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，用于在機動車內的離合器系統(tǒng)的離合器踏板，該回位力發(fā)生器具有：至少局部缸體式設計的導引軸套，該導引軸套具有在其內安置的導引軌；與離合器踏板耦連、繞著導引件軸可旋轉的導引件，該導引件在操作所述離合器踏板時相對于導引軸套運動；安置在導引件上的在導引軌內導引的導引銷；將導引件繞著導引件軸用力矩預緊的扭轉彈簧，其中，導引軌沿著軸向方向變化地設計構造，從而在導引件移動行程時，在導引軌內被導引的導引銷使得導引件以沿軸向變化的角度扭轉，并且受繞著導引件軸作用的力矩的支撐通過在導引軌內的導引件產生變化的、作用在所述離合器踏板上的回位力。
【專利說明】用于離合器系統(tǒng)的回位力發(fā)生器
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于電機式離合器系統(tǒng)的回位力發(fā)生器或回位力傳感器。
現有技術
[0002]在電機式離合器系統(tǒng)(亦稱為“線控式離合器”:Clutch by Wire)內在離合器踏板和離合器之間不存在直接地機械地連接。更確切地說，將離合器踏板位置電子地傳遞給控制系統(tǒng)，其通過致動器(Aktor)作用在離合器上。因此，離合器實際上的操作最后是通過在致動器內產生的作用力進行，而不是通過作用在離合器踏板上的力來進行。在此，該致動器例如能夠具有電動式、液壓式或者氣壓式部件。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術問題之一是，提供一種回位力發(fā)生器或回位力傳感器，其產生隨踏板行程變化的回位力。
[0004]所述技術問題由下面所列技術方案所解決。這些技術方案在技術上能夠有意義地相互組合。對技術方案的說明，尤其結合附圖的說明是本發(fā)明的技術特征。
[0005]因此，在機動車內設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]-至少局部缸體式設計的導引軸套，該導引軸套具有在其內安置的導引軌，
[0007]-與離合器踏板耦連、繞著導引件軸可旋轉的導引件，該導引件在操作所述離合器踏板時相對于導引軸套運動，
[0008]-安置在導引件上的在導引軌內導引的導引銷，
[0009]-將導引件繞著導弓I件軸用力矩預緊的扭轉彈簧，
[0010]其中，導引軌沿著軸向方向變化地設計，從而在導引件移動行程時、在導引軌內被導引的導引銷使得導引件以沿軸向變化的角度扭轉，并且受繞著導引件軸作用的力矩的支撐通過導引件在導引軌內產生變化的、作用在所述離合器踏板上的回位力。
[0011]因此，導引軌設計具有變化的斜率，其中，在任意位置上的斜率由角度變化量和移動行程的商得出。因此，導引軌與扭轉彈簧共同作用導致變化的回位力曲線。因此，能夠模擬彈簧作用力曲線，例如漸進式或者漸退式彈簧。駕駛者可覺察到改變的回位力，并且在經過少許起動過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應起來。為了使電機式離合器或線控離合器不會被駕駛者感覺不習慣，通過扭轉彈簧和導引軌模擬傳統(tǒng)離合器的回位力的典型的作用力曲線。
[0012]根據設計方案，回位力發(fā)生器具有沿軸向方向作用在導引件上的線性彈簧。
[0013]線性彈簧能夠沿著導引件軸作用在導引件上，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彈簧。在導引軸套內在導引銷和導引軌之間產生的摩擦能夠由此保持在較低的水平。
[0014]根據另一種設計方案，線性彈簧與導引件同軸地安置。[0015]因此，線性彈簧能夠直接地作用在導引件上，由此能夠避免通過其他情況下必要的改道而產生的夾緊力。通過將線性彈簧與導引件同軸地安置，由此能夠制造摩擦很小的回位力發(fā)生器。
[0016]根據另一種設計方案，線性彈簧被安置在導引件背向扭轉彈簧的一側上。
[0017]相應地，線性彈簧作為壓力彈簧作用在導引件上。線性彈簧能夠被預壓緊，以便保證無間隙和無啪嗒碰撞響聲的離合器操作。
[0018]根據另一種設計方案，線性彈簧被安置在線性彈簧軸套內。
[0019]因此，線性軸套能夠直線地被導引，并且被保護免于受到污染。
[0020]按照另一種設計方案，線性彈簧軸套設置成相對于導引軸套可偏轉地被支承。
[0021]因此，線性彈簧軸套能夠位置固定地被安置在機動車內，并且在線性彈簧軸套和離合器踏板之間的導引軸套能夠偏轉，并因此能夠補償在操作離合器踏板時產生的偏差。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]下面結合附圖詳細地闡述幾個實施例。附圖為:
