DE102014207006A1 - clutch actuator - Google Patents

clutch actuator Download PDF

Info

Publication number
DE102014207006A1
DE102014207006A1 DE102014207006.6A DE102014207006A DE102014207006A1 DE 102014207006 A1 DE102014207006 A1 DE 102014207006A1 DE 102014207006 A DE102014207006 A DE 102014207006A DE 102014207006 A1 DE102014207006 A1 DE 102014207006A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
servomotor
gear
clutch
actuator
axis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102014207006.6A
Other languages
German (de)
Inventor
Thorsten BIERMANN
Karl-Ludwig Kimmig
Steffen Patze
Lászlo Mán
Markus Dietrich
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority to DE102014207006.6A priority Critical patent/DE102014207006A1/en
Publication of DE102014207006A1 publication Critical patent/DE102014207006A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D28/00Electrically-actuated clutches
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D21/00Systems comprising a plurality of actuated clutches
    • F16D21/02Systems comprising a plurality of actuated clutches for interconnecting three or more shafts or other transmission members in different ways
    • F16D21/06Systems comprising a plurality of actuated clutches for interconnecting three or more shafts or other transmission members in different ways at least two driving shafts or two driven shafts being concentric
    • F16D2021/0607Double clutch with torque input plate in-between the two clutches, i.e. having a central input plate
    • F16D2021/0615Double clutch with torque input plate in-between the two clutches, i.e. having a central input plate the central input plate is supported by bearings in-between the two clutches
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D21/00Systems comprising a plurality of actuated clutches
    • F16D21/02Systems comprising a plurality of actuated clutches for interconnecting three or more shafts or other transmission members in different ways
    • F16D21/06Systems comprising a plurality of actuated clutches for interconnecting three or more shafts or other transmission members in different ways at least two driving shafts or two driven shafts being concentric
    • F16D2021/0646Electrically actuated clutch with two clutch plates
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D23/00Details of mechanically-actuated clutches not specific for one distinct type
    • F16D23/12Mechanical clutch-actuating mechanisms arranged outside the clutch as such
    • F16D2023/123Clutch actuation by cams, ramps or ball-screw mechanisms
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D41/00Freewheels or freewheel clutches
    • F16D41/06Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface
    • F16D41/064Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface the intermediate members wedging by rolling and having a circular cross-section, e.g. balls
    • F16D41/066Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface the intermediate members wedging by rolling and having a circular cross-section, e.g. balls all members having the same size and only one of the two surfaces being cylindrical
    • F16D2041/0665Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface the intermediate members wedging by rolling and having a circular cross-section, e.g. balls all members having the same size and only one of the two surfaces being cylindrical characterised by there being no cage other than the inner and outer race for distributing the intermediate members
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D21/00Systems comprising a plurality of actuated clutches
    • F16D21/02Systems comprising a plurality of actuated clutches for interconnecting three or more shafts or other transmission members in different ways
    • F16D21/06Systems comprising a plurality of actuated clutches for interconnecting three or more shafts or other transmission members in different ways at least two driving shafts or two driven shafts being concentric
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2200/00Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/003Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds
    • F16H2200/0034Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds the gear ratios comprising two forward speeds
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2200/00Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/2002Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears
    • F16H2200/2005Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears with one sets of orbital gears
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2200/00Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/203Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes
    • F16H2200/2033Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes with one engaging means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2200/00Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/203Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes
    • F16H2200/2066Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes using one freewheel mechanism
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2200/00Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/2079Transmissions using gears with orbital motion using freewheel type mechanisms, e.g. freewheel clutches
    • F16H2200/2082Transmissions using gears with orbital motion using freewheel type mechanisms, e.g. freewheel clutches one freewheel mechanisms
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/62Gearings having three or more central gears
    • F16H3/66Gearings having three or more central gears composed of a number of gear trains without drive passing from one train to another
    • F16H3/663Gearings having three or more central gears composed of a number of gear trains without drive passing from one train to another with conveying rotary motion between axially spaced orbital gears, e.g. RAVIGNEAUX

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Retarders (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)
  • Mechanical Operated Clutches (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kupplungsaktor zur Betätigung einer um eine Drehachse drehenden Reibungskupplung mit einem elektrischen Stellmotor mit einem um eine Rotorachse drehenden Rotor und einem Stellglied zur axialen Verlagerung eines Hebelelements der Reibungskupplung mit einem Untersetzungsgetriebe und einem Getriebe zur Wandlung einer Drehbewegung des Stellmotors in eine axiale Verlagerungsbewegung. Um einen kompakten Kupplungsaktor mit hoher Untersetzung des Stellmotors mit verringerter Betätigungskraft auszubilden, ist das Untersetzungsgetriebe aus einem um die Drehachse der Reibungskupplung angeordneten, vom Stellmotor angetriebenen und das Getriebe zur Wandlung einer Drehbewegung des Stellmotors in eine axiale Verlagerungsbewegung antreibenden Umlaufgetriebe gebildet.The invention relates to a clutch actuator for actuating a friction clutch rotating about an axis of rotation with an electric servomotor with a rotor rotating about a rotor axis and an actuator for axially displacing a lever element of the friction clutch with a reduction gear and a gear for converting a rotary movement of the servomotor into an axial displacement movement . In order to form a compact clutch actuator with high reduction of the servomotor with reduced actuation force, the reduction gear is formed from an epicyclic gear arranged around the axis of rotation of the friction clutch, driven by the servomotor and driving the gearbox to convert a rotary movement of the servomotor into an axial displacement movement.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kupplungsaktor zur Betätigung einer um eine Drehachse drehenden Reibungskupplung mit einem elektrischen Stellmotor mit einem um eine Rotorachse drehenden Rotor und einem Stellglied zur axialen Verlagerung eines Hebelelements der Reibungskupplung mit einem Untersetzungsgetriebe und einem Getriebe zur Wandlung einer Drehbewegung des Stellmotors in eine axiale Verlagerungsbewegung.The invention relates to a clutch actuator for actuating a rotating about a rotation axis friction clutch with an electric servomotor with a rotor rotating about a rotor axis and an actuator for axial displacement of a lever element of the friction clutch with a reduction gear and a transmission for converting a rotational movement of the servo motor in an axial displacement movement ,

Kupplungsaktoren werden zur Betätigung von Reibungskupplungen in Antriebssträngen von Kraftfahrzeugen eingesetzt. Hierbei wird die um eine Drehachse angeordnete Reibungskupplung mittels einer axialen Verlagerung eines Hebelelements je nach Ausbildung der Reibungskupplung betätigt. Eine mittels eines als Tellerfeder ausgebildeten Hebelelements im nicht betätigten Zustand geschlossene Reibungskupplung kann hierbei an den Tellerfederspitzen koaxial zur Drehachse aufgezogen oder aufgedrückt werden, während eine im nicht betätigten Zustand geöffnete Reibungskupplung beispielsweise mittels Hebelspitzen einer Hebelfeder zugedrückt oder zugezogen wird. Zwei derartige Reibungskupplungen können zu einer Doppelkupplung kombiniert werden, so dass zwei separate oder zu einer Baueinheit zusammengefasste Kupplungsaktoren jeweils eine Reibungskupplung betätigen.Clutch actuators are used to actuate friction clutches in drive trains of motor vehicles. Here, the arranged around an axis of rotation friction clutch is actuated by means of an axial displacement of a lever element depending on the design of the friction clutch. A by means of a plate spring designed as a lever element in the non-actuated state closed friction clutch can be raised or pushed coaxially to the axis of rotation of the disc spring tips, while a non-actuated state open friction clutch is pressed or pulled, for example by means of lever tips a lever spring. Two such friction clutches can be combined to form a double clutch, so that two separate or combined to form a unit clutch actuators each actuate a friction clutch.

