专利名称：特别适于内燃机摩擦离合器的气功操纵装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及这样一个操纵装置，它最好用于操纵传递内燃机转矩的摩擦离合器，其中，该装置包括一个具有工作腔的气动工作缸、一个在缸中密封运动的活塞和一个在活塞上的与工作腔对置的一侧支承的推杆，另外，工作腔通过一排气阀与外界相连，通过一进气阀与压力空气源相连。很久以来人们一直致力于改进驾驶者对离合器的操纵工作。同时，机动车的结构也得以不断改进，其中，由于发动机的布置(后置发动机的机动车中)，离合器踏板的操纵工作至少部分地是由液压或气动传递的。
第一步发展了伺服系统，本发明所具有的压力空气伺服系统是有意义的;与此相应，此处仅说明其它的伺服系统，例如电气液压系统或低压系统同样得到发展。
伺服系统的实质是(如公知的那样)这些系统为了在操纵构件和被操纵构件间(离合器踏板和离合器分离杠杆之间)进行力传递，利用辅助能来施加一辅助作用力，此力要明显大于所传递的作用力，其方向应与传递的作用力相对应，在一般情况下，这种系统的特点是，在操纵构件与被操纵构件之间的力传递应经常处于连续状态，也就是说，该系统也可不依赖于辅助力而工作，这一点是必需的，只有这样，操纵单元的瞬时位置才能反映被操纵构件单元的即时位置。
而辅助作用力则可以用HU-168945所描述的操纵单元，或者用HU-179418所描述的操纵单元产生。
HU-168945描述了一个装有气动伺服系统的离合器踏板。在离合器踏板和离合器分离杠杆之间的持续连接是通过在离合器踏板旁加设的液压发送缸与离合器分离杠杆连接的液压工作缸以及将上述两缸连接的闭合管道来确保的。而辅助作用力将由在液压发送缸的活塞上支承的另外活塞施加，上述另外活塞在一气动工作缸中运动。气动工作缸压力空气的进气及排气由两个阀门完成，它们最终由离合器踏板操纵，在由HU-179418公开的装有气动伺服系统的液压工作缸中，所述的持续连接同样是通过由离合器踏板操纵的液压发送活塞、闭合管道和液压工作缸形成的。但是，按照此实施例，液压工作缸的活塞是与气动工作缸的活塞相连的，并且，气动工作缸压力空气的进气和排气是由两个相互协作的阀门实现的，它们被设置在液压工作缸的壳体中，用相应的压力液体进行操纵，而液体来自液压发送缸，并同样操纵液压工作缸。
在该系统中，驾驶者还须施加一相当大的踏板力，这就造成驾驶员(例如在城市交通公共汽车上工作时)很容易劳累。出于这个原因，发明了各种半自动和自动离合器系统，这些系统的本质是，驾驶者用手或通过推动操纵杆(开关杆)而开启一电开关，它开始松开离合器，而该离合器在换档结束，电开关断电之后就在气体踏板被下压的同时以某一速度闭合，该速度是与发动机转速的增加成比例的。
这种形式的实施方案在DE-A-2637635、DE-A-2637636、US-A-4401200和US-A-4403682中都可以得到。在所有实施方案中都有一操纵缸，其活塞杆与离合器的分离杠杆相连，而操纵介质的输入及输出分别由一电磁铁操纵的阀门控制。而电磁铁的激劢是根据发动机的转数和(必要时)变速器的输入转数用一个具有比较复杂程序的控制单元来控制。
虽然这个程序还算是完美的，但这样一些本来可由驾驶员正确运用的技巧(离合器的打滑)却不能如驾驶员用踏板那样容易地精确实现。
由此可知，在非自动系统中驾驶员为了松开离合器就必须施加一相应的作用力，它必须是通过管道来保持离合器踏板和离合器之间的可操纵连接，但是如果通过自动化而使操纵力和操纵连接省去的话，则只能实现比较低水平的操纵。
本发明目的是提供这样一种气动操纵装置，它省去了伺服系统必需的直接连接，但是仍能精确满足驾驶员的要求，因为本发明运用了下述的知识，即在应用适当的电磁铁和相应结构的情况下，就能够电动地控制阀门工作，与借助机械的或液压的连接来控制阀门一样。
