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Title:
ACTUATING DEVICE FOR A CLUTCH
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/032396
Kind Code:
A1
Abstract:
An actuating device (1) for a clutch (2), having a rotor (4), on the radially outer side (5) of which there is provided an encircling rolling-body guide device (7) which forms an outwardly open channel (8), wherein a multiplicity of rolling bodies (9, 10) is guided within the channel (8), and wherein the multiplicity of rolling bodies (9, 10) is also guided in a radially inwardly projecting counterpart guide device (11) of a carriage (12), wherein the rotor (4) is mounted by means of a support bearing (16), the outer ring (22) of which is held on the rotor (4) by means of a sleeve (28), wherein a deformation (31) is introduced into the sleeve (28), which deformation is fixed to the rotor (4) by engaging behind a detent edge (32) on the rotor (4) in a radial direction. The invention furthermore relates to a method for producing an actuating device of said type.

Inventors:
OTT PHILIPPE (FR)
FRIEDMANN JEAN-GEORGES (FR)
Application Number:
PCT/DE2014/200427
Publication Date:
March 12, 2015
Filing Date:
August 26, 2014
Export Citation:
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Assignee:
SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH (DE)
International Classes:
F16D23/12; F16D28/00
Domestic Patent References:
WO2010055151A12010-05-20
WO2013149806A12013-10-10
Foreign References:
DE10337629A12004-03-04
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Claims:
Patentansprüche

1 . Betätigungsvorrichtung (1 ) für eine Kupplung (2) mit einem Rotor (4), auf dessen radialer Außenseite (5) eine Wälzkörperumlaufleiteinrichtung (7) vorhanden ist, die eine nach außen offene Rinne (8) ausbildet, wobei innerhalb der Rinne (8) eine Vielzahl von Wälzkörpern (9,10) geführt ist und wobei die Vielzahl der Wälzkörper (9,10) auch in einer nach radial innen ragenden Gegenleiteinrichtung (1 1 ) eines Schlittens (12) geführt ist, wobei der Rotor (4) mittels eines Stützlagers (16) gelagert ist, dessen Außenring (22) mittels einer Hülse (28) am Rotor (4) gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass in die Hülse (28) eine Verformung (31 ) eingebracht ist, die, eine Rastkante (32) am Rotor (4) in radialer Richtung hintergreifend am Rotor (4) festgelegt ist.

2. Betätigungsvorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (4) ein Joch (6) aufweist, wobei die Hülse (28) am Joch (6) festgelegt ist.

3. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Joch (6) eine in radialer Richtung eingebrachte Vertiefung (32) aufweist.

4. Betätigungsvorrichtung (1 ) einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (28) eine durch Verstemmen eingebrachte Verformung aufweist, die die Hülse (28) auf dem Joch (6) festlegend in dessen Vertiefung (32) eingreift.

5. Betätigungsvorrichtung (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützlager (16), insbesondere dessen Außenring (22), mit einem Presssitz in eine Zentralöffnung des Jochs (6) eingepresst ist.

6. Betätigungsvorrichtung (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützlager (16), insbesondere dessen Außenring (22), in axialer Richtung einerseits an einer Schulter (33) des Jochs und andererseits an einem Kragen (29) der Hülse (28) anliegt und/oder durch die Verstemmung (31 ) der Hülse (28) mit dem Joch (6) in axialer Richtung eingepresst ist.

7. Betätigungsvorrichtung (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (28) ein Blechformteil ist und/oder einen Kragen (29) auf- weist, insbesondere einen radial nach innen abgewinkelten Kragen (29), der gegenüber der Wandung (30) der Hülse (28) um einen Winkel α von weniger als 90° abgebogen ist.

8. Verfahren zum Herstellen einer Betätigungsvorrichtung (1 ) für eine Kupplung (2), insbesondere für eine Betätigungsvorrichtung (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei ein Stützlager (16) mit seinem Außenring (22), zumindest mit einem Abschnitt des Außenrings (22), in axialer Richtung in eine zentrale Ausnehmung eines Rotors (4), insbesondere eines Jochs (6), eingepresst wird, eine Hülse (28) in axialer Richtung über das Stützlager (16) und einen Abschnitt des Rotors (4) bzw. des Jochs (6) geschoben und die Hülse (28), der Außenring (22) und der Rotor (4) und/oder das Joch (6) in axialer Richtung gegeneinander verpresst werden und nachfolgend die Hülse (28) in radialer Richtung mit dem Rotor (4) und/oder dem Joch (6) verstemmt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Einpressen des Stützlagers (16) in die zentrale Ausnehmung des Rotors (4) und/oder des Jochs (6) in dieser einen Mehrzahl von Magnetelementen (18,19) angeordnet und befestigt, insbesondere eingeklebt wird und/oder ein Sensorring (20) insbesondere stirnseitig am Rotor (4) und/oder am Joch (6) angeordnet und befestigt, insbesondere verklebt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützlager (16) vor dem Einpressen in die zentrale Ausnehmung des Rotors (4) und/oder des Jochs (6) vormontiert und/oder kontrolliert und/oder befettet wird.

Description:
Betätigungsvorrichtung für eine Kupplung

Die Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung für eine Kupplung, insbesondere für eine Kraftfahrzeugkupplung, mit einem Rotor, auf dessen radialer Außenseite eine Wälzkörperum- laufleiteinrichtung vorhanden ist, die eine nach außen offene Rinne ausbildet, wobei innerhalb der Rinne eine Vielzahl von Wälzkörpern geführt ist, und die Vielzahl der Wälzkörper auch in einer nach radial innen ragenden Gegenleiteinrichtung eines Schlittens geführt ist, wobei der Rotor mittels eines Stützlagers gelagert ist, dessen Außenring mittels einer Hülse am Rotor gehalten ist.

