DE19549626A1

DE19549626A1 - Betätigungsvorrichtung, insbesondere für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE19549626A1
Application number: DE19549626A
Authority: DE
Inventors: Lutz Leimbach; Reiner Voss
Original assignee: Mannesmann Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1995-02-01
Filing date: 1995-02-01
Publication date: 1999-09-09
Also published as: ES2125787A1; GB2297597B; GB2297597A; FR2730073B1; DE19503137C1; GB9602071D0; ES2125787B1; US5678671A; FR2730073A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung, insbesondere für ein Fahrzeug.

Bei Fahrzeugen bzw. Kraftfahrzeugen sind eine Vielzahl von Vorrichtungen, wie z. B. Kupplungen und dergleichen, durch Betätigungsvorrichtungen betätigbar. Zum Beispiel zur Betäti gung von Kupplungen ist es bekannt, die Aktivierung des Kupp lungspedals durch einen Fahrer des Kraftfahrzeugs zu erfassen und dementsprechend einen Betätigungsmotor in Betrieb zu Set zen. Der Betätigungsmotor treibt über ein auf seiner Ausgangs welle angebrachtes Schneckenrad ein auf einer Drehachse gela gertes, mit dem Schneckenrad kämmendes Segmentschneckenrad an. Am Segmentschneckenrad ist ein Ende eines Stößels exzentrisch und schwenkbar angebracht. Das andere Ende des Stößels ist z. B. mit einem Kolben oder einer Kolbenstange eines Geber zylinders verbunden, um durch Drehen des Segmentschneckenrads beim Betrieb des Betätigungsmotors die Drehbewegung über den Stößel in eine lineare Bewegung des Kolbens bzw. der Kolben stange des Geberzylinders umzuwandeln. Im Geberzylinder wird darauffolgend in einer Fluiddruckkammer ein Fluiddruck erzeugt, durch welchen dann ein mit dem Geberzylinder in Fluidverbindung stehender Nehmerzylinder der Kupplung betätigt wird.

Bei derartigen Betätigungseinrichtungen besteht jedoch das Problem, daß aufgrund der exzentrischen Anordnung des Stößels am Segmentschneckenrad bei einer Drehung des Segmentschnecken rads und dementsprechender Verschiebung des Geberzylinderkol bens die durch den Stößel hervorgerufene Krafteinwirkung auf den Geberzylinderkolben nicht ausschließlich in der Richtung der linearen Bewegung des Geberzylinderkolbens erfolgt. Auf grund der exzentrischen Anordnung des einen Endes des Stößels gibt es bei der Betätigung auch Kraftkomponenten, welche quer bzw. schräg zur Bewegungsrichtung des Geberzylinderkolbens auf diesen einwirken. Dabei besteht das Problem, daß durch die seitliche Einwirkung auf den Geberzylinderkolben eine erhöhte Reibung des Kolbens am Zylindergehäuse des Geberzylinders hervorgerufen wird, wodurch eine erhöhte Abnutzung von Dich tungselementen bzw. eine Beschädigung des Geberzylinders her vorgerufen werden kann. Ferner wird bei dieser Art der Betäti gung aufgrund der seitlichen Krafteinwirkung ein erhöhter Reibungskraftverlust erzeugt, welcher zu einem erhöhten Ener giebedarf bei der Betätigung dieser bekannten Betätigungsvor richtungen führt.

Aus der EP-A-0 538 802 ist eine Stellvorrichtung bekannt, welche in Fahrzeugen z. B. zur Betätigung von Zentralverriege lungen oder dergleichen verwendet werden kann. Bei dieser bekannten Stellvorrichtung wird die durch einen Stellmotor erzeugte Drehkraft über ein Zwischenrad, welches mit einem auf der Ausgangswelle des Stellmotors angeordneten Schneckenrad kämmt, auf ein Abtriebsglied übertragen. Das Abtriebsglied ist dabei linear bewegbar und wirkt auf ein zu betätigendes Element ein. Durch eine Vorspannfeder ist das Abtriebsglied in Richtung einer Endstellung vorgespannt. Bei dieser bekannten Stellvor richtung besteht jedoch das Problem, daß dann, wenn das zu betätigende Element in einer bestimmten Stellung, welche nicht der Endstellung entspricht, in die das Abtriebsglied durch die Feder vorgespannt ist, gehalten werden soll, der Stellmotor ununterbrochen mit Strom versorgt werden muß. Da jedoch in dieser Stellung die Stellvorrichtung sich nicht bewegt, d. h. auch der Rotor des Stellmotors sich nicht dreht, kann der Motor durch die ununterbrochene Bestromung aufgrund des relativ großen dann in den Wicklungen des Motors fließenden Stroms beschädigt werden. Außerdem hat das Halten der Stellvorrichtung in der bestimmten Stellung durch ununterbrochenes Bestromen des Motors einen relativ hohen Energieverbrauch zur Folge.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Betätigungsvorrichtung, insbesondere für ein Fahrzeug, vor zusehen, bei welcher eine Beschädigung des zu betätigenden Elements aufgrund ungewünschter Krafteinwirkungen vermieden werden kann, und welche ohne die Gefahr einer Beschädigung der Betätigungsvorrichtung und ohne unnötigem Energieverbrauch in einer Betätigungsstellung gehalten werden kann. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Betätigungsvorrichtung gelöst, welche einen Betätigungsmotor und ein mit dem Betätigungsmotor zur Kraftübertragung gekoppeltes, insbesondere linear beweg bares Abtriebsglied umfaßt, welches auf ein zu betätigendes Element einwirkt. Die Betätigungsvorrichtung ist durch Be wegungsblockiermittel zum Blockieren der Betätigungsvorrichtung gegen Bewegung in wenigstens einer Betätigungsstellung gekenn zeichnet.

Durch das Vorsehen der Bewegungsblockiermittel kann dann, wenn die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung sich in der wenig stens einen Betätigungsstellung befindet, diese in dieser Be tätigungsstellung gegen Bewegung blockiert werden, wobei dann gleichzeitig die Erregung bzw. Bestromung des Betätigungsmotors unterbrochen werden kann. In diesem Zustand ist also die Betä tigungsvorrichtung lediglich durch die Blockiermittel gegen Bewegung blockiert. Eine Beschädigung des Betätigungsmotors durch ununterbrochenes Erregen desselben wird somit ausge schlossen. Durch das Vorsehen eines linear bewegbaren Abtriebs glieds ist sichergestellt,. daß auf das zu betätigende Element lediglich in der Bewegungsrichtung des linear bewegbaren Ab triebsglieds gerichtete Kräfte einwirken, und somit unge wünschte Kraftkomponenten vermieden werden.

Dabei ist das Abtriebsglied mit dem Betätigungsmotor vorzugs weise direkt gekoppelt. Die Betätigungsvorrichtung kann somit mit einer minimalen Anzahl an Bauteilen kostengünstig herge stellt werden und ist dabei wegen der kleinen Anzahl an Bautei len gegen das Auftreten von Fehlern unempfindlich.

Alternativ ist es möglich, daß das Abtriebsglied mit dem Betä tigungsmotor über Zwischengliedmittel gekoppelt ist. Diese Zwischengliedmittel können Drehzahluntersetzungsmittel oder Drehzahlübersetzungsmittel umfassen. Somit kann die Betäti gungsvorrichtung in einfacher Weise an jeweilige Betriebserfor dernisse angepaßt werden, welche z. B. eine große lineare Schubkraft des Abtriebsglieds oder einen großen linearen Hub des Abtriebsglieds erfordern können.

