DE102014211398A1 - Actuating arrangement of a mechanism or a hydraulic cylinder, in particular a coupling - Google Patents

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Achim Stubner
Hans-Peter Dommsch
Stefan Demont
Jihad Bsul
Lucas Durix
Fengmei Cheng
Ingo Drewe
Jean-Luc Augier
Norbert Martin
Michael Koerner
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Betätigungsanordnung zum Betätigen einer Mechanik oder eines Hydraulikzylinders, insbesondere einer Kupplung, umfassend eine Welle (2), welche durch einen Elektromotor 9 antreibbar ist, ein Rotationselement (3), eine Getriebeanordnung (4) mit mindestens einer Übersetzungsstufe zwischen der Welle (2) und dem Rotationselement (3), eine Kurbel (5), welche mit dem Rotationselement (3) exzentrisch drehbeweglich verbunden ist, und ein Abtriebselement (6) zum linearbeweglichen Betätigen der Mechanik oder des Hydraulikzylinders, insbesondere einer Kupplung, wobei die Kurbel (5) mit dem Abtriebselement (6) drehbeweglich verbunden ist. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Kupplungsvorrichtung, umfassend einen Elektromotor (9), eine Kupplung (10) und eine erfindungsgemäße Betätigungsanordnung (1) zum Betätigen der Kupplung (10).The present invention relates to an actuating arrangement for actuating a mechanism or a hydraulic cylinder, in particular a clutch, comprising a shaft (2) which can be driven by an electric motor 9, a rotation element (3), a gear arrangement (4) with at least one transmission stage between the Shaft (2) and the rotary member (3), a crank (5) which is rotatably connected eccentrically rotatably connected to the rotary member (3), and an output member (6) for linearly movable actuation of the mechanism or the hydraulic cylinder, in particular a clutch, wherein the Crank (5) is rotatably connected to the output member (6). Furthermore, the present invention relates to a coupling device comprising an electric motor (9), a coupling (10) and an actuating arrangement (1) according to the invention for actuating the coupling (10).

Description

Stand der Technik State of the art

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Betätigungsanordnung einer Mechanik oder eines Hydraulikzylinders, insbesondere einer Kupplung für ein Fahrzeug. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung eine Kupplungsvorrichtung, welche einen Elektromotor, eine Kupplung und eine erfindungsgemäße Betätigungsanordnung umfasst. The present invention relates to an actuating arrangement of a mechanism or a hydraulic cylinder, in particular a clutch for a vehicle. Furthermore, the present invention relates to a coupling device comprising an electric motor, a clutch and an actuating arrangement according to the invention.

Bekannt sind in Fahrzeugen Kupplungen, die den Leistungsfluss zwischen Verbrennungsmotor und Antriebstrang trennen. Diese Kupplungen werden mit einem Fußpedal betätigt. Die Energie hierzu wird über einen Seilzug oder eine Hydraulikleitung übertragen. In letzterem Fall befindet sich am Fußpedal ein erster Hydraulikzylinder, der sogenannte Geberzylinder, und an der Kupplungsausrückeinrichtung ein zweiter Hydraulikzylinder, der sogenannte Nehmerzylinder. Der Druck breitet sich vom Geberzylinder bis zum Nehmerzylinder aus und ist für den jeweiligen Fußpedalstand überall gleich, das heißt, dass das Hydrauliksystem ein lineares System hinsichtlich des Zusammenhangs zwischen Kraft und Weg darstellt. Ein solches lineares System ist auch aus der WO 01/03984 A2 bekannt, wobei ein Antrieb zur Betätigung einer Kupplung offenbart ist, welcher eine Drehbewegung in eine lineare, translatorische Bewegung umwandelt. Durch ein lineares System kann allerdings eine S-förmige Kennlinie einer Kupplungsfeder nicht nachgebildet werden. Known in vehicles clutches that separate the power flow between the engine and drive train. These couplings are operated with a foot pedal. The energy for this is transmitted via a cable or a hydraulic line. In the latter case, the foot pedal is a first hydraulic cylinder, the so-called master cylinder, and at the clutch release a second hydraulic cylinder, the so-called slave cylinder. The pressure spreads from the master cylinder to the slave cylinder and is the same everywhere for the foot pedal level, that is, the hydraulic system is a linear system in terms of the relationship between force and displacement. Such a linear system is also from the WO 01/03984 A2 discloses a drive for actuating a clutch is disclosed, which converts a rotary motion into a linear, translational movement. By a linear system, however, an S-shaped characteristic of a clutch spring can not be replicated.

Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention

Die erfindungsgemäße Betätigungsanordnung weist demgegenüber den Vorteil auf, dass eine Umwandlung einer Drehbewegung in eine nicht lineare, translatorische Bewegung ermöglicht werden kann. Dies wird erfindungsgemäß erreicht durch das Vorhandensein eines Mechanismus, welcher aufgrund der dabei auftretenden unterschiedlichen Hebelarme während seiner Bewegung eine Drehbewegung in eine in Hinblick auf den Zusammenhang zwischen Kraft und dem gefahrenen Weg nicht lineare translatorische Bewegung umwandeln kann. Die für Tellerfedern in Fahrzeugkupplungen charakteristische S-Form der Federkennlinie kann so besser nachgebildet werden. Hierbei umfasst die erfindungsgemäße Betätigungsanordnung eine Welle, welche durch einen Elektromotor antreibbar ist, ein Rotationselement, eine Getriebeanordnung mit mindestens einer Übersetzungsstufe zwischen der Welle und dem Rotationselement, eine Kurbel, welche mit dem Rotationselement exzentrisch drehbeweglich verbunden ist, und ein Abtriebselement zum linearbeweglichen Betätigen der Mechanik oder des Hydraulikzylinders, insbesondere einer Kupplung, wobei die Kurbel mit dem Abtriebselement drehbeweglich verbunden ist. Die Kurbel ist direkt oder indirekt über ein weiteres Element exzentrisch mit dem Rotationselement verbunden. Durch die erfindungsgemäße Betätigungsanordnung kann für jeden Betriebspunkt einer Kupplungsfederkennlinie ein geeigneter Betriebspunkt des Elektromotors ausgenutzt werden. Zusätzlich ist die Anforderung im ersten Teil der Kennlinie schnell und mit geringer Krat und im zweiten Teil der Kennlinie mit großer Kraft und hoher Genauigkeit zu verfahren, vorteilhaft für die Dynamik des Elektromotors. Somit sind unterschiedlichste Optimierungsmöglichkeiten betreffend die Dynamik und die Positioniergenauigkeit der Kupplung und die Bordnetzbelastung darstellbar. In contrast, the actuating arrangement according to the invention has the advantage that a conversion of a rotational movement into a non-linear, translational movement can be made possible. This is achieved according to the invention by the presence of a mechanism which, due to the occurring different lever arms during its movement, can convert a rotational movement into a non-linear translational motion with respect to the relationship between force and the driven path. The characteristic of disc springs in vehicle clutches S-shape of the spring characteristic can be simulated better. Here, the actuating arrangement according to the invention comprises a shaft which can be driven by an electric motor, a rotation element, a gear arrangement with at least one gear ratio between the shaft and the rotation element, a crank which is rotatably connected eccentrically rotatably connected to the rotation member, and an output member for linearly movable actuating the Mechanics or the hydraulic cylinder, in particular a clutch, wherein the crank is rotatably connected to the output member. The crank is connected directly or indirectly via a further element eccentrically with the rotary member. By the actuator assembly according to the invention, a suitable operating point of the electric motor can be utilized for each operating point of a clutch spring characteristic. In addition, the requirement in the first part of the characteristic curve to travel quickly and with low cratering and in the second part of the characteristic curve with great force and high accuracy is advantageous for the dynamics of the electric motor. Thus, a wide variety of optimization options regarding the dynamics and positioning accuracy of the clutch and the vehicle electrical system load can be displayed.

Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung. The dependent claims show preferred developments of the invention.

