 3.2 aufgenommen und mittels eines ringförmigen Federelementes, einer Spannfeder 4, die über einen Sicherungsring 5 abgestützt ist, verspannt.
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Zur Reduzierung der Hysterese sind in vorteilhafter Weise sowohl das Druckstück 3 als auch die Spannfeder 4 an den jeweiligen Kontaktflächen 3.3 bzw. 4.1 kuppenförmig ausgebildet, wodurch eine Relativbewegung zwischen den Tellerfederzungen 2 und den Kontaktflächen 3.3, 4.1 minimiert wird. Im Idealfall kommt es zu einem „Abrollen“ der Tellerfederzungen 2 über den kuppenförmigen Kontaktflächen 3.3, 4.1.
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Die genannten Mittel/Bauteile der Baueinheit A stellen eine Vormontageeinheit dar, die im Zusammenwirken mit der Verriegelungsverbindung C eine Übertragung der Betätigungskraft in Zugrichtung ermöglichen. (In 4 sind mit Hilfe der beiden Pfeile I, II die Übertragungsrichtungen der Betätigungskräfte entlang einer der Getriebeeingangswelle zuordenbaren Achse Z angeführt, wobei der Pfeil I die Druckrichtung und der Pfeil II die Zugrichtung zeigt.)
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Die Baueinheit B ist der Getriebeseite zugeordnet, die eine hier nicht dargestellte Aktoreinrichtung aufweist. Über diese Aktoreinrichtung erfolgt üblicherweise die Übertragung der beispielsweise auf ein Kupplungspedal aufgebrachten Betätigungskraft auf die Reibungskupplung 1. Die Baueinheit B weist ein Ausrücklager 6 auf, welches einen drehfesten äußeren Lagerring 7 und einen drehbeweglichen inneren Lagerring 8 besitzt. Auf die konkrete Anordnung des Ausrücklagers 6, beispielsweise auf einer Führungs- oder Schiebehülse, soll hier nicht näher eingegangen werden, da es in Bezug auf die Erfindung nicht relevant ist.
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Der Innenring 8 weist in Richtung der Reibungskupplung 1 einen axialen Fortsatz 8.1 auf, in dessen Endbereich eine Ringnut 9 angeordnet ist, die zur Aufnahme eines vorzugsweise als Sprengring ausgebildeten Drahtrings 10 vorgesehen ist.
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Diese Mittel/Bauteile (Ringnut 9, Drahtring 10) stellen ein Verbindungsteil der Verriegelungsverbindung C dar. Das andere Verbindungsteil der Verriegelungsverbindung C befindet sich an dem Druckstück 3 der vormontierten Baueinheit A in Form einer Hinterschneidung bzw. einer Schulter 3.4.
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Des Weiteren ist am inneren Lagerring 8 ein ringförmiges Federelement 11 vorgesehen, das von einem Sicherungsring 12 auf dem Lagerring 8 axial festgelegt ist. Im zusammengebauten (verriegelten) Zustand der Baueinheiten A und B kommt das Federelement 11 in der Art einer Gegenfeder an der den Tellerfederzungen 2 abgewandten Seite des Anschlagbundes 3.1 des Druckstücks 3 zur Anlage und ist mit diesem verspannt.
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Mit diesen Mitteln/Bauteilen (Federelement 11, Sicherungsring 12) der Baueinheit B kann im Zusammenwirken mit der Verriegelungsverbindung C eine Übertragung der Betätigungskraft in Druckrichtung verwirklicht werden.
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Die Verbindung zwischen dem Ausrücklager 6 bzw. der Baueinheit B und der vormontierten Baueinheit A stellt hierbei die Kontaktstelle dar, die bei Getriebemontage eine spielfreie Verbindung eingeht.
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2 zeigt eine perspektivische Teilansicht der Reibungskupplung 1 mit der vormontierten Baueinheit A, wobei hier nur die erfindungswesentlichen Bauteile mit Bezugszeichen versehen sind. Die Tellerfederzungen 2 werden von dem sich an dem Sicherungsring 5 abstützenden Federelement 4 an das Druckstück 3 gepresst.
