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Vorrichtung zum selbsttätigen Ausgleich zu-
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mindest des Reibbelagverschleißes einer insbesondere für Kraftfahrzeuge
bestimmten Kupplung Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung der im Oberbegriff
des Patentanspruchs 1 genannten Art.
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Bekanntlich werden die vom Konstrukteur beim Entwurf einer Kupplung-festgelegte
Ruhestellung des Kupplungspedals sowie der zur Verfügung stehende Kupplungspedalweg
einerseits durch die insbesondere bei neuen Kupplungseinrichtungen anfänglich auftretende
Verlängerung des Kupplungsseiles und andererseits durch den im Laufe des Betriebes
auftretenden Reibbelagverschleiß verändert. Zur Gewährleistung eines störungsfreien
Betriebes war es daher lange Zeit üblich, die Kupplung von Zeit zu Zeit manuell
nachzustellen. Insbesondere in den letzten Jahren sind jedoch zunehmend Vorrichtungen
zum Einsatz gekommen, welche die
aufgrund einer Seillängung oder
des Belagverschleißes bedingten Veränderungen selbsttätig ausgleichen.
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Bekannte selbstnachstellende Kupplungsbetätigungseinrichtungen für
Kraftfahrzeuge (z.B. DT-0S 21 60 278, GB-PS 1 235 083) bestehen im wesentlichen
aus einem am dem Kupplungspedal zugewandten Ende des Kupplungssseils befestigten
- gegebenenfalls verzahnten -Bolzen und einer am Kupplungspedal kippbar angelenkten
Klemmplatte o. ä., die mit einer Bohrung versehen ist, welche vom durch eine vorgespannte
Feder beaufschlagten Bolzen durchragt wird.
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Diese Bolzen-Sperrklappen-Konstruktion ist häufig nur mit großen Schwierigkeiten
zusätzlich in dem im Bereich des Kupplungspedals zur Verfügung stehenden Bauraum
unterzubringen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine konstruktiv besonders
einfach aufgebaute Vorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten
Art zu schaffen, die auch bei beengten Platzverhältnissen ohne wesentliche Schwierigkeiten
innerhalb der Kupplungsbetätigungseinrichtung eingebaut werden kann und bei hoher
Funktionssicherheit je nach Einbauort Reibbelagverschleiß und Seillängung, zumindest
aber den Reibbelagverschleiß ausgleicht.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale
des Patentanspruchs 1 gelöst. Zwischen dem Ausrücklager und dem Kupplungspedal wird
also ein aus einem äußeren zweiten Freilaufteil und einem darin in beiden Richtungen
drehbar gelagerten, ringförmigen, inneren zweiten Freilaufteil bestehender Zweirichtungsfreilauf
zwischengeschaltet, so daß sich einerseits durch Reibbelagverschleiß und Kupplungsseillängungbedingte
Veränderungen bei nichtbetätigtem Kupplungspedal in einfacher Weise durch selbsttätig
ablaufende Relativverdrehungen zwischen den beiden Freilaufteilen ausgleichen und
andererseits bei Betätigung des Kupplungspedals mittels einer Klemmvorrichtung zuverlässig
und nahezu unverzögert eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Kupplungspedal und
Ausrücklager hergestellt wird.
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Vorteilhafte und erfindungswesentliche Weiterbildungen und Ausgestaltungen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich durch einer. besonders
einfachen Aufbau und einen geringen Platzbedarf aus. Je nach Bedarf kann sie im
Bereich des Ausrücklagers oder im Bereich des Kupplungspedals eingebaut werden,
wobei eine erstmalige Kupplungseinstellung nicht erforderlich ist, so daß fixe Seillängen
verwendet werden können und das Seil bei der Montage lediglich eingehängt zu werden
braucht. Da die Kupplungshebelwelle bei nicht betätigtem Kupplungspedal in beiden
Richtungen drehbar ist, kann sie sich stets optimal einstellen. Als Vorteil ist
auch anzusehen, daß das Kupplungspedalspiel stets konstant bleibt.
