EP3234397A1 - Kennungswandler mit kurvenscheibe und lagerpendel zur betätigung einer kupplung - Google Patents

Kennungswandler mit kurvenscheibe und lagerpendel zur betätigung einer kupplung

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Publication number
EP3234397A1
EP3234397A1 EP15781644.8A EP15781644A EP3234397A1 EP 3234397 A1 EP3234397 A1 EP 3234397A1 EP 15781644 A EP15781644 A EP 15781644A EP 3234397 A1 EP3234397 A1 EP 3234397A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
actuating
axis
converter
rotation
plunger
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP15781644.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hans-Peter Dommsch
Lucas Durix
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP3234397A1 publication Critical patent/EP3234397A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D28/00—Electrically-actuated clutches
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D23/00—Details of mechanically-actuated clutches not specific for one distinct type
    • F16D23/12—Mechanical clutch-actuating mechanisms arranged outside the clutch as such
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D23/00—Details of mechanically-actuated clutches not specific for one distinct type
    • F16D23/12—Mechanical clutch-actuating mechanisms arranged outside the clutch as such
    • F16D2023/123—Clutch actuation by cams, ramps or ball-screw mechanisms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D25/00—Fluid-actuated clutches
    • F16D25/12—Details not specific to one of the before-mentioned types

Definitions

  • the present invention relates to a characteristic converter for actuating a cylinder, in particular a clutch of a motor vehicle, with an actuating disk, which is rotatable about an axis of rotation in and against a rotational direction, and a plunger, in and against a
  • Sliding direction is displaceable, wherein the actuating disk is provided for displacing the plunger, wherein between the
  • the present invention also relates to an actuating arrangement with such a tag converter and a Versteilantrieb for automatically driving the identification converter, and a clutch, in particular of a motor vehicle, with such a tag converter.
  • Dry clutches in a motor vehicle are from a
  • Dry clutches are also known in which the actuation is automated.
  • the master cylinder of the system is actuated by a gear by an electric motor.
  • Such transmissions usually comprise an identification converter having a first stage with a helical or helical gear, and a second stage, the rotational movement of the first stage in a linear
  • Movement such as a plunger converts.
  • the second stage often crank gears or spindle drives. But there are also cams usable.
  • electromechanical actuator with a cam-like actuator, which drives a member for actuating the master cylinder.
  • Member has the shape of a cylindrical element, which is displaceable in the direction of its own axis. By moving the member a slide is moved, which is housed in a hydraulic cartridge. As a result, a liquid is displaced in a tube attached to the cartridge.
  • Object of the present invention is an identifier converter for actuating a cylinder, in particular a clutch of a
  • a further object of the invention is to provide a clutch of a motor vehicle which comprises such a low-loss operable identifier converter, is very flexible adaptable to the space conditions in the motor vehicle and takes up little space.
  • the object is achieved with an identifier converter for actuating a cylinder.
  • the cylinder is preferably a hydraulic cylinder.
  • the invention is also suitable for actuating a pneumatic cylinder, for actuating a pump or the like.
  • the cylinder is a master cylinder of a clutch, in particular a dry clutch, a motor vehicle.
  • the identification converter has an actuating disk, which is rotatable about an axis of rotation in and against a direction of rotation.
  • the identifier converter on a plunger, which is arranged in a sliding direction, and is displaceable in and against the sliding direction.
  • the actuating disk is provided for displacing the plunger.
  • the plunger is provided for actuating the cylinder.
  • Swivel direction is pivotally mounted.
  • the actuating element is arranged between the actuating disk and the plunger, the forces, in particular the transverse forces which occur when the actuating disk is rotated, initially act on the cylinder
  • Actuating the identifier converter rotated about its pivot axis. In this case acting on the actuating element transverse forces in a pivot bearing, in or on which the actuating element is pivotally mounted, supported.
  • the actuating element in particular when actuating the identifier converter, in a first contact area, in particular in a first point or linear contact area, rests against the actuating disk. Since the actuating disk rotates about its axis of rotation when the identifier converter is actuated, the first contact region shifts along an actuating surface of the actuator
  • Actuator having a first unrolling means which is rotatably mounted about a first rolling axis in and against a first rolling direction.
  • the first unrolling rolls upon actuation of the
  • the first contact area is therefore preferably arranged on the first unrolling means.
  • the actuating element in particular when operating the identifier converter, in a second contact area, in particular in a second point or linear contact area, on the plunger. Since the actuator when turning the identifier converter
  • Actuating disk is pivoted about its pivot axis, the second bearing area moves along a plunger surface of the plunger.
  • the actuating element has a second unrolling means which is rotatably mounted about a second unwinding axis in and against a second unwinding direction.
  • the second rolling means rolls when pressing the identifier converter to the
  • the second contact area is therefore preferably arranged on the second unrolling means.
  • Roll actuator disc on each surface occur only low friction losses. It is preferred that the first and the second unrolling means are spaced apart so that they do not interfere with the unrolling. Preferably, the investment areas are in Direction of rotation and / or in the axial direction of the axis of rotation spaced from each other. This is a very flexible adaptation of the
  • the first and the second unrolling means are preferably spaced apart in the pivoting direction of the pivot axis.
  • the first and the second rolling axis extend parallel to the pivot axis.
  • the first and the second rolling surface are arranged parallel to each other. Also preferably extend the
  • the sliding direction is a radial direction of the axis of rotation.
  • the sliding direction has an adjustment angle to the radial direction of the axis of rotation.
  • pivot axis and / or the rolling axes are arranged transversely to the sliding direction. They therefore preferably extend parallel to the axis of rotation. In this arrangement, forces from the actuating disk in the sliding direction on the
  • Actuate act transmitted from the first unrolling means on the second unwinding on the plunger.
  • the first and the second roll-off axis at the same distance from the pivot axis. They are preferably each spaced in a radial direction of the pivot axis of this. Most preferably, they are arranged on a circular path about the pivot axis. In this embodiment, the rolling axes and the pivot axis are arranged in an isosceles triangle.
  • the actuator then has in a first preferred Embodiment approximately the shape of a triangle or a circular sector.
  • the actuating element comprises a
  • Articulated arm having a first end, on which a pivoting head is pivotally mounted about the pivot axis, and having a second end, on which the rolling means are arranged.
  • Identifier is very flat buildable.
  • the articulated arms each have the first end and the second end. At the first end of the articulated arms, a pivoting head is preferably arranged pivotably about the pivot axis.
  • the articulated arms have the same length.
  • the roll-off axes and the pivot axis are also arranged in an isosceles triangle in this embodiment of the identification transformer.
  • the swivel heads of the articulated arms are preferably arranged non-rotatably on a pivot shaft, which extends concentrically around the pivot axis and is rotatably mounted about the pivot axis in at least one, preferably in two, pivot bearings.
  • a pivot shaft which extends concentrically around the pivot axis and is rotatably mounted about the pivot axis in at least one, preferably in two, pivot bearings.
  • bearings are available that allow low-loss pivoting of the articulated arms and have a long life.
  • the actuating disk is preferably a cam disk. Preferably, it has an actuation area and an actuation stop.
  • the actuating surface is preferably arranged in the operating region. It is particularly preferred that an axial distance of the actuating surface from the axis of rotation in the operating area increases steadily. As a result, the plunger is continuous when operating the actuating disk
  • the increase in the axial distance is at least partially or everywhere the same.
  • the plunger is moved at a constant speed. Furthermore, one is
  • the axial distance is at least partially unchanged. With unchanged center distance, the plunger is not moved. Therefore, the movement of the plunger is adjustable by the axial distance of the actuating surface of the rotation axis, which determines a cross-sectional contour of the actuating disc.