Gattungsgemäße Kupplungsaktoren werden durch einen elektrischen Stellmotor angetrieben, der von einem Steuergerät so gesteuert wird, dass ein erwünschtes zu übertragendes Kupplungsmoment schnell und reproduzierbar angesteuert wird. Beispiele mit elektrischem Stellmotor versehene Kupplungsaktoren sind aus den Dokumenten DE 10 2008 013 054 A1 und DE 10 2004 009 832 A1 bekannt. Hierbei ist jeweils eine Rotorachse des Stellmotors im Wesentlichen senkrecht zur Drehachse der Reibungskupplung angeordnet. Zur Wandlung der Drehbewegung des Rotors des Stellmotors in eine Linearbewegung ist ein jeweils entsprechendes Getriebe vorgesehen. Hierbei sind über einen Betätigungsweg der Reibungskupplung abhängig von der Kupplungsposition unterschiedliche Kräfte aufzuwenden, so dass der Stellmotor auf die Maximalkraft ausgelegt werden muss. Desweiteren bauen Stellmotoren mit geringen Drehzahlen bei der geforderten Leistung vergleichsweise groß, so dass gegebenenfalls hoch drehende Stellmotoren in Verbindung mit einem Untersetzungsgetriebe eingesetzt werden.Generic clutch actuators are driven by an electric servomotor, which is controlled by a control unit so that a desired to be transmitted clutch torque is controlled quickly and reproducibly. Examples of electric servomotor provided clutch actuators are from the documents DE 10 2008 013 054 A1 and DE 10 2004 009 832 A1 known. Here, in each case a rotor axis of the servomotor is arranged substantially perpendicular to the axis of rotation of the friction clutch. For converting the rotational movement of the rotor of the servomotor into a linear movement, a corresponding transmission is provided. In this case, different forces are to be applied via an actuation path of the friction clutch depending on the clutch position, so that the servomotor must be designed for the maximum force. Furthermore build actuators with low speeds at the required power comparatively large, so that optionally high-speed servo motors are used in conjunction with a reduction gear.

Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung eines Kupplungsaktors mit einem Stellmotor mit Untersetzungsgetriebe unter vorteilhafter Ausnutzung des zur Verfügung stehenden Bauraums bei geringer Leistung des Stellmotors.The object of the invention is the development of a clutch actuator with a servomotor with reduction gear under advantageous utilization of the available space at low power of the servo motor.

Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Die von diesem abhängigen Unteransprüche geben vorteilhafte Ausführungsformen wieder.The object is solved by the subject matter of claim 1. The dependent of this dependent claims give advantageous embodiments again.

Der vorgeschlagene Kupplungsaktor zur Betätigung einer um eine Drehachse drehenden Reibungskupplung enthält einen elektrischen Stellmotor mit einem um eine Rotorachse drehenden Rotor sowie ein Stellglied zur axialen Verlagerung eines Hebelelements der Reibungskupplung mit einem Untersetzungsgetriebe und einem Getriebe zur Wandlung einer Drehbewegung des Stellmotors in eine axiale Verlagerungsbewegung, wobei das Untersetzungsgetriebe aus einem um die Drehachse der Reibungskupplung angeordneten, vom Stellmotor angetriebenen und das Getriebe zur Wandlung einer Drehbewegung des Stellmotors in eine axiale Verlagerungsbewegung antreibenden Umlaufgetriebe gebildet ist. Durch die Anordnung des Umlaufgetriebes um die Drehachse kann radial außen liegender Bauraum gespart werden. Durch die Untersetzung des Umlaufgetriebes kann ein leistungsarmer, hoch drehender Stellmotor verwendet werden.The proposed clutch actuator for actuating a rotating about a rotational axis friction clutch includes an electric servomotor with a rotor rotating about a rotor axis and an actuator for axial displacement of a lever element of the friction clutch with a reduction gear and a transmission for converting a rotational movement of the servo motor in an axial displacement movement the reduction gear is formed of a arranged around the axis of rotation of the friction clutch, driven by the servomotor and the transmission for converting a rotational movement of the servomotor in an axial displacement movement driving epicyclic gear is formed. The arrangement of the planetary gear about the axis of rotation can be saved radially outward space. Due to the reduction of the planetary gear, a low-power, high-speed servomotor can be used.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, das Umlaufgetriebe wie Planetengetriebe als Plusgetriebe auszubilden. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform kann das Umlaufgetriebe als zweistufiges Planetengetriebe ausgebildet sein. Hierbei kann eine größere Gesamtübersetzung erzielt werden. Es hat sich zudem als besonders vorteilhaft erwiesen, zwischen zwei Getriebestufen eine momentenabhängig schaltende Widerstandskupplung vorzusehen. Hierbei kann bei kleinem von dem Stellmotor bereitzustellendem Moment eine geringere Untersetzung vorgesehen werden. Hierbei soll insbesondere auch eine Übersetzung mit i = 1 umfasst werden. Wird das erforderliche Moment beispielsweise durch eine Erhöhung der Betätigungskraft vergrößert, kann die Übersetzung der Getriebestufen geändert werden, indem die zwischen diesen angeordnete Widerstandskupplung auslöst und die Untersetzung dadurch vergrößert wird. Auf diese Weise lassen sich zum Einen schnellere Betätigungszeiten der Reibungskupplung erzielen, indem bei kleinerer Untersetzung schnell ein Wegpunkt entlang des wenig Antriebsmoment erfordernden Betätigungswegs angefahren wird, und zum Anderen leistungsverringerte und damit bauraumsparende Stellmotoren einsetzen, indem die Untersetzung in momentintensiven Wegbereichen durch eine Schaltung des Umlaufgetriebes vergrößert wird.It has proven to be advantageous to form the planetary gear as planetary gear as a plus gear. According to an advantageous embodiment, the planetary gear can be designed as a two-stage planetary gear. In this case, a larger total ratio can be achieved. It has also proved to be particularly advantageous to provide a torque-dependent switching resistance coupling between two gear stages. In this case, a smaller reduction can be provided at a small moment to be provided by the servomotor. In this case, in particular, a translation with i = 1 should be included. If the required torque is increased, for example, by an increase in the actuation force, the gear ratios can be changed by triggering the resistance coupling arranged between them and thereby increasing the reduction ratio. In this way, on the one hand faster actuation times of the friction clutch can be achieved by a lower way quickly waypoint along the little drive torque requiring actuating path is approached, and secondly reduced power and thus space-saving servo motors use by the reduction in torque-intensive path ranges by a circuit of the epicyclic gear is enlarged.

