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Die Erfindung betrifft ein Betätigungssystem, nämlich ein mechanisches Betätigungssystem, für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, wie eines Pkw's, Lkw's, Busses oder landwirtschaftlichen Nutzfahrzeuges, mit einer, zumindest ein Betätigungslager (Ausrück- oder Einrücklager) zum Umlegen einer Kupplung, vorzugsweise einer Doppelkupplung, aufweisenden Kupplungsbetätigungseinrichtung, welche Kupplungsbetätigungseinrichtung einen mehrere gelenkig miteinander verbundene Hebel umfassenden Hebelmechanismus aufweist, wobei ein Schiebehebel des Hebelmechanismus derart mit einer Rampeneinrichtung zusammenwirkt, dass eine Verdrehung des Schiebehebels relativ zu einer Rampenkontur der Rampeneinrichtung eine, die Stellung des Bewegungslagers verändernde, axiale Verschiebung des Schiebehebels bewirkt.
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Solche, sich mit Hilfe von Rampeneinrichtungen das Betätigungslager verschiebende Hebelmechanismen sind aus dem Stand der Technik bereits prinzipiell bekannt. So offenbart etwa die
DE 103 13 382 A1 eine Ausrückeinheit für Kupplungen eines Doppelkupplungsgetriebes eines Fahrzeuges, umfassend zumindest zwei Ausrücksysteme zum Betätigen der Kupplung, welche jeweils eine Rampenanordnung aufweisen. Die Ausrücksysteme sind derart zueinander angeordnet, dass sie über die jeweiligen Rampenanordnungen gekoppelt sind.
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Aus der
US2013/0175134 A1 ist ferner eine Kupplung für ein Nebenagregat bekannt, welche mittels einer Schlingfeder betätigt wird. Hierfür ist ein Aktor zum radialen Verdrehen eines Endes der Schlingfeder vorgesehen.
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Auch aus der
DE 103 13 380 A1 ist eine Aktorik bekannt, bei der über das Verdrehen von Rampenteilen eine Betätigung einer Kupplung, hier einer Doppelkupplung vorgenommen wird.
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Weiterhin sind aus dem Stand der Technik bereits auch prinzipiell verschiedene Doppelkupplungen bekannt, die etwa hydraulisch betätigt sind und meistens Betätigungssysteme aufweisen, die doppelte Zentralausrückzylinder oder eine Kombination aus einem Zentralausrücker und einem Mehrkolbenausrücker aufweisen. Auch sind mehrere elektromechanische Systeme mit einem Hebelaktor und hydrostatischen Kupplungsaktoren, d. h. elektrohydraulische Systeme, bekannt. Diese Systeme benötigen jedoch jeweils stets einen Elektromotor oder bei Doppelkupplungen gar zwei Elektromotoren, die das System an sich relativ aufwändig und teuer ausfallen lassen.
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Darüber hinaus sind bei den bekannten Ausrücksystemen mit Hebelmechanismen insbesondere die axialen Verschiebungen der Schiebehebel nicht berücksichtigt. Denn durch diese axiale Verschiebung ist es im Betrieb des Kupplungsaktors/der Kupplungsbetätigungseinrichtung des Betätigungssystems unter bestimmten Betriebszuständen möglich, dass sich der Schiebehebel von der Rampeneinrichtung und deren Rampenkontur beabstandet und der Schiebehebel dann nicht mehr verlässlich der Rampenkontur folgen kann. Dadurch kann der Betätigungsweg (Ausrück- oder Einrückweg) des Betätigungslagers nicht mehr verlässlich reproduziert werden. Es kann dabei gar zu Verzögerungen beim Ein- oder Ausrücken kommen.
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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu beheben und eine axiale Verschiebung des Betätigungslagers fest an die Verschiebung des durch die Rampenkontur vorgegebenen Schiebehebels zu binden, wobei die Stabilität des Betätigungssystems während der gesamten Betriebsdauer gewährleistet bleiben soll.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein Vorspannelement vorgesehen ist, das derart angeordnet ist und auf den Schiebehebel einwirkt, dass der Schiebehebel, der Rampenkontur folgend, gegenüber der Rampeneinrichtung vorgespannt ist.
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Durch diese vorgespannte Anordnung des Schiebehebels, ist eine einfache, kostengünstig herstellbare sowie verlässliche Anlage des Schiebehebels an der Rampeneinrichtung bzw. an deren Rampenkontur gewährleistet. Somit ist die Kupplungsbetätigung gemäß der Bewegung/des Antriebs des Betätigungslagers stets reproduzierbar.
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Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und nachfolgend näher erläutert.
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Ist der Hebelmechanismus weiterhin von einer, mit einer Schaltwalze zusammenwirkenden Antriebswelle angetrieben, ist das Betätigungssystem noch kompakter ausgeführt. Die Schaltwalze ist dabei vorzugsweise eine Schaltwalze einer Getriebebetätigungseinrichtung des Betätigungssystems, womit das Betätigungssystem noch leistungsfähiger ausgestaltet ist.
