DE2915989C2

DE2915989C2 - Verriegelungseinrichtung für ein Ausrücksystem

Info

Publication number: DE2915989C2
Application number: DE2915989A
Authority: DE
Inventors: Dieter 8730 Bad Kissingen Kolb
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1979-04-20
Filing date: 1979-04-20
Publication date: 1987-02-12
Also published as: FR2454386A1; GB2046864B; US4344516A; GB2046864A; JPS55142122A; JPH0130012B2; BR8002395A; GB2099102B; GB2099102A; DE2915989A1; FR2454386B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verriegelungseinrichtung zum montageleichten Verbinden bzw. Trennen des Ausrückmechanismus einer gezogenen Kraftfahrzeugkupplung bei Montage bzw. Demontage von Getriebe und Motor, bestehend aus einem Wälzlager mit einem zum Umlauf mit den Ausrückteilen der Kupplung bestimmten Lagerring sowie einem nicht umlaufenden Lagerring, einer getriebeseitigen Führung koaxial zur Abtriebswelle, einer die Ausrückkraft vom Getriebe über das Wälzlager auf die Ausrückteile der Kupplung übertragenden Einrichtung, welche zwei koaxial zur Drehachse der Kupplung sich erstreckende, ineinandergreifende Teile aufweist mit einer lösbaren Verbindung zwischen beiden Teilen.
Durch die DE-OS 26 13 952 ist es bereits bekannt, eine kraftschlüssige Schnappverbindung beim Zusammenbau von Motor und Getriebe zur Übertragung der Ausrückkräfte zu verwenden. Nachteilig bei einer solchen Schnappverbindung ist allerdings die Tatsache, daß bei Demontage von Motor und Getriebe eine relativ hohe Kraft aufzuwenden ist, die erheblich über der Ausrückkraft liegen muß, da einerseits die Ausrückkraft und die Trennkraft die gleiche Wirkrichtung aufweisen und andererseits sichergestellt sein muß, daß bei normaler Kupplungsbetätigung die Schnappverbindung nicht gelöst wird.
Aus der DE-OS 25 44 921 ist es weiterhin bekannt, eine gedrückte Reibungskupplung über ein hydraulisch betätigbares Ausrücksystem zu betätigen, welches sich in Achsrichtung am Schwungrad der Reibungskupplung abstützt und wobei der Abtrieb der Reibungskupplung auf einen hydrodynamischen Drehmomentwandler erfolgt. Diese Konstruktion ist so ausgeführt, daß zwischen dem Drehmomentwandler und der Abtriebswelle eine lösbare Verbindung vorgesehen ist und daß das gesamte Ausrücksystem am Schwungrad der Brennkraftmaschine lösbar befestigt ist.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Verriegelungseinrichtung für eine gezogene Kraftfahrzeugkupplung zu erstellen, welche leicht in Tätigkeit zu setzen ist, und zwar sowohl beim Zusammenbau als auch beim Trennen von Motor und Getriebe, und welche die Verwendung eines einteilig mit dem Getriebe ausgeführten Kupplungsgehäuses ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Kennzeichen des Hauptanspruches gelöst. Durch diese formschlüssige Verbindung über einen von außen zu betätigenden Riegel ist eine einwandfreie Übertragung der Ausrückkraft zwischen Getriebe und den entsprechenden Ausrückteilen der Kupplung gewährleistet. Dabei ist die Betätigung dieser Verriegelungseinrichtung einfach und ohne großen Kraftaufwand möglich.
Dabei erfolgt die Verriegelung der beiden koaxialen Teile durch eine im äußeren Teil fixierte Klammer, welche in eine entsprechende Nut im inneren Teil eingreift und zwei im wesentlichen parallel zueinander verlaufende Schenkel aufweist, die gegen selbsttätiges Lösen gesichert sind.
Dabei kann die Sicherung gegen selbsttätiges Lösen derart ausgebildet sein, daß das äußere Teil einen nach außen abstehenden Steg mit einer nach innen weisenden Nut etwa n Flucht mit den Einschnitten bzw. Bohrungen aufweist, in die der Verbindungsbereich der beiden Schenkel der Klammer eingreift. Es ist jedoch auch ohne weiteres möglich, die Verriegelung gegen selbsttätiges Lösen in den Bereich der Schenkel der Klammer oder in den Endbereich der Schenkel zu verlegen. Durch entsprechende Anordnung von Wölbungen im Endbereich der Schenkel kann eine zusätzliche Sicherung im verriegelten Zustand hergestellt werden. Bei dieser Ausführung der Klammer können die Enden der Schenkel durch entsprechende Formgebung des Gegenstückes fliehkraftentlastet sein.
