CN101449075B - 用于操作离合器的杠杆系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种杠杆系统，用于操作离合器、尤其是机动车动力系统中的离合器，或者用于操作制动器、尤其是盘式制动器，该杠杆系统包括一个杠杆(7)，该杠杆在一侧(7.1)可绕铰链(8)转动地被支承着并且通过另一侧(7.2)与加压装置(6)作用连接，其中，该杠杆通过支承点(12)支撑在可在径向方向上移位的滚轮单元(10)上，该滚轮单元可借助于被电动地(15)驱动的丝杠(14)移位，其中，该滚轮单元支撑在与壳体固定的滚动轨道(11)上并且包括至少一个具有滚轮的轮组(20.1，20.2)。所述轮组包括至少三个滚轮(21，22，22.1，22.2)，在这些滚轮中，至少两个滚轮(22.1，22.2)具有大致相等的第一直径，至少一个滚轮(21)具有与该第一直径不同的第二直径。

Description

用于操作离合器的杠杆系统
本发明涉及一种杠杆系统，用于操作离合器、尤其是机动车动力系统中的离合器，或者用于操作制动器、尤其是盘式制动器，该杠杆系统包括一个杠杆，该杠杆在一侧可绕铰链转动地被支承着并且通过另一侧与加压装置作用连接，其中，该杠杆通过支承点支撑在可在径向方向上移位的滚轮单元上，该滚轮单元可借助于被电动地驱动的丝杠移位，其中，该滚轮单元支撑在与壳体固定的滚动轨道上并且包括至少一个具有滚轮的轮组。
该类型的分离系统已由DE 10 2004 009832公知。在下面另外描述的图2和图3示出了根据现有技术的杠杆系统的实施例。
根据现有技术的解决方案的缺点在于，转矩引入到轮组的轴上或轴在接收轮毂的固定点上的悬置点上。
本发明的任务在于，给出一种杠杆系统，在该杠杆系统中仅较小的转矩在轮组的轴的固定点上引入到接收轮毂中。
该问题通过一种杠杆系统来解决，该杠杆系统用于操作离合器、尤其是机动车动力系统中的离合器，或者用于操作制动器、尤其是盘式制动器，该杠杆系统包括一个杠杆，该杠杆在一侧可绕铰链转动地被支承着并且通过另一侧与加压装置作用连接，其中，杠杆通过支承点支撑在可在径向方向上移位的滚轮单元上，该滚轮单元可借助于被电动地驱动的丝杠移位，其中，滚轮单元支撑在与壳体固定的滚动轨道上并且包括至少一个具有滚轮的轮组，其中，轮组包括至少三个滚轮，在这些滚轮中，至少两个滚轮具有大致相等的第一直径，至少一个滚轮具有与该第一直径不同的第二直径。第一直径和第二直径的概念在此仅被选择用于区别两个不同的直径，这两个直径的哪一个是较大直径并且哪一个是较小直径从第一直径和第二直径的概念中不可获知。优选具有大致相等的直径的滚轮设置在具有不同的直径的滚轮的两侧。在此，具有第一直径的滚轮支撑在杠杆上，具有第二直径的滚轮支撑在滚动轨道上。优选提出，具有较大直径的滚轮支撑在杠杆上，具有较小直径的滚轮支撑在滚动轨道上。在此，第一直径可以是较大直径，第二直径可以是较小直径，但该配置也可反过来。优选轮组包括三个滚轮，其中，具有大致相等的第一直径的两个滚轮与第三滚轮相比具有较小直径。前面所述布置原则上也可反过来，即也可提出，轮组包括三个滚轮，具有大致相等的第一直径的两个滚轮与第三滚轮相比具有较大直径。优选提出，具有大致相等的直径的两个滚轮支撑在滚动轨道上，具有较大直径的滚轮支撑在杠杆上。另外优选提出，具有较大直径的滚轮嵌入到滚动轨道的缺口中。通过滚轮嵌入到缺口中而产生滚轮以及由此轮组或整个滚轮单元的侧向导向。在一个进一步构型中可提出，具有大致相等的直径的两个滚轮包括盘，这些盘在径向上伸出超过这些滚轮并且嵌入到滚动轨道的缺口中。盘也产生侧向导向，在此情况下是具有较小直径的两个滚轮的侧向导向。在根据本发明的杠杆系统的一个进一步构型中提出，轮组各松动地支撑在一个对应配置的支撑轮上，所述支撑轮设置在与接收轮毂相连接的支撑轮轴部分上。支撑轮在此承受相对于滚动轨道切向地起作用的力，轮组本身承受在相对于滚动轨道的法向方向上或者说在相对于杠杆的法向方向上作用的力。其优点尤其是，法向力不引起作用在轮组的轴上的转矩。在根据本发明的杠杆系统的一个进一步构型中提出，配置给一个轮组的支撑轮轴部分与该轮组的对应的轴部分这样相连接，使得该支撑轮轴部分和该对应的轴部分不可彼此相对径向移位。该连接例如可构造成保持架的形式，该保持架使对应的支撑轮轴部分与对应的轴部分相连接。这在功能方面相应于棒，该棒使两个轴彼此相连接，其中，两个轴可相对于棒转动地被支承着。
