WO2015043589A2

WO2015043589A2 - Federanordnung für eine hydraulische betätigungsvorrichtung

Info

Publication number: WO2015043589A2
Application number: PCT/DE2014/200441
Authority: WO
Inventors: Bruno Pavane; Ricardo Hosokawa; Roberto Stevaux
Original assignee: Schaeffler Technologies AG & Co. KG
Priority date: 2013-09-26
Filing date: 2014-09-04
Publication date: 2015-04-02
Also published as: DE112014004407A5; DE102014217652A1; WO2015043589A3

Abstract

Federanordnung für eine hydraulische Betätigungsvorrichtung, aufweisend zumindest die folgenden Komponenten: - ein Anschlagelement, welches dazu eingerichtet ist, an einer Axialkraftaufnahme eines Kolbens mit einer axialen Bewegungsrichtung einer hydraulischen Betätigungsvorrichtung anzuliegen; - eine Auslenkeinrichtung; und -eine Federeinrichtung, wobei die Auslenkeinrichtung dazu eingerichtet ist, wenn der Kolben aus einer ausgerückten Position zurückgefahren wird und eine vorbestimmte Sollposition unterschritten ist, die Federeinrichtung erst bei Unterschreiten der vorbestimmten Sollposition auszulenken und so eine Federkraft zu erzeugen, und wobei die Federeinrichtung dazu eingerichtet ist,die besagte Federkraft mittels des Anschlagelements in axialer Bewegungsrichtung auf die Axialkraftaufnahme zu leiten. Mit der hier vorgeschlagenen Federanordnung ist es möglich, ohne tiefgreifende konstruktive Veränderungen an der Geometrie einer hydraulischen Betätigungsvorrichtung eine Federung des Kolbens zu erreichen, ohne dass die Gefahr eines Austreibens des Kolbens bei einem Blockieren einer dauerhaft vorgespannten Feder besteht.

Description

Federanordnung für eine hydraulische Betätigungsvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Federanordnung für eine hydraulische Betätigungsvorrichtung, insbesondere für eine Reibkupplung eines Kraftfahrzeugs.

Aus dem Stand der Technik sind hydraulische Betätigungsvorrichtungen bekannt, die eine Schraubenfeder umfassen, mit welcher der Kolben der Betätigungsvorrichtung in Ausrückrichtung unterstützt wird. Hiermit wird verhindert, dass beim rückwärtigen Bewegen des Kolbens dieser ungefedert und ungedämpft in einen Anschlag bewegt wird beziehungsweise, dass der Kolben in einer Mindestauslenkung gehalten wird, ohne dass hierzu ein hydraulischer Druck benötigt wird. Eine solche Schraubenfeder steht dauerhaft unter Spannung und bei einer Beschädigung der Vorspannvorrichtung oder bei einem Blockieren der Schraubenfeder wird der Kolben in die Reibkupplung hineingedrückt beziehungsweise verhindert ein Lösen der Reibkupplung bei zum Beispiel einer Überlast, wodurch die Beschädigung groß sein kann.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zumindest teilweise zu überwinden. Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.

Die Erfindung betrifft eine Federanordnung für eine hydraulische Betätigungsvorrichtung, welche zumindest die folgenden Komponenten aufweist:

ein Anschlagelement, welches dazu eingerichtet ist, an einer Axialkraftaufnahme eines

Kolbens mit einer axialen Bewegungsrichtung einer hydraulischen Betätigungsvorrich tung anzuliegen;

eine Auslenkeinrichtung; und

eine Federeinrichtung,

wobei die Auslenkeinrichtung dazu eingerichtet ist, wenn der Kolben aus einer ausgerückten Position zurückgefahren wird und eine vorbestimmte Sollposition unterschritten ist, die Federeinrichtung erst bei Unterschreiten der vorbestimmten Sollposition auszulenken und so eine Federkraft zu erzeugen, und

wobei die Federeinrichtung dazu eingerichtet ist, die besagte Federkraft mittels des Anschlagelements in axialer Richtung auf die Axialkraftaufnahme zu leiten.