Das Abtriebsglied umfaßt vorzugsweise eine Zahnstange.

Um die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung möglichst ein fach aufbauen zu können, wird vorgeschlagen, daß die Bewegungs blockiermittel mechanische Bewegungsblockiermittel umfassen.

Die Blockiermittel können z. B. Rastmittel umfassen, welche die Betätigungsvorrichtung in der wenigstens einen Betätigungs stellung durch Einrasten gegen Bewegung blockieren. Soll nach folgend die Betätigungsvorrichtung wieder in eine andere Betä tigungsstellung gebracht werden, muß lediglich der Betätigungs motor wieder erregt werden, wobei dabei zunächst das Rastmoment der Rastmittel überwunden werden muß und darauffolgend das Ab triebsglied in die gewünschte Betätigungsstellung gebracht werden kann.

Alternativ können die Bewegungsblockiermittel Verkeilungsmittel umfassen, welche in der wenigstens einen Betätigungsstellung in eine Verkeilungsstellung bringbar sind, in welcher Verkeilungs stellung die Betätigungsvorrichtung gegen Bewegung blockiert ist. Derartige Verkeilungsmittel können in einfacher Weise in praktisch jeder Betätigungsstellung der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung in die Verkeilungsstellung gebracht werden, so daß eine praktisch unbegrenzte Anzahl an Betäti gungsstellungen vorgesehen werden kann, in welcher die erfin dungsgemäße Betätigungsvorrichtung gegen Bewegung blockierbar ist.

Die Bewegungsblockiermittel können ferner eine Spiralklemmfeder umfassen, welche eine Motorausgangswelle des Betätigungsmotors spiralartig umgibt, sowie Klemmfederlösemittel zum wahlweisen Lösen und Herstellen einer Klemmstellung der Spiralklemmfeder auf der Motorausgangswelle, wobei die Spiralklemmfeder durch Drehbewegungsblockiermittel gegen ein Drehen mit der Motoraus gangswelle blockiert ist. Auch in dieser Ausführungsform der Bewegungsblockiermittel ist praktisch eine unbegrenzte Anzahl an Klemmstellungen der Spiralklemmfeder auf der Motorausgangs welle möglich, so daß die erfindungsgemäße Betätigungsvorrich tung wieder in einfacher Weise in einer Vielzahl an Betäti gungsstellungen gegen Bewegung blockierbar ist.

Um einen möglichst festen Klemmsitz der Spiralklemmfeder auf der Motorausgangswelle vorsehen zu können, wird vorgeschlagen, daß die Spiralklemmfeder wenigstens zwei Windungen umfaßt.

Alternativ ist es jedoch auch möglich, daß die Bewegungsbloc kiermittel Mittel zum anhaltenden Versorgen des Betätigungs motors mit einem Blockierstrom in der wenigstens einer Betäti gungsstellung umfassen. Es ist somit nicht erforderlich, bei der Betätigungsvorrichtung zusätzliche mechanische Elemente vorzusehen.

Dabei ist es vorteilhaft, wenn der Betätigungsmotor zum Bloc kieren der Betätigungsvorrichtung in der wenigstens einen Betätigungsstellung einen Blockierstrom von weniger als 10 A, vorzugsweise weniger als 6 A, erfordert. Ein übermäßig großer Stromverbrauch beim Blockieren der Betätigungsvorrichtung in der wenigstens einen Betätigungsstellung kann somit vermieden werden.

Ferner ist es möglich, daß an der Zahnstange und/oder an dem zur Übertragung der Drehkraft des Betätigungsmotors auf die Zahnstange vorgesehenen Element im Bereich der wenigstens einen Betätigungsstellung ein Blockierverzahnungsabschnitt vorgesehen ist. Der Blockierverzahnungsabschnitt kann dabei derart ausge staltet sein, daß er ein selbsttätiges Bewegen der Betätigungs vorrichtung aus der wenigstens einen Betätigungsstellung er schwert. Dies ist insbesondere beim Blockieren der Betätigungs vorrichtung in der Betätigungsstellung durch anhaltendes Zufüh ren eines Stroms zum Betätigungsmotor vorteilhaft, da durch den Bewegungswiderstand zwischen der Zahnstange und dem Element bereits eine leichte Selbsthemmung der Betätigungsvorrichtung auftritt und somit der Blockierstrom des Betätigungsmotors zusätzlich gesenkt werden kann.

Darüber hinaus ist es möglich, daß der Blockierverzahnungs abschnitt ein selbsttätiges Bewegen der Betätigungsvorrichtung aus der wenigstens einen Betätigungsstellung verhindert. In diesem Falle stellt der Blockierverzahnungsabschnitt selbst Bewegungsblockiermittel für die Bewegungsvorrichtung dar. Ist die Betätigungsvorrichtung einmal in der wenigstens einen Betätigungsstellung, kann das Bestromen des Betätigungsmotors wenigstens dann, wenn durch das zu betätigende Element keine übermäßig große Kraft auf die Zahnstange ausgeübt wird, voll ständig beendet werden. Soll die Betätigungsvorrichtung dann aus der Betätigungsstellung herausbewegt werden, wird der Betätigungsmotor wieder antriebsmäßig aktiviert und somit die Blockierkraft des Blockierverzahnungsabschnitts überwunden.

Um den Hub des linear bewegbaren Abtriebsglieds in einfacher Weise über relativ große Distanzen übertragen zu können, wird vorgeschlagen, daß das Abtriebsglied mit einem Geberzylinder gekoppelt ist zur wahlweisen Erzeugung eines Fluidabgabedrucks in einer Fluiddruckkammer des Geberzylinders.

Dabei kann dann die Fluiddruckkammer des Geberzylinders mit einer Fluiddruckkammer eines Nehmerzylinders über eine Fluid leitung in Fluidverbindung stehen und die Bewegungsblockier mittel können Ventilmittel zum wahlweisen Unterbrechen und Freigeben der Fluidverbindung umfassen. Durch das Absperren der Fluidverbindung und somit dem Unterbrechen des Fluidflusses zwischen der Fluiddruckkammer des Nehmerzylinders und der Fluiddruckkammer des Geberzylinders ist auch z. B. der Kolben und damit das mit diesem gekoppelte Abtriebsglied der erfin dungsgemäßen Betätigungsvorrichtung gegen ein Bewegen bloc kiert. Auch in dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen Blockiermittel ist wieder eine sehr große Anzahl an Betäti gungsstellungen auswählbar, in welchen- die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung durch Betätigung der Ventilmittel gegen Bewegung blockierbar ist.

