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Die Erfindung betrifft eine Reibungskupplung mit einer Betätigungsvorrichtung insbesondere für ein Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 1. Auch betrifft die Erfindung ein Verfahren hierfür.
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Reibungskupplungen mit Betätigungsvorrichtungen sind im Stand der Technik hinlänglich bekannt. So werden Reibungskupplungen mit Tellerfedern üblicherweise über ein Ausrücklager betätigt, wobei das Ausrücklager am Getriebegehäuse angeordnet ist und die sich drehenden Tellerfederzungen der Tellerfeder der Reibungskupplung beaufschlagen. Bei einer aktuatorisch betätigten Reibungskupplung ist der Aktuator getriebefest angeordnet und verlagert auf elektronische Steuersignale hin das Ausrücklager zum Ein- oder Ausrücken der Kupplung. Dies bewirkt, dass der stehende Aktuator über das Ausrücklager die sich drehenden Tellerfederzungen betätigen muss, was grundsätzlich zu Verschleiß führt und darüber hinaus der Aktuator erhebliche Kräfte aufbringen muss, um die Kupplung über die Hebelarme der Tellerfederzungen zu betätigen. Auch ist die Anordnung des Aktuators und des Ausrücklagers auf der Getriebeseite im Hinblick auf den benötigten Bauraum eher ungünstig.
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Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Reibungskupplung mit einer Betätigungsvorrichtung zu schaffen, mittels welcher die Reibungskupplung ein- oder ausgerückt werden kann und die einfach aufgebaut ist. Auch ist es die Aufgabe ein diesbezügliches Verfahren zu schaffen, welches eine einfache Ansteuerung erlaubt.
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Diese Aufgabe hinsichtlich der Reibungskupplung wird durch eine Reibungskupplung mit einer Betätigungsvorrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sieht eine Reibungskupplung mit einer Betätigungsvorrichtung vor, die Reibungskupplung weist eine Druckplatte, eine Gegendruckplatte und einen Kupplungsdeckel auf, wobei zwischen Druckplatte und Gegendruckplatte eine Kupplungsscheibe aufnehmbar ist, wobei die Druckplatte ringförmig ausgebildet ist, die Betätigungsvorrichtung zwischen der Druckplatte und dem Kupplungsdeckel eine Rampenvorrichtung aufweist, zur axialen Verlagerung der Druckplatte und die Betätigungsvorrichtung weiterhin einen Aktuator aufweist zur Verdrehung der Druckplatte in Umfangsrichtung gegenüber dem Kupplungsdeckel, wobei der Kupplungsdeckel ein Tragelement aufweist, so dass der Aktuator sich radial innen oder außen an dem Tragelement abstützt und sich radial außen oder innen an der Druckplatte abstützt, wobei der Aktuator zumindest ein Längenausdehnungselement und ein Scherelement aufweist, welche jeweils zumindest ein Piezoelement oder einen Stapel von Piezoelementen aufweisen. Dadurch kann der Aktuator aufgrund seines zumindest einen Längenausdehnungselements an die Druckplatte angelegt oder davon abgehoben werden und aufgrund seines zumindest einen Scherelements am Umfang der Druckplatte verlagert angreifen kann.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Aktuator weiterhin ein verlagerbares Halteelement und zumindest einen Kraftspeicher aufweist, wobei der Kraftspeicher zwischen dem Tragelement und der Druckplatte verspannt aufgenommen ist und das Längenausdehnungselement und das Scherelement zwischen dem Halteelement und der Druckplatte angeordnet sind. Dadurch kann das zumindest eine Längenausdehnungselement an die Druckplatten angepresst werden. Insbesondere kann der Kraftspeicher bei dieser Anordnung zwischen dem Tragelement und dem Halteelement verspannt aufgenommen sein.
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Auch ist es zweckmäßig, wenn der Aktuator weiterhin ein Anlageelement aufweist, welches zwischen der Druckplatte und dem Längenausdehnungselement und dem Scherelement angeordnet ist. Dadurch kann der Aktuator mit seinem Längenausdehnungselement und seinem Scherelement geschützt werden, weil diese nicht in direkten Kontakt mit der Druckplatte treten.
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Auch ist es zweckmäßig, wenn das Längenausdehnungselement und das Scherelement aufeinandergestapelt als Stapel ausgebildet sind. Dadurch kann das Abheben und das seitliche Verlagern in einem Prozessschritt erfolgen.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn eine Mehrzahl von Stapeln von Längenausdehnungselement und Scherelement vorgesehen sind, wobei zumindest zwei der Stapel v-förmig zueinander angeordnet sind. Dadurch kann eine schrittweise Vorgehensweise der jeweiligen Stapel erfolgen.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn das Längenausdehnungselement und/oder das Scherelement aus zumindest einem Piezoelement oder aus einem Stapel von Piezoelementen gebildet ist bzw. sind.
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Auch ist es besonders vorteilhaft, wenn das Piezoelement einen geschichteten Aufbau aufweist.
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Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn das Piezoelement Piezoscherelemente aufweist.
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Diese Aufgabe hinsichtlich des Verfahrens wird mit den Merkmalen gemäß Anspruch 9 gelöst.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sieht ein Verfahren zur Betätigung einer Reibungskupplung mittels einer Betätigungsvorrichtung vor, die Reibungskupplung weist eine Druckplatte, eine Gegendruckplatte und einen Kupplungsdeckel auf, wobei zwischen Druckplatte und Gegendruckplatte eine Kupplungsscheibe aufnehmbar ist, wobei die Druckplatte ringförmig ausgebildet ist, die Betätigungsvorrichtung zwischen der Druckplatte und dem Kupplungsdeckel eine Rampenvorrichtung aufweist, zur axialen Verlagerung der Druckplatte und die Betätigungsvorrichtung weiterhin mindestens einen Aktuator aufweist zur Verdrehung der Druckplatte in Umfangsrichtung gegenüber dem Kupplungsdeckel, wobei der Kupplungsdeckel ein Tragelement aufweist, so dass der Aktuator sich radial innen oder außen an dem Tragelement abstützt und sich radial außen oder innen an der Druckplatte abstützt, wobei der Aktuator zumindest ein Längenausdehnungselement und ein Scherelement aufweist, welche jeweils zumindest ein Piezoelement oder einen Stapel von Piezoelementen aufweisen, wobei die Längenausdehnungselemente und Scherelemente in Antriebsrichtung gleichzeitig betätigt werden und in Gegenrichtung zum Zurücksetzen zumindest einzelne Längenausdehnungselemente und Scherelemente versetzt zueinander betätigt werden.
