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Die Erfindung betrifft einen Aktor, der bevorzugt als Kupplungsaktor (Modular Clutch Actuator / MCA) ausgeführt ist, mit einem Spindeltrieb, einer eine Spindel des Spindeltriebs antreibenden Antriebseinrichtung, einen die Antriebseinrichtung und den Spindeltrieb aufnehmenden Gehäuse sowie (zumindest) einem, mit der Spindel bewegungsgekoppelten, zumindest abschnittsweise außerhalb des Gehäuses verlaufenden Zugmittel. In weiteren Ausführungen ist der Aktor als Getriebeaktor oder als ein anderer Aktor in einem Kraftfahrzeug, wie in einem Pkw, Lkw, Bus, anderen Nutzfahrzeug oder Motorrad, eingesetzt.
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Gattungsgemäße Ausführungen solcher Aktoren sind bereits hinlänglich bekannt. In diesem Zusammenhang offenbart die
DE 10 2014 201 703 A1 einen Aktor für ein Aggregat einer Verbrennungskraftmaschine mit einem Zugmittel.
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Somit sind aus dem Stand der Technik bereits Aktoren bekannt, in denen mit der Umlenkung des Zugmittels innerhalb des entsprechenden Moduls eine Umlenkung der Betätigungskraft stattfindet. Diese bekannten Aktoren sind bisher jedoch konstruktiv relativ aufwändig ausgeführt und daher auch im Herstell- sowie Montageaufwand relativ aufwändig. Auch kann durch diese Aufbauten der Wirkungsgrad negativ beeinflusst werden.
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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu beheben und insbesondere einen Aktor zur Verfügung zu stellen, der unter Inanspruchnahme eines möglichst geringen Bauraums unter Umsetzung eines möglichst einfachen Aufbaus eine verlässliche Betätigung des Zugmittels ermöglicht.
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Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Zugmittel derart an der Spindel angebracht ist, dass auf das Zugmittel bei einem Drücken der Spindel durch die Antriebseinrichtung eine Zugkraft übertragen / weitergeleitet / eingeleitet wird.
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Durch diese Anbringung des Zugmittels an der Spindel findet eine besonders geschickte Umlenkung der Betätigungskraft auf engem Raum statt. Dadurch wird sowohl Bauraum eingespart, als auch der Aufbau des Aktors einfach gehalten.
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Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und nachfolgend näher erläutert.
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Ist das Zugmittel Bestandteil eines Seilzuges, besonders bevorzugt eines Bowdenzuges, wird ein für die Aktorik besonders leichtes sowie robustes Zugmittel eingesetzt.
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Wenn das Zugmittel zumindest abschnittsweise an dem Gehäuse und/oder einem gehäusefesten Bestandteil geführt / abgestützt ist, kann die Außenseite des Gehäuses unmittelbar zur Führung des Zugmittels verwendet werden und der Verschleiß des Zugmittels weiter herabgesetzt werden.
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Von Vorteil ist es auch, wenn das Zugmittel von einem mit der Spindel bewegungsgekoppelten Endabschnitt aus in einen schräg zur Spindel verlaufenden, außerhalb des Gehäuses angeordneten Erstreckungsabschnitt übergeht. Dadurch wird in dem Gehäuse des Aktors möglichst wenig Bauraum zur Anbringung sowie zur Aufnahme des Zugmittels in Anspruch genommen. Das Gehäuse kann dadurch besonders kompakt ausgeführt werden.
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Des Weiteren ist es zweckmäßig, wenn das Zugmittel mit seinem Erstreckungsabschnitt in einem spitzen Winkel, bevorzugt in einem Winkel von weniger als 50°, besonders bevorzugt weniger als 40°, weiter bevorzugt in einem Winkel zwischen 20° und 40°, weiter bevorzugt in einem Winkel um ca. 30°, relativ zu der Spindel ausgerichtet ist. Dadurch ist eine besonders eng an dem Gehäuse vorbeiverlaufende Führung des Zugmittels umgesetzt.
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Ist die Spindel mit mehreren Zugmitteln bewegungsgekoppelt, wobei jedes Zugmittel bevorzugt Bestandteil eines eigenen Seilzuges (weiter bevorzugt Bowdenzug) ist, eine verlässlichere Betätigung ermöglicht.
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In diesem Zusammenhang ist es von Vorteil, wenn ein erstes Zugmittel sowie ein zweites Zugmittel jeweils mit seinem Endabschnitt, in radialer Richtung der Spindel beabstandet zu der Spindel, mit einem verschiebefest mit der Spindel verbundenen Verbindungselement bewegungsgekoppelt sind. Dadurch kann auf eine Krümmung / Biegung des jeweiligen Zugmittels verzichtet werden. Somit wirken bei der Betätigung geringere Querkräfte auf die Bestandteile des Seilzuges.
