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Title:
CLUTCH ASSEMBLY WITH IMPROVED LEVER ACTUATION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/154770
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a clutch assembly (1) with at least one clutch (10) and an actuator (20), said clutch having a pressing element (11). The actuator has at least one lever spring (25) which is mounted on a fulcrum (26) in order to actuate the at least one clutch. The actuator (20) has a first engagement point (21) on the lever spring, said engagement point being arranged at a first lever distance (21.1) to the fulcrum (26), and a point (27) of action where the lever spring directly or indirectly acts on the pressing element (11). The actuator (20) has at least one second engagement point (22) on the lever spring, said second engagement point being arranged at a second lever distance (22.1) to the fulcrum (26), wherein the second lever distance (22.1) differs from the first lever distance (21.1). The invention further relates to a corresponding method for actuating a clutch assembly.

Inventors:
ZIEFLE FLORIAN (DE)
HUBER STEFFEN (DE)
KÜSS VOLKER (DE)
Application Number:
PCT/DE2015/200204
Publication Date:
October 15, 2015
Filing Date:
March 27, 2015
Export Citation:
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Assignee:
SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG (DE)
International Classes:
F16D13/48; F16D13/58; F16D23/12
Domestic Patent References:
WO2005106271A12005-11-10
Foreign References:
DE102005003947A12005-09-01
DE19627980A11997-01-16
Other References:
None
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Claims:
Patentansprüche

1 . Kupplungsaggregat (1 ) mit wenigstens einer Kupplung (10) und einer

Betätigungsaktorik (20), wobei die Kupplung (10) ein Anpresselement (1 1 ) aufweist,

wobei die Betätigungsaktorik (20) wenigstens eine in einem Angelpunkt (26) gelagerte Hebelfeder (25) zur Betätigung der wenigstens einen Kupplung (10) aufweist,

wobei die Betätigungsaktorik (20) einen ersten Angriffspunkt (21 ) auf der Hebelfeder (25) aufweist, der in einem ersten Hebelabstand (21 .1 ) zum Angelpunkt (26) angeordnet ist, und einen Wirkpunkt (27), an dem das Anpresselement (1 1 ) von der Hebelfeder (25) mittelbar oder unmittelbar beaufschlagt wird, dadurch gekennzeichnet, dass

die Betätigungsaktorik (20) wenigstens einen zweiten Angriffspunkt (22) auf der Hebelfeder (25) aufweist, der in einem zweiten Hebelabstand (22.1 ) zum Angelpunkt (26) angeordnet ist, wobei der zweite Hebelabstand (22.1 ) verschieden ist von dem ersten Hebelabstand (21 .1 ).

2. Kupplungsaggregat (1 ) gemäß Anspruch 1 , wobei der Wirkpunkt (27) einen Hebelabstand zum Angelpunkt (26) aufweist, welcher gleich dem zweiten Hebelabstand (22.1 ) ist.

3. Kupplungsaggregat (1 ) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Betätigungseinrichtung (20) ein durch einen Aktor beaufschlagbares Basiselement (29), mittels welchem beide Angriffspunkte (21 ,22) beaufschlagbar sind, und ein Federelement (23) aufweist, welches zwischen einem der beiden Angriffspunkte (21 , 22) und dem Basiselement (29) angeordnet ist.

4. Kupplungsaggregat (1 ) gemäß Anspruch 3, wobei der Angelpunkt (26) radial außerhalb des zweiten Angriffspunkts (22) und der zweite Angriffspunkt (22) radial außerhalb des ersten Angriffspunkts (21 ) angeordnet ist und wobei das Federelement (23) zwischen dem ersten Angriffspunkt (21 ) und dem Basiselement (29) angeordnet ist und das Basiselement (29) mit der Hebelfeder (25) am zweiten Angriffspunkt (22) zumindest vorübergehend über eine zugfeste Verbindung mittelbar oder unmittelbar verbunden ist.

Kupplungsaggregat (1 ) gemäß Anspruch 4, wobei die Betätigungsaktorik (20) einen Zuganker (29.1 ) aufweist, über den die zugfeste Verbindung hergestellt ist, wobei der Zuganker (29.1 ) in Richtung der dem Basiselement (29) abgewandten Seite der Hebelfeder (25) lösbar ist.

Kupplungsaggregat (1 ) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 5, wobei das Basiselement (29) zumindest in einem Betätigungszustand der Betätigungsaktorik (20) parallel zum Federelement (23) über eine starre, druckfeste Verbindung mit der Hebelfeder (25) am ersten Angriffspunkt (21 ) mittelbar oder unmittelbar verbunden ist.

Kupplungsaggregat (1 ) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 5, wobei das Basiselement (29) ständig über das Federelement (23) gefedert mit der Hebelfeder (25) am ersten Angriffspunkt (21 ) verbunden ist.

Kupplungsaggregat (1 ) gemäß Anspruch 3, wobei der Angelpunkt (26) radial außerhalb des zweiten Angriffspunkts (22) und der zweite Angriffspunkt (22) radial außerhalb des ersten Angriffspunkts (21 ) angeordnet ist und wobei das Federelement (23) zwischen dem zweiten Angriffspunkt (22) und dem Basiselement (29) angeordnet ist und das Federelement (23) mit der Hebelfeder (25) am zweiten Angriffspunkt (22) zumindest vorübergehend über eine druckfeste Verbindung mittelbar oder unmittelbar verbunden ist.

Kupplungsaggregat (1 ) gemäß Anspruch 8, wobei die Betätigungsaktorik (20) einen Federanschlag (29.3) aufweist, welcher das Federelement (23) im einge- rückten Zustand oder im Zustand, in dem das Lüftspiel überwunden ist, entkoppelt.