为此，本发明涉及一气动操纵装置，用于操纵传递内燃机转矩的离合器，同时，该装置具有一气动工作缸，在缸中有一工作腔和一在腔中被密封的可运动的活塞，该活塞必要时可设置成一膜片，活塞上背离工作腔的一侧支承一推杆，此外，工作腔通过排气阀与外界相连，并通过一进气阀与压力空气源相连，该装置是被如此构成的，即在气动工作缸上安置一控制缸，在该控制缸内置有一两端密封的控制活塞，该控制活塞将控制缸的腔室分隔成一控制腔和一平衡腔，控制腔和平衡腔与工作腔相连，在控制活塞中设置一腔室，该腔室一方面通过一贯穿控制活塞端壁的孔与控制腔相连，另一方面通过一贯穿控制活塞侧壁的开口与一输入压力空气的入口相连，围绕贯穿控制活塞端壁的孔并由腔室构成一阀座，阀座被一由进气阀弹簧加载的关闭元件关闭，控制活塞与气动工作缸的活塞操作时一起动作，在控制腔的与控制活塞对置的端部上有一孔，在该孔中安置一被密封的可运动的排气管，在排气管伸入控制腔中的端部设置一阀座，在此阀座前面安置一排气阀关闭元件，排气阀的关闭元件和进气阀的关闭元件操作时一起动作，排气管的内腔与外界相连，排气管被一弹簧在与排气阀关闭元件相反的方向上加载，操作时与一电磁铁一起动作，最后，电磁铁与一由机械力和/或自动控制的电磁控制单元相连接。
在本发明装置的一优选实施例中，进气阀的关闭元件和排气阀的关闭元件设置成一单独的关闭元件，在控制活塞中设置的阀座和在排气管上设置的阀座构成一共轴线旋转面，并且，排气管的外径在阀座区域内小于控制活塞中的孔的直径。
在本发明装置的第二优选实施例中，气动工作缸和控制缸设置成一单独的构件单元，而操作腔和平衡腔形成一公共腔室。
本发明装置的第三优选实施例中，气动工作缸的活塞或一个与活塞紧配合连接的构件和控制活塞分别与杠杆上的另一转动点相连，同时，杠杆上的第三转动点是固定在气动工作缸上的。
本发明装置的第四优选实施例中，杠杆上的两个转动点分别与一滑块相连。
本发明装置的第五优选实施例中，气动工作缸的活塞在工作腔一侧安置一活塞杆，其中活塞杆与一公知的磨损补偿校正单元的限位件，而控制活塞与另一校正单元的限位件操作时一起动作。
本发明装置的第六优选实施例中，在气动工作缸中安置的活塞杆上设置一摩擦连接的套筒，该套筒与控制活塞在操作时一起动作，在套筒上设置一限位件，在气动工作缸的围绕套筒的部分上且在上述限位件两侧沿套筒运动轨迹各设一外部限位件，或在气动工作缸的围绕套筒的部分上设置一限位件，在套筒上设置两个外部限位件，两个外部限位件之间的距离等于活塞的允许行程和中间限位件厚度之总和，活塞杆和套筒之间的摩擦连接力大于操作时因控制活塞与套筒相连而作用到套筒上的轴向力，但小于由处于基本位置的操作单元(必要时由一处于闭合位置的离合器)施加在活塞上的轴向力，在套筒和活塞之间的自由轴向距离至少与行程差一样大，该行程差是根据操作单元构件的允许磨损和考虑操作单元与活塞间存在的传动比来计算的。
本发明装置的第七优选实施例中，杠杆在活塞上连接的转动点与套筒相连。
本发明装置的另一优选实施例中，气动工作缸的活塞与电信号发送器的一信号发送元件处于紧配合连接，另外的信号发送元件与气动工作缸相连，电信号发送器与一显示单元和/或与一自动控制的电控单元相连。
最后，本发明装置的一优选实施例是在气动工作缸的后边或在与活塞相连的构件之后、必要时在活塞杆之后、在一由基本位置限定的距离上设置一限位面，该距离与行程差相对应，而行程差是根据操作构件的允许磨损、操作单元与活塞之间的传动比计算的。
下面借助附图中的两个具体实施例详细说明本发明，附图表明
图1表示一个简化的装置;
图2表示一装有磨损补偿校正器的装置。
图1所示的装置是本发明最简易的实施方案。其中，驾驶者用一个踏板操纵该离合器。
