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Die Erfindung betrifft einen Kupplungsaktor für eine (vorzugsweise getriebeintegrierte) Kupplung / Kupplungseinrichtung eines Kraftfahrzeuges, etwa eines Pkws, Lkws, Busses oder landwirtschaftlichen Nutzfahrzeuges bzw. eines Antriebsstranges eines solchen Kraftfahrzeuges, mit einem Aktorgehäuse, einem in diesem Aktorgehäuse verschiebbar aufgenommenen Stellglied zum Verstellen eines Kupplungsbetätigungslagers, etwa eines Ausrück- oder Einrücklagers, sowie einer Antriebseinrichtung, die zumindest in einem Antriebszustand verstellend auf das Stellglied einwirkt. Auch betrifft die Erfindung eine Kupplung selbst mit einem solchen Kupplungsaktor sowie ein vorzugsweise als Getriebe ausgestaltetes Kupplungs-Getriebe-System mit dem Kupplungsaktor.
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Aktoren, die zum Betätigen von Kupplungen verwendet sind, sind aus dem Stand der Technik bereits gattungsgemäß bekannt. So offenbart bspw. die
DE 10 2010 051 436 A1 eine Drehmomentübertragungseinrichtung für einen nassen Antriebstrang eines Kraftfahrzeuges, in der ein Zugtopf über ein Stützlager an einem Gehäuse einer Betätigungseinrichtung abgestützt ist.
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Weiterer Stand der Technik betrifft eine Betätigungseinheit für ein Schaltgetriebe sowie eine zugehörige Schaltwelle, die in der
WO 03/087632 A2 offenbart ist.
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Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Kupplungsaktoren hat es sich jedoch als nachteilig herausgestellt, dass diese zumeist einen relativ großen Bauraum, insbesondere in axialer Richtung, benötigen, der bspw. in der Kupplung separat vorzusehen ist.
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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu beheben und insbesondere einen Kupplungsaktor zur Verfügung zu stellen, der möglichst platzsparend in einen bestehenden Antriebsstrang integrierbar sein soll.
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Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Aktorgehäuse zur Befestigung an einem Getriebegehäuse konstruktiv (d.h. geometrisch sowie stofflich) vorbereitet / ausgebildet ist.
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Dadurch ist der Kupplungsaktor im Betrieb unmittelbar an einem Getriebegehäuse eines Kupplungs-Getriebe-Systems / eines Getriebes angebracht, um Kupplungsbauraum einzusparen. Neben einer kompakteren Kupplung, bringt das spezielle Anordnen des Aktorgehäuses an dem Getriebegehäuse jedoch auch eine kompaktere Ausbildung des Getriebes mit sich, wenn die Kupplung etwa als eine getriebeintegrierte Kupplung ausgestaltet ist.
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Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und nachfolgend näher erläutert.
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Wenn das Aktorgehäuse topfförmig ausgestaltet ist, wobei ein hülsenförmiger Kragenbereich des Aktorgehäuses zur formschlüssigen und/oder kraftschlüssigen und/oder stoffschlüssigen Befestigung an dem Getriebegehäuse ausgestaltet / vorbereitet ist, können das Aktorgehäuse besonders kostengünstig ausgestaltet und dessen Befestigung besonders stabil umgesetzt werden.
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In diesem Zusammenhang ist es weiter zweckmäßig, wenn der Kragenbereich Befestigungsmittelaufnahmen (d.h. Aufnahmen für Befestigungsmittel), vorzugsweise Schrauben / Schraubverbindungen, aufweist / ausbildet. Diese Befestigungsmittelaufnahmen sind weiter bevorzugt als in radialer Richtung verlaufende Durchgangslöcher ausgebildet. Dadurch ist die Befestigung des Aktorgehäuse im Betrieb besonders stabil.
