CN103291775A - 离合器系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及离合器系统，具有至少一个摩擦式离合器，它具有反压板及压板及可夹紧在反压板与压板之间的摩擦片衬，该离合器系统还具有借助操作杠杆沿操作行程的加载通过施加一个接合力将该至少一个摩擦式离合器由打开状态操作到接合状态的离合器致动器。为了避免离合器系统的过负荷，操作行程被确定在基准止挡与在摩擦片衬被磨损直到预给定的磨损极限时的第一工作点之间及通过操作行程的与第一工作点与摩擦片衬的新状态时的第二工作点之间的行程差相应的部分行程在离合器致动器与压板之间设置了至少一个限制接合力的弹性部分。

Description

离合器系统

技术领域

本发明涉及具有至少一个摩擦式离合器的离合器系统，该摩擦式离合器具有一个反压板及一个相对该反压板无相对转动地及轴向上可由一个支撑在与反压板无相对转动地连接的盖上的操作杠杆移位地设置的压板及可夹紧在反压板与压板之间的摩擦片衬，该离合器系统还具有一个离合器致动器，该离合器致动器借助加载离合杆沿一个通过接合轴承与操作杠杆去转动耦合的、在一个当摩擦式离合器完全打开时起作用的基准止挡与接合的摩擦式离合器的一个根据摩擦片衬的磨损改变的工作点之间被调节的操作行程通过施加一个接合力将该至少一个摩擦式离合器由未操作状态中的打开状态操作到接合状态。 

背景技术

所述类型的离合器系统例如已由DE102010025408A1公开，它用于设有自动变速器、尤其是双离合器变速器的机动车的传动系中,该变速器具有两个组合成一个双离合器的并且各由一个离合器致动器操作的摩擦式离合器。这里，被构成杠杆致动器的离合器致动器各通过一个操作杠杆操作相应的摩擦式离合器。其中两个摩擦式离合器被构成所谓的压合型摩擦式离合器，它们在离合器致动器未操作时打开及在操作时接合。在此情况下一个摩擦式离合器由离合器致动器通过操作杠杆直接压合，而另一摩擦式离合器的设置在反压板另一侧的压板通过一个拉杆及配合在该拉杆中的操作杠杆由离合器致动器以同样的方式借助一个向着反压板方向作用的接合力拉合。 

这里，从具有最大可传递的离合器转矩的工作点到打开状态的压板的行程及因此通过摩擦式离合器传递的离合器转矩与操作杠杆的杠杆几何参数相关地通过离合器致动器沿一个预给定的操作行程行驶到预给定的行程位置来调节。行程位置可由一个设置在离合器致动器中的电动机的旋 转特征值如转动角度及转速以及相应的致动器机构的在电动机转子与接合轴承之间起作用的传动比来求得。在此，通常仅提供相对的旋转特征值，以致精确的行程位置只能通过定标如基准定位来求出。为此设置一个物理的如机械的基准止挡，该基准止挡在摩擦式离合器打开时被离合器致动器行驶到。操作行程则由在基准止挡处作为基准位置求得的旋转特征值及在工作点处求得的旋转特征值来求得。为了检验基准位置的可信性接着将驶过整个操作行程。如果这是可能的，则它是基准位置。对此必需考虑：离合器从动盘的夹紧在反压板与压板之间的摩擦片衬随着工作时间的增长而被磨损，以致在摩擦片衬的工作寿命上操作行程将变长。 

为了使操作行程保持恒定，例如由DE102010024924A1及DE102010006055A1公开了由控制装置触发的或自动操作的补偿调节装置。如果出于成本的原因尤其在具有小的离合器转矩的离合器系统中要放弃这种补偿调节装置的使用，则操作行程将被设计在基准位置与摩擦片衬在磨损极限情况下的压板工作点之间的值上。在此，尤其对于基准位置的可信性检验在摩擦片衬未达到磨损极限的情况下只能容忍摩擦式离合器及离合器致动器的过载地行驶到压板的工作点上。这种过载可导致离合器系统的损坏并尤其导致离合器致动器的过载。 

发明内容

因此本发明的任务在于：这样地进一步地改造所述类型的离合器系统，以致可持续且无过载地实现离合器致动器的操作行程的可基准定位及可信性检验的操作，而无需补偿调节装置。 

该任务将通过具有至少一个摩擦式离合器的离合器系统来解决，该摩擦式离合器具有一个反压板及一个相对该反压板无相对转动地及轴向上可由一个支撑在与反压板无相对转动地连接的盖上的操作杠杆移动地设置的压板及可夹紧在反压板与压板之间的摩擦片衬，该离合器系统还具有一个借助操作杠杆沿一个通过接合轴承与操作杠杆去转动耦合的、在一个当摩擦式离合器完全打开时起作用的基准止挡与接合的摩擦式离合器的一个根据摩擦片衬的磨损改变的工作点之间被调节的操作行程的加载通过施加一个接合力将该至少一个摩擦式离合器由未操作状态中的打开状 态操作到接合状态的离合器致动器，其中操作行程被确定在基准止挡与一个在摩擦片衬被磨损直到一个预给定的磨损极限时的第一工作点之间及通过操作行程的一个与第一工作点与摩擦片衬的新状态时的第二工作点之间的行程差相应的部分行程在离合器致动器与压板之间设置了至少一个限制接合力的弹性部分。 

