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Die Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungseinrichtung, insbesondere in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs.
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Drehmomentübertragungseinrichtungen sind im Stand der Technik in vielerlei Ausgestaltungen bekannt geworden. So sind zum Beispiel Reibungskupplungen für Fahrzeuggetriebe bekannt, mittels welchen ein antriebsseitiges Drehmoment an eine Eingangswelle eines Getriebes übertragbar ist, wobei die Zuschaltung des Drehmoments durch die Drehmomentübertragungseinrichtung gezielt steuerbar ist. Auch sind Doppelkupplungen für Doppelkupplungsgetriebe bekannt, bei welchen zwei Einzelkupplungen antriebsseitig mit dem Antriebsmotor verbunden sind, wobei jeweils eine Kupplungsscheibe mit einer Getriebeeingangswelle verbunden ist. Durch die Zu- oder Abschaltung der einen oder der anderen Kupplung kann ein Drehmoment entweder vom Antriebsmotor an die eine Getriebeeingangswelle oder an die andere Getriebeeingangswelle übertragen werden.
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Für die Betätigung einer Kupplung oder eine Doppelkupplung werden Betätigungseinrichtungen als Kraftübertragungssysteme eingesetzt, die die von einem Aktuator bereitgestellte Betätigungsenergie in Form von Betätigungskraft und Betätigungsweg an die Anpressplatten der jeweiligen Kupplung übertragen. Dabei können diese Betätigungseinrichtungen auch hydraulische oder mechanische Übertragungsstrecken oder eine Kombination davon aufweisen.
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Die Drehmomentübertragungssysteme mit ihren Betätigungseinrichtungen sind durch die Vielzahl der verbauten Einzelteile charakterisiert, die in der Herstellung üblicher Weise toleranzbehaftet sind. Bei einer solch hohen Anzahl von Einzelteilen addieren sich auch kleine Einzelteiltoleranzen in der gesamten Übertragungsstrecke zu einem nennenswerten Toleranzwert auf, wodurch nach der Montage nicht davon ausgegangen werden kann, dass bei nominaler Aktuatorposition auch eine nominale Position der Anpressplatten der Kupplung vorliegt.
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Um solche Toleranzen zu berücksichtigen kann ein Aktuator verwendet werden, der mit größerem Betätigungsbereich ausgestattet ist, um auch im Toleranzfalle das jeweils geforderte übertragbare Drehmoment einstellen zu können. Dieser erweiterte Betätigungsbereich gegenüber der nominalen Betätigungssituation wirkt sich negativ auf Kosten, Bauraumbedarf und zum Teil auch auf die Regelbarkeit aus.
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Entsprechendes gilt auch für die Einzelteile der Übertragungsstrecke der Betätigungseinrichtung, da Toleranzen die nahe an der Anpressplatte der Kupplung auftreten, durch eine zusätzliche Verschiebung der gesamten Übertragungsstrecke kompensiert werden müssen.
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Um einen Toleranzausgleich vorzunehmen, ist es bei Doppelkupplungen bekannt, so genannte Einstellscheiben zwischen die Tellerfederzungen der Kupplung und dem Ausrücklager anzuordnen, die zur Wegkorrektur im Bereich der Betätigungslager in die Übertragungsstrecke eingefügt werden. Dies führt bei der ständigen Relativbewegung zwischen den Tellerfederzungen und dem Lager durch die Verschwenkung der Zungen zu der Notwendigkeit von gehärteter Einstellscheiben, was wiederum hinsichtlich der Kosten nachteilig ist.
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Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Drehmomentübertragungseinrichtung zu schaffen, die hinsichtlich der im Betrieb auftretenden Toleranzen zumindest soweit kompensiert ist, dass eine Betätigung über den geforderten Sollbetätigungsbereich möglich ist und dennoch eine kostengünstige Lösung erreicht wird.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Getriebe gemäß Anspruch 1.
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Eine erfindungsgemäße Ausführungsform sieht eine Drehmomentübertragungseinrichtung vor, insbesondere im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, mit einer Betätigungseinrichtung zum gesteuerten Einstellen des von der Drehmomentübertragungseinrichtung übertragbaren Drehmoments, die Betätigungseinrichtung weist einen Betätigungshebel auf, der einen Antriebsbereich, einen Abtriebsbereich und eine Lagereinrichtung aufweist, wobei die Betätigungseinrichtung an dem Antriebsbereich durch einen Aktuator betätigbar ist, wobei der Betätigungsweg des Aktuators, des Betätigungshebels von der Betätigungseinrichtung und/oder des Drehmomentübertragungseinrichtung und der Lagereinrichtung durch Endanschläge begrenzt ist und vorzugsweise weiterhin zumindest ein Toleranzausgleichselement vorgesehen ist, welches zwischen dem Aktuator und dem Betätigungshebel, zwischen dem Betätigungshebel und der Lagereinrichtung, im Bereich der Lagereinrichtung oder zwischen Elementen des Hebels angeordnet ist. Dadurch wird zum einen der tatsächlich betätigbare Betätigungsweg auf das begrenzt, was notwendig ist, so dass eine weitergehende Betätigung mit einer damit verbundenen Beschädigung unterbunden werden kann und weiterhin werden im begrenzten Betätigungsbereich die Toleranzen reduziert bzw. ausgeglichen, so dass insgesamt erreicht wird, dass der nominale Betätigungsweg auch eingehalten werden kann.