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Ist das Stellglied als ein hohler Stößel ausgebildet / ausgeformt, der radial außerhalb eines Wellenabschnittes / koaxial zu einem Wellenabschnitt anordnenbar ist, wobei der Wellenabschnitt vorzugsweise ein Wellenabschnitt einer Kupplung und/oder eines Getriebes ist, ist der Kupplungsaktor noch kompakter ausgebildet.
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Von Vorteil ist es zudem, wenn das Stellglied mittels einer Federeinrichtung entgegen einer (ersten) Betätigungsrichtung / Verschieberichtung vorgespannt ist. Dadurch ist der Kupplungsaktor für den Einsatz in einer als normal geschlossenen (normally closed) oder einer normal geöffneten (normally opened) Kupplung mit einem geringen Bauteilaufwand ausgebildet. Vorzugsweise ist die Federeinrichtung derart angeordnet, dass die (erste) Betätigungsrichtung eine Ausrückrichtung ist, sodass der Kupplungsaktor für den Einsatz in einer normal geschlossenen Kupplung vorbereitet ist. Alternativ hierzu ist es jedoch auch möglich, gemäß einer weiteren Ausführung, die Federeinrichtung derart anzuordnen, dass die (erste) Betätigungsrichtung eine Einrückrichtung ist, sodass der Kupplungsaktor für den Einsatz in einer normal ausgerückten Kupplung vorbereitet ist.
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Zweckdienlich ist es auch, wenn die Antriebseinrichtung einen mit einer Hydraulikquelle hydraulisch verbindbaren Hydraulikkolben aufweist, der quer, vorzugsweise senkrecht zu einer / der (ersten) Verschieberichtung des Stellgliedes verfahrbar / verstellbar angeordnet ist. Dadurch ist ein Hydraulikkolben besonders platzsparend an einem gewissen Umfangsbereich des Aktorgehäuses angeordnet.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Antriebseinrichtung mittels einer Wandeleinheit mit dem Stellglied in Wirkverbindung steht, da dadurch eine möglichst direkte Einleitung der Verschiebekraft auf das Stellglied in einem möglichst kompakten Bauraum umgesetzt ist.
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In diesem Zusammenhang ist es auch von Vorteil, wenn die Wandlereinheit zwei jeweils einen Verzahnungsbereich ausbildende Drehscheiben aufweist, wobei mit den Verzahnungsbereichen der beiden Drehscheiben eine Außenverzahnung eines Zahnrades kämmt. Dadurch ist die Wandlereinheit ebenfalls kompakt ausgestaltet.
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Auch ist es weiterhin in diesem Zusammenhang vorteilhaft, wenn die Drehscheiben jeweils in eine Führungskulissenbahn des Stellgliedes (verschiebend) eingreifen, wobei die Führungskulissenbahnen derart relativ zueinander verlaufen, dass das Stellglied bei einer entgegengesetzten Verdrehung der Drehscheiben in einer Verschieberichtung (etwa der ersten Verschieberichtung / Betätigungsrichtung) durch die beiden Drehscheiben angetrieben ist. Dadurch ist ein besonders geschicktes Umleiten des Antriebsdrehmomentes von dem Hydraulikkolben aus auf das Stellglied umsetzbar.
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In diesem Zusammenhang ist es auch weiterhin zweckmäßig, wenn der Hydraulikkolben in einem Bereich einen Pleuel antreibt, mit Hilfe welches Pleuels die Verschiebebewegung des Hydraulikkolbens in eine drehende Bewegung eines der beiden Drehscheiben zugeführt werden kann. Dadurch wird der Kupplungsaktor weiter in seinem Aufbau kompakter.
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Im Weiteren ist es auch zweckmäßig, wenn das mit den beiden Drehscheiben kämmende Zahnrad drehbar an oder in dem Gehäuse gelagert ist, da dadurch eine besonders stabile Ausführung des Kupplungsaktors umgesetzt ist.
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Zudem betrifft die Erfindung eine Kupplung eines Antriebsstranges eines Kraftfahrzeuges, mit einem solchen Kupplungsaktor nach zumindest einer der zuvor beschriebenen Ausführungen. Dadurch ist die Kupplung auch besonders platzsparend ausgebildet.
