DE10252570B4

DE10252570B4 - Coupling system, in particular for motor vehicles, with at least one friction clutch and an actuating device

Info

Publication number: DE10252570B4
Application number: DE2002152570
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Dörfler Matthias
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2002-11-12
Filing date: 2002-11-12
Publication date: 2014-09-25
Anticipated expiration: 2022-11-13
Also published as: DE10252570A1; AU2003293657A1; WO2004044448A1

Abstract

Kupplungssystem, insbesondere für Kraftfahrzeuge, umfassend wenigstens eine ein- und ausrückbare Reibungskupplung (10) und eine auf ein Betätigungsorgan (18) der Kupplung (10) wirkende Betätigungseinrichtung zum Ein- und Ausrücken der Kupplung, wobei die Betätigungseinrichtung einen elektrisch angesteuerten und in Wirkverbindung mit dem Betätigungsorgan (18) stehenden elektrischen Antrieb (32) umfasst, mittels welchem das Betätigungsorgan (18) zum Einrücken der Kupplung über die Wirkverbindung verlagert wird; ferner umfassend eine stationär angeordnete Aktuatoreinheit (30), die den elektrischen Antrieb (32) sowie eine die Rotation einer Ausgangswelle des elektrischen Antriebs in eine Translation eines Aktuatorstößels (36) umsetzendes Aktuatorgetriebe umfasst, wobei der Aktuatorstößel zum Einrücken der Kupplung über eine Einrücklageranordnung auf das Betätigungsorgan (18) wirkt; wobei die Kupplung (10) durch eine elastische Kraft in Ausrückrichtung vorbelastet ist und die Kupplung dazu geeignet ist, ohne Betrieb des elektrischen Antriebs (32) eine Drehmomentübertragung von Null vorzusehen, wobei die Kupplung gemäß einer Einrückkraft-Einrückweg-Charakteristik einrückbar ist, die ausgehend vom ausgerückten Zustand über eine größere Wegstrecke des Einrückwegs ein niedriges Einrückkraftniveau vorsieht und gegen Ende des Einrückwegs für eine kurze Wegstrecke ein größeres Einrückkraftniveau vorsieht; und wobei die Wirkverbindung zwischen elektrischem Antrieb (32) und Betätigungsorgan (18) eine degressive Übersetzungscharakteristik aufweist; gekennzeichnet durch eine derartige Wahl der degressiven Übersetzungscharakteristik, dass das Kraftniveau am Aktuatorstößel über den gesamten Einrückweg näherungsweise auf konstantem Niveau gehalten wird.Clutch system, in particular for motor vehicles, comprising at least one friction clutch (10) that can be engaged and disengaged and an actuating device acting on an actuating element (18) of the clutch (10) for engaging and disengaging the clutch, the actuating device being an electrically controlled and in operative connection with the actuating member (18) comprises an electric drive (32) by means of which the actuating member (18) is displaced via the operative connection for engaging the clutch; further comprising a stationary actuator unit (30) which comprises the electric drive (32) as well as an actuator transmission which converts the rotation of an output shaft of the electric drive into a translation of an actuator tappet (36), the actuator tappet for engaging the clutch via an engagement bearing arrangement Actuator (18) acts; wherein the clutch (10) is preloaded by an elastic force in the disengaging direction and the clutch is suitable for providing a torque transmission of zero without operation of the electric drive (32), the clutch being engageable according to an engagement force-engagement path characteristic that starts provides a low level of engagement force from the disengaged state over a greater distance of the engagement path and provides a greater level of engagement force for a short distance towards the end of the engagement path; and wherein the operative connection between the electric drive (32) and the actuating member (18) has a degressive translation characteristic; characterized by such a choice of the degressive transmission characteristic that the force level on the actuator tappet is kept approximately at a constant level over the entire engagement path.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kupplungssystem, insbesondere für Kraftfahrzeuge, umfassend wenigstens eine ein- und ausrückbare Reibungskupplung und eine auf ein Betätigungsorgan der Kupplung wirkende Betätigungseinrichtung zum Ein- und Ausrücken der Kupplung.The present invention relates to a clutch system, in particular for motor vehicles, comprising at least one engageable and disengageable friction clutch and acting on an actuator of the clutch actuator for engaging and disengaging the clutch.

Ein derartiges Kupplungssystem wird bei Kraftfahrzeugen beispielsweise dazu verwendet, das an der Ausgangswelle einer Brennkraftmaschine bereitgestellte Drehmoment auf eine oder mehrere Eingangswellen eines Fahrzeuggetriebes wahlweise zu übertragen.Such a clutch system is used in motor vehicles, for example, to selectively transmit the torque provided on the output shaft of an internal combustion engine to one or more input shafts of a vehicle transmission.

Wenn das Kupplungssystem nur eine Reibungskupplung umfasst, also als so genanntes Einfachkupplungssystem ausgebildet ist, so wird ein Drehmoment ausgehend von der Ausgangswelle der Brennkraftmaschine üblicherweise über ein drehfest damit verbundenes Schwungrad und weiter über eine drehfeste Verbindung zwischen dem Schwungrad und einem Kupplungsgehäuse in die Kupplung eingeleitet. Innerhalb des Kupplungsgehäuses erfolgt die Drehmomentübertragung auf eine mit Reibbelägen versehene Kupplungsscheibe und schließlich auf eine Kupplungsausgangswelle bzw. Getriebeeingangswelle. Üblicherweise ist innerhalb des Kupplungsgehäuses eine zur Anpressung der Kupplungsscheibe gegen das Schwungrad geeignete Anpressplatte vorgesehen, die zum Einrücken der Kupplung von einem sich am Kupplungsgehäuse abstützenden Anpressglied (Betätigungsorgan) axial belastet wird. Ferner ist eine auf das Anpressglied wirkende Betätigungseinrichtung (z. B. Hydraulik Oder Pneumatik) zum Ein- und Ausrücken der Kupplung vorgesehen. Üblicherweise ist das Anpressglied als eine Membranfeder ausgebildet, die bei entsprechend verspanntem Einbau durch ihre inhärente Vorspannung eine die Anpressplatte in Einrückrichtung vorspannende Beaufschlagungswirkung erzeugt (so genannte ”normalerweise geschlossen”-Kupplung).If the clutch system comprises only one friction clutch, that is designed as a so-called single clutch system, a torque is usually introduced from the output shaft of the internal combustion engine via a flywheel rotatably connected thereto and further via a non-rotatable connection between the flywheel and a clutch housing in the clutch. Within the clutch housing, the torque is transmitted to a clutch disc provided with friction linings and finally to a clutch output shaft or transmission input shaft. Usually, a pressure plate suitable for pressing the clutch disc against the flywheel is provided inside the clutch housing, which is loaded axially to engage the clutch by a clutch housing supporting the pressing member (actuator). Furthermore, an actuating device acting on the pressing member (eg hydraulic or pneumatic) is provided for engaging and disengaging the clutch. Usually, the pressing member is formed as a diaphragm spring which generates a force biasing the pressure plate in the direction of engagement with appropriately braced installation by their inherent bias (so-called "normally closed" clutch).

Wenn das Kupplungssystem hingegen mehrere Reibungskupplungen umfasst, also als so genanntes Mehrfachkupplungssystem ausgebildet ist, so lässt sich ein Drehmoment ausgehend von der Ausgangswelle der Brennkraftmaschine auch auf mehrere Kupplungsausgangswellen bzw. Getriebeeingangswellen übertragen bzw. verteilen. Insbesondere in solchen Mehrfachkupplungssystemen (z. B. Doppelkupplungssystemen), kann es demgegenüber z. B. aus Sicherheitsgründen gewünscht sein, dass bei nicht vorhandener Betätigung eine Kupplung nicht eingerückt, sondern ausgerückt ist (”normalerweise offen”-Kupplung). Hierbei kann ebenfalls eine Membranfeder eingesetzt werden, die durch ihre eigene Vorspannwirkung dann in Ausrückrichtung vorgespannt ist und die durch die Betätigungseinrichtung dann entgegen ihrer eigenen Vorspannung beaufschlagt wird, um eine entsprechende Beaufschlagungswirkung an der Anpressplatte zu erzeugen.If the clutch system, however, comprises a plurality of friction clutches, that is designed as a so-called multiple clutch system, then a torque can be transmitted from the output shaft of the internal combustion engine and distributed to a plurality of clutch output shafts or transmission input shafts. In particular, in such multiple clutch systems (eg., Double clutch systems), z. B. be desired for safety reasons, that in the absence of actuation a clutch is not engaged, but disengaged ("normally open" clutch). In this case, a diaphragm spring can also be used, which is then biased by its own biasing action in the disengagement and then acted upon by the actuator against its own bias to produce a corresponding Beaufschlagungswirkung on the pressure plate.

Aus der deutschen Patentschrift DE 197 38 069 C2 ist ein Kupplungssystem bekannt. Bei diesem bekannten System mit einer Kupplung des oben beschriebenen ”normalerweise geschlossen”-Typs umfasst die Betätigungseinrichtung einen elektrisch angesteuerten Elektromotor zum aktiven Ausrücken der Kupplung. Bei einem solchen Ausrückvorgang wird die in Einrückrichtung vorgespannte Membranfeder an radial nach innen weisenden Membranfederzungen durch die Betätigungseinrichtung beaufschlagt, wodurch radial äußere, mit der Anpressplatte in Kontakt stehende Membranfederabschnitte entlastet werden und somit die Anpressplatte aus dem Reibkontakt mit der Kupplungsscheibe genommen wird (”gelüftet wird”).From the German patent DE 197 38 069 C2 is a coupling system known. In this known system with a clutch of the "normally closed" type described above, the actuator comprises an electrically controlled electric motor for actively disengaging the clutch. In such a disengaging the biased in the direction of engagement diaphragm spring is acted upon radially inwardly facing diaphragm spring tongues by the actuator, whereby radially outer, with the pressure plate in contact diaphragm spring sections are relieved and thus the pressure plate from the frictional contact with the clutch disc is taken ("is released ").

Der Vorteil dieses bekannten Systems, dass die Kupplung selbsttätig im eingerückten Zustand bleibt, wird mit sehr großen Betätigungsarbeiten erkauft. Nach Aufbau einer gewissen Federzungendurchbiegung muss nämlich über den gesamten Betätigungsweg ein hohes Kraftniveau durch die Betätigungseinrichtung bereitgestellt werden. Diese ”füllige” Kraft-Weg-Charakteristik der Betätigung ist nicht optimal, weil sie im Elektromotor zu relativ langen Zeiten hoher Bestromung führt.The advantage of this known system, that the clutch automatically remains in the engaged state, is bought with very large actuation work. After building up a certain deflection of the spring tongue, a high level of force must be provided by the actuating device over the entire actuation path. This "full" force-displacement characteristic of the operation is not optimal, because it leads in the electric motor at relatively long periods of high current.