这种气动式工作缸1中安置一活塞3，其密封是由密封环4确保的，在活塞3上通过一球形关节支承着一个推杆5，该推杆5的另一端同样通过一球形关节与分离杠杆26相连。虽然在图1中未表示，但是，在本装置中须保证离合器27的摩擦元件(摆动轮、摩擦盘，压力板)在磨损后能够得到补偿。这一点可以如此按最简单的方式来实现，在推杆5的一端置有一螺纹件，其上固定着可调节的球面支承体。因为这种补偿方案不是本发明的组成部分，同时，一般专业人员都知道无数的这类解决方案，所以，此处就不必要作详细说明了。
在活塞3的与推杆5相反的一侧置有一活塞杆48，它(48)在一个从气动工作缸1的背壁50延伸的装备有封闭端的导引缸49中导行。此处，活塞(杆)48仅有的任务是，避免因球面关节而产生的不总是同轴向的作用力造成的活塞3倾斜。然而，这个活塞杆可以被省略，只要此时活塞3设置有宽的裙带部分，或者只允许推杆5轴向运动。
气动工作缸1的工作腔2是安置在活塞3的和推杆5相反的那侧。该气动工作缸1与推杆5之间由一盖36和一橡胶的折式伸缩筒37封闭住，其任务是隔离尘土。在气动工作缸1的背壁件50上安置一具有较小直径的控制缸6。在该控制缸6中安置一控制活塞8，在它两端各置有一密封环9及10。
该控制活塞8将控制缸6的内腔分成两部分，亦即控制腔45和平衡腔38，控制腔45通过一管道7与工作腔2相连，管道7通过一入口46连到控制腔45上。平衡腔38同样与工作腔2相连。在本案情况下，管道7通过一入口47连接到平衡腔38上，采用这种结构的目的是公知的，依此方式就可以实现在控制活塞8的两侧边总是存在相同的压力，并因此而使运行不受一压力差的影响。
在控制活塞8中还置有一腔11，它通过一贯穿控制活塞8的端墙的孔12与控制腔45相连。沿孔12的圆周由腔11构成一阀座13，该阀座13被一关闭元件15封闭，而元件15被一弹簧14保持在封闭状态。该阀座13和封闭元件15共同构成进气阀。
在控制活塞8的侧壁上置有一开孔42，它与在控制缸6的内腔的那一部分相通，即与被控制活塞8两端的密封环9和10所包围的那部分相通。在控制缸6壁上设置的入口40与相同的空腔相连，该入口40与作为空气容器的压力空气源39的管道相连。与此相对应，在密封环9和10之间经常存在的压力同样不影响控制活塞8的运行。
控制腔45在与控制活塞8开有孔12的端面相对的一侧用一端壁16封闭。在端壁16中置有一开孔17，通过它一排气管18伸入控制腔45中。而排气管18和开孔17之间的密封由密封环19来确保的。排气管18的处于控制腔45内的端部制成一阀座20的结构，相对该阀座20安置一关闭元件21，该元件21是通过杆22与关闭元件15相连的、在关闭元件21和阀座20之间，当这两个元件(20和21)构成排气阀时存在一隙缝。
在排气管18的位于端壁16外边的区段上，设置一侧向孔43，它实际上构成排气管18的内腔51和控制缸6的延伸管44的贯通排气孔41之间的固定连通。该排气孔41直接与外界相通。
排气管18的和阀座20相反对置的端部连接在一未绘出的电磁铁24的可运动铁芯上，电磁铁24固定在管件44端部上，而排气管18则由一弹簧23朝着电磁铁24的方向施加力。
电磁铁24就其电气特性而言是一所谓的比例电磁铁，这意味着，如公知的那样，铁芯的运动行程基于其技术结构具有这样一区段，在此区段中，电磁铁所施加的作用力仅取决于激励状态，而与因调节所形成的空气间隙变化无关(亦即不被影响)。
电磁铁24接在一电源52上，在本案的情况该电源为一蓄电池，在构成连通线路的一分支中，串接一控制单元53，图1所示，它是一电压控制装置，其运动部件与离合器踏板25相连，这种电控制单元53的描绘方式仅应用了较简单的原理，所以，这种电压控制单元对于调节激励特性是最原始的和不经济的装置。在现实中，激励状态是用不变的电压及变化的脉冲实现的，这样是比较精确和经济的。
离合器踏板25由弹簧54自下支承着，弹簧54除了使离合器踏板25返回其基本位置(原始位置)外，还确保驾驶员操纵离合器的感觉。
在控制活塞8的与平衡腔38相邻的端部，安置一活塞杆32，该活塞杆32穿过背壁50延伸至工作腔2中，在工作腔2中安置一杠杆28，它由其中间转动点30与活塞杆32相连。
