DE2924234A1

DE2924234A1 - Hydraulische ausrueckvorrichtung fuer eine fahrzeug-schaltkupplung

Info

Publication number: DE2924234A1
Application number: DE19792924234
Authority: DE
Inventors: Shozi Haga; Hisao Ootani
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1978-10-28
Filing date: 1979-06-15
Publication date: 1980-04-30
Also published as: US4287977A; DE2924234C2

Description

BESCHREIBUNG

Hydraulische Ausrückvorrichtung für eine Fahrzeug-Schaltkupplung

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Ausrückvorrichtung für eine Fahrzeug-Schaltkupplung, insbesondere eine Verbesserung einer hydraulischen Ausrückvorrichtung für eine Kupplung von der Art, welche eine axial innerhalb einer Antriebswelle einer Kraftübertragung gleitbare Schubstange aufweist, die an ihrem einen Ende mit einem Ausrückelement einer Fahrzeug-Schaltkupplung in Eingriff steht, sowie mit einem hydraulischen Zylinder, der an der Gehäuseanordnunng der Kraft^h^-r^-rr.-gungbefestigt ist und die Schubstange in Richi das Ausrückelement drückt, um eine Trennung der Faiirzeug-Schaltkupplung hervorzurufen.

In herkömmlichen Ausrückvorrichtungen für Kupplungen dieser Art sind die Eigenschaften der dem hydraulischen Zylinder zugeführten Druckflüssigkeit gewöhnlich unterschiedlich gegenüber dem Schmieröl, das innerhalb des Getriebegehäuses gehalten wird. Falls etwas von der hydraulischen Flüssigkeit aus dem Zylinder in das Getriebegehäuse läuft, zerstört es die in dem Getriebe vorhandenen Dichtungselernente aus synthetischem Gummi.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird deshalb darin gesehen, eine verbesserte Ausrückvorrichtung für eine Schaltkupplung zu schaffen, bei welcher sich ein hydraulischer Zylinder aus einem Getriebegehäuse völlig sauber und ohne jedes Flüssigkeitsleck entfernen läßt.

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Eine weitere Aufgabe wird darin gesehen, eine verbesserte Ausrückvorrichtung für eine Schaltkupplung zu schaffen, die so ausgebildet ist, daß sie den Zutritt von Schmutz und/oder schmutzigem Wasser zum hydraulischen Zylinder verhindert, um ungestörte, gleichmäßige Bewegungen des Kolbens in dem Zylinder zu gewährleisten.

Erfindungsgemäß ist eine hydraulische Ausrückvorrichtung für eine Fahrzeug-Schaltkupplung vorgesehen, die eine Schubstange aufweist, die axial innerhalb einer Antriebswelle einer Kraftübertragung bzw. eines Getriebes angeordnet ist und deren eines Ende mit einem Ausrückelement der Schaltkupplung in Eingriff steht und deren anderes Ende sich aus einer Gehäuseanordnung des Getriebes heraus erstreckt, ferner mit einem hydraulischen Zylinder, der derart an der Gehäuseanordnung befestigt ist, daß er die Schubstange in Richtung auf das Ausrückelement beaufschlagt und ein Trennen der Fahrzeug-Schaltkupplung bewirkt, wobei ein Dichtungselement an die Gehäuseanordnung derart angepaßt ist, daß es den herausragenden Teil der Schubstange flüssigkeitsdicht umringt, und wobei der hydraulische Zylinder ein an seinem geschlossenen Ende mit einer öffnung zur Verbindung mit einer Quelle hydraulischer Druckflüssigkeit versehenes Zylindergehäuse aufweist und lösbar am offenen Ende der Gehäuseanordnung befestigt ist, um das andere Ende der Schubstange aufzunehmen, und wobei ein Kolben axial

innerhalb des Zylindergehäuses durch eine Ringdichtung hindurch gleitbar ist, welche das Innere des

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Zylindergehäuses in eine pneumatische Kammer, die sich in offener Verbindung mit der Atmosphäre befindet, und in eine hydraulische Kammer teilt, welche in offener Verbindung mit der öffnung steht, und wobei schließlich der Kolben am anderen Ende der Schubstange angreift.

