CN101438073B - 特别用于机动车离合器的行程补偿式致动器 - Google Patents

特别用于机动车离合器的行程补偿式致动器 Download PDF

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Abstract

特别用于机动车离合器的行程补偿式致动器，该致动器包括使作用在推杆(16)上的活动装置(14)平移的马达(12)以便开合离合器，活动装置包括螺杆-螺母部件(22、24)，其与两个联合单向传动部件配合以便根据离合器摩擦衬片的磨损来调节推杆(16)的长度。

Description

特别用于机动车离合器的行程补偿式致动器
技术领域
本发明涉及特别用于机动车离合器的带有行程补偿的致动器。
背景技术
此类致动器包括电动的马达减速器，该马达减速器驱动主动元件例如推杆平移，所述主动元件直接或间接作用在要操纵的系统上，例如作用在离合器分离轴承上。
当致动器为力补偿型时，该致动器一般包括补偿弹簧，该补偿弹簧作用在与主动元件连接的凸轮或倾斜斜面上，以便将该主动元件朝对应于打开离合器的方向促动，并且补偿弹簧大致平衡离合器复位弹簧所提供的阻力，从而使马达减速器为起动离合器所提供的力减小到最低值。
根据一些实施例，离合器摩擦衬片的磨损表现为离合器分离轴承的移动，因此由于主动元件的行程改变和操纵力或大或小的改变还表现为主动元件的移动。
已经提出许多磨损补偿系统，这些系统一般集成在离合器中，以补偿摩擦衬片随着摩擦而产生的衬片磨损，从而该磨损不再影响离合器分离轴承的位置和主动元件的行程。
但是，这些已知装置比较复杂，并且它们的运行常常表现为不够准确，因此实际应用中不够可靠。
另一方法在于根据离合器衬片的磨损调节致动器主动元件的长度，从而使该长度调节补偿由于衬片磨损产生的离合器分离轴承的移动。
发明内容
本发明的目的尤其是以简单、有效和经济的方式满足该需要。
本发明的目标是特别应用于控制机动车离合器的行程补偿式致动器，并且该致动器包括调节部件，所述调节部件以可补偿离合器摩擦衬片的磨损的方式来调节主动元件的长度。
为此，本发明提出特别用于机动车离合器的行程补偿式致动器，该致动器包括主动元件和将主动元件在往返行程上带动的动力部件，该致动器的特征在于还包括：
—连接动力部件和主动元件的行程补偿部件，所述行程补偿部件可通过动力部件在调节行程和主动元件驱动行程上平动，所述行程补偿构件包括调节构件，其用于调节驱动主动元件的推力轴承(butéed′entra
Figure G2007800160812D0002174037QIETU
nement)的位置；
—和两个联合的单向传动部件，它们由致动器的壳体承载，并且当动力部件使行程补偿部件从它们的调节行程的中间位置分别朝一方向或另一方向移动时，所述两联合的单向传动部件与调节构件配合，以使调节构件在一方向或另一方向上移动一步距。
因此，根据本发明，特别用于补偿离合器摩擦衬片磨损的行程补偿部件集成在致动器而非离合器内，并因此承受小得多的应力，这提高了它们运行的可靠性和准确性。
根据本发明的另一特征，行程补偿部件包括滑动件，动力部件引导并带动该滑动件在致动器的壳体内平移，并使滑动件在上述调节行程和驱动行程上移动，所述行程补偿部件还包括由滑动件承载的螺杆-螺母系统，螺杆形成驱动主动元件的推力轴承、并被引导在滑动件中平动而固定不转动，螺母拧在螺杆上并被引导在滑动件上转动，并且螺母包括外齿部，当使滑动件在调节行程上移动时，该外齿部与两联合的单向传动部件配合。
在本发明的一优选实施例中，联合的单向传动部件包括两个转动安装在滑动件中并具有内齿部的环，所述内齿部用于与螺母的外齿部配合，这两个环与弹性复位部件结合，弹性复位部件促动它们朝相反方向转动，以带动两环支靠在滑动件上形成的限位块上。
两个环的内齿部为非常开放的V形，并且包括相对环的轴线倾斜的第一倾斜部分和与环的轴线平行的第二部分，其中一环的内齿的倾斜部分与另一环的内齿的倾斜部分平行但朝相反方向取向。
