DE3309427A1

DE3309427A1 - Betaetigungsvorrichtung fuer eine kupplung, ein regelgetriebe, eine bremse, oder aehnliches

Info

Publication number: DE3309427A1
Application number: DE19833309427
Authority: DE
Inventors: Pierre Grunberg
Original assignee: Valeo SE
Current assignee: Valeo SE
Priority date: 1982-03-18
Filing date: 1983-03-16
Publication date: 1983-10-06
Also published as: ES520711A0; GB2117076B; ES8402087A1; IT8312457A0; GB2117076A; GB8307378D0; DE3309427C2; US4878396A; IT1171105B

Description

"Betätigungsvorrichtung für eine Kupplung, ein Regelgetriebe, eine Bremse_t oder ähnliches" '

Die Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung für eine Kupplung, ein Regelgetriebe, eine Bremse oder ähnliches, deren Zustand als Funktion der Stellung einer entlang eines Weges zwischen zwei Endstellungen bewegbaren Anordnung veränderbar ist, mit in Richtung einer ersten der beiden Endstellungen wirkenden federnden Rückstellmittel, mit einem der Anordnung zugeordneten gegenwirkenden Gestänge, das entlang eines Weges, Stellung für Stellung, entsprechend demjenigen der Anordnung bewegbar ist und auf die Anordnung einwirkt, um diese aus ihrer ersten Endstellung in ihre zweite Endstellung zu überführen, um umgekehrt.

Es betrifft hierbei insbesondere Kupplungen, bei denen beispielsweise ein Reibscheibe zwischen einer Gegendruck-und einer Druckplatte unter Einwirkung von einer Feder, im allgemeinen einer Tellerfeder,eingeklemmt wird. Die Kupplung befindet sich unter der Wirkung der Tellerfeder im Zustand des Eingriffs, wobei die Tellerfeder, sich an einem an der Gegendruckplatte befestigten Deckel abstützend,eine federnde Klemmbetätigung auf die Druckplatte ausübt. Die Kupplung wird aus dem Eingriffszustand

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Postscheckkonto: München 27044-802 (BLZ 70010080) (nur PA Dipl.-tng. S. Staeger)

in einen Nichteingriffszustand durch das Einwirken des Gestänges übergeführt, welches auf die bewegliche Anordnung einwirkt, die von der Druckplatte und der Tellerfeder gebildet wird.

Dieses Gestänge weist allgemein ein in Translation bewegbares Lager,als Ausrücklager bezeichnet,auf, das auf einen Zentralbereich der Tellerfeder einwirkt, um nach Belieben die elastische Klemmwirkung der Tellerfeder auf die Druckplatte zu beenden. Das Gestänge umfaßt des weiteren eine kinematische Kette, die im wesentlichen von einer Gabel, Hebel, Winkelstücken usw. gebildei wird.

Das Gestänge kann sowohl über manuelle Mittel, beispielsweise ein Kupplungspedal, als auch über automatische Mittel betätigt werden.

Im allgemeinen wirkt das Gestänge mittels Druck auf die Anordnung. Wenn diese Kraft null oder schwächer ist als diejenige der Tellerfeder, so befindet sich die Kupplung entweder vollständig oder teilweise in Eingriff. Wenn demgegenüber die Betätigungskraft diejenige der Tellerfeder übersteigt, dann geht die Kupplung in den Nichteingriffszustand über.

Im Fall einer manuellen Steuerung, bei der das Gestänge von einem Kupplungspedal aus betätigt wird, kann der Fahrer mit der gewünschten Empfindlichkeit die Anordnung aus der ersten Endstellung, der Eingriffsstellung, in die zweite Endstellung, der Nichteingriffstellung und umgekehrt überführen, in dem er mit seinem Fuß die Kraft auf das Pedal verändert.

Im Fall einer automatischen Betätigung ist das Gestänge allgemein Betätigungsmitteln unterworfen, die über Druck mit oder ohne Spiel wirken.

Im Fall von inaktiven automatischen Betätigungsmitteln, die über Druck wirken, befindet sich die Kupplung in Eingriff. Wenn die automatischen Betätigungsmittel, die über Druck wirken, aktiviert sind, überwindet das Gestänge den Federwiderstand, der von der Tellerfeder erzeugt wird und führt die Kupplung über in den Nichteingriffszustand.

Eine solche automatische Betätigung ist jedoch allgemein nicht mit der Betätigungsempfindlichkeit eines Fußes auf ein Pedal ausgerüstet, wobei eine ausreichend große Druckkraft erforderlich ist.

Das gleiche gilt für die Verwendung bei einer Steuerung eines Regelgetriebes, beispielsweise mit veränderbaren Riemenscheiben und einem Endlosriemen, bei welchem der Abstand der Riemenscheiben der Aktion von Tellerfedern ausgesetzt ist und über ein Gestänge variiert werden kann, das in der Lage ist, über Druckkräfte den federnden Widerstand der Tellerfedern zu überwinden .

