DE10065355C2

DE10065355C2 - Elektromechanische Drehmomentregelung-Eleminierung Anschlaggeräusch

Info

Publication number: DE10065355C2
Application number: DE10065355A
Authority: DE
Inventors: Frank Nestler; Derek Wilson
Original assignee: GKN Automotive GmbH
Current assignee: GKN Driveline International GmbH
Priority date: 2000-12-27
Filing date: 2000-12-27
Publication date: 2002-11-21
Anticipated expiration: 2020-12-28
Also published as: US20020088683A1; JP2002262511A; JP3571692B2; US6659250B2; DE10065355A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Rückstel len einer elektromechanischen Axialverstellvorrichtung, insbesondere für Reibungskupplungen, wobei die Axialver stellvorrichtung folgendes umfaßt:
zwei auf einer gemeinsamen Achse zentrierte Stellringe, von denen einer axial abgestützt und der andere axial ver schiebbar gelagert ist und von denen einer verdrehgesichert in einem Gehäuse gehalten und der andere drehend antreib bar ist;
die beiden Stellringe weisen jeweils auf ihren einander zu gewandten Stirnflächen eine gleich große Mehrzahl von in Umfangsrichtung verlaufenden Rillen auf;
die Rillen haben jeweils in Aufsicht auf die Stirnflächen in gleicher Umfangsrichtung ansteigende Tiefe;
jeweils Paare von Rillen in den beiden Stellringen nehmen eine Kugel auf;
der drehend antreibbare Stellring ist mit einem Elektromotor antriebsmäßig gekoppelt;
der axial verstellbare Stellring wird von Druckfedern in Richtung auf den axial abgestützten Stellring beaufschlagt;
beim Anlegen einer positiven Spannung an den Elektromo tor fährt die Axialverstellvorrichtung in eine Vorschubstel lung;
beim Trennen der Spannung vom Elektromotor läuft die Axialverstellvorrichtung in eine Ausgangsstellung zurück.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine elektrome chanische Axialverstellvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Axialverstellvorrichtungen der genannten Art sind einfach aufgebaut, haben eine kompakte Bauweise und kurze Ansprechzeiten, wie sie z. B. für Reibungskupplun gen in Sperrdifferentialen erforderlich sind. Anwendungen dieser als "Powr-Lok®" bezeichneten Verstellvorrichtungen sind in DE 39 20 861 C2, DE 39 15 959 C2, DE 39 09 112 C2, DE 38 15 225 C2 und DE 100 33 482.2 beschrieben. Es ist dort bereits mehrfach darauf hingewie sen worden, daß zum Erreichen einer Kompatibilität der da mit bestückten Sperrdifferentiale mit Fahrzeugen mit ABS- Systemen und/oder mit ESP-Systemen die Fähigkeit zur schnellen Rückstellung dieser Axialverstellvorrichtungen notwendig ist. Eine solche Rückstellung wird durch Rück stellfedern bewirkt, die entweder als Spiralfedern unmittel bar den verdrehten Stellring zurückdrehen und dadurch den axial verschobenen Stellring zurückkommen lassen oder die als Axialfedern bei selbsthemmungsfreien Rillenanordnun gen den axial verschobenen Stellring zurückdrücken und da durch den verdrehten Stellring zurückdrehen.

Axialverstellvorrichtungen der genannten Art, ins besondere solche, die durch verstärkte Rückstellfedern bzw. durch Schaltungsanordnungen zur Spannungsumkehr auf einen schnellen Rücklauf für ein schnelles Trennen der Rei bungskupplung ausgelegt sind, erfahren am Ende des Rück laufes einen harten Stoß aufgrund des Anschlagens der Ku geln an den Rillenenden der Kugelrillen der Stellringe. Die ser Stoß ist derart heftig, daß er in Fahrzeugen als unzuläs sige Komfortbeeinträchtigung angesehen wird. Darüber hin aus führt er beim unvorbereiteten Fahrer zur Verunsiche rung, da dieser den heftigen Stoß als Schadensfall deuten wird.

