DE10236516A1

DE10236516A1 - Electromechanical clutch for vehicles, includes transmission ring producing axial force when moved by electrical drive

Info

Publication number: DE10236516A1
Application number: DE2002136516
Authority: DE
Inventors: Matthias Dr.-Ing. Diemer
Original assignee: ZF Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2002-08-09
Filing date: 2002-08-09
Publication date: 2004-02-19

Abstract

The component moved by the electrical drive (23) is a transmission ring (21), which produces axial force. It is located between the pressure plate (13) and the clutch casing.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine elektromechanische Kupplung. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine elektromechanische Kupplung, vorzugsweise eine Reibkupplung für die Verwendung in Kraftfahrzeugen. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein elektromechanisches System, das in Kupplungen, insbesondere in Reibkupplungen für Fahrzeuge eingesetzt werden kann.The present invention relates to generally an electromechanical clutch. In particular relates the invention relates to an electromechanical clutch, preferably a friction clutch for the Use in motor vehicles. The invention further relates to an electromechanical system used in clutches, in particular in friction clutches for Vehicles can be used.

In der Fahrzeugindustrie werden vorzugsweise Reibkupplungen verwendet. Bei Reibungskupplungen dienen Anpressplatten dazu, die Reibbeläge einer Kupplungsscheibe zwischen einem Schwungrad und der Anpressplatte zu klemmen. Auf diese Weise wird bei geschlossener Kupplung ein Zustand der Übertragung von Drehmomenten hergestellt. Zur Erzielung dieses Effekts werden die Anpressplatten durch einen Kraftspeicher, beispielsweise durch eine Membranfeder, beaufschlagt und in Richtung auf die Reibbeläge beziehungsweise das Schwungrad vorgespannt. Beim Ausrücken der Anpressplatte muss dabei der von der Membranfeder aufgebrachten Kraft entgegengewirkt werden. Um die Bedienung der Kupplungen zu vereinfachen und eine automatische Betätigung der Kupplung, z.B. für Automatik-Getriebe, zu ermöglichen, wurden elektromechanische Systeme entwickelt, die eine Ausrückarbeit erzeugen. Diese Ausrückarbeit wird dann über weitere Komponenten der Kupplung, insbesondere über sogenannte Ausrücklager und Membranfedern auf die Anpress platte übertragen. Ein solches elektromechanisches System ist beispielsweise in WO 98/58189 beschrieben.In the automotive industry are preferred Friction clutches used. Pressure plates are used for friction clutches to the friction linings a clutch disc between a flywheel and the pressure plate to pinch. In this way, a state becomes when the clutch is closed the transfer produced by torques. To achieve this effect the pressure plates by an energy accumulator, for example by a diaphragm spring, acted upon and in the direction of the friction linings respectively the flywheel biased. When disengaging the pressure plate thereby counteracting the force exerted by the diaphragm spring become. To simplify the operation of the clutches and a automatic actuation the clutch, e.g. for automatic transmission, to allow electromechanical systems have been developed that require a release produce. This release work is then about more Components of the clutch, especially via so-called release bearings and transfer diaphragm springs to the pressure plate. Such an electromechanical System is described for example in WO 98/58189.

Der Nachteil eines solchen Systems ist, dass im Vergleich zu einer herkömmlichen Kupplung, die ohne elektromechanischen Antrieb arbeitet, nur wenige Teile ersetzt werden. Es ist somit auch bei den im Stand der Technik beschriebenen Kupplungen notwendig, dass die Ausrückarbeit, die sich aus der Ausrückkraft und dem Ausrückweg zusammensetzt, über Ausrücklager und Membranfedern übertragen wird. Hierdurch ist die Anpresskraft weiterhin verschleißabhängig, der Ausrückweg, wegen der Membranfederübersetzung, größer und es besteht weiterhin die Notwendigkeit einer Ausrückarbeit.The disadvantage of such a system is that compared to a conventional clutch that without electromechanical drive works, only a few parts are replaced. It is therefore also necessary with the couplings described in the prior art that that the release work, resulting from the release force and the way out composed about release bearing and diaphragm springs is transmitted. As a result, the contact pressure is still dependent on wear disengagement, because of the diaphragm spring ratio, bigger and there is still a need for disengagement.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein elektromechanisches System und eine elektromechanische Kupplung zu schaffen, bei denen zum einen die Bauweise des Systems und der Kupplung gegenüber dem Stand der Technik einfacher ist und zum anderen eine zum Ausrücken der Anpressplatte erforderliche Arbeit auf ein Minimum reduziert werden kann.The object of the invention is therefore an electromechanical system and an electromechanical clutch to create, on the one hand, the construction of the system and Clutch versus State of the art is simpler and the other one for disengaging Pressure plate required work can be reduced to a minimum can.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass dies durch ein elektromechanisches System und eine Kupplung erzielt werden kann, bei denen eine durch einen elektrischen Antrieb erzeugte Drehung unmittelbar durch die gedrehte Komponente der Kupplung eine Kraft auf die Anpressplatte übertragen kann.The invention is based on the knowledge that this is due to an electromechanical system and a Coupling can be achieved in which an electrical Rotation generated directly by the rotated component of the drive Coupling can transmit a force to the pressure plate.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Kupplung gemäß Patentanspruch 1, sowie durch das elektromechanische System gemäß Patentanspruch 19. Weitere Vorteile, Merkmale, Details und Effekte der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie den Zeichnungen.This task is solved by a clutch according to claim 1, and by the electromechanical system according to claim 19. More Advantages, features, details and effects of the present invention result from the subclaims, the description and the drawings.

Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Kupplung beschrieben werden, gelten ebenso für das erfindungsgemäße elektromechanische System und umgekehrt.Features and details related with the clutch according to the invention are described also apply to the electromechanical according to the invention System and vice versa.

Die Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung durch eine Kupplung gelöst, die zumindest eine Kupplungsscheibe, eine Anpressplatte, ein Kupplungsgehäuse und mindestens einen elektrischen Antrieb umfasst, der zumindest eine Komponente der Kupplung so bewegen kann, dass diese zumindest teilweise eine axial gerichtete Kraft auf zumindest einen Teil der Anpressplatte der Kupplung ausübt. Die Kupplung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente, die so bewegt wird, dass diese eine axial gerichtete Kraft auf zumindest einen Teil der Anpressplatte ausübt, einen Übertragungsring darstellt, dass die axial gerichtete Kraft durch Drehung des Übertragungsrings erzeugt wird, und dass der Übertragungsring zwischen der Anpressplatte und dem Kupplungsgehäuse angeordnet istThe task is carried out according to a first aspect of the invention solved by a clutch, at least a clutch disc, a pressure plate, a clutch housing and comprises at least one electric drive, the at least one component the clutch can move so that it is at least partially a axially directed force on at least part of the pressure plate of the clutch. The coupling is characterized in that the component that is moved so that this has an axially directed force on at least exerts part of the pressure plate, a transmission ring represents the axially directed force by rotation of the transmission ring is generated and that the transmission ring is arranged between the pressure plate and the clutch housing

Vorteilhaft kann der Übertragungsring unmittelbar an der Anpressplatte anliegen.The transmission ring can be advantageous lie directly on the pressure plate.

Durch diesen Aufbau einer Kupplung wird die zum Ausrücken der Anpressplatte auf die Kupplungsscheibe notwendige axiale Verschiebung unmittelbar durch Druck auf die Anpressplatte erzeugt. Die Begriffe „axial" sowie später auch „radial innen" und „radial außen" sind jeweils auf die Drehachse A der Getriebewelle bezogen. Der auf die Anpressplatte aufgebrachte Druck wird, anders als bei bekannten Kupplungen nicht über Membranfedern und Ausrücklager auf die Anpressplatte geleitet, sondern geht unmittelbar von dem Ring, der an der Anpressplatte anliegt, aus. Der Ring kann je nach Variante der Kupplung unterschiedliche Abmessungen aufweisen. Es ist allerdings erfindungsgemäß bevorzugt, dass der Übertragungsring eine solche Dicke und ein solches Material aufweist, dass eine störende elastische Verformung des Gesamtrings oder auch von Teilen des Rings vermieden werden können.By building a clutch becomes the one to disengage the pressure plate on the clutch disc necessary axial displacement generated directly by pressure on the pressure plate. The terms "axial" as well as later also “radial inside "and" radial Outside" are each related to the axis of rotation A of the gear shaft. The pressure is applied to the pressure plate, unlike known couplings no over Diaphragm springs and release bearings passed to the pressure plate, but goes directly from that Ring, which rests on the pressure plate. The ring can vary Variant of the coupling have different dimensions. It is however preferred according to the invention, that the transmission ring has such a thickness and material that a disturbing elastic Deformation of the entire ring or parts of the ring avoided can be.

