DE19746538A1 - Automotive clutch release system spring has end windings different - Google Patents
Automotive clutch release system spring has end windings differentInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein hydraulisch betätigtes Ausrücksystem für eine Fahr zeugreibungskupplung, zum wahlweisen Trennen und Verbinden zweier Wel len, bestehend aus einer Kolben-Zylindereinheit, die konzentrisch zu einer Getriebeeingangswelle angeordnet ist, deren Gehäuse am Schaltgetriebe befe stigt ist und deren Ringkolben über ein Ausrücklager mit Betätigungselementen der Reibungskupplung verbunden ist, wobei das Ausrücklager unabhängig von der Stellung der Reibungskupplung von einer die Funktion einer Vorlastfeder ausübenden Druckfeder beaufschlagt ist, die über Endwindungen unmittelbar oder mittelbar zwischen dem Gehäuse und einem Lagerring des Ausrücklagers abgestützt ist.The invention relates to a hydraulically operated release system for a driving power friction clutch, for optional separation and connection of two wel len, consisting of a piston-cylinder unit that is concentric to one Gearbox input shaft is arranged, the housing on the manual transmission Stigt and the ring piston via a release bearing with actuators the friction clutch is connected, the release bearing being independent of the position of the friction clutch from a function of a preload spring exerting compression spring is acted on directly via end turns or indirectly between the housing and a bearing ring of the release bearing is supported.
Derartige Ausrücksysteme, die auch als Zentralausrücker bezeichnet werden, finden zunehmend Anwendung in Personenkraftfahrzeugen. Der Zentral ausrücker verbessert den Bedienungskomfort und bewirkt gleichfalls eine Kosteneinsparung aufgrund eines verringerten Bauteileumfangs und einer Montagevereinfachung. Das mit dem Ausrücksystem verbundene Ausrücklager ist mit der Motordrehzahl mitlaufend angeordnet. Damit entfällt ein Hoch beschleunigen aus dem Stillstand bei jedem Auskuppeln, bei dem sich ein den Verschleiß erhöhender Schlupf einstellt. Ein ständig umlaufendes Ausrücklager reduziert außerdem den Weg des Lagers, den es zum Auskuppeln zurücklegen muß. Ein Verlustweg, der die Freigängigkeit des Lagers ermöglicht, kann somit entfallen. Zur Erzielung eines umlaufenden Ausrücklagers ist das Ausrücksystem mit einer am Ausrücklager abgestützten Vorlastfeder bestückt.Such release systems, which are also referred to as central releasers, are increasingly used in passenger vehicles. The central releaser improves the ease of use and also causes a Cost savings due to a reduced number of components and one Simplification of assembly. The release bearing connected to the release system is aligned with the engine speed. So there is no high accelerate from standstill with each disengagement, in which the Slip increases wear. A continuously rotating release bearing also reduces the distance the bearing travels to disengage it got to. A loss path, which enables the freedom of movement of the bearing, can thus omitted. The release system is used to achieve a rotating release bearing equipped with a preload spring supported on the release bearing.
Aus der DE 43 13 346 A1 ist ein entsprechendes Ausrücksystem bekannt. Die Ausführungsbeispiele dieses Dokuments zeigen verschieden gestaltete, die Funktion einer Vorlastfeder ausübende Druckfedern. Aus den Fig. 1 bis 7 sind zylindrische Vorlastfedern zu entnehmen, dagegen zeigt die Fig. 8 eine konisch gestaltete Druckfeder. Diesen Druckfedern gemeinsam ist ein relativ großer axialer oder radialer Bauraum bei einer zusammengepreßten Druckfeder, d. h. wenn nahezu eine Blockanlage der Windungen erreicht ist. Da der verfüg bare Bauraum zwischen dem Gehäuse, d. h. dem Zylinder des Ausrücksystems und dem Ausrücklager begrenzt ist, insbesondere in axialer Richtung, finden derartig gestaltete Druckfedern keine Akzeptanz für heute konzipierte Aus rücksysteme.A corresponding release system is known from DE 43 13 346 A1. The Embodiments of this document show differently designed that Pressure springs exerting the function of a preload spring. 1 to 7 cylindrical preload springs can be seen, but FIG. 8 shows one conical compression spring. Common to these compression springs is a relative one large axial or radial installation space with a compressed compression spring, d. H. when almost a block arrangement of the turns is reached. Since the disp bare space between the housing, d. H. the cylinder of the release system and the release bearing is limited, especially in the axial direction compression springs designed in this way are not accepted for today's conceptions rear systems.
