DE19525840C1 - Eine Stelleinrichtung für eine Kraftfahrzeug-Reibungskupplung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Stelleinrichtung für eine Kraftfahrzeug- Reibungskupplung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Durch die DE 37 06 849 A1 ist eine Stelleinrichtung bekannt, die einen Antrieb und ein dessen Bewegung in eine im wesentlichen translatorische Bewegung ei­ nes Ausgangsglieds in Form eines hydraulischen Geberzylinders umsetzendes, durch Anschläge in seiner Auslenkweite begrenztes Getriebe aufweist, das als Schneckengetriebe mit einer antriebsseitigen Schnecke und einem in einem Ge­ häuse drehbar gelagerten Segment-Schneckenzahnrad ausgebildet ist.

Die Stelleinrichtung ist mit einer Kupplungslageerfassung ausgebildet, so daß ei­ ner auf den Antrieb einwirkenden Steuerung jederzeit die genaue Position des Segment-Schneckenzahnrades bekannt ist. Für den Fall allerdings, daß eine Stö­ rung der Kupplungslageerfassung falsche Anzeigewerte liefern sollte, ist nicht auszuschließen, daß aufgrund einer fehlerhaften Antriebssteuerung eine dem Ge­ triebe vorbestimmte Endstellung nicht erkannt wird und das Segment- Schneckenzahnrad mit einem Moment gegen den zugeordneten Anschlag läuft, das sich aus dem vom Antrieb bereitgestellten Moment zuzüglich des Trägheits­ momentes des Getriebes zusammensetzt. Auch wenn der Anschlag gemäß der OS mit einem Überzug aus elastischem Material versehen ist, besteht die Gefahr, daß der Aufprall des Schneckenzahnrades auf den Anschlag mit zu geringer Dämpfung erfolgt, so daß die hierbei auftretenden Kräfte zu einer Zerstörung von Elementen des Getriebes führen können, zumal, wenn Teile aus Kunststoff be­ stehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stelleinrichtung so auszubilden, daß ein Anschlag, der, bezogen auf die jeweilige Bewegungsrichtung des Getrie­ bes, hinter einer bei Normalbetrieb als Endstellung wirksamen, gegenüber dem Anschlag exakt definierten Bezugsposition angeordnet ist, bei Überschreitung dieser Bezugsposition durch das Getriebe infolge einer steuerungsbedingten Fehl­ funktion nur dann erreichbar ist, wenn die Getriebegeschwindigkeit einen Betrag angenommen hat, bei welchem eine Zerstörung von Getriebebauteilen beim Auf­ treffen auf den Anschlag ausgeschlossen ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Durch die Maßnahme, einem Anschlag eine Dämpfereinrichtung zuzuordnen, wird erreicht, daß, sobald das Getriebe einer Stelleinrichtung bei einer Bewegung in Richtung zu einem der Anschläge eine demselben vorgelagerte Bezugsposition erreicht hat, dieses Getriebe über seine mit der Dämpfereinrichtung in Wirkverbindung bringbaren Ansteuerelemente durch die Dämpfereinrichtung bis zum Erreichen des Anschlags erheblich verzö­ gert wird, so daß bei Erreichen des Anschlags zwar immer noch ein Moment, beispielsweise das vom Antrieb bereitgestellte Moment am Getriebe wirksam sein kann, dieses jedoch nicht mehr den Betrag aufweist, wie es ihn an der vorgela­ gerten Bezugsposition unter dem Einfluß einer bewegungsbedingten Trägheit noch angenommen hat. Da das vom Antrieb gelieferte Moment bei einem Anfah­ ren gegen den Anschlag, insbesondere bei einer Stelleinrichtung gemäß derjeni­ gen der eingangs zitierten OS, bei welcher die einander entgegenwirkenden Kräf­ te einer Axialfeder der Reibungskupplung und einer Kompensationsfeder der Stelleinrichtung den wesentlichen Anteil des Momentes aufbringen und der An­ trieb lediglich die Kraftdifferenz bereitstellen muß, ist das Moment, welches nach Verzögerung des Getriebes zwischen der dem Anschlag zugeordneten definierten Bezugsposition und dem Anschlag selbst am letztgenannten aufgenommen wer­ den muß, relativ klein, so daß eine Zerstörung des Getriebes unter dem Einfluß dieses Moments ausgeschlossen werden kann. Das wesentlich stärkere Moment, das unter dem Einfluß der Trägheit insbesondere des Antriebs zustande kommt, wenn das Getriebe im Bereich eines Anschlags abzubremsen ist, kann dagegen aufgrund der Wirkung der Dämpfereinrichtung abgebaut werden, bevor das Ge­ triebe den zugeordneten Anschlag erreicht hat.

