Die vorliegende Erfindung betrifft einen Aktor für eine Betätigungsvorrichtung einer Reibkupplung, insbesondere für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs. Die Reibkupplung ist insbesondere zwischen einer Antriebseinheit des Kraftfahrzeuges und einem Getriebe angeordnet.

Die Betätigungsvorrichtung umfasst zumindest einen durch ein Kupplungspedal betätigbaren Geberzylinder, den Aktor sowie einen zur Betätigung der Reibkupplung vorgesehenen Nehmerzylinder, die über Druckleitungen miteinander verbunden sind, wobei der Nehmerzylinder durch den Geberzylinder und durch den Aktor betätigbar ist. Die Druckleitungen sind mit einem hydraulischen Fluid (z. B. ein Öl) gefüllt, so dass durch Betätigen z. B. des Geberzylinders der Nehmerzylinder betätigbar und damit die Reibkupplung zu öffnen oder schließbar ist.

Zur Betätigung von Reibkupplungen sind Betätigungsvorrichtungen mit einem

Geberzylinder und einem Nehmerzylinder bekannt, die über Druckleitungen

miteinander verbunden sind. Bei Kraftfahrzeugen mit manuellem Schaltgetriebe wird der Geberzylinder mittels eines Kupplungspedals durch einen Fahrer des

Kraftfahrzeuges betätigt. Hierdurch wird das Fluid von dem Geberzylinder über die Druckleitung zu dem Nehmerzylinder verschoben, der die Reibkupplung ausrückt und/oder einrückt. Bei dem Nehmerzylinder kann es sich beispielsweise um einen Zentralausrücker (CSC-concentric slave cylinder) handeln. Zur Reduzierung eines C02-Ausstoßes von Kraftfahrzeugen mit manuellem Schaltgetriebe sind

Betätigungsvorrichtungen für die Reibkupplung bekannt, die einen zusätzlichen Aktor aufweisen. Dieser Aktor ermöglicht eine sogenannte„Segelfunktion", mittels der die Antriebseinheit des Kraftfahrzeugs durch Öffnen der Reibkupplung während des Ausrollens des Kraftfahrzeuges abgeschaltet werden kann. Hierbei wird der

Nehmerzylinder so mit dem Geberzylinder und dem Aktor verbunden, dass sowohl der Geberzylinder als auch der Aktor den Nehmerzylinder ansteuern und so die

Reibkupplung betätigen können. Bevorzugt werden der Geberzylinder und der Aktor in Reihe angeordnet, so dass eine Übergabe zwischen dem Aktor und dem Geberzylinder und umgekehrt möglich ist. Hierdurch kann der Fahrer auch dann noch die Reibkupplung betätigen, wenn der Aktor die (normal geschlossene) Reibkupplung betätigt hat. Hierfür sind im Stand der Technik zum Beispiel aktiv gesteuerte Ventile oder ein schwimmender Kolben des Aktors bekannt. Solche aktiv gesteuerten Ventile erfordern jedoch einen hohen Steuerungsaufwand. Zudem ist eine reibungslose und unkomplizierte Übergabe vom Aktor zum Fahrer bei bekannten Aktoren mit schwimmenden Kolben nicht ohne weiteres möglich, da bei diesen das

Kupplungspedal starr ist, wenn der Aktor die Reibkupplung betätigt.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die mit Bezug auf den Stand der Technik geschilderten Probleme zumindest teilweise zu lösen und insbesondere einen Aktor für eine Betätigungsvorrichtung einer Reibkupplung anzugeben, mit dem eine unkomplizierte Übergabe vom Aktor zum Fahrer eines Kraftfahrzeuges ermöglicht wird. Weiter soll dem Fahrer der Zustand der Betätigungsvorrichtung (Aktor zur Betätigung der Kupplung betätigt oder nicht) über die Betätigungskräfte des

Kupplungspedals vermittelt werden können.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche. Die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können durch erläuternde

Sachverhalte aus der Beschreibung und Details aus den Figuren ergänzt werden, wobei weitere Ausführungsvarianten der Erfindung aufgezeigt werden.