  • the object is further achieved with an actuating arrangement for a cylinder, for example for a master cylinder of a clutch of a motor vehicle.
  • the actuating arrangement has such a characteristic converter, as well as a Versteilantrieb for automatically driving the identifier converter. It is preferred that one
  • Output axis of Versteilantriebs is arranged transversely to the axis of rotation.
  • the actuator assembly is very flat / compact buildable.
  • the output axis has an angle to the radial direction of the axis of rotation.
  • the position of the Versteilantriebs is adjustable relative to the identifier converter.
  • the object is further achieved with a clutch, in particular a motor vehicle, with such a tag converter.
  • the storage of the plunger is inexpensive to produce.
  • the actuating element in particular due to the unrolling means, enables a low-loss displacement of the plunger. Therefore, the coupling, in particular the plunger, and the storage of the plunger and the actuating element, a very good life. The coupling is therefore very cost-effectively.
  • Fig. 1 shows in (a) schematically a first embodiment of a
  • Fig. 2 shows in (a) schematically a first embodiment of an identifier converter according to the invention, and in (b) and (c) each show a further embodiment of an identifier converter according to the invention, and Fig. 3 shows in (a) - (c), another embodiment of an identifier converter according to the invention.
  • Fig. 1 (a) schematically shows a prior art ID converter 1.
  • the identifier converter 1 has a
  • Actuating disk 2 which is rotatably supported in and against a rotational direction 63 about a rotation axis 6.
  • the actuating disk 2 is a cam disk, which has a cross-sectional contour 20, with an actuating region 21 and an actuating stop 22. In the illustrated embodiment, a distance A2 increases
  • the cross-sectional contour 20 is therefore continuous and smooth in the operating area.
  • the actuating start 21 1 and the operating end 212 are connected to each other in a straight line.
  • Actuating disk 2 therefore has there a cross-sectional contour 20 with a jump.
  • the identifier converter 1 comprises a plunger 3, which is mounted displaceably in a first bearing 41 in and against a sliding direction 30.
  • the plunger 3 extends in a radial direction 62 of the rotation axis 6.
  • the sliding direction 30 therefore extends in the radial direction 62.
  • Actuator 5 ' arranged.
  • the actuating element 5 ' is formed here spherical. It is attached to the plunger 3 and slidable with him in and against the sliding direction 30.
  • the actuating element 5 ' is located in the operating region 21 at the
  • Actuator 2 on.
  • actuating disk 2 he is, preferably displaced against a spring force corresponding to the cross-sectional contour 20 in the sliding direction 30. Since the distance A2 of the cross-sectional contour 20 from the axis of rotation 6 in the embodiment of the actuating disk shown in FIG.
  • the identifier converter 1 therefore converts a rotational movement into a linear movement. In this case, a torque of the actuating disk 2 is converted into an axial force RA of the plunger 3.
  • Fig. 1 (b) shows an actuator assembly 100 with another
  • Embodiment of a characteristic converter 1 according to the prior art.
  • the identifier converter of Fig. 1 (b) differs from that of Fig. 1 (a) by the actuator 5 '. Because that
  • Actuator 5 'of the identifier converter 1 of Fig. 1 (b) has a rolling-off means 52', with a rolling surface 520 'extending in the axial
  • Actuating disk 2 an actuating surface 210 which extends in the axial direction 61 of the axis of rotation 6. An axial distance A2 of the actuating surface 2 from the axis of rotation 6 increases steadily. As a result, the actuating disk 2 has a cross-sectional contour 20 which, analogously to that of the actuating disk 2 of FIG. 1 (a), permits a continuous displacement of the tappet 3.
  • the unrolling means 52 'bears against the actuating surface 210 of the actuating disk 2 along a linear contact area P.
  • Actuating disk 2 driven by a Versteilantriebs 8, the an output shaft 810 having a toothing 814 (see Fig. 2 (b)).
  • the output shaft 810 extends in an output direction 81 1 concentrically about an output axis 81.
  • the actuating disk 2 is arranged rotationally fixed to the drive wheel 27.
  • Fig. 1 (b) also shows a housing 10 with an interior 1 1, in which the identifier converter 1 is arranged.
  • the first bearing 41, in which the plunger 3 is mounted, is here formed by a bush which extends in the sliding direction 30 and is arranged in the housing 10.
  • Actuating disk 2 is applied. Therefore acts on the plunger 3 not only the axial force RA in the sliding direction 30, but also a transverse force RR transverse to the sliding direction 30.
  • the lateral force RR is greater, the greater the effective angle ß and / or the smaller the distance A2
  • the lateral force RR must be supported in the first bearing 41.
  • Fig. 1 (a) also shows a
  • Sliding elements 52 ' such as the unrolling 52' of Fig. 1 (b), especially in the automotive sector, is not sufficient. Because the number of actuating cycles, the high dynamics, the high application temperature and the usually not possible relubrication leads to too rapid wear and failure of the component (not shown) already after a very short life of the identification converter. 1
  • the identification converter 1 has the actuating disk 2 rotatable in and counter to the direction of rotation 63 about the axis of rotation 6, as well as the plunger 3 displaceable in and against the sliding direction 30.
  • the plunger 3 is mounted in the first bearing 41. It comprises a first plunger part 31, which extends in the sliding direction 30, and a second
  • Plunger part 32 which extends transversely to the sliding direction 30 and a
  • the plunger surface 320 has.
  • the plunger surface 320 is the
  • Actuating disk 2 arranged facing.
  • the plunger 3 is therefore T-shaped. Between the actuating disc 2 and the plunger 3 is also in this
  • Identifier 1 an actuator 5 arranged. However that is Actuating element 5 of this identifier converter 1 designed as a storage pendulum.
  • the terms actuating element 5 and bearing pendulum are used synonymously below.
  • the actuating element 5 of FIG. 2 has an articulated arm 50.
  • the articulated arm 50 has a first end E1 and a second end E2 opposite the first end E1.
  • a pivoting head 51 is arranged at the first end E1.
  • the swivel head 51 is in a second bearing 42, hereinafter also called pivot bearing to a
  • Swivel axis 71 pivotally mounted in and against a pivoting direction 713.
  • the plunger 3 extends in the radial direction 62 of the rotation axis 6.
  • the roll-off axes 72, 73 have the same distance A12, A13 to the pivot axis 71. They are therefore arranged on a circular arc K about the pivot axis 71 and in the pivoting direction 713 about the pivot axis 71 from each other
  • the articulated arm 50 has approximately the shape of an equilateral triangle.
  • the first unrolling means 52 abuts the actuating disk 2 in a point-shaped or linear-shaped first abutment region P1, in particular when the identification transducer 1 is actuated.
  • the second unrolling means 53 abuts against the ram 3 in a punctiform or linear second abutment region P2, in particular when the identification transducer 1 is actuated.
  • the actuating disk 2 When actuating the identifier converter 1, the actuating disk 2 is rotated in the direction of rotation 63 about its axis of rotation 6. In this case, the first rolling-off means 52 rolls on the actuating surface 210 of the actuating disk 2. In this case, the first contact area P1 shifts along the
  • Actuating end 212 is arranged shifted, rotatable.
  • FIG. 2 (b) shows the identifier converter 1 in an adjustment position V.
  • the counter-axial force FA acting in the ram 3 is likewise schematically represented by an arrow.
  • the actuating disk 2 is also driven by means of the adjusting drive 8 in the case of the actuating arrangement 100 of FIG. 2 (b).
  • This has the output shaft 810 with the teeth 814, here a worm toothing, on.
  • Output shaft 810 is driven by means of an electric motor, in particular a DC or EC DC motor. It extends in the driven direction 81 1 concentrically about the output axis 81st.
