DE102013207210A1

DE102013207210A1 - Verfahren zum Betrieb einer Betätigungsvorrichtung für eine Kupplung und Betätigungsvorrichtung für eine Kupplung

Info

Publication number: DE102013207210A1
Application number: DE201310207210
Authority: DE
Inventors: Thomas Eckenfels; Steffen Huber
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2012-05-11
Filing date: 2013-04-22
Publication date: 2013-11-14
Also published as: CN103388632B; CN103388632A

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einer Verfahren zum Betrieb einer Betätigungsvorrichtung für eine Kupplung in einem Kraftfahrzeug, mit einer Statoreinrichtung, einer bezüglich der Statoreinrichtung verdrehbaren Rotoreinrichtung und einer bezüglich der Rotoreinrichtung in axialer Richtung begrenzt verlagerbaren, auf die Kupplung wirkenden Schlitteneinrichtung, wobei zwischen der Rotoreinrichtung und der Schlitteneinrichtung ein zumindest teilweise in einem Fettraum laufender Wälzkörpergewindetrieb vorgesehen ist, wobei das im Fettraum befindliche Fett erwärmt wird, bevor das Kraftfahrzeug in Bewegung gesetzt wird, sowie eine Betätigungsvorrichtung für eine Kupplung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Betätigungsvorrichtung für eine Kupplung in einem Kraftfahrzeug, sowie eine Betätigungsvorrichtung für eine Kupplung, insbesondere für eine Kraftfahrzeugkupplung.
Aus der älteren, aber nicht vorveröffentlichten DE 10 2011 102 222.1 ist eine Betätigungsvorrichtung für eine Kupplung mit einer Statoreinrichtung, einer bezüglich der Statoreinrichtung verdrehbaren Rotoreinrichtung und einer bezüglich der Rotoreinrichtung in axialer Richtung begrenzt verlagerbaren, auf die Kupplung wirkenden Schlitteneinrichtung bekannt. Zwischen der Rotoreinrichtung und der Schlitteneinrichtung ist ein zumindest teilweise in einem Fettraum laufender Wälzkörpergewindetrieb mit einer Mehrzahl von Windungen und einem Wälzkörperumlauf mit Wälzkörpern vorgesehen. Der Wälzkörperumlauf weist einen derart ausgebildeten Spurwechselbereich auf, dass Wälzkörper in Umfangsrichtung vor dem Spurwechselbereich zwischen einer ersten und einer zweiten Windung laufen, und Wälzkörper in Umfangsrichtung nach dem Spurwechselbereich zwischen der zweiten und einer dritten Windung laufen.
Bei tiefen Temperaturen weist das im Fettraum befindliche Fett eine hohe Viskosität auf. Durch diese hohe Viskosität besteht die Möglichkeit, dass das auf den Wälzkörpergewindetrieb wirkende Schleppmoment das maximale Drehmoment der Rotoreinrichtung übersteigt, so dass die Kupplung nicht ausgerückt bzw. nicht eingerückt werden kann.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Betrieb einer Betätigungsvorrichtung für eine Kupplung, sowie eine Betätigungsvorrichtung für eine Kupplung anzugeben, die auch bei tiefen Temperaturen das Ausrücken bzw. Einrücken der Kupplung ermöglichen können.
Erfindungsgemäß gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zum Betrieb einer Betätigungsvorrichtung für eine Kupplung in einem Kraftfahrzeug gemäß Patentanspruch 1, mit einer Statoreinrichtung, einer bezüglich der Statoreinrichtung verdrehbaren Rotoreinrichtung und einer bezüglich der Rotoreinrichtung in axialer Richtung begrenzt verlagerbaren, auf die Kupplung wirkenden Schlitteneinrichtung, wobei zwischen der Rotoreinrichtung und der Schlitteneinrichtung ein zumindest teilweise in einem Fettraum laufender Wälzkörpergewindetrieb vorgesehen ist. Um das Ausrücken bzw. Einrücken der Kupplung bei tiefen Temperaturen zu ermöglichen, wird das im Fettraum befindliche Fett erwärmt, bevor das Kraftfahrzeug in Bewegung gesetzt wird.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen dargelegt.
Der Wälzkörpergewindetrieb weist insbesondere zumindest drei Windungen und einen Wälzkörperumlauf mit Wälzkörpern auf, wobei der Wälzkörperumlauf einen derart ausgebildeten Spurwechselbereicht aufweist, dass Wälzkörper in Umfangsrichtung vor dem Spurwechselbereich zwischen einer ersten und einer zweiten Windung laufen und Wälzkörper in Umfangsrichtung nach dem Spurwechselbereich zwischen der zweiten und einer dritten Windung laufen.
Insbesondere ist die Betätigungsvorrichtung für die Kupplung eines Kraftfahrzeugs ausgebildet. Bei der Kupplung handelt es sich insbesondere um eine Reibungskupplung, wie sie zwischen dem Verbrennungsmotor und/oder einem Elektromotor und dem Getriebe eines Kraftfahrzeugs für den Gangswechsel vorgesehen ist. Insbesondere kann die Betätigungsvorrichtung in Hybridfahrzeugen vorgesehen sein. Die Kupplung kann einerseits als Einzelkupplung ausgebildet sein, kann jedoch auch als Mehrfachkupplung, insbesondre als Doppelkupplung, ausgebildet sein. Bei einer Doppelkupplung sind vorzugsweise zwei Betätigungsvorrichtungen der vorgenannten Art vorzusehen.
Ferner kann die Kupplung sowohl als Trockenkupplung als auch als Nasskupplung ausgebildet sein. Bei der Kupplung kann es sich einerseits um eine im betätigungsfreien Zustand eingerückte, das heißt normal-eingerückte Kupplung, oder andererseits um eine im betätigungsfreien Zustand ausgerückte, das heißt normal-ausgerückte Kupplung handeln. Bei einer normal-eingerückten Kupplung ist das Hebelelement, auf das die Betätigungsvorrichtung wirkt, üblicherweise als Tellerfeder ausgebildet, während bei einer normal-ausgerückten Kupplung das Hebelelement, auf das die Betätigungsvorrichtung wirkt, üblicherweise als Hebefeder ausgebildet ist. Ferner kann die Kupplung einerseits als gedrückte Kupplung, das heißt als Kupplung, bei der die Betätigungsvorrichtung eine drückende Kraft auf das Hebeelement ausübt, oder andererseits als gezogene Kupplung, das heißt als Kupplung, bei der die Betätigungsvorrichtung eine ziehende Kraft auf das Hebelement ausübt, ausgebildet sein.
Vorzugsweise bilden die Statoreinrichtung und die bezüglich der Statoreinrichtung verdrehbare Rotoreinrichtung einen Elektromotor. Der Elektromotor ist vorzugsweise als bürstenloser Gleichstrommotor oder als Drehstrommotor ausgebildet, bei dem Magnete, genau gesagt Permanentmagnete, rotorseitig und wechselweise bestrombare Windungen statorseitig vorgesehen sind. Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Elektromotor als Außenläufer ausgebildet, das heißt weist in seinem Inneren die Statoreinrichtung auf, die von der ringförmigen, drehbaren Rotoreinrichtung umgebenen ist. Jedoch kann der Elektromotor auch als Innenläufer ausgebildet sein.
