DE102014226851B4 - Actuating device for a clutch of a motor vehicle and clutch with a corresponding actuator - Google Patents

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Abstract

Betätigungsvorrichtung (1) für eine Kupplung (2) eines Kraftfahrzeugs (3), aufweisend ein um eine Achse (4) drehbares Kupplungspedal (5), einen Aktuator (6) und einen Geberzylinder (7), wobei der Geberzylinder (7) durch das Kupplungspedal (5) und den Aktuator (6) unabhängig voneinander betätigbar ist und wobei der Aktuator (6) ein Schneckengetriebe (10) mit einer Schnecke (11) und einem Schneckenrad (12) aufweist und wobei das Schneckenrad (12) drehbar auf der Achse (4) angeordnet ist.Actuating device (1) for a clutch (2) of a motor vehicle (3), comprising a clutch pedal (5) rotatable about an axis (4), an actuator (6) and a master cylinder (7), wherein the master cylinder (7) passes through the Clutch pedal (5) and the actuator (6) is independently operable and wherein the actuator (6) comprises a worm gear (10) with a worm (11) and a worm wheel (12) and wherein the worm wheel (12) rotatable on the axis (4) is arranged.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung für eine Kupplung eines Kraftfahrzeugs sowie eine Kupplung mit einer entsprechenden Betätigungsvorrichtung.The present invention relates to an actuating device for a clutch of a motor vehicle and a clutch with a corresponding actuating device.

In Hybridfahrzeugen werden Automatikgetriebe verwendet, so dass ein Kupplungspedal in solchen Fahrzeugen nicht vorhanden ist. Ein Automatikgetriebe hat im Vergleich zu einem konventionellen Schaltgetriebe Nachteile, wie zum Beispiel einen schlechteren Wirkungsgrad und ein höheres Gewicht. In Märkten mit einem großen Anteil an Kraftfahrzeugen mit Schaltgetrieben, wie zum Beispiel Europa, haben Kraftfahrzeuge mit einem Automatikgetriebe zum Teil Akzeptanzprobleme, weil durch den Kunden häufig ein Kupplungspedal gewünscht wird. Kupplungspedale sind regelmäßig Teil einer Betätigungsvorrichtung für eine Kupplung, insbesondere Reibkupplung. Solche Kupplungen dienen der Unterbrechung eines Drehmomentflusses von einem Antriebsmotor auf einen Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs, wobei die Betätigungsvorrichtung der Betätigung der Kupplung dient. Die bekannten Betätigungsvorrichtungen sind jedoch lediglich für den gewohnten konventionellen Betrieb, das heißt insbesondere für den Betrieb mit einem Handschaltgetriebe und Verbrennungsmotor, und nicht für das elektrische Fahren (Hybridfunktion) geeignet. In der DE 10 2009 032 336 A1 ist ein Automatikgetriebe in einem Hybridfahrzeug beschrieben.In hybrid vehicles, automatic transmissions are used so that a clutch pedal is not present in such vehicles. An automatic transmission has disadvantages compared with a conventional manual transmission, such as lower efficiency and higher weight. In markets with a large share of motor vehicles with manual transmissions, such as Europe, automobiles with an automatic transmission have some acceptance problems because the customer often requires a clutch pedal. Clutch pedals are regularly part of an actuator for a clutch, in particular friction clutch. Such clutches are used to interrupt a flow of torque from a drive motor to a drive train of the motor vehicle, wherein the actuating device is used to actuate the clutch. However, the known actuators are suitable only for the usual conventional operation, that is, in particular for the operation with a manual transmission and internal combustion engine, and not for the electric driving (hybrid function). In the DE 10 2009 032 336 A1 An automatic transmission in a hybrid vehicle is described.

Die Druckschriften JP H09-71 144 A und DE 10 2014 215 363 A1 offenbaren Betätigungsvorrichtungen für Kupplungen, wobei ein Geberzylinder durch das Kupplungspedal und den Aktuator unabhängig voneinander betätigbar ist.The pamphlets JP H09-71 144 A and DE 10 2014 215 363 A1 disclose actuators for clutches, wherein a master cylinder by the clutch pedal and the actuator is independently operable.

Die Druckschrift DE 10 2013 218 623 A1 offenbart eine Betätigungsvorrichtung für eine Kupplung, wobei zur Realisierung einer teilweise elektrischen Kupplung in die Leitung der Betätigungsvorrichtung ein steuerbares Ventil integriert ist, wodurch ein Fluidfluss in der Leitung gezielt unterbrochen werden und somit ein Fahrassistenzsystem automatisiert in den Kupplungsvorgang eingreifen kann.The publication DE 10 2013 218 623 A1 discloses an actuating device for a clutch, wherein for the realization of a partially electric coupling in the line of the actuating device, a controllable valve is integrated, whereby a fluid flow in the line are selectively interrupted and thus a driver assistance system can automatically engage in the coupling process.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, die mit Bezug auf den Stand der Technik geschilderten Probleme zumindest teilweise zu lösen und insbesondere eine Betätigungsvorrichtung für eine Kupplung eines Kraftfahrzeugs anzugeben, die sowohl für einen konventionellen Betrieb als auch für das elektrische Fahren geeignet ist. Zudem soll auch eine Kupplung für ein Kraftfahrzeug angegeben werden, deren Betätigungsvorrichtung sowohl für den konventionellen Betrieb als auch für das elektrische Fahren geeignet ist.The object of the invention is therefore to at least partially solve the problems described with reference to the prior art and in particular to provide an actuating device for a clutch of a motor vehicle, which is suitable for both conventional operation and for electric driving. In addition, a clutch for a motor vehicle is to be specified, the actuator is suitable for both conventional operation and for electric driving.