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Ist in diesem Zusammenhang der Schiebehebel mittels des Vorspannelementes gegenüber einem in axialer Richtung fest angeordneten Stellhebel abgestützt, ist die axiale Abstützung des Schiebehebels besonders einfach umgesetzt. In diesem Zusammenhang ist es auch vorteilhaft, wenn der Stellhebel drehfest mit der Antriebswelle verbunden ist, da hiermit der Hebelmechanismus besonders direkt angesteuert ist. Der Bauraum für das Betätigungssystem wird dabei weiter verringert.
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Weiterhin ist es auch von Vorteil, wenn der Stellhebel und der Schiebehebel jeweils gelenkig mit einem gemeinsamen Zwischenhebel verbunden sind. Dieser Zwischenhebel ist bevorzugt stangenförmig/als Gelenkstange ausgebildet. Dadurch ist ein besonders kompakter, bzgl. der Kräfteverhältnisse ideal einstellbarer Hebelmechanismus umgesetzt.
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Zweckmäßig ist es zudem, wenn das Vorspannelement in/an einem den Stellhebel mit dem Zwischenhebel gelenkig verbindenden ersten Drehgelenk oder in/an einem den Schiebehebel mit dem Zwischenhebel gelenkig verbindenden zweiten Drehgelenk angebracht/angeordnet ist. Dadurch ist eine besonders kompakte Bauweise umgesetzt, worin das Federelement in den ohnehin vorhandenen Gelenken integriert ist.
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Zudem ist es vorteilhaft, wenn das Vorspannelement an einem, zwei Hebel miteinander verbindenden Gelenkbolzen eines Drehgelenks, vorzugsweise koaxial zum Gelenkbolzen bewirkend, angeordnet ist. Dadurch ist das vorzugsweise als ein Federelement ausgestaltete Vorspannelement noch kompakter ausgebildet und in die ohnehin vorhandenen Drehgelenke des Hebelmechanismus integrierbar.
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Zweckmäßig ist es auch, wenn der Hebelmechanismus im Betriebszustand in einer Kupplungsglocke einer Kupplung angeordnet ist. Dadurch ist eine besonders direkte Betätigung der Kupplung umgesetzt.
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Ist das Betätigungssystem zusätzlich als ein mechanisch auf das Betätigungslager wirkendes Ausrücksystem ausgeführt, kann im Bereich der Kupplungsbetätigungseinrichtung zumindest teilweise oder gar vollständig auf separate Elektromotoren verzichtet werden. Dadurch werden die Herstellungskosten des Betätigungssystems deutlich gesenkt.
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Zudem ist es auch vorteilhaft, wenn zwei Hebelmechanismen in dem Betätigungssystem umfasst sind, wobei ein erster Hebelmechanismus zur Betätigung eines ersten Betätigungslagers ausgebildet ist und ein zweiter Hebelmechanismus zur Betätigung eines zweiten Betätigungslagers ausgebildet ist. Dadurch lässt sich eine Betätigung in einer Doppelkupplung besonders einfach umsetzen.
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Weiterhin ist es auch erfindungsgemäß vorgesehen, eine Doppelkupplung mit einem Betätigungssystem nach zumindest einer der zuvor genannten Ausführungsformen auszugestalten, um zumindest einen Kupplungsteil der Doppelkupplung zu betätigen. Dadurch ist auch eine Doppelkupplung besonders effizient ausgestaltet.
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In anderen Worten ausgedrückt, ist durch die erfindungsgemäßen Ausführungsformen eine Kupplungsbetätigung umgesetzt, die eine Mechanik verwendet und somit einen Getriebeaktor bevorzugt über rotierende Teile, z. B. einer Schaltwalze, nutzbar macht. Die Getriebeaktorwelle (Antriebswelle) ist über eine Gelenkstange (Zwischenhebel) mit einem Betätigungshebel (Schiebehebel) zur Betätigung der Kupplung über eine Rampe in zumindest einer Ausführungsform verbunden. Der Anschluss der Gelenkstange an die Welle (Antriebswelle) erfolgt über einen Exzenter (Stellhebel). Durch die Rampenfunktion des Schiebehebels wird dieser axial verlagert, was sich auf die Schnittstellen zwischen Betätigungshebel, Gelenkstange und Exzenter verschleißerzeugend auswirkt. Um den Verschleiß zu minimieren, ist eine Feder (Vorspannelement) zur Aufnahme der axialen Verlagerung in wenigstens einer dieser Schnittstellen vorgeschlagen. Dadurch ist ein besonders effizienter Ausgleich einer axialen Verschiebung in der Verbindungsstrecke zwischen Getriebeaktorik und einem mechanischen Zentralausrücker umgesetzt.