Hiervon ausgehend ist es notwendig, einen schnel len Rücklauf mit einem gedämpften Anschlagverhalten zu ermöglichen.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren ist dadurch ge kennzeichnet, daß beim Rückstellen kurz vor Erreichen der Ausgangsstellung der Elektromotor zur Erzeugung eines Bremsmomentes kurzgeschlossen wird. Ein anderes erfin dungsgemäßes Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß beim Rückstellen kurz vor Erreichen der Ausgangsstellung zur Erzeugung eines Bremsmomentes kurzzeitig eine posi tive Spannung am Elektromotor angelegt wird. Mit den hier angegebenen Mitteln wird somit am Ende des Rückstellvor ganges kurz vor Erreichen der Endanschläge durch die Ku geln ein Verfahren zum elektrischen Abbremsen zur An wendung gebracht, das mit geringem, zusätzlichem Schal tungsaufwand darzustellen ist, während die zugrundelie gende, mechanische Konfiguration unverändert bleiben kann. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt einen Drehstellungssensor, der an einem der drehenden Teile, z. B. am ersten Stellring, in Position gebracht wird und der kurz vor Erreichen der Endanschläge in den Kugelrillen durch die Kugeln den entsprechenden Schaltvorgang an steuert, d. h. entweder eine Kurzschlußschaltung vornimmt oder eine positive Spannung aufschaltet. In einfacher Aus führung kann statt berührungsloser Sensormittel auch die Verwendung einfacher Schaltkontakte vorgesehen werden, die zunächst kurz vor Erreichen der Endanschläge die Kurz schlußschaltung bzw. die Spannungsaufschaltung bewirken und bei Erreichen der Endanschläge in den Kugelrillen durch die Kugeln den Elektromotor freischalten. Die ge nannten Mittel zur Dämpfung des Anschlages bzw. zur Ab bremsung des rücklaufenden Elektromotors stellen einen wesentlich geringeren Aufwand dar, als es mechanische Bremsen und/oder Dämpfer erfordern würden.

Zur Beschleunigung des Rückstellvorganges ist es bereits versucht worden, den Elektromotor zum Rückstellen mit einer negativen Spannung zu beaufschlagen. Dieses Ver fahren kann für beschleunigte Regelzyklen weiter verbessert werden durch die folgenden Schritte:
zum Rückstellen wird zunächst eine negative Spannung am Elektromotor angelegt, und
beim Erreichen der Leerlaufdrehzahl des Elektromotors wird der Elektromotor von der Spannung getrennt.

Durch die hiermit angegebene Regelstrategie kann ein erheblicher Zeitgewinn gegenüber dem einfachen, passi ven Rücklaufen durch Federkraft erzielt werden, indem ins besondere in der Beschleunigungsphase die Federkraft durch den elektromotorischen Antrieb unterstützt wird. Ein Zeitgewinn ergibt sich aber überraschenderweise ebenfalls gegenüber einer dauernd aufgeschalteten, negativen Span nung während des Rücklaufens, die bei Überschreiten der Leerlaufdrehzahl durch die induzierte Gegenspannung in ih rer Wirkung konterkariert wird.

Eine geeignete Vorrichtung muß eine Spannungs umkehrschaltung für den Elektromotor und eine Motordreh zahlerfassungsschaltung für den Elektromotor umfassen, die miteinander über die Leerlaufdrehzahl des Elektromotors derart logisch verschaltet sind, daß die Spannungsumkehr schaltung getrennt wird, wenn beim Rückstellen der Vor richtung die Leerlaufdrehzahl des Elektromotors erreicht ist.

Um den Zeitpunkt des Unterbrechens der negati ven Spannung am Elektromotor bestimmen zu können, sind entsprechende, direkte Drehzahlüberwachungsmittel geeig net. Vereinfachend kann jedoch auch bei bekanntem, dyna mischem Verhalten der Axialverstellvorrichtung eine einfa che Zeitschaltung das Aufschalten der negativen Spannung am Elektromotor zeitlich begrenzen.

