DE19700935A1

DE19700935A1 - Vorrichtung zur Betätigung eines Aggregates im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE19700935A1
Application number: DE19700935A
Authority: DE
Inventors: Robert Dr Fischer; Norbert Esly; Reinhard Berger; Karl-Ludwig Kimmig
Original assignee: LuK Getriebe Systeme GmbH
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 1996-01-31
Filing date: 1997-01-14
Publication date: 1997-08-07
Also published as: NO970303L; FR2783581A1; JP4241946B2; GB9701623D0; FR2744188A1; FR2744188B1; IT1290224B1; ITMI970182A1; KR980003098A; NO970303D0; US5954178A; GB2309761B; NO314884B1; FR2783581B1; GB2309761A; JPH09207600A; KR100497801B1; BR9700828A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Betätigung oder Ansteuerung zumindest eines Aggregats im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges mit einem Antriebsmotor, einem Drehmomentübertragungssystem und einem Fahrzeug getriebe, mit einer Steuereinheit, die in Signalverbindung mit Sensoren und gegebenenfalls anderen Elektronikeinheiten steht, mit zumindest einem von der Steuereinheit ansteuerbaren Aktor zum Betätigen des Aggregats.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der vorerwähnten Art zu schaffen, welche eine automatisierte Betätigung eines Aggregats, wie beispielsweise eines Drehmomentübertragungssystems oder eines Getriebes erlaubt. Weiterhin liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche Vorrichtung zu schaffen, welche klein und kompakt aufgebaut ist und dadurch einen geringen Bauraum benötigt. Weiterhin sollte eine solche Vorrichtung einfach und kostengünstig herstellbar sein, wobei Komfort einbußen aufgrund eines solchen kostengünstigen Aufbaus im wesentlichen vermieden werden sollten.

Dies wird gemäß des erfindungsgemäßen Gedankens dadurch erreicht, daß der Aktor eine Antriebseinheit, wie beispielsweise einen Elektromotor, und ein nachgeschaltetes Getriebe aufweist, welches zumindest ein Ausgangsteil des Aktors antreibt, der Aktor weist zumindest einen Kraftspeicher auf, welcher mit dem Ausgangsteil des Aktors im wesentlichen wirkverbunden ist und welcher eine Kraftreduktion der von der Antriebseinheit aufzubringenden Kraft zur Betätigung des Aggregats bewirkt.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 59, wobei einige dieser Ausführungs varianten und/oder Weiterbildungen für sich alleine bzw. in Verbindung mit dem Oberbegriff des/der selbständigen Anspruchs/Ansprüche erfinderisch sind.

Vorteilhaft sind die Vorrichtungen insbesondere durch ihre bauraumsparende Bauweise, wie insbesondere die Aktoren mit seitlichem Abgriff des Aus gangselementes mittels beispielsweise einer Gabel. Dadurch kann in axialer Richtung Bauraum gespart werden. Andere Ausbildungen sind lang und sehr schlank aufgebaut um Bauraum zu sparen. Vorteilhaft ist ebenso der Einsatz eines einfachen Getriebes.

Bei einer motor- oder getriebefesten Anordnung spart man weiterhin Verbindungselemente, die jedoch benötigt werden, wenn der Aktor karosse riefest angeordnet sein soll. Als Elemente können in diesen Fällen Druck mittelverbindungen an den Aktor angeschlossen, wir angeschraubt oder angeflanscht werden. Eine Integration des Geberzylinders in den Aktor kann ebenfalls vorteilhaft sein.

Bei mehrstufigen Getrieben des Aktors kann die Wahl der einzelnen Stufen in der Art vorteilhaft sein, daß dadurch der Wirkungsgrad des Gesamtgetriebes optimiert werden kann.

Weiterhin kann es zweckmäßig sein, wenn die Elektronik zur Ansteuerung des Aktors in den Aktor aufgenommen wird. Weiterhin kann im Aktor zweckmäßi ger Weise ein Sensor zur Positionsdetektion aufgenommen sein. Vorteilhaft kann es sein, wenn mittels des Aktors, im deaktivierten Zustand der Steuereinheit, eine Einrückposition des Drehmomentübertragungssystems einstellbar oder fixierbar ist. Die kann durch die Auslegung der Kraftspeicher derart erfolgen, daß sich selbsttätig eine Position einstellt, in welcher ein vorgegebenes übertragbares Drehmoment einstellt. Weiterhin kann dies mit einer Rastierung bei bestimmten Positionen erreicht werden. Dies kann beispielsweise auch mit einer permanenten Bestromung des Aktormotors erreicht werden. Weiterhin kann eine Lastmomentensperre, beispielsweise mit einer Schlingfeder oder einer Bremse auf der Motorwelle oder einem Zusatzaktor erreicht werden.

Die Erfindung sei anhand der Figuren erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1a und 1b eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeuges,

Fig. 2 eine schematische Darstellung,

Fig. 3a und 3b ein Drehmomentübertragungssystem,

Fig. 4a und 4b Kennlinien,

Fig. 5 bis 14 Betätigungsvorrichtungen, wie Aktoren,

Fig. 15a bis 15b schematische Darstellungen,

Fig. 16a bis 19b Betätigungsvorrichtungen, wie Aktoren,

Fig. 20 eine schematische Darstellung,

Fig. 21a und 21b eine Betätigungsvorrichtung,

Fig. 21c und 21d einen Ausschnitt eines Aktors,

Fig. 22 einen Aktor,

Fig. 23 bis 24b eine schematische Darstellung eines Aktors,

Fig. 25a bis 25d Nachstellmechanismen,

Fig. 25e und 25f je einen Aktor,

Fig. 25g einen Nachstellmechanismus

Fig. 25h und 25g einen Aktor,

Fig. 26a und 26b einen Nachstellmechanismus,

Fig. 27a bis 27e einen Aktor und

Fig. 28a bis 36 einen Aktor.

Die Fig. 1 zeigt schematisch ein Fahrzeug 1, wie Kraftfahrzeug, mit einer Antriebsmaschine 2, wie Brennkraftmaschine oder Motor, die mittels eines Drehmomentübertragungssystems 3 mit einem Getriebe 4 wirkverbunden ist.

Das Drehmomentübertragungssystem 3 kann als Reibungskupplung, Lamellenkupplung, Wandlerüberbrückungskupplung eines Drehmoment wandlers oder in einer anderen Weise ausgestaltet sein. In diesem Aus führungsbeispiel der Fig. 1a ist das Drehmomentübertragungssystem 3 zwischen Motor 2 und Getriebe 4 angeordnet, wobei ein Antriebsmoment des Motors 2 über das Drehmomentübertragungssystem an das Getriebe 4 und vom Getriebe 4 abtriebsseitig an eine Abtriebswelle 5 und über das Differential 5a an eine nachgeordnete Antriebsachse 6 übertragen wird.

Das Drehmomentübertragungssystem 3 ist als Kupplung dargestellt, wobei die Kupplung eine selbsteinstellende, selbstnachstellende, einen Verschleiß ausgleichende Kupplung sein kann.

Das Getriebe ist als Handschaltgetriebe, wie Stufengetriebe, dargestellt. Entsprechend kann es aber auch ein Automatgetriebe oder ein automatisiertes Schaltgetriebe sein. Das Getriebe, wie insbesondere Automatgetriebe kann auch mit einem abtriebsseitig angeordneten Drehmomentübertragungssystem wie Kupplung oder Reibungskupplung ausgestaltet sein. Das Drehmoment übertragungssystem kann weiterhin als Anfahrkupplung und/oder Drehmom entwandler mit Überbrückungskupplung und/oder Wendesatzkupplung und/oder Sicherheitskupplung mit gezielt ansteuerbarem übertragbarem Moment ausgestaltet sein.

Das Drehmomentübertragungssystem 3 weist eine Antriebsseite 7 und eine Abtriebsseite 8 auf, wobei ein Drehmoment von der Antriebsseite 7 auf die Abtriebsseite 8 übertragen wird.

Die Ansteuerung des Drehmomentübertragungssystems 3 erfolgt mittels eines Steuergerätes 13, welches den Aktor und den Steuerelektronik umfaßt, wobei die Steuerelektronik auch in einem gesonderten Gehäuse untergebracht sein kann. Die Steuereinheit 13 kann die Steuer- und Leistungselektronik zur Ansteuerung des Elektromotors 12 enthalten, welche ebenfalls in dem Steuergerät 13 integriert ist. Dadurch kann beispielsweise erreicht werden, daß das System kompakt ist und bei Unterbringung des einen Geräts 13 das gesamte System im Fahrzeug plaziert werden kann.

Der Aktor besteht aus einem Antriebsmotor 12, wie Elektromotor, wobei der Elektromotor 12 über ein Getriebe, wie beispielsweise Schneckengetriebe, Spindelgetriebe, Stirnradgetriebe, Planetengetriebe, Getriebe mit Zahnstange oder Kurbelgetriebe oder ein anderes Getriebe, ein Ausgangselement 12a betätigt. Das Getriebe kann auch als Planeten-Wälz-Gewindespindel-Getriebe ausgebildet sein. Das Getriebe 12b kann einstufig oder mehrstufig wie beispielsweise zwei- oder dreistufig ausgestaltet sein, wobei beispielsweise ein Schneckengetriebe mit einem Kurbelgetriebe kombiniert werden kann.

Weitere Kombinationsmöglichkeiten stellen beispielsweise die Verbindung eines Spindelgetriebes mit Gewindespindel und ein Stirnradgetriebe dar sowie jede weitere Kombinationsmöglichkeit der vorgenannten Getriebe.

Die Fig. 1a zeigt ein Getriebe mit einem Schneckengetriebe sowie einem Kurbelgetriebe, wobei die Stößelstange 12a auf einen Geberzylinderkolben eines Geberzylinders 11 wirkt. Der Geberzylinder des druckmittelbetätigten Systems wirkt über eine Verbindung 9 auf einen Nehmerzylinder 10, wobei der Nehmerzylinder 10 mit seinem Ausgangsteil 10a auf ein Ausrückmittel 20 des Drehmomentübertragungssystems wirkt, wobei bei Betätigung des Ausrückmittels 20 wie Ausrückgabel das übertragbare Drehmoment des Drehmomentübertragungssystems eingestellt werden kann. Über die Bewegung des Ausgangsteils des Nehmerzylinders 10a wird somit das Ausrückmittel 20 angesteuert, um das von der Kupplung übertragbare Drehmoment anzusteu ern. Der Aktor zur Ansteuerung des Drehmomentübertragungssystems kann druckmittelbetätigbare Elemente aufweisen, wie z. B. einen Druckmittelgeber zylinder und einen Druckmittelnehmerzylinder, welche über eine Druckmittel leitung verbunden sind. Diese Druckmittelelemente können beispielsweise Hydraulikelemente oder Pneumatikelemente sein, wobei eine elektromotori sche Ansteuerung des Geberzylinderkolbens elektronisch angesteuert werden kann.

Bei einer Reibungskupplung erfolgt die Ansteuerung des übertragbaren Drehmoments dadurch, daß die Anpressung der Reibbeläge einer Kupplungs scheibe zwischen dem Schwungrad und der Druckplatte gezielt erfolgt. Über die Stellung des Ausrückmittels 20 wie Ausrückgabel oder Zentralausrücker kann die Kraft per Aufschlagung der Druckplatte bzw. der Reibbeläge gezielt angesteuert werden, wobei die Druckplatte dabei zwischen zwei Endpositio nen bewegt und beliebig auf eine Position eingestellt werden kann. Die eine Endposition entspricht einer völlig eingerückten Kupplungsposition, und die andere Endposition entspricht einer völlig ausgerückten Kupplungsposition.

Zur Ansteuerung eines übertragbaren Drehmoments, welches beispielsweise geringer als das nominale Drehmoment der Brennkraftmaschine ist, kann beispielsweise eine Position der Druckplatte in einem Zwischenbereich zwischen den beiden Endpositionen angesteuert werden.

Die Ansteuerung des übertragbaren Drehmoments kann in Abhängigkeit der Zeit variabel angesteuert werden, wobei eine Momentennachführung realisiert sein kann. Die Steuerung nach der Momentennachführung bedeutet, daß das übertragbare Drehmoment des Drehmomentübertragungssystems dem aktuell anliegenden Motormoment abzüglich von Drehmomentwerten bezüglich Leistungsverzweigungen aufgrund von Nebenverbrauchern, wie beispiels weise der Klimaanlage oder anderen Nebenverbrauchern, im wesentlichen im Bereich eines Toleranzbandes nachgefahren wird.

Es können aber auch gezielt übertragbare Kupplungsmomente angesteuert werden, die definiert über dem momentan anstehenden Motormoment liegen. Damit können die regulär anstehenden Momentmomente übertragen werden, Drehmomentungleichförmigkeiten in Form von beispielsweise Drehmo mentspitzen werden gedämpft und/oder isoliert. Zur Steuerung des Drehmo mentübertragungssystems umfaßt die Steuereinheit 13 eine Steuerelektronik, welche mit Sensoren und gegebenenfalls anderen Elektronikeinheiten in Wirkverbindung steht. Als Sensoren stehen beispielsweise ein Kupplungs positionssensor 14, ein Drosselklappensensor 15, ein Motordrehzahlsensor 16 und ein Raddrehzahlsensor 17 zur Verfügung, wobei sich mit dem Rad drehzahlsensor 17 oder Tachosensor 17 die Getriebeeingangsweile in Kenntnis der eingelegten Getriebeübersetzung des Getriebes 4 berechnen läßt. Weiterhin sind Sensoren wie ein Schaltabsichtsensor 19 am Schalthebel 18 des Getriebes 4 vorhanden sowie ein Gangerkennungssensor 19a, welcher zumindest die aktuelle Gangposition detektiert, wobei ein analog arbeitender Sensor 19a ebenso jede Position im Zwischenbereich zwischen den eingeleg ten Gangpositionen detektieren läßt. Durch einen analogen Schaltabsichts sensor und einen analogen Gangpositionssensor kann jede Bewegung des Schalthebels 18 sowie der getriebeinternen Schaltelemente des Getriebes 4 detektiert werden, um eine Schaltabsicht und/oder um die aktuelle Gangposi tion bzw. die nächste einzulegende Gangposition zu bestimmen.

Die Steuereinheit 13 kann mit einer Motorelektronik oder einer Elektronik einer Getriebesteuerung eines automatisierten Schaltgetriebes oder mit einer Elektronikeinheit eines Antiblockiersystems (ABS oder einer Antischlupfrege lung (ASR in Signalverbindung stehen.

Die Fig. 1b zeigt ein Fahrzeug 1 mit einem Antriebsmotor 2, einem Drehmomentübertragungssystem 3, einem Getriebe 4 mit einer nach geschalteten Antriebswelle 5, einem Differential 5a, einer Antriebsachse 6 und davon angetriebene Räder. Das Drehmomentübertragungssystem 3 entspricht dem in der Fig. 1a gezeigten Drehmomentübertragungssystem mit einer Antriebsseite 7 und einer Abtriebsseite 8. Die Steuereinheit 13 mit Elektromotor 12 als Antriebselement und Getriebe 12b verfügt über ein mechanisches Ausgangselement 12a, welches direkt auf ein Betätigungsmittel wie Ausrückgabel oder Zentralausrücker wirkt. Die in der Fig. 1a dargestellte Hydraulikeinheit ist nicht vorhanden, und die Steuereinheit kann im Bereich der Kupplungsglocke oder Getriebeglocke des Getriebes installiert sein, wobei das mechanische Ausgangselement 12a in den Kupplungsraum hineinragen kann. Als Sensoren sind weiterhin die aus der Fig. 1a bekannten Sensoren 15 bis 19 sowie der Kupplungspositionssensor 14 dargestellt.

Die Fig. 2 zeigt eine Darstellung eines Drehmomentübertragungssystems 3 mit einem Schwungrad 50 mit einer Kupplungsscheibe 51, einer Druckplatte 52 sowie einem die Druckplatte verlagernden Betätigungselement 53. Dieses Betätigungselement 53 wird über ein Ausrücklager 54 und eine Ausrückgabel 55 betätigt.

Die Kupplungsscheibe 51 weist zwei in axialer Richtung beabstandete Reibbeläge 51a und 51b auf, wobei axial zwischen den beiden Reibbelägen 51a und 51b eine Belagfederung vorhanden ist, welche in der Fig. 2 nicht dargestellt ist. Die Belagfederung kann beispielsweise in der Ausführungsform von Federsegmenten ausgestaltet sein.

Die Ausrückgabel 55 ist im Bereich ihres Schwenkpunktes 55a schwenkbar gelagert und weist im Bereich 55b einen Angriffspunkt auf, welcher durch ein Ausgangselement 56 des Betätigungsaktors 57, wie Betätigungseinheit, beaufschlagt wird. Die Betätigungseinheit 57 weist einen Antriebsmotor 58, wie Elektromotor, auf, welchem ein Getriebe 59 nach geschaltet ist, wobei das Getriebe ein- oder mehrstufig sein kann. Das Getriebe 59 ist als Getriebe mit beispielsweise Gewindespindel oder Stirnradgetriebe oder Planetengetriebe oder Schneckengetriebe sowie als Kurbelgetriebe ausgestaltet, wobei ebenfalls eine Kombination dieser Getriebe verwendet werden kann.

Das Ausgangselement 56 des Aktors 57 wird durch einen Kraftspeicher 60 kraftbeaufschlagt, um die zum Ausrücken oder Einrücken der Kupplung benötigte Kraft, die von dem Antriebsmotor 58 aufgebracht werden muß, zu reduzieren bzw. zu kompensieren. Der Kraftspeicher 60 sowie die Belagfede rung zwischen den Reibbelägen 51a und 51b und gegebenenfalls der Kraft speicher, welcher gegebenenfalls integral mit dem Element 53, wie beispiels weise als Tellerfeder, ausgebildet ist, bilden eine Einheit in dem Sinne, daß dadurch die benötigte Kraft zum Ein- und Ausrücken durch die Vorspannun gen und die Betätigungskräfte der genannten Kraftspeicher bestimmt wird.

Die Reibungskupplung kann beispielsweise derart ausgestaltet sein, daß das Element 53 ein einfacher Hebel ohne Kraftspeicherwirkung ist, wobei in diesem Zustand die Kupplung zugedrückt werden muß, so daß ein übertrag bares Drehmoment gewährleistet werden kann. Der Kraftspeicher 60 wirkt insofern auf das Ausrücklager, als durch eine Vorspannung des Kraftspeichers 60 ein Kraftminimum eingestellt werden kann, welches bei einem teil eingerückten Zustand zu liegen kommt, so daß ohne eine Aktorbetätigung und ohne eine Selbsthemmung die Kupplung beispielsweise auf das halbe nominale Drehmoment selbsttätig eingerückt wird.

Wirkt das Element 53 als Hebel, gleichzeitig aber auch als Kraftspeicher, so kann der Kraftspeicher 60 derart abgestimmt werden, daß der Antriebsmotor 58 bei einer drückenden Betätigung des Ausrücklagers 54 sowohl in Zug- als auch in Druckrichtung eine Kraft aufbringen kann. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß der Kraftspeicher 60 vorgespannt ist und in einem Teilbereich seines Betätigungsweges ein Kraftminimum vom Betrag her bzw. einen Kraftnulldurchgang aufweist.

Die Fig. 3a zeigt eine Kupplung in Aufsicht, wobei die Fig. 3b eine Kupplung im Schnitt entlang der Linie I-I der Fig. 3a darstellt. Zu erkennen ist eine Tellerfeder 100 mit Tellerfeder-Zungen 101 und Zungenspitzen 102, wobei die Tellerfeder-Zungen gekröpft sind, um als Angriffselement für ein Ausrücklager zu dienen. In dem radial äußeren Bereich der Zungen sind Sicken 103 eingearbeitet, die zur Stabilität bzw. zur verminderten Tellerfeder zungendurchbiegung eingearbeitet sind. Die Tellerfeder-Zungen sind durch Schlitze 104 voneinander getrennt, wobei die Schlitze in Öffnungen im radial äußeren Endbereich der Schlitze einmünden. Im radial äußeren Bereich geht die Tellerfeder 100 in einen Befestigungsbereich 106 über, wobei dieser Befestigungsbereich wie Deckelbereich mittels Festigungsmittels 107 zur Befestigung der Kupplung am Schwungrad 108 dienen. Gleichzeitig sind Befestigungselemente 109 vorgesehen, welche die Druckplatte 110 mittels beispielsweise Blattfedern an die Kupplungsdeckel 106 bzw. an dem tellerfederartigen Bauteil 100 befestigen. Die Kupplung weist weiterhin eine Druckplatte sowie ein Betätigungselement 111 auf, wobei über das Betäti gungselement, wie Tellerfederzunge oder Hebel, die Druckplatte beauf schlagbar ist, so daß eine Kupplungsscheibe mit Reibbelägen, wie sie mit 112 stilisiert dargestellt ist, zwischen einem Schwungrad und der Druckplatte beaufschlagbar ist, um einen Kraftschluß zwischen einem Antriebsmotor und einem Getriebe zu steuern. Die dargestellte Kupplung ist nach Art und Weise der gezogenen Kupplung aufgebaut.