位于杠杆28端部的转动点29及31分别连接到活塞3及气动工作缸1上，由于转动点29、30、31之间的距离是随活塞3的运动而变化的，所以这种变化须得到补偿，图1所示仅为用于补偿的一种可能的实施方案，然而，也可设想另外的实施方案。
图1所示，转动点29处设置成具有一滑块33的结构，由此，转动点29可以沿杠杆28移动。同样，转动点31也设置有一滑块34，并且转动点31可以在固定到背壁50上的弹簧盘55上移动。与此相对应，转动点30可设置成一种在杠杆28和活塞杆32之间没有运动的连接，这样做的优点是，使杠杆与滑块不易松开。
弹簧盘55也可以用机械连接固定在背壁50上，然而由图1所示的解决方案是足够的。在工作腔2中安置一弹簧35，它一方面支承在活塞3上，另一方面支承在弹簧盘55上，以该方式弹簧35将弹簧盘55压到背壁50上，同时将离合器27的离合器机构保持在一种无间隙的状态。
至此所描述的装置工作原理如下机动车离合器的基本位置是闭合的状态。图1所示离合器处于闭合状态，气动操纵装置处于与该状态相应的基本状态。
该基本状态意味着活塞3位于气动工作缸1的背壁50附近(这里，对应于离合器27完全闭合)，而位于排气管18端部的阀座20和排气阀21之间存在一间隙，这样，工作腔2就通过空气管道7、控制腔45、该排气阀、排气管18的内腔51、孔43和排气口41与外界相连通。
在基本状态时，离合器踏板25同样处于它的基本位置，也就是说，它不是在下压位置，这样，电控制单元53就不施加电压到电磁铁24的线圈上，因此该电磁铁处于非激励状态。
如果需要松开离合器，那么可通过将离合器踏板25下压而使电控制单元53给电磁铁24上施加一激励电压。而电磁铁将一与激励成比例的作用力施加到铁芯上，使铁芯相应地移动。
图1所示的电磁铁24的铁芯是如此安置的，它可根据电磁场的强度从右向左移动，也就是说，朝着关闭元件21的方向移动。同样与铁芯一起，该排气管18也移动。
当排气管18端部的阀座20到达关闭元件21时，排气阀就关闭，同时工作腔2和外界的连通中断。
此后，排气管18与坐置在阀座20上的关闭元件21一起继续运动，关闭元件20将通过杆22将与杆22相连的关闭元件15从阀座13上推开，由此，进气阀被打开。
压力空气从压力空气源39通过入口40、开孔42、腔室11、开启的进气阀、孔12、控制腔45和管道7进入工作腔2中。压力空气推动活塞3，而活塞3通过推杆5和分离杠杆26开始使离合器27松开。
如果活塞3被移动，那么杠杆28的转动点就与活塞3一起移动，杠杆28将连接到其转动点30上的并置于活塞杆32端部的控制活塞8也移动一个和活塞3的位移相应的按杠杆比缩小的距离。
因为阀座13是设置在控制活塞8中的，当控制活塞8比排气管18运动快时，弹簧14就将关闭元件15压到阀座13上，即该阀门关闭，进而压力空气流被中断，该活塞8也就停止。
可以看出，为使活塞3连续运动，就必须确保排气管作连续运动，这一点可以如此来实现，即随着离合器踏板的下压，电控制单元53对电磁铁24的激励状态逐渐提高，并且当电磁铁是一比例电磁铁时，电磁铁24施加于铁芯上的作用力作线性提高。在运行期间，电磁铁24可克服弹簧23的弹性力，因其弹簧特性同样是线性的。在进气阀打开以后，施加到关闭元件15上的弹簧14之弹性力就叠加到上述弹性力(23)上，然而，此后的弹性力(14)可以作为常数来考虑，为此该弹性力不会影响运行特性。
由上述可明显看出，排气管18克服弹簧23移动这样一段距离，此距离与电控制单元53随离合器踏板25的运动而对电磁铁24的激励状态所作的改变相对应，因此，排气管18的位置总与离合器踏板25的位置相对应。
不必特别强调的是，上面的叙述只是适用于电磁铁24具有比例特性的相应工作区段，即可以认为是线性的区段。与此相应，在确定装置尺寸时就须这样考虑，而各种不同的传动比也须这样选择，即为了使装置可靠运行所必要的排气管18的总行程应处于基本线性区段以内。
