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Patent Searching and Data


Title:
HINGE ACTUATOR FOR A TORQUE CLUTCH
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/228312
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a hinge actuator (1) for a torque clutch (2), comprising at least the following components: at least one actuation finger (3, 4) for transmitting an actuating path (5) onto a torque clutch (2); a lever (6) having a main extension (7), which is connected to the actuation finger (3, 4); a hinge bearing (8) for pivotally mounting the lever (6); and a cross-piece (13) in force-transmitting contact with the lever (6), wherein the cross-piece (13) can be moved along the main extension (7) between a disengaged position (14) and an engaged position (15), and wherein the lever (6) can be pivoted to transmit the actuation path (5) by moving the cross-piece (13). The hinge actuator (1) is primarily characterised in that, together with the actuation finger (3, 4), the lever (6) is the only spring element determining the lever stiffness of the lever (6). With the proposed hinge actuator, installation space can be saved and the costs can also be significantly reduced.

Inventors:
CHANTIER BENJAMIN (FR)
EHRLICH MATTHIAS (DE)
BEYER MARC (FR)
Application Number:
PCT/DE2021/100360
Publication Date:
November 18, 2021
Filing Date:
April 20, 2021
Export Citation:
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Assignee:
SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG (DE)
International Classes:
F16D23/12
Domestic Patent References:
WO2007134563A12007-11-29
WO2006094473A12006-09-14
Foreign References:
DE102012207816A12012-12-13
DE102007029934A12008-01-24
DE102013211227A12014-01-09
DE102012220436A12013-05-23
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Claims:
Patentansprüche

1. Scharnieraktor (1 ) für eine Drehmomentkupplung (2), aufweisend zumindest die folgenden Komponenten: zumindest einen Betätigungsfinger (3,4) zum Übertragen eines Betäti gungswegs (5) auf eine Drehmomentkupplung (2); einen Hebel (6) mit einer Haupterstreckung (7), welcher mit dem Betäti gungsfinger (3,4) verbunden ist; ein Scharnierlager (8) zum verschwenkbaren Lagern des Hebels (6); und eine Traverse (13) in kraftübertragendem Kontakt mit dem Hebel (6), wobei die Traverse (13) entlang der Haupterstreckung (7) zwischen einer ausgerück ten Position (14) und einer eingerückten Position (15) verfahrbar ist und wobei mittels Verfahren der Traverse (13) der Hebel (6) zum Übertragen des Betäti gungswegs (5) verschwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel (6) zusammen mit dem Betätigungsfinger (3,4) das einzige die He belsteifigkeit des Hebels (6) bestimmende Federelement ist.

2. Scharnieraktor (1 ) nach Anspruch 1 , wobei zwei Betätigungsfinger (3,4) mit einem Fingerabstand (44) quer zu der Haupter streckung (7) des Hebels (6) vorgesehen sind und der Scharnieraktor (1) eine maximale Querabmessung (42) parallel zu dem Fingerabstand (44) aufweist, wobei die maximale Querabmessung (42) weniger als das 4-fache, bevorzugt weniger als das 2,5-fache, des Fingerabstands (44) beträgt.

3. Scharnieraktor (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Scharnierlager (8) zwei Bolzen (9,10) mit einer Bolzenachse (20) und je weils eine korrespondierende Bolzenaufnahme (18,19) aufweist, wobei die Bol zenaufnahmen (18,19) jeweils in einem zu der Haupterstreckung (7) und zu der Bolzenachse (20), bevorzugt um 90°, gewinkelten Lagerabschnitt (66,67) des Hebels (6) gebildet ist, wobei bevorzugt in der ausgerückten Position (14) die Hebelsteifigkeit des He bels (6) zwischen 4 kN/mm und 5 kN/mm liegt.

4. Scharnieraktor (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Scharnierlager (8) zwei Bolzen (9,10) mit einer Bolzenachse (20) und je weils eine korrespondierende Bolzenaufnahme (18,19) aufweist, wobei die Bol zenaufnahme (18,19) jeweils von einer Lagerlasche (21,22) des Hebels (6) ge bildet ist, wobei die Lagerlasche (21,22) sich entlang der Haupterstreckung (7) weg von dem Betätigungsfinger (3,4) erstreckt, wobei bevorzugt in der ausgerückten Position (14) die Hebelsteifigkeit des He bels (6) zwischen 1 kN/mm und 2 kN/mm liegt.

5. Scharnieraktor (1 ) nach Anspruch 4, wobei die Lagerlaschen (21 ,22) bezogen auf einen Querschnitt mit der Bol zenachse (20) als Normale bogenförmig, bevorzugt S-förmig, zwischen dem übrigen Hebel (6) und den Bolzen (9,10) verlaufen.

6. Scharnieraktor (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Hebel (6) mittels des Scharnierlagers (8) seitlich gesichert ist, bevorzugt mittels zumindest eines der Bolzen (9,10) gemäß einem der Ansprü che 3 bis 5.

7. Scharnieraktor (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Hebel (6) zwei Teilhebel (25,26) umfasst, welche mittels zumindest einer Hebelbrücke (27,28) miteinander einstückig verbunden sind.

8. Drehmomentkupplung (2) mit einer Rotationsachse (29) für einen Antriebs strang (30), aufweisend zumindest die folgenden Komponenten: einen Scharnieraktor (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche; ein Drehmomentpaket (31), bevorzugt ein axial verpressbares Reibpaket, welches zum regelbaren Übertragen eines Drehmoments mittels des Schar nieraktors (1) axial betätigbar ist; und ein Betätigungslager (32) zwischen dem Drehmomentpaket (31) und dem Betätigungsfinger (3,4) des Scharnieraktors (1), wobei mittels der Traverse (13) des Scharnieraktors (1) der Betätigungsweg (5) über das Betätigungslager (32) auf das Drehmomentpaket (31) übertragbar ist.

9. Antriebsstrang (30), aufweisend zumindest eine Antriebsmaschine (33) mit einer Maschinenwelle (34), zumin dest einen Verbraucher (35,36) und eine Drehmomentkupplung (2) nach An spruch 8, wobei die Maschinenwelle (34) mittels der Drehmomentkupplung (2) mit dem zumindest einen Verbraucher (35,36) regelbar drehmomentübertragend ver bunden ist.

10. Kraftfahrzeug (37), aufweisend zumindest ein Vortriebsrad (35,36), welches mittels des Antriebsstrangs (30) nach Anspruch 9 antreibbar ist.

Description:
Scharnieraktor für eine Drehmomentkupplunq

Die Erfindung betrifft einen Scharnieraktor für eine Drehmomentkupplung, eine Dreh momentkupplung mit einem solchen Scharnieraktor, einen Antriebsstrang mit einer solchen Drehmomentkupplung, sowie ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Antriebs strang.

Aus dem Stand der Technik sind Scharnieraktoren zum Betätigen einer Drehmo mentkupplung, beispielsweise einer Reibkupplung für einen Antriebsstrang, bei spielsweise für ein Kraftfahrzeug, bekannt. Beispielsweise in der DE 10 2012 220436 A1 ist ein solcher Scharnieraktor gezeigt. Oftmals ergibt sich die Problemstellung, dass der für einen Scharnieraktor zur Verfügung stehende Bau raum, insbesondere quer zu der Haupterstreckung des Hebels des Scharnieraktors, äußerst beschränkt ist. Jedoch ist gleichzeitig der Kostendruck, insbesondere in der Fahrzeugbranche, sowohl hinsichtlich der Stückkosten als auch der Montagekosten hoch.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zumindest teilweise zu überwinden. Die erfindungsgemäßen Merkmale ergeben sich aus den unabhängigen Ansprüchen, zu denen vorteilhafte Ausgestaltungen in den abhängigen Ansprüchen aufgezeigt wer den. Die Merkmale der Ansprüche können in jeglicher technisch sinnvollen Art und Weise kombiniert werden, wobei hierzu auch die Erläuterungen aus der nachfolgen den Beschreibung sowie Merkmale aus den Figuren hinzugezogen werden können, welche ergänzende Ausgestaltungen der Erfindung umfassen.

