专利名称：用于操作主动缸活塞的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于操作主动缸活塞的装置，其具有一个可转动地、与车身固定地被支承着的操作机构以及一个设置在主动缸活塞与操作机构之间的传递机构。
背景技术：
在液压地操作机动车中的车辆离合器时，借助于液压从动缸操作离合器。该从动缸又通过一个主动缸液压地操作，该主动缸通过一个液压压力管路以及必要时另外的液压元件与从动缸相连接。主动缸的主动缸活塞通过脚踏板操作，该脚踏板例如通过推杆或类似装置与主动缸相连接。在这种系统中，用于操作脚踏板的踏板力与离合器特性曲线相关，其中，在操作行程上产生不同的踏板力。此外，离合器特性曲线以及由此踏板力关于操作行程的特性曲线随着离合器磨损的增大而变化。
为了获得操作力关于踏板行程的尽可能均匀的变化曲线，现有技术中公知了多个方案。 一方面，在离合器操作装置中使用过死点弹簧，另一方面已经公知，在离合器踏板与主动缸之间设置可变传动比。用于可变传动比的公知系统通常具有预给定的几何特征，在这种几何特征中，元件在预给定的半径或轨迹上运动。即涉及凸轮传动装置，在这种凸轮传动装置中，传动元件彼此相对移动。这种解决方案的缺点是使用彼此相对运动的件来调节传动比，这些彼此相对运动的件实施滑动运动或滚动运动，由此通常需要一些附加件并且具有相对显著的迟滞。
发明内容
因此，本发明的任务在于，在用于操作主动缸活塞的装置中给出一种可变传动比，该用于操作主动缸活塞的装置具有相对于现有技术低的迟滞和较低的摩擦。该问题通过一种用于操作主动缸活塞的装置来解决，该装置具有一个可转动地、与车身固定地被支承着的操作机构以及一个设置在主动缸活塞与操作机构之间的传递机构，其中，传递机构包括一个第一传递元件和一个第二传递元件，该第一传递元件可转动地与一个配置给主动缸活塞的第一轴承相连接，该第二传递元件与操作机构相连接，其中，第一传递元件和第二传递元件在一个铰接点上彼此相连接。优选第二传递元件可转动地与一个配置给操作机构的第二轴承相连接。第一传递元件和第二传递元件优选可转动地在一个铰接点上彼此相连接。操作机构、通常为踏板以常用的方式可相对于车身转动地被支承着。传递机构在操作机构上的铰接点根据本发明可相对于操作机构的转动点移动，由此，铰接点到操作机构的转动轴线的距离也变化。铰接点优选在一个圆形轨迹上相对于操作机构移动。铰接点到操作机构的转动轴线的距离以及由此有效传动比由根据本发明的装置本身在操作期间根据参数即操作机构的摆动角度、主动缸活塞的位置和主动缸中的压力或作用在主动缸活塞上的源于压力的力来改变。
优选提出，第一传递元件和第二传递元件夹有一个锐角。在此，铰接点到配置给主动缸活塞的第一轴承的间距大于铰接点到配置给操作机构的第二轴承的距离。由此，当在主动缸活塞上承受压力负荷时，在第一轴承或第二轴承中产生力矩，该力矩使得铰接点移动到一个平衡位置中，在该平衡位置中，铰接点与第一轴承和第二轴承处于一条线上。
另外优选提出，这些传递元件中的至少一个被加载弹簧力，该弹簧力产生绕对应的轴承的力矩。弹簧力产生力矩，该力矩与前面所述力矩反向。因此，铰接点通过借助于弹簧力产生的力矩从其平衡位置运动出来。
优选提出，弹簧力通过设置在一个弹簧座与一个传递元件之间的弹簧产生，该弹簧座设置在操作机构上。因此弹簧张紧在两个张紧点之间，这些张紧点中的一个固定地与操作机构相连接，另一个固定地与传递元件之一相连接。在此优选提出，弹簧张紧在铰接点与弹簧座之间。弹簧优选是拉簧或压簧，但作为替换方案也可以是板式弹簧。