Aus der DE 201 16 516 U1 ist ein Kupplungssystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt. Bei diesem hat die Übersetzungscharakteristik eine degressive Form. Dadurch wird eine Proportionalität zwischen dem Kupplungsmoment und dem Aktuatorweg erreicht.From the DE 201 16 516 U1 is a coupling system according to the preamble of claim 1 is known. In this case, the translation characteristic has a degressive form. As a result, a proportionality between the clutch torque and the Aktuatorweg is achieved.

US 5 353 902 A zeigt eine Aktuatoreinheit für eine Kupplung. Der Elektromotor der Aktuatoreinheit ist in zwei Richtungen betreibbar. US 5,353,902 A shows an actuator unit for a clutch. The electric motor of the actuator unit is operable in two directions.

DE 197 29 997 A1 offenbart einen Kupplungsaktuator mit integralem Verschleißausgleich. DE 197 29 997 A1 discloses a clutch actuator with integral wear compensation.

DE 198 48 584 A1 betrifft eine selbstverstärkende Reibungskupplung. Die Selbstverstärkung wird mit Anpressfedern erzielt. DE 198 48 584 A1 relates to a self-energizing friction clutch. The self-reinforcement is achieved with pressure springs.

DE 100 59 546 A1 zeigt eine Ausrückeranordnung mit zwei Ausrückerbaugruppen. Diese dient zur Betätigung einer Doppelkupplung. DE 100 59 546 A1 shows a release assembly with two release assemblies. This serves to actuate a double clutch.

Aus DE 43 36 445 A1 geht eine Sicherungseinrichtung für eine Reibungskupplung hervor. Diese begrenzt das einwirkende Reibmoment.Out DE 43 36 445 A1 goes out a safety device for a friction clutch. This limits the acting friction torque.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kupplungssystem der eingangs genannten Art hinsichtlich der Betätigung zu verbessern.It is an object of the present invention to improve a clutch system of the type mentioned in terms of the operation.

Das erfindungsgemäße Kupplungssystem ist dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung einen elektrisch angesteuerten und in Wirkverbindung mit dem Betätigungsorgan stehenden elektrischen Antrieb umfasst, mittels welchem das Betätigungsorgan, beispielsweise ein Anpressglied, zum Einrücken der Kupplung über die Wirkverbindung verlagert wird. The coupling system according to the invention is characterized in that the actuating device comprises an electrically driven and standing in operative connection with the actuating member electric drive, by means of which the actuating member, for example a pressing member, is displaced to engage the clutch via the operative connection.

Diese erfindungsgemäßen Maßnahmen führen zu einer Reihe von Vorteilen, die im einzelnen unten noch beschrieben werden.These inventive measures lead to a number of advantages, which will be described in detail below.

Als elektrischer Antrieb kommt beispielsweise ein Linearmotor in Frage. Bevorzugt ist jedoch die Verwendung eines elektrischen Drehantriebs, bei welchem die Rotation einer Antrieb-Ausgangswelle über die Wirkverbindung in Form einer Getriebeverbindung in eine zum Einrücken der Kupplung geeignete Verlagerungsbewegung des Betätigungsorgans gewandelt wird.As an electric drive, for example, a linear motor in question. However, preferred is the use of an electric rotary drive, wherein the rotation of a drive output shaft via the operative connection in the form of a transmission connection is converted into a suitable for engaging the clutch displacement movement of the actuating member.

In einer besonderen Ausführungsform umfasst das System eine stationär angeordnete Aktuatoreinheit, die den elektrischen Antrieb sowie eine die Rotation einer Ausgangswelle des elektrischen Antriebs in eine Translation eines Aktuatorstößels umsetzendes Aktuatorgetriebe umfasst, wobei der Aktuatorstößel zum Einrücken der Kupplung über eine Einrücklageranordnung auf das Betätigungsorgan wirkt.In a particular embodiment, the system comprises a stationary arranged actuator unit, which comprises the electric drive and an actuator transmission which converts the rotation of an output shaft of the electric drive into a translation of an actuator tappet, wherein the actuator tappet acts on the actuating member for engaging the clutch via an engagement bearing arrangement.

Um im voll eingerückten Zustand der Kupplung den elektrischen Antrieb nicht permanent bzw. voll bestromen zu müssen, kann das Aktuatorgetriebe selbsthemmend ausgeführt sein, so dass nach einer vollständigen Einrückung der elektrische Antrieb im Wesentlichen stromlos geschaltet werden kann und die Einrückkraft durch in der Kupplung wirkende elastische Kräfte bereitgestellt werden kann.In order not to permanently or fully energize the electric drive in the fully engaged state of the clutch, the actuator can be made self-locking, so that after a complete indentation of the electric drive can be switched substantially de-energized and the engagement force by acting in the clutch elastic Forces can be provided.

Alternativ oder zusätzlich kann auch eine so genannte Kompensationsfeder an der Aktuatoreinheit oder besonders vorteilhaft in einem Gehäuse der Aktuatoreinheit angeordnet sein, welche in einem voll eingerückten Zustand der Kupplung einen Teil der Aktuatorbetätigungskraft oder sogar im Wesentlichen die gesamte Aktuatorbetätigungskraft bereitstellt.Alternatively or additionally, a so-called compensation spring may also be arranged on the actuator unit or particularly advantageously in a housing of the actuator unit which, in a fully engaged state of the clutch, provides a part of the actuator actuation force or even substantially the entire actuator actuation force.

In einer Ausführungsform ist die Reibungskupplung mit einem drehfest mit einem Schwungrad verbindbaren Kupplungsgehäuse und mit einer darin zur Anpressung einer mit Reibbelägen versehenen Kupplungsscheibe gegen das Schwungrad geeignet angeordneten Anpressplatte versehen, die zum Einrücken der Kupplung von einem sich am Kupplungsgehäuse abstützenden, als das Betätigungsorgan dienenden Anpressglied axial belastet wird. Bei einem solchen Kupplungsaufbau kann die Anpresskraft zwischen Anpressplatte und Kupplungsscheibe durch eine Elastizität der Kupplungskomponenten zwischen der Aktuatoreinheit und der Kupplungsscheibe (einschließlich der Elastizität einer bei Kupplungsscheiben üblicherweise vorgesehenen Belagfederung) aufgebracht werden, ohne den elektrischen Antrieb permanent bzw. voll zu bestromen.In one embodiment, the friction clutch is provided with a rotatably connectable with a flywheel clutch housing and a therein for pressing a clutch plates provided with friction against the flywheel suitably arranged pressure plate, which is used to engage the clutch from a clutch housing, serving as the actuating member pressing member is loaded axially. In such a coupling structure, the contact pressure between the pressure plate and the clutch disc by an elasticity of the coupling components between the actuator and the clutch disc (including the elasticity of a clutch plates usually provided pad suspension) can be applied without permanently energize the electric drive or fully.

Als Alternative zu einer Selbsthemmung im Bereich des Aktuatorgetriebes kann auch ein so genannter Bremsmotor verwendet werden, der bei Wegnahme der Betriebsspannung selbsthemmend ist. Ein an sich bekanntes Konstruktionsprinzip für einen Bremsmotor besteht beispielsweise darin, dass beim Anlegen einer Spannung sich der Motoranker axial gegen eine Federvorspannung aus einem Konussitz hebt und bei Wegnahme der Spannung wieder in den Konussitz eintaucht und dort reibschlüssig festgesetzt wird.As an alternative to self-locking in the area of the actuator gear, it is also possible to use a so-called brake motor, which is self-locking when the operating voltage is removed. A per se known design principle for a brake motor, for example, is that when applying a voltage, the motor armature lifts axially against a spring preload from a conical seat and immersed in removing the voltage back into the conical seat and is fixed there frictionally.

Des Weiteren kann im elektrischen Antrieb und/oder in einem nachgeschalteten Getriebe eine ausreichend hohe Reibung implementiert werden, so dass das Betätigungsorgan bzw. Anpressglied nach einer Wegnahme des Motorstroms in jeder beliebigen Lage verharren kann. In der Motorstrom-Betätigungsorganverlagerung-Charakteristik führt diese Maßnahme zu einer unter Umständen vorteilhaften Hysterese.Furthermore, a sufficiently high friction can be implemented in the electric drive and / or in a downstream transmission, so that the actuator or pressing member can remain in any position after removal of the motor current. In the motor current actuator displacement characteristic, this measure leads to a possibly advantageous hysteresis.

Was die konstruktive Gestaltung einer Einrücklageranordnung anbelangt, so kann auf die von den ”normalerweise geschlossen”-Kupplungen her bekannten Konzepte einer ”gezogenen” oder ”gedrückten” Kupplung zurückgegriffen werden. In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Einrücklageranordnung einen um eine stationäre Schwenkachse verschwenkbaren Betätigungshebel sowie ein Einrücklager umfasst, wobei zum Einrücken der Kupplung ein Abschnitt des Betätigungshebels eine Stirnseite des Einrücklagers axial belastet und die andere Stirnseite dieses Einrücklagers das Betätigungsorgan bzw. Anpressglied axial belastet. In einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine Einrücklageranordnung eine Spindel umfasst, die aus einer stationären Außenhülse und einer im Gewindeeingriff damit stehenden Innenhülse gebildet ist, wobei an der Außenhülse ein ein Kupplungsgehäuse drehbar lagerndes Lager angeordnet ist und wobei zum Einrücken der Kupplung der Aktuatorstößel die Innenhülse tangential belastet und somit ein Stirnabschnitt der Innenhülse eine Stirnseite eines Einrücklagers axial belastet und die andere Stirnseite dieses Einrücklagers das Betätigungsorgan bzw. Anpressglied axial belastet.As far as the structural design of an engagement bearing assembly is concerned, recourse can be had to the concepts of a "pulled" or "depressed" coupling known from the "normally closed" couplings. In one embodiment, it is provided that the engagement bearing arrangement comprises a pivotable about a stationary pivot axis actuating lever and a engagement bearing, wherein for engaging the clutch, a portion of the actuating lever axially loaded one end face of the engagement bearing and the other end face of this engagement bearing axially loaded the actuator or pressing member. In another embodiment it is provided that a engagement bearing assembly comprises a spindle which is formed from a stationary outer sleeve and an internally threaded sleeve sleeve, wherein on the outer sleeve a clutch housing rotatably supporting bearing is arranged and wherein for engaging the clutch of the actuator ram Inner sleeve tangentially loaded and thus an end portion of the inner sleeve one end face of a engagement bearing axially loaded and the other end face of this engagement bearing axially loaded the actuator or pressing member.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein mit dem Ein- und Ausrücken der Kupplung verbundener Axialkraftfluss innerhalb der Kupplung geschlossen wird, dass also z. B. bei der Betätigung der Kupplung über einen konventionellen Betätigungshebel mit Einrücklager keine axiale Betätigungskraft an einer Komponente der stationären Umgebung der Kupplung abgestützt werden muss. In diesem Fall können bei Einsatz in einem Kraftfahrzeug etwa ein verstärktes Kurbelwellenlager oder ein zusätzliches axiales Stützlager zwischen Schwungrad und Motorgehäuse entbehrlich sein, die sonst unter Umständen notwendig wären. Wenn Kupplungen des ”normalerweise offen”-Typs eingesetzt werden, so ist im Betrieb des Kraftfahrzeugs mit deutlich längeren Betätigungszeiten zu rechnen, als bei ”normalerweise geschlossen”-Kupplungen, so dass bei ”normalerweise offen”-Kupplungen die Abstützung der Betätigungslast über die Fahrzeuglebensdauer kritischer zu sehen ist.In a preferred embodiment, it is provided that an axial force flow connected to the engagement and disengagement of the clutch is closed within the clutch, that is, for. B. in the operation of the clutch via a conventional operating lever with engagement bearing no axial operating force on a component of the stationary environment of the clutch must be supported. In this case, when used in a motor vehicle, for example, a reinforced crankshaft bearing or an additional axial support bearing between the flywheel and the motor housing can be dispensed with, which otherwise might be necessary. When "normally open" type clutches are used, significantly longer actuation times are to be expected in the operation of the motor vehicle than in "normally closed" clutches, so that in "normally open" clutches, the support of the actuation load over the vehicle life is seen more critically.