Vorzugsweise ist zwischen dem offenen Ende des Zylindergehäuses und der äußeren Wandfläche der Getriebegehäuseanordnung ein Verbindungsdurchlaß vorgesehen, um die pneumatische Kammer gegenüber der Atmosphäre zu entlüften. Das obere Ende des Verbindungsdurchlasses öffnet zum Boden der pneumatischen Kammer hin, während das untere Ende des Verbindungsdurchlasses einem eingetieften Teil der Gehäuseanordnung benachbart ist. Um den Verbindungsdurchlaß zur Verfügung zu stellen, kann das Zylindergehäuse mit einer abgeschrägten Nut versehen sein, die sich abwärts in einer vorbstimmten Länge erstreckt und an ihrem oberen Ende zur pneumatischen Kammer und an ihrem unteren Ende zum eingetieften Teil der Gehäuseanordnung hin öffnet.

Die Erfindung und ihre vorteilhaften Ausgestaltungen sind im folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigt:

Figur 1 eine Seitenansicht einer hydraulischen Ausrückvorrichtung gemäß vorliegender Erfindung, angepaßt an eine Kraftübertragung bzw. ein Getriebe, und zwar geschnitten?

Figur 2 einen die Ausrückvorrichtung darstellenden Teil der Figur 1 in vergrößertem Maßstab;

Figur 3 eine Vorderansicht der Ausrückvorrichtung gesehen von links in Figur 2;

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BAD ORiGINAL

Figur 4 einen Schnitt durch die Ausrückvorrichtung längs der Linie IV-IV in Figur 3;

Figur 5 einen der Figur 4 entsprechenden Schnitt durch eine weitere Ausführungsform der Erfindung.

Figur 1 zeigt eine herkömmliche Reibscheibenkupplung 20 vom Membranentyp, die zwischen der Kurbelwelle 10 eines Fahrzeugmotors und einer Antriebswelle 31 eines Getriebes

30 angeordnet ist. Die Reibscheibenkupplung 20 ist derart ausgebildet, daß sie durch eine hydraulische Ausrückvorrichtung 40 gemäß vorliegender Erfindung ausgerückt werden kann. Die Reibscheibenkupplung 20 befindet sich innerhalb eines Transaxle-Gehäuses 51 und weist eine Kupplungsabdeckung 21 auf, die mit der Kurbelwelle 10 fest verbunden ist, sowie ein mit der Kupplungsabdeckung 21 verbundenes Schwungrad 22 und eine Druckplatte 24, die von der Kupplungsabdeckung 21 mittels Schubbolzen 23 gelagert ist und sich lediglich in axialer Richtung bewegen läßt. Die Scheibenkupplung 20 besitzt ferner eine ringförmige Membranfeder 25, um die Druckplatte 24 in Richtung auf die Schwungscheibe 22 zu drücken, sowie ferner eine Kupjjlungsscheibenanordnung 26, die auf dex «ncriebswelle 31 axi-"¹ gleitet und von der Druckplatte 24 gegen die Schwunyscheibe 22 gepreßt werden kann.

Das Getriebe 30 ist mit einer Abtriebswelle 32 versehen, die innerhalb des Gehäuses 50 parallel zur Antriebswelle

31 angeordnet ist. Das Gehäuse 50 weist ein mit dem Transaxle-Gehäuse 51 flüssigkeitsdicht verbundenes Getriebegehäuse 52 und eine mit dem Gehäuse 52 ebenfalls flüssigkeitsdicht verbundene Gehäuseabdeckung 5 3 auf. Innerhalb der Gehäuseanordnung 50 befindet sich eine bestimmte Menge

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an Schmieröl. Die Antriebswelle 31 ist mittels eines Lagerpaares 61,62 drehbar gelagert, die jeweils iia Transaxle-Gehäuse 51 und im Kraftübertragungsgehäuse 52 angeordnet sind. Das rechte Ende der Antriebswelle 31 erstreckt sich durch eine öldichtung 71 in das Transaxle-Gehäuse hinein und trägt die Kupplungsseheibenanordiiung 26. Ferner ist die Antriebswelle 31 mit einer axialen Bohrung 31a versehen, durch die sich eine Schubstange 41 der Ausrückvorrichtung 40 axial gleitbar erstreckt und an ihrem anderen Ende nach außen vorsteht.