Es können ferner Vorspannmittel vorgesehen sein, durch welche die Betätigungsvorrichtung in wenigstens eine Betätigungsend stellung vorgespannt ist. Diese Vorspannmittel können einer seits die Bewegung der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung in die wenigstens eine Betätigungsendstellung unterstützen und somit den zum Antrieb der Betätigungsvorrichtung erforderlichen Energiebedarf senken. Andererseits ist es möglich, die Vor spannmittel als die Blockiermittel zu verwenden, durch welche die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung dann in der wenig stens einen Betätigungsendstellung gegen ein selbsttätiges Bewegen aus dieser Betätigungsendstellung blockiert ist.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich ferner auf ein Betäti gungssystem, insbesondere für ein Fahrzeug, umfassend eine Betätigungsvorrichtung mit Bewegungsblockiermitteln, wobei das Betätigungssystem ferner umfaßt:

- ein Betätigungselement mit einem Aktivierungsstellungssensor zur Erfassung einer Aktivierungsstellung des Betätigungs elements und zur Abgabe eines der erfaßten Aktivierungsstel lung entsprechenden Aktivierungsstellungssignals,
- einen Betätigungsstellungssensor zur Erfassung einer Betäti gungsstellung der Betätigungsvorrichtung und zur Abgabe eines der erfaßten Betätigungsstellung entsprechenden Betätigungs stellungssignals,
- eine Steuervorrichtung zum Empfang des Aktivierungsstellungs signals und des Betätigungsstellungssignals und zum Aktivie ren des Antriebsmotors gemäß den empfangenen Signalen, wobei die Steuervorrichtung das Aktivierungsstellungssignal mit dem Betätigungsstellungssignal und einem der wenigstens einen Betätigungsstellung entsprechenden Referenzbetätigungs wert vergleicht, und dann, wenn die erfaßte Aktivierungs stellung nicht der erfaßten Betätigungsstellung entspricht, den Betätigungsmotor antriebsmäßig aktiviert, bis die erfaßte Betätigungsstellung der erfaßten Aktivierungsendstellung entspricht, und dann, wenn die erfaßte Aktivierungsstellung der erfaßten Betätigungsstellung und der wenigstens einen Betätigungsstellung entspricht, das antriebsmäßige Aktivieren des Betätigungsmotors beendet.

Das erfindungsgemäße Betätigungssystem kann somit in einfacher Weise durch ein Vergleichen des Aktivierungsstellungssignals mit dem Betätigungsstellungssignal sowie dem der wenigstens einen Betätigungsstellung entsprechenden Referenzbetätigungs wert feststellen, ob die Betätigungsvorrichtung entsprechend der Aktivierung des Betätigungselements in die wenigstens eine Betätigungsstellung gebracht werden soll bzw. sich bereits in dieser wenigstens einen Betätigungsstellung befindet. Das erfindungsgemäße Betätigungssystem kann ferner die erforderli chen Maßnahmen unternehmen, d. h. den Betätigungsmotor aktivie ren, wenn die Betätigungsvorrichtung noch nicht in der der Aktivierungsstellung entsprechenden Stellung ist, bzw. den Betätigungsmotor desaktivieren, wenn die Betätigungsvorrichtung bereits in der der Aktivierungsstellung entsprechenden Stellung ist und diese Stellung ferner der wenigstens einen Betätigungs stellung entspricht.

Der Ausdruck "antriebsmäßig Aktivieren", wie er hier verwendet wird, bedeutet, daß in diesem Aktivierungszustand der Betäti gungsmotor die Betätigungsvorrichtung von einer momentan einge nommenen Betätigungsstellung in eine andere Betätigungsstellung bewegt. Wird das antriebsmäßige Aktivieren des Betätigungs motors z. B. dann, wenn die wenigstens eine Betätigungsstellung erreicht ist, eingestellt, dann verharrt die Betätigungsvor richtung in dieser wenigstens einen Betätigungsstellung. Dies kann jedoch bedeuten, daß das Aktivieren des Betätigungsmotors nicht vollständig eingestellt wird, es ist vielmehr, wie voran gehend gehend beschrieben, auch möglich, den Betätigungsmotor in der wenigstens einen Betätigungsstellung weiterhin zu akti vieren, d. h. ihm den vorangehend beschriebenen Blockierstrom zuzuführen. Dadurch wird die Betätigungsvorrichtung durch anhaltendes "blockierendes Aktivieren" des Betätigungsmotors in der wenigstens einen Betätigungsstellung gehalten.

Dabei wird es bevorzugt, daß die Bewegungsblockiermittel durch die Steuervorrichtung zum Blockieren der Betätigungsvorrichtung gegen Bewegung betätigbar sind, wenn die erfaßte Aktivierungs stellung der erfaßten Betätigungsstellung und der wenigstens einen Betätigungsstellung entspricht. Durch das Betätigen der Blockiermittel durch die Steuervorrichtung ist es möglich, eine Vielzahl an Betätigungsstellungen vorzusehen, in welchen die Betätigungsvorrichtung gegen Bewegung blockiert werden kann. Ferner ist es dabei möglich, z. B. nach bereits erfolgtem Einsatz des erfindungsgemäßen Betätigungssystems, zusätzliche Betätigungsstellungen, in welchen die Betätigungsvorrichtung gegen ein Bewegen blockiert werden soll, und welche sich im praktischen Betrieb als zweckmäßig erwiesen haben, auszuwählen und bei Erreichen dieser Betätigungsstellungen die erforderli chen Maßnahmen zum Blockieren der Betätigungsvorrichtung gegen ein Bewegen zu ergreifen.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich ferner auf die Verwen dung der Betätigungsvorrichtung und des Betätigungssystems zur Betätigung einer Kupplungsvorrichtung.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich ferner auf die Verwen dung der Betätigungsvorrichtung und des Betätigungssystems zur Betätigung einer Kupplungsvorrichtung mit reduzierter Ausrück kraft. Insbesondere bei Betätigung einer Kupplungsvorrichtung mit reduzierter Ausrückkraft ist es möglich, die Betätigungs vorrichtung durch anhaltendes Zuführen eines Blockierstroms zum Betätigungsmotor in der wenigstens einen Betätigungsstellung zu Blockieren. Durch die Verwendung bei einer Kupplungsvorrichtung mit reduzierter Ausrückkraft ist dann der zum Blockieren des Betätigungsmotors erforderliche Blockierstrom zusätzlich abge senkt.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsformen mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Gesamtansicht einer erfindungsgemä ßen Betätigungsvorrichtung, welche in ein Betäti gungssystem zum Steuern der Betätigungsvorrichtung eingegliedert ist;

Fig. 2 einen Schnitt der erfindungsgemäßen Betätigungsvor richtung längs einer Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 einen Schnitt längs einer Linie III-III in Fig. 4, welcher Vorspannmittel zum Vorspannen der Betäti gungsvorrichtung in eine Betätigungsendstellung zeigt;

Fig. 4 eine Seitenansicht der Vorspannmittel der Fig. 3;

Fig. 5 eine in einer Fluidleitung angeordnete Ventilanord nung als eine erste Ausführungsform von Bewegungs blockiermitteln;

Fig. 6 eine Spiralklemmfeder als eine zweite Ausführungsform der Bewegungsblockiermittel;

Fig. 7 eine Verkeilungsvorrichtung als eine dritte Ausfüh rungsform der Bewegungsblockiermittel und

Fig. 8-10 Rastmittel als vierte bis sechste Ausführungsformen der Bewegungsblockiermittel.

In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung allgemein mit 10 bezeichnet. Die Betätigungsvorrichtung 10 ist in ein Betätigungssystem 12 eingegliedert. Die Betätigungsvor richtung 10 umfaßt einen Betätigungsmotor 14, welcher auf einer Ausgangswelle 16 ein Motorzahnrad 18 trägt (siehe auch Fig. 2). Das Motorzahnrad 18 steht mit einer Innenverzahnung 20 (in Fig. 1 nur schematisch dargestellt) eines Hohlrads 22 in Kämmein griff. Das Hohlrad 22 ist in Hohlradlagerungen 24, 26, welche z. B. an einem in den Figuren nicht dargestellten Betätigungs vorrichtungsgehäuse festgelegt sein können, um eine Achse A drehbar gelagert. Das Hohlrad 20 weist einen zur Achse A kon zentrischen sich in Richtung der Achse A erstreckenden An triebsverzahnungsabschnitt 28 mit einer Außenverzahnung 30 auf. Der Antriebsverzahnungsabschnitt 28 steht in Kämmeingriff mit einem als Zahnstange 32 ausgebildeten Abtriebsglied. Die Zahn stange 32 ist wiederum in z. B. gehäusefesten Zahnstangenfüh rungen 34, 36 in einer Längsrichtung der Zahnstange 32 beweg bar geführt.