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Die Erfindung wird nun nachfolgend anhand von Figuren, in welchem Zusammenhang verschiedene Ausführungsformen beschrieben sind, näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 eine Vorderansicht einer teilweise geöffneten Kupplungsglocke, die in einer Ebene dargestellt ist, die normal zu der Drehachse der Kupplungsdrehachse/der Getriebewelle/Getriebeeingangswelle ausgerichtet ist und die ein erfindungsgemäßes Betätigungssystem nach einer ersten Ausführungsform eingebaut ist, wobei insbesondere der in die Kupplungsglocke hinein ragende Teil einer Kupplungsbetätigungseinrichtung des Betätigungssystems dargestellt ist und wobei insbesondere die beiden Hebelmechanismen im Aufbau gut zu erkennen sind,
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2 eine Detaildarstellung der in 1 bereits dargestellten Vorderansicht der Kupplungsglocke in einem Bereich eines ersten Hebelmechanismus, welcher des Verständnisses wegen sowohl in einer eingerückten als auch in einer ausgerückten Stellung des Betätigungslagers dargestellt ist,
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3a eine Draufsicht auf einen ersten Hebelmechanismus, wie er in der ersten Ausführungsform verwendet ist, wobei der Stellhebel, der Zwischenhebel und der Schiebehebel miteinander verbunden sind und in einer parallel zu den Drehachsen der Drehgelenke ausgerichteten Ebene dargestellt sind und wobei ein Vorspannelement zwischen dem Stellhebel und dem Zwischenhebel in einer ersten Verschiebestellung, die einer eingerückten Stellung der Kupplung zugeordnet ist, angeordnet ist,
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3b eine Draufsicht auf den in 3a bereits dargestellten Hebelmechanismus in einer zweiten Verschiebestellung, die einer ausgerückten Stellung des Betätigungslagers zugeordnet ist, wobei in dieser zweiten Verschiebestellung das Vorspannelement stärker als in der ersten Verschiebestellung komprimiert ist,
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4a eine Draufsicht auf einen ersten Hebelmechanismus eines erfindungsgemäßen Betätigungssystems nach einer weiteren, zweiten Ausführungsform, wobei der Stellhebel, der Zwischenhebel und der Schiebehebel miteinander verbunden sind und in einer parallel zu den Drehachsen der Drehgelenke ausgerichteten Ebene dargestellt sind und wobei das Vorspannelement nun an einem Drehgelenk zwischen einem Zwischenhebel und dem Schiebehebel, in einer Gabelaufnahme des Zwischenhebels angebracht ist und wiederum die erste Verschiebestellung des Vorspannelementes dargestellt ist,
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4b eine Draufsicht auf den in 4a bereits dargestellten Hebelmechanismus in der zweiten Verschiebestellung des Vorspannelementes, in der Schiebehebel derart axial verschoben ist, dass das Vorspannelement stärker als in der ersten Verschiebestellung komprimiert ist,
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5a eine Draufsicht auf einen ersten Hebelmechanismus eines erfindungsgemäßen Betätigungssystems nach einer weiteren, dritten Ausführungsform, wobei der Stellhebel, der Zwischenhebel und der Schiebehebel miteinander verbunden sind und in einer parallel zu den Drehachsen der Drehgelenke ausgerichteten Ebene dargestellt sind, das Vorspannelement wiederum an dem Drehgelenk zwischen dem Zwischenhebel und dem Schiebehebel angeordnet ist, nun jedoch eine Anlegescheibe zusammen mit dem Zwischenhebel die Gabelaufnahme nach den 4a und 4b ersetzt, und wobei wiederum das Vorspannelement in der ersten Verschiebestellung dargestellt ist, und
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5b eine Draufsicht auf den in 5a bereits dargestellten Hebelmechanismus in der zweiten Verschiebestellung des Vorspannelementes, in der wiederum das Vorspannelement stärker komprimiert ist als in der ersten Verschiebestellung.
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Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Merkmale der verschiedenen Ausführungsformen können frei miteinander kombiniert werden.
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In 1 ist zunächst besonders anschaulich eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Betätigungssystems 1 dargestellt. Das Betätigungssystem 1 ist als ein Betätigungssystem 1 für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges ausgestaltet. Das Betätigungssystem 1 dient hierbei zum Betätigen einer Kupplung des Kraftfahrzeuges, wobei die Kupplung der Übersichtlichkeit halber nicht weiter dargestellt ist. Folglich weist das Betätigungssystem 1 eine zwei Betätigungslager 2a, 2b der Kupplung verstellende/steuernde Kupplungsbetätigungseinrichtung 3 auf. Diese Kupplungsbetätigungseinrichtung 3 weist wiederum mehrere gelenkig miteinander verbundene Hebel 4a, 4b, 4c oder 5a, 5b, 5c auf, die Teil eines ersten oder zweiten Hebelmechanismus 6, 7 sind. In der Ausführung nach 1 sind daher zwei Hebelmechanismen 6, 7 ausgebildet, wobei mittels der Kupplungsbetätigungseinrichtung 3 je Hebelmechanismus 6, 7 ein Betätigungslager 2a oder 2b steuerbar ist. Ein Schiebehebel 4a, 5a des jeweiligen Hebelmechanismus 6, 7 wirkt dabei derart mit einer hier der Übersichtlichkeit halber nicht weiter dargestellten Rampeneinrichtung zusammen, dass ein Verdrehen des jeweiligen Schiebehebels 4a, 5a relativ zu einer durch die Rampeneinrichtung ausgebildeten Rampenkontur eine, die axiale Position des Betätigungslagers 2a, 2b verändernde, axiale Verschiebung des Schiebehebels 4a, 5a bewirkt.