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Anhand einiger Ausführungsbeispiele seien die Erfindung und vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung erläutert.
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In der Zeichnung zeigen in zum Teil schematischer Darstellung Figur
1a die Draufsicht eines zwischen Ausrücklager und Kupplungspedal einzuschaltenden
Zweirichtungsfreilaufs mit Klemmvorrichtung, Figur Ib eine Schnittdarstellung entlang
der Schnittführung I in Figur 1a, Figur 2 eine Kupplungseinrichtung mit einer im
Bereich des ~ zu Ausrücklagers angeordneten Vorrichtung gemäß der Erfindung und
Figur 3 - eine Kupplungseinrichtung mit einer im Bereich des Kupplungspedals angeordneten
Vorrichtung gemäß der Erfindung.
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Die in den Figuren gezeigte selbsttätige Kupplungsnachstellung besteht
im wesentlichen aus einem um eine Drehachse 15 drehbar gelagerten inneren ringförmigen
ersten Freilaufteil 9, einem drehbar auf diesem ersten Freilaufteil gelagerten äußeren
zweiten
Freilaufteil 10 und einer am zweiten Freilaufteil angelenkten Klemmvorrichtung 12,
die bei nichtbetätigtem Kupplungspedal beliebig gerichtete Relativverdrehungen zwischen
den beiden Freilaufteilen zuläßt, bei betätigtem Kupplungspedal dagegen eine kraftschlüssige
Verklemmung der beiden Freilaufteile 9 und 10 bewirkt. Der erste Freilaufteil 9
steht mit dem Ausrücklager 6 der Kupplung und der zweite Freilaufteil 10 über die
Klemmvorrichtung mit dem Kupplungspedal 4 in Verbindung.
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Im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 ist der erste Freilaufteil 9
formschlüssig - beispielsweise über eine Kerbverzahnung - mit der Kupplungshebelwelle
8 der Kupplung verbunden, so daß er zusammen mit der Kupplungshebelwelle verdreht
wird und umgekehrt. An der Kupplungshebelwelle ist über einen Kupplungshebel 7 das
Ausrücklager 6 angelenkt, welches durch eine Federvorrichtung gegen die Lamellenfeder
1 der Kupplung gedrückt wird und daher ständig mit der Kupplung umläuft. Am Ausrücklager
tritt daher nur geringer Verschleiß auf. Die Lamellenfeder 1 dient bekanntlich dazu,
die Reibelemente der Kupplung, von denen in den Ausführungsbeispielen lediglich
die Reibbeläge 2 dargestellt sind, in einer kraftschlüssigen Reibverbindung zu halten.
Der äußere zweite Freilaufteil 10 ist über die Klemmvorrichtung 12 und das Kupplungsseil
5 mit dem Kupplungspedal 4 verbunden. Bei Betätigung wird das Kupplungspedal 4 um
seine mit 16 bezifferte Dreh- und Lagerachse geschwenkt, so daß sein freies Ende
nach links geschwenkt wird, was über das Kupplungsseil 5 eine entsprechende Schwenkung
der Klemmvorrichtung 12 bewi;kt..Schematisch angedeutet ist noch eine am freien
Ende des Kupplungspedals 4 angreifende zweite Federvorrichtung 3, welche als Kupplungsseil-Rückholfeder
dient. Zweckmäßigerweise wird diese Federvorrichtung nicht wie gezeigt als Schraubenfeder,
sondern als auf der Dreh- und Lagerachse angeordnete Drehfeder ausgebildet. Der
besseren Übersicht halber ist die Kupplung in Form einer Explosionszeichnung dargestellt,
das heißt die eigentliche Kupplung mit der Lamellenfeder 1 und dem Reibbelag 2 sowie
das Ausrücklager 6 sind im auseinandergebauten Zustand - im Abstand nebeneinanderliegend
- gezeichnet.