Die Betätigungsvorrichtung ist über eine Stromzufuhr bestrombar und vorzugsweise derart im Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs gelagert, dass sie ausschließlich zum Einrücken und Ausrücken der Kupplung bestromt werden muss. Durch den Wälzkörpergewindetrieb, der in Wirkrichtung zwischen der Rotoreinrichtung und der Schlitteneinrichtung angeordnet ist, wird eine rotatorische Bewegung der Rotoreinrichtung in eine translatorische Bewegung der Schlitteneinrichtung umgesetzt. Der Wälzkörpergewindetrieb ist vorzugsweise selbsthemmend ausgebildet. Über ein Ausrücklager, das beispielsweise als Schrägkugellager ausgebildet ist, aber auch als Kegelrollenlager, Nadellager oder Gleitlager ausgebildet sein kann, kann die Schlitteneinrichtung unmittelbar oder mittelbar auf das Hebelelement der Kupplung wirken.
Beispielsweise kann die Statoreinrichtung drehfest mit einem Trägerabschnitt, insbesondere mit einem Gehäuseträger, ausgebildet sein, so dass die Stromzufuhr zur Statoreinrichtung mittels Kabel und ohne Drehdurchführung oder induktive Kopplung möglich ist. In radialer Richtung innerhalb der Statoreinrichtung verläuft die Eingangswelle der Kupplung bzw. die Abtriebswelle des Verbrennungsmotors. Die Eingangswelle ist bezüglich der Statoreinrichtung bzw. des Trägerabschnitts drehbar gelagert.
Jedoch ist es auch möglich, dass die Statoreinrichtung drehfest auf der Eingangswelle der Kupplung angeordnet ist, das heißt sich mit der Drehzahl des Verbrennungsmotors dreht. In diesem Fall ist eine Drehdurchführung oder eine induktive Kopplung zur Bestromung der Betätigungsvorrichtung erforderlich. Die Bestromung der Betätigungsvorrichtung in eine Richtung erzeugt im Vergleich zur Eingangsdrehzahl des Antriebsstrangs eine erhöhte Drehzahl der Rotoreinrichtung, wodurch die Kupplung ausgerückt wird. Die Bestromung der Betätigungsvorrichtung in die andere Richtung erzeugt eine im Vergleich zur Eingangsdrehzahl des Antriebsstrangs verringerte Drehzahl der Rotoreinrichtung, wodurch die Kupplung eingerückt wird. Daher kann der Ausrückvorgang der Kupplung über eine Beschleunigung der Rotoreinrichtung eingeleitet werden, während der Einrückvorgang der Kupplung über ein Abbremsen der Rotoreinrichtung eingeleitet wird. Ebenso ist es auch möglich, dass der Ausrückvorgang der Kupplung durch ein Abbremsen der Rotoreinrichtung eingeleitet wird, während der Einrückvorgang der Kupplung durch ein Beschleunigen der Rotoreinrichtung eingeleitet wird.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist der Wälzkörpergewindetrieb eine Außenhülse auf, in die eine Formfeder eingesetzt ist, die eine Mehrzahl von Windungen aufweist. Die Formfeder ist insbesondere aus einem schraubenförmig gewundenen Federdraht ausgebildet, wobei in einer bevorzugten Ausgestaltung der gewundene Federdraht konturiert ist, das heißt in axialer Richtung auf beiden Seiten mit einer Anlagekontur versehen ist, die durch einen dazwischen liegenden Kamm getrennt ist. Die benachbarten Anlagekonturen zweier aufeinander folgenden Windungen der Formfeder bilden einen Teil der Oberflächengeometrie des Wälzkörpers ab, so dass der jeweilige Wälzkörper in axialer Richtung in einer in Umfangsrichtung verlaufenden Spur zwischen zwei benachbarten Windungen der Formfeder geführt werden kann.
Die Außenhülse ist zur Lagerung der Formfeder mittels eines Deckels abgeschlossen, der mit der Außenhülse durch mehrere in Umfangsrichtung verteilt angeordnete Schrauben verschraubt ist. Zwischen dem Deckel und der Außenhülse ist vorzugsweise eine Ausgleichsscheibe vorgesehen. Ausgleichsscheiben gibt es in unterschiedlicher Stärke, um im Betrieb der Betätigungsvorrichtung einerseits die weitestgehende Spielfreiheit des Wälzkörpergewindetriebs in axialer Richtung und andererseits die Leichtgängigkeit und insbesondere die Klemmfreiheit des Wälzkörpergewindetriebs sicherzustellen. Mittels der passenden Ausgleichsscheibe ist daher beim Zusammenbau der Betätigungsvorrichtung die axiale Länge des Raums, in dem die schraubenförmige Feder angeordnet ist, exakt einzustellen.
Der Raum, in dem die Formfeder angeordnet ist, ist in axialer Richtung auf beiden Seiten durch jeweils eine Dichtung nach außen hin abgegrenzt. Jede der beiden Dichtungen, von denen eine außenhülsenseitig und die andere deckelseitig vorgesehen ist, ist gleitbeweglich mit jeweils einer Innenhülse in Anlage, um die translatorische Bewegung der Schlitteneinrichtung zu ermöglichen. Der Raum zwischen den beiden Dichtungen ist vorzugsweise mit Fett gefüllt, das heißt als Fettraum ausgebildet, um die Reibung des Wälzkörpergewindetriebs zu minimieren und ein Verklemmen der Wälzkörper zu verhindern.
Zusätzlich zum mit Wälzkörpern gefüllten, ringförmigen Wälzkörperumlauf weist die Rotorrichtung ein Joch auf. Das Joch der Rotoreinrichtung ist drehbar über ein Stützlager, insbesondere über ein Radiallager, mittelbar oder unmittelbar an der Statoreinrichtung abgestützt. Der Wälzkörperumlauf kann einteilig mit dem Joch ausgebildet sein, kann aber auch als separates Bauteil ausgebildet sein.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist bei einem als Außenläufer ausgebildeten Elektromotor der Wälzkörperumlauf im Außenumfang der Rotoreinrichtung angeordnet, während dementsprechend die Formfeder, zwischen deren Windungen die Wälzkörper laufen, radial außerhalb angeordnet und als innen konturierte Formfeder ausgebildet ist, wobei sowohl der Kamm als auch die Anlagekonturen für die Wälzkörper in radialer Richtung nach innen weisen. Dementsprechend weist die Rotoreinrichtung die umlaufende Wälzkörperrinne in ihrem Außenumfang auf. Jedoch ist es auch möglich, beispielsweise bei der Ausbildung des Elektromotors als Innenläufer, den Wälzkörperumlauf im Innenumfang einer Rotoreinrichtung vorzusehen, und dementsprechend die Formfeder radial innerhalb anzuordnen und als außen konturierte Formfeder auszubilden. Dementsprechend weist die Rotoreinrichtung die umlaufende Wälzkörperrinne in ihrem Innenumfang auf.