Die bekannte Problemstellung beachtend, ist es Aufgabe der Erfindung, eine Druckfeder bauraumoptimiert zu gestalten.Considering the known problem, it is an object of the invention to provide a Design compression spring to optimize space.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß umfaßt die Druckfeder Endwindungen, deren Außen durchmesser sich von einem Außendurchmesser der als federnde Windungen bezeichneten Zwischenwindungen unterscheidet. Dieser Aufbau ermöglicht eine geschachtelte Anordnung der Federwindungen, d. h. bei einer zusammen gepreßten Druckfeder sind die Endwindungen zu den Zwischenwindungen radial versetzt zueinander angeordnet. Dieser Druckfederaufbau ermöglicht eine optimale Nutzung des konzeptbedingten geringen Bauraums in Ausrücksyste men heutiger Fahrzeuge. Aufgrund der radial versetzten Lage der Endwindungen zu den Zwischenwindungen, ergibt sich für die erfindungsgemäße Druckfeder in der zusammengepreßten Stellung sowohl in axialer als auch in radialer Richtung eine Bauraumoptimierung.This object is achieved by the characterizing features of claim 1 solved. According to the invention, the compression spring includes end turns, the outside of which diameter of an outer diameter of the as resilient turns designated intermediate turns differs. This structure enables a nested arrangement of spring coils, d. H. at one together pressed compression spring are the end turns to the intermediate turns arranged radially offset from each other. This compression spring structure enables one optimal use of the conceptually limited installation space in the release system men of today's vehicles. Due to the radially offset position of the end turns to the intermediate turns, results for the compression spring according to the invention in the compressed position in both the axial and radial Towards a space optimization.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der An sprüche 2 bis 7.Further advantageous embodiments of the invention are the subject of sayings 2 to 7.
Die unterschiedliche Gestaltungsart der Windungen der erfindungsgemäßen Drahtfeder unterstreichend ist vorzugsweise die Außenkontur der Zwischenwin dungen kleiner als die der Endwindungen. Bedarfsabhängig schließt die Erfin dung ebenfalls eine umgekehrte Windungsanordnung ein, bei der die Außen kontur der Zwischenwindungen die Außenkontur der Endwindungen übertrifft.The different design of the turns of the invention Underlining the wire spring is preferably the outer contour of the intermediate winch smaller than that of the end turns. The Erfin closes as needed a reversed winding arrangement in which the outside contour of the intermediate turns exceeds the outer contour of the end turns.
Eine bevorzugte weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Druckfeder, die eine radial gestufte Anordnung bzw. Schachtelung der Windungen aufweist sieht vor, daß der Federdrahtdurchmesser der Endwindungen im Vergleich zu den Zwischenwindungen unterschiedlich dimensioniert. Vorzugsweise besitzen die Endwindungen einen größeren Federdrahtdurchmesser, wodurch die Verfor mung und damit der Verschleiß der Federenden an den Abstützflächen der Druckfeder reduziert werden kann. Alternativ schließt die Erfindung auch eine Druckfeder mit Zwischenwindungen ein, deren Drahtdurchmesser den Draht durchmesser der Endwindungen übertrifft.A preferred further embodiment of the compression spring according to the invention, which has a radially stepped arrangement or nesting of the turns provides that the spring wire diameter of the end turns compared to the intermediate turns are dimensioned differently. Preferably own the end windings have a larger spring wire diameter, which makes the Verfor tion and thus the wear of the spring ends on the support surfaces of the Compression spring can be reduced. Alternatively, the invention also includes one Compression spring with intermediate turns, the wire diameter of the wire diameter of the end turns exceeds.