Die Erfindung betrifft einen Aktor für eine Betätigungsvorrichtung einer Reibkupplung, wobei die Betätigungsvorrichtung zumindest einen durch ein Kupplungspedal betätigbaren Geberzylinder, den Aktor sowie einen zur Betätigung der Reibkupplung vorgesehenen Nehmerzylinder aufweist, die über Druckleitungen miteinander verbunden sind, wobei der Nehmerzylinder durch den Geberzylinder und durch den Aktor betätigbar ist; wobei der Aktor zumindest ein Gehäuse aufweist und darin angeordnet einen ersten Kolben, der durch einen Aktorantrieb betätigbar ist, sowie einen zweiten Kolben, der durch den Geberzylinder betätigbar ist, wobei der

Aktorantrieb zwei Gewindespindeln mit jeweils einer Spindelmutter aufweist, wobei beide Spindelmuttern zumindest mit dem ersten Kolben zur Betätigung des ersten Kolbens verbunden sind.

Aus den bisher unveröffentlichten DE 10 2016 201296 und DE 10 2016 201 748 sind Betätigungsvorrichtungen bekannt, bei der die Kolben durch eine Gewindespindel betätigt werden. Der Inhalt dieser Schriften wird vollumfänglich und insbesondere hinsichtlich des Aufbaus des Aktors und der Anordnung der Kolben und der

Druckspeicher in Bezug genommen.

Im Unterschied zu diesen Schriften wird hier nun vorgeschlagen zwei

Gewindespindeln einzusetzen. Diese Gewindespindeln sind insbesondere parallel zueinander angeordnet, wobei die darauf angeordneten Spindelmuttern gemeinsam, durch einen bevorzugt synchronisierten Antrieb der Gewindespindeln, entlang der Gewindespindeln bewegt werden. Gewindespindeln wandeln eine rotatorische Bewegung (Drehbewegung der Gewindespindel) in eine translatorische Bewegung (entlang der axialen ersten und zweiten Richtung) der Spindelmutter um.

Insbesondere sind die Gewindespindeln auf einander gegenüberliegenden Seiten des ersten Kolbens angeordnet. Der erste Kolben ist bevorzugt genau zwischen den Gewindespindeln angeordnet.

Bevorzugt umfasst der Aktorantrieb einen Elektromotor, durch den beide

Gewindespindeln gleichzeitig antreibbar sind.

Insbesondere weist jede Gewindespindel an einem ersten Ende ein Zahnrad auf, wobei der Elektromotor über eine Verzahnung einer Antriebswelle mit einem der zwei Zahnräder und die Zahnräder zum Antrieb beider Gewindespindeln miteinander kämmen oder der Elektromotor über die Verzahnung der Antriebswelle mit einem der zwei Zahnräder und mit einer Zwischenwelle und die Zwischenwelle mit dem anderen der zwei Zahnräder kämmt.

Die Zwischenwelle kann sicherstellen, dass beide Gewindespindeln tatsächlich und vollständig synchronisiert antreibbar sind. Damit kann sichergestellt werden, dass beide Spindelmuttern zur gleichen Zeit an gleichen Positionen entlang der axialen Richtung angeordnet sind. Ein Verklemmen des ersten Kolbens kann damit verhindert werden.

Insbesondere ist der erste Kolben durch den Geberzylinder oder durch den

Aktorantrieb entlang einer axialen ersten Richtung verschiebbar, wobei durch diese erste Verschiebung mindestens ein erster Energiespeicher aufladbar ist, wobei zumindest der erste Kolben durch den aufgeladenen ersten Energiespeicher in einer der ersten Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung rückstellbar ist.

Bevorzugt ist der mindestens eine erste Energiespeicher mindestens eine

Torsionsfeder, wobei die eine Torsionsfeder durch eine Drehung einer

Gewindespindel aufdrehbar ist. Durch die Torsionsfeder kann also die

Gewindespindel in entgegengesetzter Richtung gedreht und damit die Spindelmutter sowie der erste Kolben entlang der axialen Richtung zurückbewegt werden.