Verfahren zum Betätigen eines Kupplungsaggregats (1 ) mit wenigstens einer Kupplung (10) mittels einer Betätigungsaktorik (20), wobei die Kupplung (10) ein Anpresselement (1 1 ) aufweist,

wobei die Betätigungsaktorik (20) wenigstens eine in einem Angelpunkt (26) gelagerte Hebelfeder (25) zur Betätigung der wenigstens einen Kupplung (10) aufweist und einen Wirkpunkt (27), an dem das Anpresselement (1 1 ) von der Hebelfeder (25) mittelbar oder unmittelbar beaufschlagt wird,

wobei der folgende Schritt durchgeführt wird:

- Einleiten einer Kraft über einen ersten Angriffspunkt (21 ) auf die Hebelfeder (25), wobei der erste Angriffspunkt (21 ) in einem ersten Hebelabstand (21 .1 ) zum Angelpunkt (26) angeordnet ist,

dadurch gekennzeichnet, dass

folgender Schritte durchgeführt wird:

- Einleiten einer zweiten Kraft über einen zweiten Angriffspunkt (22) auf die Hebelfeder (25), wobei der zweite Angriffspunkt (22) in einem zweiten Hebelabstand (22.1 ) zum Angelpunkt (26) angeordnet ist, wobei der zweite Hebelabstand (22.1 ) verschieden ist von dem ersten Hebelabstand (21 .1 ).

Description:
Kupplungsaggregat mit verbesserter Hebelbetätigung

Bei einem Kraftfahrzeug mit hybridischem Antriebstrang kann der Fahrwiderstand aus zwei unabhängigen Energiequellen, zumeist Kraftstoff und elektrische Energie aus ei- ner Traktionsbatterie, durch Umwandlung (Verbrennungskraftmaschine (VKM) bzw. E- Motor (EM)) in mechanische Energie überwunden werden. Bei einem Fahrzeug mit P2-Hybridtopologie befindet sich der E-Motor an zweiter Stelle in Reihe zum Verbrennungsmotor. Zwischen beiden Komponenten kann eine Trennkupplung im geöffneten Zustand ein rein elektrisches Fahren ermöglichen bzw. im geschlossenen Zustand Drehmoment von der VKM zum Rad hinzuführen.

Eine weitere Aufgabe der Trennkupplung ist der Start der VKM. Hierzu wird durch gezielte Erhöhung des EM-Drehmoments und Schließen der Trennkupplung Energie zum stehenden Verbrennungsmotor übertragen und dieser somit beschleunigt. Hinsichtlich des Fahrkomforts muss dabei das von der Trennkupplung übertragene Drehmoment exakt bekannt sein, um ungewollte Fahrzeugbeschleunigung zu vermeiden. Der Vorgang„Kupplung schließen" muss zur Sicherstellung ausreichender Fahrdynamik innerhalb sehr kurzer Zeit stattfinden.

Bei einer zugedrückten Kupplung („normally open") wird zur Übertragung von Drehmoment permanent die Kupplungsscheibe durch die Anpressplatte gegen die Gegen- platte gepresst. Zur Reduktion der Axialkräfte wird eine Hebelfeder verwendet, welche ein Übersetzungsverhältnis von üblicherweise 3-5 aufweist. Hierbei wird die erforderliche Kraft um das Übersetzungsverhältnis verringert. Allerdings erhöht sich die aufzuwendende Wegstrecke ebenfalls um das Übersetzungsverhältnis.

Bei allen Kupplungen wird zur Minimierung von Schleppmomenten im geöffneten Zu- stand ein Lüftspiel zwischen Kupplungsbelag und Anpressplatte eingestellt. Bei Lamellenkupplungen wird das Lüftspiel mit der Anzahl an Wirkflächenpaaren erhöht. Zur Betätigung einer (Lamellen-)Kupplung („normally open") muss ein Aktor die Zungen der Hebelfeder betätigen. Dabei wird im ersten Schritt lediglich das vorhandene Lüftspiel reduziert. Nach vollständiger Reduktion des Spiels kann durch weitere Betä- tigung Kupplungsmoment aufgebaut werden. Bei der Betätigung zur Reduktion des Lüftspiels muss ein großer Weg zurückgelegt werden, da das Lüftspiel durch den Hebel übersetzt wird. Dabei wird eine sehr kleine Axialkraft benötigt. Dies bedeutet dass der Aktor zur Reduktion des Lüftspiels sehr wenig belastet wird und nahe seiner„Leerlaufdrehzahl" verfährt. Die Dynamik des Schließvorgangs wird somit durch den langen Lüftweg begrenzt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Fahrdynamik zu verbessern.

Die Erfindung wird insbesondere gelöst durch ein Kupplungsaggregat mit wenigstens einer Kupplung und einer Betätigungsaktorik, wobei die Kupplung ein Anpresselement aufweist, wobei die Betätigungsaktorik wenigstens eine in einem Angel- punkt gelagerte Hebelfeder zur Betätigung der wenigstens einen Kupplung aufweist, wobei die Betätigungsaktorik einen ersten Angriffspunkt auf der Hebelfeder aufweist, der in einem ersten Hebelabstand zum Angelpunkt angeordnet ist, und einen Wirkpunkt, an dem das Anpresselement von der Hebelfeder mittelbar oder unmittelbar beaufschlagt wird, wobei die Betätigungsaktorik wenigstens einen zweiten Angriffs- punkt auf der Hebelfeder aufweist, der in einem zweiten Hebelabstand zum Angelpunkt angeordnet ist, wobei der zweite Hebelabstand verschieden ist von dem ersten Hebelabstand.