  • the actuating disk 2 is arranged rotationally fixed to the drive wheel 27.
  • the actuating disk 2 and the drive wheel 27 are rotatably arranged on the same rotary shaft 60 about the rotation axis 6 rotatably.
  • the drive wheel 27 has the toothing 814 of the output shaft 810 corresponding counter teeth 274.
  • the counter-toothing 274 is engaged with the teeth 814 of the output shaft 810, so that the drive wheel 27 rotates in the direction of rotation 63 about the axis of rotation 6 when the output shaft 810 about the output shaft 81 in the
  • Output direction 813 rotates.
  • the actuating disk 2 is rotated in the direction of rotation 63, and the identification converter 1 is therefore actuated.
  • the cylinder 9 here comprises a tappet guide 91 and a cartridge 92.
  • the cartridge 92 is here a hydraulic cartridge of a clutch (not shown) of a motor vehicle (not shown).
  • the plunger 3 is actuated against a restoring force, in particular a spring (not shown). As a result, it is pushed back against the sliding direction 30 when the output shaft 810 is rotated counter to the output direction 814, and the actuating disk 2 is therefore rotated counter to the direction of rotation 63.
  • a restoring force in particular a spring (not shown).
  • Fig. 2 (c) shows another embodiment of such
  • Actuator assembly 100 Again, a look into the open housing 10 is shown. Visible are the identifier converter 1 in the basic position, and the drive wheel 27th The actuator assembly 100 of FIG. 2 (c) differs from that of FIG. 2 (b) primarily in the geometric shape of FIG.
  • Actuator 5 is in the basic position G with a leg 55 on the actuating stop 22 of the actuating disk 2 at. So that the actuating surface 210 still up to the operating end 212 for
  • the articulated arm 50 is adapted to this leg 55 to the cross-sectional contour 20 of the actuating disk 2, and therefore has a cutout (not labeled) with respect to the shape of an equilateral triangle.
  • Fig. 3 shows in (a) - (c) an embodiment of an actuating arrangement
  • FIG. 3 shows the actuating arrangement 100 without the housing 10 provided for the identifier converter 1 and the drive wheel 27, namely in (a) a side view against the axial direction 61 of the axis of rotation 6, in (b) a perspective view, and in (c) is a front view in the axial direction 81 1 of the output shaft 81st
  • the identifier converter 1 of FIG. 3 differs from that of FIG. 2 mainly by the actuating element. 5
  • Actuator 5 of FIG. 2 two articulated arms 501, 502 on. Both articulated arms 501, 502 have the first end E1 and the second end E2. At the first end E1, a respective swivel head element 51 1, 512 is arranged. Both swivel head elements 51 1, 512 are around the
  • Swivel axis 71 pivotally mounted on the same pivot shaft 710 rotatably.
  • the pivot shaft 710 is rotatably mounted in two pivot bearings 421, 422 about the pivot axis 71, which are spaced apart in the axial direction 71 1 of the pivot axis 71 from each other.
  • the pivot bearings 421, 422 are formed here by roller bearings.
  • each one of the two rolling-off means 52, 53 is arranged.
  • the unrolling means 52, 53 are each about their Abrollachsen 72, 73 in their Abrollidesen 723, 733 rotatable. They have the same distance A12, A13 to the pivot axis 71.
  • the unrolling means 52, 53 or the articulated arms 501, 502 are spaced apart in the pivoting direction 713.
  • the articulated arms 501, 502 therefore have a joint angle ⁇ to each other which is greater than 0 °, preferably greater than 5 °, and less than 75 °, preferably less than 60 °.
  • the articulated arms 501, 502, and therefore also the unrolling means 52, 53 are likewise spaced apart from one another.
  • the actuating disk 2 and the Plunger 3 in the axial direction 71 1 of the pivot axis 71 can be arranged offset to one another, but also the Versteilantrieb 8 and the cylinder 9.
  • the adjustment drive 8 can be arranged here at an angle> 0 ° to the sliding direction 30 (see Fig .. 2 (b)) ).
  • the actuator assembly 100 therefore provides a variety of

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kennungswandler zum Betätigen eines Zylinders, insbesondere einer Kupplung eines Kraftfahrzeugs, mit einer Betätigungsscheibe, die um eine Drehachse in und gegen eine Drehrichtung drehbar ist, und einem Stößel, der in und gegen eine Schieberichtung verschiebbar ist, wobei die Betätigungsscheibe zum Verschieben des Stößels vorgesehen ist, wobei zwischen der Betätigungsscheibe und dem Stößel ein Betätigungselement angeordnet ist, das um eine Schwenkachse in und gegen eine Schwenkrichtung schwenkbar gelagert ist. Die vorliegende Erfindung betrifft zudem eine Betätigungsanordnung mit einem solchen Kennungswandler und einem Verstellantrieb zum automatischen Antreiben des Kennungswandlers. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung eine Kupplung, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einem solchen Kennungswandler.

Description

Beschreibung Kennungswandler mit Kurvenscheibe und Lagerpendel zur Betätigung einer Kupplung
Stand der Technik Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kennungswandler zum Betätigen eines Zylinders, insbesondere einer Kupplung eines Kraftfahrzeugs, mit einer Betätigungsscheibe, die um eine Drehachse in und gegen eine Drehrichtung drehbar ist, und einem Stößel, der in und gegen eine
Schieberichtung verschiebbar ist, wobei die Betätigungsscheibe zum Verschieben des Stößels vorgesehen ist, wobei zwischen der
Betätigungsscheibe und dem Stößel ein Betätigungselement angeordnet ist. Die vorliegende Erfindung betrifft zudem eine Betätigungsanordnung mit einem solchen Kennungswandler und einem Versteilantrieb zum automatischen Antreiben des Kennungswandlers, sowie eine Kupplung, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einem solchen Kennungswandler.
Trockenkupplungen in einem Kraftfahrzeug werden von einem
Kraftfahrzeugfahrer über einen hydraulischen Geberzylinder und einen hydraulischen Nehmerzylinder, oder mit Seilzügen betätigt. Es sind auch Trockenkupplungen bekannt, bei denen die Betätigung automatisiert erfolgt. Bei automatisierten Trockenkupplungen wird der Geberzylinder des Systems mittels eines Getriebes von einem Elektromotor betätigt. Solche Getriebe umfassen zumeist einen Kennungswandler, der eine erste Stufe mit einem Schraubrad- oder Stirnradgetriebe aufweist, sowie eine zweite Stufe, die die Drehbewegung der ersten Stufe in eine lineare
Bewegung, beispielsweise eines Stößels, wandelt. Dafür umfasst die zweite Stufe häufig Kurbeltriebe oder Spindeltriebe. Es sind aber auch Nockenscheiben verwendbar.
Die Druckschrift DE 60 2004 01 1 168 T2 offenbart einen
elektromechanischen Aktuator mit einem nockenartigen Betätigungsglied, das zur Betätigung des Geberzylinders ein Bauglied antreibt. Das
Bauglied weist die Form eines zylindrischen Elementes auf, welches in Richtung seiner eigenen Achse verschiebbar ist. Durch die Verschiebung des Baugliedes wird ein Schieber verschoben, der in einer hydraulischen Kartusche untergebracht ist. Dadurch wird eine Flüssigkeit in einem an die Kartusche angebrachten Schlauch verdrängt.
Bei Verwendung von Nockenscheiben werden auf den Stößel jedoch entsprechend der Steigung des Nockens nicht nur Nutzkräfte in Richtung des Stößels, sondern zudem Querkräfte ausgeübt.
