專利名稱：用于操作離合器的杠桿系統的制作方法
用于操作離合器的杠桿系統
本發明涉及一種杠桿系統，用于操作離合器、尤其是機動車動力系統 中的離合器，或者用于操作制動器、尤其是盤式制動器，該杠桿系統包括 一個杠桿，該杠桿在一側可繞鉸鏈轉動地被支承著并且通過另一側與加壓 裝置作用連接，其中，該杠桿通過支承點支撐在可在徑向方向上移位的滾 輪單元上，該滾輪單元可借助于被電動地驅動的絲杠移位，其中，該滾輪 單元支撐在與殼體固定的滾動軌道上并且包括至少一個具有滾輪的輪組。
該類型的分離系統已由DE 10 2004 009832公知。在下面另外描述的圖 2和圖3示出了根據現有技術的杠桿系統的實施例。
根據現有技術的解決方案的缺點在于，轉矩引入到輪組的軸上或軸在 接收輪穀的固定點上的懸置點上。
本發明的任務在于，給出一種杠桿系統，在該杠桿系統中僅較小的轉 矩在輪組的軸的固定點上引入到接收輪轂中。
該問題通過一種杠桿系統來解決，該杠桿系統用于操作離合器、尤其 是機動車動力系統中的離合器，或者用于操作制動器、尤其是盤式制動器， 該杠桿系統包括一個杠桿，該杠桿在一側可繞鉸鏈轉動地被支承著并且通 過另一側與加壓裝置作用連接，其中，杠桿通過支承點支撐在可在徑向方 向上移位的滾輪單元上，該滾輪單元可借助于被電動地驅動的絲杠移位， 其中，滾輪單元支撐在與殼體固定的滾動軌道上并且包括至少一個具有滾 輪的輪組，其中，輪組包括至少三個滾輪，在這些滾輪中，至少兩個滾輪 具有大致相等的第一直徑，至少一個滾輪具有與該第一直徑不同的第二直 徑。第一直徑和第二直徑的概念在此僅被選擇用于區別兩個不同的直徑， 這兩個直徑的哪一個是較大直徑并且哪一個是較小直徑從第一直徑和第二 直徑的概念中不可獲知。優選具有大致相等的直徑的滾輪設置在具有不同 的直徑的滾輪的兩側。在此，具有第一直徑的滾輪支撐在杠桿上，具有第 二直徑的滾輪支撐在滾動軌道上。優選提出，具有較大直徑的滾輪支撐在 杠桿上，具有較小直徑的滾輪支撐在滾動軌道上。在此，第一直徑可以是較大直徑，第二直徑可以是較小直徑，但該配置也可反過來。優選輪組包 括三個滾輪，其中，具有大致相等的第一直徑的兩個滾輪與第三滾輪相比 具有較小直徑。前面所述布置原則上也可反過來，即也可提出，輪組包括 三個滾輪，具有大致相等的第一直徑的兩個滾輪與第三滾輪相比具有較大 直徑。優選提出，具有大致相等的直徑的兩個滾輪支撐在滾動軌道上，具 有較大直徑的滾輪支撐在杠桿上。另外優選提出，具有較大直徑的滾輪嵌 入到滾動軌道的缺口中。通過滾輪嵌入到缺口中而產生滾輪以及由此輪組 或整個滾輪單元的側向導向。在一個進一步構型中可提出，具有大致相等 的直徑的兩個滾輪包括盤，這些盤在徑向上伸出超過這些滾輪并且嵌入到 滾動軌道的缺口中。盤也產生側向導向，在此情況下是具有較小直徑的兩 個滾輪的側向導向。在根據本發明的杠桿系統的一個進一步構型中提出， 輪組各松動地支撐在一個對應配置的支撐輪上，所述支撐輪設置在與接收 輪轂相連接的支撐輪軸部分上。支撐輪在此承受相對于滾動軌道切向地起 作用的力，輪組本身承受在相對于滾動軌道的法向方向上或者說在相對于 杠桿的法向方向上作用的力。其優點尤其是，法向力不引起作用在輪組的 軸上的轉矩。在根據本發明的杠桿系統的一個進一步構型中提出，配置給 一個輪組的支撐輪軸部分與該輪組的對應的軸部分這樣相連接，使得該支 撐輪軸部分和該對應的軸部分不可彼此相對徑向移位。該連接例如可構造 成保持架的形式，該保持架使對應的支撐輪軸部分與對應的軸部分相連接。 這在功能方面相應于棒，該棒使兩個軸彼此相連接，其中，兩個軸可相對 于棒轉動地被支承著。