Vorzugsweise weist der Übertragungsring an mindestens einer Seite Verschiebungselemente auf. Besonders bevorzugt sind die Verschiebungselemente auf der der Anpressplatte abgewandten Seite des Übertragungsrings vorgesehen. Diese Verschiebungselemente dienen dazu die Drehbewegung, in die der Übertragungsring durch den elektrischen Antrieb versetzt wird, in eine Verschiebung des Übertra gungsring in axialer Richtung auf die Anpressplatte zu, oder von der Anpressplatte weg, umzuwandeln.The transmission ring preferably has displacement elements on at least one side. The displacement elements are particularly preferably provided on the side of the transmission ring facing away from the pressure plate. These displacement elements serve the rotational movement in which the transfer ring is displaced by the electric drive into a displacement of the transfer ring in the axial direction towards the pressure plate, or away from the pressure plate.

In einer Ausführungsform stellen die Verschiebungselemente Rampen dar. Unter Rampen ist im Sinne dieser Erfindung keilförmige Erhöhungen zu verstehen. Diese können an einer Seite eine Steigung aufweisen, die unter einem Keilwinkel verläuft, und auf der anderen Seite senkrecht zu der Oberfläche, auf der die Rampen vorgesehen sind, stehen. Die Rampen werden vorzugsweise durch spanende Bearbeitung eines Rings mit planparallelen Oberflächen erhalten.In one embodiment, the displacement elements Ramps. Ramps in the sense of this invention are to be understood as wedge-shaped elevations. these can have a slope on one side that is at a wedge angle runs, and on the other hand perpendicular to the surface on which the ramps are provided are standing. The ramps are preferably machined of a ring with plane-parallel surfaces.

Die Rampen, die auf der der Anpressplatte abgewandten Seite des Übertragungsrings vorgesehen sein können, sind vorzugsweise so ausgelegt, dass deren Erhebungen sich in radialer Richtung erstrecken und die Rampen auf dieser Seite des Übertragungsrings über den Umfang des Rings gleichmäßig verteilt sind.The ramps that face away from the pressure plate Side of the transmission ring can be provided are preferably designed so that their elevations are radial Extend direction and the ramps on this side of the transmission ring over the Circumference of the ring evenly distributed are.

Die Rampen stehen bei einer solchen Anordnung senkrecht zu der Drehachse der Getriebewelle, so dass die Steigungen der einzelnen Rampen in Umfangsrichtung verlaufen. Der elektrische Antrieb bewirkt eine Drehung des Übertragungsrings um die Drehachse der Getriebewelle. Dadurch kann die Umwandlung der Drehbewegung in eine axiale Verschiebung ideal und gleichmäßig erfolgen. Durch die gleichmäßige Verteilung der Rampen auf der Oberfläche der Seite des Übertragungsrings, die der Anpressplatte abgewandt ist, kann eine gleichmäßige Verschiebung des Übertragungsrings und damit eine gleichmäßige Verschiebung der Anpressplatte erzielt werden, was zu einem gleichmäßigen Andrücken der Anpressplatte an die Beläge der Kupplungsscheibe führt.The ramps are at such Arrangement perpendicular to the axis of rotation of the gear shaft so that the slopes of the individual ramps run in the circumferential direction. The electric drive causes the transmission ring to rotate about the axis of rotation of the gear shaft. This allows the conversion the rotational movement into an axial displacement is carried out ideally and evenly. Through the even distribution the ramps on the surface the side of the transmission ring, that faces away from the pressure plate can be a uniform displacement the transmission ring and thus a smooth shift the pressure plate can be achieved, which leads to a uniform pressing of the pressure plate to the rubbers the clutch disc leads.

Der Keilwinkel der Rampen ist in einer bevorzugten Ausführungsform so gewählt ist, dass eine Selbsthemmung eintritt. Unter Selbsthemmung ist zu verstehen, dass die Kupplung, aufgrund der Geometrie und der Oberflächenbeschaffenheit der Rampen sowie weiterer Faktoren, im eingekuppelten Zustand verbleiben kann, ohne dass ein Moment von dem Elektrostellmotor aufgebracht werden muss, um die Kupplung in dieser Stellung zu halten. Der Keilwinkel wird zu diesem Zweck vorzugsweise gering gewählt.The wedge angle of the ramps is in a preferred embodiment so chosen is that self-locking occurs. Self-locking means that the coupling, due to the geometry and surface finish the ramps and other factors remain in the coupled state can be applied without a moment from the electric servomotor to keep the clutch in this position. The wedge angle will preferably chosen low for this purpose.

Bei der erfindungsgemäßen Kupplung können in einer Ausführungsform die Verschiebungselemente an dem Übertragungsring mit entsprechend geformten Gegenhalterungen zusammenwirken, die an mindestens einem Teil der Kupplung, vorgesehen sind. Diese Gegenhalterungen dienen als Gegenlager beziehungsweise als Abstützung für die Rampen und ermöglichen so eine durch Drehung des Übertragungsrings hervorgerufene axiale Verschiebung desselben. Vorzugsweise ist das weitere Teil der Kupplung, das die Gegenhalterungen trägt, drehfest mit dem Gehäuse der Kupplung verbunden.In the clutch according to the invention can in one embodiment the displacement elements on the transmission ring with appropriately shaped Counter brackets work together on at least part of the Clutch, are provided. These counter brackets serve as counter bearings or as a support for the Ramp and allow one by rotating the transmission ring induced axial displacement of the same. Preferably that is further part of the coupling, which carries the counter brackets, non-rotatably with the housing connected to the clutch.

Unter „drehfest" wird im Lichte der vorliegenden Erfindung nicht zwangsläufig eine starre Verbindung verstanden, sondern es ist zulässig, dass eine begrenzte Veränderung der relativen Winkelstellung zwischen den jeweils miteinander verbundenen Komponenten stattfindet. Diese sollte allerdings sehr gering gehalten sein und sich nur im Bereich eines zur Herstellung gegebenenfalls notwendigen Spiels bewegen.Under "rotatable" is in the light the present invention does not necessarily have a rigid connection understood but it is permissible that a limited change the relative angular position between the components connected to each other takes place. However, this should be kept very low and only in the area of what may be necessary for production Move game.

Die Gegenhalterungen können unmittelbar an dem Gehäuse gebildet sein. In einem solchen Fall kann auf ein gesondertes Bauteil, das die Gegenhalterungen trägt verzichtet werden, wodurch der gesamte Aufbau der Kupplung vereinfacht wird. Es ist aber auch möglich, das drehfest gelagerte Teil in Form eines Rings vorzusehen, der mit der Innenseite des Kupplungsgehäuses verbunden ist und zwischen Übertragungsring und Gehäuse angeordnet ist. Bei dieser Ausführungsform ist zwar der Ring, der mit dem Gehäuse verbunden wird, ein gesondertes Bauteil, allerdings kann durch diese Ausführung auch ein herkömmliches Gehäuse verwendet werden, da an ein solches ein Ring, der die Gegenhalterungen trägt, einfach durch Verschrauben, Verschweißen oder Vernieten befestigt werden kann.The counter brackets can be attached immediately the housing be educated. In such a case, a separate component, that carries the counter brackets can be dispensed with, which simplifies the entire construction of the coupling becomes. But it is also possible to provide the non-rotatably mounted part in the form of a ring, the is connected to the inside of the clutch housing and between the transmission ring and housing is arranged. In this embodiment the ring that is connected to the housing is a separate one Component, but this version can also be a conventional one casing can be used because of such a ring that holds the counter brackets wearing, simple by screwing, welding or riveting can be attached.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann der Übertragungsring an der der Anpressplatte zugewandten Seite Verschiebungselemente aufweisen und die Anpress platte an der dem Übertragungsring zugewandten Seite Gegenhalterungen aufweisen. In diesem Fall ist ebenfalls die Verringerung der Bauteilanzahl von Vorteil. Die Anpressplatte kann in einer solchen Bauweise unmittelbar über die Verschiebungselemente und entsprechend geformte Gegenhalterungen mit dem Übertragungsring zusammenwirken und dadurch kann eine Verschiebung der Anpressplatte in die Richtung der Reibbeläge der Kupplungsscheibe erzielt werden.According to a further embodiment, can the transmission ring displacement elements on the side facing the pressure plate have and the pressure plate on the transmission ring facing Side counter brackets. In this case, too Reduction of the number of components is an advantage. The pressure plate can in such a construction directly over the displacement elements and correspondingly shaped counter brackets with the transmission ring interact and this can cause a displacement of the pressure plate in the direction of the friction linings the clutch disc can be achieved.