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Dabei ist es vorteilhaft, wenn zwei Endanschläge im Bereich des Hebels angeordnet sind, so dass der Hebel bei Verschwenkung in die eine Betätigungsrichtung durch den einen Endanschlag in seiner Betätigungsbewegung begrenzt wird und der Betätigungshebel bei Verschwenkung in die andere Betätigungsrichtung durch den zweiten Endanschlag in seiner Betätigungsbewegung begrenzt wird. Dadurch wird der nötige Bewegungsbereich beschränkt auf den tatsächlichen Betätigungsumfang. Vorteilhaft ist es, die Bewegung direkt am Betätigungshebel zu begrenzen, weil dort im Toleranzfalle die größten Abweichungen auftreten können.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn zwei Endanschläge im Bereich des Drehmomentübertragungssystems oder des Aktuators angeordnet sind, so dass das Drehmomentübertragungssystem oder der Aktuator bei einer Betätigung in die eine Betätigungsrichtung durch den einen Endanschlag in ihrer/seiner Betätigungsbewegung begrenzt wird und das Drehmomentübertragungssystem oder der Aktuator bei Betätigung in die andere Betätigungsrichtung durch den zweiten Endanschlag in ihrer/seiner Betätigungsbewegung begrenzt wird.
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Die beiden Endanschläge für die Bewegungsbeschränkung des Gesamtsystems in beide Richtungen müssen nicht auf das gleiche Bauteil wirken. So kann beispielsweise der eine Anschlag den Weg des Aktuators in die eine Richtung und der andere den Weg des Hebels in die andere Bewegungsrichtung begrenzen. Es ist auch möglich das Betätigungssystem nur mit einem klar definierten und eventuell einstellbaren Endanschlag auszurüsten. Dies bietet nicht alle Vorteile der beidseitigen Bewegungsbegrenzung, stellt aber gegenüber einem System ohne klar definierte Endpositionen bereits eine Verbesserung da.
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Auch ist es zweckmäßig, wenn ein Toleranzausgleichselement als einlegbares oder einstellbares Element vorgesehen ist, welches zwischen einem Abtriebselement des Aktuator und einem Antriebsbereich des Betätigungshebels angeordnet ist. An dieser Position kann ein Ausgleichselement einfach angeordnet werden. Insbesondere ist diese Position vorteilhaft, weil an dieser Position ohnehin eine Kopplung zwischen dem Betätigungshebel und dem Aktuator erfolgen muss.
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Auch ist es zweckmäßig, wenn ein Toleranzausgleichselement als einlegbares oder einstellbares Element vorgesehen ist, welches zwischen dem Betätigungshebel und einem Lagerelement, zwischen zwei Lagerelementen des Betätigungshebels oder zwischen einem Lagerelement und einer gehäuseseitigen Befestigungsstelle angeordnet ist.
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Vorteilhaft ist weiterhin, wenn der Betätigungshebel zumindest zweiteilig ausgebildet ist und ein Toleranzausgleichselement als einlegbares oder einstellbares Element vorgesehen ist, welches zwischen zwei Elementen des Betätigungshebels angeordnet ist.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn das Toleranzausgleichselement ein Einsatzelement ist, welches unterschiedliche Kontaktbereiche aufweist, wobei zumindest ein Gegenkontaktbereich des Betätigungshebels, des Lagers oder des Aktuators oder der gehäuseseitigen Befestigungsstelle je nach Toleranzsituation mit zumindest einem ausgewählten Kontaktbereich in Eingriff bringbar ist.
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Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn das Einsatzelement ein Lagerelement ist, welches auf einer Seite eine Lagerschale oder einen Lagerkopf aufweist und welches auf der Gegenüberliegenden Seite unterschiedliche Kontaktbereiche aufweist, die mit Gegenkontaktbereichen beispielsweise des Betätigungshebels in Eingriff bringbar ist.
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Auch ist es zweckmäßig, wenn das Einsatzelement im Bereich der Gegenkontaktbereiche des Betätigungshebels mit diesem verbindbar ist.
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Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn das Toleranzausgleichselement ein aus zumindest zwei Elementen bestehendes Einsatzelement ist, wobei die beiden Elemente relativ zueinander verdrehbar und damit axial verstellbar sind.
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Weitere Vorteile und Ausgestaltungen werden durch die nachfolgende Figurenbeschreibung und die Unteransprüche angegeben.
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Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den zugehörigen Figuren näher erläutert: Dabei zeigen:
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1 eine schematische Ansicht einer Drehmomentübertragungseinrichtung mit einer Betätigungseinrichtung,
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2 eine schematische Ansicht einer Betätigungseinrichtung,
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3 eine schematische Ansicht einer Betätigungseinrichtung,
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4 eine schematische Ansicht einer Betätigungseinrichtung,
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5 eine schematische Ansicht einer Betätigungseinrichtung,
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6 eine schematische Ansicht einer Betätigungseinrichtung,
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7 eine schematische Ansicht einer Betätigungseinrichtung im Schnitt,
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8 eine schematische perspektivische Ansicht einer Betätigungseinrichtung,
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9 eine schematische Ansicht eines Übertragungselements,
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10 eine schematische Ansicht eines Übertragungselements,
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11 eine schematische Ansicht eines Übertragungselements,
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12 eine schematische Ansicht eines Betätigungshebels mit einem Übertragungselement,
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13 eine schematische Ansicht eines Betätigungshebels mit einem Übertragungselement,
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14 eine schematische Ansicht eines Betätigungshebels mit einem Übertragungselement,
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15 eine schematische Ansicht eines Betätigungshebels mit einem Aktuator,
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16 eine schematische Ansicht eines Betätigungshebels mit einem Aktuator,
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17 eine schematische Ansicht einer Betätigungseinrichtung,
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18 eine schematische Ansicht einer Betätigungseinrichtung,
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19 eine schematische Ansicht einer Betätigungseinrichtung,
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20 eine schematische Ansicht einer Betätigungseinrichtung,
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21 eine schematische Ansicht einer Betätigungseinrichtung,
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22 eine Ansicht eines Toleranzausgleichselements,
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23 eine Ansicht eines Toleranzausgleichselements,
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24 eine Ansicht eines Toleranzausgleichselements,
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25 eine Ansicht eines Toleranzausgleichselements,
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26 eine Ansicht eines Toleranzausgleichselements,
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27 eine schematische Ansicht einer Betätigungseinrichtung,
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28 eine schematische Ansicht einer Betätigungseinrichtung,
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29 eine schematische Ansicht einer Betätigungseinrichtung,
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30 eine schematische Ansicht einer Betätigungseinrichtung,
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31 eine schematische Ansicht einer Betätigungseinrichtung,
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32 eine schematische Ansicht einer Betätigungseinrichtung,
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33 eine schematische Ansicht einer Betätigungseinrichtung, und
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34 eine schematische Ansicht einer Betätigungseinrichtung für eine Doppelkupplung.