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Ein als Federelement ausgebildetes Vorspannelement 8 (nachfolgend daher auch als Federelement 8 bezeichnet), wie es dann besonders gut in den 3a bis 5b in unterschiedlichen Ausführungsformen dargestellt ist, ist gemäß der ersten Ausführungsform zunächst derart je Hebelmechanismus 6, 7 angeordnet und wirkend, dass der Schiebehebel 4a, 5a gegenüber einem axial festen Stellhebel 4b, 5b des Hebelmechanismus 6, 7, der Rampenkontur folgend, gegen die Rampeneinrichtung angedrückt/vorgespannt ist. Das Vorspannelement 8 drückt somit den Schiebehebel 4a, 5a des jeweiligen Hebelmechanismus 6, 7 an der mit ihm zusammenwirkenden Rampeneinrichtung bzw. Rampenkontur fest und elastisch an.
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Neben dem insbesondere in den 1 und 2 gut zu erkennenden Hebelmechanismen 6, 7 der Kupplungsbetätigungseinrichtung 3, ist in dem Betätigungssystem 1 eine hier der Übersichtlichkeit halber nicht weiter dargestellte Getriebebetätigungseinrichtung vorhanden. Diese Getriebebetätigungseinrichtung weist u. a. zwei Schaltwalzen auf, in die Führungskulissen zum Verschieben von Schaltgabeln zweier Teilgetriebe eines Getriebes/Doppelkupplungsgetriebes eingebracht sind. In Abhängigkeit der Drehstellung sind dabei die einzelnen Übersetzungsstufen des Getriebes/der Teilgetriebe in Abhängigkeit der Stellung der Schaltgabeln eingelegt oder ausgelegt.
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Das in 1 dargestellte Betätigungssystem 1 ist dabei für eine als Doppelkupplung ausgestaltete Kupplung, die hier der Übersichtlichkeit halber nicht weiter dargestellt ist, eines Doppelkupplungsgetriebes ausgestaltet. Die Kupplung ist als eine Reibungskupplung ausgebildet. Eine die Kupplung in ihrem Innenraum aufnehmende Kupplungsglocke 16 ist in 1 ebenfalls gut zu erkennen. Insbesondere ist eine erste Hälfte der Kupplungsglocke 16 dargestellt.
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Die Kupplungsbetätigungseinrichtung 3 umfasst, wie bereits erwähnt, zwei Hebelmechanismen 6 und 7, wobei der erste Hebelmechanismus 6 mit einem ersten Betätigungslager 2a und der zweite Hebelmechanismus 7 mit einem zweiten Betätigungslager 2b verschiebend zusammenwirken. Die beiden Betätigungslager 2a und 2b der Kupplungsbetätigungseinrichtung 3 sind koaxial zueinander angeordnet, wobei das zweite Betätigungslager 2b radial außerhalb des ersten Betätigungslagers 2a angeordnet ist. Die Betätigungslager 2a, 2b sind mit ihrer Längsachse daher entlang einer Drehachse der im Betrieb durch sie hindurchragenden Getriebeeingangswellen des Getriebes (hier der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt) angeordnet. Die beiden Betätigungslager 2a und 2b sind als konzentrische Ausrücklager ausgebildet.
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Das Betätigungssystem
1 nach der erfindungsgemäßen Art ist im Wesentlichen gemäß der Ausrückeinheit, wie sie in der
DE 103 13 382 A1 offenbart ist, ausgeführt und funktionierend, weshalb die Offenbarung dieser Druckschrift als hierin integriert gilt.
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Die beiden Hebelmechanismen 6 und 7 sind im Prinzip gleich aufgebaut, wobei jeder der Hebelmechanismen 6, 7 drei Hebel 4a, 4b, 4c oder 5a, 5b, 5c aufweist. Aufgrund des gleichen Aufbaus und der gleichen Funktionsweise der Hebelmechanismen 6, 7, wird der Kürze wegen nachfolgend nur der erste Hebelmechanismus 6 ausführlicher beschrieben, wobei dessen Aufbau und Funktionsweise sowie der Aufbau und die Funktion der Hebel 4a, 4b, 4c auch auf den zweiten Hebelmechanismus 7 und deren Hebel 5a, 5b, 5c zutreffen.
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Der erste Hebelmechanismus 6 weist zum einen, einen als ersten Hebel ausgebildeten Schiebehebel 4a auf. Der Schiebehebel 4a ist in axialer Richtung, d. h. entlang der Betätigungsrichtung/Verschieberichtung des ersten Betätigungslagers 2a, verschiebbar gelagert. Weiterhin weist der erste Hebelmechanismus 6 einen als zweiten Hebel ausgebildeten Stellhebel 4b auf, welcher Stellhebel 4b auch als Exzenter bezeichnet ist. Der Stellhebel 4b ist in axialer Richtung, d. h. in Richtung der Betätigungsrichtung des ersten Betätigungslagers 2a fest, nämlich kupplungsglockenfest angeordnet/gehalten/abgestützt.