Offenbarung der Erfindung
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Kennungswandler zur Betätigung eines Zylinders, insbesondere einer Kupplung eines
Kraftfahrzeugs, zu schaffen, der eine rotatorische Bewegung verlustarm in eine lineare Bewegung wandelt. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kupplung eines Kraftfahrzeugs zu schaffen, die einen solchen verlustarm betreibbaren Kennungswandler umfasst, sehr flexibel an die Bauraumverhältnisse im Kraftfahrzeug anpassbar ist und wenig Bauraum einnimmt.
Die Aufgabe wird gelöst mit einem Kennungswandler zum Betätigen eines Zylinders. Der Zylinder ist bevorzugt ein Hydraulikzylinder. Die Erfindung eignet sich aber auch zur Betätigung eines Pneumatikzylinders, zum Betätigen einer Pumpe oder ähnlich. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Zylinder ein Geberzylinder einer Kupplung, insbesondere einer Trockenkupplung, eines Kraftfahrzeugs.
Der Kennungswandler weist eine Betätigungsscheibe auf, die um eine Drehachse in und gegen eine Drehrichtung drehbar ist. Zudem weist der Kennungswandler einen Stößel auf, der in einer Schieberichtung angeordnet, und in und gegen die Schieberichtung verschiebbar ist. Die Betätigungsscheibe ist zum Verschieben des Stößels vorgesehen. Der Stößel ist zum Betätigen des Zylinders vorgesehen. Im Folgenden werden die Begriffe Betätigen des Kennungswandlers und Drehen der
Betätigungsscheibe synonym verwendet.
Zwischen der Betätigungsscheibe und dem Stößel ist ein
Betätigungselement angeordnet.
Der Kennungswandler zeichnet sich dadurch aus, dass das
Betätigungselement um eine Schwenkachse in und gegen eine
Schwenkrichtung schwenkbar gelagert ist.
Da das Betätigungselement zwischen der Betätigungsscheibe und dem Stößel angeordnet ist, wirken die Kräfte, insbesondere die Querkräfte, die beim Drehen der Betätigungsscheibe auftreten, zunächst auf das
Betätigungselement. Dadurch wird das Betätigungselement beim
Betätigen des Kennungswandlers um seine Schwenkachse gedreht. Dabei werden auf das Betätigungselement wirkende Querkräfte in einem Schwenklager, in oder an dem das Betätigungselement schwenkbar gelagert ist, abgestützt.
Es ist bevorzugt, dass das Betätigungselement, insbesondere beim Betätigen des Kennungswandlers, in einem ersten Anlagebereich, insbesondere in einem ersten punkt- oder linienförmigen Anlagebereich, an der Betätigungsscheibe anliegt. Da sich die Betätigungsscheibe beim Betätigen des Kennungswandlers um ihre Drehachse dreht, verschiebt sich der erste Anlagebereich entlang einer Betätigungsfläche der
Betätigungsscheibe. Um ein verlustarmes Betätigen des
Kennungswandlers zu ermöglichen, ist es bevorzugt, dass das
Betätigungselement ein erstes Abrollmittel aufweist, welches um eine erste Abrollachse in und gegen eine erste Abrollrichtung drehbar gelagert ist. Bevorzugt rollt sich das erste Abrollmittel beim Betätigen des
Kennungswandlers an der Betätigungsfläche der Betätigungsscheibe ab. Bevorzugt ist der erste Anlagebereich daher am ersten Abrollmittel angeordnet.
Weiterhin bevorzugt liegt das Betätigungselement, insbesondere beim Betätigen des Kennungswandlers, in einem zweiten Anlagebereich, insbesondere in einem zweiten punkt- oder linienförmigen Anlagebereich, an dem Stößel an. Da das Betätigungselement beim Drehen der
Betätigungsscheibe um seine Schwenkachse verschwenkt wird, verschiebt sich der zweite Anlagebereich entlang einer Stößelfläche des Stößels. Um ein verlustarmes Betätigen des Kennungswandlers zu ermöglichen, ist es bevorzugt, dass das Betätigungselement ein zweites Abrollmittel aufweist, welches um eine zweite Abrollachse in und gegen eine zweite Abrollrichtung drehbar gelagert ist. Bevorzugt rollt sich das zweite Abrollmittel beim Betätigen des Kennungswandlers an der
Stößelfläche des Stößels ab. Bevorzugt ist der zweite Anlagebereich daher am zweiten Abrollmittel angeordnet.
Da sich das erste und das zweite Abrollmittel beim Betätigen der
Betätigungsscheibe jeweils an einer Fläche abrollen, treten nur geringe Reibungsverluste auf. Dabei ist es bevorzugt, dass das erste und das zweite Abrollmittel voneinander beabstandet sind, so dass sie sich beim Abrollen nicht behindern. Vorzugsweise sind die Anlagebereiche in Drehrichtung und/oder in axialer Richtung der Drehachse voneinander beabstandet. Dadurch ist eine sehr flexible Anpassung des
Kennungswandlers an die Einbauverhältnisse möglich. Das erste und das zweite Abrollmittel sind bevorzugt in Schwenkrichtung der Schwenkachse voneinander beabstandet. Vorzugsweise erstrecken sich die erste und die zweite Abrollachse parallel der Schwenkachse. Weiterhin bevorzugt sind die erste und die zweite Abrollfläche parallel zueinander angeordnet. Ebenfalls bevorzugt erstrecken sich die
Abrollflächen in Richtung der Schwenkachse.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Schieberichtung eine radiale Richtung der Drehachse. Es ist aber besonders bevorzugt, dass die Schieberichtung einen Verstellwinkel zur radialen Richtung der Drehachse aufweist. Dadurch ist der Kennungswandler kompakter baubar.
Weiterhin bevorzugt sind die Schwenkachse und/oder die Abrollachsen quer zur Schieberichtung angeordnet. Sie erstrecken sich daher bevorzugt parallel der Drehachse. Bei dieser Anordnung werden Kräfte, die von der Betätigungsscheibe aus in die Schieberichtung auf das
Betätigungselement wirken, vom ersten Abrollmittel aus über das zweite Abrollmittel auf den Stößel übertragen.
Besonders bevorzugt weisen die erste und die zweite Abrollachse denselben Abstand zur Schwenkachse auf. Sie sind bevorzugt jeweils in einer radialen Richtung der Schwenkachse von dieser beabstandet. Ganz besonders bevorzugt sind sie auf einer Kreisbahn um die Schwenkachse angeordnet. In dieser Ausführungsform sind die Abrollachsen und die Schwenkachse in einem gleichschenkligen Dreieck angeordnet. Das Betätigungselement weist dann in einer ersten bevorzugten Ausführungsform etwa die Form eines Dreiecks oder eines Kreissektors auf.
In dieser Ausführungsform umfasst das Betätigungselement einen
Gelenkarm, mit einem ersten Ende, an dem ein Schwenkkopf um die Schwenkachse schwenkbar gelagert ist, und mit einem zweiten Ende, an dem die Abrollmittel angeordnet sind. Diese Ausführungsform des
Kennungswandlers ist sehr flach baubar.
In einer zweiten bevorzugten Ausführungsform umfasst das
Betätigungselement einen ersten Gelenkarm sowie einen zweiten
Gelenkarm. Die Gelenkarme weisen jeweils das erste Ende sowie das zweite Ende auf. Am ersten Ende der Gelenkarme ist bevorzugt jeweils ein Schwenkkopf um die Schwenkachse schwenkbar angeordnet.
Weiterhin bevorzugt ist am zweiten Ende der Gelenkarme jeweils eines der Abrollmittel angeordnet. Es ist bevorzugt, dass die Gelenkarme in axialer Richtung der Schwenkachse voneinander beabstandet angeordnet sind. Diese Ausführungsform ermöglicht eine sehr flexible Anpassung des Kennungswandlers an die Bauraumverhältnisse.
