EP3931469A1 - Betätigungsmechanismus insbesondere für einen kupplungssteller - Google Patents

Betätigungsmechanismus insbesondere für einen kupplungssteller

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Publication number
EP3931469A1
EP3931469A1 EP20704200.3A EP20704200A EP3931469A1 EP 3931469 A1 EP3931469 A1 EP 3931469A1 EP 20704200 A EP20704200 A EP 20704200A EP 3931469 A1 EP3931469 A1 EP 3931469A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
actuating
force
designed
actuation
wedge
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Withdrawn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
EP20704200.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Daniel Geis-Esser
Martin KRAL
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.)
Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Original Assignee
Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge 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 Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH filed Critical Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Publication of EP3931469A1 publication Critical patent/EP3931469A1/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Withdrawn legal-status Critical Current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
    • F16D13/00—Friction clutches
    • F16D13/58—Details
    • F16D13/75—Features relating to adjustment, e.g. slack adjusters
    • 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
    • F16D13/00—Friction clutches
    • F16D13/58—Details
    • F16D13/75—Features relating to adjustment, e.g. slack adjusters
    • F16D13/752—Features relating to adjustment, e.g. slack adjusters the adjusting device being located in the actuating mechanism arranged outside the clutch
    • 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
    • F16D2500/00—External control of clutches by electric or electronic means
    • F16D2500/10—System to be controlled
    • F16D2500/102—Actuator
    • F16D2500/1028—Pneumatic
    • 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
    • F16H—GEARING
    • F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/30—Constructional features of the final output mechanisms

Definitions

  • the present invention relates to an actuating mechanism for a clutch actuator and to a clutch actuator with such a device
  • Actuating mechanisms convert an actuating force which on a
  • Actuator is applied in a shift of a
  • Transmission element to, for example, disengage a clutch by introducing the displacement into the clutch.
  • other technical devices can also be actuated by means of such an actuation mechanism.
  • an actuating mechanism for a clutch actuator comprising:
  • an actuating element which is designed to be acted upon by an actuating force and which is designed to be displaceable parallel to the actuating direction
  • the actuating element is arranged and which is designed to increase a contact force between the wedge element and the transmission element when the actuating element is acted upon by an actuating force so that the actuating force can be transmitted to the transmission element so that the transmission element can be shifted in the actuating direction, in which
  • the actuating mechanism is designed, when no actuating force acts on the actuating element, to reduce the contact pressure between the transmission element and the wedge element in such a way that a relative movement of the
  • the actuation mechanism is preferably designed so that the actuation force is transmitted from the actuation element to the wedge element. This can be done directly or via elements arranged between the wedge element and the actuating element.
  • the transmission element is designed to operate a clutch, that is, to disengage and engage the clutch, the relative movement of the transmission element can preferably be used to readjust a wear path within the clutch.
  • the contact pressure between the transmission element and the wedge element is preferably so high that a force fit is formed, the maximum force that can be transmitted corresponds to at least the amount of the actuation force.
  • the frictional connection thus preferably creates a clamping between the transmission element and the wedge element.
  • the actuating element When the actuating force is applied to the actuating element, the actuating element, the wedge element, the counter element and the transmission element are preferably blocked. I.e. these elements of the
  • Actuating mechanisms are now shifted by the actuating force as a block, i.e. as a unit, in the actuating direction.
  • the transmission element is preferably designed as a rod which has an axis that extends parallel to the actuation direction, the rod particularly preferably having a circular cross section. In this way, an arrangement of several wedge elements around the transmission element is possible. In addition, however, other cross-sectional shapes, such as a
  • the wedge element preferably has a support surface which is not oriented parallel and not perpendicular to the actuation direction or the axis of the transmission element.
  • the support surface is preferably designed to generate the pressing force or the clamping when the actuating force is supported.
  • the support surface is preferably designed so that the actuating force on the
  • Support surface is transmitted, whereby, by the orientation of the support surface to the actuation direction or the axis of the transmission element, a
  • the actuation force is preferably oriented parallel to the actuation direction.
  • the support surface is preferably designed as part of a conical surface which extends around the direction of actuation or around the axis of the transmission element extends.
  • the support surface can also have a different shape.
  • the support surface is designed as a plane that leads to the
  • the direction of actuation or the axis of the transmission element preferably form an angle greater than 0 ° and less than 90 ° with the support surface.
  • This angle is preferably between 5 ° and 45 °, particularly preferably between 10 ° and 35 °. In the case of a support surface which is designed as part of a conical surface, this angle corresponds to half the opening angle of the cone. If the support surface is designed as a plane, this angle corresponds to an angle of inclination of the plane with respect to a horizontally extending plane.
  • the support surface is preferably designed to act when the
  • Actuating element to come into contact with the actuating force with a correspondence surface, via which the actuating force can be transmitted, wherein the correspondence surface is formed on a counter element.
  • the contact between the support surface and the corresponding surface is preferably achieved that the introduced into the actuating mechanism
  • Operating force is at least partially deflected into a pressing force between the wedge element and the transmission element. In this way, clamping preferably begins when the actuating force is sufficiently high.
  • the correspondence surface is preferably designed as a rotationally symmetrical surface around the direction of actuation or around the axis of the transmission element.
  • the correspondence surface is preferably designed such that the support surface of the wedge element can come into contact over the entire surface with at least part of the correspondence surface.
  • the correspondence surface and / or the support surface are preferably designed at least as part of a conical surface or as a plane.
  • the correspondence surface preferably forms the same angle with the
  • At least one further wedge element is preferably provided.
  • the wedge elements are preferably arranged at a distance from one another around the actuating direction or around the axis of the actuating element, the wedge elements particularly preferably being arranged regularly spaced from one another around the actuating direction or around the axis of the actuating element.
  • each wedge element is particularly preferably guided in its own groove. So the wedge elements are spaced from one another.
  • the grooves can preferably be formed on the transmission element.
  • Another possibility of realizing a spacing consists in the formation of guides which extend parallel to the direction of actuation and which only give the wedge elements a possibility of movement parallel to the direction of actuation.
  • the guides can be used separately or on any element of the
  • Actuating mechanism in particular on the actuating element or the
  • the spacing can also take place by means of a cage which contains the wedge elements and is designed to spac them apart from one another.
  • the cage extends around the direction of actuation and allows the wedge elements to be displaced parallel to the direction of actuation. Furthermore, the cage also allows the transmission element to be displaced parallel to the actuation direction if no actuation force is applied to the actuation element.
  • the actuation direction is preferably designed as a straight line.
  • a stop is provided which is designed to with the
  • the stop is preferably positioned so that a contact force between the support surface of the wedge element and the
  • Correspondence surface of the counter element is reduced or completely eliminated when the wedge element and the counter element move opposite to the actuation direction and when the wedge element or the counter element rest against the stop. This is achieved in that the element, that is to say the wedge element or the counter-element, which rests against the stop, no longer goes against the
  • Operating direction can be shifted while the other element, that is, the counter element or the wedge element, which does not bear against the stop, is moved further against the operating direction.
  • the actuating mechanism is preferably designed so that a clamping between the wedge element and the transmission element is brought about by the pressing force between the wedge element and the transmission element.
  • the actuating mechanism is preferably designed to bring about the pressing force between the wedge element and the counter-element in response to the application of the actuating force to the actuating element.
  • the actuating mechanism is preferably designed so that when the contact force is reduced, for example by reducing the actuating force or because one of the elements is supported on the stop, the contact pressure between the transmission element and the wedge element is also reduced, so that at sufficient reduction finally the clamping is released, and that a relative movement of the transmission element relative to the wedge element and relative to the actuating element is made possible.
  • the relative movement can thereby take place with contact of the transmission element with the wedge element, or completely without contact.
  • actuating mechanism is used for a clutch actuator, a possible wear path can be compensated for when the clutch is engaged.
  • the contact between the support surface and the corresponding surface also already exists before the actuation force is applied, with this preferably not causing any clamping between the wedge element and the transmission element.
  • the actuating mechanism is designed to
  • Actuating element, the wedge element and / or the counter element with an elastic biasing force against the direction of actuation, so that
  • Actuation direction takes place, wherein the elastic preload force is preferably caused by a spring.
  • This elastic pre-tensioning force preferably results in tensioning of the corresponding elements.
  • the actuation mechanism is further preferably designed so that the elastic preload force counteracts the actuation force.
  • the elastic pre-tensioning force enables a return movement of the interlocked elements of the actuation mechanism to occur as soon as the actuation force is reduced or no longer applies.
  • the actuating mechanism is further preferably designed to have an elastic biasing force, preferably with an effective direction parallel to the
  • This elastic pretensioning force is preferably produced by a spring.
  • the pretensioning force can either be designed to brace the wedge element and the counter-element against one another, so that the spring force eliminates any possible play between the support surface and the corresponding surface. This causes an increase in the contact force between the wedge element and the Counter element. In this way, in particular, the initial clamping between the wedge element and the transmission element can be improved, so that the individual elements can be quickly blocked when an actuating force is applied.
  • the biasing force is designed to the wedge element and the
  • Actuating force acts on the actuating element. This causes a reduction in the contact force between the wedge element and the counter element. As a result, the initial clamping between the wedge element and the
  • Transmission element can be reduced, so that when an actuating force is no longer required, the individual elements can be quickly released.
  • the transmission element is preferably acted upon by an elastic prestressing force in the actuating direction, which is preferably caused by a spring.
  • This spring is also preferably based on one opposite the
  • Transmission element fixed point such as a housing of the
  • Transmission element if no actuating force is applied to the actuating element, a force is always applied in the actuating direction, so that the transmission element always has a corresponding element to it
  • Shifting it is designed to stay in contact.
  • the actuating element is preferably designed to be acted upon by a fluidic actuating force, the actuating element preferably being designed as a piston, particularly preferably as an annular piston, which further
  • a fluidic actuation force is to be understood in particular as a pneumatically generated actuation force, alternatively also a hydraulically generated one
  • the actuating element is also designed to be acted upon by a mechanically, electrically or electromechanically generated actuating force.
  • a linkage can preferably be provided which is designed to apply the actuation force to the actuation element by preferably transmitting a displacement to the actuation element via the linkage.