Die Erfindung wird weiterhin insbesondere gelöst durch ein Verfahren zum Betätigen eines Kupplungsaggregats mit wenigstens einer Kupplung mittels einer

Betätigungsaktorik, wobei die Kupplung ein Anpresselement aufweist,

wobei die Betätigungsaktorik wenigstens eine in einem Angelpunkt gelagerte Hebelfeder zur Betätigung der wenigstens einen Kupplung aufweist und einen Wirkpunkt, an dem das Anpresselement von der Hebelfeder mittelbar oder unmittelbar beaufschlagt wird, wobei folgende Schritte durchgeführt werden:

- Einleiten einer Kraft über einen ersten Angriffspunkt auf die Hebelfeder, wobei der erste Angriffspunkt in einem ersten Hebelabstand zum Angelpunkt angeordnet ist; - Einleiten einer zweiten Kraft über einen zweiten Angriffspunkt auf die Hebelfeder, wobei der zweite Angriffspunkt in einem zweiten Hebelabstand zum Angelpunkt angeordnet ist, wobei der zweite Hebelabstand verschieden ist von dem ersten Hebelabstand. Hierdurch wird inbesondere die Dynamik der Kupplungsbetätigung und somit die Fahrdynamik verbessert. Es ergibt sich die Möglichkeit, die Kupplung mittels der Hebelfeder mit zwei verschiedenen Übersetzungsverhältnissen zu betätigen, wobei dabei auch ein Übersetzungsverhältnis von 1 :1 eingeschlossen ist, was einer Direktbetäti- gung entspricht. Durch die je nach Hebel benötigten unterschiedlichen Betätigungswege kann eine Minimierung der Schließzeiten der Kupplung bzw. eine Reduktion des Verfahrweges im Bereich des Lüftspiels erreicht werden, ohne dass dabei das

Lüftspiel der Kupplungslamellen verringert wird.

Das Kupplungsaggregat weist bevorzugt zwei Kupplungen auf - d.h. es bildet eine Doppelkupplung.

Bevorzugt ist das Kupplungsaggregat in einem Hybridmodul integriert, z.B. als rotorintegrierte Einfachkupplung. Das Kupplungsaggregat ist bevorzugt ein Kfz- Kupplungsaggregat.

Die Kupplung weist bevorzugt eine Anpressplatte als Anpresselement, eine Gegen- platte und eine Reibscheibe auf oder sie ist eine Lamellenkupplung mit einem Eingangslamellenträger als Anpresselement zur Aufnahme von Eingangslamellen und einem Ausgangslamellenträger zur Aufnahme von Ausgangslamellen. Das Betätigen der Kupplung umfasst bevorzugt das Öffnen und Schließen der Kupplung. Die Kupplung ist bevorzugt eine Normally-Open-Kupplung. Die Betätigungsaktorik umfasst bevorzugt einen Aktor sowie Kraft- und/oder Momentübertragungskomponenten, wobei die Hebelfeder z.B. eine Kraftübertragungskomponente ist. Daneben können auch weitere Übertragungselemente, wie z.B. Zuganker oder Druckstück(e), Getrieberäder, Bestandteil der Betätigungsaktorik sein. Die Hebelfeder ist bevorzugt eine Tellerfeder. Bevorzugt ist der Begriff„Punkt" in Bezug auf Angriffspunkt, Angelpunkt und Wirkpunkt nicht streng mathematisch auszulegen. Es wird hierunter bevorzugt ein definierter, d.h. begrenzter, Bereich verstanden, in dem ein Kontakt zwischen einem Bauteil der Betätigungsaktorik (im Falle der Angriffspunkte, ggf. auch des Wirkpunkts) oder einem Bauteil der Kupplung oder des Kupplungsgehäuses (im Falle des Lagerpunkts, z.B. Kupplungsdeckel) zur Kraftübertragung (Angriffs-/Wirkpunkte) oder Kraftumlen- kung (Lagerpunkt) vorhanden ist. Insbesondere bei einer Hebelfeder bzw. Tellerfeder kann ein Punkt auch einen (evtl. teils unterbrochenen) Kreisring um die Kupplungsachse beschreiben.

Unter Angriffspunkt wird bevorzugt ein solcher Punkt verstanden, in dem die Einleitung einer Kraft auf die Hebelfeder durch die Aktorik stattfindet. Unter Wirkpunkt wird bevorzugt ein solcher Punkt verstanden, in dem die Ausleitung der Kraft von der Hebelfeder stattfindet, z.B. Ausleitung auf ein weiteres Teil der Betätigungsaktorik, das die Kraftwirkung an das Anpresselement weitergibt (mittelbares Beaufschlagen des Anpresselements), wie z.B. ein radial außen angebrachter Zuganker einer Doppelkupplung, oder direkt auf das Anpresselement (unmittelbares Beaufschlagen des An- presselements). Unter Angelpunkt wird bevorzugt ein Punkt verstanden, um den die Hebelfeder verschwenkbar ist.

Der erste Angriffspunkt ist bevorzugt am radial inneren Rand der Hebelfeder bzw. den Zungen der Hebelfeder angeordnet. In einer Variante sind Wirkpunkt und erster Angriffspunkt auf derselben Seite bezüglich des Angelpunkts angeordnet, was z.B. für eine normally-open Kupplung verwendbar ist. In einer anderen Variante sind Wirkpunkt und erster Angriffspunkt auf verschiedenen Seiten bezüglich des Angelpunkts angeordnet, d.h. der Angelpunkt liegt zwischen dem ersten Angriffspunkt und dem Wirkpunkt. Dies ist z.B. eine für eine zweite Kupplung einer Doppelkupplung nützliche Ausgestaltung. Bevorzugt ist der zweite Angriffspunkt auch auf derselben Seite wie der erste Angriffspunkt angeordnet, was den Vorteil bietet, lediglich eine

Beaufschlagungsrichtung auf die Hebelfeder zu benötigen, z.B. eine Druckrichtung.