Vorzugsweise weisen die Gelenkarme dieselbe Länge auf. Dadurch sind die Abrollachsen und die Schwenkachse auch bei dieser Ausführungsform des Kennungswandlers in einem gleichschenkligen Dreieck angeordnet.
Die Schwenkköpfe der Gelenkarme sind bevorzugt drehfest an einer Schwenkwelle angeordnet, die sich konzentrisch um die Schwenkachse erstreckt und um die Schwenkachse drehbar in zumindest einem, vorzugsweise in zwei, Schwenklagern gelagert ist. Eine solche Lagerung ist mit herkömmlichen Lagern, insbesondere Rolllagern, kostengünstig möglich. Dabei sind Lager wählbar, die ein verlustarmes Schwenken der Gelenkarme ermöglichen und eine lange Lebensdauer aufweisen. Die Betätigungsscheibe ist bevorzugt eine Nockenscheibe. Vorzugsweise weist sie einen Betätigungsbereich und einen Betätigungsanschlag auf. Die Betätigungsfläche ist bevorzugt im Betätigungsbereich angeordnet. Es ist besonders bevorzugt, dass sich ein Achsabstand der Betätigungsfläche von der Drehachse im Betätigungsbereich stetig vergrößert. Dadurch wird der Stößel beim Betätigen der Betätigungsscheibe kontinuierlich
verschoben.
Bevorzugt ist die Vergrößerung des Achsabstandes zumindest teilweise oder überall gleich. In dieser Ausführungsform wird der Stößel mit gleichbleibender Geschwindigkeit verschoben. Weiterhin ist eine
Ausführungsform bevorzugt, in der sich die Vergrößerung des
Achsabstandes zumindest teilweise ändert, insbesondere stetig vergrößert oder verkleinert. Bei steigender Vergrößerung des Achsabstandes wird der Stößel beim Verschieben beschleunigt, bei sinkender Vergrößerung wird er gebremst.
Es ist ebenfalls bevorzugt, dass der Achsabstand zumindest teilweise unverändert ist. Bei unverändertem Achsabstand wird der Stößel nicht verschoben. Daher ist die Bewegung des Stößels durch den Achsabstand der Betätigungsfläche von der Drehachse, der eine Querschnittskontur der Betätigungsscheibe bestimmt, einstellbar.
Die Aufgabe wird weiterhin gelöst mit einer Betätigungsanordnung für einen Zylinder, beispielsweise für einen Geberzylinder einer Kupplung eines Kraftfahrzeugs. Die Betätigungsanordnung weist einen solchen Kennungswandler auf, sowie einen Versteilantrieb zum automatischen Antreiben des Kennungswandlers. Es ist bevorzugt, dass eine
Abtriebsachse des Versteilantriebs quer zur Drehachse angeordnet ist. Dadurch ist die Betätigungsanordnung sehr flach / kompakt baubar. In Abhängigkeit von den Bauraumverhältnissen sind aber auch andere Anordnungen bevorzugt. Besonders bevorzugt weist die Abtriebsachse einen Winkel zur radialen Richtung der Drehachse auf. Dadurch ist die Lage des Versteilantriebs relativ zum Kennungswandler anpassbar.
Die Aufgabe wird weiterhin gelöst mit einer Kupplung, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einem solchen Kennungswandler.
Da nahezu keine oder gar keine Querkräfte am Stößel auftreten, ist die Lagerung des Stößels kostengünstig herstellbar. Zudem ermöglicht das Betätigungselement, insbesondere aufgrund der Abrollmittel, ein verlustarmes Verschieben des Stößels. Daher weist die Kupplung, insbesondere der Stößel, sowie die Lagerung des Stößels und des Betätigungselementes, eine sehr gute Lebensdauer auf. Die Kupplung ist daher sehr kosteneffizient herstellbar.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren beschrieben. Die Figuren sind lediglich beispielhaft und schränken den allgemeinen
Erfindungsgedanken nicht ein.
Fig. 1 zeigt in (a) schematisch eine erste Ausführungsform eines
Kennungswandlers nach dem Stand der Technik, und in (b) eine weitere Ausführungsform eines Kennungswandlers nach dem Stand der Technik,
Fig. 2 zeigt in (a) schematisch eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kennungswandlers, und in (b) und (c) jeweils eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kennungswandlers, und Fig. 3 zeigt in (a) - (c), eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kennungswandlers.
Die Fig. 1 (a) zeigt schematisch einen Kennungswandler 1 nach dem Stand der Technik. Der Kennungswandler 1 weist eine
Betätigungsscheibe 2 auf, die in und gegen eine Drehrichtung 63 um eine Drehachse 6 drehbar gelagert ist. Die Betätigungsscheibe 2 ist eine Nockenscheibe, die eine Querschnittskontur 20 aufweist, mit einem Betätigungsbereich 21 und einem Betätigungsanschlag 22. In der dargestellten Ausführungsform steigt ein Abstand A2 der
Querschnittskontur 20 von der Drehachse im Betätigungsbereich 21 von einem Betätigungsanfang 21 1 bis zu einem Betätigungsende 212 stetig an. Die Querschnittskontur 20 verläuft im Betätigungsbereich daher stetig und glatt. Am Betätigungsanschlag 22 sind der Betätigungsanfang 21 1 und das Betätigungsende 212 geradlinig miteinander verbunden. Die
Betätigungsscheibe 2 weist daher dort eine Querschnittskontur 20 mit einem Sprung auf.
Weiterhin umfasst der Kennungswandler 1 einen Stößel 3, der in einem ersten Lager 41 in und gegen eine Schieberichtung 30 verschiebbar gelagert ist. Der Stößel 3 erstreckt sich in einer radialen Richtung 62 der Drehachse 6. Die Schieberichtung 30 erstreckt sich daher in die radiale Richtung 62. Zwischen dem Stößel 3 und der Betätigungsscheibe 2 ist ein
Betätigungselement 5' angeordnet. Das Betätigungselement 5' ist hier kugelförmig ausgebildet. Es ist am Stößel 3 befestigt und mit ihm in und gegen die Schieberichtung 30 verschiebbar. Das Betätigungselement 5' liegt im Betätigungsbereich 21 an der
Betätigungsscheibe 2 an. Beim Drehen der Betätigungsscheibe 2 wird er, vorzugsweise gegen eine Federkraft, entsprechend der Querschnittskontur 20 in die Schieberichtung 30 verschoben. Da der Abstand A2 der Querschnittskontur 20 von der Drehachse 6 bei der hier dargestellten Ausführungsform der Betätigungsscheibe im
Betätigungsbereich 21 stetig steigt, wird der Stößel 3 kontinuierlich in die Schieberichtung 30 verschoben. Der Kennungswandler 1 wandelt daher eine rotatorische Bewegung in eine lineare Bewegung um. Dabei wird ein Drehmoment der Betätigungsscheibe 2 in eine Axialkraft RA des Stößels 3 gewandelt.
Fig. 1 (b) zeigt eine Betätigungsanordnung 100 mit einer weiteren
Ausführungsform eines Kennungswandlers 1 nach dem Stand der Technik. Der Kennungswandler der Fig. 1 (b) unterscheidet sich von dem der Fig. 1 (a) durch das Betätigungselement 5'. Denn das
Betätigungselement 5' des Kennungswandlers 1 der Fig. 1 (b) weist ein Abrollmittel 52' auf, mit einer Rollfläche 520', das sich in die axiale
Richtung 61 der Drehachse 6 erstreckt. Zudem weist die
Betätigungsscheibe 2 eine Betätigungsfläche 210 auf, die sich in die axiale Richtung 61 der Drehachse 6 erstreckt. Ein Achsabstand A2 der Betätigungsfläche 2 von der Drehachse 6 steigt stetig an. Dadurch weist das Betätigungsscheibe 2 eine Querschnittskontur 20 auf, die analog der der Betätigungsscheibe 2 der Fig. 1 (a) ein kontinuierliches Verschieben des Stößels 3 ermöglicht.