Es findet vorzugsweise ein permanent erregter Gleichstrommotor Verwendung.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfin dung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird nachste hend erläutert.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Axialverstell vorrichtung in einer ersten Axialansicht;

Fig. 2 zeigt die Vorrichtung nach Fig. 1 im Schnitt A-A;

Fig. 3 zeigt die Vorrichtung nach Fig. 1 in axialer Gegenansicht zu Fig. 1;

Fig. 4 zeigt die Vorrichtung nach Fig. 1 im Schnitt B-B;

Fig. 5 zeigt die Vorrichtung in der Darstellung nach Fig. 4, jedoch in Ansicht;

Fig. 6 zeigt einen drehend antreibbaren Stellring der Vorrichtung als Einzelheit in axialer Ansicht auf die Ril len;

Fig. 7 zeigt den Stellring nach Fig. 6 im Schnitt A- A;

Fig. 8 zeigt einen Zylinderschnitt durch eine Rille in Vergrößerung;

Fig. 9 zeigt die Einzelheit X aus Fig. 7;

Fig. 10 zeigt die Einzelheit Y aus Fig. 7;

Fig. 11 zeigt den Stellring nach Fig. 6 in einer per spektivischen Ansicht;

Fig. 12 zeigt den zweiten Stellring der Vorrichtung nach Fig. 1 in Aufsicht auf die Stirnfläche mit den Rillen;

Fig. 13 zeigt den Stellring nach Fig. 12 im Schnitt A-A;

Fig. 14 zeigt einen Zylinderschnitt durch eine Rille in Vergrößerung;

Fig. 15 zeigt den Schnitt B-B aus Fig. 12;

Fig. 16 zeigt den Stellring nach Fig. 12 in perspek tivischer Schrägansicht;

Fig. 17 zeigt eine erfindungsgemäße Stellvorrich tung in Verwendung mit einem Differentialgetriebe in einem Teilschnitt;

Fig. 18 zeigt eine Anordnung nach Fig. 17 im Axialschnitt;

Fig. 19 zeigt verschiedene Kenngrößen bei einer optimierten Freischaltstrategie;

Fig. 20 zeigt den Drehmomentverläuf für die erfin dungsgemäße Freischaltstrategie in Verbindung mit bekann ten Strategien;

Fig. 21 zeigt die Motordrehzahl über der Zeit für die erfindungsgemäße Freischaltstrategie nach Fig. 20 im Vergleich mit Strategien nach dem Stand der Technik;

Fig. 22 zeigt die Kennlinien für den Drehmoment verlauf und für die Motordrehzahl über der Zeit für eine er findungsgemäße Abbremsstrategie.

Die Fig. 1 bis 5 werden weitgehend gemeinsam be schrieben. Ein Elektromotor 11 ist mit einer ersten Flansch platte 12 an einem Lagerblock 13 angeschraubt, der eine zweite Flanschplatte 14 bildet. In dem Lagerblock 13 ist eine Verlängerung der Motorwelle 15 gelagert, die ein erstes Ritzel 16 trägt. In dem Lagerblock 13 ist weiterhin eine Ne benwelle 17 gelagert, die ein weiteres Ritzel 18 trägt, das mit dem Ritzel 16 kämmt und zur Bildung einer Unterset zungsstufe ein weiteres Ritzel 19 trägt. Der Lagerblock 13 ist über den Lagerflansch 14 z. B. an einem Getriebegehäuse zu befestigen. Mit paralleler Achse zur Motorachse ist eine Lagerhülse 21 mit einer Flanschplatte 22 gezeigt, die in dem Getriebegehäuse drehbar gelagert sein kann. Auf der Lager hülse 21 ist ein erster Stellring 23 mittels eines Radiallagers 24 gelagert. Der Stellring 23 umfaßt ein Zahnsegment 25. Das Ritzel 19 der Nebenwelle 17 ist im Verzahnungseingriff mit dem Zahnsegment 25 des ersten Stellrings 23. Parallel zum ersten Stellring 23 liegt ein weiterer Stellring 26, der mit einer Haltenase 27 mit dem Getriebegehäuse in verdreh festem Eingriff sein kann. Zwischen den Stellringen 23, 26 befinden sich eine Mehrzahl von in einem Käfig 28 gehalte nen Kugeln 29, mittels derer der zweite Stellring 26 auf dem ersten Stellring 23 zentriert ist. Der erste Stellring 23 stützt sich über ein Axiallager 31 an einer Scheibe 32 ab, die mit einem Sicherungsring 33 auf der Lagerhülse 21 festgelegt ist. Der zweite Stellring stützt sich über ein Axiallager 34 an einer Druckplatte 35 ab, die über Tellerfederpakete 36 in der Flanschplatte 22 gehalten ist. Die Druckplatte 35 wirkt gleichzeitig auf Druckbolzen 37, die die Flanschplatte 22 durchdringen, ein. Kugelrillen in den Stellringen 23, 26, die die Kugeln 29 halten, sind als über dem Umfang entgegen gesetzt steigende Rampen ausgeführt. Am Elektromotor sind Kabelanschlüsse 38, 39 erkennbar. Ein Antreiben des Elektromotors 11 verdreht das Zahnsegment 25 und damit den ersten Stellring 23 gegenüber dem zweiten, über die Hal tenase 27 mit dem Getriebegehäuse in Eingriff befindlichen Stellring 26, der hierdurch gegen die Rückstellkraft der Tel lerfedern 36 axial verschoben wird und damit die Druckbol zen 37 beaufschlagt. Zur Funktion der Stellringe ergibt sich näheres aus den folgenden Zeichnungen.