Die hier vorgeschlagene Federanordnung ist dazu eingerichtet, eine zu heftige Krafteinleitung bei der rückwärtigen Bewegung eines Kolbens einer hydraulischen Betätigungsvorrichtung eine Beschädigung zu verhindern beziehungsweise den Kolben in einer Minimalposition zu halten, ohne dass dazu ein (großer) hydraulischer Druck benötigt wird. Hierzu weist die Federanordnung zunächst ein Anschlagelement auf, welches in Betätigungsrichtung des Kolbens auf eine Axialkraftaufnahme des Kolbens einwirkt. Ein solches Anschlagelement kann zum Beispiel ein Ringelement sein, welches gegen einen Absatz des Kolbens, welcher die Axialkraftaufnahme bildet, wirkt. Das Anschlagelement kann dabei zugleich die Aufgabe haben, die Federanordnung zumindest zum Teil zusammenzuhalten. Weiterhin ist eine Auslenkeinrichtung vorgesehen, welche dazu eingerichtet ist, die Federeinrichtung der Federanordnung auszulenken und somit eine Krafteinwirkung auf den Kolben auszuüben. Die somit erzeugte Federkraft im Zusammenspiel zwischen der Auslenkeinrichtung und der Federeinrichtung wird über das Anschlagelement auf die Axialkraftaufnahme des Kolbens übertragen. Im Gegensatz zu der konventionellen Schraubenfeder wird die Federkraft zwischen der Auslenkeinrichtung und Federeinrichtung erst bei Unterschreitung einer vorbestimmten Sollposition erzeugt. Dies kann insbesondere dadurch erreicht werden, dass die Auslenkeinrichtung und die Federeinrichtung zum Beispiel axial voneinander beabstandet sind, solange die vorbestimmte Sollposition überschritten ist. Dies hat zum einen die Wirkung, dass die Einleitung der Federkraft in axialer Richtung auf die Axialkraftaufnahme erst dann stattfindet, wenn der Kolben die vorbestimmte Sollposition unterschreitet und zum anderen kann der Kolben nicht durch die hier vorgeschlagene Federanordnung bei einer Beschädigung der Federanordnung aus seiner Position herausgetrieben werden und Teile der Reibkupplung beschädigen.

Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass zur Vereinfachung der Lagedefinition der minimalen Auslenkung des Kolbens ein Weg mit dem Wert Null zugeordnet wird und der maximalen Auslenkung des Kolbens ein Weg mit einem höheren Zahlenwert. Somit ist befindet sich der Kolben bei Unterschreitung der Sollposition auf einem Wegabschnitt zwischen der minimalen Auslenkung und der vorbestimmten Sollposition und bei Überschreitung der vorbestimmten Sollposition auf einem Wegabschnitt zwischen der maximalen Auslenkung und der vorbestimmten Sollposition. An dieser Definition wird im Weiteren festgehalten, ohne dass darauf gezielt hingewiesen wird. Die Bezeichnung ist damit nicht abhängig von der Ausrichtung des Kolbens im Raum.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Federanordnung ist weiterhin ein Mindestanschlag vorgesehen, welcher in Zusammenwirken mit der Federeinrichtung und/oder der Auslenkeinrichtung eine Mindestauslenkung des Kolbens sicherstellt.

Bei einem Kolben sind Dichtungselemente vorgesehen, die allein mit der hydraulischen Flüssigkeit mechanisch belastet werden dürfen. Um zu vermeiden, dass diese mit der Rückwand oder anderen Elementen in der Druckkammer in (kraftübertragenden) Kontakt kommen, soll ein Mindestanschlag vorgesehen sein. Es ist besonders vorteilhaft, die hier vorgeschlagene Federanordnung für die Erzeugung einer Mindestauslenkung zu verwenden, indem hier ein Mindestanschlag vorgesehen ist. Dieser kann zum Beispiel auf die Federeinrichtung einwirken, indem diese derart ausgelenkt wird, dass eine weitere Bewegung nicht möglich ist, oder er kann auf die Auslenkeinrichtung einwirken, so dass die Auslenkeinrichtung mit dem Mindestanschlag in Kontakt steht und eine weitere Bewegung des Kolbens in dieser Richtung nicht möglich ist.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Federanordnung ist weiterhin eine Führung vorgesehen, die eine unkontrollierte Verdrehung von Komponenten der Federanordnung unterbindet, wobei die Führung bevorzugt zumindest ein Blech umfasst, welches eine Führungsschiene für die Federeinrichtung und/oder für die Auslenkeinrichtung bildet.