Welches auch das Hauptanwendungsgebiet sein mag, der Einsatz einer beträchtlichen Kraft im Vergleich zu derjenigen einer manuellen Betätigung in einer automatischen Betätigung führt zu einem Motor und dessen Zusatzaggregaten, einem wesentlichen Raumbedarf, einer erhöhten Energiebeanspruchung und schwierigen Umständen, um den Motor in Gang oder außer Gang zu setzen und dies ohne den Vorteil einer Empfindlichkeit die vergleichbar wäre mit einer manuellen Betätigung.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Betätigungsvorrichtung für eine Kupplung, ein Regelgetriebe, eine Bremse oder ähnliches der genannten Gattung zu schaffen, die frei ist von diesen Nachteilen und die automatisch mit einer geringen Kraft und einer großen Empfindlichkeit betrieben

werden kann, und die einen geringen Raumbedarf und einen einfachen Aufbau aufweist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einer Betätigungsvorrichtung für eine Kupplung, ein Regelgetriebe, eine Bremse oder ähnliches, deren Zustand als Funktion der Stellung einer entlang eines Weges zwischen zwei Endstellungen bewegbaren Anordnung veränderbar ist und welche in Richtung einer ersten der beiden Endstellungen wirkenden federnden Rückstellmittel und ein der Anordnung zugeordnetes gegenwirkendes Gestänge aufweist, das entlang eines Weges, Stellung für Stellung, entsprechend demjenigen der Anordnung bewegbar ist und auf die Anordnung einwirkt und diese aus ihrer ersten Endstellung in ihre zweite Endstellung überzuführen und umgekehrt, dadurch gelöst, daß das Gestänge zum einen mit Lagestellmitteln und zum anderen mit federnden Betätigungsdruckdämpfern zusammenwirkt.

Dank einer solchen Ausbildung gestatten die federnden Druckdämpfermittel' für die Betätigungsmittel die Verwendung einer verringerten Kraft. Als solche werden Stellmittel verwendet, welche das tatsächliche Leistungsvermögen der elastischen Rückstellmittel der Anordnung nicht vermindern und trotzdem vollständig ihre Wirkung entfalten.

Gemäß eines weiteren Merkmals sind die Federdämpfer so angeordnet, um auf das Gestänge eine Kraft zu entwickeln, die bei absolutem Wert und im Verhältnis während des Betriebs über den Weg des Gestänges annähernd gemäß dem gleichen Verlauf variiert, nach welchem die Kraft der federnden Rückstellmittel selber während des Betriebs über den Weg der Anordnung variieren.

Vorzugsweise sind der Momentanwert der federnden Druckdämpfermittel an jeder Stelle des Wegs des Gestänges gleich und im

umgekehrten Sinn der Kraft der elastischen Rückstellmittel in der Stellung, die dem Weg der Anordnung entspricht.

Bei einer Ausführungsform umfassen die federnden Druckdämpfermittel entweder Kompensationsmittel, die auf das Gestänge in Richtung der zweiten Endstellung einwirken oder Stabilisiermittel, die umgekehrt wirken, während das Gestänge eine Zwischenposition überschreitet, welche zwischen den beiden Endstellungen liegt oder, vorzugsweise sowohl die Kompensationsmittel, als auch die Stabilisationsmittel gleichzeitig.

Die Kompensationsmittel, welche stets in umgekehrter Richtung zu den Rückstellmitteln wirken, haben ein Minimieren der Wirkungen des Betätigungsdrucks in einer Zwischenposition des Gestänges, die zwischen den beiden Endstellungen liegt, zum Zweck. Der Betätigungsdruck, der in dieser Zwischenposition ein Minimum darstellt, weist in den inversen Richtungen der beiden Endstellungen Maxima auf.

Die Stabilisatormittel, die in dieser Zwischenposition ohne Wirkung sind, beginnen genau in den Endstellungen und ihrer Nähe zu wirken und zwar der Art, daß sie die Maxima des Betätigungsdrucks in diesen Endstellungen herunterdrücken.

Aus diesem Grund ist der Betätigungsdruck entlang des gesamten Wegs gering gehalten, was es gestattet, die Betätigungsmittel mit einer geringen Kraft vorzusehen.

Daraus resultiert eine sehr große Bequemlichkeit bezüglich der Wahl dieser Betätigungsmittel, insbesondere bei einer ganz oder teilweisen automatisierten Einrichtung.

Bei einer Variante wirken die Dämpfungsmittel unter Zwischenschaltung eines Bewegungsubertragungsmittels auf das Gestänge,

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welches Bewegungsübertragungsmittel die auf diese Vorrichtung aufgebrachte Kraft zum einen in eine inaktive, von dem Rahmengestell aufgenommene Komponente und zum anderen eine aktive Komponente aufteilt, welche den Variationsgesetzen der wegabhängigen Kraft folgt.