開頭所述問題也通過一種滾輪單元來解決，該滾輪單元用于杠桿系統， 該杠桿系統用于操作離合器、尤其是機動車動力系統中的離合器，或者用 于操作制動器、尤其是盤式制動器，其中，該杠桿系統包括一個杠桿，該 杠桿在一側可繞鉸鏈轉動地被支承著，其中，杠桿通過支承點支撐在可在 徑向方向上移位的滾輪單元上，該滾輪單元可借助于被電動地驅動的絲杠 移位，其中，滾輪單元支撐在與殼體固定的滾動軌道上并且包括至少一個 具有滾輪的輪組，其中，輪組包括至少三個滾輪，在這些滾輪中，至少兩 個滾輪具有大致相等的第一直徑，至少一個滾輪具有與該第一直徑不同的 第二直徑。開頭所述問題也通過一種分離系統以及一種機動車來解決，該分離系統用于機動車動力系統中的離合器，該分離系統具有根據本發明的 杠桿系統，該機動車具有用于離合器的分離系統，該分離系統包括根據本 發明的杠桿系統。
下面借助于附圖來描述本發明的實施例。
圖1根據本發明的杠桿系統的示意性視圖2根據現有技術的滾輪單元的實施例的作為原理草圖的側視圖； 圖3根據圖2的實施例的剖面Z-Z;
圖4根據本發明的滾輪單元的第一實施例的作為原理草圖的側視
圖5 根據圖4中Y-Y的剖面；
圖6 根據圖4和圖5的原理草圖的滾輪組件的實施例； 圖7 輪組的實施例。
圖1示出了用于操作離合器的分離系統的草圖，該離合器處于驅動發 動機與換檔變速器之間的機動車動力系統中。這種分離系統的原理基本上 已由DE 10 2004 009832公知。圖1中示意性地示出了具有壓板2以及離合 器盤3和反壓板4的離合器1。為了接合，壓板2壓在與未示出的曲軸無相 對轉動地相連接的反壓板4上，由此，它們通過設置在壓板2與反壓板4 之間的離合器盤3摩擦鎖合地連接，該離合器盤無相對轉動地與未示出的 變速器輸入軸相連接。壓板2與碟形彈簧5相連接，該碟形彈簧在此僅示 意性地表示為彈簧。碟形彈簧5通過分離軸承6與一個杠桿7相連接。分 離軸承6負責碟形彈簧5用公知方式可繞離合器軸線9轉動地被支承著， 離合器軸線9是轉動軸線，離合器在工作中繞該轉動軸線旋轉，該離合器 軸線通常與變速器輸入軸的軸線以及曲軸軸線重合。就這點而言，到這里 所描述的裝置相應于DE 10 2004 009832中例如在圖1和圖2中所示的用于 操作離合器的裝置。杠桿7在杠桿的一個側7.1上通過殼體側的軸承8可繞 從圖1的繪圖平面伸出的軸線8.1擺動地支承著，在另一個側7.2上與分離 軸承6相連接。殼體側的軸承包括一個扇形盤16，杠桿7設置在該扇形盤 上，由此，杠桿在扇形盤16上的固定點17在杠桿繞軸線8.1轉動時在一個 圓形軌道上運動。杠桿7與分離軸承6之間的連接在此可這樣構造，使得 可進行關于離合器軸線9的徑向移位。徑向移位對于補償在操作杠桿7時杠桿7相對于分離軸承6的徑向相對運動是必需的。杠桿7支撐在一個滾 輪單元10上，例如DE 10 2004 009832的圖1中所示，該滾輪單元由布置 的一些輪構成，這些輪例如可布置成三角形的形狀，其中，這些輪中的一 個與杠桿7接觸并且另外兩個輪支撐在基本上平的滾動軌道11上。出于簡 單原因，滾輪單元IO在此表示成圓。滾輪單元IO在可移位的支承點12上 支撐在杠桿7上，其中，支承點12在滾輪單元10移位時沿著曲線軌道13 移位。曲線軌道13通過杠桿7的朝向滾輪單元10的側形成。杠桿7在此 按照圖1的草圖可以是具有基本上恒定的厚度的棒或盤，但也可具有其它 任意形狀，由此，例如曲線軌道13具有與杠桿7的背離滾輪單元10的側 不同的形狀。滾輪單元IO可通過絲杠14借助于電動機15沿著坐標x移位， 該電動機相對于離合器軸線9至少在徑向上與殼體固定地被支承著。如果 滾輪單元10沿著滾動軌道11在通過坐標x給定的兩個方向中的一個上移 位，則分離軸承6的(關于離合器軸線9)徑向的位置變化。對于分離軸承 6的軸向的位置在圖1中繪入坐標y，對于滾輪單元10的徑向的位置相應 地繪入坐標x。兩個坐標的零點首先是任意的，對于坐標x，作為零點例如 可假設是滾輪單元10的支承點12的徑向向外移動最遠的位置。該位置在 圖1中通過帶有標記xo的虛線來表示。分離軸承6的位置yo與滾輪單元10 或支承點12的位置xo對應。如果值x以及由此滾輪單元10的位置從值Xo 在坐標x的方向上提高，則分離軸承6在坐標的方向上從零位置yo起運動， 在此，壓板2朝反壓板4運動，即離合器閉合。滾輪單元10的位置Xo在本 實施例中被稱為離合器的打開位置。在此即涉及主動壓合式離合器。但原 則上也可用相同方式使待主動打開的離合器工作，即該待主動打開的離合 器在靜止位置中閉合而不是打開。
