Für Kraftfahrzeugantriebe mit einer Brennkraftmaschine und einem voll oder teilweise automatisch schaltbaren, mechani- schen Schaltgetriebe werden Vorrichtungen zum Betätigen ei- ner Kupplung verwendet, die einen elektronisch ansteuerbaren Kupplungssteller besitzen. Die Kupplung bzw. die Kupplungen können zum Anfahren des Fahrzeugs oder zum Schalten des Ge- triebes eingesetzt sein. Aus der US 5 441 462 ist ein sol- cher Kraftfahrzeugantrieb bekannt, bei dem eine elektroni- sche Steuereinheit einen Kupplungssteller in Abhängigkeit von Betriebsparametern und Fahrparametern ansteuert.

Ferner ist aus der DE 197 01 739 AI ein Kupplungssteller zum Ein-und Ausrücken einer Fahrzeugkupplung mit einem Elektro- motor bekannt, der über ein Untersetzungsgetriebe in Form eines Schneckengetriebes mit einer Antriebsschnecke und ei- nem Schneckenrad einen axial verschiebbar geführten Stößel betätigt, der auf eine Gebereinheit einer hydraulischen

Übertragungsstrecke zur Kupplung wirkt. Entsprechend den un- terschiedlichen Anwendungsfällen sind Kupplungssteller mit unterschiedlichen Elektromotoren und Untersetzungsgetrieben zu entwickeln, zu fertigen und bereitzuhalten. Ferner erge- ben lange Übertragungsstrecken zahlreiche Fehlerquellen und führen zu Ungenauigkeiten bezüglich der Stellbewegung.

Aus der WO 98/13614 AI ist ein Kupplungssteller bekannt, bei dem eine Motorwelle eines Elektromotors ein Gewinde trägt, auf dem ein Stellglied mit einem Innengewinde sitzt. Das Stellglied ist im Gehäuse des Kupplungsstellers in Umfangs- richtung fixiert, aber axial verschiebbar geführt, so dass es bei Drehung der Motorwelle seine axiale Position verän- dert. Das Stellglied wirkt über eine mechanische oder hy- draulische Übertragungsstrecke in Form eines Hebelmechanis- mus bzw. eines hydrostatischen Systems auf das Ausrücklager einer Kupplung. Dabei wird der Elektromotor in Stellrichtung des Stellglieds von einer Speicherfeder unterstützt, die sich einerseits am Gehäuse abstützt und andererseits auf das Stellglied wirkt. Sowohl die in Achsrichtung wirkenden Kom- ponenten der Stellkräfte als auch der Kräfte der Speicherfe- der stützen sich über die Lagerung der Motorwelle ab, so dass die Lager verstärkt werden müssen und das Lagerspiel und die Toleranzen der Lagerbauteile die Stellgenauigkeit beeinflussen.

Vorteile der Erfindung Nach der Erfindung ist das relativ zum Gehäuse axial ver- schiebbare Getriebeelement über eine Längsführung drehfest,

aber axial verschiebbar mit einem Rotor bzw. einer Motorwel- le des Elektromotors verbunden und wirkt über ein Stellglied auf das Ausrücklager. Dadurch stützen sich die Stellkräfte und gegebenenfalls Kräfte einer Speicherfeder über das im Gehäuse fixierte Getriebeelement direkt am Gehäuse ab. Die Motorlager werden durch diese Kräfte nicht belastet, da au- ßer vernachlässigbaren Reibungskräften keine Kräfte in axia- ler Richtung über die Längsführung übertragen werden können.

Ferner ist die Toleranzkette zwischen dem Ausrücklager der Kupplung und der Abstützung sehr gering, so dass Toleranz- fehler in der Stellbewegung und Position des Kupplungsstel- lers sehr klein gehalten werden.

Der Elektromotor des Kupplungsstellers wirkt über ein hoch untersetzendes Stellgetriebe auf das Ausrücklager, so dass keine zusätzlichen Verstärker und Übertragungsstrecken wie z. B. eine Hydraulikstrecke oder ein hydraulischer Druckver- stärker benötigt werden. Die in der Regel mit diesen Ein- richtungen verbundenen Fehlerquellen werden bei der erfin- dungsgemäßen Vorrichtung vermieden, nämlich z. B. Gasansamm- lungen und Undichtigkeiten der Hydraulikstrecke, die zusam- men mit einer Alterung der Hydraulikflüssigkeit alterungsbe- dingte Kraftverschiebungen zur Folge haben.

