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Die Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung mit Schleppmomentabstützung und ein Federelement zur Schleppmomentabstützung bei einer Betätigungsvorrichtung.
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Betätigungsvorrichtungen insbesondere für Kupplungen im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, weisen ein axial verlagerbares Ausrücklager auf, welches einen ersten Lagerring aufweist, welcher mit der Kupplung bei der Kupplungsbetätigung mitgedreht wird und einen zweiten Lagerring aufweist, welcher von einer Betätigungseinheit beaufschlagt und verlagert wird. Dadurch wirkt auf diesen zweiten Lagerring eine Schleppmoment, welches abgestützt sein muss, damit sich der zweite Lagerring nicht relativ zur Betätigungseinheit verdreht.
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Im Stand der Technik wird zur Vorspannung des Ausrücklagers eine Vorspannfeder verwendet, welche sich zwischen dem Ausrücklager und einer gehäuseseitigen Abstützfläche axial abstützt. Die Vorspannfeder dient ebenso der Schleppmomentabstützung des Ausrücklagers, so dass der zweite Lagerring sich nicht gegen das Gehäuse der Betätigungsvorrichtung verdreht. Dabei ist die Vorspannfeder aus Gründen der benötigten Steifigkeit gegenüber der Verdrehung in Umfangsrichtung mit einer relativ hohen Drahtstärke ausgebildet, als sie als reine Vorspannfeder benötigt werden würde, wenn die Schleppmomentabstützung nicht zu den Aufgaben der Vorspannfeder gehören würde. Entsprechend ist die Vorspannfeder relativ kostenintensiv und benötigt relativ viel Bauraum.
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Daher ist es die Aufgabe der Erfindung eine Betätigungsvorrichtung mit Schleppmomentabstützung zu schaffen, bei welcher der benötige Bauraum gegenüber dem Stand der Technik reduziert ist. Auch ist es die Aufgabe der Erfindung ein Federelement zu schaffen, welches einen geringen Bauraum benötigt und zur Schleppmomentabstützung geeignet ist.
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Die Aufgabe der Erfindung zur Betätigungsvorrichtung wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung mit Schleppmomentabstützung, mit einem axial verlagerbaren Beaufschlagungsmittel, welches mittels eines Aktuators axial verlagerbar ist, wobei das Beaufschlagungsmittel ein Lager mit einem ersten und einem zweiten Lagerring aufweist, wobei der erste Lagerring mit einem drehbaren Element in Kontakt bringbar ist und der zweite Lagerring von einem Gehäuseelement des Aktuators abstützbar ist, wobei ein Federelement zur Schleppmomentabstützung des zweiten Lagerrings vorgesehen ist, wobei das Federelement ein Federring ist. Durch die Ausgestaltung des Federrings kann eine sehr kompakte Bauweise realisiert werden, die günstig umzusetzen ist und einfach montierbar ist. Im unbelasteten Zustand ist der Federring vorteilhaft scheibenartig und im Wesentlichen eben ausgebildet.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Federring einen radial innen liegenden Haltebereich aufweist, welcher mit einem radial außen liegenden Haltebereich über zwischen den beiden Haltebereichen vorgesehene Federarme verbunden ist. Die Federarme erlauben dabei, dass die beiden Haltebereiche sich in axialer Richtung verlagern können. Dies erfolgt dabei entgegen der Rückstellkraft der Federarme.
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Auch ist es zweckmäßig, wenn der radial innen liegende Haltebereich ein Ringelement ist und der radial außen liegende Haltebereich ein Ringelement ist, wobei die Federarme in unbeaufschlagtem Zustand zwischen den Ringelementen in der Ebene der Ringelemente liegen. So ist eine vorteilhafte schmalbauende Bauweise realisiert.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn einer der Haltebereiche mit dem Lagerring verbunden ist und der andere der Haltebereiche mit dem Gehäuse verbunden ist. So kann der Lagerring an das Gehäuse angebunden sein und in Umfangsrichtung abgestützt sein.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn der mit dem Lagerring verbundene Haltebereich über ein Verbindungselement verbunden ist, welches den Lagerring trägt. Dadurch kann eine indirekte Verbindung realisiert werden.
