用于離合器系統(tǒng)的回位力發(fā)生器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種回位力發(fā)生器，用于在機(jī)動(dòng)車內(nèi)的離合器系統(tǒng)的離合器踏板，該回位力發(fā)生器具有：至少局部缸體式設(shè)計(jì)的導(dǎo)引軸套，該導(dǎo)引軸套具有在其內(nèi)安置的導(dǎo)引軌；與離合器踏板耦連、繞著導(dǎo)引件軸可旋轉(zhuǎn)的導(dǎo)引件，該導(dǎo)引件在操作所述離合器踏板時(shí)相對(duì)于導(dǎo)引軸套運(yùn)動(dòng)；安置在導(dǎo)引件上的在導(dǎo)引軌內(nèi)導(dǎo)引的導(dǎo)引銷；將導(dǎo)引件繞著導(dǎo)引件軸用力矩預(yù)緊的扭轉(zhuǎn)彈簧，其中，導(dǎo)引軌沿著軸向方向變化地設(shè)計(jì)構(gòu)造，從而在導(dǎo)引件移動(dòng)行程時(shí)，在導(dǎo)引軌內(nèi)被導(dǎo)引的導(dǎo)引銷使得導(dǎo)引件以沿軸向變化的角度扭轉(zhuǎn)，并且受繞著導(dǎo)引件軸作用的力矩的支撐通過(guò)在導(dǎo)引軌內(nèi)的導(dǎo)引件產(chǎn)生變化的、作用在所述離合器踏板上的回位力。
【專利說(shuō)明】用于離合器系統(tǒng)的回位力發(fā)生器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于電機(jī)式離合器系統(tǒng)的回位力發(fā)生器或回位力傳感器。
現(xiàn)有技術(shù)
[0002]在電機(jī)式離合器系統(tǒng)(亦稱為“線控式離合器”:Clutch by Wire)內(nèi)在離合器踏板和離合器之間不存在直接地機(jī)械地連接。更確切地說(shuō)，將離合器踏板位置電子地傳遞給控制系統(tǒng)，其通過(guò)致動(dòng)器(Aktor)作用在離合器上。因此，離合器實(shí)際上的操作最后是通過(guò)在致動(dòng)器內(nèi)產(chǎn)生的作用力進(jìn)行，而不是通過(guò)作用在離合器踏板上的力來(lái)進(jìn)行。在此，該致動(dòng)器例如能夠具有電動(dòng)式、液壓式或者氣壓式部件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題之一是，提供一種回位力發(fā)生器或回位力傳感器，其產(chǎn)生隨踏板行程變化的回位力。
[0004]所述技術(shù)問(wèn)題由下面所列技術(shù)方案所解決。這些技術(shù)方案在技術(shù)上能夠有意義地相互組合。對(duì)技術(shù)方案的說(shuō)明，尤其結(jié)合附圖的說(shuō)明是本發(fā)明的技術(shù)特征。
[0005]因此，在機(jī)動(dòng)車內(nèi)設(shè)置一種用于離合器系統(tǒng)的離合器踏板的回位力發(fā)生器，其具有:
[0006]-至少局部缸體式設(shè)計(jì)的導(dǎo)引軸套，該導(dǎo)引軸套具有在其內(nèi)安置的導(dǎo)引軌，
[0007]-與離合器踏板耦連、繞著導(dǎo)引件軸可旋轉(zhuǎn)的導(dǎo)引件，該導(dǎo)引件在操作所述離合器踏板時(shí)相對(duì)于導(dǎo)引軸套運(yùn)動(dòng)，
[0008]-安置在導(dǎo)引件上的在導(dǎo)引軌內(nèi)導(dǎo)引的導(dǎo)引銷，
[0009]-將導(dǎo)引件繞著導(dǎo)弓I件軸用力矩預(yù)緊的扭轉(zhuǎn)彈簧，
[0010]其中，導(dǎo)引軌沿著軸向方向變化地設(shè)計(jì)，從而在導(dǎo)引件移動(dòng)行程時(shí)、在導(dǎo)引軌內(nèi)被導(dǎo)引的導(dǎo)引銷使得導(dǎo)引件以沿軸向變化的角度扭轉(zhuǎn)，并且受繞著導(dǎo)引件軸作用的力矩的支撐通過(guò)導(dǎo)引件在導(dǎo)引軌內(nèi)產(chǎn)生變化的、作用在所述離合器踏板上的回位力。
