CN108779813B - 减振离合器致动器 - Google Patents

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Abstract

一种离合器致动器(1)，该离合器致动器具有预负载柱塞，该预负载柱塞能够使得离合器致动推杆(49)运动，其中，该预负载柱塞(19)能够由预负载弹簧(21)预加载，该预负载弹簧设置在预负载柱塞和可动本体(17)之间。该离合器致动器适合于操作成使得在使用期间，当离合器接合时，在可动本体和预负载柱塞之间存在具有宽度(x5)的力减小间隙(61)。还公开一种用于控制此种离合器致动器的控制装置。

Description

减振离合器致动器
背景技术
本发明涉及一种用于操作离合器的致动器。该离合器可以是车辆离合器。该离合器致动器具有致动器单元，该致动器单元具有可动本体，该可动本体控制诸如推杆或杆件之类离合器操作单元的运动，该离合器操作单元可滑动地或可旋转地安装成沿该离合器操作单元能作用在离合器释放轴承(也称为推力轴承)上的方向运动，该离合器释放轴承设置成使得离合器从其正常休止(闲置)或完全接合位置运动至启用或脱离位置，在该正常休止或完全接合位置中，动力可从发动机传递至变速器，而在该启用或脱离位置中，动力不再能够在发动机和变速器之间传递。
已知在释放轴承上提供预负载。释放轴承通常是球轴承，且需要预负载使得轴承在使用期间保持稳定。预负载过低会导致轴承中磨损和不稳定，而预负载过高会导致离合器的释放轴承和/或膜片弹簧指部磨损和/或离合器过早损坏。此种预负载通常由金属弹簧提供，该金属弹簧设置在离合器操作单元中的某个地方。用于乘用车辆的典型离合器预负载力在80-150N的范围内；针对较大的车辆，该预负载力可以是几百牛顿。
随着离合器板上摩擦材料磨损，离合器板变薄，且针对常规操作的汽车或货车离合器，这意味着离合器的膜片弹簧的指部朝向释放轴承运动。这会将释放轴承推回到离合器操作单元(例如，推杆)，且提供自调节装置，以允许推杆运动类似的量，从而在离合器的寿命期间维持恒定的离合器操作设置。通常，膜片弹簧的弹簧常数Kc针对乘用车辆是大约300-500N/mm，而对于较大车辆会更高。脱离离合器所需的最大力通常在3000N至13000N的范围内。
例如从WO2012119612中已知液压、气动或电气操作的线性致动器，这些线性致动器具有自调节装置，用于在离合器的寿命期间，在低的死容积的情形下使得呈推杆形式的离合器操作单元保持与推力轴承相接触。此种系统包括活塞，该活塞与推杆恒定地机械接触。在使用期间，齿轮箱和离合器可相对于彼此彼此略微运动，且力经由膜片弹簧传递至离合器释放轴承，传递至离合器操作单元(例如，推杆)，且然后传递至离合器致动器。在300-500N/mm的弹簧常数Kc下，1mm的运动会在推杆和离合器致动器上引起300-500N的负载。持续暴露于此种瞬态负载以及这些瞬态负载可能对于离合器致动器的马达、轴承以及运动部件造成的损坏须在设计系统时加以考虑，并且会导致部件的尺寸设计比没有这些瞬态负载时所需的尺寸更大且更重。如果在设计该系统时并不考虑这些负载，则系统可能会过早失效。
发明内容
本发明涉及一种用于离合器操作系统的离合器致动器，其中，当离合器接合时，该致动器适合于减少不期望的力从离合器操作单元传递至马达或者减速齿轮，该离合器操作单元意图与离合器或释放轴承相接触。这通过提供离合器操作柱塞之类来实现，当离合器完全接合时，该离合器操作柱塞不会与离合器致动器的致动器单元直接接触。而是，当离合器接合时，离合器操作柱塞和致动器单元之间的接触经由具有低弹簧常数的弹簧进行。
本发明进一步包括一种用于在离合器接合时减少通过离合器操作系统的力传递的方法。本发明还包括用于执行上述方法的控制装置。
附图简要说明
图1示出用于操作车辆离合器的离合器致动器、离合器操作单元以及防尘罩的离合器致动器的根据本发明一实施例的示意剖视图。