In der erfindungsgemäßen Kupplung kann auch zwischen dem Gehäuse und dem Teil der Kupplung, das mit dem Gehäuse drehfest verbunden ist, eine Feder wirken, durch die eine zusätzliche axial gerichtete Kraft auf das drehfest gelagerte Teil ausgeübt wird. Durch eine solche Feder kann der Übergang zwischen Weg-Zustellung und Kraftaufbau, der sich beim Ausrücken der Anpressplatte ergibt, ohne sprunghafte Änderungen stattfinden. In dieser Ausführungsform kann der Teil der Kupplung, der mit dem Gehäuse drehfest verbunden ist, beispielsweise einen Ring darstellen, der an einer Seite senkrecht zu der Oberfläche des Rings Vorsprünge, beispielsweise Haken aufweist, die mit Öffnungen in dem Gehäuse zusammenwirken können. Durch diese Anordnung ist trotz der drehfesten Verbindung zwischen dem Ring und dem Gehäuse eine Axialbewegung des Rings möglich, die entsprechend der von der Feder ausgeübten Kraft erfolgt.In the clutch according to the invention can also be between the housing and the part of the coupling which is connected to the housing in a rotationally fixed manner Spring act through which an additional axially directed force is exerted on the non-rotatably mounted part. With such a spring, the transition between path infeed and the build-up of force that results when the pressure plate is disengaged, without sudden changes occur. In this embodiment the part of the coupling that is connected to the housing in a rotationally fixed manner, For example, represent a ring that is vertical on one side to the surface projections of the ring, for example has hooks that cooperate with openings in the housing can. This arrangement is despite the rotationally fixed connection between the Ring and the case axial movement of the ring possible, which occurs according to the force exerted by the spring.

Die Kupplung kann weiterhin eine Arretierungsvorrichtung umfassen, die den Übertragungsring in einer Position relativ zu dem Gehäuse fixieren kann. Durch diese Arretierung, beziehungsweise Blockierung, des Übertragungsrings kann die Anpressplatte in einer axial verschobenen Position gehalten werden. Eine solche Fixierung kann insbesondere dann von Vorteil sein, wenn der Keilwinkel der Rampen so groß gewählt wird, dass eine Selbsthemmung nicht auftreten kann.The coupling may further comprise a locking device which can fix the transmission ring in a position relative to the housing. Through this locking, or Blo Fixation of the transmission ring, the pressure plate can be held in an axially displaced position. Such a fixation can be particularly advantageous if the wedge angle of the ramps is chosen so large that self-locking cannot occur.

Als elektrischer Antrieb für die erfindungsgemäße Kupplung kann beispielsweise ein ringförmiger Elektrostellmotor dienen, der konzentrisch zu der Drehachse der Getriebewelle angeordnet ist. Dieser kann innerhalb des inneren Durchmessers des Übertragungsrings oder auch außerhalb des äußeren Umfangs des Übertragungsrings angeordnet sein. Alternativ kann auch ein zylindrischer Elektromotor eingesetzt werden, wobei dieser ebenfalls innerhalb des inneren Durchmessers des Übertragungsrings oder auch außerhalb des äußeren Umfangs des Übertragungsrings angeordnet sein kann. Zur Übertragung zwischen Motor und Übertragungsring kann bei einem solchen zylindrischen Elektromotor beispielsweise ein Verzahnungsring an dem Übertragungsring dienen, der mit einem Ritzel, das an dem Elektromotor vorgesehen ist, zusammenwirkt.As an electrical drive for the clutch according to the invention can, for example, a ring-shaped electric servomotor serve, arranged concentrically to the axis of rotation of the transmission shaft is. This can be within the inner diameter of the transmission ring or outside the outer circumference arranged of the transmission ring his. Alternatively, a cylindrical electric motor can also be used be, this also within the inner diameter the transmission ring or outside the outer circumference the transmission ring can be arranged. To transfer between Motor and transmission ring can, for example, with such a cylindrical electric motor serve a toothing ring on the transmission ring, which interacts with a pinion provided on the electric motor.

Einer der weiteren Vorteile der erfindungsgemäßen Kupplung liegt darin, dass diese mit einer Selbstverstärkung ausgestattet sein kann. Zu diesem Zweck können Vorrichtungen zur Selbstverstärkung vorgesehen sein. Die Selbstverstärkung kann bei der erfindungsgemäßen Kupplung beispielsweise dadurch erfolgen, dass die Drehbewegung des Übertragungsrings durch die Verdrehung der Anpressplatte unterstützt wird, die beim Einsetzen des Reibkontaktes auftritt.One of the further advantages of the clutch according to the invention is that it can be equipped with self-reinforcement. For this purpose you can Devices for self-reinforcement are provided his. The self-reinforcement can in the clutch according to the invention for example, in that the rotational movement of the transmission ring is supported by the rotation of the pressure plate when inserting of frictional contact occurs.

Um eine Gleitreibung zu vermeiden, können die Verschiebungselemente an dem Übertragungsring, mit einer Beschichtung versehen sein. Alternativ oder zusätzlich können zur Vermeidung von Gleitreibung auch Rollkörper verwendet werden, wodurch die Gleitreibung, die auftreten könnte, durch eine Rollreibung ersetzt wird.To avoid sliding friction, can they Displacement elements on the transmission ring, be provided with a coating. Alternatively or additionally to Avoiding sliding friction can also be used, which makes the Sliding friction that could occur is replaced by rolling friction.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird die Aufgabe durch ein elektromechanisches System für Kupplungen gelöst. Dieses elektromechanische System umfasst zumindest einen Elektromotor, sowie einen mit diesem zusammenwirkenden Übertragungsring, der der Umwandlung einer Drehbewegung in eine Axialbewegung dient und – vorzugsweise unmittelbar – mit einer Anpressplatte einer Kupplung, insbesondere einer wie vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Kupplung, zusammenwirken kann.According to another aspect the task through an electromechanical system for clutches solved. This electromechanical system comprises at least one electric motor, as well as a transmission ring cooperating with this, that of conversion serves a rotary movement in an axial movement and - preferably immediately - with a pressure plate of a clutch, especially one as above described coupling according to the invention, can work together.

Hierbei ist von besonderer Bedeutung, dass der Übertragungsring unmittelbar mit der Anpressplatte zusammenwirkt und insbesondere keine Federn oder Lager zwischengeschaltet sind, die beim Ausrücken der Anpressplatte nachteilige Auswirkun gen, wie beispielsweise eine erhöhte aufzubringende Ausrückarbeit, zur Folge haben, können.It is particularly important here that the transmission ring interacts directly with the pressure plate and in particular no springs or bearings are interposed when disengaging the Pressure plate adverse effects, such as one increased disengagement work to be done, can result.

Das elektromechanische System kann weiterhin Gegenhalterungen für die Verschiebungselemente aufweisen, die -wie oben unter Bezugnahme auf die Kupplung bereits beschrieben- entweder durch einen separaten Ring mit Gegenhalterungen, der drehfest mit dem Kupplungsgehäuse verbunden werden kann, oder aber beispielsweise auch durch das Gehäuse oder die Anpressplatte selber gebildet werden können.The electromechanical system can continue to hold brackets for which have displacement elements as above with reference to FIG the clutch already described - either by a separate one Ring with counter brackets, which are non-rotatably connected to the clutch housing can, or for example also through the housing or the pressure plate itself can be formed.