Der Betätigungskolben steht mit den rotierenden Bauteilen einer Reibkupplung in Verbindung, wobei hier ein Lager vorgesehen ist, welches eine Relativbewegung zwischen den rotierenden Teilen und dem Betätigungskolben ermöglicht. Jedoch kann aufgrund der Lagerreibung eine Rotation in den Betätigungskolben induziert werden, was wiederum die Dichtung des Betätigungskolbens beschädigen kann. Mit der Verwendung der Schraubenfeder ist eine Maßnahme gegen die Verdrehung in beide Richtungen nicht möglich. Mit der hier vorgeschlagenen Federanordnung kann jedoch eine Verdrehung verhindert werden, die insbesondere über das Anschlagelement ebenfalls eine Verdrehung des Kolbens der Betätigungsvorrichtung unterbinden kann. Bspw. kann die Führung als zumindest ein Blech ausgeführt sein, welches eine axiale Führungsschiene für die Federeinrichtung und/oder die Auslenkeinrichtung bildet. Somit wird verhindert, dass der Kolben unkontrolliert verdreht wird, und die Dichtung des Kolbens im hydraulischen System wird entlastet.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Federanordnung umfasst die Federeinrichtung zumindest eine Blattfeder und weist die Auslenkeinrichtung zumindest eine korrespondierende Nocke auf, durch welche die Federeinrichtung erst dann auslenkbar ist, wenn die vorbestimmte Sollposition unterschritten wird.

Bei dieser bevorzugten Ausführungsform ist die Federeinrichtung durch eine Blattfeder gebildet, welche bevorzugt in ihrer axialen Erstreckung ausgelenkt wird. Die Blattfeder erstreckt sich bei dieser bevorzugten Ausführungsform in etwa in axialer Richtung, wobei sie dabei auch leicht zu der axialen Bewegungsrichtung geneigt sein kann, zum Beispiel um 5°, 10° oder 20°. Die Blattfeder kann (zudem) eine Beugung aufweisen, so dass sich der Winkel über die Länge der Blattfeder in Bezug auf die axiale Bewegungsrichtung des Kolbens verändert. Die korrespondierende Nocke der Auslenkeinrichtung ist dabei bevorzugt quer zur Auslenk- einrichtung angeordnet, und sobald die vom Anschlagelement beabstandete freiliegende Spitze der Blattfeder die korrespondierende Nocke erreicht, weil der Kolben die vorbestimmte Sollposition unterschreitet, wird die Blattfeder ausgelenkt, so dass eine Kraft erzeugt wird, welche zumindest über das Anschlagelement in eine axiale Kraft auf den Kolben umgesetzt wird. Somit wird oberhalb der vorbestimmten Sollposition keine Kraft auf die Federeinrichtung ausgeübt und damit übt auch die Federeinrichtung keine Kraft über das Anschlagelement auf den Kolben aus.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Federanordnung ist die zumindest eine korrespondierende Nocke fest und allein die Federeinrichtung auslenkbar.

Diese bevorzugte Ausführungsform erlaubt einen besonders einfachen Aufbau, bei dem die korrespondierende Nocke fest ist, zum Beispiel durch eine Verformung eines Bauteils, welches zum Beispiel eine die Federanordnung umgebende Wandung sein kann oder ein fixierter Bolzen. Hierbei ist die Federeinrichtung besonders vorteilhaft geneigt oder gebogen ausgeführt, so dass sie mit ihrer Spitze in unausgelenkter Position bei Unterschreitung der Sollposition mit der Nocke in Berührung kommt und bei weiterer Unterschreitung der Sollposition aufgrund der der Nocke entgegengeneigten Ausrichtung der Federeinrichtung ausgelenkt wird. Eine solche Blattfeder ist dabei besonders gut geeignet, mit einem Blech oder zwischen zwei Blechen geführt zu werden, so dass eine Drehung des Kolbens unterbunden wird. Besonders bevorzugt ist dabei eine Mehrzahl von Blattfedern vorgesehen, zum Beispiel vier Blattfedern (gleichmäßig) über den Umfang verteilt, welche über das Anschlagelement miteinander verbunden sind.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Federanordnung umfasst die Federeinrichtung zumindest eine in einer Federrichtung gefederte Nocke, wobei die Federrichtung geneigt zur axialen Bewegungsrichtung des Kolbens angeordnet ist, und wobei die Auslenkeinrichtung bei Unterschreiten der vorbestimmten Sollposition die Federeinrichtung derart passiert, dass die Federeinrichtung in Federrichtung aus einer entspannten Position in eine gespannte Position ausgelenkt wird, wobei die Federrichtung bevorzugt zwischen 45° und 135°, besonders bevorzugt quer zur axialen Bewegungsrichtung, ausgerichtet ist.