开头所述问题也通过一种滚轮单元来解决，该滚轮单元用于杠杆系统，该杠杆系统用于操作离合器、尤其是机动车动力系统中的离合器，或者用于操作制动器、尤其是盘式制动器，其中，该杠杆系统包括一个杠杆，该杠杆在一侧可绕铰链转动地被支承着，其中，杠杆通过支承点支撑在可在径向方向上移位的滚轮单元上，该滚轮单元可借助于被电动地驱动的丝杠移位，其中，滚轮单元支撑在与壳体固定的滚动轨道上并且包括至少一个具有滚轮的轮组，其中，轮组包括至少三个滚轮，在这些滚轮中，至少两个滚轮具有大致相等的第一直径，至少一个滚轮具有与该第一直径不同的第二直径。开头所述问题也通过一种分离系统以及一种机动车来解决，该分离系统用于机动车动力系统中的离合器，该分离系统具有根据本发明的杠杆系统，该机动车具有用于离合器的分离系统，该分离系统包括根据本发明的杠杆系统。
下面借助于附图来描述本发明的实施例。
图1根据本发明的杠杆系统的示意性视图；
图2根据现有技术的滚轮单元的实施例的作为原理草图的侧视图；
图3根据图2的实施例的剖面Z-Z；
图4根据本发明的滚轮单元的第一实施例的作为原理草图的侧视图；
图5根据图4中Y-Y的剖面；
图6根据图4和图5的原理草图的滚轮组件的实施例；
图7轮组的实施例。
图1示出了用于操作离合器的分离系统的草图，该离合器处于驱动发动机与换档变速器之间的机动车动力系统中。这种分离系统的原理基本上已由DE 10 2004 009832公知。图1中示意性地示出了具有压板2以及离合器盘3和反压板4的离合器1。为了接合，压板2压在与未示出的曲轴无相对转动地相连接的反压板4上，由此，它们通过设置在压板2与反压板4之间的离合器盘3摩擦锁合地连接，该离合器盘无相对转动地与未示出的变速器输入轴相连接。压板2与碟形弹簧5相连接，该碟形弹簧在此仅示意性地表示为弹簧。碟形弹簧5通过分离轴承6与一个杠杆7相连接。分离轴承6负责：碟形弹簧5用公知方式可绕离合器轴线9转动地被支承着，离合器轴线9是转动轴线，离合器在工作中绕该转动轴线旋转，该离合器轴线通常与变速器输入轴的轴线以及曲轴轴线重合。就这点而言，到这里所描述的装置相应于DE 10 2004 009832中例如在图1和图2中所示的用于操作离合器的装置。杠杆7在杠杆的一个侧7.1上通过壳体侧的轴承8可绕从图1的绘图平面伸出的轴线8.1摆动地支承着，在另一个侧7.2上与分离轴承6相连接。壳体侧的轴承包括一个扇形盘16，杠杆7设置在该扇形盘上，由此，杠杆在扇形盘16上的固定点17在杠杆绕轴线8.1转动时在一个圆形轨道上运动。杠杆7与分离轴承6之间的连接在此可这样构造，使得可进行关于离合器轴线9的径向移位。径向移位对于补偿在操作杠杆7时杠杆7相对于分离轴承6的径向相对运动是必需的。杠杆7支撑在一个滚轮单元10上，例如DE 10 2004 009832的图1中所示，该滚轮单元由布置的一些轮构成，这些轮例如可布置成三角形的形状，其中，这些轮中的一个与杠杆7接触并且另外两个轮支撑在基本上平的滚动轨道11上。出于简单原因，滚轮单元10在此表示成圆。滚轮单元10在可移位的支承点12上支撑在杠杆7上，其中，支承点12在滚轮单元10移位时沿着曲线轨道13移位。曲线轨道13通过杠杆7的朝向滚轮单元10的侧形成。杠杆7在此按照图1的草图可以是具有基本上恒定的厚度的棒或盘，但也可具有其它任意形状，由此，例如曲线轨道13具有与杠杆7的背离滚轮单元10的侧不同的形状。滚轮单元10可通过丝杠14借助于电动机15沿着坐标x移位，该电动机相对于离合器轴线9至少在径向上与壳体固定地被支承着。