Eine konstruktiv einfache Implementierung eines geschlossenen Axialkraftflusses innerhalb einer Kupplung des Systems ist die Anordnung von mindestens zwei Axiallagern in der Kupplung, in deren Axialkraftfluss eine der Kupplung zugeordnete Betätigungseinrichtung angeordnet ist. Eine hinsichtlich des Kraftflusses derart in eine Einfach-Reibungskupplung integrierte Betätigungseinrichtung ist an sich z. B. aus der oben bereits erwähnten deutschen Patentschrift DE 1 97 38 069 C2 bekannt. In dem dort behandelten speziellen Fall einer ”normalerweise geschlossen”-Kupplung spielt der geschlossene Axialkraftfluss jedoch keine besonders große Rolle, da bei diesem Kupplungstyp und bei Verwendung in Kraftfahrzeugen, der Zeitanteil, in welchem die Kupplung betätigt ist, gemessen an der Fahrzeuglebensdauer relativ gering ist.A structurally simple implementation of a closed Axialkraftflusses within a coupling of the system is the arrangement of at least two thrust bearings in the clutch, in the Axialkraftfluss a clutch associated with the actuator is arranged. An integrated with respect to the power flow in such a simple friction clutch actuator is in itself z. B. from the above-mentioned German patent DE 1 97 38 069 C2 known. However, in the special case of a "normally closed" clutch discussed there, the closed flow of axial force does not play a particularly important role, since in this type of clutch and when used in motor vehicles, the proportion of time in which the clutch is actuated is relatively small as measured by vehicle life ,

Ein Ausgleich des in der Praxis auftretenden Verschleißes der Kupplungsscheibenreibbeläge kann bei einer Kupplung konventionell über eine an der Druckplatte (zwischen Druckplatte und Anpressglied) angeordnete automatische Nachstelleinrichtung erfolgen. Derartige Verschleißausgleichseinrichtungen sind an sich bekannt und bedürfen daher keiner detaillierten Erläuterung. Alternativ oder zusätzlich kann jedoch der Belagverschleiß in einfacher Weise auch durch ein Nachfahren des Verstellbereichs (z. B. Stellwegs) der Betätigungseinrichtung ausgeglichen werden. Daher ist in einer Ausführungsform vorgesehen, dass ein Reibbelagverschleiß wenigstens teilweise durch eine Veränderung des Verlagerungsbereichs des Betätigungsorgans ausgeglichen wird. Bei der oben beschriebenen Konstruktion mit einem Einrücklager, welches zum Einrücken der Kupplung axial bewegt wird, muss dann zwar ein zusätzlicher Weg für die Verschiebung des Verlagerungsbereichs infolge Belagverschleiß vorgehalten werden, was in der Praxis allerdings zumeist keine größeren Probleme bereitet. Soll jedoch im konkreten Anwendungsfall der hierfür notwendige zusätzliche axiale Bauraum reduziert oder ganz vermieden werden, so empfiehlt sich der erwähnte, in die Druckplatte integrierte automatische Verschleißausgleich. In diesem Fall kann der von der Betätigungseinrichtung vorzuhaltende Betätigungsbereich um den Betrag des (gegebenenfalls durch die Wirkverbindung übersetzten) Belagverschleißes verringert werden. Falls der Reibbelagverschleiß vollständig durch eine Veränderung des Verlagerungsbereichs des Anpressglieds ausgeglichen wird, so kann vorteilhafterweise ein mechanischer Belagverschleißausgleich ganz entfallen, so dass die Herstellungskosten der Kupplung bzw. des Kupplungssystems verringert sind.A compensation of the wear of the clutch disc friction linings which occurs in practice can conventionally be effected in the case of a clutch via an automatic adjusting device arranged on the pressure plate (between the pressure plate and the pressing member). Such wear compensation devices are known and therefore require no detailed explanation. Alternatively or additionally, however, the lining wear can also be compensated in a simple manner by trailing the adjustment range (eg travel) of the actuating device. Therefore, it is provided in one embodiment that a friction lining wear is at least partially offset by a change in the displacement region of the actuator. In the construction described above with an engagement bearing, which is moved axially to engage the clutch, then an additional way for the displacement of the displacement area due to pad wear must then be maintained, which in practice, however, usually causes no major problems. However, if in the concrete application case the additional axial installation space required for this purpose is to be reduced or avoided altogether, the mentioned automatic wear compensation integrated into the pressure plate is recommended. In this case, the operating range to be kept by the actuating device can be reduced by the amount of pad wear (optionally translated by the operative connection). If the friction lining wear is completely compensated by a change in the displacement area of the contact pressure element, advantageously a mechanical pad wear compensation can be completely dispensed with, so that the manufacturing costs of the coupling or of the coupling system are reduced.

Die Anordnung eines mechanischen Verschleißausgleichs, wie des erwähnten in eine Druckplatte integrierten Verschleißausgleichsmechanismus, ist im Rahmen der Erfindung jedoch etwa dann interessant, wenn die Kupplung nicht durch eine elastische Kraft (etwa eine innere Vorspannung des Anpressglieds) in Einrückrichtung derart vorbelastet ist, dass die Kupplung ohne Betrieb des elektrischen Antriebs die maximal erreichbare Drehmomentübertragung (nominaler Drehmomentübertrag) vorsieht, es sich also nicht um eine konventionelle ”normalerweise geschlossen”-Kupplung handelt. Bei letzterem Kupplungstyp benötigt ein integrierter automatischer Verschleißausgleich in der Regel nämlich einen aufwändigen Ausgleichsmechanismus des im Laufe der Zeit mit zunehmendem Verschleiß sich ändernden (Maximal-)Betätigungskraftniveaus. Ein solch aufwändiger Ausgleichsmechanismus ist insbesondere für eine Ausführung der Kupplung nach dem ”normalerweise offen”-Typ nicht erforderlich. Daher ist insbesondere in diesem Fall eine Ausführung vorteilhaft, bei welcher die Kupplung einen zwischen Anpressglied und Anpressplatte angeordneten Reibbelagverschleißausgleichmechanismus aufweist.The arrangement of a mechanical wear compensation, as mentioned in a pressure plate integrated wear compensation mechanism, but in the context of the invention, for example, interesting if the clutch is not biased by an elastic force (such as an internal bias of the Anpressglieds) in the direction of engagement such that the clutch Without operation of the electric drive, the maximum achievable torque transmission (nominal torque transfer) provides, so it is not a conventional "normally closed" clutch. In the latter type of clutch, an integrated automatic wear compensation generally requires a complex compensation mechanism of the (maximum) operating force levels that change over time as wear increases. Such a complex compensation mechanism is not required in particular for a "normally open" type of coupling. Therefore, in particular in this case, an embodiment is advantageous in which the coupling has a Reibbelagverschleißausgleichmechanismus arranged between Anpressglied and pressure plate.

Um bei der Kupplung, insbesondere, wenn es sich nicht um eine ”normalerweise geschlossen”-Kupplung handelt, die Betätigungsarbeit zum Einrücken der Kupplung zu verringern, lässt sich vorsehen, dass eine sich am Kupplungsgehäuse abstützende und auf die Anpressplatte einwirkende Anpresskraftverstärkungseinrichtung vorgesehen ist, die bei positiver Drehmomentübertragung in einem eingerückten Zustand der Kupplung und abhängig von der durch das Anpressglied bereitgestellten axialen Belastung der Anpressplatte eine zusätzliche axiale Belastung der Anpressplatte in Einrückrichtung bereitstellt. Eine solche ”selbstverstärkende” Kupplung kann so ausgeführt sein, dass sie im Schubbetrieb (negative Drehmomentübertragung) selbstschwächend ist, um Überlasten im Antriebsstrang, z. B. aus Lastwechseln, abzudämpfen (z. B. beim Einlegen eines niedrigeren Getriebeganges im Fahrbetrieb). Eine konstruktiv einfache Verwirklichung dieses Prinzips der Selbstverstärkung ist für eine ”normalerweise geschlossen”-Einfachkupplung in der deutschen Offenlegungsschrift DE 1 98 48 584 A1 ausführlich beschrieben und kann auch bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Insbesondere ist eine konstruktive Gestaltung in Betracht zu ziehen, bei welcher die Anpresskraftverstärkungseinrichtung gebildet wird durch mindestens einen schwenkbar zwischen Kupplungsgehäuse oder Schwungrad und Anpressplatte angeordneten Hebel. Durch einen solchen geeignet angeordneten Hebel kann während des Zugbetriebes (positive Drehmomentübertragung) eine zusätzliche Anpresskraft auf die Anpressplatte aufgebracht werden. Der Hebel kann hierbei separat von einer an sich bekannten, so genannten Tangentialblattfeder vorgesehen sein, die dazu dient, die Anpressplatte drehfest jedoch in einem gewissen Bereich axial verlagerbar im Kupplungsgehäuse zu halten. Alternativ jedoch kann der erwähnte Hebel gerade durch diese Blattfedern gebildet sein, die zum Zwecke der Selbstverstärkung dann in ihrer Erstreckungsrichtung (Längsrichtung) eine Axialkomponente besitzen.In order to reduce in the coupling, in particular, if it is not a "normally closed" coupling, the actuating work for engaging the clutch, it can be provided that a pressure on the clutch housing supporting and acting on the pressure plate Anpresskraftverstärkungseinrichtung is provided which with positive torque transmission in an engaged state of the clutch and depending on the provided by the Anpressglied axial load of the pressure plate provides additional axial load on the pressure plate in the direction of engagement. Such a "self-energizing" clutch can be designed so that it is self-weakening in overrun mode (negative torque transmission) to overload the powertrain, z. B. from load changes, to dampen (eg when inserting a lower gear in driving). A structurally simple realization of this principle of self-reinforcement is for a "normally closed" single-clutch in the German patent application DE 1 98 48 584 A1 described in detail and can also be used in the present invention. In particular, a structural design is to be considered, in which the Anpresskraftverstärkungseinrichtung is formed by at least one pivotally arranged between the clutch housing or flywheel and pressure plate lever. By such a suitably arranged lever an additional contact force can be applied to the pressure plate during the pulling operation (positive torque transmission). The lever may in this case be provided separately from a known, so-called tangential leaf spring, which serves to hold the pressure plate rotationally fixed but axially displaceable in a certain range in the coupling housing. Alternatively, however, the mentioned lever can be formed straight by these leaf springs, which then have an axial component in the direction of their extension (longitudinal direction) for the purpose of self-reinforcement.

