DE102005035067A1

DE102005035067A1 - Anordnung zur Betätigung einer Kupplung

Info

Publication number: DE102005035067A1
Application number: DE102005035067A
Authority: DE
Inventors: Carsten Mende; Sebastien Oster; Karl-Ludwig Kimmig
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2004-08-14
Filing date: 2005-07-27
Publication date: 2006-02-23

Abstract

Bei einer Anordnung zur Betätigung einer Kupplung, insbesondere einer Kupplung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges zwischen Antriebsmotor und Schaltgetriebe, mit einem Kupplungspedal, das von einer Anfangsstellung in eine Endstellung gebracht werden kann und auf ein Übertragungsglied zur Betätigung der Kupplung wirkt, wobei die Anordnung mindestens eine Feder aufweist, die bei einer Bewegung des Kupplungspedals zwischen der Anfangsstellung und der Endstellung mindestens einen Totpunkt überwindet, sodass vermittels der Feder in mindestens einem Teilbereich der Bewegung des Kupplungspedals zwischen der Anfangsstellung und der Endstellung eine negative Rückstellkraft auf das Kupplungspedal ausgeübt wird, wird eine gleichmäßigere Ausrückkraft am Kupplungspedal erzielt, indem die Feder mit einem ersten Befestigungspunkt mit Mitteln, die eine Kurvenbahn abhängig von der Stellung des Kupplungspedals beschreiben, und mit einem zweiten Befestigungspunkt mit dem Kupplungspedal verbunden ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zur Betätigung einer Kupplung, insbesondere einer Kupplung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges zwischen Antriebsmotor und Schaltgetriebe, mit einem Kupplungspedal, das von einer Anfangsstellung in eine Endstellung gebracht werden kann und auf ein Übertragungsglied zur Betätigung der Kupplung wirkt, wobei die Anordnung mindestens eine Feder aufweist, die bei einer Bewegung des Kupplungspedals zwischen der Anfangsstellung und der Endstellung mindestens einen Totpunkt überwindet, sodass vermittels der Feder in mindestens einem Teilbereich der Bewegung des Kupplungspedals zwischen der Anfangsstellung und der Endstellung eine negative Rückstellkraft auf das Kupplungspedal ausgeübt wird.

Aus der DE 101 04 665 ist eine gattungsgemäße Vorrichtung bekannt, die für eine gleichmäßigere Ausrückkraft, gemessen an einem zu betätigenden Kupplungspedal, über den Kupplungspedalweg führen soll. Die Ausrückvorrichtung für eine hydraulisch betätigte Kupplung eines Kraftfahrzeuges hat einen mit einer hydraulischen Anlage verbundenen Energiespeicher. Der Energiespeicher ist mit einem Pedal über eine Kinematik verbunden. Die Vorrichtung führt zu einer Unterstützungskraft, die möglicherweise die Antrittskraft, vor allem aber die Kraftausbeute im Unterstützungsbereich nach dem Totpunkt der Kinematik erhöht.

Nachteilig an der Lösung nach Stand der Technik ist, dass der Kraftverlauf der Ausrückkraft über den Ausrückweg große Schwankungen aufweist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Lösung anzugeben, bei der eine gleichmäßigere Ausrückkraft an dem Kupplungspedal erzielt wird.

Dieses Problem wird gelöst durch eine Anordnung zur Betätigung einer Kupplung, insbesondere einer Kupplung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges zwischen Antriebsmotor und Schaltgetriebe, mit einem Kupplungspedal, das von einer Anfangsstellung in eine Endstellung gebracht werden kann und auf ein Übertragungsglied zur Betätigung der Kupplung wirkt, wobei die Anordnung mindestens eine Feder aufweist, die bei einer Bewegung des Kupplungspedals zwischen der Anfangsstellung und der Endstellung mindestens einen Totpunkt überwindet, sodass vermittels der Feder in mindestens einem Teilbereich der Bewegung des Kupplungspedals zwischen der Anfangsstellung und der Endstellung eine negative Rückstell kraft auf das Kupplungspedal ausgeübt wird, bei der die Feder mit einem ersten Befestigungspunkt mit Mitteln, die eine Kurvenbahn abhängig von der Stellung des Kupplungspedals beschreiben, und mit einem zweiten Befestigungspunkt mit dem Kupplungspedal verbunden ist.

Statt einer Feder kann auch ein anderer Energiespeicher, beispielsweise ein pneumatischer Energiespeicher, verwendet werden. Die Rückstellkraft ist dabei eine durch die Feder auf das Betätigungsmittel ausgeübte Kraft, die positiv entgegen der Betätigungsrichtung definiert ist. Die Anfangsstellung des Betätigungsmittels entspricht der eingekuppelten, die Endstellung der ausgekuppelten Kupplung. Unter Überwinden eines Totpunktes wird verstanden, dass die Feder in dem Totpunkt keine Rückstellkraft auf das Betätigungsmittel ausübt. Dies kann durch eine Anordnung erreicht werden, bei der die Feder so eingespannt ist, dass sie in der Stellung des Betätigungsmittels, die mit dem Totpunkt der Feder korrespondiert, durch die geometrische Anordnung von Übertragungsmitteln wie Hebeln, Angriffspunkten am Kupplungspedal oder dergleichen oder durch ihre Lage relativ zu dem Betätigungsmittel keine Kraftkomponente in Betätigungsrichtung des Übertragungsmittels hat. Das Übertragungsglied ist vorzugsweise ein hydraulisches System mit einem Geberzylinder, einem Nehmerzylinder und einer diese verbindende Druckmediumsleitung. Unter negativer Rückstellkraft wird eine Kraft in Betätigungsrichtung insbesondere eines Kupplungspedals verstanden, die negative Rückstellkraft unterstützt demnach das Ausrücken der Kupplung. Eine positive Rückstellkraft ist der Ausrückrichtung entgegengesetzt, wirkt also der Betätigungsrichtung beim Auskuppeln entgegen. Die Charakteristik der Tellerfeder der Kupplung und die Charakteristik der Feder der Anordnung überlagern bzw. addieren sich, da beide innerhalb des Ausrücksystems in Serie geschaltet sind. Die Betätigungskraft des Kupplungspedals wird dadurch in ihrem Verlauf gleichmäßiger und im Idealfall über den gesamten Betätigungsweg des Kupplungspedals in etwa konstant. Die Anordnung umfasst somit ein Schubmittelgetriebe, das mit dem Kupplungspedal verbunden ist, wobei die mindestens eine Feder innerhalb des Schubmittelgetriebes angeordnet ist. Unter Schubmittelgetriebe wird hier jedes Übertragungsmittel mit linear verschiebbaren, in ihrer Lage oder Länge veränderbaren oder um eine Achse drehbaren Hebeln, Kurvenzügen oder dergleichen verstanden. Die Feder ist dabei so innerhalb des Schubmittelgetriebes angeordnet, dass bei mindestens einer Kupplungspedalstellung keine Rückstellkraft auf das Kupplungspedal ausgeübt wird. Dies kann z.B. dadurch erreicht werden, dass die Feder in dieser Stellung entlastet ist und außerhalb dieser einen oder mehreren Stellungen auf Zug bzw. Druck belastet wird. Ebenso kann durch das Schubmittelgetriebe der Angriffspunkt der Feder an dem Kupplungspedal so verschoben werden, dass die Feder mit Erreichen des Totpunktes eine Kraft ausübt, die auf einer Linie mit dem Kupplungsdrehpunkt liegt, sodass kein Moment um den Kupplungsdrehpunkt erzeugt wird. Beiderseits des Totpunktes wird, da die Feder nicht auf einer Linie mit dem Kupplungsdrehpunkt liegt, ein Moment um den Kupplungsdrehpunkt erzeugt, und zwar mit wechselndem Vorzeichen, also einmal im Uhrzeigersinn, einmal entgegen dem Uhrzeigersinn. Der Totpunkt ist der Punkt, in dem kein Moment auf das Kupplungspedal ausgeübt wird.