图2示出图1所示离合器致动器的示意立体分解视图。
图3示出图1所示离合器致动器的示意立体图。
图4示意地示出在使用时能在根据本发明的离合器致动器的可动本体上测得的力。
图5a示出根据本发明的离合器致动器在两个位置中的示意图，即以实线示出第一位置以及以虚线示出第二位置，在该第一位置中，离合器会接合，而在该第二位置中，滚珠螺母处于完全倒退(返回)位置中。
图5b示出处于离合器脱离位置中的图5a所示离合器致动器。
图5c示出处于离合器接合中的图5c所示离合器致动器以及处于力减小位置中的滚珠螺母。
具体实施方式
在图1-3和5中示意地示出根据本发明一实施例的离合器致动器，该离合器致动器用于操作离合器1，该离合器可以是车辆离合器。该离合器致动器包括转矩产生马达3，该转矩产生马达在该示例中是电动机，但可以是诸如气动或液压的任何类型马达。马达3的输出轴5连接于减速齿轮9的输入7，并且设置成驱动该输入，该减速齿轮在这里示作行星齿轮。诸如回程(返回)制动器10之类的制动装置可连接于减速齿轮和/或马达，以减小需要由马达产生的制动力。减速齿轮的输出轴11连接于致动器单元13的输入。致动器单元13具有固定支承件，该固定支承件在这里示作具有外直径Db的滚珠螺杆15，该滚珠螺杆的旋转可驱动诸如滚珠螺母17之类的可动本体直线地沿着该滚珠螺杆。离合器预负载柱塞19对中地安装在滚珠螺杆上并且能够沿着滚珠螺杆自由地平移，该离合器预负载柱塞具有近侧弹簧接纳表面31，且该近侧弹簧接纳表面具有外直径Dp。螺旋预负载弹簧21围绕滚珠螺杆和滚珠螺母对中地安装，该螺旋预负载弹簧在线圈之间具有内直径ds，该内直径大于滚珠螺母的外直径Dn。预负载弹簧具有低弹簧常数Kp(也称为“弹簧率”)，该低弹簧常数较佳地等于或小于离合器的意图用于该离合器的膜片弹簧的弹簧常数的10％，例如是等于或小于50N/mm的弹簧常数。更佳地是，预负载弹簧具有低弹簧常数，该低弹簧常数等于或小于离合器的意图用于该离合器的膜片弹簧的弹簧常数的2％，例如是等于或小于10N/mm的弹簧常数。甚至更佳地是，预负载弹簧具有低弹簧常数，该低弹簧常数等于或小于离合器的意图用于该离合器的膜片弹簧的弹簧常数的1％，例如是等于或小于5N/mm的弹簧常数。最佳地是，针对乘用车辆，预负载弹簧的弹簧常数等于或小于3N/mm且等于或大于1N/mm。在本发明的该实施例中，预负载弹簧21的近侧端部23由弹簧保持器25附连于滚珠螺母的近侧端部27或附近，而该预负载弹簧的远侧端部29附连于或推动预负载柱塞的近侧弹簧接纳表面31，由此将力施加到预负载柱塞上，该力将预负载柱塞推向滚珠螺杆的远侧端部33。由于螺旋弹簧通常设计成在任何时长内均不以完全压缩状态使用，因而较佳地是，选择螺旋预负载弹簧的长度，以使得当该螺旋预负载弹簧已压缩将所需预负载施加在预负载柱塞上所要求的距离时，该螺旋状预负载弹簧并不完全地压缩，同时滚珠螺母的远侧端部与预负载柱塞的近侧端部相接触。当致动器单元附连于车辆时，则预负载柱塞在离合器接合时的实际位置会取决于离合器和离合器操作机构中的公差以及离合器压力板和操作机构中的最大可能磨损，这些公差可以具有15mm的量级，而该最大可能磨损可以具有25mm的量级。为了允许这些公差和磨损以及离合器操作单元(例如，推杆)从离合器完全接合时向离合器完全脱离时运动的标称运动(该标称运动可以例如具有25mm的量级)，该系统可设置成，使得在将新离合器装配于车辆时，预负载柱塞的近侧端部的标称位置是中间位置，该中间位置在完全倒退位置和完全前进位置之间，例如距那些位置中的每个均是4cm。为了减小滚珠螺母在离合器推力轴承上实现期望预负载所需的行程，在一开始装配于车辆时，该预负载弹簧在装配于预负载柱塞和完全倒退滚珠螺母之间时被部分地压缩。例如，当致动器单元滚珠螺母从其完全倒退位置(即，靠近于马达位置)至其完全前进位置(即，远侧位置)具有8cm的冲程(即，该致动器单元滚珠螺母能沿着滚珠螺杆行进的最大距离)时，则如果滚珠螺母是3cm长且预负载弹簧安装成距滚珠螺母的近侧端部0.2cm的话，当滚珠螺母处于完全倒退位置且预负载柱塞处于中间位置中时，弹簧的总体长度是6.8cm。如果预负载弹簧的弹簧常数是线性的并且是1.5N/mm，则在未压缩时是10.8mm长而在完全压缩时是2cm长的弹簧在装配于完全倒退的滚珠螺母和预负载柱塞之间时会被压缩4cm，由此提供60N的初始预负载。
