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An einem Betätigungshebel, insbesondere an einem Kupplungspedal
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eines Kraftfahrzeuges angeordnete Vorrichtung zum selbsttätigen Spielausgleich
Die Erfindung bezieht sich auf eine an einem Betätigungshebel, insbesondere an einem
Kupplungspedal eines Kraftfahrzeuges angeordnete Vorrichtung zum selbsttätigen Spielausgleich
eines Seilzuges oder Gestänges gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.
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Eine solche, gattungsgemäße Vorrichtung ist in der DE-OS 24 49 434
gezeigt. Sie besteht im wesentlichen aus einen an einem Kupplungspedal schwenkbar
gelagerten Zahnsegment, an dem der Seilzug für die Betätigung der Kupplung befestigt
ist und welches durch eine mit dem Zahnsegment zusammenwirkende Klinke mit dem Kupplungspedal
kraftschlüssig verbindbar ist. In der Ruhelage des Kupplungspedals wird die Klinke
durch Anlegen an einen ortsfesten Anschlag aus der Verzahnung des Zahnsegmentes
gelöst, so daß dieses frei schwenkbar ist, An dem Zahnsegment greift eine andererseits
am Kupplungspedal eingehängte Schraubenzugfeder an, die eine spielfreie Nachstellung
der Kupplungsbetätigung bei ausgeschwenkter Klinke bewirkt.
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Mit dieser Vorrichtung ist ein selbsttätiger, spielfreier Ausgleich
der durch Kupplungsverschleiß und andere Einflüsse bedingten Längenänderungen am
Seilzug erzielbar, wobei jedoch aufgrund der spielfreien Nachstellung des Seilzuges
ein ständiges Anliegen des Ausrücklagers an der mit der Drehzahl der Brennkraftmaschine
rotierenden Kupplung bewirkt wird. Durch das ständige Mitlaufen des Ausrücklagers
ist dieses einem starken Verschleiß unterworfen; zudem können Schwingungen und Geräusche
über den Seilzug in das Innere des Kraftfahrzeuges übertragen werden. Außerdem kann
die bekannte Vorrichtung nicht beispielsweise für eine selbstnachstellende Handbremsbetätigung
verwendet werden, da bei dieser ein ständiger Leerweg bzw. ein Lüftspiel vorhanden
sein muß.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die gattungsgemäße Vorrichtung mit ein
fachen Mitteln derart weiterzubilden, daß neben dem selbsttätigen Spielausgleich
ständig ein definierter Leerweg erhalten bleibt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Hauptanspruches
gelöst. Nach dem Lösen der Klinke aus der Verzahnung des Sperrelementes ist dieses
kurzzeitig frei schwenk- bzw. drehbar, so daß unter der Wirkung der Feder gegebenenfalls
eine Nachstellung erfolgen kann. Dann legt sich das bewegliche Sperrelement an dem
Gegenanschlag an und ist somit mit dem Betätigungshebel wieder kraftschlüssig verbunden.
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Bis zum Erreichen der Ruhelage schwenkt nun das Sperrelement mit dem
Betätigungshebel um einen definierten Weg zurück, wodurch sich ein definiertes Leerspiel
einstellt.
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Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung sind den Unteransprüchen
entnehmb ar.
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Mit dem Merkmalen des Anspruchs 2 wird eine besonders funktionssichere
Lagerung des Sperrelementes erzielt.
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Durch die Merkmale des Anspruchs 3 kann ein weiter Nachstellbereich
am Seilzug erzielt werden, wodurch neben den verschleißbedingten Änderungen auch
größere Fertigungstoleranzen kompensiert werden können.
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Gemäß Anspruch 4 ist die Klinke derart ausgebildet und angeordnet,
daß sie zugleich die Bewegbarkeit des Sperrelementes weg vom Gegenanschlag begrenzt.
Dadurch kann ein separater, mittelbar oder unmittelbar auf das Sperrelement wirkender
Anschlag entfallen.
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Der Anspruch 5 kennzeichnet eine besonders vorteilhafte Ausbildung
des Betätigungshebels, welche eine einfache Fertigung und Montage gewährleistet
und ein funktionsmäßig günstiges Zusammenwirken zwischen der Klinke, dem Sperrelement
bzw. der Rolle und dem Gegenanschlag bewirkt.
