WO2015090316A1 - Hydrostatische aktuatoranordnung und verfahren zur montage einer derartigen aktuatoranordnung - Google Patents

Hydrostatische aktuatoranordnung und verfahren zur montage einer derartigen aktuatoranordnung Download PDF

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WO2015090316A1
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rotary drive
master cylinder
actuator arrangement
side end
electronic module
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Eduard Müller
Matthias Ehrlich
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Schaeffler Technologies AG and Co KG
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    • F16D28/00—Electrically-actuated clutches
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16D25/08—Fluid-actuated clutches with fluid-actuated member not rotating with a clutching member
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    • F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20—Screw mechanisms
    • F16H25/22—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members
    • F16H25/2204—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with balls
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D25/00—Fluid-actuated clutches
    • F16D25/08—Fluid-actuated clutches with fluid-actuated member not rotating with a clutching member
    • F16D2025/081—Hydraulic devices that initiate movement of pistons in secondary cylinders for actuating clutches, i.e. primary cylinders

Definitions

  • the invention relates to a hydrostatic actuator arrangement for an actuating device, in particular for a disposed in a drive train of an internal combustion engine motor vehicle friction clutch device, the actuator assembly comprising at least one electric rotary drive with a stator and a rotor, a transmission device for converting a rotary into a translational movement with at least one ball screw and at least one master cylinder with an axially displaceable piston.
  • the invention relates to a method for mounting such an actuator assembly.
  • hydrostatic actuator in particular hydrostatic clutch actuator with a master cylinder containing a housing and an axially displaceable in the housing, a pressure chamber with pressure acting piston, with a rotary drive in an axial movement converting gear and with a Gear rotating electric motor with a stator and a rotor, wherein the pressure chamber is arranged axially relative to a rotational axis of the electric motor between the piston and the electric motor.
  • a hydrostatic actuator is known with a master cylinder containing a housing and an axially displaceable in the housing, a pressure medium filled pressure chamber with pressure acting piston, with a rotary drive in an axial movement changing Planetendoilzgetriebe with a sleeve, a Gear spindle and between these rolling planetary rolling elements and a Planetenracelzgetriebe driving electric motor with a fixed stator fixed to the housing and a rotatable relative to this rotor, wherein the pressure chamber is annular and the Planetenannalzgetriebe is arranged radially within the pressure chamber.
  • a Hydrostataktor is known with a master cylinder in particular in a motor vehicle containing a housing and axially displaceable in the housing, a pressure medium filled with pressure chamber acting piston acting on a rotationally driven electric motor with a stator and a Rotor is driven by means of a rotary drive in an axial movement changing Planetenxxlzgetriebes, wherein the Planetenracelzgetriebe is received centered in the housing and a driven by the electric motor spindle is supported by a single radial bearing relative to the housing.
  • the invention has for its object to improve an aforementioned actuator assembly structurally and / or functionally.
  • a space utilization should be improved.
  • a space requirement should be reduced.
  • a compactness should be increased.
  • a transmission slip should be avoided.
  • displacement sensors should be eliminated.
  • a technical and / or economic effort should be reduced.
  • the invention has for its object to provide a method for mounting such an actuator assembly.
  • the object is achieved with a hydrostatic actuator arrangement for a
  • Actuating device in particular for a arranged in a drive train of a motor vehicle engine driven friction clutch device, the
  • Actuator assembly comprising at least one electric rotary drive with a stator and a rotor, a transmission device for converting a rotary into a translational movement with at least one ball screw and at least one master cylinder with an axially displaceable piston, wherein the at least one rotary drive a rotation axis and the at least one master cylinder has a translation axis and the at least one rotary drive with its axis of rotation and the at least one master cylinder with its translation axis are arranged parallel to each other and spaced from each other.
  • the drive train may include an internal combustion engine.
  • the powertrain may include a torsional vibration damper.
  • the drive train may have a transmission.
  • the transmission may have at least one input shaft.
  • the transmission can be a dual-clutch transmission.
  • the drive train may have at least one drivable wheel.
  • the at least one friction clutch may be locatable in the drive train.
  • the friction clutch device may be arrangeable between the engine and the transmission.
  • the friction clutch device may be arrangeable between the torsional vibration damper and the transmission.
  • the friction clutch device may have at least one friction clutch.
  • the friction clutch device may have a double clutch.
  • the at least one friction clutch may have an axis of rotation.
  • the at least one friction clutch may comprise at least one pressure plate.
  • the at least one friction clutch may have at least one contact pressure axially displaceable relative to the pressure plate for actuation between an engaged actuation position and a disengaged actuation position. have plate.
  • the at least one friction clutch can have at least one clutch disk.
  • the at least one clutch disc may have friction linings. The at least one clutch disc can be clamped between the at least one pressure plate and the at least one pressure plate for the frictional transmission of a mechanical power.
  • the at least one friction clutch may have an input part.
  • the at least one friction clutch may have at least one output part.
  • the at least one friction clutch can serve to enable a start as well as a change of a gear ratio.
  • the input part and the at least one output part can be connected or disconnected from each other.
  • a power flow can be shifted from the input part in a transitional transition from one output part to another output part and vice versa.
  • the actuating device may have at least one slave cylinder.
  • Actuating device may have at least one hydraulic path between the at least one master cylinder and the at least one slave cylinder.
  • Actuator assembly may serve to generate a hydraulic line which is transferable via the at least one hydraulic route to the at least one slave cylinder.
  • the at least one slave cylinder may be arranged on the friction clutch device.
  • the actuating device can serve to displace the at least one pressure plate.
  • the actuator assembly may include a housing.
  • the housing can serve to receive the at least one rotary drive.
  • the housing can serve to receive the piston of the at least one master cylinder.
  • the piston can be designed as a sheet metal component.
  • the piston may have a cup-like shape.
  • the actuator assembly may comprise a rotor position sensor.
  • the stator can be arranged fixed to the housing.
  • the rotary drive can have a shaft.
  • the rotor can be arranged wave-firm.
  • the ball screw can be at least approximately slip-free.