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Die 1 zeigt schematisch eine Drehmomentübertragungseinrichtung 1, wie eine Reibungskupplung, mit einer Tellerfeder 2, einer Druckplatte 3 und einer Gegendruckplatte 4, wobei zwischen der Druckplatte 3 und der Gegendruckplatte 4 eine Kupplungsscheibe 5 angeordnet ist. Die Drehmomentübertragungseinrichtung 1 wird mittels eines Ausrücklagers 6 betätigt, derart, dass das von der Drehmomentübertragungseinrichtung 1 übertragbare Drehmoment gesteuert wird.
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Zur Steuerung des von der Drehmomentübertragungseinrichtung 1 übertragbaren Drehmoments ist eine Betätigungseinrichtung 10 vorgesehen, die einen Betätigungshebel 11 aufweist. Der Betätigungshebel 11 weist einen Antriebsbereich 12, einen Abtriebsbereich 13 und eine Lagereinrichtung 14 auf. Der Betätigungshebel 11 ist um die Lagereinrichtung 14 verschwenkbar gehalten, wobei an dem Antriebsbereich 12 ein Aktuator 15 angelenkt ist, um den Betätigungshebel 11 um die Lagereinrichtung 14 zu verschwenken. Dadurch wird der Abtriebsbereich 13 gegen das Ausrücklager 6 beaufschlagt, um das übertragbare Drehmoment der Drehmomentübertragungseinrichtung 1 anzusteuern.
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Der Aktuator 15 kann als drückender Aktuator oder als ziehender Aktuator 15‘ ausgebildet sein, derart, dass die Betätigungskraft entweder auf den Betätigungshebel 11 im Antriebsbereich drückt oder dass diese am Antriebsbereich 12 des Betätigungshebels zieht.
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In der 1 ist zu erkennen, dass der Antriebsbereich 12 an einem Ende des Betätigungshebels 11 angeordnet ist und der Abtriebsbereich 13 am gegenüberliegenden Ende des Betätigungshebels 11 angeordnet ist und die Lagereinrichtung 14 zwischen dem Antriebsbereich 12 und dem Abtriebsbereich 13 liegt und beispielsweise näher am Abtriebsbereich 13 angeordnet ist als am Antriebsbereich 12. Alternativ könnte die Lagereinrichtung 14 aber auch mittig des Betätigungshebels 11 oder näher zum Antriebsbereich 12 als zum Abtriebsbereich 13 angeordnet sein.
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Die 2 zeigt eine vergleichbare Drehmomentübertragungseinrichtung 1, wobei lediglich die Zungen 2 der Tellerfeder als deren Betätigungselemente zu erkennen sind. Der Betätigungshebel 20 weist wiederum einen Antriebsbereich 21, einen Abtriebsbereich 22 und eine Lagereinrichtung 23 auf, wobei im Ausführungsbeispiel der 2 die Lagereinrichtung 23 an einem Ende des Betätigungshebels angeordnet ist, wobei der Abtriebsbereich 22 am gegenüberliegenden Ende des Betätigungshebels angeordnet ist. Der Aktuator 24 als drückender Aktuator oder der Aktuator 24‘ als ziehender Aktuator ist im Antriebsbereich 21 angelenkt, der zwischen dem Abtriebsbereich 22 und der Lagereinrichtung 23 angeordnet ist.
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Die 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Drehmomentübertragungssystems 1 mit einer Tellerfeder 2, die über ein Ausrücklager 6 betätigbar ist. Der Betätigungshebel 30 weist wiederum eine Lagereinrichtung 31, einen Antriebsbereich 32 und einen Abtriebsbereich 33 auf. Der Antriebsbereich 32 ist mit einem Aktuator 34 verbunden oder alternativ mit einem Aktuator 34‘, die als ziehende oder drückende Aktuatoren ausgestaltet sind.
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Im Ausführungsbeispiel der 3 ist die Lagereinrichtung 31 an einem Ende des Betätigungshebels 30 angeordnet, wobei der Aktuator 34 am gegenüberliegenden Ende am Antriebsbereich 32 angelenkt ist, wobei der Abtriebsbereich 33 zwischen der Lagereinrichtung 31 und dem Antriebsbereich 32 angeordnet ist.
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Die 4 zeigt eine Drehmomentübertragungseinrichtung 40 in einer schematischen Darstellung mit einem Ausrücklager 41 und einem Betätigungshebel 42. Der Betätigungshebel 42 entspricht im Wesentlichen dem Betätigungshebel 11 der 1. Er ist ausgestattet mit einem Antriebsbereich 43, mit einer Lagereinrichtung 44 und mit einem Abtriebsbereich 45, wobei der Aktuator 46 mit dem Antriebsbereich 42 in Verbindung steht.
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Zwischen der Lagereinrichtung 44 und dem Antriebsbereich 43 ist eine Anschlagseinrichtung 47 vorgesehen. Dieser weist die Endanschläge 48, 49 auf, die sich gegenüber liegen, wobei der Betätigungshebel 42 zwischen den beiden Endanschlägen 48, 49 angeordnet ist. Zur Einstellung der Betätigungsbewegung ist ein Anschlag- und Einstellungselement 50 vorgesehen, das beispielsweise mittels einer Kontermutter 51 so einstellbar ist, dass der Betätigungsbereich bzw. der Betätigungsweg des Betätigungshebels 42 zwischen den beiden Endanschlägen 48, 49 einstellbar ist. Durch Veränderung des Abstandes zwischen den Kontaktflächen 48 und 49 oder der Länge des Gewindezapfens lässt sich der Betätigungsweg vergrößern oder verkleinern. Durch verdrehen des Gewindezapfens lässt sich der Betätigungsbereich einstellen und somit an die genauen Abmessungen der verbauten Teile anpassen (Toleranzausgleich). Statt einem Gewindezapfen, lassen sich auch zwei relativ zum Hebel verlagerbare Elemente (z.B. Gewindezapfen oder Schrauben) einsetzen, von denen jeweils eines mit die Kontaktflächen 48 und 49 zusammenwirkt. Somit lässt sich durch das einstellen der beiden Elemente die beiden Endpositionen des Hebels und der Bewegungsbereich festlegen.