Die Erfindung wird nun anhand einiger Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:The invention is now based on some embodiments explained in more detail with reference to the accompanying drawings. there demonstrate:

1 eine schematische Schnittansicht durch eine Hälfte einer erfindungsgemäßen Kupplung gemäß einer ersten Ausführungsform; 1 a schematic sectional view through half of a coupling according to the invention according to a first embodiment;

1A eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in 1; 1A a sectional view taken along line AA in 1 ;

2 eine schematische Schnittansicht durch eine Hälfte einer erfindungsgemäßen Kupplung gemäß einer zweiten Ausführungsform; 2 is a schematic sectional view through half of a coupling according to the invention according to a second embodiment;

2A eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in 2; 2A a sectional view taken along line AA in 2 ;

3 eine schematische Schnittansicht durch eine Hälfte einer erfindungsgemäßen Kupplung gemäß einer dritten Ausführungsform; 3 is a schematic sectional view through half of a coupling according to the invention according to a third embodiment;

3A eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in 3; 3A a sectional view taken along line AA in 3 ;

4 eine schematische Schnittansicht durch eine Hälfte einer erfindungsgemäßen Kupplung gemäß einer vierten Ausführungsform; 4 is a schematic sectional view through half of a coupling according to the invention according to a fourth embodiment;

4A eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in 4; 4A a sectional view taken along line AA in 4 ;

5 eine schematische Schnittansicht durch eine Hälfte einer erfindungsgemäßen Kupplung gemäß einer fünften Ausführungsform; 5 is a schematic sectional view through half of a coupling according to the invention according to a fifth embodiment;

5A eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in 5; 5A a sectional view taken along line AA in 5 ;

6 eine schematische Schnittansicht durch eine Hälfte einer erfindungsgemäßen Kupplung gemäß einer sechsten Ausführungsform; 6 is a schematic sectional view through half of a coupling according to the invention according to a sixth embodiment;

6A eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in 6; 7 eine schematische Schnittansicht durch eine Hälfte einer erfindungsgemäßen Kupplung gemäß einer siebten Ausführungsform; und 6A a sectional view taken along line AA in 6 ; 7 is a schematic sectional view through half of a coupling according to the invention according to a seventh embodiment; and

7A eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in 7. 7A a sectional view taken along line AA in 7 ,

In allen Zeichnungen haben gleiche Bezugszeichen die gleiche Bedeutung und werden daher gegebenenfalls nur einmal erläutert.Have the same in all drawings Reference symbols have the same meaning and are therefore, if appropriate explained only once.

In 1 und 1A ist eine elektromechanisch betätigte Kupplung 1 dargestellt. Das Schwungrad 11 ist mit einer Kurbelwelle (nicht dargestellt) verbunden. An dem Schwungrad 11 ist das Gehäuse 12 befestigt. Dieses kann beispielsweise durch Verschrauben mit dem Schwungrad 11 verbunden sein. Die Anpressplatte 13 ist mit Tangentialblattfedern 14 am Gehäuse 12 aufgehängt. Zwischen der Anpressplatte 13 und dem Schwungrad 11 ist eine herkömmliche Kupplungsscheibe 15 angebracht, die hier schematisch dargestellt ist. Diese besteht üblicherweise aus zwei Reibbelägen 16, einer Belagfederung (hier nicht dargestellt), einer Mitnehmerscheibe 17, einer Torsionsdämpfeinrichtung 18 und ist über eine Nabe 19 drehfest mit der Getriebeeingangswelle 10 verbunden, die sich um die Drehachse A dreht. Anders als bei konventionellen Kupplungen wird bei der erfindungsgemäßen Kupplung die Anpresskraft nicht durch eine Membranfeder aufgebracht, sondern durch ein ringförmiges Rampensystem 20.In 1 and 1A is an electromechanically operated clutch 1 shown. The flywheel 11 is connected to a crankshaft (not shown). On the flywheel 11 is the housing 12 attached. This can be done, for example, by screwing it to the flywheel 11 be connected. The pressure plate 13 is with tangential leaf springs 14 on the housing 12 suspended. Between the pressure plate 13 and the flywheel 11 is a conventional clutch disc 15 attached, which is shown schematically here. This usually consists of two friction linings 16 , a pad suspension (not shown here), a drive plate 17 , a torsion damping device 18 and is over a hub 19 non-rotatable with the transmission input shaft 10 connected, which rotates about the axis of rotation A. In contrast to conventional clutches, the contact pressure in the clutch according to the invention is not applied by a diaphragm spring, but by an annular ramp system 20 ,

Dieses besteht aus einem Übertragungsring 21 und umfasst in der in 1 dargestellten Ausführungsform auch noch einen Ring 22. In axialer Richtung sind Übertragungsring 21 und Ring 22 zwischen der Anpressplatte 13 und dem Gehäuse 12 angebracht. Die Ringe 21, 22 berühren sich über Rampenflächen 212, die auf einer Seite des Übertragungsrings 21 über den Umfang verteilt sind, und über die an dem Ring 22 vorgesehenen Gegenhalterungen 221, die ebenfalls die Form von Rampen aufweisen. Die die Gegenhalterungen 221 bildenden Rampen sind allerdings in entgegengesetzter Orientierung vorgesehen, damit diese mit den Rampen 211 des Übertragungsrings 21 zusammenwirken können. Die Anzahl der Rampenflächen 212 ist frei wählbar. Der Keilwinkel γ ist vorteilhafterweise so gewählt, dass Selbsthem mung eintritt. Allerdings sollten Anzahl der Rampen 211 und der Keilwinkel γ so aufeinander abgestimmt werden, dass die Länge der Rampen 211 und die Steigung der Rampen 211 ausreicht, um die erforderliche Kraft auf die Anpressplatte 13 und darüber einen ausreichenden Druck auf die Reibbeläge 16 der Kupplungsscheibe 15 ausüben zu können. Vorzugsweise wird die endungsgemäße Kupplung so ausgelegt, dass der Arbeitspunkt, bei dem die Rampen 211 gegen die Gegenhalterungen 221 soweit verdreht sind, dass eine ausreichende axiale Verschiebung eingetreten ist, nicht auf dem höchsten Punkt der Rampe 211 liegt.This consists of a transmission ring 21 and includes in the in 1 embodiment shown also a ring 22 , In the axial direction there are transmission rings 21 and ring 22 between the pressure plate 13 and the housing 12 appropriate. The Rings 21 . 22 touch each other over ramp areas 212 on one side of the transmission ring 21 are distributed over the circumference, and over those on the ring 22 provided counter brackets 221 which are also in the form of ramps. The counter brackets 221 Forming ramps are, however, provided in opposite orientations, so that these are aligned with the ramps 211 the transmission ring 21 can work together. The number of ramp areas 212 is freely selectable. The wedge angle γ is advantageously chosen so that self-locking occurs. However, the number of ramps should be 211 and the wedge angle γ are coordinated so that the length of the ramps 211 and the slope of the ramps 211 sufficient to apply the required force to the pressure plate 13 and above that sufficient pressure on the friction linings 16 the clutch disc 15 to be able to exercise. The coupling according to the invention is preferably designed so that the operating point at which the ramps 211 against the counter brackets 221 are twisted to such an extent that sufficient axial displacement has occurred, not at the highest point of the ramp 211 lies.

Der Ring 21 berührt mit seiner den Rampen 211 abgewandten Seite die Anpressplatte 13. Der Kontaktbereich 213 ist glatt ausgeführt, so dass der Ring 21 gegenüber der Anpressplatte 13 eine Drehbewegung ausführen kann. Ring 22 ist mit seiner den Gegenhalterungen 221 abgewandten Seite 222 am Gehäuse 12 drehfest fixiert, beispielsweise durch Verschweißen, Vernieten, Verschrauben oder Verlöten.The ring 21 touches the ramps with his 211 opposite side of the pressure plate 13 , The contact area 213 is smooth, so the ring 21 opposite the pressure plate 13 can perform a rotational movement. ring 22 is with its counter brackets 221 opposite side 222 on the housing 12 non-rotatably fixed, for example by welding, riveting, screwing or soldering.