Vorzugweise kann die Getriebeanordnung eine Schneckenverzahnung umfassen, welche auf der Welle angeordnet ist. Besonders bevorzugt kann die Schneckenverzahnung auf der Welle ausgebildet sein. Alternativ kann eine Schnecke mit der Welle drehfest verbunden sein. Durch eine Schneckenverzahnung kann ein sehr hohes Übersetzungsverhältnis in einer einzigen Übersetzungsstufe ermöglicht werden. Dies hat einen kompakten Aufbau der Getriebeanordnung zur Folge, wobei nur eine kleine Anzahl von Bauteilen zum Realisieren einer erwünschten Übersetzung erforderlich ist. Außerdem zeichnen sich Schneckenverzahnungen aufgrund der Linienberührung und mehrfachem gleichzeitigem Zahneingriff durch eine sehr hohe Belastbarkeit und ein geräuscharmes Verhalten aus. Preferably, the gear assembly may comprise a worm gear which is arranged on the shaft. Particularly preferably, the worm toothing can be formed on the shaft. Alternatively, a worm may be rotatably connected to the shaft. By a worm gearing, a very high gear ratio can be made possible in a single gear ratio. This results in a compact construction of the gear assembly, requiring only a small number of components to realize a desired gear ratio. In addition, helical gears are characterized by the line contact and multiple simultaneous tooth engagement by a very high load capacity and low-noise behavior.

Weiter bevorzugt kann die Getriebeanordnung ein durch die Welle angetriebenes Rad umfassen. Das Rad ist Bestandteil des Rotationselements, wobei die Kurbel exzentrisch drehbeweglich mit dem Rad verbunden ist. Somit kann in genauer und schlupffreier Weise die Umwandlung einer Drehbewegung des Rades in eine erwünschte nicht lineare, translatorische Bewegung erfolgen. Das Rad kann über eine weitere Welle oder auf einem Bolzen gelagert sein. More preferably, the gear assembly may comprise a wheel driven by the shaft. The wheel is part of the rotary element, wherein the crank is eccentrically rotatably connected to the wheel. Thus, in a precise and slip-free manner, the conversion of a rotational movement of the wheel in a desired non-linear, translational movement take place. The wheel can be mounted over another shaft or on a bolt.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann eine Verzahnung des Rades direkt in Eingriff mit der Schneckenverzahnung stehen. Dadurch kann ein sehr kompakter Aufbau ermöglicht werden, indem nur eine Übersetzungsstufe benutzt wird. According to a preferred embodiment of the present invention, a toothing of the wheel can be directly in engagement with the worm gear. As a result, a very compact structure can be made possible by using only one translation stage.

Vorteilhafterweise kann die Verzahnung des Rades lediglich an einem Außenumfangsteilbereich des Rades ausgebildet sein. Dadurch, dass das Rad nicht am ganzen Außenumfang mit einer Verzahnung versehen ist, kann eine Kostenersparnis erreicht werden. Wie groß der Außenumfangsteilbereich des Rades ist, welcher die Verzahnung aufweist, kann je nach Anwendung angepasst werden. Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann die Verzahnung des Rades über einen Winkel (Mittelpunktswinkel eines Sektors) gleich oder kleiner als 180 Grad, insbesondere gleich oder kleiner als 140 Grad, ausgebildet sein. Advantageously, the toothing of the wheel may be formed only on an outer peripheral portion of the wheel. The fact that the wheel is not provided on the entire outer circumference with a tooth, a cost savings can be achieved. How large the outer peripheral portion of the wheel, which has the teeth can ever be adapted according to application. According to a particularly preferred embodiment, the toothing of the wheel over an angle (center angle of a sector) equal to or less than 180 degrees, in particular equal to or less than 140 degrees, be formed.

Ferner bevorzugt kann das Rad als Sektorrad ausgebildet sein. Unter Sektorrad wird ein Ausschnitt des Rades verstanden, welcher einen im Wesentlichen kreissektorförmigen Querschnitt aufweist. Besonders bevorzugt ist das Sektorrad über einen Winkel gleich oder kleiner als 180 Grad, insbesondere gleich oder kleiner als 140 Grad, ausgebildet sein. Optimal ist das Sektorrad über den ganzen Winkel in Umfangsrichtung vollständig verzahnt. Further preferably, the wheel may be formed as a sector. By sector wheel is meant a section of the wheel which has a substantially circular sector-shaped cross-section. Particularly preferably, the sector wheel is at an angle equal to or less than 180 degrees, in particular equal to or less than 140 degrees, be formed. Optimally, the sector wheel is fully interlocked over the entire angle in the circumferential direction.