Diese Aufgaben werden gelöst mit einer Betätigungsvorrichtung und einer Kupplung gemäß den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängig formulierten Patentansprüchen angegeben. Darüber hinaus werden die in den Patentansprüchen angegeben Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden.These objects are achieved with an actuator and a clutch according to the features of the independent claims. Further advantageous embodiments of the invention are specified in the dependent formulated claims. In addition, the features specified in the claims in the description are specified and explained in more detail, wherein further preferred embodiments of the invention are shown.

Die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung für eine Kupplung eines Kraftfahrzeugs weist ein um eine Achse drehbares Kupplungspedal, einen Aktuator und einen Geberzylinder auf, wobei der Geberzylinder durch das Kupplungspedal und den Aktuator unabhängig voneinander betätigbar ist. Darüber hinaus weist der Aktuator ein Schneckengetriebe mit einer Schnecke und einem Schneckenrad auf, wobei das Schneckenrad drehbar auf der Achse angeordnet ist. Bei dem Kraftfahrzeug handelt es sich insbesondere um ein Hybridfahrzeug beziehungsweise Hybridelektrofahrzeug, das von mindestens einem Elektromotor und einem weiteren Antriebsmotor, insbesondere Verbrennungsmotor, antreibbar ist. Bei solchen Kraftfahrzeugen wird die für den Antrieb erforderliche Energie aus einer Speichereinrichtung für elektrische Energie und aus einem Betriebskraftstofftank gezogen. Das Kraftfahrzeug weist darüber hinaus insbesondere ein Handschaltgetriebe auf.The actuating device according to the invention for a clutch of a motor vehicle has a clutch pedal rotatable about an axis, an actuator and a master cylinder, wherein the master cylinder can be actuated independently of one another by the clutch pedal and the actuator. In addition, the actuator has a worm gear with a worm and a worm wheel, wherein the worm wheel is rotatably arranged on the axis. The motor vehicle is in particular a hybrid vehicle or hybrid electric vehicle which can be driven by at least one electric motor and a further drive motor, in particular an internal combustion engine. In such automobiles, the energy required for the drive is drawn from an electrical energy storage device and from an operating fuel tank. The motor vehicle moreover has, in particular, a manual transmission.

Bei der Kupplung handelt es sich insbesondere um eine Reibkupplung, die der Unterbrechung eines Drehmomentflusses von dem Antriebsmotor auf einen Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs dient. Zur Betätigung der Kupplung weist die Betätigungsvorrichtung ein um eine Achse drehbares Kupplungspedal auf. Das Kupplungspedal ist über die Achse insbesondere an einem Pedalblock befestigt und durch einen Fahrer zur Betätigung der Kupplung, insbesondere per Fuß, aus einer hinteren Endstellung um die Achse in eine vordere Endstellung verstellbar. Durch die Verstellung des Kupplungspedals ist ein Geberzylinder betätigbar, der insbesondere über eine Hydraulikleitung mit einem Nehmerzylinder der Kupplung verbunden ist. Hierdurch ist eine Pedalkraft des Kupplungspedals über den Geberzylinder und den Nehmerzylinder auf die Kupplung übertragbar, so dass eine Betätigung der Kupplung über das Kupplungspedal ermöglicht ist. Somit ist das Kraftfahrzeug im konventionellen Betrieb, das heißt insbesondere beim Betrieb mit einem Verbrennungsmotor, mit einem Handschaltgetriebe betreibbar.In particular, the clutch is a friction clutch which serves to interrupt a flow of torque from the drive motor to a drive train of the motor vehicle. For actuating the clutch, the actuating device has a clutch pedal which is rotatable about an axis. The clutch pedal is mounted on the axle in particular on a pedal block and adjustable by a driver for actuating the clutch, in particular by foot, from a rear end position about the axis in a front end position. By adjusting the clutch pedal, a master cylinder is actuated, which is connected in particular via a hydraulic line to a slave cylinder of the clutch. As a result, a pedal force of the clutch pedal via the master cylinder and the slave cylinder is transferable to the clutch, so that actuation of the clutch is made possible via the clutch pedal. Thus, the motor vehicle in conventional operation, that is, in particular when operating with an internal combustion engine, operable with a manual transmission.