Der erfindungsgemäße Aufbau der Druckfeder umfaßt vorzugsweise eine größere Windungszahl der Zwischenwindungen gegenüber den Endwindungen. Damit ergibt sich die Möglichkeit, daß bei einer annähernden Blockanlage der Federwindungen zumindest eine Anlage bzw. Abstützung der Endwindung, sowohl axial als auch radial versetzt zu einer endseitig angeordneten Zwischen windung plaziert werden kann. Diesen Vorteil nutzend kann beispielsweise ein Lagerring des Ausrücklagers mit einem entsprechend gestalteten Ringflansch versehen sein, an dem eine Endwindung anliegt. Der Ringflansch übergreift dabei eine stirnseitig angeordnete Zwischenwindung. Dadurch ist die Baulänge der Druckfeder ausschließlich von der Anzahl bzw. der Dimensionierung der Zwischwindungen bestimmt, wodurch die Wandstärke des Ringflansches vom Lagerring kompensierbar ist, d. h. dieses Maß wirkt sich nicht auf die Baulänge der Druckfeder in der ausgekuppelten Stellung des Ausrücksystems aus.The structure of the compression spring according to the invention preferably comprises one larger number of turns of the intermediate turns compared to the end turns. This results in the possibility that in an approximate block system Spring turns at least one system or support of the end turn, both axially and radially offset to an intermediate arranged at the end winding can be placed. For example, using this advantage Bearing ring of the release bearing with an appropriately designed ring flange be provided on which there is a final turn. The ring flange overlaps an intermediate turn arranged at the end. This is the overall length the compression spring only on the number or the dimensioning of Intermediate turns determined, whereby the wall thickness of the ring flange from Bearing ring can be compensated, d. H. this dimension does not affect the overall length the compression spring in the disengaged position of the release system.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß für die radiale Beabstandung der Endwindungen zu den Zwischenwindungen ein Maß von ≧ dem Federdrahtdurchmesser der Zwischenwindungen vorgesehen ist.Another preferred embodiment of the invention provides that for radial spacing of the end turns to the intermediate turns a measure of ≧ the spring wire diameter of the intermediate turns is provided.
Die Erfindung wird nachstehend durch ein Ausführungsbeispiel näher erläutert.The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 ein gekuppeltes Ausrücksystem im Halbschnitt, das mit einer erfindungsgemäßen Druckfeder versehen ist; Figure 1 is a coupled release system in half section, which is provided with a compression spring according to the invention.
Fig. 2 das Ausrücksystem gemäß Fig. 1 in der ausgekuppelten Stellung. Fig. 2 shows the release system of FIG. 1 in the disengaged position.
Das in Fig. 1 abgebildete Ausrücksystem 1 zeigt eine Kolben-Zylindereinheit, die konzentrisch um eine Getriebeeingangswelle 2 angeordnet ist. Die Kolben- Zylindereinheit umfaßt ein am Schaltgetriebe des Fahrzeugs angeschraubtes Gehäuse 3. Radial beabstandet zu einer Bohrungswandung 4, einer zentrischen Bohrung im Gehäuse 3 sowie zu der Getriebeeingangswelle 2 ist eine Füh rungshülse 5 angeordnet. Die über einen Ringflansch 6 am Gehäuse 3 befestigte Führungshülse 5 umschließt einen Druckraum 7. Auf einer Mantelfläche 9 der Führungshülse 5 ist ein Ringkolben 8 geführt, der einen radialen Abstand zur Bohrungswandung 4 überbrückt und gleichzeitig den Druckraum 7 axial be grenzt. An dem vom Druckraum 7 abgewandten Ende ist am Ringkolben 8 ein Ausrücklager 10 befestigt, das über einen Außenring 11 an Betätigungselemen ten einer in Fig. 1 nicht abgebildeten Reibungskupplung abgestützt ist. Zur Erzielung einer stets kraftschlüssigen Anlage des Ausrücklagers 10 ist zwischen dem Gehäuse 3 und dem Innenring 12 eine Druckfeder 13 eingesetzt, die als Vorlastfeder dient. Die Funktion des Ausrücksystems 1 entspricht bekannten Lösungen und bedarf daher keiner weitergehenden Erläuterung.The release system 1 shown in FIG. 1 shows a piston-cylinder unit which is arranged concentrically around a transmission input shaft 2 . The piston-cylinder unit comprises a housing 3 screwed onto the gearbox of the vehicle. Radially spaced from a bore wall 4 , a central bore in the housing 3 and to the transmission input shaft 2 , a guide sleeve 5 is arranged. The guide sleeve 5 fastened to the housing 3 via an annular flange 6 encloses a pressure chamber 7 . On a lateral surface 9 of the guide sleeve 5 , an annular piston 8 is guided, which bridges a radial distance from the bore wall 4 and at the same time axially limits the pressure chamber 7 . At the end facing away from the pressure chamber 7, a release bearing 10 is fastened to the annular piston 8 and is supported via an outer ring 11 on actuating elements of a friction clutch (not shown in FIG. 1). A compression spring 13 , which serves as a preload spring, is inserted between the housing 3 and the inner ring 12 to ensure that the release bearing 10 always engages in a force-locking manner. The function of the release system 1 corresponds to known solutions and therefore does not require any further explanation.