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Die 5 zeigt eine entsprechende Anordnung einer Drehmomentübertragungseinrichtung gemäß 4, wobei die Endanschläge 52, 53 der Anschlageinrichtung 54 nicht zwischen der Lagereinrichtung 55 und dem Antriebsbereich 56 angeordnet sind, sondern am Endbereich 57 des Betätigungshebels 58 jenseits des Antriebsbereichs 56. Die Anschlageinrichtung 54 ist somit auf dem der Lagereinrichtung 55 abgewandten Ende 57 des Betätigungshebels angeordnet.
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Die 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Drehmomentübertragungseinrichtung 60 mit einem Ausrücklager 61 und einem Betätigungshebel 62, wobei der Abtriebsbereich 63 an einem Ende des Betätigungshebels 62 angeordnet ist, der Antriebsbereich 64 am gegenüberliegenden Ende des Betätigungshebels 62 angeordnet ist, wobei die Lagereinrichtung 65 zwischen den beiden Enden des Betätigungshebels 62, also zwischen dem Antriebsbereich 64 und dem Abtriebsbereich 63 angeordnet ist. Die Anschlageinrichtung 66 ist im Bereich des Ausrücklagers 61 vorgesehen, wobei die Anschläge 67, 68 derart angeordnet sind, dass ein Vorsprung 69 des Ausrücklagers 61 zwischen die beiden Anschläge 67, 68 eingreift. Dadurch wird die Betätigungsbewegung des Ausrücklagers 61 in axialer Richtung auf die Tellerfederzungen der Drehmomentübertragungseinrichtung 60 begrenzt.
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Die 7 und 8 zeigen einen Betätigungshebel 70 im Schnitt bzw. in perspektivischer Darstellung. Der Betätigungshebel 70 weist einen Antriebsbereich 71 und einen Abtriebsbereich 72 auf, wobei die Lagereinrichtung 73 zwischen dem Antriebsbereich 71 und dem Abtriebsbereich 72 angeordnet ist. Der Abtriebsbereich 72 beaufschlagt ein Ausrücklager 74 in axialer Richtung, um nicht dargestellte Betätigungsmittel, wie beispielsweise Tellerfederzungen der Drehmomentübertragungseinrichtung zu beaufschlagen. Dadurch kann das von der Drehmomentübertragungseinrichtung übertragbare Drehmoment eingestellt werden.
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An dem Antriebsbereich 71 des Betätigungshebels 70 ist ein scheibenförmiges Übertragungselement 75 vorgesehen, welches zwischen dem Endbereich 76 des Betätigungshebels und einer Zugstange 77 des Aktuators angeordnet ist. Der aufgeweitete Endbereich 78 der Zugstange 77 stützt sich mit einer kalottenförmigen Abstützfläche an einer Gegenabstützfläche des Übertragungselements 75 ab. Zur Verbindung der Zugstange 77 mit dem Betätigungshebel 70 weist die Zugstange 77 einen aufgeweiteten Endbereich auf, der durch eine Öffnung im Betätigungshebel als auch in dem Übertragungselement 75 geführt werden muss, um eine Abstützkraft an dem Übertragungselement wirken lassen zu können, wobei die Öffnung im Übertragungselement kleiner ist als der Druckmesser des aufgeweiteten Endbereichs 78.
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Das Übertragungselement 75 ist im Schnitt stufenförmig ausgebildet, so dass es auf der dem Betätigungshebel 70 zugewandten Seite einen geringeren Durchmesser aufweist, als auf der gegenüberliegenden, dem Betätigungshebel 70 abgewandten Seite, wobei der Betätigungshebel 70 im Antriebsbereich eine Vertiefung 79 aufweist, in die der Bereich des Übertragungselements 75 eingreift, welcher den geringeren Durchmesser aufweist.
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Weiterhin ist zu erkennen, dass zwischen den Betätigungshebel 70 und dem Übertragungselement 75 eine Distanzscheibe 80 aufgenommen ist, um einen Toleranzausgleich als Toleranzausgleichselement vornehmen zu können. Die Dicke der Distanzscheibe 80 kann je nach vorliegender Toleranzlage gezielt gewählt werden. Die Distanzscheibe ist dabei ringförmig ausgebildet mit einer zentralen Öffnung zum Durchgreifen der Zugstange 77.
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Die 9 und 10 zeigen das Übertragungselement 75 für sich betrachtet im geschlossenen Zustand bzw. im geöffneten Zustand. Im geöffneten Zustand dient es der Durchführung der Zugstange 77, da die zentrale Öffnung 81 kleiner ist als der Kopf der Zugstange 77.
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In 9 ist zu erkennen, dass das Übertragungselement 75 eine zentrale Öffnung 81 und einen kalottenförmigen Anlagebereich 82 aufweist sowie einen bogenförmigen Schlitz 83 als auch einen geraden Schlitz 84. Der Schlitz 84 geht dabei im Wesentlichen durch das gesamte Übertragungselement, bis auf den Steg 85, welcher dem Schlitz 83 abgewandt ist. Da das Übertragungselement 75 vorteilhaft aus einem elastischen oder plastischen Kunststoffmaterial hergestellt ist, kann der Schlitz 84 durch Aufbiegen geöffnet werden, so dass durch den sich dadurch ergebenden Spalt die Zugstange 77 hindurchgeführt werden kann, so dass sie in der zentralen Öffnung 81 aufgenommen werden kann. Dazu dient der Bereich 85 als federndes Scharnierelement.
