DE3518868A1 - Motorisierte betaetigung fuer eine ankoppelvorrichtung, wie z.b. kupplung, regelgetriebe, bremse oder dergl. - Google Patents
Motorisierte betaetigung fuer eine ankoppelvorrichtung, wie z.b. kupplung, regelgetriebe, bremse oder dergl.Info
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Description
"Motorisierte Betätigung für eine Ankoppelvorrichtung, wie z.B. Kupplung, Regelgetriebe, Bremse oder dergl."
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine motorisierte Betätigung einer Ankoppelvorrichtung wie Kupplung,
Regelgetriebe, Bremse oder dergl. mit einem Gehäuse, in welchem einerseits eine von einem Motor angetriebene Schnecke
und andererseits eine Betätigungswelle angeordnet sind, wobei mittels letzterer der Zustand der Ankoppelvorrichtung veränderbar
ist, d.h. im Fall einer Kupplung oder einer Bremse der eingerückte oder der ausgerückte Zustand, oder im Fall
eines Regelgetriebes das mehr oder weniger verstärkte oder reduzierteübersetzungsverhältnis. Des weiteren sind zwischen
der Schnecke und der Betätigungswelle Verbindungsmittel vorgesehen, die sowohl drehbar in dem Gehäuse gelagerte Ritzel
als auch einen gezahnen Sektor umfassen, der fest mit der Betätigungswelle verbunden ist, wobei die Ritzel mit der
Schnecke, mit dem gezahnten Sektor und mit einer an dem Gehäuse festgelegten Dämpfungsfeder zusammenwirken.
Allgemein erbringt eine derartige motorisierte Betätigung in dem Ausmaß gute Arbeitsergebnisse, innerhalb welchem die
durch den Motor aufgebrachten Betätigungsdrücke von dem Einwirken der Dämpfungsfeder vermindert werden. Darüber hinaus
ist der Zusammenbau des Aufbaus, wie er oben beschrieben wurde und eine Schnecke, Ritzel und einen gezahnten Sektor
aufweist,gleichzeitig einfach ung robust und zufriedenstellend.
In den Konstruktionen, die bisher vorgeschlagen worden sind, insbesondere in dem engl. Patent Nr. 2 117 076 f besitzt
das Gehäuse allgemein eine,wenn nicht VOlUmInOSe7SO doch zumindest
eine massive Form.
Es erschien für die Anmelderin, das für ein einfaches Einsetzen des Betätigungsgehäuses in der Nähe der Koppelvorrichtung,
beispielsweise um das Gehäuse in die Nähe einer Kupplung, in der Glocke der Kupplung oder in der Umgebung
der Gruppe Motor-Antrieb eines Kraftfahrzeugs anzubringen diese massive Form des Gehäuses ein ernstes Hindernis ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine motorisierte Betätigung für eine Ankoppelvorrichtung wie
z.B. Kupplung, Regelgetriebe, Bremse oder ähnliches zu schaffen, das geeigneter ist für die verschiedenen Erfordernisse
der Praxis und bei dem das Gehäuse insbesondere den Vorteil hat, kompakt zu sein und somit leicht an gewünschte
Stellen anbringbar.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einer motorisierten Betätigung der genannten Gattung dadurch gelöst, daß die
Dämpfungsfeder mittels eines sich an dem gezahnten Sektor entlang erstreckenden Armes an den Ritzeln befestigt ist.
Vorzugsweise ist der Arm als Doppelarm ausgeführt und er-
streckt sich beidseitig des gezahnten Sektors.Dank des
verwendeten Armes kann sich die Dämpfungsfeder wesentlich näher an dem gezahnten Sektor erstrecken.
Praktisch kann sie mit diesem einen Winkel einschließen, der wesentlich kleiner als 90° ist, vorzugsweise kleiner
als' 45°.
Man erhält somit vorteilhafterweise eine kompakte Konstruktion.
Günstigerweise sind der gezahnte Sektor und die Dämpfungsfeder nebeneinander in im wesentlichen einer selben,zur Betätigungswelle
senkrechten Ebene angeordnet. · ine derartige Anordnung gestattet es, dem Gehäuse eine in dieser Ebene
abgeflachte Form zu geben.
Es ergibt sich darüber hinaus , daß im wesentlichen alle Kraftrichtungen in derselben Ebene zusammengefasst werden,
weshalb vorteilhafter-und konsequenterweise die Nachteile vermieden werden können, die aus einem Vorspringen oder Hervorkragen
von Bauteilen resultieren.