Solche Betätigungsvorrichtungen können bei Kupplungen, wie Doppelkupplungen eingesetzt sein, insbesondere in Kraftfahrzeugen, wie Pkws, Lkws oder anderen Nutzfahrzeugen. Sie können trockene oder nasse Kupplungen betätigen und Teil eines elektrischen Zentralausrückers (EZA) sein.

Aus der älteren, jedoch nicht offen gelegten DE 10 2013 217 471.3 ist eine Betätigungsvorrichtung für eine Kupplung mit einem Rotor bekannt, auf dessen radialer Außenseite eine Wälzkörperumlaufleiteinrichtung vorhanden ist, die eine nach außen offene Rinne ausbildet, wobei innerhalb der Rinne eine Vielzahl von Wälzkörpern geführt ist und wobei die Vielzahl der Wälzkörper auch in einer nach radial innen ragenden Gegenleiteinrichtung eines Schlittens geführt ist, wobei innerhalb eines Teilabschnitts der Rinne wenigstens ein konturiertes Drahtprofil eingesetzt ist. Die Wälzkörperumlaufleiteinrichtung ist zwischen einer ersten Jochhülse und einer zweiten Jochhülse eingeklemmt bzw. eingepasst. Radial innerhalb der zweiten Jochhülse ist ein Stützlager nach Art eines Wälzlagers eingebaut.

Aus der WO 2013/149806 A1 ist eine Betätigungsvorrichtung für eine Kupplung mit einer Statoreinrichtung bekannt, einer bezüglich der Statoreinrichtung verdrehbaren Rotoreinrichtung und einer bezüglich der Rotoreinrichtung in axialer Richtung begrenzt verlagerbaren Schlitteneinrichtung, wobei zwischen der Rotoreinrichtung und der Schlitteneinrichtung ein Wälzkörpergewindetrieb mit zumindest drei Windungen und einem im Wesentlichen ringförmigen Wälzkörperumlauf mit Wälzkörpern vorgesehen ist, wobei der im Wesentlichen ringförmige Wälzkörperumlauf einen derart ausgebildeten Spurwechselbereich aufweist, dass Wälzkörper in Umfangsrichtung vor dem Spurwechselbereich zwischen einer ersten und einer zweiten Windung laufen, und Wälzkörper in Umfangsrichtung nach dem Spurwechselbereich zwischen der zweiten und einer dritten Windung laufen, wobei der im Wesentlichen ringförmi- ge Wälzkörperumlauf aus zumindest zwei Bauteilen ausgebildet ist. Die Rotoreinrichtung weist ein Joch auf, das auf Seiten der Kupplung in radialer Richtung durch ein Stützlager abgestützt ist, das wiederum mittelbar oder unmittelbar mit der Statoreinrichtung verbunden sein kann. In einer Ausführungsform weist das Joch eine erste Jochhülse und eine zweite Jochhülse auf, wobei die zweite Jochhülse drehfest auf dem Außenring des Stützlagers ausgezogen ist.

Es sind des Weiteren Betätigungsvorrichtungen bekannt, bei denen ein Stützlager in den Rotor integriert ist. Dazu ist das Joch des Rotors in herkömmlicher Weise mit dem Lageraußenring einteilig gefertigt, was aber im Hinblick auf eine Montage des Lagers von innen in die Rotoreinheit nachteilig ist. Ein weiteres Problem ist, dass bei Aufbringen der für das Lager erforderlichen Schmierung das den Außenring des Lagers bildende Joch an seiner Innenseite mit Schmiermittel verschmutzt werden kann. Da diese Innenseite des Jochs in der Regel als Klebefläche für Magnete der Rotoreinheit dient, ist diese vor einem Anbringen der Magnete aufwendig zu reinigen. Dies ruft gesteigerte Kosten hervor. Nachteilig vom Fertigungsablauf ist auch, dass die Rotoreinheit zum Verkleben der Magnete komplett vormontiert sein muss. Bei einem fehlerhaften Verkleben kann daher die gesamte vormontierte Einheit Ausschuss sein. Schließlich weist eine herkömmliche Rotoreinheit mit massivem Joch, das die Außenla- gerschale des Stützlagers ausbildet, eine hohe Massenträgheit auf. Diese massive Bauart resultiert allerdings durch fertigungsbedingte Mindestwandstärken und werkstoffbedingte Mag- netflussoptimierungswünsche.

Ausgehend von dem vorgenannten Stand der Technik ist Aufgabe der vorliegenden

Erfindung, die vorgenannten Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und eine Betätigungsvorrichtung zu schaffen, die bei geringerem Gewicht und geringerer Massenträgheit kostenoptimiert und fertigungs- und montagegerecht herzustellen ist.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Kupplung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in die Hülse eine Verformung eingebracht ist, die eine Rastkante am Rotor in radialer Richtung hintergreifend am Rotor festgelegt ist. Es ist ein besonderer Vorteil der Erfindung, dass die Festlegung des Stützlagers mittels der Hülse die Produktion einer vormontierten Rotoreinheit ermöglicht, an der letztlich das Stützlager besonders einfach und fertigungs- und montagegerecht angebracht wird. Bei der Vormontage der Rotoreinheit gibt es anders als im Stand der Technik keinen von einer Lagermontage stammenden Verschmutzungen, die vor der Vormontage zu entfernen wären. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.

So ist es von Vorteil, wenn der Rotor ein Joch aufweist, wobei die Hülse vorzugsweise mittels der die Rastkante hintergreifenden Verformung am Joch festgelegt ist.