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Die 11 und 12 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Übertragungselements 100 zur Vornahme eines Toleranzausgleichs. Das Übertragungselement 100, welches sich an dem Antriebsbereich 101 des Betätigungshebels 102 abstützt und welches die Zugstange 103 aufnimmt, ist zweiteilig ausgebildet, mit einem ersten Element 104 und mit einem zweiten Element 105. Dabei weist das erste Element ein Innengewinde 106 auf, wobei das zweite Element ein Außengewinde 107 aufweist. Das zweite Element mit seinem Außengewinde ist in das Innengewinde des ersten Elements einschraubbar.
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Je nach Umfang der Einschraubung kommt das zweite Element mehr oder weniger tief innerhalb des ersten Elements zu liegen. Die beiden Elemente 104 und 105 weisen jeweils eine Öffnung 108, 109 auf, die innen rund mit einem sternförmigen Rand ausgebildet ist. Wenn die beiden Öffnungen relativ zueinander mit ihren sternförmigen Öffnungsbereichen fluchten, so kann der Endbereich 110 des Zugelements 103 mit seinen sternförmigen Fortsätzen 111 in die zentralen Öffnungen 108, 109 eingreifen und die beiden Elemente formschlüssig miteinander verbinden. Ein Verdrehen der beiden Elemente ist dann nicht mehr möglich. Der umlaufende Absatzbereich 112 stützt sich dabei an einer Innenfläche 113 des zweiten Elements 105 ab und kann so eine Kraft von der Zugstange 103 gemäß 12 auf den Betätigungshebel 101 über die Elemente 104 und 105 übertragen.
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Durch die Verschraubung der beiden Elemente 104, 105 kann aufgrund der Steigung des Gewindes ein Toleranzausgleich vorgenommen werden, sofern der Kopf 110 der Zugstange 103 mit seinen sternförmigen Fortsätzen 111 noch nicht in die entsprechenden Öffnungen 108, 109 der Übertragungselemente 104, 105 eingesetzt ist.
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Die 13 und 14 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei welchem eine Zugstange 120 durch eine Öffnung 121 eines Betätigungshebels 122 geführt ist. Am Endbereich der Zugstange 120 ist ein Sicherungselement z.B. Sicherungsscheibe oder Sprengring 123 vorgesehen, welcher sich an einen ersten Teil 124 des Übertragungselements abstützt, welches mit einer Außenverzahnung versehen ist und das in eine Innenverzahnung des zweiten Teils 125 des Übertragungselements einschraubbar ist. Zur formschlüssigen Verbindung des ersten Teils 124 und des zweiten Teils 125 des Übertragungselements weist das Übertragungselement mit seinen beiden Teilen 124, 125 jeweils wiederum die zentrale Öffnung mit sternförmigen Ausnahmen auf, in dieradialen Fortsätze 126 der Zugstange 120 eingreifen. Zum Einführen der Zugstange 120 mit dem Übertragungselement 124, 125 weist der Betätigungshebel 122 einen Schlitz 127 im Bereich des Antriebsbereichs auf, wobei der Schlitz 127 in Richtung auf das Ende des Betätigungshebels 122 offen ist.
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Die 15 zeigt in einer schematischen Darstellung einen Endbereich eines Betätigungshebels 150 mit einem Antriebsbereich 151, welcher mittels der Zugstange 152 mit einem Aktuator 153 verbunden ist. Der Aktuator 153 ist als eine Kolben-Zylinder-Einheit mit einem Kolben 154 und einem Zylinder 155 ausgebildet, wobei der Kolben 154 in axialer Richtung innerhalb des Zylinders 155 verschiebbar angeordnet ist. Bei Druckbeaufschlagung im Zylinder 155 verlagert sich der Kolben 154 in der 15 nach rechts, wobei der Sicherungsring 156 in der axialen Richtung nach rechts als Anschlag dient, da er an dem Gehäuse des Zylinders 155 anstößt.
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Die Fläche 157 der Kolbenrückwand dient in der entgegengesetzten Betätigungsrichtung als Anschlagfläche, da diese Fläche dann mit der gegenüberliegenden Fläche 158 des Bodens des Zylinders 155 in Kontakt tritt und so die Betätigungsbewegung begrenzt.
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Die Zugstange 152 weist einen Kopf 159 auf, welcher an einer Fläche 160 einer Ausnehmung des Kolbens in Anlage kommt. Die Zugstange 152 durchgreift eine Bohrung 161 des Kolbens, die in axialer Richtung aufgeweitet ist, um bei einer Betätigung des Betätigungshebels einen gewissen Winkelausgleich vorzunehmen zu können.
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Die Zugstange 152 ist über ein Übertragungselement 162 mit dem Betätigungshebel in Wirkverbindung, wobei das Übertragungselement 162 eine zentrale Öffnung 163 aufweist, durch die die Stange 152 durchgreift. Am dem dem Hebel gegenüberliegenden Ende des Übertragungselements 162 ist die Stange 152 mit einem Sicherungselement z.B. Sicherungsring oder Sprengring 164 axial gesichert, wobei zwischen dem Sicherungselement und der Vorderkante 165 des Übertragungselements 162 ein Distanzstück 166 zwischengelegt ist. Die Dicke des Distanzstücks 166 kann variiert werden, so dass das Distanzstück als Toleranzausgleichselement fungiert. Alternativ können auch Übertragungselemente unterschiedlicher Dicke eingesetzt werden.
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Die 16 zeigt eine alternative Ausführungsform gemäß 15, wobei der Aktuator 153 im Wesentlichen unverändert ist. Die Sicherung der Zugstange 180 erfolgt auf der Seite des Betätigungshebels 181 nach Durchgreifen des Übertragungselements 182 durch zwei Kontermuttern 183, die auf ein Gewinde 184 der Zugstange 180 aufgeschraubt und gegeneinander gekontert werden. Dadurch wird ein leicht einzustellender Anschlag für das Übertragungselement 182 erzeugt.