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Dabei ist es unabhängig von der Bewegungsrichtung in den meisten Fällen vorteilhaft, wenn erst die Längenänderung der Längenausdehnungselemente ausgeführt wird und dann die Bewegung der Scherelemente ausgeführt wird. Alternativ kann es auch in der umgekehrten Reihenfolge erfolgen. Bei schnellen Bewegungsfolgen ist es aber auch möglich, dass sich die beiden Bewegungsabläufe zumindest teilweise überschneiden.
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Betrachtet man die anliegende elektrische Spannung, so nehmen die Längenausdehnungselemente, sofern sie aus Piezostapelaktuatoren bestehen, bei hoher Spannung ihre lange Länge und bei geringer oder keiner Spannung ihre kurze Länge an. Die Scherelemente nehmen, sofern es sich um Piezoscherelemente handelt, in spannungsfreien Zustand ihre mittlere neutrale Lage ein und führen bei anliegender Spannung eine Scherbewegung in die eine oder in die andere Richtung aus, je nach Polungsrichtung der Spannung.
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Diese Aufgabe hinsichtlich des Verfahrens wird auch mit den Merkmalen gemäß Anspruch 10 gelöst.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sieht ein Verfahren zur Betätigung einer Reibungskupplung mittels einer Betätigungsvorrichtung vor, die Reibungskupplung weist eine Druckplatte, eine Gegendruckplatte und einen Kupplungsdeckel auf, wobei zwischen Druckplatte und Gegendruckplatte eine Kupplungsscheibe aufnehmbar ist, wobei die Druckplatte ringförmig ausgebildet ist, die Betätigungsvorrichtung zwischen der Druckplatte und dem Kupplungsdeckel eine Rampenvorrichtung aufweist, zur axialen Verlagerung der Druckplatte und die Betätigungsvorrichtung weiterhin mindestens einen Aktuator aufweist zur Verdrehung der Druckplatte in Umfangsrichtung gegenüber dem Kupplungsdeckel, wobei der Kupplungsdeckel ein Tragelement aufweist, so dass der Aktuator sich radial innen oder außen an dem Tragelement abstützt und sich radial außen oder innen an der Druckplatte abstützt, wobei der Aktuator zumindest ein Längenausdehnungselement und ein Scherelement aufweist, welche jeweils zumindest ein Piezoelement oder einen Stapel von Piezoelementen aufweisen, wobei zumindest ein Längenausdehnungselement und Scherelement eines Paares von Längenausdehnungselementen und Scherelementen versetzt zueinander betätigt werden.
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Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den zugehörigen Figuren näher erläutert: Dabei zeigen:
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1 eine schematische Darstellung eines Drehmomentübertragungssystems mit einer Betätigungsvorrichtung mit Rampenanordnung und Piezoaktuator,
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2 eine schematische Darstellung eines weiteren Drehmomentübertragungssystems mit einer Betätigungsvorrichtung mit Rampenanordnung und Piezoaktuator,
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3 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Betätigungsvorrichtung mit Rampenanordnung und Piezoaktuator,
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4 eine Ansicht einer Piezoaktuatoranordnung,
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5 eine schematische Darstellung des Ausführungsbeispiels einer Betätigungsvorrichtung mit Rampenanordnung und Piezoaktuator gemäß 3 in einer ersten Betriebssituation,
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6 eine schematische Darstellung des Ausführungsbeispiels einer Betätigungsvorrichtung mit Rampenanordnung und Piezoaktuator gemäß 3 in einer zweiten Betriebssituation,
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7 eine schematische Darstellung des Ausführungsbeispiels einer Betätigungsvorrichtung mit Rampenanordnung und Piezoaktuator gemäß 3 in einer dritten Betriebssituation,
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8 eine schematische Darstellung des Ausführungsbeispiels einer Betätigungsvorrichtung mit Rampenanordnung und Piezoaktuator gemäß 3 in einer vierten Betriebssituation,
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9 eine schematische Darstellung des Ausführungsbeispiels einer Betätigungsvorrichtung mit Rampenanordnung und Piezoaktuator gemäß 3 in einer fünften Betriebssituation,
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10 eine schematische Darstellung des Ausführungsbeispiels einer Betätigungsvorrichtung mit Rampenanordnung und Piezoaktuator gemäß 3 in einer sechsten Betriebssituation,
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11 eine schematische Darstellung des Ausführungsbeispiels einer Betätigungsvorrichtung mit Rampenanordnung und Piezoaktuator gemäß 3 in einer siebten Betriebssituation,
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12 eine schematische Darstellung des Ausführungsbeispiels einer Betätigungsvorrichtung mit Rampenanordnung und Piezoaktuator gemäß 3 in einer achten Betriebssituation,
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13 eine schematische Darstellung des Ausführungsbeispiels einer Betätigungsvorrichtung mit Rampenanordnung und Piezoaktuator gemäß 3 in einer neunten Betriebssituation,
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14 eine schematische Darstellung des Ausführungsbeispiels einer Betätigungsvorrichtung mit Rampenanordnung und Piezoaktuator gemäß 3 in einer zehnten Betriebssituation,
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15 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Betätigungsvorrichtung mit Rampenanordnung und Piezoaktuator,
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16 eine Ansicht einer Piezoaktuatoranordnung,
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17 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Betätigungsvorrichtung mit Rampenanordnung und Piezoaktuator in einer ersten Betriebssituation,
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18 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Betätigungsvorrichtung mit Rampenanordnung und Piezoaktuator gemäß 17 in einer zweiten Betriebssituation,
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19 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Betätigungsvorrichtung mit Piezoaktuator,
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20 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Betätigungsvorrichtung mit Rampenanordnung und Piezoaktuator, und
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21 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Betätigungsvorrichtung mit Piezoaktuator.
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Die 1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Doppelkupplung 1 mit den Teilkupplungen 2 und 3, wobei jeder Teilkupplung 2, 3 eine erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung 4, 5 zugeordnet ist. Die Doppelkupplung 1 ist als Reibungskupplung mit zwei Teilkupplungen 2, 3 ausgebildet. Die 2 zeigt im Vergleich hierzu eine Einfachkupplung 101 als Reibungskupplung mit einer Betätigungsvorrichtung 102 zur gesteuerten Betätigung der Reibungskupplung 101.