Die Betätigungseinrichtung weist bevorzugt ein Bauteil auf, welches mit der Hebelfeder an dem ersten Angriffspunkt direkt verbunden ist oder dort aufliegt und zur Übertragung einer von einem Aktor der Betätigungseinrichtung ausgehenden Kraft auf den Hebelarm eingerichtet ist. Bevorzugt ist dieses Bauteil auch mit der Hebelfeder an dem zweiten Angriffspunkt direkt verbunden oder die Betätigungseinrichtung weist ein anderes Bauteil auf, welches mit der Hebelfeder an dem zweiten Angriffspunkt verbunden ist und eingerichtet ist, eine Kraft weiterzuleiten oder aufzunehmen.

Unter einem Hebelabstand wird bevorzugt der effektive Hebelarm verstanden, welcher sich aus der Anordnung des Angriffspunkts oder Wirkpunkts gegenüber dem Angelpunkt ergibt. Bevorzugt unterscheiden sich der erste Hebelabstand und der zweite Hebelabstand um mehr als 5%, bevorzugt mehr als 10%, besonders bevorzugt mehr als 40% und ganz besonders bevorzugt um mehr als 80%, wobei die %-Angaben jeweils auf den ersten Hebelstand bezogen sind. Bevorzugt wird die Kupplung zunächst während eines Einrückvorgangs durch das Einleiten einer Kraft über den zweiten Angriffspunkt betätigt und daraufhin erfolgt das Einleiten der zweiten Kraft über den zweiten Angriffspunkt auf die Hebelfeder. Es kann auch vorgesehen sein, dass zu mehreren Zeitpunkten auch gleichzeitig Kräfte sowohl am ersten als auch am zweiten Angriffspunkt eingeleitet werden, wobei die Kraftein- Wirkung auf die Hebelfeder im eingerückten Zustand hauptsächlich über den ersten Angriffspunkt erfolgt und im ausgerückten Zustand hauptsächlich über den zweiten Angriffspunkt erfolgt. Bevorzugt ist beim Ausrückvorgang die Reihenfolge umgekehrt. Bevorzugt erfolgt ein Übergang von dem Einleiten an dem einen und anderen Angriffspunkt in der Phase, in welcher sich die Kupplung im Tastpunkt befindet, d.h. die Kupplungsscheibe und das Anpresselement berühren sich gerade.

Bei einem weiteren erfindungsgemäßen Kupplungsaggregat weist der Wirkpunkt einen Hebelabstand zum Angelpunkt auf, welcher gleich dem zweiten Hebelabstand ist. In einem weiteren erfindungsgemäßen Verfahren wird die Kupplung über den zweiten Angriffspunkt direkt betätigt. Hierdurch ist ein Übersetzungsverhältnis von 1 :1 für die Betätigung der Kupplung erreichbar.

Bei einem weiteren erfindungsgemäßen Kupplungsaggregat weist die Betätigungseinrichtung ein durch einen Aktor beaufschlagbares Basiselement, mittels welchem beide Angriffspunkte, bevorzugt abwechselnd oder ineinander übergehend, beaufschlagbar sind, und ein Federelement auf, welches zwischen einem der beiden Angriffspunkte und dem Basiselement angeordnet ist. In einem weiteren erfindungsgemäßen Verfahren wird die Kupplung mittels eines Basiselements betätigt, mittels diesem beide Angriffspunkte sowie ein Federelement beaufschlagt werden.

Hierdurch ist mittels eines gemeinsamen Aktors ein Betätigungsvorgang mit zwei ver- schiedenen Kraftübersetzungen durchführbar. Ein Aktor ist z.B. ein elektrischer Zentralausrücker oder ein bevorzugt über ein Ausrücklager verbundener hydraulischer, bevorzugt elektrohydraulischer Aktor. Das Ba- siselement kann aus einem oder mehreren Bauteilen bestehen. Z.B. ist es durch einen Drucktopf gebildet. Das Federelement ist bevorzugt eine Druckfeder. Sie dient bevorzugt als Energiespeicher. Bevorzugt ist die Betätigungseinrichtung eingerichtet, das Federelement im Verlaufe eines Einrückvorgangs (z.B. Schließen der Kupplung) oder im Verlaufe eine Ausrückvorgangs (z.B. Öffnen der Kupplung) von einem hohen Vorspannungszustand in einen niedrigen Vorspannungszustand oder umgekehrt zu überführen, besonders bevorzugt von einem hohen Vorspannungszustand in einen niedrigen Vorspannungszustand und wieder in einen hohen Vorspannungszustand oder umgekehrt zu überführen.

Die Anordnung des Federelements zwischen einem der beiden Angriffspunkte und dem Basiselement ist bevorzugt als kinematisch dazwischen zu verstehen, d.h. dass das Federelement als Kraft- und/oder Momentmittler zwischen dem entsprechenden Angriffspunkt und dem Basiselement wirkt.

Bei einem weiteren erfindungsgemäßen Kupplungsaggregat ist der Angelpunkt radial außerhalb des zweiten Angriffspunkts und der zweite Angriffspunkt radial außerhalb des ersten Angriffspunkts angeordnet und das Federelement ist zwischen dem ersten Angriffspunkt und dem Basiselement angeordnet und das Basiselement ist mit der Hebelfeder am zweiten Angriffspunkt zumindest vorübergehend über eine zugfeste Verbindung mittelbar oder unmittelbar verbunden. In einem weiteren erfindungsgemäßen Verfahren wird die Kupplung mittels einer zugfesten Verbindung zwischen Basiselement und zweitem Angriffspunkt betätigt. Durch diese spezielle Anordnung der Angriffspunkte zum Angelpunkt ist eine Beaufschlagung der Hebelfeder von einer Seite aus mit derselben Beaufschlagungsrichtung und mit zwei verschiedenen Hebelarmen möglich, was insbesondere Bauraum spart und weniger hohe Anforderungen an die Aktorik stellt. Weiterhin ist das Federelement beim Ausrücken als Energiespeicher verwendbar, der sich beim Einrücken entlädt und somit die Zeit für das Überbrücken des Lüftspiels verkürzt. Bei gleichem Einrückweg des Basiselements wird die Hebelfeder durch das sich entladende Federelement schneller bzw. weiter verschwenkt. Es erlaubt außerdem einen näherungsweise stetigen Übergang von der Kraftübertragung über den einen Angriffspunkt zu der Kraftübertragung über den anderen Angriffspunkt.