Wenngleich bei einer erfindungsgemäß betätigten Kupplung, insbesondere bei einer ”normalerweise offen”-Kupplung und bei Einsatz eines elektrischen Drehmotors als elektrischen Antrieb die Drehmoment-Drehzahl-Charakteristik des elektrischen Antriebs im Allgemeinen sehr gut zu der Betätigungskraft-Einrückweg-Charakteristik der Kupplung passt, so kann es für bestimmte Ausführungen von elektrischen Antrieben bzw. damit aufgebauten Aktuatoreinheiten von Vorteil sein, wenn die Wirkverbindung zwischen elektrischen Antrieb und Betätigungsorgan (z. B. Anpressglied) eine degressive Übersetzungscharakteristik aufweist. Der Begriff ”degressive Übersetzungscharakteristik” soll hierbei den Umstand bezeichnen, dass sich das Übersetzungsverhältnis zwischen der Verstellung des elektrischen Antriebs (z. B. Drehwinkel eines elektrischen Drehmotors) und Verstellung des Betätigungsorgans (z. B. Stellwinkel eines Betätigungshebels zur Belastung eines Einrücklagers und/oder axialer Stellweg eines Einrücklagers bzw. eines Anpressglieds oder einer Anpressplatte) im Verlauf des Einrückvorgangs verändert, und zwar im Sinne einer geringer werdenden Verstellung des Betätigungsorgans (oder einer Anpressplatte) bezogen auf eine bestimmte Verstellung des elektrischen Antriebs. Diese veränderliche Übersetzung im Verlauf des Einrückvorgangs lässt sich konstruktiv beispielsweise mit einem ”nichtlinearen Getriebe” zwischen elektrischem Antrieb und einem Betätigungsorgan implementieren. Bei Verwendung einer oben bereits beschriebenen Aktuatoreinheit lässt sich wenigstens ein Teil der gewünschten Nichtlinearität besonders vorteilhaft im Bereich des Aktuatorgetriebes vorsehen. Der Vorteil derartiger Maßnahmen ist es, dass das von dem elektrischen Antrieb aufzubringende Kraftmaximum gegen Ende des Einrückweges deutlich gesenkt werden kann. Im Extremfall lässt sich sogar das Kraftniveau am Aktuatorstößel einer Aktuatoreinheit über den gesamten Stellweg auf näherungsweise konstantem Niveau halten, was für einige Aktuatorkonstruktionen in der Praxis von großem Vorteil ist.Although in a clutch operated according to the invention, in particular in a "normally open" clutch and when using an electric rotary motor as an electric drive, the torque-speed characteristic of the electric drive generally fits very well with the operating force-Einrückweg characteristic of the clutch, so For certain embodiments of electric drives or actuator units constructed therewith, it may be advantageous if the operative connection between the electric drive and the actuating member (eg pressing member) has a degressive transmission characteristic. The term "degressive translation characteristic" is intended here to denote the circumstance that the transmission ratio between the adjustment of the electric drive (eg angle of rotation of an electric rotary motor) and adjustment of the actuating member (eg setting angle of an actuating lever for loading a reaction bearing and / or or axial travel of a contact bearing or a pressing member or a pressure plate) in the course of the engagement changed, in the sense of a decreasing adjustment of the actuator (or a pressure plate) based on a specific adjustment of the electric drive. This variable ratio in the course of the engagement can be constructively implement, for example, with a "non-linear gear" between the electric drive and an actuator. When using an actuator unit already described above, at least part of the desired non-linearity can be provided particularly advantageously in the area of the actuator gear. The advantage of such measures is that the force maximum to be applied by the electric drive can be significantly reduced toward the end of the engagement path. In extreme cases, even the force level on the actuator tappet of an actuator unit can be maintained at an approximately constant level over the entire travel range, which is of great advantage for some actuator designs in practice.

Bei der erfindungsgemäß betätigten Kupplung führen oben bereits beschriebene Ausgestaltungsaspekte insbesondere dann zu synergistischen Vorteilen, wenn die Kupplung nicht durch eine elastische Kraft und ohne Betätigung (”normalerweise”) im voll eingerückten Zustand gehalten wird. Daher ist in bevorzugten Ausführungsformen vorgesehen, dass die Kupplung durch eine elastische Kraft (z. B. durch eine innere Spannung des Anpressglieds und/oder von Tangentialblattfedern) in Ausrückrichtung vorbelastet ist und die Kupplung dazu geeignet ist, ohne Betrieb des elektrischen Antriebs eine Drehmomentübertragung von Null vorzusehen, oder dass die Kupplung durch eine solche elastische Kraft in Einrückrichtung vorbelastet ist und die Kupplung dazu geeignet ist, ohne Betrieb des elektrischen Antriebs eine Drehmomentübertragung im Bereich von 30% bis 70% des maximal übertragbaren Drehmoments vorzusehen. In letzterem Fall ist der elektrische Antrieb so auszubilden, dass die Betätigung nicht nur in Einrückrichtung, sondern auch in Ausrückrichtung erfolgen kann. Vorteilhaft kann dann bei gleicher maximaler Anpresskraft der elektrische Antrieb kleiner dimensioniert werden oder bei gleicher Dimensionierung des elektrischen Antriebs eine Einrückkraft bzw. Anpresskraft und folglich das maximale zu übertragene Drehmoment erhöht werden bzw. der Reibradius und folglich der radiale Bauraum der Kupplung bzw. des Systems verringert werden.In the clutch actuated according to the invention, design aspects already described above lead to synergistic advantages in particular if the clutch is not held in the fully engaged state by an elastic force and without actuation ("normally"). Therefore, in preferred embodiments it is provided that the coupling is biased in the disengagement direction by an elastic force (for example by an internal tension of the pressing member and / or of tangential leaf springs) and the coupling is suitable for transmitting torque without the operation of the electric drive Provide zero, or that the clutch is biased by such elastic force in the direction of engagement and the clutch is adapted to provide without operation of the electric drive torque transmission in the range of 30% to 70% of the maximum transmittable torque. In the latter case, the electric drive is to be designed such that the actuation can not only take place in the direction of engagement but also in the direction of disengagement. Advantageously, the electric drive can then be dimensioned smaller at the same maximum contact force or with the same dimensioning of the electric drive, an engagement force or contact force and consequently the maximum torque to be transmitted can be increased or the friction radius and consequently the radial space of the coupling or the system can be reduced become.

In einer Ausführungsform umfasst das Kupplungssystem wenigstens zwei Reibungskupplungen, die unabhängig voneinander ein- und ausrückbar sind. Wenigstens eine der Kupplungen kann hierbei mit einem oder mehreren der oben erwähnten Ausführungsdetails ausgebildet sein. Ein solches Mehrfach-Kupplungssystem, z. B. Doppelkupplungssystem, findet zur Drehmomentübertragung hin zu Lastschaltgetrieben Anwendung, wobei aus Sicherheitsaspekten die Reibungskupplungen bevorzugt vom ”normalerweise offen”-Typ sind. Die Reibungskupplungen können von Kupplungsanordnungen einer selbst als ”Doppelkupplung” oder ”Mehrfachkupplung” angesprochenen Kupplungseinrichtung gebildet sein, die Teil des Kupplungssystems ist.In one embodiment, the clutch system comprises at least two friction clutches which are independently engageable and disengageable. At least one of the clutches may in this case be formed with one or more of the above-mentioned embodiment details. Such a multiple-clutch system, for. B. dual-clutch system, is used for torque transmission to powershift transmissions application, for safety reasons, the friction clutches are preferably of the "normally open" type. The friction clutches may be formed by clutch arrangements of a clutch device itself, referred to as a "dual clutch" or "multiple clutch", which is part of the clutch system.

Zusammenfassend wird mit der Erfindung ein System umfassend wenigstens eine mittels eines elektrischen Antriebs zum Einrücken betätigte Kupplung bereitgestellt. Insbesondere für eine Kupplung, bei welcher nicht eine Federbelastung zur Erzielung eines vollständig geschlossenen Zustands vorgesehen ist, insbesondere für eine Kupplung des ”normalerweise offen”-Typs, kann hierbei eine rasche Betätigung mit geringem Betätigungsarbeitsaufwand erzielt werden, wobei die für elektrische Antriebe typischerweise vorgegebenen Eigenschaften dann optimal genutzt werden können.In summary, the invention provides a system comprising at least one clutch actuated by means of an electrical drive for engagement. In particular, for a clutch in which a spring load is not provided to achieve a fully closed state, in particular for a clutch of the "normally open" type, this rapid actuation can be achieved with little Betätigungsarbeitsaufwand, where for electric drives typically predetermined properties can then be used optimally.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen weiter beschrieben. Es stellen dar:The invention will be further described by means of embodiments with reference to the accompanying drawings. They show:

1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Kupplung gemäß eines ersten Ausführungsbeispiels, 1 a partially sectioned side view of a coupling according to a first embodiment,

2 eine Draufsicht auf wesentliche Komponenten der in dem ersten Ausführungsbeispiel verwendeten Aktuatoreinheit, 2 a plan view of essential components of the actuator unit used in the first embodiment,

3 eine Axialschnittansicht einer Kupplung gemäß eines zweiten Ausführungsbeispiels, 3 an axial sectional view of a coupling according to a second embodiment,

4 eine Axialschnittansicht einer Kupplung gemäß eines dritten Ausführungsbeispiels, 4 an axial sectional view of a coupling according to a third embodiment,

5 eine typische Drehmoment-Drehzahl-Charakteristik eines Elektromotors. 5 a typical torque-speed characteristic of an electric motor.