Vorzugsweise sind die Wälzkörper als Kugeln ausgebildet. Die Wälzkörperrinne ist vorzugsweise als umlaufende Kugelrinne ausgebildet. Im Tragbereich ist Kugelrinne vorzugsweise im Wesentlichen U-förmig ausgebildet, wobei die Kugeln im Wesentlichen mit der Hälfte ihres Durchmessers in radialer Richtung der Betätigungsvorrichtung in die Kugelrinne eintauchen.
Weiterhin ist es von Vorteil, wenn die Tiefe des Spurwechselbereichs im Wesentlichen gleich dem, vorzugsweise größer als der, Durchmesser der Kugeln ist. Dies bedeutet, dass im Spurwechselbereich die Kugeln in radialer Richtung der Betätigungsvorrichtung zumindest nahezu vollständig in die Kugelrinne eintauchen können. Die Eintauchtiefe muss mindestens so groß sein, dass die Kugeln von der zwischen der in axialer Richtung der Betätigungsvorrichtung zwischen der ersten und zweiten Windung angeordneten Spur zu der in axialer Richtung zwischen der zweiten und dritten Windung angeordneten Spur wechseln können, ohne dabei die zweite Windung, insbesondere den Kamm der Formfeder im Bereich der zweiten Windung, zu berühren. Dies sollte auch sichergestellt sein, wenn die Schlitteneinrichtung während des Betriebs der Betätigungsvorrichtung verkippt, so dass es insbesondere von Vorteil ist, wenn die Kugeln im Spurwechselbereich vollständig in die Kugelrinne eintauchen können, das heißt, wenn der Durchmesser der Kugeln zumindest der Tiefe des Spurwechselbereichs in radialer Richtung der Betätigungsvorrichtung entspricht. Vorzugsweise ist der Durchmesser kleiner als die Tiefe des Spurwechselbereichs.
In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das im Fettraum befindliche Fett erwärmt, bevor ein Verbrennungsmotor und/oder ein elektrischer Fahrmotor des Kraftfahrzeugs angelassen wird.
Vorzugsweise wird begonnen, das im Fettraum befindliche Fett zu erwärmen, wenn die Wahrscheinlichkeit, dass das Kraftfahrzeug innerhalb der nächsten 30 Minuten, vorzugsweise innerhalb der nächsten 15 Minuten, insbesondere vorzugsweise innerhalb der nächsten 5 Minuten, in Bewegung gesetzt wird, über einen festgelegten Schwellenwert steigt. Bei tiefen Außentemperaturen ist es von Vorteil, den Prognosezeitraum zu erhöhen, um ausreichend Zeit für die Erwärmung des im Fettraum befindlichen Fetts zu haben. Bei höheren bzw. weniger tiefen Außentemperaturen kann der Prognosezeitraum verringert werden.
Vorzugsweise wird begonnen, das im Fettraum befindliche Fett zu erwärmen, wenn eine Standheizung des Kraftfahrzeugs aktiviert wird, und/oder wenn eine Alarmanlage des Kraftfahrzeugs deaktiviert wird, und/oder wenn eine Tür des Kraftfahrzeugs entriegelt wird, und/oder wenn eine Tür des Kraftfahrzeugs geöffnet wird. Hierdurch steigt die Wahrscheinlichkeit, dass das Kraftfahrzeug innerhalb des Prognosezeitraums in Bewegung gesetzt wird.
Vorzugsweise wird das im Fettraum befindliche Fett erwärmt, indem die Statoreinrichtung bestromt wird.
Dabei ist es insbesondere von Vorteil, wenn die Statoreinrichtung und die Rotoreinrichtung einen Elektromotor, vorzugsweise einen bürstenlosen Gleichstrommotor oder einen Drehstrommotor bilden, und der Elektromotor mit seinem maximal zulässigen Dauerstrom, vorzugsweise abwechselnd im Uhrzeigersinn und gegen den Uhrzeigersinn, bestromt wird.
Vorzugsweise wird das im Fettraum befindliche Fett durch eine separate Heizeinrichtung, vorzugsweise einen elektrischen Widerstand oder eine Anbindung an eine Standheizung und/oder einen Kühlkreislauf des Kraftfahrzeugs, erwärmt.
Weiterhin vorzugsweise wird die Erwärmung des im Fettraum befindlichen Fetts beendet, wenn das Kraftfahrzeug in Betrieb genommen wird, und wenn vorzugsweise ein Verbrennungsmotor und/oder ein elektrischer Fahrmotor des Kraftfahrzeugs angelassen wird.
Die vorgenannte Aufgabe wird ferner erfindungsgemäß gelöst durch eine Betätigungsvorrichtung für eine Kupplung gemäß Patentanspruch 9, mit einer Statoreinrichtung, einer bezüglich der Statoreinrichtung verdrehbaren Rotoreinrichtung und einer bezüglich der Rotoreinrichtung in axialer Richtung begrenzt verlagerbaren Schlitteneinrichtung, wobei zwischen der Rotoreinrichtung und der Schlitteneinrichtung ein zumindest teilweise in einem Fettraum laufender Wälzkörpergewindetrieb mit zumindest drei Windungen und einem Wälzkörperumlauf mit Wälzkörpern vorgesehen ist, wobei der Wälzkörperumlauf eine derart ausgebildeten Spurwechselbereich aufweist, dass Wälzkörper in Umfangsrichtung vor dem Spurwechselbereich zwischen einer ersten und einer zweiten Windung laufen, und Wälzkörper in Umfangsrichtung nach dem Spurwechselbereich zwischen der zweiten und einer dritten Windung laufen, wobei zur Erwärmung des im Fettraum befindlichen Fetts eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, die ausgebildet ist, ein Verfahren nach zumindest einem der vorangegangenen Ausführungsbeispiele durchzuführen.
Die vorgenannte Aufgabe wird ferner erfindungsgemäß gelöst durch eine Betätigungsvorrichtung für eine Kupplung gemäß Patentanspruch 10, mit einer Statoreinrichtung, einer bezüglich der Statoreinrichtung verdrehbaren Rotoreinrichtung und einer bezüglich der Rotoreinrichtung in axialer Richtung begrenzt verlagerbaren Schlitteneinrichtung, wobei zwischen der Rotoreinrichtung und der Schlitteneinrichtung ein zumindest teilweise in einem Fettraum laufender Wälzkörpergewindetrieb mit zumindest drei Windungen und einem Wälzkörperumlauf mit Wälzkörpern vorgesehen ist, wobei der Wälzkörperumlauf einen derart ausgebildeten Spurwechselbereich aufweist, dass Wälzkörper in Umfangsrichtung vor dem Spurwechselbereich zwischen einer ersten und einer zweiten Windung laufen, und Wälzkörper in Umfangsrichtung nach dem Spurwechselbereich zwischen der zweiten und einer dritten Windung laufen, wobei zur Erwärmung des im Fettraum befindlichen Fetts eine separate Heizeinrichtung, insbesondere ein elektrischer Widerstand oder eine Anbindung an eine Standheizung und/oder einen Kühlkreislauf eines Kraftfahrzeugs, vorgesehen ist.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den zugehörigen Figuren näher erläutert. In diesen zeigen:
1: ein Ausführungsbeispiel einer Betätigungsvorrichtung für eine Kupplung in einer Schnittansicht;
2: einen Wälzkörpergewindetrieb der Betätigungsvorrichtung aus 1 in einer Seitenansicht, und
3: eine Detailansicht eines Wälzkörperumlaufs der Betätigungsvorrichtung aus 1 in einem Tragbereich.