  • actuation means are preferably provided in order to apply the actuation force to the actuation element.
  • An electric motor, a linear motor or a magnetic mechanism, for example, can be provided as the actuation means.
  • the actuating element can only be designed to absorb the actuating force and to support it on the other elements, such as the counter element or the wedge element.
  • the transmission element is preferably designed to disengage a clutch upon displacement in the actuating direction.
  • one end of the transmission element can be brought into contact with a corresponding point on the coupling.
  • the actuating element and the counter-element or the actuating element and the wedge element are formed in one piece.
  • a clutch actuator is also provided, the one
  • Actuating mechanism is preferably designed to use the
  • Transfer element to come into contact with a corresponding element of the clutch in order to disengage it.
  • the clutch is disengaged when the
  • Transmission element is moved in the actuating direction and thus moves the corresponding element of the clutch.
  • the clutch has a clutch spring which is designed to have a
  • the transmission element is preferably acted upon by an elastic biasing force in the actuating direction, which is preferably caused by a spring.
  • the elastic pretensioning force has the effect that the transmission element remains in contact with the corresponding point of the coupling. If no actuating force acts on the actuating element, the transmission element can be parallel to the actuating element relative to the
  • the forces of the clutch spring and the elastic preload force now act against one another via the transmission element.
  • the elastic biasing force or the corresponding spring is preferably designed so that the clutch is always engaged when there is no actuating force on the
  • Actuating element acts.
  • the clutch spring therefore has a higher one
  • FIG. 2 shows a basic sectional view of a second embodiment of a
  • Fig. 1 shows a basic sectional view of an inventive
  • a transmission element 1 is shown which is designed to be displaceable parallel to an actuation direction X.
  • the direction of actuation X extends horizontally from left to right in the illustration.
  • the transmission element 1 is designed here as a rod which has an axis 1b. In the embodiment shown, the actuation direction X and the axis 1b are coaxial.
  • the transmission element 1 At its left end, the transmission element 1 is acted upon by a force from a spring 10, which is oriented in the actuation direction X.
  • the spring 10 is supported at a fixed point.
  • the right end of the transmission element 1 is designed to disengage a clutch (not shown) when it is displaced in the actuation direction X.
  • An actuating element 6 is also shown, which is designed as an annular piston. For the sake of clarity, only that part of the actuating element 6 has been shown, which is located above the axis 1b. However, the actuating element 6 extends rotationally symmetrically around the axis 1b. It has a
  • the actuating element 6 closes a pressure chamber 8 which is formed by a housing 7.
  • the actuating element 6 is sliding and sealing
  • the pressure chamber 8 also has a connection 9 which is designed to be connected to a compressed air source in order to conduct compressed air into the pressure chamber 8. By means of this compressed air, the actuating element 6 can be acted upon by an actuating force from the left.
  • the pressure chamber 8 also extends rotationally symmetrically around the axis 1b, with only the part being shown here which is located above the axis 1b.
  • a counter-element 11 is formed in one piece with the actuating element 6, which extends to the right from the actuating element 6 in the actuating direction X and which is also penetrated by the transmission element 1.
  • the counter element 11 extends rotationally symmetrically around the axis 1b. It has a through opening through which the transmission element 1 penetrates. For the sake of clarity, however, only that part of the counter-element 11 is shown which is located above the axis 1b.
  • the counter element 11 On its inside facing the transmission element 1, the counter element 11 has a correspondence surface 11a which extends rotationally symmetrically about the axis 1b and which is conical, the correspondence surface 11a expanding in the actuation direction X.
  • This wedge element 3 has at one of the
  • Transmission element 1 facing away from a support surface 3a which is designed to come into full surface contact with the corresponding surface 11a.
  • the support surface 3a is accordingly, here as part of a cone jacket,
  • the wedge element 3 also has a transmission surface 3b which is designed to come into contact with the transmission element 1 or with a contact surface 1a of the transmission element 1.
  • the embodiment shown has several of these wedge elements 3 which are arranged around the axis 1b, the further wedge elements not being shown for reasons of clarity. These wedge elements are on the same position in the operating direction X as the wedge element 3 shown and are regularly spaced from one another.
  • a spring 4 is provided which is designed to apply a spring force between the two elements that is oriented parallel to the actuation direction X, so that this spring force moves the wedge element 3 and the counter element 11 towards one another become.
  • the actuating element 6 is in contact here with a further spring 5, which is supported between the actuating element 6 and a fixed point, for example a part of the housing 7.
  • the spring 5 acts on the actuating element 6 with a force counter to the actuating direction X.
  • the actuating mechanism has a stop 2, which is designed to displace the wedge element 3 against the
  • the wedge element 3 rests against the stop 2, so that, starting from the position shown, it can only be moved in the actuation direction X.
  • the spring 4 ensures that the counter element 11 and the wedge element 3 or the correspondence surface 11 a and the transmission surface 3a are at least in contact with one another, so that play between the correspondence surface 11 a and the
  • Transfer surface 3a is avoided, which would first have to be overcome when applying an actuating force to the actuating element 6 before the
  • Correspondence surface 11 a and the transfer surface 3a are in contact.
  • Actuating element 6 is not subjected to an actuating force. Instead it will acted upon by the spring 5 with a restoring force counter to the actuation direction X. At the same time acts on the counter element 11 and thus on the
  • Actuating element 6 moved to a position along the actuating direction X at which the forces of the springs 4, 5 are in equilibrium.
  • Support surface 3a and the corresponding surface 11 a or the contact of these two surfaces is relieved.
  • the springs 4, 5 namely, for example, when the spring constant of the spring 5 was chosen to be significantly higher than that of the spring 4, the support surface 3a and the corresponding surface 11a can also detach from one another.
  • the relief of this contact has the consequence that a pressing force between the transmission surface 3b and the contact surface 1a is reduced to such an extent that a relative movement between the transmission element 1 and the actuating element 6 can take place.
  • the transmission element 1 can accordingly move parallel to the actuation direction X, for example to carry out an adjustment movement.
  • Actuation force applied which acts in the direction of actuation.
  • the actuating element 6 is moved in the actuating direction X, as a result of which, as the displacement progresses in the actuating direction X, a pressing force between the support surface 3a and the corresponding surface 11a is increased.
  • the conical design of the support surface 3a and the corresponding surface 11a also produces a force component that is perpendicular to the
  • Direction of actuation X is oriented and which is supported as a pressing force in the contact of the transmission surface 3b and the contact surface 1 a.
  • Wedge element 3 and the transmission element 1 are frictionally engaged.
  • Operating direction X is displaceable, since the frictional engagement has been released again due to the lack of operating force.
  • Fig. 2 shows a basic sectional view of a second embodiment of an actuating mechanism according to the invention.
  • a transmission element 1 is shown which is designed to be displaceable parallel to an actuation direction X.
  • the direction of actuation X extends horizontally from left to right in the illustration.
  • the transmission element 1 is designed here as a rod which has an axis 1b. In the embodiment shown, the actuation direction X and the axis 1b are coaxial.
  • the transmission element 1 is acted upon by a force from a spring 10, which is oriented in the actuation direction X.
  • the spring 10 is supported at a fixed point.
  • the right end of the transmission element 1 is designed to be at a
  • actuating element 6 Shift in actuation direction X to disengage a clutch (not shown).
  • An actuating element 6 is also shown, which is designed as an annular piston. For the sake of clarity, only that part of the actuating element 6 that is located above the axis 1b has been shown. However, the actuating element 6 extends rotationally symmetrically around the axis 1b. It has a
  • the actuating element 6 closes a pressure chamber 8 which is formed by a housing 7.
  • the actuating element 6 is sliding and sealing
  • the pressure chamber 8 also has a connection 9 which is designed to be connected to a compressed air source in order to conduct compressed air into the pressure chamber 8. By means of this compressed air, the actuating element 6 can be acted upon by an actuating force from the left.
  • the pressure chamber 8 also extends rotationally symmetrically around the axis 1b, with only the part being shown here which is located above the axis 1b.
  • the actuating element 6 strikes a wedge element 3 in the actuating direction X.
  • the wedge element 3 has a support surface 3a, which is at least part of a
  • Conical surface forms, wherein the support surface 3a is also in
  • the wedge element 3 also has a transmission surface 3b, which is designed to be with the transmission element 1 or with a
  • the embodiment shown has several of these wedge elements 3 which are arranged around the axis 1b, the further wedge elements not being shown for reasons of clarity. These wedge elements are located in the same position in the actuation direction X as the wedge element 3 shown and are regularly spaced from one another.
  • the actuating mechanism also has a counter element 11, which is a
  • the support surface 3a is designed to come into contact over the entire surface with the corresponding surface 11a.
  • a spring 12 is provided, which is designed to apply a spring force between the two elements, which is oriented parallel to the actuation direction X, so that the wedge element 3 and the counter element 11 are driven apart by this force .
  • the counter element 11 is here in contact with another spring 5, which is located between the counter element 11 and a fixed point, for example part of the
  • Housing 7 is supported.
  • the spring 5 acts on the counter element 11 with a force against the actuation direction X.
  • the actuating mechanism has a stop 2 which is designed to allow a displacement of the counter element 11 against the
  • the spring 5 is made stronger than the spring 12, so that it is ensured that the counter-element 11 rests against the stop 2 when no actuating force acts on the actuating element 6.
  • Actuating element 6 is not subjected to an actuating force.
  • the counter element 11 is pressed against the stop 2 by the spring 5.
  • the wedge element 3 and the actuating element 6 are counteracted by the force of the spring 12
  • Direction of actuation X moves into the position shown.
  • the force of the spring 12 means that the support surface 3a and the corresponding surface 11a or the contact between these two surfaces is relieved.
  • the support surface 3a and the corresponding surface 11a can also detach from one another. This has the consequence that a pressing force between the transmission surface 3b and the contact surface 1a is reduced to such an extent that a relative movement between the transmission element 1 and the actuating element 6 can take place.
  • the transmission element 1 can accordingly move parallel to the actuation direction X in order to carry out an adjustment movement, for example.
  • Actuation direction X is transferred to the counter element 11 and, on the other hand, a pressing force is generated which is oriented perpendicular to the actuation direction X.