Bevorzugt ist jede Gewindespindel an dem ersten Ende mit einer Torsionsfeder als erster Energiespeicher verbunden. Die Anordnung an dem ersten Ende, also an demselben Ende der Gewindespindel, an dem auch die Zahnräder zum Antrieb der Gewindespindel angeordnet sind, ermöglicht eine platzsparende und kompakt bauende Ausführung des Aktors.

Insbesondere ist der mindestens eine erste Energiespeicher mindestens eine

Druckfeder, wobei die mindestens eine Druckfeder koaxial zu dem ersten Kolben zur Rückstellung des ersten Kolbens und/oder koaxial zu der mindestens einen

Gewindespindel zur Rückstellung der Spindelmutter angeordnet ist.

Dabei ist eine Druckfeder eine Feder, die elastisch zusammendrückbar ist und dabei Energie speichert. Demgegenüber ist eine Zugfeder eine Feder, die elastisch auseinanderziehbar/ verlängerbar ist und dabei Energie speichert.

Insbesondere ist der zweite Kolben durch den Geberzylinder entlang einer axialen ersten Richtung verschiebbar, wobei durch diese zweite Verschiebung mindestens ein zweiter Energiespeicher aufladbar ist, wobei der zweite Kolben durch den aufgeladenen zweiten Energiespeicher in einer der ersten Richtung

entgegengesetzten zweiten Richtung rückstellbar ist.

Bevorzugt ist der mindestens eine zweite Energiespeicher eine Druckfeder oder eine Zugfeder.

Der Aktor ist bevorzugt in übergeordneten Baugruppen, also z. B. einer

Betätigungseinheit für eine Reibkupplung, einsetzbar. Insbesondere ist die

Betätigungseinheit zusammen mit einer Reibkupplung in einem Kraftfahrzeug verbaut.

Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele, auf die die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Gegenstände. Es zeigen:

Fig. 1 : eine Betätigungsvorrichtung für eine Reibkupplung mit einem Aktor mit einer Gewindespindel, zum Teil in einer Seitenansicht im Schnitt, zum Teil in perspektivischer Ansicht;

Fig. 2: ein erstes Ausführungsbeispiel eines Aktors in einer Seitenansicht im

Schnitt;

Fig. 3: eine Antriebswelle in kämmender Anordnung mit den Zahnrädern der

Gewindespindeln;

Fig. 4: ein zweites Ausführungsbeispiel eines Aktors in einer Seitenansicht im

Schnitt;

Fig. 5: ein drittes Ausführungsbeispiel eines Aktors in einer Seitenansicht im

Schnitt; Fig. 6: ein viertes Ausführungsbeispiel eines Aktors in einer Seitenansicht im Schnitt;

Fig. 7: ein fünftes Ausführungsbeispiel eines Aktors in einer Seitenansicht im

Schnitt;

Fig. 8: ein sechstes Ausführungsbeispiel eines Aktors in einer Seitenansicht im

Schnitt;

Fig. 9: eine Antriebswelle und eine Zwischenwelle in kämmender Anordnung mit den Zahnrädern der Gewindespindeln; und

Fig. 10: ein siebtes Ausführungsbeispiel eines Aktors in einer Seitenansicht im

Schnitt.

Fig. 1 zeigt eine Betätigungsvorrichtung 2 für eine Reibkupplung 3 mit einem Aktor 1 mit einer Gewindespindel 12, zum Teil in einer Seitenansicht im Schnitt, zum Teil in perspektivischer Ansicht. Zur Betätigung der Reibkupplung 3 ist ein Geberzylinder 5 durch ein Kupplungspedal 4 betätigbar. Ein Fluid wird über Druckleitungen 7 von dem Geberzylinder 5 über den Aktor 1 zum Nehmerzylinder 6 verschoben, der die