Im Falle, daß die Tellerfeder 100 keine Vorspannung aufweist, wird das Hebelelement 111 auf Druck belastet, um die Kupplung einzurücken. Im Falle einer Vorspannung der Tellerfeder 100 wird die Kupplung auf Zug beauf schlagt, um die Kupplung auszurücken.

Im Zusammenwirken mit den in dem gesamten System enthaltenen Kraft speichern - wie beispielsweise der Belagfederung oder der Kompensations feder 60 der Fig. 2 - ist es möglich, den beaufschlagungsfreien Zustand des Drehmomentübertragungssystem derart auszulegen, daß die Kupplung entweder eingerückt ist, wobei das nominale Drehmoment des Drehmoment-Übertragungssystemes übertragbar ist, oder die Kupplung ausgerückt ist, so daß im wesentlichen kein Drehmoment übertragbar ist, oder daß das übertragbare Drehmoment in einem Wertebereich zwischen dem maximalen und dem minimalen übertragbaren Drehmoment eingestellt wird.

Ist die Tellerfeder derart vorgespannt bzw. mit der Kompensationsfeder 60 beaufschlagt, daß im unbetätigten Zustand beispielsweise 50% des nominalen Drehmomentes übertragbar ist, so ist bei einer Erhöhung des übertragbaren Drehmoments die Reibungskupplung zuzudrücken, wobei bei einer Reduzierung des übertragbaren Drehmomentes die Reibungskupplung in Richtung "Öffnen", wie in Zug, zu beaufschlagen ist.

Das Drehmoment-Übertragungssystem 3 der Fig. 1a und 1b kann auch eine selbsteinstellende Kupplung sein, wie sie beispielsweise in den deutschen Offenlegungsschriften DE-OS 42 39 291, 43 06 505, 42 39 289 und 43 22 677 offenbart ist, wobei der Offenbarungsinhalt dieser Offenlegungsschriften voll inhaltlich in die vorliegenden Anmeldeunterlagen aufgenommen sei. Diese selbsteinstellende Kupplung weist einen Mechanismus auf, der einen Verschleiß beispielsweise der Reibbeläge der Kupplungsscheibe durch ein Nachführen eines Elementes ausgleicht oder kompensiert.

Die in der Fig. 2 und in den Fig. 3a und 3b dargestellte erfindungs gemäße Vorrichtung weist im wesentlichen beispielsweise eine Kombination der folgenden Bauteile oder Merkmale auf, welche zum einen eine Kupplung, wie zugedrückte oder gedrückte oder gezogene oder zugezogene Kupplung, einen Elektromotor, ein Getriebe, welches beispielsweise selbsthemmend ist, mit oder ohne Lastsperre, eine Kompensations- oder Unterstützungsfeder zur Unterstützung der Anpressung der Kupplung, und zum anderen eine Momen tennachführung und eine Greifpunkt- und/oder Reibwertadaption. Die Momen tennachführung beschreibt ein Steuerverfahren, welches sich dadurch auszeichnet, daß das angesteuerte übertragbare Drehmoment mittels eines Aktors derart eingestellt wird, daß es sich in einem Toleranzband um das aktuelle Motorelement befindet, so daß im wesentlichen eine Nachführung des übertragbaren Drehmomentes innerhalb eines Toleranzbandes um die Rotormoment-Charakteristik als Funktion der Zeit realisiert ist. Eine solche Momentennachführung ist in der Offenlegungsschrift DE 195 04 847 offengelegt, wobei der erfinderische Anteil sowie der gesamte Offenbarungs gehalt dieser Offenlegungsschrift hiermit voll inhaltlich in die vorliegenden Anmeldeunterlagen aufgenommen sei.

Eine zugedrückte Kupplung wäre quasi kraftfrei zu öffnen, im Unterschied zu einer Kupplung, welche eine vorgespannte Tellerfeder und dadurch mit einer Kraftbeaufschlagung aufweist. Die zugedrückte Kupplung besitzt somit keine Feder oder eine schwach vorgespannte Feder, welche in Folge von inneren Verspannungen eine Anpreßkraft bewirkt.

Die Momentenübertragung kann somit durch eine zusätzliche oder äußere Krafteinwirkung am Ausrücklager, siehe Fig. 2, erreicht werden. Eine derartige Kupplung kann sehr einfach aufgebaut sein, und anstelle von Deckel und Tellerfeder zur Anpressung läßt sich ein integriertes Bauteil verwenden, welches am äußeren Rand biegeweich befestigte und in sich steife Hebel enthält, wie sie beispielsweise die Fig. 3a oder die Fig. 3b darstellt, wobei der äußere Rand direkt auf das Schwungrad geschraubt oder genietet werden kann. Durch einen Druck des Ausrücklagers auf die Hebel wird die Anpreß platte, wie Druckplatte, gegen die Kupplungsscheibe beaufschlagt. Die Hebel oder Tellerfederzungen können somit beispielsweise einstückig aus dem Kupp lungsdeckel herausgearbeitet sein. Weiterhin kann eine geringe Vorspannung vorhanden sein.

Um eine Parksperren-Funktion bei einer ausgeschalteten Steuereinheit zu gewährleisten, das heißt, daß bei eingelegtem Gang die Kupplung zumindest insoweit geschlossen ist, daß ein so großes Drehmoment übertragbar ist, daß das Fahrzeug aufgrund des Motorschleppmomentes nicht weg rollt, muß eine solche Kupplung zugedrückt werden. Hierzu können beispielsweise folgende Möglichkeiten angewendet werden. Zum einen kann durch ein Einstellen eines entsprechenden Ausrückweges in den betreffenden Situationen - wie beispielsweise Zündung aus - und einer selbsthemmenden Aktorik - wie beispielsweise ein selbsthemmendes Getriebe innerhalb des Aktors, siehe Bezugszeichen 59 der Fig. 2 - eine Parksperrenfunktion auch nach einem Abschalten des Elektromotors des Aktors realisiert werden.

Im weiteren kann ein nicht selbsthemmendes Getriebe bzw. eine nicht selbsthemmende Aktorik oder eine nicht sperrbare Aktorik, welche mittels einer Sperre eine Parksperre realisiert, dadurch vorteilhaft ausgebildet sein, daß ein außerhalb der Kupplung befindlicher Kraftspeicher, wie Feder, die zur Parksperren-Funktion notwendige Anpreßkraft der Kupplung bewirkt, indem der Kraftspeicher die Kupplung in einem ausgeschalteten Zustand des Aktors beaufschlagt.

Aufgrund einer permanenten Kraft in der Übertragungsstrecke zwischen einem nicht selbsthemmenden Getriebe 59 oder einer Lastsperre oder einer äußeren Feder - beispielsweise der Feder 60 der Fig. 2 - ist es vorteilhaft, wenn eine mechanische Übertragungsstrecke zwischen dem Ausrücklager der Kupplung und dem Ausgangsteil des Aktors verwendet wird, wobei eine mechanische Übertragungsstrecke durch ein mechanisches Gestänge oder über beispielsweise einen Bowdenzug realisiert werden kann. Im weiteren können auch druckmittelbeaufschlagte Übertragungsstrecken, wie beispiels weise Hydraulik-Übertragungsstrecken oder Pneumatik-Übertragungsstrecken, gewählt werden.

Vorteilhaft kann es in diesem Zusammenhang insbesondere sein, wenn das Ausgangsteil des Aktors direkt auf eine Ausrückgabel oder ein damit ver bundenes Element wirkt, so daß die Übertragungsstrecke möglichst minimal oder direkt gehalten wird.

Der außerhalb der Kupplung eingesetzte Kraftspeicher 60 soll außerdem zur Unterstützung des Elektromotors 58 Verwendung finden, um beim Einstellen hoher Kupplungsmomente, wie übertragbare Momente durch die Kupplung, den Motor zu unterstützen.

Vorteilhaft kann es bei einem obenbeschriebenen System sein, wenn ein elektronisches Kupplungsmanagement mit zugedrückter Kupplung, Kraft speicher 60 und einem Steuerverfahren mit Momentennachführung, wenn die Bereiche mit geringster Motorbelastung und größter Betätigungshäufigkeit im wesentlichen zusammenfallen.

In der Fig. 4a ist eine Betätigungskraft Fb über dem Einrückweg S_Einrück aufgetragen, wobei die Kurve 150 eine Betätigungskraft eines Elektromotors ohne die Verwendung einer Kompensationsfeder oder Unterstützungsfeder 60 darstellt und die Kurve 151 eine Betätigungskraft des Betätigungsmotors mit einer Unterstützung einer solchen Kompensationsfeder 60 darstellt. Der Kurvenverlauf der Kurve 150 ist über dem gesamten Einrückweg im positiven Bereich, wobei der Kurvenverlauf der Kurve 151 bei Einrückweg 0 im negativen Bereich ist und bei maximalem Ausrückweg im positiven Kraftbe reich ist, wobei ein Nulldurchgang der Kraft im Bereich des Weges S₁ vor zufinden ist.

Die Fig. 4b zeigt ein Diagramm, bei welchem die Betätigungshäufigkeit oder Verfahrhäufigkeit eines Aktors oder eines Elektromotors bei Verwendung einer Momentennachführung über dem Einrückweg S_Einrück dargestellt ist, wobei bei einer Momentennachführung eine Verfahrhäufigkeit am häufigsten ist, die bei einem mittleren übertragbaren Drehmoment bzw. einem mittleren Einrückweg liegt. Diese Verfahrhäufigkeit ist so zu erklären, daß bei einem Einrückweg in Millimetern berechnet, eine häufigste Änderung um einen festen Betäti gungsweg, wie beispielsweise um einen Millimeter, im Bereich des mittleren Einrückweges erfolgt. Die Momentennachführung erlaubt solche Betrach tungsweisen bei einer Veränderung des Einrückweges um beispielsweise 1 mm, da aufgrund der Anpassung des übertragbaren Drehmomentes an das aktuelle Motormoment jeweils nur eine geringfügige Änderung des Ein rückweges notwendig ist, um im Bereich eines Toleranzbandes das übertrag bare Drehmoment dem aktuellen Motormoment nachzufahren.

Die Fig. 4a und 4b zeigen deutlich, daß bei Verwendung eines gezielt eingesetzten Kraftspeichers das betragsmäßige Kraftminimum der Betäti gungskraft als Funktion des Einrückweges darauf eingestellt werden kann, wo die Verfahrhäufigkeit über dem Einrückweg aufgetragen ihr Maximum aufweist. Dies bedeutet, daß die häufigsten Betätigungen bzw. Beauf schlagungen durch den Motor im Bereich des Drehmomentübertragungs systemes in einem Kraftbereich erfolgen, der im wesentlichen null oder geringfügig größer oder kleiner als null ist. Die größten Kräfte werden bei einem maximalen Einrückweg oder bei einem minimalen Einrückweg betragsmäßig aufzubringen sein, wobei diese Kräfte bei einer sehr geringen Verfahrhäufigkeit im Verhältnis zu der maximalen Verfahrhäufigkeit nur relativ selten angefahren werden.

Eine derartige Auslegung des Elektromotors bzw. des gesamten Kraftspeicher systems kann somit vorteilhaft sein, wenn die Verfahrhäufigkeit und das betragsmäßige Minimum der Betätigungskraft aufeinander abgestimmt sind.

In einem System mit zugedrückter Kupplung, Feder und Momentennachfüh rung fallen die Bereiche mit geringster Motorbelastung und größter Betäti gungshäufigkeit in vorteilhafter Weise zusammen. Im Betrieb wird über die meiste Zeit nur ein verhältnismäßig geringes Kupplungsmoment benötigt, so daß das Moment des Elektromotors mit einem im wesentlichen minimalen Kraftaufwand das benötigte Kupplungsmoment einstellen kann.

Zweckmäßig kann es sein, wenn eine genügend stark vorgespannte weiche Feder eingesetzt wird, wobei diese eine über den gesamten Betriebsbereich nur wenig veränderbare Federkraft aufweist.

Eine verschleißbedingte Verschiebung des Betriebspunktes läßt sich z. B. durch eine in dem Steuerverfahren realisierte Adaption des Greifpunktes und/oder einer Adaption des Reibwertes der Reibbeläge erkennen und durch Parameter-Adaption kompensieren.

Die Fig. 5 zeigt schematisch einen Aktor zur Verwendung für eine Betäti gung eines elektronisch gesteuerten Drehmoment-Übertragungssystemes, wobei ein Elektromotor 200 mit einem Poltopf 201 dargestellt ist, wobei die Abtriebswelle des Elektromotors mit einem Gewindestift 202 verbunden oder einteilig ausgebildet ist. Der Gewindestift 202 greift in eine Mutter 203 ein, so daß bei einer Rotation der Ausgangswelle 202 des Motors 200 eine axiale Verlagerung der Mutter 203 erfolgt. Weiterhin ist an der Mutter 203 ein Führungsrohr 204 angebracht, welches eine Halteplatte 205 aufweist. Die Halteplatte 205 weist weiterhin eine Verbindung mit einem Ausgangselement 206 des Aktors auf, so daß bei einer axialen Verlagerung der Mutter 203 das Ausgangselement 206 ebenfalls in axialer Richtung verlagert wird und ein Drehmomentübertragungssystem ansteuern kann. Das Ausgangselement 206 ist mittels einer Lagerung 207 abgestützt, damit Axialkräfte ausgeglichen oder abgefangen werden können.

Ein Kraftspeicher 208 ist koaxial zur Motorachse und zur Achse der Gewinde spindel 202 angeordnet. Der Kraftspeicher kann aber auch parallel zu der einen Achse und koaxial zu der anderen Achse angeordnet sein. Weiterhin kann sich der Kraftspeicher über die gesamte Strecke oder nur über eine Teilstrecke der Gewindespindel erstrecken. Der Kraftspeicher 208 ist in axialer Richtung zwischen dem Drehelement 205 und der motorseitigen Gehäusewand 210 angeordnet und beaufschlagt das Element 205 in axialer Richtung. Der Kraftspeicher kann durch Befestigungsmittel 211 an dem Gehäuse bzw. an der motorseitigen Gehäusewand 210 und an dem Element 205 eingehängt sein, so daß der Kraftspeicher das Element 205 auch in Zugrichtung belasten kann. Dadurch wird erreicht, daß der Kraftspeicher 208 das Element 205 und das Ausgangsteils 206 des Aktors in Zug- und in Druckrichtung in Abhängigkeit der Vorspannung des Kraftspeichers beauf schlagen kann.

Die Fig. 6 zeigt einen Aktor 300 mit einem Motor 301 mit einem Poltopf 302, wobei ausgangsseitig an der Motorwelle 303 eine Gewindespindel 304 angeordnet oder einstückig damit ausgebildet ist. Die Gewindespindel greift in eine Mutter 305 ein, wobei bei einer Rotation der Gewindespindel 304 die Mutter 305 in axialer Richtung verlagert wird. An der Mutter ist im axialen Bereich von dem Motor wegweisend ein Ansatz 306 angeordnet, welcher in seinem axialen Endbereich 307 das Ausgangsteil des Aktors trägt oder als dieses ausgebildet ist.

Im axial vorderen Bereich 308 des Motors 301 ist eine Platte 309 angeordnet, welche gegenüber einem vorspringenden Bereich 302a an das Motorgehäuse 302 angelehnt ist. Das Element 310 ist ein kreisringförmiges Bauteil, welches zumindest teilweise über den Poltopf 302 geschoben ist, wobei das Element 310 mittels der Verbindungen 311 mit dem Bauteil 309 verbunden ist und axial im Bereich zwischen dem Bauteil 310 und dem Bauteil 309 einen Kraftspeicher 312, wie Feder, koaxial zur Motorwelle angeordnet ist. Ausgehend von der Mutter 305 greifen zumindest einige Arme 313 in axialer Richtung über den Poltopf, so daß die Endbereiche 313 a der Arme 313 von dem Kraftspeicher 312 beaufschlagt werden können. Weiterhin können beispielsweise Haltemittel 314 vorgesehen sein, welche es erlauben, daß der Kraftspeicher 312 an Endbereichen 313a von zumindest einigen Armen 313 angreifen oder eingehängt sein. So können von dem Kraftspeicher Druck- und Zugkräfte ausgeübt werden.

Weiterhin kann der Kraftspeicher 312 mittels einer Schnappverbindung in Aufnahmebereiche 315 eingehängt sein, so daß der Kraftspeicher das Ausgangselement 307 über die Arme 313 auf Zug und Druck belasten kann, um ein Drehmoment-Übertragungssystem anzusteuern. Zwischen den Endbereichen 313 a der Arme 313 und dem Element 302 a des Poltopfes kann ein Balg 316 in zweckmäßiger Art und Weise angeordnet sein, um die Gewindespindel 304 und das Gewinde der Mutter 305 beispielsweise vor einer Verschmutzung zu schützen.

Die Vorrichtung der Fig. 6 kann auch derart vorteilhaft ausgebildet sein, daß am axial einen Ende des Poltopfes 302b die Poltopf-Wandung umgebördelt oder gefalzt ist, so daß in diesem Bereich der Kraftspeicher 312 durch einen Vorsprung des Poltopfes selbst gehalten wird und somit das Bauteil 310 aus dem Poltopf-Material selbst herausgebildet werden kann. Ein Vorsprung kann auch an das Poltopfgehäuse geklebt, geschweißt, genietet, gelötet oder geschraubt werden.

Die Fig. 6a zeigt eine solche Anlenkung eines Kraftspeichers 312 bei einem aus der Wandung des Poltopf-Gehäuses 302 herausgebildeten Anschlag 330, welcher gleichzeitig mit einem Rückhalte-Bereich 331 ausgebildet ist, um den Kraftspeicher sowohl auf Zug als auch auf Druck belasten zu können.

Die Fig. 7 zeigt eine Betätigungsvorrichtung 400 mit einem Elektromotor 401, einem Polgehäuse 402 und einer Motorausgangswelle 403, auf welche eine Schnecke 404 aufgebracht ist oder mit dieser Motorwelle drehfest verbunden ist. Die Motorwelle 403 ist durch das Lager 405 gelagert, so daß Kraftkomponenten, die senkrecht zur Motorachse 406 an der Schnecke angreifen, durch das Lager abgefangen werden können. Die Schnecke 404 kämmt ein Schnecken-Zahnrad 407, welches um eine Achse 408 drehbar gelagert ist, wobei koaxial zu dem Schnecken-Zahnrad 407 ein weiteres Zahnrad, wie Stirnrad, 409 angeordnet ist. Das Zahnrad wie beispielsweise Stirnrad 409 kämmt eine Verzahnung 410 einer Zahnstange 411, welche mittels der Lager 412 gelagert ist, so daß bei einer Rotation des Stirnrades 409 die Zahnstange 411 eine axiale Verschiebung erfährt. Die Zahnstange 411 weist einen Angriffsbereich 413 auf, welcher das Ausgangsteil des Aktors bildet.

Der eine Endbereich 414 der Zahnstange 411 wird durch einen Kraftspeicher 415 kraftbeaufschlagt, wobei der Kraftspeicher zwischen dem Element 414 und der Gehäusewandung 416 angeordnet ist. Die Zahnstange ist in einer Ebene angeordnet, die parallel zu der Ebene ausgerichtet ist, die durch die Achse der Schnecke 404 und das Schnecken-Zahnrad 407 ausgebildet ist.

Vorteilhaft kann es sein, wenn die Bewegungsrichtung der Zahnstange 411, welche durch den Pfeil 417 dargestellt ist, parallel zu der Achse 406 der Motorausgangswelle 403 ausgerichtet ist. Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann es jedoch auch vorteilhaft sein, wenn die Achse 406 einen Winkel bildet mit der Bewegungsrichtung 417 der Zahnstange 411.

Die Lagerung 412 der Zahnstange kann in vorteilhafte Weise durch ein Gleitlager oder ein Wälzlager ausgebildet sein, wobei es weiterhin vorteilhaft ist, wenn durch die Lagerung gleichzeitig die Zahnstange in einer Richtung senkrecht zur Bewegungsrichtung 417 gelagert ist.

Die Fig. 8 zeigt einen Aktor 500 mit einem Antriebsmotor 501, wie Elek tromotor, mit einer Motorausgangswelle 502, welche bezüglich der Achse 503 rotierbar ist.