Das Abrollmittel 52' liegt entlang eines linienförmigen Anlagebereiches P an der Betätigungsfläche 210 der Betätigungsscheibe 2 an. Beim Drehen der Betätigungsscheibe 2 rollt es sich mit seiner Abrollfläche 520' an der Betätigungsfläche 210 ab.
Bei der Betätigungsanordnung 100 der Fig. 1 (b) wird die
Betätigungsscheibe 2 mittels eines Versteilantriebs 8 angetrieben, der eine Abtriebswelle 810 mit einer Verzahnung 814 (s. Fig. 2 (b)) aufweist. Die Abtriebswelle 810 erstreckt sich in eine Abtriebsrichtung 81 1 konzentrisch um eine Abtriebsachse 81 . Die Betätigungsscheibe 2 ist drehfest zum Antriebsrad 27 angeordnet.
Das Antriebsrad 27 weist eine Gegenverzahnung 274 (s. Fig. 2 (b)) auf, die zur Verzahnung 814 der Abtriebswelle 810 korrespondierend ausgebildet und mit dieser in Eingriff ist. Es ist um die Drehachse 6 drehbar gelagert. Vorzugsweise ist es quer zur Drehachse 6 angeordnet. Beim Drehen der Abtriebswelle 810 in eine Abtriebsrichtung 813 werden daher das Antriebsrad 27 und die Betätigungsscheibe 2 gleichzeitig in die Drehrichtung 63 gedreht.
Fig. 1 (b) zeigt zudem ein Gehäuse 10 mit einem Innenraum 1 1 , in dem der Kennungswandler 1 angeordnet ist. Das erste Lager 41 , in dem der Stößel 3 gelagert ist, ist hier durch eine Buchse gebildet, die sich in die Schieberichtung 30 erstreckt und im Gehäuse 10 angeordnet ist.
Da die Querschnittskontur 20 im Betätigungsbereich 21 überall eine Steigung aufweist, wirkt eine Reaktionskraft R auf das Betätigungselement 5', die einen Wirkwinkel ß zur radialen Richtung 62 aufweist. Der
Wirkwinkel ß entspricht einem Steigungswinkel ß der Querschnittskontur 20 im Anlagebereich P des Stößels 3, in dem dieser an die
Betätigungsscheibe 2 anliegt. Daher wirkt auf den Stößel 3 nicht nur die Axialkraft RA in Schieberichtung 30, sondern zudem eine Querkraft RR quer zur Schieberichtung 30. Die Querkraft RR ist umso größer, je größer der Wirkwinkel ß und/oder je kleiner der Abstand A2 der
Querschnittskontur 20 von der Drehachse 6 ist.
Die Querkraft RR muss im ersten Lager 41 abgestützt werden.
Schematisch ist im ersten Lager 41 daher eine Gegenquerkraft FR eingezeichnet, die der Querkraft RR entgegen wirkt. Zudem muss die Querkraft RR von der Betätigungsscheibe 2 aufgebracht werden. Sie bewirkt daher einen Leistungsverlust, da dieser Anteil der
aufzubringenden Kraft nicht für das Verschieben des Stößels 3 genutzt werden kann. Der Vollständigkeit halber zeigt die Fig. 1 (a) auch eine
Gegenaxialkraft FA, die der Axialkraft RA entgegen wirkt.
Es hat sich gezeigt, dass die von dem ersten Lager 41 aufzunehmende Querkraft RR so groß ist, dass der Einsatz von herkömmlichen
Gleitelementen 52', wie beispielsweise das Abrollmittel 52' der Fig. 1 (b), insbesondere im Automotive- Bereich, nicht ausreichend ist. Denn die Anzahl der Stellzyklen, die hohe Dynamik, die hohe Ansatztemperatur und die in der Regel nicht mögliche Nachschmierung führt zu einem zu schnellen Verschleiß und zu einem Ausfall der Komponente (nicht gezeigt) bereits nach einer sehr kurzen Lebensdauer des Kennungswandlers 1 .
Die Fig. 2 zeigt eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kennungswandlers 1 schematisch. Der Kennungswandler 1 weist die in und gegen die Drehrichtung 63 um die Drehachse 6 drehbare Betätigungsscheibe 2 auf, sowie den in und gegen die Schieberichtung 30 verschiebbaren Stößel 3. Der Stößel 3 ist in dem ersten Lager 41 gelagert. Er umfasst ein erstes Stößelteil 31 , welches sich in die Schieberichtung 30 erstreckt, sowie ein zweites
Stößelteil 32, welches sich quer zur Schieberichtung 30 erstreckt und eine
Stößelfläche 320 aufweist. Die Stößelfläche 320 ist der
Betätigungsscheibe 2 zugewandt angeordnet. Der Stößel 3 ist daher T- förmig ausgebildet. Zwischen der Betätigungsscheibe 2 und dem Stößel 3 ist auch bei diesem
Kennungswandler 1 ein Betätigungselement 5 angeordnet. Jedoch ist das Betätigungselement 5 dieses Kennungswandlers 1 als Lagerpendel ausgebildet. Im Folgenden werden die Begriffe Betätigungselement 5 und Lagerpendel synonym verwendet.
Das Betätigungselement 5 der Fig. 2 weist einen Gelenkarm 50 auf. Der Gelenkarm 50 weist ein erstes Ende E1 und ein dem ersten Ende E1 gegenüber liegendes zweites Ende E2 auf. Am ersten Ende E1 ist ein Schwenkkopf 51 angeordnet. Der Schwenkkopf 51 ist in einem zweiten Lager 42, im Folgenden auch Schwenklager genannt, um eine
Schwenkachse 71 in und gegen eine Schwenkrichtung 713 schwenkbar gelagert.
Am zweiten Ende E2 ist ein erstes Abrollmittel 52 angeordnet. Das erste Abrollmittel 52 ist um eine erste Abrollachse 72, die sich in eine erste axiale Richtung 71 1 erstreckt, in und gegen eine erste Abrollrichtung 723 drehbar gelagert. Zudem ist am zweiten Ende E2 ein zweites Abrollmittel 53 angeordnet. Das zweite Abrollmittel 53 ist um eine zweite Abrollachse 73, die sich in eine zweite axiale Richtung 731 erstreckt, in und gegen eine zweite Abrollrichtung 733 drehbar gelagert.
Die erste Abrollachse 72, die zweite Abrollachse 73, die Schwenkachse 71 und die Drehachse 6 sind parallel zueinander, und quer zur
Schieberichtung 30, angeordnet. Dabei erstreckt sich der Stößel 3 in radialer Richtung 62 der Drehachse 6. Zudem weisen die Abrollachsen 72, 73 denselben Abstand A12, A13 zur Schwenkachse 71 auf. Sie sind daher auf einem Kreisbogen K um die Schwenkachse 71 angeordnet und in Schwenkrichtung 713 um die Schwenkachse 71 voneinander
beabstandet. Der Gelenkarm 50 weist etwa die Form eines gleichseitigen Dreiecks auf. Das erste Abrollmittel 52 liegt in einem punkt- oder linienförmigen ersten Anlagebereich P1 , insbesondere beim Betätigen des Kennungswandlers 1 , an der Betätigungsscheibe 2 an. Das zweite Abrollmittel 53 liegt in einem punkt- oder linienförmigen zweiten Anlagebereich P2, insbesondere beim Betätigen des Kennungswandlers 1 , an dem Stößel 3 an.