Von dem in Anspruch 1 angegebenen Gegenstand profitieren insbesondere Stell­ einrichtungen, die eine mit einem Inkrementalgeber versehene Kupplungslageer­ kennung aufweisen. Diese kann zwar eine Bewegung des Getriebes und damit eine relative Lageänderung desselben erkennen, ist jedoch nicht im Stande, die Absolutposition zu bestimmen. Hierzu kann es vorteilhaft sein, die im Anspruch 1 genannte exakt definierte Bezugsposition als Absolutposition des Getriebes zu verwenden, so daß dann, wenn das letztgenannte an einer solchen Bezugspositi­ on zum Stillstand gekommen ist, eine mögliche Absolutposition eingenommen wird. Um dieser Forderung nachzukommen, hat sich die Maßnahme als vorteil­ haft erwiesen, die Vorspannung eines in der Dämpfereinrichtung enthaltenen Kraftspeichers so vorzubestimmen, daß das Moment, welches der Kraftspeicher vor einer Verformung dem Getriebe entgegensetzt, das vom Antrieb eingeleitete Moment übersteigt. Die Wirkung ist dadurch so, daß ein langsam an die definier­ te Bezugsposition heranfahrendes Getriebeelement nicht in der Lage ist, den Kraftspeicher zu verformen und somit bis an den Anschlag zu gelangen, sondern in der besagten Bezugsposition zum Stillstand kommt. Erst dann, wenn bei einer Fehlsteuerung des Antriebs aufgrund einer Störung in der Kupplungslageerken­ nung das Getriebeelement mit zu hoher Geschwindigkeit an die definierte Be­ zugsposition angenähert wird, und dadurch das dem Kraftspeicher entgegenwir­ kende Moment dessen Widerstandsmoment überwindet, führt dies zu einer Ver­ formung des Kraftspeichers unter gleichzeitiger Verzögerung des auftreffenden Getriebeelementes. Zusätzlich zu dem vorgenannten Vorzug der Anordnung des­ selben mit Vorspannung gestaltet sich außerdem wegen der Charakteristik des Kraftspeichers der Verzögerungsvorgang aufgrund eines kürzeren Verzögerungs­ wegs effektiver als bei einem vergleichbaren Kraftspeicher ohne Vorspannung. Der Einsatz eines letztgenannten Kraftspeichers ist allerdings ebenfalls denkbar, sofern auf das Vorhandensein einer exakt definierten Bezugsposition kein Wert gelegt wird. In diesem Fall bleibt zwar das Verzögerungsverhalten des Kraftspei­ chers erhalten, jedoch bewirken bereits geringfügige Schwankungen beim einge­ leiteten Moment eine Verschiebung der Bezugsposition gegenüber dem Anschlag.

In Anspruch 2 ist eine vorteilhafte Ausführungsform des Getriebes mit einem in einem Gehäuse drehbar gelagerten Segment-Zahnrad angegeben. Ein solches Ge­ triebe wird anspruchsgemäß dadurch weitergebildet, daß dem Segment-Zahnrad ein Anschlagelement zugeordnet ist, das ebenso wie das Segment-Zahnrad zur Aufnahme eines Kraftspeichers vorgesehen und relativ zum Segment-Zahnrad bewegbar ist. Dieses Anschlagelement ragt anspruchsgemäß in Umfangsrichtung über das Segment-Zahnrad hinaus, so daß es an dem zugeordneten Anschlag in Anlage kommt, bevor das Segment-Zahnrad diesen Anschlag erreichen kann. Mit Erreichen des Anschlags kommt das Anschlagelement zum Stillstand, während das Segment-Zahnrad seine bisherige Bewegung fortsetzt, die nun allerdings un­ ter Verformung des Kraftspeichers gegen dessen Wirkung erfolgt, so daß das Segment-Zahnrad abgebremst wird. Der Kraftspeicher kann hierbei, wie zu An­ spruch 1 bereits erläutert, sowohl mit Vorspannung als auch ohne dieselbe ein­ gesetzt sein, je nachdem, ob eine exakt definierte Bezugsstellung relativ zum An­ schlag erforderlich ist.

Anspruch 3 gibt eine vorteilhafte Weiterbildung der in Anspruch 2 aufgezeigten Ausführung der Dämpfereinrichtung an, wobei die Aufweitungen zur Führung der Ansteuerelemente am Segment-Zahnrad oder am Anschlagelement vorgesehen sind. Eine weitere Funktion kommt den Ansteuerelementen des Segment- Zahnrades gemäß dem Anspruch 4 zu, indem diese durch entsprechende Aus­ richtung ihrer dem Kraftspeicher zugewandten Seiten eine Biegung des als Schraubenfeder ausgebildeten Kraftspeichers verhindern. Überdies können die Ansteuerelemente gemäß Anspruch 5 dazu verwendet werden, das Segment- Zahnrad formschlüssig mit dem Anschlagelement zu verbinden, so daß einer möglichen Biegung der Schraubenfeder in Erstreckungsrichtung des Lagerzapfens des Segment-Zahnrades wirksam entgegengetreten werden kann.

Die Ansprüche 6 und 7 zeigen weitere Ausführungen der Dämpfereinrichtung, wobei aufgrund der Tatsache, daß der Kraftspeicher einerseits mit einem ortsfe­ sten Bauteil in Form des Gehäuses der Stelleinrichtung und andererseits mit ei­ nem bewegbaren Bauteil in Form eines Zahnrades, beispielsweise in kreisförmiger oder in segmentförmiger Ausbildung, in Wirkverbindung steht, jeweils eine Lauf­ nut für den Kraftspeicher vorgesehen sein muß, in welcher dieser während der Relativbewegung des bewegbaren Bauteils gegenüber dem ortsfesten Bauteil aufgenommen ist. Der Vorteil hiervon ist eine geringere bewegte Masse, da auf ein über das Zahnrad antreibbares Anschlagelement verzichtet werden kann.

Anspruch 8 zeigt eine andere Ausführung des Erfindungsgegenstandes, wonach Zugfedern zwischen einem Zahnrad und einem Anschlagelement vorgesehen sind, so daß die vom Antrieb auf das Zahnrad geleitete Bewegung über die Zug­ federn auf das Anschlagelement übertragen wird. Die Wirkungsweise dieser Aus­ führung ist so, daß jeweils ein einer Bewegungsrichtung zugeordneter Vorsprung des Anschlagelementes zuerst den Anschlag erreicht und danach, unter Verfor­ mung der zugeordneten Zugfeder, das Zahnrad abbremst, so daß im Falle dieser Ausführung der Anschlag als die exakt definierte Bezugsposition wirksam ist, ab der eine Verzögerung des Zahnrades erfolgt. Dies gilt, wie bereits zuvor erläutert, insbesondere dann, wenn die Zugfeder mit einer Vorspannung eingebaut ist, wel­ che größer als das vom Antrieb lieferbare Moment ist.