Die Fig. 6 bis 11 werden nachstehend gemeinsam beschrieben. Der erste Stellring 23 mit dem Zahnsegment 25 zeigt in seiner einen Stirnfläche fünf mit einem Teilungswin kel von 72° auf dem Umfang verteilte Kugelrillen 41 von je weils 58° Umfangslänge. Wie in Fig. 8 dargestellt ist, haben die Kugelrillen über ihrer Umfangserstreckung einen Stei gungswinkel von 1,5° und damit eine veränderliche Tiefe zwischen zwei Anschlägen 42 und 43 für die Kugeln 29. In der geschnitten dargestellten Kugelrille ist die Kugel in ih ren zwei Anschlagpositionen strichpunktiert gezeigt.

Die Fig. 12 bis 16 werden nachstehend gemeinsam beschrieben. Der zweite Stellring 26 weist in seiner Stirnflä che fünf Kugelrillen 44 auf, die mit einem Teilungswinkel von 72° über dem Umfang verteilt sind und eine Umfangs länge von 58° haben. Die Haltenase 27 mit einer Führungs nut 47 ist besonders bezeichnet. Die Kugelrillen haben, wie in Fig. 14 im einzelnen erkennbar ist, über dem Umfang eine veränderliche Tiefe aufgrund eines Steigungswinkels von 1,5° und weisen zwei Anschläge 45, 46 für die Kugeln 29 auf. Eine Kugel ist in ihren zwei Anschlagspositionen strichpunktiert dargestellt.

Die Steigungen der Kugelrillen 44 im zweiten Stellring 26 haben den gleichen Steigungssinn wie die Stei gungen der Kugelrillen 41 im ersten Stellring 23. Da die Stellringe 23, 26 mit den die Kugelrillen 41, 44 enthaltenden Stirnflächen zueinander weisend montiert sind, läßt ein Re lativverdrehung der beiden Stellringe zueinander eine Kugel 29 in beiden Kugelrillen 41, 44 gleichzeitig aufsteigend oder in beiden Kugelrillen 41, 44 gleichzeitig absteigend abrol len. Der Käfig hält die Kugeln in untereinander übereinstim menden Positionen in den Kugelrillen. Eine Relativverdre hung der beiden Stellringe 23, 26 zueinander in einer ersten Richtung drückt diese damit auseinander, während eine Re lativverdrehung in die entgegengesetzte Richtung diese sich aneinander annähern läßt. Ersteres wird ausschließlich durch ein Antreiben des Elektromotors bewirkt; letzteres wird insbesondere durch die Rückstellkraft der Tellerfedern 36 veranlaßt.