Die momentabhängig schaltende Widerstandskupplung kann im einfachsten Fall eine beispielsweise zwischen dem ersten Sonnenrad und dem Planetenträger angeordnete Rutschkupplung sein, die in einer ersten Übersetzung Sonnenrad und Planetenträger miteinander verbindet und bei Erreichen einer vorgegebenen Momentenschwelle durchgeschaltet wird, so dass Sonnenrad und Planetenträger sich gegeneinander verdrehen können. In vorteilhafter Weise kann anstatt der Rutschkupplung ein Ratschenmechanismus, eine Schaltkupplung oder dergleichen vorgesehen sein. Eine Betätigung einer Schaltkupplung kann beispielsweise mittels eines Massenträgheitselements erfolgen, welches von einem drehenden Bauteil mittels eines Rampenmechanismusses axial verlagert wird und dadurch die Schaltkupplung betätigt.The torque-dependent switching resistance clutch can be in the simplest case, for example, arranged between the first sun gear and the planet carrier slip clutch which connects in a first translation sun gear and planet carrier together and upon reaching a predetermined torque threshold is switched through, so that sun gear and planet carrier can rotate against each other. Advantageously, instead of the slip clutch, a ratchet mechanism, a clutch or the like may be provided. An actuation of a clutch can for example be effected by means of an inertia element, which is axially displaced by a rotating member by means of a Rampenmechanismusses and thereby actuates the clutch.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform kann hierzu ein zweistufiges Planetengetriebe vorgesehen werden, bei dem die Getriebestufen einen gemeinsamen Planetenträger aufweisen und ein erstes Hohlrad einer ersten, von dem Stellantrieb angetriebenen Getriebestufe mittels eines Freilaufs gehäusefest verbunden ist. Hierbei kann der Stellmotor ein Sonnenrad der ersten Getriebestufe und das zweite Hohlrad das Getriebe zur Wandlung einer Drehbewegung des Stellmotors in eine axiale Verlagerungsbewegung antreiben. Bei geringem Antriebsmoment drehen Sonnenrad, Planetenräder und Hohlräder mit derselben Drehzahl. Nimmt das Antriebsmoment zu, weil beispielsweise das Hebelelement betätigt wird oder in einem späteren Zustand die Reibungskupplung beginnt, Moment zu übertragen, öffnet die Widerstandskupplung und das erste Hohlrad wird an einer Drehrichtungsumkehr gehindert, indem der Freilauf zu einem feststehenden Bauteil sperrt. Hierdurch wird das zweite Hohlrad über die gemeinsamen Planeten angetrieben und eine Untersetzung stellt sich ein, so dass mit geringem Moment des Stellmotors ein ausreichendes Antriebsmoment über das Getriebe zur Wandlung einer Drehbewegung des Stellmotors in eine axiale Verlagerungsbewegung auf ein Betätigungslager und schließlich von diesem auf das Hebelelement der Reibungskupplung übertragen wird. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die Untersetzung des Umlaufgetriebes zwischen 1:10 und 1:600 bevorzugt in einem Bereich von 1:300 oder 1:20 einzustellen, wobei bei zugedrückten Kupplungen der Bereich 1:20 besonders bevorzugt wird, da hier das Verhältnis von Zeitaufwand für die axiale Verlagerung zur Kraftübertragung optimal ist.In a particularly advantageous embodiment, a two-stage planetary gear can be provided for this purpose, in which the gear stages have a common planet carrier and a first ring gear of a first, driven by the actuator gear stage is fixed to the housing by means of a freewheel. Here, the servomotor can drive a sun gear of the first gear stage and the second ring gear to convert a rotational movement of the servomotor into an axial displacement movement. At low drive torque, the sun gear, planet gears and ring gears rotate at the same speed. If the drive torque increases because, for example, the lever element is actuated or in a later state the friction clutch starts to transmit torque, the resistance clutch opens and the first ring gear is prevented from reversing in direction by the freewheel locking to a stationary component. As a result, the second ring gear is driven via the common planet and a reduction is set, so that at low torque of the servo motor sufficient drive torque through the transmission to convert a rotary motion of the servo motor in an axial displacement movement on an actuating bearing and finally from this to the lever element the friction clutch is transmitted. It has proven to be advantageous to set the reduction ratio of the epicyclic gear between 1:10 and 1: 600 preferably in a range of 1: 300 or 1:20, with the clutch being pressed in the range of 1:20 being particularly preferred since the ratio of time required for the axial displacement for power transmission is optimal.

In einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, den Stellmotor koaxial um die Drehachse anzuordnen. Hierdurch kann der gesamte Kupplungsaktor als kompakte Baueinheit um die Drehachse angeordnet werden. Alternativ kann der Stellmotor bezüglich seiner Rotorachse im Wesentlichen senkrecht zur Drehachse angeordnet und zwischen Rotor des Stellmotors und Eingangsteil des Umlaufgetriebes ein Winkelgetriebe wirksam angeordnet sein. Eine senkrechte Anordnung kann durch Anordnungen mit einer Abweichung von beispielsweise ±10° ersetzt werden. Das Winkelgetriebe kann eine zusätzliche, das Umlaufgetriebe unterstützende Untersetzung aufweisen. Des weiteren wäre auch eine achsparallele Anordnung des Stellmotors möglich. In an advantageous embodiment, it is provided to arrange the servomotor coaxially about the axis of rotation. In this way, the entire clutch actuator can be arranged as a compact unit about the axis of rotation. Alternatively, the servomotor can be arranged with respect to its rotor axis substantially perpendicular to the axis of rotation and between the rotor of the servomotor and the input part of the planetary gear an angle gear can be effectively arranged. A vertical arrangement can be replaced by arrangements with a deviation of, for example, ± 10 °. The angle gear may have an additional, the planetary gear assisting reduction. Furthermore, an axis-parallel arrangement of the servomotor would be possible.

Das Getriebe zur Wandlung einer Drehbewegung des Stellmotors in eine axiale Verlagerungsbewegung kann als Kugelgewindetrieb (Schraube, Wälzkörper, Federbandgetriebe oder Kulissenausrücker) ausgebildet sein. Um zusätzlichen Bauraum zu sparen, können Umlaufgetriebe und Kugelgewindetrieb eine Baueinheit bilden. Besonders vorteilhaft kann hierbei eine Integration des Kugelgewindetriebs in einen Außenring eines an einem Ausgangsteil des Umlaufgetriebes wirksam angeordneten Betätigungslagers sein. Hierbei ist der Innenring als Anlagefläche für das Hebelelement ausgebildet. In alternativen Ausführungsformen kann das Getriebe zur Wandlung einer Drehbewegung des Stellmotors in eine axiale Verlagerungsbewegung als Kulissengeometrie ausgebildet sein. Hierbei können beispielsweise ein oder mehrere Nocken, Gleitsteine oder dergleichen in komplementäre Rampen eingreifen oder sich Rampenanordnungen aufeinander verlagern, so dass bei einer Drehbewegung des Ausgangsteils des Umlaufgetriebes eine Linearbewegung eines Betätigungszylinders bewirkt wird, der das Betätigungslager trägt. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die vorgeschlagene Kulissengeometrie abhängig von einer Betätigungskraft wie Antriebsmoment eingestellten Steigung ausgebildet ist. Hierdurch kann abhängig von einer erforderlichen Betätigungskraft ein entsprechender Vorschub des Betätigungslagers erzielt werden, so dass gegebenenfalls ein schaltendes Umlaufgetriebe entfallen und lediglich ein Umlaufgetriebe mit einer festen Übersetzung eingesetzt werden kann.The transmission for converting a rotational movement of the servomotor into an axial displacement movement can be designed as a ball screw (screw, rolling elements, spring band transmission or slide release). In order to save additional space, planetary gear and ball screw can form a structural unit. Particularly advantageous in this case be an integration of the ball screw in an outer ring of an effective at an output part of the epicyclic actuator bearing. Here, the inner ring is designed as a contact surface for the lever element. In alternative embodiments, the transmission may be designed to convert a rotational movement of the servomotor into an axial displacement movement as a gate geometry. In this case, for example, one or more cams, sliding blocks or the like engage in complementary ramps or ramp assemblies shift towards each other, so that upon rotation of the output part of the epicyclic gear linear motion of an actuating cylinder is effected, which carries the actuating bearing. It has proven to be advantageous if the proposed link geometry is formed depending on an actuating force such as drive torque gradient. As a result, depending on a required actuation force, a corresponding advance of the actuation bearing can be achieved, so that optionally a switching epicyclic gear can be dispensed with and only one epicyclic gear can be used with a fixed ratio.