Bei einem Ausführungsbeispiel umfaßt das übertragungsmittel ein Ritzel, das mit einer an dem Gestänge angeordneten Zahnstange kämmt, federnde Dämpfungsmittel, die zumindest eine Feder besitzen, deren eines Ende an einem Befestigungspunkt festgelegt und deren anderes Ende mit dem Ritzel verbunden ist, wobei die inaktive Komponente radial verläuft und von der Achse des Ritzels aufgenommen wird, während die aktive Komponente tangential verläuft und auf die Zahnstange übertragen wird.

Im folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung anhand von Beispielen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Darstellung einer erfindungsgemäßen

Betätigungsvorrichtung für eine Kupplung, wobei die Kupplung im Zustand des Eingriffs gezeigt ist,

Fig. 2 eine perspektivische Explosionsdarstellung dieser Betätigungsvorrichtung,

Fig. 3

bis 5 jeweils Ansichten der verschiedenen Elemente

der Betätigungsvorrichtung einzeln dargestellt,

Fig. 6 eine Ansicht analog derjenigen in Fig. 1, wobei

sich jedoch die Kupplung außer Eingriff befindet,

Fig. 7

bis 9 schematische Darstellungen der Funktion der

Betätigungsvorrichtung, wobei jeweils die Endstellun

*t L- I

beim Eingriff der Kupplung, die Zwischenstellung und die Endstellung im ausgekoppelten Zustand der Kupplung dargestellt sind,

Fig. 10 eine Ansicht analog derjenigen in Fig. 1 betreffend eine AusführungsVariante,

Fig. 11

und 12 jeweils schematisch eine Darstellung der Funktionsweise dieser Variante, und zwar jeweils in der Endstellung des Eingriffs der Kupplung, und in der Endstellung im ausgekoppelten Zustand der Kupplung,

Fig. 13

bis 16 jeweils die Funktionsweise der Dämpfungsfeder in den verschiedenen Stellunaen,

Fig. 17 ein Diagramm, das die Variationsgesetzmäßigkeit der aktiven Komponente der Dämpfungsfeder des wegabhängingen Drucks zeigt und das Betriebsverhalten in den jeweiligen Stellungen, die jeweils in den Zeichnungen 13-16 dargestellt sind.

Fig. 18

bis 20 jeweils eine weitere Variante, und

Fig. 21 eine weitere Verwendung der Erfindung bei einem Riemenscheibenregelgetriebe mit Endlosriemen.

Es wird zunächst auf die Figuren 1-9 Bezug genommen, die als ein die Erfindung nicht eingrenzendes Beispiel die.Anwendung der Erfindung bei einer Betätigungsvorrichtung für eine Kupplungsvorrichtung bei einer Tellerfederkupplung betrifft, insbesondere für Kraftfahrzeuge.

Die Kupplung (Fig. 1-7) umfaßt einen Deckel 10, der an einer Schwungscheibe 11 des Motors des Kraftfahrzeugs befestigt ist. Diese Schwungscheibe 11 bildet eine Gegendruckplatte. Die Kupplung umfaßt desweiteren eine Reibscheibe 12, die mit der Primärwelle oder Eingangswelle 13 des Getriebes des Kraftfahrzeugs verbunden ist. Die Scheibe 12 wird zwischen der Gegendruckplatte und einer Druckplatte 14 unter Einwirkung einer Klemmwirkung von einer Feder 15 zusammengepreßt, wobei die Feder 15 von einer Tellerfeder gebildet wird.

Die Tellerfeder 15 stützt sich an dem Deckel 10 ab und weist in ihrem Zentralbereich Finger 17 auf, die . so ausgebildet sind, daß sie in den Figuren 1-7 mittels eines Ausrücklagers 18 nach links gedrückt werden können, wenn man es wünscht, die Kupplung aus ihrem eingekuppelten Zustand, dargestellt in den Figuren 1 - 7 , in denen das Lager 18 ohne Einwirkung auf die Tellerfeder 15 ist, in einem ausgekuppelten Zustand überzuführen, wie er in den Figuren 6 und 9 dargestellt ist, in welchen das Ausrücklager 18, in dem es auf die Tellerfeder 15 drückt, die Klemmwirkung auf die Druckplatte unterbricht, was die Reibscheibe 12 freisetzt.

So hat die Kupplung einen Zustand, der in Abhängigkeit der Stellung der bewegbaren Anordnung veränderbar ist, welche von der Druckplatte 14 und der Tellerfeder 15 gebildet wird.

Diese Anordnung 14 und 15 ist entlang eines Weges, der zwischen einer ersten Endstellung P 1 (Fig. 7), in der die Kupplung eingerückt ist, und einer zweiten Endstellung P2 (Fig. 9), in der die Kupplung ausgerückt ist, definiert ist, in zwei Richtungen bewegbar. Die Tellerfeder 15 bildet in Richtung der ersten Endstellung P1 elastische Rückstellmittel für die Anordnung 14,15.

Das Ausrücklager 18 ist Teil eines gegenwirkenden Gestänges 18,19, das der Anordnung 14,15 zugeordnet ist. Dieses gegenwirkende Gestänge ist entlang eines Weges bewegbar, der Stellung für Stellung denjenigen der Anordnung 14,15 entspricht. Der Weg des gegenwirkenden Gestänges 18,19 wird zwischen einer ersten Endstellung T1 (Fig. 7), welche der Endstellung P1 der Anordnung 14,15 entspricht und einer zweiten Endstellung T2 definiert, welche letztere Stellung der Endstellung P2 der Anordnung 14,15 entspricht.