Anspruch 9 zeigt eine weitere Ausführung des Erfindungsgegenstandes, bei dem durch Anordnung von Kraftspeichern in der Weise, daß diese in Umfangsrich­ tung über die Umfangsbegrenzungen eines Segment-Zahnrades hinausragen, so­ wohl auf ein Anschlagelement als auch auf die Ausbildung einer Laufnut verzich­ tet werden kann, da die Ansteuerung der Kraftspeicher durch den jeweils zuge­ ordneten Anschlag bei Berührung desselben erfolgt. Diese konstruktiv sehr einfa­ che Ausführung kann vorzugsweise dahingehend weitergebildet werden, daß die Kraftspeicher gemäß Anspruch 10 durch Schraubenfedern gebildet werden, die sich durch entsprechende Ausformung der Ausnehmungen im Segment-Zahnrad in Umfangsrichtung erstrecken, und können zudem entsprechend Anspruch 11 an ihren überstehenden Enden zum Schutz gegen Beschädigung einerseits sowie zur Sicherung gegen ein Lösen aus der Ausnehmung des Segment-Zahnrades an­ dererseits mit einer Schutzhülle umgeben sein, die mit einer radialen Aufweitung eine entsprechende Querschnittserweiterung in der Ausnehmung hintergreift. Durch entsprechende Bemessung dieser Schutzhülle in Bezug zur Überstandswei­ te der Schraubenfeder gegenüber der Umfangsbegrenzung des Segment- Zahnrades nach Anspruch 12 ist die jeweilige Schraubenfeder mit einer vorbe­ stimmbaren Vorspannung beaufschlagbar, deren Vorzüge bereits erläutert wur­ den.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Ansicht der Unterseite einer elektromotori­ schen Stelleinrichtung für eine Kraftfahrzeug-Reibungskupplung mit einem Ausgangsglied, beispielsweise für ein Ausrückersystem;

Fig. 2 eine Schnittansicht der Stelleinrichtung, gesehen entlang einer Linie A-A in Fig. 1;

Fig. 3 eine vergrößerte Herauszeichnung eines Bereichs der Stelleinrichtung mit Segment-Zahnrad und Anschlagelement;

Fig. 4 eine andere Ausführung der Stelleinrichtung mit einem zwischen Ge­ häuse und Segment-Zahnrad angeordneten Kraftspeicher, der am Ge­ häuse gehalten ist;

Fig. 5 wie Fig. 4, aber mit am Segment-Zahnrad aufgenommenem Kraftspeicher;

Fig. 6 ein Segment-Zahnrad mit in Umfangsrichtung überstehenden Kraftspeichern;

Fig. 7 wie Fig. 6, aber mit einer den Kraftspeicher umgebenden Schutzhülle;

Fig. 8 eine weitere Ausführung der Stelleinrichtung mit zwischen einem Segment-Zahnrad und einem Anschlagelement wirksamen Zugfedern.

Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Stelleinrichtung für eine Kraftfahrzeugreibungskupplung mit einem Ausrückersystem. Die Stelleinrichtung umfaßt ein Gehäuse 1 mit einem Antrieb 4 in Form eines Elektromotors, der über ein Getriebe 7, das als Kurbelgetriebe ausgebildet ist und ein Ausgangsglied 2, gebildet beispielsweise durch eine Kolbenstange 9 des vorgenannten Ausrückersystems der Kupplung, betätigt.

Das Getriebe 7 weist ein Segment-Zahnrad 10 auf, das auf einem mit einem Ende im Gehäuseteil 1 befestigten Lagerzapfen 11 drehbar gelagert ist. Mit einer am Umfang des Segment-Zahnrades 10 vorgesehenen Verzahnung 13 kommt ein unmittelbar auf der Abtriebswelle 14 des Antriebs 4 sitzend es Ritzel 15 in Eingriff. An dem Segment-Zahnrad 10 ist, relativ zu diesem bewegbar, in nicht näher gezeigter Weise eine Kompensationsfeder 18 angebracht, die sich am Gehäuse 1 abstützt. Der bislang beschriebene Aufbau der Stelleinrichtung ist aus dem Stand der Technik, beispielsweise der eingangs bereits genannten DE 37 06 849 A1 bekannt, so daß eine detaillierte Schilderung nicht notwendig erscheint.

Nachfolgend wird ausführlicher auf den eigentlichen Erfindungsgegenstand eingegangen. Das Segment-Zahnrad 10 weist eine sich radial von der Mittelachse des Lagerzapfens 11 weg erstreckende Wange 20 auf, in der eine Ausnehmung 22 für einen Kraftspeicher 23 in Form einer Schraubenfeder 24 vorgesehen ist. Der Kraftspeicher 23 ist außer in der Ausnehmung 22 auch in einer Ausnehmung 26 eines plattenförmigen Anschlagelementes 28 ausgebildet, das ebenfalls am Lagerzapfen 11 aufgenommen ist und sich radial zu dessen Mittelachse erstreckt. Durch ein Vernietungsende 30 an der Unterseite des Lagerzapfens 11 wird das Anschlagelement 28 in Anlage am Segment- Zahnrad 10 gehalten.