Die 1 bis 3 betreffen ein Ausführungsbeispiel einer bevorzugen Betätigungsvorrichtung 1 für eine Kupplung 2, insbesondere für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs. Ferner betreffen die 1 bis 3 gleichermaßen ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Betrieb einer Betätigungsvorrichtung 1 für eine Kupplung 2 in einem Kraftfahrzeug. Merkmale und Verfahrensschritte die in der nachfolgenden Beschreibung nicht als erfindungswesentlich gekennzeichnet sind, sind als optional zu verstehen. Daher betrifft die nachfolgende Beschreibung auch weitere Ausführungsbeispiele der Betätigungsvorrichtung 1 und des Verfahrens zum Betrieb der Betätigungsvorrichtung 1, die Teilkombinationen der im Folgenden zu erläuternden Merkmale und Verfahrensschritte aufweisen. Ebenso betrifft die nachfolgende Beschreibung die Kombination bzw. den Zusammenbau der Betätigungsvorrichtung 1 mit der Kupplung 2, insbesondere im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs.
Die Kupplung 2 ist drehbar um eine Drehachse Z gelagert und weist zumindest eine nicht dargestellte Anpressplatte, zumindest eine nicht dargestellte Gegendruckplatte und zumindest eine in axialer Richtung A der Kupplung 2 zwischen der Anpressplatte und der Gegendruckplatte angeordnete, nicht dargestellte Kupplungsscheibe auf. Die Gegendruckplatte ist mit einem Gehäusebauteil der Kupplung 2, insbesondere einem Kupplungsdeckel, fest verbunden, insbesondere verschraubt. Die Anpressplatte ist im Kupplungsgehäuse, insbesondere innerhalb des Kupplungsdeckels, drehfest gelagert und in axialer Richtung A begrenzt verlagerbar. Insbesondere ist die Anpressplatte mittels mehrerer nicht dargestellter Blattfedern drehfest im Kupplungsgehäuse befestigt und von der Gegendruckplatte weg vorgespannt.
Darüber hinaus weist die Kupplung 2 ein Hebelelement 3 auf, das für eine normal-eingerückte Kupplung 2 als Tellerfeder und für eine normal-ausgerückte Kupplung 2 als Hebelfeder ausgebildet sein kann. Das Hebelelement 3 ist gehäuseseitig abgestützt und durch die Betätigungsvorrichtung 1 betätigbar. Die gehäuseseitige Abstützung kann beispielsweise durch eine am Kupplungsdeckel befestigte, nicht dargestellte Lagereinheit erfolgen, durch die das Hebelelement 3 aufgehängt ist. Hierzu weist die Lagereinheit beispielsweise zwei in axialer Richtung A beabstandete Drahtringe auf, zwischen denen das Hebelelement 3 in radialer Richtung R der Kupplung 2 erstreckt. Über zungenartige Hebelspitzen, die in radialer Richtung R auf der Innenseite des vorzugsweise im Wesentlichen ringförmig ausgebildeten Hebelelements 3 angeordnet sind, ist das Hebelelement 3 durch die Betätigungsvorrichtung 1 betätigbar.
Bei einer normal-eingerückten Kipplung 2 überwiegt die wirksame Kraft des als Tellerfeder ausgebildeten Hebelelements 3 die Gegenkraft der Blattfedern, während bei einer normalausgerückten Kupplung 2 die Gegenkraft der Blattfedern die wirksame Kraft des als Hebelfeder ausgebildeten Hebelelements 3 überwiegt. Dementsprechend führt eine Betätigung der Tellerfeder der normal-eingerückten Kupplung 2 durch die Betätigungsvorrichtung 1 zum Ausrücken der Kupplung 2 durch Verkippen bzw. Umschnappen der Tellerfeder, das heißt, zum Abhub der Anpressplatte und zur Entfernung der Anpressplatte von der Gegendruckplatte, während einer Betätigung der Hebelfeder bei einer normal-ausgerückten Kupplung 2 durch die Betätigungsvorrichtung 1 zum Einrücken der Kupplung 2 durch Verkippen der Hebelfeder führt.
Bei eingerückter Kupplung 2 wird ein Drehmoment von der Eingangsseite der Kupplung 2, beispielsweise von einem Zweimassenschwungrad oder einem Verbrennungsmotor oder einem Elektromotor, über das Kupplungsgehäuse und sowohl die Gegendruckplatte als auch die Anpressplatte, die beide mit dem Kupplungsgehäuse, insbesondere mit dem Kupplungsdeckel, drehfest verbunden sind, reibschlüssig auf die Kupplungsscheibe übertragen. Von der Kupplungsscheibe, die reibschlüssig zwischen der Gegendruckplatte und der Anpressplatte geklemmt ist, wird das Drehmoment zur Ausgangseite der Kupplung 2 übertragen, beispielsweise zu einer Eingangswelle eines Getriebes.
Da aufgrund des Reibschlusses sowohl die Reibbeläge der Kupplungsscheibe, als auch in geringerem Maße die Reibflächen der Gegendruckplatte und der Anpressplatte einem Verschleiß unterworfen sind, muss über die Lebensdauer der Kupplung 2 die Anpressplatte immer näher an die Gegendruckplatte heranbewegt werden, um die Abnahme der Dicke der Reibbeläge und der Stärke der Reibflächen in axialer Richtung A zu kompensieren und den Reibschluss herstellen bzw. die Kupplung 2 einrücken zu können. Hierzu ist in der Kupplung 2 beispielsweise eine nicht dargestellte, kraftbasierte oder wegbasierte Verschleißnachstelleinrichtung vorgesehen.
Die Betätigungsvorrichtung 1, die auf das Hebelelement 3 der Kupplung 2 wirkt, weist eine Statoreinrichtung 4 und eine bezüglich der Statoreinrichtung 4 verdrehbare Rotoreinrichtung 6 auf. Beispielsweise kann die Statoreinrichtung 4 drehfest mit einem Trägerabschnitt, insbesondere mit einem Gehäuseträger, ausgebildet sein. Vorzugsweise bilden die Statoreinrichtung 4 und die Rotoreinrichtung 6 einen Elektromotor, insbesondere einen bürstenlosen Gleichstrommotor oder einen Drehstrommotor. Hierzu ist die Statoreinrichtung 4 mit einer Stromzufuhr 5 versehen, um in nicht dargestellten, statorseitigen Spulen ein wechselndes elektromagnetisches Feld zu erzeugen. Die Rotoreinrichtung 6 weist zur magnetischen Wechselwirkung mit den statorseitigen Magnete 7, genauer gesagt Permanentmagnete, auf.