Um eine Bauraumersparnis zu schaffen, können die Welle, die Getriebeanordnung, die Kurbel und zumindest ein Teil des Abtriebselements in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sein. Durch das Verzichten auf zusätzliche Bauteile kann ferner die Montagezeit reduziert werden. Insbesondere kann das Gehäuse eine Ausnehmung aufweisen, in welcher das Abtriebselement beweglich gelagert bzw. geführt ist. To create space savings, the shaft, the gear assembly, the crank and at least a portion of the output member may be arranged in a common housing. By dispensing with additional components, the assembly time can be further reduced. In particular, the housing may have a recess in which the output element is movably supported or guided.

Weiterhin kann vorzugsweise das Abtriebselement zwischen zwei Endpositionen bewegbar sein, wobei an zumindest einer Endposition ein Mittelpunkt des Rotationselements, ein erster Verbindungspunkt der Kurbel mit dem Rotationselement und ein zweiter Verbindungspunkt der Kurbel mit dem Abtriebselement in einer gemeinsamen Linie liegen. Das heißt, dass sich die Kurbel an einer Endposition des Abtriebselements in einer Strecklage befindet, welche vorzugsweise parallel zum Abtriebselement bzw. zu einer Richtung, in der sich das Abtriebselement bewegt, ist. Die Strecklage der Kurbel bzw. die entsprechende Endposition des Abtriebselements ist einem Umkehrpunkt zugeordnet, an dem die Kurbel ihre Drehrichtung ändert. Wenn die erfindungsgemäße Betätigungsanordnung zum Betätigen einer Kupplung benutzt wird, ergibt sich durch die Strecklage der Kurbel der Vorteil, dass ein stromloses Halten dieser Lage möglich ist. Somit weist die erfindungsgemäße Betätigungsanordnung eine Sperrfunktion auf. Durch diese Sperrfunktion kann die Kupplung stromlos offen gehalten werden. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Betätigungsanordnung ist, dass das Abtriebselement selbständig zurückgestellt werden kann, wenn sich die Kurbel vor dem Umkehrpunkt befindet und die Stromversorgung abgeschaltet ist. Dadurch kann die Kupplung stromlos geschlossen gehalten werden. Furthermore, the output element can preferably be movable between two end positions, with a center of the rotation element, a first connection point of the crank with the rotation element and a second connection point of the crank with the output element lying in a common line at at least one end position. That is, the crank is at an end position of the output member in an extended position, which is preferably parallel to the output member and to a direction in which the output member moves. The extended position of the crank or the corresponding end position of the output element is associated with a reversal point at which the crank changes its direction of rotation. If the actuator assembly according to the invention is used to actuate a clutch, resulting from the extended position of the crank has the advantage that a currentless holding this position is possible. Thus, the actuator assembly according to the invention has a blocking function. Through this blocking function, the clutch can be kept open without current. Another advantage of the actuator assembly according to the invention is that the output element can be reset automatically when the crank is in front of the reversal point and the power supply is switched off. As a result, the clutch can be kept de-energized closed.

Für spezielle Ausführungen kann es vorteilhaft sein, wenn die Betätigungsanordnung ferner einen Energiespeicher umfasst, welcher am Abtriebselement derart angeordnet ist, dass das Abtriebselement mit einer Kraft in einer ersten Richtung beaufschlagt ist. Der Energiespeicher ist vorteilhafterweise als ein Federelement ausgebildet. Dadurch kann die Kupplung z.B. stromlos geschlossen gehalten werden. For special embodiments, it may be advantageous if the actuating arrangement further comprises an energy store, which is arranged on the output element such that the output element is acted upon by a force in a first direction. The energy store is advantageously designed as a spring element. Thereby, the coupling can e.g. be kept normally closed.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft einen elektrischen Antrieb, welcher eine erfindungsgemäße Betätigungsanordnung und einen Elektromotor umfasst. Insbesondere kann der Elektromotor unmittelbar am Gehäuse der Betätigungsanordnung angeordnet sein. Somit kann der Antrieb als eine vormontierte Baugruppe dienen, welche z.B. zum Betätigen einer Kupplung für ein Handschaltgetriebe eines Fahrzeugs benutzt werden kann. Dadurch können die Montagezeit und Montagekosten reduziert werden. Another aspect of the present invention relates to an electric drive which comprises an actuating arrangement according to the invention and an electric motor. In particular, the electric motor can be arranged directly on the housing of the actuating arrangement. Thus, the drive may serve as a preassembled assembly, e.g. can be used to actuate a clutch for a manual transmission of a vehicle. As a result, the assembly time and installation costs can be reduced.

Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Kupplungsvorrichtung, umfassend einen Elektromotor, eine Kupplung und eine erfindungsgemäße Betätigungsanordnung zum Betätigen der Kupplung. Damit sind die oben mit Bezug auf die Betätigungsanordnung genannten Vorteile verbunden. Furthermore, the present invention relates to a coupling device comprising an electric motor, a clutch and an actuating arrangement according to the invention for actuating the clutch. Thus, the advantages mentioned above with respect to the actuating arrangement are connected.

Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein Fahrzeug, welches eine erfindungsgemäße Betätigungsanordnung oder eine erfindungsgemäße Kupplungsvorrichtung umfasst. Somit kann eine schnelle und genaue Funktion der Kupplung sichergestellt werden, wodurch eine Verschleißrate der Kupplung verringert werden kann und ein verbessertes und energieökonomisches Fahrverhalten des Fahrzeugs ermöglicht werden kann Furthermore, the present invention relates to a vehicle which comprises an actuating arrangement according to the invention or a coupling device according to the invention. Thus, a quick and accurate function of the clutch can be ensured, whereby a wear rate of the clutch can be reduced and an improved and energy-economical driving behavior of the vehicle can be made possible

Kurze Beschreibung der Zeichnung Short description of the drawing

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist: Hereinafter, an embodiment of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawing is:

1 eine Seitenansicht einer Betätigungsanordnung bzw. einer Kupplungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei das Gehäuse der Betätigungsanordnung zur Erkennung der einzelnen Bauteile transparent gezeichnet ist. 1 a side view of an actuator assembly or a coupling device according to an embodiment of the present invention, wherein the housing of the actuator assembly for the detection of the individual components is drawn transparent.

Bevorzugte Ausführungsform der Erfindung Preferred embodiment of the invention

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die 1 eine Betätigungsanordnung 1 bzw. eine Kupplungsvorrichtung 11 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben. The following is with reference to the 1 an actuator assembly 1 or a coupling device 11 according to a preferred embodiment of the present invention described in detail.

Wie aus der 1 ersichtlich ist, weist die erfindungsgemäße Kupplungsvorrichtung 11 eine Betätigungsanordnung 1, einen Elektromotor 9 und eine Kupplung 10 auf, welche aber nicht näher gezeigt ist. Die erfindungsgemäße Betätigungsanordnung 1 umfasst eine Welle 2, welche durch den Elektromotor 9 antreibbar ist, ein Rotationselement 3, eine Getriebeanordnung 4 zwischen der Welle 2 und dem Rotationselement 3, eine Kurbel 5 und ein Abtriebselement 6 zum linearbeweglichen Betätigen der Kupplung 10 auf. Die Kurbel 5 ist mit dem Abtriebselement 6 drehbeweglich verbunden. Like from the 1 it can be seen has the coupling device according to the invention 11 an actuator assembly 1 , an electric motor 9 and a clutch 10 on, which is not shown in detail. The actuating arrangement according to the invention 1 includes a wave 2 , which by the electric motor 9 is drivable, a rotation element 3 , a gearbox arrangement 4 between the wave 2 and the rotation element 3 , a crank 5 and an output element 6 for linearly movable actuation of the clutch 10 on. The crank 5 is with the output element 6 rotatably connected.