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Insbesondere ist es diesbezüglich auch zweckmäßig, wenn das erste Zugmittel und/oder das zweite Zugmittel im Bereich ihrer Endabschnitte parallel zu der Spindel ausgerichtet sind / sich erstrecken.
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Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn ein indirekt / mittelbar mit der Spindel verbundener oder direkt / unmittelbar mit der Spindel ausgestalteter Aufnahmebereich, der das Zugmittel endseitig / am Endabschnitt aufnimmt, von einem Deckel zur Umgebung hin abgedeckt ist. Dadurch werden die Spindel sowie das Zugmittel im Verbindungsbereich zur Spindel von äußeren Einflüssen geschützt.
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Diesbezüglich ist es auch zweckmäßig, wenn der Deckel als Dichthaube dient, die den Aufnahmebereich schmutzdicht, d.h. staubdicht, zur Umgebung hin abtrennt / abschließt / abdichtet. Somit ist der Deckel besonders effektiv wirkend.
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Ist an dem Deckel (mittelbar und/oder unmittelbar) eine das Zugmittel abschnittsweise führende (erste) Führungskontur vorgesehen / angebracht, wird die Führung des Zugmittels weiter verbessert.
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Wenn die Spindel (oder das Verbindungselement) mittels eines Pleuels mit dem Zugmittel bewegungsgekoppelt ist, d.h., wenn die Spindel (/ das Verbindungselement) unter Zwischenschaltung eines Pleuels mit dem Zugmittel verbunden ist, wird die im Betrieb am Zugmittel auftretende Reibung weiter reduziert.
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Zusätzlich kann diese Reibung nochmals reduziert werden, wenn das Pleuel mit einem ersten Ende schwenkbar an der Spindel (/ dem Verbindungselement) angebracht ist und mit einem zweiten Ende sowohl das Zugmittel aufnimmt als auch entlang einer (vorzugsweise geradlinigen / linearen, zweiten) Führungskontur geführt ist.
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In anderen Worten ausgedrückt, ist erfindungsgemäß ein modularer Aktor, bevorzugt ein Kupplungsaktor (MCA), umgesetzt, der über einen Seilzug und einen Aufbau zum schrägen Ziehen des Seilzuges verfügt. Um den MCA auf Druck zu belasten, ist es vorgesehen, dass der Seilzug an einem Bügel (Verbindungselement), vorzugsweise am Kolbenende des MCA eingehängt und schräg am Gehäuse des MCA vorbeigeführt ist, sodass eine ziehende Kraftübertragung auf die Kupplung möglich ist. Der Aufbau sieht ferner einen Deckel für den MCA vor, der diesen vor Schmutz schützt und gleichzeitig für den schrägen Verlauf des Seilzuges eine Führung darstellt. Weiterhin kann der Seilzug an einem verschwenkbaren Pleuel angeordnet sein, wobei bei einer Vorschubbewegung der Pleuel schräg von der Achse des MCA-Kolbens (Längsachse Spindel) weg bewegt wird, sodass der Seilzug immer auf der vollen Länge gerade verläuft und weniger Reibung erfolgt. Der Kolben / die Spindel ist somit stets auf Druck und der Seilzug stets auf Zug beansprucht, wobei ein Führungssystem vorgesehen ist, das gewährleistet, dass der Seilzug schräg zur Achse nach hinten am Gehäuse vorbei verläuft und dass der Seilzug an einer Vorrichtung am Ende des Kolbens eingehängt ist. Alternativ kann der MCA auch mit Seilzug und Pleuelstange zum schrägen Ziehen des Seilzugs ausgeführt sein. Auch können mehrere Zugmittel mit der Spindel bewegungsgekoppelt sein.
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Die Erfindung wird nun nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert, in welchem Zusammenhang auch verschiedene Ausführungsbeispiele dargestellt sind.
