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Die Erfindung betrifft einen Hebelaktuator zur Betätigung einer Kupplung mit einer Nachstelleinrichtung, insbesondere für den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs.
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Kupplungen werden typischerweise mittels eines Pedals fußbetätigt oder von Aktuatoren betätigt, wie ein- oder ausgerückt. Dabei können die Aktuatoren beispielsweise über Hebel auf ein Ausrücklager wirken, welches auf die Tellerfederzungen einer Tellerfederkupplung wirkt, so dass durch die Verschwenkung der Tellerfeder die Kupplung betätigt wird. Solche Aktuatoren, welche auch als Hebelaktuatoren bezeichnet werden, sind relativ einfach und kostengünstig auszubilden. Wenn die Kupplung allerdings Verschleiß zeigt, sind solche Hebelaktuatoren eher ungünstig, da aufgrund des Hebelarms der Verstellweg des Aktuators entsprechend steigt. Auch weisen solche Hebelaktuatoren eine nachteilige hohe Hysterese und eine geringe Ansprechgeschwindigkeit auf. Auch ist der Hebelaktuator empfindlich auf thermische Effekte. Auch ist die Drehmomentkapazität der Kupplung aufgrund des beschränkten Betätigungswegs beschränkt.
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Entsprechend sind Verschleißnachstellmechanismen bei Kupplungen entwickelt worden, welche die Position der Druckplatte der Kupplung relativ zum Kupplungsdeckel nachstellt, um den Verschleiß der Reibbelage der Kupplung ausgleichen zu können. Solche Kupplungen sind beispielsweise durch die
DE 10 2009 035 225 A1 und die
WO 2009/056092 A1 bekannt geworden. Diese Kupplungen gehen davon aus, dass die Verschleißnachstellung in der Kupplung selbst durchgeführt wird.
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Die
DE 10 2004 009 832 A1 offenbart eine Kupplung, bei welcher ein Hebel zur Betätigung vorgesehen ist, wobei der Auflage- bzw. Drehpunkt des Hebels in radialer Richtung verstellbar ist, um die Betätigungskraft für die Kupplung verstellen zu können. Dadurch wird der Verschleiß nicht ausgeglichen, sondern nur die Anlenkung des Hebels wandert, um größere Kräfte bei gleichem Betätigungsweg zu erreichen, um die Wirkung des Verschleißes kompensieren zu können.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Hebelaktuator zu schaffen, welcher eine Verschleißnachstellung bei einer Kupplung erlaubt.
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Die Aufgabe der Erfindung wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft einen Hebelaktuator mit einem Hebel mit zwei Hebelarmen, welcher an einer Rolle verschwenkbar gelagert angeordnet ist, und an welchem an einem seiner Hebelarme eine Kraft einleitbar ist und mittels welchem an einem zweiten seiner Hebelarme eine Kupplung betätigbar ist, wobei die Rolle zwischen dem Hebel und einer Nachstelleinrichtung mit zwei Rampenelementen angeordnet ist, wobei die Rampenelemente der Nachstelleinrichtung relativ zueinander verlagerbar sind, um die axiale Position der Rolle einstellen zu können. Dadurch lässt sich aufgrund der Verlagerung der Rolle die Nachstellung definiert vornehmen, die zu einer Verschleißkompensation führt.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Rolle in einer ersten Richtung senkrecht zur axialen Richtung verfahrbar ist und die Rampenelemente relativ zueinander in dieser ersten Richtung verlagerbar sind. Dadurch kann aufgrund der Verlagerung der Rolle die Belastung der Rampenelemente zueinander reduziert werden, um die Rampenelemente verlagern zu können. Im normalen Betrieb soll dabei keine Verlagerung der Rampenelemente zueinander stattfinden.