  • the at least one rotary drive can have a shorter length and the at least one master cylinder can have a greater length.
  • the at least one rotary drive can have a shorter length than the at least one master cylinder.
  • the at least one master cylinder may have a greater length than the at least one rotary drive.
  • the at least one rotary drive can axially have a connection-side end and a driven-side end. At the output end, a shaft of the rotary onsantriebs leak.
  • the connection end can serve as an electrical connection.
  • the at least one master cylinder can axially have a cylinder-side end and a piston-side end.
  • the at least one master cylinder can limit a pressure chamber.
  • the pressure chamber may be arranged at the cylinder-side end.
  • the at least one rotary drive can be arranged with its end on the output side and the at least one master cylinder can be arranged with its piston-side end to each other at least approximately flush.
  • the actuator assembly may comprise at least one gear transmission for driving connection of the at least one rotary drive and the at least one master cylinder.
  • the at least one toothed gear can be arranged axially frontally on the actuator assembly.
  • the at least one gear transmission may comprise plastic gears.
  • the at least one gear transmission may have a slip clutch.
  • the at least one rotary drive can have an electronic module.
  • the electronics module can be designed in an open design. In an open design, electronic components and / or electrical connections may be freely accessible.
  • the electronic module can be arranged axially on a connection-side end of the rotary drive.
  • the electronics module may have a lid.
  • the lid may have a thermally well conductive material.
  • the lid can serve to complete the electronics module.
  • the lid may have a plug part. The plug part can be used for electrical contacting of the rotary drive.
  • the at least one master cylinder may be connected to a pressure sensor.
  • the at least one master cylinder may have a first output.
  • the at least one master cylinder may have a second output.
  • the first output can be used to connect a slave cylinder.
  • the second output can be used to connect the pressure sensor.
  • the pressure sensor can be arranged axially in the region of the lid of the electronic module. This can serve to detect a pressure prevailing in the pressure chamber.
  • the actuator assembly may include at least one fluid reservoir.
  • the at least one fluid reservoir can communicate with the at least one master cylinder.
  • the piston can be displaced into a sniffer position.
  • the pressure chamber can communicate with the at least one fluid reservoir in order to compensate, in particular, for temperature-induced volume changes of the fluid in the hydrostatic path.
  • the at least one fluid reservoir can be located on the axial connection side of the at least one rotation be arranged.
  • the at least one fluid reservoir can be arranged radially next to the at least one master cylinder.
  • the ball screw can have a spindle, a nut and at least one bearing.
  • the spindle can be arranged axially fixed, in particular fixed to the housing.
  • the spindle can be rotatably mounted.
  • the nut can be arranged piston-solid.
  • the mother can be arranged rotatably.
  • the nut can be arranged axially displaceable with the piston.
  • the at least one bearing may be a roller bearing.
  • the at least one bearing may be a needle bearing.
  • the at least one bearing can be a thrust bearing.
  • the at least one bearing can serve as a reference stop for the nut.
  • a bearing load plate can be provided.
  • the bearing load plate can be connected to the housing, in particular screwed.
  • Method for assembling such an actuator assembly wherein first pressed the at least one electric rotary drive, subsequently an electronic module of the rotary drive is used and subsequently the electronic module is completed with a lid.
  • the at least one electric rotary drive can be pressed into the housing.
  • the invention thus provides, inter alia, a hydrostatic clutch actuator.
  • a displacement sensor of the actuator can be omitted. This can be achieved by means of a slip-free gearbox.
  • the concept of the hydrostatic clutch actuator can be characterized by a parallel arrangement of a mechanical and an electronic module.
  • the two modules can be interconnected by a gear stage.
  • the teeth can be made of plastic, for example.
  • the mechanical module can primarily consist of a ball screw (KGT), which is slip-free compared to a planetary roller screw (PWG).
  • KGT ball screw
  • PWG planetary roller screw
  • a master piston may be attached, which may be designed for example as a sheet metal piston.
  • Volume compensation may be provided by "spout openings" in the piston.
  • the KGT nut may be secured against rotation by inserting a plastic component in the housing. Since the KGT is a slip-free transmission, with this concept, a displacement sensor can be omitted. Piston positioning can be ensured via a rotor position sensor.
  • the KGT nut can be driven against a needle ring or a thrust bearing. This prevents jamming of the KGT nut with a spindle.
  • a slip clutch can be installed in a motor-side gear. At the stop, the piston position can be re-referenced in case of failure of the system.
  • Axialkraftabstützung can be done via a bearing load plate, which can be held for example with screws in the housing.
  • the master cylinder can have two pressure lines.
  • a pressure outlet may be connected to the slave cylinder line. With the second line, the pressure can be forwarded to the pressure sensor.
  • the motor module can be pressed into the housing and screwed. Next, open electronics can be inserted into the housing and contacted with the motor. Afterwards, the electronics can be terminated with a cover into which a plug can also be integrated. Due to a heat dissipation from a power electronics and a recording of the pressure sensor and support of compressive forces, the lid can be made of an aluminum material.
  • a reservoir may be placed in a space between the electronics and the master cylinder. Due to this compact design, this concept frees up additional space.
  • FIG. 1 shows a hydrostatic actuator assembly with two electric rotary drives and two master cylinders in perspective view
  • Fig. 2 shows a hydrostatic actuator assembly with two rotary electric drives and two master cylinders in sectional view
  • FIG. 3 shows a master cylinder of a hydrostatic actuator arrangement in a sectional view.
  • FIG. 1 shows a hydrostatic actuator arrangement 100 with two electric rotary drives 102, 104 and two master cylinders 106, 108 in a perspective view.
  • 2 shows the actuator arrangement 100 in a sectional view.
  • Fig. 3 shows a master cylinder 106 of
  • Actuator assembly 100 in sectional view.
  • the actuator assembly 100 is part of an actuator not shown here for actuating a motor vehicle dual clutch.
  • the actuating device has two slave cylinders.
  • the master cylinder 106, 108 are each connected by means of a hydraulic path with a slave cylinder, so that starting from the master cylinders 106, 108, a hydraulic power to the slave cylinder is transferable.
