CN108691914B - 尤其用于摩擦离合器的操纵装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种操纵装置，其包括可利用压力介质填充的工作气缸，在所述工作气缸中活塞可推移地被引导，其中，补偿装置与所述工作气缸串联地起作用，所述补偿装置通过其有效的轴向长度推移所述活塞的工作区域，其中，所述补偿装置具有用于固定其有效长度的、机械的锁定装置。

Description

尤其用于摩擦离合器的操纵装置

技术领域

本发明涉及一种用于摩擦离合器的操纵装置。所述操纵装置包括能利用压力介质填充的工作气缸，在所述工作气缸中活塞以能推移的方式被引导，其中，补偿装置与所述工作气缸串联地起作用，所述补偿装置通过其有效的轴向长度推移所述活塞的工作区域。

背景技术

文献DE 102 53 020 A1描述了一种用于摩擦离合器的操纵装置。使用压缩空气作为用于操纵装置的压力介质。然而除了众多优点之外，对于压缩空气来说必须考虑可压缩性。与液压的压力介质不同，由此在激活操纵装置时会发生延迟。此外尝试通过以下方式优化这种延迟，即通过使工作腔的体积最小化。由此得到可推移地支承在气缸中的活塞在气缸中部分上复杂的主体轮廓，通过该活塞触发摩擦离合器。

在文献DE 102 53 020 A1中公开了不同的措施，以便最小化工作腔的体积。

然而一个基本的问题在于，在确定工作腔长度的尺寸时也必须将离合器的磨损行程包含在内。来自于离合器的磨损行程由摩擦片衬面磨损以及在与摩擦片衬面共同作用的壳体侧的摩擦面上的磨损积累而成。多次使用的膜片弹簧或者另一操纵杆通过杆轴承使这种磨损行程成倍增加。

由文献DE 38 42 722 C1已知一种带有液压的压力介质的操纵装置。在此，所述操纵装置被划分成利用压力介质运行的、用于离合器操纵的推移工作腔和磨损补偿腔。对于这种结构原理来说一个原则上的缺点在于，所述磨损补偿腔必须永久地处于工作压力之下，因为所述推移工作腔在功能上支撑在所述磨损补偿腔处。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于解决由现有技术提到的、工作腔最小化问题的技术方案。

该目的通过以下方式实现，即补偿装置具有用于确定其有效长度的、机械的锁定装置。

基于所述锁定装置的机械结构，可以将气缸的体积减小到最小值。与现有技术相比，仅存在唯一的、以压力介质填充的工作腔，从而不存在其他的、引起泄漏的元件。

锁定装置在功能上实施在活塞与作为补偿装置一部分的传递元件之间。通过直接的连接，在传递元件和活塞之间的张紧链内部产生仅很小的弹性。

在另一有利的技术方案中，所述活塞具有用于所述锁定装置的支撑区域。

所述锁定装置优选实施为传力配合的。基于传力配合的构造，激活运动和去激活运动是简单的，并且可在短的做功行程上实施。

此外，所述锁定装置布置在所述工作气缸的工作腔外部。因此，工作腔的密封不会设计得比在传统的操纵装置中更昂贵。

为了简单地实现传递元件的长度可调节性的机械转化，所述锁定装置的传力部件相对于所述传递元件可轴向推移地支承，其中，通过所述传力部件的轴向的支承部位位置限定所述传递元件的有效长度。

根据一有利的技术方案，所述锁定装置具有夹紧锥体，所述夹紧锥体与至少一个滑动体共同作用。对于打开的闭锁装置来说，滑动体引起很少的摩擦。

为此，所述滑动体由滚子结构构成。所述滚子可以构造为球体、锥体和柱体。

此外，所述锁定装置包括释放装置，所述释放装置至少在所述活塞最大程度地移入到所述工作气缸中时脱开。其优点在于，只有当摩擦离合器也被操纵时，操纵装置内部的锁定装置才与传统的摩擦离合器一起被加载。相对于操纵装置的总运行时间，操纵时间仅仅是一小部分。因此，所述锁定装置在时间上也仅仅次要地被加载。