Die Erfindung betrifft einen Scharnieraktor für eine Drehmomentkupplung, aufwei send zumindest die folgenden Komponenten:

- zumindest einen Betätigungsfinger zum Übertragen eines Betätigungswegs auf eine Drehmomentkupplung; - einen Hebel mit einer Haupterstreckung, welcher mit dem Betätigungsfinger ver bunden ist;

- ein Scharnierlager zum verschwenkbaren Lagern des Hebels; und

- eine Traverse in kraftübertragendem Kontakt mit dem Hebel, wobei die Traverse entlang der Haupterstreckung zwischen einer ausgerückten Position und einer ein gerückten Position verfahrbar ist und wobei mittels Verfahren der Traverse der Hebel zum Übertragen des Betätigungswegs verschwenkbar ist.

Der Scharnieraktor ist vor allem dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel zusam men mit dem Betätigungsfinger das einzige die Hebelsteifigkeit des Hebels bestim mende Federelement ist.

In der vorhergehenden und nachfolgenden Beschreibung verwendete Ordinalzahlen dienen, sofern nicht explizit auf das Gegenteilige hingewiesen wird, lediglich der ein deutigen Unterscheidbarkeit und geben keine Reihenfolge oder Rangfolge der be- zeichneten Komponenten wieder. Eine Ordinalzahl größer eins bedingt nicht, dass zwangsläufig eine weitere derartige Komponente vorhanden sein muss.

Weiterhin sind die räumlich beschreibenden Begriffe links und rechts beliebig ge wählt und können auch (einheitlich) getauscht verwendet werden. Sie dienen ledig lich einer guten Übersichtlichkeit, vor allem in Hinsicht auf eine paarige Anordnung von Komponenten.

Es wird im Folgenden auf die Betätigungsachse (beispielsweise die Rotationsachse einer um diese Rotationsachse drehmomentübertragende Drehmomentkupplung) des Scharnieraktors Bezug genommen, wenn ohne explizit anderen Hinweis die axi ale Richtung, radiale Richtung oder die Umlaufrichtung und entsprechende Begriffe verwendet werden. Weiterhin wird den Scharnieraktor betreffend von der Haupter streckung des Hebels gesprochen, wobei der Hebel um eine Schwenkachse des Scharnierlagers verschwenkbar ist, welche quer (in einer idealen Betrachtung 90°) zu der Haupterstreckung ausgerichtet ist. Diese Schwenkachse ist unter Umständen während der Schwenkbewegung des Hebels verlagerbar und/oder nicht in dem Zentrum eines lagernden Bauteils, beispielsweise nicht kongruent mit der zentralen Achse eines Bolzens. Als dritte Raumrichtung kann näherungsweise die Ausrichtung des Betätigungswegs verstanden werden, wobei der Betätigungsweg quer (in einer idealen Betrachtung 90°) zu der Schwenkachse und während einer Schwenkbewe gung des Hebels um den dem Betätigungsweg entsprechenden Schwenkwinkel vari ierend quer zu der Haupterstreckung ausgerichtet ist. Die Hebelsteifigkeit ergibt sich aus der Biegung des Hebels zu der Haupterstreckung mit Auslenkung in Richtung des Betätigungswegs, wobei die wirksame Länge des Hebels sich mit der Betätigung mittels der Traverse verändert, und zwar unter zunehmendem Betätigungsweg ver kürzt. Das heißt mit der Traverse in der eingerückten Position ist die wirksame Länge des Hebels maximal und mit der Traverse in der ausgerückten Position ist die wirksame Länge des Hebels minimal. Dies ist weiter unten näher erläutert. Der He bel weist neben seiner Haupterstreckung eine bauliche Erstreckung (parallel zu der Schwenkachse) zwischen einer linken Seite und einer rechten Seite auf. Zu dieser baulichen Fläche ist der Betätigungsweg quer angeordnet. Eine seitliche Bewegung des Hebels, also nach links oder rechts, ist (gegebenenfalls spielbehaftet) unterbun den.

Der hier vorgeschlagene Scharnieraktor ist beispielsweise für eine axial betätigbare Drehmomentkupplung, beispielsweise eine axial verpressbare Reibkupplung, einge richtet. Alternativ ist der Scharnieraktor allgemein für die Übertragung von Axialkräf ten, bevorzugt mit einer zentralen um ihre Rotationsachse rotierenden Welle, einge richtet. Der Scharnieraktor umfasst zumindest einen, bevorzugt zwei, Betätigungsfin ger, wobei zwei Betätigungsfinger (beispielsweise im Einsatz in einer Drehmoment kupplung) links und rechts einer rotierenden Welle, beispielsweise einer Getriebeein gangswelle, auf ein Betätigungslager wirken. Der Betätigungsfinger ist zum Übertra gen eines Betätigungswegs, beispielsweise auf eine Drehmomentkupplung, einge richtet. Der Betätigungsfinger ist mit einem Hebel verbunden, bevorzugt einstückig gebildet, wobei der Betätigungsfinger in Verlängerung der Haupterstreckung des He bels angeordnet ist. Diese Haupterstreckung entspricht in einem vereinfachten Mo dell dem Hebel, wobei das reale Bauteil des Hebels, beispielsweise als Blechbauteil, nicht zwangsläufig eine Symmetrie zu der Haupterstreckung aufweist und auch nicht zwangsläufig seine größte Erstreckungsrichtung in Richtung (einer Mittelachse in) dieser Haupterstreckung aufweisen muss. Die Haupterstreckung und die Schwenk achse spannen eine Ebene auf und die Betätigungsfläche des Betätigungsfingers liegt in dieser Ebene. In dieser Ebene der Haupterstreckung verläuft eine Mittel achse, welche bei zwei Betätigungsfingern mittig zwischen den Betätigungsfingern verläuft und die Schwenkachse, bevorzugt senkrecht, schneidet. Für viele Anwen dungen ist es vorteilhaft, den Hebel kostengünstig und Bauraum-sparend auszufüh ren, sodass ein Hebel als Blechbauteil mit Versteifungsrippen und/oder Sicken in dieser Hinsicht besonders vorteilhaft ist. Gerade bei einer solchen Ausführungsform aus Blech verläuft die theoretische Ebene der Haupterstreckung nicht vollständig durch das reale Bauteil des Hebels.

Der Hebel ist mittels eines Scharnierlagers um die Schwenkachse verschwenkbar gelagert, sodass also ein Verschwenken des Hebels (um die Schwenkachse) zum Ausüben eines Betätigungswegs mittels des zumindest einen Betätigungsfingers die grundlegende Funktion des Hebels beschreibt. Weiterhin ist bei diesem Scharnierak tor eine Traverse vorgesehen. Die Traverse steht mit dem Hebel in einem solchen kraftübertragenden Kontakt, dass der Hebel mittels Bewegens der Traverse entlang der Haupterstreckung um die Schwenkachse verschwenkt wird. Die Traverse, wel che bevorzugt von einer einzigen beziehungsweise einer Mehrzahl von, bevorzugt zwei, Tragrollen für eine reibungsarme Kraftübertragung auf den Hebel gebildet ist, ist zwischen einer ausgerückten Position und einer eingerückten Position verfahrbar. Die Traverse bildet zusammen mit dem Hebel eine rampenartige Betätigungsmimik. Beispielsweise ist mit einer traversenseitigen Hebelrampe (rückseitig des Hebels) und einer Lagerbahn an jener der Traverse gegenüberliegenden Seite (beispiels weise an einer Grundplatte) die Betätigungsmimik gebildet. Die Steigung der Hebel rampe und/oder der Lagerbahn ist beliebig für die individuellen Anforderungen aus führbar. Für eine linear angetriebene Traverse (beispielsweise mittels eines Spindel triebs mit der Spindelachse als lineare Bewegungsachse) ist es vorteilhaft, die La gerbahn eben auszuführen. Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass der Scharnieraktor über die Tra verse (wie vorhergehend beschrieben) betätigt ist, wobei beispielsweise eine rotato rische elektrische Antriebsmaschine an einen Spindeltrieb angeschlossen ist, welche die Relativbewegung der rampenartigen Betätigungsmimik der Traverse bewirkt und mittels der rampenartigen Verbindung mit dem Hebel die Bewegung des zumindest einen Betätigungsfingers entlang des Betätigungswegs erzwingt. In einer bevorzug ten Ausführungsform ist (bedingt durch die Einbausituation) die Betätigungskraft an dem Betätigungsfinger über den gesamten Betätigungsweg resultierend aus der Be wegung der Traverse zwischen der eingerückten Position und der ausgerückten Po sition (nahezu) konstant.