Hierbei ist eine gefederte Nocke vorgesehen, welche in Federrichtung auslenkbar ist. Die Federeinrichtung ist dabei geneigt zur axialen Bewegungsrichtung des Kolbens angeordnet; eine Umlenkung der Kraft findet über die Auslenkeinrichtung statt, welche bei Unterschreiten der vorbestimmten Sollposition die Federeinrichtung auslenkt. Die Auslenkeinrichtung kann dabei bevorzugt ebenso geformt sein wie oben beschrieben die Blattfeder, wobei die Auslenkeinrichtung eine deutlich höhere Steifigkeit aufweist, so dass die entsprechende Feder- kraft hauptsächlich über die gefederte Nocke erzeugt wird. Besonders bevorzugt ist die Nocke als Blechhülse gebildet, in der eine Schraubenfeder geführt und umkapselt ist, so dass die Nocke geführt ist, ohne dass eine Querbelastung auf die Schraubenfeder stattfindet. Ebenso kann in dieser Ausführungsform der Nocke keine erzwungene Verdrehung der Schraubenfeder stattfinden, so dass die Belastung auf die Schraubenfeder optimal ist. Ganz besonders bevorzugt ist dabei die Federrichtung der Federeinrichtung auf die Ausrichtung der Auslenkeinrichtung abgestimmt, so dass eine einfache axiale Bewegung der Auslenkeinrichtung zu einer Auslenkung der Federeinrichtung führt, sobald die Auslenkeinrichtung die Federeinrichtung bei Unterschreiten der Sollposition auslenkt. Ganz besonders bevorzugt ist die Nocke quer zur axialen Bewegungsrichtung des Kolbens ausgerichtet und die Auslenkeinrichtung ist ein geneigtes oder gebogenes Blech, welches bei Unterschreiten der vorbestimmten Sollposition derart auf die Nocke einwirkt, dass diese seitlich ausgelenkt wird.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine hydraulische Betätigungsvorrichtung für eine Reibkupplung vorgeschlagen, welche zumindest die folgenden Komponenten aufweist:

zumindest einen Druckzylinder, in welchem hydraulischer Druck aufbaubar ist;

zumindest einen Kolben, welcher in dem Druckzylinder hydraulisch hin und her bewegbar ist;

zumindest eine Federanordnung gemäß der obigen Beschreibung,

wobei beim Rückkehren des zumindest einen Kolbens aus einer hydraulisch ausgelenkten Position erst bei Unterschreiten der vorbestimmten Sollposition eine axiale Kraft mittels des Anschlagelements über die Axialkraftaufnahme durch die Federanordnung ausgeübt wird.

Die hydraulische Betätigungsvorrichtung ist bevorzugt ein Zentralausrücker, welcher eine Ausgangswelle einer Reibkupplung umringt, so dass der Kolben und der Druckzylinder als Ringkörper ausgebildet sind. Der Kolben weist dabei an seiner rückwärtigen Seite eine Dichtung auf, welche den hydraulischen Druckzylinder abdichtet und dafür sorgt, dass der Koben infolge einer Befüllung des Druckzylinders einen Druckaufbau ermöglicht, wobei zugleich der Kolben infolge des Druckaufbaus hin und her bewegbar ist. Um den Kolben in einer Mindest- auslenkung zu halten, ohne dass ein ständiger hydraulischer Druck entsprechend der Min- destauslenkung anliegen muss, ist eine Federanordnung gemäß der obigen Beschreibung besonders vorteilhaft. Beim Rückkehren des Kolbens aus einer ausgelenkten Position wird mit dieser Federanordnung erst bei Unterschreiten der vorbestimmten Sollposition, welche oberhalb der Mindestauslenkung des Kolbens angeordnet ist, eine Axialkraft auf den Kolben ausgeübt. Davor ist die ausgeübte Kraft von dem Kolben allein von dem Druck abhängig, so dass die Einstellung und Regelung des Drucks des Kolbens auf die Komponenten der Reibkupp- lung vereinfacht wird. Darüber hinaus kann der Kolben bei einer Beschädigung der Federanordnung nicht aus der Anordnung herausgetrieben werden und somit auch nicht die Komponenten der Reibkupplung beschädigen. Auch ist ein Blockieren der Federanordnung, wie sie hier vorgeschlagen ist, sehr unwahrscheinlich oder unmöglich. Darüber hinaus kann die Federanordnung im Vergleich zu einer Schraubenfeder besonders kostengünstig hergestellt werden. Ganz besonders bevorzugt kann über die Führung zum Beispiel mittels Blechen an der Federanordnung ein Verdrehen des Kolbens verhindert werden, womit die Dichtungen des Kolbens entlastet werden.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der hydraulischen Betätigungsvorrichtung ist weiterhin eine Messvorrichtung vorgesehen, die eine Auslenkung des Kolbens erfasst, wobei bevorzugt die räumliche Lage eines geometrischen Formelements der Federeinrichtung und/oder der Auslenkeinrichtung erfasst wird.

