DE102022102027A1

DE102022102027A1 - Hydraulisches system mit aktuator

Info

Publication number: DE102022102027A1
Application number: DE102022102027.4A
Authority: DE
Inventors: Robin Deiss
Original assignee: Gustav Magenwirth GmbH and Co KG
Current assignee: Gustav Magenwirth GmbH and Co KG
Priority date: 2022-01-28
Filing date: 2022-01-28
Publication date: 2023-08-03

Abstract

Um ein hydraulisches System umfassend einen hydraulischen Aktuator zu verbessern, wird vorgeschlagen, dass der Aktuator ein Aktuatorelement umfasst, welches mehrere metastabile Zustände aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft ein hydraulisches System mit einem hydraulischen Aktuator.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, ein hydraulisches System zu verbessern.
Bei Ausführungsformen der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass der Aktuator des hydraulischen Systems ein Aktuatorelement umfasst, welches mehrere metastabile Zustände aufweist.
Insbesondere ist ein Vorteil hiervon, dass der Aktuator durch die mehreren Zustände des Aktuatorelements auf Veränderungen beispielsweise bei sich und/oder bei einer zu aktivierenden Einheit, durch Einnahme eines entsprechenden Zustandes reagieren kann und somit ein Aktivierungsverhalten des Aktuators und beispielsweise der zu aktivierenden Einheit, insbesondere eine Feinfühligkeit des Aktivierungsverhaltens, eingestellt, insbesondere zumindest im Wesentlichen beibehalten, werden kann.
Insbesondere ist das Aktuatorelement mit den mehreren insbesondere metastabilen Zuständen günstig, um auf Verschleiß bei dem Aktuator und/oder bei der zu aktivierenden Einheit zu reagieren und den Verschleiß zu kompensieren.
Insbesondere wirkt der Aktuator in einer von dem Aktuator weg orientierten Betätigungsrichtung, welche insbesondere auf die zu aktivierende Einheit hin orientiert ist und beispielsweise von einer Druckkammer des Aktuators hinweg orientiert ist, auf die zu aktivierende Einheit ein.
Hinsichtlich der insbesondere metastabilen Zustände des Aktuatorelementes wurden bislang keine näheren Angaben gemacht.
Insbesondere verharrt das Aktuatorelement in einem eingenommenen metastabilen Zustand, wenn keine äußere Beaufschlagung insbesondere durch ein druckbeaufschlagtes Hydraulikmedium auf das Aktuatorelement einwirkt.
Günstigerweise ist vorgesehen, dass das Aktuatorelement aus zumindest den meisten, insbesondere aus jedem, der mehreren insbesondere metastabilen Zustände heraus zumindest in der Betätigungsrichtung insbesondere zumindest innerhalb eines zugestandenen Bereichs bewegbar ist.
Insbesondere bewegt sich das Aktuatorelement bei zumindest in der Betätigungsrichtung orientierten Auslenkungen aus einem der insbesondere metastabilen Zustände heraus bei einem Wegfall der Ursache für die Auslenkung wieder zurück in den entsprechenden insbesondere metastabilen Zustand, sofern die Auslenkung kleiner ist als eine zu dem Zustand korrespondierende Maximalauslenkung für eine Zurückbewegung.
Insbesondere ist vorgesehen, dass für eine Aktuatorwirkung des Aktuators das Aktuatorelement eine Bewegung in der Betätigungsrichtung vollzieht, wobei günstigerweise das Aktuatorelement für die Aktuatorwirkung eine Bewegung aus einem der mehreren insbesondere metastabilen Zustände heraus vollzieht.
Bei vorteilhaften Ausführungsformen ist die Bewegung des Aktuatorelementes eine insbesondere elastische Verformung desselben.
Insbesondere erfolgt bei einer Bewegung des Aktuatorelementes für eine Aktuatorwirkung eine Positionsverschiebung zumindest eines Aktuatorabschnittes des Aktuatorelementes insbesondere in der Betätigungsrichtung.
Insbesondere nimmt das Aktuatorelement in den mehreren insbesondere metastabilen Zuständen unterschiedliche Formen an.
Insbesondere ist ein Vorteil der durch unterschiedliche Formen realisierten Zustände, dass das Aktuatorelement als Ganzes fest in beispielsweise einem Gehäuse des Aktuators angeordnet und/oder ausgebildet werden kann und somit insbesondere eine konstruktiv einfachere Ausbildung ermöglicht wird, da zumindest weniger Teile des Aktuators relativ zueinander beweglich anzuordnen sind und/oder eine Abdichtung zwischen relativ zueinander beweglichen Teilen in dem Aktuator vermieden werden kann.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn in den mehreren insbesondere metastabilen Zuständen zumindest ein Aktuatorabschnitt des Aktuatorelementes insbesondere bezogen auf die Betätigungsrichtung unterschiedliche Positionen einnimmt, wobei vorteilhafterweise die unterschiedlichen Positionen in der Betätigungsrichtung des Aktuators relativ zueinander hintereinander angeordnet sind.
Somit ist es vorteilhafterweise möglich, dass zumindest der Aktuatorabschnitt durch Einstellung eines entsprechenden Zustandes in der Betätigungsrichtung zumindest im Wesentlichen einen gewünschten Abstand zu einer zu aktivierenden Einheit aufweist.
Insbesondere kann so eine Startposition zumindest des Aktuatorabschnittes für eine Bewegung zur Erreichung der Aktuatorwirkung durch einen Wechsel des Zustandes des Aktuatorelementes geändert und/oder festgelegt werden.
Vorteilhafterweise kann so durch einen Wechsel des Zustandes ein Verfahrweg für die Aktuatorwirkung eingestellt werden und eine beispielsweise verschleißbedingte Veränderung des Verfahrweges kompensiert werden.
Insbesondere weist das Aktuatorelement in den mehreren insbesondere metastabilen Zuständen unterschiedliche Eigenspannungen auf.
Insbesondere wird durch die Eigenspannung des Aktuatorelementes in den unterschiedlichen Zuständen zum einen ermöglicht, dass das Aktuatorelement bei kleinen Auslenkungen zurück in den jeweiligen Zustand versetzt wird und dass bei zu großen Auslenkungen des Aktuatorelementes dieses in einen angepassteren Zustand wechselt.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn dabei die Eigenspannung des Aktuatorelementes in insbesondere metastabilen Zuständen, in welchen zumindest die Position des Aktuatorabschnitts in der von dem Aktuator hinweg orientierten Betätigungsrichtung weiter vorne angeordnet ist, kleiner ist als die Eigenspannung des Aktuatorelementes in insbesondere metastabilen Zuständen, in welchen zumindest die Position des Aktuatorabschnittes in der orientierten Betätigungsrichtung weiter hinten angeordnet ist.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Größe der Eigenspannung des Aktuatorelementes in einem jeweiligen insbesondere metastabilen Zustand entsprechend der Hintereinanderanordnung der Position des Aktuatorabschnittes in der Betätigungsrichtung mit zunehmender vorangestellter Anordnung derselben abnimmt.
Vorzugsweise ist das Aktuatorelement so ausgelegt und ausgebildet, dass bei zumindest den meisten der mehreren Zuständen das Aktuatorelement in zumindest einem Zustandsbereich eines jeweiligen Zustandes verbleibt, solange ein zur Erreichung der Aktuatorwirkung erforderlicher Verfahrweg aus diesem Zustand in einem insbesondere vordefinierten zugestandenen Bereich liegt, und das Aktuatorelement seinen Zustand ändert, wenn ein zur Erreichung der Aktuatorwirkung erforderlicher Verfahrweg aus einem Zustand einen in dem zugestandenen Bereich größtmöglichen Verfahrweg überschreitet.
Insbesondere gibt es einen Extremalzustand, bei welchem auch bei einem zu großen erforderlichen Verfahrweg, der beispielsweise größer ist als der maximal zulässige Verfahrweg und/oder größer ist als der in dem zugestandenen Bereich größtmögliche Verfahrweg, ein Wechsel in einen Zustand mit angepassterem Verfahrweg nicht möglich ist.
Insbesondere ist das Aktuatorelement zumindest innerhalb des zugestandenen Bereichs für den zur Erreichung der Aktuatorwirkung erforderlichen Verfahrweg elastisch deformierbar.
Vorteilhafterweise entspricht die zu einem Zustand korrespondierende Maximalauslenkung für eine Zurückbewegung einem in dem zugestandenen Bereich zur Erreichung der Aktuatorwirkung größtmöglichen Verfahrweg.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Aktuator derart ausgelegt ist, dass bei einer Bewegung des Aktuatorelementes aus zumindest einem der mehreren insbesondere metastabilen Zuständen heraus mit einem Verfahrweg, der größer ist als ein insbesondere vordefinierter maximal zulässiger Verfahrweg, das Aktuatorelement in einen anderen der mehreren Zustände versetzt wird, insbesondere in einen insbesondere metastabilen Zustand versetzt wird, in welchem zumindest der Aktuatorabschnitt bezogen auf die orientierte Betätigungsrichtung weiter vorne angeordnet ist.
Günstigerweise wird hierdurch erreicht, dass der Aktuator mit seinem Aktuatorelement seinen Zustand ändert, wenn ein Verfahrweg für die Aktuatorwirkung zu groß wird und so bei einer erneuten Aktivierung des Aktuators ein kleinerer Verfahrweg erforderlich ist.
Vorteilhafterweise ist die zu einem Zustand korrespondierende Maximalauslenkung für eine Zurückbewegung kleiner als und/oder zumindest näherungsweise gleich groß wie der insbesondere vordefinierte maximal zulässige Verfahrweg.
Insbesondere ist vorgesehen, dass für die Aktuatorwirkung eine Bewegung des Aktuatorelementes mit zumindest einem insbesondere vordefinierten minimalen Verfahrweg erforderlich ist.
Beispielsweise wird hierdurch erreicht, dass zwischen der zu aktivierenden Einheit und dem Aktuator und/oder innerhalb der zu aktivierenden Einheit ein gewisses Spiel für sich relativ zueinander beweglichen Teilen belassen wird.
Insbesondere ist die zu einem Zustand korrespondierende Maximalauslenkung für eine Zurückbewegung größer als der insbesondere vordefinierte minimale Verfahrweg.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass in je zwei benachbarten metastabilen Zuständen der mehreren metastabilen Zustände eine Lage des Aktuatorelementes, insbesondere zumindest eine jeweilige Position des Aktuatorabschnittes in dem jeweiligen Zustand, mindestens mit einem Abstand voneinander beabstandet sind, der größer ist als der in dem zugestandenen Bereich zur Erreichung der Aktuatorwirkung größtmögliche erforderliche Verfahrweg.
