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Die vorliegende Erfindung betrifft eine hydraulische
Betätigungseinrichtung für eine Kupplung umfassend einen
Auskupplungsanschlag, der auf die Rotationsteile der Kupplung wirkt
sowie einen Kolben, der auf den Ring des Kupplungsanschlags
wirkt.
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Die große Mehrzahl der auf der Welt verkauften Fahrzeuge sind
mit einer Kupplung mit einer oder gegebenenfalls mehreren
Friktionsscheiben (Reibscheiben) ausgerüstet. Die
Friktionsscheibe ist auf der Abtriebswelle angebracht, die die
Motorkraft auf die Räder überträgt. Die Welle ist an der Stelle,
wo die Scheibe angebracht ist, mit Rillen versehen, um zu
ermöglichen, daß die Scheibe axial an der Welle entlang
gleiten kann. Das Schwungrad des Motors, verbunden mit der
Kurbelwelle, weist eine Oberfläche auf, die der der Scheibe
entspricht und gegen die die Scheibe sich legen muß, indem
sie den Rillen der Welle entlanggleitet. Damit die Scheibe
gegen das Schwungrad gesetzt wird, ist auf der anderen Seite
der Scheibe eine Druckplatte angeordnet, die rotierend mit
dem Schwungrad verbunden ist, aber axial wie die Scheibe
beweglich ist. Federn, im allgemeinen mit Federplatte,
pressen diese Druckplatte gegen die Scheibe und setzen die
letztere gegen das Schwungrad. In dieser Position ist die Scheibe
zwischen dem Schwungrad und der Platte eingeschlossen und der
Mechanismus ist in eingekuppelter Position. Das Auskuppeln
erfolgt, indem die Druckplatte nach hinten gezogen wird.
Diese Bewegung ist gewöhnlich durch Hebel betätigt, die um
die Platte angeordnet sind und die durch den axialen Schub
des Kupplungsanschlags angetrieben sind, der selbst durch die
Kupplungsgabel betätigt ist (in modernen Vorrichtungen mit
Plattenfeder wirkt der Anschlag direkt auf den Teil der
Plattenfeder, der die Rolle des Hebels spielt). Die
Kupplungsgabel, die ein Hebel ist, ist ihrerseits im allgemeinen
durch einen hydraulischen Kolben betätigt, der unter dem
Druck einer Flüssigkeit wirkt, die über einen dazwischen
angeordneten Schlauch durch einen Hauptzylinder, der selbst
durch das Kupplungspedal betätigt wird, zugeführt wird.
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Dieser allgemein angewandte Mechanismus hat den Vorteil, daß
er in großem Umfang erprobt ist. Er zeigt indessen eine
unpraktische Größe: die Anordnung gebildet aus
Kupplungsanschlag, -gabel und -zylinder umfaßt zahlreiche Teile, die
die Ursache sowohl eines relativ hohen Preises wie
zahlreicher Unregelmäßigkeiten ist; diese Unregelmäßigkeiten
provozieren verschiedene Geräusche und erfordern Regulierung, was
Kosten verursacht.
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Um diesen Nachteilen abzuhelfen, wurden verschiedene
Mechanismen vorgeschlagen, die alle auf demselben Prinzip beruhen:
anstelle des klassischen Anschlags, der durch eine Gabel
betätigt ist, wird um das Rohr, das die Motorwelle umgibt,
ein zu diesem Rohr konzentrischer Zylinder angeordnet, in
dem oder um den sich ein, gleichermaßen zum Rohr
konzentrischer, Kolben schiebt, wobei der Kolben oder der Zylinder auf
die Hebel wirken, die die Bewegung der Platte steuern. Die
relative Bewegung des Kolbens und des Zylinders ist direkt
durch das Einführen von Flüssigkeit unter Druck gesteuert,
die vom hydraulischen Hauptzylinder stammt, der durch das
Kupplungspedal betätigt wird.
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Unter den verschiedenen Lösungen dieser Art sind die
Patentanmeldungen PCT/U587/02641 (Veröffentlichung WO 88/03235),
Europa 0 119 784, 0 092 823, Frankreich FR 7630 128 und die
französischen Patente FR 72 26 979, FR 72 27 764, FR 1 521
148, FR 1 551 796 und FR 1 556 578 zu nennen. Der Oberbegriff
des Anspruch 1 umfaßt die wesentlichen Merkmale, die in der
früheren Druckschrift GB 2.112.490 enthalten sind.