在此，所述释放装置与所述锁定装置连接。通过释放装置与锁定装置之间的直接连接，两个功能区域不可共同起作用，而是始终确保两个功能区域其中之一起作用。

附加地规定，所述传递元件借助于预加载弹簧朝向作为所述操纵装置一部分的传递轴承被预紧。因此确保了，所述传递轴承始终充分地被预紧，并且不具有不允许的轴承间隙。

在此，所述预加载弹簧支撑在活塞上。因此，所述预加载弹簧也承担用于释放装置的分离弹簧的功能，方法是所述预加载弹簧始终将传递元件和活塞预紧至最大距离。

在另一种结构设计方案中，所述释放装置包括止挡，所述止挡相对于所述工作气缸位置确定地支承。因此，释放装置相当简单地、行程受控地工作，无需外部能量或者甚至无需传感机构。

在所述操纵装置的充足的稳定性方面，所述活塞具有用于所述传递元件的导向面。

优选地，所述导向面实施在作为活塞一部分的导向管上。因此，活塞可以沿圆周方向相对于传递元件任意地装配。

所述传递元件是套筒主体，进而相对于活塞的导向管可伸缩地支承。

在另一种设计方案中，所述套筒主体具有端侧的底部。该底部加固所述套筒主体并且提供用于传递轴承的支承面。

附加地，所述传递元件的套筒主体具有导向套筒，所述导向套筒可推移地支承在所述活塞的、径向相对于导向管偏置地取向的侧表面上。因此防止倾翻地引导所述传递元件。

在紧凑的构造方面，所述预加载弹簧轴向地支撑在所述传递元件的端侧的底部上。

此外，所述预加载弹簧被容纳在环形腔中，所述环形腔在径向上由所述导向管和所述活塞的侧表面确定。因此，所述预加载弹簧不可离开预先确定的安装位置。

通过将释放装置构造为钵状，释放装置表现为用于活塞的防尘罩。

可选地，所述锁定装置配备有闭锁装置，所述闭锁装置确保锁定装置准确重复地起作用。

所述闭锁装置的最简单的实施方式由至少一个闭锁弹簧构成。

在一种实施方式中，所述闭锁弹簧至少间接地支撑在所述传递元件上并且沿闭锁方向预紧所述释放装置。闭锁弹簧的弹簧行程必须仅略微大于传递元件的、由闭锁所引起的推移行程。

替代地，所述闭锁弹簧至少间接地支撑在所述工作气缸上并且向所述释放装置施加拉力。这种类型的闭锁弹簧可以非常简单地进行装配并且也可以事后装配，因为其位于敞开的位置。

另一种实施方式的特征在于，所述闭锁装置具有摩擦装置，所述摩擦装置的摩擦力沿所述锁定装置的闭锁方向起作用。这种结构形式非常简单、节省空间并且也可以在巧妙的结构中稳定地作用于释放装置的支承部。

在此所述摩擦装置能够与传递元件进入摩擦连接，或者替代地与工作气缸进入摩擦连接。

为了在锁定装置方面非常可靠地掌握操纵装置的组合出现的振动状态和工作状态，所述闭锁装置在所述释放装置与所述活塞之间具有随动元件，其中，在经由所述随动元件在所述活塞与所述释放装置之间的随动连接部内部存在限定的、沿所述活塞的做功方向的自由位移。

可选地，所述操纵装置可具有行程传感器，其中，所述传递元件触发所述行程传感器的输入部件。因此始终可获取传递轴承的正确位置，这对于操纵装置的准确调节是重要的。

附图说明

根据以下对附图的描述对本发明进行详细阐释。附图中：

图1示出了在初始位置无磨损的操纵装置；

图2示出了按照图1所示的操纵装置在锁定装置闭锁时的示图；

图3示出了按照图1所示的操纵装置在最大活塞行程时的示图；

图4示出了按照图1所示的操纵装置在摩擦离合器磨损时的示图；

图5示出了按照图1所示的操纵装置在最大移入的活塞位置以及打开的锁定装置的情况下，在摩擦离合器磨损时的示图；

图6示出了按照图1所示的、带有有效的补偿装置的操纵装置；

图7至9示出了用于按照图1所示的操纵装置内部的锁定装置的关闭装置。

具体实施方式

图1限制于用于传动系内的摩擦离合器的操纵装置1的示图。摩擦离合器的具体结构对于本发明来说并不重要。对于摩擦离合器来说，象征性地示出了操纵杆3，比如像本身已知的膜片弹簧的簧片。