  • the dual clutch has two pressure plates, which are axially displaceable by means of the actuating device, in particular the slave cylinder, between an engaged operating position and a disengaged operating position.
  • the rotary drive 102 is assigned functionally to the master cylinder 106.
  • the rotary drive 104 is assigned functionally to the master cylinder 108.
  • the rotary drives 102, 104 each have an axis of rotation.
  • the master cylinders 106, 108 each have a translation axis.
  • the axes of rotation and the translation axes are mutually parallel and spaced from each other.
  • the rotary drives 102, 104 are arranged above the master cylinders 106, 108 with reference to the present figures.
  • the rotary drive 102 and the master cylinder 106 on the one hand and the rotary drive 104 and the master cylinder 108 on the other hand are arranged side by side with respect to the present figures.
  • the rotary drives 102, 104 have a shorter length than the master cylinder 106, 108.
  • the rotary drive 102 has axially a connection-side end 1 10 and a
  • the rotary drive 104 has axially a connection-side end 1 14 and a driven-side end 1 16.
  • the master cylinder 106 has axially a cylinder-side end 1 18 and a piston-side end 120.
  • the master cylinder 108 has axially a cylinder-side end 122 and a piston-side end not visible in the present representation.
  • the rotary actuators 102, 104 are with their output-side ends 1 12, 1 16 and the master cylinder 106, 108 are arranged flush with their piston-side end 120.
  • the flush ends 1 12, 1 16, 120 form an end face 124 of the Actuator device 100.
  • On the front side 124 a gear transmission 126 for connecting the rotary drive 102 to the master cylinder 106 and a gear transmission 128 for connecting the rotary drive 104 to the master cylinder 108 are arranged.
  • the rotary drive 102 has an electronics module 130 arranged on the connection-side end 1 10.
  • the rotary drive 104 has an electronic module 132 arranged on the connection-side end 1 14.
  • the master cylinder 106 has a fluid reservoir 134.
  • the master cylinder 108 has a fluid reservoir 136.
  • the fluid reservoirs 134, 136 are arranged on the encoder cylinders 106, 108, axially relative to the rotational drives 102, 104, relative to the present figures.
  • the rotational drive 102 and the master cylinder 106 will be described in more detail below by way of example.
  • the actuator assembly 100 has a housing 138.
  • the rotary drive 102 has a housing-fixed stator 140.
  • the rotary drive 102 has a shaft 142 and a shaft-fixed rotor 144.
  • On the shaft 142 a rotor position sensor 146 is arranged on the connection side.
  • On the shaft 142 a gear of the gear transmission 126 is arranged on the output side with the interposition of a slip clutch 148.
  • the rotary drive 102 is pressed into the housing 138.
  • the electronic module 130 is used.
  • the electronic module 130 is initially open and subsequently closed with a lid 150.
  • the cover 150 has a plug part for electrical contacting of the electronic module 130.
  • the master cylinder 106 has a pressure chamber 151 on the cylinder side.
  • the master cylinder 106 has an axially displaceable piston 152.
  • the piston 152 is disposed in the housing 138.
  • To seal the piston 152 serve two static seals 154, 156.
  • the piston 152 is designed as a cup-shaped sheet metal part.
  • the actuator arrangement 100 has a ball screw drive for converting a rotational movement into a translatory movement.
  • the ball screw has a spindle 158 and a nut 160.
  • On the spindle 158 a gear of the gear train 126 is arranged on the output side.
  • the spindle 158 is rotatably supported by a bearing 162 in the housing 138.
  • For axial support of the bearing 162 is a screwed to the housing 138 bearing shim 164.
  • the nut 160 is arranged rotationally fixed.
  • the piston 152 is fixedly connected to the nut 160 and axially displaceable with the nut 160. Rotation of the spindle 158 causes axial displacement of the nut 160 and the piston 152.
  • the spindle 158 has a collar portion.
  • the thrust bearing 166 serves as a reference stop for the nut 160th
  • the piston 152 is displaceable into a sniffer position, in which the pressure chamber 151 communicates with the fluid reservoir 134 in order to compensate for volume changes.
  • the pressure chamber 151 has an outlet 168 for connecting a slave cylinder.
  • the pressure chamber 151 has an outlet 170 for connecting a pressure sensor 172.
  • the pressure sensor 172 is arranged below the lid 150 and axially between the fluid reservoir 134 and the rotary drive 102 with reference to the present figures.

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Abstract

Hydrostatische Aktuatoranordnung für eine Betätigungseinrichtung, insbesondere für eine in einem Antriebsstrang eines brennkraftmaschinengetriebenen Kraftfahrzeugs angeordnete Reibungskupplungseinrichtung, die Aktuatoranordnung aufweisend wenigstens einen elektrischen Rotationsantrieb mit einem Stator und einem Rotor, eine Getriebeeinrichtung zum Wandeln einer rotatorischen in eine translatorische Bewegung mit wenigstens einem Kugelgewindetrieb und wenigstens einen Geberzylinder mit einem axial verlagerbaren Kolben, bei der der wenigstens eine Rotationsantrieb eine Rotationsachse und der wenigstens eine Geberzylinder eine Translationsachse aufweist und der wenigstens eine Rotationsantrieb mit seiner Rotationsachse und der wenigstens eine Geberzylinder mit seiner Translationsachse zueinander parallel und voneinander beabstandet angeordnet sind und Verfahren zur Montage einer derartigen Aktuatoranordnung, wobei zunächst der wenigstens eine elektrische Rotationsantrieb eingepresst, nachfolgend ein Elektronikmodul des Rotationsantriebseingesetzt wird und nachfolgend das Elektronikmodul mit einem Deckel abgeschlossen wird.