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So ist es auch vorteilhaft, wenn die Rolle sich an dem Hebel an einer modulierten Fläche abstützt, so dass bei Verlagerung der Rolle die Beaufschlagung der Kupplung variierbar ist. Dadurch wird auch die Kraft der Rampenelemente relativ zueinander definiert, so dass im normalen Betrieb, also in der Normalstellung der Rolle, keine Verlagerung der Rampenelemente relativ zueinander erfolgt. Erst die Verlagerung der Rolle reduziert die Beaufschlagung der Rampen der Rampenelemente und lässt so eine Verlagerung der Rampenelemente zueinander zu.
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Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Rampenelemente mittels einer Feder relativ zueinander beaufschlagbar und dadurch relativ zueinander verlagerbar sind oder dass zumindest eines der Rampenelemente mittels einer Einstellschraube relativ zu dem anderen Rampenelement verlagerbar ist.
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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 zeigt:
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1 eine schematische Darstellung eines Hebelaktuators, und
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2 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Hebelaktuators.
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Die 1 zeigt in einer schematischen Darstellung einen Hebelaktuator 1. Dieser weist einen Hebel 2 auf, welcher einen Angriffsbereich 3 zur Anlenkung von einem Antrieb aufweist. Der Hebel weist dazu zwei Hebelarme 21, 22 auf. Einer der Hebelarme 21 dient der Krafteinleitung und der andere Hebelarm 22 betätigt die Kupplung. Der Hebel 2 wird dabei um den Drehpunkt 4 verschwenkt, der an der Rolle 6 anliegt. Das Ende 5 des Hebels 2 dient der Betätigung eines Ausrücklagers zum Betätigen einer Kupplung.
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Weiterhin ist eine Nachstelleinrichtung 7 vorgesehen, welche die Rolle 6 in axialer Richtung, also in 1 nach oben oder unten gemäß Pfeil 29, verlagert, so dass eine Nachstellung des Hebels 2 vorgesehen werden kann.
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Dabei sieht die erfindungsgemäße Ausführung somit vor, dass alternativ oder zusätzlich zu einer Nachstelleinrichtung in der Kupplung bzw. in der Doppelkupplung eine Nachstelleinrichtung 7 im Bereich des zur Betätigung verwendeten Hebelaktuators 1 vorgesehen ist.
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Die Nachstelleinrichtung 7 wird dabei durch zwei in axialer Richtung gemäß Pfeil 29 übereinander angeordneten Rampenelementen 8, 9 mit Rampen 10, 11 gebildet, welche zur Verschleißnachstellung in ihrer Längsrichtung 12 relativ zueinander verschoben werden können, so dass sie übereinander geschoben werden können, und die Rampen 10, 11 aufeinander verlaufend verschoben werden. Dadurch wird die Fläche, auf welcher die Rolle 6 des Hebelaktuators abläuft, axial verlagert.
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Gemäß dem Ausführungsbeispiel der 1 weist der Hebelaktuator 1 den Hebel 2 auf, welcher an seinem Ende 5 eine Betätigungskraft zur Beaufschlagung eines nicht dargestellten Ausrücklagers zur Verfügung stellt, um eine Kupplung ausrücken bzw. betätigen zu können. Dabei ist die Betätigungskraft abhängig von einer Gegenfeder 13, welche auf das Ende 5 wirkt, der Position der Rolle 6 und der Charakteristik der Fläche 14, auf welcher die Rolle 6 abwälzen kann.
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Um die Kupplung gezielt ein- bzw. auszurücken, wird ein nicht dargestellter Antrieb verwendet, welcher eine Kraft an dem Angriffsbereich 3 aufbringt. Auch hängt die Betätigung der Kupplung von der Position der Rolle 6 ab, die von einem Antrieb gesteuert werden kann.
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Um den Verschleiß der Reibbeläge der Kupplung auszugleichen, sind die beiden Rampenelemente 8, 9 mit den Rampen 10, 11 vorgesehen. Dabei ist das Rampenelement 9 auf der Hebelseite verbunden, während das Rampenelement 8 auf der Getriebeseite mit der Grundplatte 16 verbunden ist. Das getriebeseitige Rampenelement 8 ist mit dem hebelseitigen Rampenelement 9 über die Feder 15 und einen Einstellungsclip 17 gekoppelt. Dabei kann das getriebeseitige Rampenelement 8 gegenüber der Grundplatte 16 verschoben werden.