操纵装置1包括工作气缸5，在所述工作气缸中可轴向推移地引导活塞7。所述工作气缸5通过优选铆接的支撑板9位置确定地固定在未示出的离合器钟形件的内部。支承套筒11相对于所述工作气缸5同轴地紧固，活塞7在所述支承套筒上滑动。工作气缸5、活塞7的背面13以及支承套筒11限定了可任意利用气态的或者液压的压力介质填充的工作腔15。密封件17、19在活塞7的内侧的和外侧的侧表面处防止压力介质的溢出。为了清楚起见，省略了压力介质供给装置以及用于触发操纵装置1的转换阀的示图，因为本发明与这些部件的具体结构无关。

根据结构型式和负载，摩擦离合器或多或少地受到损耗。由于这种损耗用于操纵装置1的操纵杆3的靠放角度21也会发生改变，操纵装置的活塞7对此必然会经历磨损行程。为了避免这种磨损行程，所述操纵装置1具有带有机械的锁定装置25的补偿装置23，以便不必使用附加的外部能量和/或压力介质体积。

所述锁定装置25在功能上实施在活塞7与作为补偿装置23一部分的传递元件27之间，进而布置在经过密封的、利用压力介质填充的工作腔15外部。所述传递元件23构造为带有端侧的底部31的套筒主体29。

所述活塞7具有用于锁定装置25的支撑区域33。在活塞的支撑区域33上设置有用于传递元件的导向面35，其中导向面35实施在作为活塞7一部分的导向管37上。所述传递元件27的套筒主体29还具有导向套筒39，所述导向套筒滑动地实施在活塞7的、径向相对于导向管37偏置地取向的侧表面41上，并且可推移地支承在活塞7上。

原则上传递元件27可以相对于活塞7伸缩地移动。经由作为补偿装置一部分的传递元件27的有效长度接纳了用于操纵装置1的操纵杆3的、由磨损引起的位置变化。为此，锁定装置25的传力部件43相对于传递元件27可轴向推移地支承，其中通过所述传力部件43的轴向的支承部位位置定义了传递元件27在套筒主体29上有效的长度。

锁定元件25关于作用原理方面实施为传力配合的并且具有夹紧锥体45，所述夹紧锥体与至少一个作为传力部件的滑动体共同作用。任意实施方式的滚子或者球体用作滑动体。所述夹紧锥体45在端侧不仅在轴向上而且沿圆周方向固定在活塞7上。多个滑动体43通过滑动体保持架47在传递元件27上径向地被引导，但也可够轴向地运动。

释放装置49与锁定装置25连接。这种连接通过滑动体保持架47形成，其中所述释放装置49至少在活塞7最大程度地移入到工作气缸5中时脱开，也就是说，传递元件27可以相对于活塞7移动。此外，释放装置49实施为钵状并且形成用于活塞7的防尘罩51。释放装置的工作点由止挡53确定，所述止挡相对于工作气缸5位置确定地支承。具体来说，工作气缸的端面形成止挡53。

补偿装置23的传递元件27借助于预加载弹簧55朝向作为操纵装置1的一部分的传递轴承57预紧。在此，所述预加载弹簧55沿轴向利用一个端部贴靠在活塞7处并且利用其另一端部贴靠在传递元件27的端侧的底部31处，所述端侧的底部又贴靠在传递轴承上。在此，预加载弹簧55被容纳在环形腔59中，所述环形腔径向上由导向管37和活塞7的侧表面41确定。所以所述预加载弹簧承担两种基本功能。一方面，用于操纵杆3的传递轴承57在轴向上预紧；并且另一方面，释放装置49的脱开运动得到支持，方法是在活塞7的释放装置49的行程受阻塞时可以通过传递轴承57、传递元件27的底部31以及预加载弹簧55的串联布置基于通过操纵杆的力加载可实施进入工作气缸5中的推移运动。