Weiterhin weist die Betätigungsvorrichtung einen Aktuator auf, mit dem der Geberzylinder zur Betätigung der Kupplung unabhängig von dem Kupplungspedal betätigbar ist. Somit ist durch den Aktuator ein Drehmomentfluss von dem Antriebsmotor auf einen Antriebsstrang für das elektrische Fahren unterbrechbar. Der Aktuator weist hierzu insbesondere einen Motor beziehungsweise Elektromotor auf und ist insbesondere elektronisch steuerbar. Somit wird eine Auftrennung der Funktion der Betätigungsvorrichtung in eine konventionelle Betätigung und eine elektronisch gesteuerte Betätigung ermöglicht, wobei das übrige hydraulische Kupplungssystem insbesondere keine weiteren Anpassungen bedarf.Furthermore, the actuator on an actuator with which the master cylinder for actuating the clutch is actuated independently of the clutch pedal. Thus, by the actuator is a torque flow from the drive motor to a drive train for electric driving interruptible. For this purpose, the actuator has in particular a motor or electric motor and is in particular electronically controllable. Thus, a separation of the function of the actuating device is made possible in a conventional operation and an electronically controlled actuation, wherein the remaining hydraulic clutch system in particular requires no further adjustments.

Daneben kann der Aktor bevorzugt zumindest eine der folgenden Funktionen unterstützen:

  • – Reduzierung einer Pedalkraft;
  • – Warnfunktion beispielsweise durch Vibration, zum Beispiel beim Anfahren im falschen Gang oder zu heißer Kupplung;
  • – Schutz gegen Abwürgen des Antriebsmotors;
  • – Peek-Talk-Limiter (Einkuppelzeitbegrenzer); und/oder
  • – Dämpfung von Pedalvibrationen.
In addition, the actuator can preferably support at least one of the following functions:
  • - reduction of a pedal force;
  • Warning function, for example by vibration, for example when starting in the wrong gear or too hot clutch;
  • - protection against stalling of the drive motor;
  • Peek-Talk Limiter (Einkuppelzeitbegrenzer); and or
  • - damping of pedal vibrations.

Da die elektronisch gesteuerte Betätigung nur in gezielten Situation aktiv wird, muss diese insbesondere nicht mit der vollen Dynamik erfolgen, das heißt der Aktuator muss nicht zwingend für eine Kuppelzeit von 100 ms (Millisekunden) ausgelegt werden, sondern kann auch für höhere Kuppelzeiten von beispielsweise (bis zu) 500 ms ausgelegt sein. Dies bedeutet, dass der Motor des Aktuators entsprechend kleiner dimensioniert werden kann. Damit der Betätigungskomfort bei schnellen Kupplungsbetätigungen erhalten bleibt, kann eine Freilauffunktion vorgesehen werden. Die Freilauffunktion erlaubt dem Fahrer in Fällen, in denen ein schnelleres Kuppeln (auch während der elektronisch gesteuerten Betätigung) gewünscht ist, ein Übersteuern des Aktuator durch schnelles Durchdrücken des Kupplungspedals. Sobald ein durch das Kupplungspedal zurückgelegter Kupplungspedalweg einen durch den Aktuator zurückgelegten Aktuatorweg überschreitet, übernimmt das Kupplungspedal die Bewegung des Geberzylinders.Since the electronically controlled actuation becomes active only in a targeted situation, this does not have to be carried out in particular with full dynamics, ie the actuator does not necessarily have to be designed for a coupling time of 100 ms (milliseconds), but can also be used for higher coupling times of, for example, (FIG. up to) 500 ms. This means that the motor of the actuator can be dimensioned correspondingly smaller. So that the operating comfort is maintained at fast clutch actuations, a freewheeling function can be provided. The freewheel function allows the driver in cases where a faster coupling is desired (even during the electronically controlled operation), oversteer of the actuator by fast depression of the clutch pedal. As soon as a clutch pedal travel covered by the clutch pedal exceeds an actuator travel traveled by the actuator, the clutch pedal assumes the movement of the master cylinder.

Eventuelle Anschlaggeräusche können zudem mit einem zwischengeschalteten Dämpfer reduziert werden. Wenn der Fahrer manuell eingreift, während der Aktuator den Geberzylinder betätigt, kann ein zusätzlicher Schalter beziehungsweise Sensor diese Situation erfassen.Any impact sounds can also be reduced with an intermediate damper. If the driver engages manually while the actuator is actuating the master cylinder, an additional switch or sensor may detect this situation.

Bei einem Schneckengetriebe handelt es sich insbesondere um ein Schraubwälzgetriebe und umfasst eine insbesondere schraubenförmige Schnecke und ein in diese greifendes Schneckenrad, das insbesondere nach Art eines Zahnrads ausgebildet ist. Das Schneckenrad ist auf der Achse insbesondere axial benachbart zu dem Zwischenhebel angeordnet.In particular, a worm gear is a helical gear and comprises a helical worm in particular and a worm wheel engaging in the worm gear, which is designed in particular in the manner of a toothed wheel. The worm wheel is arranged on the axle in particular axially adjacent to the intermediate lever.