Dem Elektromotor ist ein Spindelgetriebe nachgeordnet, wobei das Gewinde 504 des Spindelgetriebes in der axialen Verlängerung der Motorwelle 502 angeordnet ist. Das Gewinde 504 der Gewindespindel kann mit der Motorwel le 502 in vorteilhafter Weise einstückig ausgebildet sein oder mit dieser verbunden sein. Das Spindelgetriebe umfaßt weiterhin eine Mutter 505, welche mit dem Gewinde 504 in Wirkzusammenhang steht, wobei bei einer Rotationsbewegung der Motorachse sich die Mutter 505 in axialer Richtung bewegt. Die Mutter ist in einer Führung 506 aufgenommen. Weiterhin weist die Mutter 505 in axialer Richtung einen Schieber 507 auf, welcher koaxial zur Achse 503 ausgerichtet ist. Die Mutter 505 ist mit dem Schieber einstückig oder integriert ausgebildet, wobei das Bauelement des Schiebers und der Mutter ebenfalls zweiteilig ausgebildet sein kann und an einer Ver bindungsstelle miteinander verbunden sein kann. Der Schieber 507 ist ebenfalls in dem Gehäuse 506, wie röhrenförmiges Bauteil, aufgenommen. In einem axialen Endbereich des Gehäuses 506 sind Schlitze 508 eingearbeitet, durch welche Zapfen 509 ragen, welche mit dem Schieber 507 verbunden sind. Durch dieses Hindurchragen der Zapfen 509 durch die Schlitze 508 ist der Schieber gegen ein Verdrehen gesichert. Der Schieber besitzt nach dieser Darstellung zwei seitliche Zapfen, die sich in Bezug auf die Achse 530 gegenüberstehen und durch jeweils einen Schlitz 508 des röhrenförmiges Bauteiles 506 nach außen ragen. Der Schieber 507 und die Zapfen 509 können ein Bauteil bilden, wobei es auch vorteilhaft sein kann, wenn der Zapfen 509 in eine Öffnung des Schiebers gesteckt wird.

Die Zapfen 509 werden von einer Gabel 510 angelenkt, wobei die Gabel mittels der Zapfen 509 drehbar gelagert ist. Die Gabel 510 weist Auf nahmebereiche 511 auf, welche den Zapfen 509 gelagert aufnehmen.

Weiterhin ist im Bereich der Zapfen 509 ein Anlenkbereich 512 angeordnet, welcher als Beaufschlagungsbereich eines Kraftspeichers 513 Verwendung findet. Der Kraftspeicher beaufschlagt somit den Zapfen 509 über den Bereich 512 in axialer Richtung. Der Kraftspeicher 513 ist koaxial zur Gewindespindel 504 innerhalb des Gehäuses 514 angeordnet und stützt sich im axialen Bereich 515 und an den Elementen 512 ab.

Die Gabel 510 umschließt das Element 506, wie Gehäusewandung oder Führungsrohr, zumindest im wesentlichen hälftig und weist einen aus einer Öffnung 520 herausragenden Arm 521 auf, welcher als Ausgangsteil des Aktors dient. Dieses Ausgangsteil 521 des Aktors betätigt mittels einer mechanischen oder Druckmittel-betätigten Verbindung das Drehmomentüber tragungssystem zum Ein- oder Ausrücken.

Die Öffnung 520 im Gehäuse 514 des Aktors ist mittels eines Balges 522 gegen beispielsweise eindringenden Schmutz und Wasser geschützt.

Die Verdrehsicherung der Mutter 505 kann über die Öffnung 508, wie Schlitz, und den durchgeführten Zapfen 509 gewährleistet werden. Eine weitere Möglichkeit einer Verdrehsicherung kann durch eine drehmomentabstützende Linearführung 523 gewährleistet werden. Der Kraftspeicher 513, welcher sich im Gehäuse und an den aus dem Führungsrohr herausragenden Zapfen 509 abstützt, unterstützt den Elektromotor bei der Kupplungsbetätigung, so daß eine Kraftreduzierung der vom Elektromotor aufgebrachten Kraft ermöglicht wird, und weiterhin der Elektromotor sowohl auf Zug als auch auf Druck belastet werden kann, falls dies notwendig wird.

Dieser Aktor 500 der Fig. 8 eignet sich zur direkten Betätigung des Aus rückhebels eines Drehmomentübertragungssystemes, welcher mit dem Ausgangsteil 521 des Aktors starr oder gegebenenfalls drehbar um eine Achse des aus dem Aktor herausragenden Zapfens verbunden sein kann.

Ein in dem Aktor aufgenommener Sensor - wie Halleffekt-Sensor oder Potentiometer oder induktiver Weggeber - kann die Position des Schiebewe ges des Schiebers 507 detektieren. Weiterhin kann ein Drehzahl oder Drehzahlkrementzähler zumindest eine Teilumdrehung eines Elementes detektieren, wobei die Steuereinheit mittels der Sensorinformation einen Betätigungsweg oder eine Position berechnen kann.

Im Aktorgehäuse 514 ist die Platine 523 des elektronischen Steuergerätes integriert, so daß die Steuer- als auch Leistungselektronik innerhalb des Aktors aufgenommen werden kann.

Aus der Fig. 8a wird deutlich, daß der Schieber 507 in Bezug auf die Achse 503 radial innerhalb des Führungsrohres 506 angeordnet ist, und der Kraft speicher 513 radial außerhalb des Führungsrohres 506 jedoch innerhalb des Gehäuses 514 angeordnet ist.

Die Fig. 9 zeigt einen Aktor 600 mit einem Elektromotor 601, einer Motor abtriebswelle 602, welche bezüglich der Achse 603 rotierbar ist. Weiterhin ist dem Elektromotor ein Spindelgetriebe mit Gewindespindel 604 und Mutter 605 nachgeordnet. Innerhalb des Gehäuses 606 ist eine Führungswandung 607 angeordnet, welche Schlitze 608 aufweist, und in welcher die Mutter sich gleitend oder berührungslos bewegen kann, wobei Zapfen 609 durch die Schlitze hindurchragen. Mit den Zapfen 609 ist ein Schieber 610 verbunden, welcher auf der Führungswandung 607 gleitend bewegbar ist. In Bezug auf die Drehachse 603 ist die Führungswandung 607 radial innerhalb des Schiebers 610, wobei ein Kraftspeicher 611 radial außerhalb des Schiebers 610, jedoch noch radial innerhalb des Gehäuses 606 angeordnet ist.

Der Kraftspeicher 611 beaufschlagt die Endbereiche 610a des Schiebers 610 in axialer Richtung, wobei der Kraftspeicher zwischen einer Gehäusewandung 606a und den Bereichen 610a in axialer Richtung aufgenommen ist. Die Zapfen werden entsprechend der Fig. 8a zur Bildung von einer gelenkigen Verbindung mit einem Endbereich 612, einer Gabel 613 verwendet. Die Gabel 613 ist ihrerseits mit einem Ausgangselement, wie Ausgangsstange, 614 verbunden, welche durch einen Schlitz 615 durch das Gehäuse 606 ragt, und dieser Schlitz mittels eines flexiblen Balges 616 abgeschlossen ist.

Das Hindurchtreten oder Eingreifen der Zapfen 609 durch die Schlitze 608 des Führungsrohres 607 dienen zur Verdrehsicherung der Mutter 605, wobei der Schlitz 615 des Gehäuses 606 zur Aufnahme des Ausgangsteiles 614 dient und gleichzeitig als Abstützung verwendet werden kann.

Die Fig. 10 zeigt einen Aktor 700 mit einem Elektromotor 701, wobei der Elektromotor als Ausgangselement eine Mutter 702 aufweist, in welche eine Gewindespindel 703 aufgenommen ist. Die Mutter 702, welche drehfest mit der Motorachse verbunden ist, bildet mit der Gewindespindel 703 ein Spindelgetriebe. Die Gewindespindel 703 ist mit einem axialen Endbereich 704 über einen Zapfen 705 mit dem Schieber 706 gekoppelt, wobei die Zapfen 705 durch Schlitze 707 in das Gehäuse 708 ragen und als Ver drehsicherung der Spindel 703 dienen. Die Zapfen 705 dienen weiterhin zur gelenkigen Anlenkung einer Gabel 709, welche mit den Gelenkbereichen 710 mit dem Zapfen verbunden ist. Die Gabel 709 weist weiterhin ein Ausgangs element 711 auf, welches durch einen Schlitz 712 durch das Gehäuse 713 tritt und als Betätigungselement für eine automatisierte Kupplung her angezogen wird.

Ein innerhalb des Gehäuses koaxial zur Achse 714 angeordneter Kraftspeicher 715 beaufschlagt den Schieber 706 in axialer Richtung, wobei der Schieber in seinen axialen Endbereichen 716 gegenüber dem Gehäuse 717 abdichtend aufliegt. Der Kraftspeicher 715 dient der Unterstützung des Motors 701.

Die Einbaulage des Kraftspeichers 715 in Bezug auf das Polgehäuse 718 des Elektromotors 701 ist in vorteilhafter Art und Weise derart ausgestaltet, daß der Kraftspeicher zumindest über einen Teilebereich seiner axialen Erstreckung radial um den Motor plaziert ist. Nach der Fig. 10 überdeckt der Kraft speicher etwa die halbe Baulänge des Elektromotors. Vorteilhaft kann es auch sein, wenn der Kraftspeicher den Elektromotor 701 in voller Länge umgibt.

Die Motorwelle des Elektromotors 701 ist als Hohlwelle mit Innengewinde ausgeführt. Dadurch läßt sich in Verbindung mit einer kürzeren Führungslänge des Schiebers 706 in axialer Richtung Bauraum einsparen.

Bei dem in Fig. 10 dargestellten Ausführungsbeispiel ragt außerdem das Führungsrohr 717 in der Verlängerung des Führungsrohres 708 zumindest teilweise über das Motorgehäuse bzw. über das Polgehäuse des Motors, was auch den axialen Bauraum zu verkürzen hilft oder den axialen Bauraum nicht an die axiale Länge der Kompensationsfeder, wie Kraftspeicher 715, bindet.

Die Fig. 11 zeigt einen Aktor 800 mit einem Motor 801 mit einer Motoraus gangswelle 802. Die Motorausgangswelle 802 ist bezüglich der Achse 803 rotierbar. Die Spindel 804 ist mit der Motorausgangswelle 802 einstückig ausgebildet oder drehfest verbunden und bildet mit der Mutter 805 ein Spindelgetriebe. Die Mutter 805 ist mit einem Schieber 806 verbunden, welcher einen angeformten oder aufgenommenen Zapfen 807 aufweist.

Dieser Zapfen 807 greift durch einen Schlitz 808, einer Gehäusewandung 809, zur Verdrehsicherung des Schiebers 806. Bei einer Rotation der Spindel 804 wird der Schieber 806 axial verlagert, so daß das mit dem Schieber verbundene Ausgangsteil 810 in axialer Richtung betätigt wird. Das Ausgangselement 810 greift durch eine Öffnung 811 des Aktorgehäuses 812 in axialer Richtung. Das Ausgangselement 810 kann direkt eine Ausrückgabel eines Drehmomentübertragungssystems oder ein anderes Betätigungselement eines Drehmomentübertragungssystems oder über ein Gestänge, einen Bowdenzug oder mittels einer Druckmittelübertragungsstrecke ein Drehmo mentübertragungssystem ansteuern.

Als Druckmittelübertragungsstrecke kann eine Hydraulikübertragungsstrecke oder eine pneumatische Übertragungsstrecke verwendet werden, so daß das Ausgangselement 810 auf ein Eingangselement eines Hydraulik- oder Pneumatikgeberzylinders wirkt. Dieser Geberzylinder ist über eine Druck mittelstrecke, wie beispielsweise Hydraulik- oder Pneumatikleitung, mit einem Nehmerzylinder verbunden, welcher ausgangsseitig ein Drehmomentüber tragungssystem zum Ein- oder Ausrücken betätigt.

Innerhalb des Gehäuses 812 ist ein Kraftspeicher 813 koaxial zur Achse 803 angeordnet, wobei der Kraftspeicher radial außerhalb der Wandung 809 angeordnet ist, welche wiederum radial außerhalb des Schiebers 806 angeordnet ist. Der Kraftspeicher 813 ist in axialer Richtung zwischen der Wandung 812a und einem Beaufschlagungsbereich 814 des Zapfens 807 angeordnet, um den Elektromotor bei einer Betätigung eines Drehmoment übertragungssystems zu unterstützen, wie beispielsweise um eine Kraftkom pensation eines im Übertragungsweg des Aktors angeordneten Kraftspeichers durchzuführen. Der Aktor der Fig. 11 ist in weiten Bereichen baugleich mit dem Aktor der Fig. 8a, wobei der Aktor der Fig. 8a ein Ausgangsteil 521 aufweist, welcher über ein Gelenk 511, 509 mit dem Schieben verbunden ist und das Ausgangselement des Aktors der Fig. 11 mit dem Schieber einstückig ausgebildet ist und in axialer Richtung ausgerichtet ist. Der Stößel oder das Ausgangsteil 810 ist ein mit einer Druckkraft wirkendes Ausgangs teil.

Die Fig. 12 zeigt einen Aktor, wie Betätigungselement, 900 mit einem Antriebsmotor 901, wie Elektromotor, mit einer Motorabtriebswelle 902, einer Gewindespindel 903 und einer Gewindemutter 904, welche mit der Gewinde spindel 903 ein Spindelgetriebe bildet. Die Mutter 904 ist mit einem Schieber 905 integral ausgebildet oder mit diesem verbunden, wobei der Schieber 905 innerhalb einer Führungswandung 906 gleitend bewegbar ist. Die Führungs wandung 906 kann als röhrenförmiges Bauteil ausgebildet sein, welches Schlitze 907 aufweist, durch welche Zapfen 908 hindurchgreifen, um zum einen eine Verdrehsicherung des Schiebers 905 zu gewährleisten und gleichzeitig als Aufnahmebereiche von Beaufschlagungsbereichen 909 für einen Kraftspeicher 910 dienen.

Der Kraftspeicher 910 ist radial außerhalb der Führungswandung 906 angeordnet, wobei der Kraftspeicher wiederum radial innerhalb des Gehäuses 911 des Aktors angeordnet ist.

Der Aktor 900 der Fig. 12 ist als Aktor für eine Zugbelastung ausgelegt, wobei beispielsweise ein Bowdenzug an dem Schieber 905 angelenkt ist, wobei die Seele 912 des Bowdenzugs mit dem Schieber 905 verbunden ist und der Mantel 913 des Bowdenzugs an dem Gehäuse 911 angelenkt ist. Durch die Ausgestaltung des Aktors 900 als ein auf Zug kraft optimierter Aktor ist der Kraftspeicher 910 im Vergleich zu dem Kraftspeicher der Fig. 11 verlagert, so daß das am Gehäuse angelenkten Ende 910a des Kraft speichers 910 am motorseitig entfernten Ende des Gehäuses vorzufinden ist und das mit dem Zapfen 908 mitbewegbare Ende 910b des Kraftspeichers an dem motornahen Ende des Zapfens vorzufinden ist. Die Wirkrichtung des Kraftspeichers, wie Druckfeder oder Schraubendruckfeder, muß im Vergleich zu dem Aktor der Fig. 11 umgekehrt werden, so daß die Schlitze 907 im Führungsrohr 906 und die darin geführten Zapfen 908 näher an den Motor 901 in axialer Richtung rücken und der Kraftspeicher 910 in axialer Richtung von dem Motor weggerückt werden.

Die bisher gezeigten Aktoren weisen Anlenkungen mittels einer beweglich gehaltenen Gabel, oder in axialer Richtung wirkende auf Zug oder Druck optimierte Ausgangselemente auf, wobei neben der Anlenkung mittels einer Gabel auch eine Anlenkung eines Gestänges oder direkt eine Ausrückgabel mittels eines Kugelgelenkes an einem Ausgangselement in vorteilhafter Art und Weise ausgestaltet sein kann.

Über ein solches Kugelgelenk kann ein Ausgangselement direkt mit dem Schieber verbunden sein, wobei dafür ein dritter Schlitz in einem der Führungsrohre notwendig werden kann, damit das Kugelgelenk sich auf der verlängerten Motor- und Spindelachse befindet, um ein Kippmoment auf den Schieber zu verhindern oder zumindest zu vermindern. Von dieser bevorzug ten Ausführung kann in manchen Anwendungsfällen auch abgewichen werden, wenn das auf den Schieber ausgeübte Kippmoment keine zu hohen Werte annimmt und diese Kippmoment die Funktionstüchtigkeit des Aktors nicht beeinträchtigt.

Die Aktoren, die in den bereits beschriebenen Figuren offenbart sind, weisen eine Spindel mit einer relativ kleinen Steigung auf, damit entsprechend der nominalen Drehzahl des Elektromotors eine ausreichende Betätigungs geschwindigkeit und eine entsprechende Betätigungskraft resultiert. Durch eine vorgeschaltete Getriebestufe mit einer Untersetzung ist es möglich, die Steigung der Gewindespindel zu erhöhen, so daß der notwendige Betäti gungsweg mit weniger Relativdrehung zwischen Mutter und Spindel realisiert werden kann.

Die Fig. 13 zeigt einen Aktor 1000 mit einem Motor 1001 mit einer Motorausgangswelle 1002, die um die Achse 1003 rotierbar ist. Der Motorausgangswelle 1002 ist ein zweistufiges Getriebe nachgeschaltet, welches in der ersten Stufe ein Stirnradgetriebe beinhaltet und als zweite Getriebestufe ein Spindel getriebe aufweist.

Zumindest eine der Getriebestufen kann auch mittels Kettenrädern und einer Kette oder mit einem anderen Umschlingungsgetriebe oder einem Zahnrie menantrieb ausgestaltet sein. Weiterhin kann eine Stirnradstufe mit einem Zwischenzahnrad Anwendung finden.

In einem weiteren Anwendungsfall kann es vorteilhaft sein, wenn die Achsen des Elektromotors und eines Ausgangselementes über ein Kegelzahnradgetrie be verbunden sind, wobei die Achse parallel oder mit einem von 180 Grad abweichenden Winkel angeordnet sind, so daß sich die Achsen zumindest in ihren Verlängerungen kreuzen.

Am Aktorgehäuse 1004 ist ein Elektromotor 1001 befestigt, auf dessen Welle 1002 sich ein Stirnrad 1005 befindet, welches mit dieser Welle drehfest verbunden ist. Durch dieses Stirnrad wird ein zweites Stirnrad 1006 angetrieben, welches drehbar, aber unverschieblich im Gehäuse 1004 angeordnet ist. Das Stirnrad 1006 ist mittels der Lager 1007 drehbar gelagert und axial festgelegt. Diese axiale Festlegungslager und damit des Stirnrades kann mittels eines Halte- und Sicherungselements 1008 erfolgen.

Die Verzahnung des Stirnrades 1006 wird von der Verzahnung des Stirnrades 1005 gekämmt, so daß eine Antriebsverbindung entsteht. Das zweite Stirnrad übernimmt die Funktion der Mutter 1009 des Spindelgetriebes. Die Zahnräder 1005 und 1006 können beispielsweise als Kunststoffspritzgußteile oder als Metallteile hergestellt sein, wobei die Mutter 1009 des Stirnrades 1006 als Gewindehülse eingearbeitet sein kann. Die Spindel 1010 ist im Gehäuse mit Hilfe einer Drehmoment abstützenden Linearführung 1011 gelagert, so daß diese Lagerung gleichzeitig die Funktion der Verdrehsicherung übernehmen kann. Koaxial zu der Linearführung ist ein Kraftspeicher 1012 angeordnet, welcher an seinem einen Ende 1012a an dem Gehäuse 1004 anliegt und an seinem anderen Ende 1012b von einem Aufnahmeelement, wie Topf, 1013 aufgenommen wird, welches mit der Spindel 1010 in Wirkverbindung steht.

Der Kraftspeicher 1012 unterstützt den Elektromotor 1001 bei einer Betätigung des Drehmomentübertragungssystems, wobei sich diese Feder sowohl am Gehäuse als auch am Teller 1013 abstützt.

In der Darstellung des Aktors 1000 der Fig. 13 sind zwei Möglichkeiten einer Anlenkung eines Ausgangsteiles angedeutet, wobei auf der rechten Seite im Bereich 1050 ein Geberzylinder oder direkt ober über ein Gelenk ein Aus rückhebel angelenkt werden kann. Auf der linken Seite der Figur kann im Bereich 1051 beispielsweise ein Bowdenzug oder ebenfalls direkt ein Aus rückhebel angelenkt werden, wobei bei 1051 das Ausgangselement auf Zug belastet wird und bei 1050 das Ausgangselement auf Druck belastet ist.

Bei einer Ausführung mit nur einem Ausgangselement kann die eine Seite 1050 oder die andere Seite 1051 durch das Gehäuse 1004 verschlossen sein.