Die Erfindung wird anhand der in den 1 bis 11 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen:The invention is based on the in the 1 to 11 illustrated embodiments explained in more detail. Showing:

1 ein Diagramm der Betätigungskraft gegen einen Betätigungsweg, 1 a diagram of the actuation force against a actuation path,

2 eine schematische Darstellung eines zweistufigen Planetengetriebes, 2 a schematic representation of a two-stage planetary gear,

3 einen Schnitt durch eine Doppelkupplung mit einem Kupplungsaktor zur Betätigung einer der Reibungskupplungen dieser, 3 a section through a double clutch with a clutch actuator for actuating one of the friction clutches of these,

4 einen Schnitt durch einen Kupplungsaktor am zweistufigen Planetengetriebe senkrecht zu dessen Drehachse, 4 a section through a clutch actuator on the two-stage planetary gear perpendicular to the axis of rotation,

5 einen Längsschnitt durch den Kupplungsaktor der 4, 5 a longitudinal section through the clutch actuator of 4 .

6 ein Detail der 5, 6 a detail of 5 .

7 den Kupplungsaktor der 5 und 6 in angeschnittener 3D-Ansicht, 7 the clutch actuator of 5 and 6 in a truncated 3D view,

8 einen Längsschnitt durch einen Kupplungsaktor mit gegenüber dem Kupplungsaktor der 4 bis 7 veränderter Widerstandskupplung, 8th a longitudinal section through a clutch actuator with respect to the clutch actuator of 4 to 7 modified resistance coupling,

9 den Kupplungsaktor der 8 in geschnittener 3D-Ansicht, 9 the clutch actuator of 8th in 3D cutaway view,

10 eine Funktionsdarstellung des Kupplungsaktors der 8 und 9 im Längsschnitt und 10 a functional representation of the clutch actuator of 8th and 9 in longitudinal section and

11 eine Funktionsdarstellung des Kupplungsaktors der 8 und 9 in Ansicht. 11 a functional representation of the clutch actuator of 8th and 9 in view.

Die 1 zeigt das Diagramm 100 mit der Kurve 101, die eine typische Betätigungskraft FB über einen Betätigungsweg s einer zugedrückten Reibungskupplung zeigt. Die Kurve 101 weist im Bereich der Grenzlinie 102 einen mehr oder weniger stark ausgebildeten Knick auf, der die Kurve 101 in die beiden Kurvenbereiche 103, 104 unterteilt. Der Kurvenbereich 103 ist dabei einem Wegbereich zuzuordnen, bei dem ein Hebelelement der Reibungskupplung aus einer Grundposition ohne Aktorbetätigung beim Betätigungsweg s = 0 mit geringem Kraftanstieg in eine Bereitschaftsposition verlagert wird. Der Kurvenbereich 104 ist einem Wegbereich zuzuordnen, bei dem die Reibungskupplung zunehmend Moment bis zu einem maximal übertragbaren Moment überträgt, indem Reibbeläge zwischen einer Gegendruckplatte und von dem Hebelelement gegen diese verspannte Anpressplatte verspannt werden und damit ein hoher Kraftanstieg notwendig ist. Der vorgeschlagene Kupplungsaktor trägt dem in einer vorteilhaften Ausführungsform zweistufig ausgebildeten Planetengetriebe Rechnung, mit dem zwei unterschiedliche Übersetzungen, sprich Gänge, realisierbar sind, indem in dem Kurvenbereich 103 eine kleine Untersetzung eines Stellmotors und in im Kurvenbereich 104 eine größere Untersetzung selbstständig geschaltet wird. Auf diese Weise kann der Kurvenbereich 103 schnell überbrückt und im Kurvenbereich 104 eine hohe Betätigungskraft beziehungsweise ein großes Antriebsmoment eines vergleichsweise klein dimensionierten, schnell drehenden Stellmotors erzielt werden. Es versteht sich, dass die Kurve 101 einen Mittelwert aus abhängig von verschiedenen Toleranzen streuenden Kurven und Kurvenbereichen mit entsprechend auszulegenden Toleranzbereichen wie Energiebereichen repräsentiert. The 1 shows the diagram 100 with the curve 101 showing a typical actuation force F B over an actuation travel s of a depressed friction clutch. The curve 101 points in the area of the borderline 102 a more or less strong kink on the curve 101 in the two curve areas 103 . 104 divided. The curve area 103 is assigned to a path range in which a lever element of the friction clutch is shifted from a basic position without actuator actuation in the actuation path s = 0 with a small increase in force in a ready position. The curve area 104 is assigned to a path range in which the friction clutch increasingly torque transfers to a maximum transmissible torque by friction linings between a counter-pressure plate and the lever element against this tensioned pressure plate are braced and thus a high increase in force is necessary. The proposed clutch actuator takes into account the two-stage planetary gear formed in an advantageous embodiment, with the two different ratios, ie gears, can be realized by in the curve area 103 a small reduction of a servomotor and in the curve area 104 a larger reduction is switched independently. In this way, the curve area 103 quickly bridged and in the curve area 104 a high actuation force or a large drive torque of a comparatively small-sized, fast-rotating servomotor can be achieved. It is understood that the curve 101 represents an average value of curves and curve areas that diffuse depending on different tolerances, with corresponding tolerance ranges such as energy ranges.

2 zeigt ein Prinzipschaltbild des selbsttätig schaltenden Umlaufgetriebes 10 bestehend aus dem zweistufigen Planetengetriebe 11 und der Widerstandskupplung 12. Das Planetengetriebe 11 ist als Plusgetriebe ausgebildet. Die Widerstandskupplung 12 sperrt bis zu einem vorgegebenen Antriebsmoment MEIN den Planetenträger 14 gegenüber dem von dem nicht dargestellten Stellmotor angetriebenen Sonnenrad 13, so dass die auf dem Planetenträger 14 verdrehbar aufgenommenen Planeten 15 das Hohlrad 16 ohne Verdrehung antreiben und das Antriebsmoment MEIN gleich dem Abtriebsmoment MAUS des Planetengetriebes 11 bei gleicher Drehzahl von Sonnenrad 13 und Hohlrad 16 ist. Hierbei wird der zwischen einem Gehäusebauteil und dem Hohlrad 17 angeordnete Freilauf 18 überrollt. Wird aufgrund eines Übergangs der Kurve 101 der 1 von dem Kurvenbereich 103 in den Kurvenbereich 104 die Last am Ausgang des Planetengetriebes 11 erhöht, wird das Moment der Widerstandskupplung 12 überwunden, so dass sich der Planetenträger 14 gegenüber dem Sonnenrad 13 verdreht und die drehenden Planeten 15 unter Einstellung einer Untersetzung das Hohlrad 16 antreiben. Hierbei sperrt der Freilauf 18 das Hohlrad 17. 2 shows a schematic diagram of the automatic switching epicyclic gear 10 consisting of the two-stage planetary gear 11 and the resistance clutch 12 , The planetary gear 11 is designed as a plus gear. The resistance coupling 12 locks up to a predetermined drive torque M ON the planet carrier 14 relative to the driven by the servo motor, not shown sun gear 13 so that on the planet carrier 14 rotatable recorded planets 15 the ring gear 16 drive without rotation and the drive torque M IN equal to the output torque M OUT of the planetary gear 11 at the same speed of sun gear 13 and ring gear 16 is. Here is the between a housing component and the ring gear 17 arranged freewheel 18 overrun. Is due to a transition of the curve 101 of the 1 from the curve area 103 in the curve area 104 the load at the output of the planetary gear 11 increases, the moment of the resistance clutch 12 overcome, so that the planet carrier 14 opposite the sun wheel 13 twisted and the rotating planets 15 setting a reduction gear, the ring gear 16 drive. Here, the freewheel locks 18 the ring gear 17 ,