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Weiterhin betrifft die Erfindung ein Kupplungs-Getriebe-System für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, das vorzugsweise als ein Getriebe ausgebildet ist, mit einem Kupplungsaktor nach zumindest eine der zuvor beschriebenen Ausführungen, wobei das Aktorgehäuse an einem Getriebegehäuse des Kupplungs-Getriebe-Systems befestigt ist. Dadurch ist der Kupplungsaktor besonders geschickt in einem Getriebe / einem Kupplungs-Getriebe-System integriert.
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In anderen Worten ausgedrückt, ist erfindungsgemäß ein Kupplungsaktor vorzugsweise für eine getriebeintegrierte Kupplung umgesetzt. Der Kupplungsaktor weist zumindest zwei Scheiben (Drehscheiben) mit einer Kegelradverzahnung (Verzahnungsbereiche als Kegelradverzahnung vorzugsweise ausgebildet) auf. Neben einem Anordnen eines Aktorgehäuses am Getriebegehäuse, ist auch der hohle Stößel zu nennen, welcher die Kupplung gegen eine Federkraft öffnen kann. Über einen Hydraulikkolben werden die beiden Scheiben gegeneinander verdreht. Beide Scheiben sind mit der Außenseite des Stößels über sich kreuzende Nuten verbunden und erzeugen dann die Linearbewegung des Stößels gegen die Federkraft. Der Kupplungsaktor kann sowohl auf normal geschlossene als auch auf normal geöffnete Kupplungen angewendet werden. Der Aktor kann zusätzlich zu einem Getriebeaktor vorgesehen sein.
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Die Erfindung wird nun nachfolgend anhand von Figuren näher beschrieben.
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Es zeigen:
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1 eine Längsschnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Kupplungsaktors nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel, wobei der Kupplungsaktor mit seinem Aktorgehäuse bereits an einem Getriebegehäuse eines Kupplungs-Getriebe-Systems befestigt ist und das Stellglied des Kupplungsaktors in axialer Richtung über ein Kupplungsbetätigungslager mit mehreren axial verschiebbar angeordneten Verschiebeelementen einer Kupplung / Kupplungseinrichtung zusammenwirkt,
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2 eine Seitenansicht des Kupplungsaktors nach 1, wobei das Aktorgehäuse im Bereich zweier Drehscheiben der Wandeleinheit des Kupplungsaktors ausgespart ist, sodass die Anordnung dieser Drehscheiben relativ zueinander sowie die Außenumfangsseite des Stellgliedes samt der quer zueinander verlaufenden Führungskulissenbahnen zu erkennen ist,
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3 eine Seitenansicht des Kupplungsaktors nach 1, wobei das Aktorgehäuse nun im Bereich eines die Drehscheiben miteinander drehbeweglich koppelnden Zahnrades ausgespart ist, und
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4 eine perspektivische Darstellung des Kupplungsaktors nach 1, in der die Anbindung einer ersten Drehscheibe an einen Hydraulikkolben einer Antriebseinrichtung mittels eines Pleuels angedeutet ist.
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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.
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In 1 ist ein erfindungsgemäßer Kupplungsaktor 1 in seinem bevorzugten Anwendungsgebiet ersichtlich. Der Kupplungsaktor 1 ist als ein Aktor zur Betätigung einer Kupplung 2, die auch als Kupplungseinrichtung bezeichnet ist, ausgeführt. Die Kupplung 2 ist Teil eines als Getriebe ausgebildeten Kupplungs-Getriebe-Systems 17, das hier der Übersichtlichkeit halber nur abschnittsweise dargestellt ist. Das Getriebe / Kupplungs-Getriebe-System 17 weist neben einer Getriebeeinrichtung die Kupplung 2 als Kupplungseinrichtung auf, die zusammen in einem Gehäuse des Getriebes, nämlich dem Getriebegehäuse 6 angeordnet sind.