Des Weiteren befindet sich am Ring 21 radial innen ein Rotor 231, der über einen Luftspalt 232 von einem Stator 233 getrennt ist. Der Stator 233 besitzt Wicklungen, die über Zuleitungen 24 mit Strom versorgt werden. Da sich das Kupplungsgehäuse 12 gegenüber dem Gesamtfahrzeug dreht, muss der Strom vom Fahrzeug aus über eine geeignete Drehzuführung eingeleitet werden. Solche Zuführungen sind aus dem Stand der Technik bekannt.Furthermore is located on the ring 21 radially inside a rotor 231 over an air gap 232 from a stator 233 is separated. The stator 233 has windings that lead over 24 be powered. Because the clutch housing 12 rotates relative to the entire vehicle, the current must be introduced from the vehicle via a suitable rotary feed. Such feeders are known from the prior art.

Zum Einkuppeln, wird durch Anlegen eines Stroms ein Moment zwischen Rotor 231 und Stator 233 erzeugt, das den Übertragungsring 21 relativ zu dem Ring 22 und der Anpressplatte 13 verdreht. Die Verdrehung des Übertragungsring 21 führt dazu, dass die Rampen 211 auf den vorgesehenen Gegenhalterungen 221 entlang gleiten und dadurch der Übertragungsring 21 axial verschoben wird. Die Bewegung der Ringe 21 und 22 ist in 1A durch Pfeile angedeutet. Durch die Rampen 211 wird bei einer Verdrehung eine drehwinkelabhängige Axialbewegung eingeleitet, wodurch das Kupplungsluftspiel überwunden wird und ein geschlossener Kraftfluss durch Kupplungsscheibe 15, Schwungrad 10, Gehäuse 12, Übertragungsring 21, Ring 22 und Anpressplatte 13 entsteht.To engage, there is a moment between the rotor by applying a current 231 and stator 233 that generates the transmission ring 21 relative to the ring 22 and the pressure plate 13 twisted. The twist of the transmission ring 21 leads to the ramps 211 on the counter supports provided 221 slide along and thereby the transmission ring 21 is axially displaced. The movement of the rings 21 and 22 is in 1A indicated by arrows. Through the ramps 211 If rotation occurs, an axial movement dependent on the angle of rotation is initiated, as a result of which the clutch clearance is overcome and a closed flow of force through the clutch disc 15 , Flywheel 10 , Casing 12 , Transmission ring 21 , Ring 22 and pressure plate 13 arises.

Zum Lösen der Kupplung ist eine Momentenumkehr erforderlich. Die Reibrampen 211 und Gegenhalterungen 221 sind vorteilhafterweise selbsthemmend ausgeführt, so dass die eingerückte Kupplung nicht dauerhaft mit einem Strom geschlossen gehalten werden muss. Um die Selbsthemmung zu überwinden – etwa um die Kupplung zu öffnen oder um die Drehbewegung leichter durchführen zu können -, ist es möglich durch einen dem Steilstrom, mit dem der Elektromotor 23 betrieben wird, überlagerten Wechselstrom eine Mikroschwingung auf den Übertragungsring 21 und den Ring 22 zu bringen. Dadurch wird die Hysterese im Kraft-Drehwinkelverlauf reduziert. Eine Zentrierung des Übertragungsrings 21 zu dem Ring 22 ist nicht nötig, da sich dies durch die Rampen 211 und die Gegenhalterungen 221 automatisch ergibt.A torque reversal is required to release the clutch. The friction ramps 211 and counter brackets 221 are advantageously designed to be self-locking so that the engaged clutch does not have to be kept permanently closed with a current. In order to overcome self-locking - for example to open the clutch or to make the rotary movement easier - it is possible to use the steep current with which the electric motor 23 is operated, superimposed alternating current a micro-vibration on the transmission ring 21 and the ring 22 bring to. This reduces the hysteresis in the force-rotation angle curve. A centering of the transmission ring 21 to the ring 22 is not necessary as this is through the ramps 211 and the counter brackets 221 automatically results.

In 2 und 2A ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplung 1 dargestellt. Hierbei ist die Anpressplatte 13 selbst mit Gegenhalterungen 221 versehen. Es wird dabei nur ein mit entsprechenden Rampen 211 versehener Ring 21 per Elektromotor 23 angetrieben. Der Luftspalt 232 ist aus Bauraumgründen hierbei vorzugsweise zylindrisch zwischen Stator 233 und Rotor 231 ausgestaltet. Der Vorteil dieser Ausführungsform ist vor allem, das hierfür weniger Bauteile benötigt werden, als in der Ausführungsform, die in 1 dargestellt ist. Auch bei der in 1 dargestellten Ausführungsform werden aber bereits gegenüber herkömmlichen automatisch betriebenen Kupplungen Bauteile eingespart. So sind bei der erfindungsgemäßen Kupplung kein Ausrücker, kein Ausrücklager, keine Membranfeder und keine Aufhängung für diese notwendig.In 2 and 2A is a further embodiment of the coupling according to the invention 1 shown. Here is the pressure plate 13 even with counter brackets 221 Mistake. It will only be one with appropriate ramps 211 provided ring 21 by electric motor 23 driven. The air gap 232 is preferably cylindrical between stator for reasons of installation space 233 and rotor 231 designed. The advantage of this embodiment is, above all, that fewer components are required for this than in the embodiment shown in 1 is shown. Even with the 1 illustrated embodiment, components are saved compared to conventional automatically operated clutches. Thus, in the clutch according to the invention, no release, no release bearing, no diaphragm spring and no suspension are necessary for this.

In beiden Ausführungsformen, die in 1 beziehungsweise in 2 gezeigt sind, ist es weiterhin von Vorteil, dass keine Ausrückarbeit mehr nötig ist, da die Anpressplatte 13 nicht gegen eine Federkraft von der Kupplungsscheibe 15 abgehoben werden muss, wie dies bei Vorhandensein einer Membranfeder der Fall wäre.In both embodiments, which in 1 respectively in 2 are shown, it is also advantageous that no disengagement work is necessary, since the pressure plate 13 not against a spring force from the clutch disc 15 must be lifted off, as would be the case in the presence of a diaphragm spring.

Durch eine geeignete Steuerlogik kann weiterhin der Belagverschleiß der Reibbeläge 16 der Kupplungsscheibe 15 kompensiert werden. Der Übertragungsring 21 fährt stets soweit zu, bis die erforderliche Anpresskraft erreicht ist. Bei Belagverschleiß verschiebt sich lediglich der Arbeitspunkt auf dem Übertragungsring 21. Der relative Drehwinkel des Übertragungsrings 21 zwischen den Positionen, die dieser bei geöffneter Kupplung und bei geschlossener Kupplung einnimmt, bleibt aber gleich.A suitable control logic can further reduce the wear of the friction linings 16 the clutch disc 15 be compensated. The transmission ring 21 always closes until the required contact pressure is reached. In the event of lining wear, only the working point on the transmission ring shifts 21 , The relative angle of rotation of the transmission ring 21 between the positions that it occupies when the clutch is open and when the clutch is closed remains the same.

In 3 und 3A ist eine Ausführungsform gezeigt, bei der das Kupplungsgehäuse 12 so gestaltet ist, dass es als Gegenhalterung für die Rampen 211 des Übertragungsrings 21 dienen kann. Die Rampen 211 können in das Gehäuseblech unmittelbar eingeprägt sein. Auch bei dieser Ausführungsform kann somit ein Bauteil, nämlich ein separater Ring 22, der die Gegenhalterungen 221 für die Rampen 211 trägt eingespart werden.In 3 and 3A An embodiment is shown in which the clutch housing 12 is designed to act as a counter support for the ramps 211 the transmission ring 21 can serve. The ramps 211 can be stamped directly into the housing plate. In this embodiment too, one component, namely a separate ring, can thus be used 22 who the counter brackets 221 for the ramps 211 bears be saved.