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Die 1 zeigt eine Doppelkupplung 1, die eingangsseitig von einer Kurbelwelle 6 eines Antriebsmotors über einen Dämpfer 7 angetrieben wird. Dabei ist das Eingangselement der Doppelkupplung ein Kupplungsdeckel 8, welcher radial außen über eine Nietverbindung 9 mit einer Gegendruckplatte 10 verbunden ist. Mit der Nietverbindung 9 ist auch der Kupplungsdeckel 11 der zweiten Reibungskupplung 3 verbunden. In dem Kupplungsdeckel 8, 11 ist jeweils eine Druckplatte 12, 13 angeordnet, wobei im Kupplungsdeckel 8, 11 mindestens ein Wälzelement 14, 15 verdrehbar gelagert ist, das sich an einem Rampenbereich 16, 17 der Druckplatte 12, 13 in axialer Richtung abstützt. Bei einer Verdrehung der Druckplatte 12, 13 relativ zu dem Kupplungsdeckel 8, 11 verlagert sich die Druckplatte 12, 13 in axialer Richtung. Dabei verlagert sich die Druckplatte 12, 13 in axialer Richtung hin zur Kupplungsscheibe 18, 19, die zwischen der Gegendruckplatte 10 und der jeweiligen Druckplatte 12, 13 reibschlüssig beaufschlagt wird. Die beiden Kupplungsscheiben 18, 19 sind radial innen über eine Verzahnung 20, 21 mit einer Getriebeeingangswelle 22, 23 drehfest verbunden. Die Betätigungsvorrichtung 4, 5 ist radial innerhalb der ringförmigen Druckplatte 12, 13 angeordnet und stützt sich radial innen an einem Tragelement 24, 25 ab, welches radial innen mit dem Kupplungsdeckel 8, 11 drehfest verbunden ist. Das Tragelement 24, 25 weist einen in axialer Richtung verlaufenden Bereich 26, 27 auf, welcher dazu dient, die Betätigungsvorrichtung 4, 5 nach radial innen abzustützen. Auch weist das Trag-element 24, 25 einen sich in radialer Richtung erstreckenden Bereich 28, 29 auf, welcher zusammen mit dem Kupplungsdeckel 8, 11 die Betätigungsvorrichtung aufnimmt.
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In 2 ist die Reibungskupplung 101 auf einem Schwungrad 103 als Gegendruckplatte angeordnet, wobei auf dem Schwungrad 103 als Gegendruckplatte der Kupplungsdeckel 104 mittels des Befestigungsmittels 105 drehfest angeordnet und verbunden ist. Der Kupplungsdeckel 104 trägt die Druckplatte 106, wobei an dem Kupplungsdeckel 104 mindestens ein Wälzelement 107 mittels einer Drehachse 108 drehbar angeordnet ist, welches sich an einer Rampenvorrichtung 109 der Druckplatte 106 abstützt. Bei Verdrehung der Druckplatte 106 relativ zu dem Kupplungsdeckel 104 verlagert sich die Druckplatte 106 in axialer Richtung, beispielsweise hin zur Kupplungsscheibe 110. Dabei ist die Kupplungsscheibe 110 radial innen mit der Verzahnung 111 mit einer Getriebeeingangswelle 112 drehfest verbunden. Zur Verdrehung der Druckplatte 106 ist die Betätigungsvorrichtung 102 vorgesehen, die radial zwischen der Druckplatte 106 und einem Tragelement 113 angeordnet ist, welches in axialer Richtung von dem Kupplungsdeckel 104 absteht. Dabei wird vorteilhaft ein Selbstverstärkungseffekt einer auf der Rampenvorrichtung axial abgestützten Druckplatte erzielt, wobei die Druckplatte mit einem Aktuator betätigt wird, der mittels Piezoelementen ausgestattet ist.
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Der Aktuator mit Piezoelementen, im Weiteren auch als Piezoaktuator bezeichnet, kann vorteilhaft auch für selbstverstärkende Einfach- oder Doppelkupplungen zum Einsatz kommen. Der Piezoaktuator und ggf. auch die diesbezügliche Steuereinheit, auch Piezosteuereinheit genannt, kann direkt zwischen dem Kupplungsdeckel 8, 11, 104 und einer vorzugsweise frei drehenden Druckplatte 12, 13, 106 angeordnet sein, so dass insgesamt ein sehr einfacher Gesamtaufbau möglich ist. Mit dem Aktuator ist eine einfache und spielfreie Verbindung zwischen einer relativ zu einem Kupplungsdeckel verdrehbaren Kupplungsdruckplatte 12, 13, 106 und dem Kupplungsdeckel selbst möglich. Der Aktuator kann weiterhin auch die radiale Zentrierfunktion für die Druckplatte 12, 13, 106 übernehmen. Dadurch kann ein weiteres Konstruktionselement entfallen. Der Aktuator als Piezoaktuator zeichnet sich weiterhin durch eine hohe Dynamik aus, darüber hinaus ist die Kupplung in sehr kleinen Schritten mit nur sehr kleinen Drehmomentsprüngen des übertragbaren Drehmoments der Kupplung steuerbar. Dies bewirkt einen hohen Komfort, der insbesondere bei Fahrzeugen mit automatisiertem Getriebe vorteilhaft ist.
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Der Piezoaktuator ist grundsätzlich auch für andere Bewegungs- und Steueraufgaben bzw. diesbezügliche Vorrichtungen einsetzbar.
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In den 1 und 2 ist ein Ausführungsbeispiel einer Rampenvorrichtung mit um deckelfeste Achsen drehbar gelagerte Rollen dargestellt, die auf Rampen an der Rückseite der Druckplatte laufen. Andere Ausführungsformen für Rampensysteme sind auch anwendbar.
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Die 3 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Reibungskupplung 200 mit einer Betätigungsvorrichtung 201. Dabei ist jedoch nur die Druckplatte 202 dargestellt. Die Druckplatte 202 ist ringförmig ausgebildet, wobei die Betätigungsvorrichtung 201 zwischen der Druckplatte 202 und dem Kupplungsdeckel eine Rampenvorrichtung 203 aufweist, welche zur axialen Verlagerung der Druckplatte 202 dient. Dabei ist die Druckplatte 202 mittels Rollen 204 an der Rampenvorrichtung 203 verdrehbar abgestützt.
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Die Betätigungsvorrichtung 201 umfasst zumindest einen Aktuator 205, in 3 sind drei Aktuatoren 205 vorgesehen, welcher der Verdrehung der Druckplatte 202 in Umfangsrichtung gegenüber dem Kupplungsdeckel dient.
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Der Aktuator 205 ist radial innerhalb der Druckplatte 202 angeordnet und stützt sich radial innen an einem Tragelement 206 des Kupplungsdeckels ab. Das Tragelement ist dabei nur schematisch dargestellt.