Durch Aktivieren des Betätigungsmotors 14 wird die Drehbewegung des Motorzahnrads 18 über die mit diesem kämmende Innenver zahnung 20 des Hohlrads 22 auf das Hohlrad 22 übertragen. Durch den sich dabei ebenfalls drehenden Antriebsverzahnungsabschnitt 28 und die mit der Zahnstange 32 kämmende Außenverzahnung 30 desselben wird die Drehbewegung des Hohlrads 22 in eine Linear bewegung der Zahnstange 32 umgewandelt.

In der Fig. 1 ist die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung in Verbindung mit einem Geberzylinder 38, z. B. für eine Fahr zeugkupplung; dargestellt. Es ist jedoch selbstverständlich, daß die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung auch in Ver bindung mit anderen zu betätigenden Elementen verwendet werden kann. Der Geberzylinder 38 ist über einen Träger 40 z. B. wieder am Gehäuse der Betätigungsvorrichtung 10 festgelegt. Der in der Fig. 1 strichliert dargestellte Kolben 42 des Geber zylinders 38 ist über eine ebenfalls strichliert dargestellte Kolbenstange 44 mit der Zahnstange 32 gekoppelt. Durch lineares Bewegen der Zahnstange 32 wird also auch der Kolben 42 im Inneren des Geberzylinders 38 linear hin und her bewegt, wo durch in einer Fluiddruckkammer 46 im Inneren des Geberzylin ders 38 ein der jeweiligen Betätigungsstellung der Zahnstange 32 bzw. der Betätigungsvorrichtung 10 entsprechender Fluiddruck erzeugt wird. Durch einen Fluidauslaß 48 kann dann das Fluid im Inneren der Fluiddruckkammer 46 aus dieser austreten, bzw. in diese eintreten, je nach Stellung des Kolbens 42. Der Fluidaus laß 48 steht über eine Fluidleitung 50 mit einer Fluiddruckkam mer 52 eines Nehmerzylinders 54 in Fluidverbindung (in Fig. 1 strichliert dargestellt). Der Nehmerzylinder 54 bewegt dann z. B. eine Kupplung oder dergleichen.

Die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung 10 umfaßt ferner Bewegungsblockiermittel 56, welche in Fig. 1 nur schematisch dargestellt sind und mit Bezug auf die Fig. 5 bis 10 detaillier ter beschrieben sind. Die Bewegungsblockiermittel 56 dienen dazu, die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung 10 in wenig stens einer Betätigungsstellung gegen Bewegung zu blockieren. Soll z. B. eine für den Nehmerzylinder 54 zu betätigende Kupp lung in einer offenen, d. h. entkuppelten, Stellung gehalten werden, so kann durch das Blockieren der Bewegung der erfin dungsgemäßen Betätigungsvorrichtung 10 in dieser entkuppelten Stellung das Aktivieren des Betätigungsmotors 14 beendet wer den. Die Betätigungsvorrichtung 10 ist dann lediglich durch die Bewegungsblockiermittel 56 gegen ein Bewegen aus der Entkupp lungsstellung blockiert. Dies hat zur Folge, daß einerseits die zum ununterbrochenen Aktivieren des Betätigungsmotors 14 erfor derliche Energie in dieser Betätigungsstellung eingespart werden kann, und andererseits eine Beschädigung des Betäti gungsmotors 14 durch ununterbrochen es Bestromen in einer Stel lung, in welcher sich der Rotor des Motors nicht dreht und somit ein sehr hoher Strom in den Motorwicklungen fließt, vermieden wird.

Das in Fig. 1 dargestellte erfindungsgemäße Betätigungssystem 12, in welches die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung 10 eingegliedert ist, umfaßt neben der bereits beschriebenen Betätigungsvorrichtung 10 eine Steuervorrichtung 58, ein Betä tigungselement 60, z. B. ein Kupplungspedal 60, mit einem Aktivierungsstellungssensor 62 zur Erfassung der Aktivierungs stellung des Kupplungspedals 60 sowie einen Betätigungsstel lungssensor 64 zum Erfassen einer Betätigungsstellung der Betätigungsvorrichtung 10. Obwohl in der Fig. 1 der Betäti gungsstellungssensor 64 derart dargestellt ist, daß er z. B. eine Drehstellung des Hohlrads 22 erfaßt, ist eine Vielzahl anderer Betätigungsstellungssensoren möglich, z. B. ein Betäti gungsstellungssensor, welcher die lineare Stellung der Zahn stange 32 erfaßt, oder ein Betätigungsstellungssensor, welcher direkt die Drehstellung Betätigungsmotors 14 erfaßt.

Die Steuervorrichtung 58 empfängt über eine Signalleitung 66 ein Aktivierungsstellungssignal von dem Aktivierungsstellungs sensor 62 und empfängt über eine Signalleitung 68 ein Betäti gungsstellungssignal von dem Betätigungsstellungssensor 64. Ferner enthält die Steuervorrichtung 58 Speichermittel (in den Figur nicht dargestellt), in welchen z. B. eine Vielzahl an vorbestimmten Betätigungsstellungen gespeichert ist, in welchen vorbestimmten Betätigungsstellungen die Betätigungsvorrichtung 10 je nach Aktivierung des Betätigungselements 60 durch die Bewegungsblockiermittel 56 gegen Bewegung blockiert werden kann.