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Die Klemmvorrichtung 12 besteht aus einem im Drehpunkt 14 schwenkbar
am zweiten Freilaufteil 10 gelagerten zweiarmigen Ausrückhebel, der einen längeren
ersten Hebelarm 121 und einen kürzeren zweiten Hebelarm 122 aufweist. Der erste
Hebelarm 121 ist über das Kupplungsseil 5 mit dem Kupplungspedal 4 verbunden, während
der kürzere zweite Hebelarm 122 dem ersten Freilaufteil 9 zugewandt ist. Bei nichtbetätigtem
Kupplungspedal 4 befindet sich der Ausrückhebel unter der Wirkung einer dritten
Federvorrichtung 13 in einer Freistellung, die in Figur 1a strichpunktiert dargestellt
ist. In dieser Freistellung befindet sich der zweite Hebelarm 122 mit dem ersten
Freilaufteil 9 außer Eingriff. Bei Betätigung des Kupplungspedals wird der Ausrückhebel
über das Kupplungsseil 5 in die in Figur 1a voll ausgezogen dargestellte Ausrückstellung
geschwenkt, in der der zweite Hebelarm 122 mit dem ersten Freilaufteil 9 in Eingriff
kommt und den ersten Freilaufteil 9 mit dem zweiten Freilaufteil 10 kraftschlüssig
verklemmt, so daß sie bei einem weiteren - durch ein weiteres Schwenken des Kupplungspedals
bewirkten - Schwenken des Ausrückhebels aus der in Figur 1a gezeigten Stellung heraus
in Pfeilrichtung verdreht werden. Da der erste Kupplungsteil 9 formschlüssig mit
der Kupplungshebelwelle 8 verbunden ist, wird auch diese entsprechend verdreht,
so daß das Ausrücklager 6 fest gegen die Lamellenfeder 1 der Kupplung gepreßt wird,
wodurch die Reibelemente 2 der Kupplung auseinandergedrückt werden. Diese Drehrichtung
der Kupplungshebelwelle 8 ist in den Figuren 1b und 2 mit K bezeichnet.
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Beim Entlasten des Kupplungspedals 4 wird das Ausrücklager 6 durch
die Kupplungs-Hauptfeder, das heißt durch die Lamellen--feder 1 wieder in seine
ursprüngliche Lage zurückgedrückt. Entsprechend werden auch die über den Kupplungshebel
7 mit dem Ausrücklager verbundene Kupplungshebelwelle 8 und die miteinander verklemmten
Freilaufteile 9, 10 sowie der Ausrückhebel wieder zurückgedreht, bis der äußere
zweite Freilaufteil 10 am freien Ende einer als Drehgesperre 11 wirkenden ortsfesten
Anschlagfeder 111 zur Anlage kommt. Durch die in Figur 1a erkennbare dritte Federvorrichtung
13 wird der Ausrückhebel danach
weiter in die strichpunktiert gezeichnete
Freistellung weitergeschwenkt, wodurch die zuvor über den zweiten Hebelarm 122 bewirkte
Verklemmung zwischen den beiden Freilaufteilen 9 und 10 wieder aufgehoben wird,
so daß sich der mit der Kupplungshebelwelle 8 verbundene erste Freilaufteil 9 nach
Bedarf beliebig innerhalb des zweiten Freilaufteils 10 verdrehen kann. Ein Kupplungsbelagverschleiß
wird daher selbsttätig ausgeglichen. Bekanntlich wird nämlich das am Ausrücklager
6 anliegende freie Ende der Lamellenfeder 1 bei Belagverschleiß in die mit B gekennzeichnet
Richtung ausgelenkt, was eine entsprechende Verschiebung des Ausrücklagers und über
den Kupplungshebel 7 eine in Richtung A gerichtete Verdrehung der Kupplungshebelwelle
8 zur Folge hat. Die Kupplungshebelwelle stellt sich somit ständig selbsttätig optimal
ein. Dies macht sich auch bei der Erstmontage der Kupplung vorteilhaft bemerkbar,
weil sich die Kupplungshebelwelle 8 auch dann innerhalb des über das Drehgesperre
11 in einer definierten Ruhestellung fixierten zweiten Freilaufteil 10 optimal verdrehen