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Es zeigen:
- 1 eine Längsschnittdarstellung durch einen erfindungsgemäßen Aktor nach einem ersten Ausführungsbeispiel, wobei insbesondere die Anbindung eines Zugmittels an einer Spindel des Aktors sowie der außerhalb eines Gehäuses des Aktors fortgeführte Verlauf des Zugmittels erkennbar sind, und wobei sich die Spindel in einer eingefahrenen Stellung befindet,
- 2 eine Längsschnittdarstellung des Aktors nach dem ersten Ausführungsbeispiel, ähnlich zu 1, wobei sich die Spindel in einer ausgefahrenen Stellung befindet,
- 3 eine perspektivische Darstellung des Aktors nach den 1 und 2 von einer Außenseite, wobei ein in den 1 und 2 vorhandener Deckel weg gelassen ist, sodass die Koppelung der Spindel mittels eines Verbindungselementes mit dem Zugmittel gut erkennbar ist,
- 4 eine perspektivische Darstellung des Aktors des ersten Ausführungsbeispiels, ähnlich zu 3, wobei nun der die Spindel sowie das Verbindungselement abdeckender Deckel vorhanden sind,
- 5 eine schematische Darstellung eines Aktors nach einem zweiten Ausführungsbeispiel, wobei die Spindel mittels eines Pleuels mit dem Zugmittel verbunden ist und sich die Spindel wiederum in der eingefahrenen Stellung befindet,
- 6 eine schematische Darstellung des Aktors ähnlich zur 5, wobei die Spindel in einer Zwischenstellung zwischen der ein- und der ausgefahrenen Stellung angeordnet ist,
- 7 eine schematische Darstellung des Aktors ähnlich zur 5, wobei sich die Spindel in der ausgefahrenen Stellung befindet,
- 8 eine perspektivische Darstellung eines Aktors nach einem dritten Ausführungsbeispiel, wobei die Spindel nun mit zwei Zugmitteln bewegungsgekoppelt ist und durch den abgenommenen Deckel die Anbindung der Spindel an die Zugmittel mittels eines Verbindungselementes gut erkennbar ist,
- 9 eine Seitenansicht des Aktors nach 8 in einer ausgefahrenen Stellung der Spindel, wobei die beiden im Wesentlichen parallel zueinander verlaufenden Zugmittel gut zu erkennen sind,
- 10 eine Seitenansicht des Aktors, ähnlich zu 9, in einer eingefahrenen Stellung der Spindel,
- 11 eine perspektivische Darstellung des Aktors, ähnlich zu 8, bei aufgesetztem Deckel,
- 12 eine schematische Seitendarstellung des Aktors nach den 8 bis 11, wobei der Aktor bereits zur Betätigung eines Hebelelementes einer Kupplung eingesetzt ist und die Zugmittel im Wesentlichen gerade verlaufen, und
- 13 eine schematische Seitendarstellung des Aktors des dritten Ausführungsbeispiels, ähnlich zu 12, wobei der Aktor so positioniert ist, dass seine Zugmittel im Wesentlichen gebogen verlaufen,
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Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Auch sind die Merkmale der unterschiedlichen Ausführungsbeispiele frei miteinander kombinierbar.
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In 1 ist ein erfindungsgemäßer Aktor 1 nach einem ersten Ausführungsbeispiel in seinem Aufbau veranschaulicht. Der Aktor 1 ist als ein Kupplungsaktor, nämlich als ein modularer Kupplungsaktor (MCA), aufgebaut sowie ausgestaltet. Der Aktor 1 dient damit (als Betätigungsmodul) zum Betätigen einer Kupplung. Alternativ, in weiteren Ausführungsbeispielen, ist der Aktor jedoch auch in anderen Bereichen einsetzbar, so z.B. als Getriebeaktor, d.h. zum Schalten von Gängen eines Getriebes, oder ähnlichen Bereichen eines Kraftfahrzeuges, in denen verschiedene Stellelemente zu verschieben sind.
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Der Aktor 1 weist ein Gehäuse 5 auf, das auch als Modulgehäuse bezeichnet ist. In dem Gehäuse 5 ist zumindest eine Antriebseinrichtung 4 angebracht / aufgenommen, die mit einem Spindeltrieb 2 zusammenwirkt. Die Antriebseinrichtung 4 ist als eine elektromotorische Antriebseinrichtung 4 / ein Elektromotor ausgestaltet und wirkt auf eine Spindel 3 des Spindeltriebes 2 im Betrieb antreibend ein. Der Spindeltrieb 2 ist bevorzugt als Rotor-Linear-Getriebe ausgebildet. Die Antriebseinrichtung 4 ist derart (über einen Rotor) mit der Spindel 3 wirkverbunden, dass sie die Spindel 3 letztendlich bei ihrer Betätigung zu einem Verschieben entlang ihrer Längsachse 18 zwingt. Auch der Spindeltrieb 2 ist in dem Gehäuse 5 aufgenommen.