Vorzugsweise ist der Elektromotor als sogenannter Außenläufer ausgebildet, das heißt, die Statoreinrichtung 4 ist in radialer Richtung R der Betätigungsvorrichtung 1 bzw. der Kupplung 2 innerhalb der Rotoreinrichtung 6 angeordnet. Es ist jedoch auch möglich, den Elektromotor als Innenläufer auszubilden, das heißt, die Statoreinrichtung 4 in radialer Richtung R außerhalb der Rotoreinrichtung 6 anzuordnen.
Die in 1 dargestellte Rotoreinrichtung 6 weist ein Joch 8 auf, das auf Seiten der Kupplung, das heißt, mit Bezug auf 1 auf der rechten Seite, in radialer Richtung R durch ein Stützlager 9 abgestützt ist. Somit ist im dargestellten Ausführungsbeispiel das Stützlager 9 in axialer Richtung A der Betätigungsvorrichtung 1 bzw. der Kupplung 2 auf der entgegengesetzten Seite der Stromzufuhr 5 für die Statoreinrichtung 4 angeordnet. Das Stützlager 9 kann mittelbar oder unmittelbar mit der Statoreinrichtung 4 verbunden sein. Das Stützlager 9 ist vorzugsweise als Wälzlager, insbesondere als Kugellager, vorzugsweise wie dargestellt als Doppelkugellager, ausgebildet. Jedoch ist auch ein Nadellager oder ein Gleitlager möglich.
Zusätzlich zur Statoreinrichtung 4 und zur Rotoreinrichtung 6 weist die Betätigungsvorrichtung 1 eine bezüglich der Rotoreinrichtung 6 in axialer Richtung A begrenzt verlagerbare Schlitteneinrichtung 10 auf. Die Schlitteneinrichtung 10 ist in radialer Richtung R außerhalb der Rotoreinrichtung 6 angeordnet. Die Schlitteneinrichtung 10 weist eine Außenhülse 11 auf, die auf Seiten der Stromzufuhr 5 für die Statoreinrichtung 4, das heißt, mit Bezug auf 1 auf der linken Seite, durch einen Deckel 12 abgeschlossen ist. In axialer Richtung A zwischen der Außenhülse 11 und dem Deckel 12 ist eine Ausgleichsscheibe 13 angeordnet, um die axiale Länge des durch die Außenhülse 11 und den Deckel 12 begrenzten Bauraums für eine Formfeder 23 eines Wälzkörpergewindetriebs 20, auf die nachfolgend noch eingegangen wird, zu definieren und einzustellen. Mittels mehrerer in Umfangsrichtung U der Betätigungsvorrichtung 1 bzw. der Kupplung 2 angeordneter Schrauben 14 ist der Deckel 12 durch die Ausgleichsscheibe 13 hindurch mit der Außenhülse 11 verschraubt.
In axialer Richtung A auf beiden Seiten der Schlitteneinrichtung 10 ist jeweils eine Dichtung 15, 16 vorgesehen, die den Raum, in dem die Formfeder 23 des Wälzkörpergewindetriebs 20 angeordnet ist, nach außen hin abdichtet. Die erste und zweite Dichtung 15, 16 sind beispielsweise als Lippendichtungen aus einem Elastomer oder einem gummi- bzw. kautschukhaltigen Material ausgebildet. In radialer Richtung R innerhalb ist die erste Dichtung 15 in gleitbeweglicher Anlage an einer ersten Innenhülse 17, während die zweite Dichtung 16 in gleitbeweglicher Anlage in einer zweiten Innenhülse 18 ist. Beide Innenhülsen 17, 18 sind mittelbar oder unmittelbar, vorzugsweise drehfest, mit der Statoreinrichtung 4 bzw. dem Trägerabschnitt, insbesondere dem Gehäuseträger, verbunden. Durch die Innenhülsen 17, 18, die Dichtungen 15, 16, den Deckel 12 und die Außenhülse 11 wird ein Fettraum 27 abgegrenzt, in dem die Formfeder 23 des Wälzkörpergewindetriebs 20 angeordnet ist.
In radialer Richtung R außerhalb der Außenhülse 11 ist ein Ausrücklager 19 vorgesehen. Das Ausrücklager 19 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel als Schrägkugellager ausgebildet, kann beispielsweise jedoch auch als Kegelrollenlager, Nadellager oder Gleitlager ausgebildet sein. Über das Ausrücklager 19 und/oder die Außenhülse 11 wirkt die Schlitteneinrichtung 10 mittelbar oder unmittelbar auf die in radialer Richtung R innen liegenden, zungenartigen Hebelspitzen des Hebelelements 3, um die Kupplung 2 auszurücken bzw. einzurücken.
Der Wälzkörpergewindetrieb 20 ist vorzugsweise in radialer Richtung R zwischen der Rotoreinrichtung 6 und der Schlitteneinrichtung 10 angeordnet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst die Formfeder 23 des Wälzkörpergewindetriebs 20 zwölf Windungen, wobei prinzipiell jede Windungszahl größer/gleich drei möglich ist.
Zusätzlich zur Formfeder 23 weist der Wälzkörpergewindetrieb 20 einen Wälzkörperumlauf 21 auf, in dem, vorzugsweise über den gesamten Umfang verteilt, Wälzkörper 22 in einer Reihe oder gegebenenfalls auch in mehreren, in axialer Richtung A voneinander beabstandeten Reihen, angeordnet sind. Der Wälzkörperumlauf 21 ist insbesondere rinnenförmig ausgebildet, und kann einerseits als separates Bauteil mit der Rotoreinrichtung 6, insbesondere dem Joch 8, verbundenen sein, kann aber auch einteilig mit der Rotoreinrichtung 6 bzw. dem Joch 8 ausgebildet sein, wie dies in 1 dargestellt ist. Insbesondere weist der Wälzkörperumlauf 21 eine Wälzkörperrinne 28 auf, die im Außenumfang der Rotoreinrichutng 6 bzw. des Jochs 8 ausgebildet ist, wenn der Antrieb der Betätigungsvorrichtung 1 mittels eines Außenläufers erfolgt. Wenn der Antrieb der Betätigungsvorrichtung 1 mittels eines Innenläufers erfolgt, ist es umgekehrt von Vorteil, wenn die Wälzkörperrinne des Wälzkörperumlaufs 23 im Innenumfang der Rotoreinrichtung 6 bzw. des Jochs 8 angeordnet ist.