Die Fig. 14 zeigt einen Aktor 1000, welcher im wesentlichen ähnlich aufgebaut ist wie der Aktor 1000 der Fig. 13, wobei im Unterschied dazu der Kraftspeicher 1012 in umgekehrter Art und Weise die Spindel beauf schlagt. In der Fig. 14 ist das gehäusefeste Ende 1012c dem Stirnrad 1006 zugewandt, wobei das bewegbare Ende 1012d des Kraftspeichers 1012 dem Stirnrad 1006 abgewandt ist. Im Vergleich dazu ist das gehäusefeste Ende des Kraftspeichers 1012 in der Fig. 13, das Ende 1012a und das bewegbare Ende des Kraftspeichers das Ende 1012b. Dadurch wird erreicht, daß die Kraftrichtung eines Drehmomentübertragungssystems entgegengesetzt zu der Kraftrichtung des Aktors der Fig. 13 ist. Somit kann im Bereich 1061 ein Betätigungsdruck und im Bereich 1062 ein Betätigungszug ausgeübt aufgebracht oder werden. Durch diese Vertauschung der Zug- und Druck kräfte kann es notwendig sein, die Federlagerungen, wie die gehäusefeste oder die mitbewegte Federlagerung, zu vertauschen. Die Linearführung 1011 wechselt in diesem Ausführungsbeispiel ebenfalls die Position.

Die Fig. 15a bis 15d stellen schematische Darstellungen eines Aktors mit einem zweistufigen Getriebe dar, wobei die erste Stufe ein Stirnradgetriebe und die zweite Stufe ein Spindelgetriebe ist. Die Fig. 15a entspricht einem Aktor der Fig. 13, wobei der Motor 1100 über die Welle 1101 ein Stirnrad 1102 antreibt und dieses Stirnrad 1102 ein Stirnrad 1103 antreibt. Das Stirnrad 1103 ist mittels des Lagers 1104 drehbar, jedoch axial fest gelagert, und der Körper 1105 des Stirnrades 1103 bildet die Mutter des Spindelgetrie bes, wobei die Spindel 1106 mittels einer Lagerung, wie Linearführung, 1107 drehfest, jedoch axial verschiebbar, gelagert ist.

Die Fig. 15b weist einen Motor 1200 auf, welcher mittels der Motorwelle 1201 das Stirnrad 1202 antreibt, wobei das Stirnrad 1202 das Stirnrad 1203 antreibt, welches mittels der Lager 1204 drehbar, jedoch axial fest, angeordnet ist. Das Stirnrad 1203 greift eine Verlängerung 1205a auf, welche mit der Gewindespindel 1205 verbunden ist. Die Gewindespindel greift in die Mutter 1206 ein, die drehfest, aber axial verschiebbar, gelagert ist, wobei das Ausgangselement 1207 der Schieber der Mutter 1206 ist. In diesem Ausführungsbeispiel rotiert die Spindel mit dem Stirnrad, und die Verdrehsicherung oder Linearführung ist zwischen Spindel und Stirnrad angeordnet, wobei die Mutter drehfest, jedoch axial verschiebbar, gelagert ist.

Die Fig. 15c weist einen Antriebsmotor 1300 auf, welcher mittels der Motorabtriebswelle 1301 ein Stirnrad 1302 antreibt, welches wiederum ein Stirnrad 1303 antreibt. Das Stirnrad 1303 ist mittels des Lagers 1304 drehbar, jedoch axial fest angeordnet. Das Stirnrad und die Spindel 1305 sind drehfest, jedoch axial verschiebbar, zueinander angeordnet, und die Mutter des Spindelgetriebes 1306 ist drehfest mit dem Gehäuse angeordnet, so daß bei einer Rotation der Spindel 1305 die Spindel gleichzeitig axial verlagert wird.

Die Fig. 15d zeigt einen Motor 1400 mit einer Motorabtriebswelle 1401 und einem Stirnrad 1402 und weiterhin ein Stirnrad 1403, welches mittels des Lagers 1404 drehbar und axial fest gelagert ist. Die Mutter 1405 ist mit dem Stirnrad 1403 drehfest, aber axial verschiebbar, angeordnet, und die Gewindespindel 1406 ist gehäusefest angeordnet, so daß bei einer Rotation des Stirnrades 1403 die Mutter 1405 in Rotation versetzt wird und axial verlagert wird, so daß das Element 1407 als Betätigungselement agieren kann.

Die Fig. 16a und 16b zeigen einen Aktor, welcher in vorteilhafter Art und Weise konstruiert ist, um den in axialer Richtung notwendigen Bauraum zu minimieren. In diesem Sinne wird die Feder 1501 des Aktors 1500 über den Poltopf 1502 des Elektromotors 1503 geführt. Durch den weiterhin offenen Poltopf kann die im Elektromotor entstehende Wärme sehr gut abgeführt werden. Die verlängerte Motorwelle 1504 ist die Spindel des Spindelgetriebes, wobei die Drehbewegung der Motorwelle oder der Spindel 1504 in eine Linearbewegung eines Schiebers 1505 umgesetzt wird, welche durch eine im Schieber drehbar gelagerte Mutter 1506 der Spindel 1504 gekoppelt ist. Die im Schieber drehbare Lagerung der Mutter kann vorteilhafterweise eine Gefahr des Verklemmens oder Verkantens des Spindelgetriebes minimieren. Der Schieber wird auf zwei Führungsschienen 1507 an jeweils zwei Stellen 1508,1509 geführt. Das Innere des Aktorgehäuses wird durch eine Dichtung 1510 vor eindringendem Schmutz oder Wasser geschützt, die außenliegenden Führungsteile werden durch einen Faltenbalg 1511 geschützt. Die Feder 1501 wirkt auf den Schieber 1505a und auf das Gehäuse 1502a, so daß sie den Elektromotor beim Öffnen oder Schließen der Kupplung unterstützen kann.

Der Abgriff der Bewegung zur Kupplungsbetätigung erfolgt über einen Schwenkhebel 1512, welcher beispielsweise mit dem Ausrückhebel direkt oder über ein Kugelgelenk verbunden ist. Der Hebel 1512 selbst ist mit dem Schieber 1505 über ein Kugelgelenk 1513 verbunden. Auch in diesem Bereich schützt ein Faltenbalg 1514 das Aktorinnere vor Verschmutzung.

Weitere Möglichkeiten zur Koppelung des Aktors mit einer Übertragungs strecke sind beispielsweise, daß der Schieber über einen Stößel mit einem Kolben eines Geberzylinders verbunden ist und der Elektromotor über die Getriebe die Positionierung des Geberzylinderkolbens ansteuert. Der Geberzylinder kann auf das Gehäuse des Aktors aufgesetzt wie angeschraubt oder mit diesen einstückig ausgebildet sein. Der Geberzylinder und die Motorwelle bzw. die Spindel und die Führungsschienen reißen parallele Achsen auf.

Weiterhin wäre es vorteilhaft, wenn eine Anlenkung mittels einen Bowden zuges durchgeführt wird, wobei diese Anlenkung zwischen den beiden Führungsschienen 1507 in vorteilhafter Weise durchgeführt werden kann, wobei der Schieber 1505 die Seele des Bowdenzuges zieht.

Die Fig. 17a und die Fig. 17b zeigen einen Aktor 1600, welcher aus einem Gehäuse 1601 und einem Elektromotor 1602 besteht, wobei ein Kraftspeicher 1603 im wesentlichen im Bereich radial außerhalb des Poltopfes 1602a des Elektromotors angeordnet ist. Die Motorwelle 1604a ist mit einer Schnecke 1604 eines Schneckengetriebes ausgestattet, wobei die Schnecke mit der Motorwelle drehfest verbunden oder einstückig ausgebildet sein kann. Das Schneckenzahnrad 1605 wird von der Schnecke 1604 gekämmt, wobei die Motorwelle 1604a auf ihrer motorentfernten Seite durch die Lagerung 1604b gelagert ist. Das Schneckenzahnrad 1605 ist auf einer im Gehäuse befestigten Achse 1606 drehbar gelagert. Auf dem Schneckenzahnrad 1606 ist ein Stirnrad 1607 angeordnet, wobei das Stirnrad mit dem Schneckenzahnrad 1605 als eine Baueinheit ausgestaltet ist, wie beispielsweise als Spritzgußteil hergestellt ist. Im weiteren kann das Stirnrad 1607 auch mit dem Schneckenzahnrad 1605 über eine Steckverbindung drehfest verbunden sein.

Das Stirnrad 1607 zeigt eine Zahnstange 1608 an. Die Führung der Zahnstange wird durch ein auf der Achse 1606 befindliches Wälzlager 1609, ein Nadelbett 1610 sowie eine Linearführung 1611 realisiert. Die Kombination der Führungselemente 1609 und 1610 sorgen dafür, daß die äußere Belastung sich nicht störend auf die Verzahnung von Zahnstange und Stirnrad auswirkt. Die Feder 1603 stützt sich einseitig am Gehäuse 1601a sowie an einem Federteller 1612 ab, wobei der Federteller 1612 mit der Zahnstange in Verbindung steht. Bei einer axialen Bewegung der Zahnstange 1608 wird der Federteller 1612 in axialer Richtung bewegt, so daß die Feder 1603 den Federteller 1612 kraftbeaufschlagt.

Die Kupplungsbetätigung kann im Bereich 1613 durch Drücken eines Elemen tes, wie beispielsweise Ausrückhebel, Gestänge oder Geberzylinder erfolgen oder im Bereich 1614 durch Ziehen eines Elementes wie Ausrückhebel, Gestänge oder Bowdenzug. Das Innere des Aktors wird durch einen Balg 1615 geschützt.

Eine weitere Lösung kann sein, daß ein Kurbelgetriebe an dem Schnecken zahnrad 1605 angreift und mit Hilfe eines zwischengeschalteten Um laufrädergetriebes ausgestaltet ist. Die Fig. 18a und 18b zeigen einen Aktor 1700 mit einem Elektromotor 1701 und einem Aktorgehäuse 1702. Der Motor treibt mit seiner Ausgangswelle 1703 ein Stirnrad 1704 an, wobei dieses Stirnrad als Sonnenrad eines Planetengetriebes angeordnet ist. Das Planetengetriebe verfügt weiterhin über Planetenzahnräder 1705 und ein Hohlrad 1706. Das Hohlrad 1706 ist mit einer Trommel 1707 drehfest verbunden oder einstückig ausgebildet, wobei eine Rotation der Motoraus gangswelle zu einer Rotation der Trommel 1707 führt. In die Trommel 1707 ist ein Kurvenprofil 1708 in die Mantelfläche eingearbeitet oder eingelassen. In das Kurvenprofil greift eine Rolle 1709 in radialer Richtung ein, wobei die Rolle über einen Hebelarm 1710 im Bereich 1711 schwenkbar gelagert ist. Ein Stößel 1712 ist mit der Rolle 1709 derart verbunden, daß eine axiale Bewegung des Stößels 1712 bei einer Verschwenkung des Hebels 1710 erfolgen kann.

Mittels des Kurvenprofils und der in das Kurvenprofil eingreifende Rolle 1709 wird bei einer Rotationsbewegung der Trommel 1707 der Stößel 1712 in axialer Richtung betätigt.

Der Stöße ist in der Fig. 18a nur in zwei Teilstücken dargestellt, um die Mechanik des Aktors zu verdeutlichen. Das Kurvenprofil 1708 erzwingt die Bewegung eines Stößels zur Kupplungsbetätigung, wobei das Kurvenprofil durch eine auf dem Stößel befindliche Rolle abgetastet wird. Für die Führung des Stößels führt eine im Aktorgehäuse 1702 gelagerte Pendelstütze 1710. Diese Pendelstütze nimmt gleichzeitig die senkrecht zum Stößel wirkenden Kraftkomponenten am Kontakt von Kurvenprofil 1708 und Rolle 1709 auf.

Zur Ausrückkraftkompensation dient ein auf einem Kurbeltrieb 1713 wirkender Kraftspeicher 1714. Die Kurbelwelle 1713 ist an einer Seite 1715 an der Trommel 1707 angelenkt und auf der anderen Seite im Gehäuse 1702 mittels der Lager 1716 gelagert. Die Anlenkung der Kurbelwelle 1713 erfolgt außerhalb der Achse 1717 der Trommel 1707. Ein Betätigungselement kann mittels des Aktors sowohl auf Zug als auch auf Druck betätigt werden, wobei das Kurvenprofil 1708 und die Anlenkung 1713, 1713a des Kraftspeichers 1714 gezielt aufeinander abgestimmt werden können. Die Fig. 19a und 19b zeigen einen Aktor 2000 mit einem Aktorgehäuse 2001 und einem Antriebsmotor 2002 wie beispielsweise Elektromotor. Die Ausgangswelle 2003 des Elektromotors treibt eine Schnecke 2004 an. Die Schnecke kämmt ein Schneckenzahnrad 2005. Mit dem Schneckenzahnrad 2005 ist über ein Verbindungselement 2006 eine Kurvenscheibe 2007 drehfest verbunden. Das Schneckenzahnrad 2005 ist mittels einer Welle 2008 und den Lagern 2009 im Gehäuse drehbar gelagert.

Die Kurvenscheibe ist weiterhin über die Kurbel 2010 und die Lager 2011 im Gehäuse 2001 drehbar gelagert. Das Schneckenzahnrad 2005 und die Kurvenscheibe 2007 befinden sich auf einer gemeinsamen Welle 2006.

Durch die Kurvenscheibe 2007 wird mit Hilfe eines Stößels 2012 die Betätigung eines Drehmomentübertragungssystems angesteuert, wobei der Stößel 2012 über eine an dem Stößel angelagerte Rolle 2013 mit der Kurvenscheibe in Kontakt tritt. Die seitliche Führung der Rolle wird durch eine im Gehäuse gelagerte Pendelstütze 2014 gewährleistet, welche gleichzeitig die quer zum Stößel 2012 wirkenden Kraftkomponenten aufnimmt.

An der Kurbelwelle 2010 greift ein Kraftspeicher 2015 an. Das auf die Kurvenscheibe wirkende Lastenmoment, welches durch die Betätigungskraft des Drehmomentübertragungssystems und die Gestaltung des Profils der Kurvenscheibe bestimmt wird und das durch den Kraftspeicher hervor gerufene Moment lassen sich derart aufeinander abstimmen, daß ein geringes resultierendes Moment resultiert.

Um die gewünschte Abstimmung zwischen Last- und Kompensationsmoment in gewissen Grenzen beibehalten zu können, ist ein Nachstellmechanismus in der Übertragungsstrecke erforderlich, wie beispielsweise Schnüffelmechanis men bei einer hydrostatischen oder hydraulischen Strecke. Auch bei der Ansteuerung des Ausgleichsspiels muß der Kontakt zwischen der Rolle 2013 und dem Stößel 2012 mit der Kurvenscheibe 2005 aufrechterhalten werden. Dafür sorgt die Feder 2016, welche sich am Stöße 2012 und am Gehäuse 2001 abstützt.

Eine Wegmessung, Drehzahl- oder Inkrementdrehzahlmessung insbesondere am Stößel oder an einem rotierenden Element kann mittels eines Hall-Sensors oder Potentiometers oder eines induktiven Weggebers oder mittels eines vergleichbaren Sensors erreicht werden. Die Steuerelektronik und die Leistungselektronik zur Ansteuerung eines automatisierten Kupplungsvor gangs kann vorzugsweise im Gehäuse des Aktors 2001 angeordnet sein.

Zur Sicherung der Parksperrenfunktionsweise bei einer nicht selbsthemmen den Aktorik, wie bei einem nicht selbsthemmenden Getriebe innerhalb eines Aktors, kann der Aktor derart aufgebaut sein, daß die mittels der Kraft speicher innerhalb des Aktors und im Bereich der Kupplung sich selbsttätig einstellende Gleichgewichtslage so eingestellt ist, daß im Bereich dieses energetischen Minimums ein übertragbares Drehmoment der Kupplung selbsttätig eingestellt wird. Ist die Parksperre in einer energetisch instabilen Endlage zweckmäßig, so kann diese instabile Endlage z. B. durch eine über Totpunkt Endlage im Kurvenprofil oder durch eine Anlenkung eines Kraft speichers stabilisiert werden. Weiterhin kann eine Rastierung eine energetisch instabile Endlage sichern.

Als Sicherung einer Endlage zur Gewährleistung einer Parksperrenfunktion kann auch eine Lastmomentensperre mittels einer Schlingfeder oder einer elektromagnetischen Zusatzbremse verwendet werden. Die elektromagneti sche Zusatzbremse kann im Sinne eines Hilfsaktors aufgebaut sein, wobei mittels eines Elektromagneten ein Stift gezielt beaufschlagt wird, so daß er in eine Öffnung eingreift oder diese Öffnung freigibt. Im Falle eines Eingreifens eines solchen Stiftes in eine Öffnung kann eine Bewegung des so gesperrten Elementes verhindert werden.

Die Fig. 20 zeigt eine schematische Darstellung eines Drehmomentüber tragungssystems 2100, wie zugedrückte Kupplung, mit Schwungrad 2101, Kupplungsscheibe 2102, Druckplatte 2103, Anlenkhebel 2104 mit oder ohne Vorspannung, Ausrücklager 2105 und Ausrückhebel 2106. Der Hebel 2106 ist mit dem Aktor 2110 wirkverbunden. Der Aktor 2110 weist einen Elektromotor 2111, ein Getriebe 2112, einen Kraftspeicher 2115, sowie eine Hilfsaktor 2113, wie Relais, und einen Mitnehmer 2114 auf. Bei geschlos senem Relais 2113 ist der Mitnehmer durch das Ausgangsteil des Getriebes 2112 zur Betätigung des Drehmomentübertragungssystems ansteuerbar. Bei geöffnetem Relais 2113 öffnet sich der Verzahnungseingriff des Mitnehmers und die das Drehmomentübertragungssystem wird durch den Kraftspeicher in eine Position minimaler Energie, d. h. in eine Position eines Kräftegleich gewichts gebracht. Das Gleichgewicht stellt sich unter Berücksichtigung aller wirkender Kräfte der vorhandenen Kraftspeicher ein. Durch ein Schließen des Hilfsaktors 2113 kann somit nach durchgeführter Nachstellung die Betäti gungsverbindung wieder hergestellt werden. Durch diese Einrichtung kann ein Verschleiß beispielsweise im Bereich der Reibbeläge der Kupplungsscheibe kompensiert werden. Der Mitnehmer ist mit einer Verzahnung und Gegenver zahnung realisiert, wobei auch andere Arten einer Wirkverbindung realisiert werden können. Bei einem Kraftschluß oder Formschluß des Hilfsaktors wäre somit eine sehr große Normalkraft auf die Verzahnung notwendig um ein Durchrutschen zu ermöglichen. Somit kann eine sichere Nachstellung oder ein Verschleißausgleich realisiert sein.

Das Getriebe 2113 weist eine lineare oder nichtlineare Übertragung auf, wie sie beispielsweise bei einem Kurbel- oder Zahnstangengetriebe realisiert ist.

Die Fig. 21a zeigt einen Aktor 2200 mit einem Gehäuse 2201 und einer Antriebseinheit 2202, wie beispielsweise Elektromotor. Der Elektromotor 2202 treibt eine Welle 2209 an, wobei eine Schnecke 2203 mit der Welle im wesentlichen drehfest verbunden ist. Die Welle, wie Motorwelle, 2209 ist mittels des Lagers 2210 gelagert. Die Schnecke 2203 kämmt ein Schnecken zahnrad 2204. Das Schneckenzahnrad 2204 ist mittels der Achse 2211 gehäuseseitig gelagert. Mit dem Schneckenzahnrad 2204 ist ein weiteres Zahnrad bzw. Zahnsegment 2205 im wesentlichen drehfest verbunden, wobei das Zahnrad 2205 einen nichtkonstanten Wirkradius als Funktion des Drehwinkels aufweist.

Das Zahnrad 2205 greift mit seiner Verzahnung in die Verzahnung der Zahnstange 2206a ein, welche mittels des Lagers 2212 in radialer Richtung abgestützt ist. Die Zahnstange 2206a wird bei einer Verdrehung des Zahnrades 2205 in axialer Richtung betätigt, so daß das Ausgangselement 2208 direkt oder beispielsweise über eine Druckmittelanlage, wie Geber- und Nehmerzylinderanlage eines Hydrauliksystemes, ein Betätigungselement betätigen kann. Weiterhin ist ein Kraftspeicher 2207 zwischen dem Gehäuse 2201 und einem Abstützelement 2213 derart angeordnet, daß er eine Kraftwirkung auf das Ausgangselement 2208 oder auf die Zahnstange ausübt.

Das Getriebe des Aktors weist eine nichtkonstante Übersetzung beispiels weise als Funktion der Betätigung oder des Drehwinkels auf. Mit Hilfe der Zahnstange mit variabler Übersetzung kann eine nichtlineare Ausrück kraftkennlinie der Kupplung oder eines anderen betätigbaren Elementes kompensiert werden, so daß die beispielsweise auf den Elektromotor 2202 wirkende Last gleichförmiger moduliert werden kann.