Die Fig. 17 und 18 werden nachfolgend gemein sam beschrieben. Eine Verstellvorrichtung der vorgenannten Art ist an einem Differentialgetriebe installiert, das ein Ge triebegehäuse 51 aufweist. Die Lagerhülse 21' ist in diesem Fall einstückig mit einem Differentialkorb 52 ausgebildet, der im Differentialgetriebe über Wälzlager 53, 54 drehbar gelagert ist. Im Differentialkorb 52 sind zwei Achswellen 55, 56 gelagert, die Kegelräder 57, 58 tragen. Die Kegelrä der sind mit Ausgleichskegelrädern 59, 60 im Eingriff. Eine Reibungskupplung 61 umfaßt erste Reiblamellen 63, die drehfest mit einer Hülse 62 verbunden sind, die auf der Achswelle 55 festgelegt ist, sowie zweite Reiblamellen 64, die mit dem Differentialkorb 52 drehfest verbunden sind. Die Reibungskupplung 61 ist zwischen einer axialver schieblichen Druckplatte 65 und einem im Differentialkorb 52 festliegenden Stützkörper 66 angeordnet. Die Druck platte 65 ist unmittelbar durch die Druckbolzen 37' beauf schlagbar, die bei einer Verdrehung des ersten Stellrings 23' gegenüber dem zweiten Stellring 26' verschoben werden. Der zweite Stellring 26' ist über in Haltenasen 27 eingrei fende Stifte 67, 68 drehfest gehalten, die im Differentialge triebegehäuse 51 festgelegt sind. Durch Verdrehen des Stell rings 23 in eine erste Richtung wird die Reibungskupplung 61 geschlossen, so daß das Differentialgetriebe eine Sperr wirkung entfaltet, während durch Rückdrehen des Stellrings 23 ein Freistellen der Reibungskupplung 61 bewirkt wird, so daß das Differentialgetriebe wieder zum offenen Differen tial wird.

In Fig. 19 ist der vorstehend genannte Vorgang des Freischaltens einer Reibungskupplung anhand verschiede ner Kenngrößen auf einer Zeitachse dargestellt. Es sind dies das von der Reibungskupplung übertragbare Drehmoment (transmitted torque), der Strom (current) im Elektromotor und dessen Drehgeschwindigkeit (rotational speed rotor). Im Bereich negativer Zeiten ist der Zustand der Verstellvor richtung in der äußersten Vorschubstellung dargestellt. Von der Zeit 0,0 beginnend wird die Verstellvorrichtung schnellstmöglich und unter Vermeidung von Anschlagstö ßen in die Ausgangsstellung zurückgefahren. Im Bereich der negativen Zeiten ist der Strom pulsweitenmoduliert mit Rechtecksprüngen zwischen 0 und ca. 25 A charakterisiert. Das von der Reibungskupplung übertragbare Drehmoment liegt konstant bei nahezu 2000 Nm. Die Motordrehzahl des Elektromotors schwankt mit der Frequenz der Pulsweiten modulation nahe um 0.

Zur Zeit 0,0 wird der Elektromotor negativ be stromt (Active Disconnection), wodurch die Motordrehzahl auf negative, rückdrehende Werte hochläuft und das über tragbare Drehmoment durch Öffnen der Reibungskupplung abnimmt. Nach einer Zeit von ca. 0,01 Sekunden wird der Strom ausgeschaltet, so daß bei der Zeit von 0,015 Sekun den der Strom im Elektromotor 0 wird. Das Abschalten des Stroms (Passive Disconnection) ist so gewählt, daß der Elektromotor etwa nach dieser Zeit mit ca. 200 rad/sek seine Nenndrehzahl erreicht, so daß die Drehzahl danach durch die Einwirkung der Tellerfedern weiter rücklaufend anstei gen kann, ohne daß dieses Ansteigen durch die Induzierung einer Gegenspannung im Elektromotor abgebremst wird. Das übertragbare Drehmoment fällt hierbei bis zu einer Zeit von 0,095 Sekunden weiter ab. Bei dieser Zeit wird der Elektromotor kurzgeschlossen (short circuit), so daß ein Kurzschlußstrom innerhalb kürzester Zeit einen Wert von ca. 45 A erreicht. Hierdurch wird die Drehzahl des Motors bis zur Zeit von 0,14 Sekunden wieder auf 0 abgebremst, wobei ein nur geringes Überschwingen erfolgt. Das über tragbare Drehmoment hat bereits vorher den Wert 0 erreicht. Aufgrund des elektromotorischen Abbremsvorganges ist der Anschlag der Kugeln in den Rillenanschlägen vollkommen stoßfrei.