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Die 17 und 18 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei welchem das Toleranzausgleichselement im Bereich des Lagers 200 des Betätigungshebels 201 angeordnet ist. Der Antrieb des Betätigungshebels 201 erfolgt mittels der Zugstange 202 über den Antriebsbereich 203. Abtriebsseitig erfolgt die Beaufschlagung des Ausrücklagers 204 durch den Abtriebsbereich 205 des Betätigungshebels 201.
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Das Lager 200 ist zwischen dem Antriebsbereich 203 und dem Abtriebsbereich 205 angeordnet. Es besteht aus einer Lagerschale 210 und einem Lagerkörper 211. Der Lagerkörper 211 ist mit dem Betätigungshebel 201 verbunden, beispielsweise durch verschrauben oder einclipsen.
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Der Lagerkörper 211 weist eine kalottenförmige Kontur 212 auf, welche mit einer korrespondierenden kalottenförmigen Gegenkontur 213 der Lagerschale 210 in Kontakt steht. Die Lagerschale 210 weist weiterhin einen Fortsatz 214 auf, der der kalottenförmigen Gegenkontur gegenüber steht, mittels welchem die Lagerschale 210 beispielsweise in eine Bohrung 215 aufgenommen bzw. verschraubt werden kann. Die Bohrung 215 ist dabei beispielsweise in einem Getriebegehäuse vorgesehen.
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Insofern wird der Betätigungshebel 201 beispielsweise mittels der Lagereinrichtung 200 an ein Getriebegehäuse gelagert. Zwischen der Lagerschale 210 und der Wandung 216 des Getriebegehäuses kann ein Distanzring 217 (oder aber ein anders geformte Distanzelemente, Beispiele hierfür sind in den 22 bis 26 gezeigt) als Toleranzausgleichselement vorgesehen sein, welches eine Bohrung aufweist, durch welche der Zapfen 214 der Lagerschale durchgreift, bevor die Lagerschale in der Bohrung 215 befestigt ist.
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Die 19 und 20 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei die Lagerung wiederum mit einer Lagereinrichtung 220 vorgesehen ist, um den Betätigungshebel 221 verschwenkbar zu lagern. Dabei ist der Lagerkörper 222 in einer Lagerschale 221 gelagert, wobei der Lagerkörper 222 einen Fortsatz 223 aufweist, der ein Gewinde 224 umfasst. Mittels dieses Gewindes kann der Lagerkörper 222 in eine Gewindeöffnung 225 des Betätigungshebels eingeschraubt werden. Durch Verwendung einer Kontermutter 226 kann der Lagerkörper 222 in seiner axialen Position festgelegt relativ zum Betätigungshebel festgelegt werden.
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Die 21 bis 26 zeigen die Anordnung eines Betätigungshebels 250 mit einem Lager 251 und einem Toleranzausgleichselement 252, das zwischen der Lagerschale 253 und dem Getriebegehäuse 254 angeordnet ist. Dazu kann gemäß 26 eine ringförmige Scheibe als Distanzring 255 verwendet werden, die beim Einschrauben der Lagerschale 253 über den Schraubdorn der Lagerschale geführt wird, um anschließend die Lagerschale unter Zwischenlage des Distanzrings 255 einzuschrauben. Hinweis: Wird das Hebelsystem von 21 wie hier beschrieben mit runden Distanzringen 255 ausgerüstet, ergibt sich genau der selbe Aufbau wie zuvor auf den 17 und 18 abgebildet und bereits im Text beschrieben.
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Wird ein Distanzelement 256 mit einer einseitig offenen Öffnung 257 verwendet, so kann das Distanzelement 256 seitlich zwischen die Lagerschale und das Gehäuse eingeschoben werden. Dies ist besonders sinnvoll, wenn die richtige Dicke des Distanzelements durch Ausprobieren oder Nachmessen des montierten Hebelsystems ermittelt wird, da zum Austauchen der Distanzelemente die Lagerschale nur gelöst aber nicht mit samt des Hebels demontiert werden muss.
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Das Element 258 gemäß 24 weist eine einseitig offene Öffnung 259 auf, wobei weiterhin auch ein Griffelement 260 vorgesehen ist, um das Distanzelement 258 besser zwischen Lagerschale und Gehäuse einführen zu können.
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Die 22 und 23 zeigen Distanzelemente 270, 280, die abgeschrägt bzw. keilförmig ausgebildet sind, wobei das Distanzelement 280 eine geschlossene Umfassung einer Öffnung 281 aufweist, während die 22 ein Distanzelement 270 zeigt, dass eine einseitig offene Öffnung 271 aufweist. Dadurch, dass die Distanzelemente 270, 280 keilförmig ausgebildet sind, ist es zweckmäßig, dass auch die Wandung des Gehäuses relativ zur Anlagefläche an der Lagerschale keilförmig ausgebildet ist. Um den Toleranzausgleich vorzunehmen, kann das keilförmige Distanzelemente auf der schrägen Auflagefläche des Gehäuses verschoben werden. Es müssen also keine unterschiedlichen Distanzelemente für die Montage vorgehalten werden, aus denen dann das passende ausgewählt wird. Die 27 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei welchem ein Betätigungshebel 290 vorgesehen ist, der mit der Lagereinrichtung 291 getriebegehäuseseitig gelagert ist. Dazu ist eine Lagerschale 292 am Getriebegehäuse 293 befestigt, wobei das Lagerelement 294 einen Zapfen 295 mit einem Gewinde 296 aufweist, um in eine Bohrung 297 des Betätigungshebels eingeschraubt zu werden. Zwischen den Hebel 290 und den Kopf 298 des Lagerelements 294 ist eine Distanzscheibe 299 (oder aber ein anders geformtes Distanzelemente, Beispiele hierfür sind in den 22 bis 26 gezeigt) vorgesehen, die den Abstand des Kopfes 298 von dem Hebel 290 definiert.