Ferner umfasst die Getriebeanordnung 4 eine Schneckenverzahnung 40, welche auf der Welle 2 ausgebildet ist, und ein Rad 41 des Rotationselements 3, welches durch die Welle 2 angetrieben und auf einem Bolzen des Rotationselements 3 angeordnet ist. Die Welle 2 und das Rotationselement 3 sind zueinander derart angeordnet, dass eine Längsachse A der Welle 2 senkrecht zu und beabstandet von einer durch einen Mittelpunkt des Rotationselements 3 durchgehenden, senkrecht auf der Blattebene stehenden Längsachse des Rotationselements 3 ist. Ferner ist die Kurbel 5 mittels eines Kurbelzapfens 50 mit dem Rotationselement 3 exzentrisch drehbeweglich verbunden. Furthermore, the transmission arrangement comprises 4 a worm gearing 40 which on the shaft 2 is formed, and a wheel 41 of the rotary element 3 which by the wave 2 driven and on a bolt of the rotary element 3 is arranged. The wave 2 and the rotation element 3 are arranged to each other such that a longitudinal axis A of the shaft 2 perpendicular to and spaced from one another by a center of the rotary member 3 continuous, perpendicular to the plane of the longitudinal axis of the rotary member 3 is. Further, the crank 5 by means of a crank pin 50 with the rotation element 3 connected eccentrically rotatable.

Das Rad 41 weist eine Verzahnung 42 an einem Außenumfangsteilbereich 43 auf, welche mit der Schneckenverzahnung 40 direkt in Eingriff steht. Um Platz zu sparen und das Gewicht der Betätigungsanordnung 1 gering zu halten, ist das Rad 41 als Sektorrad ausgebildet. The wheel 41 has a toothing 42 at an outer peripheral portion 43 on which with the worm gearing 40 directly engaged. To save space and the weight of the actuator assembly 1 to keep low is the wheel 41 designed as a sector wheel.

Ferner sind die Welle 2, die Getriebeanordnung 4, die Kurbel 5 und ein Teil des Abtriebselements 6 in einem gemeinsamen Gehäuse 7 angeordnet. Am Gehäuse 7 ist ferner der Elektromotor 9 angeflanscht. Weiterhin weist das Gehäuse 7 eine erste Ausnehmung 70 und eine zweite Ausnehmung 71 auf, in welchen das Rad 41 drehbar und das Abtriebselement 6 axial beweglich angeordnet bzw. geführt sind, wobei die erste Ausnehmung 70 und die zweite Ausnehmung 71 eine komplementäre Formgebung zum Rad 41 und Abtriebselement 6 entsprechend aufweisen. Further, the wave 2 , the gear arrangement 4 , the crank 5 and a part of the output element 6 in a common housing 7 arranged. At the housing 7 is also the electric motor 9 flanged. Furthermore, the housing has 7 a first recess 70 and a second recess 71 in which the wheel 41 rotatable and the output element 6 are arranged axially movable or guided, wherein the first recess 70 and the second recess 71 a complementary shape to the wheel 41 and output element 6 have accordingly.

Insbesondere umfasst in diesem Ausführungsbeispiel das Abtriebselement 6 ein Längselement 60 mit kreisförmigem Querschnitt und ein Abstandselement 61, welches senkrecht auf dem Längselement 60 angeordnet und mit dem Längselement 60 fest verbunden ist. Das Längselement 60 dient dazu, die Kupplung 7 zu betätigen, wobei das Abstandselement 61 eine versetzte Verbindung der Kurbel 5 mit dem Längselement 60 ermöglicht. Durch den kreisförmigen Querschnitt des Längselements 60 können Spannungskonzentrationen aufgrund der Belastung des Abtriebselements 6 vermieden werden und der Kraftübergang zwischen dem Längselement 60 und dem Abstandselement 61 gleichmäßig erfolgen. In particular, in this embodiment, the output element comprises 6 a longitudinal element 60 with a circular cross section and a spacer element 61 which is perpendicular to the longitudinal element 60 arranged and with the longitudinal element 60 is firmly connected. The longitudinal element 60 serves the clutch 7 to operate, wherein the spacer element 61 an offset connection of the crank 5 with the longitudinal element 60 allows. Due to the circular cross-section of the longitudinal element 60 can stress concentrations due to the load of the output element 6 be avoided and the power transfer between the longitudinal element 60 and the spacer 61 evenly.

