Die Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit einem elektro- mechanischen Aktor, der eine elektromotorisch in Drehbewegung versetzbare Spindel aufweist, die über ein eine Rotationsbewegung in eine Linearbewegung wandelndes Bewegungsgetriebe Druck und/oder Zug auf eine Druckhülse weitergebend an einer Auslöseeinrichtung, wie einer Kupplungsstellvorrichtung, einer Kupplung koppelbar ist oder gekoppelt ist.

Aus dem Stand der Technik sind bereits Kupplungsaktoren bekannt, wie hydrostatische Kupplungsaktoren aus der DE 10 2010 047 800 A1 . Dort ist ein Hydrostataktor offenbart, insbesondere ein hydrostatischer Kupplungsaktor mit einem Geberzylinder, enthaltend ein Gehäuse und einen in dem Gehäuse axial verlagerbaren, eine Druckkammer mit druckbeaufschlagendem Kolben, mit einem einen Drehantrieb in eine Axialbewegung wandelnden Getriebe sowie mit einem das Getriebe drehantreibenden Elektromotor mit einem Stator und einem Rotor. Zur Begrenzung des Bauraums werden die Bauteile des Hydrostataktors bauraumsparend ineinander integriert. Allerdings kann nicht immer wirkungsvoll eine Rotation des druckbeaufschlagenden Kolbens verhindert werden, da der Kolben in einer Gehäusestruktur einerseits dichtend geführt sein sollte und andererseits drehunverschieblich geführt sein sollte. Diese beiden Forderungen sind schwer in Einklang miteinander bringbar. Aus diesem Grund besteht hier Bedarf an einer Weiterentwicklung.

Aus einem anderen Gebiet, nämlich dem Gebiet von Betätigungsvorrichtungen zum Betätigen einer Reibungskupplung, siehe DE 196 22 707 B4, ist das Verlagern eines Betätigungsteils entlang eines Führungsbereichs eines Trägerteils mittels eines am Betätigungsteil angreifenden verschwenkbaren Hebels bekannt, der einen Anlenkbereich zum schwenkbaren Abstützen an einem Abstützbereich aufweist, wobei am Trägerteil ein Bereich zur Befestigung an einem anderen Bauteil vorgesehen ist, das Betätigungsteil mit einem Teil des Trägerteils, einem Führungsrohr und dem Hebel vor Anbringung des Führungsrohrs an einem anderen Bauteil ein Modul bilden. Als besonders ist dabei herausgestellt worden, dass das Trägerteil einen Gelenkanlenkbereich für den Hebel besitzt und das Trägerteil mit dem Hebel und dem Betätigungsteil vor einer Befestigung des Trägerteils am anderen Bauteil eine vormontierte Einheit / ein vormontiertes Modul bilden.

Die Erfindung ist auf dem Gebiet der Kupplungsaktorik bzw. der allgemeinen Aktorik beheimatet. Dabei gibt es bereits Linearaktoren mit Rotations-Linearbewegungswandel- getrieben (kurz„Rot. -Lin. -Getrieben") zur Betätigung eines Hebels über welche eine Kupplung geöffnet oder geschlossen werden kann, wie bereits erläutert.

Die Abstützung eines Stützmomentes eines solchen Getriebes, das als Planetenwälzgetriebe (PWG), Kugelgewindetriebe (KGT) oder ähnliche Varianten ausbildbar ist, erfolgt nach dem Stand der Technik über einen Formschluss des Getriebegehäuses gegenüber dem Aktorgehäuse. Meist greift mindestens ein radialer Fortsatz am Getriebegehäuse in wenigstens eine entsprechende Nut im Aktorgehäuse. Während der Betätigung entsteht an dieser Stelle aufgrund des Stützmoments eine Abstützkraft, mit welcher der Fortsatz über den kompletten Bedienungsweg entlang der Nut reibt. Dies ist jedoch im Resultat unerwünscht, da dann hohe Reibverluste zu beklagen sind.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu beheben und insbesondere eine Anordnung zu finden, bei welcher die Reibverluste durch Unterstützung des Getriebes bei der Betätigung minimiert werden, um den Gesamtwirkungsgrad des Aktors zu erhöhen.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Betätigungsvorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Druckhülse über eine die Druckhülse gegen Rotation sichernde Gelenkeinheit auf eine Kupplungsstellvorrichtung einwirkt.