Bei einigen vorteilhaften Ausführungsformen wird die eingangs genannte Aufgabe alternativ oder ergänzend durch ein einen hydraulischen Aktuator umfassendes hydraulisches System dadurch gelöst, dass der Aktuator ein Aktuatorelement umfasst, wobei das Aktuatorelement mehrere Zustände aufweist und einen Schnappmechanismus ausbildet, um zwischen den mehreren Zuständen wechseln zu können.
Beispielsweise ist ein Vorteil hiervon, dass durch den Schnappmechanismus das Aktuatorelement auf Veränderungen, beispielsweise bei sich und/oder bei der zu aktivierenden Einheit, insbesondere auf Verschleiß, reagieren kann und in einen angepassteren Zustand wechseln kann.
Vorzugsweise ist zumindest einer der mehreren Zustände, insbesondere sind zumindest einige, vorteilhafterweise sämtliche, der mehreren Zustände, einer oder mehrere der voranstehend erläuterten insbesondere metastabilen Zustände.
Daher wird zur Erläuterung von vorteilhaften Merkmalen der mehreren Zustände auf die voranstehende Beschreibung der insbesondere metastabilen Zustände vollinhaltlich verwiesen, um Wiederholungen zu vermeiden.
Insbesondere wird der Schnappmechanismus des Aktuatorelementes durch eine, insbesondere in den mehreren Zuständen unterschiedlich große, Eigenspannung des Aktuatorelementes zumindest unterstützt, insbesondere zumindest im Wesentlichen angetrieben.
Vorteilhafterweise wird der Schnappmechanismus zum Wechsel in einen anderen Zustand dadurch ausgelöst, dass das Aktuatorelement aus einem Zustand mit einer Auslenkung, welche einen insbesondere vordefinierten maximalen Verfahrweg überschreitet, heraus bewegt wird, wobei beispielsweise der maximale Verfahrweg der im zugestandenen Bereich zur Erreichung der Aktuatorwirkung größtmögliche Verfahrweg ist und/oder der zu dem Zustand korrespondierenden Maximalauslenkung entspricht und/oder der maximal zulässige Verfahrweg ist.
Insbesondere ist das Aktuatorelement derart ausgelegt und ausgebildet, dass der Schnappmechanismus zum Wechsel in einen anderen Zustand ausgelöst wird, wenn das Aktuatorelement über einen zu dem jeweiligen Zustand korrespondierenden Bereich, in welchem es insbesondere elastisch deformierbar ist, hinaus deformiert wird.
Vorteilhafterweise sind eine Lage des Aktuatorelementes, insbesondere zumindest eine Position eines Aktuatorabschnittes desselben, in den mehreren Zuständen insbesondere zumindest bezogen auf die Betätigungsrichtung unterschiedlich.
Alternativ oder ergänzend wird die eingangs genannte Aufgabe bei vorteilhaften Ausführungsformen der Erfindung durch ein hydraulisches System umfassend einen hydraulischen Aktuator gelöst, wobei der Aktuator, insbesondere ein Aktuatorelement des Aktuators, zumindest ein Nachstellglied, also genau ein Nachstellglied oder mehrere Nachstellglieder, aufweist und wobei insbesondere zumindest ein Nachstellglied mehrere, beispielsweise zwei, metastabile Stellungen aufweist und insbesondere einnehmen kann.
Beispielsweise ist ein Vorteil hiervon, dass der Aktuator, insbesondere das Aktuatorelement, mittels des zumindest einen Nachstellglieds in unterschiedliche Zustände versetzbar ist und somit auf Veränderungen, beispielsweise im Aktuator und/oder in der zu aktivierenden Einheit, insbesondere auf Verschleiß, reagieren kann, wobei zumindest ein Nachstellglied durch Einnahme einer entsprechenden Stellung der mehreren Stellungen den Aktuator nachstellt, sodass dieser eine gewünschte Aktuatorwirkung weiterhin bewirkt.
Insbesondere erfüllen das genau eine Nachstellglied oder die mehreren Nachstellglieder zumindest im Wesentlichen die gleiche Funktion und sind beispielsweise im Wesentlichen gleich ausgebildet, so dass diese im Folgenden gemeinsam beschrieben werden.
Unter der Bezugnahme auf zumindest ein Nachstellglied im Zusammenhang mit einem Merkmal ist voranstehend und nachstehend insbesondere zu verstehen, dass das genau eine Nachstellglied oder genau ein Nachstellglied der mehreren Nachstellglieder das entsprechende Merkmal aufweist, vorzugsweise dass zumindest einige, insbesondere zumindest die meisten, beispielsweise sämtliche, der mehreren Nachstellglieder das entsprechende Merkmal aufweisen.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn durch einen Wechsel von zumindest einem Nachstellglied von einer seiner mehreren Stellungen in eine andere der mehreren Stellungen das Aktuatorelement von einem seiner mehreren insbesondere metastabilen Zustände in einen anderen der mehreren insbesondere metastabilen Zustände versetzt wird. Bezüglich vorteilhafter Ausbildungen der mehreren insbesondere metastabilen Zustände des Aktuatorelements wird um Wiederholungen zu vermeiden vollinhaltlich auf die voranstehenden Ausführungen hierzu verwiesen und günstigerweise ist zumindest ein Nachstellglied entsprechend ausgebildet und ausgelegt, um das Aktuatorelement in zumindest einen der entsprechenden Zustände zu versetzen.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn zumindest ein Nachstellglied den voranstehend erläuterten Schnappmechanismus zumindest teilweise mit ausbildet. Um Wiederholungen zu vermeiden wird bezüglich vorteilhafter Ausbildungen des Schnappmechanismus und damit einhergehenden günstigen Auslegungen des zumindest einen Nachstellglieds auf die voranstehenden Ausführungen zu dem Schnappmechanismus vollinhaltlich verwiesen.
Besonders günstig ist es, wenn zumindest ein Nachstellglied insbesondere so ausgebildet ist und vorteilhafterweise so mit zumindest einem Aktuatorabschnitt des Aktuatorelements verbunden ist, dass eine Position des Aktuatorabschnittes in den mehreren Stellungen des zumindest einen Nachstellglieds insbesondere bezüglich einer Betätigungsrichtung des Aktuators unterschiedlich ist.
Insbesondere weist zumindest ein Nachstellglied zumindest eine zurückgezogene Stellung und zumindest eine vorgezogene Stellung auf, wobei in der zurückgezogenen Stellung zumindest eine Position des Aktuatorabschnittes bezogen auf die orientierte Betätigungsrichtung des Aktuators weiter hinten liegt als in der vorgezogenen Stellung.
Vorzugsweise ist zumindest ein Nachstellglied teilweise elastisch deformierbar.
Insbesondere ist zumindest ein Nachstellglied aus zumindest einer seiner mehreren Stellungen günstigerweise in der Betätigungsrichtung des Aktuators innerhalb eines Bereichs einer elastischen Deformierbarkeit elastisch deformierbar.
Besonders günstig ist es, wenn eine elastische Deformierbarkeit zumindest eines Nachstellglieds und/oder einiger Nachstellglieder und/oder der meisten Nachstellglieder und/oder sämtlicher Nachstellglieder ausreichend ist, um die Aktuatorwirkung des Aktuators zu erzielen.
Insbesondere ist dies günstig, um so bei einer Betätigung des Aktuators innerhalb der elastischen Deformation zumindest eines Nachstellgliedes die gewünschte Aktuatorwirkung zu erzielen und wobei mit Beendigung der Betätigung des Aktuators dieser zurück in seinen Ausgangszustand vor der Betätigung versetzt wird, da das zumindest eine Nachstellglied in seine vor der Betätigung eingenommene Stellung zurückkehrt.
Insbesondere ist vorgesehen, dass zumindest ein Nachstellglied bei einer Verformung zumindest in der orientierten Betätigungsrichtung aus zumindest einer seiner mehreren Stellungen heraus über seinen Bereich der elastischen Deformierbarkeit hinaus in eine andere seiner mehreren Stellungen wechselt.
Günstigerweise wechselt zumindest ein Nachstellglied bei einer Verformung zumindest in der orientierten Betätigungsrichtung aus der zurückgezogenen Stellung über den Bereich der elastischen Deformierbarkeit hinaus in die vorgezogene Stellung.
Vorteilhafterweise kann hierdurch erreicht werden, dass wenn zum Erreichen der Aktuatorwirkung eine zu große Verformung zumindest eines Nachstellglieds erforderlich wird, also insbesondere das zumindest eine Nachstellglied über seine elastische Deformierbarkeit hinaus deformiert wird, dieses in eine andere Stellung wechselt, beispielsweise springt, wobei günstigerweise bei der anderen Stellung eine elastische Deformierung des zumindest einen Nachstellglieds ausreichend ist, um die Aktuatorwirkung zu erzielen.
Insbesondere ist eine zu große Verformung bei zumindest einem Nachstellglied gegeben, wenn ein insbesondere zur Erreichung der Aktuatorwirkung erforderlicher Verfahrweg des Aktuatorelementes größer ist als ein insbesondere vordefinierter maximal zulässiger Verfahrweg.
Insbesondere kann so durch die Auslegung der elastischen Deformierbarkeit der Nachstellglieder eine zu einem vorgegebenen maximal zulässigen Verfahrweg angepasste Ausbildung des Aktuators erreicht werden.
Insbesondere ist der Bereich der elastischen Deformierbarkeit zumindest eines Nachstellgliedes und/oder insbesondere ein Bereich einer elastischen Deformierbarkeit des gesamten Aktuatorelementes zumindest so groß, dass innerhalb dieses Bereiches ein Verfahrweg des Aktuatorelementes, der größer ist als ein für die Aktuatorwirkung erforderlicher minimaler Verfahrweg, möglich ist.
Bei besonders günstigen Ausführungsformen ist vorgesehen, dass zumindest ein Nachstellglied in seinen mehreren Stellungen unter einer jeweils unterschiedlich großen Eigenspannung steht.
Insbesondere werden die jeweils unterschiedlich großen Eigenspannungen in den unterschiedlichen Stellungen und/oder unterschiedlichen Nachstellgliedern derart ausgelegt, dass das zumindest eine Nachstellglied und insbesondere zumindest einige der mehreren Nachstellglieder in einer gewünschten Reihenfolge, insbesondere bei einer durch eine Beaufschlagung bewirkten Verformung in einer gewünschten Reihenfolge in eine jeweils andere Stellung wechseln.
Vorteilhafterweise ist die Eigenspannung zumindest eines Nachstellglieds in seiner zurückgezogenen Stellung größer als in seiner vorgezogenen Stellung.
Beispielsweise weist zumindest ein Nachstellglied in seiner vorgezogenen Stellung auch noch eine Eigenspannung auf, welche aber kleiner, vorzugsweise erheblich kleiner ist, als in seiner zurückgezogenen Stellung.