Die Abtriebsivelle 32 ist durch ein Lagerpaar 6 3,64 drehbar gelagert, die jeweils von dem Transaxle-Gehäuse 51 und dem Kraftübertragungsgehäuse 52 gehalten "--ind, und weist an ihrem rechten Ende einstückig ausgebildet ein letztes Untersetzungsrad 32 a auf. Die Abtriebswexle' 32 ist ferner mit Zahnrädern 32b, 32c,32d, 32e und 32f für den 1.,2.,3.,4. und 5. Gang versehen und besitze eine Synchronisiereinrichtung 32h für den 1. und der. 2. Gang und eine Synchronisiereinrichtung 32i für den 5. Gang, wobei die Synchronisiereinrichtung 32h mit einem Uiakehrzahnrad 32g versehen ist. Zusätzlich ist die Antriebswelle 3". mit Zahnrädern 31b, 31c, 31d,31e und 3If für den 1.,2.,3.,4. und 5. Gang versehen,die jeweils mit ata ent-sprechenden Gangzahnrädern auf der Abtriebswelle 32 kilivuuen. S cn lie jbiicn ist die Antriebswelle 31 noch mit einem ürnkehrzahnrad 31g und einer Synchronisiereinrichtung 31h für den 3. und den 4. Gang versehen.

Die hydraulische Ausrückvorrichtung 40 besitzt eine hydraulischen Zylinder 80, der mit dem linken Zade der Schubsto/ige 41 betriebsmäßig verbunden ist. Das rechte Ende der Schubstange 41 ist mittels eines Lagermetalls 65 drehbar gelagert, erstreckt sich durch ein Dichtungselement 72 hindurch und greift in eine zentrale Eintiefung 42a einer Ausrück-

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scheibe 42 ein, um die Rechtsbewegung der Schubstange auf die Membranfeder 25 der Kupplung 20 zu übertragen. Das linke Ende der Schubstange 41 wird von einem napfförmigen Halter 43 aufgenommen, der mittels eines Kugellagers 44 drehbar in einen Kolben 81 eingebaut ist. Wie sich aus Figur 2 ergibt, ist das linke Ende der Schubstange 41 von einem Dichtungselement 73 umgeben, um Fremdkörper bzw. Fremdstoffe von der Gehäuseabdeckung53 fernzuhalten und Schmieröl innerhalb der Gehäuseanordnung 54 zu halten.

Der hydraulische Zylinder 80 besitzt ein napfförmiges Gehäuse 82, in welchem der Kolben 81 mittels einer ringförmigen Napfdichtung 83 gleitbar angeordnet ist und das Innere des Gehäuses 82 in eine hydraulische Kammer R- und eine pneumatische Kammer R₂ flüssigkeitsdicht unterteilt. Das Zylindergehäuse 82 ist an seinem geschlossenen Ende mit einer öffnung 82a zur Verbindung mit einer Quelle hy-.draulischen Drucks versehen und weist an soinem offenen Ende einander gegenüberliegende Flansche 82b auf, die an der Gehäuseabdeckung 53 mittels Bolzen 84 lösbar befestigt sind, wie sich aus Figuren 3 und 4 ergibt. Auf diese Weise befindet sich die hydraulische Kammer R₁ in offener Verbindung mit der öffnung 82a, während die pneumatische Kammer R₂ mit der Außenwelt durch einen Durchlaß 90 in Verbindung steht. Zusätzlich ist eine Rückholfeder 85 vorgesehen, die an ihrem einen Ende an der inneren Wand des Gehäuses 82 anliegt und den Kolben 81 nach rechts beaufschlagt. Wie sich ferner aus Figur 4 ergibt, ist der Kolben 81 an seinem Boden mit einem Vorsprung 81a versehen, der gleitbar in eine Axialnut 82c eingreift, um eine Drehung des Kolbens 81 zu verhindern. Die Nut 82c ist in der Innenwand des Bodenteils des Gehäuses 82 eingeformt.

Das offene Ende des Zylindergehäuses 82 ist an seinem

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Boden mit einer abgeschrägten Nut 91 von U-förmigem Querschnitt versehen, die sich über eine verhältnismäßig lange Strecke durch den Flansch 82b des Gehäuses 82 erstreckt. Auf diese Weise ist ein Verbindungsdurchlaß 90 zwischen der abgeschrägten Nut 91 und der äußeren Wand der Gehäuseabdeckung 53 geschaffen worden, die an ihrem oberen Ende in die pneumatische Kammer R₂ öffnet. Das untere Ende des Verbindungsdurchlasses 90 ist nahe einem erhaben herausgearbeiteten Teil 53a der Gehäuseabdeckung 53 angeordnet und öffnet zur Außenwelt hin. Der erhabene Teil 53a ist ausgebildet worden, um das Zahnrad 32f für den 5. Gang und die Synchronisiereinrichtung 32i aufzunehmen. Sobald die hydraulische Kammer R₁ mit hydraulischer Druckflüssigkeit aus der Quelle hydraulischen Drucks versorgt wird, bewegt sich der Kolben 81 derart, daß er die Schubstange 41 nach rechts drückt. Daraufhin wird die Ausrückplatte 42 von der Schubstange 41 bewegt, um die Membranfeder 45 nach rechts zu spannen. Dies resultiert in einem Ausrücken der Druckplatte von der Kupplungsscheibe 26 und ruft somit eine Trennung bzw. ein Ausrücken der Reibscheibenkupplung 20 hervor.