6 eine typische Betätigungskraft-Betätigungsweg-Charakteristik einer herkömmlichen ”normalerweise geschlossen”-Kupplung (6 links) sowie eine idealisierte Betätigungskraft-Betätigungsweg-Charakteristik einer herkömmlichen ”normalerweise offen”-Kupplung (6 rechts), 6 a typical actuating force-Betätigungsweg characteristic of a conventional "normally closed" clutch ( 6 left) and an idealized actuation force travel characteristic of a conventional "normally open" clutch ( 6 right),

7 eine Axialschnittansicht wesentlicher Komponenten einer Kupplung gemäß eines vierten Ausführungsbeispiels, 7 an axial sectional view of essential components of a clutch according to a fourth embodiment,

8 eine Draufsicht auf Komponenten der Kupplung gemäß des vierten Ausführungsbeispiels, 8th a plan view of components of the coupling according to the fourth embodiment,

9 eine Draufsicht eines zur Verwendung bei Kupplungen geeigneten Anpressglieds, 9 a top view of a suitable for use in couplings Anpressglieds,

10 eine Draufsicht eines weiteren zur Verwendung bei Kupplungen geeigneten Anpressglieds, 10 a top view of another suitable for use in couplings pressing member,

11 eine reale Betätigungskraft-Betätigungsweg-Charakteristik einer ”normalerweise offen”-Kupplung (Einrückkraftkennlinie), 11 a real actuating force-Betätigungsweg characteristic of a "normally open" clutch (engagement force characteristic),

12 eine der 11 entsprechende Kennliniendarstellung zur Erläuterung des Einflusses einer erhöhten Reibbelagfedersteifigkeit, 12 one of the 11 corresponding characteristic curve to explain the influence of an increased friction pad spring stiffness,

13 eine der 11 entsprechende Kennliniendarstellung zur Erläuterung des Einflusses eines Belagverschleißes auf die Einrückkraftkennlinie, und 13 one of the 11 corresponding characteristic curve to explain the influence of a lining wear on the engagement force characteristic, and

14 eine Axialschnittansicht im radial äußeren Bereich einer Kupplung gemäß eines fünften Ausführungsbeispiels. 14 an axial sectional view in the radially outer region of a coupling according to a fifth embodiment.

1 veranschaulicht ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kupplungssystems, ausgeführt als Einfachkupplungssystem, mit einer Reibungskupplung 10 zur Verwendung im Antriebsstrang eines von einer Brennkraftmaschine getriebenen Kraftfahrzeuges. Im eingebauten Zustand ist ein Kupplungsgehäuse 12 drehfest mit einem nicht dargestellten Schwungrad verbunden, welches wiederum drehfest mit der Ausgangswelle (Kurbelwelle) der Brennkraftmaschine verbunden ist. Im Kupplungsgehäuse 12 ist eine zur Anpressung einer mit Reibbelägen versehenen Kupplungsscheibe (nicht dargestellt) gegen das Schwungrad geeignet angeordnete Anpressplatte 16 vorgesehen, die zum Einrücken der Kupplung von einem sich am Kupplungsgehäuse abstützenden Anpressglied in Form eines Hebelrings 18 axial belastet wird. Beim Einrücken der Kupplung 10 kommt es durch eine Einrück-Betätigungskraft F zu einer Verschwenkung von radial sich erstreckenden Federzungen (Hebeln) des Hebelrings 18 um jeweils eine Schwenkachse im radial äußeren Bereich des Hebelrings 18, dessen radial äußerer Endbereich durch einen Federring 22 bei der Kupplungsbetätigung abgestützt wird. 1 illustrates a first embodiment of a coupling system according to the invention, designed as a single clutch system, with a friction clutch 10 for use in the drive train of a motor vehicle driven by an internal combustion engine. When installed, there is a clutch housing 12 rotatably connected to a flywheel, not shown, which in turn is non-rotatably connected to the output shaft (crankshaft) of the internal combustion engine. In the clutch housing 12 is a for pressing a provided with friction linings clutch disc (not shown) against the flywheel suitably arranged pressure plate 16 provided for engaging the clutch of a clutch housing supported on the pressing member in the form of a lever ring 18 is loaded axially. When engaging the clutch 10 it comes by an engagement-actuating force F to a pivoting of radially extending spring tongues (levers) of the lever ring 18 around a respective pivot axis in the radially outer region of the lever ring 18 , whose radially outer end portion by a spring ring 22 is supported in the clutch operation.

In 1 erkennt man ferner am Umfang des Kupplungsgehäuses verteilt angeordnete Verschraubungslöcher 24, mittels denen die drehfeste Verbindung mit dem Schwungrad der Brennkraftmaschine hergestellt wird, wobei in an sich bekannter Weise bei einem Einrücken der Kupplung die in 1 nicht dargestellte Kupplungsscheibe (links von der Anpressplatte 16) in Reibkontakt mit der Anpressplatte 16 sowie dem Schwungrad gebracht wird, um zwischen Schwungrad bzw. Kupplungsgehäuse einerseits und Kupplungsscheibe andererseits ein Drehmoment zu übertragen und mittels einer (nicht dargestellten) Zentralwelle in ein Fahrzeuggetriebe weiterzuleiten. Diese Zentralwelle verläuft in 1 durch eine Hohlwelle 26 hindurch in das Fahrzeuggetriebe.In 1 can be seen further distributed on the circumference of the coupling housing arranged Verschraubungslöcher 24 , By means of which the rotationally fixed connection with the flywheel of the internal combustion engine is produced, wherein in a conventional manner when an engagement of the clutch, the in 1 not shown clutch disc (left of the pressure plate 16 ) in frictional contact with the pressure plate 16 and the flywheel is brought to transmit torque between flywheel or clutch housing on the one hand and clutch disc on the other hand and forward by means of a central shaft (not shown) in a vehicle transmission. This central shaft runs in 1 through a hollow shaft 26 through into the vehicle transmission.

Im unbetätigten Zustand der Kupplung 10 ergibt sich ein gewisser Abstand (Lüftspiel) d zwischen einem Reibbereich der Anpressplatte 16 und den Reibbelägen der Kupplungsscheibe. Dieser normalerweise geöffnete Kupplungszustand wird erreicht durch entsprechende Anordnung von an sich bekannten Tangentialblattfedern zwischen Anpressplatte und Kupplungsgehäuse und eine lediglich geringe oder ganz fehlende innere Spannung des Hebelrings 18.In the unactuated state of the clutch 10 results in a certain distance (clearance) d between a friction region of the pressure plate 16 and the friction linings of the clutch disc. This normally open coupling state is achieved by appropriate arrangement of tangential leaf springs known per se between the pressure plate and the clutch housing and a slight or missing internal tension of the lever ring 18 ,

Die Betätigung der Kupplung 10 zum Einrücken geschieht wie folgt: Ein stationär angeordneter Aktuator 30 mit einem Elektromotor 32 wird angesteuert und setzt die Drehung der Motorausgangswelle über ein in einem Aktuatorgehäuse 34 untergebrachtes Aktuatorgetriebe in eine Translation eines Aktuatorstößels 36 um, dessen freies Ende sodann gegen eine Aufnahme 38 eines gabelartig ausgebildeten Betätigungshebels 40 drückt. Dies führt zu einer Verschwenkung des Hebels 40 um eine stationäre Schwenkachse (Schwenklager 42), wodurch ein mittlerer Abschnitt 44 des Hebels 40 die in 1 rechte Stirnseite eines Einrücklagers 46 axial belastet, dessen andere Stirnseite axial im Kontakt mit den radial nach innen gerichteten Zungen 48 des Hebelrings 18 steht und somit diese Abschnitte des Hebelrings 18 axial belastet, um die oben erläuterte Verschwenkung der Hebelringabschnitte um die Schwenkachsen 20 zu bewirken. Um in jedem Zustand der Kupplung eine dichte Anordnung der Zungen 48, des Einrücklagers 46 und des mittleren Hebelabschnitts 44 aneinander zu gewährleisten, ist eine den Hebel 40 druckbelastende Spiralfeder 50 um die Hohlwelle 26 herum angeordnet, die sich fahrzeugseitig abstützt.The actuation of the clutch 10 for engagement occurs as follows: A stationary arranged actuator 30 with an electric motor 32 is controlled and sets the rotation of the Motor output shaft via a in an actuator housing 34 housed actuator in a translation of a Aktuatorstößels 36 um, whose free end then against a recording 38 a fork-like actuating lever 40 suppressed. This leads to a pivoting of the lever 40 about a stationary pivot axis (pivot bearing 42 ), creating a middle section 44 of the lever 40 in the 1 Right end of a bearing 46 axially loaded, the other end face axially in contact with the radially inwardly directed tongues 48 of the lever ring 18 stands and thus these sections of the lever ring 18 axially loaded to the above-explained pivoting of the lever ring sections about the pivot axes 20 to effect. To ensure a tight arrangement of the tongues in each state of the coupling 48 , the return warehouse 46 and the middle lever section 44 To ensure one another, one is the lever 40 pressure-loaded spiral spring 50 around the hollow shaft 26 arranged around, which is supported on the vehicle side.

In diesem Ausführungsbeispiel einer Kupplung 10 wird also eine zugeordnete Betätigungseinrichtung zum Ein- und Ausrücken der Kupplung gebildet durch den Aktuator 30, den Aktuatorstößel 36, den Betätigungshebel 40 und das Einrücklager 46. Abweichend von dem dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß 1 könnten noch andere Betätigungskinematiken bzw. -getriebe zwischengeschaltet werden, beispielsweise ein hydraulisches Getriebe mit Geber- und Nehmerzylinder. Eine bevorzugte Anwendung der in 1 dargestellten elektromechanisch betätigten Kupplung ist die Drehmomentübertragung hin zu einem Schalt-, Lastschalt-, Automatik- oder CVT-Getriebe eines Kraftfahrzeugs.In this embodiment of a clutch 10 So is an associated actuator for engagement and disengagement of the clutch formed by the actuator 30 , the actuator tappet 36 , the operating lever 40 and the pickup warehouse 46 , Notwithstanding the illustrated embodiment according to 1 could be interposed other actuation kinematics or transmission, for example, a hydraulic transmission with master cylinder and slave cylinder. A preferred application of in 1 shown electromechanically actuated clutch is the torque transmission to a shift, power shift, automatic or CVT transmission of a motor vehicle.

Die Kupplung 10 erlaubt es, das Einrücken der Kupplung zumindest über einen Großteil des Einrückwegs (Verlagerungsbereich des Anpressglieds 18) mit vergleichsweise niedriger Bestromung des elektrischen Antriebs 32 zu realisieren.The coupling 10 allows the engagement of the clutch at least over a large part of the engagement path (displacement area of the Anpressglieds 18 ) with comparatively low energization of the electric drive 32 to realize.