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Das Kupplungs-Getriebe-System 17 weist einen Wellenabschnitt 10 auf, der drehfest mit einer Ausgangswelle einer Verbrennungskraftmaschine des Antriebsstranges verbunden ist. Dieser Wellenabschnitt 10 ist auch als ein erstes Drehteil der Kupplung 2 bezeichnet. Mit diesem Wellenabschnitt 10 sind mehrere Verschiebeelemente 19 einer ersten Gruppe an Verschiebeelementen 19 drehfest, jedoch axial verschiebbar befestigt / verbunden. Eine weitere zweite Gruppe an Verschiebeelementen 19 ist mit einer hier der Übersichtlichkeit halber nicht weiter dargestellten sowie als Hohlwelle ausgebildeten Getriebewelle drehfest, jedoch axial verschiebbar verbunden. Die Getriebewelle ist dann auch als zweites Drehteil der Kupplung 2 bezeichnet. Die Verschiebeelemente 19 sind in Form von Kupplungslamellen ausgeformt.
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Mit den beiden Gruppen an Verschiebeelementen 19, dem Wellenabschnitt 10 und der als Getriebeeingangswelle ausgebildeten, mehrere Zahnräder auf ihrer Außenumfangsseite aufnehmenden Getriebewelle ist die Kupplung 2 in Form einer Lamellenkupplung (Reiblamellenkupplung) ausgestaltet. In einer eingekuppelten Stellung der Kupplung 2 sind die Verschiebeelemente 19 des Wellenabschnittes 10 / ist die erste Gruppe an Verschiebelementen 19 mit den Verschiebeelemente 19 der Getriebewelle / der ersten Gruppe an Verschiebelementen 19 drehfest verbunden, sodass ein Drehmoment von dem Wellenabschnitt 10 auf die Getriebewelle übertragbar ist. In einer ausgekuppelten Stellung der Kupplung 2 sind dann die beiden Gruppen von Verschiebeelementen 19 derart kraftlos zueinander angeordnet, dass eine Drehmomentenübertragung zwischen dem Wellenabschnitt 10 und der Getriebewelle unterbrochen ist. Zur Betätigung, d.h. zum Ein- oder Ausrücken der Kupplung 2 / zum Bewegen der Verschiebeelemente 19 in axialer Richtung, ist der erfindungsgemäße Kupplungsaktor 1 angeordnet sowie ausgestaltet.
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Der Kupplungsaktor 1 weist ein topfförmiges Aktorgehäuse 3 auf, das unmittelbar konstruktiv zur Befestigung an einem Gehäuse des Kupplungs-Getriebe-Systems 17, nämlich einem Getriebegehäuse 6 durch Ausgestaltung des Kupplungs-Getriebe-Systems als Getriebe, vorbereitet / ausgestaltet ist. Das Aktorgehäuse 3 wie in 1 ersichtlich, weist einen im Wesentlichen hülsenförmigen äußeren Kragenbereich 7 auf, der im Betriebszustand des Kupplungsaktors 1 auf einen nabenförmigen Aufnahmebereich 20 des Getriebegehäuses 6 aufgeschoben und mit diesem verbunden ist. Eine Innenumfangsseite des Kragenbereiches 7 ist derart ausgebildet, dass sie passgenau auf eine Außenumfangsseite des Aufnahmebereiches 20 aufschiebbar ist. Eine Zentrierung des Aktorgehäuses 3 relativ zu dem Getriebegehäuse 6 erfolgt mittels dieser Passung. Zur axialen Befestigung des Aktorgehäuses 3 (in Bezug auf eine Drehachse 27 des Wellenabschnittes 10 / der Kupplung 2) sind mehrere Befestigungsmittel 21 in Form von Schrauben vorgesehen. Die Befestigungsmittel 21 durchdringen den Kragenbereich 7 durch mehrere als Durchgangslöcher ausgebildete Befestigungsmittelaufnahmen 8 in radialer Richtung und verbinden das Aktorgehäuse 3 somit in einem befestigten Zustand mit dem Getriebegehäuse 6. Das