Bei einigen Ausführungsformen ist zumindest ein Nachstellglied in seiner vorgezogenen Stellung zumindest im Wesentlichen spannungsfrei.
Bei vorteilhaften Ausführungsformen ist vorgesehen, dass eine elastische Deformierbarkeit des Aktuatorelementes lediglich durch die Elastizität der Nachstellglieder gegeben ist.
Bei anderen günstigen Ausführungsformen weist das Aktuatorelement noch zumindest einen elastischen Abschnitt auf.
Insbesondere weist das Aktuatorelement zumindest einen Innenbereich und zumindest einen Außenbereich auf.
Insbesondere ist der Innenbereich weiter entfernt, insbesondere bezogen auf zumindest eine zu der Betätigungsrichtung zumindest im Wesentlichen senkrecht verlaufende Ausdehnungsrichtung des Aktuatorelementes, von einem Rand des Aktuatorelementes gelegen als der Außenbereich.
Insbesondere ist der Außenbereich zumindest teilweise an einem Rand des Aktuatorelementes angrenzend gelegen.
Bei einigen günstigen Ausführungsformen umrandet der Außenbereich den Innenbereich zumindest teilweise, beispielsweise vollständig.
Bei einigen bevorzugten Ausführungsformen sind beispielsweise zwei Außenbereiche vorgesehen, zwischen welchen der Innenbereich liegt.
Bei besonders günstigen Ausführungsformen ist eine Dichte an Nachstellgliedern bezogen auf zumindest eine zu der Betätigungsrichtung zumindest im Wesentlichen senkrecht verlaufende Richtung, die insbesondere von dem Innenbereich zu zumindest einem Außenbereich orientiert ist, in zumindest einem weiter außen gelegenen Bereich größer als in einem bezogen auf den weiter außen gelegenen Bereich weiter innen gelegenen Bereich. Insbesondere nimmt die Dichte an Nachstellgliedern in einem Bereich zu, je weiter der Bereich entlang der Ausdehnungsrichtung weiter außen liegt.
Beispielsweise ist vorgesehen, dass eine Dichte an Nachstellgliedern in einem Außenbereich des Aktuatorelementes größer ist als in einem Innenbereich des Aktuatorelementes.
Vorteilhafterweise kann hierdurch erreicht werden, dass eine Deformierung zum Erreichen der Aktuatorwirkung und/oder zum Nachstellen des Aktuators, das heißt insbesondere zum Wechseln von einem Zustand in einen anderen Zustand und/oder von einer Stellung in eine andere Stellung, zumindest größtenteils in dem Außenbereich des Aktuatorelementes erfolgt und beispielsweise der Innenbereich des Aktuatorelementes insbesondere zur Übertragung der Aktuatorwirkung zumindest weniger stark deformiert wird.
Bei günstigen Ausführungsformen ist vorgesehen, dass das Aktuatorelement zumindest einen insbesondere formstabilen Stabilitätsabschnitt aufweist.
Insbesondere ist der zumindest eine Stabilitätsabschnitt ausgebildet für eine Anlage und/oder eine Beaufschlagung zumindest eines Übertragungselementes, welches insbesondere die Aktuatorwirkung überträgt, und wobei beispielsweise das Übertragungselement ein Element des Aktuators oder ein Element der zu aktivierenden Einheit ist.
Beispielsweise ist zwischen je zwei Stabilitätsabschnitten zumindest ein Nachstellglied angeordnet.
Insbesondere ist der Aktuatorabschnitt in dem Innenbereich des Aktuatorelements gelegen und dort beispielsweise zentral gelegen.
Bei bevorzugten Ausführungsformen umfasst der Aktuatorabschnitt zumindest einen Stabilitätsabschnitt.
Beispielsweise bildet ein insbesondere in dem Innenbereich zentral angeordneter Stabilitätsabschnitt den Aktuatorabschnitt aus.
Bei einigen Ausführungsformen umfasst der Aktuatorabschnitt ein Nachstellglied oder mehrere Nachstellglieder.
Insbesondere ist zumindest ein Nachstellglied, vorzugsweise sind zumindest die meisten der mehren Nachstellglieder, außerhalb des Aktuatorabschnittes angeordnet, günstigerweise zwischen dem Aktuatorabschnitt und zumindest einem Rand des Aktuatorelementes.
Vorteilhafterweise ist dabei auf zumindest zwei Seiten des Aktuatorabschnittes, insbesondere bezogen auf eine zu der Betätigungsrichtung des Aktuators zumindest näherungsweise senkrecht verlaufenden Ausdehnungsrichtung des Aktuatorelementes, jeweils zumindest ein Nachstellglied angeordnet.
Vorzugsweise wird das Übertragungselement anliegend an dem Aktuatorelement gehalten.
Bei einigen günstigen Ausführungsformen wird das Übertragungselement durch eine insbesondere kleine Federbeaufschlagung an dem Aktuatorelement anliegend gehalten.
Insbesondere ist dabei die insbesondere kleine Federbeaufschlagung so groß, um das Übertragungselement an dem Aktuatorelement zu halten, jedoch klein genug, um die Aktuatorwirkung des Aktuators zumindest im Wesentlichen nicht zu beeinflussen.
Bei einigen bevorzugten Ausführungsformen ist vorgesehen, dass das Übertragungselement magnetisch an dem Aktuatorelement gehalten wird.
Bei besonders bevorzugten Ausführungsformen ist vorgesehen, dass das Aktuatorelement einstückig ausgebildet ist.
Das Aktuatorelement kann in unterschiedlichsten Verfahren hergestellt werden.
Beispielsweise wird das Aktuatorelement gegossen.
Bei bevorzugten Ausführungsformen wird das Aktuatorelement in einem additiven Verfahren hergestellt.
Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen des Aktuators und des hydraulischen Systems wurden bislang keine näheren Angaben gemacht.
Insbesondere weist der hydraulische Aktuator eine Druckkammer für ein Hydraulikmedium auf.
Insbesondere ist der Druckkammer druckbeaufschlagtes Hydraulikmedium zuführbar beispielsweise von einem Geber des hydraulischen Systems.
Insbesondere wird der Aktuator durch Zuführung von druckbeaufschlagtem Hydraulikmedium in die Druckkammer betätigt.
Insbesondere steht das Aktuatorelement und/oder zumindest ein Nachstellglied mit dem Hydraulikmedium in der Druckkammer zumindest druckwirksam in Verbindung.
Günstigerweise wird so durch Zuführung von druckbeaufschlagtem Hydraulikmedium die Aktuatorwirkung erreicht, insbesondere dadurch, dass das Aktuatorelement und/oder das zumindest eine Nachstellglied durch die Beaufschlagung mit Hydraulikmedium verformt wird.
Insbesondere wird dabei erreicht, dass, wenn ein zu großer Druck des Hydraulikmediums und/oder eine zu große Menge an zugeführtem Hydraulikmedium notwendig ist zum Erreichen der Aktuatorwirkung, ein Wechsel des Zustandes des Aktuatorelementes und/oder einer Stellung zumindest eines Nachstellgliedes von dem druckbeaufschlagten Hydraulikmedium bewirkt wird.
Günstigerweise ist das Aktuatorelement die Druckkammer an einer Aktivierungsseite begrenzend angeordnet.
Vorteilhafterweise begrenzt das Aktuatorelement die Druckkammer.
Insbesondere weist der Aktuator ein Gehäuse auf, welches die Druckkammer ausbildet.
Vorzugsweise ist das Aktuatorelement ein Teil des Gehäuses.
Beispielsweise sind das Aktuatorelement und ein Gehäusekörper des Gehäuses insbesondere an einem Rand des Aktuatorelementes miteinander verbunden.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Aktuatorelement und zumindest ein Gehäusekörper des Gehäuses einstückig ausgebildet sind.
Vorzugsweise ist der Gehäusekörper ein die Druckkammer zumindest teilweise begrenzendes Gehäuseteil, und bildet insbesondere zumindest einen günstigerweise starren Wandabschnitt der Druckkammer aus.
Insbesondere ist so eine Abdichtung zwischen dem Aktuatorelement und dem Gehäuse beziehungsweise dem Gehäusekörper nicht erforderlich und der Aktuator beispielsweise konstruktiv einfacher herstellbar und/oder weniger störanfällig und/oder wartungsärmer.
Das hydraulische System mit dem Aktuator ist für unterschiedlichste Einsatzbereiche mit unterschiedlichen zu aktivierenden Einheiten einsetzbar, insbesondere in solchen Systemen, in welchen der Aktuator auf eine Änderung zu reagieren hat und/oder Verschleiß zu kompensieren hat.
Bei einigen besonders vorteilhaften Ausführungsformen der Erfindung ist vorgesehen, dass eine hydraulische Bremsvorrichtung ein hydraulisches System umfassend einen hydraulischen Aktuator mit einem oder vorzugsweise mehreren der voranstehend erläuterten Merkmalen aufweist.
Die im Zusammenhang mit den Merkmalen beschriebenen Vorteile übertragen sich in besonders günstiger Weise auf die Bremsvorrichtung, insbesondere da bei dieser eine Abnutzung eines Bremsbelages derselben zu kompensieren ist.
Hierbei sind insbesondere der Aktuator und seine Aktuatorwirkung derart ausgelegt, dass durch diesen insbesondere durch Beaufschlagung zumindest eines Bremsbelages eine Bremswirkung der Bremsvorrichtung erreicht wird.
Insbesondere wirken zumindest ein Bremsbelag und ein Bremsring zur Erreichung der Bremswirkung zusammen.
Insbesondere wird dabei bei der Bremsvorrichtung ein minimaler Verfahrweg dadurch definiert, dass bei einem unbetätigten Aktuator der Bremsring sich zumindest im Wesentlichen unbeeinträchtigt relativ zu dem Bremsbelag bewegen, insbesondere drehen, kann.
Insbesondere ist bei der Bremsvorrichtung ein maximal zulässiger Verfahrweg dadurch definiert, dass bei einer Betätigung der Bremsvorrichtung höchstens ein maximal zulässiges Maß an einer Betätigung erforderlich sein darf, bis die Bremswirkung eintritt.
Beispielsweise ist der maximal zulässige Verfahrweg dadurch gegeben, dass bei der Bremsvorrichtung ein zur Betätigung derselben vorgesehener Hebel höchstens um einen maximal zulässigen Betätigungsweg zu betätigen sein darf, bis die gewünschte Bremswirkung eintritt.
Insbesondere ist die Bremsvorrichtung manuell betätigbar, beispielsweise eine handbetätigte Bremsvorrichtung oder eine fußbetätigte Bremsvorrichtung.
Insbesondere nutzt sich der Bremsbelag bei fortschreitendem Betrieb der Bremsvorrichtung ab, wodurch ein größerer Verfahrweg bei dem Aktuator notwendig wird, um mit dem Bremsbelag die Bremswirkung zu erreichen.