Die in 4 und 4A dargestellte Ausführungsform weist eine Tellerfeder 25 auf, die bei geschlossener Kupplung im Kraftfluss liegt. Die Tellerfeder 25 wird in der dargestellten Form der Kupplung über eine ringförmige oder unterbrochene Ausprägung 26 zentriert. Diese Ausprägung 26 kann die Form eines Vorsprungs aufweisen, der unmittelbar in das Gehäuse 12 eingeprägt ist und sich in Richtung des Inneren des Gehäuses 12 erstreckt. Die Tellerfeder 25 dient insbesondere dazu, eine axiale Elastizität zusätzlich zu eventuell vorhandenen Belagfedern (nicht dargestellt) der Kupplungsscheibe 15 zu erzielen. Der Übergang zwischen Weg-Zustellung und Kraftaufbau findet dadurch nicht so sprunghaft statt, wie dies ohne zusätzliche Elastizität der Fall wäre. Da bei dieser Variante der Kupplung der drehfeste Ring 22 nicht am Gehäuse 12 selber befestigt werden kann, da eine axiale Beweglichkeit gewährleistet bleiben muss, ist ein oder sind mehrere hakenförmige Fortsätze 223 des drehfesten Rings 22 durch eine oder mehrere Öffnungen 121 des Gehäuses 12 nach außen geführt und stützen bei einer Relativverdrehung des Rings 22 und des Übertragungsrings 21 gegeneinander das Reaktionsmoment an dem Gehäuse 12 ab.In the 4 and 4A illustrated embodiment has a plate spring 25 which is in the power flow when the clutch is closed. The disc spring 25 is in the form of the coupling shown on an annular or interrupted expression 26 centered. This expression 26 may be in the form of a projection which is directly in the housing 12 is embossed and towards the inside of the housing 12 extends. The disc spring 25 serves, in particular, to provide axial elasticity in addition to any clutch springs (not shown) of the clutch disc 15 to achieve. The transition between path infeed and strength build-up does not take place as suddenly as would be the case without additional elasticity. Because in this variant of the coupling the non-rotating ring 22 not on the housing 12 can be attached itself, since an axial mobility must be guaranteed, is one or more hook-shaped extensions 223 of the rotatable ring 22 through one or more openings 121 of the housing 12 guided outwards and support when the ring rotates relative 22 and the transmission ring 21 against each other the reaction torque on the housing 12 from.

Durch das Vorsehen einer solchen Tellerfeder 25 kann ein sanfteres Einkuppelverhalten und eine bessere Dosierbarkeit erzielt werden, da der Kraftaufbau wegabhängig ist. Je nach Anwendungsfall kann diese Variante der Kupplung daher bevorzugt werden, obwohl die Elastizität der Tellerfeder 25 eine aufzubringende Ausrückarbeit verursacht.By providing such a disc spring 25 a smoother engagement behavior and better dosing can be achieved because the force build-up is dependent on the path. Depending on the application, this variant of the coupling can therefore be preferred, although the elasticity of the disc spring 25 causes a disengagement work to be done.

In 5 und 5A ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplung dargestellt. Bei dieser Variante ist der Keilwinkel γ der Rampen 211 auf dem Übertragungsring 21 nicht selbsthemmend ausgelegt, das heißt der Winkel γ ist deutlich größer als bei selbsthemmenden Varianten, wie diese in den 1 bis 4 dargestellt sind. Um bei einem solchen Keilwinkel γ der Rampen 211 die Kupplung geschlossen halten zu können, ohne im eingekuppelten Zustand ein Moment des Elektromotors 23 zu benötigen, kann auf dem Rotor 231 ein Zahnkranz 234 angebracht sein. In diesen Zahnkranz 234 kann ein Kipphebel 235, der an dem Gehäuse 12 befestigt ist, eingreifen, wenn die Kupplung eingerückt ist, und diese somit im eingerückten Zustand halten. Dieser Kipphebel 235 ist elektromechanisch gesteuert und gibt den Übertragungsring 21 nur dann frei, wenn die Kupplung 1 geöffnet werden soll oder geöffnet ist.In 5 and 5A Another embodiment of the clutch according to the invention is shown. In this variant, the wedge angle γ is the ramps 211 on the transmission ring 21 not designed to be self-locking, i.e. the angle γ is significantly larger than with self-locking variants such as those in the 1 to 4 are shown. To at such a wedge angle γ the ramps 211 to be able to keep the clutch closed without a moment of the electric motor when engaged 23 can need on the rotor 231 a ring gear 234 to be appropriate. In this ring gear 234 can be a rocker arm 235 that on the housing 12 attached, intervene when the clutch is engaged, keeping it in the engaged state. This rocker arm 235 is controlled electromechanically and gives the transmission ring 21 only free when the clutch 1 should be opened or is open.

Eine solche Bauweise der Kupplung 1 weist den Vorteil auf, dass dadurch, dass keine Selbsthemmung vorliegt, die Hysterese im Kraftverlauf bei Drehrichtungsumkehr wesentlich kleiner ist. Der Einkupplungsvorgang ist somit besser dosierbar. Durch den zuschaltbaren Blockiermechanismus, beziehungsweise die Arretiervorrichtung 234, 235, kommt das System im eingekoppelten Zustand ohne Fremdenergie oder Fremdkraft aus.Such a design of the clutch 1 has the advantage that because there is no self-locking, the hysteresis in the force curve when the direction of rotation is reversed is significantly smaller. The coupling process is therefore easier to dose. Through the switchable blocking mechanism or the locking device 234 . 235 , the system works in the coupled state without external energy or external power.

In 6 und 6A ist eine weitere Ausführungsform gezeigt, bei der statt eines ringförmigen Elektrostellmotors 23 ein zylindrischer Elektromotor verwendet wird. Dieser verdreht über ein Ritzel 236, das in einen an dem radial inneren Umfang des Übertragungsrings 21 angebrachten Verzahnungsring 214 eingreift, diesen Übertragungsring 21.In 6 and 6A Another embodiment is shown, in which instead of a ring-shaped electric servomotor 23 a cylindrical electric motor is used. This twists over a pinion 236 that in one on the radially inner circumference of the transmission ring 21 attached toothing ring 214 engages this transmission ring 21 ,

Diese Art des Elektromotors 23 kann auch bei den bisher dargestellten Varianten der Kupplung, wie diese in 1 bis 5 gezeigt sind, eingesetzt werden. Der Vorteil einer solchen Bauart des Elektromotors ist, dass ein relativ kleiner Elektromotor 23 üblicher Bauart verwendet werden kann.This type of electric motor 23 can also in the previously shown variants of the clutch, such as in 1 to 5 shown are used. The advantage of such a design of the electric motor is that it is a relatively small electric motor 23 usual design can be used.

Schließlich ist in 7 und 7A eine Kupplung gezeigt, bei der der Elektrostellmotor 23 radial außerhalb des Übertragungsrings 21 angeordnet ist. In dieser Ausführungsform liegen die Tangentialblattfedern 14 radial innerhalb des Übertragungsrings 21 und des drehfest gelagerten Rings 22.Finally in 7 and 7A shown a clutch in which the electric servomotor 23 radially outside the transmission ring 21 is arranged. In this embodiment, the tangential leaf springs are located 14 radially inside the transmission ring 21 and the rotatably mounted ring 22 ,

Der Vorteil dieser zuletzt gezeigten Ausführungsform ist, dass der Stellmotor 23 bei gleicher magnetischer Kraft mehr Moment erzeugen kann, da er auf einem größeren Radius liegt. Außerdem ist die Kühlung bei dieser Anordnung besser, da sich der Motor im Außenbereich des Kupplungsgehäuses befindet, wo die Strömungskühlung am effektivsten ist.The advantage of this last shown embodiment is that the servomotor 23 can generate more torque with the same magnetic force because it lies on a larger radius. In addition, cooling is better with this arrangement because the engine is located outside the clutch housing, where flow cooling is most effective.

Die Form der Verschiebungselemente ist nicht auf die dargestellte Rampenform begrenzt. Vielmehr können je nach Anwendungsfall auch beispielsweise Rampen mit konkav geformter Rampenfläche verwendet werden. Allgemein sind die Rampen unabhängig von ihrer Form aber vorzugsweise so angeordnet, dass die Verlängerungen von Konstruktionslinien, die entlang der höchsten Erhebung der Rampe verlaufen, sich in der Drehachse A schneiden. Durch diese Anordnung wird eine automatische Zentrierung des Übertragungsrings zu dem weiteren Teil der Kupplung mit dem dieser über die Rampen und Gegenhalterungen zusammenwirkt, gewährleistet.The shape of the displacement elements is not limited to the ramp shape shown. Rather, ever depending on the application, for example ramps with a concave shape Ramp area used become. In general, the ramps are preferred regardless of their shape arranged so that the extensions of construction lines that run along the highest elevation of the ramp, intersect in the axis of rotation A. With this arrangement, a automatic centering of the transmission ring to the other part of the clutch with which this over the Ramps and counter brackets interact, guaranteed.

