DE102006010678A1 - Operation device for automatic vehicle coupling, has ball screw, which is coupled with coupling unit in manner allowing slip, where ball screw is connected with disengaging device for axial power transmission - Google Patents
Operation device for automatic vehicle coupling, has ball screw, which is coupled with coupling unit in manner allowing slip, where ball screw is connected with disengaging device for axial power transmission Download PDFInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Betätigungseinrichtung für eine automatische Fahrzeugkupplung gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.The The present invention relates to an actuating device for an automatic Vehicle coupling according to the preamble of the main claim.
Automatische Fahrzeugkupplungen werden seit geraumer Zeit insbesondere in Verbindung mit automatisierten Getrieben eingesetzt. Als Stellantriebe zum Ausrücken der Kupplung gegen die Kraft des dort angeordneten Elementes (z.B. Membranfeder) kommen beispielsweise hydraulische, pneumatische oder elektrische Aktuatoren zum Einsatz. Die grundsätzlich bestehenden konstruktiven Vorgaben für die Entwicklung derartiger Aktuatoren, nämlich möglichst niedriges Gewicht, kompakte Bauweise, wenig Bauteile, geringe Leistungsaufnahme, einfache präzise Ansteuerung usw. widersprechen sich oft. So sind beispielsweise hydraulische Kupplungsaktuatoren im Allgemeinen sehr kompakt, erfordern aber für ihren Betrieb Nebenaggregate wie zum Beispiel eine Ölpumpe. Bei elektrischen Kupplungsaktuatoren sind zwar üblicherweise keine Nebenaggregate erforderlich, sie haben jedoch oft große Abmessungen und ein hohes Gewicht.automatic Vehicle couplings are in particular for some time in particular used with automated transmissions. As actuators for move out the coupling against the force of the element arranged there (e.g. Diaphragm spring) come, for example, hydraulic, pneumatic or electric actuators are used. The basically existing constructive Specifications for the development of such actuators, namely the lowest possible weight, compact design, few components, low power consumption, simple precise control etc. often contradict each other. For example, hydraulic Clutch actuators generally very compact, but require for their operation Ancillaries such as an oil pump. For electric clutch actuators are common No ancillaries required, but they often have large dimensions and a heavy weight.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Betätigungseinrichtung für eine automatische Fahrzeugkupplung zu schaffen, bei welcher herkömmliche Aktuatoren nicht mehr erforderlich sind und die damit verbundenen Nachteile vermieden werden können.In front In this background, the invention is based on the object Actuation device for an automatic To provide vehicle coupling, in which conventional actuators no longer required and the associated disadvantages can be avoided.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Hauptanspruchs, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnehmbar sind.The solution This object is apparent from the features of the main claim, while advantageous embodiments and developments of the invention the dependent claims are removable.
Fahrzeugkupplungen der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art stellen eine lösbare Verbindung zwischen dem Antriebsaggregat und dem Getriebe eines Fahrzeuges her, dass heißt die Antriebsaggregatwelle bildet das Eingangsglied und die Eingangswelle des Antriebsstrangs das Ausgangsglied der Fahrzeugkupplung.vehicle clutches mentioned in the preamble of claim 1 type provide a detachable connection between the drive unit and the transmission of a vehicle that means the drive unit shaft forms the input member and the input shaft of the drive train, the output member of the vehicle clutch.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass es von Vorteil wäre, die zum Ausrücken der Kupplung erforderliche Betätigungsenergie direkt ohne Zwischenschaltung eines Aktuators vom Antriebsaggregat des Fahrzeuges abzuzweigen.Of the The invention is based on the finding that it would be advantageous to to disengage the coupling required actuation energy directly without the interposition of an actuator from the drive unit to divert the vehicle.