Zudem ist es vorteilhaft, wenn der Geberzylinder mit einem Zwischenhebel verbunden ist, der drehbar an der Achse gehalten ist. Der Zwischenhebel ist insbesondere über ein Gelenk mit einer Kolbenstange eines Kolbens des Geberzylinders verbunden. Der Zwischenhebel ist zudem insbesondere axial benachbart zu dem Kupplungspedal an der Achse gehalten und ist insbesondere relativ zu der Achse verdrehbar. Weiterhin kann der Zwischenhebel einen Arm aufweisen, der sich insbesondere radial von der Achse erstreckt.In addition, it is advantageous if the master cylinder is connected to an intermediate lever which is rotatably held on the axle. The intermediate lever is connected in particular via a joint with a piston rod of a piston of the master cylinder. The intermediate lever is also held in particular axially adjacent to the clutch pedal on the axis and in particular is rotatable relative to the axis. Furthermore, the intermediate lever may have an arm, which extends in particular radially from the axis.

Ebenfalls vorteilhaft ist es, wenn der Zwischenhebel einen Anschlag aufweist, über den der Zwischenhebel durch den Aktuator zur Betätigung des Geberzylinders um die Achse drehbar ist. Bei dem Anschlag handelt es sich insbesondere um einen Bereich des Zwischenhebels, der mit zumindest einem Bauteil des Aktuators, beispielsweise einem Schneckenrad des Aktuators, in Kontakt bringbar ist, so dass eine Bewegung des Aktuators, insbesondere durch eine formschlüssige Verbindung, auf den Zwischenhebel übertragbar ist. Der Anschlag ist insbesondere (nur) in eine Drehrichtung wirksam. Über den Anschlag ist in einfacher Weise eine Kraftübertragung von dem Aktuator auf den Zwischenhebel beziehungsweise den Geberzylinder möglich.It is also advantageous if the intermediate lever has a stop, by means of which the intermediate lever can be rotated about the axis by the actuator for actuating the master cylinder. The stop is, in particular, a region of the intermediate lever which can be brought into contact with at least one component of the actuator, for example a worm wheel of the actuator, so that a movement of the actuator, in particular by a positive connection, can be transmitted to the intermediate lever , The stop is in particular effective (only) in one direction of rotation. About the stop a power transmission from the actuator to the intermediate lever or the master cylinder is possible in a simple manner.

Ferner ist es vorteilhaft, wenn der Zwischenhebel durch das Kupplungspedal um die Achse drehbar ist. Dies bedeutet insbesondere, dass das Kupplungspedal und der Zwischenhebel miteinander (mechanisch) koppelbar sind, so dass eine Drehbewegung des Kupplungspedals zumindest über einen Abschnitt der Drehbewegung des Kupplungspedals auf den Zwischenhebel übertragbar ist.Furthermore, it is advantageous if the intermediate lever is rotatable about the axis by the clutch pedal. This means, in particular, that the clutch pedal and the intermediate lever can be coupled to one another (mechanically) so that a rotational movement of the clutch pedal can be transmitted to the intermediate lever at least over a portion of the rotational movement of the clutch pedal.

Ebenfalls ist es vorteilhaft, wenn bei Betätigung des Geberzylinders durch das Kupplungspedal das Kupplungspedal gegen einen Arm des Zwischenhebels stößt. Dies bedeutet insbesondere, dass beim Verstellen des Kupplungspedals von der hinteren Endstellung in die vordere Endstellung das Kupplungspedal gegen den Arm des Zwischenhebels stößt, und diesen dadurch mitnimmt.It is also advantageous if, upon actuation of the master cylinder by the clutch pedal, the clutch pedal abuts against an arm of the intermediate lever. This means in particular that when adjusting the clutch pedal from the rear end position into the front end position, the clutch pedal abuts against the arm of the intermediate lever, and thereby entrains.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn das Kupplungspedal in eine hintere Endstellung und eine vordere Endstellung verstellbar ist und wobei das Kupplungspedal in der hinteren Endstellung einen Schalter betätigt. Bei der hinteren Endstellung handelt es sich insbesondere um eine Position des Kupplungspedals, in der das Kupplungspedal durch eine Pedalfeder gehalten wird, wenn das Kupplungspedal durch einen Fahrer nicht betätigt wird. Bei der vorderen Endstellung handelt es sich insbesondere um eine Position des Kupplungspedals, in der das Kupplungspedal durch einen Fahrer vollständig durchgetreten ist und/oder in der eine Kupplung freigebbar ist. Das Kupplungspedal betätigt in der hinteren Endstellung zudem einen Schalter, durch den einer Steuerung signalisierbar ist, dass das Kupplungspedal nicht betätigt ist beziehungsweise dass das Kupplungspedal sich in der hinteren Endstellung befindet.Furthermore, it is advantageous if the clutch pedal is adjustable in a rear end position and a front end position and wherein the clutch pedal in the rear end position actuates a switch. Specifically, the rear end position is a position of the clutch pedal in which the clutch pedal is held by a pedal spring when the clutch pedal is not operated by a driver. The front end position is, in particular, a position of the clutch pedal in which the clutch pedal has completely passed through a driver and / or in which a clutch can be released. The clutch pedal also actuates a switch in the rear end position, by means of which a control can be signaled that the clutch pedal is not is pressed or that the clutch pedal is in the rear end position.