Wird bei einer der in den Figuren dargestellten Ausführungsformen oder einer anderen Variante der erfindungsgemäßen Kupplung eine Selbstverstärkung der Kupplung gewünscht, so kann dies beispielsweise dadurch erzielt werden, dass die Drehbewegung des Übertragungsrings durch die Verdrehung der Anpressplatte unterstützt wird, die beim Einsetzen des Reibkontaktes auftritt. Hierzu ist ein von Null unter schiedlicher Reibwert zwischen Anpressplatte und Übertragungsring einzustellen, um das Drehmoment zu übertragen. Die Keilflächen der Rampen, die in den dargestellten Ausführungsformen als Verschiebungselemente dienen, müssen so orientiert sein, dass beim Anfahren üblicher Orientierung der Differenzgeschwindigkeit die Keilfläche so verschoben wird, dass sich die axiale Ausdehnung des Verbundes erhöht beziehungsweise eine erhöhte Axialkraft entsteht.If, in one of the embodiments shown in the figures or another variant of the clutch according to the invention, self-reinforcement of the clutch is desired, this can be achieved, for example, by the rotation movement of the transmission ring is supported by the rotation of the pressure plate, which occurs when the friction contact is inserted. For this purpose, a coefficient of friction, different from zero, must be set between the pressure plate and the transmission ring in order to transmit the torque. The wedge surfaces of the ramps, which serve as displacement elements in the illustrated embodiments, must be oriented in such a way that the wedge surface is shifted so that the axial expansion of the assembly increases or an increased axial force occurs when the differential speed is approached in the usual manner.

Die Gegenhalterungen können in denen in den Figuren dargestellten Formen beispielsweise an dem Gehäuse, an der Anpressplatte oder an einen separaten Ring vorgesehen sein. Die Gegenhalterungen sind stets so ausgelegt, dass sie der Form der Verschiebungselemente des Übertragungsrings entsprechen. Auch die Anzahl der Gegenhalterungen entspricht normalerweise der Anzahl der Verschiebungselemente. Es ist aber auch möglich nur eine geringere Anzahl von Gegenhalterungen vorzusehen. Bei dieser Ausführungsform wird dann allerdings die Belastung der einzelnen Gegenhalterungen erhöht und damit deren Verschleiß beschleunigt.The counter brackets can be in the shapes shown in the figures, for example on the Casing, be provided on the pressure plate or on a separate ring. The counter brackets are always designed to match the shape the displacement elements of the transmission ring correspond. The number of counter brackets is usually the same the number of displacement elements. But it is also only possible to provide a smaller number of counter brackets. At this embodiment however, the load on the individual counter brackets is then increased and thus accelerated their wear.

Es ist auch möglich die erfindungsgemäße Kupplung ohne die angedeuteten Tangentialblattfedern 25 auszugestalten und das Moment von der Anpressplatte ausschließlich über die Kontaktfläche 213 mit dem Übertragungsring 21, den Übertragungsring 21, die weitere Kontaktfläche 212, zwischen dem Übertragungsring 21 und dem drehfest gelagerten Ring 22, und den drehfest gelagerten Ring 22 in das Gehäuse 12 zu übertragen. Allerdings wird bei einer solchen Ausführung ein sehr hohes Moment von dem Elektromotor aufzubringen sein, um das Ausrücken unter Momentenbelastung zu ermöglichen. Der Grund für dieses hohe aufzubringende Moment liegt darin, dass der vom Motor betätigte Übertragungsring im Momentenfluss liegt.It is also possible for the clutch according to the invention without the indicated tangential leaf springs 25 to design and the moment from the pressure plate exclusively over the contact surface 213 with the transmission ring 21 , the transmission ring 21 , the further contact area 212 , between the transmission ring 21 and the rotatably mounted ring 22 , and the rotatably mounted ring 22 in the housing 12 transferred to. In such an embodiment, however, the electric motor will have to apply a very high torque in order to enable disengagement under torque load. The reason for this high torque to be applied is that the transmission ring actuated by the motor lies in the torque flow.

Alternativ können selbstverständlich andere Befestigungsmechanismen für die Anpressplatte 13 zum Beispiel durch Verwendung anderer Federarten eingesetzt werden.Alternatively, other fastening mechanisms for the pressure plate can of course be used 13 for example by using other types of springs.

Die Anpresskraft, die bei einer erfindungsgemäßen Kupplung aufgebracht wird,liegt im Bereich einer Anpresskraft, wie diese auch bei herkömmlichen Kupplungen erzielt wird. Die Kraft reicht daher dazu aus, eine Überwindung der Selbsthemmung der Rampen durch beispielsweise Motorvibrationen zu vermeiden. Die erfindungsgemäße Kupplung kann daher zuverlässig betrieben werden. Dennoch kann eine Vibration gezielt eingesetzt werden, um beispielsweise die Ausrückarbeit zu reduzieren.The contact pressure with a clutch according to the invention is applied, is in the range of a contact pressure such as this even with conventional ones Couplings is achieved. The strength is therefore sufficient to overcome it the self-locking of the ramps, for example by motor vibrations to avoid. The clutch according to the invention can therefore be reliable operate. Nevertheless, vibration can be used specifically to reduce disengagement work, for example.

Zur Verhinderung von Gleitreibung können die Gleitflächen der Rampen mit geeigneten Beschichtungen versehen sein. Diese können beispielsweise durch Verchromen, Vernickeln oder Verzinken erhalten werden. Alternativ oder zusätzlich zu einer solchen Beschichtung können in der erfindungsgemäßen Kupplung zwischen den Rampen und den entsprechend geformten Gegenhalterungen Rollkörper vorgesehen sein. Durch diese wird die Gleitreibung zumindest teilweise durch Rollreibung ersetzt und somit verringert. Die Rollkörper sind bei einer solchen Variante durch geeignete Käfige positioniert. Allgemein wird die Kupplung vorzugsweise so ausgestaltet, dass diese fettfrei betrieben und auch fettfrei gehalten werden kann.To prevent sliding friction can they sliding surfaces the ramps should be provided with suitable coatings. These can, for example can be obtained by chrome plating, nickel plating or galvanizing. alternative or additionally to such a coating in the clutch according to the invention between the ramps and the correspondingly shaped counter supports roll body be provided. Through this, the sliding friction is at least partially replaced by rolling friction and thus reduced. The rolling elements are in such a variant positioned by suitable cages. Generally the clutch is preferably designed so that it is free of grease operated and can also be kept fat-free.

Die Leistung, die von dem Motor aufzubringen ist, um die Kupplung einzurücken und auszurücken ist im Vergleich zu herkömmlichen Kupplungen gering, da bei der erfindungsgemäßen Kupplung keine elastischen, energiespeichernden Elemente, wie Membranfedern im Kraftfluss liegen. Ähnlich einer Bremse benötigt die erfindungsgemäße Kupplungsbetätigung, abgesehen von den relativ geringen Verlusten, die durch Gleitreibung der Rampen entstehen, keine Arbeit zu ihrer Betätigung. Die vom Betätigungsmotor aufzubringende Leistung muss also nur die Drehträgheit des Übertragungsrings und die Reibverluste kompensieren.The power to be exerted by the engine to engage the clutch and move out is compared to conventional Couplings low, since no elastic, energy-storing elements, such as membrane springs in the power flow. Similar to a brake needed the clutch actuation according to the invention, aside from the relatively low losses caused by sliding friction the ramps arise, no work to operate them. The one from the actuator motor The power to be applied only has to be the inertia of the transmission ring and the friction losses compensate.

