DE102009050352A1

DE102009050352A1 - Ausrücksystem für Kupplungen

Info

Publication number: DE102009050352A1
Application number: DE102009050352A
Authority: DE
Inventors: Andreas Dr. Stuffer
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2008-11-13
Filing date: 2009-10-22
Publication date: 2010-05-20

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Ausrücksystem für eine Kupplung, insbesondere für eine Schalttrennkupplung eines Fahrzeuges, mit einer Führungshülse, die an einem Kupplungsdeckel befestigt ist und einem Ausrücklager mit einem umlaufenden Innenring und einem drehfesten Außenring und dazwischen angeordneten Wälzkörpern, welches zur Betätigung eines Federelementes insbesondere in Form einer Tellerfeder axial verschiebbar auf der Führungshülse gelagert ist, wobei zwischen dem Federelement und dem Ausrücklager ein Zwischenelement angeordnet ist, welches sich zwischen Ausrücklager und Führungshülse erstreckt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Ausrücksystem, insbesondere für eine Schalttrennkupplung eines Fahrzeuges.
Es sind hydraulische Ausrücksysteme für Kupplungen bekannt, welche an einer Getriebeglocke montiert sind. Dabei kann es durch Axialschwingungen, die sich von der Kurbelwelle auf das Ausrücksystem übertragen, zu Druckschwankungen im Fluidsystem kommen. Um dies zu umgehen, wurden Konzepte entwickelt, die eine Montage/Integration des Ausrückers am Kupplungsdeckel vorsehen („deckelfester Ausrücker”).
Bei den deckelfesten Ausrückern wird zwischen mechanischen und hydraulischen Lösungen unterschieden. Die hydraulisch betätigten Ausrücker wirken auf einen Kraftspeicher, z. B. eine Tellerfeder, meist mit Hilfe eines fluidisch gesteuerten Ausrückzylinders (Concentric Slave Cylinder). Dazu wird am Kupplungspedal eine vom Nehmerzylinder durch die Getriebeglocke zum Geberzylinder führende Fluidzufuhr benötigt. Es ist bekannt, dass die Reibung zwischen Tellerfederzungen und Ausrücklager durch eine Zwischenscheibe („Gleitscheibe”) reduziert werden kann. Hierfür existieren einige Anwendungen z. B. bei CSC, an deren Ausrücklager eine Scheibe/ein Flansch i. d. R. aus Kunststoff mit speziellen Gleiteigenschaften befestigt wird, z. B. durch eine Cliplösung. Die radiale Führung des Ausrücklagers findet in der Regel – unbenommen eines Selbstzentriermechanismus – über die Führung des Kolbens statt. Zwischen Führungshülse und Kupplung besteht bei bisherigen Lösungen während drehendem Motor immer eine Relativdrehung zwischen Kupplung, Ausrücklager kupplungsseitig und der Führungshülse.
Aus DE 101 25 691 A1 ist eine Anlaufscheibe für ein Ausrücklager bekannt, dessen drehstarr angeordneter äußerer Lagerring mit einem Gehäuse der Betätigungseinrichtung in Verbindung steht. Der innere umlaufende Lagerring des als Wälzlager gestalteten Ausrücklagers bildet einen Ringflansch, an dem die Anlaufscheibe lagefixiert ist. An der von dem Ringflansch entgegengesetzten Seite der Anlaufscheibe stützt sich ein Federmittel der Schalttrennkupplung ab. Eine axiale Verschiebung der Betätigungseinrichtung bewirkt, dass sich eine zwischen dem Federmittel und der Anlagescheibe einstellende Kontaktfläche radial verschiebt. Um die Reibung und damit den Verschleiß zu vermindern, ist die Kontaktfläche mit einer reibungs- und verschleißmindernden Beschichtung versehen.
Eine Ausrückvorrichtung für eine Schalttrennkupplung an Kraftfahrzeugen, mit einem sich an einem Gehäuse abstützenden selbsteinstellenden Ausrücklager in Form eines als Schrägschulterlager ausgebildeten Wälzlagers, welches einen drehstarr angeordneten äußeren Lagerring und einen umlaufenden inneren Lagerring sowie zwischen denselben geführte Wälzkörper aufweist, wird in DE 10 2004 062 586 A1 beschrieben. Bei dieser ist dem inneren Lagerring ein Einstellring zugeordnet, wobei zur schwenkbaren Anordnung des Ausrücklagers in einem Abstützbereich des Einstellringes am inneren Lagerring in Form von komplementären Kugelkalottensegmenten derselben ein Gleitelement eingesetzt ist. Zum anderen ist einem radial ausgerichteten Ringflansch des Einstellringes ebenfalls eine geräusch- und verschleißmindernde Beschichtung zugeordnet, an welcher sich ein mit der Schalttrennkupplung verbundenes Federelement abstützt.
Nachteilig ist der erhöhte Aufwand zur Reibungsverminderung durch die zusätzliche Beschichtung.