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In aller Regel weisen diese Vorrichtungen eine ziemlich
komplexe Konstruktion auf. Die Mehrzahl zeigen so Hülsen oder
weiche Federplatten, die die Dichtheit zwischen dem Zylinder
und dem Kolben oder nach außen sicherstellen. Sie erfordern
in jedem Fall eine Anpassung mindestens eines Teils der
Kupplung, für die sie bestimmt sind. Zum Beispiel muß die in der
Anmeldung PCT/US87/02641 vorgestellte Vorrichtung auf dem
Kupplungsgehäuse befestigt werden und auf einem festen Rohr,
das die Motorwelle umgibt, wobei die beiden vorderen Teile
modifiziert sind.
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Es ist zweifellos aufgrund dieser Notwendigkeit einer
Modifikation von Teilen, die in Großserie hergestellt werden, wobei
die Modifikation große Investitionen nach sich zieht, daß die
vorgenannten Vorrichtungen niemals auf Fahrzeuge mit großer
Verbreitung montiert wurden.
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Die Verwendung von Federplatten oder Membranen, um die
Dichtheit zwischen dem Zylinder und dem Kolben sicherzustellen ist
auch eine Ursache der Verteuerung der Konstruktion, was
zweifellos dazu beigetragen hat, die Verbreitung solcher
Vorrichtungen zu bremsen.
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Die vorliegende Erfindung zielt darauf, eine hydraulische
Betätigungseinrichtung für eine Kupplung allgemein in Form
eines Kolbens und eines Zylinders, die zur Motorwelle
konzentrisch sind und geeignet, ohne Modifikation auf vorhandene
Kupplungen angebracht zu werden, zur Verfügung zu stellen.
Die Erfindung zielt ferner darauf, eine Vorrichtung von
einfacher Konstruktion und folglich niedrigem Gestehungspreis
zur Verfügung zu stellen.
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Ein weiteres Ziel der Erfindung ist, eine
Betätigungseinrichtung für eine Kupplung vorzuschlagen, die kompakt und autonom
ist mit eingebautem Kupplungsanschlag, der an jegliche
vorhandene Kupplung angepaßt werden kann.
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Zu diesem Zweck sind die Merkmale der Erfindung in den
Ansprüchen beschrieben. Andere Merkmale und Vorteile der
Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung einer Ausführungsform
der Erfindung mit Bezug zu den Zeichnungen:
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Fig. 1 ist ein Längsschnitt einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung.
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Fig. 2 ist ein Querschnitt entlang der Linie A-A der
in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung.
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Fig. 3 ist eine Perspektivansicht der in Fig. 1 gezeigten
Vorrichtung, die auf dem Rohr des
Kupplungsanschlags angebracht ist, wobei ein Teil des Inneren
der Vorrichtung dargestellt ist.
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Fig. 4 ist eine allgemeine Schnittansicht einer Kupplung,
die mit der erfindungsgemäßen
Betätigungseinrichtung versehen ist.
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Wie in den Fig. 1, 2 und 3 gezeigt ist, umfaßt die
Vorrichtung einen Zylinder 2, auf dem sich ein Kolben 1
verschieben kann. Der Zylinder 2 sowie der Kolben 1 sind an
beiden Enden offen.
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Der Zylinder 2 weist zwei unterschiedliche Außendurchmesser
auf, die zwei Innendurchmessern des Kolbens 1 entsprechen.
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Zwischen den beiden unterschiedlichen Durchmessern des
Kolbens und des Zylinders 2 ist eine Kammer 17 ausgebildet.
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Der Zylinder 2 weist eine zentrale Bohrung 6 auf, durch die
die Abtriebswelle oder primäre Welle des Getriebes 5 (siehe
Fig. 4) hindurchgeht.
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Der Zylinder 2 weist eine seitliche Öffnung 3 auf, die dazu
vorgesehen ist, das Ansatzstück einer Zufuhrleitung 15 für
Flüssigkeit aufzunehmen, die mit dem Hauptzylinder (nicht
dargestellt) verbunden ist und durch das Kupplungspedal
betätigt wird. Der Zylinder 2 weist außerdem eine zweite
seitliche Abflußöffnung 13 auf, die mit einer Abflußleitung 16
verbunden ist.
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Die Kammer 17 ist in Verbindung mit der Öffnung 3, um
Flüssigkeit unter Druck zuzuführen und mit der Öffnung 13, die
mit der Ableitung 16 verbunden ist.
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In geschlossener Position besitzt diese Kammer 17 ein
begrenztes Volumen. Der Druck des durch die Öffnung 3 in die
Kammer eingeführten Fluids schiebt den Kolben 1, wobei das
Volumen dieser Kammer vergrößert wird.