Es sit zweckmäßig, wenn das Joch vorzugsweise auf seiner radial äußeren Umfangsfläche eine in radialer Richtung eingebrachte Vertiefung , wie eine teilweise oder vollständig umlaufende Nut oder Schulter, aufweist.

Vorzugsweise ist die Verformung in der Hülse mittels einer Verstemmung ausgebildet.

Insbesondere kann Wandmaterial der Hülse durch die Verformung oder Verstemmung plastisch deformiert sein, so dass die Verformung in radialer Richtung, also quer zur Wand der Hülse, nach innen in den Innenraum der Hülse vorsteht. Die Hülse ist vorzugsweise eine Blechhülse. Sie kann als Blechformteil ausgebildet sein, insbesondere als weiches Tiefziehteil.

Die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung weist vorzugsweise einen Stator auf, relativ zu dem der Rotor verdrehbar ist. Der Schlitten ist bezüglich des Rotors durch eine Relativrotation zwischen Rotor und Stator in axialer Richtung verlagerbar. Die Betätigungseinrichtung ist insbesondere zur Betätigung einer Reibungskupplung geeignet, wie sie zwischen dem Verbrennungsmotor und/oder einem Elektromotor und dem Getriebe eines Kraftfahrzeugs für den Gangwechsel vorgesehen ist. Insbesondere kann die Betätigungsvorrichtung in Hybridfahrzeugen vorgesehen sein. Die Kupplung kann einerseits als Einzelkupplung ausgebildet sein, kann jedoch auch als Mehrfachkupplung, insbesondere als Doppelkupplung, ausgebildet sein. Bei einer Doppelkupplung sind vorzugsweise zwei Betätigungsvorrichtungen nach der Erfindung vorzusehen. Ferner kann die Kupplung sowohl als Trockenkupplung, als auch als Nasskupplung ausgebildet sein. Bei der Kupplung kann es sich einerseits um eine im betätigungsfreien Zustand eingerückte, das heißt normal-eingerückte Kupplung, oder andererseits um eine im betätigungsfreien Zustand ausgerückte, das heißt normal-ausgerückte Kupplung handeln. Bei einer normal-eingerückten Kupplung ist das Hebelelement, auf das die Betätigungsvorrichtung wirkt, üblicherweise als Tellerfeder ausgebildet, während bei einer normalausgerückten Kupplung das Hebelelement, auf das die Betätigungsvorrichtung wirkt, üblicherweise als Hebelfeder ausgebildet ist. Ferner kann die Kupplung einerseits als gedrückte Kupplung, das heißt als Kupplung, bei der die Betätigungsvorrichtung eine drückende Kraft auf das Hebelelement ausübt, oder andererseits als gezogene Kupplung, das heißt als Kupp- lung, bei der die Betätigungsvorrichtung eine ziehende Kraft auf das Hebelelement ausübt, ausgebildet sein.

Vorzugsweise bilden der Stator und der bezüglich des Stators verdrehbare Rotor einen Elektromotor. Der Elektromotor ist vorzugsweise als Drehstrommotor ausgebildet, bei dem Magnete, genauer gesagt Permanentmagnete, rotorseitig und wechselweise bestrombare Windungen statorseitig vorgesehen sind. Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Elektromotor als Außenläufer ausgebildet, das heißt weist in seinem Inneren den Stator auf, der von dem vorzugsweise ringförmigen, drehbaren Rotor umgeben ist. Jedoch kann der Elektromotor auch als Innenläufer ausgebildet sein.

Die Betätigungsvorrichtung ist über eine Stromzufuhr bestrombar und vorzugsweise derart im Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs gelagert, dass sie ausschließlich zum Einrücken und Ausrücken der Kupplung bestromt werden muss. Durch den Wälzkörpergewindetrieb, der in Wirkrichtung zwischen dem Rotor und dem Schlitten angeordnet ist, wird eine rotatorische Bewegung des Rotors in eine translatorische Bewegung des Schlittens umgesetzt. Der Wälzkörpergewindetrieb ist vorzugsweise selbsthemmend ausgebildet.

Über ein Ausrücklager, das beispielsweise als Schrägkugellager ausgebildet ist, aber auch als Kegelrollenlager, Nadellager oder Gleitlager ausgebildet sein kann, kann der Schlitten unmittelbar oder mittelbar auf das Hebelelement der Kupplung wirken. Das Stützlager ist vorzugsweise ein Wälzlager, etwa ein Kugellager nach Art eines Schrägkugellagers oder eines Doppelkugellagers.

Beispielsweise kann der Stator drehfest mit einem Trägerabschnitt, insbesondere mit einem Gehäuseträger, ausgebildet sein, so dass die Stromzufuhr zum Stator mittels Kabel und ohne Drehdurchführung oder induktive Kopplung möglich ist. In radialer Richtung innerhalb des Stators verläuft die Eingangswelle der Kupplung bzw. die Abtriebswelle des Verbrennungsmotors. Die Eingangswelle ist bezüglich des Stators bzw. des Trägerabschnitts drehbar gelagert.