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Zum Betätigen der Kupplung 2 liegt an einem (ersten) endseitig angeordneten Verschiebeelement 19 (des Wellenabschnittes 10) ein Kupplungsbetätigungslager 5 des Kupplungsaktors 1 in seinem Betriebszustand an. Das Kupplungsbetätigungslager 5 liegt verschiebefest an jenem Verschiebeelement 19 an, das endseitig der beiden Gruppen von Verschiebeelementen 19 angeordnet ist sowie auf einer, einem in axialer Richtung abgestützten (zweiten) endseitigen Verschiebeelement 19 abgewandten Seite der Verschiebeelemente 19 angeordnet ist. Dadurch sind die Verschiebeelemente 19 in Abhängigkeit der Position der endseitigen Verschiebeelemente relativ zueinander entweder in der eingekuppelten oder in der ausgekuppelten Stellung angeordnet. Aufgrund des Kupplungsaktors 1 als ein die Kupplung 2 normal einrückender Kupplungsaktor 1, d.h. dass die Kupplung 2 als normal eingerückte Kupplung 2 ausgebildet ist, ist das Kupplungsbetätigungslager 5 auch als ein Einrücklager bezeichnet. In weiteren Ausführungen ist die Kupplung 2 jedoch auch als eine normal ausgerückte Kupplung ausgeführt, wonach dann das Kupplungsbetätigungslager 5 als Ausrücklager ausgebildet ist.
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Das Kupplungsbetätigungslager 5 ist als ein Wälzlager ausgebildet. Ein erster Lagerring des Kupplungsbetätigungslagers 5 liegt verschiebefest an dem endseitigen Verschiebeelement 19 an. Ein zweiter Lagerring des Kupplungsbetätigungslagers 5, der relativ zu dem ersten Lagering wälzgelagert ist, liegt verschiebefest an einem Stellglied des Kupplungsaktors 1 an. Das Stellglied 4 ist auf übliche Weise in einer axialen Richtung des Kupplungsaktors 1, die der Längsachse / Drehachse 27 des Wellenabschnittes 10 entspricht, verschiebbar in dem Aktorgehäuse 3 aufgenommen. In einer ersten Verschieberichtung rückt das Stellglied 4 die Kupplung 2 ein, in einer hierzu entgegengesetzten, zweiten Verschieberichtung aus. Das Stellglied 4 ist weiterhin als ein hohler / im Wesentlichen hohlzylindrischer Stößel 9 ausgebildet. Auf einer dem Kupplungsbetätigungslager 5 abgewandten axialen Seite liegt an dem Stellglied 4 eine Schraubendruckfeder 22 einer Federeinrichtung 28 des Kupplungsaktors 1 an. Diese Schraubendruckfeder 22 ist im Betrieb in axialer Richtung vorgespannt zwischen dem Aktorgehäuse 3 und dem Stellglied 4 eingesetzt. Die Federeinrichtung 28 / die Schraubendruckfeder 22 wirkt in einer Einrückrichtung (der zweiten Verschieberichtung / zweiten Betätigungsrichtung) des Stellgliedes 4 mit einer Vorspannkraft auf das Stellglied 4 ein. Durch diese Ausbildung der Schraubendruckfeder 22 wirkt das Stellglied 4 normal einrückend auf die Verschiebeelemente 19 ein.
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Alternativ oder zusätzlich zu der Ausgestaltung der Federeinrichtung 28 mit der Schraubendruckfeder 22, ist es auch möglich in der Federeinrichtung 28 andere Arten von Federelementen, etwa Tellerfedern oder Tellerfederpakete vorzusehen.