为了降低构件的数量，在另一个实施形式中提出，第二传递元件构造成板式弹簧并且无相对转动地与操作机构和/或第一传递元件相连接。第二传递件因此通过板式弹簧来替代，该板式弹簧在第二轴承中无相对转动地与操作机构和/或在铰接点上无相对转动地与第一传递元件相连接，该板式 弹簧执行铰接点的引导以及弹簧力的产生的任务。
在另一个作为替换方案的实施形式中提出，第二传递元件构造成可承 受拉负荷的、柔性的元件例如薄板、绳或编织物。在此，在第二轴承上和/ 或在铰接点上的连接可构造成无相对转动的。由此实现摩擦进一步减小。
在另一个作为替换方案的实施形式中提出，铰接点在一个轨迹曲线上 被引导。强制导向例如可通过第一传递元件或铰接点本身的滑槽导向装置 产生。滑槽导向装置可通过合适的滑动副或滚动副产生。在此，滑槽导向 装置的形状优选为圆形，但至少构造有任意的轨迹曲线，该轨迹曲线的半 径在任意部位上在保形接触时大于滚动元件或滑动元件的半径。铰接点到 第一轴承的间距在此可小于滑槽轨迹曲线的平均半径。
在另一个实施形式中提出，第二传递元件由柔性的、可承受拉负荷的 材料构成。第二传递元件在此可部分地缠绕第二轴承和/或铰接点。
为了在离合器的寿命期间踏板操作力尽可能恒定，特别有利的是，通 常在离合器磨损时上升的操作力通过根据本发明的装置来探测并且至少部 分地得到补偿。该系统按照力平衡在最大力上升时调节较小的传动比。因 为这在系统设计中已作出考虑，所以最大力可保持在额定值附近。前面描 述的装置关于加工偏差可认为不敏感。
开头所述问题也通过一种机动车来解决，该机动车具有一个根据本发 明的用于操作车辆离合器的装置。
有利的是，轨迹曲线通过一个滑槽导向装置产生。
下面借助于附图来描述本发明的实施例。附图表示
图1在第一位置中根据本发明的用于操作主动缸活塞的装置的示意 性视图2在根据图1的位置中所述装置的力图3在第二位置中根据本发明的用于操作主动缸活塞的装置的示意 性视图4在根据图3的位置中所述装置的力图。
具体实施例方式
图1在第一位置中示出了根据本发明的用于操作主动缸活塞的装置的
示意性视图，图3在第二位置中示出了根据本发明的装置。作为操作机构 的踏板1可绕转动轴线15转动地、与车身固定地支承在踏板轴承2上。主 动缸3包括一个与车身固定地设置的主动缸壳体4以及一个可移动地设置 在该主动缸壳体中的主动缸活塞5。主动缸活塞5和主动缸壳体4与一个未 示出的密封装置包围一个未示出的压力室，其中，当主动缸活塞5在压力 室的容积减小的方向上运动时，处于压力室中的液压液体被加载压力。主 动缸的压力室通过一个压力管路以及必要时另外的液压部件如抗振过滤器 和类似液压部件与一个也未示出的从动缸相连接，该从动缸用于操作车辆 离合器。用于操作车辆离合器的这种液压系统本身已经公知，因此在此不 作详细描述。
在踏板1与主动缸活塞5之间设置有一个传递机构6，该传递机构将踏 板1绕转动轴线15的转动运动转换成主动缸活塞5的平移运动，即主动缸 活塞5移入到主动缸壳体4中或从该主动缸壳体中拉出。传递机构6包括 一个第一传递元件7，该第一传递元件像横梁那样可转动地支承在一个配置 给主动缸活塞5的第一轴承8上。第一轴承8可直接设置在主动缸活塞5 上，但也可通过另外的传递机构例如另外的推杆或类似装置与该主动缸活 塞共同作用。第二传递元件9可转动地连接在第二轴承10上，该第二轴承 设置在踏板1上。第一传递元件7和第二传递元件9在铰接点11上可转动 地彼此相连接。第一传递元件7和第二传递元件9构成一个像推摇 臂 (Schubschwinge)那样的曲柄连杆链。