在滚珠螺母朝向预负载柱塞运动时，该预负载弹簧在滚珠螺母和预负载柱塞之间被渐增地压缩，由此产生渐增的预负载。当滚珠螺母的远侧端部与预负载处于中间位置的柱塞的近侧端部相接触时，滚珠螺母会将弹簧压缩额外的4cm，且预负载弹簧会将60N的额外力施加到上文提及的60N初始预负载上，由此产生120N的总体预负载。此时，预负载弹簧会从其10.8的初始长度被压缩8cm，但并未完全地塌缩。由于滚珠螺母与预负载柱塞直接接触，因而滚珠螺母朝向预负载柱塞的任何进一步运动不会导致弹簧进一步压缩。
还可设想其它类型的能在完全压缩状态中使用的弹簧，例如一个或多个或者一堆贝尔维尔(Belleville)垫圈(也称为碟形弹簧)。
还可设想预负载弹簧的其它结构，例如该预负载弹簧可具有内直径ds和外直径Ds，该内直径和外直径两者均小于滚珠螺母的直径，且在该情形中，该预负载弹簧可定位在滚珠螺母的远侧端部和预负载柱塞的近侧端部之间。在此种情形中，该预负载弹簧须完全地塌缩，以使得离合器脱离力能从滚珠螺母传递至预负载柱塞。
预负载柱塞较佳地设有纵向延伸的引导臂35，该纵向延伸的引导臂偏离并且平行于预负载柱塞的中心纵向轴线，并且能与引导轨道36协配，该引导轨道附连于减速齿轮(或者附连于可至少部分地围绕致动器的可选的壳体37)。引导轨道设置成平行于滚珠螺杆的中心纵向轴线，以确保预负载柱塞在沿着滚珠螺杆运动时维持平行于滚珠螺杆。预负载柱塞的远侧端部表面39进一步包括离合器操作单元接纳杯部41，该离合器操作单元接纳杯部具有开口端部43。该杯部偏离预负载柱塞的中心轴线，这会缩短离合器致动器的总体长度。开口端部背离预负载柱塞，且离合器操作单元接纳杯部的内部设有抓持装置45，用于抓持诸如离合器操作推杆49之类的离合器操作单元的近侧端部47。较佳地是，抓持装置和离合器推杆的近侧端部设置成允许推杆的角运动，例如如同推杆端部上的球53和杯部中的对应承窝(未示出)那样。
在使用期间，离合器操作单元(推杆49)的远侧端部57意图持续地、较佳地是直接地与离合器的传统的释放轴承操作臂接触，并且在离合器接合时，将预负载力施加到该释放轴承操作臂上，而在离合器正脱离且重新接合时，将离合器操作力从致动器单元传递至释放轴承操作臂。
通常，将车辆离合器偏置到接合位置，其中，经由离合器从动板建立从发动机飞轮至齿轮箱输入轴的花键的力传递路径。当离合器启用以中断力传递路径时，释放轴承朝向飞轮的运动致使施加在从动板上的压力减小，直到最后没有力从飞轮传递至离合器从动板且离合器处于脱离位置并且中断向齿轮箱的驱动为止。这允许切换变速器挡位。释放轴承的运动由释放轴承杆件控制，该释放轴承杆件围绕枢轴枢转，并且所具有的一个端部与释放轴承相接触，而另一端部与离合器操作机构相接触，该离合器操作机构与推杆相接触。离合器操作机构可设置成使得离合器操作单元沿朝向释放轴承的方向的运动致使离合器变得脱离，取决于离合器操作机构的设计，该运动可以是直线的或旋转的。