Jedoch ist es auch möglich, dass der Stator drehfest auf der Eingangswelle der Kupplung angeordnet ist, das heißt sich mit der Drehzahl des Verbrennungsmotors dreht. In diesem Fall ist eine Drehdurchführung oder eine induktive Kopplung zur Bestromung der Betätigungsvorrichtung erforderlich. Die Bestromung der Betätigungsvorrichtung in eine Richtung erzeugt im Vergleich zur Eingangsdrehzahl des Antriebsstrangs eine erhöhte Drehzahl des Rotors, wodurch die Kupplung ausgerückt wird. Die Bestromung der Betätigungsvorrichtung in die ande- re Richtung erzeugt einen im Vergleich zur Eingangsdrehzahl des Antriebsstrangs verringerte Drehzahl des Rotors, wodurch die Kupplung eingerückt wird. Daher kann der Ausrückvorgang der Kupplung über eine Beschleunigung des Rotors eingeleitet werden, während der Einrückvorgang der Kupplung über ein Abbremsen des Rotors eingeleitet wird. Ebenso ist es auch möglich, dass der Ausrückvorgang der Kupplung durch ein Abbremsen des Rotors eingeleitet wird, während der Einrückvorgang der Kupplung durch eine Beschleunigung des Rotors eingeleitet wird.

Nach einer Ausführungsform sind das Joch und der Wälzkörperumlauf als einteiliges Bauteil ausgebildet. Es ist jedoch auch möglich, dass das Joch und die Wälzkörperumlaufleiteinrich- tung als separate Bauteile ausgebildet sind. Insbesondere kann die Wälzkörperumlaufleitein- richtung entlang einer Transversalebene in zwei separate Ringe unterteilt sein. In diesem Fall kann einer der beiden Ringe einteilig mit dem Joch ausgebildet sein. Wenn beide Ringe separat vom Joch ausgebildet, ist es von Vorteil, wenn das Joch als zweiteiliges Joch mit einer ersten Jochhülse und einer zweiten Jochhülse ausgebildet ist. Die beiden ringförmigen Bauteile des Wälzkörperumlaufs können dann drehfest auf der ersten Jochhülse montiert sein. Die zweite Jochhülse ist dann ebenfalls drehfest auf der ersten Jochhülse montiert und stößt in axialer Richtung vorzugsweise an eines der beiden Bauteile des Wälzkörperumlaufs an. Das Stützlager kann insbesondere zwischen einem Kragen der zweiten Jochhülse und einem Kragen der ersten Jochhülse vorgesehen sein.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist innerhalb eines Teilabschnitts der nach außen offenen Rinne des Rotors wenigstens ein konturiertes Drahtprofil eingesetzt. Dieses kann eine Wälzkörperanlagefläche zum in Kontakt gelangen mit dem Wälzkörper aufweisen und/oder eine Leiteinrichtungsanlagefläche, vorzugsweise auf der der Wälzkörperanlagefläche abgewandten Seite, zum in Kontakt gelangen mit der Wälzkörperumlaufleiteinrichtung aufweisen. Das Drahtprofil kann dann einfach in die Rinne eingesetzt werden und form-, kraft- und/oder stoffschlüssig an der Wälzkörperumlaufleiteinrichtung befestigt werden. Eine verschleißmindernde Konstruktion ist dann die Folge.

Um auf beiden Seiten der Rinnen den Verschleiß noch weiter zu reduzieren, ist es von Vorteil, wenn zwei vorzugsweise separate Drahtprofile in die Rinne eingesetzt sind und eine Führungsbahn für die Wälzkörper dazwischen ausgebildet ist. In der Führungsbahn laufen dann die Wälzkörper, die kugelartig, rollenartig, tonnenartig oder nadelartig ausgebildet sein können, möglichst spielfrei ab. Wenn die Wälzkörperumlaufleiteinrichtung entlang einer Transversalebene in zwei separate Ringe unterteilt ist, so kann die Fertigung vereinfacht werden. Unter einer Transversalebene ist eine Ebene verstanden, die senkrecht zu einer Rotationsachse des Rotors bzw. der Betätigungsvorrichtung steht. Sie könnte auch als Radialebene bezeichnet werden. Es ist auch möglich, dass die Wälzkörperumlaufleiteinrichtung in einer zur Transversalebene angestellten Ebene in zwei separate Ringe unterteilt ist. Die Rotationsachse würde dann windschief auf dieser Ebene stehen.

Es ist von Vorteil, wenn die Wälzkörperumlaufleiteinrichtung zwischen einer ersten Jochhülse und einer zweiten Jochhülse eingepasst ist. Dadurch wird die Lage der Wälzkörperumlaufleit- einrichtung präzise bestimmt.

Es ist auch von Vorteil, wenn auf der Außenseite der Wälzkörperumlaufleiteinrichtung

Vorsprünge vorhanden sind, die in gegengleiche Ausnehmungen der entsprechenden ersten oder zweiten Jochhülse greifen. Auf diese Weise kann eine drehfeste Verbindung zwischen der Wälzkörperumlaufleiteinrichtung und der oder den Jochhülsen erreicht werden.

Es ist auch zweckmäßig, wenn die Wälzkörperumlaufleiteinrichtung in einer Verbindung zu dieser radial außenseitig eingesetzt ist. Die Verbindungshülse kann dann bspw. in die Wälz- körperumlaufleiteinrichtung eingepresst sein. Eine drehfeste und/oder in Richtung der Rotationsachse translationsfeste Verbindung ist dadurch einfach erreichbar.

Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel ist auch dadurch gekennzeichnet, dass das Drahtprofil nach Art einer vorzugsweise kreisrund oder spiralförmig gebogenen Feder ausgebildet ist. Die Umlenkung der Wälzkörper des Wälzkörpertriebs wird auch vereinfacht, wenn das Drahtprofil eine 360°-Windung abzüglich eines Bereiches für einen vorbestimmten Umlenkwinkel aufweist.