In einer Ausgestaltung der Anordnung ist vorgesehen, dass die Feder mit einem ersten Befestigungspunkt an dem Kupplungspedal und mit einem zweiten Befestigungspunkt mit Mitteln verbunden ist, die eine Kurvenbahn abhängig von der Stellung des Kupplungspedals beschreiben. Die Mittel umfassen vorzugsweise einen ersten Mitnehmerzapfen, der verschiebbar in der Kurvenbahn gelagert ist und der mir der Feder verbunden ist. Der in der Kurvenbahn verschiebbare erste Mitnehmerzapfen wird vorzugsweise über einen Hebel, der mit dem Kupplungspedal verbunden ist, verschoben. Der Hebel ist vorzugsweise mit einem Lager drehbar karosseriefest gelagert. Diese Anordnung spannt bzw. entspannt die Feder mit einer Funktion Ausrückweg bzw. Betätigungsweg des Kupplungspedals zur Rückstellkraft, die durch die Geometrie der Kurvenbahn nahezu beliebig gewählt werden kann. Unter karosseriefest wird eine Lagerung an einem Punkt, der wie der Pedaldrehpunkt fest mit der Karosserie und damit dem Pedalbock verbunden ist, verstanden.

Der Hebel weist vorzugsweise einen ersten Arm mit einem ersten Langloch auf, wobei der erste Mitnehmerzapfen in das erste Langloch eingreift. Des Weiteren weist der Hebel vorzugsweise einen zweiten Arm mit einem zweiten Langloch auf, wobei der zweite Mitnehmerzapfen in das zweite Langloch eingreift.

Das eingangs genannte Problem wird auch gelöst durch eine Anordnung zur Betätigung einer Kupplung, insbesondere einer Kupplung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges zwischen Antriebsmotor und Schaltgetriebe, mit einem Kupplungspedal, das von einer Anfangsstellung in eine Endstellung gebracht werden kann und auf ein Übertragungsglied zur Betätigung der Kupplung wirkt, wobei die Anordnung mindestens eine Feder aufweist, die bei einer Bewegung des Kupplungspedals zwischen der Anfangsstellung und der Endstellung mindestens einen Totpunkt überwindet, sodass vermittels der Feder in mindestens einem Teilbereich der Bewegung des Kupplungspedals zwischen der Anfangsstellung und der Endstellung eine negative Rückstellkraft auf das Kupplungspedal ausgeübt wird, bei der die Feder eine Tellerfeder ist und das Kupplungspedal einen Anschlaghebel umfasst, der einen Anschlagteller trägt, wobei der Anschlagteller in Eingriff mit der Tellerfeder ist, die von einem Halter getragen ist, der drehbeweglich karosseriefest mittels eines Lagers gelagert ist. Die Tellerfeder befindet sich in einer Stellung des Kupplungspedals vorzugsweise in etwa mittig auf einer Linie zwischen dem Lager und dem Pedaldrehpunkt. So lässt sich unabhängig von der Federcharakteristik der Tellerfeder ein Totpunkt definieren.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Tellerfeder in der Ausgangslage des Kupplungspedals eingedrückt ist und bei Betätigung des Kupplungspedals weiter eingedrückt wird, wobei eine negative Rückstellkraft auf das Kupplungspedal ausgeübt wird, wenn die Tellerfeder eine Linie zwischen dem Lager und dem Pedaldrehpunkt überschreitet. Die Ausgangslage des Kupplungspedals ist der eingekuppelte Zustand. Die Tellerfeder ist damit über den gesamten Betätigungsweg des Kupplungspedals auf Druck belastet.

Das eingangs genannte Problem wird auch gelöst durch eine Anordnung zur Betätigung einer Kupplung, insbesondere einer Kupplung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges zwischen Antriebsmotor und Schaltgetriebe, mit einem Kupplungspedal, das von einer Anfangsstellung in eine Endstellung gebracht werden kann und auf ein Übertragungsglied zur Betätigung der Kupplung wirkt, wobei die Anordnung mindestens eine Feder aufweist, die bei einer Bewegung des Kupplungspedals zwischen der Anfangsstellung und der Endstellung mindestens einen Totpunkt überwindet, sodass vermittels der Feder in mindestens einem Teilbereich der Bewegung des Kupplungspedals zwischen der Anfangsstellung und der Endstellung eine negative Rückstellkraft auf das Kupplungspedal ausgeübt wird, wobei die Anordnung mindestens eine erste Feder, die zwischen einem ersten karosseriefesten und einem ersten pedalfesten Anlenkpunkt eingespannt ist, sowie eine zweite Feder, die zwischen einem zweiten karosseriefesten und einem zweiten pedalfesten Anlenkpunkt eingespannt ist, umfasst. Somit sind zwei Federn mit unterschiedlichen Federkennlinien und unterschiedlichen Totpunkten vorhanden.

Vorzugsweise liegen der erste und zweite pedalfeste Anlenkpunkt sowie der Pedaldrehpunkt auf einer Linie, des Weiteren bilden der erste und zweite karosseriefeste Anlenkpunkt sowie der Pedaldrehpunkt vorzugsweise ein Dreieck.

Das eingangs genannte Problem wird auch gelöst durch eine Anordnung zur Betätigung einer Kupplung, insbesondere einer Kupplung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges zwischen Antriebsmotor und Schaltgetriebe, mit einem Kupplungspedal, das von einer Anfangsstellung in eine Endstellung gebracht werden kann und auf ein Übertragungsglied zur Betätigung der Kupplung wirkt, wobei die Anordnung mindestens eine Feder aufweist, die bei einer Bewegung des Kupplungspedals zwischen der Anfangsstellung und der Endstellung mindestens einen Totpunkt überwindet, sodass vermittels der Feder in mindestens einem Teilbereich der Bewegung des Kupplungspedals zwischen der Anfangsstellung und der Endstellung eine negative Rückstellkraft auf das Kupplungspedal ausgeübt wird, bei der die Feder zwischen einem kupplungspedalfesten Anlenkpunkt und einem auf einer karosseriefesten Bahn verschiebbaren Anlenkpunkt eingespannt ist. Die Bewegung des auf der Bahn verschiebbaren Anlenkpunktes wird vorzugsweise durch mit dem Kupplungspedal fest verbundene Anschlagmittel begrenzt. Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die Anschlagmittel mit dem Kupplungspedal fest verbundene Anschlagarme sind, die von einer Linie zwischen dem kupplungspedalfesten Anlenkpunkt und dem Pedaldrehpunkt in Bewegungsrichtung des kupplungspedalfesten Anlenkpunktes von diesem beabstandet sind. Auf diese Weise wird ein Bereich relativ zum Kupplungspedal definiert, in dem sich der auf der karosseriefesten Bahn verschiebbare Anlenkpunkt bewegen kann.

In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Bahn eine Ausbuchtung umfasst, wobei an einem Punkt der Ausbuchtung eine Tangente parallel zu einem um den Pedaldrehpunkt gezogenen Kreis gelegt werden kann. Die Ausbuchtung sorgt dafür, dass der auf der karosseriefesten Bahn verschiebbare Anlenkpunkt über einen relativ großen Kupplungspedalweg an genau diesem Punkt der Bahn liegt.

Das eingangs genannte Problem wird auch gelöst durch eine Anordnung zur Betätigung einer Kupplung, insbesondere einer Kupplung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges zwischen Antriebsmotor und Schaltgetriebe, mit einem Kupplungspedal, das von einer Anfangsstellung in eine Endstellung gebracht werden kann und auf ein Übertragungsglied zur Betätigung der Kupplung wirkt, wobei die Anordnung mindestens eine Feder aufweist, die bei einer Bewegung des Kupplungspedals zwischen der Anfangsstellung und der Endstellung mindestens einen Totpunkt überwindet, sodass vermittels der Feder in mindestens einem Teilbereich der Bewegung des Kupplungspedals zwischen der Anfangsstellung und der Endstellung eine negative Rückstellkraft auf das Kupplungspedal ausgeübt wird, bei der die Feder zwischen einem ersten auf einer pedalfesten Bahn verschiebbaren ersten Anlenkpunkt und einem zweiten karosseriefesten Anlenkpunkt eingespannt ist. Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass der erste Anlenkpunkt Rollen umfasst. Es handelt sich hier praktisch um eine geometrische Umkehr der zuvor erläuterten Anordnung mit einem auf einer karosseriefesten Bahn verschiebbare Anlenkpunkt.