Description

Hydrostatische Aktuatoranordnung und
Verfahren zur Montage einer derartigen Aktuatoranordnung
Die Erfindung betrifft eine hydrostatische Aktuatoranordnung für eine Betätigungseinrichtung, insbesondere für eine in einem Antriebsstrang eines brennkraftmaschinengetriebenen Kraftfahrzeugs angeordnete Reibungskupplungseinrichtung, die Aktuatoranordnung aufweisend wenigstens einen elektrischen Rotationsantrieb mit einem Stator und einem Rotor, eine Getriebeeinrichtung zum Wandeln einer rotatorischen in eine translatorische Bewegung mit wenigstens einem Kugelgewindetrieb und wenigstens einen Geberzylinder mit einem axial verlagerbaren Kolben. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Montage einer derartigen Aktuatoranordnung.
Aus der DE 10 2010 047 800 A1 ist ein Hydrostataktor bekannt, insbesondere hydrostatischer Kupplungsaktor mit einem Geberzylinder enthaltend ein Gehäuse und einen in dem Gehäuse axial verlagerbaren, eine Druckkammer mit Druck beaufschlagenden Kolben, mit einem einen Drehantrieb in eine Axialbewegung wandelnden Getriebe sowie mit einem das Getriebe drehantreibenden Elektromotor mit einem Stator und einem Rotor, bei dem die Druckkammer bezogen auf eine Drehachse des Elektromotors axial zwischen Kolben und Elektromotor angeordnet ist.
Aus der DE 10 2010 047 801 A1 ist ein Hydrostataktor bekannt mit einem Geberzylinder enthaltend ein Gehäuse und einen in dem Gehäuse axial verlagerbaren, eine mit Druckmittel befüllte Druckkammer mit Druck beaufschlagenden Kolben, mit einem einen Drehantrieb in eine Axialbewegung wandelnden Planetenwälzgetriebe mit einer Hülse, einer Getriebespindel und zwischen diesen abwälzenden Planetenwälzkörpern sowie mit einem das Planetenwälzgetriebe antreibenden Elektromotor mit einem gehäusefest verbundenen Stator und einem gegenüber diesem verdrehbaren Rotor, bei dem die Druckkammer ringförmig ausgebildet ist und das Planetenwälzgetriebe radial innerhalb der Druckkammer angeordnet ist.
Aus der DE 10 201 1 014 932 A1 ist ein Hydrostataktor bekannt mit einem Geberzylinder insbesondere in einem Kraftfahrzeug enthaltend ein Gehäuse und einen in dem Gehäuse axial verlagerbaren, eine mit Druckmittel befüllte Druckkammer beaufschlagenden Kolben, der von einem einen drehantreibenden Elektromotor mit einem Stator und einem Rotor mittels eines den Drehantrieb in eine Axialbewegung wandelnden Planetenwälzgetriebes angetrieben wird, bei dem das Planetenwälzgetriebe in dem Gehäuse zentriert aufgenommen ist und eine vom Elektromotor angetriebene Spindel mittels eines einzigen Radiallagers gegenüber dem Gehäuse abgestützt ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Aktuatoranordnung baulich und/oder funktional zu verbessern. Insbesondere soll eine Bauraumausnutzung verbessert sein. Insbesondere soll ein Bauraumbedarf verringert sein. Insbesondere soll eine Kompaktheit erhöht sein. Insbesondere soll ein Getriebeschlupf vermieden sein. Insbesondere sollen Wegsensoren entfallen können. Insbesondere soll ein technischer und/oder wirtschaftlicher Aufwand reduziert sein. Außerdem liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Montage einer derartigen Aktuatoranordnung bereitzustellen.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit einer hydrostatischen Aktuatoranordnung für eine
Betätigungseinrichtung, insbesondere für eine in einem Antriebsstrang eines brennkraftma- schinengetriebenen Kraftfahrzeugs angeordnete Reibungskupplungseinrichtung, die
Aktuatoranordnung aufweisend wenigstens einen elektrischen Rotationsantrieb mit einem Stator und einem Rotor, eine Getriebeeinrichtung zum Wandeln einer rotatorischen in eine translatorische Bewegung mit wenigstens einem Kugelgewindetrieb und wenigstens einen Geberzylinder mit einem axial verlagerbaren Kolben, bei der der wenigstens eine Rotationsantrieb eine Rotationsachse und der wenigstens eine Geberzylinder eine Translationsachse aufweist und der wenigstens eine Rotationsantrieb mit seiner Rotationsachse und der wenigstens eine Geberzylinder mit seiner Translationsachse zueinander parallel und voneinander beabstandet angeordnet sind.
Der Antriebsstrang kann eine Brennkraftmaschine aufweisen. Der Antriebsstrang kann einen Drehschwingungsdämpfer aufweisen. Der Antriebsstrang kann ein Getriebe aufweisen. Das Getriebe kann wenigstens eine Eingangswelle aufweisen. Das Getriebe kann ein Doppelkupplungsgetriebe sein. Der Antriebsstrang kann wenigstens ein antreibbares Rad aufweisen. Die wenigstens eine Reibungskupplung kann in dem Antriebsstrang anordenbar sein. Die Reibungskupplungseinrichtung kann zwischen der Brennkraftmaschine und dem Getriebe anordenbar sein. Die Reibungskupplungseinrichtung kann zwischen dem Drehschwingungsdämpfer und dem Getriebe anordenbar sein.
Die Reibungskupplungseinrichtung kann wenigstens eine Reibungskupplung aufweisen. Die Reibungskupplungseinrichtung kann eine Doppelkupplung aufweisen. Die wenigstens eine Reibungskupplung kann eine Drehachse aufweisen. Die wenigstens eine Reibungskupplung kann wenigstens eine Druckplatte aufweisen. Die wenigstens eine Reibungskupplung kann wenigstens eine zu einer Betätigung zwischen einer eingerückten Betätigungsstellung und einer ausgerückten Betätigungsstellung relativ zu der Druckplatte axial verlagerbare Anpress- platte aufweisen. Die wenigstens eine Reibungskupplung kann wenigstens eine Kupplungsscheibe aufweisen. Die wenigstens eine Kupplungsscheibe kann Reibbeläge aufweisen. Die wenigstens eine Kupplungsscheibe kann zwischen der wenigstens einen Druckplatte und der wenigstens einen Anpressplatte zur reibschlüssigen Übertragung einer mechanischen Leistung einklemmbar sein.