Der Hebel gibt bei der eingerückten Position der Traverse keinen oder einen minima len Betätigungshub (beispielsweise für eine minimal geforderte axiale Vorspannung) und in der ausgerückten Position der Traverse einen maximalen Betätigungshub über den Betätigungsfinger ab. Es sei darauf hingewiesen, dass die Haupterstre ckung mit dem Hebel mitbewegt wird und somit aus der Sicht eines mit dem Hebel mitbewegten Koordinatensystems die Traverse bei beispielsweise konstanter Stei gung der Hebelrampe eine Kreisbahn oder Bogenbahn beschreibt. Gleichwohl be wegt sich die Traverse besonders bevorzugt entlang einer starren Spindelachse, wo bei die Spindelachse zu einem fixierten Bauteil, beispielsweise einer Grundplatte des Scharnieraktors, fixiert ist.

Die Traverse ist, wie oben bereits erwähnt, beispielsweise von einem Spindeltrieb mit einer Spindelachse angetrieben, beispielsweise einem Kugelgewindetrieb, wobei dann die Traverse selbst als Schlitten ausgeführt ist, welcher eine angetriebene (axial bewegbare) Spindelmutter oder eine angetriebene (axial bewegbare) Spindel umfasst und die antreibende (rotierende) Spindel beziehungsweise antreibende (ro tierende) Spindelmutter ist von einer rotatorischen, bevorzugt elektrischen, Antriebs maschine angetrieben. Die Spindelachse ist also quer, bevorzugt 90°, zu der Schwenkachse und mit einem relativen Rampenwinkel zu der Haupterstreckung des Hebels ausgerichtet. Hier ist nun vorgeschlagen, dass kein zusätzliches Federelement gebildet ist, wel ches die Hebelsteifigkeit des Hebels bestimmt. Die Hebelsteifigkeit des Hebels ist die bestimmende Größe der in der Betätigung wirksamen Steifigkeit des Scharnier aktors. Der Einfluss anderer Steifigkeiten, wie beispielsweise in dem Scharnierlager oder einer Verbindungsstelle zwischen separaten Bauteilen, ist demgegenüber viel geringer, bevorzugt vernachlässigbar. Vielmehr bildet der Hebel beziehungsweise die entsprechend der Position der Traverse wirksame Länge des Hebels selbst das Bauteil, welches die Hebelsteifigkeit, vereinfacht nach Art eines Biegebalkens, bei spielsweise Kragbalkens, bestimmt. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der zumindest eine Betätigungsfinger ein Teil des Biegebalkens, nimmt also teil an der Hebelsteifigkeit. In einer anderen Ausführungsform ist der Hebel abgesehen von dem zumindest einen Betätigungsfinger (unter Betrachtung der anliegenden Lasten) nahezu ideal steif, also seine Biegeverformung vernachlässigbar, und die Hebelstei figkeit ist einzig von dem zumindest einen Betätigungsfinger bestimmt. In einer wie der anderen Ausführungsform ist der zumindest eine Betätigungsfinger (unter Be trachtung der anliegenden Lasten) nahezu ideal steif. Bei einer Ausführungsform mit dem Hebel (beziehungsweise zumindest Anteilen des Hebels) als Federelement ist der (lagerseitige) Anteil des Hebels zwischen dem Scharnierlager und der Traverse nur vernachlässigbar verformt und allein der (fingerseitige) Anteil des Hebels zwi schen der Traverse und dem Betätigungsfinger (genauerzwischen der Traverse und der Betätigungsfläche des Betätigungsfingers) bildet das Federelement, also nach Art eines Kragbalkens. Bei einer anderen Ausführungsform nimmt der (lagerseitige) Anteil des Hebels zwischen der Traverse und dem Scharnierlager an der Hebelstei figkeit teil, sodass das Federelement einem 3-Punkt-gelagerten Biegebalken ent spricht, wobei in Analogie zu einem Dreipunktbiegeversuch das Scharnierlager und die Betätigungsfläche des Betätigungsfingers den zwei Auflagern und die Traverse dem Prüfstempel entspricht.

Bei zwei Betätigungsfingern findet toleranzbedingt unter Umständen eine Verwin dung des Hebels (etwa um die Haupterstreckung) statt, beispielsweise infolge von bis zu 0,2 mm [zwei zehntel Millimeter] Differenz in Richtung des Betätigungswegs zwischen den Betätigungsfingern in einer (vollständig) entspannten Lage und/oder der eingerückten Position (minimaler Betätigungshub). Ein erster Betätigungsfinger ist dann bei der Ausführung eines Betätigungshubs entlang des Betätigungswegs zunächst allein oder (im Vergleich zu dem zweiten Betätigungsfinger) stärker in kraft übertragendem Eingriff und der zweite Betätigungsfinger folgt dann nach.

Infolge des Entfalls eines separaten (zusätzlichen) Federelements sind nicht nur die Kosten reduzierbar, sondern auch Bauraum einsparbar.

Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform des Scharnieraktors vorge schlagen, dass zwei Betätigungsfinger mit einem Fingerabstand quer zu der Flaupt- erstreckung des Flebels vorgesehen sind und der Scharnieraktor eine maximale Querabmessung parallel zu dem Fingerabstand aufweist, wobei die maximale Quer abmessung weniger als das 4-fache, bevorzugt weniger als das 2,5-fache, des Fin gerabstands beträgt.

Bei dieser Ausführungsform ist die Breite des Scharnieraktors im Vergleich zu vorbe kannten Ausführungsformen deutlich reduziert. Der Fingerabstand, also die Querab messung des geschaffenen Freiraums zwischen zwei Betätigungsfingern, ist bei spielsweise von den Abmessungen der mit Axialkräften zu betätigenden Kompo nente, beispielsweise dem Wellendurchmesser bei einem Betätigungslager einer Drehmomentkupplung, und/oder den erforderlichen Betätigungskräften bestimmt.

Die maximale Querabmessung des Scharnieraktors ist die maximale Erstreckung zwischen der linken und rechten Seite und/oder diejenige Erstreckung, bei welcher ein konventioneller Scharnieraktor seine maximale Erstreckung zwischen der linken und rechten Seite aufweist, welche also bisher Bauraum bestimmend war. Bei einem Verhältnis von gerade weniger als dem 4-fachen [dem Vierfachen] ist der Flebel stei fer oder mit einer geringeren Blechstärke und damit kostengünstiger fertigbar. Bei ei nem Verhältnis von weniger als dem 2,5-fachen ist erheblicher Bauraum einsparbar. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform beträgt das Verhältnis etwa das 2,2-fache des Fingerabstands. Die maximale Querabmessung ist dann bei dem Scharnierlager gebildet. Die Bauraum bestimmende Komponente ist dann beispiels weise ein Befestigungselement zum Montieren des Scharnieraktors, beispielsweise in einem Getriebe eines Kraftfahrzeugs.

Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform des Scharnieraktors vorge schlagen, dass das Scharnierlager zwei Bolzen mit einer Bolzenachse und jeweils eine korrespondierende Bolzenaufnahme aufweist, wobei die Bolzenaufnahmen je weils in einem zu der Haupterstreckung und zu der Bolzenachse, bevorzugt um 90°, gewinkelten Lagerabschnitt des Hebels gebildet ist, wobei bevorzugt in der ausgerückten Position die Hebelsteifigkeit des Hebels zwi schen 4 kN/mm und 5 kN/mm liegt.