Günstigerweise wird mit dem voranstehend beschriebenen Aktuator es ermöglicht, die Abnutzung des Bremsbelages durch Einnahme eines entsprechenden Zustandes und/oder durch Einnahme einer entsprechenden Stellung zumindest eines Nachstellgliedes die Abnutzung des Bremsbelages zu kompensieren und den erforderlichen Verfahrweg in dem zulässigen Bereich zu halten.
Insbesondere ist vorgesehen, dass durch das Aktuatorelement ein Bremsbelag, insbesondere mittelbar oder unmittelbar, beaufschlagt wird.
Insbesondere ist voranstehend und nachfolgend unter der Formulierung „im Wesentlichen“ im Zusammenhang mit einer Angabe insbesondere zu verstehen, dass technisch irrelevante und/oder technisch bedingte Abweichungen von der gegebenen Angabe, beispielsweise einer Richtung und/oder eines Wertes, von der im Wesentlichen angegebenen Angabe mitumfasst sind.
Insbesondere ist unter der Formulierung „zumindest näherungsweise“ im Zusammenhang mit einer Angabe zu verstehen, dass diese Angabe zumindest im Wesentlichen angegeben ist und/oder dass Abweichungen von beispielsweise bis zu ±10%, insbesondere von bis zu ±5%, insbesondere von bis zu ±1%, von der zumindest näherungsweise angegebenen Angabe mitumfasst sind.
Beispielsweise sind bei näherungsweise angegebenen Richtungen Abweichung von bis zu 10°, insbesondere von bis zu 5°, beispielsweise von bis zu 1°, von der zumindest näherungsweise angegebenen Richtung mitumfasst.
Insbesondere ist voranstehend und nachstehend unter der Formulierung, dass „zumindest die meisten“ von mehreren Elementen ein Merkmal aufweisen zu verstehen, dass zumindest die Hälfte, vorzugsweise mindestens dreiviertel, insbesondere mindestens 90% der mehreren Elemente und/oder sämtliche Elemente bis auf höchstens fünf, vorzugsweise bis auf höchstens drei, insbesondere bis auf höchstens zwei, beispielsweise bis auf höchstens ein Element dieses Merkmal aufweisen.
Voranstehend und nachstehend sind zumindest die Merkmale, welche als insbesondere und/oder beispielsweise und/oder günstigerweise und/oder vorteilhafterweise und/oder bevorzugterweise und/oder dergleichen vorgesehen beschrieben sind, optionale Merkmale, welche beispielsweise erfinderische Weiterentwicklungen sind, aber diese Merkmale sind nicht wesentliche Merkmale der Erfindung und nicht zwingend zur Erzielung der erfinderischen Wirkung erforderlich.
Die vorstehende Beschreibung erfindungsgemäßer Lösungen umfasst somit insbesondere die durch die nachfolgenden durchnummerierten Ausführungsformen definierten verschiedenen Merkmalskombinationen:

1. Hydraulisches System (100) umfassend einen hydraulischen Aktuator (110), wobei der Aktuator (110) ein Aktuatorelement (142) umfasst, welches mehrere metastabile Zustände aufweist.
2. Hydraulisches System (100) nach Ausführungsform 1, wobei das Aktuatorelement (142) aus jedem der metastabilen Zustände heraus bewegbar ist und bei Auslenkungen aus einem der metastabilen Zustände heraus, die kleiner sind als eine zu dem Zustand korrespondierende Maximalauslenkung für eine Zurückbewegung, sich das Aktuatorelement (142) bei einem Wegfall der Ursache für die Auslenkung wieder zurück in den entsprechenden metastabilen Zustand bewegt.
3. Hydraulisches System (100) nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei für eine Aktuatorwirkung des Aktuators (110) das Aktuatorelement (142) eine Bewegung in einer Betätigungsrichtung (144) vollzieht, insbesondere eine Bewegung aus einem der mehreren metastabilen Zustände heraus vollzieht.
4. Hydraulisches System (100) nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei die Bewegung des Aktuatorelementes (142) für eine Aktuatorwirkung eine insbesondere elastische Verformung des Aktuatorelements (142) ist.
5. Hydraulisches System (100) nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei das Aktuatorelement (142) in seinen mehreren metastabilen Zuständen unterschiedliche Formen annimmt.
6. Hydraulisches System (100) nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei in den mehreren metastabilen Zustände zumindest ein Aktuatorabschnitt (192) des Aktuatorelements (142) unterschiedliche Positionen einnimmt, wobei insbesondere die unterschiedlichen Positionen in der Betätigungsrichtung (144) des Aktuators (110) relativ zueinander hintereinander angeordnet sind.
7. Hydraulisches System (100) nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei in den mehreren metastabilen Zuständen das Aktuatorelement (142) unterschiedliche Eigenspannungen aufweist.
8. Hydraulisches System (100) nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei eine Eigenspannung des Aktuatorelementes (142) in metastabilen Zuständen, in welchen zumindest ein Aktuatorabschnitt (192) bezogen auf die von dem Aktuator (110) hinweg orientierte Betätigungsrichtung (144) weiter vorne angeordnet ist, kleiner ist als die Eigenspannung des Aktuatorelementes (142) in metastabilen Zuständen, in welchen zumindest der Aktuatorabschnitt (192) bezogen auf die orientierte Betätigungsrichtung (144) weiter hinten angeordnet ist.
9. Hydraulisches System (100) nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei das Aktuatorelement (142) so ausgelegt und ausgebildet ist, dass bei zumindest den meisten der mehreren Zustände das Aktuatorelement (142) in zumindest einem Zustandsbereich eines jeweiligen Zustandes verbleibt, solange ein zur Erreichung der Aktuatorwirkung erforderlicher Verfahrweg aus diesem Zustand in einem insbesondere vordefinierten zugestandenen Bereich liegt und das Aktuatorelement seinen Zustand ändert, wenn ein zur Erreichung der Aktuatorwirkung erforderlicher Verfahrweg aus einem Zustand einen in dem zugestandenen Bereich größtmöglichen Verfahrweg überschreitet.
10. Hydraulisches System (100) nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei bei einer Bewegung des Aktuatorelementes (142) aus zumindest einem der mehreren metastabilen Zuständen heraus mit einem Verfahrweg, der größer ist als ein maximal zulässiger Verfahrweg, das Aktuatorelement (142) in einen anderen der mehreren metastabilen Zustände versetzt wird.
11. Hydraulisches System (100) nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei in je zwei benachbarten Zuständen der mehreren metastabilen Zustände eine Lage des Aktuatorelementes (142), insbesondere zumindest eine jeweilige Position des Aktuatorabschnittes (192) in dem jeweiligen Zustand, mindestens mit einem Abstand voneinander beabstandet sind, der größer ist als der in dem zugestandenen Bereich zur Erreichung der Aktuatorwirkung größtmögliche erforderliche Verfahrweg.
12. Hydraulisches System (100), insbesondere nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, umfassend einen hydraulischen Aktuator (110) mit einem Aktuatorelement (142), wobei das Aktuatorelement (142) mehrere Zustände aufweist und einen Schnappmechanismus ausbildet, um zwischen den mehreren Zuständen wechseln zu können.
13. Hydraulisches System (100) nach der voranstehenden Ausführungsform, wobei der Schnappmechanismus zum Wechsel in einen anderen Zustand dadurch ausgelöst wird, dass das Aktuatorelement (142) aus einem Zustand mit einer Auslenkung, welche einen insbesondere vordefinierten maximalen Verfahrweg überschreitet, herausbewegt wird.
14. Hydraulisches System (100) nach einer der zwei voranstehenden Ausführungsformen, wobei das Aktuatorelement (142) derart ausgelegt und ausgebildet ist, dass der Schnappmechanismus zum Wechsel in einen anderen Zustand ausgelöst wird, wenn das Aktuatorelement (142) über einen zu dem jeweiligen Zustand korrespondierenden Bereich, in welchem es elastisch deformierbar ist, hinaus deformiert wird.
15. Hydraulisches System (100), insbesondere nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, umfassend einen hydraulischen Aktuator (110), wobei der Aktuator (110), insbesondere ein Aktuatorelement (142) des Aktuators (110), zumindest ein Nachstellglied (172), also genau ein Nachstellglied (172) oder mehrere Nachstellglieder (172), aufweist, wobei zumindest ein Nachstellglied (172) mehrere, insbesondere zwei, metastabile Stellungen umfasst.
16. Hydraulisches System (100) nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei zumindest ein Nachstellglied (172) so mit zumindest einem Aktuatorabschnitt (192) des Aktuatorelementes (142) verbunden ist, dass eine Position des Aktuatorabschnittes (192) in den mehreren Stellungen des zumindest einen Nachstellglieds (172) bezüglich einer Betätigungsrichtung (144) des Aktuators (110) unterschiedlich ist.
17. Hydraulisches System (100) nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei zumindest ein Nachstellglied (172) zumindest eine zurückgezogene Stellung und zumindest eine vorgezogene Stellung aufweist, wobei in der zurückgezogenen Stellung zumindest eine Position eines Aktuatorabschnittes (192) bezogen auf die orientierte Betätigungsrichtung (144) des Aktuators (110) weiter hinten liegt als in der vorgezogenen Stellung.
18. Hydraulisches System (100) nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei zumindest ein Nachstellglied (172) teilweise elastisch deformierbar ist.
19. Hydraulisches System (100) nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei eine elastische Deformierbarkeit zumindest eines Nachstellglieds (172), insbesondere sämtlicher Nachstellglieder (172), ausreichend ist, um die Aktuatorwirkung des Aktuators (110) zu erzielen.
20. Hydraulisches System (100) nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei zumindest ein Nachstellglied (172) bei einer Verformung zumindest in der orientierten Betätigungsrichtung (144) aus zumindest einer seiner mehreren Stellungen heraus über seinen Bereich der elastischen Deformierbarkeit hinaus in eine andere seiner mehreren Stellungen wechselt, insbesondere aus seiner zurückgezogenen Stellung in die vorgezogene Stellung wechselt.
21. Hydraulisches System (100) nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei zumindest ein Nachstellglied (172) in seinen mehreren Stellungen unter einer jeweils unterschiedlich großen Eigenspannung steht.
22. Hydraulisches System (100) nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei eine Dichte an Nachstellgliedern (172) bezogen auf zumindest eine zu der Betätigungsrichtung (144) zumindest im Wesentlichen senkrecht verlaufende Richtung, die insbesondere von dem Innenbereich (171) zu zumindest einem Außenbereich (162) orientiert ist, in zumindest einem weiter außen gelegenen Bereich größer ist als in einem bezogen auf den weiter außen gelegenen Bereich weiter innen gelegenen Bereich.
