DE102017102340A1 - Actuation system for a coupling device - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Betätigungssystem (1) für eine Kupplungsvorrichtung (3), mit einem Kupplungsaktor (8), der einen Elektromotor (9,10) umfasst, der eine Elektromotorwelle (11,12) antreibt.Um das Betätigen einer Kupplungsvorrichtung zu vereinfachen und/oder zu verbessern, zum Beispiel im Hinblick auf den benötigten Bauraum beziehungsweise die Herstellkosten, wirkt die Elektromotorwelle (11,12) über mindestens eine Betätigungswalze (14,15) mit einer Hebelfedereinrichtung (6,7) zur Betätigung mindestens einer Kupplung (4,5) zusammen.The invention relates to an actuating system (1) for a clutch device (3), comprising a clutch actuator (8) comprising an electric motor (9, 10) driving an electric motor shaft (11, 12) / or to improve, for example with regard to the required installation space or the production costs, the electric motor shaft (11, 12) acts via at least one actuating roller (14, 15) with a lever spring device (6, 7) for actuating at least one clutch (4, 5) together.

Description

Die Erfindung betrifft ein Betätigungssystem für eine Kupplungsvorrichtung, mit einem Kupplungsaktor, der einen Elektromotor umfasst, der eine Elektromotorwelle antreibt.The invention relates to an actuating system for a clutch device, comprising a clutch actuator comprising an electric motor which drives an electric motor shaft.

Aus dem amerikanischen Patent US 3,417,844 ist ein Betätigungssystem für eine Kupplungsvorrichtung mit Betätigungshebeln bekannt, die eine Vielzahl von exakt zueinander positionierten Einzelteilen umfasst, um im Betrieb auftretenden Schlupf zu minimieren. Aus der japanischen Offenlegungsschrift JP 2009-203995 A ist eine elektroimpulsgesteuerte Fehlsteuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug mit Automatikgetriebe bekannt.From the American patent US 3,417,844 For example, an actuation system for a coupling device with actuating levers is known, which comprises a multiplicity of precisely positioned individual parts in order to minimize slippage occurring during operation. From the Japanese patent application JP 2009-203995 A For example, there is known an electro-pulse controlled automatic control device for a vehicle having an automatic transmission.

Aufgabe der Erfindung ist es, das Betätigen einer Kupplungsvorrichtung mit einem Kupplungsaktor, der einen Elektromotor umfasst, der eine Elektromotorwelle antreibt, zu vereinfachen und/oder zu verbessern, zum Beispiel im Hinblick auf den benötigten Bauraum beziehungsweise die Herstellkosten.The object of the invention is to simplify and / or to improve the actuation of a coupling device with a clutch actuator which comprises an electric motor which drives an electric motor shaft, for example with regard to the required installation space or the production costs.