在铰接点11与一个设置在踏板1上的弹簧座12之间设置有一个弹簧 13。弹簧13在本实施例中是一个呈螺旋弹簧形式的压簧，但在此也可设置 拉簧或拉压簧。例如也可在第二轴承10与铰接点11之间设置一个板式弹 簧，该板式弹簧替代弹簧13和第二传递元件9。与弹簧13的形式和布置无 关，该弹簧将一个力施加在第一传递元件7和/或第二传递元件9上，该力 产生绕对应的轴承8或10的力矩，由此，传递机构6运动离开平衡位置， 该平衡位置在踏板被加载力、由此踏板与主动缸活塞5之间存在推力的情况下出现。即在无弹簧13的力的情况下出现两个传递元件7、 9的平衡位 置，在该平衡位置中，当在第一轴承8与第二轴承10之间传递压力时铰接 点11处于两个轴承8、 IO之间的线上。视两个轴承8、 IO之间的压力的大 小而定，弹簧13的力引起铰接点11的或多或少地大的移位。在此，压力 越大，则铰接点ll的移位越小。
图2在根据图1的位置中示出了所述装置的力图。示出了铰接点11的 力平衡。因为不仅第一传递元件7而且第二传递元件9分别铰接地被支承 着，所以，这些传递元件可仅传递拉力或压力。Fl在此标记通过第一传递 元件7传递的力，F2标记通过第二传递元件9传递的力，FF标记由弹簧 13施加的力。这三个力在铰接点11上分别处于平衡，这如通过图2中所示 力三角形所解释的那样。a标记在铰接点11上第一传递元件7与第二传递 元件9之间的角度或者在具有强制导向的实施形式中在铰接点11上第一传 递元件7与曲线14的法线之间的角度。弹簧13将铰接点沿着在图2中设 置有参考标号14的曲线14压到一个存在力平衡的位置中。在无弹簧13的 力的情况下，铰接点在不考虑摩擦效应的情况下在主动缸杆处于压力负荷 下时始终在其当前环境附近占据在能量方面有利的点(局部的能量最低/最 小强制(Minimalzwang))，其中，角度取0值，即第一传递元件7和第二 传递元件9重叠，由此，第一轴承8、第二轴承IO和铰接点11处于一条线 上。通过弹簧13的力，铰接点11不能达到局部的能量最低或最小强制点。 由此产生与移动方向或力Fl或F2的力方向相切地作用的力分量。由第一 传递元件7中的力Fl以及第二传递元件9中的力F2和弹簧力FF产生一个 平衡位置。由于操作机构1绕轴线15的按照规定的摆动运动，与踏板位置 和主动缸位置相关地产生角度a的变化，该主动缸位置也在设计中予以考 虑。根据本发明的特别的作用是，通过主动缸中的上升的力、即因此第一 传递元件7中的上升的力， 一个新的平衡位置由于也上升的弹簧力FF而被 自动占据。因为该位置按照设计处于踏板1的转动轴线15附近，所以这使 得有效踏板传动比增大并且踏板1上的脚踏力仅相对于作用在主动缸活塞 5上的力欠比例地上升。即有效力越大，则弹簧变形越强并且铰接点11可 相对于踏板l的转动轴线15移动越远。在向后运动时，在此由于调节系统 的可逆的几乎无摩擦的运动，通过第一传递元件7中的减弱的力而产生较大的传动比。前面所述的元件不必强制地组合在踏板中，而是也可安置在 一个分开的单元上，该分开的单元固定在踏板上并且该分开的单元跟随踏 板的摆动运动。
图3在第二踏板位置中示出了根据图2的装置，图4示出了属于图3 的力图。图2中示出了在主动缸活塞5从主动缸壳体4中相对远地拉出的 情况下的踏板位置，而图3中示出了这样一个位置在该位置中，主动缸 活塞5相对远地移入到主动缸壳体4中。在该位置中， 一个比在图l中所 示的位置中的情况大的压力施加在第一传递元件7上。由此出现另一个平 衡，在该平衡中存在弹簧13的更高的弹簧力FF并且在该平衡中在第一传 递元件与第二传递元件9之间存在更大的角度。图4中示出了所属的力图。