Es wird darauf aufmerksam gemacht, daß das Gestänge 18,19 von jeder geeigneten Gestalt und Natur sein kann, insbesondere mechanischer Art. Es kann ggfs. hydraulische Teile umfassen, wie beispielsweise eine Flüssigkeitssäule oder andere.

Das Gestänge 18,19 ist somit angepaßt, auf die Anordnung 14,15 einzuwirken, um diese aus ihrer ersten Endlage P1 in ihre zweite Endlage P2 und umgekehrt überzuführen.

Zugeordnet zu dem Gestänge 18,19 sind Betätigungsstellmittel 20 vorgesehen, die zum Ziel haben, jede Momentanposition dieses Gestänges 18,19 unabhängig von den elastischen Rückstellmitteln 15 der Anordnung 14,15 zu fixieren.

Diese Betätigungsstellmittel 20 dienen dazu, das Gestänge 18,19 entlang des Weges T1-T2 oder T2-T1 zu verschieben, um eine entsprechende Verschiebung der Anordnung 14,15 entlang deren eigenen Wegs P1-P2 oder P2-P1 zu bewirken. Desweiteren sind federnde Druckdämpfermittel 21,22 dem Gestänge 18,19 zugeordnet.

Das Gestänge 18,19 (Fig. 1-9) umfaßt einen Hebel 19, der schwenkbar um einen festen Schwenkpunkt 23 angeordnet ist.

Ein erstes Ende 14 des Hebels 19 bildet eine Gabel, die dem Ausrücklager 18 zugeordnet ist, welches selber der Tellerfeder 15 zugeordnet ist. Das zweite Ende 25 des Hebels 19 wirkt zum einen über eine Verbindung, welche ein Reduziermittel 26 bildet, mit Betätigungsmitteln 20 zusammen, die aus einem Elektromotor bestehen_;und zum anderen mit federnden Ausgleichsmitteln 21, und zum dritten mit elastischen Stabilisatormitteln 22.

Die Anordnung der federnden Kompensationsmittel 21 und der federnden Stabilisatormittel 22 bildet die federnden Betätigungs druckdämpfermittel 21,22.

Zum Zweck seines Antriebs mittels des Elektromotors 20 weist der Hebel 19 an seinem zweiten Ende 25 einen gezahnten Abschnitt 27 auf, der mit zwei Ritzeln 30 kämmt, welche drehbar auf dem festen Gehäuse 29 angeordnet sind. Die Ritzel 30 sind mit größer Ritzeln 28 fest verbunden, die mit einer Schnecke 31 kämmen, um das Untersetzungsgetriebe 26 zu bilden.

Die Schnecke weist entgegengesetzt gerichtete Gänge auf, wobei die einen mit den Ritzeln 28 und die anderen mit dem anderen Ritzel 28 zusammenwirken, um eine Reaktion in axialer Richtung der Schnecke 31 zu kompensieren.

Die Schnecke 31 wird durch den Elektromotor 20 in Drehung versetzt. Der Elektromotor 20 kann vorwärts und rückwärts betrieben, wie auch angehalten werden.

Die Ausgleichsmittel umfassen eine Schraubenfeder 21, die bei der Bezugsziffer 32 an dem festen Rahmen 29 und an einer Mitnahmeöffnung 33 festgelegt ist, welche letztere in dem Ende 25 des Hebels 19 ausgebildet ist.

Die Ausgleichsfeder 21 wirkt auf das Gestänge 19 stets in Richtung auf die zweite Endstellung P2, d.h. entgegengesetzt

zur Richtung zur Wirkrichtung der Tellerfeder 15. Die Ausgleichsfeder 21 besitzt eine Kraft in der Größenordnung zwischen 20 % und 80 % vorzugsweise in der Nähe von 50% der Kraft der Tellerfeder 15, wobei die Kräfte entlang der Achse der Anordnung im Betätigungsbereich des Gestänges 18,19 auf die Anordnung 14,15 gemessen wird, d.h. auf dem Niveau des Ausrücklagers 18.

Die Ausgleichsfeder 21 dient dazu, den Betätigungsdruck, der von dem Motor gefordert wird, um das Gestänge 18,19 zu verschieben, zu reduzieren und diesen Druck in einer Zwischenstellung TM (Fig. 8) auf ein Minimum zu halten, wobei diese Zwischenstellung zwischen der Endstellung T1 und der Endstellung T2 liegt und welche abhängt von der gewählten Kraft der Feder 21. Diese Zwischenstellung TM liegt beispielsweise in der Mitte zwischen den Stellungen T1 und T2^wenn die Kraft der Feder 21 die Hälfte derjenigen der Federplatte 15 beträgt.