Bei einem weiteren erfindungsgemäßen Kupplungsaggregat weist die

Betätigungsaktorik einen Zuganker auf, über den die zugfeste Verbindung hergestellt ist, wobei der Zuganker in Richtung der dem Basiselement abgewandten Seite der Hebelfeder lösbar ist. In einem weiteren erfindungsgemäßen Verfahren wird die Kupplung mittels einer durch einen Zuganker gebildeten zugfesten Verbindung zwischen dem zweiten Angriffspunkt und dem Basiselement betätigt, wobei der Zuganker im eingerückten Zustand der Kupplung oder im Zustand, in dem das Lüftspiel überwunden ist, von der Hebelfeder gelöst wird.

Der Zuganker ist bevorzugt integral mit dem Basiselement ausgebildet, besonders bevorzugt als separates Bauteil. Besonders bevorzugt ist er ein starres, druckfestes Bauteil. Bevorzugt ist er dabei eingerichtet, im eingerückten Zustand des Basisele- ments das Anpresselement direkt zu beaufschlagen.

Bei einem weiteren erfindungsgemäßen Kupplungsaggregat ist das Basiselement zumindest in einem Betätigungszustand der Betätigungsaktorik, bevorzugt im eingerückten Zustand oder im Zustand, in dem das Lüftspiel überwunden ist, parallel zum Federelement über eine starre, druckfeste Verbindung mit der Hebelfeder am ersten Angriffspunkt mittelbar oder unmittelbar verbunden. In einem weiteren erfindungsgemäßen Verfahren wird die Hebelfeder in den entsprechenden Zuständen über eine starre, druckfeste Verbindung betätigt.

Hierdurch ist zweitweise eine direkte (bezogen auf die Kraftwirkung) Beaufschlagung der Hebelfeder durch das Basiselement möglich, was eine direktere Betätigung der Kupplung ermöglicht. Unter parallel zum Federelement am ersten Angriffspunkt verbunden wird bevorzugt verstanden, dass direkt angrenzend, z.B. im Abstand von weniger als 10% des ersten Hebelstands, an den Berührungspunkt des Federelements das Basiselement über die starre, druckfeste Verbindung die Hebelfeder berührt. Unter„starr" wird bevorzugt verstanden, dass die Druckkraftweitergabe ohne wesentliche Verformung des kraftmittelndem Bauteils erfolgt, was z.B. bei einer Feder mit nicht zu großer Federkonstante nicht der Fall ist, da diese sich in der Regel elastisch verformt. Bei einem weiteren erfindungsgemäßen Kupplungsaggregat ist das Basiselement ständig über das Federelement gefedert mit der Hebelfeder am ersten Angriffspunkt verbunden. In einem weiteren erfindungsgemäßen Verfahren wird die Kupplung ständig über das Federelement gefedert betätigt. Hierdurch ist eine durchgehend gefederte Beaufschlagung der Hebelfeder durch das Basiselement möglich, was eine weichere Betätigung der Kupplung ermöglicht.

Bei einem weiteren erfindungsgemäßen Kupplungsaggregat ist der Angelpunkt radial außerhalb des zweiten Angriffspunkts und der zweite Angriffspunkt radial außerhalb des ersten Angriffspunkts angeordnet und das Federelement ist zwischen dem zwei- ten Angriffspunkt und dem Basiselement angeordnet und das Federelement ist mit der Hebelfeder am zweiten Angriffspunkt zumindest vorübergehend über eine druckfeste Verbindung mittelbar oder unmittelbar verbunden. In einem weiteren erfindungsgemäßen Verfahren wird die Kupplung über das zwischen dem Basiselement und dem zweiten Angriffspunkt angeordneten Basiselement betätigt. Durch diese spezielle Anordnung der Angriffspunkte zum Angelpunkt ist wiederum die Beaufschlagung der Hebelfeder von einer Seite aus mit derselben Beaufschlagungsrichtung und mit zwei verschiedenen Hebelarmen möglich. Über die druckfeste Verbindung ist die Hebelfeder mit über den zweiten Angriffspunkt betätigbar, wobei das Federelement einen näherungsweise stetigen Übergang von der Kraftübertragung über den einen Angriffspunkt zu der Kraftübertragung über den anderen Angriffspunkt ermöglicht.

Bei einem weiteren erfindungsgemäßen Kupplungsaggregat weist die

Betätigungsaktorik einen Federanschlag auf, welcher das Federelement im eingerückten Zustand oder im Zustand, in dem das Lüftspiel überwunden ist, entkoppelt. In ei- nem weiteren erfindungsgemäßen Verfahren wird das Federelement entsprechend entkoppelt.

Hierdurch wird die Hebelfeder in diesen Zuständen allein über den ersten Angriffspunkt, d.h. mit einer hoch kraftverstärkenden Übersetzung betätigt. Bevorzugt ist das Federelement durch den Federanschlag von der Hebelfeder entkoppelt, besonders bevorzugt ist es von dem Basiselement entkoppelt. Federanschlag ist als Federanschlag bezeichnet, da er einen Anschlag für das das Federelement enthaltende Glied der kinematischen Kette zwischen zweitem Angriffspunkt und Basiselement darstellt. Er selbst weist nicht zwingend eine Feder auf.