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Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn der mit dem Lagerring verbundene Haltebereich den Lagerring oder das Verbindungselement radial außen umgreift. So kann eine einfache Verbindung mit dem Verbindungselement oder einem Lagerring erzeugt werden.
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Auch ist es zweckmäßig, wenn der mit dem Gehäuse verbundene Haltebereich form-, reiboder stoffschlüssig mit dem Gehäuse verbunden ist.
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Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn der mit dem Gehäuse verbundene Haltebereich in eine Ausnehmung, wie eine Nut, des Gehäuses eingreift.
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Die Aufgabe der Erfindung zum Federelement wird mit den Merkmalen von Anspruch 9 gelöst.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft ein Federelement, insbesondere zur Schleppmomentabstützung einer Betätigungsvorrichtung, mit einem radial innen liegenden Haltebereich, welcher als Ringelement ausgebildet ist und mit einem radial außen liegenden Haltebereich, welcher als Ringelement ausgebildet ist, wobei zwischen den Ringelementen Federarme vorgesehen sind, welche den innen liegenden Ringbereich mit dem außen liegenden Ringbereich axial flexibel verbinden.
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Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel ist derart ausgebildet, dass die Federarme gebogene Arme sind, welche sich in einem Ringbereich zwischen den beiden Ringelementen anordnen und welche an ihren Endbereichen jeweils mit einem der Ringelemente verbunden sind.
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Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den zugehörigen Figuren näher erläutert:
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Dabei zeigen:
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1 eine Darstellung einer Betätigungsvorrichtung mit Schleppmomentabstützung in einer ersten Betriebsstellung,
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2 eine Darstellung einer Betätigungsvorrichtung mit Schleppmomentabstützung in einer zweiten Betriebsstellung,
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3 eine Federscheibe in einer Seitenansicht,
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4 eine Federscheibe in einer perspektivischen Ansicht, und
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5 eine Schnittansicht der Federscheibe in verschiedenen Betriebsstellungen.
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Die 1 und 2 zeigen in einer Schnittdarstellung eine Betätigungsvorrichtung 1, die in diesem Ausführungsbeispiel als hydraulische Kupplungsbetätigungsvorrichtung für eine Doppelkupplung mit zwei Ausrücklagern 2, 3 und zwei Kolben-Zylindereinheiten 4, 5 ausgebildet ist.
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Alternativ dazu kann die Betätigungsvorrichtung auch beispielsweise eine Betätigungsvorrichtung für nur eine Kupplung mit nur einem Ausrücklager und mit nur einer Kolben-Zylindereinheit sein, wobei beispielsweise als Aktuator auch eine mechanische oder pneumatische Betätigung vorgesehen sein kann. Auch kann als Betätigungsvorrichtung beispielsweise eine Getriebevorrichtung vorgesehen sein.
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Die Ausrücklager 2, 3 dienen als axial verlagerbare Beaufschlagungsmittel, welche zur Beaufschlagung, beispielsweise von Tellerfederzungen einer jeweiligen Kupplung verwendbar sind. Die Kolben-Zylindereinheiten 4, 5 dienen als Aktuatoren, zur axialen Verlagerung der als Ausrücklager ausgebildeten Beaufschlagungsmittel.