Das eingangs genannte Problem wird auch gelöst durch eine Anordnung zur Betätigung einer Kupplung, insbesondere einer Kupplung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges zwischen Antriebsmotor und Schaltgetriebe, mit einem Kupplungspedal, das von einer Anfangsstellung in eine Endstellung gebracht werden kann und auf ein Übertragungsglied zur Betätigung der Kupplung wirkt, wobei die Anordnung mindestens eine Feder aufweist, die bei einer Bewegung des Kupplungspedals zwischen der Anfangsstellung und der Endstellung mindestens einen Totpunkt überwindet, sodass vermittels der Feder in mindestens einem Teilbereich der Bewegung des Kupplungspedals zwischen der Anfangsstellung und der Endstellung eine negative Rückstellkraft auf das Kupplungspedal ausgeübt wird, bei der die Feder zwischen einer karosseriefesten Halterung und einem Stößel, der auf einer mit dem Kupplungspedal fest verbundene Bahn gleitet, eingespannt ist. Vorzugsweise ist der Stößel auf der Bahn mittels Rollen gelagert, wodurch die Reibkraft zwischen Bahn und Stößel verringert wird. Die Bahn ist vorzugsweise im Wesentlichen konkav bezüglich des Pedaldrehpunktes.

Das eingangs genannte Problem wird auch gelöst durch eine Anordnung zur Betätigung einer Kupplung, insbesondere einer Kupplung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges zwischen Antriebsmotor und Schaltgetriebe, mit einem Kupplungspedal, das von einer Anfangsstellung in eine Endstellung gebracht werden kann und auf ein Übertragungsglied zur Betätigung der Kupplung wirkt, wobei die Anordnung mindestens eine Feder aufweist, die bei einer Bewegung des Kupplungspedals zwischen der Anfangsstellung und der Endstellung mindestens einen Totpunkt überwindet, sodass vermittels der Feder in mindestens einem Teilbereich der Bewegung des Kupplungspedals zwischen der Anfangsstellung und der Endstellung eine negative Rückstellkraft auf das Kupplungspedal ausgeübt wird, bei der eine mechanische Übertragung zwischen Kupplungspedal und Geberzylinderkolben einen Kolben umfasst, der axialer Richtung einen veränderlichen Querschnitt hat und der in radialer Richtung durch ein Druckmittel mit einer Kraft beaufschlagt wird.

Die Druckmittel sind vorzugsweise paarweise gegenüberliegend angeordnet, sodass keine resultierende Kraft auf den Kolben ausgeübt wird und dieser so mit geringer Reibung gelagert werden kann. Die Druckmittel sind vorzugsweise federkraftbeaufschlagte Rollen, was die resultierende Reibkraft in Bewegungsrichtung des Kolbens weiter verringert. Der Kolben umfasst vorzugsweise mehrere Segmente, die jeweils abwechselnd in axialer Richtung positive oder negative Steigungen aufweisen. Durch diese sich abwechselnden Segmente, sie jeweils unterschiedliche axiale Längen und unterschiedlich große Steigungen in axialer Richtung haben können, kann eine nahezu beliebige Gesamtcharakteristik der Totpunktfeder geschaffen werden.