Der Nachteil der bekannten hydraulischen Ausrücksysteme liegt in dem hohen Aufwand, der für eine zuverlässige Abdichtung des Systems betrieben werden muss. Es tritt immer eine gewisse Leckage an den hochbelasteten Dichtungen auf. Zudem muss eine Entlüftung des Systems gewährleistet sein.
Bei den bekannten mechanischen Ausrücksystemen wirkt sich trotz der aufwendigen Beschichtung die Reibung zwischen dem Federelement der an diesem angreifenden äußeren Lagerschale des Ausrücklagers negativ auf die Lebensdauer des Systems aus.
Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines Ausrücksystems für eine Kupplung, insbesondere für eine Schalttrennkupplung eines Fahrzeuges, welches einen einfachen Aufbau aufweist und mit welchem die Lebensdauer des Systems erhöht werden kann.
Diese Aufgabe wird mit einem Ausrücksystem mit den Merkmalen des ersten Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Das Ausrücksystem, insbesondere für Schalttrennkupplungen eines Fahrzeuges, weist eine Führungshülse auf, die an einem Kupplungsdeckel befestigt ist sowie ein Ausrücklager mit einem umlaufenden Innenring und einem drehfesten Außenring und dazwischen angeordneten Wälzkörpern, welches zur Betätigung eines Federelementes, insbesondere in Form einer Tellerfeder axial verschiebbar auf der Führungshülse gelagert ist, wobei wischen dem Federele ment und dem Ausrücklager ein Zwischenelement angeordnet ist, welches sich zwischen Ausrücklager und Führungshülse erstreckt.
Dabei weist das Zwischenelement einen ersten Bereich auf, der zwischen dem Innenring und der Führungshülse axial beweglich angeordnet ist. An den ersten Bereich schießt sich in Richtung zum Federelement ein radial nach außen weisender Bereich an, der gegen das Federelement wirkt. Der erste Bereich des Zwischenelementes ist bevorzugt zylinderförmig und der zweite Bereich des Zwischenelementes in Form eines Flansches ausgebildet, wobei der erste und der zweite Bereich insbesondere zueinander rechtwinklig angeordnet sind.
Die an dem Federelement anliegende Seite des Zwischenelements weist vorteilhafter Weise optimierte Gleiteigenschaften für die Interaktion mit den Hebelzungen der Tellerfeder auf, so dass die auftretende Reibung auf ein Minimum reduziert wird.
Auch die an der Führungshülse anliegende Innenkontur des ersten Bereiches des Zwischenelementes sollte optimierte Gleiteigenschaften für die Interaktion mit der Führungshülse besitzen. Das Zwischenelement wird vorzugsweise aus thermoplastischem Kunststoff gefertigt, der entsprechende Gleiteigenschaften aufweist, und/oder wird mit einer entsprechenden reibungsreduzierenden Beschichtung versehen.
Weiterhin weist das Zwischenelement einen sich an den radialen Bereich außen anschließenden Schutzkragen aufweist, der das Ausrücklager an dessen Außendurchmesser zumindest teilweise umringt und somit das Eindringen von Verschmutzungen verhindert und Das Lager vor Beschädigungen schützt. Der Schutzkragen erstreckt sich dabei im Wesentlichen parallel zum ersten Bereich des Zwischenelementes.
Weiterhin ist dem Ende des Zwischenelementes, welches dem flanschartigen radialen Bereich gegenüberliegt, mit einem radial nach außen weisenden Übertragungsbereich versehen, der am Ende des Innenringes anliegt oder in eine Ausnehmung des Innenringes eingreift.
Zur Erleichterung der Montage ist der Übertragungsbereich mit einer Montageschräge-/Einführschräge versehen. Das Zwischenelement ist vorzugsweise aus einem ein- oder mehrphasigen Werkstoff ausgebildet.
Der Innenring und das Zwischenelement und/oder die Führungshülse und das Zwischenelement können zur Übertragung des Lagerreibmoments miteinander formschlüssig verbunden sein.
Es ist möglich, die Führungshülse dazu an ihrem Außendurchmesser mit wenigstens einem Formelement zu versehen, welches mit einem korrespondierenden Formelement am Innendurchmesser des Zwischenelementes in Eingriff bringbar ist.
Die Führungshülse kann mit dem Kupplungsdeckel verschraubt, vernietet oder stoffschlüssig verbunden sein.
Dazu weist die Führungshülse einen kupplungsseitig angeordneten, radial umlaufenden Kragen auf, der mit dem Kupplungsdeckel verbunden wird.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Ausrücksystems im Längsschnitt,
2 eine vergrößerte Schnittdarstellung der Einzelheit X im Bereich der Verbindung zwischen Innenring und Zwischenelement.