Es wird nachfolgend eine Betriebsart beschrieben, in welcher das erfindungsgemäße Betätigungssystem 12 betrieben werden kann. Die Steuervorrichtung 58 empfängt ständig das Aktivie rungsstellungssignal von dem Aktivierungsstellungssensor 62 und das Betätigungsstellungssignal von dem Betätigungsstellungs sensor 64. Die Steuervorrichtung 58 ordnet die jeweiligen Signale jeweils einer Aktivierungsstellung des Betätigungs elements 60 bzw. einer Betätigungsstellung der Betätigungsvor richtung 10 zu. Durch Vergleichen der so ermittelten Aktivie rungsstellung mit der so ermittelten Betätigungsstellung kann die Steuervorrichtung 58 feststellen, ob die Betätigungsvor richtung 10 sich in der z. B. durch einen Fahrer eines Kraft fahrzeugs durch Betätigung des Kupplungspedals 60 gewünschten Stellung befindet. Ist z. B. das Kupplungspedal 60 durch den Fahrer vollständig niedergedrückt worden, was einer vollständig ausgerückten Stellung der Kupplung entspricht, und stellt die Steuervorrichtung 58 durch Vergleich der Aktivierungsstellung mit der momentanen Betätigungsstellung fest, daß die Betäti gungsvorrichtung noch nicht in der der vollständig ausgerück ten Stellung der Kupplung entsprechenden Betätigungsstellung ist, so gibt die Betätigungsvorrichtung 58 über eine Signallei tung 70 ein Aktivierungssignal an den Betätigungsmotor 14 aus, wodurch dieser aktiviert wird und die Betätigungsvorrichtung 10 in eine der vollständig ausgerückten Stellung der Kupplung entsprechende Betätigungsstellung gebracht wird. Hält der Fahrer das Kupplungspedal 60 niedergedrückt, d. h. das durch den Aktivierungsstellungssensor 62 ausgegebene Aktivierungs stellungssignal ändert sich nachfolgend nicht mehr, und wird durch Vergleich des Aktivierungsstellungssignals mit dem vom Betätigungsstellungssensor 64 gelieferten Betätigungsstellungs signal festgestellt, daß die momentane Betätigungsstellung der Betätigungsvorrichtung 10 nunmehr der durch das Niederdrücken des Kupplungspedals 60 eingenommenen Aktivierungsstellung entspricht, so gibt die Steuervorrichtung 58 über eine Signal leitung 72 ein Blockiersignal an die Bewegungsblockiermittel 56 ab. Die Bewegungsblockiermittel 56 blockieren dann in der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform die Zahnstange 32 gegen eine lineare Bewegung und legen somit die Betätigungsvorrich tung 10 in dieser der vollständig entkuppelten Stellung der Kupplung entsprechenden Betätigungsstellung fest. Darauffolgend beendet die Steuervorrichtung 58 das Ausgeben des Aktivierungs signals über die Signalleitung 70 an den Betätigungsmotor 14, wodurch dieser desaktiviert, d. h. nicht mehr erregt wird. Die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung 10 wird somit lediglich durch die Bewegungsblockiermittel 56 in der gewünschten Betäti gungsstellung gehalten. Der Betätigungsmotor 14 wird nicht mehr angetrieben bzw. erregt, wodurch einerseits die in dieser statischen Stellung des Betätigungsmotors 14 ansonsten ver brauchte Energie eingespart wird, und andererseits verhindert wird, daß durch den dabei in den Wicklungen des Betätigungs motor 14 fließenden elektrischen Strom der Betätigungsmotor 14 beschädigt wird.

Wird nachfolgend das Kupplungspedal 60 vom Fahrer freigegeben bzw. in eine andere Aktivierungsstellung gebracht, so ändert sich das vom Aktivierungsstellungssensor 62 über die Signallei tung 66 zur Steuervorrichtung 58 abgegebene Aktivierungsstel lungssignal. Die Steuervorrichtung 58 stellt dann fest, daß die dem Aktivierungsstellungssignal entsprechende Aktivierungs stellung nicht mehr der dem momentanen Betätigungsstellungs signal entsprechenden Betätigungsstellung der Betätigungsvor richtung 10 entspricht. Die Steuervorrichtung 58 beendet dann das Ausgeben des Blockiersignals über die Signalleitung 72 zu den Bewegungsblockiermitteln 56 und gibt erneut ein Aktivie rungssignal über die Signalleitung 70 zum Betätigungsmotor 14 aus, um diesen zu aktivieren und die Betätigungsvorrichtung 10 in die der momentanen Aktivierungsstellung des Kupplungspedals 60 entsprechende Betätigungsstellung zu bringen. In dieser neuen Betätigungsstellung kann dann in gleicher Art und Weise wie vorher beschrieben die Betätigungsvorrichtung 10 wieder durch die Bewegungsblockiermittel 56 gegen eine Bewegen bloc kiert werden.

Obwohl das erfindungsgemäße Betätigungssystem hier mit Bezug auf die Verwendung zur Betätigung einer Kupplungsvorrichtung beschrieben worden ist, ist es selbstverständlich, daß das erfindungsgemäße Betätigungssystem zur Verwendung einer Viel zahl weiterer zu betätigender Systeme verwendet werden kann.

In den Fig. 3 und 4 ist eine Vorspannfeder 74 gezeigt, durch welche die Betätigungsvorrichtung in eine bzw. in zwei Betäti gungsendstellungen vorgespannt wird. Die Vorspannfeder 74 ist in einem mittleren Abschnitt 76 derelben an einem z. B. gehäu sefesten Federträger 78 schwenkbar angebracht. Mit ihren End abschnitten 80, 82 greift die Vorspannfeder 74 in seitliche Öffnungen 84, 86 der Zahnstange 32 ein. Dabei wird zwischen den freien Enden 80, 82 und dem Zwischenabschnitt 76 der Vorspann feder 74 eine Spannung aufgebaut, welche dies freien Enden 80, 82 der Vorspannfeder 74 vom Zwischenabschnitt 76 wegdrückt. Befindet sich nun die Zahnstange 32 in einer Stellung, in welcher zwischen der Vorspannfeder 74 und einer zur Zahnstange 32 im wesentlichen orthogonalen Achse O ein spitzer Winkel α gebildet ist, so wird durch die zwischen dem Zwischenabschnitt 76 und den freien Enden 80 bzw. 82 der Vorspannfeder 74 wir kende Druckkraft die Zahnstange 32 in einer Richtung bewegt, in welcher der Winkel α vergrößert wird. Das heißt, in der in Fig. 4 mit durchgezogener Linie dargestellten Stellung der Vorspann feder 74 wird die Zahnstange 32 in einer Richtung entgegen eines Pfeils P geschoben. Durch die Vorspannfeder 74 ist die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung dann in eine Betäti gungsendstellung vorgespannt. Der Winkel α, welcher in der Betätigungsendstellung zwischen der Vorspannfeder 74 und der orthogonalen Achse O eingeschlossen ist, liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 30 und 45°.

Wird nun aus der in Fig. 4 mit durchgezogener Linie der Vor spannfeder 74 dargestellten Stellung die Zahnstange 32 in Richtung des Pfeils P bewegt, so muß zunächst die Spannkraft der Vorspannfeder 74 überwunden werden, bis die Vorspannfeder 74 in ihre Totpunktstellung kommt, in welcher der Winkel α = 0 ist, d. h. die Vorspannfeder 74 steht im wesentlichen orthogo nal zur Längsrichtung der Zahnstange 32. Wird die Zahnstange 32 über diesen Totpunkt der Vorspannfeder 74 hinausbewegt, so wird durch die zwischen den freien Enden 80, 82 und dem Zwischen abschnitt 76 der Vorspannfeder 74 wirkende Druckkraft die Zahnstange 32 durch die Vorspannfeder 74 weitergeschoben, bis sie in eine Stellung kommt, welche einer weiteren bzw. zweiten Betätigungsendstellung der Zahnstange 32 entspricht. Diese zweite Betätigungsendstellung ist in Fig. 4 mit gestrichelten Linien der Vorspannfeder 74 dargestellt. Die Zahnstange 32 kann somit durch eine einzige Vorspannfeder in zwei Betätigungsend stellungen vorgespannt werden.

Wird die Vorspannkraft der Vorspannfeder 74 entsprechend hoch gewählt, so ist es möglich, die Vorspannfeder 74 als die Be wegungsblockiermittel zu verwenden. Ist die Betätigungsvor richtung in einer ihrer Betätigungsendstellungen, so kann dann die Zahnstange 32 durch die Vorspannkraft der Vorspannfeder 74 in dieser Betätigungsendstellung jeweils derart gegen Bewegung blockiert werden, daß ohne zusätzliches Antreiben des Betäti gungsmotors die Zahnstange nicht aus dieser jeweiligen Betäti gungsendstellung bewegt werden kann.