Der erfindungsgemäß verwendete Elektromotor kann einen ringförmigen Aufbau aufweisen. Hierbei wird der Stator in der Regel an einer geeigneten Stelle mit dem Gehäuse verbunden. Der Rotor wird wahlweise an dem radial inneren oder radial äußeren Umfang des Übertragungsrings angebracht. Der zwischen Stator und Rotor vorzusehende Luftspalt kann sich entweder an das radial innere Ende des Rotors beziehungsweise an des radial äußere Ende des Rotors (je nach Einbauort des Rotors) anschließen, oder axial neben dem Rotor liegen. Die Wahl der Form des Luftspaltes wird durch den Bauraum und den für die Anbringung des Stators erforderlichen Platzbedarf bestimmt.The electric motor used according to the invention can an annular one Have structure. Here, the stator is usually on one suitable place with the housing connected. The rotor is optionally on the radially inner or radially outer circumference the transmission ring appropriate. The air gap to be provided between the stator and rotor can either on the radially inner end of the rotor or at the radially outer end connect the rotor (depending on the installation location of the rotor), or axially next to the rotor. The choice of the shape of the air gap is due to the space and for the attachment of the stator determines the space required.

In den dargestellten Ausführungsformen sind Belagfedern, über die die Reibbeläge an der Kupplungsscheibe befestigt sein können, nicht gezeigt. Solche Belagfedern können aber in der erfindungsgemäßen Kupplung eingesetzt werden. Durch diese wird dann der Einrückkomfort erhöht, da diese den Übergang von Weg-Zustellung und Kraftaufbau weicher gestalten. Je nach Anwendungsfall kann dieser erhöhte Komfort den Nachteil, dass durch diese Feder erneut ein elastisches, energiespeicherndes Element in den Kraftfluss eingeführt ist und daher mit einer höheren Ausrückarbeit gerechnet werden muss, aufwiegen.In the illustrated embodiments are covering springs, over the the friction linings can be attached to the clutch disc, not shown. Such Pad springs can but in the clutch according to the invention be used. This then makes it easier to engage elevated, since this is the transition of path delivery and strength building softer. Depending on the application can this increased Comfort the disadvantage that this spring again creates an elastic, energy-storing element is introduced into the power flow and therefore with a higher one disengagement work must be weighed.

Durch die vorliegende Erfindung können somit auf einfache und dennoch zuverlässige Weise ein elektromechanisches System und eine Kupplung, insbesondere für die Verwendung in Fahrzeugen geschaffen werden, die eine einfache Bauweise der Kupplung erlauben und zugleich zum einen den Komfort nicht beeinträchtigen und zum anderen die von dem Elektrostellmotors aufzubringende Leistung verringern.The present invention can thus in simple yet reliable Way, an electromechanical system and a clutch, in particular for the Can be used in vehicles that have a simple design allow the clutch and at the same time do not impair comfort and on the other hand reduce the power to be applied by the electric servomotor.

11: Kupplungclutch
1010: GetriebeeingangswelleTransmission input shaft
1111: Schwungradflywheel
1212: Gehäusecasing
121121: Öffnung im GehäuseOpening in casing
1313: Anpressplattepressure plate
1414: TangentialblattfederTangentialblattfeder
1515: Kupplungsscheibeclutch disc
1616: Reibbeläge der KupplungsscheibeClutch disc friction linings
1717: Mitnehmerscheibedriver disc
1818: TorsionsdämpfeinrichtungTorsionsdämpfeinrichtung
1919: Nabehub
2020: Rampensystemramp system
2121: Übertragungsringtransmission ring
211211: Ramperamp
212212: Rampenflächenramped surfaces
213 213: Kontaktbereichcontact area
214214: Verzahnungsringtoothed ring
2222: drehfest gelagerter Ringrotatably stored ring
221221: Gegenhalterungagainst mount
222222: den Rampen abgewandte Seitethe Ramps facing away
223223: hakenförmige Fortsätzehook-shaped extensions
2323: Elektromotorelectric motor
231231: Rotorrotor
232232: Luftspaltair gap
233233: Statorstator
234234: Zahnkranzsprocket
235235: Kipphebelrocker arm
236236: Ritzelpinion
2424: Zuleitungenleads
2525: TellerfederBelleville spring
2626: Ausprägungshaping
AA: Drehachseaxis of rotation

Claims

Electromechanical clutch ( 1 ) that have at least one clutch disc ( 15 ), a pressure plate ( 13 ), a clutch housing ( 12 ) and at least one electric drive ( 23 ) comprising at least one component ( 21 ) the clutch ( 1 ) can move such that this at least partially an axially directed force on at least part of the pressure plate ( 13 ) the clutch ( 1 ), characterized in that the component which is moved in this way has a transmission ring ( 21 ) represents that the axial force by rotating the transmission ring ( 21 ) is generated and that the transmission ring ( 21 ) between the pressure plate ( 13 ) and the clutch housing ( 12 ) is arranged.

Coupling according to claim 1, characterized in that the transmission ring ( 21 ) directly on the pressure plate ( 13 ) is present.

Coupling according to claim 1 or 2, characterized in that the transmission ring ( 21 ) displacement elements on at least one side ( 211 ) having.

Coupling according to claim 3, characterized in that the transmission ring ( 21 ) on the pressure plate ( 13 ) facing side displacement elements ( 211 ) having.

Coupling according to claim 3 or 4, characterized in that the displacement elements ramps ( 211 ) represent.

Coupling according to one of claims 1 to 5, characterized in that on the pressure plate ( 13 ) opposite side of the transmission ring ( 21 ) Ramps ( 211 ) are provided, the elevations of which extend in the radial direction and the ramps ( 211 ) over the circumference of the transmission ring ( 21 ) are evenly distributed.

Coupling according to one of claims 3 to 6, characterized in that the wedge angle of the ramps ( 211 ) is selected so that self-locking occurs.

Coupling according to one of claims 1 to 7, characterized in that the displacement elements on the transmission ring ( 21 ) with correspondingly shaped counter brackets ( 221 ) interact, which are provided on at least one further part of the coupling.

Coupling according to claim 8, characterized in that the counter brackets ( 221 ) directly on the housing ( 12 ) are formed.

Coupling according to claim 8, characterized in that the further part of the coupling rotatably with the housing ( 12 ) the clutch is connected.

Coupling according to claim 10, characterized in that the non-rotatably mounted part comprises a ring ( 22 ) with the inside of the clutch housing ( 12 ) connected is.

Coupling according to one of claims 1 to 11, characterized in that the transmission ring ( 21 ) on the pressure plate ( 13 ) facing side displacement elements ( 211 ) and the pressure plate ( 13 ) on the transmission ring ( 21 ) facing side counter brackets ( 221 ) having.

Coupling according to one of claims 1 to 12, characterized in that between the housing ( 12 ) and the part of the coupling that is connected to the housing ( 12 ) is non-rotatably connected and that the counter brackets ( 221 ) carries a feather ( 25 ) acts through which an axially directed force acts on the non-rotatably mounted part ( 22 ) is exercised.

Coupling according to one of claims 1 to 13, characterized in that the coupling further comprises a locking device ( 234 . 235 ) which includes the transmission ring ( 21 ), in a position relative to the housing ( 12 ) can fix.

Coupling according to one of the preceding claims, characterized in that the electric drive is a ring-shaped electric servomotor ( 23 ), which is arranged concentrically to the axis of rotation (A) of the transmission shaft.

Coupling according to one of claims 1 to 14, characterized in that the electric drive is a cylindrical electric servomotor ( 23 ) represents.

Coupling according to one of the preceding claims, characterized in that that it has self-reinforcement devices.

Coupling according to one of the preceding claims, characterized in that the displacement elements ( 211 ) on the transmission ring ( 21 ), are provided with a coating that prevents sliding friction between the displacement elements ( 211 ) and the intended counter brackets ( 221 ) can reduce.

Electromechanical system that has at least one electric servomotor ( 23 ) and a cooperating transmission ring ( 21 ), which serves to convert a rotary movement into an axial movement and with a pressure plate ( 13 ) a clutch ( 1 ) can work together.

System according to claim 19, characterized in that the transmission ring ( 21 ) displacement elements on at least one side ( 211 ) having.

System according to claim 20, characterized in that this system further counter brackets ( 221 ), which with the displacement elements ( 211 ) of the transmission ring ( 21 ) can work together.

System according to a of claims 19 to 21, characterized in that this in an electromechanical Friction clutch for Motor vehicles is used.