DE19518833A1

DE19518833A1 - Druckfeder für eine Ausrückeinheit von Fahrzeugkupplungen

Info

Publication number: DE19518833A1
Application number: DE19518833A
Authority: DE
Inventors: Hartmut Dipl Ing Koschmieder
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Priority date: 1995-05-23
Filing date: 1995-05-23
Publication date: 1996-11-28
Also published as: WO1996037713A1; DE19581664C1

Description

Die Erfindung betrifft eine Ausrückeinheit für eine Kupplung in Kraftfahrzeugen zum wahlweisen Trennen und Verbinden zweier Wellen, bestehend aus einem um eine Antriebswelle oder dergleichen angeordnetes Druckgehäuse mit einem Nehmerzylinder, in dem ein Ringkolben geführt ist, an dessen einem Ende ein Ausrücklager angeordnet ist, das sich an der Kupplung abstützt, und unabhängig von seiner Stellung mittels einer Druckfeder beaufschlagt ist, die unmittelbar oder mittelbar zwischen dem Druckgehäuse und einem Lagerring des Kupp lungsausrücklagers abgestützt ist.

Eine derartige Ausrückeinheit ist aus der EP-A 0 504 906 bekannt. Die darin beschriebene und abgebildete Ausrückeinheit weist eine zylindrische Druckfe der auf, die an beiden Enden ohne exakte Führung an vertikalen Abstützflächen anliegt. Dadurch kann sich die Druckfeder nachteilig radial verlagern. Außer dem sind die Endwindungen der Druckfeder nicht lagefixiert, wodurch sich bei einer Betätigung der Ausrückeinheit, die eine Längenänderung und gleichzeitig eine begrenzte Torsion der Druckfeder bewirkt, eine nachteilige Verdrehung der Endwindungen an den Abstützflächen einstellt. Das Verdrehen der Endwindun gen wirkt sich verschleißfördernd aus und kann zu einer nachteiligen Geräusch entwicklung führen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine geräuschdämpfende, die Lebensdauer erhöhende Druckfederanordnung zu schaffen, die außerdem zu einem Selbstver stärkungseffekt führt.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 und 5 gelöst.

Die Erfindung nach Anspruch 1 sieht für die Druckfeder im Bereich beider Abstützflächen eine innen- oder außenseitige Führung vor, an oder in der die Federenden vorgespannt unter Reibschluß gehalten sind. Zur Nutzung einer größtmöglichen Anlage- und Führungsfläche ist vorzugsweise eine äußere Führung der Druckfeder im Bereich der Anlagefläche vorgesehen.

Damit ist eine wirksame Lagefixierung der Druckfederenden sichergestellt, die in allen Betriebszuständen der Ausrückeinrichtung gewährleistet bleibt. In vorteilhafter Weise löst die erfindungsgemäße Druckfederanordnung einen Selbstverstärkungseffekt der Druckfeder aus, d. h. bedingt durch die Verdrehsi cherung der Druckfederenden unterbleibt bei einer Betätigung der Ausrückein richtung ein Verdrehen der Federenden, wodurch sich in vorteilhafter Weise die erzielbare Federkraft erhöht. Die Lagefixierung der Federenden verhindert außerdem eine Geräuschentwicklung und ermöglicht einen verschleißfreien, die Lebensdauer erhöhenden Einbau der Druckfeder.

In einer Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 2 sind das Druckgehäuse der Ausrückeinheit und ein Lagerring im Bereich der Abstützflächen mit einer axial vorstehenden Ringschulter versehen, die die Druckfeder örtlich umgreift oder alternativ außenseitig von der Druckfeder umschlossen ist.

Nach Anspruch 3 ist es zweckmäßig, daß zumindest eine Endwindung der Druckfeder mit Übermaß in der vorstehenden Ringschulter eingepreßt wird oder diese Endwindung radial aufgeweitet außenseitig auf der Mantelfläche der Ringschulter anliegt. Diese Ausgestaltung stellt eine vorgespannte Anlage der Druckfeder an der Ringschulter sicher. Der Erfindungsgedanke schließt ebenfalls ein, daß mehr als eine Windung von der Ringschulter umschlossen werden.

Gemäß Anspruch 4 sind die Ringschultern jeweils ausgehend von einer der Abstützflächen konisch aufweitend oder konisch sich verjüngend gestaltet.

Durch diese Formgebung der Ringschulter kommt es beim Einbau der Druckfe der zu einer radialen Aufweitung oder Verengung der Endwindungen in der Einbaulage und aufgrund der vorgespannten Lage zu einer gewünschten Lagefi xierung der Federenden an der Abstützfläche.