2 zeigt den Aktuator 30 (mit abgenommenen Gehäusedeckel) detaillierter. Bei Betrieb des Elektromotors 32 wird die Rotation der Motorausgangswelle 52 über einen Schneckentrieb 54 zunächst in eine Verschwenkung eines Ankerteils 56 um eine Schwenkachse 58 und schließlich in eine Translation des bei 60 angelenkten Aktuatorstößels 36 umgesetzt. Die Figur zeigt die Aktuatorkomponenten im voll ausgerückten Zustand der Kupplung. Ersichtlich ist eine mit 62 bezeichnete Druckfeder, die einerseits am Aktuatorgehäuse und andererseits am Ankerteil 56 festgelegt ist und deren Wirklinie im dargestellten Zustand knapp an der Schwenkachse 58 vorbeigeht, so dass die Feder 62 geringfügig in Richtung einer Beibehaltung des ausgerückten Zustands wirkt (Übertotpunktfeder). Beim Einrückvorgang kommt es zu einer Verschwenkung des Ankerteils 56 entgegen dem Uhrzeigersinn und einer Verschiebung des Aktuatorstößels 36 nach links, wobei der elektrische Antrieb 32 zunehmend durch die Feder 62 unterstützt wird. 2 shows the actuator 30 (with removed housing cover) in more detail. During operation of the electric motor 32 becomes the rotation of the motor output shaft 52 about a worm drive 54 initially in a pivoting of an anchor part 56 around a pivot axis 58 and finally in a translation of the 60 hinged actuator tappet 36 implemented. The figure shows the Aktuatorkomponenten in fully disengaged state of the coupling. One is visible with 62 Designated compression spring, on the one hand on the actuator housing and on the other hand on the anchor part 56 is fixed and their action line in the illustrated state just at the pivot axis 58 passes by, leaving the spring 62 slightly in the direction of maintaining the disengaged state (over-center spring). When engaging, it comes to a pivoting of the anchor part 56 counterclockwise and a displacement of the actuator tappet 36 to the left, the electric drive 32 increasingly through the spring 62 is supported.

Um im eingekuppelten Zustand der Kupplung den Elektromotor 32 nicht permanent bestromen zu müssen, ist der Schneckentrieb 54 selbsthemmend ausgeführt. Abweichend von der dargestellten Ausführungsform kann auch ein Bewegungwiderstand (z. B. Reibung) für eine Ankerbewegung kraft- und/oder wegabhänig und/oder richtungsabhänig vorgesehen sein und gewünschtenfalls auch zu- und abschaltbar sein bzw. in seiner Wirkung frei wählbar sein. Schließlich kann auch die Verwendung eines handelsüblichen Bremsmotors bei der dargestellten Konstruktion verwirklicht werden.In the engaged state of the clutch, the electric motor 32 not having to permanently energize is the worm drive 54 Self-locking executed. Notwithstanding the illustrated embodiment, a movement resistance (eg friction) for an armature movement force and / or wegabhänig and / or direction-dependent be provided and, if desired, also be switched on and off or be freely selectable in its effect. Finally, the use of a commercially available brake motor can be realized in the illustrated construction.

Bei der nachfolgenden Beschreibung von weiteren Ausführungsbeispielen werden für analoge Komponenten die gleichen Bezugszahlen verwendet, jeweils ergänzt durch einen kleinen Buchstaben zur Unterscheidung der Ausführungsform. Dabei wird im Wesentlichen nur auf die Unterschiede zu dem bzw. den bereits beschriebenen Ausführungsbeispielen eingegangen und im übrigen hiermit ausdrücklich auf die Beschreibung vorangegangener Ausführungsbeispiele verwiesen.In the following description of further embodiments, the same reference numerals are used for analog components, each supplemented by a small letter to distinguish the embodiment. In this case, essentially only the differences to the or the already described embodiments will be discussed and in the remainder hereby expressly made to the description of previous embodiments.

3 zeigt eine der 1 entsprechende Ansicht einer Kupplung 10a gemäß eines zweiten Ausführungsbeispiels. Im Unterschied zu der Ausführungsform nach 1 wird bei diesem Ausführungsbeispiel ein mit dem Ein- und Ausrücken der Kupplung 10a verbundener Axialkraftfluss innerhalb der Kupplung geschlossen, so dass vorteilhaft eine Kupplungsbetätigung z. B. zu keiner nennenswerten Belastung der Kurbelwellenlager führt. Die Betätigung der Kupplung 10a zum Einrücken erfolgt wieder mittels eines stationär befestigten Aktuators (nicht dargestellt), dessen Aktuatorstößel hier jedoch tangential gegen eine Aufnahmepfanne 38a anläuft, die mit einer Innenhülse 66a eines Spindeltriebs 68a verbunden ist, um eine tangentiale Verschwenkung in eine Translation dieser Innenhülse 66a umzusetzen. Zu diesem Zweck steht die Innenhülse 66a in Gewindeeingriff mit einer Außenhülse 70a der Spindel 68a. Am Umfang der Außenhülse 70a ist ein Wälzlager 72a angeordnet, welches das Kupplungsgehäuse 12a drehbar lagert. An der axial dem Hebelring 18a zugewandten Stirnseite der Innenhülse 66a ist ein weiteres Wälzlager 46a (Einrücklager) angeordnet, welches axial in Kontakt mit den Zungen 48a des Hebelrings 18a steht, um eine Betätigung der Kupplung 10a wie oben mit Bezug auf 1 bereits beschrieben vorzusehen. Die stationäre Festlegung der Außenhülse 70a erfolgt durch eine bei 76a dargestellte Verschraubung mit einem stationären Fahrzeugteil. 3 shows one of the 1 corresponding view of a clutch 10a according to a second embodiment. Unlike the embodiment according to 1 is in this embodiment with the engagement and disengagement of the clutch 10a connected Axialkraftfluss closed within the clutch, so that advantageously a clutch actuation z. B. leads to no significant load on the crankshaft bearing. The actuation of the clutch 10a to engage takes place again by means of a stationary mounted actuator (not shown), the Aktuatorstößel here but tangentially against a receiving pan 38a starts with an inner sleeve 66a a spindle drive 68a is connected to a tangential pivoting in a translation of this inner sleeve 66a implement. For this purpose stands the inner sleeve 66a in threaded engagement with an outer sleeve 70a the spindle 68a , At the circumference of the outer sleeve 70a is a rolling bearing 72a arranged, which the clutch housing 12a rotatably supports. At the axial of the lever ring 18a facing end face of the inner sleeve 66a is another rolling bearing 46a (Engagement bearing) arranged, which axially in contact with the tongues 48a of the lever ring 18a stands to actuate the clutch 10a as above with respect to 1 already described. The stationary fixing of the outer sleeve 70a done by a at 76a shown screw with a stationary vehicle part.

Anstatt einer gedrückten Betätigung der Kupplung kann ebenso gut eine ”gezogene” Variante realisiert werden, bei welcher ein mittlerer Abschnitt des Hebelrings verschwenkbar am Kupplungsgehäuse zu halten ist und die Anpressplatte durch einen radial weiter außen liegenden Abschnitt des Hebelrings axial zur Einrückung belastet wird. Instead of a depressed actuation of the clutch can just as well a "drawn" variant can be realized, in which a middle portion of the lever ring is pivotally supported on the clutch housing and the pressure plate is axially loaded by a radially outer portion of the lever ring to the indentation.

4 zeigt eine solche Ausführungsform einer Kupplung 10b, bei welcher die Betätigung der Kupplung nicht durch eine Druckkraft in Richtung der Brennkraftmaschine (gedrückt), sondern durch eine entgegengesetzte Kraft, z. B. zentral durch eine Getriebeeingangswelle, erfolgt (gezogen). In 4 ersichtlich ist auch die Anordnung einer Kupplungsscheibe 14b zwischen Anpressplatte 16b und Schwungrad. Zum Zwecke der gezogenen Betätigung sind radial sich erstreckende Abschnitte eines Hebelrings 18b in einem radial mittleren Bereich verschwenkbar am Kupplungsgehäuse 12b festgelegt (bei 20b). Die präzise Festlegung der Schwenkachse für die Verschwenkung in beiden Richtungen wird durch zwei Federringe 22b und 22b' gewährleistet. Radial äußere Endabschnitte des Hebelrings 18b dienen bei der Kupplungsbetätigung zur Druckbeaufschlagung der Anpressplatte 16b. Die Konstruktion ähnelt einer konventionellen gedrückten ”normalerweise geschlossen”-Kupplung. Im Rahmen der Erfindung ist jedoch die sonst übliche Membranfeder durch ein entsprechendes Element mit abgesenktem inneren Moment (Hebelring 18b) ersetzt und die Betätigung erfolgt gezogen zum Einrücken der Kupplung. Vorteilhaft kann daher, abgesehen von der abgwandelten Ausbildung des Anpressglieds, größtenteils auf an sich bekannte Konstruktionen zurückgegriffen werden. 4 shows such an embodiment of a coupling 10b in which the actuation of the clutch is not by a pressure force in the direction of the internal combustion engine (pressed), but by an opposite force, for. B. centrally by a transmission input shaft, takes place (pulled). In 4 also visible is the arrangement of a clutch disc 14b between pressure plate 16b and flywheel. For the purpose of the pulled operation are radially extending portions of a lever ring 18b in a radially central region pivotable on the clutch housing 12b set (at 20b ). The precise definition of the pivot axis for the pivoting in both directions is achieved by two spring rings 22b and 22b ' guaranteed. Radially outer end portions of the lever ring 18b used in the clutch actuation to pressurize the pressure plate 16b , The construction is similar to a conventional depressed "normally closed" clutch. In the context of the invention, however, the otherwise conventional diaphragm spring by a corresponding element with lowered internal moment (lever ring 18b ) and the operation is done to engage the clutch. Advantageously, therefore, apart from the abgwandelten training of Anpressglieds, mostly recourse to known constructions.