In 1 ist eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Ausrücksystems im Längsschnitt und in 2 die Einzelheit X gem. 1 dargestellt. Das Ausrücksystem weist eine Führungshülse 1 mit einem Kragen 1.1 auf und ist durch diesen mit einem Kupplungsdeckel 2 verschraubt oder anderweitig fest verbunden. Auf der eine Längsachse A aufweisenden Führungshülse 1 sind ein axial bewegliches Ausrücklager 3 und – beabstandet zu diesem – ein Festlager 10 angeordnet. Das Festlager 10 ist hierbei am Ende der Führungshülse 1 befestigt, welches vom Kupplungsdeckel 2 beabstandet ist. Das axial bewegliche Ausrücklager 3 ist in Richtung zum Kupplungsdeckel 2 angeordnet und liegt an einem Federelement 4 in Form einer Tellerfeder an. Das Ausrücklager 3 weist einen Innenring 3.1, einen Außenring 3.2 und dazwischen angeordnete Wälzkörper 3.3 auf (2). Wälzkörperkäfig und Dichtungen eines Ausrück- und Festlagers werden in bekannten Ausführungsformen eingesetzt und sind nicht dargestellt. Zwischen dem Innenring 3.1 und der Führungshülse 1 erstreckt sich ein Zwi schenelement 5, welches einen zylinderförmigen ersten Bereich 6 aufweist, der mit seinem Innendurchmesser auf dem Außendurchmesser der Führungshülse 1 axialbeweglich angeordnet ist. Auf dem Außendurchmesser des Bereiches 6 sitzt der Innenring 3.1 mit seinem sich axial erstreckenden Bereich 3.1'. Das Zwischenelement 5 weist in Richtung zur Tellerfeder (Federelement 4) einen zweiten Bereich 7 in Form eines sich radial nach außen erstrecken den Kragens auf, der an einem sich radial erstreckenden Bereich 3.1'' des Innenrings 3.1 anliegt und gegen das Federelement 4 wirkt. An den Außenbereich des zweiten Bereiches 7 schließt sich ein Schutzkragen 8 an, der den Zwischenraum zwischen dem sich radial nach außen erstreckenden Bereiche 3.1'' des Innenringes 3.1 und den entsprechenden nicht näher bezeichneten sich radial nach außen erstreckenden Bereich des Außenringes überdeckt und somit das Eindringen von Verschmutzung und Feuchtigkeit in das Ausrücklager 3 mindestens erschwert. Der zylinderförmige erste Bereich 6 des Zwischenelementes 5 weist an seinem dem zweiten Bereich 8 gegenüberliegenden Ende einen sich radial erweiternden Übertragungsbereich 9 auf, der an den sich axial erstreckenden Bereich 3.1' des Innenringes 3.1 anliegt und in eine entsprechende Ausnehmung 3.4 des Ausrücklagers 3 eingreift, um das Legerreibmoment abzustützen, an die Tellerfeder (Federelement 4) weiterzuleiten und ein Gleiten zwischen Innenring 3.1 und Zwischenelement 5 auszuschließen. Das Zwischenelement 5 weist an seinem ersten Bereich 6 in Richtung zur Führungshülse 1 und an seinem zweiten Bereich 7 in Richtung zum Federelement 4 optimierte Gleiteigenschaften für die Interaktion mit der Führungshülse 1 und der Tellerfeder (Federelement 4) auf. Gem. 1 wirkt auf den Außenring 3.2 des Ausrücklagers 3 ein hydraulisch betätigbarer und axial verschiebbarer Kolben 11 (Ringkolben), der in einem Zylinder 12 (Ringzylinder) durch Druckmittelbeaufschlagung über eine Hydraulikleitung 13 betätigbar ist. Der Zylinder 12 stützt sich am Festlager 10 ab. Bei einer Druckbeaufschlagung des Kolbens 11 wirkt dieser gegen den Außenring 3.1 des Ausrücklagers 3. Der Kolben 11, das Ausrücklager 3 und das Zwischenelement 5 werden entgegen der Federkraft des Federelementes 4 axial in Richtung zum Kupplungsdeckel 2 bewegt und dadurch die Feder 4 in der Darstellung gem. 1 nach links gedrückt. Durch das Zwischenelement 5 wird die Reibung verringert und das Ausrücklager geschützt und somit die Lebensdauer des Systems verlängert.
Gemäß nicht dargestellter Varianten können auch am Zwischenelement separate Bauteile befestigt sein, die eine geringe Reibung zur Tellerfeder und zur Führungshülse gewährleisten. Neben einer hydraulischen Betätigung kann auch eine mechanische Betätigung des Ausrücklagers erfolgen. Weiterhin kann das Lagerreibmoment an das Zwischenelement über den Innenring auch reibschlüssig, kraftschlüssig oder stoffschlüssig erfolgen. Im letztgenannten Fall ist dann das Zwischenelement mit dem Innenring z. B. verklebt. Der zweite Bereich 7 kann zum Erzielen optimaler Kontakteigenschaften zum Federelement 4 in radialer Richtung eine Krümmung aufweisen. Es ist ebenfalls möglich, die Führungshülse 1 und den Kupplungsdeckel 2 als eine Einheit durch Umformprozesse wie z. B. Tiefziehen herzustellen.