In Fig. 20 ist der Drehmomentverlauf der Rei bungskupplung (Transmitted Torque) über der Zeitachse als Folge des erfindungsgemäßen Unterbrechens der Negativ bestromung (active "Optimum") im Vergleich mit einer dau ernden Negativbestromung (active "Standard") und dem Zu rücklaufen ausschließlich unter Federkraft (Passive) darge stellt. Hierbei wird das Zurücklaufen unter Federkraft mit "passive" bezeichnet, das erkennbar den langsamsten Abbau des übertragbaren Drehmomentes bewirkt. Mit "active Stan dard" wird eine dauernd negative Bestromung des Elektro motors bezeichnet, die durch die Induzierung einer Innen spannung ab ca. 0,04 Sekunden zu einem deutlich verlang samten Abbau des übertragbaren Drehmoments führt, wäh rend mit "active Optimum" eine negative Bestromung ange deutet ist, die bereits bei Erreichen der Leerlaufdrehzahl nach ca. 0,04 Sekunden wieder unterbrochen wird, so daß ein schnellstmöglicher Abstieg des übertragbaren Drehmo mentes erfolgt.

In Fig. 21 sind für die drei im Zusammenhang mit Fig. 20 beschriebenen Freischaltungsarten die Verläufe der Rückstelldrehzahlen des Elektromotors (Rotational Speed Rotor) über der Zeitachse gezeigt. Die zeitliche Spreizung der Drehzahlanstiege ist hierbei ursachlich für die vorge nannten Drehmomentabfälle, wobei sich die Drehzahl 0 bei Erreichen der Endanschläge der Kugelrillen einstellt. Dies findet bei der dauernden Negativbestromung (active Stan dard) am spätesten und insbesondere deutlich später statt als bei dem freien Rücklauf (passive), während das kurze, nega tive Bestromen ("active Optimum") gemäß der erfindungs gemäßen Verfahrensart zum schnellsten Erreichen des An schlages führt, das durch den Nulldurchgang der Drehzahl kurve bei gleichzeitigem Überschwingen charakterisiert ist. Dieses Überschwingen bezeichnet Rückdrehen des Motors infolge eines stoßartigen Rückfederns am Endanschlag der Kugelrillen.

In Fig. 22 sind zwei den Fig. 20 und 21, nämlich Darstellung des übertragbaren Drehmomentes (Transmitted Torque) und Darstellung der Motordrehzahl bei Rückstel lung (Rotational Speed Rotor), für einen weiteren, vorteil haften Steuerungsvorgang gezeigt, der sich unmittelbar vor dem Erreichen der Endanschläge der Kugelrillen durch die Kugeln abspielt.

Mit den Kurven "active" ist der Verlauf von Dreh moment und Drehzahl als Folge des kurzen, negativen Be stromens gemäß der Verfahrensart "active Optimum" nach den Fig. 20 und 21 wiedergegeben. Hierbei ist gemäß der Kurve "active" das steile Abfallen der rückdrehenden, nega tiven Motordrehzahl auf 0 und das Überschwingen auf eine deutlich positive Drehzahl beim harten Anschlagen der Ku geln in den Kugelrillen erkennbar. Mit der Kurve "active with short circuit" ist der Verlauf von Drehmoment und Drehzahl unter Einwirkung eines kurz vor Erreichen dieses Anschlages erfolgenden Kurzschließens des Elektromotors gezeigt, mit dem ein rechtzeitiges Abbremsen des Motors bewirkt wird, so daß die Drehzahl praktisch stoßfrei auf 0 zurückgeführt wird. Das unerwünschte, harte Anschlagen der Kugeln am Ende der Kugelrillen wird hiermit vermie den.