Die Aufgabe ist bei einem Betätigungssystem für eine Kupplungsvorrichtung, mit einem Kupplungsaktor, der einen Elektromotor umfasst, der eine Elektromotorwelle antreibt, dadurch gelöst, dass die Elektromotorwelle über mindestens eine Betätigungswalze mit einer Hebelfedereinrichtung zur Betätigung mindestens einer Kupplung zusammenwirkt. Die Betätigungswalze ist vorzugsweise um eine Drehachse drehbar, die senkrecht zu einer Drehachse der Elektromotorwelle des Elektromotors angeordnet ist.The object is achieved in an actuating system for a coupling device with a clutch actuator comprising an electric motor which drives an electric motor shaft, in that the electric motor shaft cooperates via at least one actuating roller with a lever spring device for actuating at least one clutch. The actuating roller is preferably rotatable about an axis of rotation, which is arranged perpendicular to a rotational axis of the electric motor shaft of the electric motor.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Betätigungssystems ist dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungswalze außen eine Nut umfasst, in die eine Betätigungsgabel eingreift, die mit der Hebelfedereinrichtung zusammenwirkt. Die Nut ist vorzugsweise im Wesentlichen schräg außen an der Betätigungswalze angeordnet. Die Nut kann ganz oder teilweise als Spiralnut ausgeführt sein.A preferred embodiment of the actuation system is characterized in that the actuation roller externally comprises a groove in which engages an actuating fork, which cooperates with the lever spring device. The groove is preferably arranged substantially obliquely on the outside of the actuating roller. The groove can be wholly or partially executed as a spiral groove.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Betätigungssystems ist dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromotorwelle über ein Kegelradpaar antriebsmäßig mit der Betätigungswalze verbunden ist. Eines der Kegelräder des Kegelradpaars ist vorteilhaft an der Elektromotorwelle angebracht. Das andere Kegelrad des Kegelradpaars kann direkt oder indirekt mit der Betätigungswalze gekoppelt sein.A further preferred embodiment of the actuation system is characterized in that the electric motor shaft is drivingly connected via a bevel gear pair with the actuating roller. One of the bevel gears of the bevel gear pair is advantageously attached to the electric motor shaft. The other bevel gear of the bevel gear pair may be directly or indirectly coupled to the actuating roller.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Betätigungssystems ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsvorrichtung als Doppelkupplung mit zwei Teilkupplungen ausgeführt ist, die über zwei Betätigungswalzen unabhängig voneinander betätigbar sind. Die beiden Betätigungswalzen sind in einer Längsrichtung vorteilhaft hintereinander angeordnet. Das liefert den Vorteil, dass die Betätigungswalzen eine gemeinsame Drehachse aufweisen.A further preferred embodiment of the actuating system is characterized in that the coupling device is designed as a double clutch with two partial clutches, which are actuated independently of one another via two actuating rollers. The two actuating rollers are advantageously arranged one behind the other in a longitudinal direction. This provides the advantage that the actuating rollers have a common axis of rotation.

Die Erfindung betrifft gegebenenfalls auch ein Verfahren zum Betätigen einer Kupplungsvorrichtung in oder mit einem vorab beschriebenen Betätigungssystem.Where appropriate, the invention also relates to a method for actuating a coupling device in or with an actuating system described above.

Die Erfindung betrifft gegebenenfalls auch einen Kupplungsaktor, eine Betätigungswalze, eine Betätigungsgabel und/oder ein Kegelradpaar für ein vorab beschriebenes Betätigungssystem. Die genannten Teile sind separat handelbar.The invention also relates, if appropriate, to a clutch actuator, an actuating roller, an actuating fork and / or a bevel gear pair for a previously described actuating system. The parts mentioned are separately tradable.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Es zeigen:

  • 1 eine vereinfachte Darstellung eines Längsschnitts durch ein Betätigungssystem für eine als Doppelkupplung ausgeführte Kupplungsvorrichtung mit zwei Elektromotoren und zwei Betätigungswalzen;
  • 2 die Darstellung eines Querschnitts durch eine der Betätigungswalzen des Betätigungssystems aus 1 mit einer Betätigungswelle und einer Vorspannfeder;
  • 3 die Darstellung eines Längsschnitts zu 2;
  • 4 eine ähnliche Darstellung wie in 2 mit einer Betätigungswelle, die in entgegengesetzten Drehrichtungen zur Betätigung der beiden Betätigungswalzenverwendet werden kann;
  • 5 eine perspektivische Darstellung zu 4;
  • 6 eine vereinfachte Darstellung mit zwei Betätigungswalzen, die mit einem Elektromotor über ein Kegelradpaar betätigbar sind, und
  • 7 eine ähnliche Darstellung wie in 6 mit einem vertikal verschiebbaren Kegelrad, um zwei Betätigungswalzen zu betätigen.
Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description in which, with reference to the drawings, various embodiments are described in detail. Show it:
  • 1 a simplified representation of a longitudinal section through an actuating system for a double clutch clutch device with two electric motors and two actuating rollers;
  • 2 the representation of a cross section through one of the actuating rollers of the actuating system 1 with an actuating shaft and a biasing spring;
  • 3 the representation of a longitudinal section to 2 ;
  • 4 a similar representation as in 2 with an actuating shaft which can be used in opposite directions of rotation for actuating the two actuating rollers;
  • 5 a perspective view too 4 ;
  • 6 a simplified representation with two actuating rollers, which are actuated by an electric motor via a pair of bevel gears, and
  • 7 a similar representation as in 6 with a vertically displaceable bevel gear to operate two actuation rollers.

