CN102884332B - 具有行程控制的磨损补偿的摩擦离合器及其装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种摩擦离合器及其装配方法，该摩擦离合器至少包括一个壳体，具有抗扭转并且可轴向受限地相对于该壳体移位的压板，该压板可以由支承在壳体上的碟形弹簧相对于固定设置在壳体上的反压板在离合器片的摩擦衬被夹紧的条件下轴向移位，其中，当低于在摩擦衬夹紧状态下形成的、压板与反压板之间的间距时，在一小齿轮与一驱动棘爪之间形成形状锁合并且在压板相对于壳体的操作运动期间在小齿轮借助该驱动棘爪扭转之后解除该形状锁合，该小齿轮与设置在压板上的丝杠传动装置的丝杠连接，用于设置在压板与碟形弹簧之间的、具有在压板对面在圆周方向上布置的斜坡的调整环的旋转驱动，该驱动棘爪在向压板方向预压紧的情况下弹性地固定在壳体上。为了简单且无振动负荷地调整驱动棘爪的轴向行程，借助相对于驱动棘爪起作用的、设置在调整环上的、可在摩擦离合器装配期间调整的轴向止挡来限制驱动棘爪相对于小齿轮的轴向行程。

Description

具有行程控制的磨损补偿的摩擦离合器及其装配方法

技术领域

本发明涉及一种摩擦离合器和一种用于装配该摩擦离合器的方法，该摩擦离合器至少包括一个壳体，具有抗扭转并且可轴向受限地相对于该壳体移位的压板，该压板可以由支承在壳体上的碟形弹簧相对于固定设置在壳体上的反压板在离合器片的摩擦衬被夹紧的条件下轴向移位，其中，当低于在摩擦衬夹紧状态下形成的、压板与反压板之间的间距时，在一小齿轮与一驱动棘爪之间形成形状锁合并且在压板相对于壳体的操作运动期间在小齿轮借助该驱动棘爪扭转之后解除该形状锁合，该小齿轮与设置在压板上的丝杠传动装置的丝杠连接，用于设置在压板与碟形弹簧之间的、具有在压板对面在圆周方向上布置的斜坡的调整环的旋转驱动，该驱动棘爪在向压板方向预压紧的情况下弹性地固定在壳体上。

背景技术

例如由DE102008051100A1已知一种该类型的摩擦离合器。在这类摩擦离合器中，通过在压板和对压板加载的杠杆系统之间设置调整环，引起对经过摩擦离合器使用持续时间而产生的摩擦衬的磨损的磨损补偿，该调整环具有在圆周方向上设置的斜坡，在调整环旋转时，该斜坡与设置在压板上的对应斜坡补偿通过轴向磨损的摩擦衬引起的、反压板与压板之间并由此在反压板与杠杆系统之间的、减小的间距。通过这种方式可以在摩擦离合器的使用寿命上实现基本恒定的杠杆系统（例如杠杆弹簧或碟形弹簧）相对于壳体的调整角，并且具有与此相关的恒定的摩擦离合器操作力。

借助在壳体侧固定设置的驱动棘爪与被接收在压板上的丝杠传动装置之间在磨损情况下形成的形状锁合来实现调整环的扭转，其中，在丝杠传动装置的丝杠上设置小齿轮，在摩擦离合器的正常状态中在摩擦离合器操作过程期间驱动棘爪在小齿轮的外轮廓上，所述操作过程引起压板在摩擦离合器的打开状态与闭合状态之间的轴向移位，在打开状态，离合器片的摩擦衬不处于反压板与压板之间的啮合中，在闭合状态，摩擦衬轴向夹紧在反压板与压板之间并且与它们形成摩擦啮合以便传递施加在摩擦离合器上的转矩。随着摩擦衬的磨损增加，压板与反压板之间的间距如磨损间距减小并且壳体与压板之间的相对行程增大，由此，在摩擦离合器的操作行程期间，当超过预给定的相对行程时，随着压板向反压板方向运动，驱动棘爪形状锁合地卡锁到小齿轮的外轮廓中，在压板复位运动时小齿轮扭转一个预给定的量。由此，按照后面的运动链，丝杠传动装置的丝杠扭转并且抗扭转地设置在丝杠上且径向嵌入到调整环中的丝杠螺母沿着丝杠移位，使得调整环扭转一个预给定的量并由此在杠杆系统与反压板之间再建立初始间距。此外在复位运动时驱动棘爪又从所述外轮廓运动出来并且在该外轮廓上滑动，直到达到下一个磨损间距。