Während die Lage einer Schraubenfeder schwer zu erfassen ist, kann die Federanordnung, wie sie hier vorgeschlagen ist, in ihrer axialen Lage klar bestimmt werden, so dass sie sich für die Messung der Position des Kolbens gut eignet. Somit kann insbesondere auch eine Messvorrichtung dort vorgesehen werden, wo sich die Betätigungsvorrichtung außerhalb des Kupplungsbereichs befindet, so dass die Anzahl der Komponenten im Kupplungsbereich reduziert werden kann und somit die Baugröße der Reibkupplung reduziert werden kann. Über die Messeinrichtung kann darüber hinaus eine Fehlfunktion des Kolbens registriert werden, wenn zum Beispiel der anliegende Druck nicht mit der Ist-Position wie vorgesehen übereinstimmt.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Reibkupplung mit einer

Rotationsachse zum lösbaren Verbinden einer Abtriebswelle mit einem Antriebsstrang vorgeschlagen, welche zumindest die folgenden Komponenten aufweist:

zumindest ein Reibpaket, über das im angepressten Zustand ein Drehmoment übertragbar ist; und

zumindest eine hydraulische Betätigungsvorrichtung gemäß obiger Beschreibung, die durch deren Wirkeingriff auf das Reibpaket das Reibpakte anpressbar oder lösbar ist.

Die Reibkupplung weist ein Reibpaket mit einer Anpressplatte und zumindest einer korrespondierenden Reibscheibe auf. Wird die Anpressplatte gegen die zumindest eine korrespondierende Reibscheibe gepresst, ist infolge der Reibkraft ein Drehmoment übertragbar. Wird die Anpresskraft gelöst, wird kein oder nur ein geringes Drehmoment übertragen. Das Anpressen oder Lösen wird mittels der hydraulischen Betätigungseinrichtung vorgenommen. Die hydraulische Betätigungseinrichtung kann dabei direkt auf die Anpressplatte wirken oder mittelbar über zum Beispiel eine Tellerfeder mit der Anpressplatte in Kontakt stehen. Mit der Federanordnung gemäß der obigen Beschreibung wird verhindert, dass die Betätigungsvorrichtung blockiert wird oder der Kolben in das Reibpaket hineingetrieben wird. Zudem ist bei der Kraftübertragung durch die Betätigungsvorrichtung allein der hydraulische Druck beteiligt, so dass die Auslegung und der Betrieb der Reibkupplung erleichtert wird.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, welches eine Antriebseinheit mit einer Abtriebswelle, einen Antriebsstrang und eine Reibkupplung gemäß obiger Beschreibung aufweist.

Die meisten Kraftfahrzeuge weisen heutzutage einen Frontantrieb auf und ordnen daher bevorzugt die Antriebseinheit, beispielsweise eine Verbrennungskraftmaschine oder ein Elektromotor, vor der Fahrerkabine und quer zur Hauptfahrrichtung an. Der Bauraum ist gerade bei einer solchen Anordnung besonders gering und es ist daher besonders vorteilhaft, eine Reibkupplung kleiner Baugröße zu verwenden.

Verschärft wird die Bauraumsituation bei Personenkraftwagen der Kleinwagenklasse nach europäischer Klassifizierung. Die verwendeten Aggregate in einem Personenkraftwagen der Kleinwagenklasse sind gegenüber Personenkraftwagen größerer Wagenklassen nicht wesentlich verkleinert. Dennoch ist der zur Verfügung stehende Bauraum bei Kleinwagen wesentlich kleiner. Mit der Reibkupplung gemäß der obigen Beschreibung ist ein sicherer und kostengünstiger Aufbau der Reibkupplung möglich. In der Reibkupplung kann eine größtenteils konventionelle Betätigungsvorrichtung, zum Beispiel ein Zentralausrücker, verwendet werden, bei dem lediglich die konventionelle Schraubenfeder durch die hier vorgeschlagene Federanordnung ersetzt wird.

Personenkraftwagen werden einer Fahrzeugklasse nach beispielsweise Größe, Preis, Gewicht, Leistung eingeordnet, wobei diese Definition einem steten Wandel nach den Bedürfnissen des Marktes unterliegt. Im US-Markt werden Fahrzeuge der Klasse Kleinwagen und Kleinstwagen nach europäischer Klassifizierung der Klasse der Subcompact Car und im Britischen Markt entsprechen sie der Klasse Supermini beispielsweise der Klasse City Car. Beispiele der Kleinstwagenklasse sind ein Volkswagen Fox oder ein Renault Twingo. Beispiele der Kleinwagenklasse sind ein Alfa Romeo Mito, Volkswagen Polo, Ford Fiesta oder Renault Clio.