当离合器操作单元是推杆时，离合器致动器及其可选的壳体较佳地在如下位置中附连于车辆，在该位置中，推杆的纵向轴线基本上与离合器释放轴承的行进方向对准。当离合器致动器在预负载柱塞与推杆相接触的情形下已固定于车辆时，推杆然后会将预负载柱塞推向滚珠螺杆的近侧端部，直到由推杆施加在预负载柱塞上的力等于由预负载弹簧施加在预负载柱塞上的反作用力为止。诸如用于控制离合器致动器的软件以及用于运行离合器致动器的硬件之类的控制手段以合适的方式设置。该控制手段较佳地是程序，该程序能够在诸如处理器之类的控制装置上运行，该处理器适合于并且设有任何所需的硬件，来根据本发明的方法控制离合器致动器的马达3。当首次安装在车辆上时，诸如滚珠螺母17之类的可动本体可完全地倒退至其近侧端部位置，该近侧端部位置在固定支承件(例如，滚珠螺杆15)的近侧端部(即，最靠近马达的端部)附近或处。为了能够确定可用于滚珠螺母的可能行程或冲程，可设有冲程确定装置，以使得控制装置能确定使得滚珠螺母运动所需的力。这些冲程确定装置可例如是电流测量装置和/或转矩测量装置和/或力测量装置，该电流测量装置附连于马达驱动电路，该转矩测量装置附连于马达或减速齿轮等等，而该力测量装置施加于滚珠螺杆、滚珠螺母、预负载柱塞等等。
一旦离合器致动器已安装成能够操作例如车辆的离合器，该离合器致动器就能由控制装置和软件操作。该软件适合于控制致动器力矩，并且接收位置和/或电流和/或其它信号以及作用于这些信号，上述信号对于确定滚珠螺母的位置和/或抵抗滚珠螺母的运动的力是必须的。该软件可适合于测量可用于滚珠螺母的行程量。该软件可适合于测量离合器操作机构从完全接合位置至完全脱离位置的行程。该软件适合于控制致动器以脱离离合器，并且该软件进一步适合于控制滚珠螺母的位置，以使得当离合器接合时，滚珠螺母能定位在这样的位置中，在该位置处减小在离合器操作单元(例如，推杆)和离合器致动器(转矩产生马达3)之间传递的力大小。
可使用具有以下步骤的方法来计算可用于滚珠螺母的运动的行程量：沿反向方向操作马达，以使得滚珠螺母朝向滚珠螺杆的近侧端部运动，直到检测到超过第一阈值的高负载F开始为止。这意味着滚珠螺母已到达该滚珠螺母向后行程的末端(近侧端部位置)，并且滚珠螺母的当前位置是针对任何向前行程的开始位置x0。该马达现在沿向前方向操作。一开始，滚珠螺母的运动起初仅仅受到系统中摩擦、施加于预负载柱塞的初始预负载(例如，上文示例中提及的标称60N)以及任何由于预负载弹簧的进一步压缩而产生的抵抗该运动的力所抵抗。在此种行程期间，预负载弹簧推动预负载柱塞，该预负载柱塞的运动受到与离合器操作机构相接触的推杆所抵抗。然后，滚珠螺母的进一步运动只能通过压缩预负载弹簧而发生，这导致抵抗滚珠螺杆的力升高一定的力，该力取决于预负载弹簧的弹簧常数和该预负载弹簧经压缩的距离。随着预负载弹簧压缩，此种初始较低的滚珠螺母的抵抗力会增大。总是将针对推力轴承的预负载力的规格作为标称数值(例如，120N)和公差(例如，正负20N)给出。为了确保总是超过下限，选择预负载弹簧的长度和该预负载弹簧的弹簧常数，以使得当滚珠螺母的远侧表面与预负载柱塞的近侧表面直接接触时，且较佳地是，尤其是在螺旋弹簧的情形中，在弹簧完全压缩之前，通常应达到或超过标称预负载力Fp(在针对乘用车辆离合器的上述示例中，例如是120N)。可将滚珠螺母在此种接触发生且达到或超过约120N的此种标称预负载力时的位置记录为x1。仅仅在离合器操作单元、即推杆能使得离合器操作机构运动时，滚珠螺母才会发生进一步运动。因此，滚珠螺母的任何进一步运动受到由离合器操作机构施加在推杆上的力抵抗，该离合器操作机构所具有的弹簧常数比预负载弹簧的弹簧常数高得多(例如是300-500N/mm)，且在滚珠螺母为了致使预负载柱塞、推杆以及释放轴承开始朝向离合器脱离位置运动而须克服离合器操作系统中的力时，抵抗力会急剧地上升。此种位置能通过监控预定力Fmon(该预定力例如可设定为标称预负载力的两倍或更多倍)来识别，将该预定力选择为足够高以至能易于将该预定力与预负载柱塞上的预负载区分，以及选择为足够低，以至由滚珠螺母从位置x1行进的预期距离具有毫米的量级，较佳地是2毫米或更小，且更佳地是1毫米或更小。将滚珠螺母在测得该力Fmon时的位置记录为x2。该位置能通过线性位置传感器等等来测量，或者通过对滚珠螺杆的转数进行计数来测量，其中，由于已知滚珠螺杆的螺距，因而软件然后能计算滚珠螺母的位置。在离合器操作机构具有300-500N/mm的弹簧常数的系统中，x1和x2之间的距离则通常会具有1mm的量级。