Bei der oben beschriebenen Anordnung ist die hydraulische Ausrückvorrichtung 40 dadurch gekennzeichnet, daß das Zylindergehäuse 82 lösbar am Gehäusedeckel 5 3 mittels Bolzen 84 befestigt ist und die Napfdichtung 83 dazu dient, die hydraulische Kammer R₁ abzudichten,und wobei schließlich das Dichtunselement 73 dazu dient, das Innere des Gehäusedeckels 53 abzudichten. Sobald die Bolzen 84 vom Gehäusedeckel 53 entfernt werden, läßt sich das Zylindergehäuse 82 entfernen, ohne daß ein Flüssigkeitsleck auftritt, sei es nun aus der hydraulischen Kammer R₁ oder aus der Gehäuseanordnung 50. Dies erleichtert natürlich Ausbauarbeiten zwecks Wartung und Inspektion der Ausrückvorrichtung 40 und dient außerdem der Sauberkeit der Arbeit. Ist die hydraulische Ausrückvorrichtung in Gebrauch und leckt die

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hydraulische Kammer P- infolge einer Verletzung der Napfdichtung 83 in di<^· pneumatische Kammer R„ hinein, dann wird die Hydraulikflüssigkeit längs des Bodens des Zylindergehäuses 82 fließen und durch den Durchlaß 90 treten. Auf diese Weise dringt die Hydraulikflüssigkeit nicht in die Gehäuseanordnung 50 ein und die Dichtungselemente 71,72 und 73 aus Synthetikgummi sind vor Beschädigungen durch die Hydraulikflüssigkeit geschützt, derart, daß sie über eine lange Zeit eine gute Dichtwirkung behalten.

Bezüglich der Konstruktion der hydraulischen Ausrückvorrichtung 40 ist festzustellen, daß das untere Ende des Auslasses 90 nahe dem herausgearbeiteten Teil 53a der Gehäuseabdeckung 53 angeordnet ist, um Schmutz und/oder schmutziges Wasser daran zu hindern, in die pneumatische Kammer IL. einzutreten. Selbst wenn der Auslaß 9 0 kleine Mengen an Schmutz und/oder Wasser an seinem unteren Teil eintreten läßt, so werden der Schmutz und das Wasser infolge der Länge uno der Neigung bzw. des Schrägverlaufs des Auslasses 9 0 doch nicht in die pneumatische Kammer R~ fließen. Dies hält Beschädigungen vom Kolben 81 und Korrosion vom Zylinderc.ahäuse 82 fern, die durch den Eintritt von Schmutz und Wasser hervorgerufen werden könnten, sodaß ebenfalls für eine lange Zeitspanne einwandfreie und glatte Gleitbewegungen des Ko^beiiS 81 innerhalb des Gehäuses gewährleistet sind. Es j.bt ferner festzustellen, daß der Vorsprung 81a des Kolbens 81 mit der axialen Nut 82c des Gehäuses 82 in Eingriff steht, um eine Relativdrehung des Kolbens zu begrenzen bzw. zu verhindern und dadurch die Haltbarkeit der. Napfdichtung 83 und der Rückholfeder 85 sicherzustellen.

In Figur 5 ist eine weitere Ausführungsform der hydraulischen Ausrückvorrichtung 40 dargestellt, wobei das Aufnahme- bzw. Halteelement für die Schubstange 41 einstückig

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mit dem inneren Laufkranz 144a eines Kugellagers 144 ausgebildet ist. Der Kolben 181 ist an seinem äußeren Umfang mit einer axialen Nut 181a versehen und es ist ferner eine stationäre Büchse 188 mit einem axialen Vorsprung vorhanden, welcher gleitbar in die axiale Nut 181a eingreift und eine Drehung des Kolbens 181 verhindert. Die Büchse ist in das Zylindergehäuse 182 eingesetzt und an derselben mittels einer Befestigungsschraube 189 festgelegt. Der übrige Aufbau dieser Ausführungsform ist im wesentlichen der gleiche wie derjenige der weiter oben beschriebenen Ausführungsform, sodaß sich die gleichen Vorteile erzielen lassen.