再回到运行情况上来，只要电磁铁24的激励状态被提高，并且作用于铁芯上的力可以克服弹簧23的弹性力和必要时克服弹簧14的弹性力，那么，关闭元件15将从阀座13上离开，这样就可通过开启的进气阀始终确保供给工作腔2以压力空气。
为了闭合离合器27，踏板25须被放回其基本位置，而电磁铁24的激励状态就由电控制单元53以与离合器踏板25的运动成比例的方式逐渐地降低，排气管18被弹簧23朝其基本位置的方向推移。这时，关闭元件15首先坐置在阀座13上，由此，进气阀中断了工作腔2和压力空气源39之间的连通路线。在前述的排气管18进行回返运动时，其端部的阀座20离开关闭元件21，而且工作腔2通过该打开的排气阀与外界连通，并且排气。
如果排气比排气管18的运动快，或排气管18停住了，例如驾驶员想使离合器27磨合，那么随着杠杆28运动的控制活塞8就被向后运动的活塞3压到排气管18上。依此，关闭元件21重新坐置在位于排气管18端部的阀座20上，该排气阀被关闭，同时排气中断。只有当排气管18重新进行其回返运动并使阀座20从关闭元件21离开时排气才能继续进行。
当排气管18到达其基本位置时，离合器27的闭合才完成。
从以上的运行的说明可以看出，离合器踏板25的位置总是清楚地决定了排气管18的位置，而活塞3的运动很精确地跟随着相应的排气管的位置，这样，在离合器踏板25和分离杠杆26之间就存在一随动连接，而这种随动连接至今只用机械或液压方式来实现。本发明装置可以适用于所有的从前能够实施的结构，而且操纵所需的机械力是最小的，而控制单元和受控单元之间的距离还可以无限地扩大。
此外还应提及的是，就本发明的装置的优点而言，不仅仅是它可以用机械力所推动的电控制单元来操纵，而且本发明已经为生产机动车的企业指出了相应的发展方向，即试图使平式离合器和机械同步传动装置自动化，在这种类型的实施方案中，离合器的松开和闭合同样是由自动控制装置来控制的。在本发明的装置中，可以借助一具有好的程序设计的自动控制装置，并通过一电控制单元来实现这样一种离合器操纵，即至今仅由驾驶者采用传统操纵装置才可实现的离合器操纵。
图2所示的装置与前面所述装置相比有几部分的解决方案不同。这些部分解决方案的一部分仅表明了结构上的不同，另外的部分则改善了装置的运行，并使其具有另外的优越性。
仅作为一个区别结构而考虑的是，相对于关闭在控制活塞8中设置的阀座13和在排气管上安置的阀座20，只设置一单独的关闭体56，该关闭体56置于控制活塞8的腔室11中并被弹簧14压到阀座13上。
孔12的直径D(该孔由阀座13围绕成)大于在阀座20处测定的排气管18的直径d，与此相应排气管18可以穿过孔12而直达关闭体56处。
关闭体56的坐置到阀座13上并具有较大直径的部分构成进气阀的关闭元件，而在关闭体56的端部安置的端头面构成排气阀的关闭元件。
另外的结构变型涉及到平衡腔38和工作腔2之间的连接。因为气动工作缸1和控制缸6可以设置成一个铸造件，所示平衡腔38和工作腔2之间的墙壁就可省去。与此相应，平衡腔38和工作腔2就形成一公共腔。
另外的变型方案则具有运行方面的优点。
在活塞3的活塞杆48上套装一套筒57，该套筒57由摩擦连接固定到活塞杆48上，这种摩擦连接可以用多种方式达到要求。最有利的方式是在套筒57的一端开槽，这样就制成有弹性的压紧板牙(如套筒钳)。
在套筒57的两端分别设置一限位件58和59。在这两个限位件58和59之间，并在两限位件间的距离上，由导引缸49延伸出一限位件60。
与该导引缸49相平行，有一闭合管道61连接到气动工作缸1的背壁50上，在闭合管道61中安置一滑动件62，在其和工作腔体2相邻的那端安置一舌片66，在另一端部安置一信号发送元件63。
该信号发送元件63是一永久磁铁，并是电信号发送器的一个零件。该电信号发送器的其他部分分别是信号发送元件64(它是一感应式开关，连接在电源52上)和在开关和电源52之间的另一连接分支线路中插接的显示元件65(例如一灯泡)。