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Der Aktuator 205 stützt sich radial außen an der Druckplatte 202 ab. Der Aktuator 205 weist zumindest ein Längenausdehnungselement 207 und zumindest ein Scherelement 208 auf. Das Längenausdehnungselement 207 und das Scherelement 208 sind als Stapel 209 aufeinander angeordnet. Bevorzugt können das Längenausdehnungselement 207 und/oder das Scherelement 208 als Piezoelement ausgebildet sein oder als Stapel von Piezoelementen. Wie in der 3 zu erkennen ist, sind pro Aktuator 205 mehrere Stapel 209 vorgesehen. In der Ansicht der 3 sind zwei Stapel 209 zu erkennen. In 4 ist der Aktuator 205 in einer perspektivischen Darstellung zu sehen. Dort wird deutlich, dass zwei Reihen von jeweils zwei Stapeln 209 angeordnet sind. Die Stapel 209 sind auf einem verlagerbaren Halteelement 210 angeordnet, das entgegen der Kraft von zwei Kraftspeichern 211, wie Federn, verlagerbar ist. Dabei ist das Halteelement 210 auf einer Seite mittels einer Verbindung 212 mit dem Tragelement 206 verbunden. Die Verbindung 212 ist dabei als Verbindungsstange ausgebildet, die beidseitig gelenkig angebunden ist. Zwischen den Scherelemente und der Druckplatte ist weiterhin ein Anlageelement 213 vorgesehen, welches der Anlage an der Druckplatte dient und einen direkten Kontakt zwischen dem Scherelement und der Druckplatte verhindert.
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Die 3 bis 14 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel für einen radial innerhalb der Druckplatte 202 angeordneten Piezoantrieb mittels Aktuator 205, der eine Laufbewegung ausführen kann. Der Piezoantrieb weist dazu mindestens einen Aktuator auf, der mittels der Kraftspeicher 211, wie Federn, radial nach außen gegen den Innendurchmesser oder eine innere Zylinderfläche der Druckplatte 202 beaufschlagt wird.
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Die 3 zeigt die Anordnung von drei dieser Aktuatoren 205, die gleichmäßig über den Umfang der Druckplatte 202 angeordnet sind. Ein Aktuator 205 ist im Detail in 4 gezeigt. Der Aktuator 205 weist vier als Stapel 209 ausgebildete Piezoaktuatoren auf, die auf einem gemeinsamen Halteelement 210 angeordnet und getragen sind. Die Stapel 209 sind jeweils aus zwei unterschiedlichen Typen von Piezoelementen aufgebaut. Dadurch bestehen die Stapel 209 sowohl aus Elementen, welche die Höhe der Stapel 209 bzw. der Piezoaktuatoren verändern können, die so genannten Längenausdehnungselemente 207 als Piezostapelaktuatoren oder kurz auch als Piezoelemente bezeichnet, als auch Elementen, die eine seitliche Verlagerung bewirken können, die Scherelemente 208 als Piezoscheraktuatoren oder kurz auch als Piezoelemente bezeichnet.
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Alle vier Stapel 209 oder Piezoaktuatoren werden von ihrem gemeinsamen Halteelement 210, der auf Federn 211 gelagert ist, gegen die Druckplatte 202 beaufschlagt, so dass die als Endkappen ausgebildeten Anlageelemente, die sich an den freien Enden der Stapel 209 oder Piezoaktuatoren befinden, gegen die innere zylindrische Fläche der Druckplatte 202 gedrückt werden.
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Die Federn 211, die das Halteelement mit einem relativ zur Kupplung feststehenden Bauteil verbinden, wie dem Kupplungsdeckel oder dem Tragelement, sorgen dafür, dass immer mindestens zwei Stapel 209 an der Druckplatte 202 oder einem mit der Druckplatte 202 verbundenen Bauteil anliegen.
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Thermische oder andere ungewollte Ausdehnungen oder Verformungen der Druckplatte 202 und/oder der Piezoelemente werden durch die Federn 211 ebenso ausgeglichen, wie Verzüge in der Druckplatte 202 oder in den die Piezoelemente abstützenden Bauteile. Während in radialer Richtung eine federnde Lagerung des Halteelements 210 erwünscht ist, sollte das Halteelement und damit der gesamte Aktuator 205 in tangentialer Richtung, also in Umfangsrichtung, möglichst starr am Kupplungsdeckel oder an anderen relativ zur Kupplung feststehenden Bauteilen angebunden sein. Jede Elastizität in Umfangsrichtung führt dazu, dass der Aktuator 205 nicht nur die Druckplatte bewegt, sondern sich auch im Rahmen der Elastizität selbst verlagert, was die Regelbarkeit der Kupplung stark beeinträchtigt.
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Daher sind die Ausführungsbeispiele mit mindestens einer komplett oder teilweise tangential wirkenden Verbindung 212 als Koppelelement ausgestattet, das den Aktuator 205 mit einem relativ zur Kupplung feststehenden Bauteil verbindet. Diese Verbindung 212 als Koppelelement soll das tangentiale Auswandern des Aktuators zumindest reduzieren oder verhindern, möglichst ohne jedoch die radialen Verlagerungen mit denen sich der Aktuator 205 an die Druckplatte 202 anpasst zu verhindern.
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In den 3 und 4 sind die Verbindungen 212 als Koppelstangen ausgeführt, die durch ihre beiden endseitigen Drehgelenke 214, 215 das Halteelement 210 als Träger mit relativ zur Kupplung feststehenden Bauteilen verbinden. Alternativ können statt der Drehgelenke 214, 215 auch Festkörpergelenke mit einer Biegestelle oder einer blattfederähnlichen Verjüngung verwendet werden.
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In der 3 sind die Verbindungen 212 als Koppelstangen seitlich von den Halteelementen 210 angeordnet. Dies kann auf einer Seite des Halteelements 210 oder auf beiden Seiten erfolgen. Die 4 zeigt eine mittige Anordnung der Koppelstange als Verbindung 212. Die Koppelstange verläuft dabei von ihrer Verbindungsstelle 215 am Halteelement 210 zwischen den Stapeln 209 als Piezoaktuatoren hindurch und ragt dann durch eine Aussparung im Halteelement 210 hindurch, um die kupplungsfeste Verbindungsstelle 214 zu erreichen. Vorzugsweise hat die Koppelstange außer an ihren endseitigen Verbindungsstellen keinen weiteren Kontakt zu anderen Bauteilen. Dazu besteht genügend Abstand von der Koppelstange zu den Stapeln 209 und zu den Rändern der Aussparung im Halteelement 210, um einen ungewollten Kontakt zu verhindern.
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Alternativ kann die Aussparung im Halteelement 210 auch als eine Führung ausgestaltet sein, indem die Aussparung die Koppelstage in axialer Richtung so dicht umschließt, dass zwar noch eine ungehinderte Bewegung in radialer Richtung möglich ist, in axialer Richtung aber keine nennenswerte Relativbewegung oder keine Relativbewegung die ein vorgegebenes Maß übersteigt, zwischen dem Halteelement und der Koppelstange als Verbindung 212 möglich ist. Die Verbindung 212 kann alternativ auch als Blattfeder ausgeführt werden, siehe beispielsweise auch die 15, 16 und 17. Als axiale Richtung wird die Richtung der Kupplungsrotationsachse bezeichnet.
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Damit der Aktuator 205 eine an das Laufen erinnernde Antriebsbewegung der Druckplatte 202 durchführen kann, benötigt sie mindestens zwei als Stapel 209 ausgebildete Piezoaktuatoren.