Gemäß eines weiteren Merkmals sind die verschiedenen Ritzel koaxial, dies ergibt eine Vereinfachung im Aufbau.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist ein erstes Ritzel
vorhanden, das mit der Schnecke zusammenwirkt und ein zweites,fest mit dem ersten Verbundes Ritzel, das mit dem
gezahnten Sektor kämmt, während die Dämpfungsfeder mit diesem
zweiten Ritzel verbunden ist.
-4-
In einer Ausführungsvariante ist ein einziges Ritzel vorhanden, das sowohl mit der Schnecke als auch mit dem gezahnten
Sektor in Eingriff steht, wobei die Dämpfungsfeder an dieses eine Ritzel angehängt ist.
Vorzugsweise sind Mittel zum Absorbieren der axialen Reaktionen auf der Schnecke vorgesehen. Diese Mittel zum Absorbieren
axialer Reaktionen umfassen bei einer Ausführungsform Drucklager, die der Schnecke zugeordnet sind.
In einer anderen AusführungsVariante umfassen die Absorbtionsmittel
für axiale Reaktionen ein zusätzliches gezahntes Rad, das mit den Gängen der Schnecke in Eingriff steht, die
inneres sind zu denen,mit denen die Ritzel zusammenwirken, wobei dieses zusätzliche Zahnrad zusammen mit den Ritzeln
mit dem gezahnten Sektor zusammenwirkt.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der Anordnung einer erfindungsgemäßen motorisierten Betätigung einer
Kupplung,
Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung des Steuergehäuses im Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 3,
Fig. 3 eine entsprechende Ansicht dieses Gehäuses im Schnitt entlang der unterbrochenen Linie III-III in Fig.2,
Fig. 4 die Verzahnung der Schnecke mit einem Ritzel im
Schnitt entlang der unterbrochenen Linie IV-IV in Fig. 3,
-2-
Fiq. 5 dj.<* Verzahnung der Ritzel mit dem gezahnten Sektor
im Schnitt entlang der Linie V-V in Fig.3, und
Fig. 6 und 7 jeweils Darstellungen analog derjenigen in
Fig. 2 betreffend jeweils zwei Ausführungsvarianten .
Die in den Figuren 1 bis 5 dargestellten Ausführungsformen
betreffen als ein die Erfindung nicht einschränkendes Beispiel eine Anwendung der Erfindung bei einer motorisierten Betätigung
'uner Koppelvorrichtnna, die durch eine Membranfederkupplung,
insbesondere für Kraftfahrzeuge, gebildet
wird.
Die in Fig.1 dargestellte Kupplung umfasst einen an einer
Schwungscheibe 11 des Kraftfahrzeugmotors befestigbaren Deckel 10, diese Schwungscheibe bildet eine Gegendruckplatte.
Die Kupplung umfasst darüber hinaus eine Reibscheibe 12, die an die Hauptwelle des Getriebes des Kraftfahrzeugs angekoppelt
ist. Sie ist angppasst, zwischen der Gegendruckplatte
11 und einer Druckplatte 14 unter der federnden Klemmwirkung einer als Membranfeder ausgebildeten Feder 15
eingeklemmt zu werden.
Die Membranfeder stützt sich im Bereich der Bezugsziffer an dem Deckel 10 ab und weist in ihrem Zentralbereich
Finger 17 auf, die mittels einos Kupplungsausrückers in Fig.1 nach links gedrückt werden können, wenn man die
Kupplung aus ihrem in Fig.1 dargestellten eingerückten Zustand, bei dem der Kupplungsausrücker 18 ohne Einwirkung
auf die Membranfeder 15 ist, in einen ausgerückten Zustand
überführen möchte, bei dem der Kupplungsausrücker 18 die Klemmeinwirkung auf die Druckplatte 14 beendet, indem er
gegen die Membranfeder 15 drückt, wodurch die Reibscheibe
12 freigesetzt wird.
Der Kupplungsausrücker 18 wird mittels einer fest mit einer
Welle 20 verbundenen Gabel gestoßen, wobei sich die Welle
20 bezüglich der getriebenen Welle 13 in Querrichtung erstreckt und die somit dazu dient, den Kupp]ungsausrücker
zu betätigen, um den Einrück- oder den Ausrückzustand der
Kupplung zu verändern.
Die Betätigung oder Steuerung der Betätigungswelle 20 der Kupplung erfolgt motorisiert.
Diese Betätigung oder Steuerung, vergl.Fig.1 bis 5, umfasst
ein Gehäuse 21, in dem zum einen eine durch einen kleinen Elektromotor 2 3 angetriebene Schnecke 2 2 und r-.um
anderen die Betätigungswelle 20 angeordnet sind.