如果滚轮单元10沿着滚动轨道11在通过坐标x给定的两个方向中的一个上移位，则分离轴承6的(关于离合器轴线9)径向的位置变化。对于分离轴承6的轴向的位置在图1中绘入坐标y，对于滚轮单元10的径向的位置相应地绘入坐标x。两个坐标的零点首先是任意的，对于坐标x，作为零点例如可假设是滚轮单元10的支承点12的径向向外移动最远的位置。该位置在图1中通过带有标记x0的虚线来表示。分离轴承6的位置y0与滚轮单元10或支承点12的位置x0对应。如果值x以及由此滚轮单元10的位置从值x0在坐标x的方向上提高，则分离轴承6在坐标的方向上从零位置y0起运动，在此，压板2朝反压板4运动，即离合器闭合。滚轮单元10的位置x0在本实施例中被称为离合器的打开位置。在此即涉及主动压合式离合器。但原则上也可用相同方式使待主动打开的离合器工作，即该待主动打开的离合器在静止位置中闭合而不是打开。
图2和图3示出了根据图1的现有技术的分离系统的原理草图的进一步抽象的视图。杠杆7通过壳体侧的轴承8可转动地支承着。滚轮单元10借助于接收轮毂18与丝杠14相连接。接收轮毂18包括一个轴19，该轴如从图3的视图中可看到的那样包括两个设置在接收轮毂18两侧的并且例如与该接收轮毂螺纹连接或焊接的轴部分19.1和19.2。在轴部分19.1和19.2上各设置有轮组20.1或20.2。轮组20.1和20.2各包括一个具有大直径的滚轮21和一个具有小直径的滚轮22。具有大直径的滚轮21支撑在杠杆7上，具有小直径的滚轮22支撑在滚动轨道11上。滚动轨道11具有宽度b，这样确定该宽度的尺寸，使得该宽度由轮组20.1和20.2的具有大直径的滚轮21包围。具有大直径的滚轮21在此包围滚动轨道11，因此负责对轮组20.1和20.2以及由此对整个滚轮单元10的侧向导向。杠杆7因此总是支撑在滚轮21上，整个滚轮单元10通过具有小直径的滚轮22支撑在滚动轨道11上。通过离合器力FY的作用点与支承点12之间或与支承点12和固定点17之间的杠杆的杠杆比，离合器力FY在支承点12上引起相应的法向力FN。如果假定几何尺寸对称，则各FN/2作用在具有大直径的滚轮21上并且FN/2的相应反力作用在具有小直径的滚轮22上。由此，绕轴部分19.1和19.2与接收轮毂18的固定点23产生转矩。
图4至图6示出了根据本发明的杠杆系统的一个实施例或一个根据本发明的滚轮单元10。该视图与图2和图3的视图类似。杠杆7在此也在壳体侧支撑在壳体侧的轴承8上。滚轮单元10通过丝杠14运动并且支撑在滚动轨道11上。该视图的形式在其它方面基本上与图2的视图相应。
图5示出了根据图4中的Y-Y的剖面。滚轮单元10包括两个轮组20.1和20.2，这些轮组支撑在支撑轮25.1和25.2上，这些支撑轮通过支撑轮轴部分26.1和26.2与接收轮毂18相连接。轮组20.1和20.2因此不直接与接收轮毂18相连接并且各包括一个具有大直径的滚轮21，该具有大直径的滚轮支撑在杠杆7上。在具有大直径的滚轮21的两侧各设置有一个具有小直径的滚轮22.1和22.2。在图5中，设置在对应的具有大直径的滚轮21与接收轮毂18之间的具有小直径的滚轮各设置有参考标号22.2，设置在具有大直径的滚轮21的背离接收轮毂18的侧上的具有小直径的滚轮设置有参考标号22.1。具有小直径的滚轮22.1和22.2分别支撑在滚动轨道11上。滚动轨道11包括两个缺口24，这些缺口在图5的视图中垂直于绘图平面延伸。两个轮组20.1和20.2的具有大直径的滚轮21嵌入到缺口24中。如果通过杠杆7在具有大直径的滚轮21中的一个上施加一个力FN/2作为压力，则通过对应的轮组20.1或20.2的两个对应配置的滚轮22.1和22.2作为反力各施加一个反力FN/4。这借助于图5中的轮组20.1的例子来表示。因此，除了轴部分19.1或19.2的弯曲——对应的轮组20.1或20.2在这些轴部分上与接收轮毂18相连接，没有转矩通过源于离合器力FY的法向力FN施加在固定点23上。滚动轨道11中的缺口24产生轮组20.1或20.2的侧向导向，因为具有大直径的滚轮21分别嵌入到这些缺口中，由此，具有大直径的滚轮21如从图5中可看到的那样部分地伸入到缺口24中。