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Während der eine Stapel 209 über sein Anlageelement 213 Kontakt zu der Druckplatte 202 hat, kann der andere Staple 209 sein Anlageelement 213 von der Druckplatte 202 lösen und versetzen. Da Piezoelemente im Allgemeinen nur eine sehr kleine Bewegungen ausführen können und daher auch der Hub zum Anheben der Anlageelemente sehr gering ist, wäre es nachteilig, wenn die Antriebseinheit stärker seitlich verkippt, weil dadurch das Anlageelement, welches abgehoben werden soll, trotz der Verkürzung des Stapels 209 als Piezoaktuator Kontakt mit der Druckplatte behalten würde.
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Durch eine relativ gute und genaue Führung, wie insbesondere der Linearführung, des Aktuators lässt sich ein ungewolltes Verkippen weitestgehend verhindern. Eine weitere Möglichkeit ein ungewolltes Verkippen zu reduzieren oder zu verhindern, besteht darin, mehr als zwei Stapel 209 als Piezoaktuatoren zu verwenden, so dass auch, wenn ein oder mehrere Stapel 209 als Piezoaktuatoren mit ihren Anlageelementen 213 von der Druckplatte 202 angehoben haben, sich die Aktuator 205 immer noch über mehrere Stapel 209, die zusammen mehrere Kontaktstellen zur Druckplatte 202 bilden, an der Druckplatte 202 abstützen kann.
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Gemäß eines erfindungsgemäßen Beispiels weisen die Anlageelemente 213, wie die Endkappen, eine gewölbte Kontaktfläche 216 auf. Dabei ist es vorteilhaft, wenn der Krümmungsradius der gewölbten Kontaktfläche 216 etwas kleiner ist als der halbe Innendurchmesser der Druckplatte 202. Dadurch entsteht zwischen den beiden zylindrischen Flächen ein im Wesentlichen linienförmiger Kontakt. Wenn dadurch ein linienförmiger Kontakt oder mehrere lokale Kontaktstellen entlang einer Linie bei mindestens einem der beiden zusammenwirkenden Stapel 209 entsteht und sich an dem anderen Aktuator 205 mindestens ein punktförmiger Kontakt oder auch ein linienförmiger Kontakt ausbildet, der nicht auf der Berührlinie des ersten Aktuators liegt, wird die Lage des angefederten Aktuators 205 von der Druckplatte 202 definiert.
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Wenn sich der Aktuator dadurch im Wesentlichen immer an der tatsächlichen Lage der Druckplatte 202 ausrichten kann und nicht durch eine Führung ausgerichtet wird, kann sich der Antriebsmechanismus besonders gut an Veränderungen der Druckplatte 202 anpassen. Bei den Ausführungsbeispielen der 3 und 4, sowie der 15, 16 und 20 werden daher vier Stapel 209 als Piezoaktuatoren je Aktuator verwendet, von welchen vorteilhafter Weise jeweils zwei Stapel 209 die gleiche Bewegung ausführen. Allerdings können die Stapel auch anderweitig angesteuert werden.
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Im Ausführungsbeispiel der 4 ist zu erkennen, dass die vier Stapel 209 in zwei Reihen zu je zwei Stapeln 209 angeordnet sind. Sie bilden somit zwei Gruppen von Stapeln A, B, die diagonal zueinander angeordnet sind. Die beiden Gruppen A, B sind dabei derart angeordnet, dass sie jeweils gleich arbeitende Piezoaktuatoren aufweisen, die gleich angesteuert werden. Damit sind die gleich sich bewegenden Piezoaktuatoren diagonal angeordnet. Durch die diagonale Anordnung und Aufteilung gemäß 4 oder durch die abwechselnd angeordnete Gruppenanordnung und deren Reihenanordnung gemäß 16 ist erreicht, dass der aus den Federn resultierende Summenanpresskraftvektor immer innerhalb der Kontaktstellen zur Druckplatte liegt und der Aktuator entsprechend nicht kippen kann, egal welcher Stapel bzw. welches Paar der Stapel gerade aufliegt und trägt. Für die vier in Reihe angeordneten Piezoaktuatoren der 16 ist daher ein Ansteuerschema ABAB oder ABBA besonders sinnvoll. Wobei gleiche Buchstaben bedeuten, dass die Aktuatoren gleich angesteuert werden und/oder die gleiche Bewegung ausführen. Wenn die mittleren Aktuatoren dieselbe Bewegung ausführen, können sie auch durch einen einzelnen Aktuator ersetzt werden. Aus dem Ansteuerschema ABBA wird dadurch ACA. Der mittlere Aktor hier mit C bezeichnet kann dann die selbe Größe haben, wie die äußeren mit A bezeichneten Aktuatoren oder eine andere Größe aufweisen. Besonders sinnvoll ist es, wenn der mittlere Aktuator genauso leistungsstark ist, wie die beiden äußeren Aktuatoren zusammen.
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Die 5 bis 14 zeigen anhand von Schnittdarstellungen durch zwei der vier Stapel 209 des Ausführungsbeispiels gemäß 3 bzw. 4, wie die Laufbewegung der Stapel 209 bzw. Piezoaktuatoren entsteht. Um große Verdrehwinkel an der Druckplatte 209 zu bewirken, kann der Bewegungsablauf beliebig häufig wiederholt werden. So ist beispielsweise die Stellung der Stapel 209 bzw. der Piezoaktuatoren in den 14 und 8 identisch, so dass die Piezoaktuatoren, nachdem sie die Stellung aus eingenommen haben, die in gezeigte Stellung annehmen können und so der Bewegungsablauf einfach wiederholbar ist.
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Werden die gezeigten Bewegungsschritte in umgekehrter Reihenfolge durchgeführt, bewegt sich die Druckplatte 202 in die andere Richtung. Dadurch ist in jeder Stellung ein Wechsel von der einen in die andere Verdrehrichtung möglich. Das Anhalten oder Pausieren oder das Beschleunigen oder Abbremsen der Druckplattenbewegung ist ebenfalls jederzeit möglich.
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In den Figuren ist das Piezoelement 207, das eine Längenänderung durchführt, wie der Piezostapelaktuator, immer trägerseitig, also radial innen angeordnet, und das Piezoelement 208, das die Versatzbewegung ausführt, wie Piezoscheraktuator, immer druckplattenseitig, also radial außen, angeordnet. Wenn die Positionen der beiden unterschiedlichen Piezotypen vertauscht werden, kann die Laufbewegung ebenfalls in nahezu unveränderter Weise durchgeführt werden.
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In 5 liegen die beiden Stapel 301, 302 radial außen an der Druckplatte 202 an. Sie sind beide gerade ausgerichtet. Dies heißt, dass die inneren Piezoelemente 303, 304 ausgedehnt sind und die außen angeordneten Piezoelemente 305, 306 gerade ausgerichtet sind.