圖2和圖3示出了根據圖1的現有技術的分離系統的原理草圖的進一 步抽象的視圖。杠桿7通過殼體側的軸承8可轉動地支承著。滾輪單元IO 借助于接收輪轂18與絲杠14相連接。接收輪轂18包括一個軸19，該軸如 從圖3的視圖中可看到的那樣包括兩個設置在接收輪轂18兩側的并且例如 與該接收輪轂螺紋連接或焊接的軸部分19.1和19.2。在軸部分19.1和19.2 上各設置有輪組20.1或20.2。輪組20.1和20.2各包括一個具有大直徑的滾 輪21和一個具有小直徑的滾輪22。具有大直徑的滾輪21支撐在杠桿7上，具有小直徑的滾輪22支撐在滾動軌道11上。滾動軌道11具有寬度b，這 樣確定該寬度的尺寸，使得該寬度由輪組20.1和20.2的具有大直徑的滾輪 21包圍。具有大直徑的滾輪21在此包圍滾動軌道11，因此負責對輪組20.1 和20.2以及由此對整個滾輪單元10的側向導向。杠桿7因此總是支撐在滾 輪21上，整個滾輪單元10通過具有小直徑的滾輪22支撐在滾動軌道11 上。通過離合器力Fy的作用點與支承點12之間或與支承點12和固定點17 之間的杠桿的杠桿比，離合器力Fy在支承點12上引起相應的法向力FN。 如果假定幾何尺寸對稱，則各FN/2作用在具有大直徑的滾輪21上并且FN/2 的相應反力作用在具有小直徑的滾輪22上。由此，繞軸部分19.1和19.2 與接收輪轂18的固定點23產生轉矩。
圖4至圖6示出了根據本發明的杠桿系統的一個實施例或一個根據本 發明的滾輪單元IO。該視圖與圖2和圖3的視圖類似。杠桿7在此也在殼 體側支撐在殼體側的軸承8上。滾輪單元10通過絲杠14運動并且支撐在 滾動軌道11上。該視圖的形式在其它方面基本上與圖2的視圖相應。
圖5示出了根據圖4中的Y-Y的剖面。滾輪單元10包括兩個輪組20.1 和20.2，這些輪組支撐在支撐輪25.1和25.2上，這些支撐輪通過支撐輪軸 部分26.1和26.2與接收輪轂18相連接。輪組20.1和20.2因此不直接與接 收輪轂18相連接并且各包括一個具有大直徑的滾輪21 ，該具有大直徑的滾 輪支撐在杠桿7上。在具有大直徑的滾輪21的兩側各設置有一個具有小直 徑的滾輪22.1和22.2。在圖5中，設置在對應的具有大直徑的滾輪21與接 收輪轂18之間的具有小直徑的滾輪各設置有參考標號22.2，設置在具有大 直徑的滾輪21的背離接收輪轂18的側上的具有小直徑的滾輪設置有參考 標號22.1。具有小直徑的滾輪22.1和22.2分別支撐在滾動軌道11上。滾 動軌道11包括兩個缺口 24，這些缺口在圖5的視圖中垂直于繪圖平面延伸。 兩個輪組20.1和20.2的具有大直徑的滾輪21嵌入到缺口 24中。如果通過 杠桿7在具有大直徑的滾輪21中的一個上施加一個力FN/2作為壓力，則 通過對應的輪組20.1或20.2的兩個對應配置的滾輪22.1和22.2作為反力 各施加一個反力Fw/4。這借助于圖5中的輪組20.1的例子來表示。因此， 除了軸部分19.1或19.2的彎曲——對應的輪組20.1或20.2在這些軸部分 上與接收輪轂18相連接，沒有轉矩通過源于離合器力Fy的法向力Fn施加在固定點23上。滾動軌道11中的缺口 24產生輪組20.1或20.2的側向導 向，因為具有大直徑的滾輪21分別嵌入到這些缺口中，由此，具有大直徑 的滾輪21如從圖5中可看到的那樣部分地伸入到缺口 24中。