舌片66延伸到一凹槽67中，凹槽67设置在套筒57的与活塞3相邻的端部，并在限位件59的外边。采用这一解决方案，套筒57和滑动件62可与活塞3一起运动。
在活塞3上固定的杠杆28之转动点29被设置在滑动件62上。另外，杠杆臂长度的变化则由置于转动点29处的滑块33来确保，在此，杠杆28在转动点29并在滑块33中是可以移动的，正如杠杆28的另一端在固定到气动工作缸1中的转动点31并在滑块34中可移动一样。
因为活塞3和滑动件62通过前述的(链式)线路而彼此连接，所以，在滑动件62上设置的转动点29可被认为是一连接到活塞3上的转动点。
前面所述的两个部分解决方案是以下面的方式显示其优越功能的。
由于装置的惯性或误差，离合器踏板25的运动和活塞运动可能不是完全同步的，所以按照目的要求，至少应向驾驶者提供不是来自于离合器踏板25的离合器27完全松开的信息。在自动控制的情况下，这些信息是不可缺少的，而电信号发送器可完成这一目的。
该电信号发送器之位于滑动件62上的信号发送元件63，在活塞3走过为松开离合器27所需要的行程L时，就到达固定安置的信号发送元件64的面前(下边)，此时，电信号发送器就操作显示元件65。
已经指出，由于离合器27的摩擦元件会发生磨损，所以本装置须具有补偿功能，否则所传递的转矩就会下降至零，这一个任务是由套筒57完成的。
在套筒57两端部设置的限位件58和59之间距离t是如此选定的，即该距离t等于活塞3的行程L和限位件60的厚度V之和.t＝L+V，而限位件60设置在控制缸49中，与此相应，套筒57在运行期间总是回经这样一个路程，即相应于完全松开离合器27所必需的行程L。
当离合器27的摩擦元件磨损时，虽然为完全松开(离合器)所必需的行程L不改变，然而行程的始端和末端将不断地接近气动工作缸1的背壁50。
对于每次离合过程，就工作特性而言都有一允许的磨损值。出于这个原因以及离合器27和分离杠杆26之间固定设置的传动比，相应的行程差K就可以估计出来，在磨损期间，行程L的点(轨迹点)绕K移动。
活塞杆48的位置也必须相应于套筒57变化，为此，当摩擦连接可以确保套筒57和活塞杆48之间的连接仅有一限定的轴向力而没有滑动时是可能的。此处的摩擦力在考虑下面的情况下是可以选定的。
在套筒57上作用着不变的由控制活塞8通过杠杆28所传递的力，而摩擦力必须大于该作用力，因此，该作用力绝不会使套筒57在活塞杆48上滑移。
施加于套筒57上的另外作用力是当离合器27闭合时发生作用的那个力。该力可以最高达如此大，即根据离合器27闭合弹簧的闭合力和前边提及的由此传动比可以计算的那个力，这个力须能克服套筒57上作用的摩擦力，所以，离合器27尽管有磨损也可以完全闭合。实际上摩擦力可以不是一次就接近这个作用力的。当摩擦力根据活塞8的运动所必需的力再乘以选定的系数1.2-1.5时是足够的。
对磨损而进行的补偿校正也是自动完成的，即在磨损情况下，活塞杆48和套筒57比较大约移动该磨损的数量值，这样，行程L则保持为常数。
限位件58、59、60可以用其他方式安置在套筒57上、气动工作缸1上或在其他位置上。此处应该指出的是，当在套筒57上只安置一个限位件，而其他两个沿套筒57的运动轨迹并在上述限位件两侧设置的限位件被安置在气动工作缸1上或者安置在一个与该缸1相连的部件上(如控制活塞49上)时，本装置仍是可运行的。
虽然从图2看到的活塞杆48在其全长度上的直径是不变的，但为可靠起见必须强调的是，套筒57的移动必须通过一适当的结构设置来保证，由于套筒57的需求，在活塞杆48上朝向活塞3的方向须空出一自由距离S，它至少应等于行程差K。
一另外的精确方案是，将活塞3的运动限定在行程长度差K的端部，为此，在控制活塞49的端部设置了限位表面60，用它可以避免因磨损而导致的持续损坏。活塞3的运动限制还可以用其他方式解决，例如使它简单地顶到背壁50上。