Es sind Mittel vorgesehen, um jede axiale Reaktion auf die Schnecke 22 zu Absorbieren, in dom in den Figuren 1 bis
5 dargestellten Ausführungsbeispiel umfassen diese Mittel
zum Absorbieren zwei einander gegenüber!jagenden Drucklager
24. Zumindest eines dieser Lnger ist mittels einer Schraube 25 einstellbar, insbesondere das Lager 24, das in Fig.? nrr
unteren Ende der Schnecke 22 angeordnet ist.
Zwischen der Schnecke 22 und der Betätigungswelle 20 sind
Verbindungsmittel eingesetzt. Diese Verbindungsmittel umfassen
sowohl Ritzel 26 und 27, die drehbar in dem Gehäuse
21 gelagert sind, als auch einen gezahnten Sektor 30, der mit der Betätigungswelle 20 fest verbünde;, ist.
Wie insbesondere aus den Figuren 1 bis 5 erkennbar ist, sind
zwei solcher Ritzel 26,27 vorgesehen, die nebeneinander angeordnet
und miteinander verbunden sind, und um dieselbe Achse 31 im Gehäuse drehen.
Es ist somit zu bemerken, daß diese beiden Ritzel 26 und 27 koaxial sind.
Das erste dieser beiden Ritzel 26,27, nämlich das Ritzel 26 steht mit der Schnecke 22 in Eingriff, während das zweite
Ritzel 27 mit der Verzahnung 3? des gezahnten Sektors 30 kämmt. Des weiteren wirkt dieses Ritzel 27 mit einer
Dämpfungsfeder 33 zusammen, die !^i der Bezugsziffer 34 am
Gehäuse 21 festgelegt ist. Diese Feder 33 ist dazu bestimmt, dem Motor 2 3 bei der Betätigung des KupplungsausrUckers 18
zu assistieren, wodurch es möglich ist, die Kräfte zu reduzieren, die dieser Motor 2 3 aufbringen muß. Dieser Motor
23 kann somit klein und mit geringer Leistung gewählt werden .
An seinem anderen Ende ist die Dämpfungsfeder 33 an einem
Stift 35 festgelegt. Dieser wird von einem Arm 36 getragen, der sich entlang des gezahnten Sektors 30 hinzieht. Der
Arm 36 ist mittels eines weiteren Stifts 37 an dem Ritzel 27 festgelegt.
Erfindungsgemäß ist somit die Dämpfungsfeder 33 unter Zwischenschaltung des Arms 36 mit den Ritzeln 26,27 verbunden
.
In der dargestellten Ausführungsform ist der Arm 36 doppelt ausgeführt und er erstreckt sich somit beidseitig des gezahnten
Sektors 30.
-JS-
In der in Fig.2 dargestellten Position liegen die Punkte
34,35,31 und 37 im wesentlichen auf einer Linie. Um dies zu bewirken, ist der Arm 36 mit einer knieförmig abgebogenen
Form versehen, während das Ritzel 27 mit einem Steg 27A ausgestattet ist, an dessen Ende der Stift 37 angeordnet
ist. Der Steg 27A erstreckt sich bezüglich der Achse 31 fort von dem Stift 35. Dank dieser Ausbildung erstreckt sich
die Dämpfungsfeder 33 sehr nahe an dem gezahnten Sektor 30,
was durch den Einsatz eines,Arms zwischen der Dämpfungsfeder 33 und den Ritzeln 26,27 ermöglicht wird.
Praktisch schließt die Feder mit dem Sektor einen Winkel ein, der weit unter 90 liegt, ja selbst, vorzugsweise
wie dargestellt, weit unter 45°, wobei dieser Winkel gemessen wird zwischen der Achse der Feder und der Richtung
der Verlängerung des gezahnten Sektors 30, d.h. dem Bereich, der von dem Endstück des Sektors gebildet ist.
Wie man aus den Figuren 2 und 3 erkennt, ist die Dämpfungsfeder dem Sektor benachbart, da der Abstützpunkt 34, mittels
welchem die Dämpfungsfeder 33 an dem Gehäuse 21 festgelegt
ist, einen Abstand zur Betätigungswelle 20 aufweist.
Wie man ebenfalls aus den Figuren 2 und 3 erkennt, sind der gezahnte Sektor 30 und die Dämpfungsfeder 33 im wesentlichen
in einer selben Ebene P, die senkrecht zur Betätigunqswelle
20 verlauft,nebeneinander angeordnet, wobei diese
Ebene P durch die Achse der Dämpfungsfeder 3 3 verläuft und sich durch die halbe Stärke des gezahnten Sektors
erstreckt.
Dank dieser Ausführungsform kann das Gehäuse 2 3 in sehr
flacher Form vorgesehen werden, vgl.Fig.3.