随着离合器变得越来越脱离，进一步的运动会导致力持续上升；当释放轴承已达到其行程末端时，达到最大Fa-m，该离合器完全脱离并且由此阻挡滚珠螺母的任何进一步运动。可将滚珠螺母在此时的位置记录为x3。x3和x0之间的距离Δx3-0是实际车辆中诸如滚珠螺母之类的可动本体的初始总体可能行程。x3和x2之间的距离Δx3-2是离合器操作机构在接合和脱离离合器位置之间的行程。位置x2可被认为是开始位置，在开始位置中，膜片弹簧的指部已开始运动，且离合器已开始脱离。该位置取决于离合器的磨损状态，并且随着离合器磨损且离合器弹簧的指部的内端部远离离合器压力板运动，会朝向滚珠螺杆的近侧端部、即位置x0运动。如果离合器磨损过多以至位置x2与x0重合，则该离合器会无法为离合器磨损提供任何进一步补偿，且最终，在进一步磨损之后，由于离合器弹簧会无法用足够的力将离合器板压抵于飞轮来防止打滑，因而该离合器在接合时会开始在负载下打滑。
在车辆的使用期间，可重复用于确定滚珠螺母的行程、离合器操作机构的行程以及离合器开始脱离的开始位置的此种方法，以允许补偿离合器摩擦板的磨损和离合器操作机构中的其它磨损。提供此种补偿而无需任何机械自调节机构，并且由此简化使用根据本发明操作的离合器致动器的离合器系统的构造并且降低该离合器系统的成本。
如果在车辆的操作期间，可动本体(例如，滚珠螺母)由固定支承件(例如，滚珠螺杆)维持与预负载柱塞接触，则由于离合器朝向和远离推杆运动而在离合器操作系统中产生的力会在离合器操作机构的弹簧常数的量级上，即每毫米行程300-500N，并且会经由预负载弹簧和滚珠螺母传递到离合器致动器中。由于滚珠螺母是实心的并且由滚珠螺杆压抵于预负载柱塞，因而通过该滚珠螺母传递的这些力就算有衰减的话也不会衰减很多，且这些潜在的损坏力会传递至滚珠螺母和滚珠螺杆并且传递至致动器齿轮箱和/或转矩产生马达。
为了防止这些潜在损坏力的此种传递，在本发明的一个实施例中，用于离合器致动器的操作软件设有一些步骤，以使得当该操作软件检测到该离合器正要从脱离位置重新接合时，该操作软件控制致动器的马达，从而一旦滚珠螺母已沿反向方向旋拧并且返回至位置x2，马达就继续驱动滚珠螺杆，直到它已远离预负载柱塞运动距离L为止，由此在滚珠螺母和预负载柱塞的相互面向表面之间留下具有宽度x5的力减小间隙61(即，两个或更多个部件之间的间隙，该间隙防止力的直接传递，或者减小在间隙的任一侧上的部件之间所传递的力大小)，在上述位置x2处，施加在离合器推力轴承上的实际力比所需的标称预负载大出一预定量(例如，该实际力等于所需预负载的两倍或两倍以上)。在用于离合器致动器的软件的第一实施例中，力减小间隙的宽度x5由软件控制为预定距离，该预定距离等于或大于0.5mm并且等于或小于5mm。更佳地是，力减小间隙61的宽度x5等于或大于0.75mm并且等于或小于2.5mm。最佳地是，宽度x5等于或大于1mm并且等于或小于2mm。在预负载弹簧具有1.5N/mm的弹簧常数的情形下，则甚至在间隙为5mm的情形下，112.5N(而非120Nm的标称预负载)的实际预负载仍会在所设计的工作公差内，并且在推杆和滚珠螺母之间传递任何大力之前，该系统会能够吸收离合器和齿轮箱之间的大幅运动(高达5mm)。然而，滚珠螺母操作离合器所需的行程会增大这5mm，并且会延长离合器操作时间。具有仅仅0.5mm的较小间隙会缩短离合器操作时间，但会仅仅允许系统在推杆和滚珠螺母之间传递任何大力之前吸收离合器和齿轮箱之间的小幅运动(高达0.5mm)。
为了考虑系统中的测量公差、摩擦、侧隙和磨损，在本发明的较佳实施例中，该软件在离合器脱离时通过执行以下步骤来设置滚珠螺母和预负载柱塞的相互面向表面之间具有宽度x5的间隙：
确定滚珠螺母的位置x2，在该位置中，滚珠螺母上的力超过阈值，该力较佳地等于或大于标称预负载力的两倍，例如是标称预负载力的三倍、即360N，且该力对应于这样的距离，如果离合器操作机构的弹簧常数是300N/mm，则该距离距离合器接合位置x1是240/300mm(＝5/6mm)，或者如果离合器操作机构的弹簧常数是500N/mm，则该距离距离合器接合位置x1是240/500mm(＝0.48mm)；以及