Die Wälzkörper 22 laufen im Fettraum 27, der durch die Dichtungen 15, 16 in axialer Richtung A abgedichtet ist, und sind vorzugsweise als Kugeln ausgebildet. Jedoch ist es auch möglich, das die Wälzkörper 22 als Nadeln ausgebildet sind bzw. eine Tonnen- oder Fassform aufweisen. Der Außenkontur des Wälzkörpers 22 entsprechend weist die Formfeder 23 eine Anlagekontur 25 auf, an der Oberflächenbereiche der Wälzkörper 22 anliegen. Dabei entspricht besagte Anlagekontur 25 im Wesentlichen dem entsprechenden Oberflächenbereich des bzw. der Wälzkörper 22. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weisen die Windungen der Formfeder 23 zwei in axialer Richtung A voneinander beabstandeten Anlagekonturen 25 auf, die durch einen dazwischenliegenden Kamm 26 voneinander getrennt sind.
Die Formfeder 23 ist als innen konturierte Formfeder 23 ausgebildet, da die Wälzkörper 23 in radialer Richtung R innerhalb der Formfeder 23 laufen. Umgekehrt ist es jedoch auch möglich, dass die Formfeder 23 bei Verwendung eines Innenläufers als außen konturierte Formfeder 23 ausgebildet ist.
Der Wälzkörperumlauf 21, genauer gesagt die umlaufende Wälzkörperrinne 28, weist einen derart ausgebildeten Spurwechselbereich 29 auf, dass die Wälzkörper 22 in Umfangsrichtung U vor dem Spurwechselbereich 29 in einem Tragbereich 30 der Wälzkörperrinne 28 und in axialer Richtung A zwischen einer ersten und einer zweiten Windung 24a, 24b der Formfeder 23 laufen, und die Wälzkörper 22 in Umfangsrichtung U nach dem Spurwechselbereich 29 im Tragbereich 30 der Wälzkörperrinne 28 und in axialer Richtung A zwischen der zweiten und einer dritten Windung 24b, 24c der Formfeder 23 laufen. Zwischen der ersten und zweiten Windung 24a, 24b der Formfeder 23 ist somit eine erste Spur der Wälzkörper 22 in Umfangsrichtung U definiert, während zwischen der zweiten und der dritten Windung 24b, 24c der Formfeder 23 eine zweite Spur für die Wälzkörper 22 in Umfangsrichtung U definiert ist. An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass die erste Windung 24a, die zweite Windung 24b und die dritte Windung 24c drei aufeinander folgende Windungen der Formfeder 23 darstellen, die in axialer Richtung A an beliebiger Stelle der Formfeder 23 ausgebildet sein können.
Wie dies in 2 dargestellt ist, überkreuzt sich die zweite Windung 24b mit dem Spurwechselbereich 29, wenn man die Betätigungsvorrichtung 1 von der Seite betrachtet. Der Spurwechselbereich 29 weist in radialer Richtung R eine größere Tiefe als der Tragbereich 30 auf. Der Tragbereich 30 geht über ein Einlaufabschnitt 31 in den Spurwechselbereich 29 über, und der Spurwechselbereich 29 geht über einen Auslaufabschnitt 32 in den Tragbereich 30 über. Die Tiefe der Wälzkörperrinne 28 in radialer Richtung R vergrößert sich im Einlaufabschnitt 31 vom Tragbereich 30 zum Spurwechselbereich 29 kontinuierlich. Die Tiefe der Wälzkörperrinne 28 in radialer Richtung R verringert sich im Auslaufabschnitt 32 vom Spurwechselbereich zum Tragbereich 30 kontinuierlich. Der Tragbereich 30 der Wälzkörperrinne 28 ist im Wesentlichen schraubengewindeförmig ausgebildet. Die Steigung des Tragbereichs 30 entspricht im Wesentlichen der Steigung der Formfeder 23 in diesem Bereich, genau gesagt der Steigung der Spur zwischen der ersten und zweiten Windung 24a, 24b und zwischen der zweiten und dritten Windung 24b, 24c.
Wie bereits zuvor erwähnt, sind die Wälzkörper 22 vorzugsweise als Kugeln ausgebildet. Die Wälzkörperrinne 28 ist vorzugsweise als umlaufende Kugelrinne ausgebildet. Im Spurwechselbereich 29 ist dabei sicherzustellen, dass die Wälzkörper 22, das heißt die Kugeln, in radialer Richtung R unter dem Kamm 26 der zweiten Windung 24b der Formfeder 23 hindurchtauchen können, um den Spurwechseln von der einen Spur zwischen der ersten und zweiten Windung 24a, 24b zur anderen Spur zwischen der zweiten und dritten Windung 24b, 24c zu vollziehen. Hierzu ist es von Vorteil, wenn die Tiefe des Spurwechselbereichs 29 beim Kreuzen der zweiten Windung 24 der Formfeder 23 im Wesentlichen gleich dem Durchmesser der Kugeln ist. Vorzugsweise ist die Tiefe des Spurwechselbereichs 29 größer als der Durchmesser der Kugeln, damit diese vollständig in die Kugelrinne eintauchen können und den Kamm 26 der zweiten Windung 24b der Formfeder 23 mit Sicherheit nicht berühren.
Um bei tiefen Außentemperaturen das im Fettraum 27 befindliche Fett zu erwärmen, ist vorzugsweise eine separate Heizeinrichtung für das Fett vorgesehen. Diese Heizeinrichtung kann insbesondere als elektrischer Widerstand ausgebildet sein. Alternativ kann die Heizeinrichtung als Anbindung an eine Standheizung und/oder einen Kühlkreislauf des Kraftfahrzeugs ausgebildet sein. Ebenfalls ist es von Vorteil, wenn zur Erwärmung des im Fettraum 27 befindlichen Fetts eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, die die separate Heizeinrichtung steuert oder alternativ ein Erwärmungsverfahren für das in Fettraum 27 befindliche Fett durchführt, auf das nachfolgend noch eingegangen wird.
Im Betrieb der Betätigungsvorrichtung 1 führt eine Drehung der Rotoreinrichtung 6 durch entsprechende Bestromung der Statoreinrichtung 4 zu einer Drehung des Wälzkörperumlaufs 21 um die Drehachse Z der Betätigungsvorrichtung 1 bzw. der Kupplung 2. Die Wälzkörper 22 durchlaufen innerhalb des Wälzkörpergewindetriebs 20 die Spuren zwischen der ersten und zweiten Windung 24a, 24b der Formfeder 23 und zwischen der zweiten und dritten Windung 24b, 24c der Formfeder 23, während die Wälzkörper 22 in der Wälzkörperrinne 28 umlaufen, wodurch sich die Spuren in axialer Richtung A bewegen, und die rotatorische Bewegung der Rotoreinrichtung 6 in eine translatorische Bewegung der Schlitteneinrichtung 10, in der die Formfeder 23 axialfest gelagert ist, umgesetzt wird. Die translatorische Bewegung der Schlitteneinrichtung 10 kann zur mittelbaren oder unmittelbaren Betätigung der Kupplung 2 verwendet werden.