5 zeigt schematisch eine typische Drehmoment-Drehzahl-Charakteristik eines elektrischen Drehantriebs, wie sie beispielsweise bei den hier verwendeten elektrischen Antrieben vorgegeben sein kann. Es ist ersichtlich, dass bei vergleichsweise niedriger Drehzahl n ein hohes Moment M geliefert werden kann (Bereich I), wohingegen bei höheren Drehzahlen n das Moment M absinkt (Bereich II). Wenn also hohe Stellgeschwindigkeiten gefordert werden, kommt es entscheidend darauf an, dass dem Elektromotor nur kleine äußere Lasten abverlangt werden. Diese den elektrischen Antrieben inhärente Charakteristik passt besonders gut zu der Betätigungscharakteristik einer ”normalerweise offen”-Kupplung, wie sie idealisiert (kraftlose Zustellung) in 6 rechts dargestellt ist. Die unten noch beschriebenen 11, 12 und 13 zeigen reale Charakteristiken. Die Betätigungsarbeit einer derartigen Kupplung, anschaulich das Integral der Betätigungskennlinie, ist in diesem idealisierten Fall gleich Null. Anders bei einer herkömmlichen ”normalerweise geschlossen”-Kupplung, bei welcher über den gesamten Betätigungsweg eine mehr oder weniger große Betätigungskraft aufzubringen ist, wie aus dem in 6 links angegebenen typischen Verlauf einer entsprechenden Kennlinie ersichtlich. Die im Rahmen der Erfindung besonders interessante Kombination eines elektrischen Antriebs mit einer prinzipiellen Kennlinie nach 5 mit einer Kupplung, welche eine prinzipielle Betätigungscharakteristik nach 6 rechts aufweist, ermöglicht somit ein besonders rasches Einrücken der Kupplung bis zum Beginn der Anpressung, auf welche dann die Anpresskraft mit geringerer Stellgeschwindigkeit (jedoch auf hohem Kraftniveau) geliefert werden kann. 5 schematically shows a typical torque-speed characteristic of an electric rotary drive, as may be predetermined, for example, in the electric drives used here. It can be seen that at a comparatively low rotational speed n, a high torque M can be delivered (range I), whereas at higher rotational speeds n the torque M decreases (range II). So if high speeds are required, it is crucial that the electric motor only small external loads are required. This characteristic inherent in electric drives fits in particularly well with the operating characteristic of a "normally open" clutch as it is idealized (powerless delivery) 6 is shown on the right. The ones described below 11 . 12 and 13 show real characteristics. The actuation work of such a clutch, illustratively the integral of the actuation characteristic, is zero in this idealized case. Unlike a conventional "normally closed" clutch, in which over the entire actuation path a more or less large actuation force is applied, as from the in 6 shown on the left typical course of a corresponding characteristic curve. The particularly interesting in the context of the invention combination of an electric drive with a fundamental characteristic after 5 with a coupling, which is a principal operating characteristic 6 has right, thus allowing a particularly rapid engagement of the clutch to the beginning of the contact pressure, to which then the contact pressure with a lower actuating speed (but at a high level of force) can be delivered.

Um den Arbeitsaufwand bis zur Erreichung eines beliebigen Zielpunkts in der Kraft-Weg-Charakteristik zu minimieren, muss also die Fläche unter der Kennlinie minimiert werden. Um dies zu erreichen, sollte der bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen verwendete Hebelring 18 bzw. 18a anders als bei herkömmlichen ”normalerweise geschlossen”-Kupplungen ein geringes inneres Moment aufweisen. Dieses herkömmlicherweise als Kraftspeicher zur Beaufschlagung der Anpressplatte im Sinne einer vollständigen Einrückung dienende Element (”Membranfeder”) entartet hier quasi zu einem reinen Hebelelement, wie es weiter unten noch mit Bezug auf die 9 und 10 beschrieben wird.In order to minimize the work required to reach any target point in the force-displacement characteristic, the area under the characteristic curve must therefore be minimized. To achieve this, the lever ring used in the embodiments described above should 18 respectively. 18a unlike conventional "normally closed" couplings have a low internal moment. This conventionally serving as a force storage device for acting on the pressure plate in the sense of a complete indentation element ("diaphragm spring") degenerates here virtually to a pure lever element, as below with reference to the 9 and 10 is described.

Die in den 7 und 8 gezeigte Ausführungsform einer Kupplung 10c veranschaulicht nochmals das bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen verwirklichte Prinzip einer zum Einrücken ”gedrückten” Kupplung, bei welcher eine Verschwenkung von Hebelzungen 48c um radial weit außen liegende Schwenkachsen 20c erfolgt. In der Draufsicht nach 8 sind auch Tangentialblattfedern 80c zu erkennen, die zur drehfesten Lagerung der Anpressplatte 16c relativ zum Kupplungsgehäuse 12c dienen.The in the 7 and 8th shown embodiment of a coupling 10c again illustrates the realized in the embodiments described above principle of a "depressed" for engaging clutch, in which a pivoting of the lever tongues 48c around radially far outboard pivot axes 20c he follows. In the plan view 8th are also tangential leaf springs 80c to recognize the non-rotatable mounting of the pressure plate 16c relative to the clutch housing 12c serve.

Die 9 und 10 zeigen beispielhafte Ausführungsformen von Anpressgliedern in Form von Hebelringen 18d (9) bzw. 18e (10), welche besonders gut zur Erzielung eines vergleichsweise geringen inneren Moments geeignet sind.The 9 and 10 show exemplary embodiments of pressing members in the form of lever rings 18d ( 9 ) respectively. 18e ( 10 ), which are particularly well suited to achieve a relatively low internal moment.

Der in 9 dargestellte Hebelring 18d (z. B. für die Kupplung gemäß 4) kann beispielsweise nach Art einer schwach vorgespannten Membranfeder wirksam sein und umfasst eine in Umfangsrichtung verteilt angeordnete Vielzahl von Zungen 48d, die in einem radial mittleren Bereich durch Kopplungsabschnitte 84d miteinander verbunden sind. Diese Kopplungsabschnitte 84d bilden zusammen einen im Wesentlichen ringartig umlaufenden Körperbereich 86d. Im Bereich der radial inneren Enden der Zungen 48d kann eine Einrückkraft nach Art einer gezogenen Kupplungsbetätigung in axialer Richtung wirken, die zu einer Verschwenkung der Zungen 48d um eine in deren mittleren Bereich vorgesehene Festlegung am Kupplungsgehäuse führt. Infolge dieser Verschwenkung kommt es zu einer axial entgegengesetzten Verlagerung der radial äußeren Enden der Zungen 48d, welche in diesem Fall die Anprassplatte zur Einrückung der Kupplung belasten.The in 9 illustrated lever ring 18d (eg for the clutch according to 4 ) may be effective, for example, in the manner of a weakly biased diaphragm spring and comprises a circumferentially distributed plurality of tongues 48d which in a radially central area by coupling sections 84d connected to each other. These coupling sections 84d together form a substantially ring-like circumferential body region 86d , In the area of the radially inner ends of the tongues 48d can act in the axial direction, an engagement force in the manner of a pulled clutch actuation, which leads to a pivoting of the tongues 48d around one in its central area provided Fixing on the clutch housing leads. As a result of this pivoting, there is an axially opposite displacement of the radially outer ends of the tongues 48d , Which load in this case, the Anprassplatte to engage the clutch.

Demgegenüber ist der in 10 dargestellte Hebelring 18e für eine gedrückte Kupplungsbetätigung ausgebildet. Der Hebelring 18e kann beispielsweise bei den mit Bezug auf die 1 und 3 beschriebenen Kupplungen eingesetzt werden.In contrast, the in 10 illustrated lever ring 18e designed for a depressed clutch operation. The lever ring 18e For example, with respect to the 1 and 3 described couplings are used.

Nochmals zurückkommend auf die Einrückkraft-Einrückweg-Charakteristik einer ”normalerweise offen”-Kupplung ist in 11 eine reale Kennlinie dargestellt. Daraus ist ersichtlich, dass in der Praxis ein kraftloses Zustellen und eine weglose Krafterzeugung nur näherungsweise realisierbar sind. Zu Beginn des Einrückens (Phase 1) führt ein gewisses inneres Moment des Anpressglieds zu einer endlichen und etwa linear ansteigenden Einrückkraft, die sich gegen Ende des Einrückvorgangs (Phase 2) stark erhöht.Coming back to the engagement force engagement path characteristic of a "normally open" clutch is in FIG 11 a real characteristic is shown. From this it can be seen that in practice a powerless delivery and a pathless power generation are only approximately feasible. At the beginning of the engagement (phase 1), a certain internal moment of the pressing member leads to a finite and approximately linearly increasing engagement force, which increases greatly towards the end of the engagement process (phase 2).

Die anhand der 5 erläuterten Eigenschaften elektrischer Antriebe kommt eine Betätigungskennlinie wie in 11 dargestellt sehr entgegen: Im Bereich der großer Wegstrecke (Phase 1) liegt das Kraftniveau niedrig, so dass der Weg schnell durcheilt werden kann. Für das gegen Ende des Einrückwegs (Phase 2) erforderliche, lediglich für eine vergleichsweise kurze Wegstrecke aufzuwendende höhere Kraftniveau hingegen läßt sich das für niedrigere Antriebsgeschwindigkeiten höhere Antriebsmoment nutzen.The basis of the 5 explained properties of electric drives comes an actuation characteristic as in 11 In the area of the long route (phase 1) the power level is low, so that the route can be rushed through quickly. By contrast, the higher force level required for the end of the engagement travel (phase 2), which is only expended for a comparatively short travel distance, can be exploited for higher drive torque for lower drive speeds.

In Phase 1 spielt auch die Rückstellkraft der Tangentialblattfedern eine Rolle und dominiert sogar bei starr ausgeführten Hebelringzungen. Bis zum Anliegen der Anpressplatte an den Reibbelag der Kupplungsscheibe ist die aufzuwendende Betätigungsarbeit sehr klein. Die Phase 2 beginnt mit der Anlage der Anpressplatte auf dem Reibbelag. Die Anpresskraft kommt dann nicht wie bei der herkömmlichen ”normalerweise geschlossen”-Kupplung aus einer vorgespannten Membranfeder, sondern aus der elektrisch getriebenen Betätigungseinrichtung. Die Abweichung von der oben mit Bezug auf 6 rechts beschriebenen Idealkennlinie in der Phase 2 rührt im Wesentlichen aus der Belagfederung her, welche in der letzten Phase des Einrückvorgangs überwunden werden muss. Um die Einrückarbeit also zu reduzieren, sollte eine möglichst steife Belagfederung vorgesehen werden. Diese vorteilhafte Maßnahme sei anhand 12 erläutert.In phase 1, the restoring force of the tangential leaf springs also plays a role and dominates even with rigidly executed lever ring tongues. Until the concerns of the pressure plate to the friction lining of the clutch disc, the expended actuating work is very small. Phase 2 begins with the installation of the pressure plate on the friction lining. The contact force is then not as in the conventional "normally closed" coupling of a prestressed diaphragm spring, but from the electrically driven actuator. The deviation from the above with respect to 6 The ideal characteristic curve in phase 2, described to the right, derives essentially from the lining suspension, which must be overcome in the last phase of the engagement process. In order to reduce the engagement work, a stiff suspension should be provided. This advantageous measure is based on 12 explained.