Ferner ist das Abtriebselement 6 zwischen einer ersten Endposition E1 und einer zweiten Endposition E2 bewegbar angeordnet. In 1 ist die erfindungsgemäße Betätigungsanordnung 1 in der zweiten Endposition E2 gezeigt. Wenn sich das Abtriebselement 6 in der zweiten Endposition E2 befindet, ist die Kupplung 10 offen, d.h. in ihrer ausgerückten Stellung. Wie aus der 1 ersichtlich ist, liegen an der zweiten Endposition E2 der Mittelpunkt M des Rotationselements 3, ein erster Verbindungspunkt V1 der Kurbel 5 mit dem Rotationselement 3 und ein zweiter Verbindungspunkt V2 der Kurbel 5 mit dem Abtriebselement 6 in einer gemeinsamen Linie L. Somit befindet sich die Kurbel 5 in einer Strecklage, wobei eine Längsachse der Kurbel 5, welche mit der Linie L übereinstimmt, parallel zu und beabstandet von einer Längsachse B des Längselements 60 ist. Furthermore, the output element 6 arranged movably between a first end position E1 and a second end position E2. In 1 is the actuator assembly according to the invention 1 shown in the second end position E2. When the output element 6 is in the second end position E2, the clutch is 10 open, ie in their disengaged position. Like from the 1 can be seen lying at the second end position E2, the center M of the rotary member 3 , a first connection point V1 of the crank 5 with the rotation element 3 and a second connection point V2 of the crank 5 with the output element 6 in a common line L. Thus, the crank is 5 in an extended position, wherein a longitudinal axis of the crank 5 which coincides with the line L, parallel to and spaced from a longitudinal axis B of the longitudinal element 60 is.

An der ersten Endposition E1 des Abtriebselements 6 ist die Kupplung 10 geschlossen, d.h. in ihrer eingerückten Stellung. At the first end position E1 of the output element 6 is the clutch 10 closed, ie in its engaged position.

Ferner weist die Betätigungsanordnung 1 einen Energiespeicher 8 in der Form einer Schraubenfeder auf. Der Energiespeicher 8 ist am Abtriebselement 6 derart angeordnet, dass das Abtriebselement 6 mit einer Kraft in einer ersten Richtung R1 beaufschlagt ist, wobei die Richtung R1 der Richtung zur ersten Endposition E1 des Abtriebselements 6 entspricht. Furthermore, the actuating arrangement 1 an energy store 8th in the form of a coil spring. The energy storage 8th is on the output element 6 arranged such that the output element 6 is acted upon by a force in a first direction R1, wherein the direction R1 of the direction to the first end position E1 of the output element 6 equivalent.

Durch die erfindungsgemäße Betätigungsanordnung 1 bzw. die erfindungsgemäße Kupplungsvorrichtung 11 kann eine Kupplung eines Fahrzeugs sehr exakt betätigt werden, indem eine Kennlinie einer Kupplungsfeder abgebildet werden kann. Die erfindungsgemäße Betätigungsanordnung 1 in Verbindung mit dem Elektromotor 9 übernimmt somit die Funktion des Geberzylinders oder des kompletten Hydrauliksystems des Stands der Technik zum Betätigen einer Kupplung. By the actuating arrangement according to the invention 1 or the coupling device according to the invention 11 For example, a clutch of a vehicle can be actuated very accurately by mapping a characteristic curve of a clutch spring. The actuating arrangement according to the invention 1 in conjunction with the electric motor 9 thus assumes the function of the master cylinder or the complete hydraulic system of the prior art for actuating a clutch.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • WO 01/03984 A2 [0002] WO 01/03984 A2 [0002]

Claims (10)