In 1 ist ein Betätigungssystem 1 zum Betätigen einer Kupplungsvorrichtung 3 mit einem Kupplungsaktor 8 im Längsschnitt dargestellt. Die Kupplungsvorrichtung 3 ist als Doppelkupplung mit zwei Teilkupplungen 4, 5 ausgeführt.In 1 is an actuation system 1 for actuating a coupling device 3 with a clutch actuator 8th shown in longitudinal section. The coupling device 3 is as a double clutch with two partial clutches 4 . 5 executed.

Die Teilkupplung 4 wird durch eine Hebelfedereinrichtung 6 betätigt. Die Teilkupplung 5 wird durch eine Hebelfedereinrichtung 7 betätigt. Die Hebelfedereinrichtungen 6, 7 können so oder so ähnlich wie bei herkömmlichen Betätigungssystemen für Kupplungsvorrichtungen ausgeführt sein.The partial clutch 4 is by a lever spring device 6 actuated. The partial clutch 5 is by a lever spring device 7 actuated. The lever spring devices 6 . 7 may be similar or similar to conventional actuator systems for clutch devices.

Der Kupplungsaktor 8 umfasst zwei diametral angeordnete Elektromotoren 9, 10. Der Elektromotor 9 umfasst eine Elektromotorwelle 11. Der Elektromotor 10 umfasst eine Elektromotorwelle 12. Die beiden Elektromotorwellen 11, 12 sind koaxial angeordnet und einander zugewandt. The clutch actuator 8th comprises two diametrically arranged electric motors 9 . 10 , The electric motor 9 includes an electric motor shaft 11 , The electric motor 10 includes an electric motor shaft 12 , The two electric motor shafts 11 . 12 are coaxially arranged and facing each other.

Zwei Betätigungswalzen 14, 15 sind koaxial zueinander und senkrecht zu den beiden Elektromotorwellen 11, 12 angeordnet. Die Betätigungswalze 14 umfasst eine schräg verlaufende Nut 16, in welche eine Betätigungsgabel 18 mit einem Nocken eingreift. Die Betätigungswalze 15 umfasst eine ebenfalls schräg verlaufende Nut 17, in die eine Betätigungsgabel 19 mit einem Nocken eingreift.Two actuating rollers 14 . 15 are coaxial with each other and perpendicular to the two electric motor shafts 11 . 12 arranged. The actuating roller 14 includes a slanted groove 16 into which an actuating fork 18 engages with a cam. The actuating roller 15 includes a likewise oblique groove 17 into which an actuating fork 19 engages with a cam.

Die Elektromotorwelle 11 ist über ein Kegelradpaar 21 mit der Betätigungswalze 14 gekoppelt. Die Elektromotorwelle 12 ist über ein Kegelradpaar 22 mit der Betätigungswalze 15 gekoppelt. Eine Drehbewegung der Elektromotorwelle 11; 12 wird über das Kegelradpaar 21; 22 in eine Drehbewegung der Betätigungswalze14; 15 umgewandelt.The electric motor shaft 11 is via a bevel gear pair 21 with the actuating roller 14 coupled. The electric motor shaft 12 is via a bevel gear pair 22 with the actuating roller 15 coupled. A rotary motion of the electric motor shaft 11 ; 12 is via the bevel gear pair 21 ; 22 in a rotational movement of the actuating roller 14; 15 converted.

Die Drehbewegung der Betätigungswalze 14; 15 wird über die Nut 16; 17 in eine translatorische Bewegung der Betätigungsgabel 18; 19 umgewandelt. Die Betätigungsgabeln 18; 19 sind in 1 in vertikaler Richtung parallel zueinander geführt. Die Betätigungsgabel 18 dient zur Betätigung der Hebelfedereinrichtung 7. Die Betätigungsgabel 19 dient zur Betätigung der Hebelfedereinrichtung 6.The rotational movement of the actuating roller 14 ; 15 is about the groove 16 ; 17 in a translational movement of the actuating fork 18 ; 19 transformed. The actuating forks 18 ; 19 are in 1 guided parallel to each other in the vertical direction. The operating fork 18 serves to actuate the lever spring device 7 , The operating fork 19 serves to actuate the lever spring device 6 ,