3 zeigt die obere Hälfte eines Teilschnitts der Doppelkupplung 2 entlang der Drehachse d mit den beiden Reibungskupplungen 3, 4. Am Beispiel der Reibungskupplung 3, die über den Zuganker 5 mittels des Hebelelements 6 zugezogen wird, wird Funktion und Anordnung des Kupplungsaktors 1 gezeigt. In gleicher Weise kann die mittels des Hebelelements 7 zugedrückte Reibungskupplung 4 von einem dem Kupplungsaktor 1 im Wesentlichen entsprechenden axial benachbarten oder radial über diesem angeordneten Kupplungsaktor betätigt werden. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Bestandteile des Kupplungsaktors 1 koaxial um die Drehachse angeordnet. Der Stellmotor 8 treibt das Umlaufgetriebe 10 in Form des Planetengetriebes 11 an. Dieses treibt das Getriebe 9 zur Wandlung der Drehbewegung des Stellmotors 8 und damit des Planetengetriebes 11 in eine lineare Betätigungsbewegung an. Das Getriebe 9 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel als Kugelgewindetrieb 20 mit dem mit dem Planetengetriebe 11 verbundenen Spindelzylinder 19 und dem das Hebelelement 6 beaufschlagenden Betätigungslager 22 tragenden Betätigungszylinder 21 gebildet. 3 shows the upper half of a partial section of the double clutch 2 along the axis of rotation d with the two friction clutches 3 . 4 , The example of the friction clutch 3 that over the tie rod 5 by means of the lever element 6 is tightened, function and arrangement of the clutch actuator 1 shown. In the same way, the means of the lever element 7 pressed friction clutch 4 from a clutch actuator 1 essentially corresponding axially adjacent or radially arranged over this clutch actuator can be actuated. In the embodiment shown, the components of the clutch actuator 1 arranged coaxially about the axis of rotation. The servomotor 8th drives the epicyclic gearbox 10 in the form of the planetary gear 11 at. This drives the transmission 9 for the conversion of the rotary motion of the servomotor 8th and thus the planetary gear 11 in a linear actuation movement. The gear 9 is in the embodiment shown as a ball screw 20 with the planetary gear 11 connected spindle cylinder 19 and the lever element 6 acting actuating bearing 22 carrying actuating cylinder 21 educated.

Die 4 bis 7 zeigen den konstruktiv ausgestalteten Kupplungsaktor 1 mit dem Umlaufgetriebe 10, der Widerstandskupplung 12 und dem Getriebe 9 zur Wandlung der Drehbewegung des nicht dargestellten Stellmotors in eine axiale Betätigungsbewegung. The 4 to 7 show the structurally designed clutch actuator 1 with the epicyclic gearbox 10 , the resistance clutch 12 and the transmission 9 for converting the rotational movement of the servo motor, not shown, into an axial actuating movement.

Die 4 zeigt das als Planetengetriebe 11 ausgebildete Umlaufgetriebe 10 im Schnitt auf axialer Höhe des Freilaufs 18. Der Freilauf 18 nimmt das Hohlrad 17 der ersten Getriebestufe des Planetengetriebes 11 auf. Das Hohlrad 16 der zweiten Getriebestufe ist axial hinter dem Hohlrad 17 angeordnet und treibt das Getriebe zur Wandlung der Drehbewegung in eine Linearbewegung an. Der Planetenträger 14 nimmt die mit beiden Hohlrädern 16, 17 und dem Sonnenrad 13 in Zahneingriff stehenden Planeten 15 auf. Das Sonnenrad 13 ist mittels des Lagers 23 verdrehbar auf der Lagerhülse 24 angeordnet und wird von dem Stellmotor drehangetrieben. The 4 shows that as a planetary gear 11 trained epicyclic gear 10 in section at the axial height of the freewheel 18 , The freewheel 18 takes the ring gear 17 the first gear stage of the planetary gear 11 on. The ring gear 16 the second gear stage is axially behind the ring gear 17 arranged and drives the gearbox to convert the rotational movement in a linear motion. The planet carrier 14 takes those with both ring gears 16 . 17 and the sun 13 meshed planet 15 on. The sun wheel 13 is by means of the warehouse 23 rotatable on the bearing sleeve 24 arranged and is rotationally driven by the servomotor.

Die 5 und 7 sowie im Detail die 6 zeigen den koaxial um die Drehachse d einer Reibungskupplung angeordneten Kupplungsaktor 1 im Längsschnitt entlang der Drehachse d beziehungsweise in angeschnittener 3D-Dartstellung. Das auf der Lagerhülse 24 verdrehbar aufgenommene Sonnenrad 13 wird mittels der drehfest mit diesem verbundenen Antriebshülse 25 von dem Stellmotor 8 drehangetrieben. Die Antriebshülse 25 nimmt mittels des Lagers 26 den Planetenträger 14 verdrehbar auf. Die Widerstandskupplung 12 ist aus dem Ratschenmechanismus 27 gebildet, der aus dem mit über den Umfang verteilt angeordneten Rampen 29 versehenen, an dem Planetenträger 14 hier einteilig angeordneten Rampenring 28, den Kugeln 30, dem Druckring 31 und der Druckfeder 32 gebildet ist. Die Druckfeder 32 stützt sich axial an der Mutter 33 der Antriebshülse 25 ab und spannt die Kugeln 30 mittels des axial verlagerbaren Druckrings 31 gegen den Rampenring 28 mit einer vorgegebenen und auf die Einrückkraftkennlinie entsprechend der Betätigungskraft FB der 1 abgestimmten Vorspannkraft vor. Wird die Vorspannkraft nicht überwunden, bleiben Sonnenrad 13 und Planetenträger 14 aufeinander drehfixiert, so dass das Planetengetriebe 11 bezüglich seiner Übersetzung ohne Wirkung bleibt. Wird die Vorspannkraft überwunden, wälzen die Kugeln 30 unter Überwindung der Vorspannkraft auf dem Rampenring 28 ab und eine Relativverdrehung von Sonnenrad 13 und Planetenträger 14 tritt auf, so dass die untersetzende Wirkung, also eine Übersetzung ins Langsame des Planetengetriebes 11 eintritt.The 5 and 7 as well as in detail the 6 show the coaxially about the axis of rotation d of a friction clutch clutch actuator arranged 1 in longitudinal section along the axis of rotation d or in truncated 3D Dartstellung. That on the bearing sleeve 24 rotatably received sun gear 13 is by means of rotatably connected to this drive sleeve 25 from the servomotor 8th rotatably driven. The drive sleeve 25 takes by means of the warehouse 26 the planet carrier 14 rotatable on. The resistance coupling 12 is from the ratchet mechanism 27 formed, consisting of the distributed over the circumference arranged ramps 29 provided on the planet carrier 14 here one-piece arranged ramp ring 28 , the balls 30 , the pressure ring 31 and the compression spring 32 is formed. The compression spring 32 rests axially on the nut 33 the drive sleeve 25 off and spans the balls 30 by means of the axially displaceable pressure ring 31 against the ramp ring 28 with a given and on the Einrückkraftkennlinie according to the operating force F B of 1 adjusted preload force. If the preloading force is not overcome, sun gear will remain 13 and planet carrier 14 rotationally fixed on each other, so that the planetary gear 11 regarding its translation remains without effect. If the preload force is overcome, the balls roll 30 overcoming the preload force on the ramp ring 28 off and a relative rotation of sun gear 13 and planet carrier 14 occurs, so that the reducing effect, so a translation into the slow of the planetary gear 11 entry.