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Der Zylinder 2 stützt sich mit seinem Ende in Form eines
Flansches auf das Kupplungsgehäuse oder ein festes Teil
verbunden mit dem Kupplungsgehäuse. Auf der
gegenüberliegenden Seite stützt sich das Ende des Kolbens 1, mit einem auf
Kugellager angebrachten Ring 20 dazwischen, auf die Hebel,
die erlauben, die Kupplungsplatte von der Scheibe abzurücken,
oder auf die Feder mit Federplatte, die in zahlreichen
modernen Kupplungen verwendet ist.
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Das Einspritzen von Flüssigkeit unter Betätigung des
Hauptzylinders führt zum Auseinanderrücken dem Kolbens 1 und des
Zylinders 2 und folglich der Platte und der Scheibe der
Kupplung.
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Die erfindungsgemäße Einrichtung ist leicht herzustellen und
praktisch einzubauen. Der Kolben 1 und der Zylinder 2 sind
beide Rotationszylinder. Dies gilt auch für den für die
Rotationswelle vorgesehenen Durchtritt 6, der gleichermaßen in
Form eines Rotationszylinders vorliegt und zum Kolben und
zum Zylinder konzentrisch ist.
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In einer bevorzugten Ausführungsform treffen sich die
Zuleitung 15 und die Ableitung 16 in einem starren Element 14, das
zwei Kanäle aufweist. Einer der Kanäle nimmt die Zuleitung 15
der Flüssigkeit auf und der andere die Ableitung 16. Das
starre Element 14 ist so ausgebildet, daß es sich leicht an
eine schon vorhandene Öffnung im Kupplungsgehäuse anpaßt, und
bevorzugt an die für den Durchtritt der Kupplungsgabel
angeordnete Öffnung. Ein Vorteil dieser Montage ist, daß das
starre Element 14 als Arretierungshebel wirkt, der jede
Rotationsbewegung der Anordnung 1, 2 verhindert.
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Um Dichtheit zwischen dem Kolben 1 und dem Zylinder 2
sicherzustellen, sind zwei O-Ringe 18 vorgesehen. Sie sichern eine
ausreichende Dichtigkeit, wobei sie weniger kosten als die
weichen Federplatten, die in zahlreichen oben zitierten
Druckschriften vorgesehen sind. Bevorzugt besitzen sie einen
runden Querschnitt.
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Die Vorrichtung kann leicht die durch den Anschlag und die
Gabel in der-Mehrzahl der Kupplungen, die auf dem Markt sind,
ausgebildete Anordnung ersetzen. Es ist möglich, die
erfindungsgemäße Einrichtung sowohl bei der Herstellung von
Kupplungen im Werk zu verwenden als auch zum nachträglichen
Einbau in Fahrzeuge, die schon in Umlauf sind.
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Damit die Anordnung der Vorrichtung leicht zu transportieren
ist und um zu vermeiden, daß der Kolben 1 aus dem Zylinder 2
herausrutscht, ist eine äußere Ringnut an dem Ende des
Zylinders 2 ausgeführt, durch das der Kolben 1 eingeführt wurde.
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In dieser Ringnut ist ein Ring 12 befestigt, der über die
Ringnut hinausragt, wobei sein Außendurchmesser größer ist
als der Innendurchmesser des Zylinders 2 und verhindert, daß
der Kolben 1 wieder aus dem Zylinder 2 austritt.
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Die elastischen Dichtungen wie die O-Ringe 11 sind in den
Ringnuten im Inneren der Bohrung 6 vorgesehen und erlauben
die leichte Montage auf dem Rohr 8, das allgemein dazu
vorgesehen ist, einen klassischen gabelförmigen Anschlag
anzubringen.
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Wenn sie eingebaut ist, positioniert sich die
Betätigungseinrichtung und wird durch den Druck der Feder mit Federplatte
gegen den Ring 20 gegen die Wand des Gehäuses gehalten.
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Ein weiterer Vorteil der Dichtungen 11 ist, daß sie erlauben,
die Vibrationen in der Anordnung aufzufangen.
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Es ist nicht notwendig, andere Mittel zur Befestigung der
Einrichtung vorzusehen: es genügt, sie auf das Rohr zu
schieben, das die Motorwelle umgibt und das schon vorhanden
ist.