Es wird weiterhin vorgeschlagen, daß die Verbindung der beiden koaxialen Teile durch mehrere am Umfang verteilte, zylindrische, federbelastete Verriegelungselemente erfolgt, die im äußeren Teil in radialen Bohrungen geführt sind und im inneren Teil in eine Nut bzw. in entsprechende Bohrungen eingreifen. Bei einer Verriegelung mit solchen zylindrischen, federbelasteten Verriegelungselementen können diese beispielsweise an einem gemeinsamen Federband befestigt sein. Es ist jedoch auch möglich, zur Sicherung dieser Verriegelungselemente einen steifen, axial oder in Umfangsrichtung verschiebbaren Ring vorzusehen. Dieser kann zusätzlich zu seiner Sicherungsfunktion durch seine Verschiebemöglichkeit in axialer Richtung oder in Umfangsrichtung die Verriegelungselemente sowohl in die Verriegelungsposition bewegen als auch aus der Verriegelungsposition wieder austreten lassen durch die den Verriegelungselementen zugeordnete Federbelastung.
Die nachstehend in den Figuren dargestellten Verriegelungsverbindungen ermöglichen eine sichere, formschlüssige Verbindung zwischen dem Ausrückmechanismus, welche in irgendeiner Weise im Getriebegehäuse gelagert ist, und den Ausrückteilen der Kupplung. Dabei ist gegenüber dem Stand der Technik bei der Montage der Klammern bzw. der Zapfen eindeutig festzustellen, ob die Übertragungselemente einwandfrei in ihrer Betriebsstellung eingerastet sind oder nicht. Zudem kann diese Verriegelungsverbindung erst wieder gelöst werden, wenn die Verriegelungselemente von Hand aus ihrer Betriebsstellung entfernt worden sind.
Die Erfindung wird an Hand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt im einzelnen
Fig. 1 den Längsschnitt durch eine komplette Kupplung mit Ausrückeinrichtung sowie den anschließenden Bereichen des Getriebegehäuses und des Motorgehäuses;
Fig. 2 u. 3 eine Federklammer in ent- und verriegeltem Zustand;
Fig. 4 u. 5 eine Ausführung mit umlaufender Klammer und fliehkraftentlasteten Schenkeln;
Fig. 6 u. 7 eine andere Ausführung einer fliehkraftentlasteten Klammer;
Fig. 8 ein einseitig offenes Federband mit angenieteten Zapfen zur Übertragung der Ausrückkraft;
Fig. 9 mehrere nach radial außen durch Federkraft vorgespannte Zapfen mit einem Federring, welcher die Zapfen in Verriegelungsstellung hält;
Fig. 10 eine ähnliche Ausführung wie Fig. 9 mit einem steifen, axial verschiebbaren Ring zur Festlegung der Zapfen in Verriegelungsstellung;
Fig. 11 eine ähnliche Ausführung wie in Fig. 9 und 10 beschrieben, mit einem steifen, verdrehbaren Ring mit Zonen unterschiedlichen Außendurchmesser.
In Fig. 1 ist der Schnitt durch eine Kupplung mit einem hydraulisch betätigten Ausrücksystem dargestellt, wobei beide Anordnungen im Getriebegehäuse 2 untergebracht sind. Das Getriebegehäuse 2 ist hierbei am Motorgehäuse 1 in seinem auf das Getriebe zugewandten Endbereich angeflanscht. Die Kupplung besteht aus einem an der nicht dargestelten Kurbelwelle angeflanschten Schwungrad 3, einem Kupplungsgehäuse 6, einer Kupplungsscheibe 5, welche drehfest mit der Abtriebswelle 10 verbunden ist, einer Membranfeder 7, die durch ihre Vorspannung eine Anpreßplatte 4 in Richtung auf das Schwungrad 3 belastet, zum Einspannen der Kupplungsscheibe 5. Durch die Abstützung der Membranfeder 7 an ihrem Außenumfang am Gehäuse 6 und an einem radial weiter innen gelegenen Umfang an der Anpreßplatte 4 müssen zum Lüften der Kupplung die Membranfederzungen von der Kupplung wegbewegt werden. Zu diesem Zweck besteht der Ausrückmechanismus aus dem Wälzlager 11, dessen umlaufender Lagerring 14 über ein Widerlager 19 die Membranfederzungen hintergreift. Der nicht umlaufende Lagerring 13, welcher durch entsprechende Wälzkörper mit dem umlaufenden Lagerring 14 verbunden ist, ist mit einer zylindrischen Verlängerung 16 versehen, welche zusammen mit dem Hydraulikkolben 15 und dem Hydraulikzylinder 12 eine Ausrückbewegung in Achsrichtung ermöglicht. Dabei ist der Hydraulikzylinder 12 mit einem Hydraulikanschluß 20 versehen, der beispielsweise über eine flexible Leitung nach außen führt und vom Kupplungshebel des Kraftfahrzeuges aus bedient werden kann. Der Hydraulikzylinder 12 ist mit seinem dem Getriebe zugewandten zyl. Außenumfang in eine getriebeseitige Führung 9 koaxial eingeschoben und dort durch eine Klammer 18 in axialer Richtung fixiert. Diese Klammer 18 kann beispelsweise - wie in Fig. 2 und 3 näher beschrieben - in der getriebeseitigen Führung 9 in entsprechenden Einschnitten 21 als auch in einer Nut 17 im Hydraulikzylinder 12 geführt sein. Weiterhin ist zwischen dem Stirnende der getriebeseitigen Führung 9 und einem entsprechenden Absatz des Hydraulikzylinders 12 eine Wellfeder 27 zum Spielausgleich angeordnet.