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen erläutert. Dabei zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines hydraulischen Systems anhand eines Ausführungsbeispiels einer Kupplungsausrückvorrichtung;
2 ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung eines Kupplungspedals mit einem Schubmittelgetriebe;
3 eine Federkennlinie der Anordnung gemäß 2;
4 ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung eines Kupplungspedals mit einer Tellerfeder;
5 ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung eines Kupplungspedals mit zwei Federn in der Seitenansicht;
6 die Anordnung der 5 in der Vorderansicht;
7 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anordnung mit einer karosseriefesten Bahn in der Seitenansicht;
8 die Anordnung nach 7 in der Vorderansicht;
9 eine Skizze einer weiteren alternative Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung;
10 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anordnung mit einer pedalfesten Bahn;
11 ein Ausführungsbeispiel mit einer auf einem Kolben als Übertragungsmittel angeordneten Übertotpunktbahn.
1 zeigt in schematischer Darstellung eine mögliche Ausgestaltung eines hydraulischen Systems anhand einer Kupplungsausrückvorrichtung 3 mit einem Geberzylinder 4 und einem Nehmerzylinder 5. Eine Steckverbindung 2 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel in eine diese verbindende Druckmediumsleitung 15 eingebaut und trennt diese in einen ersten Leitungsstrang 11 und einen zweiten Leitungsstrang 12 voneinander. Es versteht sich, dass in anderen Ausführungsbeispielen die Steckverbindung 2 an dem Geberzylinder 4 oder dem Nehmerzylinder 5 angeordnet sein kann. Weiterhin kann in die Steckverbindung gleichzeitig die Funktion eines Schwingungsfilters, beispielsweise als so genanntes „Kribbelfilter", integriert sein.
Das Kupplungsausrücksystem 3 betätigt die Kupplung 7 hydraulisch durch Beaufschlagung des Geberzylinders 4 mittels eines Betätigungsmittels 14, das ein Kupplungspedal 16, ein Aktor, beispielsweise ein elektrischer Aktor, oder dergleichen sein kann. Hierdurch wird mittels einer mechanischen Übertragung 13 Druck im Geberzylinder 4 aufgebaut, der über die Druckmediumsleitung 15 bzw. den zweiten Leitungsstrang 12 die Steckverbindung 2 und den ersten Leitungsstrang 11 einen Druck im Nehmerzylinder 5 aufbaut. Der Nehmerzylinder 5 kann – wie in dem gezeigten Beispiel – konzentrisch um die Getriebeeingangswelle 10 angeordnet sein und sich axial an einem – nicht dargestellten Getriebegehäuse abstützen und die nötige Ausrückkraft über ein Ausrücklager an der Kupplung 7, beziehungsweise an deren Ausrückelementen wie Tellerfeder, aufbringen. Weitere Ausführungsbeispiele können einen Nehmerzylinder 5, der über eine Ausrückmechanik einen Ausrücker betätigt und außerhalb der Kupplungsglocke angeordnet ist, vorsehen, wobei dieser mittels eines in hydraulischer Verbindung mit dem Geberzylinder stehenden im Nehmerzylindergehäuse untergebrachten Kolbens die Ausrückmechanik axial beaufschlagt. Zum Aufbringen der Ausrückkraft ist der Nehmerzylinder jeweils gehäusefest am Getriebegehäuse, das hier nicht näher dargestellt ist, oder an einem anderen gehäusefesten Bauteil angebracht. Die Getriebeeingangswelle 10 überträgt bei geschlossener Kupplung 7 das Drehmoment der Brennkraftmaschine 8 auf ein nicht näher dargestelltes Getriebe und anschließend auf die Antriebsräder eines Kraftfahrzeuges.
2 zeigt eine Anordnung mit einem Kupplungspedal 16 als Betätigungsmittel 14. Das Kupplungspedal 16 ist an einem Pedaldrehpunkt 17 drehbar an der Karosserie 26 gelagert und verfügt über eine Trittfläche 18, mit der das Kupplungspedal betätigt werden kann. An der der Trittfläche 18 gegenüberliegenden Seite des Pedaldrehpunktes 17, somit pedalbockseitig, ist ein zweiter Mitnehmerzapfen 19 angeordnet, der in ein zweites Langloch 20 eines zweiten Armes 21 eines Hebels 22 eingreift. Der Hebel 22 verfügt über einen ersten Arm 23, der in einem Winkel α gegenüber dem zweiten Arm 21 angeordnet ist. Der Hebel 22 verfügt des Weiteren über ein erstes Langloch 24 und ist mit einem Lager 25 mit der in 2 schematisch dargestellten Karosserie 26 verbunden. In das erste Langloch 24 greift ein erster Mitnehmerzapfen 27 ein. Der erste Mitnehmerzapfen 27 greift zugleich in eine Kurvenbahn 28 ein, die in einem Kulissenblech 29 eingebracht ist. Auf der dem Lager 17 abgewandten Seite des zweiten Mitnehmerzapfens 19 ist in das Kupplungspedal 16 eine Bohrung 30 eingebracht. Zwischen der Bohrung 30 und dem ersten Mitnehmerzapfen 27 ist eine Feder 31 gespannt. Bei der Feder 31 handelt es sich vorzugsweise um eine auf Zug belastete Schraubenfeder. Statt einer Bohrung 30 kann hier ein weiterer Mitnehmerzapfen, in den ein Ende der Feder eingehängt wird, angeordnet sein. Die Feder ist somit mit einem zweiten Befestigungspunkt, dem zweiten Mitnehmerzapfen 19, an dem Kupplungspedal 16 und mit einem ersten Befestigungspunkt, dem ersten Mitnehmerzapfen 27, mit Mitteln verbunden, die eine Kurvenbahn 28 abhängig von der Stellung des Kupplungspedals 16 beschreiben.
Bei einer Betätigung des Kupplungspedals 16 wird der Hebel 22 um das Lager 25 gedreht, dabei bewegt sich der zweite Mitnehmerzapfen 19 entlang des zweiten Langloches 20. Durch die Drehbewegung des Hebels 22 wird der erste Mitnehmerzapfen 27 entlang der Kurvenbahn 28 verschoben. Dabei verschiebt sich der erste Mitnehmerzapfen 27 gleichzeitig entlang des ersten Langloches 24. Das erste Langloch 24 und die Kurvenbahn 28 sind so gestaltet, dass sich die Mittellinie, das ist die Linie, entlang der sich der erste Mitnehmerzapfen 27 durch das erste Langloch 24 bewegen lässt, des ersten Langloches 24 und eine gedachte Tangente an den Punkt der Kurvenbahn 28, an dem gleichzeitig der erste Mitnehmerzapfen 27 eingreift, schneiden, aber niemals parallel verlaufen. Dadurch kann bei Drehung des Hebels 22 durch den ersten Arm 23 eine senkrecht zur Mittelachse des Langloches 24 wirkende Kraft auf den ersten Mitnehmerzapfen 27 ausgeübt werden, die gleichzeitig tangential zum Verlauf der Kurvenbahn 28 ist.
Durch die Verschiebung des ersten Mitnehmerzapfens 27 entlang der Kurvenbahn 28 bei Betätigung des Kupplungspedals 16 verschiebt sich entsprechend der Gestaltung der Kurvenbahn 28 der erste Mitnehmerzapfen 27 in seinem Abstand zur Bohrung 30 des Kupplungspedals 16. Durch entsprechende Gestaltung der Kurvenbahn 28 wird eine Federcharakteristik gemäß 3 erzielt. In 3 dargestellt ist die an der Trittfläche 18 gemessene Rückstellkraft, das ist die in Richtung des Pfeiles 32 in 2 wirkende Kraft. Der Pedalweg ist der entlang des Pfeiles 33 zwischen einer ersten Stellung 34 und einer zweiten Stellung 35 gemessene Weg in 2. Die Verbindungslinie erster zu zweitem Mitnehmerzapfen 27, 30, dies ist gleichzeitig die Mittellinie der Feder 31 liegt in einer Kupplungspedalstellung auf einer Linie mit dem Pedaldrehpunkt 17. In dieser Stellung, dem Totpunkt, bewirkt die Feder 31 kein Moment auf das Kupplungspedal 16 um den Pedaldrehpunkt 17. Außerhalb dieses Totpunktes wird ein positives oder negatives Moment, also einmal im Uhrzeigersinn und einmal entgegen dem Uhrzeigersinn, auf das Kupplungspedal 16 ausgeübt, sodass auf der einen Seite des Totpunktes eine positive, auf der anderen Seite eine negative Rückstellkraft auf das Kupplungspedal 16 ausgeübt wird.
3 zeigt ein Diagramm der Pedalkraft in N über den Pedalweg in mm. Die Pedalkraft ist die in Richtung des Pfeiles 32 durch die Trittfläche 18 ausgeübte Rückstellkraft bei einer Betätigung der Trittfläche 18. Der Pedalweg ist der Pedalweg 33 in 2. Beginnend mit der Anfangsstellung 34 bei einem Pedalweg von 0 mm ist die Pedalkraft im Wesentlichen konstant bis zu einer zweiten Stellung 36 und fällt dann im Wesentlichen konstant bis zu einer dritten Stellung 37, dem Totpunkt, ab, wo eine Pedalkraft von 0 N erreicht wird. Bei dem weiteren Pedalweg wird die Pedalkraft negativ, ohne eine Gegenlast, die die Kupplung erbringt, würde das Kupplungspedal 16 also ohne eine äußere aufgeprägte Pedalkraft den weiteren Pedalweg selbsttätig zurücklegen. Die Pedalkraft fällt im weiteren Pedalweg bis zu einem Minimalwert in einer vierten Stellung 38 ab, und steigt dann bis zu einer fünften Stellung 39 wieder an. Im weiteren Verlauf bis zu Endstellung 25 fällt die Pedalkraft wieder leicht ab. Zwischen der dritten Stellung 37 und der Endstellung 35 ist die Pedalkraft negativ.