Bei dieser Ausführungsform ist eine Bolzenaufnahme in einem gewinkelten Lagerab schnitt des Hebels gebildet, beispielsweise in einer (bevorzugt kalt-) umgeformten Lasche. Bevorzugt ist der gewinkelte Lagerabschnitt seitlich außen des Hebels an geordnet. Der jeweilige Bolzen erstreckt sich durch eine korrespondierende Bolzen aufnahme. Der Bolzen ist wiederum in einer entsprechenden Lageraufnahme aufge nommen und mittelbar oder unmittelbar mittels der Lageraufnahme (zusammen mit dem gesamten Scharnieraktor) montierbar. In einer Ausführungsform sind die Bol zen rotatorisch fixiert. In einer Ausführungsform sind die Bolzen derart gelagert, dass sie sich bei einer Schwenkbewegung des Hebels mitdrehen. In einer Ausführungs form ist eine Mitbewegung der Bolzen zulässig, aber nicht notwendig. In einer bevor zugten Ausführungsform entspricht die (dann beider Bolzen kongruente) Bol zenachse der Schwenkachse des Hebels. In einer Ausführungsform ist die Schwenkachse zu den (dann beider Bolzen kongruenten oder parallelen) Bolzenach sen parallel ausgerichtet. In wieder einer anderen Ausführungsform ist die Schwenk achse zu zumindest einer der Bolzenachsen geneigt ausgerichtet. Die Lage der Schwenkachse ist von der Form der jeweiligen Paarung aus der Bolzenaufnahme und der (lagerwirksamen) Außenfläche der Bolzen bestimmt, sodass beispielsweise bei einer konzentrischen Ausführungsform dieser Paarung die Schwenkachse mit der Bolzenachse kongruent ist. Wenn eine der Formen dieser Paarung von der Kon- zentrizität abweicht und/oder die Bolzenachsen der beiden Bolzen nicht kongruent sind, weicht die Schwenkachse von der Bolzenachse ab. Beispielsweise ist die Schwenkachse dann über die Schwenkbewegung des Hebels nicht fixiert, sondern wandert. In einer bevorzugten Ausführungsform befindet sich eine solche Wanderbe wegung der Schwenkachse innerhalb einer zulässigen Toleranz und kann nähe rungsweise, also unter technischer Betrachtung, als fixiert beschrieben werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist eine relativ hohe Hebelsteifigkeit erzielt, bevorzugt infolge eines Versteifungseffekts mittels umgeformter Laschen mit der Bolzenaufnahme. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform liegt in der aus gerückten Position der Traverse, also bei verkürzter wirksamer Länge des Hebels beziehungsweise bei verkürztem fingerseitigem Anteil des Hebels, die Hebelsteifig keit des Hebels, also (zumindest näherungsweise) betätigungswirksame Steifigkeit des Scharnieraktors, zwischen 4 kN/mm [vier Kilo-Newton pro Millimeter] und 5 kN/mm, beispielsweise bei etwa 4,5 kN/mm. Damit lassen sich Kundenanforderun gen an eine relativ hohe Hebelsteifigkeit erfüllen.

Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform des Scharnieraktors vorge schlagen, dass das Scharnierlager zwei Bolzen mit einer Bolzenachse und jeweils eine korrespondierende Bolzenaufnahme aufweist, wobei die Bolzenaufnahme je weils von einer Lagerlasche des Hebels gebildet ist, wobei die Lagerlasche sich ent lang der Haupterstreckung weg von dem Betätigungsfinger erstreckt, wobei bevorzugt in der ausgerückten Position die Hebelsteifigkeit des Hebels zwi schen 1 kN/mm und 2 kN/mm liegt.

Bei dieser Ausführungsform gilt für die Bolzen und deren Lageraufnahme, sowie für die resultierende Schwenkachse das gleiche wie zu der hiervon abweichenden zuvor genannten Ausführungsform des Scharnierlagers. Im Gegensatz zu der Ausfüh rungsform mit den gewinkelten Lagerabschnitten sind hier die Bolzenaufnahmen von Lagerlaschen gebildet, welche sich in Verlängerung des Hebels bis zu dem Schar nierlager erstrecken. In einer Ausführungsform sind die Lagerlaschen, beispiels weise etwa in Richtung der Haupterstreckung und/oder etwa in Richtung der Spin- delachse der Traverse, derart in das Scharnierlager einführbar, dass die Bolzenauf nahme der jeweiligen Lagerlasche hinter (also bezogen auf den Betätigungsweg re sultierend aus der Bewegung der Traverse von der eingerückten Position hin zu der ausgerückten Position) dem jeweiligen Bolzen angeordnet ist, wobei bevorzugt die Bolzen bereits montiert sind. Gegen ein selbsttätiges Demontieren ist der Hebel mit tels der Form zumindest einer der Bolzenaufnahmen und/oder die von einer Be triebssituation (also die Ausrichtung des Hebels zwischen der eingerückten Position und der ausgerückten Position) abweichende Montageausrichtung gesichert.

Die Lagerlaschen sind bevorzugt derart eingerichtet, dass die Hebelsteifigkeit des Hebels im Vergleich zu der Ausführungsform mit den gewinkelten Lagerabschnitten verringert ist. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform liegt in der ausge rückten Position der Traverse, also bei verkürzter wirksamer Länge des Hebels be ziehungsweise bei verkürztem fingerseitigem Anteil des Hebels, die Hebelsteifigkeit des Hebels, also (zumindest näherungsweise) die betätigungswirksame Steifigkeit des Scharnieraktors, zwischen 1 kN/mm [einem Kilo-Newton pro Millimeter] und 2 kN/mm, beispielsweise bei etwa 1 ,7 kN/mm. Damit lassen sich Kundenanforderun gen an eine relativ geringe Hebelsteifigkeit erfüllen.

Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform des Scharnieraktors vorge schlagen, dass die Lagerlaschen bezogen auf einen Querschnitt mit der Bol zenachse als Normale bogenförmig, bevorzugt S-förmig, zwischen dem übrigen He bel und den Bolzen verlaufen.

Bei dieser Ausführungsform des Scharnieraktors sind die oben bereits beschriebe nen Lagerlaschen von dem im Bereich des Verfahrwegs der Traverse eher ebenen Hebel gebogen geformt, und zwar hin zu oder weg von der Traverse. Der Quer schnitt liegt also in einer Ebene, zu welcher die Bolzenachse (in einer idealen Be trachtung) normal ausgerichtet ist. Dieser Querschnitt beschreibt eine Bogenform, bevorzugt eine S-Form, zwischen dem übrigen Hebel und dem Scharnierlager. Da mit ist aufgrund einer Verlängerung der Lagerlaschen im Vergleich zu einer geraden beziehungsweise kürzesten Verbindung eine weiche Anbindung des Hebels an dem Scharnierlager geschaffen. Alternativ oder zusätzlich ist Bauraum in Richtung des Betätigungswegs rückseitig des Hebels einsparbar, indem bei einer Bogenform der Lagerlaschen hin zu der Traverse das Scharnierlager Richtung des Betätigungswegs tiefer, also näher bei der Traverse anordenbar ist. Dieser Bauraum entspricht in vie len Anwendungen dem axialen Bauraum in einer Anwendung bei einer um eine Ro tationsachse drehmomentübertragenden Welle.

Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform des Scharnieraktors vorge schlagen, dass der Hebel mittels des Scharnierlagers seitlich gesichert ist, bevorzugt mittels zumindest eines der Bolzen nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung.

Bei dieser Ausführungsform ist der Hebel ohne zusätzliche Komponenten seitlich, also nach links und rechts, mittels des Scharnierlagers gesichert. Beispielsweise ist ein seitlicher Anschlag nach rechts und/oder nach links gebildet, beispielsweise mit tels eines Absatzes eines Lagerelements und/oder mittels einer Wandung einer La geraufnahme. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die seitliche Sicherung mit tels zumindest eines der Bolzen gemäß einer der obigen Ausführungsformen gebil det, bevorzugt mittels beider Bolzen. Dazu weist der Bolzen beispielsweise zumin dest einen Absatz (Durchmesser-Erweiterung), bevorzugt zwei Absätze, auf, wobei bevorzugt dieser Absatz sowohl mit der jeweiligen Bolzenaufnahme als auch mit der jeweiligen Lageraufnahme in kraftübertragendem (beispielsweise spielbehafteten) Kontakt steht. In einer anderen Ausführungsform ist zumindest einer der Bolzen mit tels einer Schraube, bevorzugt einer Montageschraube, gesichert, wobei die Schraube sich durch oder in eine korrespondierende Nut oder Bohrung des betref fenden Bolzens erstreckt. Eine beidseitige seitliche Sicherung ist besonders vorteil haft bei einer weichen, besonders einer (um die Haupterstreckung) verwindungswei chen, Ausführungsform des Hebels. Mit den hier vorgeschlagenen Ausführungsfor men ist ein einfacher Aufbau und/oder geringer Bauraumbedarf erzielbar. Es sei da rauf hingewiesen, dass der Hebel bevorzugt unter den auslegungsgemäßen Lasten einzig elastisch verwindbar ist. Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform des Scharnieraktors vorge schlagen, dass der Hebel zwei Teilhebel umfasst, welche mittels zumindest einer Hebelbrücke miteinander einstückig verbunden sind.