参考标号清单
Fl第一传递元件中的力7第一传递元件
F2第二传递元件中的力8第一轴承
FF弹簧力9第二传递元件
1踏板10第二轴承
2踏板轴承11铰接点
3主动缸12弹簧座
4主动缸壳体13弹簧
5主动缸活塞14位置曲线
6传递机构15转动轴线
权利要求
1.用于操作主动缸活塞(5)的装置，具有一个可转动地、与车身固定地被支承着的操作机构(1)以及一个设置在主动缸活塞(5)与操作机构(1)之间的传递机构(6)，其特征在于该传递机构(6)包括一个第一传递元件(7)和一个第二传递元件(9)，该第一传递元件可转动地与一个配置给该主动缸活塞(5)的第一轴承(8)相连接，该第二传递元件与该操作机构(1)相连接，其中，该第一传递元件(7)和该第二传递元件(9)在一个铰接点(11)上彼此相连接。
2. 根据权利要求1的装置，其特征在于该第二传递元件(9)可转动地与一个配置给该操作机构(1)的第二轴承(10)相连接。
3. 根据权利要求2的装置，其特征在于该第一传递元件(7)和该第二传递元件(9)可转动地在一个铰接点(11)上彼此相连接。
4. 根据权利要求3的装置，其特征在于该第一传递元件(7)和该第二传递元件(9)夹有一个锐角(a)。
5. 根据权利要求4的装置，其特征在于这些传递元件(7， 9)中的至少一个被加载弹簧力，该弹簧力产生绕对应的轴承(8， 10)的力矩。
6. 根据权利要求5的装置，其特征在于该弹簧力通过设置在一个弹簧座(12)与一个传递元件(7， 9)之间的弹簧(13)产生，该弹簧座设置在该操作机构(1)上。
7. 根据权利要求6的装置，其特征在于该弹簧(13)张紧在该铰接点(II) 与该弹簧座(12)之间。
8. 根据权利要求7的装置，其特征在于该弹簧(13)是拉簧或压簧。
9. 根据权利要求7的装置，其特征在于该弹簧(13)是板式弹簧。
10. 根据权利要求1的装置，其特征在于该第二传递元件(9)构造成板式弹簧并且无相对转动地与该操作机构(1)和/或该第一传递元件(7)相连接。
11. 根据权利要求10的装置，其特征在于该铰接点(11)在一个轨迹曲线上被引导。
12. 根据权利要求11的装置，其特征在于该轨迹曲线通过一个滑槽导向装置产生。
13. 根据权利要求1至12之一的装置，其特征在于该第二传递元件(9)由柔性的、可承受拉负荷的材料构成并且无相对转动地固定在该第二轴承(10)上和/或该铰接点(11)上。
14. 根据权利要求13的装置，其特征在于该第二传递元件部分地缠绕该第二轴承(10)和/或该铰接点(11)。
15. 机动车，具有一个根据权利要求1至14之一的用于操作车辆离合器的装置。
全文摘要
本发明涉及一种用于操作主动缸活塞的装置，包括一个可转动地、与车身固定地被支承着的操作机构以及一个设置在主动缸活塞与操作机构之间的传递机构，在该用于操作主动缸活塞的装置中实现相对于现有技术低的迟滞和较低的摩擦，其方式是该传递机构包括一个第一传递元件和一个第二传递元件，该第一传递元件可转动地与一个配置给该主动缸活塞的第一轴承相连接，该第二传递元件与该操作机构相连接，其中，该第一传递元件和该第二传递元件在一个铰接点上彼此相连接。
文档编号F15B7/06GK101539160SQ20091012961
公开日2009年9月23日 申请日期2009年3月17日 优先权日2008年3月17日
发明者A·斯塔弗尔 申请人:卢克摩擦片和离合器两合公司