Die Federkernlinie in 3 ist die einer so genannten Übertotpunktfeder, während im Pedalwegbereich zwischen der Anfangsstellung und der dritten Stellung 37 zunächst eine Gegenkraft ausgeübt wird, wird bei Überschreiten der dritten Stellung 37 eine Kraft in Wegrichtung, somit eine negative Kraft, durch die Feder ausgeübt. Es handelt sich hier um eine Feder mit einem variablen, pedalweggesteuerten Federanlenkpunkt. Der pedalbockseitige Federanlenkpunkt ist rollend auf einer Bahn gelagert und wird mittels eines Hebels oder eines Hebelmechanismus, der am Pedal angebracht ist, verschoben. Die Verschiebung erfolgt permanent und ist vom Pedalweg abhängig. Der Hebelmechanismus ist hier als drehbar gelagerter Hebel ausgeführt, dessen beide Arme Langlöcher besitzen. In diese greift zum einen ein Mitnehmerzapfen am Pedal ein, zum anderen ein Mitnehmerzapfen am Pedalbockseitigen Federanlenkpunkt. Dadurch ist bei Drehung des Kupplungspedals ein Abstandsausgleich zum Winkeldrehpunkt möglich. Die Bahn ist so konturiert, dass die aktuelle Anlenkpunktlage die jeweils geforderten Kennlinienwerte erfüllt. Beim Wiedereinkuppeln wird der Anlenkpunkt durch die Tellerfederkraft der Kupplungstellerfeder wieder in die Ausgangslage geschoben. Die Kennlinie folgt bezüglich der Hysterese der Ausrückkennlinie.
4 zeigt eine Anordnung eines Kupplungspedals mit einer Tellerfeder als weiteres Ausführungsbeispiel. Identische bzw. in der Funktion vergleichbare Elemente sind hier wie in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen, soweit zum Verständnis der Erfindung sinnvoll, mit gleichen Bezeichnungen bzw. Bezugszeichen versehen. Ein Kupplungspedal 16 mit einer Trittfläche 18 ist um einen Pedaldrehpunkt 17 drehbar gelagert. Der Pedaldrehpunkt selbst ist in der Karosserie fest angeordnet, dies ist durch das Bezugszeichen 26 in 4 angedeutet. Auf der der Trittfläche 18 gegenüberliegenden Seite des Kupplungspedals 16, somit pedalbockseitig, ist ein Anschlaghebel 40 angeordnet, der mit einem Anschlagteller 41 in eine Tellerfeder 42 eingreift. Die Tellerfeder 42 ist mit einem Halter 43, der mit einer drehbaren Lagerung 44 an der Karosserie 26 gelagert ist, verbunden. Bei einer Betätigung des Kupplungspedals 16 dreht dieses um den Pedaldrehpunkt 17, so dass der Anschlagteller 41 sich entlang einer Kreisbahn bewegt. Dadurch wird der Abstand zwischen Anschlagteller 41 und der drehbaren Lagerung 44 vergrößert bzw. verringert, so dass die Tellerfeder 42, die über den gesamten Pedalweg im Eingriff mit dem Anschlagteller 41 bleibt, mitbewegt und entsprechend durchgedrückt wird. Die Tellerfeder 42 ist im eingerückten Zustand der Kupplung, mithin in der Anfangsstellung des Kupplungspedals bei einem Pedalweg von null, überdrückt und drückt auf den Hebel am Pedal. Beim Ausrücken, mithin bei der Betätigung des Kupplungspedals 16, wird die Tellerfeder bis zum Totpunkt weiter überdrückt, liefert dabei aber ein positives Moment. Nach dem Totpunkt wird erst ein negatives wachsendes Moment erzeugt, danach ein schwächer werdendes. Bei weiterer Entspannung erfolgt wieder ein Kraftanstieg der Tellerfeder, der zu einem ansteigenden, negativen Moment führt. Der Anschlaghebel 40 an dem Kupplungspedal 16 ist so geformt, dass er einen Wegausgleich zwischen Tellerfeder 42 und Kupplungspedal 16 leistet, so dass die Tellerfeder 42 bei großem Pedalweg nur kleine Federwege macht. Durch die schwenkbare Lagerung der Tellerfeder 42 und die Kontur des Anschlagtellers 41 ist eine zentrische Belastung der Tellerfeder 42 gewährleistet. Genau wie bei einfachen Übertotpunkt-Zug- oder Druckfedern lässt sich jede beliebige Kernlinie durch mehrfache Anordnung von Tellerfedern erzeugen. Beim Widereinkuppeln wird die Tellerfeder 42 im vorliegenden Beispiel durch die Kraft der Tellerfeder der Kupplung in den Anfangszustand gedruckt, wobei die Kennlinie abzüglich der Hysterese durchlaufen wird.
5 zeigt eine Anordnung mit zwei Federn als Übertotpunktfedern in der Seitenansicht. 6 zeigt das Ausführungsbeispiel der 5 in einer Vorderansicht. Das Kupplungspedal 16 ist hier ebenfalls um einen Pedaldrehpunkt 17 drehbar gelagert und umfasst eine Trittfläche 18. Eine erste Feder 45 ist mit einem ersten gehäuseseitigen Lagerblock 46 gegenüber der Karosserie 26 drehbar gelagert und mit einem ersten pedalseitigen Lagerpunkt 47 drehbar mit dem Kupplungspedal 16 verbunden. Der erste pedalseitige Lagerpunkt 47 ist auf der der Tritt fläche 18 gegenüber liegenden Seite des Pedaldrehpunktes 17 an dem Kupplungspedal 16 angeordnet. Eine zweite Feder 48 ist mit einem zweiten karosserieseitigen Lagerblock 49 gegenüber der Karosserie 26 drehbar gelagert und mit einem zweiten pedalseiligen Lagerpunkt 50 drehbar mit dem Kupplungspedal 16 verbunden. Auch hier befindet sich der zweite pedalseitige Lagerpunkt 50 auf der der Trittfläche 18 abgewandten Seite des Pedaldrehpunktes 17 an dem Kupplungspedal 16. In der 5 dargestellt ist der eingerückte Zustand der Kupplung, mithin die Anfangs- bzw. Ruhestellung des Kupplungspedals 16. Eine Verbindungsachse 51 als gedachte Linie zwischen dem ersten karosserieseitigen Lagerblock 46 und dem ersten pedalseitigen Lagerblock 47 schließt einen Winkel α mit einer Verbindungsachse 52 zwischen dem ersten pedalseitigen Lagerpunkt 47 und dem Pedaldrehpunkt 17 ein. Bei einer Betätigung des Kupplungspedals 16 wird der Winkel α zunächst kleiner, wobei eine positive Rückstellkraft durch die erste Feder auf das Kupplungspedal 16 ausgeübt wird. Wird der Winkel α zu 0, der Totpunkt also erreicht, und im weiteren Pedalweg und in der Darstellung der 5 negativ, so wird auch die Rückstellkraft der ersten Feder 45 negativ. Die Anordnung der ersten Feder 45 bildet hier somit eine Übertotpunktfeder.
Entsprechend dem Winkel α der ersten Feder 45 kann ein Winkel β für die zweite Feder 48 definiert werden, die so ebenfalls eine Übertotpunktfeder bildet. Eine Verbindungsachse 52 zwischen dem zweiten karosserieseitigen Lagerblock 49 und dem zweiten pedalseitigen Lagerpunkt 50 schließt den Winkel β mit der Verbindungsachse 54 zwischen dem zweiten pedalseitigen Lagerpunkt 50 und dem Pedaldrehpunkt 17 ein. In der in 5 dargestellten Ausführungsform ist in der Ausgangsstellung des Kupplungspedals 16 der Winkel β größer als der Winkel α. Der Totpunkt der ersten Feder 45 wird überwunden, sobald der Winkel α negativ wird, entsprechend wird der Todpunkt der zweiten Feder 8 überwunden, sobald der Winkel β negativ wird. Beide Totpunkte werden bei unterschiedlichen Pedalwegen überwunden, im dargestellten Ausführungsbeispiel wird zunächst der Totpunkt der ersten Feder 45, bei weiterem Pedalweg der der zweiten Feder 48 überwunden.
Die erste Feder 45 ist zwischen dem ersten karosseriefesten Anlenkpunkt, dem ersten karosserieseitigen Lagerblock 46, und dem ersten pedalfesten Anlenkpunkt, dem ersten pedalseitigen Lagerpunkt 47, eingespannt. Die zweite Feder ist zwischen dem zweiten karosseriefesten Anlenkpunkt, dem zweiten karosserieseitigen Lagerblock 49, und dem zweiten pedalfesten Anlenkpunkt, dem zweiten pedalseiligen Lagerpunkt 50, eingespannt. Der erste und zweite pedalfeste Anlenkpunkt 47, 50 sowie der Pedaldrehpunkt 17 liegen auf einer Linie unabhängig von der Pedalstellung. Der erste und zweite karosseriefeste Anlenkpunkt 46, 49 sowie der Pedaldrehpunkt 17 bilden ein Dreieck.
Wie aus 6 zu erkennen ist, wird der erste karosserieseitige Lagerblock 46 und der zweiten karosserieseitige Lagerblock 49 an einem gekröpften Halteblech 55 angeordnet. Entsprechend ist auch das Kupplungspedal 16 gekröpft bzw. gebogen.