Vor dem Zusammenbau von Motor und Getriebe werden sämtliche Teile der Ausrückeinrichtung an der Kupplung vormontiert. An der Membranfeder 7 wird somit das Wälzlager 11, welches über die Verlängerung 16 einteilig mit der hydraulischen Betätigung ausgeführt ist, über den umlaufenden Lagerring 14 und das die Membranfeder 7 umgreifende Widerlager 19 verbunden. Desgleichen wird die Klammer 18, wie später im Detail noch behandelt, in der getriebeseitigen Führung 9 vormontiert. Nun werden Motor und Getriebe zusammengefügt, so daß einerseits die Bohrung der getriebeseitigen Führung 9 über den Außendurchmesser des Hydraulikzylinders 12 geschoben wird und andererseits das Motorgehäuse 1 und das Getriebegehäuse 2 über ihren gemeinsamen Bund 48 gegenseitig ausgerichtet sind. Nach dem Verschrauben von Motor- und Getriebegehäuse wird die Klammer 18 in den Einschnitten 21 so verschoben, daß sie die Nut 17 im Hydraulikzylinder 12 durchdringt und damit eine axial feste Verbindung zwischen der getriebeseitigen Führung 9 und dem Ausrücksystem in Form des Hydraulikzylinders 12 hergestellt ist. Die Zugänglichkeit zu Klammer 18 ist hierbei durch die Montageöffnung 8 im Getriebegehäuse 2 gewährleistet. Die Demontage von Kupplung und Getriebe erfolgt in der umgekehrten Reihenfolge auf die gleiche Weise.
Die Fig. 2 und 2 zeigen die prinzipielle Ausführung der Klammer 18 mit einem Schnitt durch die beiden zu verbindenden, koaxial zueinander angeordneten Teile 9 und 12. In der getriebeseitigen Führung 9 sind die beiden gegenüberliegenden Einschnitte 21 angeordnet, welche gleich oder geringfügig breiter als die Materialstärke der Klammer 18 ausgeführt sind. Diese Einschnitte 21 sind so weit voneinander entfernt, daß sie den Innendurchmesser der getriebeseitigen Führung 9 in Durchbrüchen 23 durchstoßen und mit dem Grund der Nut 17 im Hydraulikzylinder 12 fluchten. Zur Vorbereitung der Montage ist die Feder 18 mit ihren beiden Wölbungen 25, die an den freien Enden der Schenkel 22 angebracht sind, in entsprechenden Einkerbungen 24 in der getriebeseitigen Führung 9 eingehängt. Nach Montage von Motor- und Getriebegehäuse wird die Feder 18 am Verbindungsbereich 26 der beiden Schenkel in die Einschnitte 21 hineingeschoben, bis die Wölbungen 25 jenseits der Einschnitte 21 den Außendurchmesser der getriebeseitigen Führung 9 hakenförmig umgreifen und die Klammer somit fixiert ist.
In Fig. 4 und 5 ist eine Verriegelungseinrichtung dargestellt, bei welcher die Trennung zwischen dem umlaufenden Wälzlagerring 14 und der Membranfeder 7 angeordnet ist. Das Wälzlager 11 ist hierbei über seinen nicht umlaufenden Lagerring in nicht näher dargestellter Weise mit dem Ausrücksystem verbunden. Der umlaufende Lagerring 14 weist einen Außendurchmesser auf, der mit einem entsprechenden Innendurchmesser des Ringes 29 korrespondiert und zu diesem koaxial ausgeführt ist. Dabei befinden sich - wie insbesondere aus Fig. 5 ersichtlich - im Lagerring 14 die Nut 17 und im Ring 29 zwei Einschnitte 21 entsprechend Fig. 2 und 3. Im Lagerring 14 sind ebenfalls die beiden Einkerbungen 24 angeordnet, zur Fixierung der Klammer18 über deren Wölbungen 25 an den Enden der beiden Schenkel 22 während des Montage- bzw. Demontagevorganges. Der Ring 29 ist hierbei über das Widerlager 19 mit der Membranfeder 7 fest verbunden, während das Wälzlager 11 über eine entsprechende Ausrückeinrichtung im Getriebegehäuse angeordnet ist. Dadurch, daß sowohl der Ring 29 als auch der Lagerring 14 während des Betriebes umlaufen, sind die Schenkel 22 der Klammer 18 fliehkraftentlastet durch Anordnung von zwei Stiften 28 parallel zur Drehachse der Kupplung, und zwar im Ring 29 seitlich der beiden Enden der Schenkel 22. Bei Montage bzw. Demontage einer solchen Ausführung ist darauf zu achten, daß die Lage des Ringes 29 so ausgerichtet ist, daß die Klammer 18 über ihren Verbindungsbereich 26 durch eine Montageöffnung im Getriebegehäuse erreichbar ist und durch diese hinein- bzw. herausgeschoben werden kann.