[0023]圖1示出電動液壓的離合器系統(tǒng)的示意圖，其中在離合器踏板上測定踏板行程，并且通過伺服馬達在離合器上調節(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，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，由扭轉彈簧和導引軌共同作用的曲線、線性彈簧的曲線以及將兩個作用力曲線疊加得到的曲線組成，和
[0028]圖6示出具有安置在導引軸套內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記標示。
【具體實施方式】
[0030]圖1示意性示出電動液壓或電機式離合器系統(tǒng)I。該離合器系統(tǒng)I在此被這樣設計，通過離合器2在發(fā)動機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)下通過彈簧6而被相互擠壓。在操作離合器2時，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)動機3相脫離，從而能夠掛上另一個檔位。
[0031]離合器5的操作通過缸體7來進行，該缸體與活塞8保持液體連通。活塞8能夠通過伺服馬達9而直線地運動，由此缸體7產生運動。在此，伺服馬達9的運動被控制單元10所監(jiān)測。該控制單元10與行程傳感器11數據傳輸地相連接。行程傳感器11被安置在踏板12上，并且在此被這樣設計，用來測量踏板行程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機械地和液壓部件進行，而是電機式或者電動液壓地進行。因此，踏板12機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9上的回位力、在踏板12上不會被察覺。因此，為了讓駕駛者不會感到不習慣，設置回位力發(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能夠繞著回轉軸承13轉動地與未示出的機動車相連接。踏板12與回位力發(fā)生器14通過另一個軸承15相連接。在操作踏板12時，將安置在回位力發(fā)生器14內的導引件16基本上沿著負軸向方向a擠壓行程V。導引件16在導引軸套17內繞著導引件軸al能夠轉動角度P并且被可軸向運動地安置(角度P參見在圖1中右上方用“B-B”標示的區(qū)域)。導引件16也能夠相對于導引軸套17輕微地轉動。安置在導引件16上的扭轉彈簧18抵制轉過角度P的轉動，該扭轉彈簧將圍繞導引件軸al作用的力矩Ml傳入導引件16。為此，扭轉彈簧18的第一端部28與導引件16抗扭地相連接。扭轉彈簧18的第二端部29與保持件30抗扭地相連接。從導引件16中延伸出徑向導引銷19，其在導引軌20內被導弓丨，并且在此承受力矩Ml。因此，導引銷19將力Fl傳送給導引軌20。導引軌20被安置在導引軸套17內，并且通過行程可被改變，也就是說，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。通過導引銷19在導引軌20內被導引或者被強制導引，由此導引軌20影響由扭轉彈簧18產生的回位力。在導引軌20幾乎平行于軸向方向a延伸的區(qū)域內，由扭轉彈簧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的情況下由導引銷19作用在導引軌20上的力Fl和F2。在軸向方向a上，線性彈簧22的力F3作用在導引件16上，并且因此作用在離合器踏板12上。導引軌20的延伸曲線由于沿著外圓周作用的力Fl產生反作用力F2，其沿著軸向方向a作用。除了扭轉彈簧18，還設置沿軸向方向a作用的線性彈簧22，其能夠帶來回位力的主要部分Fres。通過疊加由線性彈簧22和扭轉彈簧18產生的反應力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。線性彈簧軸套23繞著轉動軸24與導引軸套17可轉動地連接?；钊麠U25與線性彈簧22作用在其上的活塞26可轉動地連接，并且因此在擠壓線性彈簧22的情況下傳遞線性作用在導引件16上的力。這種設計能夠允許導引軸套17相對于線性導引軸套23偏轉，線性導引軸套23能夠與機動車剛性相連接。通過這種可轉動的設計提供附加的自由度，其能夠允許離合器踏板12被操作(參見圖4)。