Zudem ist es vorteilhaft, wenn der Zwischenhebel mit einer Übertotpunktfeder verbunden ist. Ein Totpunkt stellt in der Mechanik insbesondere eine Situation dar, in der bei einem Hebelmechanismus die verbindenden Gelenke und einwirkenden Kraftvektoren auf einer Linie liegen. Dabei wird die zugeführte Kraft nur auf einen Haltepunkt des Mechanismus, zum Beispiel der Achse, übertragen, wobei eine Bewegung des Zwischenhebels ohne äußere Einwirkung nicht möglich ist. Eine Übertotpunktfeder macht sich diesen Effekt zunutze, indem diese im vorgespannten Zustand in einer leicht versetzten Stellung zur Achse an dem Zwischenhebel angebracht wird. Wird beim Bewegen des Zwischenhebels der Totpunkt überwunden, entspannt sich die Übertotpunktfeder in Betätigungsrichtung. Somit ist die benötigte Kraft zum Bedienen am Anfang des Hebelwegs am größten und wird dann kleiner.In addition, it is advantageous if the intermediate lever is connected to an over-center spring. In the mechanics, a dead center represents, in particular, a situation in which, in the case of a lever mechanism, the connecting joints and acting force vectors are in line. In this case, the supplied force is transmitted only to a breakpoint of the mechanism, for example the axis, wherein a movement of the intermediate lever is not possible without external action. An over-center spring takes advantage of this effect by being mounted in the biased condition in a slightly offset position with respect to the axle on the intermediate lever. If the dead center is overcome when moving the intermediate lever, the over-center spring relaxes in the direction of actuation. Thus, the force needed to operate at the beginning of the lever travel is greatest and then becomes smaller.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn das Schneckenrad mit einer Kompensationsfeder verbunden ist. Die Kompensationsfeder ist insbesondere zwischen dem Schneckenrad und dem Pedalblock angeordnet und/oder wirkt insbesondere entgegen der Kraft des Geberzylinders, so dass diese beispielsweise als Zugfeder ausgeführt sein kann. Hierdurch können die erforderlichen maximalen Betätigungskräfte des Motors deutlich reduziert werden.Furthermore, it is advantageous if the worm wheel is connected to a compensation spring. The compensation spring is arranged in particular between the worm wheel and the pedal block and / or acts in particular against the force of the master cylinder, so that it can be designed, for example, as a tension spring. As a result, the required maximum actuation forces of the engine can be significantly reduced.

Einem weiteren Aspekt der Erfindung folgend wird auch eine Kupplung für ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, die ein Betätigungssystem mit einem Nehmerzylinder aufweist, wobei der Nehmerzylinder über eine Hydraulikleitung mit einem Geberzylinder einer erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung verbunden ist.According to another aspect of the invention, a clutch for a motor vehicle is proposed which has an actuating system with a slave cylinder, wherein the slave cylinder is connected via a hydraulic line to a master cylinder of an actuator according to the invention.

Bei der Kupplung handelt es sich insbesondere um eine Reibkupplung, zu deren Betätigung ein Nehmerzylinder auf die Kupplung einwirken kann. Der Nehmerzylinder ist über eine Hydraulikleitung mit dem Geberzylinder hydraulisch gekoppelt, so dass eine Kraft des Geberzylinders auf den Nehmerzylinder übertragbar ist. Bezüglich weiterer Einzelheiten der Kupplung wird auf die Beschreibung der Betätigungsvorrichtung verwiesen.The clutch is, in particular, a friction clutch, for the actuation of which a slave cylinder can act on the clutch. The slave cylinder is hydraulically coupled via a hydraulic line to the master cylinder, so that a force of the master cylinder is transferable to the slave cylinder. For further details of the coupling reference is made to the description of the actuator.

Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren besonders bevorzugte Ausführungsvarianten der Erfindung zeigen, diese jedoch nicht darauf beschränkt ist. Dabei sind gleiche Bauteile in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen. Es zeigen schematisch:The invention and the technical environment will be explained in more detail with reference to FIGS. It should be noted that the figures show particularly preferred embodiments of the invention, but this is not limited thereto. The same components are provided in the figures with the same reference numerals. They show schematically:

1: eine erste Variante der Betätigungsvorrichtung in einer Seitenansicht; 1 a first variant of the actuator in a side view;

2: die erste Variante der Betätigungsvorrichtung in einer Rückansicht; 2 the first variant of the actuator in a rear view;

3: die erste Variante der Betätigungsvorrichtung mit einem durch einen Aktuator betätigten Geberzylinder; 3 the first variant of the actuator with an actuated by an actuator master cylinder;

4: die erste Variante der Betätigungsvorrichtung mit einem durch ein Kupplungspedal betätigten Geberzylinder; 4 : the first variant of the actuating device with a master cylinder actuated by a clutch pedal;

5: eine zweite Variante der Betätigungsvorrichtung in einer Seitenansicht; und 5 a second variant of the actuator in a side view; and

6: ein Kraftfahrzeug. 6 : a motor vehicle.