Da der Wälzkörpergewindetrieb 20 vorzugsweise selbsthemmend ausgebildet ist, ist eine Bestromung der Statoreinrichtung 4 vorzugsweise lediglich erforderlich, wenn der Betriebszustand der Kupplung 2 zu ändern ist. Die Bestromung kann in beide Drehrichtungen der Rotoreinrichtung 6 erfolgen, wobei in einer Drehrichtung die Kupplung 2 eingerückt wird, und in der entgegengesetzten Drehrichtung die Kupplung 2 ausgerückt wird. Bei einer mitdrehenden Statoreinrichtung 4 sind jedoch auch andere Arten der Bestromung möglich.
Insbesondere bei niedrigen Außentemperaturen wird das im Fettraum 27 befindliche Fett mittels eines Erwärmungsverfahrens erwärmt, bevor das Kraftfahrzeug in Bewegung gesetzt wird. Dabei wird das im Fettraum 27 befindliche Fett erwärmt, bevor ein Verbrennungsmotor und/oder ein elektrischer Fahrmotor des Kraftfahrzeugs angelassen wird. Das im Fettraum 27 befindliche Fett kann beispielsweise erwärmt werden, wenn die Wahrscheinlichkeit, dass das Kraftfahrzeug innerhalb der nächsten 30 Minuten, vorzugsweise innerhalb der nächsten 15 Minuten, insbesondere vorzugsweise innerhalb der nächsten 5 Minuten, in Bewegung gesetzt wird, über einen festgelegten Stellenwert steigt. Je niedriger die Außentemperatur ist, desto größer sollte der Prognosezeitraum gewählt werden, um ausreichend Zeit zum Erwärmen des im Fettraum 27 befindlichen Fetts zur Verfügung zu stellen.
Beispielsweise wird damit begonnen, das im Fettraum 27 befindliche Fett zu erwärmen, wenn eine Standheizung des Kraftfahrzeugs aktiviert wird. Alternativ oder zusätzlich wird damit begonnen, das im Fettraum 27 befindliche Fett zu erwärmen, wenn eine Alarmanlage des Kraftfahrzeugs deaktiviert wird. Alternativ oder zusätzlich wird damit begonnen, das im Fettraum 27 befindliche Fett zu erwärmen, wenn eine Tür des Kraftfahrzeugs entriegelt wird. Alternativ oder zusätzlich wird damit begonnen, das im Fettraum 27 befindliche Fett zu erwärmen, wenn eine Tür des Kraftfahrzeugs geöffnet wird.
Die Erwärmung des im Fettraum 27 befindlichen Fetts erfolgt vorzugsweise dadurch, dass die Statoreinrichtung 4 bestromt wird. Wie bereits zuvor erwähnt, bilden die Statoreinrichtung 4 und die Rotoreinrichtung 6 einen Elektromotor, vorzugsweise einen bürstenlosen Gleichstrommotor oder einen Drehstrommotor. Der Elektromotor wird vorzugsweise mit seinem maximal zulässigen Dauerstrom derart bestromt, dass sich die Rotoreinrichtung 6 des Elektromotors abwechselnd im Uhrzeigersinn und gegen den Uhrzeigersinn dreht.
Alternativ oder zusätzlich wird das im Fettraum 27 befindliche Fett durch die separate Heizeinrichtung, vorzugsweise den elektrischen Widerstand oder eine Anbindung an die Standheizung und/oder den Kühlkreislauf des Kraftfahrzeugs, erwärmt.
Die Erwärmung des im Fettraum 27 befindlichen Fetts gemäß zumindest einer der zuvor genannten Maßnahmen bzw. Verfahrenschritte wird beendet, wenn das Kraftfahrzeug in Betrieb genommen wird, und wenn vorzugsweise der Verbrennungsmotor und/oder der elektrische Fahrmotor des Kraftfahrzeugs angelassen wird.
Die vorgegangenen Ausführungsbeispiele betreffen ein Verfahren zum Betrieb einer Betätigungsvorrichtung 1 für eine Kupplung 2 in einem Kraftfahrzeug, mit einer Statoreinrichtung 4, einer bezüglich der Statoreinrichtung 4 verdrehbaren Rotoreinrichtung 6 und einer bezüglich der Rotoreinrichtung 6 in axialer Richtung A begrenzt verlagerbaren, auf die Kupplung 2 wirkenden Schlitteneinrichtung 10, wobei zwischen der Rotoreinrichtung 6 und der Schlitteneinrichtung 10 ein zumindest teilweise in einem Fettraum 27 laufender Wälzkörpergewindetrieb 20 vorgesehen ist, wobei das im Fettraum 27 befindliche Fett erwärmt wird, bevor das Kraftfahrzeug in Bewegung gesetzt wird.
Ferner betreffen die vorangegangenen Ausführungsbeispiele eine Betätigungsvorrichtung 1 für eine Kupplung 2, mit einer Statoreinrichtung 4, einer bezüglich der Statoreinrichtung 4 verdrehbaren Rotoreinrichtung 6 und einer bezüglich der Rotoreinrichtung 6 in axialer Richtung A begrenzt verlagerbaren Schlitteneinrichtung 10, wobei zwischen der Rotoreinrichtung 6 und der Schlitteneinrichtung 10 ein zumindest teilweise in einem Fettraum 27 laufender Wälzkörpergewindetrieb 20 mit zumindest drei Windungen 24a, 24b, 24c und einem Wälzkörperumlauf 21 mit Wälzkörper 22 vorsehen ist, wobei der Wälzkörperumlauf 21 einen derart ausgebildeten Spurwechselbereich 29 aufweist, dass Wälzkörper 22 in Umfangsrichtung U vor dem Spurwechselbereich 29 zwischen einer ersten und einer zweiten Windung 24a, 24b laufen, und Wälzkörper 22 in Umfangsrichtung U nach dem Spurwechselbereich 29 zwischen der zweiten und einer dritten Windung 24b, 24c laufen, wobei zur Erwärmung des im Fettraum 27 befindlichen Fetts eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, die ausgebildet ist, ein Erwärmungsverfahren nach zumindest einem der vorangegangenen Ausführungsbeispiele durchzuführen.
Ferner betreffen die vorangegangenen Ausführungsbeispiele eine Betätigungsvorrichtung 1 für eine Kupplung 2, mit einer Statoreinrichtung 4, einer bezüglich der Statoreinrichtung 4 verdrehbaren Rotoreinrichtung 6 und einer bezüglich der Rotoreinrichtung 6 in axialer Richtung A begrenzt verlagerbaren Schlitteneinrichtung 10, wobei zwischen der Rotoreinrichtung 6 und der Schlitteneinrichtung 10 ein zumindest teilweise in einem Fettraum 27 laufender Wälzkörpergewindetrieb 20 mit zumindest drei Windungen 24a, 24b, 24c und einem Wälzkörperumlauf 21 mit Wälzkörpern 22 vorgesehen ist, wobei der Wälzkörperumlauf 21 einen derart ausgebildeten Spurwechselbereich 29 aufweist, dass Wälzkörper 22 in Umfangsrichtung U vor dem Spurwechselbereich 29 zwischen einer ersten und einer zweiten Windung 24a, 24b laufen, und Wälzkörper 22 in Umfangsrichtung U nach dem Spurwechselbereich 29 zwischen der zweiten und einer dritten Windung 24b, 24c laufen, wobei zur Erwärmung des im Fettraum 27 befindlichen Fetts eine separate Heizeinrichtung, insbesondere ein elektrischer Widerstand oder eine Anbindung an eine Standheizung und/oder einen Kühlkreislauf eines Kraftfahrzeugs vorgesehen ist.