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Die 28 bis 31 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Betätigungshebels 300 mit einer Lagereinrichtung 301. Der Betätigungshebel 300 weist auf seiner der Lagereinrichtung 301 zugewandten Seite hervorstehende Nocken 302 auf, die in einem Winkel von beispielsweise 120 Grad zueinander um eine Öffnung 303 angeordnet sind. Die Nocken 302 sind, ausgehend von einer Öffnung 303 radial außerhalb der Öffnung 303 angeordnet.
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Zur Aufnahme der Lagerschale 304 in der Öffnung weist diese Lagerschale 304 einen zentralen Fortsatz 305 auf, der in die Öffnung 303 eingreifen kann. Zur Einstellung der Distanz bzw. des Abstandes der Lagerschalter 304 von dem Hebel 300 weist die Lagerschale 304 auf ihrer Rückseite 306 Ausnehmungen 307 auf, deren axiale Tiefe unterschiedlich gestaltet ist.
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Im Ausführungsbeispiel der 28 bis 31 weist die Lagerschale 304 auf ihrer Rückseite 306 verschiedene Typen von Ausnehmungen 307 auf, die jeweils unterschiedliche Tiefen aufweisen. Entsprechend der Anordnung der drei hervorstehenden Nocken 302 weist die Lagerschale 304 auf ihrer Rückseite jeweils Gruppen von drei gleich tiefen Ausnehmungen auf, die ebenso im Winkel von 120 Grad zueinander angeordnet sind, um mit den Nocken 302 korrespondieren zu können.
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Je nach Drehsituation der Lagerschale 304 greifen die Nocken 302 in unterschiedlich tiefe Ausnehmungen 307 ein, so dass die Anordnung der Lagerschale 304, in axialer Richtung betrachtet, unterschiedlich angeordnet ist und damit ein Toleranzausgleich realisiert werden kann, wenn die Lagerschale 304 relativ zum Hebel weiter vorsteht oder nicht. Die Lagerschale 304 tritt mit ihrer kalottenförmigen Gegenkontur 308 dann in Kontakt mit der kalottenförmigen Kontur des Lagerelements 309, welches getriebegehäuseseitig befestigt ist.
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Die 32 und 33 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei welcher der Betätigungshebel 350 zweiteilig ausgebildet ist, mit einem ersten Hebelelement 351 und mit einem zweiten Hebelelement 352.
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Die beiden Hebelelemente 351, 352 sind mittels einer Schraubverbindung 353 miteinander verbunden. Dabei weist das Hebelelement 351 den Antriebsbereich 354 auf und das Hebelelement 352 den Abtriebsbereich 355. Das Hebelelement 352 ist weiterhin auch so gestaltet, dass durch einen kurvenförmigen Verlauf 356 ein Lagerelement gebildet ist, welcher mit einer Lagerschale 357 zur Lagerung des Betätigungshebels zusammenwirkt.
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Zwischen den beiden Hebelelementen 351 und 352 ist eine Distanzplatte 360 vorgesehen, welche sich derart erstreckt, dass die beiden Hebelelemente im Bereich der Verschraubung 353 und auch im Bereich der Lagerung gegeneinander abgestützt sind.
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Die 34 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Doppelhebelbetätigungselementes 400 mit einem ersten Hebel 401 und einem zweiten Hebel 402, deren Lagerungen gemäß den vorhergehenden Figuren ausgestaltet sein können. Im Ausführungsbeispiel der 34 ist ein Toleranzausgleichselement gemäß der Darstellung der 8 bis 10 vorgesehen, was durch das Element 403 bzw. 404 zu erkennen ist. Die beiden Betätigungshebel weisen einen Winkel zueinander auf und beaufschlagen Ausrücklager 405, 406, die radial ineinander angeordnet sind.
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Wie die 1 bis 3 zeigen, können Betätigungseinrichtungen mit verschiedenen Betätigungshebeln aufgebaut werden, bei denen die Anordnung des Antriebsbereichs, des Abtriebsbereichs und der Lagereinrichtung auf dem Hebel unterschiedlich ist. In den nachfolgenden Figuren werden dann Hebel mit unterschiedlich ausgestaltetem Antriebsbereichen, Abtriebsbereichen und Lagereinrichtungen vorgestellt. Diese Detaillösungen lassen sich selbstverständlich auch beliebig kombinieren und für andere Hebeltypen auch in anderen Positionen auf dem Hebel anordnen, als in den abgebildeten Ausführungsbeispielen gezeigt. Somit ist es beispielsweise auch möglich, an mehreren Stellen in der Übertragungsstrecke zwischen dem Aktuator und der Drehübertragungskette Vorrichtungen zum Einstellen und Ausgleichen von Toleranzen vorzusehen. In den Ausführungsbeispielen werden hauptsächlich Hebel gezeigt die vom gezogen werden. Alle Varianten lassen sich mit geringen Modifikationen auch für drückende Aktoren anwenden. Die Koppelstange, die in den nachfolgenden Abbildungen die Verbindung zum Aktor symbolisiert, ist in allen Fällen auch von der dem