Unter einer Kupplungsstellvorrichtung wird dabei eine solche Vorrichtung verstanden, die letztlich kupplungsein- oder kupplungsausrückend wirkt. Eine solche Vorrichtung kann auch modular aufgebaut sein und unterschiedliche Einzelteile kombinieren. Insbesondere bietet es sich an, hier Dreh- und Schubelemente zu kombinieren. Der Einsatz von Hebelelementen, insbesondere Tellerfedern ist möglich.

Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.

So ist es von Vorteil, wenn das Bewegungswandelgetriebe als Planetenwälzgetriebe (PWG) ausgebildet ist. Auf diese Weise kann eine große Übersetzung erreicht werden.

Damit auf Wegsensoren verzichtet werden kann, ist es von Vorteil, wenn das Planetenwälzgetriebe als„steigungstreues" Planetenwälzgetriebe ausgebildet ist. Dadurch wird ein sog. „schlupffreies" Getriebe realisierbar. Ein plausibilisierter Referenzanschlag kann dann genutzt werden.

Um eine kostengünstig herstellbare, ausfallsichere und robuste Koppelung der Einzelteile zu erreichen, ist es von Vorteil, wenn die Gelenkeinheit als Verbindungspleuel ausgebildet ist, das drehgelenkig an der Druckhülse und einem Betätigungshebel angebunden ist.

Als zweckmäßig hat es sich herausgestellt, wenn der Betätigungshebel an einer Betätigungswelle zum Verdrehen einer Gabel angebunden ist, so dass die Gabel eine Ein- oder Ausrückbewegung der Kupplung hervorrufend aktivierbar ist. Die Betätigungswelle, die Gabel und eventuelle Zwischenelemente können dann als Teil der Kupplungsstellvorrichtung gesehen werden. Die Gabel muss nicht zwingend wenigstens zwei voneinander beabstandete Längsteile aufweisen, sondern kann auch stab- oder steckenähnlich ausgeformt sein, insbesondere einen einzigen symmetrisch zu einer durch das Hauptelement verlaufenden Längsachse ausgeformt sein.

Als besonders wirkungsvoll hat es sich herausgestellt, wenn zwischen dem Bewegungswandelgetriebe und der Druckhülse ein Drehmoment weitergebender Form- und/oder Kraftschluss herrscht. Grundsätzlich ist alternativ oder kumulativ auch ein Stoffschluss denkbar.

Für ein effizientes Funktionieren ist es von Vorteil, wenn eine Planetenwälzgetriebemutter des Bewegungswandelgetriebes drehfest an der Druckhülse angebunden ist.

Dabei kann die Planetenwälzgetriebemutter axial unverschieblich und/oder drehbeweglich mit einer Führungshülse angeordnet sein. Eine einfache Montage ist dann die Folge.

Für den Zusammenbau vorteilhaft ist es auch, wenn die Führungshülse zweiteilig ausgestaltet ist und über eine Klammer kombiniert ist.

Dabei kann auf einen Formschluss gesetzt werden, um die Klammer mit der Druckhülse zu verbinden. So ist es dabei von Vorteil, wenn die Klammer wenigstens eine Nase, die auch als Mitnahmevorsprung oder Mitnehmervorsprung bezeichnet werden kann, aufweist, welche in eine Drehbewegungsweitergabeaufnahme, also eine Vertiefung für einen Formschluss, der Druckhülse eingreift. Die Erfindung betrifft auch eine Kupplung, wie eine Einzel- oder Doppelkupplung, für ein Kraftfahrzeug, wie einen Pkw, einen Lkw oder ein anderes Nutzfahrzeug, mit einer Betätigungsvorrichtung der erfindungsgemäßen Art.