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Die Spindel 3 ragt mit einem Ende / Endbereich aus dem Gehäuse 5 hinaus und in ein Führungsgehäuse 10 hinein. Das Führungsgehäuse 10 ist wiederum mit dem Gehäuse 5 verbunden. Das Führungsgehäuse 10 ist mehrteilig ausgeführt. Ein Innenraum des Führungsgehäuses 10 ist zur Umgebung hin abgedichtet.
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In dem ersten Ausführungsbeispiel ist die Spindel 3 (indirekt / mittelbar) über ein Verbindungselement 19 in Form eines Bügels mit einem Zugmittel 6 eines Zugs in Form eines Seilzugs 7 bewegungsgekoppelt. Die Spindel 3 ist mit ihrem aus dem Gehäuse 5 hinausragenden Ende an diesem Verbindungselement 19 verschiebefest angebracht. Eine der Spindel 3 abgewandte Seite des Verbindungselementes 19 ist verschiebefest mit dem als Seil ausgeführten Zugmittel 6 gekoppelt.
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Das Verbindungselement 19 ist in 3 besonders gut erkennbar. An der der Spindel 3 abgewandten Seite weist das Verbindungselement 19 eine Aussparung 20 auf, in der das Zugmittel 6 mit seinem Endabschnitt 8 eingehakt / formschlüssig gehalten ist. Insbesondere ist das Zugmittel 6 (mit seinem Endabschnitt) so durch die Aussparung 20 hindurchgeführt, dass ein Kopfbereich 21 (größer als die Aussparung 20 ausgestaltet) des Zugmittels 6 an einer (der Spindel 3 abgewandten) Stirnseite des Verbindungselementes 19 verschiebefest anliegt. Der Kopfbereich 21 ist als Nippel / Seilzug-Nippel ausgebildet. Das Zugmittel 6 ist daher an einem Befestigungspunkt an dem Verbindungselement 19 angebracht, der sich in Verlängerung der Spindel 3 / der Längsachse 18 befindet. Insbesondere liegt der Befestigungspunkt auf der gedachten Verlängerung der Längsachse 18.
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Zudem ist der Seilzug 7 als Bowdenzug ausgeführt. Daher weist der Seilzug 7 neben dem Zugmittel 6 eine schlauchartige Hülse 22 auf, die an einem Basisbereich 24 des Führungsgehäuses 10, abgestützt / gehalten ist. Die Hülse 22 erstreckt sich koaxial zum Zugmittel 6. Somit ist das Zugmittel 6 zumindest abschnittsweise an einem gehäusefesten Bestandteil in Form des Führungsgehäuses 10 geführt. Das Zugmittel 6 ist durch die Hülse 22 hindurchgeschoben. Insbesondere ist eine Haltelasche 23, die an der Hülse 22 befestigt ist, in dem Führungsgehäuse 10 fixiert.
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Die Haltelasche 23 ist in einer ersten axialen Richtung an dem Basisbereich 24 sowie in einer dieser ersten axialen Richtung entgegengesetzten zweiten axialen Richtung in Bezug auf die Längsachse 18 an einem das Führungsgehäuse 10 mit ausbildenden Deckel 12 abgestützt. Somit ist die Hülse 22 letztendlich gehäusefest / fest relativ zu dem Gehäuse 5 bzw. dem Führungsgehäuse 10 abgestützt.
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Erfindungsgemäß ist das Zugmittel 6 derart mit der Spindel 3 (mittelbar / über das Verbindungselement 19) gekoppelt, dass bei einer drückenden Betätigung der Spindel 3 durch die Antriebseinrichtung 4 das Zugmittel 6 eine Zugkraft erfährt, d.h. gezogen wird. Auch ist die Spindel 3 in umgekehrter Weise so mit dem Zugmittel 6 gekoppelt (sowie das Zugmittel 6 so mit der Hülse 22 gekoppelt), dass bei einer ziehenden Betätigung der Spindel 3 durch die Antriebseinrichtung 4 das Zugmittel 6 eine Druckkraft erfährt, d.h. gedrückt bzw. zurückgeführt wird. Die Betätigungskraft wird daher an einem Aufnahmebereich 11, der an dem Verbindungselement 19 in Form der Aussparung 20 ausgestaltet ist, jedoch alternativ auch direkt an der Spindel 3 ausgestaltet sein kann, umgeleitet / umgelenkt. Insbesondere wird eine (mittels der Antriebseinrichtung 4 auf die Spindel 3 aufgebrachte) Betätigungskraft durch die Verbindung der Spindel 3 mit dem Zugmittel 6 um 180° umgelenkt. Der Kopfbereich 21 ist an der der Spindel 3 abgewandten Stirnseite an dem Verbindungselement 19 so abgestützt, dass das Zugmittel 6 bei der drückenden Betätigung der Spindel 3 (durch die Antriebseinrichtung 4) gezogen wird. Somit bildet der Kopfbereich 21 den Endabschnitt 8 des Zugmittels aus, der verschieblich durch das Verbindungselement 19 betätigt ist. Dies wird bei Betrachtung der 1 in Kombination mit der 2 ersichtlich.