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In 3 ist eine Einzelheit X nach 2 in einer vergrößerten Darstellung gezeigt. Die Tellerfederzungen 2 befinden sich zwischen dem sich radial erstreckenden Anschlagbund 3.1 und dem sich axial erstreckenden Hülsenteil 3.2 des Druckstücks 3, wobei sie über die von dem Sicherungsring 5 gestützte Spannfeder 4 verspannt werden. Die Schulter 3.4 des Hülsenteils 3.2 ist Teil der Verriegelungsverbindung C, die beim Zusammenbau gemäß 1 zur Wirkung kommt, indem der Drahtring 10 die Schulter 3.4 axial hintergreift. Dabei ist das Druckstück 3 so in der Kupplung 1 aufgenommen, dass die den Tellerfederzungen 2 abgewandte Seite des Anschlagbundes 3.1 in Richtung der Getriebeseite (Baueinheit B) weist und dort mit dem Federelement/der Gegenfeder 11 in Kontakt bringbar ist.
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Zur Montage bzw. zum Zusammenbau von Baueinheit A und Baueinheit B mittels der Verriegelungsverbindung C wird die Betätigungskraft zunächst erhöht, indem die Kupplung 1 geringfügig in die Verschleißposition voreingestellt wird. Die Gegenfeder 11 wird nun so ausgelegt, dass sie einerseits einen möglichst flachen Kennlinienverlauf während des Montagevorgangs aufweist und andererseits deren Kraftniveau gleichzeitig unter dem Niveau der Betätigungskraft der Kupplung im Auslieferungszustand liegt. Somit kann sich die Gegenfeder 11 ausreichend elastisch verformen, wodurch der Drahtring 10 hinter die Schulter 3.4 des Druckstücks 3 gelangen kann. Damit die Kupplung 1 während der folgenden Betätigungen keinen Abhubverlust durch den Federweg der Gegenfeder 11 erleidet, wird nach der Montage die Kupplung wieder durch Betätigen und Nachstellen auf ihr eigentliches Betätigungskraftniveau gebracht, was wiederum unter dem Niveau der Kraft der Gegenfeder 11 liegt. Somit liegen die Kräfte, mit der die Einheit verspannt wird, über der maximalen Ausrückkraft, wodurch die spielfreie Anbindung ohne zusätzlichen Federweg der Gegenfeder 11 bei der Kupplungsbetätigung gewährleistet ist.
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Zum Lösen der Verbindung/Verriegelung wird der Drahtring 10 verlängert und durch den Innenbereich nach außen geführt. Dort kann der Drahtring 10 mit Hilfe zweier Fortsätze von außen radial verkleinert werden, wodurch die fixierende Wirkung des Drahtrings 10 aufgehoben und die Verriegelungsverbindung C aufgelöst wird.
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Die hier beschriebene Lösung bezieht sich insbesondere auf eine Anbindung der Tellerfederzungen an die Kupplungsaktorik zur spielfreien Betätigung von Einscheiben-, Doppel- oder Hybridkupplungen mit bidirektionaler Betätigungskraft. Mit Hilfe der Erfindung, die eine spielfreie Anbindung der Tellerfederzungen an das Ausrücklager/die Aktoreinrichtung sowohl in Zug- als auch in Druckrichtung ermöglicht, kann eine derartige Kupplung mit bidirektionaler Betätigungskraft umgesetzt werden. Diese hat gegenüber konventionellen Kupplungen eine um ca. 50% reduzierte Betätigungskraft, wodurch sämtliche an der Kupplungsbetätigung beteiligten Bauteile kleiner dimensioniert werden können. Beispielsweise kann damit ein zusätzlicher Kostenaufwand, der bei einem Einsatz eines elektromechanischen Aktors entsteht, ausgeglichen werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kupplung/Reibungskupplung
- 2
- Tellerfederzungen
- 3
- Druckstück
- 3.1
- Anschlagbund
- 3.2
- Hülsenteil
- 3.3
- Kontaktfläche/Anlagefläche
- 3.4
- Schulter
- 4
- Federelement/Spannfeder
- 4.1
- Kontaktfläche/Anlagefläche
- 5
- Sicherungsring
- 6
- Ausrücklager
- 7
- äußerer Lagerring
- 8
- innerer Lagerring
- 8.1
- axialer Fortsatz
- 9
- Ringnut
- 10
- Drahtring
- 11
- Federelement/Gegenfeder
- 12
- Sicherungsring
- A
- motorseitige/kupplungsseitige Baueinheit
- B
- getriebeseitige Baueinheit
- C
- Verriegelungsverbindung
- Z
- Achse
- I
- Pfeil (Druckrichtung)
- II
- Pfeil (Zugrichtung)
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 2613952 C3 [0004]
- DE 4226627 B4 [0005]