23. Hydraulisches System (100) nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei das Aktuatorelement (142) zumindest einen insbesondere formstabilen Stabilitätsabschnitt (174) insbesondere für eine Anlage und/oder für eine Beaufschlagung zumindest eines die Aktuatorwirkung übertragenden Übertragungselementes (146).
24. Hydraulisches System (100) nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei das Aktuatorelement (142) einstückig ausgebildet ist.
25. Hydraulisches System (100) nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei der hydraulische Aktuator (110) eine Druckkammer (154) für ein Hydraulikmedium aufweist und insbesondere dass das Aktuatorelement (142) die Druckkammer (154) an einer Aktivierungsseite (158) begrenzend angeordnet ist.
26. Hydraulisches System (100) nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei die Druckkammer (154) des Aktuators (110) von einem Gehäuse (152) ausgebildet wird und dass insbesondere das Aktuatorelement (142) ein Teil des Gehäuses (152) ist und/oder dass insbesondere das Aktuatorelement (142) und zumindest ein Gehäusekörper (164) des Gehäuses (152) einstückig ausgebildet sind.
27. Hydraulische Bremsvorrichtung (120), wobei diese ein hydraulisches System (100) nach einer der voranstehenden Ausführungsformen aufweist.
28. Bremsvorrichtung (120) nach der voranstehenden Ausführungsform, wobei durch das Aktuatorelement (142) ein Bremsbelag (124) beaufschlagt wird.

Vorteilhafte Merkmale und Ausbildungen der Erfindung und beispielsweise Vorteile derselben sind Gegenstand der nachfolgenden detaillierten Beschreibung und zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels in verschiedenen Varianten.
In der Zeichnung zeigen:

1 ein Schema eines hydraulischen Systems;
2 einen Schnitt durch eine beispielhafte Bremsvorrichtung mit einem Aktuator;
3 einen Schnitt durch einen Aktuator mit einem Aktuatorelement in einer zurückgezogenen Stellung;
4 eine Variante eines Aktuatorelements mit im Wesentlichen konzentrischen Nachstellgliedern;
5 eine Variante des Aktuatorelements mit im Wesentlichen sich länglich erstreckenden Nachstellgliedern;
6 eine Variante eines Aktuatorelements mit komplexerer geometrischer Ausgestaltung;
7 eine Schnittdarstellung ähnlich wie in 3, jedoch mit dem Aktuatorelement in einer etwas vorgerückten Lage, da ein Nachstellglied in einer vorgezogenen Stellung ist; und
8 eine Schnittdarstellung ähnlich wie in den 3 und 7, jedoch mit dem Aktuatorelement in einer noch weiter vorgerückten Lage, da zumindest zwei Nachstellglieder in einer vorgezogenen Stellung sind.

Ein Ausführungsbeispiel eines im Ganzen mit 100 bezeichneten hydraulischen Systems umfasst einen hydraulischen Aktuator 110 und insbesondere einen Geber 112, welcher über eine Hydraulikleitung 114 mit dem Aktuator 110 verbunden ist, wie beispielhaft schematisch in 1 dargestellt ist.
Mit dem Geber 112 kann ein Hydraulikmedium des hydraulischen Systems 100 unter Druck gesetzt werden und das druckbeaufschlagte Hydraulikmedium wird über die Hydraulikleitung 114 dem Aktuator 110 zugefügt.
Insbesondere ist der Geber 112 ein von einem Benutzer des hydraulischen Systems 100 manuell vorzugsweise mittels eines Hebels betätigbarer Geber, beispielsweise ein fußbetätigbarer Geber mit einem Fußpedal oder ein handbetätigbarer Geber mit einem Handgriff.
Mit dem durch das druckbeaufschlagte Hydraulikmedium betätigten Aktuator 110 ist eine zu aktivierende Einheit durch aktivierbar.
Beispielsweise ist der Aktuator 110 Teil einer im Ganzen mit 120 bezeichneten hydraulischen Bremsvorrichtung, wie beispielhaft in 2 dargestellt ist.
Die Bremsvorrichtung 120 umfasst einen Bremsring 122 und beidseits des Bremsrings 122 zwei angeordnete Bremsbeläge 124I und 124II, welche vorzugsweise mittels eines jeweiligen Trägerelementes 1261, 126II an einem Gehäuse 128 der Bremsvorrichtung 120 zumindest in einem zulässigen Bewegungsbereich beweglich angeordnet sind.
In einem Grundzustand sind die Bremsbeläge 124 von dem Bremsring 122 beabstandet und in einem aktivierten Zustand beaufschlagen die Bremsbeläge 124 den Bremsring 122 zur Erzielung einer Bremswirkung, wobei insbesondere dabei der Bremsring 122 zwischen den beiden Bremsbelägen 124I, 124II eingeklemmt wird.
Zur Aktivierung der Bremsvorrichtung 120 wirkt der Aktuator 110 mit einem Aktuatorelement 142 in einer Betätigungsrichtung 144 auf einen der Bremsbeläge 124, hier beispielsweise auf den Bremsbelag 124I, wodurch der Bremsbelag 124 auf den Bremsring 122 gedrückt wird.
Bei einigen günstigen Varianten des Ausführungsbeispiels wirkt das Aktuatorelement 142 direkt auf den Bremsbelag 124.
Bei anderen vorteilhaften Varianten wirkt das Aktuatorelement 142 indirekt auf den Bremsbelag 124, beispielsweise übermittelt über das entsprechende Trägerelement 126 und/oder insbesondere übermittelt über ein Übertragungselement 146.
Ein Aktuator 110 für ein hydraulisches System 100 wie voranstehend beschrieben oder ein anderes hydraulisches System, insbesondere zur Aktivierung einer Vorrichtung, ist beispielhaft in den 3 bis 8 dargestellt.
Der Aktuator 110 umfasst eine in einem Gehäuse 152 ausgebildete Druckkammer 154 für ein Hydraulikmedium, wobei zur Zuführung von druckbeaufschlagtem Hydraulikmedium die Druckkammer 154 an einen Geber 112 anschließbar ist oder an den Geber 112 angeschlossen ist.
An einer Aktivierungsseite 158 des Aktuators 110 ist die Druckkammer 154 von einem Aktuatorelement 142 begrenzt, sodass auf einer Seite des Aktuatorelements 142 die Druckkammer 154 gelegen ist und auf einer in einer Betätigungsrichtung 144 gegenüberliegenden Seite das Aktuatorelement 142 auf eine zu aktivierende Vorrichtung, beispielsweise auf ein Übertragungselement 146, einwirken kann und in einem betätigten Betriebszustand einwirkt.
Das Aktuatorelement 142 ist an einem Außenbereich 162 desselben mit einem die Druckkammer 154 zumindest teilweise begrenzenden Gehäusekörper 164 des Gehäuses 152 verbunden.
Insbesondere bildet der Gehäusekörper 164 zumindest einen Wandabschnitt 166 der Druckkammer 154 aus.
Beispielsweise bildet der Gehäusekörper 164 die Druckkammer 154 größtenteils aus.
Bei vorteilhaften Varianten des Ausführungsbeispiels sind das Aktuatorelement 142 und der Gehäusekörper 164 einstückig ausgebildet, sodass insbesondere an dem Übergang von dem Außenbereich 162 des Aktuatorelements 142 zu dem Gehäusekörper 164 keine Dichtung erforderlich ist.
Bei anderen günstigen Varianten ist zur Abdichtung der Druckkammer 154 zwischen dem Außenbereich 162 des Aktuatorelements 142 und dem Gehäusekörper 164 eine Dichtung vorgesehen.
Insbesondere ist das Aktuatorelement 142 im Wesentlichen flächig ausgebildet und erstreckt sich im Wesentlichen in einer zu der Betätigungsrichtung 144 zumindest näherungsweise senkrecht verlaufenden von zwei Ausdehnungsrichtungen 167 aufgespannten, geometrischen Ausdehnungsebene 169.
Insbesondere ist eine Ausdehnung des Aktuatorelements 142 in zumindest einer der zwei Ausdehnungsrichtungen 167 wesentlich größer, beispielsweise um mindestens das Zehnfache größer, als eine Ausdehnung des Aktuatorelements 142 in einer zu der Ausdehnungsebene 169 senkrecht verlaufenden Richtung.
Insbesondere weist das Aktuatorelement 142 einen Innenbereich 171 auf, der bezogen auf zumindest eine Ausdehnungsrichtung 167 in der Ausdehnungsebene 169 weiter innen gelegen ist als zumindest ein Außenbereich 162 des Aktuatorelementes 142.
Das Aktuatorelement 142 ist zumindest teilweise verformbar, insbesondere zumindest teilweise elastische verformbar, ausgebildet, sodass zumindest der Innenbereich 171 desselben zumindest in der Betätigungsrichtung 144 bewegbar ist.
Das insbesondere einstückige Aktuatorelement 142 umfasst eine Vielzahl von Nachstellgliedern 172 und vorzugsweise eine Vielzahl von vorteilhafterweise formstabilen Stabilitätsabschnitten 174, wobei insbesondere zwischen je zwei Nachstellgliedern 172, beispielsweise zwischen zwei benachbarten Nachstellgliedern 1721 und 172II, je ein Stabilitätsabschnitt 174, beispielsweise der Stabilitätsabschnitt 174', angeordnet ist, wie beispielhaft in 3 dargestellt ist.
Die Nachstellglieder 172 und beispielsweise die Stabilitätsabschnitte 174 sowie deren Anordnung können unterschiedliche geometrische Ausgestaltungen aufweisen.
Bei günstigen Varianten des Ausführungsbeispiels sind die Nachstellglieder 172 und beispielsweise die Stabilitätsabschnitte 174 im Wesentlichen ringförmig ausgebildet und konzentrisch zueinander angeordnet, wie beispielhaft in 4 dargestellt ist.
Bei anderen günstigen Ausführungsformen sind die Nachstellglieder 172 und beispielsweise die Stabilitätsabschnitte 174 als sich in eine Längserstreckungsrichtung 186 länglich erstreckende Abschnitte ausgebildet, welche in einer zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Längserstreckungsrichtung 186 verlaufenden Richtung insbesondere aneinandergereiht angeordnet sind, wie beispielhaft in 5 dargestellt ist.
Bei wiederum anderen günstigen Varianten weisen die Nachstellglieder 172 und beispielsweise die Stabilitätsabschnitte 174 eine komplexere geometrische Ausgestaltung auf, wobei vorteilhafterweise die geometrische Ausgestaltung an eine geometrische Form eines zu beaufschlagenden Übertragungselementes 146 und/oder an eine geometrische Form zumindest eines Teils der zu aktivierenden Einheit angepasst ist.