Die Erfindung geht demnach aus von einer Betätigungseinrichtung für eine automatische Fahrzeugkupplung mit einem Element zum Aufbringen der Kupplungs-Anpresskraft, beispielsweise einer Membranfeder, einem auf der Eingangswelle des Antriebsstrangs axial bewegbar angeordneten Ausrückelement zum Ausrücken der Kupplung gegen die Kraft des Elements zum Aufbringen der Kupplungs-Anpresskraft, und mit einer Einrichtung zum Verschieben des Ausrückelementes.The Accordingly, the invention is based on an actuating device for an automatic Vehicle coupling with an element for applying the clutch pressure, For example, a diaphragm spring, one on the input shaft of the Drive train axially movable arranged disengagement to disengage the Clutch against the force of the element for applying the clutch pressure, and means for displacing the release element.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist vorgesehen, dass der Stellantrieb durch einen zur Eingangswelle des Antriebsstrangs koaxialen Kugelumlauftrieb mit einer Kugelumlaufspindel und einer Kugelumlaufmutter gebildet ist, dass ein erstes der beiden Bauteile, nämlich die Kugelumlaufspindel beziehungsweise die Kugelumlaufmutter, gegenüber der Eingangswelle des Antriebsstrangs axial unverschiebbar angeordnet ist, dass das jeweils zweite der beiden Bauteile, nämlich Kugelumlaufmutter beziehungsweise Kugelumlaufspindel, mit einem Koppelelement auf eine einen Schlupf zulassende Weise koppelbar ist, und dass das zweite Bauteil mit dem Ausrückelement verbunden ist.to solution the task is provided that the actuator by a coaxial to the input shaft of the drive train ball screw drive formed with a ball screw and a ball nut is that a first of the two components, namely the ball screw or the ball nut, opposite the input shaft of the drive train is axially immovable, that the second of the two Components, namely Recirculating ball nut or ball screw, with a Coupling element coupled in a slip permitting manner is, and that the second component is connected to the release element.
Im eingerückten Zustand besteht keine Kopplung zwischen dem Koppelelement und dem damit zusammenwirkenden, jeweils zweiten der beiden Bauteile des Kugelumlauftriebes, so dass sich dieses zweite Bauteil gegenüber dem ersten Bauteil in Ruhe befindet und eine Lage einnimmt, die der Lage des Ausrückelementes bei eingerückter Kupplung entspricht.in the indented Condition there is no coupling between the coupling element and the so cooperating, respectively second of the two components of the recirculating ball drive, so that this second component relative to the first component at rest is located and occupies a position that the position of the release element when engaged Coupling corresponds.
Wenn die Kupplung ausgerückt werden soll, wird die Kopplung zwischen dem Koppelelement und dem jeweils zweiten Bauteil des Kugelumlauftriebes aktiviert, so dass dieses Bauteil mitgenommen wird, sich dabei gegenüber dem ersten Bauteil axial verschiebt und das damit verbundene Ausrückelement in eine der ausgerückten Stellung der Kupplung entsprechende Lage bewegt. In dieser Stellung, also in ausgerückter Stellung, stehen das Ausrückelement und das damit verbundene, jeweils zweite Bauteil des Kugelumlauftriebes in einer Endstellung, das heißt, dieses zweite Bauteil dreht sich nicht mehr weiter, wobei der zugelassene Schlupf eine relative Drehung. des Koppelelementes gegenüber dem zweiten Bauteil ermöglicht. Durch die weiter wirkende Kopplungskraft wird das zweite Bauteil in seiner Lage gehalten.If the clutch disengaged is to be, the coupling between the coupling element and the each second component of the recirculating ball drive is activated, so that this component is taken, thereby facing the axially displaces the first component and the associated release element in one of the disengaged Position of the clutch moves corresponding position. In this position, So in disengaged Position, stand the release element and the associated, respectively second component of the recirculating ball drive in an end position, that is, this second component stops spinning, with the approved Slip a relative rotation. of the coupling element with respect to the second component allows. Due to the further acting coupling force becomes the second component held in his position.
Um die Kupplung einzurücken bzw. zu schließen, wird die Kopplung zwischen Koppelelement und zweitem Bauteil deaktiviert, so dass das Ausrückelement und das damit verbundene zweite Bauteil durch die Rückstellkraft des Elements zum Aufbringen der Kupplungs-Anpresskraft wieder in ihre der eingerückten Kupplung entsprechende Stellung bewegt werden.Around engage the clutch or to close, if the coupling between the coupling element and the second component is deactivated, so that the release element and the associated second component by the restoring force the element for applying the clutch pressure force back into their the indented Clutch corresponding position to be moved.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kugelumlaufspindel durch ein auf der Eingangswelle des Antriebsstrangs angeordnetes drehfestes und axial unverschiebbares Führungsrohr gebildet ist, an dessen äußerer Mantelfläche Kugelumlauflaufrillen ausgebildet sind, dass die auf der Kugelumlaufspindel drehbar und axial bewegbar gelagerte Kugelumlaufmutter mit dem Ausrückelement verbunden ist, und dass die Kugelumlaufmutter von einem zu dieser koaxialen, mit der Antriebsaggregatwelle verbundenen rohrförmigen Koppelelement umgeben ist, welches mit der Kugelumlaufmutter auf eine einen Schlupf zulassende Weise koppelbar ist.In a preferred embodiment of the invention it is provided that the ball screw is formed by a arranged on the input shaft of the drive train rotationally fixed and axially immovable guide tube, at the Äu ßers lateral surface recirculating ball grooves are formed, that on the ball screw rotatably and axially movably mounted recirculating ball nut is connected to the disengaging element, and that the ball nut is surrounded by a coaxial with this connected to the drive unit shaft tubular coupling element, which with the ball nut on a one slip admissible manner can be coupled.