Eine weitere Ausführung einer Verriegelungseinrichtung ist in Fig. 6 und 7 dargestellt. Es handelt sich hierbei ebenfalls um die Verbindung zweier konzentrisch zueinander angeordneter, umlaufender Teile, die an irgendeiner Stelle zwischen dem Ausrücklager und den Ausrückteilen der Kupplung angeordnet sind. Dabei weist das innere Teil, beispielsweise der umlaufende Lagerring 14, die Nut 17 auf, während der Ring 29 mit zwei parallelen Bohrungen 30 versehen ist, in welche die Schenkel 22 der Klammer 31 eingreifen. Durch die Anordnung dieser beiden Bohrungen 30 ist die Feder 31 fliehkraftentlastet und durch die Anordnung eines Steges 32 am Ring 29 mit einer Nut 33 kann die Klammer 31 mit ihrem Verbindungsbereich 26 auch in Einschubrichtung fixiert werden. Zwischen die beiden Teile 14 und 29 ist in Achsrichtung zum Spielausgleich eine Wellfeder 27 geschaltet.
Eine weitere Ausführungsform ist aus Fig. 8 ersichtlich. Hierbei wurden die beiden koaxialen Teile 14 und 29 so ausgeführt, daß die Nut 17, wie bereits bekannt, im Außendurchmesser des Teiles 14 angebracht ist. Das Teil 29 jedoch weist drei etwa gleichmäßig am Umfang verteilte radiale Bohrungen 36 auf, in die entsprechende Zapfen 34 eingebracht werden können, die bis in die Nut 17 hineinreichen. Dabei sind alle drei Zapfen 34 untereinander durch das Federband 35 verbunden. Zur leichteren Montage und Demontage ist dieses Federband 35 an einer Seite offen ausgeführt. Die beiden der Öffnung des Federbandes 35 am nächsten gelegenen Bohrungen 36 im Ring 29 sind auf dem dem dritten Zapfen zugewandten Abschnitt gekürzt ausgeführt (gekürzte Seitenwand 37), wobei diese gekürzte Seitenwand 37 jeweils in eine etwa tangential verlaufende Grundfläche 38 übergeht. In den beiden Grundflächen 38 sind in dem der gekürzten Seitenwand 37 abgelegenen Bereich Rastvertiefungen 39 angeordnet, in die die beiden Zapfen 34 während der Montage bzw. Demontage von Motor und Getriebe eingehängt sind. Werden diese Rastvertiefungen 39 entsprechend flach ausgeführt, so kann das Federband 35 mit seinen Zapfen 34 nach erfolgter Montage leicht in die Verraststellung eingeschoben werden.
In Fig. 9 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei welchem die Zapfen 41 durch jeweils eine eigene Feder 40 in Öffnungsrichtung vorbelastet sind. Hierbei erfolgt die Verriegelung zwischen den beiden kaoxialen Teilen 14 und 29 durch Montage des Federringes 42, der so ausgelegt ist, daß die Zapfen 41 entgegen der Vorspannkraft der Federn 40 in den Bohrungen 36 radial nach innen in entsprechende Bohrungen 47 des koaxialen Teiles 14 bewegt werden. Diese Bohrungen 47 können allerdings auch als umlaufende Nut ausgebildet sein. Diese Verriegelungsvorrichtung führt infolge der Federn 40 die Zapfen 41 durch Entfernen des Federringes 42 automatisch in ihre Öffnungsstellung zurück.
In Fig. 10 ist eine Abwandlung gemäß Fig. 9 dargestellt, bei welcher die Zapfen 41 in Verriegelungsstellung entgegen der Vorspannkraft ihrer Federn 40 durch einen steifen Ring 43 gehalten werden, welcher axial verschiebbar auf dem koaxialen Teil 9 angeordnet ist. Dieser Ring 43 wird durch eine Schließfeder 44 normalerweise in dieser Stellung gehalten. Dabei stützt er sich an einem Anschlag 45 ab. Die übrigen Bauteile dieser Verriegelungseinrichtung entsprechen im Prinzip den vorher besprochenen.
Fig. 11 zeigt eine Verriegelungseinrichtung in zwei Positionen, bei welcher der steife Ring 46 zum Niederhalten der Zapfen 41 gegegen die Kraft der Federn 40 jeweils Bereiche mit ungleichem Außendurchmesser aufweist. In den Bereichen 50 weist der Ring 46 einen Innendurchmesser auf, welcher dem Außendurchmesseer des koaxialen Teiles 9 entspricht. In diesem Bereich hält der Ring 46 die Zapfen 41 in den Bohrungen 36 in der Verriegelungsstellung, so daß sie bis in die Bohrungen 47 des koaxialen Teiles 12 hineinragen. Durch entsprechende Verdrehung des Ringes 46 werden die Bereiche 49 mit ihren größeren Durchmessern über die Zapfen 41 verdreht, so daß diese infolge der Federkraft der Federn 40 aus ihrer Verriegelungsstellung herausbewegt werden können.