Beispielsweise ist eine Ausgestaltung des Aktuatorelements 142 mit den Nachstellgliedern 172 und beispielsweise den Stabilitätsabschnitten 174 an eine geometrische Form von Bremsbelägen bei einer zu aktivierenden Bremsvorrichtung 120 angepasst.
Hierbei ist beispielsweise das Aktuatorelement 142 halbsichelförmig ausgebildet, wie beispielhaft in 6 dargestellt ist.
Insbesondere sind die Stabilitätsabschnitte 174 feste und stabile Abschnitte, an welche beispielsweise das Übertragungselement 146 anliegt und welche auch bei einer Druckänderung des Hydraulikmediums in der Druckkammer 154 und einer damit einhergehenden Verformung des Aktuatorelements 142 im Wesentlichen ihre Form beibehalten und somit formstabil sind und wobei die Stabilitätsabschnitte 174 eine Kraftübertragung auf die zu aktivierende Einheit, beispielsweise auf das Übertragungselement 146 ermöglichen.
Die Nachstellglieder 172 weisen zumindest zwei metastabile Stellungen auf, sodass das Aktuatorelement 142 mehrere insbesondere metastabile Zustände aufweist, wobei insbesondere in den mehreren Zuständen eine Lage des Aktuatorelementes 142 unterschiedlich ist.
Dabei sind die metastabilen Stellungen der Nachstellglieder 172 derart ausgebildet, dass in verschiedenen Stellungen zumindest ein Aktuatorabschnitt 192 des Aktuatorelements 142, welcher vorzugsweise in dem Innenbereich 171 liegt, in der orientierten Betätigungsrichtung 144 weiter vorne, das heißt näher zu der zu aktivierenden Einheit liegt.
Insbesondere umfasst der Aktuatorabschnitt 192 zumindest einen Stabilitätsabschnitt 174.
Voranstehend und nachfolgend ist unter der orientierten Betätigungsrichtung die Betätigungsrichtung 144, welche von der Druckkammer 154 zu der zu aktivierenden Einheit orientiert ist, zu verstehen.
Beispielsweise weist ein jeweiliges Nachstellglied 172 ein insbesondere dem Außenbereich 162 zugewandtes äußeres Ende 196 und ein insbesondere dem Innenbereich 171 zugewandtes inneres Ende 198 auf, wobei eine Relativposition der Enden 196 und 198 insbesondere in der orientierten Betätigungsrichtung 144 in den zumindest zwei metastabilen Stellungen unterschiedlich zueinander sind, derart, dass in der orientierten Betätigungsrichtung 144 das innere Ende 198 in einer vorgezogenen Stellung der zumindest zwei metastabilen Stellungen weiter vorne liegt als in einer zurückgezogenen Stellung der zumindest zwei metastabilen Stellungen.
Dabei sind die Nachstellglieder 172 teilelastisch ausgebildet.
Bei Auslenkungen eines der Nachstellglieder aus zumindest einer seiner zumindest zwei metastabilen Stellungen, wobei insbesondere einer Relativverschiebung der beiden Enden 196, 198 des Nachstellglieds relativ zueinander erfolgt, innerhalb eines jeweiligen Elastizitätsbereichs wird das Nachstellglied 172 elastisch deformiert und kehrt nach der Ursache für die Auslenkung wieder in die entsprechende metastabile Stellung, aus welcher die Auslenkung geschah, zurück.
Ist eine Auslenkung aus zumindest einer metastabilen Stellung des Nachstellglieds 172, insbesondere aus zumindest seiner zurückgezogenen Stellung, wobei die Auslenkung insbesondere in der orientierten Betätigungsrichtung 144 erfolgt, jedoch größer als eine zur Stellung korrespondierende Maximalauslenkung, welche insbesondere ein Ende des Elastizitätsbereichs definiert, so springt das entsprechende Nachstellglied 172 in eine insbesondere benachbarte metastabile Stellung, beispielsweise in die vorgezogene Stellung.
Beispielhaft sind die mehreren Nachstellglieder 172 in der 3 in ihren jeweiligen bezogen auf die orientierte Betätigungsrichtung 144 zurückgezogenen metastabilen Stellungen dargestellt und das Aktuatorelement 142 ist in seiner bezogen auf die orientierte Betätigungsrichtung 144 am weitesten zurückgezogenen Lage.
In der 7 ist beispielhaft ein bezogen auf eine von dem Innenbereich 171 zu dem Außenbereich 162 hin orientierte Ausdehnungsrichtung 167' am weitesten außen gelegen angeordnetes Nachstellglied 172A in seiner bezogen auf die orientierte Betätigungsrichtung 144 vorgezogene Stellung dargestellt, wobei die weiteren Nachstellglieder 172 in ihren jeweiligen zurückgezogenen Stellungen sind. Somit ist das Aktuatorelement 142 bezogen auf die orientierte Betätigungsrichtung 144 etwas weiter vorne relativ zu der vollständig zurückgezogenen Lage, in welcher sämtliche Nachstellglieder 172 in ihrer jeweiligen zurückgezogenen Stellung sind, gelegen und insbesondere ist der Aktuatorabschnitt 192 in der orientierten Betätigungsrichtung 144 etwas nach vorne vorgelagert.
In der 8 ist beispielhaft das Aktuatorelement 142 in einer weiteren vorgezogenen Lage bezogen auf die Betätigungsrichtung 144 dargestellt, in welcher bezogen auf die von dem Innenbereich 171 zu dem Außenbereich 162 orientierten Ausdehnungsrichtung 167' das am weitesten außen liegende Nachstellglied 172A und ein am zweitäußersten gelegenes Nachstellglied 172B ebenfalls in einer bezogen auf die orientierte Betätigungsrichtung 144 vorgezogenen Stellung ist, sodass insbesondere der Aktuatorabschnitt 192 bezogen auf die orientierte Betätigungsrichtung 144 weiter vorne gelegen ist, als in einem Zustand, in welcher lediglich ein Nachstellglied oder kein Nachstellglied 172 in seiner vorgezogenen Stellung ist, wie beispielhaft in den 7 und 3 dargestellt sind.
Zur Veranschaulichung der unterschiedlichen Lagen des Aktuatorelements 142 und insbesondere des Aktuatorabschnitts 192 in unterschiedlichen, zu veränderten Stellungen eines oder mehrerer Nachstellglieder 172 korrespondierenden Zuständen des Aktuatorelementes 142 ist die Lage des Aktuatorelements 142 und insbesondere des Aktuatorabschnitts 192 in dem Zustand, in welchem sämtliche Nachstellglieder 172 in ihrer zurückgezogenen Stellung sind, in den 7 und 8 beispielhaft gestrichelt dargestellt.
Beispielsweise ist das am äußersten gelegene Nachstellglied 172A ein den Innenbereich 171 geschlossen umlaufend ausgebildetes Nachstellglied, wie beispielsweise das am äußersten gelegene der im Wesentlichen konzentrisch angeordneten, ringförmigen Nachstellglieder 172 der beispielhaft in 4 dargestellten Variante oder ein am äußersten gelegenes den Innenbereich 171 und insbesondere die weiteren Nachstellglieder 172 vollständig umgebendes Nachstellglied 172A wie bei der beispielhaft in 6 dargestellten Variante.
Bei anderen Varianten gibt es mehrere, beispielsweise zwei, am äußersten gelegene Nachstellglieder 172A, zwischen welchen der Innenbereich 171 gelegen ist, so wie bei der beispielhaft in 5 dargestellten Variante, bei welcher an Seiten, die bezogen auf die zu der Längserstreckungsrichtung 186 im Wesentlichen senkrecht verlaufenden Anordnungsrichtung gegenüberliegend sind, jeweils ein am äußersten gelegenes Nachstellglied 172A angeordnet ist und der Innenbereich 171 zwischen diesen gelegen ist.
Entsprechend gibt es in Abhängigkeit der Variante ein am zweitäußersten gelegenes Nachstellglied 172B oder mehrere am zweitäußersten gelegene Nachstellglieder 172B.
Insbesondere sind die Nachstellglieder 172 derart ausgebildet, dass sie in zumindest der zurückgezogenen Stellung unter einer Eigenspannung stehen.
Insbesondere wirkt dabei die Eigenspannung derart, dass, wenn das entsprechende Nachstellglied 172 aus der zurückgezogenen Stellung mit einer Auslenkung, deren Größe noch innerhalb des Elastizitätsbereichs liegt, in der orientierten Betätigungsrichtung 144 nach vorne ausgelenkt wird, das Nachstellglied 172 wieder zurück in die zurückgezogene Stellung kehrt, wenn die Ursache für die Auslenkung wegfällt, und bei einer Auslenkung nach vorne, welche größer ist als eine maximale Auslenkung in dem Elastizitätsbereich, das entsprechende Nachstellglied 172 in die vorgezogene Stellung springt und auch in der vorgezogenen Stellung verbleibt, wenn die Ursache für die Auslenkung wegfällt.
Bei günstigen Varianten des Ausführungsbeispiels ist das Nachstellglied auch in der vorgezogenen Stellung innerhalb eines entsprechenden Elastizitätsbereichs, welcher gleich groß oder unterschiedlich groß sein kann wie der Elastizitätsbereich der zurückgezogenen Stellung, elastisch deformierbar.
Insbesondere weist ein jeweiliges Nachstellglied 172 in seiner vorgezogenen Stellung im Wesentlichen keine Eigenspannung auf oder es weist eine Eigenspannung auf, welche kleiner ist als seine Eigenspannung in seiner zurückgezogenen Stellung.
Günstigerweise ist die vorgezogene Stellung eines jeweiligen Nachstellglieds 172 die stabilste Stellung des jeweiligen Nachstellglieds 172, wobei bei zumindest einigen vorteilhaften Varianten des Ausführungsbeispiels auch ein Versetzen des Nachstellglieds 172 aus der vorgezogenen Stellung in die zurückgezogene Stellung durch eine entsprechende Krafteinwirkung entgegengesetzt zu der orientierten Betätigungsrichtung 144 möglich ist.
Insbesondere sind die Nachstellglieder 172 hinreichend elastisch ausgebildet, sodass das Aktuatorelement 142 in seinen zwischen zumindest einer Ruheposition und einer Aktivierungsposition elastisch deformierbar ist, wobei in der Ruheposition die Nachstellglieder 172 ohne eine Auslenkung in ihrer jeweiligen metastabilen Stellung sind und in der Aktivierungsposition ein Nachstellglied 172 oder mehrere Nachstellglieder 172 innerhalb ihres jeweiligen zu der eingenommenen Stellung korrespondierenden Elastizitätsbereichs bezogen auf die orientierte Betätigungsrichtung 144 nach vorne ausgelenkt ist/sind.