在离合器重新接合之后，使得滚珠螺母经过位置x2倒退一力减小距离L，该力减小距离大于x2和x1之间的距离(即，大于距离x2-x1)，且较佳地等于或大于2mm且小于或等于5mm。
这意味着在返回行程期间，该滚珠螺母会运动至不再与预负载柱塞相接触的位置，以使得在滚珠螺母的远侧端部和预负载柱塞的近侧端部之间会存在一力减小间隙x5(该力减小间隙等于L-(x2-x1))，该力减小间隙会是1mm左右(且不超过约4mm)，并且预负载弹簧会将预负载施加在预负载柱塞上，该预负载在标称期望预负载力的公差内，由间隙引起的预负载力减小会仅仅是1.5牛顿每毫米(N/mm)，因此，如果在滚珠螺母与预负载柱塞相接触时获得的实际预负载力是120N，则在预负载弹簧常数是1.5N/mm的情形下，在间隙x5是1mm情形下获得的预负载会是118.5N，这正好在正负20Nm的公差内。虽然可设置距位置x1的力减小间隙，但实际上，测量误差、摩擦以及磨损可能意指难以确保用于确定位置x1的例如120N的预负载力实际上对应于滚珠螺母和预负载柱塞的相互面向表面彼此直接接触的位置。作为针对力减小距离L的开始位置而使用，位置x2确保一旦滚珠螺母缩回距离L(该距离如上所述较佳地是2mm和5mm之间)，就会总是存在力减小间隙x5，在上述位置x2中，测得的力相当高，以至仅仅当滚珠螺母和预负载柱塞的相互面向表面彼此直接接触时才能实现该测得的力，同时，该测得的力又足够低，以至实现该测得力所需的直线运动小于1毫米。距离L应较佳地适合于考虑x1和x2之间的评估距离，该评估距离自身取决于为Fmon选择的数值大小，因为随着Fmon增大，为了维持相同的距离x5，则L也应增大。
在本发明的针对用于离合器致动器的软件的又一实施例中，力减小间隙的宽度x5由软件控制为一预定距离，该预定距离等于或大于第一预定距离且等于或小于第二预定距离，该第二预定距离是距离Δx3-2、即离合器操作机构在具有标称预负载力的正常接合位置和完全脱离离合器位置之间的冲程的一定比例。较佳地是，力减小间隙61的宽度x5等于或大于0.5mm且等于或小于离合器操作机构在具有标称预负载力的接合位置和完全脱离离合器位置之间冲程的30％。更佳地是，力减小间隙61的宽度x5等于或大于0.75mm且等于或小于离合器操作机构在具有标称预负载力的接合位置和完全脱离离合器位置之间冲程的20％。最佳地是，宽度x5等于或大于1mm且等于或小于等于或小于离合器操作机构在具有标称预负载力的接合位置和完全脱离离合器位置之间冲程的15％。
这样，在具有标称预负载力的离合器接合位置中，可用于在离合器操作系统和离合器致动器之间且反之亦然之间传递振动力的仅有路径是通过预负载弹簧的。只要振动幅值小于间隙的宽度x5，传递至滚珠螺母的最大附加力就通过将力减小间隙的宽度x5乘以预负载弹簧的弹簧常数来给出，因此，如果间隙x5是1mm且如果振动幅值是0.5mm，则附加力会是0.75N。如果不存在力减小间隙61，则附加力会是0.5mm乘以离合器操作机构的例如是500N/mm的弹簧常数，由此会给出250N的力。
在本发明的又一实施例中，诸如推杆的离合器操作单元和预负载柱塞两者设置成与滚珠螺杆同心且彼此也同心。在该情形中，推杆可以是中空的，且预负载柱塞的中心敞开，以允许滚珠螺杆在离合器磨损时按需要进入到推杆中。此种结构可比本发明的前述实施例更长但更窄。
虽然本发明已通过离合器的离合器操作单元是推杆的示例来示出，但本发明也可适用于所有这样的离合器致动器，这些离合器致动器在致动器单元和离合器操作单元之间具有机械力传递路径，而与离合器的离合器操作单元如何构造无关。
用于在离合器接合时减小通过离合器系统的力传递的本发明可适用于任何合适的离合器系统，且此种离合器系统可用在车辆或机器上。