Die Erfindung nach Anspruch 5 sieht als geräuschdämpfende Maßnahmen vor, die Druckfeder zu beschichten oder diese mit einer elastischen Hülse zu ver sehen. Diese Ausgestaltung verhindert in vorteilhafter Weise eine unmittelbare radiale Berührung der Druckfederwindungen mit benachbarten Bauteilen.

Nach Anspruch 6 ist die Druckfeder mit einer elastischen Umhüllung versehen, die unter Vorspannung an der Druckfeder anliegt, wobei diese jeder Längenver änderung der Druckfeder folgen kann. Alternativ dazu weist die Druckfeder gemäß Anspruch 7 eine ebenfalls unter Vorspannung innenseitig an den Feder windungen anliegende elastische Hülse auf. In weiterer vorteilhafter Ausgestal tung der Erfindung nach Anspruch 8 ist die Druckfeder in einen Kunststoffring eingebettet. Dabei ist die Umhüllung, die Hülse, wie auch der Kunststoffring so ausgeführt, daß diese Maßnahmen jeder Längenänderung der Druckfeder folgen können.

Nach Anspruch 9 ist es zweckmäßig, die Druckfeder zur Erreichung einer kostengünstigen Geräuschdämpfungsmaßnahme allseitig zu beschichten. Dazu eignet sich insbesondere eine PTFE-Beschichtung, die eine dauerhafte, elastische Beschichtung sicherstellt.

Gemäß Anspruch 10 ist vorgesehen, daß die erfindungsgemäßen Maßnahmen zur Geräuschdämpfung sowie zur Erreichung eines Selbstverstärkungseffektes sowohl an zylindrisch gestalteten Druckfedern einsetzbar sind als auch an Druckfedern in einer konischen Bauform.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von zwei Ausführungsbeispielen in insgesamt zwei Figuren dargestellt und näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in einem Halbschnitt eine erfindungsgemäße Ausrückeinheit mit einer zylindrischen Druckfeder;

Fig. 2 eine Ausrückeinheit gemäß Fig. 1, der eine konisch gestaltete Druckfeder aufweist.

In der Fig. 1 ist eine Ausrückeinheit 1 im Halbschnitt dargestellt, der im eingebauten Zustand konzentrisch um eine in Fig. 1 nicht abgebildete An triebswelle angeordnet ist. Die Ausrückeinheit 1 umfaßt ein Druckgehäuse 2, das eine Längsbohrung 3 aufweist, die mit einer radial beabstandet am Druck gehäuse 2 befestigten Führungshülse einen kreisringförmigen Druckraum 5 bildet, in dem ein Ringkolben 6 längsverschiebbar geführt ist. An dem vom Druckraum 5 abgewandten Ende ist am Ringkolben 6 ein Lagerinnenring 8 eines Ausrücklagers 7 drehfest angeordnet. Im eingebauten Zustand liegt das Ausrücklager 7 über einen Lageraußenring 9 kraftschlüssig an einer Reibungs kupplung an. Zur Erreichung einer kraftschlüssigen Anlage des Ausrücklagers 7 an der Reibungskupplung unabhängig von einer Druckmittelbeaufschlagung des Druckraums 5 ist zwischen dem Druckgehäuse 2 und dem Lagerinnenring 8 eine Druckfeder 10 eingesetzt. Zur Schaffung einer wirksamen Lagefixierung von Endwindungen 11, 12 der Druckfeder 10 weisen das Druckgehäuse und der Lagerinnenring 8 jeweils im Bereich einer Abstützfläche 13, 14 die Endwin dungen 11, 12 umschließende Ringschultern 15, 16 auf.

Dabei sind die Endwindungen 11, 12 mit einem Übermaß in einen von den Ringschultern 15, 16 gebildeten Ringraum gepreßt, wodurch sich ein Reib schluß bildet, und die Endwindungen 11, 12 drehstarr an den Abstützflächen 13, 14 anliegen. Diese erfindungsgemäße Druckfederanordnung löst aufgrund der starren Anbindung einen Selbstverstärkungseffekt aus und bewirkt eine Ge räuschdämpfung im Vergleich zu bisherigen Druckfederanordnungen, bei denen die Endwindungen sich bei einer Betätigung des Nehmerzylinders an der Abstützfläche verlagern können. Als weitere geräuschdämpfende Maßnahme zeigt die Fig. 1 eine elastische Umhüllung 17, die unter Vorspannung die Druckfeder 10 umschließt und damit einen unmittelbaren Kontakt der Druckfe der 10 mit radial außen angeordneten Bauteilen, z. B. im Lagerinnenring 8 unterbindet. Alternativ oder ergänzend kann der Druckfeder 10 eine ebenfalls elastische Hülse 18 zugeordnet werden, die unter Vorspannung innenseitig an den Windungen der Druckfeder 10 anliegt und einen Kontakt zu den radial innen angeordneten Bauteilen, beispielsweise dem Druckgehäuse 2 verhindert.