Bei bekannten Aktoren, bei denen eine Rotationsbewegung in eine lineare Bewegung umgewandelt wird, wie etwa einem Planetenwälzgetriebe, wird das Stützmoment des Aktors gehäusefest über einen Fortsatz in einer Nut abgestützt. Erfindungsgemäß kann auf diese AbStützung vollständig verzichtet werden, wenn eine Kombination von Aktor, Übertragungsweg und Beaufschlagungselement verwendet wird, bei der das Stützmoment durch eine verdrehsichere Anbindung des Aktors an das Betätigungselement weitergegeben wird. Bei einer Kupplung bedeutet das, dass das Stützmoment über erfindungsgemäße Gelenke verdrehsicher an einen Hebel zur Betätigung der Kupplung übertragen wird. Dieses Moment wirkt senkrecht zur Kupplungsbetätigung und beeinträchtigt diese daher nicht. Es ist z.B. vorgesehen, einen Kolben des Planetenwälzgetriebes über ein scharnierartiges Gelenk mit einem starren Pleuel zu verbinden, der wiederum über ein scharnierartiges Gelenk mit dem Hebel verbunden ist. Das Moment wird dann über die Lagerung der zu betätigenden Welle im Kupplungsgehäuse abgestützt. Hier wird auch auf die Details der DE 196 22 707 B4 abgestellt, wobei diesbezügliche funktionale und geometrische Besonderheiten als hier integriert gelten sollen.

Mit anderen Worten wird zur Betätigung z.B. einer Kupplung ein Hebel eingesetzt, welcher von einem Linearaktor bewegt wird, so dass auf eine gleitende Drehmomentabstützung innerhalb des Aktors, etwa mittels eines Fortsatzes und einer diesen aufnehmenden Nut, verzichtet werden kann, wobei die Anbindung des Aktors an den Hebel vom Bewegungswandelgetriebe bis zum Hebelkopf verdrehgesichert bzgl. einer Aktor- bzw. Getriebeachse ausgeführt ist/wird.

Das Bewegungswandelgetriebe, also ein Rot.-Lin.-Getriebe ist z.B. mit einem scharnierartigen Gelenk an einem Startverbindungspleuel angebunden, welches wiederum über ein weiteres scharnierartiges Gelenk an besagtem Hebelkopf angebunden ist. Diese Gelenke können aufgrund ihrer radialen Ausdehnung das Stützmoment auf den Hebel übertragen. Der Hebel leitet das Drehmoment dann quer zu seiner Betätigungsachse in die zu verdrehende Betätigungswelle ein. Da das Drehmoment senkrecht zur Betätigungsachse übertragen wird, entsteht kein Einfluss auf die Betätigung selbst. Das Drehmoment wird über die Lagerung der zu betätigenden Welle im Kupplungsgehäuse abgestützt, insbesondere im Falle einer Kupplungsbetätigung. Die Abstützkräfte, welche aufgrund des Stützmoments in den Gelenken zusätzlich zur Betätigungskraft übertragen werden müssen, sind bei entsprechender Bauteildimensionierung (unter Beachtung der Hebellänge) klein gegenüber der Betätigungskraft, so dass die Lagerungen nicht speziell für diese Art der Drehmomentabstützung vergrößert oder verstärkt werden müssen. Darüber hinaus sind die Reibwege sehr klein gegenüber der Betätigungslänge, wodurch die verlusterzeugende Reibarbeit minimiert wird und der Gesamtwirkungsgrad des Aktors steigt. Außerdem können Kosten gespart werden, da die Übertragungsgelenke die Aufgabe der Drehmomentabstützung übernehmen und keine zusätzlichen Abstütz-Nuten bzw. Abstütz-Nasen erforderlich sind.

Letztlich wird somit ein elektromotorischer Aktuator/Aktor zur Wandlung einer Rotationsbewegung in eine Linearbewegung umfassend eines Rot. -Lin. -Getriebes vorgeschlagen. Der Aktor ist so gestaltet, dass die Linearbewegung direkt oder mittelbar auf einen Betätigungshebel übertragen wird. Das Rot. -Lin. -Getriebe mit Reaktionsdrehmomentabstützung wirkt direkt oder mittelbar am Betätigungshebel durch mindestens ein Übertragungsgelenk.

Übertragungsgelenke, welche neben der Betätigungskraft (z.B. Zug- und/oder Druckkraft) durch ihre radiale Ausdehnung ein Drehmoment senkrecht zu ihrer Gelenkachse übertragen können, sind wünschenswert.