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Der Schiebehebel 4a und der Stellhebel 4b sind über einen weiteren, als dritten Hebel ausgebildeten Zwischenhebel 4c miteinander bewegungsgekoppelt. Hierzu ist der Zwischenhebel 4c im Wesentlichen stangenförmig ausgestaltet und daher auch als Gelenkstange bezeichnet. Der Stellhebel 4b ist weiter drehfest mit einer ersten Antriebswelle 9 verbunden, welche erste Antriebswelle 9 in einer ersten Schaltwalze eines ersten Kupplungsteils der Doppelkupplung integriert ist. Der Stellhebel 4b verläuft entlang einer Erstreckungsebene, zu der die erste Antriebswelle 9 normal/senkrecht ausgerichtet ist. Der Stellhebel 4b ist mit einem ersten Endbereich drehfest mit der ersten Antriebswelle 9 verbunden. In einem, dem ersten Endbereich entgegengesetzten, zweiten Endbereich des Stellhebels 4b ist dann wiederum ein Drehgelenk, nämlich ein erstes Drehgelenk 11, vorgesehen, mittels dem der Stellhebel 4b mit einem ersten Endbereich des Zwischenhebels 4c gelenkig verbunden ist. Ein diesem ersten Endbereich des Zwischenhebels 4c entgegengesetzter zweiter Endbereich des Zwischenhebels 4c ist dann wiederum weiter gelenkig mit einem ersten Endbereich des Schiebehebels 4a verbunden. Dazu ist ein Drehgelenk, nämlich ein zweites Drehgelenk 13, vorgesehen, mittels dem der Schiebehebel 4a mit seinem ersten Endbereich mit dem zweiten Endbereich des Zwischenhebels 4c gelenkig verbunden ist. Der Schiebehebel 4a, der Stellhebel 4b sowie der Zwischenhebel 4c sind parallel zueinander angeordnet, wobei sie auch im Wesentlichen in parallel zueinander ausgerichteten Schwenkebenen verschwenkbar sind.
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Der Schiebehebel 4a wirkt wiederum mit einer hier der Übersichtlichkeit halber nicht näher dargestellten (ersten) Rampeneinrichtung zusammen. Diese Rampeneinrichtung weist eine Rampenkontur auf, zu welcher der Schiebehebel 4a bei Verdrehung des Stellhebels 4b (durch die Kopplung mittels dem Zwischenhebel 4c) relativ verschoben wird. Aufgrund der Vorspannung der Vorspannfeder 8 kommt es zu einem Entlanggleiten des Schiebehebels 4a an der Rampenkontur und somit zu einer axialen Verschiebung des Schiebehebels 4a. Der erste Hebelmechanismus 6 ist dabei im Wesentlichen derart ausgebildet, dass der Schiebehebel 4a durch Drehen/Verschwenken des Stellhebels 4b zwischen einer ersten Verschiebestellung 17/ersten Verschiebeposition und einer zweiten Verschiebestellung 18/zweiten Verschiebeposition verschiebbar ist (2). Ein derartiges Verschwenken des ersten Hebelmechanismus 6 zwischen den beiden Verschiebestellungen 17 und 18 bewirkt somit ein axiales Verschieben des Federelementes 8 und des Schiebehebels 4a, wie es in Zusammenwirkung der 3a und 3b besonders gut zu erkennen ist, zwischen einer ersten axialen Stellung, die der ersten Verschiebestellung 17 zugeordnet ist, und einer zweiten axialen Stellung, die der zweiten Verschiebestellung 18 zugeordnet ist. Da der Schiebehebel 4a in axialer Richtung direkt mit dem ersten Betätigungslager 2a bewegungsgekoppelt ist, verschiebt sich entsprechend der axialen Verschiebung des Schiebehebels 4a auch das Betätigungslager 2a, wodurch ein erster Kupplungsteil der Doppelkupplung betätigt, nämlich ausgerückt wird.
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Der zweite Hebelmechanismus 7 ist, wie bereits erwähnt, wie der erste Hebelmechanismus 6 aufgebaut. Folglich weist der zweite Hebelmechanismus 7 ebenfalls einen Schiebehebel 5a, der in axialer Richtung mit einem zweiten Betätigungslager 2b bewegungsgekoppelt ist, und einen Zwischenhebel 5c, der den Schiebehebel 5a mit einem Stellhebel 5b des zweiten Hebelmechanismus 7 bewegungskoppelt, auf. Der Stellhebel 5b des zweiten Hebelmechanismus 7 ist wiederum drehfest mit einer zweiten Antriebswelle 10 verbunden. Diese zweite Antriebswelle 10 ist integrierter Bestandteil einer zweiten Schaltwalze der Getriebebetätigungseinrichtung, welche zweite Schaltwalze hier der Übersichtlichkeit halber ebenfalls nicht dargestellt ist. Die zweite Schaltwalze dient zum Betätigen und Verschieben von Schaltgabeln und damit zum Ein- oder Auslegen bestimmter Übersetzungsstufen eines zweiten Teilgetriebes des Getriebes. Der Stellhebel 5b ist mit einem ersten Endbereich drehfest mit der zweiten Antriebswelle 10 verbunden und mit einem, dem ersten Endbereich entgegengesetzten, zweiten Endbereich drehfest mit einem ersten Endbereich des Zwischenhebels 5c gelenkig verbunden. Der Zwischenhebel 5c ist dann weiter mit einem seinem, dem ersten Endbereich entgegengesetzten zweiten Endbereich mit dem Schiebehebel 5a, nämlich einem ersten Endbereich des Schiebehebels 5a gelenkig verbunden.