[0035]圖5示意性示出線性彈簧22 (F3)的作用力曲線，由扭轉彈簧18與導引銷19和導引軌20作用的反作用力(F2)的作用力曲線以及所述兩個回位力曲線的和(Fres)。在此，兩個回位力曲線的和用實線表示。由線性彈簧22產生的力F3是線性的，并且被用點劃線表示。由扭轉彈簧18結合導引銷19和導引軌20產生的反作用力F2用虛線示出。首先能夠看到該虛線有上升的曲線走向，在經過一定的偏移行程V后變?yōu)樨撝怠Ｒ虼?，回位力的和在經過一定的偏移行程后達到最大值，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。通過改變導引軌20，也能夠示出另一種作用力曲線，例如漸進式作用力曲線、漸退式作用力曲線以及這兩種曲線的組合。
[0036]圖6示出具有安置在導引軸套17內的線性彈簧22的回位力發(fā)生器14。線性彈簧22通過軸向軸承27可轉動運動地與導引件16相連接，由此導引件16能夠很小摩擦地轉動。導引件16按照上面對圖2至4所描述的方法通過扭轉彈簧18被預加載，并且該導引件16具有同樣安置在導引軌20內的導引銷19。導引件16在導引軸套17內可滑動并且可轉動地被支承。[0037]雖然在上述說明中示例性地描述了一些可能的實施例，但是應該理解到，仍然通過所有提及的和此外本領域普通技術人員容易想到的技術特征和實施方式的組合存在大量實施例的變化。此外還應該理解到，示例性的實施方式僅僅作為一個例子，這種實施例絕不以任何形式限制本發(fā)明的保護范圍、應用和配置。通過前述說明更多地是向技術人員提供一種用于轉化至少一個示例性實施方式的技術指導，其中，只要不脫離權利要求書的保護范圍，便可以進行各種改變，尤其是關于所述部件的功能和結構方面的改變。
[0038]附圖標記
[0039]I離合器系統(tǒng)
[0040]2離合器
[0041]3發(fā)動機
[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
[0048]10控制單元
[0049]11行程傳感器
[0050]12 踏板
[0051]13轉動軸承
[0052]14回位力發(fā)生器
[0053]15 軸承
[0054]16導引件
[0055]17導引軸套
[0056]18扭轉彈簧
[0057]19導引銷
[0058]20導引軌
[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導引件的移動行程
[0076]w離合器踏板的移動行程
【權利要求】
1.一種用于機動車內的離合器系統(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: -至少局部缸體式設計的導引軸套(17)，該導引軸套具有在其內安置的導引軌(20)， -與所述離合器踏板(12)耦連、繞著導引件軸(al)可旋轉的導引件(16)，該導引件在操作所述離合器踏板(12)時相對于所述導引軸套(17)運動， -安置在所述導引件(16)上的在所述導引軌(20)內導引的導引銷(19)， -將所述導引件(16)繞著導引件軸(al)用力矩(Ml)預緊的扭轉彈簧(18)， 其中，所述導引軌(20)沿著軸向方向(a)變化地設計，從而在所述導引件(16)移動行程(dv)時，在所述導引軌(20)內被導引的導引銷(19)使得所述導引件(16)以沿軸向變化的角度(dp)發(fā)生扭轉，并且受繞著所述導引件軸(al)作用的力矩(Ml)的支撐通過在導引軌內(20)的所述導引件(19)產生變化的、作用在所述離合器踏板(12)上的回位力。
2.根據權利要求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)上作用在所述導引件(16)上的線性彈簧(22)。
3.根據權利要求2所述的回位力發(fā)生器(14)，其中，所述線性彈簧(22)與所述導引件(16)同軸地安置。
4.根據權利要求2所述的回位力發(fā)生器(14)，其中，所述線性彈簧(22)被安置在所述導引件(16)的背向所述扭轉彈簧(18)的一側上。
5.根據權利要求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。
6.根據權利要求5所述的回位力發(fā)生器(14)，其中，所述導引軸套(17)設置成相對于所述線性彈簧軸套(23)可偏轉地被支承。
7.一種具有根據上述權利要求之一所述的回位力發(fā)生器(14)的離合器踏板(12)，用于具有電機式或者電動液壓式離合器的機動車。
【文檔編號】B60K23/02GK103587415SQ201310353716
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年8月14日 優(yōu)先權日:2012年8月16日
【發(fā)明者】C.魯布薩姆 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作有限責任公司