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Im nächsten Schritt in 6 liegt nur ein Stapel 301 der beiden Stapel 301, 302 radial außen an der Druckplatte 202 an. Der Stapel 302 ist verkürzt und liegt nicht an der Druckplatte 202 an. Die Stapel 301, 302 sind beide gerade ausgerichtet. Dies heißt, dass die inneren Piezoelemente 303 ausgedehnt und die Piezoelemente 304 verkürzt sind und die außen angeordneten Piezoelemente 305, 306 gerade ausgerichtet sind.
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Im nächsten Schritt in 7 liegt ebenfalls nur ein Stapel 301 der beiden Stapel 301, 302 radial außen an der Druckplatte 202 an. Der Stapel 302 ist wiederum verkürzt und liegt nicht an der Druckplatte 202 an. Die Stapel 301, 302 sind beide jedoch nicht mehr gerade ausgerichtet, sondern die radial außen angeordneten Piezoelemente 305, 306 sind schräg gestellt. Das Element 305 ist nach rechts gekippt und das Element 306 ist nach links gekippt. Durch das nach rechts Kippen wird die Druckplatte 202 nach rechts verdreht. Dies heißt, dass das innere Piezoelemente 303 ausgedehnt und das Piezoelement 304 verkürzt ist und die außen angeordneten Piezoelemente 305, 306 gegensinnig schräggestellt sind. Die Druckplatte 202 ist verdreht worden.
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Im nächsten Schritt in 8 liegen ausgehend von der Konfiguration nach 7 wieder beide Stapel 301, 302 radial außen an der Druckplatte 202 an. Der Stapel 302 ist wieder verlängert und liegt an der Druckplatte 202 an. Die Stapel 301, 302 sind beide jedoch noch immer nicht mehr gerade ausgerichtet, sondern die radial außen angeordneten Piezoelemente 305, 306 sind schräg gestellt. Das Element 305 ist noch nach rechts gekippt und das Element 306 ist noch nach links gekippt. Durch das nach rechts Kippen ist die Druckplatte 202 nach rechts verdreht worden und ist nun in dieser Position gehalten. Dies bedeutet, dass die innere Piezoelemente 303, 304 ausgedehnt sind und die Druckplatte 202 berühren und die außen angeordneten Piezoelemente 305, 306 sind gegensinnig schräggestellt. Die Druckplatte 202 ist verdreht und wird in dieser Position gehalten.
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Im nächsten Schritt in 9 liegt ausgehend von der Konfiguration nach 8 nur noch der Stapel 302 radial außen an der Druckplatte 202 an. Der Stapel 301 ist verkürzt durch Verkürzung der Piezoelemente 303 und liegt nicht mehr an der Druckplatte 202 an. Der Stapel 302 liegt hingegen noch an der Druckplatte 202 an und hält diese in Position. Die Stapel 301, 302 sind beide noch immer nicht mehr gerade ausgerichtet, sondern die radial außen angeordneten Piezoelemente 305, 306 sind schräg gestellt. Das Element 305 ist noch nach rechts gekippt und das Element 306 ist noch nach links gekippt. Durch das nach rechts Kippen ist die Druckplatte 202 nach rechts verdreht worden und ist nun in dieser Position gehalten, wobei für das Halten nun der Stapel 302 verantwortlich ist. Dies bedeutet, dass das innere Piezoelement 304 ausgedehnt ist, während das andere innere Piezoelement 303 verkürzt ist. Die außen angeordneten Piezoelemente 305, 306 sind gegensinnig schräggestellt. Die Druckplatte 202 ist verdreht und ist in dieser Position gehalten.
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Im nächsten Schritt in 10 liegt ausgehend von der Konfiguration nach 9 wiederum nur noch der Stapel 302 radial außen an der Druckplatte 202 an. Der Stapel 301 ist verkürzt durch Verkürzung der Piezoelemente 303 und liegt nicht mehr an der Druckplatte 202 an. Der Stapel 302 liegt hingegen noch an der Druckplatte 202 an und hält diese in Position. Die Stapel 301, 302 sind beide noch immer nicht mehr gerade ausgerichtet, sondern die radial außen angeordneten Piezoelemente 305, 306 sind schräg gestellt. Die Schrägstellung hat sich allerdings gegenüber 9 verändert. Das Element 305 ist links gekippt und das Element 306 ist nach rechts gekippt. Durch das nach rechts Kippen des Elements 306 ist die Druckplatte 202 weiter nach rechts verdreht worden und wird nun in dieser Position gehalten. Für das Halten ist der Stapel 302 verantwortlich.
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Im nächsten Schritt in 11 liegen ausgehend von der Konfiguration nach 10 wieder beiden Stapel 301, 302 radial außen an der Druckplatte 202 an. Der Stapel 301 ist wieder verlängert und liegt an der Druckplatte 202 an. Die Stapel 301, 302 sind beide jedoch noch immer nicht mehr gerade ausgerichtet, sondern die radial außen angeordneten Piezoelemente 305, 306 sind schräg gestellt. Das Element 305 ist noch nach links gekippt und das Element 306 ist noch nach rechts gekippt. Durch das nach rechts Kippen des Elements 302 ist die Druckplatte 202 nach rechts verdreht worden und ist nun in dieser Position gehalten. Dies bedeutet, dass die innere Piezoelemente 303, 304 ausgedehnt sind und die Druckplatte 202 berühren und die außen angeordneten Piezoelemente 305, 306 sind gegensinnig schräggestellt. Die Druckplatte 202 ist verdreht und wird in dieser Position gehalten.
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Im nächsten Schritt in 12 liegt wieder nur ein Stapel 301 der beiden Stapel 301, 302 radial außen an der Druckplatte 202 an. Der Stapel 302 ist erneut verkürzt und liegt nicht an der Druckplatte 202 an. Die Stapel 301, 302 sind beide nicht gerade ausgerichtet, sondern die radial außen angeordneten Piezoelemente 305, 306 sind schräg gestellt. Das Element 305 ist nach links gekippt und das Element 306 ist nach rechts gekippt. Durch das nach rechts Kippen wurde die Druckplatte 202 nach rechts verdreht. Dies heißt, dass das innere Piezoelement 303 ausgedehnt und das Piezoelement 304 verkürzt ist und die außen angeordneten Piezoelemente 305, 306 gegensinnig schräggestellt sind. Die Druckplatte 202 ist verdreht worden und wird durch das Element 301 in dieser Position gehalten.
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Im nächsten Schritt in 13 liegt wieder nur ein Stapel 301 der beiden Stapel 301, 302 radial außen an der Druckplatte 202 an. Der Stapel 302 ist verkürzt und liegt nicht an der Druckplatte 202 an. Die Stapel 301, 302 sind beide nicht gerade ausgerichtet, sondern die radial außen angeordneten Piezoelemente 305, 306 sind schräg gestellt. Das Element 305 ist nach rechts gekippt und das Element 306 ist nach links gekippt. Die Betriebsstellung entspricht der in 7 gezeigten Betriebsstellung.