Wegen des Armes 36 und der besonderen Anordnung, die durch ihn für die Dämpfungsfeder 33 möglich ist, kann das Gehäuse
63 gleichzeitig sehr kompakt gestaltet werden.
Daraus ergibt sich, daß sein Einsetzen in die Umgebung dor
Gruppe Motor-Antrieb des Krafltfahrzeugs sehr einfach ist.
Wegen seines gerinqen Raumbedarfs kann das Gehäuse der
motorisierten Steuerung leicht seitlich der zu betätigenden Kupplung eingesetzt werden.
Darüber hinaus vermeidet man jegliche Effekte eine Hervorkragens
von Bauteilen. Es ergibt sich ein hervorraqondes Betriebsverhalten. Wenn während des Betriebs, vgl.
Fig. 1 bis 5, die Schnecke 22 des Elektromotors 23 eine Position einnimmt, die mit der in Fig.1 dargestellten eingerückten
Position der Kupplung übereinstimmt, übt der gezahnte Sektor 30 keinerlei bemerkbare Krafteinwirkung
über die Welle 20 und die Gabel 19 auf die Membranfednr aus. Diesen Zustand findet man in der Stellung, die in
Fig. 2 dargestellt ist, wo die verschiedenen Punkte 37,31 35 und 34 im wesentlichen auf einer Linie liegen. Die
Wirkung der Feder 33 ist somit im wesentlichen gleich Null und die Kupplung verbleibt, durch die Membranfeder 1 r>
bewirkt, in eingerücktem Zustand, und zwar mit einer Einrückkraft,die
lediglich aus der Federkraft der Membranfeder 15 besteht.
Um die Kupplung auszurücken, läßt man den Elektromotor 2 3 in geeigneter Richtung drehen. Dies bewirkt, daß der gezahnte
Sektor 30, die Welle 20 und die Gabel 19 und somit der Kupplungsausrücker 18 die Federkraft der Membranfeder
überwinden und ein Ausrücken der Kupplung herbeiführen, wobei die Reibscheibe 12 freigesetzt wird.
Während dieses Ausrückmanövers wirkt die Dämpfungsfeder
vorteilhafterweise mit einem Verlauf, der analog ist zu
demjenigen, welchem die Membranfeder gehorcht, was eine verminderte Betätigungskraft ermöglicht.
Um die Kupplung wieder einzurücken, läuft das Betätigungsmanöver in einfacher Weise in umgekehrter Richtung ab.
Auch in diesem Fall muß der Elektromotor 2 3 nur eine kleine Betätigungskraft entwickeln. In der in den Figuren 1 bis
dargestellten Position befindet sich die Kupplung lediglich durch die Federkraft der Membranfeder 15 bewirkt im eingerückten
Zustand, wobei die Federkraft in keiner Weise durch die Feder 33 reduziert ist, die
dadurch, daß die Punkte 37, 31,35 und 34, wie in Fig.2 dargestellt
auf einer Linie liegen, in gewisser Weise außer Kraft gesetzt ist.
In einer Ausführungsvariante, vgl.Fig.6 ist die Anordnung
analog derjenigen, wie sie in Verbindung mit den Figuren 1 bis 5 beschrieben worden ist, jedoch ist die bereits
sehr einfache Konstruktion noch einmal vereinfacht.Die beiden Ritzel 26 und 27 sind durch ein einziges Ritzel
ersetzt, welches um die Achse 31 dreht. Dieses Ritzel 28 steht somit mit der Schnecke 22 und mit der Verzahnung
des gezahnten Sektors 30 in Eingriff und nimmt über die Elemente 37,36,35 die Dämpfungsfeder 33 auf. Der Betriebsablauf ist analog demjenigen, wie er oben beschrieben
worden ist.
In einer weiteren Ausführungsvariante, vgl.Fig.7 ist immer
noch die analoge Ausbildung anzutreffen, wie sie unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 5 oder die Figur 6 beschrieben
worden ist, jedoch weisen die Mittel zum Dämpfen axialer Reaktionen auf die Schnecke 22 statt aus einem
Drucklager 24 zu bestehen,ein zusätzliches Zahnrad 40 auf, welches mit Gängen 41 der Schnecke 22 kämmt, welche Gänge
invers sind zu solchen Gängen 42, mit denen die Ritzel 27, 28 (das Ritzel 27 im Beispiel der Fig.7) zusammenwirken.
Dieses zusätzliche Zahnrad 40 ist fest mit einem Zahnrad 4 3 verbunden, das mit der Verzahnung 32 des gezahnten Sektors
gleichzeitig mit dem Ritzel 27 zusammenwirkt.