Die Ausnehmung 22 des Segment-Zahnrades 10 erstreckt sich ebenso wie diejenige des Anschlagelementes 28 in Umfangsrichtung und ist mit gleicher Größe wie diese ausgebildet. Der Kraftspeicher 23 wird vorzugsweise derart in die Ausnehmungen 22, 26 eingesetzt, daß der an deren umfangsseitigen Enden mit einer Vorspannung anliegt, die größer ist als das vom Antrieb 4 lieferbare Moment. An beiden Enden des Kraftspeichers 23 kommt jeweils ein Ansteuerelement 32 zur Anlage, dessen dem Kraftspeicher 23 zugewandten Seiten in Bezug zum Lagerzapfen 11 und damit zur Drehachse von Segment- Zahnrad 10 und Anschlagelement 28 derart ausgerichtet sind, daß sie bei Beaufschlagung eines der Enden des Kraftspeichers 23 eine Kraft im wesentlichen in Achsrichtung des Kraftspeichers 23 ausüben. Durch dies konstruktive Maßnahme wird einer Biegung des Kraftspeichers 23 in einen Raum 33 der Ausnehmungen 22 und 26, wie sie unter Einwirkung von Verformungskräften auftreten kann, entgegengewirkt. Dadurch ist gewährleistet, daß bei Verformung des Kraftspeichers 23 durch eines der Ansteuerelemente 32 derselbe nahezu geradlinig zusammenpreßbar ist. Die Ansteuerelemente 32 sind am Anschlagelement 28 befestigt und durchgreifen Aufweitungen 35 des Segment-Zahnrades 10, die sich, in Umfangsrichtung gesehen, zu beiden Seiten der Ausnehmung 22 erstrecken. An ihren freien Enden können die Ansteuerelemente 32 mit zu diesen im wesentlichen senkrecht verlaufenden Rückhaltemitteln 37 versehen sein (Fig. 3), welche die vom Anschlagelement 28 abgewandte Seite des Segment-Zahnrades 10 hintergreifen. Dadurch wird, den Lagerzapfen 11 ergänzend, die Festlegung des Anschlagelementes 28 am Segment-Zahnrad 10 gesichert.

Das Anschlagelement 28 weist Vorsprünge 38 und 39 auf, von denen der Vorsprung 38 die entsprechende Umfangsbegrenzung 40 des Segment- Zahnrades 10, der Vorsprung 39 die auf der entgegengesetzt liegenden Seite vorgesehene Umfangsbegrenzung 41 in Umfangsrichtung überragt. Der Vorsprung 38 kommt in seiner in Fig. 1 gezeigten Endstellung an der zugeordneten Wand 43 des Gehäuses 1 in Anlage. Die Wand 43 dient als erster Anschlag 44 für das Segment-Zahnrad 10. In der anderen Endstellung des Anschlagelementes 28 kommt der Vorsprung 39 an einer Wand 45 des Gehäuses 1 in Anlage, so daß die letztgenannte als Anschlag 46 wirksam ist.

In der in Fig. 1 eingezeichneten Relativstellung von Anschlagelement 28 und Segment-Zahnrad 10 nimmt das letztgenannte eine exakt definierte erste Bezugsposition ein, die sich dadurch darstellt, daß der Kraftspeicher 23 einerseits zwar noch unverformt ist, andererseits aber eine Weiterbewegung des Segment- Zahnrades 10 in einer Wirkrichtung zum Anschlag 44 hin verhindert. Eine ebensolche zweite Bezugsposition im Hinblick auf den anderen Anschlag 46 ergibt sich in gleicher Weise, wenn das Anschlagelement 28 die in Fig. 1 nicht gezeigte zweite Endstellung einnimmt, in welcher der Vorsprung 39 am Anschlag 46 anliegt.

Die Stelleinrichtung arbeitet wie folgt:
In der in Fig. 1 gezeigten Endstellung von Segment-Zahnrad 10 und Anschlagelement 28 liegt das linke Ansteuerelement 32 am zugeordneten Ende des Kraftspeichers 23 an, wobei eine vom Segment-Zahnrad 10 eventuell auf den Kraftspeicher 23 ausgeübte Druckkraft geringer als die durch die Vorspannung bedingte Gegenkraft des Kraftspeichers 23 ist. Das Segment- Zahnrad 10 nimmt also eine exakt definierte Bezugsstellung zu dem seiner Umfangsbegrenzung 40 zugeordneten Anschlag 44 ein. Diese Bezugsstellung kann, sofern für eine nicht gezeigte Steuerung der Stelleinrichtung erforderlich, dazu verwendet werden, dieser eine Referenzstellung vorzugeben, von der aus das Segment-Zahnrad 10 um einen vorbestimmbaren Drehwinkel auslenkbar ist. Eine derartige Referenzstellung kann beispielsweise erforderlich sein, wenn eine nicht gezeigte Kupplungslageerkennung der Stelleinrichtung zwar einen Inkrementalgeber aufweist, durch welchen Bewegungsrichtung und Bewegungsweite des Segment-Zahnrades ermittelbar und dieses Ermittlungsergebnis an die Steuerung übertragbar ist, der jedoch nicht die Möglichkeit bietet, die jeweilige Absolutposition des Segment-Zahnrades 10 festzustellen. Sofern die Steuerung allerdings eine Referenzstellung zur Verfügung hat und bei jedem Bewegungsvorgang am Segment-Zahnrad 10 stets dessen jeweils neueste Position gegenüber dieser Referenzstellung ermittelt, ist auch bei einer derartigen Ausführung der Kupplungslageerkennung jederzeit die IST-Position des Segment-Zahnrades 10 bestimmbar. Um Sicherheit zu haben, daß während eines länger dauernden Betriebs der Stelleinrichtung keine Stellfehler auftreten, für welche eine Korrektur ausbleibt, kann jederzeit, sofern es der Betriebszustand gerade zuläßt, die Referenzstellung erneut angefahren werden, um in der Steuerung eine Bestätigung oder, falls erforderlich, eine Korrektur der die Position des Segment-Zahnrades 10 angebenden Daten zu bewirken. Derartige Kupplungslageerkennungen sind bekannt, weshalb an dieser Stelle nicht näher darauf eingegangen wird. Wesentlich im Hinblick auf die Erfindung ist hierbei, daß bei dieser solche Referenzstellungen vorhanden sind, die, falls für die Steuerung der Stelleinrichtung erforderlich, nutzbar sind.