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In den 3a und 3b ist dann besonders anschaulich der weitere Aufbau des ersten Hebelmechanismus 6 gemäß der ersten Ausführungsform dargestellt. Der Stellhebel 4b ist aus zwei Teilhebeln 19, 20 zusammengesetzt und bildet daher einen Doppelhebel. Die beide Teilhebel 19, 20 des Stellhebels 4b sind mit dem ersten Endbereich mit der hier der Übersichtlichkeit halber nicht weiter dargestellten, ersten Antriebswelle 9 drehfest verbunden und mit dem zweiten Endbereich über das erste Drehgelenk 11 gelenkig mit dem Zwischenhebel 4c verbunden. Das erste Drehgelenk 11 ist durch einen ersten Gelenkbolzen 15a ausgebildet. Dieser erste Gelenkbolzen 15a des ersten Drehgelenks 11 bildet eine erste Schwenkachse um die der Zwischenhebel 4c schwenkbar an dem Stellhebel 4b angebracht ist, aus. Der erste Gelenkbolzen 15a verbindet wiederum auch die beiden Teilhebel 19 und 20 drehfest miteinander.
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Ein erster Teilhebel 19 des Stellhebels 4b verläuft in seiner Längsrichtung beabstandet sowie parallel zum zweiten Teilhebel 20 des Stellhebels 4b. Die Antriebswelle 9 ist dabei an beiden Teilhebeln 19 und 20 im Betriebszustand drehfest angeordnet. In einem somit zwischen dem ersten und dem zweiten Teilhebel 19 und 20 gebildeten Zwischenraum 21 ist der erste Endbereich des Zwischenhebels 4c angeordnet, wobei der erste Gelenkbolzen 15a zur gelenkigen Verbindung des Zwischenhebels 4c mit dem Stellhebel 4b durch ein Aufnahmeloch des Zwischenhebels 4c hindurch ragt, wodurch den Zwischenhebel 4c drehbar mit dem Stellhebel 4b verbindet. In axialer Richtung des ersten Gelenkbolzens 15a zwischen dem Zwischenhebel 4c und dem ersten Teilhebel 19 ist dann wiederum das Federelement 8 angeordnet. Das Federelement 8, das hier als Schraubenfeder ausgebildet ist, ist derart an den aufeinander zugewandten, axialen Stirnseiten des ersten Teilhebels 19 sowie des Zwischenhebels 4c abgestützt, dass der Zwischenhebel 4c von dem ersten Teilhebel 19 in Richtung des zweiten Teilhebels 20 weg vorgespannt ist.
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Der Zwischenhebel 4c ist wiederum mittels eines weiteren, zweiten Gelenkbolzens 15b gelenkig, jedoch in axialer Richtung des ersten Gelenkbolzens 15a fest mit dem Schiebehebel 4a verbunden. Dieser zweite Gelenkbolzen 15a des zweiten Drehgelenks 13 bildet daher eine zweite Schwenkachse aus, um die der Schiebehebel 4a gelenkig an dem Zwischenhebel 4c angebracht ist. Die zweite Schwenkachse ist parallel zu der ersten Schwenkachse ausgebildet/angeordnet.
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Kommt es nun, im Betrieb, zu einer Umschaltung von der ersten Verschiebestellung 17, wie sie in 3a dargestellt ist, in die zweite Verschiebestellung 18 gemäß 3b, so wird der Zwischenhebel 4c samt dem Schiebehebel 4a in axialer Richtung des ersten Gelenkbolzens 15a, aufgrund des Entlanggleitens des Schiebehebels 4a an der ersten Rampenkontur der Rampeneinrichtung, verschoben. Bei dieser Verschiebung wird das Federelement 8 zwischen der ersten und der zweiten Verschiebestellung 17, 18 verschoben. In der zweiten Verschiebestellung 18 ist das Federelement 8 stärker komprimiert als in der ersten Verschiebestellung 17, sodass der Zwischenhebel 4c mit einer höheren Kraft als noch in der ersten Verschiebestellung 17 von dem ersten Teilhebel 19 weggedrückt ist. Die Schwenk-/Drehbewegung des Stellhebels 4b bei einer Ausrückbewegung ist in 1 besonders gut durch den Bezugspfeil 24 veranschaulicht, die Schwenk-/Drehbewegung des Schiebehebels 4a bei der Ausrückbewegung ist in 1 besonders gut durch den Bezugspfeil 25 veranschaulicht.
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In den 4a und 4b ist eine zweite Ausführungsform des ersten Hebelmechanismus 6 veranschaulicht, wobei der erste Hebelmechanismus 6 wiederum zusammen mit einem, gleich ausgebildeten und funktionierenden, zweiten Hebelmechanismus 7 in einer zweiten Ausführungsform des Betätigungssystems 1 verwendet ist. Der Übersichtlichkeit halber wird nachfolgend wiederum lediglich auf den ersten Hebelmechanismus 6 eingegangen.