Beim Betätigen des Kennungswandlers 1 wird die Betätigungsscheibe 2 in Drehrichtung 63 um ihre Drehachse 6 gedreht. Dabei rollt sich das erste Abrollmittel 52 an der Betätigungsfläche 210 der Betätigungsscheibe 2 ab. Dabei verschiebt sich der erste Anlagebereich P1 entlang der
Betätigungsfläche 210 der Betätigungsscheibe 2 (beziehungsweise entlang der Querschnittskontur 20). Das erste Abrollmittel 51 wird dabei von einer Grundposition G (s. Fig. 2 (c)), in der es am Betätigungsanfang 21 1 des Betätigungsbereiches 21 angeordnet ist, in eine Verstellposition V, in der es entlang dem Betätigungsbereich 21 in Richtung zum
Betätigungsende 212 hin verschoben angeordnet ist, drehbar. Fig. 2 (b) zeigt den Kennungswandler 1 in einer Verstellposition V.
Bei steigendem Achsabstand A2 der Betätigungsfläche 210 von der Drehachse 6 wirkt dabei die Reaktionskraft R auf das Betätigungselement
5. Diese weist den jeweils durch die Steigung der Querschnittskontur 20 im Anlagebereich P1 bestimmten Wirkwinkel ß auf. Dadurch wirkt auch bei dieser Ausführungsform des Kennungswandlers 1 auf den Stößel 3 nicht nur die Axialkraft RA in Schieberichtung 30, sondern zudem eine
Querkraft RR quer zur Schieberichtung 30.
Aufgrund der Reaktionskraft R wird das Betätigungselement 5 um die Schwenkachse 71 in die Schwenkrichtung 713 verschwenkt. Dabei wird die Querkraft RR im Schwenklager 42 abgestützt. Dies ist schematisch durch einen Pfeil FR gezeigt, der die dabei im Schwenklager 42 wirkende
Gegenquerkraft darstellt. Da das zweite Abrollmittel 53 im zweiten Anlagebereich P2 am Stößel 3 anliegt, rollt sich das zweite Abrollmittel 53 beim Verschwenken des Betätigungselementes 5 an der Stößelfläche 320 des Stößels 3 in die zweite Abrollrichtung 733 um die zweite Abrollachse 73 ab. Dabei verschiebt sich der zweite Anlagebereich P2 entlang der Stößelfläche 320. Zudem wird der Stößel 3 dabei in die Schieberichtung 30 verschoben. Die im Stößel 3 dabei wirkende Gegenaxialkraft FA ist ebenfalls durch einen Pfeil schematisch dargestellt.
Bei dieser Ausführungsform des Kennungswandlers 1 wirkt daher keine oder zumindest nahezu keine Querkraft RR in dem ersten, zum Lagern des Stößels 3 vorgesehenen Lager 41 . Zum Lagern des Stößels 3 kann daher ein kostengünstiges Lager 41 , insbesondere eine kostengünstige Buchse, verwendet werden.
Fig. 2 (b) zeigt eine Betätigungsanordnung 100 mit einem solchen
Kennungswandler 1 sowie einem Versteilantrieb 8 und einem Zylinder 9. Gezeigt ist ein Blick in das geöffnete Gehäuse 10 des Kennungswandlers 1 . Im Innenraum 1 1 des Gehäuses 10 sind der Kennungswandler 1 und das Antriebsrad 27 angeordnet.
Analog der Betätigungsanordnung 100 der Fig. 1 (b) wird auch bei der Betätigungsanordnung 100 der Fig. 2 (b) die Betätigungsscheibe 2 mittels des Versteilantriebs 8 angetrieben. Dieser weist die Abtriebswelle 810 mit der Verzahnung 814, hier eine Schneckenverzahnung, auf. Die
Abtriebswelle 810 wird mittels eine Elektromotors, insbesondere eines DC- oder EC- Gleichstrommotors, angetrieben. Sie erstreckt sich in die Abtriebsrichtung 81 1 konzentrisch um die Abtriebsachse 81 . Die
Abtriebsachse ist zwar quer zur Drehachse 6 angeordnet, weist hier aber einen Winkel > 0° (nicht bezeichnet) zur Schieberichtung 30 auf. Außerdem erstreckt sich die Schieberichtung 30 hier nicht in radialer Richtung 62 der Drehachse 6. Dadurch ist der Kennungswandler 1 kompakter baubar.
Die Betätigungsscheibe 2 ist drehfest zum Antriebsrad 27 angeordnet. Dafür sind die Betätigungsscheibe 2 und das Antriebsrad 27 drehfest an derselben Drehwelle 60 um die Drehachse 6 drehbar angeordnet. Das Antriebsrad 27 weist die zur Verzahnung 814 der Abtriebswelle 810 korrespondierende Gegenverzahnung 274 auf. Die Gegenverzahnung 274 ist mit der Verzahnung 814 der Abtriebswelle 810 in Eingriff, so dass sich das Antriebsrad 27 in die Drehrichtung 63 um die Drehachse 6 dreht, wenn die Abtriebwelle 810 sich um die Abtriebsachse 81 in die
Abtriebsrichtung 813 dreht. Dabei wird die Betätigungsscheibe 2 in die Drehrichtung 63 gedreht, und der Kennungswandler 1 daher betätigt.
Dabei wird der Stößel 3 in die Schieberichtung 30 verschoben. Beim Verschieben des Stößels 3 wird der Zylinder 9 betätigt. Der Zylinder 9 umfasst hier eine Stößelführung 91 und eine Kartusche 92. Die Kartusche 92 ist hier eine Hydraulikkartusche einer Kupplung (nicht gezeigt) eines Kraftfahrzeugs (nicht gezeigt).
Der Stößel 3 wird gegen eine Rückstellkraft, insbesondere einer Feder (nicht gezeigt) betätigt. Dadurch wird er gegen die Schieberichtung 30 zurück geschoben, wenn die Abtriebswelle 810 gegen die Abtriebsrichtung 814, und die Betätigungsscheibe 2 daher gegen die Drehrichtung 63, gedreht wird.
Fig. 2 (c) zeigt eine weitere Ausführungsform einer solchen
Betätigungsanordnung 100. Auch hier ist ein Blick in das geöffnete Gehäuse 10 dargestellt. Sichtbar sind der Kennungswandler 1 in der Grundposition, sowie das Antriebsrad 27. Die Betätigungsanordnung 100 der Fig. 2 (c) unterscheidet sich von der der Fig. 2 (b) vor allem in der geometrischen Form des
Betätigungselementes 5. Zudem ist die Schieberichtung 30, d. h. die Erstreckungsrichtung des Stößels 3, hier eine radiale Richtung 62 der
Drehachse 6.
Die Abrollachsen 72, 73 dieses Betätigungselementes 5 weisen zwar denselben Abstand A12, A13 zur Schwenkachse 71 auf, so dass sie auf einer Kreisbahn K um die Schwenkachse 71 angeordnet sind. Aber das
Betätigungselement 5 liegt in der Grundposition G mit einem Schenkel 55 an dem Betätigungsanschlag 22 der Betätigungsscheibe 2 an. Damit die Betätigungsfläche 210 dennoch bis zum Betätigungsende 212 zum
Verstellen des Stößels 3 nutzbar ist, ist der Gelenkarm 50 an diesem Schenkel 55 an die Querschnittskontur 20 der Betätigungsscheibe 2 angepasst, und weist daher gegenüber der Form eines gleichseitigen Dreiecks einen Ausschnitt (nicht bezeichnet) auf.