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Zum Verstellen des Stellgliedes 4 bzw. des Kupplungsbetätigungslagers 5 ist das Stellglied 4 mittels einer Wandlereinheit 11 mit einer hier der Übersichtlichkeit halber nicht vollständig dargestellten Antriebseinrichtung mechanisch verbunden. Die Antriebseinrichtung ist teilweise schematisch in Verbindung mit 4 zu erkennen und als Hydraulikzylinder ausgebildet. Hierbei ist gehäusefest, d.h. aktor- / getriebegehäusefest ein Hydraulikkolben 23 quer, nämlich senkrecht zu der (ersten) Verschieberichtung des Stellgliedes 4 angeordnet / ausgerichtet. Der Hydraulikkolben 23 ist im Betrieb mittels den üblichen hydraulischen Verbindungsleitungen mit einer Hydraulikversorgung / Hydraulikquelle verbunden und in Abhängigkeit eines Druckes in einem Zylindergehäuse in seiner axialen Richtung verschiebbar / verfahrbar. Der Hydraulikkolben 23 dieser hydraulischen Antriebseinrichtung ist in 4 mit einem gerade verlaufenden ersten Strich schematisch dargestellt.
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Der Hydraulikkolben 23 wirkt wiederum mittels der Wandlereinheit 11 verschiebend auf das Stellglied 4 ein. Dazu umfasst die Wandlereinheit 11 zum einen zwei Drehscheiben 13a und 13b. Jede dieser beiden Drehscheiben 13a und 13b greift mit einer radialen Innenumfangsseite in eine Führungskulissenbahn 16a, 16b auf einer Außenumfangsseite des Stellgliedes 4 ein. Wie bspw. in 2 auch zu erkennen ist, sind in dem Stellglied 4 jeweils zwei Führungskulissenbahnen 16a und 16b angeordnet. Eine erste Führungskulissenbahn 16a verläuft helixförmig um die Außenumfangsseite des Stellgliedes 4 herum und bildet eine erste Führungsnut aus. Eine zweite Führungskulissenbahn 16b verläuft ebenfalls helixförmig auf der Außenumfangsseite des Stellgliedes 4 in Form einer zweiten Führungsnut herum, verläuft jedoch quer zu der ersten Führungskulissenbahn 16a. Eine erste Drehscheibe 13a greift in die erste Führungskulissenbahn 16a ein. Eine zweite Drehscheibe 13b greift wiederum in die zweite Führungskulissenbahn 16b radial von außen ein. Auf einer radialen Außenumfangsseite weisen die beiden Drehscheiben 13a sowie 13b zudem Verzahnungsbereiche 12a und 12b auf, die mit mehreren entlang des Umfangs verteilt angeordneten Zahnrädern 15 kämmen. Die Zahnräder 15 sind allesamt im Aktorgehäuse 3 aufgenommen sowie relativ zu ihrer radial ausgerichteten Drehachse im Aktorgehäuse 3 verdrehbar gelagert. Die Verzahnungsbereiche 12a und 12b kämmen jeweils mit der gleichen Außenverzahnung 14 der Zahnräder 15. Die Verzahnungsbereiche 12a, 12b sowie die Außenverzahnung 14 sind jeweils als Kegelverzahnungen ausgestaltet.
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Zudem ist die erste Drehscheibe 13a mittels einer Pleuel-Verbindung, die wiederum in 4 angedeutet ist, mit dem Hydraulikkolben 23 verbunden. Der Hydraulikkolben 23 ist mit einem axialen Bereich mit einem mit einem zweiten Strich sowie dem Bezugszeichen 24 angedeuteten Pleuel verbunden. Auch ist der Pleuel 24 mit der ersten Drehscheibe 13a derart verbunden, dass eine Verschiebebewegung des Hydraulikkolbens 23 über den Pleuel 24 in eine Drehbewegung der ersten Drehscheibe 13a umwandelbar ist. Dadurch ist die erste Drehscheibe 13a durch den Hydraulikkolben 23 in einem Betätigungszustand / Antriebszustand angetrieben. Die zweite Drehscheibe 13b ist wiederum durch die erste Drehscheibe 13a über die Zahnräder 15 ebenfalls in diesem Antriebszustand drehend angetrieben. Wie hierbei in 1 ersichtlich, ist im Betrieb ein Führungselement 25 zusätzlich zwischen dem Getriebegehäuse 6 und der zweiten Drehscheibe 13b angeordnet, sodass die Drehscheibe in radialer Richtung fest positioniert, jedoch frei gegenüber dem Getriebegehäuse 6 verdrehbar ist. Auch die erste Drehscheibe 13a ist im Aktorgehäuse 3 mittels einer Führungsnase 26 radial fixiert sowie verdrehbar gelagert.