Wie aus den 5 und 6 weiterhin hervorgeht, erfolgt die Übertragung des in das Sonnenrad 13 eingetragenen Moments über die am Planetenträger 14 verdrehbar aufgenommenen Planeten 15 auf die beiden Hohlräder 16, 17. Bei infolge wirksamer Widerstandskupplung 12 mit dem Sonnenrad 13 drehfest gekoppelten Planetenträger 14 drehen bei Antrieb des Sonnenrads 13 die Hohlräder 16, 17 mit derselben Drehzahl. Hierbei wird der zwischen Gehäuse und Hohlrad 17 wirksame Freilauf 18 überrollt. Bei überwundener Widerstandskupplung 12 dreht der Planetenträger 14 gegenüber dem Sonnenrad 13. Um ein Rückdrehen des Hohlrads 17 zu verhindern, sperrt der Freilauf 18 und zwingt die Planeten 15 in eine Drehbewegung, so dass das Hohlrad 16 drehangetrieben wird. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Hohlrad 16 einteilig mit dem Spindelzylinder 19 des Getriebes 9 in Form des Kugelgewindetriebs 20 ausgebildet. Über die Drehbewegung des Spindelzylinders 19 und die in Gewindegängen 35, 36 des Spindelzylinders 19 und des Betätigungszylinders 21 abwälzenden Kugeln 34 wird der in der Lagerhülse 24 mittels der Drehmomentstütze 37 drehfest abgestützte Betätigungszylinder 21 axial verlagert. Der Betätigungszylinder 21 nimmt einteilig oder wie hier dargestellt getrennt ausgebildet den Außenring 38 des Betätigungslagers 22 zur Drehentkoppelung des Kupplungsaktors 1 gegenüber dem Hebelelement 6 (3) auf.Like from the 5 and 6 continues to show, the transfer takes place in the sun 13 registered moments on the planet carrier 14 rotatable recorded planets 15 on the two ring gears 16 . 17 , Due to effective resistance coupling 12 with the sun wheel 13 rotatably coupled planet carrier 14 rotate when driving the sun gear 13 the ring gears 16 . 17 at the same speed. Here, the between housing and ring gear 17 effective freewheel 18 overrun. When overcome resistance clutch 12 turns the planet carrier 14 opposite the sun wheel 13 , To reverse the ring gear 17 To prevent the freewheel locks 18 and forces the planets 15 in a rotational movement, so that the ring gear 16 is rotated. In the embodiment shown, the ring gear 16 in one piece with the spindle cylinder 19 of the transmission 9 in the form of the ball screw 20 educated. About the rotation of the spindle cylinder 19 and in threads 35 . 36 of the spindle cylinder 19 and the actuating cylinder 21 rolling balls 34 is the in the bearing sleeve 24 by means of the torque arm 37 rotatably supported actuating cylinder 21 shifted axially. The actuating cylinder 21 takes one piece or as shown here separately formed the outer ring 38 of the actuating bearing 22 for rotational decoupling of the clutch actuator 1 opposite the lever element 6 ( 3 ) on.

Die 8 und 9 zeigen den bezüglich der geänderten Widerstandskupplung 12a gegenüber dem Kupplungsaktor 1 der 4 bis 7 abgeänderten Kupplungsaktor 1a im Längsschnitt beziehungsweise in angeschnittener 3D-Dartsellung. Der Kupplungsaktor 1a weist anstatt eines Ratschenmechanismus die momentengesteuerte Freischaltkupplung 27a auf. Diese ist bei kleinen Momenten eingerastet. Hierbei greift der mit dem Sonnenrad 13a beziehungsweise der Antriebshülse 25a verbundene Mitnehmerring 40a mittels axialen Ansätzen 41a drehschlüssig in entsprechende Ausnehmungen 42a des Planetenträgers 14a mittels zwischengelegter Kugeln 43a in einem Wälzkontakt axial ein. Bei zunehmendem Moment wird der auf der Rampenwälzeinrichtung 44a – entsprechend einem Drehmomentfühler – gelagerte Mitnehmerring 40a entgegen der Wirkung der Druckfeder 32a axial verlagert, bis schließlich der Wirkschluss zwischen Mitnehmerring 40a und Planetenträger 14a getrennt, die Widerstandskupplung 12a also getrennt wird. Infolge der Profilierung der Rampenwälzeinrichtung 44a bleibt die Freischaltkupplung 27a offen und wird nach Beendigung der Betätigung der Reibungskupplung wieder vor dem nächsten Betätigungsvorgang aktiv geschlossen. Hierzu ist der auf der Antriebshülse 25a mittels der Rampeneinrichtung 45a begrenzt axial und verdrehbar verlagerbar aufgenommene Massering 46a vorgesehen, der den Mitnehmerring 40a bei einsetzender Drehbewegung der Antriebshülse 25a wieder in den Planetenträger 14a formschlüssig einrastet. Wird die Antriebshülse 25a drehbeschleunigt, bleibt der Massering 46a aufgrund seiner Masse kurzzeitig in Drehrichtung stehen und wird an der Rampeneinrichtung 45a axial verlagert und schiebt die Ansätze 41a des Mitnehmerrings 40a axial in die Ausnehmungen 42a des Planetenträgers 14a und stellt damit den Formschluss zwischen diesen wieder her. The 8th and 9 show the respect to the modified resistance clutch 12a opposite the clutch actuator 1 of the 4 to 7 modified clutch actuator 1a in a longitudinal section or in a trimmed 3D-dart position. The clutch actuator 1a has instead of a ratchet mechanism, the torque-controlled disconnect clutch 27a on. This is locked at small moments. This engages with the sun gear 13a or the drive sleeve 25a connected driving ring 40a by axial approaches 41a rotationally engaged in corresponding recesses 42a of the planet carrier 14a by means of interposed balls 43a axially in a rolling contact. As the moment increases, the on the Rampenwalzeinrichtung 44a - According to a torque sensor - mounted driving ring 40a against the action of the compression spring 32a axially displaced, until finally the effective connection between driving ring 40a and planet carrier 14a disconnected, the resistance coupling 12a so is disconnected. Due to the profiling of the ramp rolling device 44a remains the disconnect clutch 27a open and is actively closed again after completion of the operation of the friction clutch before the next operation. This is on the drive sleeve 25a by means of the ramp device 45a limited axially and rotatably displaceable received Massering 46a provided, the driving ring 40a at the onset of rotation of the drive sleeve 25a back in the planet carrier 14a positively engages. Will the drive sleeve 25a spin-accelerated, the mass ring remains 46a due to its mass briefly stand in the direction of rotation and is at the ramp device 45a axially displaced and pushes the lugs 41a of the driving ring 40a axially in the recesses 42a of the planet carrier 14a and thus restores the positive connection between them.