Aktor abgewandten Seite des Hebels zugänglich. Somit ist leicht erkennbar, dass die Verbindung zwischen der Zug- oder Koppelstange und dem Hebel, die hier für ziehende Aktoren vorgestellt wird, sich auch für drückende Aktoren nutzen lässt, wenn man von der hebelseitigen Anschlussgeometrie der Zugstange die Stange in die andere Richtung verlängert und so die Verbindung zu dem drückenden Aktor ermöglicht, der sich dann ebenfalls auf der anderen Seite des Hebels befindet. In vielen Fällen bietet dies dann auch die Möglichkeit an der Verbindungsstelle die Öffnung im Hebel zu schließen, so dass die Verbindungsstelle hebelseitig ähnlich ausgeführt werden kann (und die selben hier gezeigten Detaillösungen angewendet werden können), wie bei den hier vorgestellten Verbindungsstellen zwischen dem Hebel und dem feststehenden Abstützpunkt des Hebels.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Drehmomentübertragungseinrichtung
- 2
- Tellerfeder
- 3
- Druckplatte
- 4
- Gegendruckplatte
- 5
- Kupplungsscheibe
- 6
- Ausrücklager
- 10
- Betätigungseinrichtung
- 11
- Betätigungshebel
- 12
- Antriebsbereich
- 13
- Abtriebsbereich
- 14
- Lagereinrichtung
- 15
- Aktuator
- 15‘
- Aktuator
- 20
- Betätigungshebel
- 21
- Antriebsbereich
- 22
- Abtriebsbereich
- 23
- Lagereinrichtung
- 24
- Aktuator
- 24‘
- Aktuator
- 30
- Betätigungshebel
- 31
- Lagereinrichtung
- 32
- Antriebsbereich
- 33
- Abtriebsbereich
- 34
- Aktuator
- 34‘
- Aktuator
- 40
- Drehmomentübertragungseinrichtung
- 41
- Ausrücklager
- 42
- Betätigungshebel
- 43
- Antriebsbereich
- 44
- Lagereinrichtung
- 45
- Abtriebsbereich
- 46
- Aktuator
- 47
- Anschlageinrichtung
- 48
- Endanschlag
- 49
- Endanschlag
- 50
- Einstellungselement
- 51
- Kontermutter
- 52
- Endanschlag
- 53
- Endanschlag
- 54
- Anschlageinrichtung
- 55
- Lagereinrichtung
- 56
- Antriebsbereich
- 57
- Endbereich
- 58
- Betätigungshebel
- 60
- Drehmomentübertragungseinrichtung
- 61
- Ausrücklager
- 62
- Betätigungshebel
- 63
- Abtriebsbereich
- 64
- Antriebsbereich
- 65
- Lagereinrichtung
- 66
- Anschlageinrichtung
- 67
- Anschlag
- 68
- Anschlag
- 69
- Vorsprung
- 70
- Betätigungshebel
- 71
- Antriebsbereich
- 72
- Abtriebsbereich
- 73
- Lagereinrichtung
- 74
- Ausrücklager
- 75
- Übertragungselement
- 76
- Endbereich
- 77
- Zugstange
- 78
- Endbereich
- 79
- Vertiefung
- 80
- Distanzscheibe
- 81
- Öffnung
- 82
- Anlagebereich
- 83
- Schlitz
- 84
- Schlitz
- 85
- Steg
- 100
- Übertragungselement
- 101
- Antriebsbereich
- 102
- Betätigungshebel
- 103
- Zugstange
- 104
- erstes Element
- 105
- zweites Element
- 106
- Innengewinde
- 107
- Außengewinde
- 108
- Öffnung
- 109
- Öffnung
- 110
- Endbereich
- 111
- Fortsatz
- 112
- Absatzbereich
- 113
- Innenfläche
- 120
- Zugstange
- 121
- Öffnung
- 122
- Betätigungshebel
- 123
- Sprengring, Sicherungsscheibe
- 124
- erster Teil
- 125
- zweiter Teil
- 126
- Fortsatz
- 127
- Schlitz
- 150
- Betätigungshebel
- 151
- Antriebsbereich
- 152
- Zugstange
- 153
- Aktuator
- 154
- Kolben
- 155
- Zylinder
- 156
- Sicherungsring
- 157
- Fläche
- 158
- Fläche
- 159
- Kopf
- 160
- Fläche
- 161
- Bohrung
- 162
- Übertragungselement
- 163
- zentrale Öffnung
- 164
- Sprengring
- 165
- Vorderkante
- 166
- Distanzstück
- 180
- Zugstange
- 181
- Betätigungshebel
- 182
- Übertragungselement
- 183
- Kontermutter
- 184
- Gewinde
- 200
- Lager
- 201
- Betätigungshebel
- 202
- Zugstange
- 203
- Antriebsbereich
- 204
- Ausrücklager
- 205
- Abtriebsbereich
- 210
- Lagerschale
- 211
- Lagerkörper
- 212
- Kontur
- 213
- Gegenkontur
- 214
- Fortsatz
- 215
- Bohrung
- 216
- Wandung
- 217
- Distanzring
- 220
- Lagereinrichtung
- 221
- Betätigungshebel
- 222
- Lagerkörper
- 223
- Fortsatz
- 224
- Gewinde
- 225
- Gewindeöffnung
- 226
- Kontermutter
- 250
- Betätigungshebel
- 251
- Lager
- 252
- Toleranzausgleichselement
- 253
- Lagerschale
- 254
- Getriebegehäuse
- 255
- Distanzring
- 256
- Distanzelement
- 257
- Öffnung
- 258
- Element
- 259
- Öffnung
- 260
- Griffelement
- 270
- Distanzelement
- 271
- Öffnung
- 280
- Distanzelement
- 281
- Öffnung
- 290
- Betätigungshebel
- 291
- Lagereinrichtung
- 292
- Lagerschale
- 293
- Getriebegehäuse
- 294
- Lagerelement
- 295
- Zapfen
- 296
- Verzahnung
- 297
- Bohrung
- 298
- Kopf
- 299
- Distanzscheibe
- 300
- Betätigungshebel
- 301
- Lagereinrichtung
- 302
- Nocken
- 303
- Öffnung
- 304
- Lagerschale
- 305
- Fortsatz
- 306
- Rückseite
- 307
- Ausnehmung
- 308
- Gegenkontur
- 309
- Lagerelement
- 350
- Betätigungshebel
- 351
- Hebelelement
- 352
- Hebelelement
- 353
- Schraubverbindung
- 354
- Antriebsbereich
- 355
- Abtriebsbereich
- 356
- Verlauf
- 357
- Lagerschale
- 360
- Distanzplatte
- 400
- Doppelhebelbetätigungselement
- 401
- Hebel
- 402
- Hebel
- 403
- Element
- 404
- Element
- 405
- Ausrücklager
- 406
- Ausrücklager