Es ist ferner von Vorteil, wenn die Ringe aus Kunststoff, die Drahtprofile aus einer

Metalllegierung und/oder die Jochhülsen sowie die Verbindungshülse aus spanlos umgeformten Blechen aufgebaut sind oder aus diesen Materialien / Materialgemischen bestehen. Das Drahtprofil kann bspw. aus Federstahl bestehen und die Jochhülsen aus Stahlblechen aufgebaut sein. Die Jochhülsen und die Verbindungshülsen können die gleiche Wandstärke aufweisen und aus demselben Material bestehen. Das Verwenden von kohlenstoffarmem Werkstoff, insbesondere zur Steigerung des

Magnetflusses, die Senkung der Massenträgheit und der Entfall von spanender Nacharbeit ist eine gewünschte Folge.

Die Jochhülsen und Verbindungshülsen können als Blechhülsen ausgebildet werden. Mit Einsatz von Tiefziehstahl wird das Einsetzen eines vormontierbaren Lagers / Stützlagers ermöglicht. Der Werkstoff von diesen Hülsen ist kohlenstoffarm und verbessert den Magnetfluss im Rotor.

Die Jochhülsen können durch Zapfen und/oder Nasen mit den Ringen verbunden sein. Auch sonstige Mittel, um Reibmomente zwischen den Elementen zu erhöhen, können eingesetzt werden. Beispielsweise bieten sich Konturierungen, Körnungen und Beschichtungen an. Die Axialkraft wird direkt über einen Bord abgefangen. Eine Verbindung zwischen den jeweiligen Hülsen kann nach Bedarf über stoff-, form- und/oder kraftschlüssige Verbindungsarten erreicht werden. Es bieten sich Presssitze, radiale Vernietungen, Punktschweißungen oder Laser-Schweißungen an. Es ist also von Vorteil, wenn die Hülse eine durch Verstemmen eingebrachte Verformung aufweist, die die Hülse auf dem Joch festlegend in dessen Vertiefung eingreift und/oder das Stützlager, insbesondere dessen Außenring, mit einem Presssitz in eine Zentralöffnung des Jochs eingepresst ist.

Durch die Erfindung kann das Stützlager in vorteilhafter Weise vormontiert werden und durch verwendete Fette verursachte Verschmutzungen vermieden werden. Die Verbindungshülse kann vor der Montage, insbesondere vor einem Einkleben der Magnete oder des Sensorrings, ohne großen Aufwand und einfach gereinigt werden und direkt nach dem Zusammenführen der Baugruppe mit der Verbindung der am Rotor zu befestigenden Magnete, nämlich an der Verbindungshülse, insbesondere ihrer Innenseite, begonnen werden.

Auf diese Weise können große Stückzahlen pro Jahr gefertigt werden und eine Kostenreduktion von 30 bis 45 % erreicht werden. Es ist keine spanende Herstellung mehr nötig, keine Wärmebehandlung der Teile mehr notwendig und kompakte Lösungen, die gewichtsreduziert / leicht sind, sind die Folge. Es können eine Vielzahl von Gleichteilen für die Montage eingesetzt werden. Das Realisieren vormontierbarer Unterbaugruppen ist erreichbar. Ein Paaren der Teile zur Druckwinkelbewältigung ist möglich.

Nach einer Ausführungsform kann der Rotor ein Joch aufweisen, wobei die Hülse

vorzugsweise mittels der Verformung bzw. Verstemmung am Joch festgelegt ist. Das Joch kann ein Blechformteil oder massives, insbesondere spanend bearbeitetes, z.B. gedrehtes Bauteil sein. Ein solches Joch ist kostengünstig in Masse herstellbar. Vorzugsweise hat die Hülse gegenüber dem Joch radiales Spiel.

Das Joch kann, vorzugsweise auf seiner radial äußeren Umfangsfläche eine in radialer Richtung eingebrachte Vertiefung, wie eine teilweise oder vollständig umlaufende Nut oder Schulter, aufweisen. Diese Vertiefung kann die Rastkante für die Verformung bzw. die Verstemmung ausbilden. Im Falle einer umlaufenden Nut ist in vorteilhafter Weise keine Radialpositionierung des Jochs beim Verstemmen der Hülse erforderlich.

Es ist von Vorteil, wenn das Stützlager, insbesondere dessen Außenring, in axialer Richtung einerseits an einer Schulter des Jochs und andererseits an einem Kragen der Hülse anliegt und vorzugsweise zwischen der Schulter und dem Kragen durch die Verstemmung der Hülse mit dem Joch in axialer Richtung eingepresst ist (Presssitz in axialer Richtung).

Das Stützlager, insbesondere dessen Außenring, kann mit einem Presssitz in eine

Zentralöffnung des Jochs eingepresst sein. Dadurch ist eine Übertragung von Drehmomenten zwischen dem Außenring und dem Joch in einfacher Weise gesichert, so dass das Stützlager verdrehsicher im Joch aufgenommen ist.

Das Stützlager, insbesondere dessen Außenring, kann in axialer Richtung einerseits an einer Schulter des Jochs und andererseits an einem Kragen der Hülse anliegen und vorzugsweise zwischen der Schulter und dem Kragen durch die Verstemmung der Hülse mit dem Joch in axialer Richtung eingepresst sein. Anders ausgedrückt besteht ein Presssitz in axialer Richtung. Über eine solche Verpressung in axialer Richtung können Axialkräfte zwischen den genannten Bauteilen sicher übertragen werden.