圖6示出了根據圖4中的X-X的剖面。輪組20.1和20.2不直接支撐 在接收輪轂18上，而是支撐在支撐輪25.1和25.2上，這些支撐輪通過支 撐輪軸部分26.1和26.2與接收輪轂18相連接。軸部分19.1和19.2因此不 直接與接收輪轂18相連接。通過杠桿裝置的幾何特征，通過離合器力FY 在滾輪單元10上持續地施加法向力Fn和如園4中繪入的切向力FT。圖6 中也示出了力FT。切向力FT分別部分地作用在輪組20.1和20.2上，通過 切向力Ft，這些輪組壓在支撐輪25.1或25.2上。附加地，例如軸部分19.1 可與支撐軸部分26.1相連接，軸部分19.2與支撐軸部分26.2相連接，例如 呈保持架27的形式。在相對于絲杠14對稱布置的情況下，各一半切向力 FT/2作用在支撐輪25.1或25.2上。僅所述切向力獨自在固定點23中引起 轉矩。
具有小直徑的滾輪22.1和22.2可分別與這些具有小直徑的滾輪所對應 配置的軸部分19、即用于輪組20.1的軸部分19.1和用于輪組20.2的軸部 分19.2固定地相連接，例如壓合或悍接。對應的輪組20.1或20.2的具有大 直徑的滾輪21可相對于對應的軸部分19.1或19.2轉動地被支承著，由此， 具有小直徑的滾輪22.1和22.2不可彼此相對扭轉，但這些具有小直徑的滾 輪可共同地相對于對應的輪組20.1或20.2的具有大直徑的滾輪21扭轉。 原則上該布置也可反過來，其方式是對應的軸部分固定地與具有大直徑的 滾輪21相連接并且具有小直徑的滾輪22.1和22.2可相對于軸部分轉動地 設置。
圖7示出了輪組20.1或20.2的一個實施例的三維視圖的部分剖面。軸 19與具有小直徑的滾輪22.1和22.2壓合。在具有小直徑的滾輪22.1和22.2 之間設置有一個滾針軸承27，該滾針軸承承載具有大直徑的滾輪21。在圖 7的實施例中，具有小直徑的滾輪22在朝向具有大直徑的滾輪21的側上各 包括盤28，這些盤嵌入到缺口 24中并且這些盤承擔對應的輪組20.1或20.2 的側向導向任務。
參考標號清單1虔厶典 向a冊
2壓板
3離合器盤
4反壓板
5碟形彈簧
6分離軸承
7杠桿
7.1， 7.2杠桿的側
8殼體側的軸承
9離合器軸線
10滾輪單元
11滾動軌道
12支承點
13曲線軌道
14絲杠
15電動機
16扇形盤
17固定點
18接收輪轂
19軸
19.1， 19.2軸部分
20.1， 20.2輪組
21具有大直徑的滾輪
22， 22.1， 22.2具有小直徑的滾輪23固定點
24缺口
25.1， 25.2支撐輪
26.1， 26.2支撐輪軸部分
27滾針軸承
28盤X 執行機構的操作行程
y 離合器的操作行程
Fy 離合器力
Fx 執行機構力
FN 法向力
FT 切向力
權利要求
1. 杠桿系統，用于操作離合器、尤其是機動車動力系統中的離合器，或者用于操作制動器、尤其是盤式制動器，該杠桿系統包括一個杠桿(7)，該杠桿在一側(7.1)可繞鉸鏈(8)轉動地被支承著并且通過另一側(7.2)與加壓裝置(6)作用連接，其中，該杠桿(7)通過支承點(12)支撐在可在徑向方向上移位的滾輪單元(10)上，該滾輪單元可借助于被電動地(15)驅動的絲杠(14)移位，其中，該滾輪單元(10)支撐在與殼體固定的滾動軌道(11)上并且包括至少一個具有滾輪(21，22，22.1，22.2)的輪組(20.1，20.2)，其特征在于所述輪組(20.1，20.2)包括至少三個滾輪(21，22，22.1，22.2)，在這些滾輪中，至少兩個滾輪(22.1，22.2)具有大致相等的第一直徑，至少一個滾輪(21)具有與該第一直徑不同的第二直徑。
2. 根據權利要求1的杠桿系統，其特征在于具有大致相等的直徑的滾 輪(22.1， 22.2)設置在具有不同的直徑的滾輪(21)的兩側。