图1示出了在无压力的状态中的操纵装置1，其中，所述摩擦离合器在操纵杆的取向方面并不具有变化。在该运行状态中打开锁定装置25。在此，在夹紧锥体45和滑动体43之间存在很小的缝隙61。对此，所述释放装置以其环状底部63贴靠在工作气缸5的止挡53上。出于更好地进行识别的原因，不成比例较大地示出了该缝隙。

在图2中，操纵装置1处于活塞7开始移出运动的状态中。在此，结合图1进行描述的在锁定装置25内部的缝隙61被克服，也就是说，所述锁定装置25在活塞7与传递元件27之间闭锁。活塞7的每个其他的推移运动都由锁定装置25的传递元件27同步地一起实施。在图1和图2所示的运行状态之间的损耗行程几乎是微不足道的。

图3示出了在未磨损的摩擦离合器中操纵装置1的最大活塞行程。传递元件27的端侧65和活塞7的端侧67在该状态中彼此之间具有最大的间距。传递轴承57的在图2与图3之间经过的行程可以由行程传感器69获取，其中，所述传递元件27触发所述行程传感器69的输入部件71。合理地，未检测活塞7在图1和图2之间的空载行程，因为活塞7一定可实施相对于传递轴承57的相对行程，进而实施相对于操纵杆3的相对行程。

利用图4示出了在发生摩擦离合器磨损时操纵装置1的运行特性。当将压力介质从工作腔15中导出时，活塞7从根据图3所示的提升位置出发移入到工作气缸5中。摩擦离合器的操纵杆3于是推移传递轴承57，进而也朝向活塞7推移传递元件27。由于滑动体43在传递元件27上径向预紧，在此所述滑动体与释放装置49一起同步地联动。只要所述释放装置49的推移运动在止挡53处被阻塞，就再次敞开在活塞侧的夹紧锥体45与滑动体之间的缝隙。(图5)因此，在滑动体与传递元件之间的传力配合的连接如此脱开，使得传递套筒在操纵杆导入的力下朝向活塞推移，在图5中所述活塞处于其最大移入位置。

在最大的磨损时，传递元件的端侧65相对于活塞的端侧67具有最小的间距。当从图6出发重新操纵摩擦离合器时，活塞必须经过与在根据图1的新状态中相同的行程。因此，工作腔15的轴向伸长可减小磨损行程份额，因为磨损行程由相对于活塞7伸缩地起作用的传递元件27通过传力部件的变化的位置所吸收。

图7示出了图1所示的、带有闭锁的锁定装置25的操纵装置。与操纵装置1的、在图1至图6中描述的运行状态无关地，所示锁定装置25可配备有闭锁装置73。该闭锁装置的功能是，当释放装置49由止挡53升起或者说已经升起时，所述锁定装置25一直沿闭锁方向预紧。这种闭锁功能不仅在活塞7相对于工作气缸5移出运动时，而且在移入运动时得到保持。因此，所述释放装置49例如可由于活塞的轴向的做功运动的强烈振动既不超前，也不滞后。因此，所述闭锁装置确保释放装置49或者说锁定装置25的同步的运动，因为释放装置49是锁定装置25的组成部分。

在按照图7所示的实施方式中，所述闭锁装置73包括至少一个闭锁弹簧，所述闭锁弹簧至少间接地支撑在传递元件上并且预紧释放装置49。例如，这里示出了底部31上的支撑部。原则上也可以支撑输入部件71。在这种变型方案中，闭锁弹簧73仅在磨损过程的范畴中被压缩。底部31与释放装置之间的轴向间距减小，于是所述闭锁弹簧73被更强烈地预紧。在活塞的关于作功冲程的做功运动中，所述闭锁弹簧73呈现出准静态。

在按照图8所示的实施方式中，闭锁弹簧73至少间接地支撑在工作气缸5上，并且向释放装置49施加拉力。通过支撑板11与工作气缸5的连接，将拉力传递给释放装置49。对于这种闭锁弹簧实施方式来说，离合器的磨损状态是不显著的，因为磨损通过补偿装置被过滤掉。与按照图7所示的实施方式不同的是，闭锁弹簧73在每次活塞运动时都做出长度改变。