本发明的上文描述出于说明的目的提供，且本领域技术人员会理解的是，可作出各种改变和修改，而不会改变本发明的概念和基本特征。因此，显而易见的是，上述实施例在所有方面均是说明性的，而不会限制本发明。
本发明的范围是由以下权利要求书而非本发明的详细描述所限定。应理解的是，从权利要求及其等同物的意义和范围设想的所有修改和实施例均包括在本发明的范围内。

Claims (17)

1.一种离合器致动器，所述离合器致动器用于操作离合器，其中，所述致动器包括：
预负载柱塞，所述预负载柱塞能从用于将预负载施加到离合器操作推杆(49)上的离合器接合位置(x1)运动至离合器脱离位置(x3)，并且能从所述离合器脱离位置(x3)返回运动至预加载的离合器接合位置(x1)；
可动本体(17)，所述可动本体能运动以与所述预负载柱塞(19)相接触，用于使得所述预负载柱塞运动至所述离合器接合位置以及从所述离合器接合位置运动至所述离合器脱离位置；以及
其特征在于，所述离合器致动器包括预负载弹簧(21)，所述预负载弹簧将所述可动本体连接于所述预负载柱塞，其中，所述预负载弹簧适合于将预负载施加在所述预负载柱塞上；以及
当所述预负载柱塞处于预加载的离合器接合位置中时，所述可动本体与所述预负载柱塞隔开一力减小间隙(61)，以在所述预负载柱塞处于所述离合器接合位置中时减小向所述致动器的力传递；确定所述预负载柱塞是否处于所述离合器接合位置中，且如果确定所述预负载柱塞处于所述离合器接合位置中，则使得所述可动本体远离所述预负载柱塞运动，从而在所述预负载柱塞和所述可动本体之间存在力减小间隙(61)。
2.根据权利要求1所述的离合器致动器，其特征在于，当所述预负载柱塞处于所述离合器脱离位置中时，所述可动本体与所述预负载柱塞直接接触，和/或所述预负载弹簧被完全地压缩并且与所述可动本体和所述预负载柱塞两者接触。
3.根据权利要求1或2所述的离合器致动器，其特征在于，所述力减小间隙(61)的宽度(x5)等于或大于0.5mm并且等于或小于5mm。
4.根据权利要求3所述的离合器致动器，其特征在于，所述力减小间隙(61)的宽度(x5)等于或大于0.75mm并且等于或小于2.5mm。
5.根据权利要求3所述的离合器致动器，其特征在于，所述力减小间隙(61)的宽度(x5)等于或大于1mm并且等于或小于2mm。
6.根据权利要求1或2所述的离合器致动器，其特征在于，所述力减小间隙(61)的宽度(x5)等于或大于0.5mm且等于或小于所述离合器操作机构在接合位置和脱离离合器位置之间的冲程的30％。
7.根据权利要求1或2所述的离合器致动器，其特征在于，所述预负载弹簧的弹簧常数等于或小于5N/mm。
8.一种离合器系统，所述离合器系统包括离合器致动器，其中，所述离合器致动器包括：
预负载柱塞，所述预负载柱塞能从用于将预负载施加到离合器操作推杆(49)上的离合器接合位置(x1)运动至离合器脱离位置(x3)，并且能从所述离合器脱离位置(x3)返回运动至预加载的离合器接合位置(x1)；
可动本体(17)，所述可动本体能运动以与所述预负载柱塞(19)相接触，用于使得所述预负载柱塞运动至所述离合器接合位置以及从所述离合器接合位置运动至所述离合器脱离位置；以及
其特征在于，所述离合器致动器包括预负载弹簧(21)，所述预负载弹簧将所述可动本体连接于所述预负载柱塞，其中，所述预负载弹簧适合于将预负载施加在所述预负载柱塞上；以及
当所述预负载柱塞处于所述预加载的离合器接合位置中时，所述可动本体与所述预负载柱塞隔开一力减小间隙(61)，以在所述预负载柱塞处于所述离合器接合位置中时减小向所述致动器的力传递；确定所述预负载柱塞是否处于所述离合器接合位置中，且如果确定所述预负载柱塞处于所述离合器接合位置中，则使得所述可动本体远离所述预负载柱塞运动，从而在所述预负载柱塞和所述可动本体之间存在力减小间隙(61)。