在已知的摩擦离合器中，驱动棘爪在轴向上被接收在杠杆系统与壳体之间。为了避免在小齿轮时夹紧损伤驱动棘爪，驱动棘爪可以在轴向上弹性地向壳体方向移位，其中，这样设计驱动棘爪的刚性，使得用于使驱动棘爪逆着压板的用于使小齿轮你不转的运动而轴向弹性移位的力大于在常见的补偿调节过程中为了使小齿轮扭转而要由驱动棘爪花费的力。为了能够使驱动棘爪在小齿轮夹紧的情况下偏移，必需在壳体中保持一相应的轴向空间。为此在碟形弹簧与壳体之间的区域中设有用于驱动棘爪的自由空间，它增加了摩擦离合器的轴向安装空间需求。

此外，在装配由杠杆系统、壳体和驱动棘爪形成的组件与由调整环、压板和丝杠传动装置形成的组件时，看不见驱动棘爪，由此该驱动棘爪可能在与小齿轮接触时损伤。

此外由未在先公开的德国专利申请102009049249.6已知一种改变了的摩擦离合器，其中，实现了用于限制驱动棘爪相对于小齿轮的轴向移位的轴向间距，其方式是，一间隔销以预给定的轴向间距定位在碟形弹簧上。该间隔销固定在设置在壳体外的预压紧弹簧上，该弹簧也使驱动棘爪在轴向上向壳体方向被预压紧。如果在摩擦离合器打开过程中耗用了间隔销与碟形弹簧之间的所设定的轴向行程，则间隔销贴靠在碟形弹簧上并且碟形弹簧借助间隔销携动预压紧弹簧，使得驱动棘爪与设置在压板上的丝杠传动装置并由此与小齿轮一起共同地移位并且抑制调整环的移动，只要碟形弹簧保持接触在调整环上。如果压板与调整环例如由于压板的振动而从碟形弹簧上抬起，则产生驱动棘爪与压板行程之间的相对位移，使得驱动棘爪运动越过小齿轮的又一齿并由此感测到不被控制的补偿调节，由此调整环可以不存在磨损地在摩擦离合器闭合时补偿调节。

在未在先公开的德国专利申请102010021414.0中还公开了一种摩擦离合器，其中，借助设置在调整环上的轴向止挡限制驱动棘爪的轴向位移。没有公开该轴向止挡的简单校准方法。

发明内容

因此，本发明的任务是，这样改进具有行程控制的磨损补偿的摩擦离合器和用于装配这种摩擦离合器的方法，使得在装配期间能够以简单的方式且成本有利地尽可能无需其它构件而实现轴向止挡的调整。

该任务通过一种摩擦离合器解决，该摩擦离合器至少包括一个壳体，具有抗扭转并且可轴向受限地相对于该壳体移位的压板，该压板可以由支承在壳体上的碟形弹簧相对于固定设置在壳体上的反压板在离合器片的摩擦衬被夹紧的情况下轴向移位，其中，当低于在摩擦衬夹紧状态下形成的、压板与反压板之间的间距时，在一小齿轮与一驱动棘爪之间形成形状锁合并且在压板相对于壳体的操作运动期间在小齿轮借助该驱动棘爪扭转之后该形状锁合解除，该小齿轮与设置在压板上的丝杠传动装置的丝杠连接，用于设置在压板与碟形弹簧之间的、具有在压板对面在圆周方向上布置的斜坡的调整环的旋转驱动，该驱动棘爪在向压板方向预压紧的情况下弹性地固定在壳体上，驱动棘爪相对于小齿轮的轴向行程借助一在驱动棘爪对面起作用的、设置在调整环上的、在摩擦离合器装配期间可调整的轴向止挡限制。由此实现，在壳体上为驱动棘爪设置的几何形状可以保持不变，而仅借助调整环来调整相对于驱动棘爪或相对于一与驱动棘爪轴向固定连接的构件（例如由薄板制成的止挡传感器和类似构件）的轴向间距。在此原则上可以设有一个止挡区域，它相对于调整环例如借助螺钉轴向可移位地设置，或者该止挡区域可以塑性变形。