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Der Deckel 12 sowie der Basisabschnitt 24, d.h. das Führungsgehäuse 10, sind / ist so dimensioniert, dass die im Betrieb umgesetzte Verschiebung des Zugmittels 6 mittels des Verbindungselementes 19 nicht durch den Deckel 12 behindert ist.
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In einem an dem Endabschnitt 8 anschließenden Erstreckungsabschnitt 9 erstreckt sich das Zugmittel 6, wie wiederum in 1 zu erkennen, aus dem Führungsgehäuse 10 bzw. dem Deckel 12 hinaus. Der außerhalb des Führungsgehäuses 10 bzw. des Deckels 12 angeordnete Erstreckungsbereich 9 des Zugmittels 6 erstreckt sich schräg zur Längsachse 18. Der Erstreckungsbereich 9 wird durch die Erstreckung der Hülse 22 vorgegeben. Das Zugmittel 6/ die Hülse 22 ist an einer Außenseite des Gehäuses 5 sowie des Führungsgehäuses 10 am Führungsgehäuse 10 abgestützt sowie geführt. Der Erstreckungsabschnitt 9 ist im Wesentlichen um ca. 30° relativ zu der Längsachse 18 geführt / angestellt. Insbesondere ist eine Führungskontur 13 (erste Führungskontur) an dem Führungsgehäuse 10 ausgebildet, an der die Hülse 22 abgestützt ist und die somit den Anstellwinkel des Erstreckungsabschnittes 9 relativ zur Längsachse 18 bestimmt.
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Im Weiteren sei darauf hingewiesen, dass der Deckel 12, wie er in den 1, 2 und 4 eingesetzt ist, prinzipiell dicht mit dem Basisabschnitt 24 verbunden ist und dieser Basisabschnitt 24 wiederum dicht mit dem Gehäuse 5 verbunden ist, sodass das Führungsgehäuse 10/ der Deckel 12 eine Schmutzabdichtung zur Umgebung hin gewährleistet. Dadurch ist das Verbindungselement 19 sowie das in das Führungsgehäuse 10 hineinragende Ende des Zugmittels 6 zur Umgebung hin schmutzdicht / staubdicht abgedichtet. Auch der Aufnahmebereich 11, der durch das Verbindungselement 19 ausgebildet ist, ist folglich zur Umgebung hin abgedichtet.
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In Verbindung mit den 5 bis 7 ist ein Aktor 1 gemäß eines zweiten Ausführungsbeispiels schematisch dargestellt. Der Aktor 1 dieses zweiten Ausführungsbeispiels ist prinzipiell nach dem Aktor 1 des ersten Ausführungsbeispiels der 1 bis 4 aufgebaut sowie funktionierend.
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Als Unterschied sei darauf aufmerksam gemacht, dass die Spindel 3 des zweiten Ausführungsbeispiels nun nicht mehr mittels eines entlang der Längsachse 18 verschieblich geführten Verbindungselements 19, sondern mittels eines schwenkbar an der Spindel 3 angebrachten Pleuels 14 mit dem Zugmittel 6 verbunden ist. Ein erstes Ende 15 des Pleuels 14 ist schwenkbar an sowie verschiebefest mit der Spindel 3 gekoppelt. Das Pleuel 14 in Form einer Pleuelstange nimmt wiederum den Endabschnitt 8 des Zugmittels 6 verschiebefest auf. Ein zweites Ende 16 des Pleuels 14 ist verschiebefest mit dem Endabschnitt 8 verbunden. Das zweite Ende 16 des Pleuel 14 ist ebenfalls schwenkbar an dem Endabschnitt 8 angebracht.
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Eine zweite Führungskontur 17 ist wiederum gehäusefest, d.h. fest mit dem Gehäuse 5 bzw. dem Führungsgehäuse 10, was hier der Übersichtlichkeit halber nicht weiter dargestellt ist, verbunden, wobei das Pleuel 14 im Bereich seines zweiten Endes 16 in dieser Führungskontur 17 entlang eines linearen Führungsweges verschiebbar ist. Unter Zusammenwirkung mit den 5 bis 7 wird die Verschiebung des Pleuels 14 sowie des Zugmittels 6 von einer eingefahrenen Stellung in 5 über eine Zwischenstellung in 6 hin zu einer ausgefahrenen Stellung in 7 veranschaulicht. Auch diese zweite Führungskontur 17 ist im Wesentlichen derart ausgeführt, dass das Zugmittel 6 samt seiner Hülse 22 stets in einem spitzen Winkel, um ca. 30°, relativ zur Längsachse 18 der Spindel 3 angestellt ist.