Mit Bezug auf die Fig. 5 bis 10 wird nachfolgend eine Mehrzahl verschiedener Bewegungsblockiermittel beschrieben, welche bei der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung, bzw. dem erfin dungsgemäßen Betätigungssystem verwendet werden können. In Fig. 5 umfassen die Bewegungsblockiermittel 56 ein Ventil 88, wel ches in die Fluidleitung 50 zwischen dem Geberzylinder 38 und dem Nehmerzylinder 54 eingeschaltet ist. Das Ventil 88 kann, wie mit Bezug auf Fig. 1 beschrieben, über die Signalleitung 72 mit der Steuervorrichtung 58 verbunden sein. Wird das Festlegen der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung in einer bestimm ten Betätigungsstellung gewünscht, so wird lediglich durch das Ventil 88 die Fluidverbindung zwischen dem Geberzylinder 38 und dem Nehmerzylinder 54 unterbrochen, so daß kein Fluid mehr durch die Fluidleitung 50 strömen kann. Durch diese Unterbre chung der Fluidverbindung ist dann auch der Kolben im Geber zylinder und somit die mit diesem gekoppelte Zahnstange gegen Bewegung blockiert, und die gesamte Betätigungsvorrichtung ist ins dieser Betätigungsstellung festgelegt. Durch nachfolgendes Freigeben des Ventils 88 bzw. der Fluidleitung 50 wird die Unterbrechung der Fluidverbindung aufgehoben und das Fluid kann wieder frei vom Geberzylinder 38 zum Nehmerzylinder 54 fließen und die Betätigungsvorrichtung ist wieder frei bewegbar.

In Fig. 6 umfassen die Bewegungsblockiermittel eine Spiral klemmfeder 90, welche die Motorausgangswelle 16 des Betäti gungsmotors spiralartig umgibt. Die Spiralklemmfeder 90 umfaßt zwei Windungen und ihre freien Enden 92, 94 sind-derart gebo gen, daß sie sich im wesentlichen orthogonal von der Motoraus gangswelle 16 wegerstrecken. Die Endabschnitte 96, 98 der freien Enden 92, 94 der Spiralklemmfeder 90 sind dabei weiter derart gebogen, daß sie sich voneinander wegerstrecken. Dies hat den Zweck, daß ein Klemmfederlöseschieber 100 zwischen die Endabschnitte 96, 98 eingeschoben werden kann bzw. aus dieser zwischen die Endabschnitte 96, 98 eingeschobenen Stellung wieder herausgezogen werden kann. Dabei ist der Klemmfederlöse schieber 100 durch einen Schieberaktuator 102 von an sich bekanntem Ausbau in Richtung eines Pfeils S bzw. entgegenge setzt dieser Richtung bewegbar. Der Aktuator 102 empfängt wiederum über die Signalleitung 72 das Blockiersignal, wodurch er den Klemmfederlöseschieber 100 aus der in Fig. 6 dargestell ten Einschubstellung zwischen den Endabschnitten 96, 98 her auszieht. In der Einschubstellung ist durch Auseinanderspreizen der freien Enden 92, 94 der Spiralklemmfeder 90 der Klemmsitz der Spiralklemmfeder 90 auf der Motorausgangswelle 16 gelöst. Durch Herausziehen des Klemmfederlöseschiebers 100 kann sich jedoch die Spiralklemmfeder 90 zusammenziehen und wird dabei auf der Motorausgangswelle 16 festgeklemmt.

Die Motorausgangswelle 16 ist im Bereich der Spiralklemmfeder 90 von Drehbewegungsblockierabschnitten 104, 106 umgeben, welche zwischen sich eine Öffnung 108 bilden. Durch diese Öffnung 108 treten die freien Enden 92, 94 der Spiralklemmfeder 90 aus. Die Drehbewegungsblockierabschnitte 104, 106 verhindern ein Drehen der Spiralklemmfeder 90 mit der Motorausgangswelle 16, und verhindern somit ein Drehen der Motorausgangswelle 16, wenn der Klemmfederlöseschieber 100 aus der in Fig. 6 gezeigten Stellung herausgezogen ist und die Spiralklemmfeder 90 in ihrer Klemmstellung ist.

In Fig. 7 umfassen die Bewegungsblockiermittel 56 einen Keil 110, welcher zwischen eine seitliche Oberfläche 112 des Hohl rads 22 und einen gehäusefesten Gegenverkeilungsabschnitt 114 in Richtung eines Pfeils R einschiebbar bzw. entgegengesetzt dieser Richtung herausziehbar ist. Dabei ist der Keil 110 über einen auf einer Welle W schwenkbar gelagerten Hebel 116 und einen auf den Hebel einwirkenden Aktuator 118 bewegbar. Der Aktuator 118 empfängt wiederum über die Signalleitung 72 das Blockiersignal und schiebt darauffolgend durch Schwenken des Hebels 116 den Keil 110 ins Richtung des Pfeils R in seine Verkeilungsstellung, in welcher er durch Klemmwirkung zwischen dem Gegenverkeilungsabschnitt 114 und dem Hohlrad 22 das Hohl rad 22 gegen Drehbewegung um die Achse A blockiert und somit die gesamte Betätigungsvorrichtung in einer bestimmten Betäti gungsstellung festlegt. Durch Zurückschwenken des Hebels 116 vermittels des Aktuators 118 wird der Keil 110 entgegengesetzt der Richtung des Pfeils R wieder aus dieser Verkeilungsstellung herausgezogen. Das Hohlrad 22 und somit die gesamte Betäti gungsvorrichtung sind darauffolgend wieder frei bewegbar.

Durch die mit Bezug auf die Fig. 5 bis 7 beschriebenen Be wegungsblockiermittel kann die erfindungsgemäße Betätigungsvor richtung 10, wie bereits mit Bezug auf das in Fig. 1 darge stellte Betätigungssystem 12 beschrieben, in einer Vielzahl von Betätigungsstellungen gegen Bewegung blockiert werden. Es gibt bei diesen Blockiermitteln keine Vorzugsstellungen, in welchen die jeweiligen Bewegungsblockiermittel die Betätigungsvorrich tung gegen Bewegung festlegen. Es ist somit möglich, die Betä tigungsvorrichtung in jeder beliebigen Betätigungsstellung gegen Bewegung zu blockieren, und insbesondere ist es möglich, nach bereits erfolgtem Einsatz des erfindungsgemäßen Betäti gungssystems in der Steuervorrichtung weitere Betätigungsstel lung zu speichern, mit welchen dann die ermittelte Aktivie rungsstellung und die ermittelte Betätigungsstellung verglichen werden und bei Übereinstimmung der Stellungen die Betätigungs vorrichtung gegen Bewegung festgelegt und der Betätigungsmotor desaktiviert werden kann.