尽管两个实施方案证明了本发明装置可以适用于机动车的离合器上，但是很明显，本发明还可用于所有这类远距离操纵的场合，即需要由驾驶者控制的场合，但操纵结构的实际情况是有差别的，与此相应，也就需用不同的实施方案。
在操纵离合器时，比例电磁铁的移动距离过长，为此，必需在活塞和控制活塞之间设置一传动比，容易理解的是，在较小的移动行程情况下，传动比可以省去，进而活塞与控制活塞可以直接连接。
如果必要，气动工作缸和控制活塞的整体实施方案也可以省去，换言之，这两个部件可以相对地安置在一个铸造件中。
在生产机动车的企业里，作为操纵结构的一个重要部件的活塞是设置成膜片形式的，这一点不会影响本发明的使用效果。
由图2描述的磨损补偿校正装置可确保一种机械的校正补偿，各种不同的机械式磨损校正装置早已存在，原则上其中的某些可以适用于本发明装置，对此必须考虑的是，活塞和控制活塞之间的移动可以实现，与此相应，磨损校正装置的一个连接元件要是连接到活塞上，那么，另外的连接元件应以某种方式连接到控制活塞上。
相关另件编号表1.气动工作缸 2.工作缸腔3.活塞 4.密封环5.推杆 6.控制缸7.空气管道 8.控制活塞9.密封环 10.密封环11.腔室 12.孔
13.阀座 14.弹簧15.关闭元件(进气阀) 16.端壁17.孔 18.排气管19.密封环 20.阀座21.关闭元件(排气阀) 22.杆23.弹簧 24.电磁铁25.离合器踏板 26.分离杠杆27.离合器 28.杠杆29.转动点 30.转动点31.转动点 32.活塞杆33.滑块 34.滑块35.弹簧 36.盖罩38.平衡腔 39.压力空气源40.入口 41.排气口42.开口 43.孔44.管件 45.控制腔46.入口 47.入口48.活塞杆 49.控制腔50.背壁(件) 51.内腔52.电源 53.电控制单元54.弹簧 55.弹簧盘56.关闭体 57.套筒58.限位件 59.限位件60.限位件 61.闭合管道62.滑动件 63.信号发送元件
64.信号发送元件 65.显示元件66.舌片 67.凹槽L行程 68.限位表面K行程差 S自由长度t间距(离) d直径V厚度 D直径
权利要求
1.用来操纵传递内燃机转矩的摩擦离合器的气动操纵装置，该装置具有一气动工作缸(1)，在缸(1)中有一工作腔(2)和一在工作腔(2)中被密封的可运动的活塞(3)，该活塞(3)必要时可设置成膜片件，在活塞(3)的背离工作腔(2)的一侧支承着一推杆(5)，另外，工作腔(2)通过一排气阀与外界相连，并通过一进气阀与一压力空气源(39)相连，其特征在于在气动工作缸(1)上安置一控制缸(6)，在控制缸(6)中设置一两端密封的控制活塞(8)，该控制活塞(8)将控制缸(6)的腔室分隔成一控制腔(45)和一平衡腔(38)，控制腔(45)和平衡腔(38)与工作腔(2)相连，在控制活塞(8)中设置一腔室(11)，该室(11)一方面通过一贯穿控制活塞(8)端壁的孔(12)与控制腔(45)相连，另一方面通过一贯穿控制活塞(8)侧壁的开口(42)与一输入压力空气的入口(40)相连，围绕贯穿控制活塞(8)端壁的孔(12)并由腔(11)构成一阀座(13)，阀座(13)被一由进气阀弹簧(14)加载的关闭元件(15)关闭，控制活塞(8)与气动工作缸(1)的活塞(3)操作时一起动作，在控制腔(45)的与控制活塞(8)对置的端壁(16)上设置一孔(17)，并在该孔中设置一被密封的可运动的排气管(18)，并在该排气管(18)伸入控制腔(45)中的端部设置一阀座(20)，在阀座(20)前面设置一排气阀的关闭元件(21)，排气阀的关闭元件(21)和进气阀的关闭元件(15)操作时一起动作，排气管(18)的内腔(51)与外界相连，排气管(18)被一弹簧(23)以与排气阀关闭元件(21)相反的方向加载，并且排气管(18)与一电磁铁(24)操作时一起动作，最后，电磁铁(24)与一由机械力和/或自动控制的电控制单元(53)相连接。
