CN105793594B - 用于操纵机动车的可电操纵离合器的液压活塞的装置 - Google Patents

Abstract

用于操纵液压活塞(23)的装置(1)，该液压活塞用于机动车中的可电操纵的离合器。电马达(3)与力传递组件(5)共同起作用，以产生沿直线起作用的力，该力用于操纵液压活塞(3)。力传递组件(5)具有驱动轮部段(7)和导向组件(9)。驱动轮部段(7)在其周边上至少局部设有齿部(13)并能围绕第一销(15)旋转地受支承。此外，偏心于第一销(15)地在杠杆臂(33)上设置有第二销(17)。导向组件(9)具有第一长形孔(19)和相对于该第一长形孔布置成直角的第二长形孔(21)。这些长形孔(19，21)和销(15，17)的布置这样实施，使得当电马达(3)使驱动轮部段(7)旋转时，导向组件(9)沿直线移位。

Description

用于操纵机动车的可电操纵离合器的液压活塞的装置

技术领域

本发明涉及一种用于操纵用于可电操纵的离合器的液压活塞的装置以及一种用于机动车的可电操纵的离合器。

背景技术

目前，在具有手动换档变速器的机动车中，在换挡过程期间，机动车发动机和变速器之间的力传递一般借助离合器暂时中断。为此，在目前的车辆中多数使用液压操纵的离合器。在这些液压操纵的离合器中，由驾驶员通过踩下离合器踏板而施加的力被传导到主动缸上。该主动缸是液压系统的部件，该液压系统将施加到主动缸上的力液压地继续传导到从动缸上。最终，该从动缸操纵离合器的分离器，由此，离合器可在耦合状态与脱耦状态之间或在脱耦状态与耦合状态之间移位。

目前研发可电操纵的离合器，在所述可电操纵的离合器中，离合器踏板不再与液压装置的主动缸直接机械耦合。替代地，借助传感器感测对离合器踏板的操纵并且基于所述传感器的信号来操控一电马达，然后借助该电马达合适地以力加载主动缸。

这种可电操纵的离合器系统可提供多种优点。

例如，离合器踏板的保持，尤其是可由驾驶员感受到的、离合器踏板上的回位力，不再强制通过由离合器引起的回位力来预先给定。可很大程度上与当前的离合器操纵状态无关地引起离合器踏板上的不同的力变化。

尤其也可在司机不通过踩下离合器踏板来有目的地松开或操控离合器的情况下操纵这种可电操纵的离合器。例如可以通过该方式借助控制装置通过有目的地控制该可电操纵的离合器来控制柔和的、没有推背感的起步，尤其是在山上的起步。

在一种替代应用中，可控制机动车的所谓滑行。在此，可在车辆不需要被发动机驱动的行驶情况下有目的地脱耦。然后，车辆例如可节省燃料地滚动，其中，必要时可暂时关掉内燃发动机。

发明内容

本发明的实施方式有利地使得能借助电马达操纵离合器液压系统的可沿直线操纵的主动缸。

根据本发明的一个方面，提出一种用于操纵液压活塞的装置，所述液压活塞用于可电操纵的离合器。该装置具有电马达和力传递组件。所述力传递组件设计用于：将由电马达引起的力作为用于操纵液压活塞的、沿直线起作用的力来传递。提出的该装置的特征在于，所述力传递组件具有驱动轮部段和导向组件。驱动轮部段具有布置在该驱动轮部段周边上的齿部。驱动轮部段可旋转地围绕第一销受支承。此外，驱动轮部段具有与第一销隔开间距的第二销，所述第二销例如偏心于第一销地布置在一杠杆臂上。导向组件具有至少一个第一长形孔和至少一个第二长形孔。这两个长形孔布置为相互成直角。在此，第一销在第一长形孔中被导向而第二销在第二长形孔中被导向，其方式是：在驱动轮部段旋转时，导向组件沿直线移位。

