CN110410429B - 用于商用车辆的离合器伺服器组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于商用车辆的离合器伺服器组件。离合器伺服器组件包括中空液压杆(206)，该中空液压杆(206)包围内腔(214)，并且该中空液压杆(206)具有开口(216)和复位弹簧(218)，该开口(216)被构造成使液压体的内容积与液压杆的内腔流体连通，该复位弹簧(218)沿液压杆的纵向方向被布置在液压杆的内腔中；并且该中空液压杆(206)保持液压阀(220)，该液压阀(220)被构造成控制液压流体在液压体的内容积(215)与液压杆的内腔之间的流动，其中，液压阀被构造成在活塞的前进冲程期间关闭开口并且在活塞的释放冲程期间打开开口。

Description

用于商用车辆的离合器伺服器组件
技术领域
本发明涉及一种离合器伺服器组件和一种商用车辆。
背景技术
US 7,543,525 B2描述了一种用于具有离合器的汽车的离合器助力器。在一个实施例中，离合器助力器包括：助力器构件，该助力器构件与离合器联接，以用于响应于施加到车辆的离合器的力而使离合器与车辆的发动机接合或脱离；以及用于确定汽车的离合器的状态的装置。
典型的离合器伺服器具有在离合器脱离过程期间通过使用来自车辆的压缩空气系统的空气来成比例放大脚踏板力的功能。因此，该离合器伺服器用于减小操作离合器致动器所需的力并允许车辆中的离合器的灵敏且精确的致动。离合器伺服器组件通常由离合器主缸液压控制，并且离合器伺服器组件经由杆系统机械地操作离合器。离合器主缸是一种将机械力(通常来自驾驶员的脚需求)转换成液压控制压力的控制装置。这种控制压力然后被用于致动离合器伺服器，该离合器伺服器被安装在齿轮箱上并连接到离合器杆。
当下压离合器致动器(通常是脚踏板)时，液压压力在离合器伺服器的液压体内升高。通常，也将空气阀组中的阀芯朝向空气阀向前压，然后空气阀打开，并且压缩空气压力能够增加。将通过阀芯与空气阀之间的孔将压缩空气调节到离合器伺服器的气动体中。将在液压体中的空气压力和液压压力之间建立动态平衡，该动态平衡将足以操作离合器。当释放离合器致动器时，液压压力降低并且阀芯移动离开空气阀，然后空气阀关闭压缩空气入口。现在，阀芯允许调节后的空气压力逸出到排气通道并最终通过通常在离合器伺服器的背侧的排气阀排出。
离合器伺服器组件的气动体沿纵向方向的最小长度由总冲程距离确定，该总冲程距离又包括：前进冲程距离，该前进冲程距离表示活塞在操作时在气动体内沿纵向方向的典型行进路径；磨损冲程距离，该磨损冲程距离允许离合器的给定的磨损；以及附加距离，该附加距离取决于离合器伺服器组件的给定安装调整。总冲程距离的典型近似值是85mm，其中，前进冲程距离的典型近似值是25mm，并且磨损冲程距离和用于安装调整的附加距离总计是大约60mm。
提供具有减小的尺寸的离合器组件将是有益的。
发明内容
根据本发明的第一方面，提出了一种离合器伺服器组件。该离合器伺服器组件包括液压体，该液压体被组装到气动体。该离合器伺服器组件还包括液压杆，该液压杆沿纵向方向延伸，并且在液压压力经由第一入口施加在液压体中时能够在液压体和气动体内移动。此外，该离合器伺服器组件包括：活塞，该活塞刚性连接到液压杆，并且被布置在气动体内，该活塞能够在气动体内移动；以及推杆，该推杆被构造成通过在启动外部离合器致动器时使离合器脱离以及通过在停用外部离合器致动器时使离合器接合来驱动外部离合器的操作。该离合器伺服器组件的特征在于，液压杆是中空液压杆，该中空液压杆包括：杆外壳，该杆外壳包围内腔；该杆外壳中的开口，该开口被构造成使液压体的内容积与液压杆的内腔流体连通；以及复位弹簧，该复位弹簧沿液压杆的纵向方向被布置在液压杆的内腔中。此外，杆外壳保持液压阀，该液压阀被构造成控制液压流体在液压体的内容积与液压杆的内腔之间的流动，其中液压阀被构造成在活塞的前进冲程期间关闭杆外壳并且在活塞的释放冲程期间打开杆外壳。伺服器离合器组件还包括推杆柱塞，该推杆柱塞被布置在液压杆的内腔中，该推杆柱塞能够在液压杆的内腔中沿纵向方向移动，其中推杆连接到推杆柱塞，其中复位弹簧被布置成向推杆柱塞施加弹簧力。