12 ist eine der 11 entsprechende Darstellung mit zwei Kennlinien für zwei verschieden steife Belagfederungen. Die Kennlinie c1 entspricht hierbei einer relativ steifen Belagfederung, wohingegen die Kennlinie c2 einer weicheren Belagfederung entspricht. Aus dieser Figur ist ersichtlich, dass die Gesamteinrückarbeit (Fläche unter der Kennlinie) für die steifere Belagfederung reduziert ist. Die Summe der Einrückarbeiten in Phase 1 und Phase 2 zusammen kann in der Praxis kleiner als ein Viertel der Ausrückarbeit einer in der Übertragungsfähigkeit vergleichbaren konventionellen ”normalerweise geschlossen”-Kupplung sein. Ein weiterer Vorteil ist die hohe Dynamik des Auskuppelvorganges. Bedingt durch das ”normalerweise offen”-Prinzip hat die Kupplung von sich aus das Bestreben sich zu öffnen, so dass z. B. im Falle einer ABS-Bremsung eines Fahrzeuges, bei welcher innerhalb von dem Bruchteil einer Sekunde ausgekuppelt werden sollte, die Kupplung den Ausrückvorgang inhärent unterstützt. Ferner entspricht das ”normalerweise offen”-Prinzip wie eingangs bereits erwähnt den Sicherheitsaspekten bei automatisierten Getrieben, insbesondere Lastschaltgetrieben. 12 is one of the 11 corresponding representation with two characteristics for two different stiff paddings. The characteristic curve c1 corresponds in this case to a relatively stiff pad suspension, whereas the characteristic curve c2 corresponds to a softer pad suspension. From this figure it can be seen that the total engagement work (area under the characteristic) is reduced for the stiffer pad suspension. The sum of engagements in Phase 1 and Phase 2 together may in practice be less than a quarter of the disengagement work of a conventional "normally closed" clutch comparable in transmissibility. Another advantage is the high dynamics of the disengaging process. Due to the "normally open" principle, the clutch has by itself the effort to open, so that z. As in the case of ABS braking of a vehicle, in which should be disengaged within a fraction of a second, the clutch supports the disengaging inherently. Furthermore, the "normally open" principle as already mentioned above corresponds to the safety aspects in automated transmissions, in particular powershift transmissions.

Falls die Kupplung als ”normalerweise offen”-Kuplung ausgebildet ist, ergeben sich weitere Vorteile im Hinblick auf den in der Praxis unvermeidlichen Belagverschleiß. Bei konventionellen ”normalerweise geschlossen”-Kupplungen ohne mechanischen Belagverschleißausgleich kommt es mit zunehmendem Belagverschleiß bekanntermaßen zu einer meist unerwünschten Erhöhung der Betätigungskraft. Bei der ”normalerweise offen”-Kupplung führt ein Belagverschleiß nur zu einer äußerst geringen Erhöhung der maximalen Betätigungskraft. Es kommt im Wesentlichen lediglich zu einer Verschiebung der gesamten Einrückkennlinie entlang der linearen Steigung der oben erläuterten Phase 1 (11). Dies ist anhand von 13 veranschaulicht.If the clutch is designed as a "normally open" coupling, there are further advantages with regard to the practically unavoidable lining wear. In conventional "normally closed" couplings without mechanical pad wear compensation, it is known that with increasing pad wear to a mostly undesirable increase in the actuation force. In the "normally open" coupling, lining wear only leads to an extremely small increase in the maximum actuating force. Essentially, there is only a shift of the entire engagement characteristic along the linear slope of the above-described phase 1 (FIG. 11 ). This is based on 13 illustrated.

13 ist eine der 11 entsprechende Darstellung sowohl für einen neuen Reibbelag (Kurve a) als auch für einen verschlissenen Reibbelag (Kurve b). Die durch die gestrichelte Linie bei c zum Ausdruck kommende Anfangssteigung ergibt sich aus der Steifigkeit von Blattfedern und Kupplungsgehäuse. Wie aus der Figur ersichtlich, führt der Verschleiß im Wesentlichen zu einer Verschiebung der Kennlinie. Das maximale Betätigungskraftniveau verändert sich jedoch praktisch nicht, so dass hier auf eine aufwändige Nachführkinematik wie bei herkömmlichen ”normalerweise geschlossen”-Kupplungen zum Ausgleich des Arbeitsbereichs (hinsichtlich des Kraftniveaus) verzichtet werden kann, was Bauraum und Gewicht spart. 13 is one of the 11 corresponding representation both for a new friction lining (curve a) and for a worn friction lining (curve b). The initial slope indicated by the dashed line at c results from the stiffness of leaf springs and clutch housing. As can be seen from the figure, the wear essentially leads to a shift of the characteristic curve. The maximum operating force level, however, practically does not change, so that an elaborate tracking kinematics as in conventional "normally closed" couplings to compensate for the work area (in terms of force level) can be dispensed with, which saves installation space and weight.

14 veranschaulicht ein auch für die bereits beschriebenen Ausführungsbeispiele einsetzbares Ausführungsdetail einer Kupplung 10e, bei welcher eine Rückstellung der Anpressplatte 16f in Ausrückrichtung unabhängig von einer gegebenenfalls vorgesehenen entsprechenden Vorspannung der Tangentialblattfedern durch speziell zu diesem Zweck vorgesehene Federn 92f bewerkstelligt wird. Diese als ”Schwanenhalsfedern” ausgebildeten Elemente umgreifen bei der dargestellten Ausführungsform den Außenumfang eines Hebelrings 18f, um bei einem Zurückschwenken der Zungen 48f (entgegen der Einrückkraft F) die Anpressplatte 16f aus dem Reibeingriff mit der Kupplungsscheibe (nicht dargestellt) zu bringen. Jede Schwanenhalsfeder 92f ist hierzu einerseits bei 94f im äußeren Umfangsbereich der Anpressplatte 16f angenietet und stützt sich andererseits auf der der Anpressplatte 16f entgegengesetzten axialen Seite des Hebelrings 18f an diesem ab. 14 1 illustrates an embodiment detail of a coupling that can also be used for the exemplary embodiments already described 10e in which a provision of the pressure plate 16f in the disengaging independently of a possibly provided corresponding bias of the tangential leaf springs by specially provided for this purpose springs 92f is accomplished. Formed as "gooseneck springs" elements engage around the outer periphery of a lever ring in the illustrated embodiment 18f to turn back the tongues 48f (Contrary to the engagement force F) the pressure plate 16f from the frictional engagement with the clutch disc (not shown) to bring. Every gooseneck feather 92f is on the one hand at 94f in the outer peripheral region of the pressure plate 16f riveted and supported on the other hand on the pressure plate 16f opposite axial side of the lever ring 18f at this.

Die beschriebenen Ausführungen der Erfindung besitzen vorteilhafte Betätigungseigenschaften und ein breites Anwendungsspektrum. Die Erfindung kann vorteilhaft in trocken- und nasslaufenden Einscheiben-, Mehrscheiben- und Doppelkupplungen, insbesondere auch für Lastschaltgetriebe eingesetzt werden.The described embodiments of the invention have advantageous operating characteristics and a wide range of applications. The invention can be used advantageously in dry and wet-running single-disc, multi-disc and double clutches, especially for powershift transmission.

Claims

Coupling system, in particular for motor vehicles, comprising at least one friction clutch which can be engaged and disengaged ( 10 ) and one on an actuator ( 18 ) of the coupling ( 10 ) Actuating device for engaging and disengaging the clutch, wherein the actuating device is an electrically controlled and in operative connection with the actuating member ( 18 ) standing electric drive ( 32 ), by means of which the actuating member ( 18 ) is displaced to engage the clutch via the operative connection; further comprising a stationary arranged actuator unit ( 30 ), the electric drive ( 32 ) as well as the rotation of an output shaft of the electric drive in a translation of a Aktuatorstößels ( 36 ), wherein the actuator ram for engaging the clutch via a engagement bearing assembly on the actuator ( 18 ) acts; where the coupling ( 10 ) is biased by an elastic force in the release direction and the clutch is suitable, without operation of the electric drive ( 32 ) to provide zero torque transfer, the clutch being engageable according to an engagement force engagement path characteristic providing a low engagement force level from the disengaged state over a greater distance of the engagement travel and providing a greater engagement force toward the end of the short travel engagement path; and wherein the operative connection between electric drive ( 32 ) and actuator ( 18 ) has a degressive translation characteristic; characterized by such a choice of the degressive transmission characteristic that the force level on Aktuatorstößel over the entire Einrückweg is held approximately at a constant level.

Coupling system according to claim 1, wherein the friction clutch ( 10 ) is provided with a rotatably connected to a flywheel or an output shaft of a drive unit coupling housing ( 12 ) and with at least one therein for pressing at least one provided with friction linings clutch disc ( 14 ) against the flywheel or an associated pressure plate suitably arranged pressure plate ( 16 ), which is used to engage the clutch of a on the clutch housing ( 12 ), as the actuator ( 18 ) serving pressing member is axially loaded.

A coupling system according to claim 1 or 2, wherein the engagement bearing assembly comprises a pivotal axis about a stationary pivot axis ( 42 ) pivotable operating lever ( 40 ) as well as an engagement bearing ( 46 ), wherein for engaging the clutch, a portion of the actuating lever axially loaded one end face of the engagement bearing and the other end face of this engagement bearing the actuator ( 18 ) loaded axially.

Coupling system according to one of claims 1 to 3, wherein the engagement bearing assembly comprises a spindle ( 68 ) consisting of a stationary outer sleeve ( 70 ) and an internally threaded sleeve (FIG. 66 ) is formed, wherein on the outer sleeve a a coupling housing ( 12 ) rotatably supporting bearing ( 72 ) and wherein for engaging the clutch of the actuator ram ( 36 ) tangentially loads the inner sleeve and thus an end portion of the inner sleeve one end face of a engagement bearing ( 46 ) axially loaded and the other end face of this engagement bearing the actuator ( 18 ) loaded axially.

Coupling system according to one of claims 1 to 4, wherein a connected to the engagement and disengagement of the clutch Axialkraftfluss is closed within the clutch.

Coupling system according to one of claims 1 to 5, wherein the actuating device is designed such that a wear of friction linings is at least partially compensated by a change in the displacement range of the actuating member ( 18 ).

Coupling system according to one of claims 1 to 6, in any case according to claim 2, wherein the coupling a between Anpressglied ( 18 ) and pressure plate ( 16 ) arranged Reibbelagverschleißausgleichsmechanismus.

Coupling system according to one of claims 1 to 7, in any case according to claim 2, wherein a on the coupling housing ( 12 ) supporting and on the pressure plate ( 16 ) acting Anpresskraftverstärkungseinrichtung is provided which, with positive torque transmission in an engaged state of the clutch and depending on the by the Anpressglied ( 18 ) provided axial load of the pressure plate provides additional axial load on the pressure plate in the direction of engagement.

Coupling system according to one of claims 1 to 8, wherein the coupling ( 10 ) is biased by an elastic force in the direction of engagement and the clutch is suitable, without operation of the electric drive ( 32 ) to provide a torque transmission in the range of 30% to 70% of the maximum transmittable torque.

Coupling system according to one of claims 1 to 9, comprising at least two friction clutches, which are independently switched on and disengaged.