已经证实特别有利的是，所述调整环具有多个分布在圆周上的、关于调整环的旋转轴线设置在轴向不同高度上的、形成所述轴向止挡的、径向扩宽的止挡区域。以此方式能够省去附加构件。用于调整调整环相对于驱动棘爪的轴向行程的止挡区域的不同轴向结构高度可以一体地设置在调整环上并且通过简单地将调整环旋转过相应数量的止挡区域而无需其它加工步骤和干预调整环地来选择。

在此已经证实有利的是，这些轴向止挡和在圆周方向上设置在调整环上的斜坡均匀地分布在圆周上，斜坡的分度和轴向止挡的分度可以偶数地彼此相除。通过这种方式能够使摩擦离合器的通过调整环斜坡实现的补偿调节的调整范围和相对于驱动棘爪的、确定驱动棘爪相对于小齿轮的轴向行程的轴向间距的一次性协调最佳地相互协调，调整环斜坡被接收在压板的与其互补的对应斜坡上并且关于调整环相对于压板的最大扭转角度来看覆盖摩擦衬在使用寿命上的磨损，该小齿轮预给定调整环在每个补偿调节步骤相对于压板的最大扭转角。在此已经证实，所述斜坡的数量等于或大于轴向止挡的数量足以能够充分分解轴向行程。优选地可以设有六个分布在圆周上的、不同轴向高度的止挡区域。如果轴向行程例如要为2至3mm，则该行程可以通过六个不同高度、但相同级差且1毫米误差已经在170微米范围内的止挡区域来分解。

除了斜坡和用于轴向止挡的止挡区域外，调整环还具有一轮廓区域，丝杠传动装置的丝杠螺母与该轮廓区域形成形状锁合，用于在小齿轮扭转并且丝杠螺母在丝杠传动装置的丝杠上移位时旋转驱动调整环。在此已经证实有利的是，这些止挡区域各具有一与丝杠传动装置的丝杠螺母处于形状锁合中的轮廓区域。在此该轮廓区域可以在每个止挡区域中构造成切口，在该切口中嵌入一在轴向上至少在所有止挡区域的最大误差带的高度上延伸的携动轮廓，使得与当时为校准而选择的止挡区域的轴向高度无关地形成调整环与丝杠螺母之间的更可靠的形状锁合。

所述调整环优选一体地由薄板制成并且可以由窄的薄板带冲压并弯曲成环形，并且是封闭的，其中，止挡区域是弯倒的。替换地，调整环可以一体且封闭地由薄板冲压，其中，斜坡和止挡区域变形地、例如借助拉深工艺制成。

所述任务还通过一种用于装配具有申请文件所述特在的摩擦离合器的方法解决，其中，该方法的特征在于下面的特征：

-装配该壳体与该驱动棘爪、一与驱动棘爪轴向固定连接的止挡传感器和所述碟形弹簧，

-测量止挡传感器相对于一校准点的止挡高度，

-测量碟形弹簧在运行点上相对于校准点的高度，

-将丝杠传动装置和调整环装配在压板上，

-在未调整状态下相对于校准点测量压板的运行点，

-根据该压板相对于校准点的轴向位置，通过沿着斜坡扭转调整环来调整环压板的运行点，

-调整止挡传感器与调整环的匹配的止挡区域之间的轴向行程，其中，必要时将调整环扭转过与止挡传感器轴向隔开不同间距的止挡区域的相应数量的分度，

-在需要改变止挡区域时重新调整运行点，

-将压板接合在壳体上。

在此，两个子组件-壳体和压板-分别被接收在平面基础上，该基础例如可以相当于反压板的位置。从该用作轴向校准点的表面开始可以求得相应尺寸并传递到以后的组装。在此，对于壳体，碟形弹簧可以这样预压紧在壳体中，使得不仅其在运行点上的运行力而且其相对于调整环的位置都可以调准，并且可以获取相应的尺寸和力。