Bezugszeichenliste

11

Motor

12

Motorflansch (

2

Loch)

13

Lagerblock

14

Lagerflansch (

4

Loch)

15

Motorwelle

16

Ritzel (

15

)

17

Nebenwelle

18

Ritzel (

17

)

19

Ritzel (

17

)

20

-

21

Lagerhülse

22

Flanschplatte

23

erster Stellring

24

Radiallager

25

Zahnsegment

26

zweiter Stellring

27

Haltenase

28

Käfig

29

Kugeln

30

-

31

Axiallager

32

Scheibe

33

Sicherungsring

34

Axiallager

35

Druckplatte

36

Tellerfeder

37

Druckbolzen

38

Kabel

39

Kabel

40

-

41

Kugelrille

42

Anschlag

43

Anschlag

44

Kugelrille

45

Anschlag

46

Anschlag

47

Führungsnut

51

Differentialgetriebegehäuse

52

Differentialkorb

53

Wälzlager

54

Wälzlager

55

Achswelle

56

Achswelle

57

Kegelrad

58

Kegelrad

59

Ausgleichskegelrad

60

Ausgleichskegelrad

61

Reiblamellenanordnung

62

Hülse

63

Reiblamellen

64

Reiblamellen

65

Druckplatte

66

Stützkörper

67

Stift

68

Stift

Claims

1. Verfahren zum Rückstellen einer elektromechani schen Axialverstellvorrichtung, insbesondere für Rei bungskupplungen, wobei die Axialverstellvorrichtung folgendes umfaßt:
zwei auf einer gemeinsamen Achse zentrierte Stell ringe (23, 26), von denen einer axial abgestützt und der andere axial verschiebbar gelagert ist und von denen einer verdreh gesichert in einem Gehäuse gehalten und der andere drehend antreibbar ist;
die beiden Stellringe (23, 26) weisen jeweils auf ihren einander zugewandten Stirnflächen eine gleich große Mehrzahl von in Umfangsrichtung verlaufenden Rillen (41, 44) auf;
die Rillen (41, 44) haben jeweils in Aufsicht auf die Stirnflächen in gleicher Umfangsrichtung ansteigende Tiefe;
jeweils Paare von Rillen (41, 44) in den beiden Stellrin gen (23, 26) nehmen eine Kugel (29) auf;
der drehend antreibbare Stellring (23) ist mit einem Elektromotor (11) antriebsmäßig gekoppelt;
der axial verstellbare Stellring (26) wird von Druckfe dern (37) in Richtung auf den axial abgestützten Stell ring (23) beaufschlagt;
beim Anlegen einer positiven Spannung an den Elek tromotor (11) (positive Bestromung) fährt die Axial verstellvorrichtung in eine Vorschubstellung;
beim Trennen der Spannung vom Elektromotor (11) (Stromlossetzen) läuft die Axialverstellvorrichtung in eine Ausgangsstellung zurück,
dadurch gekennzeichnet,
daß beim Rückstellen kurz vor Erreichen der Aus gangsstellung der Elektromotor (11) zur Erzeugung ei nes Bremsmomentes kurzgeschlossen wird (Kurz schlußstrom).

2. Verfahren zum Rückstellen einer elektromechani schen Axialverstellvorrichtung, insbesondere für Rei bungskupplungen, wobei die Axialverstellvorrichtung folgendes umfaßt:
zwei auf einer gemeinsamen Achse zentrierte Stell ringe (23, 26), von denen einer axial abgestützt und der andere axial verschiebbar gelagert ist und von denen einer verdreh gesichert in einem Gehäuse gehalten und der andere drehend antreibbar ist;
die beiden Stellringe (23, 26) weisen jeweils auf ihren einander zugewandten Stirnflächen eine gleich große Mehrzahl von in Umfangsrichtung verlaufenden Rillen (41, 44) auf;
die Rillen (41, 44) haben jeweils in Aufsicht auf die Stirnflächen in gleicher Umfangsrichtung ansteigende Tiefe;
jeweils Paare von Rillen (41, 44) in den beiden Stellrin gen (23, 26) nehmen eine Kugel (29) auf;
der drehend antreibbare Stellring (23) ist mit einem Elektromotor (11) antriebsmäßig gekoppelt;
der axial verstellbare Stellring (26) wird von Druckfe dern (37) in Richtung auf den axial abgestützten Stell ring (23) beaufschlagt;
beim Anlegen einer positiven Spannung an den Elek tromotor (11) (positive Bestromung) fährt die Axial verstellvorrichtung in eine Vorschubstellung;
beim Trennen der Spannung vom Elektromotor (11) (Stromlossetzen) läuft die Axialverstellvorrichtung in eine Ausgangsstellung zurück, dadurch gekennzeichnet,
daß beim Rückstellen kurz vor Erreichen der Aus gangsstellung am Elektromotor (11) zur Erzeugung ei nes Bremsmomentes kurzzeitig eine positive Spannung angelegt wird (positive Bestromung).