Bei einigen günstigen Varianten sind in dem Aktuatorelement 142 noch zusätzliche Elastizitätsabschnitte vorgesehen, welche dem Aktuatorelement 142 eine größere Elastizität verleihen.
Bei einigen vorteilhaften Varianten des Ausführungsbeispiels sind keine zusätzlichen elastischen Abschnitte vorgesehen, so wie bei den in den Figuren beispielhaft dargestellten Varianten.
Der Aktuator 110 ist derart ausgelegt, dass dieser eine Aktuatorwirkung erreicht, wenn das Aktuatorelement 142, insbesondere der Aktuatorabschnitt 192, eine durch eine insbesondere elastische Deformierung des Aktuatorelements 142 bewirkte Lageveränderung vollzieht, bei welcher zumindest der Aktuatorabschnitt 192 eine Positionsveränderung in der orientierten Betätigungsrichtung 144 nach vorne vollzieht, wobei die Lageveränderung und/oder Positionsveränderung mindestens einem minimalen Verfahrweg und höchstens einem maximalen Verfahrweg des Aktuatorelements 142 entspricht.
Vorteilhafterweise ist der maximale Verfahrweg kleiner als oder gleich groß wie eine maximale Auslenkung in den Elastizitätsbereich des gesamten Aktuatorelements 142, sodass das Aktuatorelement 142 durch seine elastische Deformierbarkeit zumindest zwischen seiner Ruheposition und seiner Aktivierungsposition elastisch deformierbar ist.
Vorteilhafterweise weisen die mehreren Nachstellglieder 172 unterschiedliche Elastizitätseigenschaften auf, beispielsweise unterschiedlich große Elastizitätsbereiche und/oder unterschiedlich große Elastizitätsmodule, sodass das Aktuatorelement 142 derart ausgelegt und ausgebildet werden kann, dass definiert ist, in welcher Reihenfolge bei einer Auslenkung des gesamten Aktuatorelements 142 aus einem zu einem jeweiligen Zustand korrespondierenden Elastizitätsbereich hinaus die Nachstellglieder 172 nacheinander von ihrer jeweiligen zurückgezogenen Stellung in ihre vorgezogene Stellung springen.
Beispielsweise weisen die Nachstellglieder 172 untereinander und/oder die Stabilitätsabschnitte 174 untereinander unterschiedliche geometrische Ausdehnungen insbesondere zumindest in der von dem Außenbereich 162 zu dem Innenbereich 171 orientierten Ausdehnungsrichtung auf, sodass vorteilhafterweise eine Lage und/oder Form des Aktuatorelements 142 in unterschiedlichen Zuständen, in welchen die Nachstellglieder 172 in unterschiedlichen ihrer mehreren Stellungen sind, angepasst ausgelegt werden kann.
Bei einigen vorteilhaften Varianten ist eine Dichte von Nachstellgliedern 172, das heißt insbesondere eine Anzahl von Nachstellgliedern pro Einheitslängenabschnitt, in einem Bereich umso größer je näher der Bereich zu dem Außenbereich 162 gelegen ist.
Bei den in den Figuren beispielhaft dargestellten Varianten sind die geometrischen Ausdehnungen der Nachstellglieder 172 und der formstabilen Stabilitätsabschnitte 174 sowie eine Dichte der Nachstellglieder 172 entlang der Ausdehnung des Aktuatorelements 142 im Wesentlichen gleich groß dargestellt so wie bei einigen günstigen Varianten, wobei diese beispielhaft dargestellten Varianten auch Varianten mit unterschiedlichen geometrischen Ausgestaltungen und/oder mit einer variierenden Dichte an Nachstellgliedern 172 darstellen sollen und lediglich der Einfachheit halber im Wesentlichen gleich große Dimensionen dargestellt sind.
Insbesondere sind somit kurz zusammengefasst eine Ausgestaltung und Funktionsweise des hydraulischen Systems 100 mit dem Aktuator 110 und beispielsweise Vorteile desselben wie folgt.
Der Aktuator 110 umfasst die Druckkammer 154, welche vorzugsweise an der Aktivierungsseite 158 von dem Aktuatorelement 142 begrenzt wird.
Das insbesondere einstückige Aktuatorelement 142 umfasst mehrere Nachstellglieder 172 und beispielsweise mehrere Stabilitätsabschnitte 174.
Insbesondere verleihen die Stabilitätsabschnitte 174 dem Aktuatorelement 142 beispielsweise zusätzliche Stabilität und vorteilhafterweise unterstützen sie zumindest eine Kraftübertragung von dem druckbeaufschlagten Hydraulikmedium in der Druckkammer 154 auf eine zu aktivierende Einheit, beispielsweise auf ein Übertragungselement 146.
Die Nachstellglieder 172 sind zumindest teilelastisch ausgebildet und jedes der Nachstellglieder 172 kann zumindest zwei metastabile Stellungen, insbesondere zumindest eine bezogen auf die orientierte Betätigungsrichtung 144 zurückgezogene Stellung und zumindest eine bezogen auf die orientierte Betätigungsrichtung 144 vorgezogene Stellung, einnehmen.
Dabei ist jedes der Nachstellglieder 172 in einem jeweiligen Elastizitätsbereich elastisch deformierbar und wechselt seine Stellung, wenn es aus dem Elastizitätsbereich zumindest einer der mehreren metastabilen Stellungen hinaus ausgelenkt wird. Insbesondere ist so zumindest ein Wechsel eines jeden Nachstellglieds 172 von seiner zurückgezogenen Stellung in die vorgezogene Stellung ermöglicht.
Beispielsweise können die Nachstellglieder 172 auch von ihrer jeweiligen vorgezogenen Stellung in ihre jeweilige zurückgezogene Stellung versetzt werden.
Zumindest ein Aktuatorabschnitt 192 des Aktuatorelements 142 ist dabei bezogen auf die orientierte Betätigungsrichtung 144 weiter vorne, das heißt insbesondere näher zu der zu aktivierenden Einheit, gelegen, wenn ein jeweiliges Nachstellglied 172 in seiner vorgezogenen Stellung ist, relativ zu seiner (dem Aktuatorabschnitt 192) Position, wenn das entsprechende Nachstellglied 172 in seiner zurückgezogenen Stellung ist.
Somit weist das Aktuatorelement 172 als Ganzes mehrere insbesondere metastabile Zustände auf, in welchen zumindest die Position des Aktuatorabschnitts 192 in der orientierten Betätigungsrichtung 144 unterschiedlich ist.
Vorteilhafterweise bilden dabei die Nachstellglieder 172 einen Schnappmechanismus aus, durch welchen das Aktuatorelement 142 in seine unterschiedlichen insbesondere metastabilen Zustände, versetzbar ist.
Dabei ist der Aktuator 110 insbesondere derart ausgelegt, dass für seine Aktuatorwirkung eine Verformung des Aktuatorelements 142 innerhalb seines Elastizitätsbereichs erforderlich und ausreichend ist.
Ein der Druckkammer 154, beispielsweise von dem Geber 112, zugeführtes druckbeaufschlagtes Hydraulikmedium bewirkt eine Verformung des Aktuatorelements 142, insbesondere durch eine Verformung der Nachstellglieder 172 und beispielsweise von elastischen Abschnitten, sofern diese vorhanden sind.
Bei der durch das druckbeaufschlagte Hydraulikmedium bewirkten Verformung des Aktuatorelements 142 ist zumindest eine Position des Aktuatorabschnitts 192 in der orientierten Betätigungsrichtung 144 weiter nach vorne, auf die zu aktivierende Einheit zu, verschoben und bewirkt somit eine Aktuatorwirkung auf die zu aktivierende Einheit.
Insbesondere bewirkt eine zu aktivierende Einheit in ihrem ordnungsgemäßen Zustand innerhalb eines Aktivierungsbereichs, in welchem diese aktiviert wird, eine hinreichend große Gegenkraft, sodass das Aktuatorelement 142 nicht aus seinem elastischen Bereich hinaus deformiert wird.
Wird jedoch bei der zu aktivierenden Einheit insbesondere durch Veränderungen bei dieser, beispielsweise wegen Verschleiß, ein größerer Verfahrweg des Aktuatorelements 142 zur Aktivierung der zu aktivierenden Einheit benötigt, wobei dieser größere Verfahrweg eine Deformierung des Aktuatorelementes 142 aus dem entsprechenden elastischen Bereich des Zustandes des Aktuatorelements 172 hinaus bewirkt, so springt zumindest ein Nachstellglied 172 von einer metastabilen Stellung in eine andere metastabile Stellung, insbesondere von seiner zurückgezogenen Stellung in seine vorgezogene Stellung, da dieses zumindest eine Nachstellglied 142 aus seinem auf die entsprechende Stellung bezogenen Elastizitätsbereich ausgelenkt und deformiert wird.
Hierdurch ist das Aktuatorelement 142 in einen Zustand versetzt, in welchem zumindest der Aktuatorabschnitt 192 bezogen auf die orientierte Betätigungsrichtung 144 weiter nach vorne gerückt ist und eine näher an der zu aktivierenden Einheit liegende Position einnimmt, sodass bei einer erneuten Aktivierung des Aktuators durch Zuführen von druckbeaufschlagtem Hydraulikmedium ein kürzerer Verfahrweg zum Bewirken der Aktuatorwirkung wieder ausreichend ist und die Aktuatorwirkung im elastischen Bereich des nun eingenommenen Zustands erreicht wird.
Somit reagiert vorteilhafterweise der Aktuator auf eine Veränderung beispielsweise in der zu aktivierenden Einheit und mit den mehreren insbesondere metastabilen Zuständen und/oder seinem Schnappmechanismus stellt sich der Aktuator 110 derart nach, dass in Reaktion auf eine Veränderung der Aktuator seinen Zustand ändert, sodass im geänderten Zustand zum Erreichen der Aktuatorwirkung ein Verfahrweg zwischen einem minimalen Verfahrweg und einem maximalen Verfahrweg erforderlich ist.
Beispielsweise ist das hydraulische System 100 mit dem Aktuator 110 Teil einer Bremsvorrichtung 120, wobei durch seine Nachstellwirkung der Aktuator 110 eine Abnutzung bei den Bremsbelägen 124 der Bremsvorrichtung 120 entgegenwirken kann.
Mit fortschreitender Benutzung der Bremsvorrichtung 120 nutzen sich die Bremsbeläge 124 ab und ein größerer Verfahrweg derselben zum Erreichen der Bremswirkung ist erforderlich. Überschreitet der aufzubringende Verfahrweg nun einen maximal zulässigen Verfahrweg wechselt das Aktuatorelement 142 wie voranstehend erläutert in einen Zustand, in welchem das Aktuatorelement 142 eine bezogen auf die orientierte Betätigungsrichtung 144 weiter nach vorne versetzte Lage einnimmt, sodass im weiteren Betrieb der Bremsvorrichtung 120 wieder ein Verfahrweg, welcher kleiner ist als der maximal zulässige Verfahrweg, ausreichend ist, um die Bremswirkung zu erzielen.