附图说明

借助在附图1至6中所示的实施例详细解释本发明。附图示出：

图1按照本发明的摩擦离合器的局部剖面，

图2在图1的摩擦离合器中使用的调整环的视图，

图3图2的调整环从另一视角看的视图，

图4图2和3的调整环的侧视图，

图5图1的摩擦离合器的壳体的子组件，

图6图1的摩擦离合器的压板的子组件。

具体实施方式

图1以局部剖面示出围绕旋转轴线4设置的摩擦离合器1，具有壳体2和固定地被接收在该壳体上的、只示意表示的反压板3，可被碟形弹簧5轴向移位的、抗扭转地与壳体2连接的压板6能够在与未详细示出的离合器片的摩擦衬7形成摩擦锁合的情况下被朝向该反压板偏压。

为了补偿摩擦衬7的轴向磨损，在碟形弹簧5与压板6之间设置了调整环8，该调整环在识别到磨损时被丝杠传动装置9扭转。为此，如果由于磨损而产生压板6相对于壳体2的加长的轴向行程，则在磨损状态下在与丝杠传动装置9的丝杠连接的小齿轮10和被接收在壳体2上的驱动棘爪11之间建立形状锁合。在压板6复位运动（在这里用于打开摩擦离合器1）时，使小齿轮10并从而通过丝杠传动装置9使调整环8以其在圆周方向上设置并贴靠在与其互补地构成的、压板6的斜坡13上的对应斜坡12扭转，由于摩擦衬7磨损而减小的、碟形弹簧5与反压板3之间的间距减小。对于磨损补偿的功能和丝杠传动装置的构建的详细解释，参阅DE102008051100A1。

在图1的摩擦离合器1的实施例中，驱动棘爪11固定在壳体2之外，其中，驱动棘爪11的固定部分14在径向上对准并且在径向内部借助盲铆钉15固定在壳体2上。驱动部分16在固定部分14的自由端部上轴向弯倒并通过窗口17穿过壳体2。在正常运行中，驱动棘爪11在径向上被朝向小齿轮10的如锯齿那样的外轮廓18预压紧，并且在摩擦离合器1的操作过程期间、即在压板6轴向移位时在该小齿轮上滑动。当压板6的轴向行程在磨损状态下增加时，驱动棘爪11在摩擦离合器1闭合情况下形状锁合地卡锁到外轮廓18中并且在摩擦离合器1打开时携动小齿轮10。接着驱动棘爪11再从外轮廓18中滑出来，补偿调节周期结束。

为了限制驱动棘爪11的轴向行程，以便例如规定步进式的补偿调节或者防护由于生锈层而卡死的小齿轮10损坏，驱动棘爪11相对于壳体2在轴向上被弹性地接收。为此在驱动棘爪11的固定部分14上方放置预压紧弹簧19，它与固定部分14一起借助盲铆钉15单侧地固定在壳体2上。如果直接固定在调整环8上的轴向止挡22与间隔片20之间的轴向行程21（该轴向行程相应于外轮廓18的至少一个分度）被用尽，预压紧弹簧19则借助止挡传感器20逆着该预压紧弹簧的预紧力而朝向驱动棘爪11移位。在此，当压板6在该轴向行程21被用尽后从反压板3抬起时，驱动棘爪11带着小齿轮10移位。如果压板在打开状态下例如承受轴向振动并且此时从碟形弹簧5上抬起，则驱动棘爪11以及压板6通过轴向止挡22和间隔片20而逆着预压紧弹簧19的作用一起移位，由此不产生驱动棘爪11与小齿轮10之间的相对运动，该运动会导致不期望的补偿调节。

由于摩擦离合器1的加工误差，轴向行程21有偏差，它们在装配时应被调整到恒定值。为此必要时修正设置在调整环8上的轴向止挡22的轴向位置，使得安装在壳体2中的构件如驱动棘爪11连同预压紧弹簧19和止挡传感器无需附加的校准。为了校准轴向止挡22，在圆周上分布地在调整环8上设有一些径向扩宽的止挡区域23，它们形成面对止挡传感器20的轴向止挡22，这些轴向止挡22关于旋转轴线4看在轴向上具有不同的高度，由此可以在调整环8扭转过这些止挡区域23的一个分度时选择一个提供适合的轴向止挡22的止挡区域23。