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, da durch gekennzeichnet, daß beim Rückstellen späte stens mit Erreichen der Ausgangsstellung der Axialver stellvorrichtung die Kurzschlußschaltung bzw. die po sitive Spannungsverbindung am Elektromotor (11) auf gehoben/getrennt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ge kennzeichnet durch die Schritte:
zum Rückstellen wird zunächst eine negative Span nung am Elektromotor (11) angelegt (negative Bestro mung), und
beim Erreichen der Leerlaufdrehzahl des Elektromotors wird der Elektromotor (11) von der Spannung getrennt (Stromlossetzen).

5. Elektromechanische Axialverstellvorrichtung, ins besondere für Reibungskupplungen, zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Axialverstellvorrichtung folgendes umfaßt:
zwei auf einer gemeinsamen Achse zentrierte Stell ringe (23, 26), von denen einer axial abgestützt und der andere axial verschiebbar gelagert ist und von denen einer verdreh gesichert in einem Gehäuse gehalten und der andere drehend antreibbar ist;
die beiden Stellringe (23, 26) weisen jeweils auf ihren einander zugewandten Stirnflächen eine gleich große Mehrzahl von in Umfangsrichtung verlaufenden Rillen (41, 44) auf;
die Rillen (41, 44) haben jeweils in Aufsicht auf die Stirnflächen in gleicher Umfangsrichtung ansteigende Tiefe;
jeweils Paare von Rillen (41, 44) in den beiden Stellrin gen (23, 26) nehmen eine Kugel (29) auf;
der drehend antreibbare Stellring (23) ist mit einem Elektromotor (11) antriebsmäßig gekoppelt;
der axial verstellbare Stellring (26) wird von Druckfe dern (37) in Richtung auf den axial abgestützten Stell ring (23) beaufschlagt, gekennzeichnet durch einen Drehstellungsaufnehmer an einem drehenden Teil der Axialverstellvorrichtung zur Ansteuerung ei ner Kurzschlußschaltanordnung für den Elektromotor (Kurzschlußstrom).

6. Axialverstellvorrichtung, insbesondere für Rei bungskupplungen, zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Axialver stellvorrichtung folgendes umfaßt:
zwei auf einer gemeinsamen Achse zentrierte Stell ringe (23, 26), von denen einer axial abgestützt und der andere axial verschiebbar gelagert ist und von denen einer verdrehgesichert in einem Gehäuse gehalten und der ändere drehend antreibbar ist;
die beiden Stellringe (23, 26) weisen jeweils auf ihren einander zugewandten Stirnflächen eine gleich große Mehrzahl von in Umfangsrichtung verlaufenden Rillen (41, 44) auf;
die Rillen (41, 44) haben jeweils in Aufsicht auf die Stirnflächen in gleicher Umfangsrichtung ansteigende Tiefe;
jeweils Paare von Rillen (41, 44) in den beiden Stellrin gen (23, 26) nehmen eine Kugel (29) auf;
der drehend antreibbare Stellring (23) ist mit einem Elektromotor (11) antriebsmäßig gekoppelt;
der axial verstellbare Stellring (26) wird von Druckfe dern (37) in Richtung auf den axial abgestützten Stell ring (23) beaufschlagt, gekennzeichnet durch einen Drehstellungsaufnehmer an einem der drehenden Teile der Axialverstellvorrichtung zur Ansteuerung der Spannungsverbindung für den Elektromotor (positive Bestromung).

7. Axialverstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, gekennzeichnet durch einen Drehstellungs aufnehmer zur Unterbrechung der Spannungsverbin dungs- bzw. Kurzschlußschaltungen des Elektromotors bei Erreichen eines Drehanschlages der Axialverstell vorrichtung in der Ausgangsstellung.

8. Axialverstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Spannungsumkehr schaltung für den Elektromotor (negative Bestromung) und eine Motordrehzahlerfassung für den Elektromo tor.