7 und 8 zeigen eine weitere Ausführungsform jeweils in der Seiten- und Vorderansicht entsprechend der Darstellung der 6 und 7. Eine Feder 56 stützt sich pedalbockseitig an einer Hülse 57 ab, die mittels Rollen 58, die jeweils auf Achsschenkeln 59 gelagert sind, rollend auf einer Bahn 60 gelagert sind. Die Feder 56 wird des Weiteren mit einem pedalseitigen Lagerpunkt 61 drehbar an dem Kupplungspedal 16 gelagert. Das Kupplungspedal 16 ist wie in den Ausführungsbeispielen zuvor um einen Pedaldrehpunkt drehbar gelagert und umfasst eine Trittfläche 18. Die Achsschenkel 59 und damit die verschiebbare Lagerung der Hülsen 50 sind an der dem pedalseitigen Lagerpunkt 61 zugewandten Seite der Hülse 57 angeordnet, so dass die Hülse 57 becherförmig an dem Becherboden die Feder 56 aufnimmt und abstützt. Zwei Gabeln 62, die fest mit dem Kupplungspedal 16 verbunden sind, sind beiderseits der Bahn 60 angeordnet und begrenzen die Drehung der Feder 56 um den pedalseitigen Lagerpunkt 61. Dazu verfügen die Gabeln 61 jeweils über einen ersten Anschlagarm 63a und einen zweiten Anschlagarm 63b, an die die Achsschenkel 59 anschlagen. Die Achsschenkel 59 ragen dazu axial über die Rollen 58 hinaus. Die Bahn 60 umfasst eine Ausbuchtung 64, die von allen Punkten der Bahn 60 den größten radialen Abstand zu dem Pedaldrehpunkt 17 aufweisen kann. Die Ausbuchtung 64 wird gebildet durch einen Bereich der Bahn 60, der radial von dem Pedaldrehpunkt 17 aus gesehen eine größere Steigung bzw. Gefälle aufweist, und damit eine Art lokales Entfernungsmaximum zum Pedaldrehpunkt 17 bildet, und an dem somit in einem Punkt eine Tangente parallel zu einem um den Pedaldrehpunkt 17 gezogenen Kreis gelegt werden kann.
Die Feder 56 ist zwischen dem kupplungspedalfesten Anlenkpunkt, das ist der pedalseitige Lagerpunkt 61, und dem auf der karosseriefesten Bahn 60 verschiebbaren Anlenkpunkt, das sind die Achsschenkel 59 in Verbindung mit den Rollen 58 und der Hülse 57, eingespannt. Die Bewegung des auf der Bahn 60 verschiebbaren Anlenkpunktes wird durch die Anschlagarme 63a, 63b als mit dem Kupplungspedal 16 fest verbundene Anschlagmittel begrenzt.
Wird das Kupplungspedal 16 betätigt, so weist die in axialer Richtung der Feder 56 auf die Rollen 58 ausgeübte Kraft eine Komponente parallel zur Bahn 60 auf. Dies bewirkt, dass die Achsschenkel 59 an den ersten Anschlagarmen 63a weiterhin anliegen, wobei die Rollen 58a sich auf der Bahn 60 in Richtung der Ausbuchtung 64 bewegen. Wird die Ausbuchtung 64 erreicht, so entspannt sich die Feder 56, die Rollen 58 verbleiben bei dem weiteren Pedalweg in der Ausbuchtung 64 und bilden hier gewissermaßen einen karosseriefesten Drehpunkt der Hülse 57. Im weiteren Verlauf des Pedalweges wird daher die Feder 56 zusammengedrückt, überwindet ihren Totpunkt, wenn die Achsschenkel 59, der pedalseitige Lagerpunkt 61 sowie der Pedaldrehpunkt 17 auf einer Linie liegen um nach Überwinden des Totpunktes eine negative Rückstellkraft auf das Kupplungspedal 16 auszuüben. Wird das Kupplungspedal 16 weiter betätigt, so liegen ab einem bestimmten Pedalweg die zweiten Anschlagarme 63b an den Achsschenkeln 59 an und nehmen diese und damit die Hülse mit. Die Bahn 60 ist dabei im weiteren Verlauf so geformt, dass stets eine Kraft in Richtung der Anschlagarme 63b auf die Achsschenkel 59 ausgeübt wird. Der Rückweg beim Einkuppeln erfolgt sinngemäß. Zunächst liegen die Achsschenkel 59 an den Anschlagarmen 63b an. Mit erreichen der Ausbuchtung 64 verbleiben die Rollen 58 zunächst dort und werden im weiteren Rückweg des Kupplungspedals 16 in die eingekuppelte Stellung aus der Ausbuchtung 64 bewegt, sobald die ersten Anschlagarme 63a an den Achsschenkeln 59 anliegen und diese auf dem weiteren Rückweg mitnehmen.
9 zeigt eine weitere alternative Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung. Das Kupplungspedal 16 ist auch hier um einen karosseriefesten Pedaldrehpunkt 17 drehbar gelagert und umfasst eine Trittfläche 18. Auf der bezüglich des Pedaldrehpunktes 17 der Trittfläche 18 gegenüberliegenden Seite des Kupplungspedals 16 ist eine pedalfeste Bahn 65 angeordnet. Auf dieser stützt sich mittels einer pedalseitigen Lagerung 66 mit Rollen 66a eine Feder 67 ab, die karosserieseitig in einer karosserieseitigen Lagerung 68 drehbar gelagert ist. Der pedalseitige Anlenkpunkt kann durch die pedalseitige Lagerung 66 seine Lage auf der pedalfesten Bahn 65 verändern. Die nötige Energie zur Lageänderung kommt aus der Feder 67 selbst. Die Positionsänderung wird durch Vorgabe von Bahnsteigungen der pedalfesten Bahn 65 erzwungen. Diese müssen die Drehbewegung des Kupplungspedals 16 berücksichtigen. Da die Feder 67 immer versucht, sich zu entspannen, ist die Bewegungsrichtung des Federanlenkpunktes eindeutig. Die Feder 67 ist zwischen dem ersten auf der pedalfesten Bahn 65 verschiebbaren ersten Anlenkpunkt, der pedalseitigen Lagerung 66 und dem zweiten karosseriefesten Anlenkpunkt, der karosserieseitigen Lagerung 68, eingespannt. Durch die Bahnsteigung lassen sich zeitdiskrete oder kontinuierliche Lageänderungen erzielen. Die Kennlinie lässt sich durch diese gezielt gesteuerte Entspannung der Feder beeinflussen.
10 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung. Eine karosseriefeste Halterung 69 trägt eine Feder 70, es kann sich um eine Zug- oder Druckfeder handeln, die über einen Stößel 71 auf eine mit dem Kupplungspedal 16 fest verbundene Bahn 72 drückt. Die Winkellage des Stößels 71 bleibt bei Auslenkung des Kupplungspedals 16 konstant. Die Bahn wird durch die Ausrückbewegung des Kupplungspedals 16 unter dem Stößel 71 verschoben. Aufgrund der unterschiedlichen Steigungen der Bahngeometrie wird die Kraftkomponente in Richtung auf die Bahn 72 sowie tangential zu dieser und somit die auf das Kupplungspedal 16 als Moment wirkende Rückstellkraft sowie der Hebelarm zum Pedaldrehpunkt gezielt gesteuert. Durch Variation der Steigerung lassen sich beliebige Kernlinien erzeugen. Die Bahn 72 ist konkav bezüglich des Pedaldrehpunktes 17, der maximale radiale Abstand zum Pedaldrehpunkt wird außerhalb der Endlagen des Kupplungspedals Durch die axiale Verschiebbarkeit des Stößels 71 kann die Feder 70 über den Pedalweg beliebig ver- und entspannt werden. Zusätzlich wird hierzu der Kontakt des Stößels 71 zur Bahn 72 sichergestellt. Um eine Verringerung der Reibkraft zu erzielen und gleichzeitig die Beeinflussung der Kernlinie durch Reibmomente zwischen der Bahn 72 und dem Stößel 71 zu begrenzen, wird der Stößel 71 auf der Bahn mittels Rollen 73 gelagert. Soll eine gewollte Beeinflussung der Kennlinie durch Reibung erzielt werden, kann die Lagerung mittels Rollen 73 entfallen. Die Feder 70 drückt sich auf einer Seite gegen den Stößel 71, auf der anderen Seite gegen die Halterung 69 ab. Beim Wiedereinkuppeln wird das Kupplungspedal 16 aufgrund der Federkraft der Tellerfeder der Kupplung wieder in die Ausgangsposition geschoben. Der Stößel 71 rollt dadurch in umgekehrter Richtung auf der Bahn 72 ab und spannt so die Feder 70 wieder in Ihre Ausgangslage vor. Die Kennlinie beim Wiedereinkuppeln entspricht der um eine Hysterese reduzierten Auskuppelkennlinie.
11 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel, bei dem eine Übertotpunktbahn auf einem Kolben 75 zwischen Kupplungspedal 16 und der mechanischen Übertragung 13 des Geberzylinders 4 angeordnet ist. Auch hier ist das Kupplungspedal 16 um einen Pedaldrehpunkt 17 drehbar gelagert und umfasst eine Trittfläche 18. Ein mit dem Kupplungspedal 16 fest verbundener Betätigungsdorn 74 überträgt die Betätigungskraft über einen Kolben 75 auf die mechanische Übertragung 13. Der Kolben 75 ist im Querschnitt der Darstellung der 11 aus mehreren trapezförmigen oder auch kreisausschnittförmigen Segmenten 75a – 75d gebildet. Die Segmente sind so angeordnet, dass sich der Querschnitt des Kolbens 75 ändert, aber nicht sprunghaft ändert. Von der mechanischen Übertragung 13 zum Betätigungsdorn 74 hin vergrößert sich der Querschnitt der Segmentes 75a zunächst, der des Segmentes 75b verringert sich, der des Segmentes 75c vergrößert sich, der des Segmentes 75d verringert sich, wobei die Übergänge zwischen den Segmenten ohne Sprünge, mit jeweils gleichen Quer schnitten sind. Rollen 76 werden mittels Federn 77 auf den Kolben 75 gedrückt. Der Kolben 75 selbst ist in einer Führungsnut 78 in axialer Richtung bewegbar gelagert. Im Ausführungsbeispiel der 11 wird bei einer Betätigung des Kupplungspedals 16 zunächst das trapezförmige Segment 75a gegen die Rollen 76 gedrückt, so dass die Federn 77 zusammengedrückt werden und durch die schrägen Ebenen der Kontaktflächen zwischen den Rollen 76 und dem Kolben 75 eine positive Rückstellkraft bewirken. Beim Übergang vom Segment 75a auf das Segment 75b bewirken die Federn 77 eine negative Rückstellkraft, da die schrägen Ebenen des trapezförmigen Querschnittes des Kolbens 75 nun eine Kraftkomponente in Betätigungsrichtung erzeugen. Die Wirkungsweise bei weitere Betätigung des Kupplungspedals, wenn also die Segmente 75c und 75d in Eingriff mit den Rollen 76 sind, ist entsprechend der vorherigen Darstellung Je nach Gestaltung der Übertodpunktbahn des Kolbens 75 können auch hier beliebige Federcharakteristiken bewegt werden.