借助于图2至4的调整环8的不同视图来解释图1的调整环8的结构。调整环8具有在轴向上沿着旋转轴线4扩宽的斜坡13，它们在装配状态下支承在压板6的对应斜坡12上（图1），并且在扭转过一个最大相应于斜坡13的延伸尺寸的、围绕旋转轴线4的扭转角时与对应斜坡12相结合提供用于摩擦衬7的磨损补偿的最大行程（图1）。此外，在调整环8上，径向扩宽的止挡区域23₁，23₂，23₃，23₄，23₅，23₆各设置有一个轴向止挡22，它们中的一个形成图1的校准后的止挡区域23。止挡区域23₁，23₂，23₃，23₄，23₅，23₆分别具有相对于与斜坡13对置的、用于碟形弹簧5的止挡面24（图1）增大一个预给定量的轴向高度H₁，H₂，H₃，…，使得在相应的止挡区域23₁，23₂，23₃，23₄，23₅，23₆相对于止挡传感器20相应定位时设定正确的轴向行程21。通过斜坡13和止挡区域的均匀分度-在这里分度系数2，六个分布在圆周上的止挡区域23和十二个斜坡13，斜坡13相对于压板6的对应斜坡12的功能不受到止挡区域23₁，23₂，23₃，23₄，23₅，23₆的相应选择的限制。

调整环8为了在补偿调节情况下扭转而通过一在丝杠传动装置9（图1）的丝杠扭转时在该丝杠上轴向移位的丝杠螺母加载，该丝杠螺母借助携动轮廓形状锁合地嵌入到分别在止挡区域23₁，23₂，23₃，23₄，23₅，23₆上以切口25的形式设置且只能由图2看到的轮廓26中。

图5和6分别以局部剖面示出图1的摩擦离合器1的一个子组件27，28，通过它们解释摩擦离合器1的装配和校准。

图5示出的子组件27具有壳体2、驱动棘爪11、止挡传感器20和碟形弹簧5。壳体2固定在装配板29上，该装配板具有轴向校准点30，它基本相应于以后要装配的反压板3的表面（图1）。通过借助于为压板和调整环使用的止挡构件31使碟形弹簧5夹紧在运行位置中，在预给定适用于运行点的间距s的情况下预给定碟形弹簧5的位置和挤压力F。为此，从校准点30开始确定止挡传感器20在运行点上的轴向位置l₁，并且根据间距s在已知止挡构件31的尺寸的情况下确定校准点30与碟形弹簧5在调整环8（图1）以后贴靠的区域中的轴向间距l₃。

在图6中示出的压板6的子组件28，具有丝杠传动装置9和调整环8，它在与图5的具有校准点30的装配板29类似的、具有校准点33的装配板32上。从图5的碟形弹簧5的轴向位置l₃求得用于碟形弹簧5的调整环8的止挡面24的轴向所需高度h，并且通过扭转调整环8校准到运行点上。接着从通过当前调整的止挡区域23预给定的轴向止挡22的轴向位置l₂和图5的止挡传感器20的轴向位置l₁求得轴向止挡22与止挡传感器20之间的轴向行程。如果该行程在预给定的误差以内，则结束校准并且将两个子组件27，28例如借助用于轴向可移位但抗扭转地接收压板6的板簧接合在壳体2上，例如铆接。如果轴向行程在预给定的误差之外，则扭转调整环8，直到调整到设定对理想轴向行程的最佳接近的止挡区域23₁，23₂，23₃，23₄，23₅，23₆（图2至4）。接着，通过将调整环8相对于压板6沿着斜坡13和对应斜坡12扭转，重新实施运行点调整。最后接合子组件27，28。

1摩擦离合器

2壳体

3反压板

4旋转轴线

5碟形弹簧

6压板

7摩擦衬

8调整环

9丝杠传动装置

10小齿轮

11驱动棘爪

12对应斜坡

13斜坡

14固定部分

15盲铆钉

16驱动部分

17窗口

18外轮廓

19预压紧弹簧

20止挡传感器

21轴向行程

22轴向止挡

23止挡区域

23₁止挡区域

23₂止挡区域

23₃止挡区域

23₄止挡区域

23₅止挡区域

23₆止挡区域

24止挡面

25切口

26轮廓

27子组件

28子组件

29装配板

30校准点

31止挡部件

32装配板

33校准点

F压力

h轴向高度

H₁轴向高度

H₂轴向高度

H₁₃轴向高度

l₁轴向位置

l₂轴向位置

l₃轴向位置

s间距

Claims (8)