Als untersetzendes Stellgetriebe ist ein Spindelgetriebe oder Schraubengetriebe bekannter Bauart mit einer geringen Steigung des Gewindes oder ein Schraubenbandgetriebe vor- teilhaft, bei dem die Gewindegänge des Gewindes durch ein Schraubenband gebildet werden. Von den über das Gewinde mit- einander triebmäßig verbundenen Getriebeelementen ist je- weils eins im Gehäuse fixiert, während das andere vom Elek-

tromotor angetriebene durch eine Längsführung drehfest, aber axial beweglich auf der Motorwelle gelagert ist.

Bei einem Schraubengetriebe besitzt ein Getriebeelement ein Innengewinde, das in ein Außengewinde eines anderen Getrie- beelements eingreift. Bei einem Schraubenbandgetriebe wird ein Getriebeelement von einem Schraubenband gebildet, wäh- rend das andere Getriebeelement ein Übertragungselement ist, das mit radial gerichteten, über den Umfang verteilten Enden zwischen zwei benachbarte Windungen des Schraubenbands ein- greift. Wenn der Elektromotor das mit ihm verbundene Getrie- beelement antreibt, verdreht es sich relativ zu dem Getrie- beelement, das drehfest im Gehäuse gehalten wird. Dabei wird das axial auf der Motorwelle beweglich gelagerte Getriebee- lement durch das Gewinde in Achsrichtung verstellt. Diese Stellbewegung wird über ein Stellglied auf ein Ausrücklager der Kupplung übertragen. Ein solches Stellgetriebe baut sehr kompakt und kann bei einer großen Untersetzung sehr hohe Stellkräfte mit einer großen Positionsgenauigkeit erzeugen.

Um die Reibung und den Verschleiß zwischen den Enden des Übertragungselements und dem Schraubenband zu verringern, sind die Enden zweckmäßigerweise mit Gleitsteinen oder Rol- len versehen, die durch Gleitlager oder Wälzlager auf den Enden gelagert sind. Ferner sind zur guten Führung des Schraubenbands die Enden paarweise am Umfang angeordnet, wo- bei ein Zapfen eines Zapfenpaares zum anderen Zapfen sowohl in axialer Richtung als auch in Umfangsrichtung versetzt ist, so dass die Zapfen eines Zapfenpaares in Richtung der Steigerung des Schraubenbands liegen.

Der Kupplungssteller arbeitet in der Regel gegen die Kraft einer oder mehrerer Kupplungsfedern. Da das Stellgetriebe selbsthemmend ist, stützen sich Stellkräfte über die Getrie- beelemente am Gehäuse ab, so dass der Elektromotor nur die Kräfte aufzubringen braucht, die zum Verstellen des Ausrück- lagers erforderlich sind. Um diese Kräfte möglichst gering zu halten und möglichst auf die zum Überwinden der Reibkräf- te erforderlichen zu reduzieren, wirkt eine Speicherfeder auf das axial verschiebbare Getriebeelement. Dadurch werden die Kräfte der Kupplungsfeder kompensiert. Da sich die Spei- cherfeder einerseits am Gehäuse und andererseits am axial beweglichen, rotierenden Getriebeelement abstützt, ist es vorteilhaft, zwischen der Speicherfeder und dem axial ver- schiebbaren Getriebelement ein axial wirkendes Wälzlager vorzusehen. Speicherfedern sind in der Technik wohl bekannt, und zwar sowohl in unterschiedlichen mechanischen als auch hydropneumatischen Ausführungen.

Zeichnung Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungs- beschreibung. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination.

Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch ein- zeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zu- sammenfassen.

