DE102014216098A1

DE102014216098A1 - Aktoranordnung mit Radialzwischendruckstück und betätigungselementverlagerbarem Zwischenbauteil

Info

Publication number: DE102014216098A1
Application number: DE102014216098.7A
Authority: DE
Inventors: Steffen Huber; Florian Ziefle
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2014-08-13
Filing date: 2014-08-13
Publication date: 2016-02-18
Anticipated expiration: 2034-08-14
Also published as: DE102014216098B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Aktoranordnung (1) für eine Kraftfahrzeugkupplung, mit einem Aktor (5), der zum Druck aufbringen auf ein Betätigungselement (6) mit diesem in Wirkkontakt steht, wobei das Betätigungselement (6) zum axialen Verlagern eines Druckstücks (8) einer Reibungskupplung ausgelegt und angeordnet ist, wobei ein eigenständiges Zwischenbauteil (7) über eine Führungseinrichtung (10) radial verlagerbar zwischen das Druckstück (8) und das Betätigungselement (6) verbringbar angeordnet ist. Die Erfindung betrifft auch eine Kupplung mit einer solchen Aktoranordnung und ein Hybridmodul mit einer solchen Kupplung.

Description

Die Erfindung betrifft eine Aktoranordnung für eine Kraftfahrzeugkupplung, mit einem Aktor, wie einem EZA, der zum Druckaufbringen auf ein Betätigungselement mit diesem in Wirkkontakt steht, wobei das Betätigungselement zum axialen Verlagern eines Druckstücks einer Reibungskupplung ausgelegt und angeordnet ist.
Ähnliche Aktoranordnungen sind bspw. aus der DE 10 2013 226 310 A1 bekannt. Dort ist eine Betätigungsvorrichtung zum Öffnen und Schließen einer Kupplung eines Kraftfahrzeuges, mit einem drehbar gelagerten, ersten ringförmigen Stellelement und einem einen Betätigungsabschnitt aufweisenden, zweiten ringförmigen Stellelement offenbart. Der Betätigungsabschnitt ist dafür vorgesehen, ein Hebelelement, etwa eine Tellerfeder, zu verstellen, und wobei das zweite Stellelement über eine Wandlereinheit mit dem ersten Stellelement verbunden ist. Die Wandlereinheit bewirkt bei einer Verdrehung des ersten Stellelements relativ zum zweiten Stellelement ein Verschieben des zweiten Stellelementes in axialer Richtung. Als besonders ist herausgestellt, dass die Wandlereinheit ein drittes ringförmiges Stellelement aufweist, das das erste Stellelement mit dem zweiten Stellelement unter Ausbildung einer Teleskopanordung, verbindet, wobei das dritte Stellelement wiederum relativ zu dem ersten und dem zweiten Stellelement in axialer Richtung verschiebbar ist.
Die bekannten Aktoranordnungen und Kupplungen, in welchen solche Aktoranordnungen eingesetzt sind, haben relativ lange „Leerwege“, während des Betätigungsbereichs im Bereich des Lüftspiels bei einer „normally open“ Kupplung. Um bei einer Kupplung das Schleppmoment im geöffneten Zustand so gering wie möglich zu halten, muss ein gewissen Lüftspiel, also ein Abstand der Reibbeläge, gewährleistet sein. Um eine möglichst hohe Anpresskraft der Reibbeläge zu erreichen, wird ein möglichst großer Hebel zur Betätigung der Kupplung gewählt.
Das Lüftspiel in Verbindung mit den großen Hebelübersetzungen ergibt aber üblicherweise bei der Betätigung der Kupplung einen im Vergleich zur benötigten Strecke für den Kraftaufbau, sehr langen Weg. Der Lüftweg des Aktors zur Kupplungsbetätigung soll aber verringert werden. Hierbei soll insbesondere der axiale Platzbedarf reduziert werden. Der Nachteil, dass der Kupplungsaktor einen langen Weg zum Überwinden des Lüftspiels zurücklegen soll, bis ein Kraftaufbau erfolgt, soll reduziert werden oder gar vollständig beseitigt werden. Der Weg, den ein Aktor zurücklegen muss, bis ein Kraftaufbau stattfindet, soll auf ein Minimum verringert werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung dadurch gelöst, dass ein eigenständiges, d.h. vom