1.摩擦离合器（1），该摩擦离合器至少包括一个壳体（2），具有抗扭转并且可轴向受限地相对于该壳体移位的压板（6），该压板可以由支承在壳体（2）上的碟形弹簧（5）相对于固定设置在壳体上的反压板（3）在离合器片的摩擦衬（7）被夹紧的情况下轴向移位，其中，当低于在摩擦衬（7）夹紧状态下形成的、压板（6）与反压板（3）之间的间距时，在一小齿轮（10）与一驱动棘爪（11）之间形成形状锁合并且在压板（6）相对于壳体（2）的操作运动期间在该小齿轮（10）借助该驱动棘爪（11）扭转之后解除该形状锁合，该小齿轮与设置在压板（6）上的丝杠传动装置（9）的丝杠连接，用于旋转驱动设置在压板（6）与碟形弹簧（5）之间的、具有在压板（6）对面在圆周方向上布置的斜坡（13）的调整环（8），该驱动棘爪在向压板（6）方向预压紧的情况下弹性地固定在壳体（2）上，其特征在于，该驱动棘爪（11）相对于该小齿轮（10）的轴向行程（21）借助一在驱动棘爪（11）对面起作用的、设置在调整环（8）上的、在该摩擦离合器（1）装配期间可调整的轴向止挡（22）限制，所述调整环（8）具有多个不同轴向高度（H₁，H₂，H₃）的所述轴向止挡（22）。

2.如权利要求1所述的摩擦离合器（1），其特征在于，所述调整环（8）具有多个分布在圆周上的、关于调整环（8）的旋转轴线（4）设置在轴向不同高度（H₁，H₂，H₃）上的、形成所述轴向止挡（22）的、径向扩宽的止挡区域（23，23₁，23₂，23₃，23₄，23₅，23₆）。

3.如权利要求2所述的摩擦离合器（1），其特征在于，这些轴向止挡（22）和在圆周方向上设置在调整环（8）上的斜坡（13）均匀地分布在圆周上，斜坡（13）的分度和轴向止挡（22）的分度偶数地彼此相除。

4.如权利要求3所述的摩擦离合器（1），其特征在于，所述斜坡（13）的数量等于或大于所述轴向止挡（22）的数量。

5.如权利要求2至4中任一项所述的摩擦离合器（1），其特征在于，所述止挡区域（23，23₁，23₂，23₃，23₄，23₅，23₆）具有一与所述丝杠传动装置（9）的丝杠螺母处于形状锁合中的轮廓区域（26）。

6.如权利要求2至4中任一项所述的摩擦离合器（1），其特征在于，所述调整环（8）一体地由薄板冲压并且弯曲成环形，并且是封闭的，所述止挡区域（23，23₁，23₂，23₃，23₄，23₅，23₆）弯倒。

7.如权利要求2至4中任一项所述的摩擦离合器（1），其特征在于，所述调整环（8）一体地由薄板冲压并且斜坡（13）和止挡区域（23，23₁，23₂，23₃，23₄，23₅，23₆）是拉深的。

8.用于装配如权利要求1至7中任一项所述的摩擦离合器（1）的方法，其特征在于下面的装配步骤：

-装配该壳体（2）与该驱动棘爪（11）、一与驱动棘爪轴向固定连接的止挡传感器（20）和所述碟形弹簧（5），

-测量止挡传感器（20）相对于一校准点的轴向位置（l₁），

-测量碟形弹簧（5）在运行点上相对于所述校准点的轴向位置（l₃），

-将丝杠传动装置（9）和调整环（8）装配在压板（6）上，

-在未调整状态下测量压板（6）相对于所述校准点的运行点，

-根据该压板相对于所述校准点的轴向位置，通过沿着斜坡（13）扭转调整环（8）来调整压板（6）的运行点，

-调整止挡传感器（20）与调整环（8）的匹配的止挡区域（23，23₁，23₂，23₃，23₄，23₅，23₆）之间的轴向行程（22），其中，将调整环（8）扭转过与止挡传感器（20）轴向隔开不同间距的止挡区域（23，23₁，23₂，23₃，23₄，23₅，23₆）的相应数量的分度，

-在需要改变止挡区域（23，23₁，23₂，23₃，23₄，23₅，23₆）时重新调整运行点，

-将压板（6）接合在壳体（2）上。