液压杆是中空的并且包括布置在其内腔中的可移动推杆柱塞的事实允许减小沿纵向方向测量的总体离合器伺服器组件的总长度和气动体的总长度，特别地，其中对由推杆施加以致动离合器的总力没有显著影响。液压阀有利地被构造成控制流体在中空液压杆的内腔与液压体的内容积之间的流动。特别地，在活塞的前进冲程期间，内腔内的流体处于加压状态。
在下文中，将提出本发明的第一方面的不同的发展。
在一些有利的发展中，推杆柱塞包括唇封，该唇封防止液体流过推杆柱塞。这意味着，在操作时，液体至多被包含在杆外壳的开口与推杆柱塞之间的内腔中。另外，一些推杆柱塞还包括狭缝形式的弹簧支架区段，该弹簧支架区段被构造成分担弹簧的端部区段并将弹簧维持为沿与纵向方向大致平行的方向布置。
在本发明的第一方面的其它有利发展中，杆外壳包括外壳壁，其中外壳壁中的开口形成阀座，该阀座在关闭杆外壳时将液压阀体保持为搁置在阀座上，或者在打开杆外壳时使液压阀体从阀座升起。
在本发明的离合器伺服器组件的其它有利发展中，液压阀连接到弹簧元件，当液压阀从阀座升起时，该弹簧元件向液压阀施加弹簧力。因此，弹簧元件被构造成当液压阀远离阀座升起时向液压阀施加趋于将所述阀拉向阀座的力。在操作时，弹簧元件被构造成施加比由流体施加在阀上的最大的力小的力，使得保证流体流入液压杆的内腔中。
在一些优选实施例中，离合器伺服器中的活塞具有短于30mm的气动体内的最大总冲程距离。在纵向方向上测量总冲程距离，并且总冲程距离表示活塞在气动体内的最大可能位移。
根据本发明的第二方面，提出了一种商用车辆。该商用车辆包括根据本发明的第一方面的离合器伺服器组件，该离合器伺服器组件用于响应于离合器致动器的致动而使接合的离合器脱离，并且用于响应于被致动的离合器致动器的释放而使脱离的离合器接合。因此，该商用车辆具有第一方面或其任何发展的离合器伺服器组件的优点。
附图说明
参考下文中所描述的实施例，本发明的这些和其它方面将变得显而易见并得以阐明。
图1A示出了处于接合状态的典型离合器伺服器组件的示意图。
图1B示出了处于脱离状态的典型离合器伺服器组件的示意图。
图2A示出了离合器伺服器组件的实施例的示意图。
图2B示出了离合器伺服器组件的实施例的一部分的放大图。
图3示出了商用车辆的实施例的示意图，该商用车辆包括离合器伺服器组件。
具体实施方式
图1A示出了典型离合器伺服器组件100的示意图。离合器伺服器100包括液压体102，该液压体102被组装到气动体104。液压杆106与气动活塞108刚性组装到一起，并且液压杆106被构造成当液压压力施加在液压体102中时在液压体102和气动体104内移动。当将液压压力从主缸(未示出)经由第一入口A施加在液压体102中时，其驱动液压杆106的移动并使气动阀110打开。主缸是一种控制装置，其通常经由踏板将机械力(通常来自驾驶员的脚需求)转换成用于致动离合器伺服器的液压控制压力。处于打开位置的气动阀110允许加压空气通过第二入口B流入气动体104中。因此，这种加压空气进入气动体104并在气动活塞108上施加力。通过允许加压空气进入气动体中，典型离合器伺服器100被有利地被构造成放大由驾驶员(例如，通过操作脚踏板)施加的机械力。液压体102中的液压压力和气动体104中的气动压力的组合负责使包括连接到推杆112的远端的齿轮箱(未示出)的离合器脱离。当将液压压力从液压体102去除时，离合器膜片弹簧将推杆112朝向液压体的后端102.1推回，从而通过气动阀110将空气压力从气动体104排出。
一旦离合器被磨损，离合器拨叉杆(未示出)就将气动活塞108推入气动体104中。磨损杆114连同与气动活塞108接触的垫圈116一起从基准面118移回，以指示离合器磨损。
虽然图1A示出了处于接合状态的典型伺服器离合器组件，但图1B示出了处于脱离状态的相同的伺服器离合器组件，因此其示出了与图1B中的伺服器离合器组件相同的特征。为了清楚起见，不再包括标号，并且读者参考图1A和对应的描述。