Es zeigen : Fig. 1 einen Teillängsschnitt durch einen Kupplungssteller, Fig. 2 eine Ansicht eines Übertragungselements Fig. 3 eine teilweise Abwicklung eines Schraubenbands mit einem Übertragungselement und Fig. 4-6 Varianten zu Fig. 1.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele Eine Kupplung 10 besitzt ein Kupplungsgehäuse 12, in dem ei- ne nicht näher dargestellte Kupplungsscheibe axial beweglich angeordnet ist und in üblicher Weise über eine Tellerfeder 14 beaufschlagt wird. Am inneren Rand der Tellerfeder 14 ist ein Ausrücklager 42 angeordnet, das von einem Kupplungsstel- ler 16 über einen Hebel 50 axial verstellt wird.

Der Kupplungssteller 16 nach Fig. 1 besitzt einen Elektromo- tor 18, der mit einem Stellgetriebe 20 verbunden ist, das als Schraubenbandgetriebe ausgebildet ist. In seinem Gehäuse 22 ist koaxial zur Rotationsachse ein Getriebeelement 38 in Form eines Schraubenbands axial und in Umfangsrichtung fi- xiert. Ein weiteres Getriebeelement 28 in Form eines Über- tragungselements greift mit seinen Enden 30,32, die paar- weise über den Umfang verteilt sind (Fig. 2), zwischen je- weils benachbarte Windungen 84 (Fig. 3). Die Enden 30,32 eines Paares weisen einen axialen Versatz 78 und in Umfangs- richtung einen Versatz 80 auf. Das Verhältnis zwischen dem axialen Versatz 78 und dem Versatz 80 in Umfangsrichtung ist so gewählt, dass die Enden 30,32 eines Paares in Richtung der Steigung der Windung 84 zwischen zwei benachbarten Paa-

ren liegen. Zur Verringerung der Reibung zwischen den Enden 30,32 und dem Schraubenband 38 sind auf den Enden 30,32 Rollen 34,36 durch Gleitlager oder Wälzlager gelagert. An- stelle der Rollen 34,36 können auch Gleitsteine vorgesehen werden, die-wie die Wälzlager-nicht näher dargestellt sind.

Das Übertragungselement 28 sitzt auf einer Motorwelle 24 des Elektromotors 18 und ist auf einer Längsführung 26 in Form einer Passfeder axial verschiebbar geführt. Die Längsführung 26, die auch als Mitnahmeverzahnung ausgebildet sein kann, dient gleichzeitig zum Übertragen des Drehmoments des Elek- tromotors 18 auf das Übertragungselement 28.

Bei einer Drehung des Übertragungselements 28 um die Rotati- onsachse folgen die Enden 30,32 am Umfang des Übertragungs- elements 28 den Windungen 84 des Schraubenbands 38, wodurch das Übertragungselement 28 auf der Längsführung 26 in Achs- richtung verstellt wird. Das Übertragungselement 28 wirkt über ein zylindrisches Stellglied 40, ein Axiallager 48 und den Hebel 50 auf das Ausrücklager 42. Das Stellglied 40 wird durch die Tellerfeder 14 zwischen dem Übertragungselement 28 und dem Axiallager 48 spielfrei gehalten. Es kann aber auch an der Stirnseite, die dem Übertragungselement 28 zugewandt ist, mit dem Übertragungselement 28 verbunden sein.

Zur Kompensation der Kraft der Tellerfeder 14 der Kupplung 10 wird das Übertragungselement 28 auf der dem Stellglied 40 gegenüberliegenden Stirnseite über ein Axiallager 46 von ei- ner Speicherfeder 44 belastet, die sich mit ihrem anderen Ende am Gehäuse 22 abstützt. Sowohl die Kompensationskraft

als auch die Stellkräfte sowie deren Reaktionkräfte stützen sich unmittelbar über die Getriebeelemente 28 und 38 des selbsthemmenden Stellgetriebes 20 am Gehäuse 22 ab und bela- sten nicht die Motorlager.

Bei der Ausführung nach Fig. 4 ist ein Übertragungselement 68 fest mit dem Gehäuse 22 verbunden und greift mit Rollen 70, 72 zwischen die Windungen des Schraubenbands 82, während das Schraubenband 82 zwischen einem Stellglied 74 und einem Stützelement 76 gehalten ist, wobei das Stellglied 74 und das Stützelement 76 auf der Längsführung 26 axial verschieb- bar angeordnet sind. Das Stellglied 74 besitzt einen quer zur Rotationsachse verlaufenden Wandteil 92, an dem das Axiallager 48 anliegt. In der Regel ist die Anlagefläche zwischen dem Wandteil 92 und dem Axiallager 48 ringförmig.