  • the contact force which is supported on the transmission element 1 between the transmission surface 3b and the contact surface 1a, if the actuating force is sufficiently high, ensures that a frictional connection is formed between the transmission surface 3b and the contact surface 1a parallel to the actuation direction X.
  • Transmission element 1 and the counter element 11 are interlocked so that they can then be moved as a unit in the actuation direction X. If the actuating force is removed again from the actuating element 6 by venting the pressure chamber 8, the actuating element 6 moves
  • Operating direction X is displaceable, since the frictional engagement has been released again due to the lack of operating force.
  • Wedge element 3 formed separately.
  • the actuating element 6 and the wedge element 3 are formed in one piece.
  • the wedge element 3 can have a surface which is designed to be subjected to the actuating force.
  • Actuating element 6 can also be a part of wedge element 3 designed as a piston, the piston forming the actuating element.
  • actuating element 6 is designed as an annular piston, with the side facing away from the pressure chamber 8
  • the wedge element 3 is formed, which is in
  • Operating direction X extends.
  • further wedge elements 3 can be arranged around the actuation direction X, which are also formed in one piece with the actuation element 6 and which also extend from the
  • Actuating element 6 extend in actuating direction X.
  • the actuating element 6 and the counter element 11 are formed in one piece.
  • an actuating mechanism can also be formed at which the actuating element 6 and the counter element 11 are formed in the actuating direction X in front of the wedge element 3, the actuating element 6 and the
  • Counter element 11 are formed separately.
  • the illustrated and further embodiments can also have a stop which is designed to limit a movement of the actuating element 6 counter to the actuating direction X. It can thereby be achieved that the actuating element 6, in particular by the springs 4, 5 and 12, can be moved back into a defined position along the actuating direction X when no actuating force is acting on the actuating element 6.
  • actuation direction X Arranged actuation direction X around, for example, they are arranged regularly spaced around the actuation direction X around.
  • Wedge elements 3, as described above, are designed in one piece with the actuating element 6, so the regular spacing can be achieved by the construction of the actuating element 6 and the wedge elements 3.
  • the wedge elements 3 are designed separately from the other elements of the actuation mechanism, another solution must be found if regular spacing is desired.
  • Form transmission element 1 which is parallel to the actuation direction X
  • a spring 12 is provided which is designed to apply a force between the wedge element 3 and the counter element 11, which relieves the contact between the support surface 3a and the corresponding surface 11a.
  • a spring can also be provided here instead, which increases a force on this contact in order to eliminate possible play in this contact.
  • the spring or generally an elastic biasing force must be designed in such a way that no contact pressure between the
  • certain elements such as the actuating element 6, the pressure chamber 8 or the counter element 11, are designed to be rotationally symmetrical about the axis 1b.
  • the pressure chamber 8 can only partially extend around the axis 1 b, a corresponding actuating element 6 being formed which closes the pressure chamber 8.
  • Clutch actuator can be provided, which is designed to disengage a clutch by moving the transmission element 1 in the actuation direction X.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mechanical Operated Clutches (AREA)

Abstract

Es wird ein Betätigungsmechanismus für einen Kupplungssteller offenbart, aufweisend: - ein Übertragungselement (1), das parallel zu einer Betätigungsrichtung (X) verschiebbar ausgebildet ist, - ein Betätigungselement (6), das dazu ausgebildet ist, mit einer Betätigungskraft beaufschlagt zu werden, und - ein Keilelement (3), das zwischen dem Übertragungselement (1) und dem Betätigungselement (6) angeordnet ist und das dazu ausgebildet ist, bei Beaufschlagung des Betätigungselements (6) mit einer Betätigungskraft eine Anpresskraft zwischen dem Keilelement (3) und dem Übertragungselement (1) so zu erhöhen, dass die Betätigungskraft auf das Übertragungselement (1) übertragen werden kann, so dass eine Verschiebung des Übertragungselements (1) in der Betätigungsrichtung (X) erfolgen kann, wobei der Betätigungsmechanismus dazu ausgebildet ist, wenn keine Betätigungskraft auf das Betätigungselement (6) wirkt, die Anpresskraft zwischen dem Übertragungselement (1) und dem Keilelement (3) derart zu reduzieren, dass eine Relativbewegung des Übertragungselements (1) gegenüber dem Betätigungselement (6) parallel zu der Betätigungsrichtung (X) ermöglicht wird. Ferner wird ein Kupplungssteller mit einem solchen Betätigungsmechanismus offenbart.

Description

BESCHREIBUNG
Betätigungsmechanismus insbesondere für einen Kupplungssteller
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Betätigungsmechanismus für einen Kupplungssteller sowie auf einen Kupplungssteller mit einem solchen
Betätigungsmechanismus.
Betätigungsmechanismen wandeln eine Betätigungskraft, welche auf ein
Betätigungselement aufgebracht wird, in eine Verschiebung eines
Übertragungselementes um, um beispielsweise eine Kupplung auszurücken, indem die Verschiebung in die Kupplung eingebracht wird. Jedoch können auch andere technische Vorrichtungen mittels eines solchen Betätigungsmechanismus betätigt werden.
Ferner müssen jedoch unter bestimmten Bedingungen Relativbewegungen zwischen dem Betätigungselement und dem Übertragungselement zugelassen werden, um beispielsweise Verschleiß der technischen Vorrichtung, insbesondere von Reibbelägen der Kupplung, auszugleichen, wodurch Leerwege vermieden werden, die bei der Betätigung zu überwinden wären. Die Verbindung zwischen dem Betätigungselement und dem Übertragungselement muss dabei bei Betätigung sicher gegen Durchrutschen ausgebildet sein, um jederzeit die Kupplung betätigen zu können und um insbesondere sicherheitskritische Situationen, wie beispielsweise das unerwünschte Einrücken einer Kupplung, zu vermeiden.
Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Betätigungsmechanismus der oben beschriebenen Art und einen Kupplungssteller zur Verfügung zu stellen, die zumindest eines der oben genannten Probleme lösen.
Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Erfindungsgemäß ist ein Betätigungsmechanismus für einen Kupplungssteller vorgesehen, aufweisend:
- ein Übertragungselement, das parallel zu einer Betätigungsrichtung verschiebbar ausgebildet ist,
- ein Betätigungselement, das dazu ausgebildet ist, mit einer Betätigungskraft beaufschlagt zu werden und parallel zu der Betätigungsrichtung verschiebbar ausgebildet ist, und
- ein Keilelement, das zwischen dem Übertragungselement und dem
Betätigungselement angeordnet ist und das dazu ausgebildet ist, bei Beaufschlagung des Betätigungselements mit einer Betätigungskraft eine Anpresskraft zwischen dem Keilelement und dem Übertragungselement so zu erhöhen, dass die Betätigungskraft auf das Übertragungselement übertragen werden kann, so dass eine Verschiebung des Übertragungselements in der Betätigungsrichtung erfolgen kann, wobei
der Betätigungsmechanismus dazu ausgebildet ist, wenn keine Betätigungskraft auf das Betätigungselement wirkt, die Anpresskraft zwischen dem Übertragungselement und dem Keilelement derart zu reduzieren, dass eine Relativbewegung des
Übertragungselements gegenüber dem Betätigungselement parallel zu der
Betätigungsrichtung ermöglicht wird.
Der Betätigungsmechanismus ist bevorzugt dazu ausgebildet, dass die Betätigungskraft von dem Betätigungselement auf das Keilelement übertragen wird. Dies kann direkt oder über zwischen Keilelement und Betätigungselement angeordnete Elemente erfolgen.
Auf diese Weise wird erreicht, dass das Übertragungselement jederzeit eine
Relativbewegung zu dem Betätigungselement bzw. dem restlichen
Betätigungsmechanismus durchführen kann, sobald keine Betätigungskraft auf das Betätigungselement aufgebracht wird. Ist das Übertragungselement zur Betätigung einer Kupplung, also zum Aus- und Einrücken der Kupplung, ausgebildet, so kann die Relativbewegung des Übertragungselements vorzugsweise genutzt werden, einen Verschleißweg innerhalb der Kupplung nachzustellen. Vorzugsweise wird die Anpresskraft zwischen dem Übertragungselement und dem Keilelement dabei derart hoch ausgebildet, dass sich ein Kraftschluss bildet, dessen maximal übertragbare Kraft mindestens dem Betrag der Betätigungskraft entspricht. Durch den Kraftschluss entsteht also vorzugsweise eine Klemmung zwischen dem Übertragungselement und dem Keilelement.
Bei Aufbringen der Betätigungskraft auf das Betätigungselement erfolgt somit vorzugsweise eine Verblockung des Betätigungselements, des Keilelements, des Gegenelements und des Übertragungselements. D.h. diese Elemente des
Betätigungsmechanismus werden nun durch die Betätigungskraft als Block, also als eine Einheit, in Betätigungsrichtung verschoben.
Das Übertragungselement ist vorzugsweise als Stab ausgebildet, der eine Achse aufweist, die sich parallel zu der Betätigungsrichtung erstreckt, wobei der Stab besonders bevorzugt einen kreisförmigen Querschnitt aufweist. Auf diese Weise ist eine Anordnung mehrerer Keilelemente um das Übertragungselement möglich. Darüber hinaus sind jedoch auch andere Querschnittsformen, wie beispielsweise ein
rechteckiger Querschnitt denkbar.
Das Keilelement weist vorzugsweise eine Abstützfläche auf, die nicht parallel und nicht senkrecht zu der Betätigungsrichtung oder der Achse des Übertragungselementes orientiert ist. Die Abstützfläche ist vorzugsweise dazu ausgebildet, die Anpresskraft bzw. die Klemmung bei Abstützung der Betätigungskraft zu erzeugen. Dazu ist die Abstützfläche vorzugsweise so ausgebildet, dass die Betätigungskraft auf die
Abstützfläche übertragen wird, wobei, durch die Orientierung der Abstützfläche zu der Betätigungsrichtung oder der Achse des Übertragungselementes, eine
Kraftkomponente senkrecht zu der Betätigungsrichtung oder zu der Achse des
Übertragungselementes entsteht, die als die Anpresskraft wirkt.