Betätigungsanordnung zum Betätigen einer Mechanik oder eines Hydraulikzylinders, insbesondere einer Kupplung, umfassend: – eine Welle (2), welche durch einen Elektromotor (9) antreibbar ist, – ein Rotationselement (3), – eine Getriebeanordnung (4) mit mindestens einer Übersetzungsstufe zwischen der Welle (2) und dem Rotationselement (3), – eine Kurbel (5), welche mit dem Rotationselement (3) exzentrisch drehbeweglich verbunden ist, und – ein Abtriebselement (6) zum linearbeweglichen Betätigen der Mechanik oder des Hydraulikzylinders, insbesondere einer Kupplung, – wobei die Kurbel (5) mit dem Abtriebselement (6) drehbeweglich verbunden ist. Actuating arrangement for actuating a mechanism or a hydraulic cylinder, in particular a coupling, comprising: - a shaft ( 2 ), which by an electric motor ( 9 ) is drivable, - a rotation element ( 3 ), - a gear arrangement ( 4 ) with at least one translation stage between the shaft ( 2 ) and the rotation element ( 3 ), - a crank ( 5 ), which with the rotation element ( 3 ) is eccentrically rotatably connected, and - an output element ( 6 ) for linearly movable actuation of the mechanism or the hydraulic cylinder, in particular a clutch, - wherein the crank ( 5 ) with the output element ( 6 ) is rotatably connected. Betätigungsanordnung nach Anspruch 1, wobei die Getriebeanordnung (4) eine Schneckenverzahnung (40) umfasst, welche auf der Welle (2) angeordnet ist. Actuating arrangement according to claim 1, wherein the gear arrangement ( 4 ) a worm toothing ( 40 ), which on the shaft ( 2 ) is arranged. Betätigungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Getriebeanordnung (4) ein durch die Welle (2) angetriebenes Rad (41) als Bestandteil des Rotationselements (3) umfasst, und wobei die Kurbel (5) exzentrisch drehbeweglich mit dem Rad (41) verbunden ist. Actuating arrangement according to claim 1 or 2, wherein the gear arrangement ( 4 ) through the shaft ( 2 ) powered wheel ( 41 ) as part of the rotation element ( 3 ) and wherein the crank ( 5 ) eccentrically rotatable with the wheel ( 41 ) connected is. Betätigungsanordnung nach Anspruch 3, wobei eine Verzahnung (42) des Rades (41) direkt in Eingriff mit der Schneckenverzahnung (40) steht. Actuating arrangement according to claim 3, wherein a toothing ( 42 ) of the wheel ( 41 ) directly into engagement with the worm toothing ( 40 ) stands. Betätigungsanordnung nach Anspruch 4, wobei die Verzahnung (42) des Rades (41) lediglich an einem Außenumfangsteilbereich (43) des Rades (41) ausgebildet ist. Actuating arrangement according to claim 4, wherein the toothing ( 42 ) of the wheel ( 41 ) only on an outer peripheral portion ( 43 ) of the wheel ( 41 ) is trained. Betätigungsanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei das Rad (41) als Sektorrad ausgebildet ist. Actuating arrangement according to one of claims 3 to 5, wherein the wheel ( 41 ) is designed as a sector wheel. Betätigungsanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Welle (2), die Getriebeanordnung (4), die Kurbel (5) und zumindest ein Teil des Abtriebselements (6) in einem gemeinsamen Gehäuse (7) angeordnet sind. Actuating arrangement according to one of the preceding claims, wherein the shaft ( 2 ), the gear arrangement ( 4 ), the crank ( 5 ) and at least a part of the output element ( 6 ) in a common housing ( 7 ) are arranged. Betätigungsanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Abtriebselement (6) zwischen zwei Endpositionen (E1, E2) bewegbar ist und an zumindest einer Endposition ein Mittelpunkt (M) des Rotationselements (3), ein erster Verbindungspunkt (V1) der Kurbel (5) mit dem Rotationselement (3) und ein zweiter Verbindungspunkt (V2) der Kurbel (5) mit dem Abtriebselement (6) in einer gemeinsamen Linie (L) liegen. Actuating arrangement according to one of the preceding claims, wherein the output element ( 6 ) is movable between two end positions (E1, E2) and at at least one end position a center (M) of the rotation element ( 3 ), a first connection point (V1) of the crank ( 5 ) with the rotation element ( 3 ) and a second connection point (V2) of the crank ( 5 ) with the output element ( 6 ) lie in a common line (L). Betätigungsanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, ferner umfassend einen Energiespeicher (8), welcher am Abtriebselement (6) derart angeordnet ist, dass das Abtriebselement (6) mit einer Kraft in einer ersten Richtung (R1) beaufschlagt ist. Actuating arrangement according to one of the preceding claims, further comprising an energy store ( 8th ), which on the output element ( 6 ) is arranged such that the output element ( 6 ) is acted upon by a force in a first direction (R1). Kupplungsvorrichtung, umfassend einen Elektromotor (9), eine Kupplung (10) und eine Betätigungsanordnung (1) zum Betätigen der Kupplung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche. Coupling device comprising an electric motor ( 9 ), a coupling ( 10 ) and an actuating arrangement ( 1 ) for actuating the clutch ( 10 ) according to one of the preceding claims.
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