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Die Merkmale des Anspruchs 6 kennzeichnen eine baulich einfache, robuste
Ausführung des Endanschlages für den BetätigungshebeL.
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Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung sind der nachfolgenden
Beschreibung eines Ausführungsbeispieles entnehmbar Die einzige Zeichnung zeigt
in schematischer Darstellung die erfindungsgemäße Vorrichtung an einer Kupplungsbetätigung
in einem Kraftfahrzeug.
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Das in einer Ansicht senkrecht zu seiner Schwenkebene dargestellte
Kupplungspedal 1 ist auf einer Achse 2, die in nicht dargestellter Weise an einer
Pedal konsole 22 befestigt ist, schwenkbar gelagert.
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Im Bereich oberhalb der Achse 2 ist das Kupplungspedal 1 gabelförmig
aufgeweitet. Zwischen den dadurch gebildeten Gabel armen 3 und 4 ist auf der Achse
2 ein Schwenkhebel 5 angelenkt, an dessen oberen Ende eine als Sperrelement wirkende
Roll§4 ittels eines Bolzens 7 drehbar gelagert ist Am Gabel arm 3 ist auf einem
Stift 8 eine Klinke 9 schwenkbar angeordnet.
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Auf die Klinke 9 wirkt eine um den Stift 8 angeordnete Spiralfeder
10, die die Klinke 9 ständig gegen eine am Außenumfang der Rolle 6 aufgebrachte
Verzahnung 11 vorspannt. Der Gabelarm 4 bildet etwa gegenüber der Klinke 9 einen
Gegenanschlag 12, gegen den die über die Achse 2 schwenkbare Rolle 6 mit einem Bereich
ihres Außenumfanges
anlegen kann In diesem Bereich ist die Rolle
6 und auch der Gegenanschlag 12 mit einer feinen Verzahnung zur Erzielung eines
fonnschlüssigen Kontaktes ausgebildet. In einer Öffnung 13 der Rolle 6 ist eine
Schraubenzugfeder 14 eingehängt9die andererseits an einem am Kupplungspedal ausgebildeten
Widerlager 15 verankert ist. Die Kraftrichtung der Schraubenzugfeder 14 ist derart,
daß sie einerseits die Rolle 6 im Uhrzeigersinn zu drehen sucht und andererseits
die Rolle 6 um die Achse 2 des Schwenkhebels 5 gegen den Gegenanschlag 12 schwenkt.
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An der Rolle 6 ist ein Seilzug 16 eingehängt, der in einer ganz oder
teilweise über den Außenumfang der Rolle 6 verlaufenden Ringnut 17 geführt ist.
Der Seilzug 16 wirkt auf einen Ausrückhebel 18, der über ein Widerlager l8a gestützt
ist und an seinem Ende in bekannter Weise ein Ausrücklager 19 trägt. Das Ausrücklager
19 betätigt unmittelbar die den Kraftfluß zwischen Brennkraftmaschine und beispielsweise
einem Getriebe eines Kraftfahrzeuges trennende Kupplung 20o Auf den Ausrückhebel
18 wirkt eine Rückzugsfeder 21, deren Kraft das Kupplungspedal in seine Ruhelage
zurückstellt.
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An dem Pedal bock 22 ist durch Herausformen einer Blechnase ein ortsfester
Anschlag 23 gebildet, der kurz vor Erreichen der Ruhelage des Kupplungspedals 1
an einer Nase 24 der Klinke 9 angreift und diese aus der Verzahnung 11 der Rolle
6 schwenkt. Der die endgültige Ruhelage des Kupplungspedals 1 definierende Endanschlag
25 ist durch eine senkrecht zur Schwenkebene des Kupplungspedals 1 verlaufPnde Wand
der Pedalkonsole 22 gebildet, an die sich der Gabelarm 3 anlegt.