Die in Fig. 8 dargestellten Bewegungsblockiermittel 56 umfassen eine auf der Seitenfläche 112 des Hohlrads 22 festgelegte Rastfeder 120 aus elastisch verformbarem Material, wie z. B. Federstahl oder dergleichen. Die Rastfeder 120 weist eine Rasteinsenkung 122 auf. Dreht sich das Hohlrad 22 um die Achse A, so bewegt sich die Rastfeder 120 z. B. in Richtung eines Pfeils T in Umfangsrichtung um die Achse A. Dabei wird dann die Rastfeder 120 in eine Stellung gebracht, welche der in Fig. 8 dargestellten Stellung entspricht. In dieser Stellung ist die Rasteinsenkung 122 mit einem gehäusefesten Rastvorsprung 124 ausgerichtet. Beim Bewegen der Rastfeder 120 in Richtung des Pfeils T wird durch Gleiten des Rastvorsprungs 124 entlang der Seitenflanken der Feder 120 die Feder 120 zunächst verformt, bis der Rastvorsprung 120 in der Rasteinsenkung 122 einrastet. Das Hohlrad 22 ist somit durch Rastwirkung in der in Fig. 8 dargestellten Betätigungsstellung festgelegt. In dieser Stel lung kann die Erregung des Betätigungsmotors beendet werden, bis ein erneutes Ändern der Betätigungsstellung gewünscht wird. Dann muß durch Aktivieren des Betätigungsmotors zunächst das Rastmoment der Rastfeder 122 überwunden werden, bis der Rast vorsprung 124 aus der Rasteinsenkung 122 herausbewegt ist. Obwohl in Fig. 8 nicht dargestellt, ist es möglich, eine Viel zahl von Rastfedern 120 auf der Seitenfläche 112 des Hohlrads 22 anzuordnen, um eine Mehrzahl derartiger Betätigungsstellun gen, in welchen das Hohlrad 22 durch Rastwirkung gegen Bewegung festgelegt ist, vorzusehen.

In Fig. 9 umfassen die Bewegungsblockiermittel 56 einen Rast stift 126 mit einer Rastnase 128, welche in der in Fig. 9 dargestellten Raststellung in eine Rastausnehmung 132 der Zahnstange 32 eingreift. Der Raststift 126 ist an einem gehäu sefesten Stifthalter 134 in Richtung auf die Zahnstange 32 zu bzw. von dieser weg verschiebbar angebracht und durch eine Spiraldruckfeder 130 in Richtung auf die Zahnstange 32 zu vorgespannt. Bewegt sich die Zahnstange 32 in Richtung eines Pfeils L, so kommt die Rastausnehmung 132 bin die in Fig. 9 dargestellte Raststellung, in welcher die Rastnase 128 in die Rastausnehmung 132 eingreift und somit die Zahnstange 32 durch Rastwirkung gegen Bewegen in Richtung ihrer Längsachse fest legt. Auch in dieser Stellung kann dann das Erregen des An triebsmotors beendet werden. Soll die Betätigungsvorrichtung aus dieser Betätigungsstellung in eine andere Betätigungsstel lung gebracht werden, so wird zunächst durch Aktivieren des Antriebsmotors das Rastmoment der Rastnase 132 überwunden, d. h. die Spiraldruckfeder 130 wird komprimiert, so daß durch Bewegen der Zahnstange 32 in Richtung L bzw. entgegengesetzt der Richtung L die Rastnase 128 aus der Rastausnehmung 122 herausgeschoben wird und die Betätigungsvorrichtung wieder frei bewegbar ist. Auch in dieser Ausführungsform der Bewegungs blockiermittel ist es möglich, entlang der Zahnstange 32 eine Vielzahl derartigen Rastausnehmungen 132 vorzusehen, um wiede rum eine Vielzahl an Betätigungsstellungen, in welchen die Betätigungsvorrichtung durch Rastwirkung gegen Bewegung bloc kiert ist, vorzusehen.

In Fig. 10 ist eine weitere Ausführungsform der Bewegungsbloc kiermittel 56 dargestellt, welche im wesentlichen der in Fig. 8 dargestellten Ausführungsform entspricht. In Fig. 10 ist jedoch die Rastfeder 136 an einem Gehäuseabschnitt 138 festgelegt. An der Zahnstange 32 ist ein Rastvorsprung 140 vorgesehen, welcher bei Bewegen der Zahnstange 32 in Richtung des Pfeils U bzw. entgegengesetzt dieser Richtung in die in Fig. 10 dargestellte Raststellung kommt, in welcher er in eine Rastvertiefung 142 der Rastfeder 136 eingreift. Auch in dieser Ausführungsform kann wiederum eine Mehrzahl derartiger Rastvorsprünge 140 an der Zahnstange 32 vorgesehen werden, um eine Mehrzahl an Betä tigungsstellungen vorsehen zu können, in welchen die Betäti gungsvorrichtung gegen Bewegung durch Rastwirkung blockiert ist.

Bei den in den Fig. 8 bis 10 dargestellten Bewegungsblockier mitteln kann durch das Vorsehen einfacher Rastmittel jeweils eine Mehrzahl an Betätigungsstellungen vorgesehen werden, in welchen die Betätigungsvorrichtung ohne zusätzliche Aktuator mittel gegen Bewegung blockiert werden kann, wodurch der Aufbau der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung sehr einfach und somit kostengünstig ist. Der Einsatz der Betätigungsvorrichtung mit derartigen Bewegungsblockiermitteln in einem erfindungs gemäßen Betätigungssystem ist dennoch möglich. Zum Vorsehen einer Mehrzahl von Betätigungsstellungen, in welchen die Betä tigungsvorrichtung gegen Bewegung blockiert ist, ist es auch möglich, nicht bzw. nicht nur am Hohlrad bzw. an der Zahnstange eine Mehrzahl von Rastmitteln, wie z. B. der Rastfeder bzw. der Rastausnehmung vorzusehen, sondern auch gehäusefest eine Mehr zahl derartiger Rastmittel, wie z. B. dem Rastvorsprung oder dem Raststift, vorzusehen. Somit kann die Anzahl der durch die Betätigungsvorrichtung vorgesehenen Stellungen, in welche diese Bewegung blockiert werden kann, deutlich vergrößert werden.

Eine weitere mögliche Variante der Bewegungsblockiermittel umfaßt einen Blockierverzahnungsabschnitt an der Zahnstange 32 und/oder der Außenverzahnung 30 am Hohlrad 20. Dieser Blockier verzahnungsabschnitt ist derart angeordnet, daß er die lineare Bewegung der Zahnstange 32 bzw. die Drehbewegung des Hohlrads 20 dann erschwert oder vollständig behindert, wenn die Betäti gungsvorrichtung 10 in der wenigstens einen Betätigungsstellung ist. Wird durch den Blockierverzahnungsabschnitt die Bewegung vollständig verhindert, so wirkt dieser selbständig als ein Blockiermittel. Wird die Bewegung durch den Blockierverzah nungsabschnitt lediglich erschwert, so wird durch diesen das Halten der Betätigungsvorrichtung 10 in der wenigstens einen Betätigungsstellung zusätzlich erleichtert. Dies ist insbeson dere dann vorteilhaft, wenn als Blockiermittel nicht die in den Figuren dargestellten mechanischen Mittel verwendet werden, sondern eine weitere, in den Figuren nicht gezeigte Variante.

Diese umfaßt Mittel, welche den Betätigungsmotor 14 in der wenigstens einen Betätigungsstellung anhaltend mit einem Bloc kierstrom versorgen und somit ein Bewegen der Betätigungsvor richtung aus der wenigstens einen Betätigungsstellung verhin dern. Wird dabei durch die erfindungsgemäße Betätigungsvor richtung beispielsweise eine Kupplungsvorrichtung betätigt, so ist es vorteilhaft, wenn diese eine reduzierte Ausrückkraft aufweist, so daß der Betätigungsmotor in der wenigstens einen Betätigungsstellung durch das Zuführen des Blockierstroms nicht gegen eine übermäßig große Kraft blockiert werden muß. Wird durch die Betätigungsvorrichtung eine Vorrichtung betätigt, welche selbst keine Rückstellkraft auf die Betätigungsvorrich tung ausübt, so ist es vorteilhaft, Vorspannmittel vorzusehen, durch welche die Betätigungsvorrichtung in eine bestimmte Stellung gedrückt wird und gegen deren Krafteinwirkung der Betätigungsmotor dann zum Blockieren der Betätigungsvorrichtung erregt werden kann.