Die Hülse kann einen Kragen aufweisen, insbesondere einen radial nach innen abgewinkelten Kragen, der gegenüber der Wandung der Hülse einen Winkel α von weniger als 90°, vorzugsweise einen Winkel zwischen ca. 88° und 89,5° und besonders bevorzugt einen Winkel zwischen ca. 88,5° und 89° abgebogen ist. Durch einen solchen Kragen ist die Hülse quasi in axialer Richtung vorgespannt, welche Vorspannung beim axialen Verspannen mit dem Stützlager und dem Joch in vorteilhafter Weise genutzt werden kann, um einen sicheren Presssitz zu erlangen. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Herstellen einer Betätigungsvorrichtung für eine Kupplung, insbesondere für eine erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung, insbesondere nach einem der angehängten Ansprüche, wobei ein Stützlager mit seinem Außenring, zumindest mit einem Abschnitt des Außenrings, in axialer Richtung in eine zentrale Ausnehmung eines Rotors, insbesondere eines Jochs, eingepresst wird, eine Hülse, insbesondere eine Blechhülse, in axialer Richtung über das Stützlager und einen Abschnitt des Rotors bzw. des Jochs geschoben und die Hülse, der Außenring und der Rotor bzw. das Joch in axialer Richtung gegeneinander verpresst werden und nachfolgend die Hülse in radialer Richtung mit dem Rotor bzw. dem Joch verstemmt wird. Durch das Verfahren nach der Erfindung kann das Stützlager besonders einfach mit dem Joch montiert werden, wobei durch einfache und schnell durchzuführende Fertigungsschritte ohne Werkzeugwechsel sowohl das Lager radial im Joch verpresst werden kann, als auch die Hülse, das Lager und das Joch in axialer Richtung miteinander verpresst werden können. Das Verfahren ist daher schnell, kostengünstig und insbesondere für eine Massenfertigung geeignet.

Bei einer Ausführungsform kann vor dem Einpressen des Stützlagers in die zentrale

Ausnehmung des Rotors bzw. des Jochs in dieser einen Mehrzahl von Magnetelementen angeordnet und befestigt, insbesondere eingeklebt werden und/oder ein Sensorring insbesondere stirnseitig am Rotor bzw. am Joch angeordnet und befestigt, insbesondere verklebt werden.

Das Stützlager kann insbesondere vor dem Einpressen in die zentrale Ausnehmung des Rotors bzw. des Jochs vormontiert und/oder kontrolliert und/oder befettet werden.

Anders und zusammenfassend ausgedrückt betrifft die vorliegende Erfindung den

Zusammenbau eines Lagers mit einem EZA über eine Verbindungshülse mit einem Presssitz und einem radialem Verstemmen der Hülse am Joch. Das Joch weist hierfür eine entsprechende Aufnahme auf. Das Lager ist mit Spiel zwischen dem Joch und der Verbindungshülse eingespannt. Auf diese Weise kann eine Überprüfung des Lagers unabhängig vom EZA bereits vor dem Zusammenbau erfolgen, so dass weniger Ausschuss-Teile des EZA die Folge sind. Die Erfindung wird nachfolgend mit mehreren Ausführungsbeispielen anhand von Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Abschnitt einer erfindungsgemäßen

Betätigungsvorrichtung, wie sie in einer Kupplung eingebaut ist,

Fig. 2 ein Rotor der Betätigungseinrichtung der Fig. 1 in einer geschnittenen

perspektivischen Ansicht,

Fig. 3 einen vergrößerten Ausschnitt des Rotors der Fig. 2,

Fig. 4 ein Detail einer Hülse des Rotors in einer vergrößerten Ansicht,

Fig. 5 eine schematische Darstellung zu einem Verfahren nach der Erfindung, und

Fig. 6 eine schematische Schnittansicht des Rotors während der Herstellung in einem Werkzeug.

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

Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugs-zeichen versehen. Details der unterschiedlichen Ausführungsformen können miteinander kombiniert werden.

Figur 1 zeigt Merkmale, die in der vorliegenden Beschreibung nicht als erfindungswesentlich gekennzeichnet sind, sind als optional zu verstehen. Daher betrifft die nachfolgende Beschreibung auch weitere Ausführungsbeispiele einer Betätigungsvorrichtung 1 , die Teilkombinationen der im Folgenden zu erläuternden Merkmale aufweisen. Ebenso betrifft die nachfolgende Beschreibung die Kombination bzw. den Zusammenbau der Betätigungsvorrichtung 1 mit einer Kupplung 2, die ein Hebelelement 3 einsetzt. Sie betrifft auch einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges.

Die Kupplung 2 ist drehbar um eine Drehachse Z gelagert und weist zumindest eine nicht dargestellte Anpressplatte, zumindest eine nicht dargestellte Gegendruckplatte und zumindest eine in axialer Richtung A der Kupplung 2 zwischen der Anpressplatte und der Gegendruckplatte angeordnete, nicht dargestellte Kupplungsscheibe auf. Die Gegendruckplatte ist mit ei- nem Gehäusebauteil der Kupplung 2, insbesondere einem Kupplungsdeckel, fest verbunden, insbesondere verschraubt. Die Anpressplatte ist im Kupplungsgehäuse, insbesondere innerhalb des Kupplungsdeckels, drehfest gelagert und in axialer Richtung A begrenzt verlagerbar. Insbesondere ist die Anpressplatte mittels mehrerer nicht dargestellter Blattfedern drehfest im Kupplungsgehäuse befestigt und von der Gegendruckplatte weg vorgespannt. Darüber hinaus weist die Kupplung 2 ein Hebelelement 3 auf, das für eine normal-eingerückte Kupplung 2 als Tellerfeder und für eine normal-ausgerückte Kupplung 2 als Hebelfeder ausgebildet sein kann.