Die Erfindung wird nun beispielhaft anhand von Figuren veranschaulicht. Es zeigen:

Fig. 1 a ein erfindungsgemäßes Kupplungsaggregat,

Fig. 1 b ein erfindungsgemäßes Kupplungsaggregat ähnlich wie in Fig. 1 a, wobei das

Anpresselement an dem Wirkpunkt von der Hebelfeder mittelbar beaufschlagt wird,

Fig. 2 ein erfindungsgemäßes Kupplungsaggregat aufbauend auf Fig. 1 a, wobei die Betätigungseinrichtung ein durch einen Aktor beaufschlagbares Basis- element und ein Federelement aufweist,

Fig. 3 ein erfindungsgemäßes Kupplungsaggregat aufbauend auf Fig. 2 in verschiedenen Betätigungszuständen, wobei das Federelement zwischen dem ersten Angriffspunkt und dem Basiselement angeordnet ist,

Fig. 4 ein erfindungsgemäßes Kupplungsaggregat ähnlich wie in Fig. 3, wobei das

Basiselement ständig gefedert am ersten Angriffspunkt verbunden ist,

Fig. 5 ein erfindungsgemäßes Kupplungsaggregat aufbauend auf Fig. 2 in verschiedenen Betätigungszuständen, wobei das Federelement zwischen dem zweiten Angriffspunkt und dem Basiselement angeordnet ist,

Fig. 6 ein erfindungsgemäßes Kupplungsaggregat ähnlich wie in Fig. 5, wobei die

Betätigungsaktorik einen Federanschlag aufweist.

Fig. 1a zeigt ein erfindungsgemäßes Kupplungsaggregat 1 . Es weist eine Kupplung 10 und eine Betätigungsaktorik 20 auf. Die Kupplung 10 weist ein Anpresselement 1 1 , z.B. als Anpressplatte 1 1 , auf. Die Betätigungsaktorik 20 weist wenigstens eine in einem Angelpunkt 26 gelagerte Hebelfeder 25 zur Betätigung der wenigstens einen Kupplung 10 auf. Die Betätigungsaktorik 20 weist einen ersten Angriffspunkt 21 auf der Hebelfeder 25 auf, der in einem ersten Hebelabstand 21 .1 zum Angelpunkt 26 angeordnet ist, und einen Wirkpunkt 27, an dem das Anpresselement 1 1 von der Hebelfeder 25 mittelbar oder unmittelbar beaufschlagt wird. Die Betätigungsaktorik 20 weist wenigstens einen zweiten Angriffspunkt 22 auf der Hebelfeder 25 auf, der in ei- nem zweiten Hebelabstand 22.1 zum Angelpunkt 26 angeordnet ist, wobei der zweite Hebelabstand 22.1 verschieden ist von dem ersten Hebelabstand 21 .1 . Weiterhin ist hier beispielhaft der Angelpunkt 26 radial außerhalb des zweiten Angriffspunkts 22 und der zweite Angriffspunkt 22 radial außerhalb des ersten Angriffspunkts 21 angeordnet.

Zur Betätigung der Kupplung erfolgt ein Einleiten einer Kraft über den ersten Angriffspunkt 21 auf die Hebelfeder 25 und ein Einleiten einer zweiten Kraft über den zweiten Angriffspunkt 22 auf die Hebelfeder 25.

Hierdurch kann der Kraft-Weg-Verlauf bei der Kupplungsbetätigung optimal zur Verbesserung der Dynamik des Betätigungsvorgangs eingestellt werden, was durch den zweiten Angriffspunkt 22, der eine Betätigung über einen anderen Hebelarm oder eine Direktbetätigung erlaubt, möglich ist. In allen Figuren sind Ausführungen gezeigt, bei denen der Wirkpunkt 27 einen Hebelabstand zum Angelpunkt 26 aufweist, welcher ungleich dem zweiten Hebelabstand 22.1 ist. Das bedeutet, dass bei Betätigung über den ersten oder den zweiten Angriffspunkt 21 , 22 eine Kraftübersetzung von ungleich 1 :1 stattfindet. Bevorzugt ist jedoch auch eine Direktbetätigung vorgesehen, d.h. eine Kraftübersetzung von 1 :1 . Dabei weist der Wirkpunkt 27 einen Hebelabstand zum Angelpunkt 26 auf, welcher gleich dem zweiten Hebelabstand 22.1 ist.

Fig. 1 b zeigt ein erfindungsgemäßes Kupplungsaggregat 1 ähnlich wie in Fig. 1 a, wobei das Anpresselement 1 1 an dem Wirkpunkt 27 von der Hebelfeder 25 mittelbar beaufschlagt wird. Ein Übertragungselement 28 wirkt als Zuganker und somit als Kraft- mittler. Diese Ausgestaltung ist insbesondere für eine der beiden Kupplungen einer Doppelkupplung vorteilhaft.

Fig. 2 zeigt ein erfindungsgemäßes Kupplungsaggregat 1 aufbauend auf Fig. 1 a, wobei die Betätigungseinrichtung 20 ein durch einen Aktor beaufschlagbares Basiselement 29 und ein Federelement 23 aufweist. Mittels des Basiselements 29 sind die Angriffspunkte 21 ,22 beaufschlagbar. Das Federelement 23 ist zwischen einem der beiden Angriffspunkte 21 , 22 und dem Basiselement 29 angeordnet.