kann. Die Ruhestellung des zweiten Freilaufteils 10 ist durch eine ortsfeste Anschlagfeder
111 definiert, gegen deren freies Ende sich eine in Figur 1a erkennbare Anschlagfläche
112 dieses Freilaufteils unter der Wirkung der zweiten Federvorrichtung 3 und der
dritten Federvorrichtung 13 abstützt. Diese Anschlagfeder bildet ein in nur einer
Richtung wirkendes Drehgesperre, weil - aus der in Figur 1a gezeigten Ruhestellung
heraus - der zweite Freilaufteil 10 zwar in Pfeilrichtung, nicht jedoch entgegengesetzt
zur Pfeilrichtung verdreht werden kann. Nachzutragen ist noch, daß im in Figur 2
gezeigten Ausführungsbeispiel die Federvorrichtung, durch welche das Ausrücklager
6 ständig gegen die Lamellenfeder 1 gedrückt wird und welche eine erheblich kleinere
Federkraft aufweist als diese Lamellenfeder, nicht weiter dargestellt ist.
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Wie aus der Darstellung gemäß Figur 2 zu erkennen ist, wird für den
Einsatz der erfindungsgemäßen Nachstellvorrichtung kaum zusätzlicher Bauraum beansprucht,
weil der Zweirichtungsfreilauf 9/10 unmittelbar auf der Kupplungshebelwelle 8 angeordnet
ist und die Klemmvorrichtung 12 die Funktion eines sonst sowieso
erforderlichen
Betätigungshebels für die Kraftübertragung vom Kupplungsseil 5 auf die Kupplungshebelwelle
8 übernimmt.
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Die erfindungsgemäße Nachstellvorrichtung kann aber auch im Bereich
des eigentlichen Kupplungspedals eingesetzt werden. Eine solche Anordnung ist in
Figur 3 dargestellt. Bei einer solchen Anordnung ergibt sich der zusätzliche Vorteil,
daß nicht nur ein Reibbelagverschleiß, sondern auch eine Längung des Kupplungsseiles
selbsttätig ausgeglichen wird. Dadurch wird - wie auch bei der Anordnung gemäß Figur
2 - zum einen das durch den Freigang (zwischen Freistellung und Ausrückstellung)des
Ausrückhebels vorgegebene Kupplungspedalspiel konstant gehalten und zum andern auch
die Ruhestellung des nicht betätigten Kupplungspedals definiert. Im Ausführungsbeispiel
gemäß Figur 2 wandert das nicht betätigte Kupplungspedal dagegen im Rahmen einer
gegebenenfalls auftretenden Kupplungsseillängung etwas aus, was im allgemeinen jedoch
vernachlässigbar ist.
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Die in Figur 3 gezeigte Kupplungseinrichtung stimmt im wesentlichen
mit der in Figur 2 gezeigten Anordnung überein, so daß gleiche Bauelemente jeweils
mit den gleichen Bezugsziffern versehen sind. In diesem Ausführungsbeispiel ist
der am zweiten Freilaufteil 10 des Zweirichtungsfreilaufs gelagerte zweiarmige Ausrückhebel
selbst als Teil des Kupplungspedals 4 ausgebildet. Als Drehachae 15 des ersten Freilaufteils
9 dient die Dreh- und Lagerachse des Kupplungspedals 4. Abweichend von der Darstellung
gemäß Figur 1a ist die dritte Federvorrichtung 13, durch welche - wie in Figur 1a
gezeigt - der als Klemmvorrichtung 12 wirkende Ausrückhebel aus seiner Ausrückstellung
in seine Freistellung geschwenkt wird, nicht als Drehfeder, sondern als zwischen
dem zweiten Freilaufteil 10 und dem ersten Hebelarm 121 wirksame Schraubenfeder
dargestellt. Formsteif am ringförmigen ersten Freilaufteil 9 ist ein Mitnahmehebel
91 befestigt, an welchem das Kupplungsseil 5 angreift. Das andere Ende des Kupplungsseiles
greift an einem formsteif mit der Kupplungshebelwelle 8 verbundenen Betätigungshebel
81 an.