Das Hebelelement 3 ist gehäuseseitig abgestützt und durch die Betätigungsvorrichtung 1 betätigbar. Die gehäuseseitige Abstützung kann beispielsweise durch eine am Kupplungsdeckel befestigte, nicht dargestellte Lagereinheit erfolgen, durch die das Hebelelement 3 verkippbar aufgehängt ist. Hierzu weist die Lagereinheit beispielsweise zwei in axialer Richtung A beabstandete Drahtringe auf, zwischen denen das Hebelelement 3 sich in radialer Richtung R der Kupplung 2 erstreckt. Über Hebelspitzen, die in radialer Richtung R auf der Innenseite des vorzugsweise im Wesentlichen ringförmig ausgebildeten Hebelelements 3 angeordnet sind, ist das Hebelelement 3 durch die Betätigungsvorrichtung 1 betätigbar. Bei einer normaleingerückten Kupplung 2 überwiegt die wirksame Kraft des als Tellerfeder ausgebildeten Hebelelements 3 die Gegenkraft der Blattfedern, während bei einer normal-ausgerückten Kupplung 2 die Gegenkraft der Blattfedern die wirksame Kraft des als Hebelfeder ausgebildeten Hebelelements 3 überwiegt. Dementsprechend führt eine Betätigung der Tellerfeder der normaleingerückten Kupplung 2 durch die Betätigungsvorrichtung 1 zum Ausrücken der Kupplung 2 durch Verkippen bzw. Umschnappen der Tellerfeder, das heißt zum Abhub der Anpressplatte und zur Entfernung der Anpressplatte von der Gegendruckplatte, während eine Betätigung der Hebelfeder bei einer normal-ausgerückten Kupplung 2 durch die Betätigungsvorrichtung 1 zum Einrücken der Kupplung 2 durch Verkippen der Hebelfeder führt.

Bei eingerückter Kupplung 2 wird ein Drehmoment von der Eingangsseite der Kupplung 2, beispielsweise von einem Zweimassenschwungrad oder einem Verbrennungsmotor oder einem Elektromotor, über das Kupplungsgehäuse und sowohl die Gegendruckplatte als auch die Anpressplatte, die beide mit dem Kupplungsgehäuse, insbesondere dem Kupplungsdeckel, drehfest verbunden sind, reibschlüssig auf die Kupplungsscheibe übertragen. Von der Kupplungsscheibe, die reibschlüssig zwischen der Gegendruckplatte und der Anpressplatte geklemmt ist, wird das Drehmoment zur Ausgangsseite der Kupplung 2 übertragen, beispielsweise zu einer Eingangswelle eines Getriebes. Da aufgrund des Reibschlusses sowohl die Reibbeläge der Kupplungsscheibe, als auch in geringerem Maße die Reibfläche der Gegendruckplatte und der Anpressplatte einem Verschleiß unterworfen sind, muss über die Lebensdauer der Kupplung 2 die Anpressplatte immer näher an die Gegendruckplatte heranbewegt werden, um die Abnahme der Dicke der Reibbeläge und der Stärke der Reibflächen in axialer Richtung A zu kompensieren und den Reibschluss herstellen bzw. die Kupplung 2 einrücken zu können. Hierzu ist in der Kupplung 2 beispielsweise eine nicht dargestellte, kraftbasierte oder wegbasierte Verschleißnachstelleinrichtung einsetzbar.

Die Betätigungsvorrichtung 1 , die auf das Hebelelement 3 der Kupplung wirkt, weist einen Stator auf, der nicht dargestellt ist und einen bzgl. der Statoreinrichtung / dem Stator verdrehbaren Rotor 4, der auch als Rotoreinrichtung bezeichnet werden kann. Der Stator kann drehfest mit einem Trägerabschnitt, insbesondere mit einem Gehäuseträger, ausgebildet sein.

Vorzugsweise bilden der Stator und der Rotor 4 einen Elektromotor, insbesondere einen Drehstrommotor. Hierzu ist der Stator mit einer Stromzufuhr versehen, um in nicht dargestellten, statorseitigen Spulen ein wechselndes elektromagnetisches Feld zu erzeugen. Der Rotor 4 weist zur magnetischen Wechselwirkung mit dem statorseitigen Elektromagneten Magnete auf, nämlich Permanentmagnete.

Vorzugsweise ist der Elektromotor als sog. Außenläufer ausgebildet, d.h. der Stator ist in radialer Richtung R der Betätigungsvorrichtung 1 bzw. der Kupplung 2 innerhalb des Rotors 4 angeordnet. Es ist jedoch auch möglich, den Elektromotor als Innenläufer auszubilden, d.h. den Stator in radialer Richtung R außerhalb des Rotors 4 anzuordnen. Auf diese Anordnung wird aber nicht weiter eingegangen.

Auf der radialen Außenseite 5 des Rotors 4, insbesondere eine Jochs 6, ist eine Wälzkörper- umlaufleiteinrichtung 7 mit einer Rinne 8 ausgebildet. Durch die Rinne 8 ist eine Führungsbahn ausgebildet, auf/in der Wälzkörper 9, nämlich Kugeln 10 abrollen können. Die Wälzkörper 9 werden auch in einer Gegenleiteinrichtung 1 1 geführt. Die Gegenleiteinrichtung 1 1 ist an einem Schlitten 15 festgelegt. Auf der radialen Außenseite des Schlittens 12 ist ein Ausrücklager 13 angeordnet, das über eine Hülse 14 auf das Hebelelement 3 einwirken kann. Bei Betätigung des Hebelelementes 3 wird die Kupplung 2 ein- oder ausgerückt. Die Gegenleiteinrichtung 1 1 wird durch eine Formfeder 15 gebildet, die unterschiedliche Windungen aufweist. Die Kugeln 10 verlaufen innerhalb der / zwischen den Windungen. An der radial inneren Umfangsfläche 17 des Jochs 6 sind Magnete 18, insbesondere

Permanentmagnete 19 durch Verkleben befestigt. Auf der der Kupplung 2 zugewandten Seite des Jochs 6 trägt dieses einen Sensorring 20, der gleichfalls durch Verkleben am Joch 6 befestigt ist. Der Sensorring 20 greift mittels eines Kragens 21 zwischen zwei Magnete 18 so dass seine Radialposition gegenüber dem Joch 6 sichergestellt ist.