螺母的外齿为菱形，并具有两个与螺母轴线平行的表面和两个相对螺母轴线倾斜的表面，这些倾斜表面与环内齿的倾斜表面平行。
环的齿的倾斜表面和螺母的齿的倾斜表面平行于螺杆的螺纹，并朝相同方向取向。
优选地，为了增加主动元件的长度，使滑动件朝离合器复位方向移动。
在本发明的一实施例中，行程补偿部件的调节行程和驱动行程首尾相接。作为变型，它们可以部分重叠。
在一有意义的实施例中，致动器为力补偿型，并包括至少一补偿弹簧，所述补偿弹簧通过滚动机构并朝对应离合器断开的方向，作用在连接到主动元件的凸轮或倾斜表面上。
总之，符合本发明的致动器不仅应用于控制离合器，还应用于控制机动车变速箱或制动部件。
附图说明
通过阅读下面作为例子并参照附图进行的描述，可以更好地了解本发明，并且本发明的其它特征、细节和优点也更加清楚地体现出来，附图如下：
—图1是符合本发明的致动器的局部剖开的透视示意图；
—图2是图1致动器的行程补偿部件的更大比例的视图；
—图3和4是行程补偿部件的螺母和单向传动部件的更大比例的透视示意图；
—图5示意性表示符合本发明的行程补偿部件的运行阶段；
—图6和7是表示本发明的一实施变型的透视示意图。
具体实施方式
图1所示的致动器用于控制机动车离合器，并且致动器主要包括壳体10，该壳体承载电马达12，电马达12的输出轴通过减速器和齿条(未示出)被连接到活动装置14，以垂直于电马达12的轴线方式引导活动装置14在壳体10中平动，该活动装置通过推杆16作用在离合器E的构件上，例如作用在离合器分离轴承上。
图2中更清楚地看到的活动装置14主要包括被电马达12带动的滑动件18，滑动件18通过行程补偿部件与推杆16连接，行程补偿部件可以补偿推杆16的由于离合器摩擦衬片磨损而产生的轴向移动。
为此，滑动件18包括轴向通道20，螺杆22例如通过一扁平部分在该通道中被引导平移但固定不转，其中所述扁平部分在螺杆22的一侧上形成且由通道20的相应平坦表面引导。
螺杆22通过螺母24在通道20中被平移地移动，所述螺母24旋拧在螺杆22上并被引导在滑动件的环形槽6中转动，螺母24在该槽中的转动通过与螺杆22的外螺纹相啮合的螺母内螺纹，被转换为螺杆22在滑动件18内的轴向平动。
螺杆22为管形，并且包括柱形轴向通道26，该通道26在推杆16侧开放并在它的相对端部由底部封闭，在推杆16的端部形成的球头28支靠在该底部上。因此，螺杆22在滑动件18内的轴向平移表现为推杆16的表观长度的变化，从而允许补偿该推杆由于离合器摩擦衬片磨损产生的轴向偏移。
螺母24具有由分布在它的周边上的菱形体30形成的外齿部(图3)，所述外齿部用于与两个单向传动环34a、34b的内齿部32(图4)配合，两个单向传动环34a、34b安装成在滑动件18内有限转动，并且它们相对壳体10不能轴向平移。
在电马达12使滑动件18从其调节行程的中间位置P1朝一方向或另一方向轴向移动时，这两个环用于被螺母24轴向穿过，其中所述中间位置P1在位置P0和P2之间确定，对于位置P0和P2，螺杆22的底部没有支靠在推杆16的球头28上(图1)。滑动件的另一行程由位置P3和P4确定，并且该另一行程对应于推杆16为开闭离合器而进行的移动。
滑动件18承载的两个单向传动环34a和34b结合至壳体10所承载的轴向和角向限位块36，由于在传动环外周边上突起地形成并支靠在限位块36上的限位块或齿38，在滑动件18移动的过程中，轴向和角向限位块36限制这些环的轴向及角向移动。
环形的复位弹簧40安装在两环34a和34b之间，并且它的端部支靠在这些环的外限位块38上，以使它们呈角度地相互分开。如将借助图5详细描述的，螺母24的外齿部30和环34a、34b的内齿部32设计成：当螺母24在一方向上移动穿过传动环34a或34b时，其使螺母24围绕它的轴线移动一步距(pas)；并且当螺母24朝相反方向移动穿过该环34a或34b时，其不会使螺母24围绕它的轴线转动。
螺母24的呈菱形的外齿30包括两个平行于螺母轴线的表面42、和两个基本互相平行并连接两表面42的倾斜表面44。两个表面42可以基本是平坦的。理想的是，两个表面42形成螺旋形表面。