Die wenigstens eine Reibungskupplung kann ein Eingangsteil aufweisen. Die wenigstens eine Reibungskupplung kann wenigstens ein Ausgangsteil aufweisen. Die wenigstens eine Reibungskupplung kann dazu dienen, ein Anfahren sowie einen Wechsel einer Getriebeübersetzung zu ermöglichen. Mithilfe der wenigstens einen Reibungskupplung können das Eingangsteil und das wenigstens eine Ausgangsteil miteinander verbunden oder voneinander getrennt werden. Zudem kann ein Leistungsfluss vom Eingangsteil in übergehendem Wechsel von einem Ausgangsteil auf ein anderes Ausgangsteil und umgekehrt verlagert werden.
Die Betätigungseinrichtung kann wenigstens einen Nehmerzylinder aufweisen. Die
Betätigungseinrichtung kann zwischen dem wenigstens einen Geberzylinder und dem wenigstens einen Nehmerzylinder wenigstens eine hydraulische Strecke aufweisen. Die
Aktuatoranordnung kann dazu dienen, eine hydraulische Leitung zu erzeugen, die über die wenigstens eine hydraulische Strecke zu dem wenigstens einen Nehmerzylinder übertragbar ist. Der wenigstens eine Nehmerzylinder kann an der Reibungskupplungseinrichtung angeordnet sein. Die Betätigungseinrichtung kann zum Verlagern der wenigstens einen Anpressplatte dienen.
Die Aktuatoranordnung kann ein Gehäuse aufweisen. Das Gehäuse kann zur Aufnahme des wenigstens einen Rotationsantriebs dienen. Das Gehäuse kann zur Aufnahme des Kolbens des wenigstens einen Geberzylinders dienen. Der Kolben kann als Blechbauteil ausgeführt sein. Der Kolben kann eine becherartige Form aufweisen. Zum Feststellen einer Verlagerungsposition des Kolbens kann die Aktuatoranordnung einen Rotorlage-Sensor aufweisen. Der Stator kann gehäusefest angeordnet sein. Der Rotationsantrieb kann eine Welle aufweisen. Der Rotor kann wellenfest angeordnet sein. Der Kugelgewindetrieb kann zumindest annähernd schlupffrei sein.
Der wenigstens eine Rotationsantrieb kann eine geringere Länge und der wenigstens eine Geberzylinder kann eine größere Länge aufweisen. Der wenigstens eine Rotationsantrieb kann eine geringere Länge als der wenigstens eine Geberzylinder aufweisen. Der wenigstens eine Geberzylinder kann eine größere Länge als der wenigstens eine Rotationsantrieb aufweisen. Der wenigstens eine Rotationsantrieb kann axial ein anschlussseitiges Ende und ein abtriebsseitiges Ende aufweisen. An dem abtriebsseitigen Ende kann eine Welle des Rotati- onsantriebs austreten. Das anschlusseitige Ende kann einem elektrischen Anschluss dienen. Der wenigstens eine Geberzylinder kann axial ein zylinderseitiges Ende und ein kolbenseiti- ges Ende aufweisen. Der wenigstens eine Geberzylinder kann einen Druckraum begrenzen. Der Druckraum kann an dem zylinderseitigen Ende angeordnet sein. Der wenigstens eine Rotationsantrieb kann mit seinem abtriebseitigen Ende und der wenigstens eine Geberzylinder kann mit seinem kolbenseitigen Ende zueinander zumindest annähernd bündig angeordnet sein.
Die Aktuatoranordnung kann wenigstens ein Zahnradgetriebe zur Antriebsverbindung des wenigstens einen Rotationsantriebs und des wenigstens einen Geberzylinders aufweisen. Das wenigstens eine Zahnradgetriebe kann an der Aktuatoranordnung axial stirnseitig angeordnet sein. Das wenigstens eine Zahnradgetriebe kann Kunststoffzahnräder aufweisen. Das wenigstens eine Zahnradgetriebe kann eine Rutschkupplung aufweisen.
Der wenigstens eine Rotationsantrieb kann ein Elektronikmodul aufweisen. Das Elektronikmodul kann in offener Bauweise ausgeführt sein. Bei einer offenen Bauweise können Elektronikkomponenten und/oder elektrische Anschlüsse frei zugänglich sein. Das Elektronikmodul kann axial an einem anschlussseitigen Ende des Rotationsantriebs angeordnet sein. Das Elektronikmodul kann einen Deckel aufweisen. Der Deckel kann ein thermisch gut leitendes Material aufweisen. Der Deckel kann zum Abschließen des Elektronikmoduls dienen. Der Deckel kann ein Steckerteil aufweisen. Das Steckerteil kann zur elektrischen Kontaktierung des Rotationsantriebs dienen.
Der wenigstens eine Geberzylinder kann mit einem Drucksensor verbunden sein. Der wenigstens eine Geberzylinder kann einen ersten Ausgang aufweisen. Der wenigstens eine Geberzylinder kann einen zweiten Ausgang aufweisen. Der erste Ausgang kann zum Anschluss eines Nehmerzylinders dienen. Der zweite Ausgang kann zum Anschluss des Drucksensors dienen. Der Drucksensor kann axial im Bereich des Deckels des Elektronikmoduls angeordnet sein. Der kann zum Erfassen eines in dem Druckraum vorherrschenden Drucks dienen.
Die Aktuatoranordnung kann wenigstens ein Fluidreservoir aufweisen. Das wenigstens eine Fluidreservoir kann mit dem wenigstens einen Geberzylinder kommunizieren. Der Kolben kann in eine Schnüffelposition verlagerbar sein. In der Schnüffelposition kann der Druckraum mit dem wenigstens einen Fluidreservoir kommunizieren, um insbesondere temperaturbedingte Volumenänderungen der Flüssigkeit in der hydrostatischen Strecke auszugleichen. Das wenigstens eine Fluidreservoir kann axial anschlussseitig des wenigstens einen Rotationsan- triebs angeordnet sein. Das wenigstens eine Fluidreservoir kann radial neben dem wenigstens einen Geberzylinder angeordnet sein.