Die Fig. 21b zeigt einen Schnitt durch einen Aktor 2200, wobei die Welle 2209 mit der Schnecke 2203 zu erkennen ist. Die Schnecke treibt das Schneckenzahnrad 2204 an, welches mit dem Zahnrad mit variabler Wegübersetzung 2205 drehfest verbunden ist, wobei mittels der Achse 2211 sowohl das Schneckenzahnrad 2204, als auch das Zahnrad, oder Segmentrad 2205 gelagert ist. Zur Lagerung ist beispielsweise das Lager 2214 vor gesehen. Die Zahnstange 2206a wird von dem Zahnrad 2205 angetrieben.

Die Fig. 21c zeigt ein Zahnrad 2205 mit einer Verzahnung 2220, die in Abhängigkeit des Drehwinkels einen unterschiedlichen Radius, wie Wirkradius aufweisen. Die Zahnstange 2206a weist eine Verzahnung 2206b auf, die in die Verzahnung 2220 des Zahnrades 2205 eingreift. Die Verzahnung 2206b ist ebenfalls entsprechend der Modulation der Verzahnung 2220 ausgebildet. In der Fig. 41c ist eine Position des Zahnrades 2205 und der Zahnstange 2206 dargestellt, wobei die Verzahnungen im Bereich kleiner Wirkradien ineinander eingreifen.

In der Fig. 21d ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei welchem die Verzahnungen des Zahnrads 2205 und der Zahnstange 2206a im Bereich großer Wirkradien ineinander eingreifen. Die axiale Position des Elementes 2206a ist im Vergleich zur Fig. 21c in axialer Richtung versetzt.

Durch die Verwendung von Zahnrädern und/oder Zahnstangen mit variabler Übersetzung kann die Auslastung einer Antriebseinheit, wie beispielsweise eines Elektromotors, zur Ansteuerung beispielsweise eines Drehmomentüber tragungssystems, wie beispielsweise eines Getriebes oder einer Kupplung, optimiert werden. Das zur Betätigung beispielsweise der Kupplung erforderli che Drehmoment kann egalisiert, nivelliert oder über die Wegstrecke verein heitlicht oder kompensiert werden und damit kann die Kennlinie des Betätigungselementes besser an die Kennlinie des Aktors angepaßt werden.

Die Fig. 22 zeigt schematisch einen Aktor 2300 mit einer Antriebseinheit, wie beispielsweise Elektromotor 2301, einer Motorabtriebswelle 2302, welche mittels der Lager 2304 gehäuseseitig gelagert ist. Mit der Motorwelle 2302 ist eine Schnecke 2303 im wesentlichen drehfest verbunden, welche ein Schneckenzahnrad 2305 kämmt. Das Schneckenzahnrad ist über die Achse 2307 gehäuseseitig drehbar gelagert, wobei ein Zahnrad 2306 im wesentli chen drehfest mit dem Zahnrad 2305 angeordnet ist. Das Zahnrad 2305 und das Zahnrad 2306 drehen sich um die Achse 2307. Das Zahnrad 2306 weist einen als Funktion des Drehwinkels veränderbaren, wie modulierten, Wirkradi us auf 67790 00070 552 001000280000000200012000285916767900040 0002019700935 00004 67671. Die Verzahnung des Zahnrades 2306 greift in die Verzahnung eines Zahnrades 2308, welches mittels der Achse 2309 drehbar gelagert ist. Das Zahnrad 2308 weist ebenfalls einen modulierten Wirkradius auf. An dem Zahnrad 2308 ist ein Zapfen 2310 befestigt, welcher eine Schubkurbel 2311 drehbar aufnimmt, welche bei einer Drehung des Zahnrades 2308 in axialer Richtung betätigt wird.

Die Fig. 22 weist die Kombination einer variablen Übersetzung in Verbindung mit einem Kurbelgetriebe auf.

Die Fig. 23 zeigt schematisch einen Aktor 2400 zur gezielten Betätigung beispielsweise eines Drehmomentübertragungssystems 2401. Der Aktor weist ein Steuergerät 2402 auf, welches eine Elektronikeinheit zur Steuerung oder Regelung des Ausgangselementes des Aktors ansteuert, oder die Betätigung des Drehmomentübertragungssystems 2401 ansteuert. Der Aktor umfaßt weiterhin eine Antriebseinheit 2403, welche als Elektromotor ausgestaltet sein kann. Weiterhin überträgt die Antriebseinheit 2403 ihre Antriebsleistung über ein Getriebe 2404 und über eine Verbindungsstelle 2405 an das Ausgangselement 2406, welches über ein Betätigungselement 2407 das Drehmomentübertragungssystem 2402 ansteuert.

Das Drehmomentübertragungssystem 2401 besteht im wesentlichen aus einem Kupplungsdeckel 2410, einer Kupplungsscheibe 2411, einer Druck platte 2412, sowie einem Betätigungshebel 2413, welcher als Hebel oder als Kraftspeicher ausgebildet sein kann. Das Betätigungsmittel 2407 kann als Ausrücklager mit Ausrückhebel oder als Zentralausrücker ausgestaltet sein.

Der Aktor weist neben der Antriebseinheit 2403 weiterhin Kraftspeicher 2420 und/oder 2421 auf, welche auf das Betätigungselement 2407 direkt oder indirekt einwirken können. Der Kraftspeicher 2420 kann beispielsweise als Anpreßfeder zur Anpressung des Drehmomentübertragungssystems ausgestaltet sein, wobei die Kennlinie der Anpreßfeder linear oder nichtlinear ausgestaltet sein kann. Der Kraftspeicher 2421 kann als Kompensationskraft speicher eine lineare oder nichtlineare Kennlinie aufweisen, wobei diesem Kraftspeicher 2421, ein Getriebe 2422 mit linearer oder nichtlinearer Kennlinie nachgeordnet sein kann.

Das Getriebe 2404 kann ebenfalls linear oder nichtlinear übersetzend oder untersetzend ausgestaltet sein.

Die Einheit 2405 welche eine Verbindung zwischen der Antriebseinheit und/oder dem Kompensationskraftspeicher zu dem Ausgangselement 2406 realisiert, kann in schematischer Darstellung als Schalter ausgebildet sein, welcher mittels eines Aktors oder Hilfsaktors geöffnet oder geschlossen werden kann. Der Hilfsaktor kann als Elektromotor oder beispielsweise als Elektromagnet ausgebildet sein, der ansteuerbar ist. Weiterhin verfügt der Aktor über eine Nachstellvorrichtung 2430 mit einem Nachstellaktor 2431, wobei der Nachstellaktor 2431 das Element 2405a gegenüber dem Element 2405b der Einrichtung 2405 verschieben oder verlagern kann. Diese Nachstellvorrichtung kann beispielsweise bei Verschleiß der Kupplungsreib scheibe oder bei Setzvorgängen verwendet werden, um eine Nachstellung zu erzeugen, so daß der Betriebspunkt des Drehmomentübertragungssystems im wesentlichen jeweils beibehalten werden kann.

Das Drehmomentübertragungssystem kann als gedrückte oder gezogene Kupplung, wie als zugedrückte oder zugezogene Kupplung, ausgestaltet sein. Eine gedrückte oder eine gezogene Kupplung kann mit einem vorgespannten Kraftspeicher vorgesehen sein, der die Kupplung im nicht betätigten Zustand schließt. Dieses Schließen kann derart erfolgen, daß bei einer Betätigung nur in eine Betätigungsrichtung, wie zum Öffnen, eine Kraftbeaufschlagung erfolgt. Ebenso kann in einem anderen Ausführungsbeispiel die Kupplung über die Vorspannkraft hinaus auch zum Schließen kraftbeaufschlagt werden. Dies kann auch bei einer Zugedrückten oder zugezogenen Kupplung mit oder ohne eigenen Kraftspeicher erfolgen. Weiterhin kann das Drehmomentübertragungs system als selbsteinstellende, einen Verschleiß ausgleichende Kupplung ausgestaltet sein. Die Nachstellung kann jedoch auch im Aktor 2400 mittels des Nachstellmechanismus 2430 durchgeführt werden.

Die Fig. 24a zeigt einen Aktor 2500 in einer schematischen Darstellung mit einem Drehmomentübertragungssystem 2501. Der Aktor weist eine Antriebseinheit 2502 auf, die beispielsweise ein Elektromotor sein kann. Weiterhin verfügt der Aktor über ein Getriebe, das als linear oder nichtlinear arbeitendes Getriebe ausgestaltet sein kann. Weiterhin ist ein Kraftspeicher 2504 vorgesehen, welcher das Drehmomentübertragungssystem beauf schlagt. Dabei kann das Drehmomentübertragungssystem Betätigungs elemente 2505 aufweisen, die mit oder ohne Vorspannung vorgesehen sind. Die Übertragungsstrecke 2506 zwischen dem Aktor und dem Drehmoment übertragungssystem kann als Statorübertragungsstrecke, wie beispielsweise ein Gestänge ausgebildet sein.

Der Kraftspeicher 2504 ist als Kraftspeicher mit einer linearen oder nicht linearen Kennlinie ausgebildet. Der Kraftspeicher kann als Anpreßfeder für das Drehmomentübertragungssystem 2501 wirken und/oder die bereits vorhande nen Betätigungsmittel 2505, welche vorgespannt sein können, unterstützen oder auch ersetzen. Weiterhin ist eine Kraftkompensationseinrichtung 2507 mit einem Kraftspeicher 2508 und beispielsweise einem Getriebe 2509 vor gesehen. Der Ausgang des Getriebes 2503 wirkt ebenfalls wie der Ausgang des Getriebes 2509 auf das Element 2510, welches mit der Strecke 2506 in Wirkverbindung steht.

Eine weitere Ausführungsvariante eines Aktors ist schematisch in der Fig. 24b dargestellt, wobei der Aktor 2550 das Drehmomentübertragungssystem 2551 betätigt. Der Aktor weist eine Antriebseinheit 2552 und ein nach geschaltetes Getriebe 2553 auf. Weiterhin weist der Aktor einen Kraftspeicher 2554 auf. Die Antriebseinheit und das nachgeschaltete Getriebe wirken auf das Element 2555, wobei der Kraftspeicher 2554 ebenfalls auf das Element 2555 wirkt. Diesem nachgeschaltet ist die Nachstelleinrichtung 2556, welche einen Verschleißausgleich oder eine Nachstellung zwischen dem Element 2555 und dem Betätigungselement 2557 ermöglicht.

Die Anbindung der linear oder nichtlinear wirkenden Kompensationsfeder 2508 oder 2554 kann auch an den Elektromotor plus Getriebe 2503 oder 2553 anstatt an das Gehäuse erfolgen. Weiterhin kann auch eine linear oder nichtlinear arbeitende Anpreßfeder 2504 anstelle der beiden Federn 2504 oder 2508 eingesetzt werden, wobei in diesem Fall es vorteilhaft ist, wenn der Kraftspeicher ein nicht linear wirkender Kraftspeicher ist.

Die Nachstelleinrichtung 2556 und andere bereits dargestellte Nachstell einrichtungen können in einer unbelasteten Betätigungssituation die Ver bindung zwischen der Antriebseinheit und dem Betätigungsmittel öffnen, so daß eine Relaxation des Systems stattfinden kann, bevor die Nachstelleinheit wieder geschlossen wird. Durch eine wiederholte Freigabe und ein wiederhol tes Schließen kann in Abhängigkeit von der Betriebsdauer der Betätigungs zustand immer wieder auf den gleichen Wert gestellt werden, so daß das Einstellverhalten oder Betätigungsverhalten in jedem Betriebspunkt im wesentlichen gleich ausgebildet werden kann oder ist.

Die in der Fig. 23 dargestellte Einheit 2405 ist ebenso eine Nachstelleinheit, die geöffnet und geschlossen werden kann, um das System in einem Betriebszustand relaxieren zu lassen, um einen jeweilig definierten Zustand des Systemes zu erhalten.

Die Fig. 25a zeigt schematisch einen Nachstellmechanismus 2600, welcher als Klettermechanismus mit einem festen Anschlag 2601 ausgestaltet ist. Das Bauteil 2602 weist eine Verzahnung 2603 auf, die in die Verzahnung 2604 des Bauteiles 2605 eingreift. Das Element 2603 wird antriebsseitig angelenkt, oder ist antriebsseitig wirkverbunden, wobei das Element 2605 zur Betätigung wirkverbunden ist.

Die Pfeile 2606 und 2607 stellen eine Vorlast dar, damit die beiden Elemente 2605 und 2602 nicht unbeabsichtigt aus ihrem Verzahnungseingriff gelangen.

Eine Nachstellung kann beispielsweise derart erreicht werden, daß das Element 2606 in Richtung auf den Anschlag betätigt oder beaufschlagt wird und die Betätigungskraft größer ist als eine Maximalkraft durch die Vorlast kraft 2606 und 2607, so daß ein Durchrutschen der Verzahnungen zumindest um eine Zahn breite erfolgt. Die Nachstellrichtung ist in dieser Ausführungs form einseitig, wobei das Element 2605 bei einer Belastung in Betätigungs richtung 2608 nicht nachstellen kann und in die dazu entgegengesetzte Richtung nachstellen kann. Die Nachstellung kann beispielsweise als Ver schleißnachstellung dienen, wenn die Betätigungsstrecke verlängert werden muß, wenn beispielsweise die Belagdicke des Reibbelages durch Verschleiß abgenommen hat. Die Anordnung einer solchen Nachstelleinrichtung mit einem Klettermechanismus der dargestellten Art, kann beispielsweise in jeden Betätigungszweig oder in jede Betätigungsstrecke eines Aktors durchgeführt sein.

Würde die vollständig geschlossene Kupplung als Anschlag benutzt werden, so könnte zur Nachstellung der Absolutposition bei Belagverschleiß noch ein zusätzlicher Überweg gefahren werden.

Die Fig. 25b zeigt eine Nachstelleinrichtung 2610, wobei die Nachstell einrichtung mit einer Rutschkupplung mit festem oder flexiblen Anschlag realisiert ist. Die Elemente 2612 und 2613 weisen jeweils Reibflächen 2614 und 2615 auf, die durch eine Kraftbeaufschlagung entsprechend der Pfeile 2616 und 2617 gegeneinander kraftbeaufschlagt sind. Eine Verstellung der Rutschkupplung kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß das Element 2613 mit seiner Kante 2618 gegen den Anschlag 2611 gefahren wird, und bei Überschreitung der Maximalkraft, wie Reibkraft, eine Verschiebung der Elemente 2612 und 2613 erreicht wird. Die Nachstellrichtung kann beidseitig oder in beide Richtungen durchgeführt werden, wobei beispielsweise ein zweiter Anschlag für eine Nachstellung in der anderen Richtung nötig ist. Ein Anschlag könnte zur Verschleißnachstellung bei einem Betätigungsrückhub verwendet werden. Ebenso kann eine Verminderung der Vorspannkräfte oder der Vorlastkräfte 2616 oder 2617 bei einer Nachstellung gezielt reduziert werden, wie beispielsweise durch einen Aktor gezielt reduziert werden. Werden die Kräfte reduziert, so kann ein Durchrutschen ermöglicht werden und eine Nachstellung erfolgen.

Das Element 2612 ist antriebsseitig und das Element 2613 betätigungsseitig in einem Betätigungsweg oder Kraftweg angeordnet.

Die Fig. 25c zeigt einen Nachstellmechanismus mit wanderndem Anschlag. Bei einem Nachstellmechanismus mit festem Anschlag, siehe beispielsweise die Fig. 25a, müßte man zur Nachstellung mit Hilfe eines Klettermechanis mus immer in die fest vorgegebene Anschlagposition fahren. Das heißt im Getriebe und teilweise auch in den Übertragungsgliedern muß neben dem normalen Betätigungsweg auch der maximal mögliche Verschleißweg vorgehalten werden. In der Fig. 25c ist das antriebsseitige Element 2621, das abtriebsseitige Element 2622 dargestellt, wobei das antriebsseitige Element 2621 eine sägezahnförmige Verzahnung aufweist und das Element 2622 ebenfalls eine sägezahnförmige Verzahnung oder eine zweifach sägezahnförmige Verzahnung 2624 aufweist. Die Verzahnung 2623 greift in die Verzahnung 2624 ein, so daß in Antriebsrichtung eine Kraft übertragen werden kann. Weiterhin greift die Verzahnung 2625 des Elementes 2626 in die Verzahnung 2624 des Elementes 2622 ein, wobei das Element 2626 als wandernder Anschlagsensor arbeitet. Gerät der Anschlagsensor 2626 an den Anschlag 2627, so wird eine Nachstellung durch Rutschen der Verzahnung 2623 in der Verzahnung 2624 möglich. Wird eine Betätigung des Elementes 2622 oder der Nachstelleinrichtung 2620 derart durchgeführt, daß der Anschlagsensor 2626 im Bereich des Anschlages 2628 zur Anlage kommt, so kann der Sensor, wie Anschlagsensor um beispielsweise eine Verzahnung weitergeschoben werden, was bei dem nächsten Anschlagen am Anschlag 2627 zur Folge hat, daß eine Nachstellung zu einem früheren Zeitpunkt oder bei einem früheren Betätigungsweg durchgeführt wird. Die zweistufige Wegnachstellung würde selbsttätig ablaufen, wenn beispielsweise der Verschleiß der Kupplungsscheibe sukzessive zunehmend und die Kupp lungsscheibe immer dünner wird, woraufhin die Betätigung derart ausgestaltet werden muß, daß der Betätigungsweg immer größer wird um eine gleiche Betätigung zu erreichen. Die Nachstellung in der Betätigungsstrecke wird durch den Anschlag erreicht, wobei das Nachstellen des Anschlages bei einem Maximalhub in der Betätigungsrichtung erfolgt. Die Nachstellung der Betätigungsstrecke erfolgt bei einem Hub in die entgegengesetzte Richtung im Vergleich zu der Betätigungsrichtung.

Will man einen Anschlag bei einem Einsatz beispielsweise einer Rutschkupp lung nicht erst in der absoluten Endlage anfahren können, so ist es zweckmä ßig, wenn der Anschlag gezielt zuschaltbar ist. Dafür kann ein Hilfsaktor verwendet werden, welcher beispielsweise als Elektromotor oder Elek tromagnet ausgestaltet ist. Ein solches Beispiel zeigt die Fig. 25d.

Die Fig. 25d zeigt einen Nachstellmechanismus 2650 mit einer Rutschkupp lung 2651 und einem zuschaltbaren Anschlag 2652. Der zuschaltbare Anschlag besteht im wesentlichen aus einer Aktor- oder einer Antriebseinheit 2653 gegebenenfalls aus einem Getriebe 2654 und einem Element 2655, welches in Zusammenarbeit mit dem Element 2656 eine gezielt einsetzbare Sperrung oder eine Bremsung bewirkt. Das Element 2655 weist im Aus führungsbeispiel der Fig. 25d eine Verzahnung auf, welche in die Verzahnung des Elementes 2655 gezielt angesteuert eingreifen kann, oder auch nicht eingreifen kann. Greifen die beiden Verzahnungen ineinander, so ist das Element 2656 in axialer Richtung festgelegt, so daß bei einer Beaufschlagung des Elementes 2658 eine relative Verschiebung der Elemente 2656 und 2658 zur Nachstellung erreicht werden kann, wobei die Betätigungskraft die Reibungskraft im Bereich der Rutschkupplung entsprechend den Normal kräften 2659a und 2659b überschreiten muß. Bei zugeschaltetem Anschlag 2652 kann somit gezielt mit einer Ansteuerung des Betätigungsaktors das Element 2658 nachgestellt werden. Die Nachstellung kann sowohl in Betätigungsrichtung als auch in die umgekehrte Richtung wirken. Der Pfeil 2660 deutet die Betätigung des Aktors an, wobei der Aktor das Element 2658 kraftbeaufschlagt oder betätigt. Der Pfeil 2661 definiert die Betäti gungsrichtung zu dem Betätigungselement.

Eine Nachstellung kann bei einer Betätigung eines Drehmomentübertragungs systemes, welches als zugedrücktes Drehmomentübertragungssystem ausgestaltet ist, bei geöffneter Kupplung realisiert werden, wobei in dieser Stellung der Hilfsaktor 2652 geschlossen wird und eine Nachstellung möglich wird. Ebenso kann bei einer Kupplung mit vorgespanntem Kraftspeicher eine Nachstellung in dem Punkt erfolgen, wenn das Betätigungselement 2656 unbelastet ist, das heißt, der Kraftspeicher des Drehmomentübertragungs systemes in seiner definierten Neutralstellung ist.