Eine Hebellagerung zur Ausleitung des Drehmoments in ein aktuatorgehäusefestes Bauteil kann geschaffen werden. Ein entsprechender Einsatz bietet sich für sog.„Clutch-by-wire"- Aktoren an. Alternativ könnten Linearwälzlager zwischen einer Abstütznase des Getriebegehäuses und des Aktorgehäuses zur Minimierung der Reibverluste eingesetzt sein.

Die Erfindung betrifft somit einen elektromechanischen Linearaktor zur Betätigung eines Drehhebels, bei welchem der Stützmoment des aktorinternen Rot. -Lin. -Getriebes durch die Übertragungsgelenke in den Drehhebel eingeleitet und über dessen Lagerung in das Gehäuse ausgeleitet wird, um Reibwege und Reibverluste bei der Betätigung zu minimieren und die Bauteilkomplexität zu senken.

Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe einer Zeichnung näher erläutert. Dabei wird ein besonderes Ausführungsbeispiel näher detailliert. Es zeigen: Fig. 1 eine erste erfindungsgemäße Ausführungsform einer erfindungsgemäßen

Betätigungsvorrichtung in einem Längsschnitt,

Fig. 2 eine Seitenansicht auf die Betätigungsvorrichtung aus Fig. 1 von einer

Betätigungswellenseite, nahe einer zu aktuierenden Kupplung,

Fig. 3 ein Teil einer Kupplungsstellvorrichtung, das an ein der Kupplung

nächstgelegene Ende im Bereich einer Betätigungswelle anschließt,

Fig. 4 jener der Kupplung nächstgelegene Teil der Betätigungsvorrichtung der

erfindungsgemäßen Art mit einem Ausrücklager.

Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen nur dem Verständnis der

Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.

In Fig. 1 ist eine erste erfindungsgemäße Betätigungseinrichtung 1 dargestellt. Die

Betätigungsvorrichtung 1 ist zum Einsatz in einer Kupplung eines Kraftfahrzeugs, wie einer Doppelkupplung dimensioniert und vorgesehen. Sie weist einen elektromechanischen Aktor 2 auf. Der Aktor 2 beinhaltet eine in elektromotorische Drehbewegung versetzbare Spindel 3. Die Spindel 3 greift in ein Bewegungswandelgetriebe 4 ein. Das Bewegungswandelgetriebe 4 ist als Planetenwälzgetriebe (PWG) ausgebildet und trägt das Bezugszeichen 5. Das Plane- tenwälzgetriebe ist druck- und/oder zugweitergebend mit einer Druckhülse 6 verbunden / gekoppelt. Die Druckhülse 6 ist über eine Gelenkeinheit 7 mit einer Kupplungsstellvorrichtung 8 gekoppelt. Diese Kupplungsstellvorrichtung ist besonders gut in Fig. 3 und 4 zu erkennen.

Zurückkommend auf Fig. 1 sei erläutert, dass das Planetenwälzgetriebe (PWG) (5) als steigungstreues Planetenwälzgetriebe ausgebildet ist. Die Gelenkeinheit 7 kann ein Verbindungspleuel 9 aufweisen oder als dieses ausgestaltet sein. Das Verbindungspleuel 9 ist über ein Aktorgelenk 10 mit der Druckhülse 6 drehbar verbunden. Auf der dem Aktorgelenk 10 gegenüberliegenden Seite des Verbindungspleuels 9 ist dieses über ein Hebelgelenk 1 1 mit einem Hebelkopf 12 eines Betätigungshebels 13 verbunden. Das Hebelgelenk 1 1 ermöglicht eine Drehung des Betätigungshebels 13 relativ zur Längsausrichtung des Verbindungspleuels 9. An einem dem Verbindungspleuel 9 gegenüberliegenden Ende des Betätigungshebels 13 ist ein Loch 14 vorhanden, in dem eine Betätigungswelle 15 nach Art eines Zapfens oder Bolzens eingesetzt ist, wodurch / wobei die Betätigungswelle 15 um eine Betätigungsachse 16 drehbar ist. Die Druckhülse 6 ist im Wesentlichen innerhalb eines buchsenartigen Fortsatzes eines Aktorgehäuses 17 enthalten und weist an jenem Verbindungspleuel abgewandten Ende eine Stirnseite 18 auf, in die Vertiefungen 19 (drei Stück) eingebracht sind. Die Vertiefungen 19 agieren als Drehbewegungsweitergabeaufnahmen 20 für Nasen/Mitnahmevorsprünge einer Klammer 21. Die Vertiefung 19 sowie die Drehbewegungsweitergabeaufnahme 20 ist nur angedeutet, da sie nicht in der Schnittebene von Fig. 1 liegt/liegen.