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Claims

BLUMBACH · WESER · BERGEN · KRAMBR ZWIRNER · BREHM

PATENTANWÄLTE IN MÜNCHEN UNDWiESBADEN

Patentconsult RadedcestraOe 43 8000 München 60 Telefon (089) 883603/883604 Telex 05-212313 Telegramme Patentconsult Patentconsull Sonnenberger Straße 43 6200 Wiesbaden Telefon (06121) 562943/561998 Telex 04-186237 Telegramme Palenlconsult

TOYOTA JIDOSHA KOGYO KABUSHIKI KAISHA, of 1, Toyota-cho, Toyota-shi, Aichi-ken, Japan 79/8734

Hydraulische Ausrückvorrichtung für eine Fahrzeug-Schaltkupplung

PATENTANSPRÜCHE

1/ydraulische Ausrückvorrichtung für eine Fahrzeug-Schaltkupplung mit einer Schubstange, die axial innerhalb der Eingangswelie eines Getriebes gleitbar ist und deren eines Ende mit einem Ausrückelement der Kupplung in Eingriff steht und deren anderes Ende sich aus dem Getriebegehäuse heraus erstreckt, und mit einem hydraulischen zylinder, der an dem Gehäuse befestigt ist und dazu dient, die Schubstange in Richtung' auf das Ausrückelement zu beaufschlagen und die Kupplung auszurücken, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dichtungselement (73) vorgesehen- ist, das den verlängerten Teil der Schubstange (41) umgibt und einerseits gegenüber der Schubstange und andererseits gegenüber dem Gehäuse (50) flüssigkeitsdicht ist, daß der hydraulische Zylinder (80) ein Zylindergehäuse (82) aufweist, das an seinem geschlossenen Ende mit einer öffnung (82a) zur Verbindung mit einer Quelle hydraulischen Drucks versehen ist und mit seinem offenen Ende am Gehäuse lösbar befestigt ist, um das andere Ende der Schubstange aufzunehmen, und daß ein Kolben (81) axial innerhalb des Zylindergehäuses (82) durch eine

München: R. Kramer Dipl.-Ing. . W. Weser Dipl.-Phys. Dr. rer. nat. ■ H. P. Brehm Dipl.-Chem. Dr. phil. nat. Wiesbaden: P. G. Blumbach Dipl.-Ing. · P. Bergen Dlpl.-Ing. Dr. jur. · G. Zwirner Dipl.-Ing. Dipl.-W.-lng.

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Ringdichtung hindurch (83) gleitbar ist und das Innere des Zylindergehäuses in eine pneumatische Kammer (R~), die in offener Verbindung mit der Atmosphäre steht, und eine hydraulische Kammer (R.) teilt, die in Verbindung mit der genannten öffnung steht, und daß sich der Kolben in Eingriff mit dem anderen Ende der Schubstange befindet.
2. Hydraulische Ausrückvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verbindungsdurchlaß (90) zwischen dem offenen Ende des Zylindergehäuses (82) und der äußeren Wandfläche des Getriebegehäuses (50) vorgesehen ist, um die pneumatische Kammer (R₂) gegenüber der Atmosphäre zu entlüften, und daß der Verbindungsdurchlaß (90) ein oberes Ende aufweist, das zum Boden der pneumatischen Kammer hin öffnet, und ein unteres Ende, das nahe einem erhaben herausgearbeiteten Teil (53a) des Gehäuses öffnet.
3. Hydraulische Ausrückvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zylindergehäuse (82) an seiner offenen Stirnseite mit einer abgeschrägten Nut (91) versehen ist, die sich über eine vorbestimmte Länge nach unten erstreckt und an ihrem oberen Ende in die pneumatische Kammer (R₂) und an ihrem unteren Ende in Richtung auf den erhaben herausgearbeiteten Teil (5 3a) des Gehäuses öffnet, wobei der Verbindungsdurchlaß (90) von dieser geneigt angeordneten Nut (91) gebildet ist.
4. Hydraulische Ausrückvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Zylindergehäuse (82) an seiner offenen Stirnseite

mit einander gegenüberliegenden Flanschen (82b, 82b) ausgerüstet ist, die lösbar an der Außenwand des Gehäuses (50) befestigt und nahe dem erhaben herausgearbeiteten Teil (53a) des Gehäuses angeordnet sind, und daß die schräge Nut (91) sich durch einen dieser Flansche erstreckt.
5. Hydraulische Ausrückvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zylindergehäuse (82) an seiner Innenwand mit einer axialen Nut (82c) ausgerüstet ist, und daß der Kolben (81) mit einem Vorsprung (81a) versehen ist, welcher gleitbar in die Axialnut (82c) eingreift und eine Relativdrehung des Kolbens verhindert.

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