[0011]因此，導(dǎo)引軌設(shè)計(jì)具有變化的斜率，其中，在任意位置上的斜率由角度變化量和移動(dòng)行程的商得出。因此，導(dǎo)引軌與扭轉(zhuǎn)彈簧共同作用導(dǎo)致變化的回位力曲線。因此，能夠模擬彈簧作用力曲線，例如漸進(jìn)式或者漸退式彈簧。駕駛者可覺(jué)察到改變的回位力，并且在經(jīng)過(guò)少許起動(dòng)過(guò)程后就將一定的回位力與代表離合器開始接合的一定踏板行程對(duì)應(yīng)起來(lái)。為了使電機(jī)式離合器或線控離合器不會(huì)被駕駛者感覺(jué)不習(xí)慣，通過(guò)扭轉(zhuǎn)彈簧和導(dǎo)引軌模擬傳統(tǒng)離合器的回位力的典型的作用力曲線。
[0012]根據(jù)設(shè)計(jì)方案，回位力發(fā)生器具有沿軸向方向作用在導(dǎo)引件上的線性彈簧。
[0013]線性彈簧能夠沿著導(dǎo)引件軸作用在導(dǎo)引件上，并且造成大部分或主要部分的回位力。因此，能夠選擇偏軟的扭轉(zhuǎn)彈簧。在導(dǎo)引軸套內(nèi)在導(dǎo)引銷和導(dǎo)引軌之間產(chǎn)生的摩擦能夠由此保持在較低的水平。
[0014]根據(jù)另一種設(shè)計(jì)方案，線性彈簧與導(dǎo)引件同軸地安置。[0015]因此，線性彈簧能夠直接地作用在導(dǎo)引件上，由此能夠避免通過(guò)其他情況下必要的改道而產(chǎn)生的夾緊力。通過(guò)將線性彈簧與導(dǎo)引件同軸地安置，由此能夠制造摩擦很小的回位力發(fā)生器。
[0016]根據(jù)另一種設(shè)計(jì)方案，線性彈簧被安置在導(dǎo)引件背向扭轉(zhuǎn)彈簧的一側(cè)上。
[0017]相應(yīng)地，線性彈簧作為壓力彈簧作用在導(dǎo)引件上。線性彈簧能夠被預(yù)壓緊，以便保證無(wú)間隙和無(wú)啪嗒碰撞響聲的離合器操作。
[0018]根據(jù)另一種設(shè)計(jì)方案，線性彈簧被安置在線性彈簧軸套內(nèi)。
[0019]因此，線性軸套能夠直線地被導(dǎo)引，并且被保護(hù)免于受到污染。
[0020]按照另一種設(shè)計(jì)方案，線性彈簧軸套設(shè)置成相對(duì)于導(dǎo)引軸套可偏轉(zhuǎn)地被支承。
[0021]因此，線性彈簧軸套能夠位置固定地被安置在機(jī)動(dòng)車內(nèi)，并且在線性彈簧軸套和離合器踏板之間的導(dǎo)引軸套能夠偏轉(zhuǎn)，并因此能夠補(bǔ)償在操作離合器踏板時(shí)產(chǎn)生的偏差。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]下面結(jié)合附圖詳細(xì)地闡述幾個(gè)實(shí)施例。附圖為:
[0023]圖1示出電動(dòng)液壓的離合器系統(tǒng)的示意圖，其中在離合器踏板上測(cè)定踏板行程，并且通過(guò)伺服馬達(dá)在離合器上調(diào)節(jié)離合器行程，
[0024]圖2示出具有回位力發(fā)生器的踏板的示意圖，以及在圖中右上示出用“B”標(biāo)示的回位力發(fā)生器的剖面圖，
[0025]圖3示出沿圖2中“B-B”標(biāo)示的剖切面剖切回位力發(fā)生器得到的剖面圖，
[0026]圖4示出圖2所示踏板被踩到底的示意圖，此時(shí)，回位力發(fā)生器被完全地壓下，
[0027]圖5示出作用力曲線圖，其中，由扭轉(zhuǎn)彈簧和導(dǎo)引軌共同作用的曲線、線性彈簧的曲線以及將兩個(gè)作用力曲線疊加得到的曲線組成，和
[0028]圖6示出具有安置在導(dǎo)引軸套內(nèi)的線性彈簧的回位力發(fā)生器的示意圖。
[0029]在附圖中，相同的或者功能相同的組件用相同的附圖標(biāo)記標(biāo)示。
【具體實(shí)施方式】
[0030]圖1示意性示出電動(dòng)液壓或電機(jī)式離合器系統(tǒng)I。該離合器系統(tǒng)I在此被這樣設(shè)計(jì)，通過(guò)離合器2在發(fā)動(dòng)機(jī)3和變速器4之間提供連接。離合器2具有摩擦片襯面5，其在離合器2不被操作的狀態(tài)下通過(guò)彈簧6而被相互擠壓。在操作離合器2時(shí)，彈簧6被卸載，從而摩擦片襯面也被卸載。因此，離合器4與發(fā)動(dòng)機(jī)3相脫離，從而能夠掛上另一個(gè)檔位。