Reibkupplung 3 ausrückt und/oder einrückt. Zur Reduzierung eines C02-Ausstoßes von Kraftfahrzeugen mit manuellem Schaltgetriebe weist die Betätigungsvorrichtung 2 einen Aktor 1 auf. Dieser Aktor 1 ermöglicht eine sogenannte„Segelfunktion", mittels der die Antriebseinheit des Kraftfahrzeugs durch Öffnen der Reibkupplung 3 während des Ausrollens des Kraftfahrzeuges abgeschaltet werden kann. Hierbei ist der Nehmerzylinder 6 so mit dem Geberzylinder 5 und dem Aktor 1 verbunden, dass sowohl der Geberzylinder 5 als auch der Aktor 1 den Nehmerzylinder 6 ansteuern und so die Reibkupplung 3 betätigen können. Dabei sind der Geberzylinder 5 und der Aktor 1 in Reihe angeordnet, so dass eine Übergabe zwischen dem Aktor 1 und dem Geberzylinder 5 und umgekehrt möglich ist. Hierdurch kann der Fahrer auch dann noch die Reibkupplung 3 betätigen, wenn der Aktor 1 die (normal geschlossene) Reibkupplung 3 betätigt hat. Der Aktor 1 weist ein Gehäuse 8 auf und darin angeordnet einen ersten Kolben 9, der durch einen Aktorantrieb 10 betätigbar ist, sowie einen zweiten Kolben 11 , der durch den Geberzylinder 5 betätigbar ist, wobei der Aktorantrieb 10 eine Gewindespindel 12 mit einer Spindelmutter 14 aufweist, wobei die Spindelmutter 14 mit dem ersten Kolben 9 zur Betätigung des ersten Kolbens 9 verbunden sind. Hier wird durch den ersten Kolben 9 auch der zweite Kolben 11 verschoben.

Die Reibkupplung 3 kann z. B. über eine Verschiebung des Fluids von dem

Geberzylinder 5 hin zum Nehmerzylinder 6 betätigt werden. Weiterhin kann die Reibkupplung 3 durch den Aktor 1 durch eine Verschiebung des Fluids mit dem ersten Kolben 9 und dem zweiten Kolben 11 in der ersten Richtung 25 hin zum

Nehmerzylinder 6 betätigt werden. Die Kolben 9, 11 können durch den Elektromotor 18 und/oder durch den Energiespeicher 27 (hier eine Druckfeder 30) zurückgestellt werden. Durch zusätzliche Betätigung des Kupplungspedals 4 kann der Aktor 1 durch den Fahrer überstimmt werden. Dabei wird der erste Kolben 9 durch das hin zum Aktor 1 verschobene Fluid in der zweiten Richtung 28 verschoben, wobei der zweite Kolben 11 nicht verschoben wird. Wird das Kupplungspedal 4 gelöst, wird der zweite Kolben 11 durch den Energiespeicher 27 wieder zurückgestellt.

Fig. 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines Aktors 1 in einer Seitenansicht im Schnitt. Der Aktor 1 umfasst einen ersten Kolben 9, der durch einen Aktorantrieb 10 betätigbar ist, sowie einen zweiten Kolben 11 , der durch den Geberzylinder 5 betätigbar ist, wobei der Aktorantrieb 10 zwei Gewindespindeln 12, 13 mit jeweils einer Spindelmutter 14, 15 aufweist, wobei beide Spindelmuttern 14, 15 mit dem ersten Kolben 9 zur Betätigung des ersten Kolbens 9 verbunden sind. Die

Gewindespindeln 12, 13 sind auf einander gegenüberliegenden Seiten 16, 17 des ersten Kolbens 9 angeordnet. Weiter umfasst der Aktorantrieb 10 einen Elektromotor 18, durch den beide Gewindespindeln 12, 13 gleichzeitig antreibbar sind. Jede Gewindespindel 12, 13 weist an einem ersten Ende 19 ein Zahnrad 20, 21 auf, wobei der Elektromotor 18 über eine Verzahnung 22 einer Antriebswelle 23 mit einem der zwei Zahnräder 20, 21 und die Zahnräder 20, 21 zum Antrieb beider Gewindespindeln 12, 13 miteinander kämmen. Der erste Kolben 9 ist durch den Geberzylinder 5 oder durch den Aktorantrieb 10 entlang einer axialen ersten Richtung 25 verschiebbar, wobei durch diese erste Verschiebung 26 mindestens ein erster Energiespeicher 27 aufladbar ist, wobei zumindest der erste Kolben 9 durch den aufgeladenen ersten Energiespeicher 27 in einer der ersten Richtung 25 entgegengesetzten zweiten Richtung 28 rückstellbar ist. Der mindestens eine erste Energiespeicher 27 umfasst hier zwei Torsionsfedern 29, wobei jeweils eine Torsionsfeder 29 durch eine Drehung jeweils einer Gewindespindel 12, 13 aufdrehbar ist. Durch die Torsionsfedern 29 kann also die jeweilige Gewindespindel 12, 13 in entgegengesetzter Richtung gedreht und damit die Spindelmutter 14, 15 sowie der erste Kolben 9 entlang der axialen zweiten Richtung 28 zurückbewegt werden.