Der Kugelgewindetrieb kann eine Spindel, eine Mutter und wenigstens ein Lager aufweisen. Die Spindel kann axial fest, insbesondere gehäusefest, angeordnet sein. Die Spindel kann drehbar gelagert sein. Die Mutter kann kolbenfest angeordnet sein. Die Mutter kann drehfest angeordnet sein. Die Mutter kann mit dem Kolben axial verlagerbar angeordnet sein. Das wenigstens eine Lager kann ein Wälzlager sein. Das wenigstens eine Lager kann ein Nadellager sein. Das wenigstens eine Lager kann ein Axiallager sein. Das wenigstens eine Lager kann als Referenzanschlag für die Mutter dienen. Zur axialen Abstützung kann eine Lagerlastscheibe vorgesehen sein. Die Lagerlastscheibe kann mit dem Gehäuse verbunden, insbesondere verschraubt, sein.
Außerdem erfolgt die Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe mit einem
Verfahren zur Montage einer derartigen Aktuatoranordnung, wobei zunächst der wenigstens eine elektrische Rotationsantrieb eingepresst, nachfolgend ein Elektronikmodul des Rotationsantrieb eingesetzt wird und nachfolgend das Elektronikmodul mit einem Deckel abgeschlossen wird. Der wenigstens eine elektrische Rotationsantrieb kann in das Gehäuse eingepresst werden.
Zusammenfassend und mit anderen Worten dargestellt ergibt sich somit durch die Erfindung unter anderem ein hydrostatischer Kupplungsaktor. Eine Wegsensorik des Aktors kann wegfallen. Dies kann mithilfe eines schlupffreien Getriebes realisiert werden.
Das Konzept des hydrostatischen Kupplungsaktors kann sich durch eine Parallelanordnung eines Mechanik- und eines Elektronikmoduls auszeichnen. Die beiden Module können durch eine Zahnradstufe miteinander verbunden sein. Die Verzahnungen können beispielsweis aus Kunststoff hergestellt sein.
Das Mechanikmodul kann primär aus einem Kugelgewindetrieb (KGT) bestehen, der im Vergleich zu einem Planetenwälzgewindegetriebe (PWG) schlupffrei ist. An einer KGT-Mutter kann ein Geberkolben befestigt sein, der beispielsweise als Blechkolben ausgeführt sein kann. Zum Abdichten des Kolbens im Zylinder können zwei statische Dichtungen vorgesehen sein. Ein Volumenausgleich kann durch„Schnüffelöffnungen" im Kolben ermöglicht sein. Damit eine axiale Bewegung des Kolbens ausgeführt werden kann, kann die KGT-Mutter gegen Verdrehen gesichert sein. Dazu kann ein Kunststoffbauteil im Gehäuse eingesetzt sein. Da es sich beim KGT um ein schlupffreies Getriebe handelt, kann bei diesem Konzept eine Wegsensorik wegfallen. Eine Kolbenpositionierung kann über einen Rotorlage-Sensor sichergestellt sein. Als Anschlagschutz kann die KGT-Mutter gegen einen Nadelkranz oder ein Axiallager gefahren werden. Dadurch wird ein Verklemmen der KGT-Mutter mit einer Spindel verhindert. Zusätzlich kann in einem motorseitigen Zahnrad eine Rutschkupplung eingebaut sein. Am Anschlag kann beim Ausfall des Systems die Kolbenposition neu referenziert werden.
Eine Axialkraftabstützung kann über eine Lagerlastscheibe erfolgen, die beispilsweise mit Schrauben im Gehäuse gehalten sein kann.
Der Geberzylinder (AMC) kann zwei Druckleitungen besitzen. Ein Druckabgang kann mit der Nehmerzylinderleitung verbunden sein. Mit der zweiten Leitung kann der Druck an den Drucksensor weitergeleitet sein.
Das Motormodul kann in das Gehäuse eingepresst und verschraubt werden. Als nächstes kann eine offene Elektronik in das Gehäuse eingesetzt und mit dem Motor kontaktiert werden. Im Anschluss kann die Elektronik mit einem Deckel, in den auch ein Stecker integriert sein kann, abgeschlossen werden. Aufgrund einer Wärmeabfuhr aus einer Leistungselektronik und einer Aufnahme des Drucksensors und Abstützung von Druckkräften kann der Deckel aus einem Aluminiumwerkstoff hergestellt sein.
In einem Raum zwischen der Elektronik und dem Geberzylinder kann ein Reservoir platziert sein. Durch diese kompakte Bauweise wird bei diesem Konzept ein zusätzlicher Bauraum frei.
Mit der Erfindung ist eine Bauraumausnutzung verbessert. Ein Bauraumbedarf ist verringert. Eine Kompaktheit ist erhöht. Ein Getriebeschlupf ist vermieden. Wegsensoren können entfallen. Ein technischer und/oder wirtschaftlicher Aufwand ist reduziert. Außerdem wird ein Verfahren zur Montage einer derartigen Aktuatoranordnung bereitgestellt.
Nachfolgend wird ein/werden Ausführungsbeispiel/Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf Figuren näher beschrieben. Aus dieser Beschreibung ergeben sich weitere Merkmale und Vorteile.
Es zeigen schematisch und beispielhaft:
Fig. 1 eine hydrostatische Aktuatoranordnung mit zwei elektrischen Rotationsantrieben und zwei Geberzylindern in perspektivischer Ansicht, Fig. 2 eine hydrostatische Aktuatoranordnung mit zwei elektrischen Rotationsantrieben und zwei Geberzylindern in Schnittansicht und
Fig. 3 einen Geberzylinder einer hydrostatischen Aktuatoranordnung in Schnittansicht.