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Ein weiteres, drittes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Aktors 1 ist mit den 8 bis 11 veranschaulicht, wobei die 12 und 13 zwei beispielhafte Montagepositionen des Aktors 1 in einem Bereich einer Kupplung zeigen. Der Aktor 1 dieses dritten Ausführungsbeispiels ist im Wesentlichen gemäß dem Aktor 1 des ersten Ausführungsbeispiels aufgebaut sowie funktionierend, weshalb nachfolgend der Kürze wegen lediglich die Unterschiede gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben sind.
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In 8 ist gut erkennbar, dass die Spindel 3 wiederum mittels eines Verbindungselementes 19 mit dem Endabschnitt 8 des Zugmittels 6 bewegungsgekoppelt, d. h. verschiebbar verbunden ist. Neben dem Zugmittel 6, das nachfolgend als erstes Zugmittel 6 bezeichnet ist, ist noch ein weiteres Zugmittel 25, das nachfolgend als zweites Zugmittel 25 bezeichnet ist, mit der Spindel 3 bewegungsgekoppelt. Auch das zweite Zugmittel 25 ist über das Verbindungselement 19 mit der Spindel 3 bewegungsgekoppelt. Das zweite Zugmittel 25 ist gleich dem ersten Zugmittel 6 ausgestaltet und mit dem Verbindungselement 19 auf gleiche Weise verbunden. Das zweite Zugmittel 25 ist ebenfalls Bestandteil eines (zweiten) Seilzuges 26. Der zweite Seilzug 26 ist wiederum gemäß dem (ersten) Seilzug 7 ausgestaltet sowie funktionierend. Beide Zugmittel 6, 25 bzw. Seilzüge 7, 26 dienen, wie dann nachfolgend in Bezug auf die 12 und 13 beschrieben, zum Betätigen desselben Stellelementes 27 in Form eines Betätigungshebels einer Kupplung 28. Der Aktor 1 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel ist somit wiederum als Kupplungsaktor eingesetzt, kann jedoch alternativ auch als anderer Aktor, z.B. als Getriebeaktor, eingesetzt sein.
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Die Spindel 3 ist daher (über das wiederum als Bügel ausgebildete Verbindungselement 19) verschiebefest mit mehreren, nämlich zwei, Zugmitteln 6 und 25 verschiebbar verbunden / bewegungsgekoppelt. Die Befestigungspunkte der jeweiligen Endabschnitte 8 der beiden Zugmittel 6 und 25 an dem Verbindungselement 19 sind, wie in 8, weiter zu erkennen, derart gewählt, dass sie in radialer Richtung der Spindel 3 / Längsachse 18 beabstandet zu der Längsachse 18 sind. Die Befestigungspunkte beider Zugmittel 6, 25 sind mit dem gleichen radialen Abstand relativ zur Längsachse 18 angeordnet.
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Das Verbindungselement 19 erstreckt sich von einem zentralen, mit der Spindel 3 verschiebefest gekoppelten / an der Spindel 3 verschiebefest angebrachten, einen Gegenhalter ausbildenden Nabenbereich 29 aus zu zwei in radialer Richtung entgegengesetzten Enden weg. Das Verbindungselement 19 ist im Wesentlichen als ein stabförmiger, langgestreckter Träger ausgestaltet. Das Verbindungselement 19 erstreckt sich in seiner Längserstreckung quer, nämlich senkrecht, zu der Spindel 3/ Längsachse 18. Der Nabenbereich 29 ist auf einer den Kopfbereichen 21 der Zugmittel 6, 25 / den Aussparungen 20 in axialer Richtung der Spindel 3 abgewandten Seite angeordnet. Jeder Kopfbereich 21 ist wiederum in einer den Befestigungspunkt an dem Verbindungselement 19 festlegenden Aussparung 20 an einem jeweiligen freien Ende des Verbindungselementes 19 formschlüssig gehalten / aufgenommen.