Die 10 und 11 zeigen im Längsschnitt beziehungsweise in Ansicht die Funktion eines vereinfachten Kupplungsaktors 1a mit der als Freischaltkupplung 27a ausgebildeten Widerstandskupplung 12a der 8 und 9 in schematischer Darstellung. In der funktionalen Darstellung treibt der Stellmotor 8a die Antriebshülse 25a an. Der Planetenträger 14a und der Mitnehmerring 40a bilden mit den Kugeln 43a den Formschluss zwischen nicht dargestelltem Sonnenrad 13a (8) und Planetenträger 14a. Die Rampenwälzeinrichtung 44a steuert den Formschluss der Freischaltkupplung 27a, indem die Kugeln 47a über eine Rampeneinrichtung die das mittels der Druckfeder 32a vorgespannte Steuerteil 48a axial verlagern. Hierdurch verlagern sich die Kugeln 47a nach radial innen, so dass der Mitnehmerring 40a axial mittels der auf Rampen angeordneten Kugeln 43a von dem Planetenträger 14a beabstandet wird und der Formschluss zwischen diesen außer Kraft gesetzt wird. Die Freischaltkupplung 27a bleibt dabei gelöst, bis diese wieder aktiv geschlossen wird. Dies erfolgt mittels des Masserings 46a, der mittels der Rampeneinrichtung 45a auf dem mit der Antriebshülse 25a drehschlüssig verbundenen Gegenring 50a aufgenommen ist. Wird vor einer Betätigung der Reibungskupplung die Antriebshülse drehangetrieben, bleibt der Massering 46a in Drehrichtung aufgrund seiner trägen Masse kurzeitig stehen und wird von der Rampeneinrichtung 45a axial verlagert, so dass dieser den Mitnehmerring 40a axial verlagert und dadurch den Formschluss der Freischaltkupplung 27a wieder herstellt. Zwischen Massering 46a und Gegenring 50a können Rückstellfedern 49a zur Rückstellung des Masserings 46a entlang der Rampeneinrichtung 45a vorgesehen sein. The 10 and 11 show in longitudinal section or in view the function of a simplified clutch actuator 1a with the as a disconnect clutch 27a trained resistance clutch 12a of the 8th and 9 in a schematic representation. In the functional presentation drives the servomotor 8a the drive sleeve 25a at. The planet carrier 14a and the driving ring 40a make up with the balls 43a the positive connection between not shown sun gear 13a ( 8th ) and planet carrier 14a , The ramp rolling device 44a controls the positive connection of the disconnect clutch 27a by the roll 47a via a ramp device that by means of the compression spring 32a preloaded control part 48a shift axially. As a result, the balls are shifting 47a radially inwards, so that the driving ring 40a axially by means of the balls arranged on ramps 43a from the planet carrier 14a is spaced and the form fit between them is overridden. The disconnect clutch 27a remains solved until it is actively closed again. This is done by means of Massering 46a by means of the ramp device 45a on the with the drive sleeve 25a rotationally connected counter ring 50a is included. If the drive sleeve is rotated before the friction clutch is actuated, the mass ring remains 46a in the direction of rotation due to its inertial mass short-term stand and is by the ramp device 45a axially displaced, so that this the driving ring 40a axially displaced and thereby the positive connection of the disconnect clutch 27a restores. Between massaging 46a and mating ring 50a can return springs 49a to reset the mass ring 46a along the ramp device 45a be provided.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Kupplungsaktor clutch actuator
1a1a
Kupplungsaktor clutch actuator
22
Doppelkupplung  Double coupling
33
Reibungskupplung  friction clutch
44
Reibungskupplung  friction clutch
55
Zuganker tie rods
66
Hebelelement lever member
77
Hebelelement lever member
88th
Stellmotor servomotor
8a8a
Stellmotor servomotor
99
Getriebe transmission
1010
Umlaufgetriebe epicyclic gear
1111
Planetengetriebe planetary gear
1212
Widerstandskupplung resistance coupling
12a12a
Widerstandskupplung resistance coupling
1313
Sonnenrad sun
13a13a
Sonnenrad sun
1414
Planetenträger planet carrier
14a14a
Planetenträger planet carrier
1515
Planet planet
1616
Hohlrad ring gear
1717
Hohlrad ring gear
1818
Freilauf freewheel
1919
Spindelzylinder spindle cylinder
2020
Kugelgewindetrieb Ball Screw
2121
Betätigungszylinder actuating cylinder
2222
Betätigungslager operation seat
2323
Lager camp
2424
Lagerhülse bearing sleeve
2525
Antriebshülse drive sleeve
25a25a
Antriebshülse drive sleeve
2626
Lager camp
2727
Ratschenmechanismus ratchet mechanism
27a27a
Freischaltkupplung Overload clutch
2828
Rampenring ramp ring
2929
Rampe ramp
3030
Kugel Bullet
3131
Druckring pressure ring
3232
Druckfeder compression spring
32a32a
Druckfeder compression spring
3333
Mutter mother
3434
Kugel Bullet
3535
Gewindegang thread
3636
Gewindegang thread
3737
Drehmomentstütze torque arm
3838
Außenring outer ring
40a40a
Mitnehmerring driver ring
41a41a
Ansatz approach
42a42a
Ausnehmung recess
43a43a
Kugel Bullet
44a44a
Rampenwälzeinrichtung Rampenwälzeinrichtung
45a45a
Rampeneinrichtung ramp means
46a46a
Massering ground ring
47a47a
Kugel Bullet
48a48a
Steuerteil control part
49a49a
Rückstellfeder Return spring
50a50a
Gegenring counter ring
100100
Diagramm diagram
101101
Kurve Curve
102102
Grenzlinie boundary line
103103
Kurvenbereich curve area
104104
Kurvenbereich curve area
dd
Drehachse axis of rotation
FB F B
Betätigungskraft operating force
MAUS M OFF
Abtriebsmoment output torque
MEIN M ONE
Antriebsmoment drive torque
ss
Betätigungsweg actuating

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102008013054 A1 [0003] DE 102008013054 A1 [0003]
  • DE 102004009832 A1 [0003] DE 102004009832 A1 [0003]

Claims (10)