In einem zweiten Ausführungsbeispiel (Fig. 2) eines erfindungsgemäßen Nehmerzylinders 1 sind die mit dem ersten Ausführungsbeispiel übereinstim menden Bauteile mit gleichen Bezugsziffern versehen, so daß bezüglich deren Beschreibung auf die Ausführung zum ersten Ausführungsbeispiel verwiesen werden kann.

In Fig. 2 ist abweichend zu Fig. 1 eine konisch gestaltete Druckfeder 20 eingesetzt, die ebenfalls unmittelbar am Druckgehäuse 2 und am Lagerinnenring 8 abgestützt ist. Zur wirksamen Geräuschdämmung dient ein Kunststoffring 21, in den die Druckfeder 20 eingebettet ist. Der Kunststoffring 21 ist dazu aus einem hochelastischen Werkstoff hergestellt, beispielsweise Schaumstoff, der jeder Bewegungsrichtung der Druckfeder folgt und dabei keinerlei die Funktion der Druckfeder 2 beeinflussende Wirkung besitzt.

Bezugszeichenliste

1 Ausrückeinheit
2 Druckgehäuse
3 Längsbohrung
4 Führungshülse
5 Druckraum
6 Ringkolben
7 Ausrücklager
8 Lagerinnenring
9 Lageraußenring
10 Druckfeder
11 Endwindung
12 Endwindung
13 Abstützfläche
14 Abstützfläche
15 Ringschulter
16 Ringschulter
17 Umhüllung
18 Hülse
19 nicht vergeben
20 Druckfeder
21 Kunststoffring

Claims

1. Ausrückeinheit (1) für eine Kupplung in Kraftfahrzeugen zum wahlweisen Trennen und Verbinden zweier Wellen, bestehend aus einem um eine Antriebs welle oder dergleichen angeordneten Druckgehäuse (2), in dem ein Ringkolben (6) geführt ist, an dessen einen Ende ein Ausrücklager (7) angeordnet ist, wobei sich das Ausrücklager (7) an der Kupplung abstützt und unabhängig von der Stellung des Ausrücklagers (7) dieses von einer Druckfeder 10, 20 beaufschlagt ist, die unmittelbar oder mittelbar zwischen dem Druckgehäuse (2) und einem Lagerring (8) des Ausrücklagers (7) abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder (10, 20) im Bereich beider Abstützflächen (13, 14) zur Schaffung einer Lagefixierung jeweils außen- oder innenseitig eine Führung aufweist.

2. Ausrückeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckge häuse (2) und der Lagerinnenring (8) im Bereich der Stützflächen (13, 14) eine axial vorstehende Ringschulter (15, 16) aufweisen, die jeweils die Druckfeder (10, 20) umgreift oder die Druckfeder (10, 20) so angeordnet ist, das diese die Ringschulter (15, 16) außen umgreift.

3. Ausrückeinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Endwindung (11, 12) der Druckfeder (10, 20) mit Übermaß unter einer Vorspannung an der Ringschulter (15, 16) anliegt oder die Endwindung (11, 12) zur Erreichung einer vorgespannten Anlage radial aufgeweitet an einer Mantel fläche der Ringschulter (15, 16) anliegt.

4. Ausrückeinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ring schultern (15, 16) jeweils ausgehend von einer der Abstützflächen (13, 14) konisch aufweitend oder sich konisch verjüngend gestaltet sind.

5. Ausrückeinheit nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Druckfeder (10, 20) allseitig beschichtet und/oder mit einem elastischen Bauteil verbunden bzw. in dieses eingebettet ist.

6. Ausrückeinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfe der (10) von einer elastischen Umhüllung (17) umgeben ist, die unter Vor spannung außen an der Druckfeder (10) anliegt.

7. Ausrückeinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Druck feder (10) mit einer innen an den Windungen der Druckfeder (10) vorgespannt anliegenden Hülse (18) versehen ist.

8. Ausrückeinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfe der (20) in einen Kunststoffring (21) eingebettet ist.

9. Ausrückeinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfe der (10, 20) eine PTFE-Beschichtung aufweist.

10. Ausrückeinheit nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß in die Ausrückeinheit (1) eine zylindrische Druckfeder (10) oder eine konisch geformte Druckfeder (20) eingesetzt ist.