Die Fig. 25e zeigt einen Aktor 2700 mit einem Nachstellmechanismus mit Rutschkupplung entsprechend der Fig. 25d. Der Aktor 2700 weist eine Antriebseinheit wie einen Elektromotor 2701 auf, wobei die Motorabtriebs welle 2701a ein Zahnrad 2702 wie Stirnrad antreibt, welches wiederum das Zahnrad 2703 antreibt. Der Motor 2701 treibt somit mit dem Übersetzungs getriebe 2702, 2703 die Spindel 2704 an, die mit dem Zahnrad 2703 im wesentlichen drehfest verbunden ist. Die Mutter 2705 ist mit einer drehmo mentabstützenden Linearführung im Gehäuse 2707 gelagert, wobei auch eine Umkehrung von Mutter und Spindel denkbar ist. In diesem Fall wäre die Mutter 2705 mit dem Zahnrad 2703 drehfest verbunden und die Spindel abtriebsseitig angeordnet. Das zylindrische Ende 2705a von der Mutter 2705 steckt axial in der Bohrung 2708a der Hülse 2708 und ist durch Reibschluß mit dieser verbunden. Der Reibschluß zwischen der Hülse 2708 und dem zylindrischen Ende 2705a der Mutter 2705 wird durch beispielsweise eine Klemmhülse 2709 erreicht, die mit definierten elastischen Eigenschaften, sowie mit definierten Reibungskoeffizienten und Reibungseigenschaften zur Reibkrafterzeugung zwischen diesen beiden Bauteilen genutzt wird. Die Reibstelle garantiert eine Längskraftübertragung zwischen der als Abtriebs glied dienenden Hülse 2708 und dem Mutterteil 2705. Zur Abstützung von Querkräften und -momenten ist die Hülse 2708 im Gestell, wie Gehäuse 2707 durch eine Lagerung 2715 gehalten.

Durch eine Ansteuerung des Elektromotors 2701 wird das Ausgangsteil 2720 betätigt, indem die Kraft über die Getriebestufe 2702, 2703 auf die Spindel 2704 übertragen wird, von dort über die Mutter 2705 über die Klemmhülse 2709 auf das Element 2708, welches mit dem Ausgangsteil 2720 verbunden oder einstückig ausgebildet sein kann.

Durch einen zweiten Antrieb 2711, wie beispielsweise Motor mit Spindel und Mutter, kann der im Gehäuse gelagerte Hebel 2712 geschwenkt werden. Dazu wird die Spindel 2711a in der Mutter 2711b verdreht, so daß die Mutter aufsteigend oder absteigend bewegt wird. Der Hebel 2712 ist im Bereich der Schwenklagerung 2721 mit der Mutter 2711b schenkbar verbunden, so daß bei einem Auf- oder Absteigen der Mutter 2711b der Hebel 2712 verschwenkt wird. Die Drehachse des Hebels ist koaxial zur Hülse 2708 angeordnet. Durch die Keilwirkung der Flächen an der Innenseite des Ringteiles des Hebels zum Beispiel durch gewindeartige Gänge, da eine axiale Verschiebung ausge schlossen wird, oder durch Rampen- und Gegenrampeneinrichtung werden die Klemmkörper 2713, wie beispielsweise Kugeln oder Walzen, aufgrund ihrer sonstigen Bewegungseinschränkung in den Aussparungen des Gehäuses auf den Schaft der Hülse 8 gepreßt. Es entsteht eine reibschlüssige Verbindung der Hülse 8 mit dem Gehäuse 7. Dieses Halten des Abtriebsteiles ist in jeder Stellung möglich und kann durch Betätigung des Motors 11 jederzeit erreicht oder wieder gelöst werden. Wird in der verklemmten Stellung des Abtriebes der Antrieb des Stellers 2701 betätigt, soll an der definierten Reibstelle zwischen Hülse und Mutter, wie Rutschkupplung 2709 eine relative Verschiebung, das heißt, eine Nachstellung ermöglicht werden.

Die Fig. 25f zeigt den Aktor der Fig. 25g im Schnitt.

Die Fig. 25g zeigt eine Nachstelleinrichtung 2750, bei welcher das Element 2751 in Antriebswirkung beaufschlagt werden kann. Das Element 2751 ist mit dem Element 2752 verbunden und treibt über die Verzahnung 2752a das Element 2753 an. Unter einer Ansteuerung des Aktors 2754, wie Elek tromotor, mit gegebenenfalls dem Getriebe 2755 kann durch eine form schlüssige Verbindung das Element 2752 derart um die Achse 2756 verkippt werden, daß der Verzahnungseingriff zwischen den Elementen 2752 und 2753 gezielt zugeschaltet oder aufgehoben werden kann.

Die Fig. 25h und 25j zeigen einen Aktor 2800 in einer Ansicht oder in einem Schnitt, wobei der Grundaufbau des Aktors durch ein lineares Übersetzungsgetriebe und einen Spindelabtrieb und eine axiale Feder gekennzeichnet ist. Diese Anordnung entspricht im wesentlichen auch der Anordnung der Fig. 25e und 25f, wobei der Kraftspeicher 2816 ent sprechend bereits in dem Aktor der Fig. 25e enthalten ist. Der Aktor 2800 besteht im wesentlichen aus einem Antriebselement wie Elektromotor 2801 mit einer Stirnradstufe mit den Zahnrädern 2802 und 2803. Der Stirnradstufe ist eine Spindel 2804 nachgeordnet, wobei die Spindel in eine Mutter 2805 eingreift. Die Mutter 2805 ist mit einer drehmomentabstützenden Linearfüh rung im Gehäuse 2807 gelagert, wobei die Anordnung von Mutter und Spindel auch umkehrbar ist. Der schraffierte Bereich 2805a des Zylinders der Mutter 2805 ist durch eine Klemmverbindung mit der Hülse 2808 verbindbar.

Dazu können zum Beispiel die in Teil 2808 radial verschiebbaren Klemmteile 2809 und 2810 durch die Feder 2814 beaufschlagt werden und diese greifen mit einer Rasterung in den Schaft des Zylinders des Motorteiles 2805 ein. Der Kraftspeicher 2814 beaufschlagt das Element 2809 gegenüber dem Element 2810, so daß der Zylinder der Mutter 2805 zwischen diesen beiden Elementen, die gegeneinander beaufschlagt werden, einklemmbar ist. Die Klemmstelle garantiert die Längskraftübertragung zwischen der als Abtrieb glied dienenden Hülse 2808 und dem Mutternteil 2805. Zur Abstützung von Querkräften und Momenten ist die Hülse 2808 im Gehäuse 2807 durch eine Lagerung 2815 gehalten. Durch einen zweiten Antrieb 2811, wie beispiels weise Motor mit Spindel und Mutter, kann der im Gehäuse gelagerte Hebel 2813 verschwenkt werden. Die Drehachse des Hebels ist parallel zur Hülse angeordnet. Beim Schwenken des Hebels 2813 wird über den Rollkörper 2812 das Klemmteil 2809 gegen die Kraft des Kraftspeichers 2814 bewegt. Über die elastische Verformung des Kraftspeichers 2814, wie Blattfeder, wird das Klemmteil 2810 gegenläufig verschoben. Die formschlüssige Verbindung der Hülse 2808 mit dem Mutternteil 2805 wird somit gelöst. Dieses Öffnen der Verbindung ist in jeder Stellung der Hülse möglich. Bei geöffneter Verbindung ist eine selbsttätige Verschiebung der Abtriebshülse 2808, sowie eine Bewegung des Mutternteiles 2805 durch Antrieb des Motors 1 erreichbar. Es ist somit eine relative Verschiebung, das heißt eine Nach stellung zwischen den Elementen 2805 und 2808 möglich. Durch ein Rückstellen des Hebel 2813 mittels des Motors 2811 kann die Verbindung wieder geschlossen werden.

Die Fig. 26a zeigt eine Nachstellvorrichtung 2900 für einen Betätigungs aktor. Das Element 2901 wird antriebsseitig durch ein Antriebselement mit oder ohne nachgeschaltetem Getriebe betätigt oder angesteuert. Die Betätigung des Elementes 2901 wirkt über das Gelenk 2902 auf das Element 2903, wobei das Element 2903 am Gelenkpunkt 2904 verschwenkbar gelagert ist. Das Element 2905 ist über die gelenkige Anlenkung 2906 an dem Element 2903 angelenkt, wobei das Element 2905 zur Betätigung ein betätigbares Element ansteuert. Weiterhin kann das Element 2901 auch vor einem Überlagerungsgetriebe innerhalb des Aktors angeordnet sein, wobei in diesem Falle das Element 2905 das Überlagerungsgetriebe ansteuert oder betätigt.

Der Gelenkpunkt 2904 kann in seiner Lage durch den Verstellmotor 2907 und das gegebenenfalls nachgeschaltete Getriebe 2908 in seiner Position verlagert werden. Durch die Einstellung der Position des Gelenkpunktes 2904 kann eine Nachstellung durch eine gezielte Ansteuerung des Verstellmotors 2907 gezielt angesteuert werden. Der Verstellmotor kann die Länge bzw. die Position einer Komponente des Ausrücksystems gezielt ändern. Zweckmäßig kann es sein, wenn der Motor 2907 oder ein anderer Aktor 2907 fest zu dem Gehäuse des Gesamtaktors gelagert ist und mit seiner Hilfe beispielsweise ein Stützglied des Übertragungsmechanismus verschoben wird. Eine Betätigung oder Nachstellung kann in Betätigungsrichtung oder in die entgegengesetzte Richtung erfolgen, so daß eine Nachstellung beidseitig erfolgen kann.

Die Fig. 26b zeigt eine Nachstellvorrichtung 2950 eines Aktors, bei welchem das Element 2951 antriebsseitig von einer Antriebseinheit mit oder ohne ein nachgeschaltetes Getriebe antreibbar ist. Das Element 2951 ist in axialer Richtung oder in einer anderen Richtung bewegbar, wobei über die Gelenk stelle 2952 ein Element 2953 bewegbar ist. Das Element 2953 ist im Bereich des Gelenkes 2954 verschwenkbar. Das Element 2956 ist über die Anlenkung 2955 im Bereich des Elementes 2953 anlenkbar, wobei bei einer Betätigung des Elementes 2951 das Ausgangselement oder ein Element im Kraftweg des Aktors 2956 betätigt wird. Die Gelenkstelle 2954 wird durch die Anlenkung des Elementes 2958 an das Element 2951 über das Getriebe 2957 und die Anlenkung 2959 verstellt, wobei die Wegnachstellung mittels des Aktors oder mittels der Betätigung des Elementes 2951 erfolgt. Das Getriebe 2957 kann ein Überlagerungsgetriebe sein. Das Prinzip der Nachstellung der Fig. 26b ist somit eine Abänderung nach Nachstellung der Fig. 26a, wobei der Aktor 2907 der Fig. 26a durch den Betätigungsaktor des Hauptantriebes ersetzt wird, oder dieser die Funktion des Nachstellaktors mitübernimmt. Die Nachstellung kann sowohl in Betätigungsrichtung als auch in die entgegen gesetzte Richtung erfolgen.

Ein weiteres System zur Nachstellung kann eine sogenannte elektronische Nachstellung sein, wobei ein Überweg im Aktorgetriebe angesteuert oder verwendet wird. Läßt der Hauptaktor, wie beispielsweise Betätigungsaktor, soviel Betätigungsweg zu, daß neben der Betätigung beispielsweise der Kupplung auch alle im Betrieb möglichen Fehler, wie beispielsweise Überweg aufgrund von Verschleiß und/oder einer thermisch bedingten Verschiebung oder andere Verschiebungen durch den Aktorweg abgedeckt werden können, so läßt sich der Betriebsbereich beispielsweise der Kupplung entsprechend elektronisch verschieben. Im einfachsten Fall wird ein gleichmäßig über setzendes Getriebe eingesetzt. Der Vorteil dieser Ausführung ist die Einfachheit des Systems, wobei ein geringfügig erhöhter Bauraum und ein etwas verlängerter Gesamtverstellweg benötigt wird.

Eine Verschleißnachstellung in der zugedrückten Kupplung läßt sich mit Hilfe einer Wegnachstellung verschieben, wobei der Anschlag zur Abhubbegren zung beim Schließen der Kupplung entsprechend dem Belagverschleiß wei tergerückt wird. Eine entsprechende Kupplung hätte für das Gesamtsystem beispielsweise folgende Vorteile:

1. Sind Verschleißreserve und Anpreßplattenweg der Kupplung gleich groß, so wird der insgesamt notwendige Betätigungsweg halbiert.
2. Ein kurzer Betätigungsweg in der Aktorik, weil vorzugsweise kein Verschleißweg vorbehalten werden muß. Entsprechend kann der Aktor kompakter gebaut werden.
3. Es kann vorzugsweise möglich sein, daß außerhalb der Kupplung kein Nachstellelement benötigt wird, wobei ein Einstellelement zur Erstein stellung gegebenenfalls verwendet werden kann.
4. Ein Fliehkrafteinfluß und eine Änderung der Rückstellkraft bei Belag abhub können gegenüber einer zugedrückten Kupplung ohne Ver schleißnachstellung drastisch reduziert werden.

Bei Verscheißnachstellung in der zugedrückten Kupplung kann eine nicht lineare Anpreßfeder beispielsweise statt einer linearen Anpreßfeder und einer nichtlinearen Kompensationsfeder und/oder einem gleichmäßig übersetzenden Getriebe verwendet werden.

Die Aktoren zur Nachstellung können sowohl im Betätigungsaktor, als auch im Betätigungsweg zwischen der Antriebseinheit des Aktors und dem Betätigungselement angeordnet sein. Der somit zur Nachstellung vorhandene Nachstellaktor kann im Gehäuse des Betätigungsaktors angeordnet sein.

Eine notwendige Nachstellung kann beispielsweise anhand der folgenden Informationen, wie beispielsweise der Greifpunktlage, dem Verlauf der Stellmomentenkennlinie, der Betätigungskraft anhand des Motorstromes des Aktors, der Verstellzeit bei definiertem Spannungs- und/oder Stromverlauf, sowie beispielsweise anhand von Verstellzeitdifferenzen für Vor- und Zurückfahren mit definiertem Spannungs- und/oder Stromverlauf erfolgen.

Um ein möglichst störungsfreies und komfortables Funktionieren einer gezielt angesteuerten, automatisierten Kupplung zu erreichen, kann es vorteilhaft sein, wenn der Ein- oder Ausrückzustand des Drehmomentübertragungs systemes, wie Kupplung, oder eines anderen betätigbaren Elementes bekannt ist. Dies gilt insbesondere auch bei einer gezielten Modulation des von der Kupplung übertragbaren Kupplungsmomentes. Unter Verwendung eines Wegsensors, der beispielsweise im Gehäuse des Aktors angeordnet ist, welcher die Einrückposition beispielsweise der Kupplung detektiert, ist es vorteilhaft, wenn die Betätigungsstrecke zwischen dem Aktor und dem Drehmomentübertragungssystem möglichst exakt bekannt ist. Bei druck mittelbetätigten Ausrücksystemen, wie beispielsweise hydraulischen Systemen, mit Geber- und Nehmerzylinder und einer Übertragungsstrecke dazwischen, kann ein Volumenausgleich oder Längenausgleich der Fluidsäule des Druckmittelsystemes durch einen gezielten Volumenausgleich, wie beispielsweise durch einen Schnüffelvorgang erfolgen. Veränderungen der Übertragungsstrecke, welche einen Längenausgleich oder eine Nachstellung gegebenenfalls nötig werden lassen, sind beisielsweise Ausdehnungen, die aufgrund von Temperaturänderungen entstehen. Ein im wesentlichen regelmäßiges Schnüffeln oder eine im wesentlichen regelmäßige Nachstellung kann eine solche zeitabhängige, wie beispielsweise von der Temperatur abhängige Ausdehnung korrigieren. Weiterhin kann beispielsweise durch eine Greifpunktadaption des Greifpunktes des Drehmomentübertragungssystemes eine Information über die Strecke erlangt werden. Der Greifpunkt ist in diesem Zusammenhang beispielsweise der Einrückzustand, bei welchem das Drehmomentübertragungssystem beginnt, ein Drehmoment zu übertragen. Ein Greifpunkt kann auch gegenüber diesem Punkt um einige Nm verschoben sein.

Eine Nachstellung ist eine gezielte Längenänderung im Ausrücksystem, welche eine definierte Zuordnung zwischen Stellgliedweg, wie Aktorposition, und Ausrückzustand des Drehmomentübertragungssystemes, wie Kupplung, herbeiführt. Durch eine solche Nachstellung werden unerwünschte Störungen dieser Zuordnung gegebenenfalls von Zeit zu Zeit ausgeglichen. Eine Nach stellung wird beispielsweise dann notwendig, wenn eine Änderung der Streckeneigenschaften durch die Steuereinheit anhand der Sensorsignale nicht genügend genau erkannt werden kann und befürchtet werden muß, daß sich die Zuordnung zwischen Stellposition des Aktors und Ausrückzustand der Kupplung über ein akzeptables Maß, wie Toleranzmaß, hinaus geändert hat.

Eine solche Nachstellung ist eine vorbeugende Nachstellung, die zumindest zeitweise oder auch zeitlich im wesentlichen periodisch durchgeführt werden kann. Weiterhin kann eine Nachstellung notwendig sein, wenn die Ab stimmung zwischen einem Kraftspeicher, wie einer Kompensationsfeder oder einer nicht-linearen Getriebeübertragungsfunktion im Aktor und dem Ausrückzustand, das heißt, dem Betätigungskraftverlauf, der Kupplung sich unakzeptabel stark verändert hat. Ebenso kann es zweckmäßig sein, wenn eine Nachstellung durchgeführt wird, wenn der Aktorweg begrenzt ist und dem aktuell zur Verfügung stehenden Wegbereich nicht jeder beliebige Ausrückzustand des Drehmomentübertragungssystemes, wie Kupplung, angesteuert werden kann.

Als Störungen im Bereich der Übertragungsstrecke kann beispielsweise eine Temperatureinwirkung auf dem Wegsensor auftreten, die anhand der Sensorsignale von der Steuereinheit derart interpretiert werden, daß eine Änderung der Strecke erfolgt, obwohl diese tatsächlich nicht erfolgte. Durch einen Nachstellvorgang kann dieser scheinbare Fehler überprüft werden.

Weiterhin kann eine Ausdehnung der Übertragungsstrecke aufgrund beispielsweise einer Temperaturänderung eine Nachstellung notwendig werden lassen. Ebenso kann eine Steifigkeitsänderung der Übertragungs strecke beispielsweise als Funktion der Temperatur zu einer benötigten Nachstellung führen. Weiterhin können Reibungen im Bereich der Über tragungsstrecke, wie beispielsweise im Ausrückhebel und im Zentralausrücker zu einer benötigten Nachführung führen, wenn sich die Reibung beispiels weise verändert hat. Ebenso kann ein veränderter Fliehkrafteinfluß oder ein Effekt aufgrund einer Fliehkrafteinwirkung eine Nachstellung notwendig machen. Ebenso kann ein Verschleiß der Reibbeläge oder eine temperaturbe dingte Topfung der Anpreßplatte der Kupplung eine Nachstellung notwendig machen, die von der Steuereinheit gezielt durchgeführt werden kann. Die Nachstellung kann in beliebiger Größe oder schrittweise mit festen oder variabel ausgelegten Nachstellschritten durchgeführt werden. Detektiert die Steuereinheit beispielsweise eine Veränderung der Übertragungsstrecke, so kann die Steuereinheit die Gesamtveränderung nachstellen oder in sukzessive aufeinanderfolgenden Zeitschritten jeweils Teilwege dieser Strecke nach stellen.

Ebenso kann eine Nachstellung derart erfolgen, daß die Übertragungsstrecke in einem Bereich entkoppelt wird, und sich so eine selbsttätige Nachstellung einstellt, bevor die Übertragungsstrecke in diesem entkoppelten Bereich wieder gekoppelt wird. Bei einer Entkoppelung stellt sich ein Kräftegleichge wicht ein, das anschließend fixiert wird. Tritt eine Änderung im System, beispielsweise aufgrund von Verschleiß auf, so verstellt sich dieses Kräfte gleichgewicht.

Die Fig. 27a zeigt einen Aktor 3000 mit einer Antriebseinheit 3001, einem nachgeordneten Getriebe 3002 und einen Kraftspeicher 3003. Der Aktor ist gehäusefest im Fahrzeug angeordnet. Das Ausgangselement 3004 des Aktors 3000 wird über eine Verbindung 3005 mit einem Einstellmechanismus mit dem Betätigungselement 3006 des Drehmomentübertragungssystemes 3007 verbunden. Das Drehmomentübertragungssystem 3007 weist einen Kupplungsdeckel 3008 auf, sowie ein Element zur Betätigung 3009, welches als Tellerfeder mit Vorspannung oder als Element ohne Vorspannung ausgebildet sein kann. Das Drehmomentübertragungssystem kann als gezogene oder gedrückte Kupplung ausgebildet sein. Weiterhin weist das Drehmomentübertragungssystem eine Druckplatte 3010 auf, sowie eine Kupplungsscheibe 3011, die mit der Getriebeeingangswelle in Verbindung steht. Das Drehmomentübertragungssystem 3007 ist weiterhin über eine drehfeste Verbindung mit beispielsweise einer Kurbelwelle 3012 mit einer Antriebseinheit verbunden. Weiterhin weist die Kupplung, wie das Drehmo mentübertragungssystem 3007 einen Anschlag 3013 mit Rückhubbegrenzung auf. Die Rückhubbegrenzung in der Kupplung kann gegebenenfalls vorteilhaft mit einer kupplungsinternen Verschleißnachstellung kombiniert werden, so daß irreversible Veränderungen im Ausrücksystem, wie beispielsweise Verschleiß, im Bereich der Kupplung ausgeglichen werden können und außerhalb der Kupplung keine oder nur eine geringe Nachstellung notwendig wird.