此外，本发明的实施方式的构思可视为以在下面描述的构思和认知为基础：

应由电马达借助在此提出的装置操纵液压活塞，在液压系统中，可通过所述液压活塞将力传递到离合器上。该电马达一般借助旋转的轴提供力，即作为转矩来提供。应尽可能地以沿直线起作用的力操作液压活塞，其中，操作方向应该与液压活塞在液压缸内的移位方向尽可能刚好一致。

为了将由电马达提供的转矩转换为用于操纵液压活塞的、沿直线起作用的力，提出一种专门的机构。可由所述马达例如借助齿轮或蜗杆驱动的驱动轮部段在其外周边上具有与一齿轮或与一蜗杆共同起作用的齿部。该驱动轮部段可旋转地支承在第一销上，即可围绕第一销旋转。驱动轮部段还具有第二销，该第二销与第一销隔开间距并且因此偏心地布置。这种偏心地布置的第二销可被视为布置在一杠杆臂上。即，当驱动轮部段围绕第一销旋转时，该第二销沿着圆轨迹移位。

现在为了可将驱动轮部段的旋转运动转换为直线运动，设置一个在此称为导向组件的结构，该结构类似于曲柄滑块地起作用。该导向组件具有布置为相互成直角的两个长形孔，驱动轮部段的两个销中的各一个销分别在这两个长形孔中被保持或被导向。在此，这些长形孔和销相对于彼此这样布置或构造，使得当通过电马达使驱动轮部段旋转时，导向组件沿直线移位并且由此可引起用于操纵液压活塞的直线力。

根据本发明的一种实施方式，这两个长形孔这样构成并且这两个销这样布置，使得在驱动轮部段的极限位置，这两个销在一方向上前后相继地布置，在驱动轮部段旋转时，导向组件在所述方向上沿直线移位。

“驱动轮部段的极限位置”在此可理解为一位置，在正常运行时，驱动轮部段最远可由电马达运动到该位置，但是驱动轮部段不会超过该位置运动出去。例如当离合器应完全脱耦时，可占据驱动轮部段的一极限位置。在驱动轮部段的这种完全脱耦的极限位置，两个销则应该沿着一直线前后相继地布置，其中，该直线基本上与液压活塞的操纵方向一致。

所述两个销在所述两个长形孔中被导向，因为这两个长形孔布置为相互成直角，所以可由此实现：例如在电马达损坏时，完全脱耦的离合器不会不受控制地自己又耦合。取而代之的是：在驱动轮部段位于这种极限位置时，导向组件处于一种自锁位型中，在没有有目的地操纵电马达的情况下，导向组件不能自己从这种自锁位型运动出来。

由此例如可防止：在电马达或其控制装置失灵或故障时，所述可电操纵的离合器任意地耦合并且车辆可能违背驾驶员意愿地未受操控地转变到运动中。

根据本发明的一种实施方式，第一销和第二销之间的间距大于第一销和所述齿部之间的间距。

由此可实现：由电马达施加到所述齿部上且然后施加到驱动轮部段上的力通过在第一和第二销之间起作用的、增大的杠杆增强地施加到导向组件上。

根据本发明的一种实施方式，所述导向组件构造有两个腿部，驱动轮部段被接收在所述两个腿部之间。这两个腿部中的每个都具有第一长形孔和第二长形孔，所述第一长形孔和第二长形孔分别布置为相互成直角。在此，第一销在两个第一长形孔中被导向而第二销在两个第二长形孔中被导向。

导向组件的这种具有两个对置的腿部的构型可用于力传递组件内的均匀的力分布并且尤其用于在将力从驱动轮部段传递到导向组件时的均匀的力分布，驱动轮部段被接收在所述两个对置的腿部之间。作用在驱动轮部段上的力可在该驱动轮部段的两侧对称地作用在导向组件的两个腿部上。因此，导向组件在其沿直线操纵期间倾斜的危险被最小化。