Zur Betätigung wird das Basiselement 29 ein- oder ausgerückt. Dabei wird die Hebelfeder 25 je nach Betätigungszustand über den ersten oder den zweiten Angriffspunkt 21 , 22 durch das Basiselement 29 beaufschlagt. Hierdurch ist mittels der Bewegung eines gemeinsamen Basiselements 29 eine Beaufschlagung über zwei unterschiedliche Angriffspunkte 21 , 22 erreichbar, wobei je nach Betätigungszustand eine Wirkung eher (oder ausschließlich) über den einen oder eher (oder ausschließlich) über den anderen Angriffspunkt 21 , 22 erfolgt. Fig. 3 zeigt ein erfindungsgemäßes Kupplungsaggregat 1 aufbauend auf Fig. 2 in verschiedenen Betätigungszuständen, wobei das Federelement 23 zwischen dem ersten Angriffspunkt 21 und dem Basiselement 29 angeordnet ist. Das Basiselement 29 ist mit der Hebelfeder 25 am zweiten Angriffspunkt 22 zumindest vorübergehend, hier in den Zuständen 100 und 1 10, über eine zugfeste Verbindung mittelbar mittels eines Zugankers 29.1 verbunden. Die Betätigungsaktorik 20 weist den Zuganker 29.1 auf und über diesen ist die zugfeste Verbindung hergestellt. Der Zuganker 29.1 ist in Richtung der dem Basiselement 29 abgewandten Seite der Hebelfeder 25 lösbar. Zustand 100 zeigt die Kupplung 10 offen, Zustand 1 10 die Kupplung 10 im Tastpunkt, Zustand 120 Kupplung 10 nach dem Tastpunkt und Zustand 130 die Kupplung 10 im geschlos- senen bzw. eingerückten Zustand. Das Basiselement 29 ist zumindest in einem Betätigungszustand der Betätigungsaktorik 20, bevorzugt im eingerückten Zustand bzw. geschlossenen Zustand 130 oder im Zustand, in dem das Lüftspiel überwunden ist, hier Zustand 120, parallel zum Federelement 23 über eine starre, druckfeste Verbindung mit der Hebelfeder 25 am ersten Angriffspunkt 21 mittelbar über einen Hebelan- schlag 29.2 verbunden.

Auch hier ist der zweite Angriffspunkt 22 nicht auf gleichem Teilkreis wie die Anbin- dung 27 zur Anpressplatte 1 1 eingezeichnet. In diesem Fall ergibt sich keine direkte Betätigung, sondern eine Reduktion des Übersetzungsverhältnisses. Für eine direkte Übertragung sind Zuganker 29.1 bzw. später in Fig. Druckstück 29.4 auf gleichem Teilkreis wie die Anpressplattenanbindung bzw. der Wirkpunkt 27 angeordnet. Im Folgenden und auch in Fig. 4, Fig. 5 und Fig. 6 wird der Einfachheit halber die Betätigung über den zweiten Angriffspunkt 22 immer als Direktbetätigung bezeichnet, auch wenn der Angriffspunkt 22 nicht denselben Hebelabstand wie der Wirkpunkt 27 aufweist.

Zwischen dem Ausrücklager 30 des Aktors und den Zungen der Hebelfeder 25, d.h. dem radial inneren Ende, ist das Basiselement 29 als ein Drucktopf positioniert und außerdem ist als Federelement 23 eine Druckfeder angeordnet. Durch den Zuganker 29.1 wird eine zugkraftfähige Verbindung zwischen dem Drucktopf 29 und der Hebelfeder 25 im zweiten Angriffspunkt 22 erschlossen. Die Druckfeder 23 ist bei geöffneter Kupplung 10 vorgespannt und wird durch den Zuganker 29.1 und die Hebelfeder 25 in Position gehalten. Im Folgenden wird ein Schließvorgang mit den drei Phasen Direktbetätigung, Übergang und Hebelbetätigung beschrieben.

Direktbetätigung (Zustand 100 bis Zustand 1 10):

Bei einer Bewegung des Aktors in Richtung„Kupplung schließen" wird über die Druckfeder 23 Kraft auf die Hebelfeder 25 ausgeübt. Durch den Axialweg des Aktors ver- schiebt sich der Angriffspunkt 22 des Zugankers 29.1 axial und lässt denselben

Axialweg an der Anpressplatte 1 1 zu. Dabei wird der Abstand zwischen Hebelfeder 25 und dem Drucktopf 29 erhöht und durch die expandierende Druckfeder 23 eingenommen.

Übergangsphase (Zustand 1 10 bis 120):

In der Übergangsphase wird die Druckfeder 23 wieder komprimiert. Gleichzeitig löst sich der Zuganker 29.1 von der Hebelfeder 25. In dieser Phase bewegt sich der Drucktopf 29 wieder in Richtung der Zungen der Hebelfeder 25. Nach einer definierten Kompression der Druckfeder 23 berührt der Drucktopf 29 die Zungen der Hebelfeder 25 direkt. Betätigung über Hebelfeder (Zustand 120 bis 130):

Im anschließenden Schließvorgang wird die Kupplung 10 wieder über die Zungen der Hebelfeder 25 betätigt. Die Druckfeder 23 verbleibt in ihrem komprimierten Zustand.

Fig. 4 zeigt ein erfindungsgemäßes Kupplungsaggregat 1 ähnlich wie in Fig. 3, wobei das Basiselement 29 ständig gefedert am ersten Angriffspunkt 21 verbunden ist. In dieser Variante wird vorgeschlagen, die dritte Phase des Schließvorgangs (Betätigung über Hebelfeder, Zustand 120 und 130) gefedert durchzuführen. Dies bedeutet, dass zwischen Hebelfeder 25 und Aktor die Druckfeder 23 ständig in Reihe geschaltet ist.

Hierdurch ist es möglich, das Ü bertrag ungssystem zwischen Aktorposition und Kupplungsmoment gezielt weicher zu gestalten, um eine verbesserte Auflösung des Kupp- lungsmoments zu erzielen. Fig. 5 zeigt ein erfindungsgemäßes Kupplungsaggregat aufbauend auf Fig. 2 in denselben Betatigungszustanden wie Fig. 3 und 4, wobei das Federelement 23 zwischen dem zweiten Angriffspunkt 22 und dem als Drucktopf ausgestalteten Basiselement 29 angeordnet ist. Der zweite Angriffspunkt 22 ist mit dem Federelement 23 zumindest vorübergehend über eine druckfeste Verbindung mittelbar über ein Druckstück 29.4 verbunden.