Durch Einleitung einer am Antrieb 4 erzeugten Bewegung über dessen Abtriebswelle 14 und das Ritzel 15 auf die Verzahnung 13 des Segment- Zahnrades 10 wird das letztgenannte in eine Drehbewegung um den Lagerzapfen 11 versetzt. Da die Ausnehmungen 22 und 26 von Segment- Zahnrad 10 und Anschlagelement 28 in Umfangsrichtung gleich groß sind, erfolgt bei dieser Drehbewegung des Segment-Zahnrades 10 eine bewegungsgleiche Mitnahme des Anschlagelementes 28. Diese Synchronbewegung der beiden Elemente zueinander wird fortgesetzt, bis das Anschlagelement 28 mit seinem Vorsprung 39 am zugeordneten Anschlag 46 in Anlage kommt. Für den Fall, daß diese Inanlagebringung des Vorsprungs 39 am Anschlag 46 mit geringer Drehgeschwindigkeit erfolgt, was bei ordnungsgemäßer Steuerung der Stelleinrichtung stets der Fall ist, wirkt am Segment-Zahnrad 10 lediglich das vom Antrieb 4 eingeleitete Moment. Dieses ist, wie bereits erwähnt, geringer als die Vorspannung des Kraftspeichers 23, so daß das in Fig. 1 rechte Ansteuerelement 32 nicht in der Lage ist, den Kraftspeicher zu verformen. Als Resultat hiervon kommt auch das Segment-Zahnrad 10 zum Stillstand, und zwar mit dem Abstand zum Anschlag 46, wie er dem Abstand zwischen dem Vorsprung 39 des Anschlagelementes 28 und der Umfangsbegrenzung 41 des Segment-Zahnrades 10 in Fig. 1 entspricht. Das Segment-Zahnrad 10 nimmt damit eine zweite exakt definierte Bezugsposition ein, die ebenfalls als Referenzstellung verwertbar ist.

Während somit bei ordnungsgemäßem Betrieb der Stelleinrichtung der Kraftspeicher 23 nicht wirksam wird, kann sich die Situation im Falle einer Störung, beispielsweise indem die Steuerung der Stelleinrichtung von einer falschen Position des Segment-Zahnrades 10 ausgeht, grundlegend verändern. Es besteht dann die Möglichkeit, daß das Segment-Zahnrad 10 mit vergleichsweise hoher Geschwindigkeit in Richtung zu einem Anschlag, beispielsweise zum Anschlag 46 gefahren wird, so daß der Vorsprung 39 des Anschlagelementes 28 mit großer Wucht auf diesen Anschlag 46 auftrifft. Zu dem vom Antrieb 4 gelieferten Moment kommt die Trägheit insbesondere des Antriebs 4 hinzu, die beim Auftreffen und dadurch bedingtem abrupten Abbremsen des Anschlagelementes 28 wirksam wird. Dadurch übt das Segment-Zahnrad 10 über seine in Fig. 1 linke Seite der Ausnehmung 22 ein Moment auf den Kraftspeicher 23 aus, welches dieses in Richtung zum Anschlag 46 verformt. Der Kraftspeicher stützt sich anderenends am rechten Ansteuerelement 32 ab. Während der Verformung des Kraftspeichers 23 wird das Segment-Zahnrad 10 weich abgebremst, so daß es den Anschlag 46 entweder nicht erreicht oder, falls es auf diesen auftreffen sollte, aufgrund der zwischenzeitlich reduzierten Geschwindigkeit mit geringerer Wucht aufprallt. Eine Schädigung oder gar Zerstörung von Elementen des Getriebes 7 der Stelleinrichtung wird somit durch den Kraftspeicher 23 wirksam unterbunden. Dieser ist folglich im Zusammenwirken mit dem Anschlagelement 28 und dem Ansteuerelement 32 des Segment-Zahnrades 10 als Dämpfereinrichtung 50 wirksam.

Sobald das Segment-Zahnrad 10 nach einer derartigen Abbremsung zum Stillstand gekommen ist, ist der Kraftspeicher 23 bestrebt, das Segment- Zahnrad 10 in seine definierte Bezugsstellung gegenüber dem Anschlag 46 zurückzustellen. Wenn das Segment-Zahnrad 10 diese Stellung einnimmt, kann die Steuerung eine Korrektur ihrer Daten vornehmen.

Die gleiche Wirkungsweise liegt vor, wenn bei entgegengesetzter Drehrichtung des Segment-Zahnrades 10 bei überhöhter Geschwindigkeit desselben der Vorsprung 38 des Anschlagelementes 28 mit großer Wucht auf den Anschlag 44 auftreffen sollte. In diesem Fall wird die in Fig. 1 rechte Seite der Ausnehmung 22 des Segment-Zahnrades 10 den Kraftspeicher 23 verformen, der sich über das linke Ansteuerelement 32 am Anschlag 44 abstützt.

Abweichend von der Ausführung gemäß Fig. 1, bei welcher der Kraftspeicher 23 der Dämpfervorrichtung 50 von zwei Bauteilen, nämlich dem Segment- Zahnrad 10 und dem Anschlagelement 28 aufgenommen ist, die beide über den wesentlichen Teil des Stellwegs des Segment-Zahnrades 10 synchron zueinander bewegbar sind, zeigt Fig. 4 eine andere Ausführung einer Stelleinrichtung, bei der der Kraftspeicher 23 ortsfest angeordnet ist, und zwar durch Einspannung zwischen am Gehäuse 1 festen Aufnahmen 52. Die zu einer Verformung des Kraftspeichers 23 erforderlichen Ansteuerelemente 32 sind am Segment- Zahnrad 10 befestigt. Wegen dessen Relativbewegung gegenüber dem Kraftspeicher 23 sowie dessen Aufnahmen 52 ist das Segment-Zahnrad 10 mit einer Laufnut 54 ausgebildet, in welche der Kraftspeicher hineinragt. Fig. 5 zeigt eine Ausführung, die derjenigen der zuvor beschriebenen Fig. 4 im wesentlichen entspricht, jedoch sind hier Kraftspeicher 23 und Aufnahmen 56 in einer Ausnehmung des Segment-Zahnrades 10 aufgenommen. Dagegen sind die zur Aufnahme des Kraftspeichers 23 erforderliche Laufnut 54 sowie die Ansteuerelemente 32 am Gehäuse 1 fest.