Radial innerhalb des Jochs 6 ist ein Stützlager 16, nach Art eines Wälzlagers eingebaut. Das Stützlager 16 ist in der dargestellten Ausführungsform als Doppelrillenkugellager ausgebildet. Es weist einen Außenring 22 und einen Innenring 23 auf, zwischen denen die Kugeln 10 abrollten. Der Außenring 22 weist außenseitig einen radial nach außen vorstehenden Kragen 24 auf mit einer jochseitigen Anlagefläche 25 und einer gegenüber liegenden Anlagefläche 26 auf. Die sich in axialer Richtung jochseitig an den Kragen 24 anschließende Umfangsfläche 27 bildet mit dem Joch 6 einen Presssitz aus, über den Momente im Wesentlichen aufgenommen und abgeleitet werden. Das weniger als 90°, vorzugsweise einen Winkel zwischen ca. 88° und 89,5° und besonders bevorzugt einen Winkel zwischen ca. 88.5° und 89°16 ist mittels einer Hülse 28 in axialer Richtung am Joch 6 gehalten. Die Hülse 28 ist ein Blechformteil, vorzugsweise ein einfaches weiches Tiefziehteil, und weist zu diesem Zweck einen radial nach innen umgeformten Kragen 29 auf, der in Figur 4 vergrößert im Detail dargestellt ist. In dieser ist angedeutet, dass der Kragen 29 gegenüber der Hülsenwand 30 der Hülse 28 um einen Winkel von mehr als 90° verformt wurde und damit mit der Hülsenwand 30 (und der Längsachse der Hülse 28) einen Winkel α von weniger als 90°, vorzugsweise zwischen ca. 88° und 89,5° und besonders bevorzugt zwischen ca. 88.5° und 89° einschließt. Durch diese Formgebung kann die Hülse 28 gegenüber dem Joch 6 in der nachfolgenden Weise in axialer Richtung vorgespannt sein.

Die Hülse 28 ist am Joch 6 mittels einer Verstemmung 31 gehalten. Zu diesem Zweck weist das Joch 6 eine Vertiefung 32 in seiner äußeren Umfangsfläche auf. Die Verstemmung 31 ist derart eingebracht, dass die Hülse 28 nicht nur am Joch 6 gehalten ist, sondern sogar in axialer Richtung gegen dieses verspannt ist, so dass zwischen dem Kragen 29 der Hülse 28, dem Kragen 24 des Stützlagers 16 und der Stirnfläche 33 des Jochs 6 ein Presssitz in axialer Richtung ausgebildet ist, über den im Wesentlichen Axialkräfte aufgenommen und abgeleitet werden. Die Hülse 28 ist derart am Joch 6 verstemmt, dass nach dem Verstemmen eine minimale Abreißkraft von 16400 N und ein minimales Losbrechmoment von 18 Nm zum Lösen der Hülse 28 vom Joch 6 erforderlich ist. Figur 5 zeigt schematisch einen Ablauf bei der Herstellung des Rotors. In einem ersten Arbeitsschritt wird das Joch 6 hergestellt und zur Verfügung gestellt. In einem zweiten Arbeitsschritt wird sodann das Joch 6 mit den Magneten 18 und dem Sensorring 20 versehen, indem diese Einheiten aufgeklebt werden. Es ist von besonderem Vorteil, dass das Joch 6 zu diesem Zeitpunkt nicht durch andere Arbeitsschritte verschmutzt ist. In einem dritten Arbeitsschritt wird das Stützlager 16 mittels der Hülse 28 an der vormontierten Einheit aus Joch 3, Magneten 18 und Sensorring 20 montiert. Ein für diesen Arbeitsschritt genutztes Werkzeug 34 ist schematisch in Figur 6 gezeigt. Mit diesem wird das vormontierte, kontrollierte und gefettete Stützlager 16 in die zentrale Ausnehmung des Jochs 6 in axialer Richtung eingepresst (auf Block gepresst). Dabei werden die Hülse 28, das Stützlager 16 und das vormontierte Joch 6 in das Werkzeug 34 eingelegt und zusammen in axialer Richtung verpresst. Bei Erreichen der dazu erforderlichen Axialpresskraft wird die Hülse 28 mittels Spannbacken 35 des Werkzeugs 34 in radialer Richtung in die Vertiefungen 32 verstemmt. Dazu werden die Spannbacken 35 einfach radial zugestellt. Nach erfolgter Verstemmung werden die Spannbacken 35 gelöst und die montierte Einheit aus dem Werkzeug entnommen.

Bezuqszeichenliste Betätigungsvorrichtung

Kupplung

Hebelelement

Rotor

radiale Außenseite

Joch

Wälzkörperumlaufleiteinrichtung

Rinne

Wälzkörper

Kugel

Gegenleiteinrichtung

Schlitten

Ausrücklager

Stützlager

Umfangsfläche des Jochs

Magnet

Permanentmagnet

Sensorring

Kragen des Sensorrings

Außenring

Innenring

Kragen

Anlagefläche

Anlagefläche

Umfangsfläche des Außenrings

Hülse

Kragen der Hülse

Hülsenwand

Verstemmung

Vertiefung

Stirnfläche

Werkzeug

Spannbacke