2.按权利要求1所述装置，其特征在于，进气阀的关闭元件和排气阀的关闭元件设置成一单独关闭体(56)，在控制活塞(8)中设置的阀座(13)和在排气管(18)上设置的阀座(20)构成共轴线的旋转面，并且排气管(18)在阀座(20)区段中的外直径(d)小于控制活塞(8)中的孔(12)的直径(D)。
3.按权利要求1或2的装置，其特征在于气动工作缸(1)和控制缸(6)被设置成一个结构件，操纵工作腔(2)和平衡腔(38)构成一公共腔。
4.按权利要求1-3之一的装置，其特征在于气动工作缸(1)的活塞(3)或一个与活塞(3)处于紧配合连接的构件和控制活塞(8)分别与杠杆(28)的一转动点(29、30)相连接，同时杠杆(28)的第三转动点(31)是固定在气动工作缸(1)上的。
5.按权利要求1至4之一的装置，其特征在于杠杆(28)的转动点(29、30、31)之两个转动点(29、31)分别与一滑块(33、34)相连接。
6.按权利要求1至5之一的装置，其特征在于气动工作缸(1)的活塞(3)与从工作腔(2)出来的一活塞杆(48)相连，同时，活塞杆(48)和一公知的磨损补偿件的一个限位件操作时一起动作，而控制活塞(8)则与补偿件的另外的限位件操作时一起动作。
7.按权利要求1至6之一的装置，其特征在于在气动工作缸(1)的活塞(3)之活塞杆(48)上安置一由摩擦连接件连接的套筒(57)，操作时，套筒(57)与控制活塞(8)一起动作，在套筒(57)上设置一限位件(60)，在气动工作缸(1)的围绕套筒(57)的部分上且在上述限位件两侧沿套筒运动轨迹各设置一外部限位件(58、59)，或者在气动工作缸(1)的围绕套筒(57)的部分上设置一限位件(60)，在套筒(57)上设置两个外部限位件(58、59)，两个外部限位件(58、59)间的距离(t)等于活塞(3)允许行程(L)和中间限位件(60)的厚度(V)之和，在活塞杆(48)和套筒(57)之间摩擦连接的摩擦力大于操作时因控制活塞(8)与套筒(57)相连接而作用到套筒(57)上的轴向力，但是小于处于基本位置的操作单元[必要时由一处于闭合位置的离合器(27)]在活塞(3)中产生的轴向力，并且在套筒(57)和活塞(3)之间的自由轴向距离(S)至少与行程差(K)一样大，行程差是根据操作单元构件的允许磨损是和考虑操作单元与活塞(3)之间存在的传动比所计算的。
8.按权利要求1至7之一的装置，其特征在于杠杆(28)之连接在活塞(3)上的转动点(29)与套筒(57)相连接。
9.按权利要求1至8之一的装置，其特征在于气动工作缸(1)的活塞(3)与电信号发送器的一信号发送元件(63)处于紧配合连接，而另外的信号发送元件(64)连接到气动工作缸(1)上，并且，电信号发送器与一显示单元(65)和/或与一自动控制的电控制单元相连接。
10.按权利要求1至9之一的装置，其特征在于在气动工作缸(1)的后边或在与活塞(3)连接的构件之后，必要时在活塞杆(48)之后，在一由基本位置测定的距离上设置一限位面(68)，该距离与行程差(K)相对应，而行程差(K)是根据操作单元构件的允许磨损并考虑操作单元与活塞(3)间存在的传动比所计算的。
全文摘要
本发明涉及这样一种操纵装置，它最好用于操纵传递内燃机转矩的摩擦离合器，其中，该装置包括一个具有工作腔的气动工作缸、一个在缸中密封运动的活塞和一个在活塞上的与工作腔对置的一侧支承的推杆，另外，工作腔通过一排气阀与外界相连，通过一进气阀与压力空气源相连。
文档编号F02D29/00GK1060697SQ9110410
公开日1992年4月29日 申请日期1991年5月22日 优先权日1990年5月23日
发明者图律克塞克·拉思次奥, 古拉·斯茨瓦克, 散图尔·斯莫尼, 古尔格·瓦律克茨 申请人:克塞贝尔·奥托吉亚