Die Funktionsweise der Stelleinrichtung gemäß Fig. 4 ist so, daß die Laufnut 54 in Umfangsrichtung dem Stellweg des Segment-Zahnrades 10 zwischen dessen beiden exakt definierten Bezugspositionen entspricht. Das Segment-Zahnrad 10 wird demnach, solange keine Betriebsstörung vorliegt, jeweils soweit gedreht, bis das der jeweiligen Bewegungsrichtung zugeordnete Ansteuerelement 32, das jeweils, in Umfangsrichtung gesehen, am Ende der Laufnut 54 angeordnet ist, am entsprechenden Ende des Kraftspeichers 23 in Anlage gekommen ist, ohne diesen allerdings zu verformen. Jedes der Ansteuerelemente 32 ist hierbei radial zwischen den beiden Halterungen 52 angeordnet, so daß es zwischen dieselben einfahren und, am Ende des Kraftspeichers 23, zur Anlage kommen kann. Sollte das Segment-Zahnrad 10 sich dem zugeordneten Anschlag 44 oder 46 wegen einer Störung allerdings mit zu hoher Geschwindigkeit nähern, wird über das jeweils wirksame Ansteuerelement 32 eine Verformung des Kraftspeichers 23 eingeleitet, der sich bei dieser Ausführung mit seinem entgegengesetzten Ende an den Halterungen 52 des Gehäuses 1 abstützt.

Bei der Ausführung gemäß Fig. 5 ist die Laufnut 54 ebenfalls, in Umfangsrichtung gesehen, an den "zulässigen" Bewegungsbereich des Segment- Zahnrades 10 angepaßt. Der in diesem aufgenommene Kraftspeicher 23 kommt bei ordnungsgemäßer Betriebsweise der Stelleinrichtung, am zugeordneten Ansteuerelement 32, das bei dieser Ausführung ortsfest ist, in Anlage, ohne verformt zu werden. Die beiden Halterungen 56 am Segment-Zahnrad 10 bewegen sich hierbei radial innerhalb und radial außerhalb des Ansteuerelementes 32. Bei Annäherung des Segment-Zahnrades 10 an den zugeordneten Anschlag 44, 46 mit zu hoher Geschwindigkeit erfolgt eine Verformung des Kraftspeichers 23, der einerends durch die Halterungen 56 in Richtung zum Anschlag belastet wird und sich anderenends am Ansteuerelement 32 abstützt.

Fig. 6 zeigt eine sehr einfache Ausführung der Dämpfereinrichtung 50, indem das Segment-Zahnrad 10 Kraftspeicher 23 in Form von Schraubenfedern 24 aufweist, die jeweils in Ausnehmungen 22 angeordnet sind, die im wesentlichen senkrecht zur zugeordneten Umfangsbegrenzung 40, 41 des Segment- Zahnrades 10 verlaufen, wobei die Schraubenfedern 24 um eine vorbestimmbare Weite über die jeweilige Umfangsbegrenzung 40, 41 hinausragen. Diese überstehenden Enden der Schraubenfedern 24 kommen bei ordnungsgemäßem Betriebszustand der Stelleinrichtung am zugeordneten Anschlag 44, 46 in Anlage, ohne daß eine Verformung der jeweiligen Schraubenfeder 24 erfolgt. Das Segment-Zahnrad 10 nimmt dann seine definierte Bezugsposition gegenüber dem zugeordneten Anschlag ein. Für den Fall einer Annäherung des Segment- Zahnrades 10 an den zugeordneten Anschlag 44, 46 mit überhöhter Geschwindigkeit erfolgt dagegen eine Verformung der jeweils mit dem Anschlag in Kontakt tretenden Schraubenfeder, wobei deren Verformungsweg maximal so groß ist, daß die Schraubenfeder mit ihrem freien Ende bündig zur jeweiligen Umfangsbegrenzung 40, 41 des Segment-Zahnrades 10 liegt. Eine vorteilhafte Ausführungsform ergibt sich, wenn entsprechend Fig. 7 das freie Ende dieser Schraubenfedern 24 jeweils mit einer Schutzhülle 58 umgeben ist, die beispielsweise aus einem zylindrischen Topf besteht und an ihrem der Ausnehmung 22 zugeordneten Ende eine radiale Aufweitung 59 aufweist, die eine Querschnittserweiterung 60 der Ausnehmung 22 hintergreift. Wenn der dem freien Ende der jeweiligen Schraubenfeder 24 zugeordnete Abstützdeckel 61 für die letztgenannte in geringerem Abstand zur ihm zugewandten Umfangsbegrenzung 40, 41 des Segment-Zahnrades 10 angeordnet ist als er vom freien Ende der Schraubenfeder 24 ohne Schutzhülle 58 eingenommen würde, ist die Schraubenfeder 24 durch die Schutzhülle 58 mit Vorspannung gehalten.

Fig. 8 zeigt eine Ausführung, in welcher die Kraftspeicher 23 als Zugfedern 62 ausgebildet sind. Das Anschlagelement 28 ist hierbei um im wesentlichen 180° gegenüber dem Segment-Zahnrad 10 um den Zapfen 11 versetzt, und weist ebenso wie das Segment-Zahnrad 10 Halterungen 63 für die jeweilige Zugfeder 62 auf. Das Anschlagelement 28 ist weiterhin mit Vorsprüngen 38, 39 versehen, die mit den entsprechenden Anschlägen 44, 46 in Anlage bringbar sind. Bei ordnungsgemäßem Betrieb der Stelleinrichtung wird der einer bestimmten Bewegungsrichtung des Segment-Zahnrades 10 zugeordnete Vorsprung 38, 39 gegen den zugeordneten Anschlag 44, 46 gefahren, ohne daß es hierbei wegen der Vorspannung der Zugfedern 62 zu einer Verformung derselben kommt. Bei zu hoher Geschwindigkeit des Segment-Zahnrades 10 und damit zu hoher Annäherungsgeschwindigkeit der Vorsprünge 38, 39 an den jeweiligen Anschlag 44, 46, übersteigt dagegen das am Segment-Zahnrad 10 wirksame Moment die Vorspannung der entsprechenden Zugfeder 62, so daß diese, das Segment-Zahnrad 10 verzögernd, zur Auslenkung kommt.