[0031]離合器5的操作通過(guò)缸體7來(lái)進(jìn)行，該缸體與活塞8保持液體連通。活塞8能夠通過(guò)伺服馬達(dá)9而直線地運(yùn)動(dòng)，由此缸體7產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)。在此，伺服馬達(dá)9的運(yùn)動(dòng)被控制單元10所監(jiān)測(cè)。該控制單元10與行程傳感器11數(shù)據(jù)傳輸?shù)叵噙B接。行程傳感器11被安置在踏板12上，并且在此被這樣設(shè)計(jì)，用來(lái)測(cè)量踏板行程W，并且將其傳送給控制單元10。因此，踏板行程w向離合器5的傳遞不是直接通過(guò)機(jī)械地和液壓部件進(jìn)行，而是電機(jī)式或者電動(dòng)液壓地進(jìn)行。因此，踏板12機(jī)械地或者液壓地與離合器2相分離或脫耦，從而由離合器2作用在活塞8或者缸體7和伺服馬達(dá)9上的回位力、在踏板12上不會(huì)被察覺(jué)。因此，為了讓駕駛者不會(huì)感到不習(xí)慣，設(shè)置回位力發(fā)生器14，其盡可能逼真地模擬傳統(tǒng)離合器踏板的回位力。[0032]圖2示意性示出回位力發(fā)生器14的局部剖面圖，其中，被遮蓋的部件用虛線表示。踏板12能夠繞著回轉(zhuǎn)軸承13轉(zhuǎn)動(dòng)地與未示出的機(jī)動(dòng)車相連接。踏板12與回位力發(fā)生器14通過(guò)另一個(gè)軸承15相連接。在操作踏板12時(shí)，將安置在回位力發(fā)生器14內(nèi)的導(dǎo)引件16基本上沿著負(fù)軸向方向a擠壓行程V。導(dǎo)引件16在導(dǎo)引軸套17內(nèi)繞著導(dǎo)引件軸al能夠轉(zhuǎn)動(dòng)角度P并且被可軸向運(yùn)動(dòng)地安置(角度P參見(jiàn)在圖1中右上方用“B-B”標(biāo)示的區(qū)域)。導(dǎo)引件16也能夠相對(duì)于導(dǎo)引軸套17輕微地轉(zhuǎn)動(dòng)。安置在導(dǎo)引件16上的扭轉(zhuǎn)彈簧18抵制轉(zhuǎn)過(guò)角度P的轉(zhuǎn)動(dòng)，該扭轉(zhuǎn)彈簧將圍繞導(dǎo)引件軸al作用的力矩Ml傳入導(dǎo)引件16。為此，扭轉(zhuǎn)彈簧18的第一端部28與導(dǎo)引件16抗扭地相連接。扭轉(zhuǎn)彈簧18的第二端部29與保持件30抗扭地相連接。從導(dǎo)引件16中延伸出徑向?qū)бN19，其在導(dǎo)引軌20內(nèi)被導(dǎo)弓丨，并且在此承受力矩Ml。因此，導(dǎo)引銷19將力Fl傳送給導(dǎo)引軌20。導(dǎo)引軌20被安置在導(dǎo)引軸套17內(nèi)，并且通過(guò)行程可被改變，也就是說(shuō)，在增加行程改變量dv的情況下、在行程V上可得到改變的增加的角度改變量dp。通過(guò)導(dǎo)引銷19在導(dǎo)引軌20內(nèi)被導(dǎo)引或者被強(qiáng)制導(dǎo)引，由此導(dǎo)引軌20影響由扭轉(zhuǎn)彈簧18產(chǎn)生的回位力。在導(dǎo)引軌20幾乎平行于軸向方向a延伸的區(qū)域內(nèi)，由扭轉(zhuǎn)彈簧18作用在踏板12上的回位力是很小的、或者不存在。
[0033]圖4示出在完全壓下離合器踏板12的情況下由導(dǎo)引銷19作用在導(dǎo)引軌20上的力Fl和F2。在軸向方向a上，線性彈簧22的力F3作用在導(dǎo)引件16上，并且因此作用在離合器踏板12上。導(dǎo)引軌20的延伸曲線由于沿著外圓周作用的力Fl產(chǎn)生反作用力F2，其沿著軸向方向a作用。除了扭轉(zhuǎn)彈簧18，還設(shè)置沿軸向方向a作用的線性彈簧22，其能夠帶來(lái)回位力的主要部分Fres。通過(guò)疊加由線性彈簧22和扭轉(zhuǎn)彈簧18產(chǎn)生的反應(yīng)力F2，例如能夠模擬用于離合器的典型膜片彈簧的回位力作用曲線。