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Die beiden Teilhebel 19 und 20 aus den 4a und 4b sind, wie bereits in den 3a und 3b, mittels dem ersten Gelenkbolzen 15a gelenkig mit dem ersten Endbereich des Zwischenhebels 4c verbunden. Das Federelement 8 ist nun jedoch nicht mehr, wie es in den 3a und 3b der Fall war, mit dem ersten Drehgelenk 11 verbunden/an diesem angeordnet, sondern mit dem zweiten Drehgelenk 13, der den zweiten Gelenkbolzen 15b aufweist verbunden/an diesem angeordnet. Der Zwischenhebel 4c weist zu diesem Zwecke an seinem zweiten Endbereich, an dem er gelenkig mit dem Schiebehebel 4a verbunden ist, eine gabelartige Aufnahme, nachfolgend als Gabelaufnahme 22 bezeichnet, auf. Die Gabelaufnahme 22 weist zwei im Wesentlichen parallel zueinander verlaufende Gabelabschnitte in Form von Armen auf, wobei wiederum in einem dazwischen ausgebildeten Zwischenraum 26 das Federelement 8 angeordnet ist. Auch in dieser Ausführungsform ist das Federelement 8 koaxial zu dem zweiten Gelenkbolzen 15b angeordnet. Somit ist in dieser Ausführung der Schiebehebel 4a nicht mehr indirekt gegenüber dem Stellhebel 4b federvorgespannt, sondern direkt gegenüber dem Zwischenhebel 4c in axialer Richtung des zweiten Gelenkbolzens 15b federvorgespannt. Bei einer Verstellung des Stellhebels 4b von der ersten in die zweite Verschiebestellung 17, 18 ist somit der Schiebehebel 4a in axialer Richtung beweglich, wobei in der in 4b dargestellten zweiten Verschiebestellung das Federelement 8 stärker komprimiert ist als in der ersten Verschiebestellung, wie es in 4a dargestellt ist.
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In den 5a und 5b ist dann wiederum eine dritte Ausführungsform des entsprechenden Hebelmechanismus 6, 7 ausgebildet, wobei dieser Hebelmechanismus 6, 7 in einer dritten Ausführungsform des Betätigungssystems 1 eingesetzt ist. In dieser dritten Ausführungsform sind die beiden Hebelmechanismen 6 und 7 wiederum gleich aufgebaut, weshalb hier lediglich auf den ersten Hebelmechanismus 6 eingegangen wird, dessen Ausführung jedoch auch für den zweiten Hebelmechanismus 7 gilt. Wie schon in der zweiten Ausführungsform, sind der Zwischenhebel 4c und der Stellhebel 4b in axialer Richtung des ersten Gelenkbolzens 15a fest miteinander, jedoch gelenkig zueinander, verdrehbar verbunden. Gegenüber der zweiten Ausführungsform, ist der Zwischenhebel 4c nun jedoch etwas einfacher ausgebildet. Statt der Gabelaufnahme 22 ist hierbei lediglich eine Abstützscheibe 23 in Zusammenwirkung mit dem Zwischenhebel 4c ausgebildet. Die Abstützscheibe 23 ist separat vom Zwischenhebel 4c ausgebildet. Die Abstützscheibe 23 weist ein zentrales Loch auf, durch die der zweite Gelenkbolzen 15b hindurch ragt. Der zweite Gelenkbolzen 15a ist derart ausgestaltet, dass er die Abstützscheibe 23 zu einer dem Zwischenhebel 4c abgewandten axialen Seite abstützt. Das Federelement 8 ist wiederum koaxial zu dem zweiten Gelenkbolzen 15b eingesetzt und mit einem ersten Ende an der Abstützscheibe 23, mit einem dem ersten gegenüberliegenden zweiten Ende an einer der Abstützscheibe 23 zugewandten Seite des Schiebehebels 4a anliegend. Somit ist das Federelement 8 in einem den Stellhebel 4b mit dem Zwischenhebel 4c gelenkig verbindenden ersten Drehgelenk 11 oder in einem den Schiebehebel 4a mit dem Zwischenhebel 4c gelenkig verbindenden zweiten Drehgelenk 13 angebracht.
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Der Vollständigkeit sei auch erwähnt, dass die Ausführungen bezüglich der ersten und zweiten Drehgelenke 11 und 13 des ersten Hebelmechanismus 6 auf die ersten und zweiten Drehgelenke 12 und 14 (1 und 2) des zweiten Hebelmechanismus 7 zutreffen. Auch das Federelement 8 des ersten Hebelmechanismus 6 entspricht dem hier der Übersichtlichkeit nicht dargestellten Federelement des zweiten Hebelmechanismus 7.
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Dadurch ist das Betätigungssystem 1 als ein mechanisch auf die Betätigungslager 2a, 2b wirkendes Ausrücksystem ausgeführt. Insbesondere die Kupplungsbetätigungseinrichtung ist hierbei als eine mechanisch wirkende Kupplungsbetätigungseinrichtung ausgestaltet.