Bei dieser Ausführungsform ist der Hebel unterteilt in zwei, beispielsweise in je ei nem von zwei Betätigungsfingern zugeordnete, Teilhebel. Indem zwei Teilhebel vor gesehen sind, welche einzig mittels zumindest einer Hebelbrücke, bevorzugt einstü ckig, miteinander verbunden sind, ist eine besonders geringe Verwindungssteifigkeit (um die Haupterstreckung) geschaffen. Damit ist eine große Toleranz hinsichtlich der Betätigungsfläche des zumindest einen Betätigungsfingers zulässig, weil eine Win kelabweichung beziehungsweise ein Versatz von zwei Betätigungsfingern in Bezug auf die zu betätigende Gegenfläche, beispielsweise eines Betätigungslagers einer Drehmomentkupplung, mit geringem Widerstand ausgleichbar ist. Ein solcher (gerin ger) Widerstand ist beispielsweise bestimmt von (geringen) Querkräften in dem Scharnierlager und/oder einer (geringen) Kraftdifferenz an den beiden separaten Be tätigungsflächen der zwei Betätigungsfinger und/oder an der Traverse, welche be vorzugt (links und rechts) zwei Tragrollen umfasst. Bei einer Ausführungsform mit gewinkelten Lagerabschnitten ist bevorzugt eine einzige Hebelbrücke vorgesehen, welche in einem (im Vergleich zu der nachfolgend beschriebenen Ausführungsform) großen Abstand zu dem zumindest einen Betätigungsfinger angeordnet ist, sodass bei dem Betätigungsfinger eine ausreichend geringe Verwindungssteifigkeit erzielt ist bei gleichzeitig einer relativ großen Hebelsteifigkeit (infolge der gewinkelten Lager abschnitte). Bei einer Ausführungsform mit Lagerlaschen sind bevorzugt zwei Hebel brücken vorgesehen, von denen die eine (erste) Hebelbrücke (im Vergleich zu der zuvor genannten Ausführungsform mit einer einzigen Hebelbrücke) nah bei dem zu mindest einen Betätigungsfinger angeordnet ist und die andere (zweite) Hebelbrücke nah bei dem Scharnierlager angeordnet ist, sodass bei dem Betätigungsfinger sowie bei dem Scharnierlager trotz einer relativ geringen Hebelsteifigkeit (infolge der La gerlaschen) keine zu geringe Verwindungssteifigkeit erzielt ist.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine Drehmomentkupplung mit einer Rotations achse für einen Antriebsstrang vorgeschlagen, aufweisend zumindest die folgenden Komponenten:

- einen Scharnieraktor nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschrei bung;

- ein Drehmomentpaket, bevorzugt ein axial verpressbares Reibpaket, welches zum regelbaren Übertragen eines Drehmoments mittels des Scharnieraktors axial betätigbar ist; und

- ein Betätigungslager zwischen dem Drehmomentpaket und dem Betätigungsfin ger des Scharnieraktors, wobei mittels der Traverse des Scharnieraktors der Betätigungsweg über das Betäti gungslager auf das Drehmomentpaket übertragbar ist.

Die hier vorgeschlagene Drehmomentkupplung ist beispielsweise eine Reibkupplung oder eine formschlüssige Kupplung, wie beispielsweise eine Klauenkupplung oder eine sogenannte Wedge-Clutch. Mittels der Drehmomentkupplung ist ein Drehmo ment um die Rotationsachse trennbar übertragbar. Die Drehmomentkupplung stellt ein Schaltelement zum Übertragen beziehungsweise zum Trennen einer drehmo mentübertragenden Verbindung dar, wobei diese Aufgabe ein Drehmomentpaket übernimmt. Das Drehmomentpaket ist mittels des Scharnieraktors axial betätigbar, ausgeführt als Reibpaket beispielsweise axial verpressbar, wobei dann die von dem Scharnieraktor ausgeübte Betätigungskraft beziehungsweise der vorliegende Betäti gungshub resultierend aus der eingestellten Position zwischen der ausgerückten Po sition und der eingerückten Position der Traverse, gegebenenfalls übersetzt über eine Hebelfeder, proportional zu dem gewünschten übertragbaren maximalen Dreh moment ist. Der Scharnieraktor ist derart angeordnet, dass dieser beziehungsweise dessen Schwenkachse (unter Vernachlässigung von Federsteifigkeiten und einer beim Betätigen gegebenenfalls gewünschten Wanderbewegung der Schwenkachse) fixiert ist, beispielsweise mittels Montageschrauben an einem fixierten Bauteil, und die mittels der Drehmomentkupplung verbundene Welle, beispielsweise eine Getrie beeingangswelle (bei einer Ausführungsform mit zwei Betätigungsfingern) zwischen den Betätigungsfingern verläuft. Der zumindest eine Betätigungsfinger wirkt, bevor zugt über ein Betätigungslager auf einen rotatorisch stehenden Axiallagerring und der rotatorisch stehende Axiallagerring leitet die Betätigungskraft von einem rotieren den Axiallagerring, auf das Drehmomentpaket. Mithilfe des Betätigungslagers ist der Betätigungsfinger und damit der Scharnieraktor drehmomentfreigestellt. In der einge rückten Position der Traverse ist auf das Betätigungslager kein Betätigungsweg oder nur ein minimaler Betätigungsweg (beispielsweise für eine gewünschte minimale Vorspannung) ausgeübt und in der ausgerückten Position der Traverse ist ein maxi maler Betätigungsweg (beispielsweise für eine maximale Verpressung eines Reibpa kets) auf das Betätigungslager ausgeübt.

Die Drehmomentkupplung weist für die (regelbar) trennbare Übertragbarkeit eines Drehmoments ein axial betätigbares Drehmomentpaket, beispielsweise ein axial ver- pressbares Reibpaket, auf. Die Regelbarkeit einer Übertragbarkeit eines Drehmo ments umfasst hier auch ein Schalten, also Trennen und (vollständiges) Verbinden, wie bei einer Klauenkupplung, sowie eine stufenlose (oder beispielsweise ansteue rungsbedingt inkrementeile) Regelung des maximal übertragbaren Drehmomentbe trags bei einer Reibkupplung, beispielsweise zum Verschleifen eines Drehmoment überschusses. Bei einem Reibpaket sind meist zumindest zwei Reibplatten und zu mindest eine Kupplungsscheibe vorgesehen. In einer einfachen Ausführungsform ist eine einzige Kupplungsscheibe zwischen einer ersten Reibplatte, einer axial beweg baren Anpressplatte, und einer zweiten Reibplatte, bevorzugt einer axial fixierten Gegenplatte, vorgesehen und dazwischen für eine reibschlüssige Drehmomentüber tragung mittels einer Anpresskraft verpressbar. Diese Anpresskraft wird von dem Scharnieraktor erzeugt beziehungsweise (servo-) unterstützt, wobei die abgegebene Betätigungskraft oftmals mittels einer Hebelfeder in die Anpresskraft gewandelt wird. Infolge der Anpresskraft ergibt sich eine Reibkraft über die flächigen Reibpaarungen zwischen dem für einen Reibschluss vorbestimmten Bereich der Kupplungsscheibe und einem (jeweiligen) korrespondierenden Gegenreibbereich der jeweiligen Reib platte, welche multipliziert mit dem mittleren Radius der gebildeten Reibfläche ein übertragbares Drehmoment ergibt. Multipliziert mit der Anzahl der Reibpaarungen ergibt sich etwa das übertragbare (maximale) Gesamtdrehmoment der Reibkupp lung. Im unverpressten Zustand des Reibpakets ist kein Drehmoment oder nur ein zulässig geringes Schleppmoment übertragbar. Die Reibkupplung ist beispielsweise als Doppelkupplung mit zwei Reibpaketen ausgeführt, wobei bevorzugt die jeweilige Gegenplatte von einer gemeinsamen Zentralplatte gebildet ist. Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass der Scharnieraktor über die Traverse betätigt ist, wobei beispielsweise eine rotatorische elektrische Antriebsmaschine an einen Spin deltrieb angeschlossen ist, welche die schlittenartige Traverse linear bewegt und mit tels der rampenartigen Verbindung mit dem Hebel die Bewegung des zumindest ei nen Betätigungsfingers entlang des Betätigungswegs erzwingt. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Betätigungskraft an dem Betätigungsfinger über den gesam ten Betätigungsweg resultierend aus der Bewegung der Traverse zwischen der ein gerückten Position und der ausgerückten Position (nahezu) konstant.