根据一种实施方式，所述导向组件通过至少一个冲压弯曲部件来实施。

例如可通过一个或多个板件、尤其是金属板件构成所述导向组件，所述板件可通过冲压和弯曲被加工成合适的形状。在此，尤其可合适地冲压出所述长形孔。这种冲压弯曲件能简单且成本有利地制造。

根据本发明的一种实施方式，在电马达的轴上布置有蜗杆并且所述驱动轮部段构造为蜗轮部段，所述蜗轮部段的齿部与所述蜗杆处于啮合。

通过将由电马达引起的转矩借助蜗杆传递到构造为蜗轮部段的驱动轮部段上，可附加地避免：例如在电马达失灵时，驱动轮部段不希望地自主旋转。从电马达向驱动轮部段上传递力可通过蜗杆的旋转典型地简单实现，相对地，在反过来从蜗轮部段向蜗杆上传递力的情况下，蜗杆几乎不能旋转，由此，在电马达失灵时，所述的装置很大程度上自锁。

根据本发明的一种替代实施方式，在所述电马达的轴上布置有齿轮，其中，所述驱动轮部段构造为齿轮部段，该齿轮部段的齿部与齿轮处于啮合。

设置在电马达的轴上的所述齿轮在此可具有与所述齿轮部段的半径相比显著更小的半径，齿轮部段的所述半径相应于齿部与支承驱动轮部段的第一销之间的间距，使得在力从电马达传递到齿轮部段上时形成力变换比(Kraftübersetzung)。

在本发明的实施方式中可一般性地设置，所述力传递组件构造用于：将由电马达引起的力带有力变换比地传递到液压活塞上。

除了在电马达上具有小齿轮以及在驱动轮部段上具有齿轮部段的更大半径的构型之外，也可利用其它组件来进行力变换比。例如在上述具有蜗杆和蜗轮部段的实施方式中，蜗杆可构造有合适的斜度，使得形成力变换比。

根据本发明的一种实施方式，所述导向组件借助在一缸中被导向的附加活塞沿直线被导向。

附加的该缸在此可这样布置和构型，使得在该缸中被导向的活塞可沿着与在液压缸中被导向的液压活塞相同的方向基本上沿直线运动。由此可附加地辅助：待由力传递组件操纵的液压活塞在被加载以力时不会倾斜。

上述装置的实施方式尤其可有利地使用在用于机动车的可电操纵的离合器中。力传递组件的构型在此可用于从电马达到液压活塞上的合适的力传递。力传递组件的与液压活塞机械地耦合的导向组件以及用于通过其两个销将导向组件移位的驱动轮部段在此可这样共同起作用，即电马达可首先用小的力快速地移位驱动轮部段，而在液压活塞的操纵程度增加时、即在与该液压活塞耦合的离合器的操纵程度增加时，力变换比则增加，使得机械预紧的离合器可沿直线被加载以足够大的力并且可分离。

在离合器完全脱耦的极限位置，所述装置可基于其导向组件的特定构型以及其第一销和第二销的特定布置这样起作用，使得在电马达失灵时，并不出现离合器的不受控制的耦合，而是该装置优选自锁。以该方式例如可避免可能由于可电操纵的离合器的不希望的耦合而引起的事故。

对此指出：在此，本发明的实施方式的可能的特征和优点部分根据用于操纵液压活塞的装置并且部分根据用于机动车的可电操纵的离合器来描述。本领域专业人员知道，这些不同的特征能以合适的方式组合或替换，以获得本发明的其他实施方式。