在本发明的意义上，这里通过弹性部分在由新状态时的工作点直到摩擦片衬磨损到磨损极限时的工作点的操作行程上的接合力梯度相对于由基准位置直到新状态时的工作点的操作行程区域中的接合力梯度大大下降。这可意味着：由此使接合力相对新工作状态时的接合力基本上保持恒定，或从这点起力梯度的斜率下降，直至一个负的斜率。由此恰恰在超过新的或稍微磨损的摩擦片衬情况下的压板工作点的行程位置上不会引起过载。而在力大于为传递最大离合器转矩所需的接合力时该弹性部分在轴向上屈服，以致在基准位置的可信性检验时可超过其工作点无过载地操作摩擦式离合器。被证实有利的是，在这时在所述部分行程上为了压缩弹性部分所述力稍微地升高。 

作为摩擦式离合器可使用其本身公知的、可能组合成一个双离合器的拉合的或压合的摩擦式离合器。作为离合器致动器可使用电动机械的或电动液压的离合器致动器。使用杠杆致动器被证实是特别有利的。 

作为弹性部分可使用由弹性元件组成的储能器。这种储能器例如可由单个或多个并列的或连接成一个弹簧组的螺旋弹簧或盘形弹簧构成。例如可设置由盘形弹簧堆叠的、相互靠置的盘形弹簧包。此外可考虑，所使用的构件借助切槽、穿孔等如此地削弱，以致它可基本上刚性地传递所需的接合力，但在更高的力时弹性地变形。 

根据该离合器系统的一个有利的实施形式，所述至少一个弹性部分可被设置在离合器致动器与接合轴承之间。为此可在离合器致动器的一个分离机构上或在接合轴承的一个轴承环上接收或在其中组合一个储能器。在此情况下，无实际压缩地施加用于将压板压紧在反压板上的接合力以使最大离合器转矩传递到摩擦片衬上并通过离合器从动盘传递到变速器输入轴上。在接合力超出时，储能器在受到一个比接合力大的力的情况下被弹性地压缩，例如这时摩擦片衬弹性已用尽，压板压紧在反压板上，以致可 实现一个后续行程直至最大操作行程的达到。替代地或附加地，所述至少一个弹性部分以类似的方式可被设置在接合轴承与操作杠杆之间。 

根据该离合器系统的另一有利的实施形式，操作杠杆可由一个盘形式的、淬硬的带有一个受力边缘及一些弹簧指的杠杆弹簧构成，其中，弹簧指靠在接合轴承上，受力边缘支撑在盖上及压板在径向上在它们之间被加载，或在一个通过拉杆操作的拉合型摩擦式离合器中杠杆弹簧径向上在接合轴承与拉杆之间支撑在盖上。这里被证实有利的是，所述弹性部分被组合在操作杠杆、尤其杠杆弹簧中，由此可避免附加的构件。为此，例如通过弹簧指的弹性、受力边缘中的切槽或留空等使传递接合力用的杠杆弹簧的刚性这样地受到限制，即当力大于最大接合力时杠杆弹簧在轴向上弹性地屈服及由此可避免或至少减小其余构件例如离合器致动器的部件的过载。 

替代地或附加地，可在操作杠杆与盖之间设置一个弹性部分。在此情况下，操作杠杆不是刚性地而是中间连接所述弹性部分弹性地支撑在盖上，该弹性部分例如为一个储能器的形式，例如盘形弹簧或类似物。以同样的方式，一个弹性部分可替代地或附加地被设置在操作杠杆的接触面与压板之间，其中，为此设置的储能器可固定在压板上或固定在操作杠杆上及可由弹簧弹性的环构成。 