Fig. 1 zeigt eine hydrostatische Aktuatoranordnung 100 mit zwei elektrischen Rotationsantrieben 102, 104 und zwei Geberzylindern 106, 108 in perspektivischer Ansicht. Fig. 2 zeigt die Aktuatoranordnung 100 in Schnittansicht. Fig. 3 zeigt einen Geberzylinder 106 der
Aktuatoranordnung 100 in Schnittansicht.
Die Aktuatoranordnung 100 ist Teil einer hier nicht näher dargestellten Betätigungseinrichtung zur Betätigung einer Kraftfahrzeug-Doppelkupplung. Die Betätigungseinrichtung weist zwei Nehmerzylinder auf. Die Geberzylinder 106, 108 sind jeweils mithilfe einer hydraulischen Strecke mit einem Nehmerzylinder verbindbar, sodass ausgehend von den Geberzylindern 106, 108 eine hydraulische Leistung auf die Nehmerzylinder übertragbar ist. Die Doppelkupplung weist zwei Anpressplatten auf, die mithilfe der Betätigungseinrichtung, insbesondere der Nehmerzylinder, jeweils zwischen einer eingerückten Betätigungsstellung und einer ausgerückten Betätigungsstellung axial verlagerbar sind.
Der Rotationsantrieb 102 ist funktional dem Geberzylinder 106 zugeordnet. Der Rotationsantrieb 104 ist funktional dem Geberzylinder 108 zugeordnet. Die Rotationsantriebe 102, 104 weisen jeweils eine Rotationsachse auf. Die Geberzylinder 106, 108 weisen jeweils eine Translationsachse auf. Die Rotationsachsen und die Translationsachsen sind zueinander jeweils parallel und voneinander jeweils beabstandet angeordnet. Die Rotationsantriebe 102, 104 sind bezogen auf die vorliegenden Figuren über den Geberzylindern 106, 108 angeordnet. Der Rotationsantrieb 102 und der Geberzylinder 106 einerseits und der Rotationsantrieb 104 und der Geberzylinder 108 andererseits sind bezogen auf die vorliegenden Figuren nebeneinander angeordnet.
Die Rotationsantriebe 102, 104 weisen eine geringere Länge als die Geberzylinder 106, 108 auf. Der Rotationsantrieb 102 weist axial ein anschlussseitiges Ende 1 10 und ein
abtriebsseitiges Ende 1 12 auf. Der Rotationsantrieb 104 weist axial ein anschlussseitiges Ende 1 14 und ein abtriebsseitiges Ende 1 16 auf. Der Geberzylinder 106 weist axial ein zylinder- seitiges Ende 1 18 und ein kolbenseitiges Ende 120 auf. Der Geberzylinder 108 weist axial ein zylinderseitiges Ende 122 und ein in der vorliegenden Darstellung nicht ersichtliches kolbenseitiges Ende auf. Die Rotationsantriebe 102, 104 sind mit ihren abtriebseitigen Enden 1 12, 1 16 und die Geberzylinder 106, 108 sind mit ihren kolbenseitigen Ende 120 bündig angeordnet. Die bündig angeordneten Enden 1 12, 1 16, 120 bilden eine Stirnseite 124 der Aktuatoreinrichtung 100. An der Stirnseite 124 sind ein Zahnradgetriebe 126 zur Verbindung des Rotationsantriebs 102 mit dem Geberzylinder 106 und ein Zahnradgetriebe 128 zur Verbindung des Rotationsantriebs 104 mit dem Geberzylinder 108 angeordnet.
Der Rotationsantrieb 102 weist ein an dem anschlussseitigen Ende 1 10 angeordnetes Elektronikmodul 130 auf. Der Rotationsantrieb 104 weist ein an dem anschlussseitigen Ende 1 14 angeordnetes Elektronikmodul 132 auf. Der Geberzylinder 106 weist ein Fluidreservoir 134 auf. Der Geberzylinder 108 weist ein Fluidreservoir 136 auf. Die Fluidreservoire 134, 136 sind bezogen auf die vorliegenden Figuren über den Geberzylindern 106, 108 axial an- schlussseitig der Rotationsantriebe 102, 104 angeordnet.
Nachfolgend werden exemplarisch der Rotationsantrieb 102 und der Geberzylinder 106 näher beschrieben. Die Aktuatoranordnung 100 weist ein Gehäuse 138 auf. Der Rotationsantrieb 102 weist einen gehäusefesten Stator 140 auf. Der Rotationsantrieb 102 weist eine Welle 142 und einen wellenfesten Rotor 144 auf. An der Welle 142 ist anschlussseitig ein Rotorlagesensor 146 angeordnet. An der Welle 142 ist abtriebsseitig unter Zwischenschaltung einer Rutschkupplung 148 ein Zahnrad des Zahnradgetriebes 126 angeordnet. Der Rotationsantrieb 102 ist in das Gehäuse 138 eingepresst. Nachfolgend ist das Elektronikmodul 130 eingesetzt. Das Elektronikmodul 130 ist zunächst offen und nachfolgend mit einem Deckel 150 abgeschlossen. Der Deckel 150 weist ein Steckerteil zur elektrischen Kontaktierung des Elektronikmoduls 130 auf.
Der Geberzylinder 106 weist zylinderseitig einen Druckraum 151 auf. Der Geberzylinder 106 weist einen axial verlagerbaren Kolben 152 auf. Der Kolben 152 ist in dem Gehäuse 138 angeordnet. Zur Dichtung des Kolbens 152 dienen zwei statische Dichtungen 154, 156. Der Kolben 152 ist als becherförmiges Blechteil ausgeführt.