附图说明

在后面参照附图来描述本发明的实施方式，其中，说明书和附图都不应解释为限制本发明。

图1示出用于车辆的离合器系统，该离合器系统具有根据本发明的一种实施方式的可电操纵的离合器。

图2、3、4示出根据本发明的用于操纵液压活塞的装置在脱耦状态下的立体图、侧视图以及俯视图。

图5、6、7示出图2、3、4中所示的装置在耦合状态下的立体图、侧视图和俯视图。

图8和9示出一种根据本发明的、替代的装置在脱耦和耦合状态下的立体图，所述装置用于操纵液压活塞。

这些附图仅是示意性的且并不按比例尺绘制。相同的附图标记标明相同的或作用相同的特征。

具体实施方式

首先根据图1解释机动车中的离合器系统的工作方式，该离合器系统具有可电操纵的离合器。

该离合器系统100具有踏板102，该踏板可由驾驶员操纵。传感器104 感测踏板102的位置并且将相应的信号进一步传导给控制装置106。接着，控制装置106控制电马达108，液压系统的主动缸110借助该电马达被操纵。在主动缸110中处于压力下的液压液经由管路112被进一步传导给从动缸 114，由此可在那里使一另外的液压活塞移位。该液压活塞通过连杆与离合器116的分离机构耦合。因此，视离合器踏板102的操纵而定，可这样操纵所述可电操纵的离合器，使得将该离合器耦合或脱耦或必要时短暂地保持在半联动状态。

现在参照图2到7一方面在脱耦状态下(图2至4)而另一方面在耦合状态下(图5至7)描述用于操纵液压缸的装置的第一实施方式，所述液压缸用于可电操纵的离合器。

该装置1具有电马达3和力传递组件5。力传递组件5具有驱动轮部段 7以及导向组件9。在示出的该示例中，驱动轮部段7为近似半圆形的构件 11，该半圆形的构件在其外周边上至少沿着四分之一圆具有齿部13。

在示出的该示例中，驱动轮部段7构造为齿轮部段，其中，齿部13的齿27与较小的齿轮31的齿处于啮合，该较小的齿轮设置在电马达3的轴 29上。

驱动轮部段7可围绕第一销15旋转地受支承。第一销15在此可位置固定地布置。因此，通过电马达3可使驱动轮部段7围绕第一销15旋转。

在杠杆臂33上，驱动轮部段7还具有第二销17。该第二销17与第一销15隔开间距，该间距优选大于驱动轮部段7包括设置在其上的齿部13 在内的半径。

导向组件9借助两个冲压成型的板件构成，所述板件形成两个腿部35、 37。在导向组件9的这些腿部35、37的每个中分别构成有一个第一长形孔 19和一个第二长形孔21。这两个长形孔19、21布置为相互成直角。第一销15在此延伸穿过两个第一长形孔19，相对地，第二销17布置在第二长形孔21内并且可借助滑块39在第二长形孔21内移动。导向组件9的这些腿部35、37分别与液压系统的液压活塞23机械连接，该液压系统用于可电操纵的离合器。在对置的一侧上，导向组件9的腿部35、37与另一导向活塞25机械连接。

所述的装置1可用于将由马达3引起的旋转运动转换为作用到液压活塞23上的直线运动。通过一方面设置在电马达13的轴29上的齿轮31以及另一方面设置在驱动轮部段7上的齿部13的不同半径可引起力变换比。

通过设置在驱动轮部段7上的杠杆臂33可进一步提高所引起的转矩。可能需要这种提高的转矩，以可用足够大的力来操控离合器系统的由液压活塞23操纵的主动缸。

通过一方面两个销15、17的或杠杆臂的巧妙布置以及另一方面两个长形孔19、21的巧妙布置可实现：例如在脱耦时首先引起液压活塞的较快的运动并且然后引起液压活塞23的全力运动。这可具有以下大优点：能快速地操控液压系统的主动缸，以快速地推出液压油并且将所述液压油置于压力下。如果所述液压油处于压力下，则主动缸需要更大的力来将该油挤压到从动缸中。

装置1的另一优点在于：基于两个长形孔19、21的以及在其中被导向的销15、17的有目标的布置，可实现由此操纵的离合器在脱耦状态下的自锁。在图2至4中示出的脱耦状态极限位置，两个销15、17沿着方向41 前后相继地布置，在驱动轮部段7旋转时，导向组件9沿着所述方向41沿直线移位。由液压活塞23施加到导向组件9上的推进力在该极限位置不会在驱动轮部段7上引起转矩，使得在电马达3失灵时，驱动轮部段自身不会不希望地自主旋转。这可具有的优点是：在系统故障的情况下，由装置1 操作的离合器保持打开并且从而机动车不会不希望地“前进一步”。