Die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in beliebiger, technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können durch erläuternde Sachverhalte aus der Beschreibung und Details aus den Figuren ergänzt werden, wobei weitere Ausführungsvarianten der Erfindung aufgezeigt werden. Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele, auf die die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Es zeigen:

Fig. 1 : eine hydraulische Betätigungsvorrichtung mit konventioneller Schraubenfeder;

Fig. 2: eine ausgelenkte hydraulische Betätigungsvorrichtung mit Federanordnung;

Fig. 3: eine zurückgefahrene hydraulische Betätigungsvorrichtung mit Federanordnung;

Fig. 4: einen Ausschnitt einer hydraulischen Betätigungsvorrichtung mit Führung;

Fig. 5: eine Auslenkeinrichtung;

Fig. 6 eine Federeinrichtung mit einem Anschlagelement;

Fig. 7: eine alternative Federeinrichtung und Auslenkeinrichtung; und

Fig. 8: ein Kraftfahrzeug mit Reibkupplung.

Fig. 1 zeigt eine hydraulische Betätigungsvorrichtung 2 mit einer konventionellen

Schraubenfeder 38, die durch die Federauflage 40 den Kolben 5 im Druckzylinder 25 dauerhaft vorspannt und zur Betätigungskraft 39 beiträgt.

Fig. 2 zeigt eine hydraulische Betätigungsvorrichtung 2, bei der sich der Kolben 5 bei der vorbestimmten Sollposition 10 und, in der Darstellung hier, unterhalb der hydraulisch ausgerückten Position 9 befindet. Die Auslenkung wird in dieser Sollposition 10 noch allein über den hydraulischen Druck 26 in dem Druckzylinder 25 in Bewegungsrichtung 6 gestützt. Eine Federanordnung 1 mit einem Anschlagelement 3, welches an einer Axialkraftaufnahme 4 des Kolbens 5 anliegt, einer Federeinrichtung 8, die hier als Blattfeder ausgebildet ist, und einer Auslenkeinrichtung 7, die hier als feste Nocke ausgebildet ist, gibt hier noch keine Kraft auf die Axialkraftaufnahme 4 ab. Die Federeinrichtung 8 ist hier gekrümmt und weist eine geneigte Spitze 41 auf, die sicherstellt, dass die Federeinrichtung 8 sanft auf die Auslenkeinrichtung 7 gleitet, wenn sich die Auslenkeinrichtung 7 und die Federeinrichtung 8 nicht überdecken. Weiterhin eignet sich zum Beispiel die geneigte Spitze 41 als geometrisches Formelement 28 zur Registrierung der räumlichen Lage der Federanordnung 1 beziehungsweise des Kolbens 5 mittels einer Messeinrichtung 27.

Fig. 3 zeigt eine ähnliche Konfiguration der hydraulischen Betätigungsvorrichtung 2 mit einer Federanordnung 1 wie in Fig. 1 . Hier befindet sich der Kolben 5, gemäß dieser Darstellung, unterhalb der vorbestimmten Sollposition 10, so dass die Federeinrichtung 8 durch die Auslenkeinrichtung 7 ausgelenkt ist und eine Federkraft 1 1 mittels des Anschlagelements 3 auf die Axialkraftaufnahme 4 und somit auf den Kolben 5 überträgt. Hierbei befindet sich der Kolben sogar in einer Mindestauslenkung 42, die durch einen Mindestanschlag 12 über die Federeinrichtung 8 gewährleistet ist. Hierbei sind zwei Varianten gezeigt, wobei links in der Darstellung der Mindestanschlag 12 durch Aufliegen der Federeinrichtung in einer Ecke 43 gebildet ist, und wobei rechts in der Darstellung der Mindestanschlag durch Klemmen der Federeinrichtung 8 zwischen der Auslenkeinrichtung 8 und einer Wandung 44 gebildet ist. Die Betätigungskraft 39 kann in dieser Mindestauslenkung 42 allein durch die Federeinrichtung 8 erzeugt werden.