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In 9 ist der Aktor 1 in einer (vollständig) ausgefahrenen Stellung der Spindel 3 dargestellt. In 10 ist eine (vollständig) eingefahrene Stellung der Spindel 3 dargestellt. In den beiden 9 und 10 ist gut erkennbar, wie die Hülse 22 an dem Basisabschnitt 24 des Gehäuses 5 abgestützt ist. Der Basisabschnitt 24 ist im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel etwas anders ausgeformt. Der Basisabschnitt 24 ist nun flanschartig / plattenförmig ausgebildet. Das jeweilige Zugmittel 6, 25 ragt durch ein Durchgangsloch in diesem Basisabschnitt 24 hindurch. Gleichzeitig ist die Hülse 22 jedes Seilzuges 7, 26 auf einer dem Kopfbereich 21 abgewandten Seite verschiebefest abgestützt.
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In 11 ist der an die Form des Verbindungselementes 19 angepasste Deckel 12, der den aus dem Gehäuse 5 hinausragenden Bereich der Spindel 3, das Verbindungselement 19 sowie deren Befestigungspunkte mit den Zugmitteln 6, 25 schmutzdicht abdeckt, zu erkennen. Der Deckel 12 ist aufgrund der Ausformung des Verbindungselementes 19 ebenfalls quer zur Spindel verlaufend längsgestreckt ausgebildet.
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In Verbindung mit den 12 und 13 sind zwei alternative Anbringmöglichkeiten des Aktors 1 des dritten Ausführungsbeispiels in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges im Bereich einer Kupplung dargestellt. Es können auch die Aktoren 1 der ersten beiden Ausführungsbeispiele prinzipiell auf diese Weise montiert werden.
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Der Aktor 1 ist in 12 derart mit seinem Gehäuse 5 ortsfest, wie getriebegehäusefest oder kupplungsgehäusefest, angebracht, dass sich die Zugmittel 6, 25/ die Seilzüge 7, 26 im Wesentlichen geradlinig von dem Basisabschnitt 24 wegerstrecken. Dadurch wird insbesondere ein Querkrafteintrag durch die im Betrieb durch die Antriebseinrichtung 4 aufgebrachte Betätigungskraft weitestgehend reduziert. In diesem Zusammenhang ist besonders gut erkennbar, dass die Zugmittel 6, 25 an einem dem (ersten) Endabschnitt 8 abgewandten zweiten Endabschnitt 30 verschiebefest / bewegungsfest mit einem Bereich des als Betätigungshebel dienenden Stellelementes 27 befestigt sind. Somit wird mit einer Verschiebung der Spindel 3 sowie einem Bewegen des Zugmittels 6 das entsprechende Stellelement 27 zum Ein- bzw. Ausrücken einer Kupplung 28 bewirkt.
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Gemäß 13, wie es auch bereits in den 8 bis 10 umgesetzt ist, ist es auch möglich, den Aktor 1 derart schräg zu einer Drehachse der Kupplung anzuordnen, dass das jeweilige Zugmittel 6, 25 / der jeweilige Seilzug 7, 26 gebogen im Raum verläuft. Die ersten Endabschnitte 8 der Zugmittel 6, 25 verlaufen jedoch wiederum gerade sowie parallel zur Spindel 3. Auch dadurch ergibt sich eine relativ querkraftreduzierte Betätigung der jeweiligen Kupplung 28.
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Des Weiteren sei darauf hingewiesen, dass es prinzipiell auch hinsichtlich der ersten beiden Ausführungsbeispiele möglich ist, nicht nur ein Zugmittel 6, sondern ebenfalls mehrere Zugmittel mit dem entsprechenden Bereich des Verbindungselementes 19 oder des Pleuels 14 zu verbinden.