Betätigungselement und vom Druckstück separates Zwischenbauteil über eine Führungseinrichtung radial verlagerbar, zwischen das Druckstück und das Betätigungselement verbingbar angeordnet ist. Zur Minimierung des Aktorweges beim Lüften wird also ein Einschubmechanismus zwischen der Hebelfeder und der Anpressplatte vorgeschlagen. Es ist insbesondere vorgesehen, dass das Ausrücklager im Lüftweg über eine Kontur und/oder ein weiteres Hebelelement ein Zwischenbauteil radial zwischen die Anpressplatte und die Hebelfeder bzw. das Betätigungselement verlagert. Hierdurch muss dieses Betätigungsmittel dann zur Überwindung des Lüftwegs eine geringere Strecke, als bisher üblich, überwinden, während im gelüfteten Zustand ausreichend Luft zwischen dem Betätigungsmittel und der Anpressplatte vorhanden ist.
Bevorzugt ist diese Betätigung in einer rotorintegrierten Kupplung, d.h. in einem Hybridmodul angeordnet. Teleskopartige Aktoren, wie sie in dem oben identifizierten Stand der Technik vorgestellt sind, können eingesetzt werden. Dabei gibt es zwei Varianten, so kann eine auf dem Ausrücklager befestigte Führung, mit Hilfe deren ein Zwischenstück zwischen einer Hebelfeder und einer Anpressplatte eingeschoben wird, eingesetzt werden. Das Zwischenstück wird somit über die Aktorposition radial geführt. Dieses Einschieben findet im Bereich des Lüftspiels statt und kompensiert somit dieses. Hieraus ergibt sich ein fester Aktorweg. Des Weiteren verringert sich auch benötigte der axiale Bauraum. In einer zweiten Variante wird statt auf ein radiales Verschieben des Zwischenstücks/Zwischenbauteils auf ein Verkippen/Verdrehen/Verschwenken mit einer radial nach außen gerichteten Bewegungskomponente gesetzt.
Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.
So ist es von Vorteil, wenn die Führungseinrichtung als Schubwirkeinrichtung oder Hebel-/Kipp-/Schwenkeinrichtung ausgestaltet ist. Auf mechanische einfache, aber effiziente Weise lässt sich dann die notwendige Bewegung initiieren.
Es ist auch von Vorteil, wenn das Zwischenstück radial verschiebbar oder radial über eine Kippung verlagerbar ist.
Damit ein blockierfreies Nutzen des Zwischenbauteils möglich ist, ist es von Vorteil, wenn das Zwischenbauteil auf dessen radialer Außenseite angefast oder angespitzt ist.
Für eine Dauerbelastbarkeit ist es von Vorteil, wenn das Zwischenstück aus einer Metalllegierung besteht, wie etwa aus einer Stahllegierung.
Die Erfindung betrifft auch eine Kupplung, insbesondere eine rotorintegrierte Kupplung, mit einer Aktoranordnung der erfindungsgemäßen Art, wobei in einer ersten Stellung, bei der das Druckstück beim Aktor unverlagert ist, das Zwischenstück von einem beabsichtigten Kontaktbereich des Zwischenstücks mit dem Betätigungselement einerseits und/oder einem Kontaktbereich des Zwischenstücks mit dem Druckstück, vorzugsweise radial innerhalb oder außerhalb, beabstandet ist. In einer zweiten Stellung ist das Zwischenstück dann in Anlage mit sowohl dem Druckstück, als auch dem Betätigungselement, und zwar im Bereich der beiden Kontaktbereiche. Die beiden Kontaktbereiche können auf derselben radialen Höhe sein.
Ferner ist es von Vorteil, wenn das Druckstück ein separates Bauteil einer Anpressplatte oder ein integraler Bestandteil der Anpressplatte ist. Die Auslegemöglichkeit wird dadurch verbessert.
Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel ist auch dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenbauteil/Zwischenstück axial zwischen der Anpressplatte und dem Betätigungselement, wie einer Hebel- oder Tellerfeder, angeordnet ist.
Das Zwischenbauteil kann auch wenigstens einen Durchgriff für das Betätigungselement aufweisen, um den radialen und axialen Bauraum effizient zu nutzen.