Fig. 4 zeigt einen Ausschnitt einer Federanordnung 1 , wie sie in einer (hier unvollständigen) Betätigungsvorrichtung 2 gemäß den vorangehenden Figuren dargestellt ist. Hierbei befinden sich die Federeinrichtung 8 und die Auslenkeinrichtung 7 in einer Führungsschiene 14, die mittels der Führung 13, in diesem Beispiel aus Blechen, gebildet ist. Mittels des Anschlagelements 3 kann somit nicht nur die Federanordnung 1 vor unkontrollierter Verdrehung geschützt werden, sondern auch der hier nicht dargestellte Kolben 5 über einen rotationsfesten Eingriff des Anschlagelements 3 in die hier nicht dargestellte Axialkraftaufnahme 4.

Fig. 5 zeigt eine Auslenkeinrichtung 7, wie sie in den Figuren 2 bis 4 einsetzbar ist, die mit ihren ersten Nocke 19, zweiten Nocke 20, dritten Nocke 21 und vierten Nocke 22 in ein Bauelement der hier nicht vollständig gezeigten hydraulischen Betätigungsvorrichtung 2 integriert sind.

Fig. 6 zeigt eine zu den Nocken 19 bis 22 in Fig. 5 korrespondierende Federeinrichtung 8 mit einer ersten Blattfeder 15, einer zweiten Blattfeder 16, einer dritten Blattfeder 17 und einer vierten Blattfeder 18, die allesamt über das Anschlagelement 3 miteinander verbunden sind.

Fig. 7 zeigt eine alternative Federanordnung 1 in einem Ausschnitt einer hydraulischen Betätigungsvorrichtung 2. Hierbei ist die Auslenkeinrichtung 7 fest mit dem Anschlagelement 3 verbunden, während die Federeinrichtung 8 als gefederte Nocke ausgebildet ist und bei unterschreiten einer vorbestimmten Sollposition 10 (hier nicht dargestellt), entgegen der Federrichtung 23 ausgelenkt wird. Der Wirkzusammenhang ist bei dieser Federanordnung 1 genauso wie in den Figuren 2 bis 4 beschrieben.

Fig. 8 zeigt ein Kraftfahrzeug 33 mit einer Antriebseinheit 34, die hier als Verbrennungskraftmaschine dargestellt ist. Die Antriebseinheit 34 befindet sich vor der Fahrerkabine 35 des Kraftfahrzeugs 33 und mit ihrer Motorachse 37 quer zur Längsachse 36 des Kraftfahrzeugs 33. Die Antriebseinheit 34 ist über ihre Abtriebswelle 30 mittels des Reibpakets 32 um die Rotationsachse 29 der Reibkupplung 24 lösbar mit einem hier nur reinschematisch dargestellten Antriebsstrang 31 verbindbar.

Mit der hier vorgeschlagenen Federanordnung ist es möglich, ohne tiefgreifende konstruktive Veränderungen an der Geometrie einer hydraulischen Betätigungsvorrichtung eine Federung des Kolbens zu erreichen, ohne dass die Gefahr eines Austreibens des Kolbens bei einem Blockieren einer dauerhaft vorgespannten Feder besteht.

Bezugszeichenliste Federanordnung

hydraulische Betätigungsvorrichtung

Anschlagelement

Axialkraftaufnahme

Kolben

axialen Bewegungsrichtung

Auslenkeinrichtung

Federeinrichtung

ausgerückten Position

vorbestimmte Sollposition

Federkraft

Mindestanschlag

Führung

Führungsschiene

erste Blattfeder

zweite Blattfeder

dritte Blattfeder

vierte Blattfeder

erste Nocke

zweite Nocke

dritte Nocke

vierte Nocke

Federrichtung

Reibkupplung

Druckzylinder

hydraulischer Druck

Messvorrichtung

geometrisches Formelement

Rotationsachse Abtriebswelle Antriebsstrang Reibpaket

Kraftfahrzeug Antriebseinheit Fahrerkabine Längsachse Motorachse Schraubenfeder Betätigungskraft Federauflage geneigte Spitze Mindestauslenkung Ecke

Wandung

Claims

Patentansprüche

Federanordnung (1 ) für eine hydraulische Betätigungsvorrichtung (2), aufweisend zumindest die folgenden Komponenten:

ein Anschlagelement (3), welches dazu eingerichtet ist, an einer Axialkraftaufnahme (4) eines Kolbens (5) mit einer axialen Bewegungsrichtung (6) einer hydraulischen Betätigungsvorrichtung

(2) anzuliegen;

eine Auslenkeinrichtung (7); und

eine Federeinrichtung (8),

wobei die Auslenkeinrichtung (7) dazu eingerichtet ist, wenn der Kolben (5) aus einer ausgerückten Position (9) zurückgefahren wird und eine vorbestimmte Sollposition (10) unterschritten ist, die Federeinrichtung (8) erst bei Unterschreiten der vorbestimmten Sollposition (10) auszulenken und so eine Federkraft (1 1 ) zu erzeugen, und

wobei die Federeinrichtung (8) dazu eingerichtet ist, die besagte Federkraft (1 1 ) mittels des Anschlagelements

(3) in axialer Bewegungsrichtung (6) auf die Axialkraftaufnahme

(4) zu leiten.