In den Fig. 2 (a) - (c) sind die Betätigungsscheibe 2, das
Betätigungselement 5 und der Stößel 3 auf etwa derselben Höhe (nicht bezeichnet) der Drehachse 6 angeordnet. Diese Ausführungsform des Kennungswandlers 1 ist daher in axialer Richtung 61 der Drehachse 6 sehr flach baubar. Fig. 3 zeigt in (a) - (c) eine Ausführungsform einer Betätigungsanordnung
100 mit einem erfindungsgemäßen Kennungswandler 1 , der im Gegensatz dazu sehr flexibel an gegebene Einbauverhältnisse anpassbar ist. Die Fig. 3 zeigt die Betätigungsanordnung 100 ohne das für den Kennungswandler 1 und das Antriebsrad 27 vorgesehene Gehäuse 10, und zwar in (a) eine Seitenansicht gegen die axiale Richtung 61 der Drehachse 6, in (b) eine perspektivischen Ansicht, und in (c) eine Frontansicht in axialer Richtung 81 1 der Abtriebsachse 81 .
Der Kennungswandler 1 der Fig. 3 unterscheidet sich von dem der Fig. 2 vor allem durch das Betätigungselement 5.
Das Betätigungselement 5 der Fig. 3 weist im Gegensatz zu dem
Betätigungselement 5 der Fig. 2 zwei Gelenkarme 501 , 502 auf. Beide Gelenkarme 501 , 502 weisen das erste Ende E1 und das zweite Ende E2 auf. Am ersten Ende E1 ist jeweils ein Schwenkkopfelement 51 1 , 512 angeordnet. Beide Schwenkkopfelemente 51 1 , 512 sind um die
Schwenkachse 71 schwenkbar an derselben Schwenkwelle 710 drehfest angeordnet. Die Schwenkwelle 710 ist in zwei Schwenklagern 421 , 422 um die Schwenkachse 71 drehbar gelagert, die in axialer Richtung 71 1 der Schwenkachse 71 voneinander beabstandet sind. Die Schwenklager 421 , 422 sind hier durch Rolllager gebildet.
Am zweiten Ende E2 ist jeweils eines der beiden Abrollmittel 52, 53 angeordnet. Die Abrollmittel 52, 53 sind jeweils um ihre Abrollachsen 72, 73 in ihre Abrollrichtungen 723, 733 drehbar. Sie weisen denselben Abstand A12, A13 zur Schwenkachse 71 auf.
Zudem sind die Abrollmittel 52, 53, beziehungsweise die Gelenkarme 501 , 502, in Schwenkrichtung 713 voneinander beabstandet. Die Gelenkarme 501 , 502 weisen daher einen Gelenkwinkel δ zueinander auf, der größer als 0° ist, vorzugsweise größer als 5°, und kleiner als 75°, vorzugsweise kleiner als 60°.
In axialer Richtung 71 1 der Schwenkachse 71 sind die Gelenkarme 501 , 502, und daher auch die Abrollmittel 52, 53, ebenfalls voneinander beabstandet. Dadurch sind nicht nur die Betätigungsscheibe 2 und der Stößel 3 in axialer Richtung 71 1 der Schwenkachse 71 zueinander versetzt anordbar, sondern auch der Versteilantrieb 8 und der Zylinder 9. Zudem ist der Versteilantrieb 8 auch hier in einem Winkel > 0° zur Schieberichtung 30 anordbar (s. Fig. 2(b)).
Die Betätigungsanordnung 100 bietet daher eine Vielzahl von
Anpassungsmöglichkeiten an gegebene Bauraumverhältnisse, insbesondere eines Kraftfahrzeugs.

Claims

Ansprüche
Kennungswandler (1 ) zum Betätigen eines Zylinders (9), insbesondere eines Zylinders (9) einer Kupplung eines Kraftfahrzeugs, mit einer Betätigungsscheibe (2), die um eine Drehachse (6) in und gegen eine Drehrichtung (63) drehbar ist, und einem Stößel (3), der in und gegen eine Schieberichtung (30) verschiebbar ist, wobei die
Betätigungsscheibe (2) zum Verschieben des Stößels (3) vorgesehen ist, wobei zwischen der Betätigungsscheibe (2) und dem Stößel (3) ein Betätigungselement (5) angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Betätigungselement (5) um eine Schwenkachse (71 ) in und gegen eine Schwenkrichtung (713) schwenkbar gelagert ist.
Kennungswandler (1 ) nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder nach Anspruch 1 , wobei
. das Betätigungselement (5) einen ersten Anlagebereich (P1 )
umfasst, an dem die Betätigungsscheibe (2) beim Drehen um ihre Drehachse (6) anliegt, und
. einen zweiten Anlagebereich (P2), an dem der Stößel (3) beim
Drehen der Betätigungsscheibe (2) um ihre Drehachse (6) anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass
die Anlagebereiche (P1 , P2) in Drehrichtung (63) und/oder in axialer Richtung (61 ) der Drehachse (6) voneinander beabstandet sind.
3. Kennungswandler (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schieberichtung (30) einen Verstellwinkel (γ) zur radialen Richtung (62) der Drehachse (6) aufweist. Kennungswandler (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Anlagebereich (P1 ) an einem ersten Abrollmittel (52), und der zweite Anlagebereich (P2) an einem zweiten Abrollmittel (53) angeordnet sind.
Kennungswandler (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite Abrollmittel (52, 53) in Schwenkrichtung (713) voneinander beabstandet sind.
Kennungswandler (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Abrollachse (72, 73) jeweils denselben Abstand (A12, A13) zur Schwenkachse (71 ) aufweisen.
Kennungswandler (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (5) entweder
. einen Gelenkarm (50) umfasst, mit einem ersten Ende (E1 ), an dem ein Schwenkkopf (51 ) um die Schwenkachse (71 ) schwenkbar angeordnet ist, und mit einem zweiten Ende (E2), an dem die Abrollmittel (52, 53) angeordnet sind, oder
. einen ersten Gelenkarm (501 ) sowie einen zweiten Gelenkarm (502) umfasst, an deren erstem Ende (E1 ) jeweils ein
Schwenkkopfelement (51 1 , 512) um die Schwenkachse (71 ) schwenkbar angeordnet ist, und an deren zweitem Ende (E2) jeweils eines der Abrollmittel (52, 53) angeordnet ist.
Kennungswandler (1 ) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Gelenkarm (501 ) und der zweite Gelenkarm (502) in axialer Richtung (71 1 ) der Schwenkachse (71 ) voneinander beabstandet sind.
9. Kennungswandler (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse (6), die Schwenkachse (71 ) und die Abrollachsen (72, 73) parallel zueinander angeordnet sind.
10. Kennungswandler (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsscheibe (2) eine Nockenscheibe mit einem Betätigungsbereich (21 ) und einem Betätigungsanschlag (22) ist.
1 1 . Kennungswandler (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsscheibe (2) im
Betätigungsbereich (21 ) eine Betätigungsfläche (210) aufweist, die sich in axialer Richtung (61 ) der Drehachse (6) erstreckt.
12. Kennungswandler (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein Achsabstand (A2) der Betätigungsfläche (210) von der Drehachse (6) im Betätigungsbereich (21 ) stetig vergrößert.
13. Kennungswandler (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergrößerung des Achsabstandes (A2) überall gleich oder stetig steigend ist.
14. Betätigungsanordnung (100) für einen Zylinder (9), insbesondere für einen Geberzylinder einer Kupplung eines Kraftfahrzeugs, mit einem Kennungswandler (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche und einem Versteilantrieb (8), der zum automatischen Antreiben der Betätigungsscheibe (2) vorgesehen ist.
15 Kupplung, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einem
Kennungswandler (1 ) nach einem der Ansprüche 1 - 13.
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