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Die Funktionsweise dieser Kupplungseinrichtung stimmt im wesentlichen
mit der der Figur 2 überein. Bei Betätigung des Kupplungspedals 4 wird der zweiarmige
Ausrückhebel der Klemmvorrichtung 12 gegen die Federkraft der dritten Federvorrichtung
13 um seinen Drehpunkt 14 geschwenkt, bis der zweite Hebelarm 122 den ersten und
den zweiten Freilaufteil 9 bzw. 10 kraftschlüssig miteinander verklemmt. Dieses
Pedalspiel beträgt je nach Länge des Ausrückhebels lediglich 10 bis 20 Millimeter
und ist konstant. Nach kraftschlüssiger Verklemmung der beiden Freilaufteile liegt
funktionell eine übliche Kupplungsbetätigungseinrichtung vor, das heißt die Bewegung
des Kupplungspedals 4 wird über den Mitnahmehebel 91, das Kupplungsseil 5 und den
Betätigungshebel 81 auf das Ausrücklager 6 übertragen, welches im allgemeinen wiederum
durch eine nicht weiter dargestellte Federvorrichtung ständig gegen die Lamellenfeder
1 gepreßt wird. Bei Entlastung des Kupplungspedals wird das Ausrücklager 6 wie bereits
geschildert durch die Lamellenfeder 1 wieder zurückgedrückt. Dadurch werden auch
die miteinander verklemmten beiden Freilaufteile so lange zurückgedreht, bis die
Anschlagfläche 112 des zweiten Freilaufteils 10 am freien Ende der Anschlagfeder
111 zur Anlage kommt. Unter der Wirkung der dritten Federvorrichtung 13 wird danach
wiederum der erste Hebelarm 121 in seine Freistellung - im Ausführungsbeispiel entspricht
das der Ruhestellung des Kupplungspedals 4 - zurückdreht. Bei Vorliegen eines Reibbelagverschleißes
wird die Kupplungshebelwelle 8 über ihre ursprüngliche Ruhestellung hinaus in die
mit A bezifferte Richtung verdreht. Da die kraftschlüssige Verklemmung zwischen
den beiden Freilaufteilen 9 und 10 bei nichtbetätigtem Kupplungspedal 4 -aufgelöst
ist kann sich in diesem Falle der innere erste Freilaufteil 9 entsprechend der Verdrehung
der Kupplungshebelwelle 8 innerhalb des zweiten Freilaufteils 10 ebenfalls verdrehen,
wodurch der Reibbelagverschleiß ausgeglichen wird. Sollte eine Kupplungsseillängung
5 auftreten, dann würde diese bei nicht betätigtem Kupplungspedal 4 ebenfalls selbsttätig
ausgeglichen werden, weil sich der erste Freilaufteil 9 in diesem Fall unter der
Wirkung der am Mitnahmehebel 91 angreifenden zweiten Federvorrichtung 3
frei
in die entgegengerichtete Richtung verdrehen könnte.
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Von Vorteil kann es sein, die Kontur des zweiten Freilaufteils 10
in die Anschlagfläche 112 vorgelagerten Bereich mit einer Hinterschneidung 113 o.ä.
zu versehen und das freie Ende der Anschlagfeder 111 S-förmig auszubilden. Durch
eine solche Ausbildung würde das S-förmig gebogene freie Ende dann, wenn der zweite
Freilaufteil 10 nach Freigabe des zuvor betätigten Kupplungspedals 4 wieder auf
seine Ruhestellung zu zurückdreht, federnd in diese Hinterschneidung hineingleiten
und dabei den zweiten Freilaufteil entgültig in seine Ruhestellung hineinziehen.