Die Betätigungskraft ist vorzugsweise parallel zu der Betätigungsrichtung orientiert.
Die Abstützfläche ist vorzugsweise als Teil einer Kegelmantelfläche ausgebildet, die sich um die Betätigungsrichtung oder um die Achse des Übertragungselementes herum erstreckt. Die Abstützfläche kann jedoch auch eine andere Form aufweisen. Vorzugsweise ist die Abstützfläche als Ebene ausgebildet, die zu der
Betätigungsrichtung oder der Achse des Übertragungselementes geneigt ist.
Die Betätigungsrichtung oder die Achse des Übertragungselementes bilden dabei mit der Abstützfläche bevorzugt einen Winkel größer 0° und kleiner 90° aus. Dieser Winkel beträgt vorzugsweise zwischen 5° und 45°, besonders bevorzugt zwischen 10° und 35° Bei einer Abstützfläche, die als Teil einer Kegelmantelfläche ausgebildet ist, entspricht dieser Winkel dem halben Öffnungswinkel des Kegels. Ist die Abstützfläche als Ebene ausgebildet, so entspricht dieser Winkel einem Steigungswinkel der Ebene gegenüber einer horizontal verlaufenden Ebene.
Die Abstützfläche ist vorzugsweise dazu ausgebildet, bei Beaufschlagung des
Betätigungselementes mit der Betätigungskraft mit einer Korrespondenzfläche in Kontakt zu treten, worüber die Betätigungskraft übertragen werden kann, wobei die Korrespondenzfläche an einem Gegenelement ausgebildet ist. Dabei kann das
Gegenelement sowohl vor als auch hinter dem Keilelement in Bezug auf die
Betätigungsrichtung angeordnet sein.
Durch den Kontakt zwischen der Abstützfläche und der Korrespondenzfläche wird vorzugsweise erreicht, dass die in den Betätigungsmechanismus eingebrachte
Betätigungskraft zumindest teilweise in eine Anpresskraft zwischen dem Keilelement und dem Übertragungselement umgelenkt wird. Vorzugsweise setzt dadurch bei ausreichend hoher Betätigungskraft die Klemmung ein.
Die Korrespondenzfläche ist vorzugsweise als rotationssymmetrische Fläche um die Betätigungsrichtung oder um die Achse des Übertragungselementes ausgebildet.
Vorzugsweise ist die Korrespondenzfläche so ausgebildet, dass die Abstützfläche des Keilelementes vollflächig mit zumindest einem Teil der Korrespondenzfläche in Kontakt treten kann.
Die Korrespondenzfläche und/oder die Abstützfläche sind vorzugsweise zumindest als Teil einer Kegelmantelfläche oder als Ebene ausgebildet. Die Korrespondenzfläche bildet dabei vorzugsweise denselben Winkel mit der
Betätigungsrichtung oder mit der Achse des Übertragungselementes aus.
Vorzugsweise ist mindestens ein weiteres Keilelement vorgesehen. Ferner sind die Keilelemente vorzugsweise beabstandet zueinander um die Betätigungsrichtung oder um die Achse des Betätigungselementes angeordnet, wobei besonders bevorzugt die Keilelemente regelmäßig zueinander beabstandet um die Betätigungsrichtung oder um die Achse des Betätigungselementes angeordnet sind. Eine regelmäßige
Beabstandung erlaubt eine gleichmäßige Verteilung der Kräfte innerhalb des
Betätigungsmechanismus, die insbesondere durch die Betätigungskraft hervorgerufen werden.
Um eine Beabstandung der Keilelemente untereinander herzustellen, können
vorzugsweise Nuten vorgesehen sein, die parallel zu der Betätigungsrichtung
ausgebildet sind, wobei jedes Keilelement besonders bevorzugt in einer eigenen Nut geführt ist. So sind die Keilelemente voneinander beabstandet. Die Nuten können dabei vorzugsweise auf dem Übertragungselement ausgebildet sein.
Eine andere Möglichkeit eine Beabstandung zu realisieren besteht in der Ausbildung von Führungen, die sich parallel zu der Betätigungsrichtung erstrecken und die den Keilelementen lediglich eine Bewegungsmöglichkeit parallel zu der Betätigungsrichtung geben. Die Führungen können separat oder an beliebigen Elementen des
Betätigungsmechanismus, insbesondere an dem Betätigungselement oder dem
Gegenelement, ausgebildet sein.
Die Beabstandung kann auch durch einen Käfig erfolgen, der die Keilelemente beinhaltet und dazu ausgebildet ist, diese voneinander zu beabstanden. Der Käfig erstreckt sich dabei um die Betätigungsrichtung herum und erlaubt eine Verschiebung der Keilelemente parallel zu der Betätigungsrichtung. Ferner erlaubt der Käfig auch eine Verschiebung des Übertragungselementes parallel zu der Betätigungsrichtung, wenn keine Betätigungskraft auf das Betätigungselement aufgebracht wird. Die Betätigungsrichtung ist vorzugsweise als Gerade ausgebildet.
Vorzugsweise ist ein Anschlag vorgesehen, der dazu ausgebildet ist, mit dem
Keilelement oder mit dem Gegenelement bei einer Verschiebung des Keilelements oder des Gegenelements entgegen der Betätigungsrichtung in Kontakt zu treten, so dass eine weitere Verschiebung des Keilelements oder des Gegenelements entgegen der Betätigungsrichtung blockiert ist. Der Anschlag ist vorzugsweise so positioniert, dass eine Kontaktkraft zwischen der Abstützfläche des Keilelements und der
Korrespondenzfläche des Gegenelements verringert wird oder gänzlich wegfällt, wenn sich das Keilelement und das Gegenelement entgegen der Betätigungsrichtung bewegen und wenn das Keilelement oder das Gegenelement an dem Anschlag anliegen. Dies wird dadurch erreicht, dass das Element, also das Keilelement oder das Gegenelement, welches an dem Anschlag anliegt, nicht weiter entgegen der
Betätigungsrichtung verschoben werden kann, während das andere Element, also das Gegenelement oder das Keilelement, das nicht an dem Anschlag anliegt, weiter entgegen der Betätigungsrichtung verschoben wird.
Der Betätigungsmechanismus ist vorzugsweise dazu ausgebildet, dass eine Klemmung zwischen dem Keilelement und dem Übertragungselement durch die Anpresskraft zwischen dem Keilelement und dem Übertragungselement hervorgerufen wird.
Der Betätigungsmechanismus ist vorzugsweise dazu ausgebildet, die Anpresskraft zwischen dem Keilelement und dem Gegenelement als Reaktion auf das Aufbringen der Betätigungskraft auf das Betätigungselement hervorzu rufen.
Der Betätigungsmechanismus ist vorzugsweise dazu ausgebildet, dass, wenn die Kontaktkraft reduziert wird, beispielsweise durch die Reduzierung der Betätigungskraft oder dadurch, dass sich eines der Elemente an dem Anschlag abstützt, auch die Anpresskraft, zwischen dem Übertragungselement und dem Keilelement reduziert wird, so dass bei ausreichender Reduzierung schließlich die Klemmung gelöst wird, und dass eine Relativbewegung des Übertragungselementes gegenüber dem Keilelement und gegenüber dem Betätigungselement ermöglicht wird. Die Relativbewegung kann dabei unter Kontakt des Übertragungselementes mit dem Keilelement erfolgen, oder gänzlich ohne Kontakt.
Wird der Betätigungsmechanismus für einen Kupplungssteller verwendet, kann dadurch im eingerückten Zustand der Kupplung ein möglicher Verschleißweg kompensiert werden.
Vorzugsweise besteht der Kontakt zwischen Abstützfläche und Korrespondenzfläche auch schon vor der Beaufschlagung mit der Betätigungskraft, wobei hierdurch bevorzugt keine Klemmung zwischen Keilelement und Übertragungselement einsetzt.
Vorzugsweise ist der Betätigungsmechanismus dazu ausgebildet, das
Betätigungselement, das Keilelement und/oder das Gegenelement mit einer elastischen Vorspannkraft entgegen der Betätigungsrichtung zu beaufschlagen, so dass
vorzugsweise eine Bewegung mindestens eines dieser Elemente entgegen der
Betätigungsrichtung erfolgt, wobei die elastische Vorspannkraft vorzugsweise durch eine Feder hervorgerufen wird. Durch diese elastische Vorspannkraft wird vorzugsweise eine Verspannung der entsprechenden Elemente erreicht.
Der Betätigungsmechanismus ist weiter bevorzugt dazu ausgebildet, dass die elastische Vorspannkraft der Betätigungskraft entgegenwirkt. So kann durch die elastische Vorspannkraft eine Rückstellbewegung der verblockten Elemente des Betätigungsmechanismus einsetzen, sobald die Betätigungskraft reduziert wird oder wegfällt.
Der Betätigungsmechanismus ist weiter bevorzugt dazu ausgebildet, dass eine elastische Vorspannkraft, vorzugsweise mit einer Wirkrichtung parallel zu der
Betätigungsrichtung, zwischen dem Keilelement und dem Gegenelement vorgesehen ist. Diese elastische Vorspannkraft wird vorzugsweise durch eine Feder hervorgerufen. Die Vorspannkraft kann dabei entweder dazu ausgebildet sein, das Keilelement und das Gegenelement gegeneinander zu verspannen, so dass durch die Federkraft ein mögliches Spiel zwischen der Abstützfläche und der Korrespondenzfläche eliminiert wird. Dies bewirkt eine Erhöhung der Kontaktkraft zwischen dem Keilelement und dem Gegenelement. Dadurch kann insbesondere die initiale Klemmung zwischen dem Keilelement und dem Übertragungselement verbessert werden, so dass bei Aufbringen einer Betätigungskraft ein rasches Verblocken der einzelnen Elemente erfolgen kann. Alternativ ist die Vorspannkraft dazu ausgebildet, das Keilelement und das
Gegenelement mit einer Kraft zu beaufschlagen, die beide Elemente auseinandertreibt. Dadurch kann ein Lösen oder zumindest eine Entlastung des Kontakts zwischen der Abstützfläche und der Korrespondenzfläche erreicht werden, wenn keine
Betätigungskraft auf das Betätigungselement wirkt. Dies bewirkt eine Reduzierung der Kontaktkraft zwischen dem Keilelement und dem Gegenelement. Dadurch kann insbesondere die initiale Klemmung zwischen dem Keilelement und dem
Übertragungselement verringert werden, so dass bei Wegfall einer Betätigungskraft ein rasches Lösen der einzelnen Elemente erfolgen kann.