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Die Betätigungsvorrichtung 1 weist ein Gehäuse 6 auf, welches radial innen eine Hülse 7 ausbildet, auf welcher der Kolben 8 der Kolben-Zylindereinheit 5 axial verschiebbar aufgenommen ist. Weiterhin bildet das Gehäuse 6 die Hülse 9, wobei zwischen der Hülse 9 und der Hülse 7 der Zylinder 10 der Kolben-Zylindereinheit 5 ausgebildet ist, wobei der Kolben 8 zwischen den beiden Hülsen 7, 9 axial verschieblich aufgenommen ist. Der Kolben 8 ist mit dem Lageraußenring 11 des Ausrücklagers 2 verbunden, wobei der Kolben 8 den Lageraußenring 11 in axialer Richtung beaufschlagt. Dadurch kann das Ausrücklager 2 bei Druckmittelbeaufschlagung der Kolben-Zylindereinheit 5 in axialer Richtung verlagert werden, so dass das Ausrücklager 2 in axialer Richtung verlagert wird.
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Das Gehäuse 6 weist weiterhin die radial außen angeordnete Hülse 12 auf, wobei zwischen der Hülse 9 und der Hülse 12 der Zylinder 13 der Kolben-Zylindereinheit 4 ausgebildet ist. In diesem Zylinder 13 ist der Kolben 14 der Kolben-Zylindereinheit 4 in axialer Richtung verlagerbar angeordnet. Der Kolben 14 ist vorteilhaft mit einem Verbindungselement 15 verbunden ausgebildet, wobei das Verbindungselement 15 mit dem Lageraußenring 16 des Ausrücklagers 3 in Wirkverbindung steht. Das Verbindungselement 15 ist als Doppelwinkel ausgebildet und verbindet entsprechend den Kolben 14 mit dem Ausrücklager 3. Wird der Kolben 14 in axialer Richtung durch Druckbeaufschlagung der Kolben-Zylindereinheit 4 verlagert, so wird das Verbindungselement 15 verlagert, welches den Lageraußenring 16 des Ausrücklagers 3 beaufschlagt.
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Treten die Lagerinnenringe 17, 18 mit einem drehenden oder drehbaren Element in Kontakt, wie beispielsweise mit Tellerfederzungen einer Kupplung, so werden diese verdreht, so dass aufgrund der Drehung des Lagerinnenrings 17, 18 der jeweilige Lageraußenring 11, 16 ein Schleppmoment erfährt. Zur Schleppmomentabstützung ist ein Federelement 19 vorgesehen, welches sich radial außen im Bereich 20 an dem Verbindungselement 15 abstützt und radial innen im Bereich 21 am Gehäuse 6.
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In 1 ist die Betätigungsvorrichtung 1 in einer Betriebsstellung gezeigt, in welcher das Ausrücklager 3 als auch das Ausrücklager 2 in einer nicht beaufschlagten Betriebsstellung gezeigt ist.
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In der 2 ist die Betätigungsvorrichtung 1 in einer Betriebsstellung gezeigt, in welcher die Kolben-Zylindereinheiten 4 und 5 druckbeaufschlagt sind, so dass die Kolben 8, 14 in axialer Richtung verlagert sind und dadurch auch die Ausrücklager 2, 3 in axialer Richtung verlagert sind. Das Federelement 19 wird aus der im Wesentlichen ebenen unbelasteten Betriebsstellunggemäß 1 in eine belastete Betriebsstellung überführt, in welcher das Federelement 19 topfartig ausgelenkt ist. Dabei bleibt das Federelement 19 im Bereich 21 mit dem Gehäuse 6 in axialer Richtung festgelegt, wobei der Bereich 20 des Federelements radial außen das Verbindungselement 15 umgreift und aufgrund der axialen Verlagerung des Verbindungselements 15 auch der Bereich 20 verlagert wird und dadurch eine Federwirkung in axialer Richtung als Rückstellkraft auftritt, wobei gleichzeitig auch das Verbindungselement 15 aufgrund der Reibverbindung zwischen dem Bereich 20 des Federelements 19 eine Schleppmomentabstützung des Elements 15 und somit auch des Lageraußenrings 16 bewirkt wird.