Falls der Aktor in seiner Einbauposition nicht selbsthaltend ist, das bedeutet, daß das Getriebe 3002 im Aktor 3000 nicht selbsthemmend ist, oder intern keine Rastierung in der hinteren Endlage vorgesehen ist, kann eine Monta gearretierung 3014 im Aktor beispielsweise durch einen eingesteckten Stift oder Splint zwischen Gehäuse und Abtriebsteil 3004 verwendet werden.

Die Kupplung wird bei einer Ersteinstellung somit vollständig geöffnet, wobei die Arretierung des Aktors aktiv ist. In diesem Zustand wird die Verbindung 3005 zwischen dem Element 3006 und dem Element 3004 geschlossen, wonach anschließend die Arretierung 3014 aufgehoben werden kann.

Dadurch wird gewährleistet, daß der Aktor in einem definierten Zustand eingebaut und angeschlossen wird und die Einstellung in einer definierten, wie vollständig geöffneten Position erfolgt. Bei einem weiteren Ausführungs beispiel kann es vorteilhaft sein, wenn die Kupplung in vollständig ge schlossenem Zustand mit dem Aktor verbunden wird, wobei es bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ebenso vorteilhaft sein kann, wenn die Kupplung in einer definierten Position zwischen dem vollständig eingerückten oder vollständig ausgerückten Zustand mit dem Aktor verbunden wird.

In der Fig. 27b ist ein Aktor 3050 mit einer Antriebseinheit 3051, einem Getriebe 3052, sowie einem Nachstellmechanismus 3053 mit Antriebseinheit 3054 und Getriebe 3055 dargestellt, wobei mittels des Aktors 3054 eine Zu- und Abschaltung des Aktors 3051 von dem Ausgangselement 3056 erreicht werden kann. Der Kraftspeicher 3057 wirkt auf das Ausgangselement 3056, welches wiederum auf ein Ausrücklager 3058 zur Betätigung des Drehmo mentübertragungssystemes 3060 wirkt. Das Drehmomentübertragungssystem 3060 kann beispielsweise als zugedrückte oder gedrückte, zugezogene oder gezogene Kupplung ausgebildet sein, die über die Kurbelwelle 3061 mit einer Antriebseinheit, wie einem Verbrennungsmotor, in Wegverbindung steht. Besitzt der Aktor 3050 ein Nachstellrelais, kann durch das gezielte Öffnen des Relais das Aktorgetriebe 3052 von der Anpreßfeder 3057 und der mechanischen Strecke zwischen Aktor und Kupplung abgekoppelt werden.

Damit kann sich zwischen Anpreßfeder 3057 und der Kupplung 3060 ein Kräftegleichgewicht einstellen. Durch das Schließen des Relais 3053 bei gleichzeitig definiertem Antriebsweg im Aktor ist die Ersteinstellung realisiert.

Gegebenenfalls kann nach der Ersteinstellung zwischen Kupplung und Aktor mit Hilfe einer Justiervorrichtung die Vorspannlänge der Feder 3057 korrigiert werden. Dabei sollte das Relais vorzugsweise geschlossen sein, und der Motor sollte vorzugsweise nicht bewegt werden.

Die Fig. 27c zeigt einen Aktor 3100, welcher eine Antriebseinheit 3101, ein Getriebe 3102, sowie einen Kraftspeicher 3103 aufweist, wobei Motor 3101 und Kraftspeicher auf das Ausgangsteil 3104 zur Betätigung des Drehmo mentübertragungssystemes 3105 wirken. Ein Einbaulagefehler kann durch eine einstellbare Aktorposition ausgeglichen werden, da der Aktor 3100 gegenüber dem Gehäuse 3106 verschiebbar und arretierbar eingebaut werden kann. In diesem Zusammenhang ist das Aktorgehäuse 3107 gegenüber dem Fahrzeugrahmen 3106 verschiebbar, wobei die Arretierung 3108 geöffnet und geschlossen werden kann. Dazu wird der Aktor verschiebbar im Fahrzeug eingebaut, die aktorinterne Mechanik jedoch festgehalten und zwischen Anpreßfeder 3103 und Kupplung 3105 stellt sich ein Kräftegleichgewicht ein. Dabei wird der Aktor in seine endgültige Position gerückt, in welche er dann arretiert wird.

Durch diese Verschiebung des Aktors gegenüber dem Gehäuse wird der Kraftspeicher 3103 mit einem gegebenenfalls in dem Aktor vorhandenen Kraftspeicher ins Gleichgewicht gesetzt. Eine Nachstellung kann bei einem solchen Ausführungsbeispiel eines Aktors durch einen separaten Mechanis mus realisiert werden. Die Kombination von Nachstellungen der hier gezeigten Ersteinstellung könnte beispielsweise mit einem Zusatzaktor, wie beispiels weise einem zusätzlichen Elektromotor realisiert werden, wobei bei jeder Nachstellung der gesamte Aktor 3100 bewegt werden würde.

Die Fig. 27d zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiels eines Aktors 3150, wobei der Aktor mit seinem Gehäuse 3151 gegenüber dem Fahrzeug 3152 verschiebbar und über die Arretierung 3153 arretierbar gehalten ist. Der Aktor ist weiterhin mittels des Kraftspeichers 3154 gegenüber dem Gehäuse 3152 kraftbeaufschlagbar, so daß bei einer Ersteinstellung ein Kräftegleichgewicht zwischen dem Kraftspeicher 3154, dem Kraftspeicher 3155, sowie dem Kraftspeicher des Drehmomentübertragungssystemes 3156 erzeugt wird. Anschließen kann das bei geöffneter Arretierung erzeugte Kräftegleichgewicht durch die Fixierung der Position des Aktors gegenüber dem Gehäuse quasi festgehalten werden.

Das Ausführungsbeispiel der Fig. 27e zeigt weiterhin einen Aktor 3200 mit einem Kraftspeicher 3201, wobei der Aktor gehäusefest angeordnet ist. Das Drehmomentübertragungssystem 3202 ist ebenfalls axial fest eingebaut, wobei das Drehmomentübertragungssystem über die Kurbelwelle 3203 von einem Antriebsmotor antreibbar ist. Zwischen das Ausgangselement 3204 des Aktors und das Betätigungselement 3205 des Drehmomentübertragungs systemes ist ein Einstellelement 3206 angeordnet, welches im wesentlichen zwei topfartige Elemente 3207 und 3208 aufweist, wobei zwischen diesen Elementen ein Kraftspeicher 3209 angeordnet ist. Über die Arretierung 3210 können die beiden Element 3207 und 3208 arretiert werden. Zur Erstein stellung wird die Arretierung 3210 geöffnet, wodurch sich ein Kräftegleichge wicht zwischen den Kraftspeichern 3201 des Aktors, des Kraftspeichers 3209 sowie gegebenenfalls eines Kraftspeichers des Drehmomentübertragungs systemes 3202 einstellen kann. Anschließend kann die Arretierung 3210 wieder geschlossen werden. Das Einstellelement wird somit nach der Erzeugung des Kräftegleichgewichtes arretiert und bleibt im arretierten Zustand innerhalb der Betätigungsstrecke des Aktors.

Die weiteren Ausführungsbeispiele zeigen Aktoren, bei welchen der eigentli chen Hauptbewegung des Aktors eine Nachstellbewegung überlagert wird. Hierzu werden die Abtriebswege eines Hub- und eines Nachstellgetriebes kombiniert. Wird eine Abtriebsbewegung eines hubperiodisch übersetzenden Getriebes eine fortlaufende, drehrichtungsabhängig orientierte Nachstell bewegung überlagert, so ist es möglich die Antriebe von beiden Teilbewegun gen permanent zu koppeln. Als Antriebseinheit kann bei einem solchen Aktor beispielsweise eine Elektromotor eingesetzt werden. Die Auslösung und Orientierung der Nachstellung kann durch die Bewegungsrichtung des Hauptantriebes gesteuert werden. Für das Hubgetriebe ergibt sich beispiels weise die Bedingung, daß es periodisch übersetzend sein kann, das heißt, das die Kupplungsbetätigung bei beliebigem Drehsinn des Antriebes möglich ist. Durch das Nachstellgetriebe wird eine geringe Leistung übertragen und somit kann der unter Umständen geringe Wirkungsgrad dieses Teilgetriebes nur einen kleinen Einfluß auf den Gesamtwirkungsgrad des Aktors ausüben.

Der Gedanke dieser Antriebsvariante besteht darin, daß die Nachstellung im Aktor integriert ist, wobei ein hubperiodisch und ein fortlaufend übersetzendes Getriebe von einer Antriebseinheit, wie Elektromotor, angetrieben werden kann und eine Überlagerung der beiden Bewegungen erfolgt.

Vorteilhaft kann es sein, wenn ein periodisch und ein hubsymmetrisch über setzendes Getriebe mit einem drehrichtungswechselnden Motor angetrieben werden. Die Ausführung des Betätigungshubes ist mit beiden Drehrichtungen des Antriebes möglich. Wird der hubperiodischen Hauptbewegung zur Betäti gung permanent eine drehrichtungsabhängig orientierte, fortlaufende, zweite Bewegung überlagert, so können vorteilhaft Betätigungen beispielsweise eines Drehmomentübertragungssystemes gesteuert werden.

Die Fig. 28a und 28b zeigen einen Aktor 3300 in zwei Schnittdar stellungen. Ein am Gehäuse 3302 angeflanschter oder befestigter Motor 3301 treibt über eine Schneckenwelle 3303 das Schneckenzahnrad 3304 an. Auf dieser Welle 3303 befinden sich zwei Exzenter 3305, welche eine Koppel 3306 antreiben. Ebenfalls auf der Welle wird eine zweite Schnecke 3308 angetrieben, wobei diese auf das Schneckenrad 3309 wirkt. Auf der zweiten Welle ist ein Spindel 3310 angeordnet, welche die im Gestell 3302 gelagerte Spindelmutter 3311 verschiebt. Die Nachstellbewegung der Spindelmutter und die Hubbewegung der Koppel 3306 werden durch den Summierhebel 3312 auf das Abtriebsglied 3313 übertragen. Auf die Koppel wirkt weiterhin die im Gehäuse abgestütze Feder 3307. Es handelt sich hierbei um eine Struktur bei der die schiebenden Abtriebsbewegungen zweier Teilgetriebe durch ein Summiergetriebe überlagert werden. Durch die Übersetzung des zweiten Schneckenradgetriebes, die Steigung der Spindel des Nachstell getriebes um die Hebelverhältnisse am Summiergetriebe wird für die Kombination der beiden Teilbewegungen eine wirkungsgradgünstige Anordnung möglich.

Die Fig. 29 zeigt weiterhin einen Aktor 3400. Der Antriebsmotor 3401 des Aktors 3400 ist am Gehäuse 3402 befestigt. Er treibt über eine Steckenwelle 3403 die als Hohlwelle ausgeführte Schneckenradwelle 3404 an. Die auf der Welle befindliche Taumelscheibe 3417 bewegt die Schwinge 3419. Die auf der Welle 3404 befindliche Verzahnung betätigt über die Nebenwelle 3415 ein Zahnrad 3416 auf der Spindelwelle. Die durch eine Momentenübertragung 3418 axial verschiebbare Spindelmutter 3411 hat gegenüber der Spindelwelle nur eine geringe Drehzahldifferenz. Die Nachstellbewegung der Spindelmutter und die über die Koppel 3406 übertragene Hubbewegung der Schwinge 3419 werden durch Summierhebel 3412 auf ein Abtriebsglied 3413 geleitet. Die Kraft der im Gehäuse abgestützten Feder 3407 wird mit dem Anlenkteil 3414 auf die Schwinge 3419 geführt.

Die Fig. 30 zeigt einen Aktor 3500 mit einer Antriebseinheit 3501. Die Antriebseinheit 3501, wie Elektromotor, treibt ein im Gehäuse 3502 befindliches Umlaufrädergetriebe 3520 an. Die im Gestell gelagerte Stehquelle 3527 des Getriebes wirkt über die Momentenübertragung 3518 auf die Hohlwelle ausgebildete Taumelscheibenwelle 3521. Diese ist axial ver schiebbar gelagert. Durch das Zahnrad 3524 des Umlaufrädergetriebes wird die Spindelwelle 3510 angetrieben. Dabei wird durch die im Eingriff befindliche Spindelmutter 3511 der Taumelscheibenwelle 3521 eine axiale Nachstellbewegung erreicht. Es erfolgt eine Verschiebung des Taumel scheibengetriebes. Gleichzeitig wird aber der Hub der Taumelscheibe 3517 ausgeführt. Auf den einem Momentenabstützung 3526 gelagerten Schieber 3522 werden somit beide Bewegungen überlagert aufgebracht. Auf den Schieber wirkt weiterhin die radial außerhalb des Motorpoltopfes angeordnete Feder, wie Kraftspeicher 3507. Die Abtriebsbewegung wird vom Abtriebsglied 3513 abgeleitet.

Bei dieser Variante handelt es sich um eine Struktur, bei der die schiebende Abtriebsbewegung eines Nachstellgetriebes und die Antriebsdrehbewegung gemeinsam auf ein Hubgetriebe geleitet wird. Das Nachstellgetriebe wird durch einen geeigneten zweiten Abtrieb des Umlaufrädergetriebes als eine Differenzspindel angetrieben.

Die Fig. 31 zeigt einen Aktor 3600, welcher mit einer Antriebseinheit, wie Antriebsmotor 3601 ausgebildet ist. Der Antriebsmotor 3601 ist am Gehäuse 3602 befestigt. Der Antriebsmotor treibt über ein Zahnrad 3624 die auf der Gehäuseachse 3632 gelagerte Stirnradwelle 3628 an. Die Bewegung wird über eine zweite Stirnradwelle 3629 und eine Momentenübertragung 3618 auf die Kurvenkörperwelle 3630 übertragen. Bei der Bewegung des Exzenters 3605 durch Drehung der Stirnradwelle 3629 wälzt das Exzenterrad 3634 im innen verzahnten Rad 3627 ab. Mit der Schleife 3633 stützt sich das Exzenterrad auf die Gehäuseachse 3632, damit wird es am Durchdrehen gehindert. Das Zahnrad 3627 überträgt somit eine Schrittbewegung auf die Spindelwelle 3616. Die Drehungsdifferenz von Spindelwelle und Kurvenkör perwelle bewirkt durch die Spindelmutter 3611 eine axiale Verschiebung des Kurvenkörpers. An der Eingriffszone 3631 wird somit eine Überlagerung von Nachstellbewegung durch das Spindelgetriebe und Hubbewegung des Zylinderkurvengetriebes überlagert. Zur Verdrehsicherung ist der Schieber 3622 auf der Gestellachse 3632 durch eine Momentenabstützung 3626 gelagert. Er überträgt die Kraft der Feder 3607 auf das Abtriebsglied 3613.

Bei einer Ausgestaltung eines Aktors kann es vorteilhaft sein, wenn eine Drehzahlübersetzung des Antriebs, wie Elektromotors mittels eines Stirnrad getriebes, Schneckenradgetriebes oder Umlaufrädergetriebes erfolgt. Eine Rotations-Translations-Wandlung der Hauptbewegung kann vorteilhaft durch ein Taumelscheibengetriebe, ein Schubkurbelgetriebe, ein Kurbelgetriebe, ein Kurbelschleifengetriebe und/oder ein Räderkoppelgetriebe erfolgen. Eine Drehzahlübersetzung im Bereich beispielsweise der Nachstellung kann zweckmäßigerweise durch ein Stirnradgetriebe, ein Schneckenradgetriebe, ein Umlaufrädergetriebe, ein Doppelschraubgetriebe und/oder ein Räderkoppelge triebe erfolgen. Weiterhin kann es zweckmäßig sein, wenn eine Rotations-Translations-Wandlung für die Nachstellung durch ein Spindelgetriebe, ein Schubkurbelgetriebe, ein Kurbelgetriebe, eine Differenzspindel und/oder durch ein Räderkoppelgetriebe erfolgen kann. Zur Wegüberlagerung, wie Summie rung kann beispielsweise ein Summierhebel oder ein Zahnstangengetriebe verwendet werden. Für eine Gestellpunktverlagerung kann hingegen eine axial verschiebbare Momentenübertragung und/oder eine tangential verschiebbare Kraftübertragung zweckmäßig sein.

Die Fig. 32a und 32b zeigen einen Aktor 3700 jeweils in einer Schnitt darstellung. Der Aktor 3700 weist einen Antriebsmotor 3701 auf. Der Antriebsmotor 3701 treibt mit Übersetzungsgetriebe, wie beispielsweise Schneckengetriebe 3702 mit Schneckenrad 3703 die im Gehäuse 3704 gelagerte Welle 3705 an. Durch diese wird die Taumelscheibe 3706 angetrieben und bewegt über das Koppelteil 3707 und den Hebel 3708 das Abtriebselement 3709. Auf das Koppelteil wirkt weiterhin ein Kraftspeicher, wie Feder, 3710, welcher sich mit seinem anderen Ende im Gehäuse abstützt. Durch einen als Gewindespindel ausgebildeten Abschnitt treibt die Welle 3705 zusätzlich die Mutter 3711 zur axialen Bewegung an. Dabei wird der im Gehäuse gelagerte Hebel 3712 über zwei Bolzen der Mutter geschwenkt. Ein weiterer Bolzen dient der Momentenabstützung und verhindert das Verdrehen der Mutter. Das Schwenken des Hebels 3712 bewirkt eine Verlagerung des Drehpunktes A von Hebel 3708 überlagert sich damit im Sinne einer Nachstellung auf die eigentliche Hubbewegung des Abtriebselementes 3709. Durch die Spindelsteigung auf der Welle 3705 und die Hebelverhältnisse an Teil 3712 ist eine Abstimmung der Nachstellgeschwindigkeit zur Hubbewegung möglich. Bei beiden möglichen Drehrichtungen der Welle 3705 erfolgt durch die Taumelscheibe 3706 die Ausführung der Hubbewegung. Die Orientierung der Nachstellbewegung kann jedoch gewechselt werden.

Die Fig. 33 zeigt einen Aktor 3800 mit einer Antriebseinheit 3801. Der Motor 3801 treibt mit einem Übersetzungsgetriebe 3802, wie beispielsweise Umlaufrädergetriebe, die im Gehäuse 3803 gelagerte Welle 3804 an. Über die axial bewegliche Verbindung der Keilwelle 3804 wird das Drehmoment auf die Hülse 3805 übertragen. Diese Hülse treibt wiederum die Taumelscheibe 3806 an und überträgt somit auf das Abtriebsteil 3807 eine Hubbewegung. Eine Feder 3808 stützt sich im Gehäuse ab und wirkt mit einer Kraft auf eine ringförmige Stütze 3809 des Abtriebsteiles.

Durch eine Führung 3810 des Abtriebsteiles ist eine Verdrehung verhindert. Bei der Bewegung der Taumelscheibe wälzt sich diese mit einer Verzahnung auf einer Nachstellhülse 3812 ab und treibt diese zur Drehung an. Die Nachstellhülse bewegt sich dabei nach Wahl der Abmessungen, wie Winkel und Durchmesser der Taumelscheibe 3806 und Hülse 3812, mit erheblich geringerer Geschwindigkeit. Die Geschwindigkeit ist somit einstellbar. Die Hülse ist als Mutter ausgebildet und schraubt sich bei Drehung auf einem Gewinde des Gehäuses in axialer Richtung. Da die Hülse 3812 aber durch Lager 3813 der axialen Lagerung der auf der Keilwelle 3804 verschiebbaren Hülse 3805 dient, bewirkt ihre Drehung eine Schiebung der Taumelscheibe 3806 und überlagert somit auf die Hubbewegung des Abtriebes eine Nachstellbewegung. Bei beiden möglichen Drehrichtungen der Welle 3804 erfolgt durch die Taumelscheibe 3806 die Ausführung der Hubbewegung. Die Orientierung der Nachstellbewegung kann jedoch gewechselt werden.