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Im nächsten Schritt in 14 liegen ausgehend von der Konfiguration nach 13 wieder beide Stapel 301, 302 radial außen an der Druckplatte 202 an. Der Stapel 302 ist verlängert und liegt an der Druckplatte 202 an. Die Stapel 301, 302 sind beide nicht gerade ausgerichtet, sondern die radial außen angeordneten Piezoelemente 305, 306 sind schräg gestellt. Das Element 305 ist nach rechts gekippt und das Element 306 ist nach links gekippt. Die Druckplatte 202 ist nach rechts verdreht und wird in dieser Position gehalten. Die Betriebsstellung entspricht der in 8 gezeigten Betriebsstellung.
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Durch die Kraftspeicher, wie Federn, welche die Stapel 301 und 302 immer in Richtung der Druckplatte drückt, ist sichergestellt, dass der Aktuator immer Kontakt zur Druckplatte hat. Dies gilt auch im strom- und/oder spannungsfreien Zustand. Dadurch kann der Aktuator die Druckplatte auch dann in ihrer letzten Position halten und wird ein ungewolltes und unkontrollierbares Verstellen, Öffnen oder Schließen der Kupplung verhindern. Werden Piezoaktoren, wie in 4, verwendet, nehmen die Stapel im spannungsfreien Zustand eine Position ein, die fast der 5 entspricht. Die Scheraktoren versuchen ihre mittlere nicht ausgelängte Position einzunehmen und die Längenausdehnungselemente nehmen ihre kurze Länge an. Da die Kraftspeicher den Aktuator immer gegen die Druckplatte drücken, liegt der Aktuator auch dann am der Druckplatte an, wenn alle Längenausdehnungselemente sich verkürzt haben.
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Die 15 und 16 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Reibungskupplung 401, bei welchem zwei Aktuatoren 402, 403 innerhalb der Druckplatte 404 angeordnet sind. Die Aktuatoren 402, 403 weisen Stapel 405 auf, hier im Ausführungsbeispiel vier Stapel 405, die in einer Reihe angeordnet sind. Dadurch kann ein in axialer Richtung kurz bauender Antriebsmechanismus realisiert werden im Vergleich zu dem Ausführungsbeispiel der 4, weil nicht zwei Reihen von Stapeln vorgesehen sind, sondern die vier Stapel in einer Reihen angeordnet sind. Um den Federmechanismus 406, der den Aktuator 402, 403 gegen die Druckplatte 404 drückt und hier durch Schraubendruckfedern 406 symbolisiert ist, in Umfangsrichtung zu stabilisieren, werden Blattfedern 407 als Koppelelemente eingesetzt.
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In 16 ist zu erkennen, dass die Stapel 405 v-förmig zueinander angeordnet sind, weil sie auf einem Halteelement als Träger angeordnet sind, das bogenförmig nach außen gewölbt ist. Dies bewirkt, dass die Elemente, die auf dem Träger stehen, nach außen v-förmig abragen.
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Ein drittes Ausführungsbeispiel einer Reibungskupplung mit Betätigungsvorrichtung 501 ist in den 17 und 18 dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel führen die Stapel 502 als Piezoaktuatoren keine Laufbewegung aus, sondern verschieben ihre Endkappen 503 nur in tangentialer Richtung am Innendurchmesser der Druckplatte 504. Das Antriebsprinzip und das Bewegungsschema basieren auf Antriebselemente, die als Piezoscheraktuatoren ausgebildet sind. Die Piezoscheraktuatoren werden jeweils von einem Träger 505 gegen die Druckplatte 504 gedrückt, der auf der einen Seite schwenkbar aber in tangentialer Richtung möglichst steif an einem relativ zur Kupplung feststehendem Bauteil befestigt ist und auf der anderen Seite durch einen Federmechanismus 506 nach radial außen gedrückt wird. Der Federmechanismus 506 kann als Schraubendruckfeder, Schraubenzugfeder, Tellerfeder, Tellerfederstapel oder Blattfeder ausgeführt werden. Das Gelenk 507, das hier als Festkörpergelenk ausgeführt ist, indem eine Blattfeder 508 den Träger mit seinem Nachbarbauteil verbindet, kann auch als Festkörpergelenk anderer Bauart ausgeführt werden, beispielsweise indem der Träger 505 selbst oder sein Nachbarbauteil mit dem er verbunden ist einen schmalen Biegebereich aufweist, der Schwenkbewegungen in Radialrichtung zulässt. Alternativ können auch mehrteilige Drehgelenke zum Einsatz kommen. Die Bewegungsmöglichkeit der Piezoscheraktuatoren ist in den 17 und 18 stark überhöht dargestellt, die jeweils die Auslenkung in die eine und die andere Richtung zeigen.
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In der 19 wird eine weitere Betätigungsvorrichtung 601 vorgestellt, welche die Funktion des Aktuators weiter verbessert. Wenn sich die Kupplung 602 dreht, sind alle ihre Bauteile dem Fliehkrafteffekt unterworfen, der alles nach radial außen drückt. Dies gilt auch für die an die Druckplatte 603 in radialer Richtung angefederten Aktuatoren 604. Dadurch verändert sind in Abhängigkeit von der Kupplungsdrehzahl die Kontaktkraft zwischen den als Stapel ausgebildeten Piezoaktuatoren 604 und der Druckplatte 603. Dies hat Einfluss auf das von dem Antriebsmechanismus auf die Druckplatte ausübbare Drehmoment bzw. die übertragbare Tangentialkraft und auf die zum Überwinden der Reibkraft beim Zurückziehen der Piezoelemente erforderliche Verschiebekraft. Um die Kontaktkraft auch bei unterschiedlichen Drehzahlen konstant zu halten oder um die Kontaktkraft in einem gewünschten Maße drehzahlabhängig zu verändern, können Gegengewichte 605 eingesetzt werden. Werden die Gegengewichte 605 über eine Umlenkstelle 606 mit einer Antriebseinheit verbunden, können sich die Fliehkräfte, die auf die Gegengewichte 605 und auf die Antriebseinheit wirken, ganz oder teilweise aufheben.