9.根据权利要求8所述的离合器系统，其特征在于，当所述预负载柱塞处于所述离合器脱离位置中时，所述可动本体与所述预负载柱塞直接接触，和/或所述预负载弹簧被完全地压缩并且与所述可动本体和所述预负载柱塞两者接触。
10.根据权利要求8或9所述的离合器系统，其特征在于，所述力减小间隙(61)的宽度(x5)等于或大于0.5mm并且等于或小于5mm。
11.根据权利要求8或9所述的离合器系统，其特征在于，所述力减小间隙(61)的宽度(x5)等于或大于0.5mm且等于或小于所述离合器操作机构在接合位置和脱离离合器位置之间的冲程的30％。
12.根据权利要求8或9所述的离合器系统，其特征在于，所述预负载弹簧的弹簧常数等于或小于5N/mm。
13.一种用于操作离合器系统中致动器的方法，所述方法包括如下步骤：
i)为所述离合器系统提供致动器，其中，所述致动器包括：
预负载柱塞，所述预负载柱塞能从用于将预负载施加到离合器操作推杆(49)上的离合器接合位置(x1)运动至离合器脱离位置(x3)，并且能从所述离合器脱离位置(x3)返回运动至预加载的离合器接合位置(x1)；
可动本体(17)，所述可动本体能运动以与所述预负载柱塞(19)相接触，用于使得所述预负载柱塞运动至所述离合器接合位置以及从所述离合器接合位置运动至所述离合器脱离位置；以及
预负载弹簧(21)，所述预负载弹簧将所述可动本体连接于所述预负载柱塞，其中，所述预负载弹簧适合于将预负载施加在所述预负载柱塞上；
其中，当所述预负载柱塞处于所述预加载的离合器接合位置中时，所述可动本体与所述预负载柱塞隔开一力减小间隙(61)，以在所述预负载柱塞处于所述离合器接合位置中时，减小向所述致动器的力传递；
ii)确定所述预负载柱塞是否处于所述离合器接合位置中，且如果确定所述预负载柱塞处于所述离合器接合位置中，则使得所述可动本体远离所述预负载柱塞运动，从而在所述预负载柱塞和所述可动本体之间存在力减小间隙(61)。
14.一种用于操作致动器的方法，所述致动器用于操作离合器系统，且所述方法包括如下步骤：
提供预负载柱塞，所述预负载柱塞能朝向和远离预加载的离合器接合位置(x1)和离合器脱离位置(x3)运动；
提供可动本体(17)，所述可动本体能运动以与所述预负载柱塞(19)相接触，用于使得所述预负载柱塞朝向和远离所述离合器接合位置和所述离合器脱离位置运动；以及
提供预负载弹簧(21)，所述预负载弹簧将所述可动本体连接于所述预负载柱塞，其中，所述预负载弹簧适合于将预负载施加在所述预负载柱塞上；以及
提供控制装置，所述控制装置用于控制所述可动本体的运动，以使得当所述预负载柱塞处于所述预加载的离合器接合位置中时，所述可动本体与所述预负载柱塞隔开一力减小间隙(61)，以在所述预负载柱塞处于所述离合器接合位置中时减小向所述致动器的力传递；
确定所述预负载柱塞是否处于所述离合器接合位置中，且如果确定所述预负载柱塞处于所述离合器接合位置中，则使得所述可动本体远离所述预负载柱塞运动，从而在所述预负载柱塞和所述可动本体之间存在力减小间隙(61)。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于如下步骤：控制所述可动本体的运动，以使得当所述预负载柱塞处于所述离合器脱离位置中时，所述可动本体与所述预负载柱塞直接接触，和/或所述预负载弹簧被完全地压缩并且与所述可动本体和所述预负载柱塞两者接触。
16.根据权利要求13或14所述的方法，其特征在于如下步骤：控制所述可动本体的运动，以使得所述力减小间隙(61)的宽度(x5)等于或大于0.5mm且等于或小于5mm。
17.根据权利要求13或14所述的方法，其特征在于，如下步骤：控制所述可动本体的运动，以使得所述力减小间隙(61)的宽度(x5)等于或大于0.5mm且等于或小于所述离合器操作机构在接合位置和脱离离合器位置之间的冲程的30％。
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