Der Betätigungsdruck ist somit in jeder der Endstellungen T1 und T2 maximal gehalten, obwohl er in der Mitte reduziert ist. Er wird in der einen Richtung in der Nähe der Endstellung T1 und in der anderen Richtung in der Nähe der Endstellung T2 aufgebracht.

Dies gilt um diese Maximalwerte der Betätigungskraft zu redu zieren und sie nahe dem Minimalwert der Zwischenstellung TM zu halten, obwohl elastische Stabilisatormittel vorgesehen sind. Diese elastischen oder federnden Stabilisatormittel umfassen zwei Schraubenfedern 22, die zwischen zwei Platinen 34 und 35 eingesetzt sind. Die Platine 34 ist bei der Bezugsziffer 36 gelenkig auf dem zweiten Ende 25 des Hebels 19 und die Platine 35 desgleichen gelenkig bei 37 an dem festen Rahmen 29 gehalten.

Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß der Rahmen 29 ein Langloch 38 aufweist, das von einem an dem Hebel 19 befestigten Achszapfen 36 durchquert wird, der in eine Bohrung 39 in der Platine 34 hineinragt. Desweiteren ist aus Fig. 2 zu ersehen, daß der feste Rahmen 29 eine Achse 27 umfaßt, welche in eine in einem Teil 41, das mit der Platine 35 verbunden ist, ausgebildete Bohrung 40 hineinragt.

Die Stabilisatorfedem 22 besitzen eine Kraft zwischen 20% und 80%, vorzugsweise in der Nähe von 50% der Federplatte 15, wobei die Kraft entlang der Achse der Anordnung im Wirkungsbereich des Gestänges 18,19 auf die Anordnung 14,15 gemessen wird, d.h. in der Ebene des Ausrücklagers 18.

Aus Figur 8 ist ersichtlich, daß die Punkte 36 und 37, zwischen denen die Stabilisatormittel 22 wirken, in der avisierten Zwischenposition TM des Hebels 19 mit dem Punkt 23 des Hebels fluchten.

Die federnden Stabilisatormittel weisen eine Betätigung auf, die sich umkehrt, wenn das Gestänge 18,19 die genannten Zwischenposition TM (Fig. 8) überschreitet.

Die Aktion der Stabilisatormittel 22 ist gleich null, wenn das Gestänge 18,19 sich in dieser Zwischenposition TM befindet. Demgegenüber ist die Betätigung der federnden Stabilisatormittel auf die erste Endstellung T1 gerichtet, wenn das Gestänge 18,19 eine Position einnimmt, die zwischen der Zwischenposition TM und dieser genannten Endstellung T1 liegt. Desweiteren ist die Aktion der Stabilisatormittel 22 auf die zweite Endstellung T2 gerichtet, wenn das Gestänge 18,19 sich in einer Stellung befinde die zwischen der Zwischenposition TM und der zweiten Endstellung T2 liegt.

Auf diese Weise ist die notwendige Betätigungskraft, die der Elektromotor 20 entwickeln muß, entlang des Wegs zwischen den Stellungen Tl und T2 und umgekehrt außerordentlich reduziert.

Da die Kraft der Feder 21 und diejenige der Federn 22 gleich ist, für jede von ihnen im Bereich der Hälfte der Kraft der Tellerfeder 16 (diese verschiedenen Kräfte werden dabei entlang der Achse der Anordung, in der Ebene des Ausrücklagers 18) gemessen), kann das Untersetzungsgetriebe 26, das die Schnecke 31 umfaßt, unterschiedslos als Funktion der Neigung ihrer Gänge entweder reversibel oder irreversibel vorgesehen sein, da die Betätigungsmittel 20 Stellmittel geworden sind und dies dank des permanenten quasi-Gleichgewichtszustands, in welchem sie entlang des gesamten Wegs eingestellt sind. Wenn die Kraft Verhältnisse der Federn 21 und 22 und der Tellerfedern 15 nicht diese Bedingung erfüllen, sieht man vorteilhafterweise die Schnecke 31 in der Art vor, daß, dank einer geeigneten Wahl der irreversiblen Neigung der Gänge, die Betätigungsmittel 20 in allen Fällen Stellmittel werden.

Während des Betriebs (Fig. 7,8,9), wenn der Elektromotor eine Stellung einnimmt, in der das Gestänge 18,19, sich selber in der Endstellung T1 befindet, übt dieses bei 24 unter Zwischenschaltung des Ausrücklagers 18 keinerlei Wirkung auf die Tellerfeder 15 aus. In Fig. 7 sind die Wirkungen der Feder 21 und 22 gleich null. Die Kupplung ist mit einer Einrückkraft eingerückt, die bestimmt wird durch die Federkraft der Tellerfeder 15.

Um'auszukuppeln, läßt man den Elektromotor 20 in die Richtung drehen, die mit der Wegrichtung des Gestänges 18,19 aus der Endstellung T1 in die Endstellung T2 übereinstimmt..Dies führt dazu, (Fig. 8 und 9) daß das Gestänge 18,19 den federnden Widerstand der Tellerfeder 15 überwindet und das Ausrücken der Kupplung durch Freisetzen der Scheibe 12 (Figur 9 ) bewirkt.