[0034]圖3示出在圖2中沿“B-B”標(biāo)示的剖切面剖切回位力發(fā)生器14得到的剖面圖。線性彈簧22被安置在線性彈簧軸套23內(nèi)。線性彈簧軸套23繞著轉(zhuǎn)動(dòng)軸24與導(dǎo)引軸套17可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接?；钊麠U25與線性彈簧22作用在其上的活塞26可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接，并且因此在擠壓線性彈簧22的情況下傳遞線性作用在導(dǎo)引件16上的力。這種設(shè)計(jì)能夠允許導(dǎo)引軸套17相對(duì)于線性導(dǎo)引軸套23偏轉(zhuǎn)，線性導(dǎo)引軸套23能夠與機(jī)動(dòng)車剛性相連接。通過(guò)這種可轉(zhuǎn)動(dòng)的設(shè)計(jì)提供附加的自由度，其能夠允許離合器踏板12被操作(參見(jiàn)圖4)。
[0035]圖5示意性示出線性彈簧22 (F3)的作用力曲線，由扭轉(zhuǎn)彈簧18與導(dǎo)引銷19和導(dǎo)引軌20作用的反作用力(F2)的作用力曲線以及所述兩個(gè)回位力曲線的和(Fres)。在此，兩個(gè)回位力曲線的和用實(shí)線表示。由線性彈簧22產(chǎn)生的力F3是線性的，并且被用點(diǎn)劃線表示。由扭轉(zhuǎn)彈簧18結(jié)合導(dǎo)引銷19和導(dǎo)引軌20產(chǎn)生的反作用力F2用虛線示出。首先能夠看到該虛線有上升的曲線走向，在經(jīng)過(guò)一定的偏移行程V后變?yōu)樨?fù)值。因此，回位力的和在經(jīng)過(guò)一定的偏移行程后達(dá)到最大值，并且然后開始下降。因此，典型離合器的回位力Fres曲線能夠被模擬。通過(guò)改變導(dǎo)引軌20，也能夠示出另一種作用力曲線，例如漸進(jìn)式作用力曲線、漸退式作用力曲線以及這兩種曲線的組合。
[0036]圖6示出具有安置在導(dǎo)引軸套17內(nèi)的線性彈簧22的回位力發(fā)生器14。線性彈簧22通過(guò)軸向軸承27可轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)地與導(dǎo)引件16相連接，由此導(dǎo)引件16能夠很小摩擦地轉(zhuǎn)動(dòng)。導(dǎo)引件16按照上面對(duì)圖2至4所描述的方法通過(guò)扭轉(zhuǎn)彈簧18被預(yù)加載，并且該導(dǎo)引件16具有同樣安置在導(dǎo)引軌20內(nèi)的導(dǎo)引銷19。導(dǎo)引件16在導(dǎo)引軸套17內(nèi)可滑動(dòng)并且可轉(zhuǎn)動(dòng)地被支承。[0037]雖然在上述說(shuō)明中示例性地描述了一些可能的實(shí)施例，但是應(yīng)該理解到，仍然通過(guò)所有提及的和此外本領(lǐng)域普通技術(shù)人員容易想到的技術(shù)特征和實(shí)施方式的組合存在大量實(shí)施例的變化。此外還應(yīng)該理解到，示例性的實(shí)施方式僅僅作為一個(gè)例子，這種實(shí)施例絕不以任何形式限制本發(fā)明的保護(hù)范圍、應(yīng)用和配置。通過(guò)前述說(shuō)明更多地是向技術(shù)人員提供一種用于轉(zhuǎn)化至少一個(gè)示例性實(shí)施方式的技術(shù)指導(dǎo)，其中，只要不脫離權(quán)利要求書的保護(hù)范圍，便可以進(jìn)行各種改變，尤其是關(guān)于所述部件的功能和結(jié)構(gòu)方面的改變。
[0038]附圖標(biāo)記
[0039]I離合器系統(tǒng)
[0040]2離合器
[0041]3發(fā)動(dòng)機(jī)
[0042]4變速器
[0043]5摩擦片襯面
[0044]6 彈簧
[0045]7 缸體
[0046]8 活塞
[0047]9伺服馬達(dá)
[0048]10控制單元
[0049]11行程傳感器
[0050]12 踏板
[0051]13轉(zhuǎn)動(dòng)軸承
[0052]14回位力發(fā)生器
[0053]15 軸承
[0054]16導(dǎo)引件
[0055]17導(dǎo)引軸套
[0056]18扭轉(zhuǎn)彈簧
[0057]19導(dǎo)引銷
[0058]20導(dǎo)引軌
[0059]21作用力箭頭