Die Druckfeder 23 ist zwischen dem Basiselement 29 und der Hebelfeder 25 im Teilkreis der Anpressplattenanbindung 27 positioniert. Die Druckfeder 23 ist über ein Druckstück 29.4 mit der Hebelfeder 25 verbunden. Zur Übertragung von kleinen Kräf- ten ohne Federweg während der ersten Betätigungsphase (Zustände 100, 1 10; Direktbetätigung) ist die Druckfeder 23 vorgespannt.

Im Folgenden wird ein Schließvorgang mit den drei Phasen Direktbetätigung, Übergang und Hebelbetätigung beschrieben.

Direktbetätigung (Zustände 100 bis 1 10):

Bei einer Bewegung des Aktors in Richtung„Kupplung schließen" wird die Anpressplatte 1 1 durch die Verbindung über die vorgespannte Druckfeder 23 direkt betätigt. Zwischen dem Drucktopf 29 und den Zungen der Hebelfeder 25 wird bei der Betätigung ein Abstand generiert.

Übergangsphase (Zustände 1 10 bis 120):

In der Übergangsphase wird die Druckfeder 23 komprimiert. In dieser Phase nähert sich der Drucktopf 29 wieder den Zungen der Hebelfeder 25 an.

Nach einer definierten Kompression der Druckfeder 23 berührt der Drucktopf 29 die Zungen der Hebelfeder 25 direkt.

Betätigung über Hebelfeder (Zustände 120 bis 130):

Im anschließenden Schließvorgang wird die Kupplung 10 wieder über die Zungen der Hebelfeder 25 betätigt. Die Kompressionsfeder 23 wird dabei weiter komprimiert. Außerdem wird die Aktorkraft sowohl über die Zungen der Hebelfeder 25 als auch direkt über den zweiten Angriffspunkt 22 in die Anpressplatte 1 1 geleitet.

Fig. 6 zeigt ein erfindungsgemäßes Kupplungsaggregat 1 ähnlich wie in Fig. 5, wobei die Betätigungsaktorik 20 einen Federanschlag 29.3 aufweist. Dieser entkoppelt das Federelement 23 im eingerückten Zustand 130 oder ab dem Zustand 120, in dem das Lüftspiel überwunden ist. In dieser Variante wird die Druckfeder 23 im Tastpunkt (Zustand 1 10 und 120) von einem z.B. am Kupplungsdeckel angeordneten Federanschlag 29.3 aufgenommen. Bei weiterer Betätigung wird die Kupplung 10 allein über die Zungen der Hebelfeder 25 betätigt. Das Federelement 23 ist durch den Federanschlag 29.3 von der Hebelfeder 25 entkoppelt. Zusätzlich wird weitere Aktorkraft in den Kupplungsdeckel geleitet.

Hiermit wurde eine technische Lösung vorgeschlagen, bei der die Kupplungsübersetzung zur Überwindung des Lüftspiels verändert ist, z.B. so, dass die Kupplung in die- sem Bereich„direkt" betätigt wird. Zur Überbrückung des Lüftweges wird die Kupplung z.B. direkt betätigt, anschließend zur Kraftsteigerung dann über eine Hebelübersetzung. Hierfür wird eine Verbindung an einem zweiten Angriffspunkt mit einem zweiten Hebelabstand zwischen Aktor zur Betätigung der Anpressplatte bereitgestellt, welche bei Überwindung des Lüftspiels aktiviert wird. Während der ersten Schließphase der Kupplung kann die Anpressplatte über diese Verbindung z.B. direkt betätigt werden, was z.B. der Fall ist, wenn der Hebelabstand des Wirkpunkts für die Anpressplatte gleich dem Hebelabstand des zweiten Angriffspunkts ist. In dieser Schließphase liegt lediglich eine kleine Gegenkraft an (Blattfederkraft) und es kann auf eine Kraftübersetzung verzichtet werden. Nach Überwindung des Lüftspiels wechselt die Art der Betäti- gung von z.B. der Direktbetätigung auf den bisher üblichen Betätigungshebel zurück. Hierbei wird die Kupplung konventionell über die Zungen der Hebelfeder betätigt und die Aktorkraft mit der Hebelübersetzung an die Anpressplatte übersetzt. In einem Übergangsbereich wird der Kraftfluss von der Direktbetätigung auf die Hebelbetätigung überführt. Die Konstruktion wird bevorzugt zwischen Ausrücklager und Hebelfe- der in eine Kupplung eingesetzt. Je nach Variante besteht die Erfindung aus einem Basiselement, z.B. Drucktopf, mit Druckfedern (Spiralfeder, Tellerfeder bzw. Hebelfeder), einem Zuganker zur Übertragung von Zugkräften des Aktors sowie einem Anschlag am Deckel der Kupplung. Auch die Integration eines Druckstücks in Verbindung mit einer Druckfeder erlaubt eine Direktbetätigung einer Normally-Closed- Kupplung oder Normally-Open-Kupplung und führt zu einer reduzierten Betätigungszeit. Bezuqszeichenliste

I Kupplungsaggregat

10 Kupplung

I I Anpresselement

20 Betätigungsaktorik

21 erster Angriffspunkt

21 .1 erster Hebelabstand

22 zweiter Angriffspunkt

22.1 zweiter Hebelabstand

23 Federelement

25 Hebelfeder

26 Angelpunkt

27 Wirkpunkt

28 Übertragungselement

29 Basiselement

29.1 Zuganker

29.2 Hebelanschlag

29.3 Federanschlag

29.4 Druckstück

30 Ausrücklager