环34a和34b的内齿32中的每一个均包括第一部分46和第二部分48，所述第一部分46位于螺母侧并且相对传动环的轴线倾斜，而所述第二部分48在与螺母相反的一侧并与传动环的轴线平行。和表面42一样，第一部分46可以基本是平坦的。理想的是，该第一部分46为螺旋形。
内齿32的第一倾斜部分46与螺母24的外齿30的倾斜表面44平行。
另外，如在图5中可以清楚看到的，传动环34a的内齿的倾斜部分46朝与另一传动环34b的内齿的倾斜部分46相反的方向取向。
在该图中，数字1-10表示螺母24从中间位置P1、相对于环34a和34b朝一方向和另一方向移动的不同阶段。
在图5-1，螺母24处在位置P1，且它的外齿30位于传动环34a和34b之间的中间部位。
在图5-2，螺母24已经朝传动环34b的方向、即朝位置P2被移动了，并且它的外齿30支靠在传动环34b的内齿的倾斜部分46的端部上。在该位置，在图5-2中，传动环34b支靠在固定的限位块36上，因此不能绕它的轴线朝对应指向下部的箭头的方向转动。
在图5-3，螺母24仍向位置P2移动，并且在传动环34b的内齿的倾斜部分46上滑动的螺母外齿30，使得螺母朝向上箭头所指的方向转动一步距。
在图5-4，螺母24完成转动一步距，螺母的外齿30支靠在传动环34b的内齿的直线部分48上，并且螺母朝位置P2的移动不会导致螺母的附加转动。
然后，如图5-6所示，当螺母24朝相反方向被移动并被带往位置P1时，螺母外齿30沿传动环34b的内齿的直线部分48的移动不会导致螺母或传动环的任何转动，直到图5-7所示的位置。
螺母继续朝位置P1移动，如图5-8所示，螺母外齿30支靠在传动环34b内齿的倾斜部分46上，并使环34b在朝上所指的箭头代表的方向上转动，直到如图5-9所示的螺母外齿30脱离传动环34b的内齿，并到达图5-10所示的位置，该位置相当于螺母的位置P1。
当螺母24的外齿30脱离传动环34b的内齿32时，传动环34b被复位弹簧40带向它的初始位置，并因此在图5-10中朝指向下部的箭头所表示的方向转动。
可以看到，这种螺母24在位置P1与P2之间的往返移动的作用是：使得在由传动环34b内齿的倾斜部分46的倾斜度所确定的方向上，螺母绕其轴线转动一步距。
当螺母24朝另一方向、即在它的位置P1和P0之间移动时，另一传动环34a使螺母在每次往返时在另一方向上转动一步距。
螺母24在一方向或在另一方向上每转动一螺距表现为：螺杆22在一方向或另一方向上相对滑动件18轴向平移一螺距，因此表现为推杆16的表观延长或缩短。
通过适当调节限制环34a和34b的轴向和角向移动的固定限位块36，就可相对于限定驱动行程的位置P3和P4来确定限定调节行程的轴向位置P0和P2。
在图1示意性所示的例子中看到，滑动件18可在它的位置P0与P2之间移动，而不改变推杆16的位置，并且该调节行程与滑动件带动推杆16的滑动件行程分开。
螺杆22的可旋拧到螺母内的距离L代表可补偿的行程。
优选地，为了增加推杆16的表观长度，使活动装置14朝离合器复位方向移动。这样可以减小调节力，并使调节力均匀。
为此，同样有利地使螺杆22的螺纹的螺旋表面与传动环34a和34b的内齿的倾斜部分朝相同方向取向。
图6和7示意性表示一实施变型，其中每个环34a、34b与两个平行的纵向爪相连，这两个爪可以使每个环相对滑动件正确就位在致动器的壳体中。
位于离合器相反侧的传动环34a的爪50在离合器相反侧延伸，而位于离合器侧的传动环34b的爪50朝离合器的方向延伸。
如图7中清楚地看到的，爪50是柱形部段，并且爪允许通过抵靠在致动器壳体10上来限制每个环34a、34b的轴向移动。
另外，符合本发明的致动器有利地为力补偿型，并且如图1所示，所述致动器包括以平行于马达的方式位于壳体10中的压缩弹簧52，并且该压缩弹簧通过滚动机构54作用在活动装置14所承载的倾斜表面或凸轮56上。弹簧52施加给活动部件的力将活动部件朝离合器打开的方向促动，这样就减小了马达12应提供的用于启动离合器的力矩。