利用图9阐明了，闭锁装置并不必强制地包括弹簧元件作为核心构件。在这种结构方式中，释放装置具有摩擦装置75，其摩擦力沿锁定装置的闭锁方向起作用。该摩擦力确保在活塞7的运行运动时释放装置49的随动力。

在图9中例如示出了两个摩擦装置75，但是所述摩擦装置决不必强制地以这种组合方式进行应用。一个摩擦装置75可以与传递元件进入摩擦连接。该摩擦连接提供以下优点，即释放装置在传递元件27的较宽的冲程范围同步地联动，但是当释放装置贴靠在止挡53上进而进入释放位置时，所述摩擦连接可脱开，在释放位置传递元件27和活塞7必要时还实施进一步的冲程位移。

替代地，摩擦装置75也能够与工作气缸5的外侧面进入摩擦连接。

为了始终存在摩擦装置75的可靠的工作区域，在释放装置和活塞7之间的闭锁装置73具有随动元件77，其中，在经由闭锁装置73；77、尤其是随动元件77的在活塞7与释放装置49之间的随动连接部79内部存在限定的、沿活塞7的做功方向自由位移81。

所述随动元件77例如由固定在活塞7中的螺栓构成。随动元件的螺纹区段邻接配合区段，在所述配合区段的端部处实施有封闭端头，例如带有用于简单地将螺栓旋入到活塞7中的内六角棱边的封闭端头。自由位移81沿轴向的伸长相当于轴向行程，该轴向行程由锁定装置25内部的缝隙61产生(图1)。活塞7在移出运动时经过该轴向行程，以便闭锁锁定装置25。摩擦装置75例如在工作气缸5的外侧面处在活塞开始移出运动时通过摩擦力对释放装置49施加保持运动，所述摩擦装置将释放装置引导到锁定装置25的锁定位置。如果到达锁定位置，那么活塞7和释放装置49同步地移出。在活塞7移入到工作气缸5中的运动中，在释放装置49和工作气缸的外侧面之间的、摩擦装置75的现在沿反方向起作用的摩擦力确保锁定装置25内部的脱开运动。这种释放连接由自由位移81限定，从而在自由位移81结束时，释放装置49与活塞7一起运动到工作气缸5中。

附图标记列表：

1 操纵装置

3 操纵杆

5 工作气缸

7 活塞

9 支撑板

11 轴承套筒

13 活塞的背面

15 工作腔

17 密封件

19 密封件

21 靠放角度

23 补偿装置

25 锁定装置

27 传递元件

29 套筒主体

31 底部

33 支撑板

35 导向面

37 导向管

39 导向套筒

41 侧表面

43 传力部件

45 夹紧锥体

47 滑动体支架

49 释放装置

51 防尘罩

53 止挡

55 预加载弹簧

57 传递轴承

59 环形腔

61 缝隙

63 环形底部

65 端侧(传递元件)

67 端侧(活塞)

69 行程传感器

71 输入部件

73 闭锁装置

75 摩擦装置

77 随动元件

79 随动连接部

81 自由位移

Claims (28)

1.一种操纵装置(1)，其包括能利用压力介质填充的工作气缸(5)，在所述工作气缸中活塞(7)以能推移的方式被引导，其中，补偿装置(23)与所述工作气缸(5)串联地起作用，所述补偿装置通过其有效的轴向长度推移所述活塞(7)的工作区域，其特征在于，所述补偿装置(23)具有用于固定其有效长度的、机械的锁定装置(25)，其中，所述锁定装置(25)在功能上位于所述活塞(7)与作为所述补偿装置(23)的一部分的传递元件(27)之间，所述传递元件(27)借助于预加载弹簧(55)朝向作为所述操纵装置(1)的一部分的传递轴承(57)被预紧。

2.按照权利要求1所述的操纵装置，其特征在于，所述活塞(7)具有用于所述锁定装置(25)的支撑区域(33)。

3.按照权利要求1所述的操纵装置，其特征在于，所述锁定装置(25)构造为传力配合的。

4.按照权利要求1所述的操纵装置，其特征在于，所述锁定装置(25)布置在所述工作气缸(5)的工作腔(15)外部。

5.按照权利要求3所述的操纵装置，其特征在于，所述锁定装置(25)的传力部件(43)相对于所述传递元件(27)能轴向推移地支承，其中，通过所述传力部件(43)的轴向的支承部位位置限定所述传递元件(27)的有效长度。