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Die Kraft der Schraubenzugfeder 14, die im übrigen auch als eine sich
einerseits an der Rolle 6 und andererseits am Kupplungspedal 1 abstützende Spiralfeder
ausgebildet sein könnte, ist kleiner als die beim Betätigen der Kupplung 20 über
den Seilzug an der Rolle 6 wirkende Kupplungsbetätigungskrart, aber größer als die
der zusätzlich am Seilzug 16 wirkenden Rückzugsfeder 21. Es ist zu bemerken, daß
die Kraft der Schraubenzugfeder 14 eine innere Kraft ist, die keine Erhöhung der
bei Betätigung der Kupplung 20 aufzubringenden Pedal kräfte bewirkt. Wie aus der
Zeichnung ersichtlich.ist, sind die Klinke 9, der Bolzen 7 für die drehbare Lagerung
der Rolle 6 und der Gegenanschlag 12 am Gabel arm 4 etwa in einer Ebene angeordnet,
welche Ebene parallel zur Zugkraftrichtung des Seilzuges 16 liegt.
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Die Funktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist wie folgt.
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Befindet sich das Kupplungspedal 1 in seiner Ruhelage, so liegt der
Gabelarm 3 am Endanschlag 25 an. Dementsprechend ist auch die Klinke 9 aus der Verzahnung
11 der Rolle 6 ausgeschwenkt, Die Rolle 6 ist unter der Wirkung der Schraubenzugfeder
14 auf der Zeichnung nach rechts verschwenkt und liegt formschlüssig am Gegenanschlag
12 des Gabelarmes 4 an. Dementsprechend ist die Rolle 6 gegen Verdrehen gesichert,
so daß kein Spielausgleich stattfinden kann. Wird nun das Kupplungspedal 1 aus seiner
Ruhelage geschwenkt, so wird der Seilzug 16 gegen die Kraft der Rückzugsfeder 21
angezogen und das Ausrücklager 19 durch Verschwenken des Ausrückhebels 18 an
die
Kupplung 20 angelegt. Wahrend der Überbrückung dieses definierten Abstandes s zwischen
der Kupplung 20 und dem Ausrücklager 19 bewegt sich der Gabel arm 3 des Kupplungspedals
1 von dem Anschlag 23 wegs so daß die Klinke 9 in Eingriff mit der Verzahnung 11
der Rolle 6 komnit.
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Das Anlegen des Ausrücklagers 19 über den Abstand "s" an die Kupplung
ist deshalb möglich, weil die Kraft der Schraubenzugfeder 14 die am Seilzug 16 wirkende
Kraft der Rückzugsfeder 21 überwiegt und dementsprechend die Rolle 6 in formschIüssiger
Verbindung mit dem Gegenanschlag 12 verbleibt. Nach dem Anlegen des Ausrücklagers
19 an der Kupplung 20 steigt bei weiterer Betätigung des Kupplungspedals 1 die Betätigungskraft
so stark an, daß die Vorspannung der Schraubenzugfeder 14 überwunden wird und die
Rolle 6 über den Schwenkhebel 5 um ein geringes Maß gegen die Klinke 9 schwenkt.
Dabei bildet sich ein geringer Spalt zwischen dem Außenumfang der Rolle 6 und dem
Gegenanschlag 12 am Gabelarm 4, so daß die formschlüssige Verbindung aufgehoben
ist. Ein weiteres Verschwenken der Rolle 6 gegen die Klinke 9 bzw. weg vom Gegenanschlag
12, wird aufgrund der ansteigenden Eingriffskräfte zwischen der Klinke 9 und der
Verzahnung 11 vermieden. Die Rolle 6 ist somit über die Klinke 9 mit dem Kupplungspedal
1 form- und kraftschlüssig verbunden, so daß durch Anziehen des Seilzugs 16 die
Kupplung 20 betätigt und der Kraftfluß zwischen Brennkraftmaschine und Getriebe
getrennt werden kann.