Das Übertragungselement ist vorzugsweise mit einer elastischen Vorspannkraft in Betätigungsrichtung beaufschlagt, die vorzugsweise durch eine Feder hervorgerufen wird. Diese Feder stützt sich ferner bevorzugt an einem gegenüber dem
Übertragungselement festen Punkt, wie beispielsweise einem Gehäuse des
Betätigungsmechanismus oder einem anderen geeigneten Element ab. Durch diese elastische Vorspannkraft wird vorteilhafterweise erreicht, dass das
Übertragungselement, wenn keine Betätigungskraft auf das Betätigungselement aufgebracht wird, stets in Betätigungsrichtung mit einer Kraft beaufschlagt wird, so dass das Übertragungselement stets mit einem entsprechenden Element zu dessen
Verschiebung es ausgebildet ist, in Kontakt bleibt.
Vorzugsweise ist das Betätigungselement dazu ausgebildet, mit einer fluidischen Betätigungskraft beaufschlagt zu werden, wobei das Betätigungselement vorzugsweise als Kolben, besonders bevorzugt als Ringkolben, ausgebildet ist, der weiter
vorzugsweise parallel zu der Betätigungsrichtung verschiebbar ausgebildet ist.
Unter einer fluidischen Betätigungskraft ist insbesondere eine pneumatisch erzeugte Betätigungskraft zu verstehen, wobei alternativ auch eine hydraulisch erzeugte
Betätigungskraft denkbar ist. Alternativ ist das Betätigungselement auch dazu ausgebildet, mit einer mechanisch, elektrisch oder elektromechanisch erzeugten Betätigungskraft beaufschlagt zu werden.
Bei einer mechanischen Erzeugung der Betätigungskraft kann vorzugsweise ein Gestänge vorgesehen sein, das dazu ausgebildet ist, die Betätigungskraft auf das Betätigungselement aufzubringen, indem vorzugsweise eine Verschiebung über das Gestänge an das Betätigungselement übertragen wird. Bei einer elektrischen oder elektromechanischen Erzeugung der Betätigungskraft sind bevorzugt Betätigungsmittel vorgesehen, um die Betätigungskraft auf das Betätigungselement aufzubringen. Als Betätigungsmittel kann beispielsweise ein Elektromotor, ein Linearmotor oder ein magnetischer Mechanismus vorgesehen sein. Bei mechanischer, elektrischer oder elektromechanischer Erzeugung der Betätigungskraft ist das Betätigungselement nicht zwingend als Kolben oder Ringkolben ausgebildet. Vielmehr kann das
Betätigungselement lediglich dazu ausgebildet sein, die Betätigungskraft aufzunehmen und an den weiteren Elementen, wie dem Gegenelement oder dem Keilelement, abzustützen.
Das Übertragungselement ist vorzugsweise dazu ausgebildet, bei einer Verschiebung in Betätigungsrichtung eine Kupplung auszurücken. Dazu kann beispielsweise ein Ende des Übertragungselementes mit einer entsprechenden Stelle der Kupplung in Kontakt gebracht werden.
In einer speziellen Ausführungsform der Erfindung sind das Betätigungselement und das Gegenelement oder das Betätigungselement und das Keilelement einstückig ausgebildet.
Erfindungsgemäß ist ferner ein Kupplungssteller vorgesehen, der einen
Betätigungsmechanismus wie oben beschrieben aufweist. Der
Betätigungsmechanismus ist vorzugsweise dazu ausgebildet, über das
Übertragungselement mit einem entsprechenden Element der Kupplung in Kontakt zu treten, um diese auszurücken. Das Ausrücken der Kupplung erfolgt, wenn das
Übertragungselement in der Betätigungsrichtung verschoben wird und damit das entsprechende Element der Kupplung verschiebt. Das Zusammenwirken des Kupplungsstellers, insbesondere des
Betätigungsmechanismus, mit der Kupplung kann wie folgt beschrieben werden. Dabei wird auf die Kupplung nicht ausführlich eingegangen, da dem Fachmann der Aufbau einer Kupplung bekannt ist.
Die Kupplung weist eine Kupplungsfeder auf, die dazu ausgebildet ist, einen
Kraftschluss zwischen einer Eingangs- und einer Ausgangsseite der Kupplung herzustellen. Durch die Verschiebung des Übertragungselementes wird die
Kupplungsfeder zusammengedrückt, wodurch der Kraftschluss unterbrochen wird. Die Kupplung ist somit ausgerückt. Durch Verschleiß von Reibbelägen innerhalb der Kupplung kann eine größere Verschiebung zum Ausrücken der Kupplung im Vergleich zu einer nicht verschlissenen Kupplung nötig werden. Diese größere Verschiebung kann der Betätigungsmechanismus bzw. der Kupplungssteller mit diesem
Betätigungsmechanismus kompensieren. Das Übertragungselement ist dabei vorzugsweise mit einer elastischen Vorspannkraft in Betätigungsrichtung beaufschlagt, die vorzugsweise durch eine Feder hervorgerufen wird. Die elastische Vorspannkraft bewirkt, dass das Übertragungselement mit der entsprechenden Stelle der Kupplung in Kontakt bleibt. Wirkt keine Betätigungskraft auf das Betätigungselement, so kann sich das Übertragungselement relativ zu dem Betätigungselement parallel zu der
Betätigungsrichtung bewegen. Dabei wirken nun die Kräfte der Kupplungsfeder und die elastische Vorspannkraft über das Übertragungselement gegeneinander. Dabei ist die elastische Vorspannkraft bzw. die entsprechende Feder vorzugsweise so ausgelegt, dass die Kupplung stets eingerückt wird, wenn keine Betätigungskraft auf das
Betätigungselement wirkt. Die Kupplungsfeder weist demnach eine höhere
Federkonstante als die Feder auf. Dadurch wird vorteilhafterweise erreicht, dass das Übertragungselement stets der entsprechenden Stelle der Kupplung nachgeführt wird, wodurch eine größere Verschiebung, die durch einen Verschleiß der Kupplung hervorgerufen wird, kompensiert wird.
Die bisher beschriebenen Ausführungsformen können beliebig miteinander kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen zu erhalten, welche ebenfalls Gegenstände aufweisen, die den erfindungsgemäßen Gegenständen entsprechen. Nachfolgend erfolgt daher die Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen.
Im Einzelnen zeigt
Fig. 1 eine prinzipielle Schnittansicht eines erfindungsgemäßen
Betätigungsmechanismus, und
Fig. 2 eine prinzipielle Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform eines
erfindungsgemäßen Betätigungsmechanismus.
Fig. 1 zeigt eine prinzipielle Schnittansicht eines erfindungsgemäßen
Betätigungsmechanismus.
Es ist ein Übertragungselement 1 gezeigt, das parallel zu einer Betätigungsrichtung X verschiebbar ausgebildet ist. Die Betätigungsrichtung X erstreckt sich in der Darstellung horizontal von links nach rechts. Das Übertragungselement 1 ist hier als Stab ausgebildet, der eine Achse 1 b aufweist. In der gezeigten Ausführungsform sind die Betätigungsrichtung X und die Achse 1 b koaxial.
An seinem linken Ende ist das Übertragungselement 1 mit einer Kraft aus einer Feder 10 beaufschlagt, die in Betätigungsrichtung X orientiert ist. Die Feder 10 stützt sich dabei an einem festen Punkt ab. Das rechte Ende des Übertragungselements 1 ist dazu ausgebildet, bei einer Verschiebung in Betätigungsrichtung X eine Kupplung (nicht gezeigt) auszurücken.
Es ist ferner ein Betätigungselement 6 gezeigt, das als Ringkolben ausgebildet ist. Aus Gründen der Übersichtlichkeit wurde lediglich der Teil des Betätigungselementes 6 dargestellt, der oberhalb der Achse 1 b gelegen ist. Das Betätigungselement 6 erstreckt sich jedoch rotationssymmetrisch um die Achse 1 b herum. Dabei weist es eine
Durchgangsöffnung auf, die von dem Übertragungselement 1 durchdrungen wird. Das Betätigungselement 6 verschließt einen Druckraum 8 der durch ein Gehäuse 7 ausgebildet ist. Das Betätigungselement 6 ist dabei gleitend und dichtend durch
Gehäusewände 7a, 7b geführt. Der Druckraum 8 weist ferner einen Anschluss 9 auf, der dazu ausgebildet ist, mit einer Druckluftquelle verbunden zu werden, um Druckluft in den Druckraum 8 zu leiten. Durch diese Druckluft kann das Betätigungselement 6 von links mit einer Betätigungskraft beaufschlagt werden. Auch der Druckraum 8 erstreckt sich rotationssymmetrisch um die Achse 1 b herum, wobei auch hier nur der Teil gezeigt ist, der oberhalb der Achse 1 b gelegen ist.
Einstückig mit dem Betätigungselement 6 ist ein Gegenelement 11 ausgebildet, welches sich nach rechts von dem Betätigungselement 6 in Betätigungsrichtung X erstreckt und welches ebenfalls von dem Übertragungselement 1 durchdrungen wird. Das Gegenelement 11 erstreckt sich rotationssymmetrisch um die Achse 1 b herum. Dabei weist es eine Durchgangsöffnung auf, die von dem Übertragungselement 1 durchdrungen wird. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist jedoch nur der Teil des Gegenelements 11 gezeigt, der sich oberhalb der Achse 1 b befindet. Das
Gegenelement 11 weist an seiner Innenseite, die dem Übertragungselement 1 zugewandt ist, eine Korrespondenzfläche 11a auf, die sich rotationssymmetrisch um die Achse 1 b erstreckt und die konisch ausgebildet ist, wobei sich die Korrespondenzfläche 11 a in Betätigungsrichtung X aufweitet.