Die Kugelumlaufspindel bildet damit das erste der beiden Bauteile, welches gegenüber der Eingangswelle des Antriebsstrangs axial unverschiebbar und drehfest im Kupplungs- bzw. Getriebegehäuse angeordnet ist. Die Kugelumlaufmutter bildet hierbei das zweite Bauteil, welches mit dem Koppelelement zusammenwirkt und mit dem Ausrückelement verbunden ist.The Ball screw thus forms the first of the two components, which across from the input shaft of the drive train axially immovable and rotationally fixed in the clutch or transmission housing is arranged. The ball nut forms the second Component which cooperates with the coupling element and with the Release element connected is.
Die Kopplung zwischen dem Koppelelement und dem jeweils zweiten Bauteil des Kugelumlauftriebes kann auf jede geeignete Weise, die einen Schlupf zwischen diesen Bauteilen zulässt, beispielsweise über ein hydraulisches Medium bzw. auf elektrischem oder elektromagnetischem Wege verwirklicht werden.The Coupling between the coupling element and the respective second component of the recirculating ball drive can in any suitable manner, the slip between these components, for example about a hydraulic medium or on electrical or electromagnetic Ways are realized.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen dem Koppelelement und dem jeweils zweiten Bauteil, beispielsweise der Kugelumlaufmutter, eine rotatorische Kopplung, beispielsweise eine elektromagnetische Kopplung, vorgesehen. Eine derartige Kopplung lässt sich technisch sehr einfach realisieren, indem beispielsweise eines der beiden Bauteile des Kugelumlauftriebes als Permanentmagnet und das andere Bauteil als elektromagnetische Spule ausgebildet wird, welches zum Aktivieren der Kopplung bestromt wird. Eine derartige Kopplung erfüllt einerseits die Bedingung, dass ein Schlupf zwischen Koppelelement und dem damit zusammenwirkenden Bauteil möglich ist, sie erlaubt andererseits auf einfache Weise eine äußerst präzise Ansteuerung.In A preferred embodiment of the invention is between the coupling element and the respective second component, for example the recirculating ball nut, a rotatory coupling, for example an electromagnetic Coupling, provided. Such a coupling is technically very easy realize, for example, by one of the two components of Recirculating ball drive as permanent magnet and the other component as electromagnetic coil is formed, which is to activate the coupling is energized. Such a coupling meets one hand the condition that a slip between the coupling element and the so cooperating component possible On the other hand, it allows in a simple way a very precise control.
Das Koppelelement ist gemäß einer bevorzugten konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung mit einem mit der Antriebsaggregatwelle verbundenen umlaufenden Kupplungsgehäuse der Kupplungseinrichtung verbunden, wie anhand eines Ausführungsbeispieles genauer dargelegt wird.The Coupling element is according to a preferred structural embodiment of the invention with a connected to the drive unit shaft rotating clutch housing the Coupling device connected, as using an exemplary embodiment will be explained in more detail.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung zeigt die Kugelumlaufspindel, durch ein axial auf der Eingangswelle des Antriebsstrangs beweg bares Führungsrohr gebildet, an dessen äußerer Mantelfläche die Kugellaufrillen ausgebildet sind. Das Führungsrohr ist mit dem Ausrückelement verbunden. Auf der Kugelumlaufspindel ist die Kugelumlaufmutter drehbar, aber axial unverschiebbar, angeordnet. Die Kugelumlaufspindel ist, zumindest teilweise, von einem drehfesten und axial nicht verschiebbaren Koppelelement umgeben, welches mit der Kugelumlaufspindel auf eine Schlupf zulassende Weise koppelbar ist.A Another preferred embodiment of the invention shows the ball screw, by an axially movable on the input shaft of the drive train Bares guide tube formed on the outer lateral surface of the Ball grooves are formed. The guide tube is with the release element connected. On the ball screw is the ball nut rotatable but axially immovable, arranged. The ball screw is, at least partially, of a non-rotatable and axially non-displaceable Surrounding coupling element, which with the ball screw on a Slip permitting manner is coupled.