在图1B中所描绘的操作阶段，用户按压离合器致动器(例如，脚踏板)，使得来自主缸的流体已经进入液压体102并在液压杆106上施加压力。然后，液压杆106已经移动离开第一入口A并使气动阀110打开。这又能够使加压空气经由第二入口B流入气动体104中。两个压力(即，液压杆上的液压压力和活塞108上的气动压力)的组合作用在活塞108上，以驱动推杆的移动，使得离合器处于脱离状态。图1B示出了沿纵向方向(该纵向方向对应于推杆的纵向方向)的不同距离，其确定了离合器伺服器组件的总冲程距离。总冲程距离ST包括前进冲程距离SR，该前进冲程距离SR表示活塞108在气动体104内沿纵向方向L的行进路径。总冲程距离ST还包括：磨损冲程距离SW，该磨损冲程距离SW允许离合器的给定磨损；以及附加距离IA，该附加距离IA取决于离合器伺服器组件的给定安装调整。总冲程距离的典型近似值是85mm，其中前进冲程距离的典型近似值是25mm，并且磨损冲程距离和用于安装调整的附加距离总计是大约60mm。
图2A示出了根据本发明的离合器伺服器组件的实施例的示意图。图2B是离合器伺服器组件200的图1A中所指示的部分201的放大图。离合器伺服器组件200包括液压体202，该液压体202被组装到气动体204。离合器伺服器组件200还包括液压杆206，该液压杆206沿纵向方向L延伸，并且在经由第一入口208将液压压力施加在液压体中时能够在液压体202和气动体204内移动。此外，离合器伺服器组件包括活塞210，该活塞210刚性连接到液压杆206，并且被布置在气动体204内。活塞210能够在气动体204内移动。离合器伺服器组件还包括推杆212，该推杆212被构造成通过在启动外部离合器致动器(未示出)时使离合器(未示出)脱离并且通过在停用外部离合器致动器时使离合器接合来驱动连接到推动器212的远端的外部离合器的操作。离合器伺服器组件200的特征在于，液压杆206是中空液压杆，其包括：杆外壳207，该杆外壳207包围内腔214；杆外壳中的开口216，该开口216被构造成使液压体的内容积215与液压杆206的内腔214流体连通；以及复位弹簧218，该复位弹簧218沿液压杆的纵向方向L被布置在液压杆的内腔214中。此外，杆外壳207保持液压阀220，该液压阀220被构造成控制液压流体在液压体202的内容积215与液压杆206的内腔214之间的流动，其中液压阀被构造成在活塞210的前进冲程期间关闭杆外壳207并且在活塞210的释放冲程期间打开杆外壳207，特别的是，杆外壳具有外壳壁，其中该外壳壁中的开口形成阀座，该阀座在关闭杆外壳时将液压阀体保持为搁置在阀座上，或者在打开杆外壳时使液压阀体从阀座上升起。伺服器离合器组件还包括推杆柱塞222，该推杆柱塞222被布置在液压杆206的内腔214中，推杆柱塞222能够在液压杆的内腔中沿纵向方向L移动。推杆212连接到推杆柱塞222。复位弹簧218被布置在内腔的内部，并且被构造成向推杆柱塞222施加弹簧力。复位弹簧有利地在其靠近开口且靠近推杆柱塞的近端处连接到液压杆的杆外壳。
此外，在该特定实施例中，液压阀220连接到弹簧元件226，该弹簧元件226被有利地布置在杆外壳的外部，并且被构造成当液压阀从阀座升起时向液压阀施加弹簧力。因此，弹簧元件226被构造成当液压阀远离阀座升起时向液压阀施加趋于将所述阀拉向阀座的力。在操作时，弹簧元件被构造成施加比由流体施加在阀上的最大的力低的力，使得保证流体流入液压杆的内腔中。
该特定实施例还包括气动单元，诸如参考图1A描述的气动单元。该气动单元包括第二入口B，该第二入口B与填充有加压空气或另一种合适的气体或气体化合物的容器(未示出)流体连通。气动阀控制加压空气在容器与气动体204之间的流动。当加压空气进入气动体时，它在活塞上施加气动压力，这增加了由液压体和中空液压杆内的流体施加在液压杆和推杆柱塞上的液压压力，由此减小了用户必须施加在离合器致动器上以使离合器脱离的力。在活塞的前进冲程期间，气动阀还允许加压空气从气动体流动到容器。
图3示出了商用车辆300的实施例的示意图，该商用车辆300包括离合器伺服器组件302。离合器致动器304(例如脚踏板)被构造为由商用车辆的驾驶员致动。当被致动时，主缸306控制液体流入离合器伺服器组件的液压体中。液体在中空液压杆和布置在中空液压杆内的推杆柱塞上施加压力。另外，加压空气从加压空气容器308到离合器伺服器组件302的气动体中的流动也由液压杆在液压体内的移动而控制。两个压力(即，施加在推杆柱塞和中空液压杆上的液压压力和直接施加在气动体内的活塞上的气动压力)的组合驱动推杆脱离包括齿轮箱310的离合器。当处于脱离状态时，驾驶员可以通过例如使用挡杆312来换挡。