Die 1 zeigt eine erste Variante der Betätigungsvorrichtung 1 in einer Seitendarstellung. Die Betätigungsvorrichtung weist ein um eine Achse 4 drehbares Kupplungspedal 5 auf, über die das Kupplungspedal 5 an einem Pedalblock 23 befestigt ist. Das Kupplungspedal 5 ist hier in einer hinteren Endstellung 14 gezeigt, in der das Kupplungspedal 5 durch eine Pedalfeder 22 gehalten wird, wenn das Kupplungspedal 5 nicht betätigt wird. Weiterhin betätigt das Kupplungspedal 5 in der hinteren Endstellung 14 einen Schalter 16, der mit einer hier nicht gezeigten Steuerung (datenleitend) verbunden sein kann. Axial benachbart zu dem Kupplungspedal ist auf der Achse 4 ein Zwischenhebel 8 drehbar angeordnet. Der Zwischenhebel 8 weist einen Arm 13 auf, der an seinem radialen Ende über ein Gelenk 27 mit einer Kolbenstange 26 eines Kolbens 25 eines Geberzylinders 7 verbunden ist. Der Kolben 25 des Geberzylinders 7 wird durch eine Rückstellfeder 21 mit einer Rückstellkraft (in der 1 nach rechts) beaufschlagt. Der Geberzylinder 7 ist über eine Hydraulikleitung 20 mit einem hier nicht gezeigten Nehmerzylinder 19 verbunden.The 1 shows a first variant of the actuator 1 in a page presentation. The actuator has an axis about 4 rotatable clutch pedal 5 on, about the clutch pedal 5 on a pedal block 23 is attached. The clutch pedal 5 is here in a rear end position 14 shown in the clutch pedal 5 by a pedal spring 22 is held when the clutch pedal 5 not operated. Furthermore, the clutch pedal is pressed 5 in the rear end position 14 a switch 16 , which can be connected to a controller, not shown here (data-conducting). Axially adjacent to the clutch pedal is on the axle 4 an intermediate lever 8th rotatably arranged. The intermediate lever 8th has an arm 13 on, at its radial end over a joint 27 with a piston rod 26 a piston 25 a master cylinder 7 connected is. The piston 25 of the master cylinder 7 is by a return spring 21 with a restoring force (in the 1 to the right). The master cylinder 7 is via a hydraulic line 20 with a slave cylinder, not shown here 19 connected.

Zudem weist die Betätigungsvorrichtung 1 einen Aktuator 6 auf, der ein Schneckengetriebe 10 mit einer Schnecke 11 und einem Schneckenrad 12 umfasst. Das Schneckengetriebe 10 ist durch einen Motor 24 des Aktuators 6 antreibbar. Das Schneckenrad 12 ist auf der Achse 4 axial benachbart zu dem Zwischenhebel 8 angeordnet. Durch Aktivierung des Motors 24 ist das Schneckenrad 12 um die Achse 4 drehbar, so dass das Schneckenrad 12 mit einem Anschlag 9 des Zwischenhebels 8 in Kontakt kommt. Hierdurch wird eine Drehbewegung des Schneckenrads 12 um die Achse 4 (in der 1 im Uhrzeigersinn) auf den Zwischenhebel 8 übertragen, so dass der Geberzylinder 7 betätigt wird.In addition, the actuating device 1 an actuator 6 up, a worm gear 10 with a snail 11 and a worm wheel 12 includes. The worm gear 10 is by a motor 24 of the actuator 6 drivable. The worm wheel 12 is on the axis 4 axially adjacent to the intermediate lever 8th arranged. By activating the engine 24 is the worm wheel 12 around the axis 4 rotatable so that the worm wheel 12 with a stop 9 of the intermediate lever 8th comes into contact. As a result, a rotational movement of the worm wheel 12 around the axis 4 (in the 1 clockwise) on the intermediate lever 8th transferred so that the master cylinder 7 is pressed.

Die 2 zeigt die Betätigungsvorrichtung 1 der 1 in einer Rückansicht. Zu erkennen ist insbesondere die Anordnung des Kupplungspedals 5, des Zwischenhebels 8 und des Schneckenrads 12 auf der Achse 4. Zudem ist die durch den Motor 24 antreibbare Schnecke 11 gezeigt.The 2 shows the actuator 1 of the 1 in a rear view. To recognize is in particular the arrangement of the clutch pedal 5 , the intermediate lever 8th and the worm wheel 12 on the axis 4 , In addition, that is through the engine 24 drivable snail 11 shown.

Die 3 zeigt die Betätigungsvorrichtung 1 in einer Seitenansicht, bei der der Geberzylinder 7 durch den Aktuator 6 betätigt wird. Das Schneckenrad 12 wurde hierzu durch den Motor 24 beziehungsweise die Schnecke 11 im Vergleich zur 1 im Uhrzeigersinn auf der Achse 4 gedreht, wodurch der Zwischenhebel 8 über seinen Anschlag 9 auf der Achse 4 ebenfalls im Uhrzeigersinn verdreht wurde. Hierdurch wurde der Kolben 25 des Geberzylinders 7 über die Kolbenstange 26 verstellt.The 3 shows the actuator 1 in a side view, in which the master cylinder 7 through the actuator 6 is pressed. The worm wheel 12 This was done by the engine 24 or the snail 11 in comparison to 1 clockwise on the axis 4 rotated, causing the intermediate lever 8th about his plot 9 on the axis 4 was also rotated clockwise. This became the piston 25 of the master cylinder 7 over the piston rod 26 adjusted.