Zwischen dem Betätigungselement 6 und dem Übertragungselement 1 ist ein
Keilelement 3 angeordnet. Dieses Keilelement 3 weist an einer dem
Übertragungselement 1 abgewandten Seite eine Abstützfläche 3a auf, die dazu ausgebildet ist, mit der Korrespondenzfläche 11 a vollflächig in Kontakt zu treten. Dazu ist die Abstützfläche 3a entsprechend, hier also als Teil eines Kegelmantels,
ausgebildet. Das Keilelement 3 weist ferner eine Übertragungsfläche 3b auf, die dazu ausgebildet ist, mit dem Übertragungselement 1 bzw. mit einer Kontaktfläche 1 a des Übertragungselementes 1 in Kontakt zu treten.
Die gezeigte Ausführungsform weist mehrere dieser Keilelemente 3 auf, die um die Achse 1 b angeordnet sind, wobei aus Gründen der Übersichtlichkeit auf die Darstellung der weiteren Keilelemente verzichtet wurde. Diese Keilelemente befinden sich an derselben Position in Betätigungsrichtung X wie das gezeigte Keilelement 3 und sind regelmäßig zueinander beabstandet.
Zwischen dem Keilelement 3 und dem Gegenelement 11 ist eine Feder 4 vorgesehen, die dazu ausgebildet ist, zwischen beiden Elementen eine Federkraft aufzubringen, die parallel zu der Betätigungsrichtung X orientiert ist, so dass durch diese Federkraft das Keilelement 3 und das Gegenelement 11 aufeinander zu bewegt werden.
Das Betätigungselement 6 ist hier mit einer weiteren Feder 5 in Kontakt, die sich zwischen dem Betätigungselement 6 und einem festen Punkt, beispielsweise einem Teil des Gehäuses 7, abstützt. Die Feder 5 beaufschlagt dabei das Betätigungselement 6 mit einer Kraft entgegen der Betätigungsrichtung X.
Schließlich weist der Betätigungsmechanismus einen Anschlag 2 auf, der dazu ausgebildet ist, eine Verschiebung des Keilelements 3 entgegen der
Betätigungsrichtung X über einen bestimmten Punkt hinaus zu blockieren. Das
Keilelement 3 liegt in der gezeigten Darstellung an dem Anschlag 2 an, so dass es ausgehend von der gezeigten Position nur in Betätigungsrichtung X bewegt werden kann.
Durch die Feder 4 wird in der gezeigten Position, in der keine Betätigungskraft auf das Betätigungselement 6 wirkt, und gleichzeitig das Keilelement 3 an dem Anschlag 2 anliegt, sichergestellt, dass das Gegenelement 11 und das Keilelement 3 bzw. die Korrespondenzfläche 11 a und die Übertragungsfläche 3a zumindest miteinander in Kontakt stehen, so dass Spiel zwischen der Korrespondenzfläche 11 a und der
Übertragungsfläche 3a vermieden wird, welches bei Aufbringen einer Betätigungskraft auf das Betätigungselement 6 zunächst überwunden werden müsste bevor die
Korrespondenzfläche 11 a und die Übertragungsfläche 3a in Kontakt stehen.
Die Funktionsweise des gezeigten Betätigungsmechanismus ist wie folgt.
In der gezeigten Darstellung ist der Druckraum 8 entlüftet. Dadurch wird das
Betätigungselement 6 nicht mit einer Betätigungskraft beaufschlagt. Stattdessen wird es durch die Feder 5 mit einer rückstellenden Kraft entgegen der Betätigungsrichtung X beaufschlagt. Gleichzeitig wirkt auf das Gegenelement 11 und damit auf das
Betätigungselement 6 die Kraft der Feder 4, wie oben beschrieben. Diese stützt sich wiederum an dem Keilelement 3 und dem Anschlag 2 ab. Somit wirken die Kräfte der Federn 4 und 5 entgegengesetzt zueinander, was zur Folge hat, dass sich das
Betätigungselement 6 an eine Position entlang der Betätigungsrichtung X bewegt, an der die Kräfte der Federn 4, 5 im Gleichgewicht sind.
Dadurch und insbesondere durch die Kraft der Feder 5 wird erreicht, dass die
Abstützfläche 3a und die Korrespondenzfläche 11 a bzw. der Kontakt dieser beiden Flächen entlastet wird. Bei entsprechender Auslegung der Federn 4, 5, nämlich beispielsweise dann, wenn die Federkonstante der Feder 5 wesentlich höher als die der Feder 4 gewählt wurde, können sich die Abstützfläche 3a und die Korrespondenzfläche 11 a auch voneinander lösen. Die Entlastung dieses Kontakts hat zur Folge, dass eine Anpresskraft zwischen der Übertragungsfläche 3b und der Kontaktfläche 1 a soweit reduziert wird, dass eine Relativbewegung zwischen dem Übertragungselement 1 und dem Betätigungselement 6 erfolgen kann. Das Übertragungselement 1 kann sich demnach parallel zu der Betätigungsrichtung X bewegen, um beispielsweise eine Nachstellbewegung durchzuführen.
Wird nun der Druckraum 8 über den Anschluss 9 mit Druckluft befüllt, wird die Seite des Betätigungselementes 6, die dem Druckraum 8 zugewandt ist, mit einer
Betätigungskraft beaufschlagt, die in Betätigungsrichtung wirkt. Dadurch wird das Betätigungselement 6 in Betätigungsrichtung X bewegt, wodurch mit fortschreitender Verschiebung in Betätigungsrichtung X eine Anpresskraft zwischen der Abstützfläche 3a und der Korrespondenzfläche 11 a erhöht wird.
Durch die konische Ausbildung der Abstützfläche 3a und der Korrespondenzfläche 11a wird auch eine Kraftkomponente hervorgerufen, die senkrecht zu der
Betätigungsrichtung X orientiert ist und die sich als Anpresskraft in dem Kontakt der Übertragungsfläche 3b und der Kontaktfläche 1 a abstützt. Mit Erhöhung der
Betätigungskraft wird somit auch die Anpresskraft erhöht, bis schließlich die
Anpresskraft derart erhöht ist, dass die Betätigungskraft von dem Betätigungselement 6 über das Gegenelement 11 und das Keilelement 3 auf das Übertragungselement 1 übertragen werden kann. Die Übertragung der Betätigungskraft zwischen dem
Keilelement 3 und dem Übertragungselement 1 erfolgt dabei reibschlüssig.
Dies hat zur Folge, dass das Betätigungselement 6, das Gegenelement 11 , das Keilelement 3 und das Übertragungselement 1 verblockt werden, so dass sie anschließend als Einheit in Betätigungsrichtung X verschoben werden können.
Wird die Betätigungskraft wieder von dem Betätigungselement 6 entfernt, indem der Druckraum 8 entlüftet wird, so bewegen sich das Betätigungselement 6, das
Gegenelement 11 und das Keilelement 3 durch die Kräfte der Federn 4, 5 wieder in die gezeigte Stellung zurück, während das Übertragungselement 1 aufgrund der nun wieder reduzierten Anpresskraft zwischen der Übertragungsfläche 3b und der
Kontaktfläche 1a wieder relativ zu dem Betätigungselement 6 parallel zu der
Betätigungsrichtung X verschiebbar ist, da sich der Reibschluss wieder aufgrund der fehlenden Betätigungskraft gelöst hat.
Fig. 2 zeigt eine prinzipielle Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Betätigungsmechanismus.
Es ist ein Übertragungselement 1 gezeigt, das parallel zu einer Betätigungsrichtung X verschiebbar ausgebildet ist. Die Betätigungsrichtung X erstreckt sich in der Darstellung horizontal von links nach rechts. Das Übertragungselement 1 ist hier als Stab ausgebildet, der eine Achse 1 b aufweist. In der gezeigten Ausführungsform sind die Betätigungsrichtung X und die Achse 1 b koaxial.
An seinem linken Ende ist das Übertragungselement 1 mit einer Kraft aus einer Feder 10 beaufschlagt, die in Betätigungsrichtung X orientiert ist. Die Feder 10 stützt sich dabei an einem festen Punkt ab.
Das rechte Ende des Übertragungselements 1 ist dazu ausgebildet, bei einer
Verschiebung in Betätigungsrichtung X eine Kupplung (nicht gezeigt) auszurücken. Es ist ferner ein Betätigungselement 6 gezeigt, das als Ringkolben ausgebildet ist. Aus Gründen der Übersichtlichkeit wurde lediglich der Teil des Betätigungselements 6 dargestellt, der oberhalb der Achse 1 b gelegen ist. Das Betätigungselement 6 erstreckt sich jedoch rotationssymmetrisch um die Achse 1 b herum. Dabei weist es eine
Durchgangsöffnung auf, die von dem Übertragungselement 1 durchdrungen wird.
Das Betätigungselement 6 verschließt einen Druckraum 8 der durch ein Gehäuse 7 ausgebildet ist. Das Betätigungselement 6 ist dabei gleitend und dichtend durch
Gehäusewände 7a, 7b geführt. Der Druckraum 8 weist ferner einen Anschluss 9 auf, der dazu ausgebildet ist, mit einer Druckluftquelle verbunden zu werden, um Druckluft in den Druckraum 8 zu leiten. Durch diese Druckluft kann das Betätigungselement 6 von links mit einer Betätigungskraft beaufschlagt werden. Auch der Druckraum 8 erstreckt sich rotationssymmetrisch um die Achse 1 b herum, wobei auch hier nur der Teil gezeigt ist, der oberhalb der Achse 1 b gelegen ist.
Das Betätigungselement 6 stößt in Betätigungsrichtung X an ein Keilelement 3 an. Das Keilelement 3 weist eine Abstützfläche 3a auf, die zumindest einen Teil einer
Kegelmantelfläche ausbildet, wobei sich die Abstützfläche 3a ferner in
Betätigungsrichtung X verjüngt. Das Keilelement 3 weist ferner eine Übertragungsfläche 3b auf, die dazu ausgebildet ist, mit dem Übertragungselement 1 bzw. mit einer
Kontaktfläche 1 a des Übertragungselementes 1 in Kontakt zu treten.