-V^s.

In Fig. 9 addieren sich die Wirkungen der Federn 21 und 22.

In jeder Momentanstellung des Gestänges befindet sich dieses unabhängig von der Reaktion der Tellerfeder 15 in einer festgelegten Stellung. Gleichzeitig ist jedoch die Betätigungskraft, welche von dem Motor 20 aufgebracht werden muß, extrem vermindert, was es gestattet, für diesen Motor eine geringe Leistung vorzusehen, beispielsweise vergleichbar mit einem ScheibenwJs^hermotor eines Kraftfahrzeugs ,d.h. eine geringe Leistung im Bereich von 50 Watt.

Um die Kupplung wieder auszurücken, wird die Handlung in ebenso einfacherweise in umgekehrter Reihenfolge ausgeführt, wobei aus der in Fig. 9 dargestellten Position über die Position 8 bis zur Position in Fig. 7 hinübergewechselt wird. Auch hierbei muß der Elektromotor lediglich eine geringe Betätigungskraft entwickeln. In der in Fig. 7 dargestellten Stellung ist die Kupplung unter der vollständigen Federkraft der Tellerfeder eingerückt, welche Kraft in keiner Weise durch das Eingreifen der Federn 21 und 22, deren Wirkungen sich gegenseitig aufheben^ vermindert wird.

Es wird darauf hingewiesen, daß die geringe Leistung des Elektromotors eine Automatisation unter einfachen Bedingungen und bei einem geringen Raumbedarf gestattet.

Bei dem in den Figuren 10 - 17 dargestelltem Ausführungsbeispiel umfassen die federnden Druckdämpfermittel zumindest eine Feder 60,(eine einzige Feder in dem Beispiel, das in den Figuren 10-17 dargestellt ist), deren eines Ende an einem Verankerungspunkt 61, beispielsweise einem festen Punkt 61, der mit der festen Schwenkachse 23 des Hebels 19 am Gestell koaxial verläuft, festgelegt ist. Die Feder 60 kann in gleicher Weise an einem beliebigen Punkt des Hebels 19 befestigt sein. Das andere Ende der Feder 60 ist bei der Bezugszahl 62 an einem Stein 63 festgelegt. Dieser Stein ist um eine Achse 64,

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die fest an dem Rahmen 29 gehalten ist, drehbar gehaltert. Er greift in eine Zahnstange ein, die in dem in den Fig. 10 -17 dargestellten Ausführungsbeispiel von einem gezahnten Bereich 27 gebildet wird, mit welchem das Ritzel 30 kämmt.

Es wird bei den Figuren 13 - 16 darauf hingewiesen, daß die Kraft F , die mit unterbrochenen Linien dargestellt ist, und die durch die Feder 60 auf das Ritzel 63 aufgebracht wird, in eine radiale, inaktive Kraft R, welche von der Achse 64 des Ritzels 63 aufgenommen wird, und eine tangentiale aktive Komponente A aufgespalten wird, welche Kraft A in ausgezogenen Linien dargestellt ist und über den gezahnten Bereich 27 auf den Hebel 19 übertragen wird. Man erkennt in den Figuren 13 - 16, daß, wenn die Kraft F im wesentlichen konstant bleibt, egal welche Position, demgegenüber die aktive Komponente A in großen Bereichen variiert.Sie ist in Fig. 13 gleich null, welche mit der Eingriffsstellung P1 und T1 übereinstimmt. Sie wächst (Fig.14) bis zu einer Zwischenposition, die in Fig. 15 dargestellt ist, wo die Kraft im wesentlichen tangential verläuft und wird anschließend in Fig. 16 wieder kleiner, welche mit der Ausrückposition P2-T2 korrespondiert.

In dem Diagramm in Fig. 17 sind die verschiedenen Stellungen entsprechend den Figuren 13,14,15 und 16 mit den entsprechenden Bezugsziffern XIII, XIV, XV und XVI dargestellt. Man erkennt, daß es einfach ist, der Kurve C, die in Fig. 17 dargestellt ist und durch die Punkte XIII, XIV, XV und XVI verläuft, und die Veränderungen der aktiven Komponente in Abhängigkeit P1-T2 darstellt, einen gewünschten Verlauf zu geben. Insbesondere erlaubt die erfindungsgemäße Anordnung in jedem Fall in dem Bereich XIII - XV eine Federcharakteristik zu erhalten, die um so schwächer ist, je länger die Feder ist, eine Eigenschaft, die allgemein unüblich ist, in dem vorliegenden Fall jedoch erwünscht. Desweiteren ist aus dem Verlauf XV - XVI der Kurve

zu entnehmen, daß man der Charakteristik einen gebräuchlicheren Verlauf gegeben hat, in welchem der Widerstand, der von der Feder aufgebracht wird, um so geringer ist, je kleiner die Federlängung ist. Dies ist die Zusammenfassung der Charakteristika der Kurve C die durch die Punkte XIII, XIV, XV und XVI verläuft und welche die variablen gewünschen Werte für die aktive Komponente A darstellt.