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Der radial außenliegende Bereiche 20 des Federelements 19 dient als radial außenliegender Haltebereich und der radial innenliegende Bereich 21 des Federelements 19 dient als radial innenliegender Haltebereich des Federelements 19, wobei das Federelement 19 als Federring ausgebildet ist, und die Hülse 12 im radial inneren Bereich aufnimmt.
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Die 3 bis 5 zeigen das Federelement 19, welches als Federring ausgebildet ist in verschiedenen Darstellungen. Dabei ist zu erkennen, dass das Federelement 19 als Federring ausgebildet ist mit einem radial innenliegenden Haltebereich 22 und einem radial außenliegenden Haltebereich 23, wobei die Haltebereiche 22, 23 jeweils als Ringelemente ausgebildet sind. Zwischen den beiden als Ringelemente ausgebildeten Haltebereichen 22, 23 sind Federarme 24 vorgesehen, welche sich zwischen dem radial innenliegenden und dem radial außenliegenden Ringelement anordnen. Dabei sind die Federarme im unbelasteten Zustand in der Ebene des Federelements 19, wie insbesondere in der Ebene der Ringelemente, welche als Haltebereiche ausgebildet sind, angeordnet. Die Federarme 24 sind dabei etwa eine viertelte Kreisumdrehung der Ringelemente in Umfangsrichtung sich erstreckend ausgebildet, wobei an einem Endbereich der Federarm 24 mit dem radial innenliegenden Ringelement und an seinem gegenüberliegenden Endbereich der Federarm 24 mit dem radial außenliegenden Ringelement verbunden sind.
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Bei Beaufschlagung des radial innenliegenden Ringelements relativ zum radial außenliegenden Ringelement bzw. umgekehrt kann das eine Ringelement relativ zum anderen Ringelement in axialer Richtung auswandern, wobei sich dabei die Federarme 24 aufstellen. Dies ist in der 4 und in der 5 dargestellt.
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In der 5 sind drei Teildarstellungen dargestellt, wobei in der mittleren Teildarstellung das Federelement 19 in der Nulllage angeordnet dargestellt ist. Dabei sind die Ringelemente 22, 23 in einer Ebene angeordnet. In der oberen bzw. in der unteren Teildarstellung ist das Federelement 19 jeweils in einer beaufschlagten Position dargestellt, wobei in der oberen Teildarstellung der Ringbereich 22 relativ zum Ringbereich 23 nach oben ausgewandert ist und in der unteren Teildarstellung der Ringbereich 22 relativ zum Ringbereich 23 nach unten ausgewandert ist.
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Wie zu erkennen ist, weist der radial außenliegende Ringbereich eine im Wesentlichen Uförmige Bördelung 25 auf, so dass der Haltebereich 23 den Lagerring oder das Verbindungselement 15 radial außen umgreifen kann. Die Verbindung zwischen dem Verbindungselement 15 und dem Haltebereich 23 ist dabei bevorzugt reibschlüssig, sie kann jedoch auch formschlüssig oder kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig sein. Im radial inneren Bereich des Haltebereichs 22 ist es vorteilhaft, wenn dieser Haltebereich in eine Nut des Gehäuses 6 aufgenommen ist oder die Hülse 12 den Haltebereich 22 einfach radial außen aufnimmt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Betätigungsvorrichtung
- 2
- Ausrücklager
- 3
- Ausrücklager
- 4
- Kolben-Zylindereinheit
- 5
- Kolben-Zylindereinheit
- 6
- Gehäuse
- 7
- Hülse
- 8
- Kolben
- 9
- Hülse
- 10
- Zylinder
- 11
- Lageraußenring
- 12
- Hülse
- 13
- Zylinder
- 14
- Kolben
- 15
- Verbindungselement
- 16
- Lageraußenring
- 17
- Lagerinnenring
- 18
- Lagerinnenring
- 19
- Federelement
- 20
- Bereich
- 21
- Bereich
- 22
- Haltebereich
- 23
- Haltebereich
- 24
- Federarm
- 25
- Bördelung