Letztlich betrifft die Erfindung auch ein Hybridmodul mit einer Kupplung der erfindungsgemäßen Art.
Die Erfindung wird nachstehend mit Hilfe einer Zeichnung näher erläutert. Dabei sind zwei unterschiedliche Ausführungsbeispiele gezeigt. Es zeigen:
1 eine Teillängsschnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Kupplung mit einer erfindungsgemäßen Aktoranordnung, wobei die Kupplung gelüftet ist und das Zwischenstück nicht zwischen der Hebelfeder und der Anpressplatte, im Bereich der beiden Kontaktstellen angeordnet ist.
2 die Kupplung aus 1 kurz vor dem Tastpunkt, wobei das Lüftspiel eliminiert ist, und das Zwischenstück nun im Bereich der Kontaktstellen zwischen der Hebelfeder und der Anpressplatte angeordnet ist.
3 die Kupplung, wie sie aus den 1 und 2 schon bekannt ist, wobei die Kupplung betätigt ist, und das Zwischenstück zwischen der Hebelfeder und der Anpressplatte vorhanden ist und diese drei Bauteile miteinander im druckübertragenden Kontakt stehen,
4 eine zweite Ausführungsform einer gelüfteten Kupplung, bei der das Zwischenstück aber noch nicht zwischen der Hebelfeder und der Anpressplatte angeordnet ist, wie in der ersten Ausführungsform gemäß 1 dargestellt ist, und
5 die Kupplung aus 4 kurz vor dem Tastpunkt, wobei das Lüftspiel eliminiert ist, und das Zwischenstück zwischen der Hebelfeder und der Anpressplatte angeordnet ist, um in einem späteren, nicht dargestellten Augenblick Druck vom Aktor über die Hebelfeder auf das Zwischenstück und dann auf die Anpressplatte zu verbringen.
Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Merkmale der einzelnen Ausführungsbeispiele können untereinander ausgetauscht werden.
1 zeigt eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Aktoranordnung 1 in einer erfindungsgemäßen Kupplung 2. Die Kupplung 1 setzt also den Aktor ein, um Lamellen 3 und Reibscheiben 4 miteinander in drehmomentübertragenden Kontakt zu verbringen. Dabei weist die Aktoranordnung 1 einen Aktor 5 auf, der nach Art eines EZAs ausgestaltet sein kann, also eines elektrischen Zentralausrückers.
Der Aktor 3 wirkt in Axialrichtung druck-/kraftübertragend auf ein Betätigungselement 6 ein, das nach Art einer Hebelfeder oder Tellerfeder ausgestaltet ist. Axial dazu beabstandet ist ein Zwischenbauteil/Zwischenstück 7 vorhanden. Dieses Zwischenbauteil 7 ist zum Druckaufbringen auf ein Druckstück 8 vorgesehen, das ein integraler Bestandteil einer Anpressplatte 9 sein kann oder ein davon separates Bauteil. Hier ist eine zweiteilige Lösung gezeigt.
Eine Führungseinrichtung 10 nach Art einer Schubbewirkeinrichtung 11 ist vom Aktor 5 druckbeaufschlagbar, wobei bei Druckbeaufschlagung das Zwischenbauteil 7 radial nach außen wandert und in einen Spalt 12 zwischen dem Druckstück 8 und dem Betätigungselement 6 eindringt, um mit beiden jeweils im Bereich einer Kontaktstelle in Kontakt zu treten. Dies ist besonders gut in 2 zu erkennen. Dort ist die Kupplung 2 kurz vor dem Tastpunkt befindlich dargestellt.
In 3 ist dann der Betätigungszustand der Kupplung 2 wiedergegeben. Ein Lüftspiel zwischen den Lamellen 3 und den Reibscheiben 4 ist komplett beseitigt. Eine Drehmomentübertragung findet statt.
Es sind Durchgriffe 13 nach Art von Öffnungen/Durchgangslöchern vorhanden, durch die ein Vorsprung 14 der Führungseinrichtung 10 ragt. Er ist aber teilweise in Kontakt mit dem Material des Zwischenbauteils 7.
In den 5 und 6 ist eine Abwandlung der Führungseinrichtung 10 wiedergegeben, wobei nun ein Hebel 15 um ein Lager 16 verschwenkbar angeordnet ist.
Während in der 5 die Kupplung 2 noch kurz vor dem Tastpunkt ist, ist sie in 6 bereits betätigt. Die Kupplung 2 ist eine „normally open“ Kupplung. Die Führungseinrichtung 10 in der Ausführungsform der 5 und 6 ist also eine Hebeleinrichtung 17.
Bezugszeichenliste