Die gezeigte Ausführungsform weist mehrere dieser Keilelemente 3 auf, die um die Achse 1 b angeordnet sind, wobei aus Gründen der Übersichtlichkeit auf die Darstellung der weiteren Keilelemente verzichtet wurde. Diese Keilelemente befinden sich an derselben Position in Betätigungsrichtung X wie das gezeigte Keilelement 3 und sind regelmäßig zueinander beabstandet.
Der Betätigungsmechanismus weist ferner ein Gegenelement 11 auf, das eine
Korrespondenzfläche 11 a aufweist, die als Kegelmantelfläche ausgebildet ist und die sich in Betätigungsrichtung X verjüngt. Das Gegenelement 11 erstreckt sich
rotationssymmetrisch um die Achse 1 b herum. Dabei weist es eine Durchgangsöffnung auf, die von dem Übertragungselement 1 durchdrungen wird. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist jedoch nur der Teil des Gegenelements 11 gezeigt, der sich oberhalb der Achse 1 b befindet.
Die Abstützfläche 3a ist dazu ausgebildet vollflächig mit der Korrespondenzfläche 11 a in Kontakt zu treten.
Zwischen dem Keilelement 3 und dem Gegenelement 11 ist eine Feder 12 vorgesehen, die dazu ausgebildet ist, zwischen beiden Elementen eine Federkraft aufzubringen, die parallel zu der Betätigungsrichtung X orientiert ist, so dass durch diese Kraft das Keilelement 3 und das Gegenelement 11 auseinander getrieben werden.
Das Gegenelement 11 ist hier mit einer weiteren Feder 5 in Kontakt, die sich zwischen dem Gegenelement 11 und einem festen Punkt, beispielsweise einem Teil des
Gehäuses 7, abstützt. Die Feder 5 beaufschlagt dabei das Gegenelement 11 mit einer Kraft entgegen der Betätigungsrichtung X.
Schließlich weist der Betätigungsmechanismus einen Anschlag 2 auf, der dazu ausgebildet ist, eine Verschiebung des Gegenelements 11 entgegen der
Betätigungsrichtung X zu blockieren. Das Gegenelement 11 liegt in der gezeigten Darstellung an dem Anschlag 2 an, so dass es ausgehend von der gezeigten Position nur in Betätigungsrichtung X bewegt werden kann.
Die Feder 5 ist dabei stärker als die Feder 12 ausgebildet, so dass sichergestellt ist, dass das Gegenelement 11 an dem Anschlag 2 anliegt, wenn keine Betätigungskraft auf das Betätigungselement 6 wirkt.
Die Funktionsweise des gezeigten Betätigungsmechanismus stellt wie folgt dar.
In der gezeigten Darstellung ist der Druckraum 8 entlüftet. Dadurch wird das
Betätigungselement 6 nicht mit einer Betätigungskraft beaufschlagt. Das Gegenelement 11 wird durch die Feder 5 an den Anschlag 2 gedruckt. Das Keilelement 3 und das Betätigungselement 6 werden durch die Kraft der Feder 12 entgegen der
Betätigungsrichtung X in die gezeigte Stellung bewegt. Durch die Kraft der Feder 12 wird erreicht, dass die Abstützfläche 3a und die Korrespondenzfläche 11 a bzw. der Kontakt dieser beiden Flächen entlastet wird. Bei entsprechender Auslegung der Feder 12 können sich die Abstützfläche 3a und die Korrespondenzfläche 11 a auch voneinander lösen. Dies hat zur Folge, dass eine Anpresskraft zwischen der Übertragungsfläche 3b und der Kontaktfläche 1 a soweit reduziert wird, dass eine Relativbewegung zwischen dem Übertragungselement 1 und dem Betätigungselement 6 erfolgen kann. Das Übertragungselement 1 kann sich demnach parallel zu der Betätigungsrichtung X bewegen, um beispielsweise eine Nachstellbewegung durchzuführen.
Wird nun der Druckraum 8 über den Anschluss 9 mit Druckluft befüllt, wird die Seite des Betätigungselementes 6, die dem Druckraum 8 zugewandt ist, mit einer
Betätigungskraft beaufschlagt, die in Betätigungsrichtung X wirkt. Dadurch wird das Betätigungselement 6 in Betätigungsrichtung X bewegt. Das Betätigungselement 6, das in Betätigungsrichtung X an das Keilelement 3 anstößt, überträgt die Betätigungskraft auf das Keilelement in Betätigungsrichtung X. Dadurch wird das Keilelement 3 in Betätigungsrichtung X mit der Betätigungskraft beaufschlagt. Das Keilelement 3 wird dabei mit der Abstützfläche 3a gegen die Korrespondenzfläche 11 a des
Gegenelements 11 gedrückt. Durch die konische Ausbildung der Abstützfläche 3a und der Korrespondenzfläche 11 a wird einerseits die Betätigungskraft in der
Betätigungsrichtung X auf das Gegenelement 11 übertragen und andererseits eine Anpresskraft hervorgerufen, die senkrecht zu der Betätigungsrichtung X orientiert ist.
Durch die Anpresskraft, welche sich zwischen der Übertragungsfläche 3b und der Kontaktfläche 1 a an dem Übertragungselement 1 abstützt, wird bei ausreichend hoher Betätigungskraft erreicht, dass sich zwischen der Übertragungsfläche 3b und der Kontaktfläche 1 a eine reibschlüssige Verbindung parallel zur Betätigungsrichtung X ausbildet.
Dies hat zur Folge, dass das Betätigungselement 6, das Keilelement 3, das
Übertragungselement 1 und das Gegenelement 11 miteinander verblockt werden, so dass sie anschließend als Einheit in Betätigungsrichtung X verschoben werden können. Wird die Betätigungskraft wieder von dem Betätigungselement 6 entfernt, indem der Druckraum 8 entlüftet wird, so bewegen sich das Betätigungselement 6, das
Gegenelement 11 und das Keilelement 3 durch die Kräfte der Federn 5, 12 wieder in die gezeigte Stellung zurück, während das Übertragungselement 1 aufgrund der nun wieder reduzierten Anpresskraft zwischen der Übertragungsfläche 3b und der
Kontaktfläche 1 a wieder relativ zu dem Betätigungselement 6 parallel zu der
Betätigungsrichtung X verschiebbar ist, da sich der Reibschluss wieder aufgrund der fehlenden Betätigungskraft gelöst hat.
Die hier gezeigten Ausführungsformen beschränken den Gegenstand der Erfindung jedoch nicht. Vielmehr sind weitere Ausführungsformen denkbar, die durch Kombination oder Weglassen einzelner Merkmale gebildet werden können. Speziell sind
nachfolgend beschriebene Ausprägungen denkbar.
In den gezeigten Ausführungsformen sind das Betätigungselement 6 und das
Keilelement 3 separat ausgebildet. Es sind jedoch auch weitere Ausführungsformen denkbar, bei denen das Betätigungselement 6 und das Keilelement 3 einstückig ausgebildet sind. Beispielsweise kann das Keilelement 3 eine Fläche aufweisen, die dazu ausgebildet ist, mit der Betätigungskraft beaufschlagt zu werden. Bei
pneumatischer oder hydraulischer Aufbringung der Betätigungskraft auf das
Betätigungselement 6 kann ferner ein Teil des Keilelementes 3 als Kolben ausgebildet sein, wobei der Kolben das Betätigungselement bildet. Insbesondere kann bei der Ausführungsform aus Fig. 2 eine einstückige Ausbildung von Betätigungselement 6 und Keilelement 3 denkbar sein. Hier ist das Betätigungselement 6 als Ringkolben ausgebildet, wobei an der von dem Druckraum 8 abgewandten Seite des
Betätigungselements 6 das Keilelement 3 ausgebildet ist, das sich in
Betätigungsrichtung X erstreckt. In gleicher Weise können weitere Keilelemente 3 um die Betätigungsrichtung X herum angeordnet sein, die ebenfalls einstückig mit dem Betätigungselement 6 ausgebildet sind und die sich ebenfalls von dem
Betätigungselement 6 in Betätigungsrichtung X erstrecken.
In Fig. 1 sind das Betätigungselement 6 und das Gegenelement 11 einstückig ausgebildet. Alternativ kann auch ein Betätigungsmechanismus ausgebildet sein, bei dem das Betätigungselement 6 und das Gegenelement 11 in Betätigungsrichtung X vor dem Keilelement 3 ausgebildet sind, wobei das Betätigungselement 6 und das
Gegenelement 11 separat ausgebildet sind.
Die gezeigten und weiteren Ausführungsformen können ferner einen Anschlag aufweisen, der dazu ausgebildet ist, eine Bewegung des Betätigungselements 6 entgegen der Betätigungsrichtung X zu begrenzen. Dadurch kann erreicht werden, dass das Betätigungselement 6, insbesondere durch die Federn 4, 5 und 12, in eine definierte Position entlang der Betätigungsrichtung X zurückbewegt werden kann, wenn keine Betätigungskraft auf das Betätigungselement 6 wirkt.
Sind mindestens zwei Keilelemente 3 vorgesehen, so sind diese um die
Betätigungsrichtung X herum angeordnet, wobei sie dabei beispielsweise regelmäßig beabstandet um die Betätigungsrichtung X herum angeordnet sind. Sind die
Keilelemente 3 dabei, wie oben beschrieben, einstückig mit dem Betätigungselement 6 ausgebildet, so kann die regelmäßige Beabstandung bereits durch die Konstruktion von Betätigungselement 6 und den Keilelementen 3 erreicht werden. Sind die Keilelemente 3 jedoch separat zu den anderen Elementen des Betätigungsmechanismus ausgebildet, so muss bei gewünschter regelmäßiger Beabstandung eine andere Lösung gefunden werden. Hier ist beispielsweise denkbar, die Keilelemente 3 durch Führungen, die parallel zu der Betätigungsrichtung X ausgebildet sind, zueinander zu beabstanden. Diese Führungen können beispielsweise auf dem Übertragungselement 1 ausgebildet sein. Beispielsweise ist denkbar, die Kontaktflächen 1 a in Nuten auf dem
Übertragungselement 1 auszubilden, die parallel zu der Betätigungsrichtung X
ausgebildet sind. In diesen Nuten sind dann die Keilelemente 3 vorgesehen, so dass eine Relativbewegung zwischen Keilelement 3 und Übertragungselement 1 ermöglicht ist, wenn keine Betätigungskraft auf das Betätigungselement 6 wirkt, also wenn keine reibschlüssige Verbindung zwischen der Übertragungsfläche 3b des Keilelements 3 und der Kontaktfläche 1 a des Übertragungselements 1 a besteht. Alternativ oder zusätzlich können auch Führungen vorgesehen sein, die auf dem Betätigungselement 6 und/oder dem Gegenelement 11 ausgebildet sind. Eine weitere Möglichkeit, die Keilelemente 3 um die Betätigungsrichtung X herum zu beabstanden besteht darin, einen Käfig vorzusehen, der dazu ausgebildet ist, sämtliche Keilelemente 3 zueinander zu beabstanden, wobei der Käfig beispielsweise ansonsten keinen Kontakt zu den anderen Elementen des Betätigungsmechanismus aufweist.