Obwohl die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung in Fig. 1 so dargestellt ist, daß sie in ein Betätigungssystem eingegliedert ist, ist es selbstverständlich, daß die erfindungsgemäße Betä tigungsvorrichtung auch ohne ein Betätigungssystem angewandt werden kann. Ferner ist es insbesondere bei Verwendung der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung in einem Betätigungs system möglich, die Bewegung der Betätigungsvorrichtung in der wenigstens einen Betätigungsstellung durch die vorangehend beschriebenen Mittel zum Zuführen eines Blockierstroms zum Betätigungsmotor zu verhindern. Dies bedeutet, daß dann, wenn die gewünschte wenigstens eine Betätigungsstellung erreicht ist und die Betätigungsvorrichtung in dieser Stellung gehalten werden soll, das "antriebsmäßige" Aktivieren des Betätigungs motors beendet wird und ein "blockierendes Aktivieren" des Betätigungsmotors fortgesetzt wird. Bei diesem blockierenden Aktivieren des Betätigungsmotors wird dem Betätigungsmotor ein Blockierstrom zugeführt, welcher sicherstellt, daß die Betäti gungsvorrichtung in dieser speziellen Betätigungsstellung gehalten wird. Zum nachfolgenden Bewegen der Betätigungsvor richtung in eine neue Betätigungsstellung wird dann das "bloc kierende Aktivieren" des Betätigungsmotors beendet und erneut das "antriebsmäßige Aktivieren" aufgenommen.

Bei der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung ist es mög lich, diese in einer bestimmten Betätigungsstellung zu halten, ohne den Betätigungsmotor der Betätigungsvorrichtung unentwegt antriebsmäßig aktivieren zu müssen. Es wird dabei einerseits Energie eingespart, andererseits werden Beschädigungen des Betätigungsmotors durch den in einer statischen Betätigungs stellung in den Motorwicklungen fließenden sehr hohen elek trischen Strom vermieden. Die erfindungsgemäße Betätigungsvor richtung ermöglicht es ferner, diese in einer Vielzahl von Betätigungsstellungen gegen Bewegung zu blockieren, so daß die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung bzw. das erfindungs gemäße Betätigungssystem für eine Vielzahl von Anwendungen verwendet werden kann.

Claims

1. Betätigungsvorrichtung, insbesondere für ein Fahrzeug, umfassend:

- einen Betätigungsmotor (14),
- ein mit dem Betätigungsmotor (14) zur Kraftübertragung gekoppeltes, insbesondere linear bewegbares Abtriebsglied (32), welches auf ein zu betätigendes Element einwirkt,
- Bewegungsblockiermittel (56) zum Blockieren der Betätigungsvorrichtung (10) gegen Bewegung in wenigstens einer Betätigungsstellung,

dadurch gekennzeichnet,
daß die Bewegungsblockiermittel (56) Rastmittel (129, 124; 126, 128, 132; 136, 140) umfassen, welche die Betätigungsvorrichtung (10) in der wenigstens einen Betätigungsstellung durch Einrasten gegen Bewegung blockieren.

2. Betätigungsvorrichtung, insbesondere für ein Fahrzeug, umfassend:

dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsblockiermittel Mittel zum anhaltenden Versorgen des Betätigungsmotors mit einem Blockierstrom in der wenigstens einen Betätigungsstellung umfassen.

3. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsmotor zum Blockieren der Betätigungsvorrichtung in der wenigstens einen Betätigungsstellung einen Blockierstrom von weniger als 10 A, vorzugsweise weniger als 6 A, erfordert.

4. Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtriebsglied mit dem Betätigungsmotor direkt gekoppelt ist.

5. Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtriebsglied (32) mit dem Betätigungsmotor (14) über Zwischengliedmittel (22) gekoppelt ist.

6. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischengliedmittel (22) Drehzahluntersetzungsmittel oder Drehzahl übersetzungsmittel umfassen.

7. Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtriebsglied (32) eine Zahnstange (32) umfaßt.

8. Betätigungsvorrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtriebsglied (32) eine Zahnstange (32) umfaßt, an der Zahnstange (32) und/oder an den zur Übertragung der Drehkraft des Betätigungsmotors (14) auf die Zahnstange (32) vorgesehenen Zwischengliedmitteln (32) im Bereich der wenigstens einen Betätigungsstellung ein Blockierver zahnungsabschnitt vorgesehen ist.

9. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Blockierverzahnungsabschnitt ein selbsttätiges Bewegen der Betätigungsvorrichtung (18) aus der wenigstens einen Betätigungsstellung erschwert oder verhindert.

10. Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch Vorspannmittel (74), durch welche die Betätigungsvorrichtung (10) in wenigstens eine Betätigungsendstellung vorgespannt ist.

11. Betätigungssystem, insbesondere für ein Fahrzeug, umfassend eine Betätigungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das Betätigungssystem ferner umfaßt:

- ein Betätigungselement (60) mit einem Aktivierungsstellungssensor (62) zur Erfassung einer Aktivierungsstellung des Betäti gungselements (60) und zur Abgabe eines der erfaßten Aktivierungsstellung entsprechenden Aktivierungsstellungssignals,
- einen Betätigungsstellungssensor (64) zur Erfassung einer Betätigungsstellung der Betätigungsvorrichtung (10) und zur Abgabe eines der erfaßten Betätigungsstellung entsprechenden Betätigungsstellungssignals,
- eine Steuervorrichtung (58) zum Empfang des Aktivierungsstellungssignals und des Betätigungsstellungssignals und zum Aktivieren des Betätigungsmotors (14) entsprechend den empfangenden Signalen, wobei die Steuervorrichtung (58) das Aktivierungsstellungssignal mit dem Betätigungsstellungssignal und einem der wenigstens einen Betätigungsstellung entsprechenden Referenzbetätigungswert vergleicht und dann, wenn die erfaßte Aktivierungsstellung nicht der erfaßten Betätigungsstellung entspricht, den Betätigungsmotor (14) antriebsmäßig aktiviert, bis die erfaßte Aktivierungsstellung der erfaßten Betätigungsstellung entspricht, und dann, wenn die erfaßte Aktivierungsstellung der erfaßten Betätigungsstellung und der wenigstens einen Betätigungsstellung entspricht, das antriebsmäßige Aktivieren des Betätigungsmotors (14) beendet.

12. Betätigungssystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsblockiermittel (56) durch die Steuervorrichtung (58) zum Blockieren der Betätigungsvorrichtung (10) gegen Bewegung betätigbar sind, wenn die erfaßte Aktivierungssteilung der erfaßten Betätigungsstellung und der wenigstens einen Betätigungsstellung entspricht.

13. Verwendung der Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 und des Betätigungssystems nach Anspruch 11 oder 12 zur Betätigung einer Kupplungsvorrichtung.

14. Verwendung der Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 und des Betätigungssystems nach Anspruch 11 oder 12 zur Betätigung einer Kupplungsvorrichtung mit reduzierter Ausrückkraft.