Zweckmäßig kann es sein, wenn eine Wegmessung an einem Element eines Aktors oder eines betätigbaren Elementes oder in einer Übertragungsstrecke zwischen dem Aktor und einem betätigbaren Element erfolgen kann. Dabei kann es zweckmäßig sein, wenn eine Wegmessung zumindest zeitweise an einem im wesentlichen linear bewegbaren Element erfolgen kann. Ebenso kann es vorteilhaft sein, wenn eine Drehwinkelmessung an einer Welle, wie beispielsweise Motorwelle, erfolgt.

Ein Bewegungswandel im Aktorgetriebe kann unter Berücksichtigung der folgenden Merkmale: Drehzahl, Rotation-/Translation, Geschwindigkeit, Richtung, Achslage, erfolgen.

Vorgeschlagen wird beispielsweise ein Getriebeaufbau mit einer vom Motor direkt angetriebenen Spindel mit relativ großer Steigung. Daraus resultiert ein günstiger Spindelwirkungsgrad. Der Abtriebsweg der Spindelmutter wird durch einen Hebel oder ein anderes geeignetes Getriebe untersetzt. Vorzugsweise kann die Struktur für ein Aktorgetriebe aus einer direkt angetriebenen Spindel und einem nachgeschalteten Schubuntersetzungsgetriebe bestehen.

Die Grundaufgaben eines Aktors zu Kupplungsbetätigung sind folgende:

- Erzeugung von mechanischer Antriebskraft/-Moment und
- Abstützung von Reaktionskraft/-Moment.

Für die Kombination eines elektronischen Kupplungsmanagement mit einer zugedrückten Kupplung steht als weitere Aufgabe, die Aufbringung einer Anpreßkraft durch einen Kraftspeicher, wie eine Feder.

Für die Realisierung eines Aktoraufbaues kommt, bei der angestrebten Elektromotorengröße und den geforderten oder realisierbaren Abtriebs wegen und/oder Kräften, wie für diese Leistungsdaten sowie für den geforderten Bauraum, beispielsweise ein Aktor mit 2-stufig übersetzendem Getriebe in Frage.

Folgend können somit mindestens 2 der unten aufgelisteten Wandlungen vollzogen werden.

Wechsel:

- Drehzahl
- Drehrichtung
- Achslage

Wandlung:

- Rotation/ Translation

Wechsel:

- Schubrichtung Orientierung/
- Richtungssinn Geschwindigkeit.

Die Grundstruktur für ein Getriebe ist beispielsweise durch folgende Merkmale gekennzeichnet:

- axiale Spindelkraftabstützung im Gehäuse,
- großer Spindelmutterweg, (eine Funktionsumkehr durch drehende Mutter und schiebende Spindel ergibt keine günstigere Variante)
- Mutter als Keilelement mit Wälzeingriff im Abtriebskeil,
- Wälzführung für axiale Keilkraftabstützung im Gehäuse,
- keine Keilkraftwirkung radial auf die Spindel,
- Querkraft des Abtriebskeiles entspricht Spindelaxialkraft (gegenseitig im Gestell aufnehmen) und
- Verdrehsicherung der Spindelmutter kann mit Keilabstützung im Gehäuse realisiert werden.

Zur Sicherung des Zwanglaufes im Keilschubgetriebe, bei Wechsel zwischen drückender und ziehender Kraftbelastung des Abtriebes kann beispielsweise eine Ausführung als formpaariges Gelenk dienen. Die Paarung der Keilflächen können in der Art einer Nut- bzw. Wulstkurve ausgeführt werden. Um geringe Reibkräfte zu erzielen sind die Eingriffsrollenkörper zweiteilig als Doppelrolle auszuführen.

Da der Abtriebskeil infolge des langen Spindelmutter- und kurzen Abtrieb weges für eine Schieberführung ungünstige Proportionen aufweist, liegt eine Ausführung als Führungskoppelgetriebe oder auch nur als einfacher Hebel nahe. Die jetzt im Endlichen liegende Drehachse kann zu der Spindeldrehachse parallel, rechtwinklig oder allgemein angeordnet sein.

Bei dem gewählten Funktionsprinzip der zugedrückten Kupplung muß für die Kupplungsbetätigung eine Anpreßfeder wirken. Der Kraftfluß der Feder sollte direkt auf das Abtriebsglied wirken. Für eine erfindungsgemäße Variante erscheint eine Drehstabfeder als geeignete Form, hierbei kann unter Umständen die gesamte Längenausdehnung des Stellergehäuses ausgenutzt werden um einen günstigen Federkraftverlauf zu erreichen. Bei einer weiteren Variante kann eine Schlingfeder, welche um den Motor angeordnet wird, verwendet werden. Im Fall einer Gestaltung eines Abtriebhebels sind weitere Varianten der Federanlenkung zu betrachten.

Im Vergleich der zahlreichen Kombinationsmöglichkeiten zeigen sich beispielsweise zwei Varianten mit folgenden Merkmalen als günstig:
Variante I

- koaxiale Lage der Drehachsen von Spindel und Abtriebsbuchse,
- kombiniert mit einer Schlingfeder,
- großer Schwingwinkel möglich, kompakte geschlossene Bauform.
Variante II
- rechtwinkelig gelagerter Schwenkhebel zur Abtriebsbewegung
- quer auf Hebel wirkende Schraubendruckfeder
- vorteilhafter Verlauf der Abtriebskraft über den Betätigungsweg (Nichtlinearität).

Die Fig. 34, 34a, 35 und 36 zeigen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Ein Motor 4001 ist am Gehäuse 4002 angeflanscht oder angeordnet und treibt die Spindel 400) an einem Ende direkt an. Das gegenüberliegende Ende der Spindel ist im Gehäuse gelagert. Die Spindelmutter 4004 besitzt beidseitig radiale Bolzen mit aufgesetzten Führungsrollen 4005 und ist so in zwei symmetrischen Schlitzführungen des Gehäuses verdrehgesichert. Je zwei weitere Eingriffsrollen 4006 an den beiden Bolzen wirken auf den Abtriebshebel 4007. Der Hebel ist durch ein Drehgelenk im Gehäuse gelagert. Die Eingriffsrollen der Spindelmutter bewegen sich in Schlitzen des Hebels und übertragen somit die Bewegung auf diesen. Die auf die Eingriffsrolle rückwirkende Kraft stützt sich über die Führungsrollen im Gehäuse ab und wird so nicht auf das Spindelgetriebe als Querkraft wirken. Auf den Abtriebshebel wirkt gleichzeitig eine im Gehäuse abgestützte Druckfeder 4008, sie dient als Anpreßfeder des Kupplungssystems.

Im wesentlichen unterscheiden sich die Varianten der Fig. 34, 34a, 35 und 36 in folgenden Punkten:

- Drehpunktlage des Abtriebhebels im Gehäuse,
- Wirkrichtung und Lage sowie Anlenkung der Anpreßfeder und
- Anlenkung und Bewegung des Abtriebsgliedes.

Das Ausführungsbeispiel der Fig. 34, 34a zeigt die Drehpunktlage des Abtriebhebels in großer Entfernung vom Abtriebspunkt, bedingt einen langen Hebel. Der Abtriebspunkt bewegt sich durch den großen Radius auf einer schwach gekrümmten Bahn. Die Anlenkung der Anpreßfeder nahe dieses Punktes kann direkt erfolgen. Am Abtriebshebel ist ein Teil der Betätigungsstrecke 4009 drehbar angekoppelt.

Das Ausführungsbeispiel der Fig. 35 zeigt die Drehpunktlage des Abtriebshebels nahe dem Abtriebspunkt. Es resultiert ein kurzer Hebelarm zum Anlenkpunkt, dieser beschreibt aufgrund des geringen Radius eine stark gekrümmte Bahn. Die Anlenkung der Anpreßfeder wird daraufhin über ein Koppelteil 4010 realisiert. In der gezeigten Ausführung muß das angetriebene Teil der Betätigungsstrecke 4009 eine eigene Führung aufweisen.

Das Ausführungsbeispiel der Fig. 36 zeigt die Anlenkung der Anpreßfeder mit einem Koppelteil 4010, wobei ein entfernterer Drehpunkt gewählt ist. Es ergibt sich eine andere Anordnung der Feder.

Der Motor kann auch an der gegenüberliegenden Seite des Gehäuses angebracht werden. Die Bewegung des Abtriebhebels wird mit einer Drehwelle 4011 aus dem Gehäuse herausgeführt. Zur Gehäuseabdichtung ist eine Wellendichtung vorzusehen. Am äußeren Wellenende kann ein Schwenkhebel 4012 mit beliebiger Winkellage angreifen und die Abtriebsbewegung auf ein Teil der Betätigungsstrecke 4009 übertragen oder die Drehbewegung wird direkt abgeleitet.

Die mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsvor schläge ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Patentschutzes. Die Anmelderin behält sich vor, noch weitere bisher nur in der Beschreibung und/oder in Zeichnungen offenbarte Merkmale zu beanspruchen.

In Unteransprüchen verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.

Die Gegenstände dieser Unteransprüche bilden jedoch auch selbständige Erfindungen, die eine von den Gegenständen der vorhergehenden Ansprüche unabhängige Gestaltung aufweisen.

Die Erfindung ist auch nicht auf das Ausführungsbeispiel der Beschreibung beschränkt. Vielmehr sind im Rahmen der Erfindung zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten, Elemente und Kombinationen und/oder Materialien, die z. B. durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den in der allgemeinen Be schreibung und Ausführungsformen sowie den Ansprüchen beschriebenen und in den Zeichnungen enthaltenen Merkmalen bzw. Elementen oder Verfahrensschritten erfinderisch sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Ver fahrensschrittfolgen führen, auch soweit sie Herstell-, Prüf- und Arbeitsver fahren betreffen.

Claims

1. Vorrichtung zur Betätigung zumindest eines Aggregats im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges mit einem Antriebsmotor, einem Drehmomentüber tragungssystem und einem Fahrzeuggetriebe, mit einer Steuereinheit, die in Signalverbindung mit Sensoren und gegebenenfalls anderen Elek tronikeinheiten steht, mit einem von der Steuereinheit ansteuerbaren Aktor zum Betätigen des Aggregats, dadurch gekennzeichnet, daß der Aktor eine Antriebseinheit, wie beispielsweise einen Elektromotor, und ein nachgeschaltetes Getriebe aufweist, welches zumindest ein Ausgangsteil des Aktors antreibt, der Aktor weist zumindest einen Kraft speicher auf, welcher mit dem Ausgangsteil des Aktors im wesentlichen wirkverbunden ist und welcher eine Kraftreduktion der von der Antriebseinheit aufzubringenden Kraft zur Betätigung des Aggregats bewirkt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Aggregat ein Drehmomentübertragungssystem ist, welches von zumindest einem Aktor zur Einstellung des von dem Drehmomentüber tragungssystem übertragbaren Drehmoments betätigt wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Aggregat ein Fahrzeug getriebe, wie ein Stufengetriebe oder ein stufenlos einstellbares Getriebe ist, welches von zumindest einem Aktor zur Einstellung des Übersetzungsverhältnisses betätigt wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehmomentübertragungssystem eine Reibungskupplung, Lamellen kupplung oder Wandlerüberbrückungskupplung ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Aktor ein Getriebe aufweist, welches der Antriebseinheit des Aktors nachgeschaltet ist, wobei das Getriebe ein einstufiges Getriebe ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Aktor ein Getriebe aufweist, welches der Antriebseinheit des Aktors nachgeschaltet ist, wobei das Getriebe ein mehrstufiges Getriebe, wie beispielsweise zwei- oder dreistufiges Getriebe ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Getriebestufe des Getriebes des Aktors ein Getriebe, wie ein Spindelgetriebe, Stirnradgetriebe, Kegelradgetriebe, Umschlingungs getriebe, Zugmittelgetriebe, Planetengetriebe, Schneckengetriebe, ein Schraubradgetriebe, Kurbelgetriebe, Zahnstangengetriebe oder Kurven getriebe ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Getriebestufe im Vergleich zu einer zweiten Getriebestufe eine größere Untersetzung aufweist.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Getriebestufe im Vergleich zu einer zweiten Getriebestufe eine kleinere Untersetzung aufweist.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Getriebestufe des Getriebes des Aktors ein Stirnradgetriebe und die zweite Getriebestufe ein Spindelgetriebe ist.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zumindest eine Kraftspeicher an einem Element des Getriebes des Aktors in Wirkungsrichtung auf das Ausgangsteil des Aktors angreift.

12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Kraftspeicher an dem Ausgangsteil des Aktors angreift.

13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Kraftspeicher über ein Kurven getriebe an einem Element des Getriebes oder an einem Ausgangsteil des Aktors wirkungsmäßig angelenkt ist und dieses kraftbeaufschlagt.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Kraftspeicher über ein Kurbelgetriebe an einem Element des Getriebes oder an dem Ausgangsteil des Aktors wirkungsmäßig angelenkt ist und dieses kraftbeaufschlagt.

15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftspeicher eine Feder, wie Druckfeder, Schraubenfeder, Spiralfeder oder Schlingenfeder, ist.

16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftspeicher ein elastisches Element ist, welches zumindest anteilig aus einem elastischen Material, wie beispiels weise aus Kautschuk oder einem Kunststoff, hergestellt ist.

17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Kraftspeicher des Aktors koaxial zu einer Achse einer Ausgangswelle der Antriebseinheit des Aktors angeordnet ist.

18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Kraftspeicher des Aktors parallel zu einer Achse einer Ausgangswelle der Antriebseinheit des Aktors angeordnet ist.

19. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Kraftspeicher des Aktors zumindest über einem Teilbereich seiner axialen Erstreckung radial außerhalb eines Poltopfes der Antriebseinheit angeordnet ist.

20. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Kraftspeicher des Aktors über den gesamten Bereich seiner axialen Erstreckung radial außerhalb eines Poltopfes der Antriebseinheit angeordnet ist.

21. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe des Aktors zumindest ein Spindelge triebe aufweist und zumindest ein Kraftspeicher koaxial zu einer Achse einer Gewindespindel des Spindelgetriebes angeordnet ist.

22. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe des Aktors zumindest ein Spindelge triebe aufweist und zumindest eine Achse eines Kraftspeicher parallel zu einer Achse einer Gewindespindel des Spindelgetriebes angeordnet ist.

23. Vorrichtung nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Kraftspeicher im radialen Bereich außerhalb der Gewinde spindel angeordnet ist.

24. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Drehachse der Gewindespindel parallel zu einer Ausgangswelle der Antriebseinheit des Aktors angeordnet ist.

25. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Kraftspeicher im wesentlichen im radialen Bereich der radialen Ausdehnung der Antriebseinheit angeordnet ist.

26. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Kraftspeicher an Anschlagbereichen am Gehäuse der Vorrichtung und am Ausgangsteil des Aktors angelenkt ist.

27. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Kraftspeicher an Anschlagbereichen an einer Wandung der Antriebseinheit des Aktors und am Ausgangsteil des Aktors angelenkt ist.

28. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsteil des Aktors ein Stößel ist.

29. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsteil des Aktors eine Zahnstange ist.

30. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsteil des Aktors ein über ein Gelenk angelenktes Gestänge ist, wobei das Gelenk zwischen dem Ausgangsteil und einem aktorinternen Element, wie Getriebeelement, angeordnet ist.

31. Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenk ein Universalgelenk, ein Kugelgelenk, Kardangelenk oder eine Schwenklagerung ist.

32. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsteil des Aktors einen Anlenkbereich zur Anlenkung eines Bowdenzuges aufweist.

33. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsteil des Aktors mit einem Element, wie Kolben, eines Druckmittelgeberzylinders einer Druckmittelüber tragungsstrecke verbindbar ist.

34. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckmittelgeberzylinder über eine Druck mittelverbindung mit einem Druckmittelnehmerzylinder in Wirkver bindung steht.

35. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 33 und 34, dadurch gekenn zeichnet, daß die Druckmittelübertragungsstrecke beispielsweise eine Hydraulik- oder Pneumatikübertragungsstrecke ist.

36. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 33 bis 35, dadurch gekenn zeichnet, daß der Nehmerzylinder ein Zentralausrücker ist.

37. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 33 bis 35, dadurch gekenn zeichnet, daß ein Ausgangselement des Nehmerzylinders auf ein mechanisches Gestänge zur Betätigung des Aggregats wirkt.

38. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Element eines Getriebes ein Segmentzahnrad ist.

39. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Element eines Getriebes des Aktors aus elastomeren Material oder aus Metall hergestellt ist.

40. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein drehbares Element eines Getriebes des Aktors mit einer axial einseitig oder beidseitigen Lagerung versehen ist.

41. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehmomentübertragungssystem eine Kupp lung oder Reibungskupplung nach Art der gezogenen oder gedrückten Kupplung ist, wobei zumindest ein vorgespannter Kraftspeicher eine Kraftbeaufschlagung eines Kupplungselementes und ein vorbestimmtes übertragbares Drehmoment im unbetätigten Zustand gewährleistet.

42. Vorrichtung nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehmomentübertragungssystem zumindest einen vorgespannten Kraft speicher, wie beispielsweise eine Tellerfeder, Druckfeder oder Spiralfe der, aufweist, welcher ein übertragbares Drehmoment im unbetätigten Zustand gewährleistet.

43. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehmomentübertragungssystem eine einen Verschleiß ausgleichende, selbstnachstellende Vorrichtung aufweist.

44. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehmomentübertragungssystem als eine Reibungskupplung ausgebildet ist, welche im unbetätigten Zustand ein übertragbares Drehmoment von null aufweist.

45. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehmomentübertragungssystem als eine Reibungskupplung derart ausgebildet ist, daß das übertragbare Drehmo ment im unbetätigten Zustand kleiner ist als das nominale Drehmoment des Antriebsmotors des Fahrzeugs und größer ist als null.

46. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehmomentübertragungssystem als eine Reibungskupplung derart ausgebildet ist, daß das übertragbare Drehmo ment im unbetätigten Zustand im Bereich von 90% bis 10% des nominale Drehmoments des Antriebsmotors des Fahrzeugs ist, ins besondere im Bereich von 75% bis 25% des nominalen Drehmomentes des Antriebsmotors.

47. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehmomentübertragungssystem als eine Reibungskupplung derart ausgebildet ist, daß das übertragbare Drehmo ment im unbetätigten Zustand kleiner ist als das nominale Drehmoment des Antriebsmotors des Fahrzeugs und größer ist als null.

48. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Übertragungsweg zwischen dem Ausgangsteil der Antriebseinheit des Aktors und einem Reibbelag einer Kupplungs scheibe zumindest ein Kraftspeicher wirkend oder zumindest ein auf diesen einwirkender Kraftspeicher angeordnet ist, welcher im nicht aktivierten Zustand des Aktors das Drehmomentübertragungssystem derart beaufschlagt, das sich ein endliches übertragbares Drehmoment einstellt.

49. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Übertragungsweg zwischen dem Ausgangsteil der Antriebseinheit des Aktors und einem Reibbelag einer Kupplungs scheibe zumindest ein Kraftspeicher zusätzlich zu einer Belagfederung der Kupplungsscheibe wirkend oder zumindest ein auf diesen ein wirkender Kraftspeicher angeordnet ist, welcher im nicht aktivierten Zustand des Aktors das Drehmomentübertragungssystem derart beaufschlagt, das sich ein endliches übertragbares Drehmoment einstellt.

50. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 48 oder 49, dadurch gekenn zeichnet, daß neben der Belagfederung zumindest ein Kraftspeicher des Aktors im Übertragungsweg zwischen dem Ausgangsteil der Antriebs einheit des Aktors und einem Reibbelag einer Kupplungsscheibe wirkt oder auf diesen wirkt.

51. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 48 bis 50, dadurch gekenn zeichnet, daß weiterhin zumindest ein Kraftspeicher, wie Tellerfeder, des Drehmomentübertragungssystems als Anpresskraftkraftspeicher wirksam ist.

52. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe des Aktors nicht selbsthemmend ist.

53. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe des Aktors selbsthemmend ist.

54. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Achse eines Zahnrades des Getriebes des Aktors parallel oder koaxial zur Achse des Ausgangselementes der Antriebseinheit des Aktors orientiert ist.

55. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Aktor karosseriefest im Fahrzeug angeordnet ist.

56. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Aktor karosseriefest auf einer Spritzwand des Fahrzeuges angeordnet ist.

57. Vorrichtung nach Anspruch 56, dadurch gekennzeichnet, daß der Aktor auf der motorseitigen oder fahrgastraumseitigen Seite der Spritzwand oder im Fahrgastraum des Fahrzeuges angeordnet ist.

58. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Aktor motor- oder getriebefest im Fahrzeug angeordnet ist.

59. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mittels des Aktors, im deaktivierten Zustand der Steuereinheit, eine Einrückposition des Drehmomentübertragungs systems einstellbar oder fixierbar ist.

60. Vorrichtung zur Betätigung zumindest eines Aggregats im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, gekennzeichnet durch seine besondere Ausgestaltung und Wirkungsweise entsprechend den vorliegenden Anmeldungsunterlagen.