In den 2 bis 5 ist dargestellt, dass die Elektromotorwellen 11, 12 nicht direkt, sondern indirekt über eine Betätigungswelle 25 mit den Betätigungswalzen 14, 15 koppelbar sind. Die Betätigungswelle 25 ist mit Hilfe einer Vorspannfeder 28, die als Torsionsfeder ausgeführt ist, vorgespannt.In the 2 to 5 is shown that the electric motor waves 11 . 12 not directly, but indirectly via an actuation wave 25 with the actuation rollers 14 . 15 can be coupled. The actuating shaft 25 is by means of a biasing spring 28 , which is designed as a torsion spring, biased.

In 2 sieht man, dass die Betätigungswelle 25, im Querschnitt betrachtet, einen radial nach außen vorspringenden Betätigungsvorsprung aufweist, der mit einem radial nach innen vorspringenden Betätigungsvorsprung an der Betätigungswalze 14 zusammenwirkt. Ein erstes Ende der Vorspannfeder 28 ist an der Betätigungswelle 25 befestigt. Ein zweites Ende der Vorspannfeder 28 ist an der Betätigungswalze 14 befestigt.In 2 you can see that the actuating shaft 25 viewed in cross-section, having a radially outwardly projecting actuating projection, which with a radially inwardly projecting actuating projection on the actuating roller 14 interacts. A first end of the biasing spring 28 is at the actuating shaft 25 attached. A second end of the biasing spring 28 is on the actuator roller 14 attached.

In 3 sieht man, dass sich die Windungen der als Schraubenfeder ausgeführten Torsionsfeder 28 um die Betätigungswelle 25 herum erstrecken. Am unteren Ende der Betätigungswelle 25 ist ein Kegelrad angedeutet.In 3 you can see that the turns of the torsion spring designed as a helical spring 28 around the actuating shaft 25 extend around. At the bottom of the actuating shaft 25 is a bevel gear indicated.

In 4 ist durch Pfeile 31, 32 angedeutet, wie die beiden Betätigungswalzen 14, 15 mit nur einer Betätigungswelle 25 betätigt werden können.In 4 is by arrows 31 . 32 indicated as the two actuating rollers 14 . 15 with only one actuating shaft 25 can be operated.

In 5 ist das Gleiche perspektivisch dargestellt. Die Pfeile 35, 36 entsprechen den Pfeilen 31, 32 in 4.In 5 the same is shown in perspective. The arrows 35 . 36 correspond to the arrows 31 . 32 in 4 ,

In 6 ist veranschaulicht, wie die beiden Betätigungswalzen 14, 15 mit nur einem Kegelradpaar 40 betätigt werden können. Das Kegelradpaar 40 umfasst ein Kegelrad 41, das an einer Elektromotorwelle befestigt ist. Das Kegelrad 41 kämmt mit einem Kegelrad 42, das den beiden Betätigungswalzen 14, 15 zugeordnet ist. Durch Pfeile 43 und 44 ist angedeutet, dass je nach Drehrichtung des Kegelrads 41 die Betätigungswalze 14 oder die Betätigungswalze 15 betätigt wird.In 6 is illustrated as the two actuation rollers 14 . 15 with only one bevel gear pair 40 can be operated. The bevel gear pair 40 includes a bevel gear 41 which is fixed to an electric motor shaft. The bevel gear 41 combs with a bevel gear 42 that the two actuating rollers 14 . 15 assigned. Arrows 43 and 44 indicate that, depending on the direction of rotation of the bevel gear 41 the actuating roller 14 or the actuating roller 15 is pressed.