Das Betriebsverhalten ist analog demjenigen, das oben beschrieben worden ist.
Es versteht sich, daß die Erfindung nicht auf die beschriebenen und dargestellten Ausführungsformen beschränkt,
sondern alle Varianten der Ausführung^ ihrer verschiedenen Elemente und deren Verwendungen im Bereich der Patentansprüche
umfasst.
Claims (13)
1) Motorisierte Betätigung einer Ankoppelvorrichtung wie z.B. Kupplung, Regelgetriebe, Bremse oder analoges, mit
einem Gehäuse, in dem zum einen eine von einem Motor getriebene Schnecke und zum anderen eine dem Betriebszustand
der Ankoppe!vorrichtung verändernde Betätigungswelle und zwischen der Schnecke und der Betätigungswelle wirkende Verbindungsmittel vorgesehen sind, welche
Verbindungsmittel sowohl in dem Gehäuse mindestens ein ;drehbar gelagertes Ritzel als auch einen fest mit der
Welle verbundenen gezahnten Sektor umfassen, wobei das mindestens eine Ritzel mit der Schnecke, dem gezahnten
Sektor, und einer an dem Gehäuse befestigten Dämpfungsfeder zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet,
daß die Dämpfungsfeder (33) mittels eines sich an dem
gezahnten Sektor (30) entlangerstreckenden Armes (36) an dem mindestens einen Ritzel (26,27) befestigt ist.
2) Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g ekenn
ze lehnet, daß der Arm (36) doppelt aus-
Bankverbindung ι Bayer. Vereinibank MOndien, Konto «20404 (BLZ 700 202 70) · Poitidiackkonto; MOnchen 27044-S02 (BLZ 70010080)
geführt ist und sich beidseitig des gezahnten Sektors (30) erstreckt.
3) Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Arm (36) eine
knieförmig abgebogene Form besitzt.
4) Betätigungsvorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Dämpfungsfeder (33) an dem Gehäuse (21) unter
Zwischenschaltung eine Abstützung (34) befestigt ist, die der Betätigungswelle (20) benachbart ist.
5) Betätigungsvorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Dämpfungsfeder (33) mit dem gezahnten Sektor
(30) einen Winkel einschließt, der wesentlich kleiner ist als 90°, vorzugsweise kleiner als 45 .
6) Betätigungsvorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß der gezahnte Sektor (30) und die Dämpfungsfeder (33)
im wesentlichen in einer selben,senkrecht zur Betätigungswelle (20) verlaufenden Ebene (P) angeordnet sind.
7) Betätigungsvorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß zwei Ritzel vorgesehen sind, von denen das eine Ritzel (26) mit der Schnecke (22) und ein zweites Ritzel
(27) fest mit dem ersten Ritzel verbunden, mit dem gezahnten Sektor (30) in Eingriff steht, wobei die
Dämpfungsfeder (33) mittels des Arms (36) an diesem zweiten Ritzel (27) befestigt ist.
♦ (.♦mil-·-·- K
8) -Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch q ekennzeichnet,
daß das zweite Ritzel (27) einen Steg (27Λ) besitzt, an dessen Ende die Dämpfunqsfeder
(33) über den Arm (36) befestigt ist.
9) Betätigungsvorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch g ekonnze lehnet,
daß das erste und zweite Ritzel (26,27) koaxial sind.
10) Betätigungsvorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche
1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein einziges Ritzel (28) vorgesehen ist, das sowohl
mit der Schnecke (22) als auch mit dem gezahnten Sektor
(33) in Eingriff steht, wobei die Dämpfungsfeder (33)
über den An
bunden ist.
bunden ist.
über den Arm (36) mit diesem einzigen Ritzel (28) ver-
11) Betätigungsvorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche
1 bis 10, dadurch gekennzeichnet:, daß geeignete Mittel zum Absorbieren einer axialen,
auf die Schnecke gerichteten Reaktion vorgesehen sind.
12) Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch g ekennzeichnot,
daß die Mittel zum Absorbieren axialer Reaktionen aus Drucklagern (24) bestehen, die
der Schnecke (22) zugeordnet sind.
13) Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch g ekennzeichnet,
daß die Mittel zum Absorbieren axialer Reaktionen ein zusätzliches Zahnrad (40) umfassen,
das mit Schneckengängen zusammenwirkt, die entgegengesetzt denen gerichtet sind, mit denen die Ritzelmittel
zusammenwirken, wobei das zusätzliche Zahnrad
(40) gleichzeitig mit dem Ritzelmittel mit dem gezahnten Sektor zusammenwirkt.
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