3. 根據權利要求2的杠桿系統，其特征在于:具有第一直徑的滾輪(22.1 ， 22.2)支撐在該杠桿(7)上，具有第二直徑的滾輪(21)支撐在該滾動軌 道(11)上。
4. 根據權利要求3的杠桿系統，其特征在于具有較大直徑的滾輪(21) 支撐在該杠桿(7)上，具有較小直徑的滾輪(22.1, 22.2)支撐在該滾動 軌道(11)上。
5. 根據權利要求3的杠桿系統，其特征在于所述輪組(20.1， 20.2) 包括三個滾輪(21， 22， 22.1， 22.2)，具有大致相等的第一直徑的兩個滾 輪(22.1， 22.2)與第三滾輪(21)相比具有較小直徑。
6. 根據權利要求5的杠桿系統，其特征在于具有大致相等的直徑的兩 個滾輪(22.1， 22.2)支撐在該滾動軌道(11)上，具有較大直徑的滾輪(21) 支撐在該杠桿(7)上。
7. 根據權利要求6的杠桿系統，其特征在于具有較大直徑的滾輪(21) 嵌入到該滾動軌道(11)的缺口 (24)中。
8. 根據權利要求7的杠桿系統，其特征于具有大致相等的直徑的兩個滾輪(22.1， 22.2)包括盤(28)，這些盤在徑向上伸出超過這些滾輪(22.1， 22,2)并且嵌入到該滾動軌道(11)的缺口 (24)中。
9. 根據權利要求1至8中一項的杠桿系統，其特征在于:所述輪組(20.1， 20.2)各松動地支撐在一個對應配置的支撐輪(25.1， 25.2)上，所述支撐 輪設置在與接收輪轂(18)相連接的支撐輪軸部分(26.1, 26.2)上。
10. 根據權利要求9的杠桿系統，其特征在于配置給一個輪組(20.1， 20.2)的支撐輪軸部分(26.1， 26.2)與該輪組的對應的軸部分(19.1， 19.2) 這樣相連接，使得該支撐輪軸部分和該對應的軸部分不可彼此相對徑向移 位。
11. 滾輪單元，用于杠桿系統，該杠桿系統用于操作離合器、尤其是機 動車動力系統中的離合器，或者用于操作制動器、尤其是盤式制動器，其 中，該杠桿系統包括一個杠桿(7)，該杠桿在一側(7.1)可繞鉸鏈(8)轉 動地被支承著并且通過另一側(7.2)與加壓裝置(6)作用連接，其中，該 杠桿(7)通過支承點(12)支撐在可在徑向方向上移位的滾輪單元(10) 上，該滾輪單元可借助于被電動地(15)驅動的絲杠(14)移位，其中， 該滾輪單元(10)支撐在與殼體固定的滾動軌道(11)上并且包括至少一 個具有滾輪的輪組(20.1， 20.2)，其特征在于所述輪組包括至少三個滾 輪，在這些滾輪中，至少兩個滾輪具有大致相等的第一直徑，至少一個滾 輪具有與該第一直徑不同的第二直徑。
12. 分離系統，用于機動車動力系統中的離合器，該分離系統具有根據 權利要求1至10中一項的杠桿系統。
13. 機動車，具有用于離合器的分離系統，該分離系統包括根據權利要 求1至10中一項的杠桿系統。
全文摘要
本發明涉及一種杠桿系統，用于操作離合器、尤其是機動車動力系統中的離合器，或者用于操作制動器、尤其是盤式制動器，該杠桿系統包括一個杠桿(7)，該杠桿在一側(7.1)可繞鉸鏈(8)轉動地被支承著并且通過另一側(7.2)與加壓裝置(6)作用連接，其中，該杠桿通過支承點(12)支撐在可在徑向方向上移位的滾輪單元(10)上，該滾輪單元可借助于被電動地(15)驅動的絲杠(14)移位，其中，該滾輪單元支撐在與殼體固定的滾動軌道(11)上并且包括至少一個具有滾輪的輪組(20.1，20.2)。所述輪組包括至少三個滾輪(21，22，22.1，22.2)，在這些滾輪中，至少兩個滾輪(22.1，22.2)具有大致相等的第一直徑，至少一個滾輪(21)具有與該第一直徑不同的第二直徑。
文檔編號F16D65/28GK101449075SQ200780018459
公開日2009年6月3日 申請日期2007年4月25日 優先權日2006年5月20日
發明者M·埃爾利希, N·埃斯利 申請人:盧克摩擦片和離合器兩合公司