Anstatt eines Segment-Zahnrades kann selbstverständlich auch ein Vollzahnrad verwendet werden. An die Stelle der Umfangsbegrenzungen 40, 41 beim erstgenannten Zahnradtyp, die in je einer vorbestimmbaren Drehstellung des Zahnrades als Referenzstellung zur Ermittlung der Absolutposition des Zahnrades verwendbar sind, können bei Einsatz eines Vollzahnrades an diesem axiale Vorsprünge vorgesehen sein, die sich in den Ausdehnungsbereich von Anschlägen erstrecken und an diesen, nach Verformung des Kraftspeichers der zugeordneten Dämpfereinrichtung, in Anlage kommen können.

Claims (12)

1. Stelleinrichtung für eine Kraftfahrzeug-Reibungskupplung, aufweisend einen Antrieb, eine Kupplungslageerkennung und ein die Bewegung des Antriebs in eine im wesentlichen translatorische Bewegung eines Ausgangsglieds umset­ zendes Getriebe, dessen Auslenkweite, bezogen auf jede Wirkrichtung, durch jeweils zumindest einen Anschlag begrenzbar ist, der, bezogen auf die jewei­ lige Bewegungsrichtung des Getriebes, hinter einer bei Normalbetrieb als Endstellung des Getriebes wirksamen, gegenüber dem Anschlag exakt defi­ nierten Bezugsposition angeordnet und bei Überschreitung dieser Bezugspo­ sition durch das Getriebe infolge einer steuerungsbedingten Fehlfunktion er­ reichbar ist und dem eine Dämpfereinrichtung zugeordnet ist, die in einer Stellung des Getriebes wirksam wird, in welcher dieses bei einer zu dem An­ schlag gerichteten Bewegung die exakt definierte Bezugsposition überschrit­ ten hat, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfereinrichtung (50) zumindest einen relativ zum Anschlag (44, 46) auslenkbaren, durch Ansteuerelemen­ te (32) beaufschlagbaren Kraftspeicher (23) aufweist, wobei die Ansteuere­ lemente (32) zur Verzögerung des Getriebes (7) bis zur Inanlagebringung des­ selben an dem Anschlag (44, 46) mit der Dämpfereinrichtung (50) sowie dem Getriebe (7) bewegungsmäßig zusammenwirken und der Kraftspeicher (23) mit vorbestimmbarer Vorspannung in eine entsprechende Aufnahme (22, 52, 56) der Dämpfereinrichtung (50) eingesetzt ist, wobei der Betrag der Vorspannung vorzugsweise so gewählt ist, daß das Moment, welches der Kraftspeicher (23) ohne eine Verformung dem Getriebe (7) entgegensetzt, das vom Antrieb (4) einleitbare Moment (4) übersteigt.

2. Stelleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 mit einem Getriebe, das mit ei­ nem in einem Gehäuse drehbar gelagerten Segment-Zahnrad ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß dem Segment-Zahnrad (10) ein relativ zu die­ sem bewegbares Anschlagelement (28) zugeordnet ist, das ebenso wie das Segment-Zahnrad (10) zumindest eine, bezogen auf den Lagerzapfen (11) des Segment-Zahnrades (10), in Umfangsrichtung verlaufende Ausneh­ mung (22, 26) für den wenigstens einen Kraftspeicher (23) aufweist, wobei das Anschlagelement (28) in dieser Richtung jeweils um eine Weite über die jeweilige Umfangsbegrenzung (40, 41) des Segment-Zahnrades (10) hinaus­ ragt, die dem Abstand des entsprechenden Anschlags (44, 46) zu der dem­ selben zugeordneten Bezugsposition entspricht, ab welcher das in der jeweili­ gen Wirkrichtung aktive Ansteuerelement (32) des Getriebes (7), das an ei­ nem der Getriebeelemente (10, 28) vorgesehen ist, mit dem Kraftspei­ cher (23) in Wirkverbindung gelangt.

3. Stelleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausneh­ mung (22, 26) in dem Getriebeelement (10, 28) jeweils an ihrer vom zugeord­ neten Anschlag (44, 46) abgewandten Seite eine, bezogen auf den Lagerzap­ fen (11) des Segment-Zahnrades (10), in Umfangsrichtung verlaufende Auf­ weitung (35) aufweist, in welche das jeweilige Ansteuerele­ ment (32) des Getriebeelementes (10, 28) eingreift.

4. Stelleinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die einem durch eine Schraubenfeder (24) gebildeten Kraftspeicher (23) zuge­ wandte Seite jedes Ansteuerelementes (32) winkelmäßig derart gegenüber dem Lagerzapfen (11) des Segment-Zahnrades (10) ausgerichtet ist, daß die Schraubenfeder (24) bei Beaufschlagung durch das Ansteuerelement (32) mit einer im wesentlichen in Achsrichtung des Kraftspeichers (23) gerichte­ ten Kraft beaufschlagbar ist.

5. Stelleinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteue­ relemente des Getriebeelementes (10, 28) die Aufweitungen (35) der Aus­ nehmung (22, 26) im jeweils anderen Getriebeelement (10, 28) durchgreifen und das letztgenannte mit an ihren freien Enden ausgebildeten Rückhaltemit­ teln (37) hintergreifen.