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Auch in den 2 und 3 ist die Anordnung der ersten Drehscheibe 13a und zweiten Drehscheibe 13b und dessen Verbindung über ein Zahnrad 15 schematisch angedeutet.
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Soll das Stellglied 4 zum Ausrücken der Kupplung 2 entgegen der Federkraft der Schraubendruckfeder 22 bewegt werden, wird der Kupplungsaktor 1 in einen Antriebszustand gebracht und der Hydraulikkolben 23 entsprechend angetrieben, wodurch wiederum die erste Drehscheibe 13a in eine erste Verdrehrichtung verdreht wird. Durch die Verknüpfung der ersten Drehscheibe 13a über die Zahnräder 15 mit der zweiten Drehscheibe 13b, dreht sich auch die zweite Drehscheibe 13b, jedoch entgegengesetzt zu der Drehrichtung der ersten Drehscheibe 13a. Durch die quer zueinander verlaufenden Führungskulissenbahnen 16a, 16b kommt es jedoch aufgrund der entgegengesetzten Verdrehung der Drehscheiben 13a und 13b zu einem axialen Antreiben des Stellgliedes 4 in der gemeinsamen ersten Verschieberichtung (einer Ausrückrichtung / ersten Betätigungsrichtung).
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Um die Kupplung 2 nach einem Ausrücken, d.h. nach dem Verbringen in die ausgekuppelte Stellung, wiederum in die eingekuppelte Stellung zu verbringen / einzurücken, ist lediglich der Hydraulikkolben 23 der Antriebseinrichtung drucklos zu schalten, wodurch er aufgrund der Vorspannkraft der Schraubendruckfeder 22 durch die Verknüpfung des Stellgliedes 4 über die Wandeleinheit 11 selbsttätig zurück verschoben wird. Dann wird auch das Stellglied 4 wiederum in die eingerückte Stellung gedrückt.
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In anderen Worten ausgedrückt, ist es bei erfindungsgemäßem Kupplungsaktor 1 vorgesehen, ein zwei Scheiben (Drehscheiben 13a, 13b) mit Kegelradverzahnung (Verzahnungsbereiche 12a, 12b) gegeneinander drehendes Rad (Zahnrad 15) fest mit dem Gehäuse (Aktorgehäuse 3) zu verbinden. Wird eine Scheibe 13a, 13b gedreht, dreht sich die andere in entgegengesetzte Richtung. Der Aktor (Kupplungsaktor 1) wird nun also durch direktes Verdrehen einer Scheibe 13a, 13b betätigt. Diese Verdrehung wird wiederum durch die lineare Bewegung eines Hydraulik-Zylinders (Antriebseinrichtung) über einen Pleuel 24 hergestellt. Der mit sich kreuzenden Nuten (Führungskulissenbahnen 16a, 16b) versehene Stößel 9 ist so groß, dass er auf Höhe des Lamellenpakets (Verschiebeelemente 19) liegt. Auch ist der Stößel 9 innen hohl, sodass er über die Welle (den Wellenabschnitt 10) geschoben werden kann. An seinem Ende zum Lamellenpaket 19 hin sitzt ein „Einrücklager“ (Kupplungsbetätigungslager 5). Am anderen Ende wird er durch eine im Aktorgehäuse 3 aufliegende Feder (Schraubendruckfeder 22) gegen das Lamellenpaket 19 gedrückt. Wird der Aktor 1 betätigt (also die Linearbewegung des Hydraulikzylinders / Hydraulikkolbens 23 über ein Pleuel 24 in eine rotatorische Bewegung gewandelt, welche eine der beiden Scheiben 13a, 13b verdreht, woraufhin sich über das Kegelrad 15 die andere Scheibe 13a, 13b in entgegengesetzte Richtung dreht und durch diese gegensätzliche Verdrehung der Stößel 9 aufgrund seiner sich kreuzenden Nuten 16a, 16b axial bewegt), wird der Stößel 9 gegen die Feder 22, also weg vom Lamellenpaket 19 geschoben und somit die Kupplung 2 geöffnet. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass die Gerede entlang der Bewegung des Hydraulikzylinders und die Getriebeeingangswelle senkrecht zueinander stehen, sodass der Hydraulikzylinder „seitlich“ am Getriebe angebracht werden kann und nicht axial in Reihe zur Kupplung 2 stehen muss. So kann der axiale Bauraum des Aktors 1 minimiert werden. Bei der Montage des Aktors 1 wird die Feder 22 soweit vorgespannt, dass sie (auch im Verschleißzustand) die für das maximale Drehmoment des Motors nötige Anpresskraft bereitstellt.
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3 und 4 zeigen schematisch, wie durch die Linearbewegung eines Hydraulikzylinders (nicht eingezeichnet) eine rotatorische Bewegung über ein Pleuel 24 erreicht wird. Es wird also direkt eine Scheibe 13a, 13b gedreht. In 3 ist schematisch das gehäusefeste Kegelrad 15 eingezeichnet, so dass das Aktorgehäuse 3 nun einem Differential ähnelt. Steht das Gehäuse 3 fest und dreht sich eine Scheibe 13a, 13b in die eine Richtung, dreht sich die andere Scheibe 13a, 13b zwangsläufig in die andere Richtung.
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1 zeigt ein Schnittbild durch den neuartigen Kupplungsaktor 1. Der hohle Stößel 9 wird von der Feder 22 über ein „Einrücklager“ 5 auf das Lamellenpaket 19 gedrückt. Die Vorspannung der Feder 22 wird dadurch erreicht, dass der gesamte Aktor 1 vormontiert wird und dann unter Kraft (eben genau der Vorspannkraft) in das Getriebegehäuse 6 gedrückt wird. Durch Einschraubverbindungen wird dann das Aktorgehäuse 3 mit dem Getriebegehäuse 6 verbunden. Eine Scheibe 13a, 13b kann durch einen durch das Aktorgehäuse 3 durchgreifenden Stößel 9 verdreht werden. In dieser Ausführung ist die Feder 22 als Spiralfeder gezeigt. Denkbar sind jedoch auch Tellerfedern, Tellerfederpakete oder andere Federarten.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kupplungsaktor
- 2
- Kupplung
- 3
- Aktorgehäuse
- 4
- Stellglied
- 5
- Kupplungsbetätigungslager
- 6
- Getriebegehäuse
- 7
- Kragenbereich
- 8
- Befestigungsmittelaufnahme
- 9
- Stößel
- 10
- Wellenabschnitt
- 11
- Wandlereinheit
- 12a
- erster Verzahnungsbereich
- 12b
- zweiter Verzahnungsbereich
- 13a
- erste Drehscheibe
- 13b
- zweite Drehscheibe
- 14
- Außenverzahnung
- 15
- Zahnrad
- 16a
- erste Führungskulissenbahn
- 16b
- zweite Führungskulissenbahn
- 17
- Kupplungs-Getriebe-System
- 19
- Verschiebeelement
- 20
- Aufnahmebereich
- 21
- Befestigungsmittel
- 22
- Schraubendruckfeder
- 23
- Hydraulikkolben
- 24
- Pleuel
- 25
- Führungselement
- 26
- Führungsnase
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010051436 A1 [0002]
- WO 03/087632 A2 [0003]