图6示出了根据图4中的X-X的剖面。轮组20.1和20.2不直接支撑在接收轮毂18上，而是支撑在支撑轮25.1和25.2上，这些支撑轮通过支撑轮轴部分26.1和26.2与接收轮毂18相连接。轴部分19.1和19.2因此不直接与接收轮毂18相连接。通过杠杆装置的几何特征，通过离合器力FY在滚轮单元10上持续地施加法向力FN和如图4中绘入的切向力FT。图6中也示出了力FT。切向力FT分别部分地作用在轮组20.1和20.2上，通过切向力FT，这些轮组压在支撑轮25.1或25.2上。附加地，例如轴部分19.1可与支撑轴部分26.1相连接，轴部分19.2与支撑轴部分26.2相连接，例如呈保持架27的形式。在相对于丝杠14对称布置的情况下，各一半切向力FT/2作用在支撑轮25.1或25.2上。仅所述切向力独自在固定点23中引起转矩。
具有小直径的滚轮22.1和22.2可分别与这些具有小直径的滚轮所对应配置的轴部分19、即用于轮组20.1的轴部分19.1和用于轮组20.2的轴部分19.2固定地相连接，例如压合或焊接。对应的轮组20.1或20.2的具有大直径的滚轮21可相对于对应的轴部分19.1或19.2转动地被支承着，由此，具有小直径的滚轮22.1和22.2不可彼此相对扭转，但这些具有小直径的滚轮可共同地相对于对应的轮组20.1或20.2的具有大直径的滚轮21扭转。原则上该布置也可反过来，其方式是对应的轴部分固定地与具有大直径的滚轮21相连接并且具有小直径的滚轮22.1和22.2可相对于轴部分转动地设置。
图7示出了轮组20.1或20.2的一个实施例的三维视图的部分剖面。轴19与具有小直径的滚轮22.1和22.2压合。在具有小直径的滚轮22.1和22.2之间设置有一个滚针轴承27，该滚针轴承承载具有大直径的滚轮21。在图7的实施例中，具有小直径的滚轮22在朝向具有大直径的滚轮21的侧上各包括盘28，这些盘嵌入到缺口24中并且这些盘承担对应的轮组20.1或20.2的侧向导向任务。
参考标号清单
1               离合器
2               压板
3               离合器盘
4               反压板
5               碟形弹簧
6               分离轴承
7               杠杆
7.1，7.2        杠杆的侧
8               壳体侧的轴承
9               离合器轴线
10              滚轮单元
11              滚动轨道
12              支承点
13              曲线轨道
14              丝杠
15              电动机
16              扇形盘
17              固定点
18              接收轮毂
19              轴
19.1，19.2      轴部分
20.1，20.2      轮组
21              具有大直径的滚轮
22，22.1，22.2  具有小直径的滚轮
23              固定点
24              缺口
25.1，25.2      支撑轮
26.1，26.2      支撑轮轴部分
27              滚针轴承
28              盘
x    执行机构的操作行程
y    离合器的操作行程
FY   离合器力
FX   执行机构力
FN   法向力
FT   切向力

Claims (16)