Der zweite Kolben 11 ist durch den Geberzylinder 5 entlang einer axialen ersten Richtung 25 verschiebbar, wobei durch diese zweite Verschiebung 31 ein zweiter Energiespeicher 32 aufladbar ist, wobei der zweite Kolben 11 durch den aufgeladenen zweiten Energiespeicher 32 in einer der ersten Richtung 25 entgegengesetzten zweiten Richtung 28 rückstellbar ist. Der zweite Energiespeicher 32 ist hier eine Druckfeder 30.

Der erste Kolben 9 und der zweiten Kolben 11 sind hier als Ringkolben ausgeführt, also mit einer ringförmigen Kolbenfläche.

Fig. 3 zeigt eine Antriebswelle 23 mit einer Verzahnung 22 in kämmender Anordnung mit den Zahnrädern 20, 21 der Gewindespindeln 12, 13 des ersten

Ausführungsbeispiels eines Aktors 1 gemäß Fig. 2 in einer Draufsicht entlang der axialen ersten Richtung 25.

Fig. 4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines Aktors 1 in einer Seitenansicht im Schnitt. Auf die Ausführungen zu Fig. 2 und 3 wird verwiesen. Im Unterschied zu Fig. 2 ist der erste Energiespeicher 27 hier eine Druckfeder 30, wobei die Druckfeder 30 koaxial zu dem ersten Kolben 9 zur Rückstellung des ersten Kolbens 9 angeordnet ist.

Der zweite Kolben 11 ist durch den Geberzylinder 5 entlang einer axialen ersten Richtung 25 verschiebbar, wobei durch diese zweite Verschiebung 31 ein zweiter Energiespeicher 32 aufladbar ist, wobei der zweite Kolben 11 durch den aufgeladenen zweiten Energiespeicher 32 in einer der ersten Richtung 25 entgegengesetzten zweiten Richtung 28 rückstellbar ist. Der zweite Energiespeicher 32 ist hier eine Zugfeder 33.

Der erste Kolben 9 und der zweiten Kolben 11 sind hier als Ringkolben ausgeführt, also mit einer ringförmigen Kolbenfläche.

Fig. 5 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel eines Aktors 1 in einer Seitenansicht im Schnitt. Im Unterschied zu den Fig. 2 und 4 umfasst der mindestens eine erste

Energiespeicher 27 hier zwei Druckfedern 30, wobei jede Druckfeder 30 jeweils koaxial zu jeweils einer Gewindespindel 12, 13 zur Rückstellung der Spindelmutter 14, 15 angeordnet ist. Der zweite Kolben 11 ist durch den aufgeladenen zweiten

Energiespeicher 32 in einer der ersten Richtung 25 entgegengesetzten zweiten Richtung 28 rückstellbar, wobei der zweite Energiespeicher 32 hier eine Druckfeder 30 ist.

Der erste Kolben 9 ist hier als Ringkolben ausgeführt, also mit einer ringförmigen Kolbenfläche. Der zweiten Kolben 11 ist als Kreiskolben ausgeführt, also mit einer kreisförmigen Kolbenfläche.