Der hier vorgeschlagene Scharnieraktor ist auf besonders geringem Bauraum und verspannungsarm einbaubar, wobei zugleich der Scharnieraktor wenig komplex aus geführt und einfach zu montieren ist. Bei einer Doppelkupplung sind beispielsweise zwei (beispielsweise zueinander um die Rotationsachse Verdrehte) des hier vorge schlagenen Scharnieraktors vorgesehen.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Antriebsstrang vorgeschlagen, aufweisend zumindest eine Antriebsmaschine mit einer Maschinenwelle, zumindest einen Ver braucher und eine Drehmomentkupplung nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung, wobei die Maschinenwelle mittels der Drehmomentkupplung mit dem zumindest ei nen Verbraucher regelbar drehmomentübertragend verbunden ist.

Der hier vorgeschlagene Antriebsstrang umfasst eine Drehmomentkupplung, bei spielsweise eine Reibkupplung, in einer Ausführungsform gemäß der obigen Be schreibung, wobei die Drehmomentkupplung eine Drehmomentübertragung von der Antriebsmaschine beziehungsweise deren Maschinenwelle auf zumindest einen Ver braucher, beispielsweise in einem Kraftfahrzeug die Vortriebsräder, mittels einer von einem Scharnieraktor nach einer Ausführungsform gemäß obiger Beschreibung auf gegebenen Betätigungskraft beziehungsweise Anpresskraft auf das Drehmomentpa ket, beispielsweise ein Reibpaket, schaltbar, also lösbar, bewerkstelligt. Dies schließt mitnichten eine umgekehrte Drehmomentübertragung von dem Verbraucher auf die Maschinenwelle aus, in einem Kraftfahrzeug beispielsweise zum Einsatz der Motorbremse zum Entschleunigen des Kraftfahrzeugs und/oder zum Rekuperieren von Bremsenergie. Die Antriebsmaschine ist beispielsweise eine Verbrennungskraft maschine und/oder eine elektrische Antriebsmaschine. In einer Ausführungsform ist die Eingangsseite der Drehmomentkupplung mit der Maschinenwelle drehmoment fest verbunden und die Ausgangsseite (zumindest mittelbar, beispielsweise über ein Getriebe) mit dem zumindest einen Verbraucher drehmomentfest verbunden.

Die hier vorgeschlagene Drehmomentkupplung ist besonders vorteilhaft für einen Antriebsstrang, bei welchem für einen Scharnieraktor ein verfügbarer Bauraum ge ring ist und bevorzugt eine hohe Toleranz bei dem zumindest einen Betätigungsfin ger notwendig beziehungsweise aus Kostengründen erwünscht ist. Diese Toleranz ist mittels einer geringen Verwindungssteifigkeit in dem hier vorgeschlagenen Schar nieraktor ohne hohen Widerstand ausgleichbar.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, aufweisend zumindest ein Vortriebsrad, welches mittels des Antriebsstrangs nach einer Ausfüh rungsform gemäß der obigen Beschreibung antreibbar ist.

Der Bauraum ist gerade bei Kraftfahrzeugen aufgrund der zunehmenden Anzahl von Komponenten besonders gering und es ist daher besonders vorteilhaft, einen An triebsstrang kleiner Baugröße zu verwenden. Mit dem gewünschten sogenannten Downsizing der Antriebsmaschine bei einer gleichzeitigen Verringerung der Betriebs drehzahlen wird die Intensität der störenden Torsionsschwingungen und auch bei zunehmenden Drehmomenten oder einer Verkleinerung der Drehmomentkupplung die Anforderung an die Betätigungskräfte erhöht. Eine ähnliche Problemstellung ergibt sich bei der sogenannten Hybridisierung, bei welcher eine elektrische An triebsmaschine immer häufiger eingesetzt oder sogar die Hauptdrehmomentquelle bildet und eine möglichst kleine Verbrennungskraftmaschine einzusetzen ist, welche aber deutlicher häufiger dem Antriebsstrang zugeschaltet und wieder weggeschaltet werden muss. Es ist daher eine Herausforderung, eine ausreichende Betätigungs kraft bei gleichzeitig geringen Teilekosten und geringem verfügbarem Bauraum mit tels eines Scharnieraktors bereitzustellen.

Verschärft wird diese Problematik bei Personenkraftwagen der Kleinwagenklasse nach europäischer Klassifizierung. Die verwendeten Aggregate in einem Personen kraftwagen der Kleinwagenklasse sind gegenüber Personenkraftwagen größerer Wagenklassen nicht wesentlich verkleinert. Dennoch ist der zur Verfügung stehende Bauraum bei Kleinwagen wesentlich kleiner. Der hier vorgeschlagene Antriebsstrang ist besonders vorteilhaft für ein Kraftfahrzeug, bei welchem für einen Scharnieraktor ein verfügbarer Bauraum gering ist und bevorzugt eine hohe Toleranz bei dem zu mindest einen Betätigungsfinger notwendig beziehungsweise aus Kostengründen er wünscht ist. Diese Toleranz ist mittels einer geringen Verwindungssteifigkeit in dem hier vorgeschlagenen Scharnieraktor ohne hohen Widerstand ausgleichbar.

Personenkraftwagen werden einer Fahrzeugklasse nach beispielsweise Größe,

Preis, Gewicht und Leistung zugeordnet, wobei diese Definition einem steten Wan del nach den Bedürfnissen des Marktes unterliegt. Im US-Markt werden Fahrzeuge der Klasse Kleinwagen und Kleinstwagen nach europäischer Klassifizierung der Klasse der Subcompact Car zugeordnet und im Britischen Markt entsprechen sie der Klasse Supermini beziehungsweise der Klasse City Car. Beispiele der Kleinstwagen klasse sind ein Volkswagen up! oder ein Renault Twingo. Beispiele der Kleinwagen klasse sind ein Alfa Romeo MiTo, Volkswagen Polo, Ford Ka+ oder Renault Clio. Be kannte Hybrid-Fahrzeuge sind BMW 330e oder der Toyota Yaris Hybrid. Als Mild-Hybride bekannt sind beispielsweise ein Audi A6 50 TFSI e oder ein BMW X2 xDrive25e.

Die oben beschriebene Erfindung wird nachfolgend vor dem betreffenden techni schen Hintergrund unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen, welche be vorzugte Ausgestaltungen zeigen, detailliert erläutert. Die Erfindung wird durch die rein schematischen Zeichnungen in keiner Weise beschränkt, wobei anzumerken ist, dass die Zeichnungen nicht maßhaltig sind und zur Definition von Größenverhältnis sen nicht geeignet sind. Es wird dargestellt in

Fig. 1 : ein Scharnieraktor mit gewinkelten Lagerabschnitten in perspektivischer An sicht;

Fig. 2: der Scharnieraktor gemäß Fig. 1 in Seitenansicht;

Fig. 3: der Scharnieraktor gemäß Fig. 1 in einer perspektivischen Schnittansicht;

Fig. 4: ein Scharnieraktor mit Lagerlaschen in perspektivischer Ansicht;

Fig. 5: der Scharnieraktor gemäß Fig. 4 in Seitenansicht;

Fig. 6: der Scharnieraktor gemäß Fig. 4 in geschnittener Hinteransicht;

Fig. 7: der Scharnieraktor gemäß Fig. 4 in einer perspektivischen Schnittansicht; und

Fig. 8: ein Antriebsstrang mit einem Scharnieraktor in einem Kraftfahrzeug.