Kupplungsaktor (1, 1a) zur Betätigung einer um eine Drehachse (d) drehenden Reibungskupplung mit einem elektrischen Stellmotor (8, 8a) mit einem um eine Rotorachse drehenden Rotor und einem Stellglied zur axialen Verlagerung eines Hebelelements (6) der Reibungskupplung mit einem Untersetzungsgetriebe und einem Getriebe (9) zur Wandlung einer Drehbewegung des Stellmotors (8, 8a) in eine axiale Verlagerungsbewegung, dadurch gekennzeichnet, dass das Untersetzungsgetriebe aus einem um die Drehachse (d) der Reibungskupplung angeordneten, vom Stellmotor (8, 8a) angetriebenen und das Getriebe (9) zur Wandlung einer Drehbewegung des Stellmotors (8, 8a) in eine axiale Verlagerungsbewegung antreibenden Umlaufgetriebe (10) gebildet ist.Coupling actuator ( 1 . 1a ) for actuating a friction clutch rotating about an axis of rotation (d) with an electric servomotor ( 8th . 8a ) with a rotor rotating about a rotor axis and an actuator for the axial displacement of a lever element ( 6 ) of the friction clutch with a reduction gear and a transmission ( 9 ) for converting a rotary motion of the servomotor ( 8th . 8a ) in an axial displacement movement, characterized in that the reduction gear arranged from a about the axis of rotation (d) of the friction clutch, by the servomotor ( 8th . 8a ) and the transmission ( 9 ) for converting a rotary motion of the servomotor ( 8th . 8a ) in an axial displacement movement driving epicyclic gear ( 10 ) is formed. Kupplungsaktor (1, 1a) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Umlaufgetriebe (10) als zweistufiges Planetengetriebe (11) ausgebildet ist.Coupling actuator ( 1 . 1a ) according to claim 1, characterized in that the planetary gear ( 10 ) as a two-stage planetary gear ( 11 ) is trained. Kupplungsaktor (1, 1a) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zwei Getriebestufen eine momentenabhängig schaltende Widerstandskupplung (12, 12a) vorgesehen ist.Coupling actuator ( 1 . 1a ) according to claim 2, characterized in that between two gear stages a torque-dependent switching resistance clutch ( 12 . 12a ) is provided. Kupplungsaktor (1, 1a) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebestufen einen gemeinsamen Planetenträger (14, 14a) aufweisen und ein erstes Hohlrad (17) einer ersten Getriebestufe mittels eines Freilaufs (18) gehäusefest verbunden und der Stellmotor (8, 8a) ein Sonnenrad (13, 13a) und das Sonnenrad (13, 13a) ein zweites Hohlrad (16) einer zweiten Getriebestufe das Getriebe (9) zur Wandlung einer Drehbewegung des Stellmotors (8, 8a) in eine axiale Verlagerungsbewegung antreiben.Coupling actuator ( 1 . 1a ) according to claim 2 or 3, characterized in that the gear stages a common planet carrier ( 14 . 14a ) and a first ring gear ( 17 ) a first gear stage by means of a freewheel ( 18 ) fixed to the housing and the servomotor ( 8th . 8a ) a sun wheel ( 13 . 13a ) and the sun wheel ( 13 . 13a ) a second ring gear ( 16 ) a second gear stage, the transmission ( 9 ) for converting a rotary motion of the servomotor ( 8th . 8a ) in an axial displacement movement. Kupplungsaktor (1, 1a) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellmotor (8, 8a) koaxial um die Drehachse (d) oder parallel zur Drehachse (d) angeordnet ist.Coupling actuator ( 1 . 1a ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the servomotor ( 8th . 8a ) is arranged coaxially about the rotation axis (d) or parallel to the rotation axis (d). Kupplungsaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellmotor bezüglich seiner Rotorachse im Wesentlichen senkrecht zur Drehachse angeordnet ist und zwischen Rotor des Stellmotors und Eingangsteil des Umlaufgetriebes ein Winkelgetriebe wirksam angeordnet ist.Clutch actuator according to one of claims 1 to 4, characterized in that the servomotor is arranged with respect to its rotor axis substantially perpendicular to the axis of rotation and between the rotor of the servomotor and the input part of the epicyclic an angular gear is effectively arranged. Kupplungsaktor (1, 1a) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (9) zur Wandlung einer Drehbewegung des Stellmotors in eine axiale Verlagerungsbewegung als Kugelgewindetrieb (20) ausgebildet ist.Coupling actuator ( 1 . 1a ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the transmission ( 9 ) for converting a rotational movement of the servo motor in an axial displacement movement as a ball screw ( 20 ) is trained. Kupplungsaktor (1, 1a) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass Umlaufgetriebe (10) und Kugelgewindetrieb (20) eine Baueinheit bilden.Coupling actuator ( 1 . 1a ) according to claim 7, characterized in that planetary gear ( 10 ) and ball screw ( 20 ) form a structural unit. Kupplungsaktor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kugelgewindetrieb in einen Außenring eines an einem Ausgangsteil des Umlaufgetriebes wirksam angeordneten Betätigungslagers integriert ist. Clutch actuator according to claim 8, characterized in that the ball screw is integrated in an outer ring of an effective at an output part of the epicyclic actuator bearing. Kupplungsaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe zur Wandlung einer Drehbewegung des Stellmotors in eine axiale Verlagerungsbewegung als Kulissengeometrie mit einer abhängig von einer Betätigungskraft eingestellten Steigung ausgebildet ist. Clutch actuator according to one of claims 1 to 6, characterized in that the transmission is designed to convert a rotational movement of the servomotor into an axial displacement movement as gate geometry with a set depending on an actuating force gradient.
DE102014207006.6A 2013-04-19 2014-04-11 clutch actuator Pending DE102014207006A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014207006.6A DE102014207006A1 (en) 2013-04-19 2014-04-11 clutch actuator

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013207069 2013-04-19
DE102013207069.1 2013-04-19
DE102014207006.6A DE102014207006A1 (en) 2013-04-19 2014-04-11 clutch actuator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102014207006A1 true DE102014207006A1 (en) 2014-10-23

Family

ID=51629127

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102014207006.6A Pending DE102014207006A1 (en) 2013-04-19 2014-04-11 clutch actuator

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102014207006A1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108386495A (en) * 2018-04-26 2018-08-10 浙江鑫可精密机械有限公司 A kind of dual clutch transmission structure and its vehicle travel control method
DE102017129522A1 (en) 2017-12-12 2019-06-13 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Clutch actuator for a friction clutch
CN114423958A (en) * 2019-09-23 2022-04-29 舍弗勒技术股份两合公司 Actuating device with clutch actuator and integrated coolant pump function
CN118268381A (en) * 2024-04-07 2024-07-02 宝鸡市恒立金属材料有限公司 Titanium alloy wire rod rolling equipment and method for 3D printing

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004009832A1 (en) 2003-03-03 2004-09-16 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg Disengaging system for a motor vehicle coupling or brake has lever with support point which is displaceable to adjust the operating force on the coupling
DE102008013054A1 (en) 2008-03-06 2009-09-10 Getrag Getriebe- Und Zahnradfabrik Hermann Hagenmeyer Gmbh & Cie Kg Actuation mechanism for engaging and disengaging a separating clutch with a turnable segment

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004009832A1 (en) 2003-03-03 2004-09-16 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg Disengaging system for a motor vehicle coupling or brake has lever with support point which is displaceable to adjust the operating force on the coupling
DE102008013054A1 (en) 2008-03-06 2009-09-10 Getrag Getriebe- Und Zahnradfabrik Hermann Hagenmeyer Gmbh & Cie Kg Actuation mechanism for engaging and disengaging a separating clutch with a turnable segment

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017129522A1 (en) 2017-12-12 2019-06-13 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Clutch actuator for a friction clutch
CN108386495A (en) * 2018-04-26 2018-08-10 浙江鑫可精密机械有限公司 A kind of dual clutch transmission structure and its vehicle travel control method
CN108386495B (en) * 2018-04-26 2024-01-16 浙江鑫可传动科技有限公司 Vehicle running control method comprising double-clutch transmission structure
CN114423958A (en) * 2019-09-23 2022-04-29 舍弗勒技术股份两合公司 Actuating device with clutch actuator and integrated coolant pump function
CN118268381A (en) * 2024-04-07 2024-07-02 宝鸡市恒立金属材料有限公司 Titanium alloy wire rod rolling equipment and method for 3D printing

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112011100512B4 (en) COUPLING ARRANGEMENT
EP2098743B1 (en) Adjustment mechanism for inserting and extracting a separation coupling with rotating curve segment
DE102008063904B4 (en) drive arrangement
EP3444156A1 (en) Motor vehicle brake with self-locking device
WO2002038988A1 (en) Electromotor actuator for a gearbox
EP3086987A2 (en) Selectively self-locking electromechanically and hydraulically actuated motor vehicle brake
DE102012206936A1 (en) hybrid transmission
DE102017127146B3 (en) Manual transmission and electric drive with a manual transmission
DE102009042079A1 (en) Crank-CVT Gebriebe
DE102016201177A1 (en) Parking brake device for a vehicle transmission
DE102014221090A1 (en) Planetenwälzgetriebe and actuator with this
DE112014000411T5 (en) Transmission for a vehicle and vehicle incorporating such a transmission
WO2017088875A1 (en) Clutch arrangement for a vehicle, and vehicle having such a clutch arrangement
DE102014206985A1 (en) clutch actuator
DE102014207006A1 (en) clutch actuator
DE10234733A1 (en) Transfer case with controllable friction clutch
WO2014095157A1 (en) Shift device for a planetary gearing
DE102015120818B4 (en) Transmission with switchable planetary gear set and overrunning clutch for an electrically driven motor vehicle
WO2017148501A1 (en) Transmission having an actuator assembly, method for controlling the transmission, and electric drive having a transmission
EP1254326B1 (en) Differential gearbox with locking coupling and distributor gearbox for motor vehicles equipped therewith
WO2015062597A1 (en) Planetary gearing, in particular axle gearing for a motor vehicle
EP2861445B1 (en) Translational and differential transmission and motor and transmission unit
DE4140122A1 (en) Electrically-operated friction coupling between two gears - uses servomotor with roller-type torque converter driving housing through pinion and coupling collar moved by recirculating ball.
WO2015062599A2 (en) Planetary gearing, in particular axle gearing for a motor vehicle
DE102014201970A1 (en) Switching device for a planetary gear

Legal Events

Date Code Title Description
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, DE

Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE

Effective date: 20150415

R012 Request for examination validly filed