[发明专利]用于操纵车辆的离合器的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于操纵车辆离合器的装置或者说致动器。本发明还涉及一种用于操纵车辆的离合器的装置或者说致动器用的凸轮盘。

背景技术

由现有技术已知用于操纵车辆离合器的装置或者说致动器。近来越来越多地尝试，使用以下离合器，其中，通过机电的致动器引起离合过程。在自动传动机构中也已知这种机电地激活的离合器。这种离合器或者说用于操纵车辆离合器的装置也可称为“电控离合器”或简称为“e-Clutch”。

在这种电控离合器系统中常常必须在电控离合器系统的致动器中将马达或者说耦合到马达上的传动机构的旋转运动转化成线性运动，以便操纵液压缸。该液压缸则可操纵另一液压缸，通过该另一液压缸将与该另一液压缸耦合的离合器盘分离(打开状态)，以便中断离合器盘和飞轮盘之间的转矩传递。飞轮盘在此与车辆的驱动系连接。所述致动器或者说装置的马达的反向旋转运动则导致反向的线性运动，该反向的线性运动操纵液压缸并从而也操纵所述另一液压缸，从而导致离合器盘相对于飞轮盘接合。在离合器接合(关闭状态)时实现飞轮盘和离合器盘之间的转矩传递。

为了实现将旋转运动转化成线性运动，可使用凸轮盘(Kurvenscheibe)和与该凸轮盘耦合的推杆。在此，该凸轮盘与传动机构固定地连接，而传动机构自身与马达连接。通过该方式可通过马达旋转借助传动机构使凸轮盘旋转。通过根据旋转角度改变凸轮盘的半径(例如通过凸轮盘轮廓)能以已知方式获得推杆的线性运动。推杆在此通过引导系统(例如轴承或滑座)引导，使得该推杆仅能实施线性运动。

这种用于操纵车辆的离合器的装置的常用实施方式设置，在所用的凸轮盘中凸轮半径R相对于旋转角度φ线性增大。换言之，推杆行程的速度或者说推杆的线性速度与凸轮盘的转速或者说角速度成比例。在凸轮盘的转速或者说角速度保持不变时，推杆线性运动或者说推杆行程的速度因而是恒定的。

发明内容

本发明从以下认知出发：在使用这种凸轮盘时，一般，凸轮盘最高存在360°的可用旋转角度范围，以将离合器从接合状态运动到分离状态。

为凸轮盘的旋转所需的马达转矩与凸轮盘斜率有关。凸轮盘的斜率在此定义为凸轮盘的半径R关于旋转角度φ的一阶导数，即m＝dR/dφ。此外，需要的马达转矩与待借助推杆传递给离合器的力有关，所述力用于将离合器移位到希望的位置或者说用于将离合器保持在希望的位置。由此一般得到沿横向于推杆运动方向延伸的方向的杠杆臂。该杠杆臂作为凸轮盘的旋转轴线到耦合点的垂直间距得到。特别在离合器打开时，要通过马达转矩克服强的弹簧力，由此推杆将很大的反向转矩施加给凸轮盘。即使在离合器的所谓的半联动状态的区域中(其中，离合器的飞轮盘相对于离合器盘滑转并且在两个盘之间仅发生小的转矩传递)，也需要马达的一定的转矩。在确定的行驶状态中，例如在拥堵中行驶时，常在离合器的分离(打开)状态和离合器的半联动状态之间来回切换。为保持分离状态或者说为在半联动状态和分离状态之间切换所需要的马达转矩越大，则马达尺寸必须定得越大。较大的转矩同时意味着较高的功率消耗，例如电能方面的功率消耗，所述功率消耗会使汽车电网由于高的电流消耗而受负载并且会导致操控电子部件的构件的过早磨损。

因此存在以下需求，提供一种用于操纵车辆离合器的装置或者说致动器，其中，为操纵离合器所需要的、起驱使作用的马达的转矩尽可能小，同时离合器的接合和分离之间的切换时间尽可能短并且理想地凸轮盘为将离合器从接合状态移位到分离状态旋转最大355°。尤其可存在对用于操纵车辆的离合器的装置或者说致动器的需求，所述装置或者说所述致动器在离合器从接合状态移位到半联动状态时和在保持在分离状态时在切换时间短的同时需要的马达转矩尽可能小。