In Fig. 1 ist ein Scharnieraktor 1 in perspektivischer Ansicht dargestellt. Der Schar nieraktor 1 weist hier (optional) eine Grundplatte 38 auf, auf welcher der Hebel 6 mit einer Haupterstreckung 7 (vergleiche Fig. 2) um eine von einem Scharnierlager 8 de finierten Schwenkachse 39 verschwenkbar montiert (optional als Baueinheit vormon tiert) ist, hier (optional) mittels einer (darstellungsgemäß) linken Montage schraube 23 und einer (darstellungsgemäß) rechten Montageschraube 24. Die Haupterstreckung 7 ist zwischen der Schwenkachse 39 und den Betätigungsflä chen 40,41 der Betätigungsfinger 3,4 definiert (vergleiche Fig. 2). Links und rechts bezieht sich hier und im Weiteren einzig auf die Darstellungsperspektive der Fig. 1. Quer zu der Haupterstreckung 7 weist der Scharnieraktor 1 eine maximale Querab messung 42 auf, welche als maximale Erstreckung zwischen der linken und rechten Seite der Grundplatte 38 bei dem Scharnierlager 8 definiert ist. Die lineare Bewe gung der Traverse 13 (beziehungsweise der Tragrolle 43) wird in den Hebel 6 einge leitet und damit ein Verschwenken des Hebels 6 (beziehungsweise der Haupterstre ckung 7) um die Schwenkachse 39 bewirkt. Der Hebel 6 gibt bei der (dargestellten) eingerückten Position 15 der Traverse 13 keinen oder einen minimalen Betätigungs hub (beispielsweise für eine minimal geforderte axiale Vorspannung) und in der (nicht dargestellten) ausgerückten Position 14 einen maximalen Betätigungshub über die (hier zwei) mit dem Hebel 6 verbundenen und in Verlängerung der Haupter streckung 7 des Hebels 6 angeordneten Betätigungsfingern 3,4 ab. Der linke Betäti gungsfinger 3 und der rechte Betätigungsfinger 4 sind zueinander mit einem Finger abstand 44 (Abmessung des Freiraums zwischen den Betätigungsfingern 3,4, bei spielsweise für eine Welle) beabstandet angeordnet. Der Hebel 6 umfasst in der hier gezeigten Ausführungsform zwei Teilhebel 25,26. Der linke Betätigungsfinger 3 ist mit einem linken Teilhebel 25 und der rechte Betätigungsfinger 4 mit einem rechten Teilhebel 26 in einstückiger Verlängerung entlang der Haupterstreckung 7 gebildet. Die Teilhebel 25,26 sind mittels einer (hier einzigen) Hebelbrücke 27 einstückig mit einander verbunden. Diese (einzige) Hebelbrücke 27 ist mit einem (im Vergleich zu der nachfolgend beschriebenen Ausführungsform gemäß Fig. 4 bis Fig. 7) in Rich tung der Haupterstreckung 7 großen Abstand zu den Betätigungsfingern 3,4 ange ordnet, sodass bei den Betätigungsfingern 3,4 eine ausreichend geringe Verwin dungssteifigkeit erzielt ist bei gleichzeitig einer relativ großen Hebelsteifigkeit (infolge der gewinkelten Lagerabschnitte 66,67). Das Scharnierlager 8 umfasst hebelseitig einen gewinkelten linken Lagerabschnitt 66 mit einer linken Bolzenaufnahme 18, in welcher hebelseitig ein linker Bolzen 9 aufgenommen ist, und einen gewinkelten rechten Lagerabschnitt 67 mit einer rechten Bolzenaufnahme 19, in welcher hebel seitig ein rechter Bolzen 10 aufgenommen ist. Befestigungsseitig umfasst das Schar nierlager 8 ein linkes Aufnahmeelement 11, in welchem befestigungsseitig ein linker Bolzen 9 gelagert ist, und ein rechtes Aufnahmeelement 12 (vergleiche Fig. 2), in welchem befestigungsseitg ein rechter Bolzen 10 gelagert ist. In der gezeigten Aus führungsform ergibt sich die Kongruenz der Bolzenachsen 20 und der Schwenk achse 39. Weiterhin ist ein Bügel 45 und die Traverse 13 samt einer Tragrolle 43 und einem Spindeltrieb 46 (beziehungsweise dessen Faltenbalg) mit einer Spin delachse 47 zu erkennen, welche nachfolgend näher erläutert werden.

In Fig. 2 ist der Scharnieraktor 1 gemäß Fig. 1 in einer Seitenansicht dargestellt. Die Traverse 13 ist mit ihren (hier paarigen) Tragrollen 43 zwischen einer Lagerbahn 48 auf der Grundplatte 38 und einer Hebelbahn 49 rückseitig (bezogen auf die vorder- seitge Betätigungsfläche 40,41 der Betätigungsfinger 3,4) des Hebels 6 angeordnet. Hier ist gut zu erkennen, dass sich die Traverse 13 in der eingerückten Position 15 befindet und die Tragrolle 43 bei einem Verfahren mittels des Spindeltriebs 46 ent lang der Spindelachse 47 hin zu der angedeuteten ausgerückten Position 14 auf der Lagerbahn 48 und der schräg zur Lagerbahn 48 ausgerichteten Hebelbahn 49 ab rollt. Damit ist ein Verschwenken des Hebels 6 beziehungsweise der Haupterstre ckung 7 um die Schwenkachse 39 bewirkt. Damit wird die Betätigungskraft 50 ent lang des Betätigungswegs 5 mit einem hohen Übersetzungsverhältnis für beispiels weise eine Drehmomentkupplung 2 (vergleiche Fig. 8) erzeugt. Weiterhin verläuft bei dieser Ausführungsform die Bolzenachse 20 kongruent mit der Schwenkachse 39 des Scharnieraktors 1 (darstellungsgemäß senkrecht zu der Bildebene). Der Bü gel 45 ist hier (optional) mittels zumindest eines Rundniets 51 auf der Grundplatte 38 und damit die Traverse 13 samt des Spindeltriebs 46 fixiert. Mittels eines Pass stifts 52 ist (hier im Bild sichtbar die rechte) Bolzenaufnahme 19 exakt ausgerichtet, wie mit Bezug auf die Ausführungsform gemäß Fig. 4 bis Fig. 7 erläutert wird.

In Fig. 3 ist ein Scharnieraktor 1 gemäß Fig. 1 in geschnittener Ansicht dargestellt. Ersichtlich ist hier die Tragrolle 43 des Scharnieraktors 1, welche auf der Lager bahn 48 und auf der korrespondierenden Hebelbahn 49 (vergleiche Fig. 2) abge stützt und zwischen einer eingerückten Position 15 (hier gezeigt) und einer ausge rückten Position 14 verfahrbar ist. Hier ist die eine Hebelbrücke 27 entlang der Haupterstreckung 7 zwischen der eingerückten Position 14 und der ausgerückten Position 15 positioniert. In dieser Ausführungsform ist eine relativ hohe Hebelsteifig keit infolge des Versteifungseffekts mittels umgeformter Laschen mit der linken Bol zenaufnahme 18 und der rechten Bolzenaufnahme 19 erzielt.

In Fig. 4 ist eine alternative Ausführungsform eines Scharnieraktors 1 in perspektivi scher Ansicht gezeigt. Dazu wird bezüglich der Funktionsweise eines Scharnierak tors 1 auf die vorhergehende Beschreibung verwiesen und es werden lediglich die Unterschiede herausgestellt. Die maximale Querabmessung 42 befindet sich hier bei dem Scharnierlager 8, welche hier aber von den Aufnahmeelementen 11,12 be stimmt ist. In dieser Ausführungsform umfasst das Scharnierlager 8 befestigungssei tig einen linken Bolzen 9 mit einer Bolzenachse 20 und hebelseitig eine korrespon- dierende linke Bolzenaufnahme 18 an einer linken Lagerlasche 21 (darstellungsge mäß links des Spindeltriebs 46). Entsprechend auf der rechten Seite umfasst das Scharnierlager 8 befestigungsseitig einen rechten Bolzen 10 mit einer Bol zenachse 20 und hebelseitig eine korrespondierende rechte Bolzenaufnahme 19 an einer rechten Lagerlasche 22. In der gezeigten (idealen) Ausführungsform sind die Bolzenachsen 20 zueinander sowie (optional) mit der Schwenkachse 39 kongruent. Die Lagerlaschen 21,22 erstrecken sich entlang der Haupterstreckung 7 weg von den Betätigungsfingern 3,4, und zwar hier (optional) S-förmig. Die Gestaltung der Bolzenaufnahmen 18,19 wird in Fig. 5 näher erläutert. Hier sind ebenfalls der linke Betätigungsfinger 3 mit einem linken Teilhebel 25 sowie der rechte Betätigungsfin ger 4 mit einem rechtem Teilhebel 26 in Verlängerung der Haupterstreckung 7 des Hebels 6 einstückig gebildet. Die beiden Teilhebel 25,26 sind mittels einer ersten Hebelbrücke 27 und einer zweiten Hebelbrücke 28 einstückig miteinander verbun den. Die erste Hebelbrücke 27 ist (im Vergleich zu der zuvor beschriebenen Ausfüh rungsform mit einer einzigen Hebelbrücke 27) in Richtung der Haupterstreckung 7 nah bei den Betätigungsfingern 3,4 angeordnet und die zweite Hebelbrücke 28 nah bei dem Scharnierlager 8 angeordnet, sodass bei den Betätigungsfingern 3,4 sowie bei dem Scharnierlager 8 trotz einer (angestrebten) relativ geringen Hebelsteifigkeit (infolge der Lagerlaschen 21,22) keine zu geringe Verwindungssteifigkeit erzielt ist.