Claims (12)

1.行程补偿式致动器，其用于机动车离合器，所述致动器包括主动元件(16)和动力部件(12)，所述动力部件使所述主动元件在往返行程上被驱动，
其特征在于，所述致动器包括行程补偿部件(14)，所述行程补偿部件将所述动力部件(12)连接至所述主动元件(16)，并且所述行程补偿部件通过所述动力部件在调节行程(P0-P2)和带动所述主动元件(16)的驱动行程(P3-P4)上平动，所述行程补偿部件包括螺杆-螺母系统(22、24)，所述螺杆-螺母系统用于调节驱动所述主动元件的推力轴承的位置，
并且所述致动器还包括两个联合的单向传动部件(34a、34b)，这两个联合的单向传动部件由所述致动器的壳体(10)承载，并且当所述动力部件使所述行程补偿部件(14)从其调节行程的中间位置(P1)朝一方向或另一方向移动时，这两个联合的单向传动部件与所述螺杆-螺母系统配合，以使所述螺杆-螺母系统在一方向或另一方向上移动一步距，
所述行程补偿部件(14)包括滑动件(18)，所述动力部件(12)引导该滑动件在所述致动器的壳体(10)中平动、并在前述的调节行程和驱动行程上驱动该滑动件，所述螺杆-螺母系统(22、24)由所述滑动件(18)承载，所述螺杆(22)形成用于驱动所述主动元件(16)的推力轴承、并被引导在所述滑动件(18)中平移但固定不转动，所述螺母(24)旋拧在所述螺杆上并被引导在所述滑动件上转动，所述螺母包括外齿部(30)，当所述滑动件(18)在前述调节行程上移动时，所述外齿部(30)与所述联合的单向传动部件(34a、34b)配合。
2.如权利要求1所述的致动器，其特征在于，所述联合的单向传动部件包括两个转动安装在所述滑动件(18)周围并具有内齿部(32)的环(34a、34b)，所述内齿部(32)用于与所述螺母(24)的外齿部(30)配合，这两个环与弹性复位部件(40)结合，所述弹性复位部件(40)促动这两个环朝相反的方向转动，以带动所述两个环支靠在所述滑动件(18)上形成的限位块上。
3.如权利要求2所述的致动器，其特征在于，所述环(34a、34b)的内齿部呈很大开度的V形，并且所述内齿部包括相对所述环的轴线倾斜的第一倾斜部分(46)与平行于所述环的轴线的第二部分(48)，所述环之一的内齿部的所述第一倾斜部分(46)平行于另一所述环的内齿部的所述第一倾斜部分(46)并在相反的方向上延伸。
4.如权利要求3所述的致动器，其特征在于，所述螺母(24)的外齿部呈菱形，并具有两个平行于所述螺母的轴线的表面(42)和两个相对所述螺母的轴线倾斜的表面(44)，这些倾斜的表面平行于所述环(34a、34b)的内齿部的所述第一倾斜部分(46)。
5.如权利要求4所述的致动器，其特征在于，所述螺母的外齿部的所述倾斜的表面(44)及所述环的内齿部的所述第一倾斜部分(46)平行于所述螺杆(22)的螺纹，并朝相同方向取向。
6.如权利要求2至5中任一项所述的致动器，其特征在于，所述环(34a、34b)包括与所述致动器的壳体(10)配合的纵向爪(50)，用以限制所述环的纵向和角向移动。
7.如权利要求1所述的致动器，其特征在于，所述螺杆(22)为管形，并且所述主动元件(16)的相应端部接合在所述螺杆(22)内。
8.如权利要求7所述的致动器，其特征在于，所述主动元件(16)的接合在所述螺杆(22)内的端部形成支靠在所述螺杆(22)的底壁上的球头。
9.如权利要求1所述的致动器，其特征在于，所述滑动件(18)朝离合器复位方向被移动，以增加所述主动元件(16)的长度。
10.如权利要求1所述的致动器，其特征在于，所述行程补偿部件的调节行程及驱动行程是对接的。
11.如权利要求1所述的致动器，其特征在于，所述行程补偿部件的调节行程及驱动行程部分重叠。
12.如权利要求1所述的致动器，其特征在于，该致动器为力补偿型，并包括至少一补偿弹簧(52)，所述补偿弹簧通过滚动机构(54)作用在由所述行程补偿部件(14)承载的凸轮或倾斜面(56)上，并把所述行程补偿部件朝对应离合器断开的方向促动。
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