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Um eine Verstellung zu verursachen, wird die Rolle 6 gegen den Anschlag 18 mit der Endanschlagsfeder 19 verlagert, wobei die Rolle über die Fläche 14 rollt. Die Fläche 14 ist dabei derart gestaltet, dass die Beaufschlagung zwischen der Kupplung und dem Aktuator reduziert ist, wie insbesondere auf ein Minimum reduziert ist, was auch die Reibung zwischen den beiden Rampenelementen 8, 9 reduziert. Dadurch gerät auf der Hebel 2 in Kontakt mit dem Anschlag 18 und stützt sich in axialer Richtung gemäß Pfeil 29 an diesem ab und drückt dabei einen Pin 20 ein. Der Pin 20 deformiert dabei den Clip 17 des Anschlags 18, so dass die Feder 15 freigegeben wird und eine Relativbewegung der beiden Rampenelemente verursacht, wobei der nächste Clip 17 die Bewegung wieder stoppt. Nachdem die Verstellung durchgeführt wurde, wird die Rolle 6 wieder zurückgefahren in die Ausgangsposition, so dass ein neuer Berührpunkt der Kupplung von der Steuerung gelernt werden kann.
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Es wird in diesem Ausführungsbeispiel eine Rampe durch eine vorgespannte Feder verstellt. Dabei wird die Rolle 6 in eine radial äußere Position verfahren werden, so dass eine minimale Vorlast durch die Kupplung auf den Hebelaktuator 1 vorhanden ist. Die Rampen 10, 11 sind so aufeinander angeordnet, dass sie bei einer normalen Vorlast eine Reibung aufweisen, so dass sie sich nicht verschieben lassen und bei Unterschreiten einer vorgegebenen Vorlast die Reibung gering genug wird, so dass sich die Rampen 10, 11 gegeneinander verschieben lassen.
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Dabei kann die Verstellung manuell oder durch eine entsprechende Aktuatorik vorgenommen werden.
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Die 2 zeigt eine alternative Ausführungsform, bei welcher im Wesentlichen die gleiche Ausgestaltung wie in 1 vorgesehen ist, außer dass das Rampenelement 8 mittels einer Einstellschraube 30 in seiner Längsposition verstellbar ist, wobei das Rampenelement mittels der Einstellschraube 30 zu einer Getriebewandung 31 verbindbar bzw. festlegbar ist. Die Einstellschraube 30 kann dabei mittels einer Feder 32 vorgespannt werden.
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Das Rampenelement 9 ist dabei an der Getriebewandung 31 festgelegt, wobei es über die Feder 13 gegen den Hebel 2 beaufschlagt ist. Die beiden Rampenelemente 8, 9 können dabei relativ zueinander verlagert werden.
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Die Verschleißnachstellung erfolgt, wie auch im Beispiel der 1, wenn die Rolle 6 verlagert ist. Dann kann die Einstellschraube verdreht und das Rampenelement 8 kann verstellt werden, beispielsweise bei einem Service.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Hebelaktuator
- 2
- Hebel
- 3
- Angriffsbereich
- 4
- Drehpunkt
- 5
- Ende
- 6
- Rolle
- 7
- Nachstelleinrichtung
- 8
- Rampenelement
- 9
- Rampenelement
- 10
- Rampe
- 11
- Rampe
- 12
- Längsrichtung
- 13
- Gegenfeder
- 14
- Fläche
- 15
- Feder
- 16
- Grundplatte
- 17
- Einstellungsclip
- 18
- Anschlag
- 19
- Endanschlagsfeder
- 20
- Pin
- 21
- Hebelarm
- 22
- Hebelarm
- 29
- Pfeil, axiale Richtung
- 30
- Einstellschraube
- 31
- Getriebewandung
- 32
- Feder
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009035225 A1 [0003]
- WO 2009/056092 A1 [0003]
- DE 102004009832 A1 [0004]