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Wie in den Fig. 1 und 3 gezeigt ist, ist das freie Ende
des Kolbens 1 vorteilhafterweise mit einem Satz Kugellager
ausgerüstet und mit einem Anschlagring 20 versehen, was als
Kupplungsanschlag dienen kann. Der Kupplungsanschlag wird so
ein integraler Teil der erfindungsgemäßen
Betätigungseinrichtung.
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Die Betätigungseinrichtung, die als Kolben dient, erfüllt
somit eine doppelte Rolle, da sie gleichermaßen als Lager
dient, was den Vorteil hat, den Zusatz eines
Kupplungsanschlags zu vermeiden.
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Um die Wirksamkeit und Bedienungssicherheit der
erfindungsgemäßen Einrichtung zu erhöhen, kann noch ein Zusatz von zwei
"O-Ringen" 19 hinzugefügt sein, die gegen die Enden des
Kolbens 1 angeordnet sind, um die Anordnung gegen jedes
Eindringen von Staub zu schützen.
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Wie in Fig. 4 gezeigt ist, enthält das Kupplungsgehäuse 30
ein Schwungrad 32, das von der Kurbelwelle des Motors
angetrieben ist, eine Scheibe 34, die mit einem Reibbelag
ausgerüstet und auf einer mit Keilnabe 36 angebracht ist, die sich
axial auf einem mit Rillen versehenen Teil 38 der primären
Welle 5 des Getriebes verschieben kann, eine bewegliche
Druckplatte 40, die auf einer Plattenfeder 42 angebracht ist
und ein Endstück 46, durch das die Welle 5 hindurchgeht.
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Die erfindungsgemäße Betätigungseinrichtung ist zwischen das
Endstück 46 des Gehäuses 30 und die Plattenfeder 42
eingebracht und ist auf dem Rohr 8 angebracht, das die Welle 5
umgibt.
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In normaler Position, drückt die Druckplatte 40 die
Friktionsscheibe 34 unter der Wirkung der Plattenfeder 42 gegen
das Schwungrad 32.
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Die Rotation des durch den Motor angetriebenen Schwungrades
32 wird so auf die Welle 5 übertragen, wobei die
Friktionsscheibe 34, die Dämpfungsfedern 44 und die Keilnabe 36
dazwischenliegen.
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Wenn auf das Kupplungspedal gedrückt wird, schickt der
Hauptzylinder Flüssigkeit unter Druck durch die Leitung 15 in die
Kammer 17 und der Kolben 1 rückt vom Zylinder 2 ab. Wenn der
Zylinder 2 gegen das Endstück 46 des Kupplungsgehäuses 30
drückt, drückt der Kolben 1 mittels des Rings 20 des auf das
freie Ende des Kolbens 1 angebrachten Lagers gegen den
Mittelteil der Plattenfeder 42, der um die Lagerpunkte 48 kippt,
was das Abrücken der Druckplatte 40 provoziert und die
Friktionsscheibe 34 freigibt, so daß jede Übertragung von
Rotationsbewegung des Motorschwungrades 32 zur primären Welle 5
des Getriebes eliminiert wird. Wenn nicht mehr auf das
Kupplungspedal gedrückt wird, wird der Druck in der Kammer 17
aufgehoben, die Flüssigkeit entfernt sich durch die Ableitung
16 und der Kolben 1 kehrt mit Hilfe des Drucks der
Plattenfeder 42 auf den Ring 20 des Kolbens 1 in seine
Ausgangsposition zurück.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist in Bezug auf
vorhandene Betätigungseinrichtungen deutliche Vorteile auf, weil
sie erlaubt:
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- eine einfache und wirtschaftliche Konstruktion der
Anordnung;
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- austauschbare Montage ohne Modifikation der vorhandenen
Teile, wobei klassische Elemente vermieden werden wie:
Gabel, Anschlag, Gabeldrehachse, Betätigungshebel und
hydraulischer Aufnahmezylinder;
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- schnelle und effiziente Montage durch einfaches
Aufschieben auf das vorhandene Anschlagsrohr, ohne weitere
Befestigungsmittel;
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- Vermeidung des gewöhnlichen Anschlags, indem ein Satz
Kugellager mit Druckring in das freie Ende des Kolbens
eingebracht ist;
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Verbindung von hydraulischen Schläuchen der
Betätigungseinrichtung mit den vorhandenen Öffnungen im
Kupplungsgehäuse;
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- Erhalt einer kompakten und autonomen Anordnung, die an
jegliche vorhandene Kupplung angepaßt werden kann.
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Selbstverständlich können andere Ausführungsformen als die
beschriebenen möglich sein, ohne den Rahmen der vorliegenden
Erfindung zu verlassen.