Insbesondere erkennt man, daß die aktive Komponente A mit absolutem Wert und im Verhältnis abhängig von dem Weg des Gestänges 18,19 variiert und zwar annähernd entsprechend den gleichen Gesetzen,denen dieses entsprechend der Kräfte der elastischen Rückstellmittel 15 folgt und selber in Abhängigkeit des Weges dieser Anordnung variiert.

Aufgrund dieser Anordnung gestatten die federnden Dämpfermittel, die durch die Feder 60 gebildet werden, die notwendige Betätigung kraft erheblich zu reduzieren, die der Elektromotor 20 entlang des Wegs zwischen den Stellungen T1 und T2 und umgekehrt aufbringen muß.

Während des Betriebes (vergl. Fig. 11 und 12) übt das Gestänge 18,19 unter Zwischenschaltung des Ausrücklagers 18 bei der Bezugsziffer 24 keinerlei Betätigung auf die Tellerfeder 15 aus, wenn der Elektromotor 20 eine Stellung einnimmt, in welcher das Gestänge 18,19 selber die Endstellung T1 innehat (Fig. 11).

Die aktive Komponente der Feder 60 ist in dieser Stellung in Fig. 11 gleich null. Die Kupplung befindet sich in eingerücktem Zustand und zwar mit der Federkraft der Tellerfeder 15.

Um auszukuppeln läßt man den Elektromotor 20 in umgekehrter Richtung drehen, welche Richtung dem Durchgang des Gestänges 18, 19 aus der Endstellung T1 in die Endstellung T2 entspricht.

Dies bewirkt (Fig. 12), daß das Gestänge 18,19 den Federwiderstand der Tellerfeder überwindet und das Ausrücken der Kupplung durch Freisetzen der Scheibe 12 veranlaßt (Fig. 12).

Im Verlauf dieses Ausrückmanövers verändert sich die aktive Komponente A der Dämpferfeder 60 in der Weise, wie es in dem Diagramm in Fig. 16 dargestellt ist, d.h. praktisch mit dem gleichen Verlauf wie die Tellerfeder 15. Dies gestattet eine verminderte Betätigungskraft.

Um die Kupplung wieder einzurücken, wird das Betätigungsmanover in der gleichen einfachen Weise^nur in umgekehrter Richtung durchgeführt, in dem aus der Stellung in Fig. 12 in die Stellung der Fig. 11 übergewechselt wird. Hierbei braucht der Elektromotor 20 in gleicher Weise lediglich eine geringe Betätigungskraft zu entwickeln. In der Stellung in Fig. 11 befindet sich die Kupplung wieder in eingerücktem Zustand und zwar unter Einwirkung der vollständigen Federkraft der Tellerfeder 15, die in keiner Weise durch die Feder 60 reduziert wird, deren aktive Komponente A nun gleich null geworden ist, so wie es vorstehend beschrieben wurde.

In einer in den Figuren 18-20 dargestellten Variante ist die Anordnung analog derjenigen, die in Bezug auf die Figuren 10 - 17 beschrieben worden ist, jedoch ist das Ritzel 63 weggelassen worden und die Dämpferfeder, mit 70 bezeichnet, (in diesem Fall sind zwei Dämpferfedern 70 nebeneinander angeordnet) wirkt direkt auf die Zahnstange oder den gezahnten Bereich 27.

Wie vorhergehend wird die Federkraft in zum einen eine inaktive Kompnente, die von dem Gestell aufgenommen wird,und zum anderen eine aktive Komponente aufgeteilt, welche den gleichen Gesetzen gehorcht, wie die Kraftveränderung in Abhängikeit des Weges.

In Fig. 19 erkennt man den Kupplungszustand, in welchem die
Federn 16 ohne Wirkung auf die Zahnstange sind, und in Fig. 20 den entkuppelten Zustand, in welchem die Federn 70 aktiv sind.

Es wird nun auf die Fig. 21 Bezug genommen, die eine Abwandlung betrifft, in der die Erfindung auf eine Betätigung eines Regelgetriebes angewendet wird. Das Regelgetriebe umfaßt zwei variable Riemenscheiben 50 und 51, die über einen Endlosriemen 52 miteinander verbunden sind, beispielsweise vom Typ eines Stoßriemens, der von einer Vielzahl von nebeneinander angeordneten Klötzen gebildet wird. Die variablen Riemenscheiben sind der federnden Einwirkung von Tellerfedern 53 ausgesetzt. Eine solche Tellerfeder 53 wirkt mit einem Drucklager 18 A zusammen, das
ähnlich ist dem Drucklager 18 in den Figuren 1-9.

Das Drucklager 18A ist Teil eines Gestänges 18A, 19A, analog
desjenigen, wie es vorstehend beschrieben worden ist, und umfaßt die Verbindung 26, den Motor 20, die Kompensationsfeder 21 und die Stabilisatorfedern 22.