Die Aktuatoranordung 100 weist einen Kugelgewindetrieb zur Wandlung einer rotatorischen Bewegung in eine translatorische Bewegung auf. Der Kugelgewindetrieb weist eine Spindel 158 und eine Mutter 160 auf. An der Spindel 158 ist abtriebsseitig ein Zahnrad des Zahnradgetriebes 126 angeordnet. Die Spindel 158 ist mithilfe eines Lagers 162 drehbar in dem Gehäuse 138 gelagert. Zur axialen Abstützung des Lagers 162 dient eine mit dem Gehäuse 138 verschraubte Lagerlastscheibe 164. Die Mutter 160 ist drehfest angeordnet. Der Kolben 152 ist mit der Mutter 160 fest verbunden und mit der Mutter 160 axial verlagerbar. Ein Drehen der Spindel 158 bewirkt ein axiales Verlagern der Mutter 160 und des Kolbens 152. Die Spindel 158 weist einen Bundabschnitt auf. An dem Bundabschnitt ist ein Axiallager 166 angeordnet. Das Axiallager 166 dient als Referenzanschlag für die Mutter 160. Der Kolben 152 ist in eine Schnüffelposition verlagerbar, in der der Druckraum 151 zum Ausgleich von Volumenänderungen mit dem Fluidreservoir 134 kommunizierend verbunden ist. Der Druckraum 151 weist einen Ausgang 168 zum Anschluss eines Nehmerzylinders auf. Der Druckraum 151 weist einen Ausgang 170 zum Anschluss eines Drucksensors 172 auf. Der Drucksensor 172 ist bezogen auf die vorliegenden Figuren unter dem Deckel 150 und axial zwischen dem Fluidreservoir 134 und dem Rotationsantrieb 102 angeordnet.
Bezuqszeichenliste
100 Aktuatoranordnung
102 Rotationsantrieb
104 Rotationsantrieb
106 Geberzylinder
108 Geberzylinder
1 10 anschlussseitiges Ende
1 12 abtriebsseitiges Ende
1 14 anschlussseitiges Ende
1 16 abtriebsseitiges Ende
1 18 zylinderseitiges Ende
120 kolbenseitiges Ende
122 zylinderseitiges Ende
124 Stirnseite
126 Zahnradgetriebe
128 Zahnradgetriebe
130 Elektronikmodul
132 Elektronikmodul
134 Fluidreservoir
136 Fluidreservoir
138 Gehäuse
140 Stator
142 Welle
144 Rotor
146 Rotorlagesensor
148 Rutschkupplung
150 Deckel
151 Druckraum
152 Kolben
154 Dichtung
156 Dichtung
158 Spindel
160 Mutter
162 Lager 164 Lagerlastscheibe 166 Axiallager 168 Ausgang 170 Ausgang 172 Drucksensor

Claims

Patentansprüche
Hydrostatische Aktuatoranordnung (100) für eine Betätigungseinrichtung, insbesondere für eine in einem Antriebsstrang eines brennkraftmaschinengetriebenen Kraftfahrzeugs angeordnete Reibungskupplungseinrichtung, die Aktuatoranordnung (100) aufweisend wenigstens einen elektrischen Rotationsantrieb (102, 104) mit einem Stator (140) und einem Rotor (144), eine Getriebeeinrichtung zum Wandeln einer
rotatorischen in eine translatorische Bewegung mit wenigstens einem Kugelgewindetrieb und wenigstens einen Geberzylinder (106, 108) mit einem axial verlagerbaren Kolben (152), dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Rotationsantrieb (102, 104) eine Rotationsachse und der wenigstens eine Geberzylinder (106, 108) eine Translationsachse aufweist und der wenigstens eine Rotationsantrieb (102, 104) mit seiner Rotationsachse und der wenigstens eine Geberzylinder (106, 108) mit seiner Translationsachse zueinander parallel und voneinander beabstandet angeordnet sind.
Aktuatoranordnung (100) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Rotationsantrieb (102, 104) eine geringere Länge und der wenigstens eine Geberzylinder (106, 108) eine größere Länge aufweist, der wenigstens eine Rotationsantrieb (102, 104) axial ein anschlussseitiges Ende (1 10, 1 14) und ein
abtriebsseitiges Ende (1 12, 1 16) und der wenigstens eine Geberzylinder (106, 108) axial ein zylinderseitiges Ende (1 18, 122) und ein kolbenseitiges Ende (120) aufweist und der wenigstens eine Rotationsantrieb (102, 104) mit seinem abtriebseitigen Ende (1 12, 1 16) und der wenigstens eine Geberzylinder (106, 108) mit seinem kolbenseiti- gen Ende (120) zueinander zumindest annähernd bündig angeordnet sind.
Aktuatoranordnung (100) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktuatoranordnung (100) axial stirnseitig wenigstens ein Zahnradgetriebe (126, 128) zur Antriebsverbindung des wenigstens einen Rotationsantriebs (102, 104) und des wenigstens einen Geberzylinders (106, 108) aufweist.
Aktuatoranordnung (100) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Rotationsantrieb (102, 104) ein axial an einem anschlussseitigen Ende (1 10, 1 14) des Rotationsantriebs (102, 104) angeordnetes Elektronikmodul (130, 132) aufweist.
5. Aktuatoranordnung (100) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektronikmodul (130, 132) einen Deckel (150) mit einem Steckerteil aufweist.
6. Aktuatoranordnung (100) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Geberzylinder (106, 108) mit einem Drucksensor (172) verbunden ist, der axial im Bereich des Deckels (150) des Elektronikmoduls (130, 132) angeordnet ist.
7. Aktuatoranordnung (100) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktuatoranordnung (100) wenigstens ein mit dem wenigstens einen Geberzylinder (106, 108) kommunizierendes Fluidreservoir (134, 136) aufweist, das axial anschlussseitig des wenigstens einen Rotationsantriebs (102, 104) und radial neben dem wenigstens einen Geberzylinder (106, 108) angeordnet ist.
8. Aktuatoranordnung (100) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kugelgewindetrieb eine Spindel (158), eine Mutter (160) und wenigstens ein Lager (166) aufweist und das wenigstens eine Lager (166) als Referenzanschlag für die Mutter (160) dient.
9. Verfahren zur Montage einer Aktuatoranordnung (100) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst der wenigstens eine elektrische Rotationsantrieb (102, 104) eingepresst, nachfolgend ein Elektronikmodul (130, 132) des Rotationsantriebs (102, 104) eingesetzt wird und nachfolgend das Elektronikmodul (130, 132) mit einem Deckel (150) abgeschlossen wird.
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