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In anderen Worten ausgedrückt, wirkt erfindungsgemäß das (in Druckrichtung Kraft übertragende) Spindelende des Rotor-Linear-Getriebes 2 (z.B. SPWG) auf einen Bügel 19, dessen mittlerer Bereich einen Freiraum aufweist. Am Modulgehäuse 5 stützt sich eine Gegenhalter (Haltelasche 23) ab (ggf. auch einteilig mit Gehäuse 5 gestaltet), an welchem eine Seilzughülle 22 abgestützt ist. Gegenhalter 23 sowie Bowdenzugende (Endabschnitt 8) sind innerhalb des Freiraums das Bügels 19 angeordnet, so dass das am spindelgegenseitigen Ende des Bügels 19 eingehängte Betätigungsseil (Zugmittel 6) (Seilzug-Nippel (Kopfbereich 21)) in der Zentralachse (Längsachse 18) der Spindel 3 zu liegen kommt und somit die Betätigungskraft querkraftfrei eingeleitet werden kann. Der Freiraum des Bügels 19 ist so dimensionierte, dass über den kompletten Betätigungsweg das Aktors 1 keine Kollision des Bügels 19 mit Gehäuse 5, Gegenhalter 23 oder Bowdenzug 7 (inkl. Hülle 22) auftritt. Auf das Modulgehäuse 5 ist ein Deckel 12 z.B. (vorzugsweise mit einer entsprechenden Dichtung) aufgeschraubt/aufgesteckt, so dass eine Einmal-/Dauerschmierung der Modulmechanik möglich ist und diese vor Verschmutzungen geschützt ist. Der Deckel 12 ermöglicht ebenfalls eine einfache Montage (bzw. einen einfachen Wechsel) des Zugseils 6. Das Modulgehäuse 5 umfasst bevorzugt einen Montageflansch, welcher zum modularen Konzept des Aktors 1 (respektive zum Drive-Modul) passt. Das Modulgehäuse 5 umfasst eine Führung (Führungskontur 13, 17) für die Seilzughülle 22, so dass diese am Flansch/Drive-Modul vorbei geführt wird ohne dass Knickgefahr besteht. Der Umlenkwinkel beträgt ca. 30° und erzeugt daher nur geringe Querkräfte, welche vom Modulgehäuse 5 über den Montageflansch in das Gehäuse 5 des Drive-Moduls eingeleitet werden. Auf diese Weise wird durch ein einfaches, kostengünstiges Modul 1 das für drückende Betätigung optimierte Drive-Modul zu einem ziehenden Aktor 1 komplettiert.
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Als Alternative ist erfindungsgemäß vorgeschlagen zwischen Spindel 3 des Drive-Moduls 5 und (Bowden- bzw. Seil-)Zugeinhängung (Endabschnitt 8) ein Verbindungspleuel 14 vorzusehen, welches mit seinem gegenseitigen Ende (Endabschnitt 8 / Ende der Zugmittel-/Zugeinhängung) in einer gehäusefesten Führung (zweite Führungskontur 17) geführt ist. Diese Führung 17 ist in einem solchen Winkel angestellt, dass der Seilzug 7 geradlinig aus dem Aktor 1 verlaufen kann ohne mit dem Gehäuse 5 zu kollidieren. Auf diese Weise können die Reib-Stellen verschleiß- und reibungsoptimiert (ggf. Rollen) gestaltet werden.
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Um das Drive-Modul (Aktor 1, z.B. MCA) unverändert lassen zu können und zudem eine querkraftfreie Kraftausleitung ohne Erfordernis einer Umlenkung zu ermöglichen, ist es weiterhin erfindungsgemäß vorgesehen, zwei symmetrisch um die Spindel 3 daran angeschlossene Züge 7, 26 zu verwenden. Die Anbindung der beiden Züge 7, 26 wird erfindungsgemäß vorzugsweise so weit zueinander beabstandet gelegt, dass die Züge 7, 26 gerade nach hinten am Drive-Modul / Gehäuse 5 vorbei geführt werden. Sie werden am Kupplungs-Betätigungshebel (Stellelement 27) nebeneinander (also mit gleichem wirksamen Hebel) eingehängt. Ist die Anordnung vorzugsweise bauraumbedingt so gewählt, dass die Züge 7, 26 in einer geraden Linie angebunden werden (12), so sind zu vernachlässigende Stützkräfte an den Hüllen 22 ab zu stützen (Hüllen 22 lediglich Schutz vor Verschmutzung, Beschädigung). Jedoch ist auch eine Anordnung außerhalb dieser optimalen Position durch die Bowdenzüge 7, 26 möglich (13), dann sind entsprechende Stützkräfte an den Bowdenzughüllen 22 auf zu nehmen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Aktor
- 2
- Spindeltrieb
- 3
- Spindel
- 4
- Antriebseinrichtung
- 5
- Gehäuse
- 6
- Zugmittel / erstes Zugmittel
- 7
- Seilzug / erster Seilzug
- 8
- Endabschnitt / erster Endabschnitt
- 9
- Erstreckungsabschnitt
- 10
- Führungsgehäuse
- 11
- Aufnahmebereich
- 12
- Deckel
- 13
- erste Führungskontur
- 14
- Pleuel
- 15
- erstes Ende
- 16
- zweites Ende
- 17
- zweite Führungskontur
- 18
- Längsachse
- 19
- Verbindungselement
- 20
- Aussparung
- 21
- Kopfbereich
- 22
- Hülse
- 23
- Haltelasche
- 24
- Basisabschnitt
- 25
- zweites Zugmittel
- 26
- zweiter Seilzug
- 27
- Stellelement
- 28
- Kupplung
- 29
- Nabenbereich
- 30
- zweiter Endabschnitt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102014201703 A1 [0002]