In Fig. 2 ist eine Feder 12 vorgesehen, die dazu ausgebildet ist, eine Kraft zwischen dem Keilelement 3 und dem Gegenelement 11 aufzubringen, die den Kontakt zwischen der Abstützfläche 3a und der Korrespondenzfläche 11 a entlastet. In einer weiteren Ausführungsform kann jedoch auch hier stattdessen eine Feder vorgesehen sein, die eine Kraft auf diesen Kontakt erhöht, um ein mögliches Spiel in diesem Kontakt zu eliminieren. Dabei muss die Feder oder allgemein eine elastische Vorspannkraft so ausgebildet sein, dass aus diesem Kontakt keine Anpresskraft zwischen der
Kontaktfläche 1 a und der Übertragungsfläche 3b resultiert, die eine Relativbewegung des Übertragungselementes 1 gegenüber dem Betätigungselement 6 verhindert, wenn keine Betätigungskraft auf das Betätigungselement 6 wirkt. Mit anderen Worten: es darf durch diese Feder keine reibschlüssige Verbindung zwischen der Kontaktfläche 1 a und der Übertragungsfläche 3b ausgebildet werden.
In den Figuren 1 und 2 sind bestimmte Elemente, wie das Betätigungselement 6, der Druckraum 8 oder das Gegenelement 11 , rotationssymmetrisch um die Achse 1 b herum ausgebildet. Es sind jedoch auch andere Ausbildungsformen möglich. Beispielsweise kann sich der Druckraum 8 nur teilweise um die Achse 1 b herum erstrecken, wobei ein korrespondierendes Betätigungselement 6 ausgebildet ist, das den Druckraum 8 verschließt.
Die in den Figuren 1 und 2 gezeigt Betätigungsmechanismen sowie die hier weiter beschriebenen aber nicht gezeigten Ausführungsformen können ferner in einem
Kupplungssteller vorgesehen sein, der dazu ausgebildet ist, mittels Verschiebung des Übertragungselementes 1 in Betätigungsrichtung X eine Kupplung auszurücken. BEZUGSZEICHENLISTE
1 Übertragungselement
1 a Kontaktfläche
1 b Achse
2 Anschlag
3 Klemmelement
3a Abstützfläche
3b Übertragungsfläche 4 Feder
5 Feder
6 Betätigungselement
7 Gehäuse
7a Gehäusewand 7b Gehäusewand
8 Druckraum
9 Anschluss
10 Feder
1 1 Gegenelement 11 a Korrespondenzfläche
12 Feder
X Betätigungsrichtung

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Betätigungsmechanismus für einen Kupplungssteller, aufweisend:
- ein Übertragungselement (1 ), das parallel zu einer Betätigungsrichtung (X) verschiebbar ausgebildet ist,
- ein Betätigungselement (6), das dazu ausgebildet ist, mit einer Betätigungskraft beaufschlagt zu werden und parallel zu der Betätigungsrichtung (X) verschiebbar ausgebildet ist, und
- ein Keilelement (3), das zwischen dem Übertragungselement (1 ) und dem
Betätigungselement (6) angeordnet ist und das dazu ausgebildet ist, bei
Beaufschlagung des Betätigungselements (6) mit einer Betätigungskraft eine
Anpresskraft zwischen dem Keilelement (3) und dem Übertragungselement (1 ) so zu erhöhen, dass die Betätigungskraft auf das Übertragungselement (1 ) übertragen werden kann, so dass eine Verschiebung des Übertragungselements (1 ) in der
Betätigungsrichtung (X) erfolgen kann, wobei
der Betätigungsmechanismus dazu ausgebildet ist, wenn keine Betätigungskraft auf das Betätigungselement (6) wirkt, die Anpresskraft zwischen dem Übertragungselement (1 ) und dem Keilelement (3) derart zu reduzieren, dass eine Relativbewegung des Übertragungselements (1 ) gegenüber dem Betätigungselement (6) parallel zu der Betätigungsrichtung (X) ermöglicht wird.
2. Betätigungsmechanismus nach Anspruch 1 , wobei
das Übertragungselement (1 ) als Stab ausgebildet ist, der eine Achse (1 b) aufweist, die sich parallel zu der Betätigungsrichtung (X) erstreckt, wobei der Stab vorzugsweise einen kreisförmigen Querschnitt aufweist.
3. Betätigungsmechanismus nach Anspruch 1 oder 2, wobei
das Keilelement (3) eine Abstützfläche (3a) aufweist, die nicht parallel und nicht senkrecht zu der Betätigungsrichtung (X) oder der Achse (1 b) nach Anspruch 2 des Übertragungselements (1 ) orientiert ist, und die Abstützfläche dazu ausgebildet ist, die Anpresskraft bei Abstützung der Betätigungskraft zu erzeugen.
4. Betätigungsmechanismus nach Anspruch 3, wobei
die Abstützfläche (3a) dazu ausgebildet ist, bei Beaufschlagung des
Betätigungselementes (6) mit der Betätigungskraft mit einer Korrespondenzfläche (11 a) in Kontakt zu treten, worüber die Betätigungskraft übertragen werden kann, wobei
die Korrespondenzfläche (11 a) an einem Gegenelement (11 ) ausgebildet ist.
5. Betätigungsmechanismus nach Anspruch 4, wobei
die Korrespondenzfläche (11 a) als rotationssymmetrische Fläche um die
Betätigungsrichtung (X) oder um die Achse (1 b) nach Anspruch 2 ausgebildet ist, wobei die Korrespondenzfläche (11 a) und/oder die Abstützfläche (3a) vorzugsweise
zumindest als Teil einer Kegelmantelfläche ausgebildet sind.
6. Betätigungsmechanismus nach Anspruch 4 oder 5, wobei
mindestens ein weiteres Keilelement (3) vorgesehen ist, und die Keilelemente (3) vorzugsweise beabstandet zueinander um die Betätigungsrichtung (X) angeordnet sind und besonders bevorzugt regelmäßig zueinander beabstandet um die
Betätigungsrichtung (X) angeordnet sind.
7. Betätigungsmechanismus nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Betätigungsrichtung (X) als Gerade ausgebildet ist.
8. Betätigungsmechanismus nach einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei
ein Anschlag (2) vorgesehen ist, der dazu ausgebildet ist, mit dem Keilelement (3) oder mit dem Gegenelement (11 ) bei einer Verschiebung des Keilelements (3) oder des Gegenelements (11 ) entgegen der Betätigungsrichtung (X) in Kontakt zu treten, so dass eine weitere Verschiebung des Keilelements (3) oder des Gegenelements (11 ) entgegen der Betätigungsrichtung (X) blockiert ist.
9. Betätigungsmechanismus nach einem der Ansprüche 4 bis 8, wobei
der Betätigungsmechanismus dazu ausgebildet ist, das Betätigungselement (6), das Keilelement (3) und/oder das Gegenelement (11 ) mit einer elastischen
Vorspannkraft entgegen der Betätigungsrichtung (X) zu beaufschlagen, so dass vorzugsweise eine Bewegung mindestens eines dieser Elemente entgegen der
Betätigungsrichtung (X) erfolgt, wobei
die elastische Vorspannkraft vorzugsweise durch eine Feder (5) hervorgerufen wird.
10. Betätigungsmechanismus nach einem der Ansprüche 4 bis 9, wobei
eine elastische Vorspannkraft zwischen dem Keilelement (3) und dem
Gegenelement (11 ) vorgesehen ist, die dazu ausgebildet ist, eine Kontaktkraft zwischen dem Keilelement (3) und dem Gegenelement (11 ) zu erhöhen, wobei
die elastische Vorspannkraft vorzugsweise durch eine Feder (4) hervorgerufen wird.
11. Betätigungsmechanismus nach einem der Ansprüche 4 bis 10, wobei
eine elastische Vorspannkraft zwischen dem Keilelement (3) und dem
Gegenelement (11 ) vorgesehen ist, die dazu ausgebildet ist, eine Kontaktkraft zwischen dem Keilelement (3) und dem Gegenelement (11 ) zu reduzieren, wobei
die elastische Vorspannkraft vorzugsweise durch eine Feder (12) hervorgerufen wird.
12. Betätigungsmechanismus nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Übertragungselement (1 ) mit einer elastischen Vorspannkraft in
Betätigungsrichtung (X) beaufschlagt ist, die vorzugsweise durch eine Feder (10) hervorgerufen wird.
13. Betätigungsmechanismus nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Betätigungselement (6) dazu ausgebildet ist, mit einer fluidischen,
mechanischen, elektrische und/oder elektromechanischen Betätigungskraft
beaufschlagt zu werden.
14. Betätigungsmechanismus nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Übertragungselement (1 ) dazu ausgebildet ist, bei einer Verschiebung in
Betätigungsrichtung (X) eine Kupplung auszurücken.
15. Betätigungsmechanismus nach einem der Ansprüche 4 bis 14, wobei das Betätigungselement (6) und das Gegenelement (11 ) oder das
Betätigungselement (6) und das Keilelement (3) einstückig ausgebildet sind.
16. Kupplungssteller aufweisend einen Betätigungsmechanismus nach einem der
Ansprüche 1 bis 15.
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