总之，提出了一种离合器伺服器组件，该离合器伺服器组件包括中空液压杆，该中空液压杆包围内腔，并且具有：开口，该开口被构造成使液压体的内容积与液压杆的内腔流体连通；以及复位弹簧，该复位弹簧沿液压杆的纵向方向被布置在液压杆的内腔中。离合器组件还保持液压阀，该液压阀被构造成控制液压流体在液压体的内容积与液压杆的内腔之间的流动，其中液压阀被构造成在活塞的前进冲程期间关闭开口并且在活塞的释放冲程期间打开所述开口。
在本文中，词语“包括”不排除其它元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。
单个步骤或其它单元可以实现本发明中列举的若干项的功能。
附图标记列表(部分描述)
100 离合器伺服器组件
102 液压体
102.1 液压体的后端
104 气动体
106 液压杆
108 气动活塞
110 气动阀
112 推杆
114 磨损杆
116 垫圈
118 基准面
200 离合器伺服器组件
201 离合器伺服器组件的一部分
202 液压体
204 气动体
206 中空液压杆
207 杆外壳
208 第一入口
210 活塞
212 推杆
214 中空液压杆的内腔
215 液压体的内容积
216 开口
218 复位弹簧
220 液压阀
222 推杆柱塞
224 气动单元
226 弹簧元件
300 商用车辆
302 离合器伺服器组件
304 离合器致动器
306 主缸
308 加压空气容器
310 具有齿轮箱的离合器
312 离合器杆
A 第一入口
B 第二入口
IA 安装调整的最大范围
SR 前进冲程距离
ST 总冲程距离
SW 磨损冲程距离

Claims (5)

1.一种离合器伺服器组件(200)，包括：
-液压体(202)，所述液压体(202)被组装到气动体(204)；
-液压杆，所述液压杆沿纵向方向(L)延伸，并且所述液压杆在液压压力经由第一入口(208)施加在所述液压体中时能够在所述液压体和所述气动体内移动；
-活塞(210)，所述活塞(210)刚性连接到所述液压杆，并且所述活塞(210)被布置在所述气动体内，所述活塞能够在所述气动体内移动；以及
-推杆(212)，所述推杆(212)被构造成通过在启动外部离合器致动器时使离合器脱离以及通过在停用所述外部离合器致动器时使所述离合器接合来驱动外部离合器的操作，
其中，所述离合器伺服器组件的特征在于：
-所述液压杆是中空液压杆(206)，所述中空液压杆(206)包括：杆外壳(207)，所述杆外壳(207)包围内腔(214)；所述杆外壳中的开口(216)，所述开口(216)被构造成使所述液压体的内容积(215)与所述液压杆的所述内腔流体连通；以及复位弹簧(218)，所述复位弹簧(218)沿所述液压杆的纵向方向被布置在所述液压杆的所述内腔中；并且
其中
-所述杆外壳(207)保持液压阀(220)，所述液压阀(220)被构造成控制液压流体在所述液压体的所述内容积(215)与所述液压杆的所述内腔之间的流动，其中，所述液压阀被构造成在所述活塞的前进冲程期间关闭所述杆外壳并且在所述活塞的释放冲程期间打开所述杆外壳；
所述离合器伺服器组件还包括：
-推杆柱塞(222)，所述推杆柱塞(222)被布置在所述液压杆的所述内腔中，所述推杆柱塞(222)能够在所述液压杆的所述内腔中沿所述纵向方向移动，其中，所述推杆连接到所述推杆柱塞，其中，所述复位弹簧(218)被布置成向所述推杆柱塞(222)施加弹簧力。
2.根据权利要求1所述的离合器伺服器组件，其中，所述杆外壳包括外壳壁，其中所述外壳壁中的所述开口形成阀座，所述阀座在关闭所述杆外壳时将液压阀体保持为搁置在所述阀座上，或者在打开所述杆外壳时使所述液压阀体从所述阀座升起。
3.根据权利要求2所述的离合器伺服器组件，其中，所述液压阀连接到弹簧元件(226)，当所述液压阀从所述阀座升起时，所述弹簧元件(226)向所述液压阀施加弹簧力。
4.根据权利要求1或2所述的离合器伺服器组件，其中，所述活塞在所述气动体内沿所述纵向方向的最大总冲程距离比30mm短。
5.一种商用车辆(300)，包括根据权利要求1所述的离合器伺服器组件，所述离合器伺服器组件用于响应于离合器致动器(304)的致动而使接合的离合器脱离，并且用于响应于被致动的离合器致动器的释放而使脱离的离合器接合。
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