6. Stelleinrichtung nach Anspruch 1 mit einem Getriebe, das mit einem in einem Gehäuse drehbar gelagerten Zahnrad ausgebildet ist, dadurch gekennzeich­ net, daß das Zahnrad (19) eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Lauf­ nut (54) für den Kraftspeicher (23) aufweist, der in einer Aufnahme (52) des Gehäuses (1) ortsfest gehalten und durch am Zahnrad (10) vorgesehene An­ steuerelemente (32) beaufschlagbar ist, wobei die letztgenannten an den Um­ fangsenden der Laufnut (54) vorgesehen sind, die derart bemessen ist, daß jeweils ein Ansteuerelement (32) am zugeordneten Kraftspeicher (23) in An­ lage kommt, wenn die dem entsprechenden Anschlag (44, 46) zugeordnete Bezugsposition erreicht ist, ab welcher die Verzögerung des Zahnrades (10) durch den Kraftspeicher (23) einleitbar ist.

7. Stelleinrichtung nach Anspruch 1 mit einem Getriebe, das mit einem in einem Gehäuse drehbar gelagerten Zahnrad ausgebildet ist, dadurch gekennzeich­ net, daß das Zahnrad (10) eine Aufnahme (56) zur Fixierung des Kraftspei­ chers (23) aufweist, und das Gehäuse (1) mit einer sich mit Bezug zum La­ gerzapfen (11) des Zahnrades (10) in Umfangsrichtung erstreckenden Lauf­ nut (54) für den Kraftspeicher (23) ausgebildet ist, der durch am Gehäuse (1) vorgesehene Ansteuerelemente (32) beaufschlagbar ist, wobei die letztge­ nannten an den Umfangsenden der Laufnut (54) vorgesehen sind, die derart bemessen ist, daß jeweils ein Ansteuerelement (32) am zugeordneten Kraftspeicher (23) in Anlage kommt, wenn die dem entsprechenden An­ schlag (44, 46) zugeordnete Bezugsposition erreicht ist, ab welcher die Ver­ zögerung des Zahnrades (10) durch den Kraftspeicher (23) einleitbar ist.

8. Stelleinrichtung nach nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnrad (10) sowie das demselben zugeordnete Anschlagelement (28) mit Halterungen (63) für jeweils ein Ende eines als Zugfeder (62) ausgebildeten Kraftspeichers (23) ausgebildet ist und die Anschläge (44, 46) hinsichtlich ih­ rer Positionierung gegenüber einer bestimmten Drehstellung des Zahnra­ des (10) derart angeordnet sind, daß ein Vorsprung (38, 39) des Anschlage­ lementes (28) am zugeordneten Anschlag (44, 46) in Anlage kommt, wenn das Zahnrad (10) seine definierte Bezugsposition erreicht hat, von welcher an durch Auslenkung der entsprechenden Zugfeder (62) aus deren Ausgangszu­ stand die Verzögerung des Zahnrades (10) bewirkt wird.

9. Stelleinrichtung für eine Kraftfahrzeug-Reibungskupplung, aufweisend einen Antrieb, eine Kupplungslageerkennung und ein die Bewegung des Antriebs in eine im wesentlichen translatorische Bewegung eines Ausgangsglieds um­ setzendes, ein Segment-Zahnrad aufweisendes Getriebe, dessen Auslenkwei­ te, bezogen auf jede Wirkrichtung, durch zumindest einen Anschlag begrenz­ bar ist, dem eine Dämpfereinrichtung zugeordnet ist, die in einer Stellung des Getriebes wirksam wird, in welcher dieses bei einer zu diesem Anschlag ge­ richteten Bewegung in einer dem Anschlag vorgelagerten, bei Normalbetrieb als Endstellung des Getriebes wirksamen, exakt definierten Bezugsposition relativ zu dem Anschlag zum Stillstand kommt und bei einer Fehlfunktion die Bezugsposition in Richtung zu dem derselben bei der jeweiligen Getriebebe­ wegung nachgeordneten Anschlag überschreitet, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfereinrichtung (50) zumindest einen relativ zum An­ schlag (44, 46) auslenkbaren, durch den letztgenannten beaufschlagbaren Kraftspeicher (23) aufweist, der in eine entsprechende Aufnahme (22) der Dämpfereinrichtung (50) derart eingesetzt ist, daß er am Segment- Zahnrad (10) des Getriebes (7) über die jeweils zugeordnete Umfangsbegren­ zung (40, 41) in Richtung zum entsprechenden Anschlag (44, 46) hinausragt, wobei die Überstandsweite des Kraftspeichers (23) gegenüber der Umfangsbe­ grenzung (40, 41) maximal dem Abstand des Anschlags (44, 46) von der ihm zugeordneten Bezugsposition entspricht, ab welcher bei einer Fehlfunktion die Verzögerung des Getriebes (7) erfolgt.

10. Stelleinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Seg­ ment-Zahnrad (10) für die Kraftspeicher (23) Ausnehmungen (22) aufweist, die sich, von der jeweiligen Umfangsbegrenzung (40, 41) ausgehend, in Um­ fangsrichtung weg vom zugeordneten Anschlag (44, 46) erstrecken und die darin aufgenommenen Kraftspeicher (23) als Schraubenfedern (24) ausgebil­ det sind.

11. Stelleinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweili­ ge Schraubenfeder (24) an ihrem dem Anschlag (44, 46) zugewandten Ende mit einer in der Ausnehmung (22) verschiebbar gelagerten Schutzhülle (58) umgeben ist, die zur Verliersicherung mit einer radialen Aufweitung (59) eine entsprechende Querschnittserweiterung (60) in der Ausnehmung (22) hin­ tergreift.

12. Stelleinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß durch Vor­ gabe eines Abstandes zwischen dem für das freie Ende der Schraubenfe­ der (24) vorgesehenen Abstützdeckel (61) der Schutzhülle (58) und der die­ ser zugewandten Umfangsbegrenzung (40, 41) des Segment-Zahnrades (10), der geringer ist als der Überstand des freien Endes der Schraubenfeder (24) gegenüber der zugeordneten Umfangsbegrenzung (40, 41) ohne Schutzhül­ le (58), eine Vorspannung auf die Schraubenfeder (24) aufbringbar ist.