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In anderen Worten ausgedrückt, ist somit Ein mechanisches System (Betätigungssystem 1 vorgesehen, welches auf der Basis eines Doppel-MZAs (doppelten mechanischen Zentralausrücker) basiert und über zwei Gelenkstangen (Zwischenhebel 4c, 5c) bzw. Gelenkkombination (Hebelmechanismen 6, 7) mit den Wellen (Antriebswellen 9, 10; angetrieben durch die Getriebeaktorik) verbunden ist. Dadurch kann das Prinzip „Schaltwalze als Kupplungsbetätigung” auch für eine mechanische Doppelkupplungs-Betätigung eingesetzt werden.
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Die axiale Verschiebung wird über eine Anbringung einer zusätzlichen Feder (Vorspannelement 8) kompensiert und die Stabilität des Systems 1 während der Betriebsdauer gewährleistet. Das mechanische System 1 basiert, wie erwähnt, auf dem Prinzip eines Doppel-MZAs (2a, 2b) und als Bauraum dient eine Kupplungsglocke 16. Die Betätigung des mech. Systems erfolgt über die Exzenter (Stellhebel 4b für K1/die erste Teilkupplung und Stellhebel 5b für K2/die zweite Teilkupplung) welche durch die Getriebeaktorik angesteuert werden. Dadurch wird die Kraft über die Gelenkstangen bzw. Gelenkkombination (Zwischenhebel 4c für K1/die erste Teilkupplung und Zwischenhebel 5c für K2/die zweite Teilkupplung) an die Betätigungshebel (Schiebehebel 4a für K1/die erste Teilkupplung und Schiebehebel 5a für K2/die zweite Teilkupplung) weitergeleitet. Diese Weiterleitung der Kraft bzw. Drehmoment ermöglicht eine Drehung der Betätigungshebel 4a, 5a, welche sich axial durch das Prinzip der Rampenfunktion (Richtung Kupplung) verschieben.
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Durch die übliche, axiale Verschiebung (über die Rampenfunktion am Doppel-MZA) der Betätigungshebel 4a, 5a, welche benötigt wird um jeweils K1 und K2 zu betätigen, entstehen dauerhaft während dem Betrieb Querkräfte, welche die Verschleißstellen stark angreifen und das System 1 instabil machen. Um diese Querkräfte zu kompensieren und das System kompakt für den Betrieb zu gestalten, können verschiedene Varianten an Hebelmechanismen 6, 7 angewendet werden.
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Um die genannte axiale Verschiebung der Betätigungshebel 4a, 5a zu kompensieren, ist je Betätigungshebel 4a, 5a eine Feder 8 (bzw. ein ähnliches Element) am Gelenk 11, 12 angebracht. Die Feder 8 soll dafür sorgen, dass in der Ausgangsstellung, der Betätigungshebel 4a, 5a auf einer Ebene mit der Gelenkstange 4c, 5c inkl. Exzenter 4b, 5b liegt. Bei Betätigung einer Kupplung/Teilkupplung (Bsp. K1) wird die axiale Kraft der Verschiebung durch die Feder 8 aufgenommen und kompensiert. Durch die axial wirkende Kraft staucht sich die Feder 8 und ermöglicht somit dem Betätigungshebel 4a, 5a der Rampenfunktion/Rampenkontur zu folgen und dadurch die Kupplungsbetätigung zu realisieren.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Betätigungssystem
- 2a
- erstes Betätigungslager
- 2b
- zweites Betätigungslager
- 3
- Kupplungsbetätigungseinrichtung
- 4a
- Schiebehebel des ersten Hebelmechanismus
- 4b
- Stellhebel des ersten Hebelmechanismus
- 4c
- Zwischenhebel des ersten Hebelmechanismus
- 5a
- Schiebehebel des zweiten Hebelmechanismus
- 5b
- Stellhebel des zweiten Hebelmechanismus
- 5c
- Zwischenhebel des zweiten Hebelmechanismus
- 6
- erster Hebelmechanismus
- 7
- zweiter Hebelmechanismus
- 8
- Vorspannelement
- 9
- erste Antriebswelle
- 10
- zweite Antriebswelle
- 11
- erstes Drehgelenk des ersten Hebelmechanismus
- 12
- erstes Drehgelenk des zweiten Hebelmechanismus
- 13
- zweites Drehgelenk des ersten Hebelmechanismus
- 14
- zweites Drehgelenk des zweiten Hebelmechanismus
- 15a
- erster Gelenkbolzen
- 15b
- zweiter Gelenkbolzen
- 16
- Kupplungsglocke
- 17
- erste Verschiebestellung
- 18
- zweite Verschiebestellung
- 19
- erster Teilhebel
- 20
- zweiter Teilhebel
- 21
- Zwischenraum
- 22
- Gabelaufnahme
- 23
- Abstützscheibe
- 24
- Bezugspfeil für Stellhebelbewegung
- 25
- Bezugspfeil für Schiebhebelbewegung
- 26
- Zwischenraum der Gabelaufnahme