Es reicht allerdings aus, wenn das Stellglied 74 mit minde- stens drei auf den Umfang verteilten Anlageflächen am Axial- lager 48 anliegt.

Am inneren Rand des Wandteils 92 des Stellglieds 74 schließt sich ein zylindrischer Wandteil 94 an, der innerhalb des Schraubenbands 82 verläuft und sich an einem quer zur Rota- tionsachse verlaufenden Wandteil 90 des Stützelements 76 ab- stützt bzw. mit diesem verbunden ist. Zweckmäßigerweise sind das Stellglied 74 und das Stützelement 76 am äußeren Umfang im Gehäuse 22 zentriert. Wird das Stellglied 74 und das Stützelement 76 vom Elektromotor 18 angetrieben, verschiebt sich das Schraubenband 82 in Achsrichtung relativ zum gehäu- sefesten Übertragungselement 68, wodurch das Stellglied 74 und das Stützelement 76 in gleicher Weise bewegt werden und auf das Axiallager 48 wirken. Auch bei dieser Ausführung

wird das Stützelement 76 durch die Speicherfeder 44 über das Axiallager 46 belastet.

Bei der Ausführung nach Fig. 5 ist der Elektromotor 52 in einem Gehäuse 58 des Stellgetriebes 20 integriert. Dies er- gibt einen sehr kurz bauenden, kompakten Kupplungssteller 16, der zweckmäßigerweise koaxial zum Ausrücklager 42 ange- ordnet und am Kupplungsgehäuse 12 angeflanscht ist. Somit ergibt sich ein kurzer Kraftschluss über das Stellglied 40, die Getriebeelemente 62,38, das Gehäuse 58 und das Kupp- lungsgehäuse 12. Der Elektromotor 52 nutzt geschickt den In- nenraum des Schraubenbands 38. Sein Stator 54 ist auf einem Lagerstutzen 60 des Gehäuses 58 angeordnet. Er wird von ei- nem Rotor 56 umgeben, der mittels Lager 64 auf dem Lager- stutzen 60 drehbar gelagert ist.

Der Rotor 56 besitzt am Umfang eine Längsführung 66, in die ein Übertragungselement 62 eingreift. Das Obertragungsele- ment 62 ist am Umfang gleich gestaltet wie das Übertragungs- element 28 nach Fig. 1, Fig. 2 und Fig. 3, so dass es sich bei Rotation des Rotors 56 um die Rotationsachse 48 in Achs- richtung bewegt und dabei über das Stellglied 40 das Aus- rücklage 42 verstellt. Schließlich wirkt die Speicherfeder 44 über das Axiallager 46 auf das Übertragungselement 62, so dass auch hierbei die Kraft der Tellerfeder 14 kompensiert ist.

Die Ausführung nach Fig. 6 besitzt als Stellgetriebe 20 an- stelle eines Schraubenbandgetriebes ein Schraubengetriebe, bei dem ein Getriebeelement 96 in Form einer Gewindehülse mit einem Innengewinde 86 in das Gehäuse 22 fest eingesetzt

ist. Das Getriebelement 96 kann auch integraler Bestandteil des Gehäuses 22 sein. Ein weiteres Getriebeelement 98 greift mit seinem Außengewinde 88 in das Innengewinde des Getrie- beelements 96 ein. Das Getriebeelement 98 wird über die Längsführung 26 von der Motorwelle 24 angetrieben und ist auf der Motorwelle 24 in Achsrichtung verschiebbar geführt.

Bei Rotation der Motorwelle 24 wird das Getriebeelement 98 entsprechend der Steigung des Innengewindes 86 und des Au- ßengewindes 88 axial verschoben und wirkt über das Stell- glied auf das axiale Lager 48. Das Innengewinde 86 und das Außengewinde 88 werden zweckmäßigerweise als metrische Fein- gewinde ausgebildet. Auch bei dieser Ausführung wirkt auf das im Gehäuse 22 axial verschiebbare Getriebeelement 98 die Speicherfeder 44 über das Axiallager 46.