Federanordnung (1 ) nach Anspruch 1 , wobei weiterhin ein Mindestanschlag (12) vorgesehen ist, welcher in Zusammenwirken mit der Federeinrichtung (8) und/oder der Auslenkeinrichtung (7) eine Mindestauslenkung (42) des Kolbens

(5) sicherstellt.

Federanordnung (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, wobei weiterhin eine Führung (13) vorgesehen ist, die eine unkontrollierte Verdrehung von Komponenten der Federanordnung (1 ) unterbindet, wobei die Führung (13) bevorzugt zumindest ein Blech umfasst, welches eine Führungsschiene (14) für die Federeinrichtung (8) und/oder für die Auslenkeinrichtung (7) bildet.

Federanordnung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Federeinrichtung (8) zumindest eine Blattfeder (15,16,17,18) umfasst und wobei die Auslenkeinrichtung (7) zumindest eine korrespondierende Nocke (19,20,21 ,22) aufweist, durch welche die Federeinrichtung (8) erst dann auslenkbar ist, wenn die vorbestimmte Sollposition (10) unterschritten wird.

Federanordnung (1 ) nach Anspruch 4, wobei die zumindest eine korrespondierende Nocke (19,20,21 ,22) fest ist und allein die Federeinrichtung (8) auslenkbar ist.

6. Federanordnung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Federeinrichtung (8) zumindest eine in einer Federrichtung (23) gefederte Nocke (19,20,21 ,22) umfasst, wobei die Federrichtung (23) geneigt zur axialen Bewegungsrichtung (6) des Kolbens (5) angeordnet ist, und wobei die Auslenkeinrichtung (7) bei Unterschreiten der vorbestimmten Sollposition (10) die Federeinrichtung (8) derart passiert, dass die Federeinrichtung (8) in Federrichtung (23) aus einer entspannten Position (9) in eine gespannte Position (9) ausgelenkt wird, wobei die Federrichtung (23) bevorzugt zwischen 45° und 135°, besonders bevorzugt quer zur axialen Bewegungsrichtung (6), ausgerichtet ist.

7. Hydraulische Betätigungsvorrichtung (2) für eine Reibkupplung (24), aufweisend zumindest die folgenden Komponenten:

zumindest einen Druckzylinder (25), in welchem hydraulischer Druck (26) aufbaubar ist;

zumindest einen Kolben (5), welcher in dem Druckzylinder (25) hydraulisch hin und her bewegbar ist;

zumindest eine Federanordnung (1 ) nach einem der vorhergehenden

Ansprüche,

wobei beim Rückkehren des zumindest einen Kolbens (5) aus einer hydraulisch ausgerückten Position (9) erst bei Unterschreiten der vorbestimmten Sollposition (10) eine axiale Kraft mittels des Anschlagelements (3) über die Axialkraftaufnahme (4) durch die Federanordnung (1 ) ausgeübt wird.

8. Hydraulische Betätigungsvorrichtung (2) nach Anspruch 7, wobei weiterhin eine Messvorrichtung (27) vorgesehen ist, die eine Auslenkung des Kolbens (5) erfasst, wobei bevorzugt die räumliche Lage eines geometrischen Formelements (28) der Federeinrichtung (8) und/oder der Auslenkeinrichtung (7) erfasst wird.

9. Reibkupplung (24) mit einer Rotationsachse (29) zum lösbaren Verbinden einer Abtriebswelle (30) mit einem Antriebsstrang (31 ), aufweisend zumindest die folgenden Komponenten:

zumindest ein Reibpaket (32), über das im angepressten Zustand ein

Drehmoment übertragbar ist; und

zumindest eine hydraulische Betätigungsvorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 7 oder 8, die durch deren Wirkeingriff auf das Reibpaket (32) das Reibpaket (32) anpressbar oder lösbar ist.

10. Kraftfahrzeug (33) aufweisend eine Antriebseinheit (34) mit einer Abtriebswelle (30), einen Antriebsstrang (31 ) und eine Reibkupplung (24) nach Anspruch 9.