6.按照权利要求3所述的操纵装置，其特征在于，所述锁定装置(25)具有夹紧锥体(45)，所述夹紧锥体与至少一个滑动体(43)共同作用。

7.按照权利要求6所述的操纵装置，其特征在于，所述滑动体(43)由滚子结构构成。

8.按照权利要求1所述的操纵装置，其特征在于，所述锁定装置(25)包括释放装置(49)，所述释放装置至少在所述活塞(7)最大程度地移入到所述工作气缸(5)中时脱开。

9.按照权利要求8所述的操纵装置，其特征在于，所述释放装置(49)与所述锁定装置(25)连接。

10.按照权利要求1所述的操纵装置，其特征在于，所述预加载弹簧(55)支撑在所述活塞(7)上。

11.按照权利要求8所述的操纵装置，其特征在于，所述释放装置(49)包括止挡(53)，所述止挡相对于所述工作气缸(5)位置确定地支承。

12.按照权利要求1所述的操纵装置，其特征在于，所述活塞(7)具有用于所述传递元件(27)的导向面(39)。

13.按照权利要求12所述的操纵装置，其特征在于，所述导向面(39)实施在作为所述活塞(7)的一部分的导向管(37)上。

14.按照权利要求1所述的操纵装置，其特征在于，所述传递元件(27)是套筒主体(29)。

15.按照权利要求14所述的操纵装置，其特征在于，所述套筒主体(29)具有端侧的底部(31)。

16.按照权利要求13所述的操纵装置，其特征在于，所述传递元件(27)的套筒主体(29)具有导向套筒，所述导向套筒滑动地实施在所述活塞(7)的、径向相对于所述导向管(37)偏置地取向的侧表面(41)上，并且所述导向套筒以能推移的方式支承在所述活塞(7)上。

17.按照权利要求10所述的操纵装置，其特征在于，所述预加载弹簧(55)轴向地支撑在所述传递元件(27)的端侧的底部(31)上。

18.按照权利要求13所述的操纵装置，其特征在于，所述预加载弹簧被容纳在环形腔中，所述环形腔在径向上由所述导向管(37)和所述活塞(7)的侧表面(41)确定。

19.按照权利要求8所述的操纵装置，其特征在于，所述释放装置(49)钵状地构造，并且是用于所述活塞(7)的防尘罩(51)。

20.按照权利要求8所述的操纵装置，其特征在于，所述锁定装置(25)配备有闭锁装置(73)。

21.按照权利要求20所述的操纵装置，其特征在于，所述闭锁装置(73)包括至少一个闭锁弹簧。

22.按照权利要求21所述的操纵装置，其特征在于，所述闭锁弹簧(73)至少间接地支撑在所述传递元件(27)上并且预紧所述释放装置(49)。

23.按照权利要求21所述的操纵装置，其特征在于，所述闭锁弹簧(73)至少间接地支撑在所述工作气缸(5)上并且向所述释放装置(49)施加拉力。

24.按照权利要求20所述的操纵装置，其特征在于，所述闭锁装置(73)具有摩擦装置(75)，所述摩擦装置的摩擦力沿所述锁定装置(25)的闭锁方向起作用。

25.按照权利要求24所述的操纵装置，其特征在于，所述摩擦装置(75)与所述传递元件(27)进入摩擦连接。

26.按照权利要求24所述的操纵装置，其特征在于，所述摩擦装置(75)与所述工作气缸(5)进入摩擦连接。

27.按照权利要求24所述的操纵装置，其特征在于，所述闭锁装置(73)在所述释放装置(49)与所述活塞(7)之间具有随动元件(77)，其中，在所述活塞(7)与所述释放装置(49)之间经由所述随动元件(77)的随动连接部(79)内部，存在限定的、沿所述活塞(7)的做功方向的自由位移(81)。

28.按照权利要求1所述的操纵装置，其特征在于，所述操纵装置具有行程传感器(69)，其中，所述传递元件(27)触发所述行程传感器(69)的输入部件(71)。

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