Fig. 6 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel eines Aktors 1 in einer Seitenansicht im Schnitt. Wie in Fig. 5 dargestellt, wird als zweiter Energiespeicher 32 eine Druckfeder 30 eingesetzt, wobei der erste Kolben 9 ein Ringkolben und der zweite Kolben 11 ein Kreiskolben ist. Im Unterschied zu Fig. 5 wird der erste Energiespeicher 27 durch zwei Torsionsfedern 29 gebildet, wobei jeweils eine Torsionsfeder 29 an einem zweiten Ende einer Gewindespindel 12, 13 angeordnet ist.

Fig. 7 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel eines Aktors 1 in einer Seitenansicht im Schnitt. Wie in Fig. 4 dargestellt, sind hier als Energiespeicher 27, 32 eine Druckfeder 30 für den ersten Kolben 9 und eine Zugfeder 33 für den zweiten Kolben 11

vorgesehen. Die Kolben 9, 11 sind jeweils als Kreiskolben ausgeführt. Fig. 8 zeigt ein sechstes Ausführungsbeispiel eines Aktors 1 in einer Seitenansicht im Schnitt. Beide Kolben 9, 11 sind hier als Kreiskolben ausgeführt. Der zweite

Energiespeicher 32 wird durch eine Zugfeder 33 gebildet. Der erste Energiespeicher 27 wird durch zwei Torsionsfedern 29 gebildet, wobei jeweils eine Torsionsfeder 29 an einem zweiten Ende einer Gewindespindel 12, 13 angeordnet ist.

Fig. 9 zeigt eine Antriebswelle 22 und eine Zwischenwelle 24 in kämmender

Anordnung mit den Zahnrädern 20, 21 der Gewindespindeln 12, 13. Es wird auf die Anordnung des Elektromotors 18 und der Zahnräder 20, 21 gemäß Fig. 8 verwiesen. Auch hier weist jede Gewindespindel 12, 13 an einem ersten Ende 19 ein Zahnrad 20, 21 auf, wobei der Elektromotor 18 über eine Verzahnung 22 einer Antriebswelle 23 mit dem ersten Zahnrad 20 und mit einer Zwischenwelle 24 und die Zwischenwelle 24 mit dem zweiten Zahnrad 21 kämmt. Die Zahnräder 20, 21 kämmen nicht miteinander. Die Zwischenwelle 24 bewirkt, dass beide Gewindespindeln 12, 13 tatsächlich und vollständig synchronisiert antreibbar sind. Damit kann sichergestellt werden, dass beide Spindelmuttern 14, 15 zur gleichen Zeit an gleichen Positionen entlang der axialen Richtung 25, 28 angeordnet sind. Ein Verklemmen des ersten Kolbens 9 kann damit verhindert werden.

Fig. 10 zeigt ein siebtes Ausführungsbeispiel eines Aktors 1 in einer Seitenansicht im Schnitt. Es wird auf die Ausführungen zu Fig. 8 verwiesen. Im Unterschied zu Fig. 8 sind hier beide Torsionsfedern 29 an den ersten Enden 19 der Gewindespindeln 12, 13 als erste Energiespeicher 27 angeordnet. Die Anordnung an dem ersten Ende 19, also an demselben Ende der Gewindespindel 12, 13, an dem auch die Zahnräder 20, 21 zum Antrieb der jeweiligen Gewindespindel 12, 13 angeordnet sind, ermöglicht eine platzsparende und kompakt bauende Ausführung des Aktors 1. Bezuaszeichenliste Aktor

Betätigungsvorrichtung

Reibkupplung

Kupplungspedal

Geberzylinder

Nehmerzylinder

Druckleitung

Gehäuse

erster Kolben

Aktorantrieb

zweiter Kolben

erste Gewindespindel

zweite Gewindespindel

erste Spindelmutter

zweite Spindelmutter

erste Seite

zweite Seite

Elektromotor

erstes Ende

erstes Zahnrad

zweites Zahnrad

Verzahnung

Antriebswelle

Zwischenwelle

erste Richtung

erste Verschiebung

erster Energiespeicher

zweite Richtung

Torsionsfeder

Druckfeder zweite Verschiebung zweiter Energiespeicher Zugfeder