1.杠杆系统，用于操作离合器或者用于操作制动器，该杠杆系统包括一个杠杆(7)，该杠杆在一侧(7.1)可绕铰链(8)转动地被支承着并且通过另一侧(7.2)与加压装置(6)作用连接，其中，该杠杆(7)通过支承点(12)支撑在可在径向方向上移位的滚轮单元(10)上，该滚轮单元可借助于被电动地(15)驱动的丝杠(14)移位，其中，该滚轮单元(10)支撑在与壳体固定的滚动轨道(11)上并且包括两个具有滚轮(21，22，22.1，22.2)的轮组(20.1，20.2)，其特征在于：每个所述轮组(20.1，20.2)包括至少三个滚轮(21，22，22.1，22.2)，在这些滚轮中，至少两个滚轮(22.1，22.2)具有大致相等的第一直径，至少一个滚轮(21)具有与该第一直径不同的第二直径，所述轮组(20.1，20.2)各松动地支撑在一个对应配置的支撑轮(25.1，25.2)上，所述支撑轮设置在与接收轮毂(18)相连接的支撑轮轴部分(26.1，26.2)上。
2.根据权利要求1的杠杆系统，其特征在于：具有大致相等的直径的滚轮(22.1，22.2)设置在具有不同的直径的滚轮(21)的两侧。
3.根据权利要求2的杠杆系统，其特征在于：具有第一直径的滚轮(22.1，22.2)支撑在该杠杆(7)上，具有第二直径的滚轮(21)支撑在该滚动轨道(11)上。
4.根据权利要求3的杠杆系统，其特征在于：具有较大直径的滚轮(21)支撑在该杠杆(7)上，具有较小直径的滚轮(22.1，22.2)支撑在该滚动轨道(11)上。
5.根据权利要求1的杠杆系统，其特征在于：所述轮组(20.1，20.2)包括三个滚轮(21，22，22.1，22.2)，具有大致相等的第一直径的两个滚轮(22.1，22.2)与第三滚轮(21)相比具有较小直径。
6.根据权利要求5的杠杆系统，其特征在于：具有大致相等的直径的两个滚轮(22.1，22.2)支撑在该滚动轨道(11)上，具有较大直径的滚轮(21)支撑在该杠杆(7)上。
7.根据权利要求6的杠杆系统，其特征在于：具有较大直径的滚轮(21)嵌入到该滚动轨道(11)的缺口(24)中。
8.根据权利要求7的杠杆系统，其特征于：具有大致相等的直径的两个滚轮(22.1，22.2)包括盘(28)，这些盘在径向上伸出超过这些滚轮(22.1，22.2)并且嵌入到该滚动轨道(11)的缺口(24)中。
9.根据权利要求1的杠杆系统，其特征在于：配置给一个轮组(20.1，20.2)的支撑轮轴部分(26.1，26.2)与该轮组的对应的轴部分(19.1，19.2)这样相连接，使得该支撑轮轴部分和该对应的轴部分不可彼此相对径向移位。
10.根据权利要求1的杠杆系统，其特征在于：所述离合器是机动车动力系统中的离合器。
11.根据权利要求1的杠杆系统，其特征在于：所述制动器是盘式制动器。
12.滚轮单元，用于杠杆系统，该杠杆系统用于操作离合器或者用于操作制动器，其中，该杠杆系统包括一个杠杆(7)，该杠杆在一侧(7.1)可绕铰链(8)转动地被支承着并且通过另一侧(7.2)与加压装置(6)作用连接，其中，该杠杆(7)通过支承点(12)支撑在可在径向方向上移位的滚轮单元(10)上，该滚轮单元可借助于被电动地(15)驱动的丝杠(14)移位，其中，该滚轮单元(10)支撑在与壳体固定的滚动轨道(11)上并且包括两个具有滚轮的轮组(20.1，20.2)，其特征在于：每个所述轮组包括至少三个滚轮，在这些滚轮中，至少两个滚轮具有大致相等的第一直径，至少一个滚轮具有与该第一直径不同的第二直径，所述轮组(20.1，20.2)各松动地支撑在一个对应配置的支撑轮(25.1，25.2)上，所述支撑轮设置在与接收轮毂(18)相连接的支撑轮轴部分(26.1，26.2)上。
13.根据权利要求12的滚轮单元，其特征在于：所述离合器是机动车动力系统中的离合器。
14.根据权利要求12的滚轮单元，其特征在于：所述制动器是盘式制动器。
15.分离系统，用于机动车动力系统中的离合器，该分离系统具有根据权利要求1至11中一项的杠杆系统。
16.机动车，具有用于离合器的分离系统，该分离系统包括根据权利要求1至11中一项的杠杆系统。
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