Vorzugsweise ist dabei das Aktuatorelement 142, insbesondere seine Nachstellglieder 172 und beispielsweise die Stabilitätsabschnitte 174, derart ausgelegt, dass bei Auslenkungen, welche größer sind als der maximal zulässige Verfahrweg, zumindest ein Nachstellglied 142, von einer metastabilen Stellung in eine weiter vorgezogene metastabile Stellung versetzt wird.
Diese Auslegung wird insbesondere durch eine Einstellung der geometrischen Ausgestaltung der Nachstellglieder 172 und beispielsweise der Stabilitätsabschnitte 174 und insbesondere durch die Elastizitätseigenschaften und beispielsweise der Eigenspannung der Nachstellglieder 172 erreicht. Vorteilhafterweise kann durch eine derartige Auslegung auch definiert werden, in welcher Reihenfolge die einzelnen Nachstellglieder 172 nacheinander bei entsprechenden Auslenkungen ihre Stellung ändern.
Vorteilhafterweise kann das Aktuatorelement 142 an eine Form der zu aktivierenden Einheit, beispielsweise an die Form des Bremsbelages, angepasst ausgebildet werden.
Bezugszeichenliste

100: hydraulisches System
110: Aktuator
112: Geber
114: Hydraulikleitung
120: Bremsvorrichtung
122: Bremsring
124: Bremsbelag
126: Trägerelement
128: Gehäuse
142: Aktuatorelement
144: Betätigungsrichtung
146: Übertragungselement
152: Gehäuse
154: Druckkammer
158: Aktivierungsseite
162: Außenbereich
164: Gehäusekörper
166: Wandabschnitt
167: Ausdehnungsrichtung
169: geometrische Ausdehnungsebene
171: Innenbereich
172: Nachstellglied
174: Stabilitätsabschnitt
186: Längserstreckungsrichtung
192: Aktuatorabschnitt
196: äußeres Ende
198: inneres Ende

Claims

Hydraulisches System (100) umfassend einen hydraulischen Aktuator (110), wobei der Aktuator (110) ein Aktuatorelement (142) umfasst, welches mehrere metastabile Zustände aufweist.
Hydraulisches System (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Aktuatorelement (142) aus jedem der metastabilen Zustände heraus bewegbar ist und bei Auslenkungen aus einem der metastabilen Zustände heraus, die kleiner sind als eine zu dem Zustand korrespondierende Maximalauslenkung für eine Zurückbewegung, sich das Aktuatorelement (142) bei einem Wegfall der Ursache für die Auslenkung wieder zurück in den entsprechenden metastabilen Zustand bewegt.
Hydraulisches System (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für eine Aktuatorwirkung des Aktuators (110) das Aktuatorelement (142) eine Bewegung in einer Betätigungsrichtung (144) vollzieht, insbesondere eine Bewegung aus einem der mehreren metastabilen Zustände heraus vollzieht.
Hydraulisches System (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung des Aktuatorelementes (142) für eine Aktuatorwirkung eine insbesondere elastische Verformung des Aktuatorelements (142) ist.
Hydraulisches System (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aktuatorelement (142) in seinen mehreren metastabilen Zuständen unterschiedliche Formen annimmt.
Hydraulisches System (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den mehreren metastabilen Zustände zumindest ein Aktuatorabschnitt (192) des Aktuatorelements (142) unterschiedliche Positionen einnimmt, wobei insbesondere die unterschiedlichen Positionen in der Betätigungsrichtung (144) des Aktuators (110) relativ zueinander hintereinander angeordnet sind.
Hydraulisches System (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den mehreren metastabilen Zuständen das Aktuatorelement (142) unterschiedliche Eigenspannungen aufweist.
Hydraulisches System (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Eigenspannung des Aktuatorelementes (142) in metastabilen Zuständen, in welchen zumindest ein Aktuatorabschnitt (192) bezogen auf die von dem Aktuator (110) hinweg orientierte Betätigungsrichtung (144) weiter vorne angeordnet ist, kleiner ist als die Eigenspannung des Aktuatorelementes (142) in metastabilen Zuständen, in welchen zumindest der Aktuatorabschnitt (192) bezogen auf die orientierte Betätigungsrichtung (144) weiter hinten angeordnet ist.
Hydraulisches System (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aktuatorelement (142) so ausgelegt und ausgebildet ist, dass bei zumindest den meisten der mehreren Zustände das Aktuatorelement (142) in zumindest einem Zustandsbereich eines jeweiligen Zustandes verbleibt, solange ein zur Erreichung der Aktuatorwirkung erforderlicher Verfahrweg aus diesem Zustand in einem insbesondere vordefinierten zugestandenen Bereich liegt und das Aktuatorelement seinen Zustand ändert, wenn ein zur Erreichung der Aktuatorwirkung erforderlicher Verfahrweg aus einem Zustand einen in dem zugestandenen Bereich größtmöglichen Verfahrweg überschreitet.
Hydraulisches System (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Bewegung des Aktuatorelementes (142) aus zumindest einem der mehreren metastabilen Zuständen heraus mit einem Verfahrweg, der größer ist als ein maximal zulässiger Verfahrweg, das Aktuatorelement (142) in einen anderen der mehreren metastabilen Zustände versetzt wird.
Hydraulisches System (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in je zwei benachbarten Zuständen der mehreren metastabilen Zustände eine Lage des Aktuatorelementes (142), insbesondere zumindest eine jeweilige Position des Aktuatorabschnittes (192) in dem jeweiligen Zustand, mindestens mit einem Abstand voneinander beabstandet sind, der größer ist als der in dem zugestandenen Bereich zur Erreichung der Aktuatorwirkung größtmögliche erforderliche Verfahrweg.
Hydraulisches System (100), insbesondere nach einem der voranstehenden Ansprüche, umfassend einen hydraulischen Aktuator (110) mit einem Aktuatorelement (142), wobei das Aktuatorelement (142) mehrere Zustände aufweist und einen Schnappmechanismus ausbildet, um zwischen den mehreren Zuständen wechseln zu können.
Hydraulisches System (100) nach dem voranstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Schnappmechanismus zum Wechsel in einen anderen Zustand dadurch ausgelöst wird, dass das Aktuatorelement (142) aus einem Zustand mit einer Auslenkung, welche einen insbesondere vordefinierten maximalen Verfahrweg überschreitet, herausbewegt wird.
Hydraulisches System (100) nach einem der zwei voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aktuatorelement (142) derart ausgelegt und ausgebildet ist, dass der Schnappmechanismus zum Wechsel in einen anderen Zustand ausgelöst wird, wenn das Aktuatorelement (142) über einen zu dem jeweiligen Zustand korrespondierenden Bereich, in welchem es elastisch deformierbar ist, hinaus deformiert wird.
Hydraulisches System (100), insbesondere nach einem der voranstehenden Ansprüche, umfassend einen hydraulischen Aktuator (110), wobei der Aktuator (110), insbesondere ein Aktuatorelement (142) des Aktuators (110), zumindest ein Nachstellglied (172), also genau ein Nachstellglied (172) oder mehrere Nachstellglieder (172), aufweist, wobei zumindest ein Nachstellglied (172) mehrere, insbesondere zwei, metastabile Stellungen umfasst.
Hydraulisches System (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Nachstellglied (172) so mit zumindest einem Aktuatorabschnitt (192) des Aktuatorelementes (142) verbunden ist, dass eine Position des Aktuatorabschnittes (192) in den mehreren Stellungen des zumindest einen Nachstellglieds (172) bezüglich einer Betätigungsrichtung (144) des Aktuators (110) unterschiedlich ist.
Hydraulisches System (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Nachstellglied (172) zumindest eine zurückgezogene Stellung und zumindest eine vorgezogene Stellung aufweist, wobei in der zurückgezogenen Stellung zumindest eine Position eines Aktuatorabschnittes (192) bezogen auf die orientierte Betätigungsrichtung (144) des Aktuators (110) weiter hinten liegt als in der vorgezogenen Stellung.
Hydraulisches System (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Nachstellglied (172) teilweise elastisch deformierbar ist.
Hydraulisches System (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine elastische Deformierbarkeit zumindest eines Nachstellglieds (172), insbesondere sämtlicher Nachstellglieder (172), ausreichend ist, um die Aktuatorwirkung des Aktuators (110) zu erzielen.
Hydraulisches System (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Nachstellglied (172) bei einer Verformung zumindest in der orientierten Betätigungsrichtung (144) aus zumindest einer seiner mehreren Stellungen heraus über seinen Bereich der elastischen Deformierbarkeit hinaus in eine andere seiner mehreren Stellungen wechselt, insbesondere aus seiner zurückgezogenen Stellung in die vorgezogene Stellung wechselt.
Hydraulisches System (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Nachstellglied (172) in seinen mehreren Stellungen unter einer jeweils unterschiedlich großen Eigenspannung steht.
Hydraulisches System (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dichte an Nachstellgliedern (172) bezogen auf zumindest eine zu der Betätigungsrichtung (144) zumindest im Wesentlichen senkrecht verlaufende Richtung, die insbesondere von dem Innenbereich (171) zu zumindest einem Außenbereich (162) orientiert ist, in zumindest einem weiter außen gelegenen Bereich größer ist als in einem bezogen auf den weiter außen gelegenen Bereich weiter innen gelegenen Bereich.
Hydraulisches System (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aktuatorelement (142) zumindest einen insbesondere formstabilen Stabilitätsabschnitt (174) insbesondere für eine Anlage und/oder für eine Beaufschlagung zumindest eines die Aktuatorwirkung übertragenden Übertragungselementes (146).
Hydraulisches System (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aktuatorelement (142) einstückig ausgebildet ist.
Hydraulisches System (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der hydraulische Aktuator (110) eine Druckkammer (154) für ein Hydraulikmedium aufweist und insbesondere dass das Aktuatorelement (142) die Druckkammer (154) an einer Aktivierungsseite (158) begrenzend angeordnet ist.
Hydraulisches System (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckkammer (154) des Aktuators (110) von einem Gehäuse (152) ausgebildet wird und dass insbesondere das Aktuatorelement (142) ein Teil des Gehäuses (152) ist und/oder dass insbesondere das Aktuatorelement (142) und zumindest ein Gehäusekörper (164) des Gehäuses (152) einstückig ausgebildet sind.
Hydraulische Bremsvorrichtung (120), dadurch gekennzeichnet, dass diese ein hydraulisches System (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche aufweist.
Bremsvorrichtung (120) nach dem voranstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Aktuatorelement (142) ein Bremsbelag (124) beaufschlagt wird.