[0060]22線性彈簧
[0061]23線性彈簧軸套
[0062]24旋轉(zhuǎn)軸
[0063]25活塞桿
[0064]26 活塞
[0065]27第一端部
[0066]28第二端部
[0067]a軸向方向
[0068]a I導(dǎo)引件軸
[0069]Fl 力
[0070]F2反作用力[0071]F3 力
[0072]Fres 回位力
[0073]Ml 力矩
[0074]U外圓周方向
[0075]V導(dǎo)引件的移動(dòng)行程
[0076]w離合器踏板的移動(dòng)行程
【權(quán)利要求】
1.一種用于機(jī)動(dòng)車內(nèi)的離合器系統(tǒng)(I)的離合器踏板(12)的回位力發(fā)生器(14)，該回位力發(fā)生器具有: -至少局部缸體式設(shè)計(jì)的導(dǎo)引軸套(17)，該導(dǎo)引軸套具有在其內(nèi)安置的導(dǎo)引軌(20)， -與所述離合器踏板(12)耦連、繞著導(dǎo)引件軸(al)可旋轉(zhuǎn)的導(dǎo)引件(16)，該導(dǎo)引件在操作所述離合器踏板(12)時(shí)相對(duì)于所述導(dǎo)引軸套(17)運(yùn)動(dòng)， -安置在所述導(dǎo)引件(16)上的在所述導(dǎo)引軌(20)內(nèi)導(dǎo)引的導(dǎo)引銷(19)， -將所述導(dǎo)引件(16)繞著導(dǎo)引件軸(al)用力矩(Ml)預(yù)緊的扭轉(zhuǎn)彈簧(18)， 其中，所述導(dǎo)引軌(20)沿著軸向方向(a)變化地設(shè)計(jì)，從而在所述導(dǎo)引件(16)移動(dòng)行程(dv)時(shí)，在所述導(dǎo)引軌(20)內(nèi)被導(dǎo)引的導(dǎo)引銷(19)使得所述導(dǎo)引件(16)以沿軸向變化的角度(dp)發(fā)生扭轉(zhuǎn)，并且受繞著所述導(dǎo)引件軸(al)作用的力矩(Ml)的支撐通過(guò)在導(dǎo)引軌內(nèi)(20)的所述導(dǎo)引件(19)產(chǎn)生變化的、作用在所述離合器踏板(12)上的回位力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回位力發(fā)生器(14)，其中，所述回位力發(fā)生器具有在軸向方向(a)上作用在所述導(dǎo)引件(16)上的線性彈簧(22)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的回位力發(fā)生器(14)，其中，所述線性彈簧(22)與所述導(dǎo)引件(16)同軸地安置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的回位力發(fā)生器(14)，其中，所述線性彈簧(22)被安置在所述導(dǎo)引件(16)的背向所述扭轉(zhuǎn)彈簧(18)的一側(cè)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4之一所述的回位力發(fā)生器(14)，其中，所述線性彈簧(22)被安置在線性彈簧軸套(23)內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的回位力發(fā)生器(14)，其中，所述導(dǎo)引軸套(17)設(shè)置成相對(duì)于所述線性彈簧軸套(23)可偏轉(zhuǎn)地被支承。
7.一種具有根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的回位力發(fā)生器(14)的離合器踏板(12)，用于具有電機(jī)式或者電動(dòng)液壓式離合器的機(jī)動(dòng)車。
【文檔編號(hào)】B60K23/02GK103587415SQ201310353716
【公開日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2013年8月14日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月16日
【發(fā)明者】C.魯布薩姆 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司