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 sich unmittelbar
oder mittelbar am Druckgehäuse abstützt.
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 Merkmale der Ansprüche 1
und 4 gelöst.
Die Erfindung nach Anspruch 1 sieht im Bereich beider Abstützflächen am
Lagerinnenring und am Druckgehäuse zur Lagefixierung der Druckfeder jeweils
eine axial vorstehende Ringschulter vor, an der die Federenden vorgespannt
unter Reibschluß gehalten sind. Damit ist eine wirksame Lagefixierung der
Druckfederenden sichergestellt, die in allen Betriebszuständen der Ausrückein
richtung gewährleistet bleibt. In vorteilhafter Weise löst die erfindungsgemäße
Druckfederanordung einen Selbstverstärkungseffekt der Druckfeder aus, d. h.
bedingt durch die Verdrehsicherung der Druckfederenden unterbleibt bei einer
Betätigung der Ausrückeinrichtung 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. Dabei ist die Ringschulter so
ausgebildet, daß diese ein Federende umschließt. Alternativ dazu bietet sich
eine Ringschulter-Ausbildung an, auf der die Druckfeder außenseitig anliegt. Zur
Nutzung einer größtmöglichen Anlage- und Führungsfläche ist vorzugsweise
eine äußere Führung der Druckfeder im Bereich der Abstützfläche vorgesehen.
Nach Anspruch 2 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 radial 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 3 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 4 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 Anspruchs ist 5 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 6 eine ebenfalls unter Vorspannung innenseitig an den Feder
windungen anliegende elastische Hülse auf. In weiterer vorteilhafter Ausgestal
tung der Erfindung nach Anspruch 7 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 8 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 9 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 Lagerinnen ring 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.
Bezugszeichen
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