Die 4 zeigt die Betätigungsvorrichtung 1, nachdem der Geberzylinder 7 durch das Kupplungspedal 5 betätigt wurde. Hierzu wurde das Kupplungspedal 5 aus der in der 1 gezeigten hinteren Endstellung 14 in eine vordere Endstellung 15 verstellt, wodurch das Kupplungspedal 5 gegen den Arm 13 des Zwischenhebels 8 gestoßen wurde, so dass sich der Zwischenhebel 8 mit dem Kupplungspedal 5 im Uhrzeigersinn um die Achse 4 gedreht hat. Auch hierdurch wird der Kolben 25 des Geberzylinders 7 über die Kolbenstange 26 verstellt. In der vorderen Endstellung 15 wird die Pedalfeder 22 gespannt und der Schalter 16 freigegeben. Der Motor 24 des Aktuators 6 kann währenddessen in dessen unbetätigten Zustand zurückgefahren werden und hat insbesondere keinen Einfluss mehr auf die Betätigung des Geberzylinders 7.The 4 shows the actuator 1 after the master cylinder 7 through the clutch pedal 5 was pressed. This was the clutch pedal 5 from the in the 1 shown rear end position 14 in a front end position 15 adjusted, causing the clutch pedal 5 against the arm 13 of the intermediate lever 8th was pushed, so that the intermediate lever 8th with the clutch pedal 5 clockwise around the axis 4 has turned. This also makes the piston 25 of the master cylinder 7 over the piston rod 26 adjusted. In the front end position 15 becomes the pedal spring 22 excited and the switch 16 Approved. The motor 24 of the actuator 6 Meanwhile, it can be returned to its unactuated state and in particular has no influence on the operation of the master cylinder 7 ,

Die 5 zeigt eine zweite Variante der Betätigungsvorrichtung 1 in einer Seitenansicht. Bei dieser zweiten Variante sind sowohl die Betätigungskräfte für den Fahrer als auch für den Motor 24 des Aktuators 6 reduziert. Bei dieser zweiten Variante entfällt die Rückstellfeder 21 im Geberzylinder 7. Demgegenüber ist der Zwischenhebel 8 mit einer Übertotpunktfeder 17 verbunden, die zwischen dem Zwischenhebel 8 und dem Pedalblock 23 angeordnet ist. Darüber hinaus wirkt auf das Schneckenrad 12 eine Kompensationsfeder 18, die zwischen dem Schneckenrad 12 und dem Pedalblock 23 angeordnet ist. Die Kompensationsfeder 18 wirkt entgegen der Kraft am Geberzylinder 7, wodurch der Motor 24 im Zugbetrieb und/oder Druckbetrieb deutlich geringere maximale Betätigungskräfte erzeugen muss.The 5 shows a second variant of the actuator 1 in a side view. In this second variant, both the actuating forces for the driver and for the engine 24 of the actuator 6 reduced. In this second variant eliminates the return spring 21 in the master cylinder 7 , In contrast, the intermediate lever 8th with an over-center spring 17 connected between the intermediate lever 8th and the pedal block 23 is arranged. In addition, acting on the worm wheel 12 a compensation spring 18 between the worm wheel 12 and the pedal block 23 is arranged. The compensation spring 18 acts against the force on the master cylinder 7 , causing the engine 24 must produce significantly lower maximum actuation forces in the train operation and / or printing operation.

Die 6 zeigt ein Kraftfahrzeug 3 mit einem Antriebsmotor 28, wobei ein Drehmomentfluss von dem Antriebsmotor 28 auf ein Getriebe 29 durch eine Kupplung 2 unterbrechbar ist. Hierzu weist die Kupplung 2 einen Nehmerzylinder 19 auf, der über die Hydraulikleitung 20 mit einem hier nicht gezeigten Geberzylinder 7 der Betätigungsvorrichtung 1 verbunden ist.The 6 shows a motor vehicle 3 with a drive motor 28 wherein a torque flow from the drive motor 28 on a gearbox 29 through a clutch 2 is interruptible. For this purpose, the clutch 2 a slave cylinder 19 on, over the hydraulic line 20 with a donor cylinder, not shown here 7 the actuator 1 connected is.