通过附加地设置的导向活塞25，可在所述液压活塞操纵离合器时将液压活塞23上的侧向力附加地最小化。由此可实现受补偿的系统，这可导致主动缸中的活塞的侧向力最小化的优点。所述侧向力最小化通过使用两个形成腿部35、37的导向板件而进一步增强。

在图8和9中示出装置1在脱耦状态(图8)下的以及在耦合状态(图 9)下的一种替代实施方式。

在该实施方式中取消导向活塞25。导向组件9的两个腿部35、37为唯一一个U形冲压弯曲件的组成部分。在导向组件9的端面上设置有杆43，该杆与液压活塞23连接并且沿直线方向操作该液压活塞。

在该实施方式中，在马达3的轴29上还替代齿轮地设置有蜗杆45，该蜗杆与构造为蜗轮部段的驱动轮部段7的齿部13共同起作用。

Claims (10)

1.用于操纵液压活塞(23)的装置(1)，所述液压活塞用于能够电操纵的离合器(100)，其中，所述装置具有：

电马达(3)；

力传递组件(5)，以将由所述电马达(3)引起的力作为用于操纵所述液压活塞(23)的、沿直线起作用的力来传递，

其特征在于，

所述力传递组件(5)具有：

驱动轮部段(7)，该驱动轮部段具有布置在该驱动轮部段周边上的齿部(13)，其中，该驱动轮部段(7)能围绕第一销(15)旋转地受支承并且具有第二销(17)，所述第二销与所述第一销(15)隔开间距；

导向组件(9)，该导向组件具有第一长形孔和第二长形孔(19，21)，所述长形孔布置为相互成直角，

其中，第一销(15)在第一长形孔(19)中被导向，而第二销(17)在第二长形孔(21)中被导向，其方式是，在所述驱动轮部段(7)旋转时，所述导向组件(9)沿直线移位。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，两个所述长形孔(19，21)这样构造并且两个所述销(15，17)这样布置，使得在所述驱动轮部段(7)的一个极限位置，两个所述销(15，17)沿着一个方向前后相继地布置，在所述驱动轮部段(7)旋转时，所述导向组件(9)在所述方向上沿直线移位。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其中，第一销与第二销(15，17)之间的间距大于第一销(15)与所述齿部(13)之间的间距。

4.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述导向组件(9)构造有两个腿部(35，37)，所述驱动轮部段(7)被接收在所述两个腿部之间，其中，所述两个腿部(35，37)中的每一个都具有布置为相互成直角的第一长形孔和第二长形孔(19，21)，并且，第一销(15)在两个第一长形孔(19)中被导向而第二销(17)在两个第二长形孔(21)中被导向。

5.根据权利要求1或2所述的装置，其中，用至少一个冲压弯曲件来实施所述导向组件(9)。

6.根据权利要求1或2所述的装置，其中，在所述电马达(3)的轴(29)上布置有蜗杆(45)，并且，所述驱动轮部段(7)构造为蜗轮部段，该蜗轮部段的齿部(13)与所述蜗杆(45)处于啮合中。

7.根据权利要求1或2所述的装置，其中，在所述电马达(3)的轴(29)上布置有齿轮(31)，并且，所述驱动轮部段(7)构造为齿轮部段，该齿轮部段的齿部(13)与所述齿轮(31)处于啮合中。

8.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述力传递组件(5)构造用于：将由所述电马达(3)引起的力带有力变换比地传递到所述液压活塞(23)上。

9.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述导向组件(9)借助在导向缸中被导向的附加活塞(25)沿直线被导向。

10.用于机动车的可电操纵的离合器(100)，该离合器装置具有根据权利要求1至9中任一项所述的装置(1)。