Über die Klammer 21 , bspw. mit drei über den Umfang gleichverteilten Nasen / Mitnahmevorsprüngen, die in gegengleiche Vertiefungen 19 der Druckhülse 6 eingreifen, kann Drehmoment von einer zweiteilig ausgestalteten Führungshülse 22 weitergegeben werden. Die Führungshülse 22 nimmt eine Planetenwälzgetriebemutter 23 auf, in der mehrere Planeten / Planetenräder 24 drehbar gehaltert sind. Die Planeten 24 greifen in ein Gewinde der Spindel 3 ein. Ein Federpaket 25 ist zur Erleichterung der Sensierung in Anlage mit dem Aktorgehäuse 17 positioniert.

Wird eine Wicklung 26 / Spule 27 mit Strom beaufschlagt, so wird ein Rotor relativ zu einem Stator bewegt und die Spindel 3 in Rotation versetzt. Dadurch rotieren auch die Planeten 24, die zu einer Axialverlagerung der Planetenwälzgetriebemutter 23 führen, so dass unter Zwischenschaltung eines Kugellagers 28 die Axialbewegung an die zweiteilige Führungshülse 22 weitergegeben wird. Dadurch, dass eine Drehkoppelung über die in die Drehbewegungsweitergabeaufnahme 20 eingreifenden Nasen/Mitnahmevorsprünge besteht, und die Druckhülse 6 im Aktorgehäuse 17 gehaltert ist, findet nur eine Axialbewegungsweitergabe/ Linearbewe- gungsweitergabe an das aktorgehäusenahe Ende der Druckhülse 6 statt. Das Verbindungspleuel 9 drückt dann auf den Betätigungshebel 13, der zu einer Drehung der Betätigungswelle 15 führt, welche auf eine in Fig. 3 gezeigte Gabel (Einrück-/Ausrückgabel) 29 einwirkt. Die Gabel 29 wirkt dann auf ein Ausrücklager 30 ein.

Wie in Fig. 3 gut zu erkennen, führt dann ein Drehmoment in Richtung des Pfeils 31 zu einem Abstützkraftpaar, von denen eine Abstützkraft mit dem Bezugszeichen 32 referenziert ist, wobei ferner die Abstützkräfte in einem Kupplungs-/Getriebegehäuse 33 aufgenommen / abgestützt sind. Zwischen dem Kupplungs-/ Getriebegehäuse 33 und der Betätigungswelle 15 ist ein Betätigungslager 34 eingesetzt. Unter Rückgriff auf Fig. 2 sei auf die auch dort dargestellte Drehbewegung 31 hingewiesen. In Fig. 4 ist ein Teil der ein- und/oder auszurückenden Kupplung 35 angedeutet

Bezugszeichenliste

Betätigungsvorrichtung

Aktor

Spindel

Bewegungswandelgetriebe

Planetenwälzgetriebe

Druckhülse

Gelenkeinheit

Kupplungsstellvorrichtung

Verbindungspleuel

Aktorgelenk

Hebelgelenk

Hebelkopf

Betätigungshebel

Loch

Betätigungswelle

Betätigungsachse

Aktorgehäuse

Stirnseite

Vertiefung

Drehbewegungsweitergabeaufnahme

Klammer

Führungshülse

Planetenwälzgetnebemutter

Planet

Federpaket Wicklung

Spule

Kugellager

Gabel

Ausrücklager

Drehbewegung

Abstützkraft

Kupplungs-/Getriebegehäuse Betätigungslager

Kupplung