Die vorgeschlagene Betätigungsvorrichtung ist sowohl für einen konventionellen Betrieb als auch für das elektrische Fahren geeignet.The proposed actuator is suitable for both conventional operation and electric driving.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Betätigungsvorrichtungactuator
22
Kupplungclutch
33
Kraftfahrzeugmotor vehicle
44
Achseaxis
55
Kupplungspedalclutch pedal
66
Aktuatoractuator
77
GeberzylinderMaster cylinder
88th
Zwischenhebelintermediate lever
99
Anschlagattack
1010
Schneckengetriebeworm gear
1111
Schneckeslug
1212
Schneckenradworm
1313
Armpoor
1414
hintere Endstellungrear end position
1515
vordere Endstellungfront end position
1616
Schalterswitch
1717
Übertotpunktfederover-center spring
1818
Kompensationsfedercompensation spring
1919
Nehmerzylinderslave cylinder
2020
Hydraulikleitunghydraulic line
2121
RückstellfederReturn spring
2222
Pedalfederpedal spring
2323
Pedalblockpedal block
2424
Motorengine
2525
Kolbenpiston
2626
Kolbenstangepiston rod
2727
Gelenkjoint
2828
Antriebsmotordrive motor
2929
Getriebetransmission

Claims (9)

Betätigungsvorrichtung (1) für eine Kupplung (2) eines Kraftfahrzeugs (3), aufweisend ein um eine Achse (4) drehbares Kupplungspedal (5), einen Aktuator (6) und einen Geberzylinder (7), wobei der Geberzylinder (7) durch das Kupplungspedal (5) und den Aktuator (6) unabhängig voneinander betätigbar ist und wobei der Aktuator (6) ein Schneckengetriebe (10) mit einer Schnecke (11) und einem Schneckenrad (12) aufweist und wobei das Schneckenrad (12) drehbar auf der Achse (4) angeordnet ist.Actuating device ( 1 ) for a clutch ( 2 ) of a motor vehicle ( 3 ), having one about an axis ( 4 ) rotatable clutch pedal ( 5 ), an actuator ( 6 ) and a master cylinder ( 7 ), wherein the master cylinder ( 7 ) by the clutch pedal ( 5 ) and the actuator ( 6 ) is independently operable and wherein the actuator ( 6 ) a worm gear ( 10 ) with a snail ( 11 ) and a worm wheel ( 12 ) and wherein the worm wheel ( 12 ) rotatable on the axis ( 4 ) is arranged. Betätigungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei der Geberzylinder (7) mit einem Zwischenhebel (8) verbunden ist, der drehbar an der Achse (4) gehalten ist.Actuating device ( 1 ) according to claim 1, wherein the master cylinder ( 7 ) with an intermediate lever ( 8th ) which is rotatable on the axis ( 4 ) is held. Betätigungsvorrichtung (1) nach Anspruch 2, wobei der Zwischenhebel (8) einen Anschlag (9) aufweist, über den der Zwischenhebel (8) durch den Aktuator (6) zur Betätigung des Geberzylinders (7) um die Achse (4) drehbar ist.Actuating device ( 1 ) according to claim 2, wherein the intermediate lever ( 8th ) a stop ( 9 ), over which the intermediate lever ( 8th ) by the actuator ( 6 ) for actuating the master cylinder ( 7 ) around the axis ( 4 ) is rotatable. Betätigungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 3, wobei der Zwischenhebel (8) durch das Kupplungspedal (5) um die Achse (4) drehbar ist. Actuating device ( 1 ) according to one of claims 2 to 3, wherein the intermediate lever ( 8th ) by the clutch pedal ( 5 ) around the axis ( 4 ) is rotatable. Betätigungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei bei Betätigung des Geberzylinders (7) durch das Kupplungspedal (5) das Kupplungspedal (5) gegen einen Arm (13) des Zwischenhebels (8) stößt.Actuating device ( 1 ) according to one of claims 2 to 4, wherein upon actuation of the master cylinder ( 7 ) by the clutch pedal ( 5 ) the clutch pedal ( 5 ) against an arm ( 13 ) of the intermediate lever ( 8th ) pushes. Betätigungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kupplungspedal (5) in eine hintere Endstellung (14) und eine vordere Endstellung (15) verstellbar ist und wobei das Kupplungspedal (5) in der hinteren Endstellung (14) einen Schalter (16) betätigt.Actuating device ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the clutch pedal ( 5 ) in a rear end position ( 14 ) and a front end position ( 15 ) is adjustable and wherein the clutch pedal ( 5 ) in the rear end position ( 14 ) a switch ( 16 ). Betätigungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei der Zwischenhebel (8) mit einer Übertotpunktfeder (17) verbunden ist.Actuating device ( 1 ) according to one of claims 2 to 6, wherein the intermediate lever ( 8th ) with an over-center spring ( 17 ) connected is. Betätigungsvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Schneckenrad (12) mit einer Kompensationsfeder (18) verbunden ist.Actuating device ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the worm wheel ( 12 ) with a compensation spring ( 18 ) connected is. Kupplung (2) für ein Kraftfahrzeug (3), aufweisend ein Betätigungssystem mit einem Nehmerzylinder (19), wobei der Nehmerzylinder (19) über eine Hydraulikleitung (20) mit einem Geberzylinder (7) einer Betätigungsvorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Patentansprüchen verbunden ist.Clutch ( 2 ) for a motor vehicle ( 3 ), comprising an actuating system with a slave cylinder ( 19 ), wherein the slave cylinder ( 19 ) via a hydraulic line ( 20 ) with a master cylinder ( 7 ) an actuator ( 1 ) is connected according to one of the preceding claims.
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