Der Betriebsablauf ist analog demjenigen wie er vorstehend
beschrieben worden ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1) Betätigungsvorrichtung für eine Kupplung, ein Regelgetriebe, eine Bremse oder ähnliches, deren Zustand als Funktion der Stellung einer entlang eines Weges zwischen zwei Endstellungen bewegbaren Anordnung veränderbar ist, mit in Richtung einer ersten der beiden Endstellungen wirkenden federnden Rückstellmitteln, mit einem der Anordnung zugeordneten, gegenwirkenden Gestänge, das entlang eines Wegs Stellung für Stellung entsprechend demjenigen der Anordnung bewegbar ist und auf die Anordnung einwirkt, um diese aus ihrer ersten Endstellung in ihre zweite Endstellung überzuführen, und umgekehrt, dadurch gekennzeichnet , daß das Gestänge (18,19) zum einen mit Lagestellmitteln (20,26) und zum anderen mit federnden Betätigungsdruckdämpfermitteln (21-22, 60,70) zusammenwirkt.

Bankverbindung: Bayer. V.r.inibank München, Konto 620404 (BLZ 700 202 70)

Poitscheckkonto: München 27044-802 (BLZ 70010080) (nur PA Dipl.-Ing. S. Staeger)

2) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsdruckdämpfer (21-22,60,70) so angeordnet sind, daß sie auf das Gestänge eine Kraft ausüben, die im absoluten Wert und im Verhältnis in Abhängigkeit des Wegs des Gestänges annähernd nach den gleichen Gesetzmäßigkeiten varriert, nach denen die Kraft der elastischen Rückstellmittel selber in Abhängigkeit des Wegs der Anordnung (14,15) variiert.

3) Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Stellung des Wegs des Gestänges der Momentanwert der Kraft der Betätigungsdruckdämpfermittel (21-22,60,70) im wesentlichen gleich ist^und im entgegengesetzten Sinn. demjenigen der Kraft der elastischen Rückstellmittel in den entsprechenden Stellungen des Wegs der Anordnung.

4) Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet , daß die federnden Betätigungsdruckdämpfermittel Kompensator- oder Ausgleichs- mittel (21) aufweisen, die auf das Gestänge in Richtung auf die zweite Endstellung einwirken.

5) Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die federnden Kompensator- oder Ausgleichsmittel (21) eine Kraft zwischen 20% und 80%, vorzugsweise in der Nähe von 50% der Maximalkraft der federnden Rückstellmittel der Anordnung aufweisen, wobei diese Kräfte entlang der Achse der Anordnung im Wirkungsbereich des Gestänges auf die Anordnung gemessen werden.

6) Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die federnden Betätigungsdruckdämpfermittel Stabilisatormittel (22) umfassen deren Wirkung sich umkehrt, wenn das Gestänge eine

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Zwischenposition, die sich zwischen den beiden Endstellungen befindet, überschreitet, wobei die genannte Einwirkung gleich null ist, wenn sich das Gestänge in der Zwischenposition befindet und wobei die Wirkung dann in Richtung der ersten Endstellung gerichtet ist, wenn das Gestänge sich in einer Stellung zwischen der Zwischenstellung und der ersten Endstellung befindet, und in Richtung der zweiten Endstellung gerichtet ist, wenn sich das Gestänge in einer Position befindet, die zwischen der Zwischenstellung und der zweiten Endstellung liegt.

7) Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die federnden Stabilisatormittel eine Kraft aufweisen zwischen 20% und 80%, vorzugsweise in der Nähe von 50% der Maximalkraft der elastischen Rückstellmittel der Anordnung, wobei diese Kräfte entlang der Achse der Anordnung im Einwirkbereich des Gestänges auf die Anordnung gemessen werden.

8) Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischen stellung (TM) des Gestänges, in welcher die Einwirkung der federnden Stabilisatoren (22) gleich null ist, derart gewählt ist, daß sie einer Stellung entspricht, bei welcher, in Abwesenheit solcher elastischen Stabilisatormitteln, der Betätigungsdruck durch die elastischen Kompensator- oder Ausgleichsmittel (21) minimal werden würde.

9) Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet , daß die federnden Dämpfermittel (60,70) unter Zwischenschaltung eines Bewegungsübertragungsmittels auf das Gestänge einwirken, welches die auf diese Vorrichtung einwirkende Kraft aufteilt zum einen in eine inaktive,von dem Rahmen oder Gestell aufgenommene,und zum anderen eine aktive Komponente (A), die den genannten Gesetzmäßigkeiten der Veränderung der Kraft in Abhängigkeit des Weges gehorcht.

10) Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsmittel ein Ritzel (63) umfassen, das drehbar um eine Achse angeordnet ist und mit einer mit dem Gestänge verbundenen Zahnstange kämmt, wobei die Dämpfermittel zumindest eine Feder (60) besitzen, deren eines Ende an einem Verankerungspunkt und das andere Ende mit dem Ritzel verbunden ist,und wobei die inaktive Komponente radial und von der Achse des Ritzels aufgenommen wird, während die aktive Komponente tangential verläuft und auf die Zahnstange übertragen wird.