Die Druckfeder 13 besitzt im Gegensatz zu bisherigen Federausführungen einen radial gestuften geschachtelten Aufbau. Dieser umfaßt Endwindungen 14a, 14b, die radial beabstandet zu den Zwischenwindungen 15 angeordnet sind. Der radiale Versatz, gekennzeichnet durch "x", entspricht dem halben Differenzmaß zwischen dem Außendurchmesser "D" der Endwindungen 14a und dem Außen durchmesser "d" der Zwischenwindungen 15. Das Maß "x" entspricht gleichzei tig dem Federdrahtdurchmesser df der Zwischenwindung 15. Der Aufbau der Druckfeder 13 sieht weiterhin vor, daß der Federdrahtdurchmesser Df der Endwindungen 14a, 14b größer ist als der Federdrahtdurchmesser df der Zwi schenwindungen 15. Zur Erzielung einer exakten Lagepositionierung der Druck feder 13 am Ringflansch 16 des Ausrücklagers 10 ist die Endwindung 14b an einem Bord 17 des Ringflansches 16 zentriert.In contrast to previous spring designs, the compression spring 13 has a radially stepped nested structure. This includes end turns 14 a, 14 b, which are arranged radially spaced from the intermediate turns 15 . The radial offset, characterized by "x", corresponds to half the difference between the outer diameter "D" of the end windings 14 a and the outer diameter "d" of the intermediate windings 15 . The dimension "x" corresponds to the spring wire diameter d f of the intermediate winding 15 . The structure of the compression spring 13 further provides that the spring wire diameter D f of the end windings 14 a, 14 b is larger than the spring wire diameter d f of the intermediate windings 15th To achieve an exact position positioning of the compression spring 13 on the ring flange 16 of the release bearing 10 , the end turn 14 b is centered on a board 17 of the ring flange 16 .
Fig. 2 zeigt das Ausrücksystem 1 in der ausgekuppelten Stellung, bei der die Druckfeder 13 nahezu bis zur Blockanlage der Federwindungen zusammen gepreßt ist. Dabei umschließen die Endwindungen 14a, 14b die Zwischenwin dungen 15, in einer radialen Beabstandung "x". Aufgrund der größeren Win dungszahl der Zwischenwindungen 15 gegenüber den Endwindungen 14a, 14b ergibt sich eine abweichende axiale Baulänge zwischen den radial beabstandet angeordneten Windungen. Den verringerten axialen Bauraum der Endwindun gen 14a, 14b nutzend, übergreift der Innenring 12 bzw. dessen Ringflansch 16 die stirnseitige Zwischenwindung 15, so daß die Wandstärke vom Ringflansch 16 keinen Einfluß auf die Baulänge der Druckfeder 13 nimmt. Fig. 2 shows the release system 1 in the disengaged position, in which the compression spring 13 is pressed almost up to the block system of the spring turns. The end windings 14 a, 14 b enclose the intermediate windings 15 in a radial spacing “x”. Due to the larger number of windings of the intermediate windings 15 compared to the end windings 14 a, 14 b, there is a different axial length between the radially spaced windings. The reduced axial space of the Endwindun conditions 14 a, 14 b using, the inner ring 12 or its ring flange 16 overlaps the end winding 15 , so that the wall thickness of the ring flange 16 has no influence on the overall length of the compression spring 13 .
11
Ausrücksystem
Release system
22nd
Getriebeeingangswelle
Transmission input shaft
33rd
Gehäuse
casing
44th
Bohrungswandung
Bore wall
55
Führungshülse
Guide sleeve
66
Ringflansch
Ring flange
77
Druckraum
Pressure room
88th
Ringkolben
Ring piston
99
Mantelfläche
Lateral surface
1010th
Ausrücklager
Release bearing
1111
Außenring
Outer ring
1212th
Innenring
Inner ring
1313
Druckfeder
Compression spring
1414
a Endwindung
a final turn
1414
b Endwindung
b final turn
1515
Zwischenwindung
Intermediate turn
1616
Ringflansch
Ring flange
1717th
Bord
D Außendurchmesser Endwindung
d Außendurchmesser Zwischenwindung
x radialer Versatz zwischen den Windungen
Df Board
D outer diameter end turn
d outer diameter intermediate winding
x radial offset between the turns
D f
Drahtdurchmesser der Endwindung
df Wire diameter of the end turn
d f
Drahtdurchmesser der Zwischenwindung
Wire diameter of the intermediate turn
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