1: Aktoranordnung
2: Kupplung
3: Lamelle
4: Reibscheibe
5: Aktor
6: Betätigungselement
7: Zwischenbauteil
8: Druckstück
9: Anpressplatte
10: Führungseinrichtung
11: Schubbewirkeinrichtung
12: Spalt
13: Durchgriff
14: Vorsprung
15: Hebel
16: Lager
17: Hebeleinrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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.
Zitierte Patentliteratur

DE 102013226310 A1 [0002]

Claims

Aktoranordnung (1) für eine Kraftfahrzeugkupplung, mit einem Aktor (5), der zum Druck aufbringen auf ein Betätigungselement (6) mit diesem in Wirkkontakt steht, wobei das Betätigungselement (6) zum axialen Verlagern eines Druckstücks (8) einer Reibungskupplung ausgelegt und angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein eigenständiges Zwischenbauteil (7) über eine Führungseinrichtung (10) radial verlagerbar, zwischen das Druckstück (8) und das Betätigungselement (6) verbringbar angeordnet ist.
Aktoranordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtung (10) als Schubbewirkeinrichtung (11) oder Hebeleinrichtung (17) ausgestaltet ist.
Aktoranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenbauteil (7) radial verschiebbar oder radial über eine Kippung verlagerbar ist.
Aktoranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenbauteil (7) auf dessen radialer Außenseite angefast oder angespitzt ist.
Aktoranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenstück/das Zwischenbauteil (7) aus einer Metalllegierung besteht.
Kupplung (2) mit einer Aktoranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in einer ersten Stellung, bei der das Druckstück (8) vom Aktor (5) unverlagert ist, das Zwischenstück (7) von einem beabsichtigten Kontaktbereich des Zwischenstücks (7) mit dem Betätigungselement (6) einerseits und/oder einem Kontaktbereich des Zwischenstücks (7) mit dem Druckstück (8) beabstandet ist.
Kupplung (2) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckstück (8) ein separates Bauteil einer Anpressplatte (9) oder ein integraler Bestandteil der Anpressplatte (9) ist.
Kupplung (2) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenbauteil (7) axial zwischen der Anpressplatte (9) und dem Betätigungselement (6) angeordnet ist.
Kupplung (2) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenbauteil (7) wenigstens einen Durchgriff (13) für das Betätigungselement (6) aufweist.
Hybridmodul mit einer Kupplung (2) nach einem der Ansprüche 6 bis 9.