1: Hydraulisches System
2: Steckverbindung
3: Kupplungsausrückvorrichtung
4: Geberzylinder
5: Nehmerzylinder
6: Ausrückmechanik
7: Kupplung
8: Brennkraftmaschine
9: Kurbelwelle
10: Getriebeeingangswelle
11: erster Leitungsstrang
12: zweiter Leitungsstrang
13: mechanische Übertragung
14: Betätigungsmittel
15: Druckmediumsleitung
16: Kupplungspedal
17: Pedaldrehpunkt
18: Trittfläche
19: Zweiter Mitnehmerzapfen
20: Zweites Langloch
21: Zweiter Arm
22: Hebel
23: Erster Arm
24: Erstes Langloch
25: Lager
26: Karosserie
27: Erster Mitnehmerzapfen
28: Kurvenbahn
29: Kulissenblech
30: Bohrung
31: Feder
32: Pfeil
33: Pedalweg
34: Anfangsstellung
35: Endstellung
36: zweite Stellung
37: dritte Stellung
38: vierte Stellung
39: fünfte Stellung
40: Anschlaghebel
41: Anschlagteller
42: Tellerfeder
43: Halter
44: Drehbare Lagerung
45: Erste Feder
46: Erster karosserieseitiger Lagerblock
47: Erster pedalseitiger Lagerpunkt
48: Zweite Feder
49: Zweiter karosserieseitiger Lagerblock
50: Zweiter pedalseitiger Lagerpunkt
51: Verbindungsachse erster karosserieseitiger Lagerblock mit erstem
: pedalseitiger Lagerpunkt
griechisch alpha: Winkel
griechisch beta: Winkel
52: Verbindungsachse erster pedalseitiger Lagerpunkt – Pedaldrehpunkt
53: Verbindungsachse zweiter karosserieseitiger Lagerblock mit zwei
: tem pedalseitiger Lagerpunkt
54: Verbindungsachse zweiter pedalseitiger Lagerpunkt – Pedaldreh
: punkt
55: Halteblech
56: Feder
57: Hülse
58: Rollen
59: Achsschenkel
60: Bahn
61: Pedalseitiger Lagerpunkt
62: Gabel
63a, 63b: Anschlagarme
64: Ausbuchtung
65: Pedalfeste Bahn
66: Pedalseitige Lagerung
66a: Rollen
67: Feder
68: Karosserieseitige Lagerung
69: Halterung
70: Feder
71: Stößel
72: Bahn
73: Rollen
74: Betätigungsdorn
75: Kolben
76: Rollen
77: Federn
78: Führungsnut