In 7 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei welchem der Betätigungswalze 14 ein Kegelrad 46 zugeordnet ist. Der Betätigungswalze 15 ist ein Kegelrad 47 zugeordnet. Das Kegelrad 47 befindet sich in Eingriff mit einem Kegelrad 45. Durch einen Doppelpfeil 48 ist in 7 angedeutet, dass das Kegelrad 45 vertikal verfahrbar ist. Durch eine vertikale Bewegung in 7 nach oben kann das Kegelrad 45 in Eingriff mit dem Kegelrad 46 gebracht werden, um die Betätigungswalze 14 zu betätigen.In 7 an embodiment is shown in which the actuating roller 14 is a bevel gear 46 assigned. The actuating roller 15 is a bevel gear 47 assigned. The bevel gear 47 is engaged with a bevel gear 45 , By a double arrow 48 is in 7 indicated that the bevel gear 45 is vertically movable. Through a vertical movement in 7 upwards can the bevel gear 45 in engagement with the bevel gear 46 brought to the actuator roller 14 to press.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Betätigungssystemactuating system
33
Kupplungsvorrichtungcoupling device
44
Teilkupplungpart clutch
55
Teilkupplungpart clutch
66
HebelfedereinrichtungLever spring means
77
HebelfedereinrichtungLevers spring device
88th
Kupplungsaktorclutch actuator
99
Elektromotorelectric motor
1010
Elektromotorelectric motor
1111
ElektromotorwelleElectric motor shaft
1212
ElektromotorwelleElectric motor shaft
1414
Betätigungswalzeactuating cylinder
1515
Betätigungswalzeactuating cylinder
1616
Nutgroove
1717
Nutgroove
1818
Betätigungsgabeloperating fork
1919
Betätigungsgabeloperating fork
2121
Kegelradpaarbevel gear pair
2222
Kegelradpaarbevel gear pair
2525
Betätigungswelleactuating shaft
2828
Vorspannfederbiasing spring
3131
Pfeilarrow
32 32
Pfeilarrow
3535
Pfeilarrow
3636
Pfeilarrow
4040
Kegelradpaarbevel gear pair
4141
Kegelradbevel gear
4242
Kegelradbevel gear
4343
Pfeilarrow
4444
Pfeilarrow
4545
Kegelradbevel gear
4646
Kegelradbevel gear
4747
Kegelradbevel gear
4848
Doppelpfeildouble arrow

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 3417844 [0002]US 3417844 [0002]
  • JP 2009203995 A [0002]JP 2009203995 A [0002]

Claims (4)

Betätigungssystem (1) für eine Kupplungsvorrichtung (3), mit einem Kupplungsaktor (8), der einen Elektromotor (9,10) umfasst, der eine Elektromotorwelle (11,12) antreibt, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromotorwelle (11,12) über mindestens eine Betätigungswalze (14,15) mit einer Hebelfedereinrichtung (6,7) zur Betätigung mindestens einer Kupplung (4,5) zusammenwirkt.Actuation system (1) for a clutch device (3), comprising a clutch actuator (8) comprising an electric motor (9,10) which drives an electric motor shaft (11,12), characterized in that the electric motor shaft (11,12) via at least one actuating roller (14,15) with a lever spring means (6,7) for actuating at least one clutch (4,5) cooperates. Betätigungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungswalze (14,15) außen eine Nut (16,17) umfasst, in die eine Betätigungsgabel (18,19) eingreift, die mit der Hebelfedereinrichtung (6,7) zusammenwirkt.Actuation system after Claim 1 , characterized in that the actuating roller (14,15) outside a groove (16,17), in which an actuating fork (18,19) engages, which cooperates with the lever spring means (6,7). Betätigungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromotorwelle (11,12) über ein Kegelradpaar (21,22) antriebsmäßig mit der Betätigungswalze (14,15) verbunden ist.Actuation system after Claim 1 or 2 , characterized in that the electric motor shaft (11,12) via a pair of bevel gears (21,22) drivingly connected to the actuating roller (14,15) is connected. Betätigungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsvorrichtung (3) als Doppelkupplung mit zwei Teilkupplungen (4,5) ausgeführt ist, die über zwei Betätigungswalzen (14,15) unabhängig voneinander betätigbar sind.Actuating system according to one of the preceding claims, characterized in that the coupling device (3) is designed as a double clutch with two partial clutches (4,5), which are actuated independently of one another via two actuating rollers (14,15).
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US3417844A (en) 1967-02-08 1968-12-24 Borg Warner Clutch actuating mechanism
JP2009203995A (en) 2008-02-26 2009-09-10 Nissan Motor Co Ltd Control device of automatic transmission-mounted vehicle in failure of shift-by-wire

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