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Alternativ können auch Gegengewichte 650 ohne Umlenkstelle zum Fliehkraftausgleich genutzt werden, wie sie in 20 vorgesehen sind. Dazu werden die Gewichte 650 starr mit dem Aktuator 651 verbunden und so angeordnet, dass sie sich vorzugsweise auf der anderen Seite der Kupplungsrotationsachse 652 in Bezug auf den angelenkten Aktuator 651 befinden. Vorteilhaft ist es dabei, den Masseschwerpunkt aller zur Antriebseinheit gehörenden Teile in die Drehachse der Kupplung oder nahe an die Drehachse der Kupplung heran zu verlagern. Dadurch heben sich die Fliehkräfte, die auf die einzelnen Komponenten der Antriebseinheit wirken, gegenseitig auf oder kompensieren sich zumindest teilweise, so dass sich keine oder nur eine sehr geringe Fliehkraftwirkung auf die Kontaktkraft auswirkt.
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Eine weitere Alternative besteht darin die Gegengewichte 680 ebenfalls starr mit dem Aktuator 681 zu verbinden, sie aber auf der anderen Seite der elastischen Verbindungsstelle 682 anzuordnen, siehe 21. Dadurch üben die Gegengewichte 680 ein Drehmoment auf die Anbindungsstelle 682 aus, das in die andere Richtung wirkt, als das drehzahlbedingte Drehmoment des restlichen Aktuators 681. Dadurch ändert sich bei unterschiedlichen Drehzahlen zwar die Belastung der Anbindungsstelle 682, die Kontaktkraft ändert sich aber nicht oder ändert sich zumindest weniger als ohne diese Kompensation. Die Gegengewichte können als eigene Bauteile ausgebildet sein, sie sind dabei aber nicht unbedingt eigene Bauteile, sondern können alternativ auch aus Teilen bestehen, die für die Funktion der Antriebseinheit bereits vorgesehen sind oder aus diesen ausgeformt sein.
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Bei allen gezeigten und/oder beschriebenen Ausführungsbeispielen sind die Aktuatoren radial innerhalb der Druckplatte angeordnet und wirken auf eine zylindrische Fläche am Innendurchmesser der Druckplatte. Alternativ lassen sich alle gezeigten Aktuatoren auch radial außerhalb der Druckplatte oder hinter der Druckplatte anordnen. Die Aktuatoren haben dabei vorteilhafterweise immer Kontakt zu einer zylindrischen oder zumindest teilweise zylindrischen oder zumindest teilweise kegelförmigen Fläche, die zur Druckplatte oder zu einem mit der Druckplatte verbundenen Bauteil gehört. Die Aktuatoren können dabei beispielsweise von radial außen auf eine nach außen gewölbte (konvexe) Fläche wirken oder von radial innen auf eine nach innen gekrümmte (konkave) Fläche wirken. Die Rampenanordnung ist auch bei den Varianten der 19 und 21 vorgesehen, jedoch in den Figuren nicht dargestellt.
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Die Aktuatoren können auch ganz oder teilweise hinter der Druckplatte angeordnet werden, wenn die Druckplatte eine zurückgesetzte nach radial innen oder radial außen weisende Kontaktfläche für die Aktuatoren aufweist. Eine solche Anordnung ist in der 2 abgebildet.
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Das Funktions- und Bewegungsprinzip der Aktuatoren ist nicht zwingend an Piezoelemente gebunden. Die Bewegung und Funktion der Aktuatoren lässt sich auch ganz oder teilweise durch andere Bewegungselemente realisieren. Dies können beispielsweise Elektromagnete, Formgedächtnismaterialien oder magnetostriktive Elemente sein. Die Funktion der Längenausdehnungselemente lässt sich außer durch Piezoelemente auch durch magnetische Formgedächtnismaterialien und magnetostriktive Elemente verwirklichen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Doppelkupplung, Kupplung
- 2
- Teilkupplung
- 3
- Teilkupplung
- 4
- Betätigungsvorrichtung, Aktuator
- 5
- Betätigungsvorrichtung, Aktuator
- 6
- Kurbelwelle
- 7
- Dämpfer
- 8
- Kupplungsdeckel
- 9
- Nietverbindung
- 10
- Gegendruckplatte
- 11
- Kupplungsdeckel
- 12
- Druckplatte
- 13
- Druckplatte
- 14
- Wälzelement
- 15
- Wälzelement
- 16
- Rampenbereich
- 17
- Rampenbereich
- 18
- Kupplungsscheibe
- 19
- Kupplungsscheibe
- 20
- Verzahnung
- 21
- Verzahnung
- 22
- Getriebeeingangswelle
- 23
- Getriebeeingangswelle
- 24
- Tragelement
- 25
- Tragelement
- 26
- Bereich
- 27
- Bereich
- 28
- Bereich
- 29
- Bereich
- 30
- Kontaktfläche
- 31
- Kontaktfläche
- 32
- Drehübertragungseinheit, Übertragungseinheit
- 33
- Getriebe
- 101
- Reibungskupplung
- 102
- Betätigungsvorrichtung, Aktuator
- 103
- Schwungrad
- 104
- Kupplungsdeckel
- 105
- Befestigungsmittel
- 106
- Druckplatte
- 107
- Wälzelement
- 108
- Drehachse
- 109
- Rampenvorrichtung
- 110
- Kupplungsscheibe
- 111
- Verzahnung
- 112
- Getriebeeingangswelle
- 113
- Tragelement
- 114
- Kontaktfläche
- 115
- Übertragungseinheit
- 116
- Getriebe
- 200
- Reibungskupplung
- 201
- Betätigungsvorrichtung
- 202
- Druckplatte
- 203
- Rampenvorrichtung
- 204
- Rolle
- 205
- Aktuator
- 206
- Tragelement
- 207
- Längenausdehnungselement
- 208
- Scherelement
- 209
- Stapel
- 210
- Halteelement
- 211
- Kraftspeicher, Feder
- 212
- Verbindung
- 213
- Anlageelement
- 214
- Drehgelenk, Verbindungsstelle
- 215
- Drehgelenk, Verbindungsstelle
- 216
- Kontaktfläche
- 301
- Stapel
- 302
- Stapel
- 303
- Piezoelement, Längenausdehnungselement
- 304
- Piezoelement, Längenausdehnungselement
- 305
- Piezoelement, Scherelement
- 306
- Piezoelement, Scherelement
- 401
- Reibungskupplung
- 402
- Aktuator
- 403
- Aktuator
- 404
- Druckplatte
- 405
- Stapel
- 406
- Kraftspeicher, Feder oder Schraubendruckfeder
- 407
- Blattfeder
- 501
- Betätigungsvorrichtung
- 502
- Stapel
- 503
- Endkappe
- 504
- Druckplatte
- 505
- Träger
- 506
- Federmechanismus
- 507
- Gelenk
- 508
- Blattfeder
- 601
- Betätigungsvorrichtung
- 602
- Kupplung
- 603
- Druckplatte
- 604
- Aktuator, Piezoaktuator
- 605
- Gegengewicht
- 650
- Gegengewicht
- 651
- Aktuator
- 652
- Kupplungsrotationsachse
- 680
- Gegengewicht
- 681
- Aktuator
- 682
- Verbindungsstelle