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B eim Einrücken der Kupplung wird die kraftschlüssige Verbindung über
die Klinke 9 erst unterbunden, wenn der Anschlag 23 an der Nase 24 der Klinke 9
anschlägt und diese aus der Verzahnung 11 ausklinkt. Wenn die Klinke 9
von
der Rolle 6 freikommt ist die Rolle 6 bis zum Anliegen am Gegenanschlag 12 kurzzeitig
frei drehbar so daß in diesem Zeitintervall ein Spiel ausgleich bzw. ein Längenausgleich
am Seilzug 16erfolgen kann. Dabei ist zu berücksichtigen, daß Längenänderungen am
Seilzug 16 bedingt durch Kupplungsverschleiß oder durch andere Einflüsse nur sehr
langsam über eine lange Betriebszeit des Kraftfahrzeuges erfolgen, so daß die zum
jeweiIigen Ausgleich erforderliche Drehung der Rolle 6 sehr geringfügig ist. Nach
dem Anliegen der Rolle 6 am Gegenanschlag 12 des Gabelarmes 4 des Kupplungspedals
1 ist die Rolle 6 wieder gesperrt, so daß beim weiteren Zurückschwenken des Kupplungspedals
1 bis zu seiner Ruhelage, an der der Gabel arm 3 an den Endanschlag 25 anschlägt,
die Rolle 6 über die Achse 2 als Drehpunkt und unter der Kraft der Rückzugsfeder
21 etwas zurückgeschwenkt wird, so daß das Ausrücklager 19 von der Kupplung 20 abhebt.
Dies hat den Vorteil; daß das Ausrücklager 19 nicht ständig mit der Kupplung 20
mitdreht. Zudem werden von der Kupplung ausgehende Schwingungen und Geräusche nicht
über den Seilzug 16 auf das Kupplungspedal 1 übertragen.
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Der zwischen der Kupplung 20 und dem Ausrücklager 19 erforderliche
Abstand "s" kann durch variieren der Anschläge 23 und 25 zueinander verändert werden.
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Bei einer Erstmontage der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die Kupplungsbetätigung
derart eingestellt werden, daß man nach der Montage des Seilzuges 16 in der Ruhelage
des Kupplungspedals 1 durch Verschwenken des Schwenkhebels 5 beispielsweise mittels
eines Spezialwerkzeuges die Rolle 6 von dem Gegenanschlag 12 abhebt, so daß die
Rolle 6 frei drehbar ist und durch die Vorspannung der Schraubenzugfeder 14 eine
belieb.g große Nachstellung des Seilzuges 16 bzw. der Kupplungsbetätigung erfolgen
kann. Im weiteren Betrieb vollzieht sich der Ausgleich in der beschriebenen Weise
selbsttätig, wobei ein stets defini£rter Abstand "s" zwischen der Kupplung 20 und
dem Ausrücklager 19 bzw. ein definiertes Pedalleerspiel erhalten bleibt.
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Die Erfindung ist.nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt.
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Beispielsweise kann die Sc-hraubenzugfeder 14 wie bereits ausgeführt
durch eine Spiralfeder oder aber durch zwei getrennte Federn ersetzt werden, wobei
die eine Feder die Rolle 6 im Uhrzeigersinn vorspannt, während die zweite Feder
auf den Schwenkhebel 5 wirkt. Anstelle des Schwenkhebels 5 kann am Kuppungspedal
1 auch eine Kulissenführung vorgesehen sein, innerhalb der die drehbar gelagerte
Rolle radial zu ihrer Achse annähernd parallel zur Zugkraftrichtung des Seilzuges
beweglich ist. Zwischen der Rolle 6 und dem Gegenanschlag 12 kann auch ein reibschlüssiger
Kontakt durch aufgerauhte oder geriffelte Flächen ausreichen, da die Rolle t nur
gegen die Differenzkraft zwischen der Rückzugsfeder 21 und der Schraubenzugfeder
14 zu sperren bzw. zu bremsen ist. An der Klinke 9 könnte ein weiterer Anschlag
angeformt
sein, der den Schwenkweg der Rolle 6 zur Klinke 9 festlegt,
wodurch die Eingriffskräfte an der Verzahnung 11 auf das von der Rolle 6 ausgeübte
Drehmoment beschränkt würden. Anstelle der Verwendung eines Spezialwerkzeuges zur
Grundeinstellung der Kupplung kann es vorteilhaft sein, wenn der Schwenkhebel 5
nach unten zur Pedaltrittbplatte zu verlängert wird, so daß er bzw. die Rolle 6
von Hand vom Gegenanschlag 12 wegschwenkbar ist.