Claims

Anordnung zur Betätigung einer Kupplung, insbesondere einer Kupplung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges zwischen Antriebsmotor und Schaltgetriebe, mit einem Kupplungspedal (16), das von einer Anfangsstellung (34) in eine Endstellung (35) gebracht werden kann und auf ein Übertragungsglied (1, 4, 5, 15) zur Betätigung der Kupplung wirkt, wobei die Anordnung mindestens eine Feder (31, 42, 45, 48, 56, 67, 70, 77) aufweist, die bei einer Bewegung des Kupplungspedals (16) zwischen der Anfangsstellung (34) und der Endstellung (35) mindestens einen Totpunkt überwindet, sodass vermittels der Feder (31, 42, 45, 48, 56, 67, 70, 77) in mindestens einem Teilbereich der Bewegung des Kupplungspedals (16) zwischen der Anfangsstellung (34) und der Endstellung (35) eine negative Rückstellkraft auf das Kupplungspedal (16) ausgeübt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (31) mit einem ersten Befestigungspunkt (27) mit Mitteln, die eine Kurvenbahn (28) abhängig von der Stellung des Kupplungspedals (16) beschreiben, und mit einem zweiten Befestigungspunkt (30) mit dem Kupplungspedal (16) verbunden ist.
Anordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel einen ersten Mitnehmerzapfen (27) umfassen, der verschiebbar in der Kurvenbahn (28) gelagert ist und der mir der Feder (31) verbunden ist.
Anordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der in der Kurvenbahn (28) verschiebbare erste Mitnehmerzapfen (27) über einen Hebel (22), der mit dem Kupplungspedal (16) verbunden ist, verschoben wird.
Anordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel (22) mit einem Lager (25) drehbar karosseriefest gelagert ist.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel (22) einen ersten Arm (23) mit einem ersten Langloch (24) aufweist und der erste Mitnehmerzapfen (27) in das erste Langloch eingreift.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel (22) einen zweiten Arm (21) mit einem zweiten Langloch (20) aufweist und der zweite Mitnehmerzapfen (19) in das zweiten Langloch (20) eingreift.
Anordnung zur Betätigung einer Kupplung, insbesondere einer Kupplung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges zwischen Antriebsmotor und Schaltgetriebe, mit einem Kupplungspedal (16), das von einer Anfangsstellung (34) in eine Endstellung (35) gebracht werden kann und auf ein Übertragungsglied (1, 4, 5, 15) zur Betätigung der Kupplung wirkt, wobei die Anordnung mindestens eine Feder (31, 42, 45, 48, 56, 67, 70, 77) aufweist, die bei einer Bewegung des Kupplungspedals (16) zwischen der Anfangsstellung (34) und der Endstellung (35) mindestens einen Totpunkt überwindet, sodass vermittels der Feder (31, 42, 45, 48, 56, 67, 70, 77) in mindestens einem Teilbereich der Bewegung des Kupplungspedals (16) zwischen der Anfangsstellung (34) und der Endstellung (35) eine negative Rückstellkraft auf das Kupplungspedal (16) ausgeübt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder eine Tellerfeder (42) ist und das Kupplungspedal (16) einen Anschlaghebel (40) umfasst, der einen Anschlagteller (41) trägt, wobei der Anschlagteller (41) in Eingriff mit der Tellerfeder (42) ist, die von einem Halter (43) getragen ist, der drehbeweglich karosseriefest mittels eines Lagers (44) gelagert ist.
Anordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Tellerfeder (42) in einer Stellung des Kupplungspedals (16) in etwa mittig auf einer Linie zwischen dem Lager (44) und dem Pedaldrehpunkt (17) befindet.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tellerfeder (42) in der Ausgangslage des Kupplungspedals (16) eingedrückt ist und bei Betätigung des Kupplungspedals weiter eingedrückt wird, wobei eine negative Rückstellkraft auf das Kupplungspedal (16) ausgeübt wird, wenn die Tellerfeder (42) eine Linie zwischen dem Lager (44) und dem Pedaldrehpunkt (17) überschreitet.
Anordnung zur Betätigung einer Kupplung, insbesondere einer Kupplung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges zwischen Antriebsmotor und Schaltgetriebe, mit einem Kupplungspedal (16), das von einer Anfangsstellung (34) in eine Endstellung (35) gebracht werden kann und auf ein Übertragungsglied (1, 4, 5, 15) zur Betätigung der Kupplung wirkt, wobei die Anordnung mindestens eine Feder (31, 42, 45, 48, 56, 67, 70, 77) aufweist, die bei einer Bewegung des Kupplungspedals (16) zwischen der Anfangsstellung (34) und der Endstellung (35) mindestens einen Totpunkt überwindet, sodass vermittels der Feder (31, 42, 45, 48, 56, 67, 70, 77) in mindestens einem Teilbereich der Bewegung des Kupplungspedals (16) zwischen der Anfangsstellung (34) und der Endstellung (35) eine negative Rückstellkraft auf das Kupplungspedal (16) ausgeübt wird, dadurch gekennzeichnet, dass diese mindestens eine erste Feder (45), die zwischen einem ersten karosseriefesten (46) und einem ersten pedalfesten (47) Anlenkpunkt eingespannt ist, sowie eine zweite Feder (48), die zwischen einem zweiten karosseriefesten (49) und einem zweiten pedalfesten (50) Anlenkpunkt eingespannt ist, umfasst.
Anordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und zweite pedalfeste Anlenkpunkt (47, 50) sowie der Pedaldrehpunkt (17) auf einer Linie liegen.
Anordnung nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und zweite karosseriefeste Anlenkpunkt (46, 49) sowie der Pedaldrehpunkt (17) ein Dreieck bilden.
Anordnung zur Betätigung einer Kupplung, insbesondere einer Kupplung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges zwischen Antriebsmotor und Schaltgetriebe, mit einem Kupplungspedal (16), das von einer Anfangsstellung (34) in eine Endstellung (35) gebracht werden kann und auf ein Übertragungsglied (1, 4, 5, 15) zur Betätigung der Kupplung wirkt, wobei die Anordnung mindestens eine Feder (31, 42, 45, 48, 56, 67, 70, 77) aufweist, die bei einer Bewegung des Kupplungspedals (16) zwischen der Anfangsstellung (34) und der Endstellung (35) mindestens einen Totpunkt überwindet, sodass vermittels der Feder (31, 42, 45, 48, 56, 67, 70, 77) in mindestens einem Teilbereich der Bewegung des Kupplungspedals (16) zwischen der Anfangsstellung (34) und der Endstellung (35) eine negative Rückstellkraft auf das Kupplungspedal (16) ausgeübt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder zwischen einem kupplungspedalfesten Anlenkpunkt (61) und einem auf einer karosseriefesten Bahn (60) verschiebbaren Anlenkpunkt (58, 59) eingespannt ist.
Anordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung des auf der Bahn (60) verschiebbaren Anlenkpunktes (58, 59) durch mit dem Kupplungspedal (16) fest verbundene Anschlagmittel (63a, 63b) begrenzt wird.
Anordnung nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagmittel mit dem Kupplungspedal (16) fest verbundene Anschlagarme (63a, 63b) sind, die von einer Linie zwischen dem kupplungspedalfesten Anlenkpunkt (61) und dem Pedaldrehpunkt (17) in Bewegungsrichtung des kupplungspedalfesten Anlenkpunktes (61) von diesem beabstandet sind.
Anordnung nach einem der drei vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bahn (60) eine Ausbuchtung (64) umfasst, wobei an einem Punkt der Ausbuchtung (64) eine Tangente parallel zu einem um den Pedaldrehpunkt (17) gezogenen Kreis gelegt werden kann.
Anordnung zur Betätigung einer Kupplung, insbesondere einer Kupplung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges zwischen Antriebsmotor und Schaltgetriebe, mit einem Kupplungspedal (16), das von einer Anfangsstellung (34) in eine Endstellung (35) gebracht werden kann und auf ein Übertragungsglied (1, 4, 5, 15) zur Betätigung der Kupplung wirkt, wobei die Anordnung mindestens eine Feder (31, 42, 45, 48, 56, 67, 70, 77) aufweist, die bei einer Bewegung des Kupplungspedals (16) zwischen der Anfangsstellung (34) und der Endstellung (35) mindestens einen Totpunkt überwindet, sodass vermittels der Feder (31, 42, 45, 48, 56, 67, 70, 77) in mindestens einem Teilbereich der Bewegung des Kupplungspedals (16) zwischen der Anfangsstellung (34) und der Endstellung (35) eine negative Rückstellkraft auf das Kupplungspedal (16) ausgeübt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder zwischen einem ersten auf einer pedalfesten Bahn (65) verschiebbaren ersten Anlenkpunkt (66) und einem zweiten karosseriefesten Anlenkpunkt (68) eingespannt ist.
Anordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Anlenkpunkt Rollen (66a) umfasst.
Anordnung zur Betätigung einer Kupplung, insbesondere einer Kupplung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges zwischen Antriebsmotor und Schaltgetriebe, mit einem Kupplungspedal (16), das von einer Anfangsstellung (34) in eine Endstellung (35) gebracht werden kann und auf ein Übertragungsglied (1, 4, 5, 15) zur Betätigung der Kupplung wirkt, wobei die Anordnung mindestens eine Feder (31, 42, 45, 48, 56, 67, 70, 77) aufweist, die bei einer Bewegung des Kupplungspedals (16) zwischen der Anfangsstellung (34) und der Endstellung (35) mindestens einen Totpunkt überwindet, sodass vermittels der Feder (31, 42, 45, 48, 56, 67, 70, 77) in mindestens einem Teilbereich der Bewegung des Kupplungspedals (16) zwischen der Anfangsstellung (34) und der Endstellung (35) eine negative Rückstellkraft auf das Kupplungspedal (16) ausgeübt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder zwischen einer karosseriefesten Halterung (69) und einem Stößel (71), der auf einer mit dem Kupplungspedal (16) fest verbundene Bahn (72) gleitet, eingespannt ist.
Anordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Stößel (71) auf der Bahn (72) mittels Rollen (73) gelagert ist.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bahn (72) konkav bezüglich des Pedaldrehpunktes (17) ist.
Anordnung zur Betätigung einer Kupplung, insbesondere einer Kupplung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges zwischen Antriebsmotor und Schaltgetriebe, mit einem Kupplungspedal (16), das von einer Anfangsstellung (34) in eine Endstellung (35) gebracht werden kann und auf ein Übertragungsglied (1, 4, 5, 15) zur Betätigung der Kupplung wirkt, wobei die Anordnung mindestens eine Feder (31, 42, 45, 48, 56, 67, 70, 77) aufweist, die bei einer Bewegung des Kupplungspedals (16) zwischen der Anfangsstellung (34) und der Endstellung (35) mindestens einen Totpunkt überwindet, sodass vermittels der Feder (31, 42, 45, 48, 56, 67, 70, 77) in mindestens einem Teilbereich der Bewegung des Kupplungspedals (16) zwischen der Anfangsstellung (34) und der Endstellung (35) eine negative Rückstellkraft auf das Kupplungspedal (16) ausgeübt wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine mechanische Übertragung (13) zwischen Kupplungspedal (16) und Geberzylinderkolben einen Kolben (75) umfasst, der axialer Richtung einen veränderlichen Querschnitt hat und der in radialer Richtung durch ein Druckmittel (76, 77) mit einer Kraft beaufschlagt wird.
Anordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckmittel (76, 77) paarweise gegenüberliegend angeordnet sind.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckmittel federkraftbeaufschlagte Rollen (76) sind.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (75) mehrere Segmente (75a, 75b, 75c, 75d) umfasst, die jeweils abwechselnd in axialer Richtung positive oder negative Steigungen aufweisen.