Bei einer Ausführungsform ist zwischen dem Koppelelement und der Kugelumlaufspindel eine rotatorische, beispielsweise elektromagnetische, Kopplung vorgesehen.at an embodiment is a rotational, between the coupling element and the ball screw, For example, provided electromagnetic, coupling.
Eine Ausführungsform zeigt das Koppelelement als Bestandteil eines Getriebegehäuses.A embodiment shows the coupling element as part of a transmission housing.
Die Erfindung lässt sich anhand von Ausführungsbeispielen weiter erläutern. Dazu ist der Beschreibung eine Zeichnung beigefügt.The Invention leaves based on embodiments further explain. For this purpose, the description is accompanied by a drawing.
Es zeigen:It demonstrate:
Die
in der
Die
Die
Membranfeder
Um
die Kupplung auszurücken,
wird das Ausrückelement
Um
die Kupplung einzurücken,
wird das Ausrückelement
Die
Einrichtung zum Verschieben des Ausrückelementes
Auf
der Kugelumlaufspindel
An
dem Kupplungsgehäuse
Das
Koppelelement
Um
die Kupplung auszurücken,
wird dem aus Koppelelement
Die
in der
Um
die Kupplung auszurücken,
wird das Ausrückelement
Um
die Kupplung einzurücken;
wird das Ausrückelement
Die
Einrichtung zum Verschieben des Ausrückelementes
Auf
der Kugelumlaufspindel
Gehäusefest
ist ein die Kugelumlaufspindel
Das
Koppelelement
Um
die Kupplung auszurücken,
wird dem aus Koppelelement
Zum
Einrücken
der Kupplung wid die Kopplung zwischen Koppelelement
Die
Energie zum Verstellen der Kugelumlaufmutter
Nur die für die Ansteuerung notwendige Energie der Koppelelemente muß hinzugefügt werden. Hierdurch ist es möglich, eine Ansteuerung des Koppelelements mit nur geringfügigem Energieaufwand durchzuführen.Just the for the control necessary energy of the coupling elements must be added. hereby Is it possible, to carry out a control of the coupling element with only a small amount of energy.
- 22
- Antriebsaggregatwelle, KurbelwellePrime mover shaft crankshaft
- 44
- Kupplungsgehäuseclutch housing
- 66
- Element zum Aufbringen der Kupplungs-Anpresskraft, beispielsweise Membranfederelement for applying the clutch pressing force, for example diaphragm spring
- 88th
- Druckringpressure ring
- 1010
- Eingangswelle des Antriebsstrangsinput shaft of the powertrain
- 1212
- Kupplungsscheibeclutch disc
- 1414
- Reibbelagfriction lining
- 1616
- Reibbelagfriction lining
- 1818
- Ausrückelementdisengagement
- 2020
- Pfeilarrow
- 2222
- Führungsrohrguide tube
- 2424
- KugelumlaufspindelBall screw
- 2626
- KugelumlaufmutterBall nut
- 2828
- Koppelelementcoupling element
- 3030
- Pfeilarrow
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200610010678 DE102006010678A1 (en) | 2006-03-08 | 2006-03-08 | Operation device for automatic vehicle coupling, has ball screw, which is coupled with coupling unit in manner allowing slip, where ball screw is connected with disengaging device for axial power transmission |
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DE200610010678 DE102006010678A1 (en) | 2006-03-08 | 2006-03-08 | Operation device for automatic vehicle coupling, has ball screw, which is coupled with coupling unit in manner allowing slip, where ball screw is connected with disengaging device for axial power transmission |
Publications (1)
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DE102006010678A1 true DE102006010678A1 (en) | 2007-09-13 |
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DE200610010678 Withdrawn DE102006010678A1 (en) | 2006-03-08 | 2006-03-08 | Operation device for automatic vehicle coupling, has ball screw, which is coupled with coupling unit in manner allowing slip, where ball screw is connected with disengaging device for axial power transmission |
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- 2006-03-08 DE DE200610010678 patent/DE102006010678A1/en not_active Withdrawn
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