In Fig. 5 ist der Scharnieraktor 1 gemäß der alternativen Ausführungsform aus Fig. 4 in einer Seitenansicht analog zu der Darstellung des Scharnieraktors 1 in Fig. 2 dar gestellt. Es wird insoweit auf die Beschreibungen zu der Fig. 4 und der Fig. 2 verwie sen. Darstellungsgemäß ist in dieser Seitenansicht der linke Bolzen 9 sowie die kor respondierende linke Bolzenaufnahme 18 an der linken Lagerlasche 21 gezeigt, wo bei (optional) der rechte Bolzen 10 sowie die korrespondierende rechte Bolzenauf nahme 19 der rechten Lagerlasche 22 identisch ausgeführt ist. Hier ist die linke La gerlasche 21 (S-förmig) etwa in Richtung der Haupterstreckung 7 derart in das Scharnierlager 8 einführbar, dass die linke Bolzenaufnahme 18 an der linken Lager lasche 21 hinter (also bezogen auf den Betätigungsweg 5 des Hebels 6) dem linken Bolzen 9 angeordnet ist. Weiterhin verläuft hier in der Ausführungsform die Bol- zenachse 20 kongruent mit der Schwenkachse 39 des Scharnierlagers 8 (darstel lungsgemäß senkrecht zu der Bildebene). Der Bügel 45 wird (optional) mittels zu mindest eines Rundniets 51 auf der Grundplatte 38 fixiert und das linke Aufnahme element 11 ist mittels eines Passstifts 52 zu dem Bügel 45 und der Grundplatte 38 ausgerichtet. In dem linken Aufnahmeelement 11 ist eine (linke) Lageraufnahme 16 gebildet, an welcher der (linke) Bolzen 9 gelagert ist. Mittels der (linken) Bolzenauf nahme 18 ist der Hebel 6 um die Schwenkachse 39 verschwenkbar zum mittels der (hier gezeigten linken) Betätigungsfläche 40 Ausüben der Betätigungskraft 50 bezie hungsweise eines Betätigungshubs entlang des Betätigungswegs 5 gelagert. Die Beschreibung der linken Seite des Scharnieraktors 1 gilt (optional) genauso für des sen rechte Seite.

In Fig. 6 ist der Scharnieraktor 1 gemäß Fig. 4 in einer geschnittenen Hinteransicht gezeigt. Dabei verläuft die Schnittlinie gebrochen (senkrechte Bruchlinie 65 bei dem linken Aufnahmeelement 11), sodass die Schnittebene bei dem linken Bolzen 9 (dar stellungsgemäß rechts) bezogen auf die Bildebene weiter vorne als die Schnittebene bei dem rechten Bolzen 10 angeordnet ist. Hier ist gut zu erkennen, dass der linke Bolzen 9 in der linken Lageraufnahme 16 und der rechte Bolzen 10 in der rechten Lageraufnahme 17 aufgenommen ist. Weiterhin weisen der linke Bolzen 9 und der rechte Bolzen 10 zum seitlichen Sichern des Hebels 6 (über die Lagerlaschen 21,22) jeweils einen inneren Absatz 53 und einen äußeren Absatz 54 auf, wobei pars-pro-toto die Absätze 53,54 lediglich an dem rechten Bolzen 9 gekennzeichnet sind. Im Zusammenwirken mit dem jeweiligen Aufnahmeelement 11,12 und der be treffenden Lagerlasche 21,22 ist der betreffende Bolzen 9,10 seitlich gesichert. Der innere Absatz 53 und der äußere Absatz 54 schließen die jeweilige Lagerfläche des Bolzens 9,10 (optional) Nut-artig ein, wobei die Lagerfläche mit der jeweiligen Bol zenaufnahme 18,19 der Lagerlaschen 21,22 in kraftübertragenden Kontakt steht. Die Position der Lageraufnahmen 16,17 zu dem Bügel 45 ist mittels eines Passstifts 52 sowie einer an dem jeweiligen Aufnahmeelement 11 gebildeten Nocke 55 und eine korrespondierende Nockenaufnahme 56 in dem Bügel 45 festgelegt. In Fig. 7 ist ein Scharnieraktor 1 gemäß Fig. 4 in geschnittener Ansicht dargestellt.

Es wird hier auf die analoge Darstellung in Fig. 3 verwiesen.

In Fig. 8 ist ein Antriebsstrang 30 (optional vor einer Fahrerkabine 57 und optional in Queranordnung, also mit einer Motorachse 58 quer zur Längsachse 59 des Kraft fahrzeugs 37) in schematischer Ansicht von oben gezeigt. Das linke Vortriebsrad 35 und das rechte Vortriebsrad 36 sind hier (optional) von dem Antriebsstrang 30 ange trieben. Der Antriebsstrang 30 umfasst eine Antriebsmaschine 33 (hier als drei-zy- lindrige Verbrennungskraftmaschine dargestellt) sowie eine mit der Antriebsma schine 33 über eine Maschinenwelle 34 gekoppelten Drehmomentkupplung 2. Ein Drehmoment ist um die Rotationsachse 29 beziehungsweise die kongruente Motor achse 58 mittels der Drehmomentkupplung 2 trennbar übertragbar. Für die Trenn barkeit ist ein Drehmomentpaket 31 vorgesehen, welches hier beispielhaft als Reib paket mit einer Anpressplatte 60, einer Gegenplatte 61, welche mit einem Kupp lungsdeckel 62 drehmomentübertragend mit der Maschinenwelle 34 verbunden sind, und einer axial dazwischen angeordneten Reibscheibe 63, welche über ein Getriebe (mit gestrichelter Linie schematisch angedeutet) mit den Vortriebsrädern 35,36 dreh momentübertragend verbunden ist, ausgeführt ist. Die Betätigungskraft 50 des Scharnieraktors 1 ist hier über eine Hebelfeder 64, welche an dem Kupplungsde ckel 62 abgestützt ist, und einem Betätigungslager 32 auf das Drehmomentpaket 31 der Drehmomentkupplung 2 übertragbar und damit das Drehmomentpaket 31 trenn bar (normal geschlossene Konfiguration) oder schließbar (normal offene Konfigura tion).

Mit dem hier vorgeschlagenen Scharnieraktor ist Bauraum einsparbar und zugleich sind die Kosten deutlich reduzierbar. Bezuqszeichenliste Scharnieraktor 34 Maschinenwelle Drehmomentkupplung 35 linkes Vortriebsrad linker Betätigungsfinger 36 rechtes Vortriebsrad rechter Betätigungsfinger 37 Kraftfahrzeug Betätigungsweg 38 Grundplatte Hebel 39 Schwenkachse Haupterstreckung 40 linke Betätigungsfläche Scharnierlager 41 rechte Betätigungsfläche linker Bolzen 42 maximale Querabmessung rechter Bolzen 43 Tragrolle linkes Aufnahmeelement 44 Fingerabstand rechtes Aufnahmeelement 45 Bügel Traverse 46 Spindeltrieb ausgerückte Position 47 Spindelachse eingerückte Position 48 Lagerbahn linke Lageraufnahme 49 Hebelbahn

50 Betätigungskraft rechte Lageraufnahme

51 Rundniet linke Bolzenaufnahme 52 Passstift rechte Bolzenaufnahme

53 innerer Absatz Bolzenachse 54 äußerer Absatz linke Lagerlasche 55 Nocken rechte Lagerlasche 56 Nockenaufnahme linke Montageschraube 57 Fahrerkabine rechte Montageschraube 58 Motorachse linker Teilhebel 59 Längsachse rechter Teilhebel 60 Anpressplatte erste Hebelbrücke 61 Gegenplatte zweite Hebelbrücke 62 Kupplungsdeckel Rotationsachse 63 Reibscheibe Antriebsstrang 64 Hebelfeder Drehmomentpaket 65 Bruchlinie Betätigungslager 66 linker Lagerabschnitt Antriebsmaschine 67 rechter Lagerabschnitt