Claims

1. Verriegelungseinrichtung zum montageleichten Verbinden bzw. Trennen des Ausrückmechanismus einer gezogenen Kraftfahrzeugkupplung bei Montage bzw. Demontage von Getriebe und Motor, bestehend aus einem Wälzlager mit einem zum Umlauf mit den Ausrückteilen der Kupplung bestimmten Lagerring sowie einem nicht umlaufenden Lagerring, einer getriebeseitigen Führung koaxial zur Abtriebswelle, einer die Ausrückkraft von Getriebe über das Wälzlager auf die Ausrückteile der Kupplung übertragenden Einrichtung, welche zwei etwa koaxial zur Drehachse der Kupplung sich erstreckende, ineinandergreifende Teile aufweist mit einer lösbaren Verbindung zwischen beiden Teilen, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden koaxialen Teile (9, 12; 14, 29) im Bereich zwischen den Ausrückteilen der Kupplung (7) und der getriebeseitigen Führung (9) zumindest eine zum Innenumfang des äußeren Teils (9, 29) offene Aussparung (17; 47) des inneren Teils (12; 14) mit einer durch den äußeren Teil hindurchreichenden Weiterführung (21; 30; 36) der Aussparung für einen von außen her über eine Öffnung (8) im Getriebegehäuse (2) einführbaren und wieder herausziehbaren, die beiden Teile in axialer Richtung formschlüssig verriegelbaren Riegel (18; 31; 34; 41) aufweisen.

2. Verriegelungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelung der beiden koaxialen Teile durch eine im äußeren Teil (9) fixierte Klammer (18) erfolgt, welche in eine entsprechende Nut (17) im inneren Teil (12) eingreift und zwei im wesentlichen parallel zueinander verlaufende Schenkel (22) aufweist, die gegen selbsttätiges Lösen gesichert sind.

3. Verriegelungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Fixierung der Klammer (18, 31) zumindest im verriegelten Zustand das äußere Teil (9, 29) einen nach außen abstehenden Steg (32) mit einer nach innen weisenden Nut (33) etwa in Flucht mit den Einschnitten (21) bzw. Bohrungen (30) aufweist, in die der Verbindungsbereich (26) der beiden Schenkel (22) der Klammer eingreift.

4. Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung der beiden koaxialen Teile (14, 29; 9, 12) durch mehrere am Umfang verteilte, zylindrische, federbelastete Verriegelungselemente (34, 41) erfolgt, die im äußeren Teil in radialen Bohrungen (36) geführt sind und im inneren Teil in eine Nut (17) bzw. in entsprechende Bohrungen (47) eingreifen.

5. Verriegelungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Sicherungselement für die Verriegelungselemente (41) ein steifer, axial oder in Umfangsrichtung verschiebbarer Ring (43) vorgesehen ist.