Bezugszeichenliste

1: Betätigungsvorrichtung
2: Kupplung
3: Hebelelement
4: Statoreinrichtung
5: Stromzufuhr
6: Rotoreinrichtung
7: Magnet
8: Joch
9: Stützlager
10: Schlitteneinrichtung
11: Außenhülse
12: Deckel
13: Ausgleichsscheibe
14: Schraube
15: erste Dichtung
16: zweite Dichtung
17: erste Innenhülse
18: zweite Innenhülse
19: Ausrücklager
20: Wälzkörpergewindetrieb
21: Wälzkörperumlauf
22: Wälzkörper
23: Formfeder
24a: erste Windung
24b: zweite Windung
24c: dritte Windung
25: Anlagekontur
26: Kamm
27: Fettraum
28: Wälzkörperrinne
29: Spurwechselbereich
30: Tragbereich
31: Einlaufabschnitt
32: Auslaufabschnitt
A: axiale Richtung
R: radiale Richtung
U: Umfangsrichtung
Z: Drehachse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102011102222 [0002]

Claims

Verfahren zum Betrieb einer Betätigungsvorrichtung (1) für eine Kupplung (2) in einem Kraftfahrzeug, mit einer Statoreinrichtung (4), einer bezüglich der Statoreinrichtung (4) verdrehbaren Rotoreinrichtung (6) und einer bezüglich der Rotoreinrichtung (6) in axialer Richtung (A) begrenzt verlagerbaren, auf die Kupplung (2) wirkenden Schlitteneinrichtung (10), wobei zwischen der Rotoreinrichtung (6) und der Schlitteneinrichtung (10) ein zumindest teilweise in einem Fettraum (27) laufender Wälzkörpergewindetrieb (20) vorgesehen ist, wobei das im Fettraum (27) befindliche Fett erwärmt wird, bevor das Kraftfahrzeug in Bewegung gesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das im Fettraum (27) befindliche Fett erwärmt wird, bevor ein Verbrennungsmotor und/oder ein elektrischer Fahrmotor des Kraftfahrzeugs angelassen wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei begonnen wird, das im Fettraum (27) befindliche Fett zu erwärmen, wenn die Wahrscheinlichkeit, dass das Kraftfahrzeug innerhalb der nächsten 30 Minuten, vorzugsweise innerhalb der nächsten 15 Minuten, insbesondere vorzugsweise innerhalb der nächsten 5 Minuten, in Bewegung gesetzt wird, über einen festgelegten Schwellenwert steigt.
Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei begonnen wird, das im Fettraum (27) befindliche Fett zu erwärmen, wenn eine Standheizung des Kraftfahrzeugs aktiviert wird, und/oder wenn eine Alarmanlage des Kraftfahrzeugs deaktiviert wird, und/oder wenn eine Tür des Kraftfahrzeugs entriegelt wird, und/oder wenn eine Tür des Kraftfahrzeugs geöffnet wird.
Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das im Fettraum (27) befindliche Fett erwärmt wird, indem die Statoreinrichtung (4) bestromt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Statoreinrichtung (4) und die Rotoreinrichtung (6) einen Elektromotor, vorzugsweise einen bürstenlosen Gleichstrommotor oder einen Drehstrommotor, bilden, und der Elektromotor mit seinem maximal zulässigen Dauerstrom, vorzugsweise abwechselnd im Uhrzeigersinn und gegen den Uhrzeigersinn, bestromt wird.
Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das im Fettraum (27) befindliche Fett durch eine separate Heizeinrichtung, vorzugsweise einen elektrischen Widerstand oder eine Anbindung an eine Standheizung und/oder einen Kühlkreislauf des Kraftfahrzeugs, erwärmt wird.
Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Erwärmung des im Fettraum (27) befindlichen Fetts beendet wird, wenn das Kraftfahrzeug in Betreib genommen wird, und wenn vorzugsweise ein Verbrennungsmotor und/oder ein elektrischer Fahrmotor des Kraftfahrzeugs angelassen wird.
Betätigungsvorrichtung (1) für eine Kupplung (2), mit einer Statoreinrichtung (4), einer bezüglich der Statoreinrichtung (4) verdrehbaren Rotoreinrichtung (6) und einer bezüglich der Rotoreinrichtung (6) in axialer Richtung (A) begrenzt verlagerbaren Schlitteneinrichtung (10), wobei zwischen der Rotoreinrichtung (6) und der Schlitteneinrichtung (10) ein zumindest teilweise in einem Fettraum (27) laufender Wälzkörpergewindetrieb (20) mit zumindest drei Windungen (24a, 24b, 24c) und einem Wälzkörperumlauf (21) mit Wälzkörpern (22) vorgesehen ist, wobei der Wälzkörperumlauf (21) einen derart ausgebildeten Spurwechselbereich (29) aufweist, dass Wälzkörper (22) in Umfangsrichtung (U) vor dem Spurwechselbereich (29) zwischen einer ersten und einer zweiten Windung (24a, 24b) laufen, und Wälzkörper (22) in Umfangsrichtung (U) nach dem Spurwechselbereich (29) zwischen der zweiten und einer dritten Windung (24b, 24c) laufen, wobei zur Erwärmung des im Fettraum (27) befindlichen Fetts eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, die ausgebildet ist, ein Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 8 durchzuführen.
Betätigungsvorrichtung (1) für eine Kupplung (2), mit einer Statoreinrichtung (4), einer bezüglich der Statoreinrichtung (4) verdrehbaren Rotoreinrichtung (6) und einer bezüglich der Rotoreinrichtung (6) in axialer Richtung (A) begrenzt verlagerbaren Schlitteneinrichtung (10), wobei zwischen der Rotoreinrichtung (6) und der Schlitteneinrichtung (10) ein zumindest teilweise in einem Fettraum (27) laufender Wälzkörpergewindetrieb (20) mit zumindest drei Windungen (24a, 24b, 24c) und einem Wälzkörperumlauf (21) mit Wälzkörpern (22) vorgesehen ist, wobei der Wälzkörperumlauf (21) einen derart ausgebildeten Spurwechselbereich (29) aufweist, dass Wälzkörper (22) in Umfangsrichtung (U) vor dem Spurwechselbereich (29) zwischen einer ersten und einer zweiten Windung (24a, 24b) laufen, und Wälzkörper (22) in Umfangsrichtung (U) nach dem Spurwechselbereich (29) zwischen der zweiten und einer dritten Windung (24b, 24c) laufen, wobei zur Erwärmung des im Fettraum (27) befindlichen Fetts eine separate Heizeinrichtung, insbesondere ein elektrischer Widerstand oder eine Anbindung an eine Standheizung und/oder einen Kühlkreislauf eines Kraftfahrzeugs, vorgesehen ist.