1: Führungshülse
1.1: Schulter
2: Kupplungsdeckel
3: Ausrücklager
3.1: Innenring
3.1': axialer Bereich des Innenringes
3.1'': radialer Bereich des Innenringes
3.2: Außenring
3.3: Wälzkörper
3.4: Ausnehmung
4: Federelement
5: Zwischenelement
6: erster Bereich
7: zweiter Bereich
8: Schutzkragen
9: Übertragungsbereich
9.1: Einführschräge
10: Stützlager
11: Kolben
12: Zylinder
13: Druckmittelleitung
A: Längsachse
X: Einzelheit

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 10125691 A1 [0004]
- DE 102004062586 A1 [0005]

Claims

Ausrücksystem, insbesondere für Schalttrennkupplungen eines Fahrzeuges, mit einer Führungshülse (1), die an einem Kupplungsdeckel (2) befestigt ist und einem Ausrücklager (3) mit einem umlaufenden Innenring (3.1) und einem drehfesten Außenring (3.2) und dazwischen angeordneten Wälzkörpern (3.3), welches zur Betätigung eines Federelementes (4) insbesondere in Form einer Tellerfeder axial verschiebbar auf der Führungshülse (1) gelagert ist, wobei wischen dem Federelement (4) und dem Ausrücklager (3) ein Zwischenelement (5) angeordnet ist, welches sich zwischen Ausrücklager (4) und Führungshülse (10) erstreckt.
Ausrücksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenelement (5) einen ersten Bereich (6) aufweist, der zwischen dem Innenring (3.1) und der Führungshülse (1) axial beweglich angeordnet ist und dass sich an den ersten Bereich (6) in Richtung zum Federelement (4) ein radial nach außen weisender Bereich (7) anschließt, der gegen das Federelement (4) wirkt.
Ausrücksystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Bereich (6) des Zwischenelementes (5) zylinderförmig ausgebildet ist.
Ausrücksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Bereich (7) des Zwischenelementes (5) in Form eines Flansches ausgebildet ist, dessen Oberfläche optimierte Krümmungen für die Interaktion mit den Hebelzungen des Federelements (4) aufweist.
Ausrücksystem nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Bereich (6, 7) zueinander rechtwinklig angeordnet sind.
Ausrücksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die an dem Federelement anliegende Seite des Zwischenelements (5) optimierte Gleiteigenschaften für die Interaktion mit den Hebelzungen des Federelements (4) bietet.
Ausrücksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die an der Führungshülse (1) anliegende Innenkontur des ersten Bereiches (6) des Zwischenelementes (5) optimierte Gleiteigenschaften für die Interaktion mit der Führungshülse (1) aufweist.
Ausrücksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenelement (5) aus thermoplastischem Kunststoff besteht.
Ausrücksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenelement (5) einen sich an den radialen Bereich (7) anschließenden Schutzkragen (8) aufweist, der das Ausrücklager (3) an dessen Außendurchmesser zumindest teilweise umschließt
Ausrücksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Schutzkragen (8) im Wesentlichen parallel zum ersten Bereich (6) des Zwischenelementes (5) erstreckt.