对于一个借助拉杆拉合的摩擦式离合器被证实有利的是，一个弹性部分的一个替代的或附加的构型被设置在操作杠杆与拉杆之间和/或在拉杆与压板之间。 

附图说明

以下将借助图1至6中所示的实施例来详细描述本发明。附图中表示： 

图1：具有在一个压合的摩擦式离合器上的弹性的不同配置可能性的、以部分截面概要表示的一个离合器系统， 

图2：具有在一个拉合的摩擦式离合器上的弹性的不同配置可能性的、以部分截面表示的图1的离合器系统， 

图3：在一个压合的摩擦式离合器的操作弹簧与盖之间设有弹性的、相对图1及2的离合器系统改变了的一个离合器系统的部分截面图， 

图4：在一个拉合的摩擦式离合器的拉杆与压板之间设有弹性的、相对图1及2的离合器系统改变了的一个离合器系统的部分截面图， 

图5：具有设置的弹性的一个典型的离合器系统的接合力相对接合行程的曲线图，及 

图6：图5的曲线图的一个细节。 

具体实施方式

图1表示离合器系统1的一个部分截面图，该离合器系统具有包括两个摩擦式离合器2，3的绕旋转轴线d布置的双离合器4及用于操作被构成压合的摩擦式离合器的摩擦式离合器2及被构成拉合的摩擦式离合器的摩擦式离合器3的两个离合器致动器5，24。所示的实施例中离合器致动器5被构造成杠杆致动器6。对于该杠杆致动器的功能及可能的实施形式可参考DE102004009832A1。出于说明的原因，离合器致动器5未被表示在其实际的位置上而是在径向上向内移位了。实际上通过所示的辅助线7作用在接合轴承8上的接合杠杆9直接地靠在接合轴承8上。另一个在该图中仅仅被示意出的、在圆周上错开的离合器致动器24如杠杆致动器以类似的方式操作摩擦式离合器3的接合轴承10。 

两个摩擦式离合器2，3具有一个共同的、通过驱动板件12在驱动侧驱动旋转的反压板11，对着该反压板配置有各借助未示出的储能器如板簧无相对转动地及轴向上相对反压板11可移动地设置的压板13，14。摩擦式离合器2，3是在离合器致动器5，24的未操作状态中打开的摩擦式离合器，这意味着：在离合器致动器的未工作状态中压板13，14借助板簧这样程度地间隔开，以致离合器从动盘17，18的设置在压板13，14与反压板11之间的摩擦片衬15，16未进入摩擦配合。 

为了接合摩擦式离合器2，3，压板13，14被操作杠杆19，20向着反压板11加偏压。为此操作杠杆19，20各支撑在与反压板11相连接的盖21上。在压合的摩擦式离合器2的情况下，压板13直接被操作杠杆19径向上在盖21上的支撑结构22与接合轴承8之间加载。在拉合的摩擦式离合器3的情况下，与压板14固定连接的拉杆23跨过反压板11地配合并且被操作杠杆20的外圆周加载。在此，操作杠杆20借助支撑件25支撑在 盖21的外侧面上。 

在此，通过借助离合器致动器5，24使接合轴承8，10向着反压板11的方向移位将各实现摩擦式离合器2，3的接合。在此，由于操作杠杆19，20的杠杆几何参数分别对离合器致动器5，24配置了与压板13，14从摩擦式离合器2，3的打开状态直到在压板13，14的一个工作点上可传递最大离合器转矩时的接合状态的行程相应的、离合器致动器5，24的接合杠杆9的接合轴承8，10的操作行程。在此，在离合器控制装置中对一个待传递的离合器转矩配置了一个操作行程，以致通过一个给定值的控制或预控制及接着的位置控制可对相应的摩擦式离合器2，3调节预给定的离合器转矩。 

在使用杠杆致动器6时，在接合轴承8，10的区域中使总是弹性地夹紧的接合杠杆9轴向地移位，其方式是借助由电动机26旋转驱动的丝杠27径向地移动一个滚动驱动装置28。在此，接合轴承8，10的操作行程可由电动机的转子的转动特征值及考虑在转子如丝杠27与接合轴承8之间起作用的传动比来求得。这里，由于电动机的旋转角度传感器通常的增量工作方式及装置中的打滑等不能实现转子的转动特征值对摩擦式离合器2，3的操作行程的绝对配置。因此需采取操作行程校准的措施，在这些措施中一方面进行基准定位，在基准定位中在摩擦式离合器2，3打开时各设置在离合器致动器5，24上或设置在摩擦式离合器2，3上的–这里仅对离合器致动器5表示出来的、无地点位置约束地表示的基准止挡29被行驶到。为了确保，对基准止挡29应配置一个应答信号，例如电动机26上的一个增大的需求功率、一个增大的工作电流、一个电压降或类似信号，另一方面进行可信性检验，其方式是在基准定位后驶过整个操作行程。如果这是可能的，则推断为正确的基准定位。 

由于摩擦片衬15，16的磨损，压板13，14的工作点向反压板11方向上移位。这意味着，在离合器致动器5，24设计时从新状态时压板13，14的工作点上的操作行程出发必需设置一个增长的操作行程，以便在摩擦片衬15,16上的磨损状态时或在紧临该磨损状态之前通过摩擦式离合器2，3仍可传递最大的离合器转矩。这将导致在新状态时或在少许用过的状态时操作行程的可信性检验时操作行程被加长超过摩擦式离合器2，3在新状 态时的工作点一个部分行程。为了避免离合器致动器5，24或摩擦式离合器2，3的过载，对于该部分行程设置了在这里例如布置在接合杠杆9与接合轴承8之间的轴向弹性部分，该轴向弹性部分以基本上刚性的工作方式传递离合器转矩直至可传递的最大离合器转矩并且该轴向弹性部分在与比最大离合器转矩时的接合力大的力相应的接合力时在轴向上为弹性的，以致–如这里所指出的–避开了以产生的高刚度超过摩擦片衬15的片衬弹性地接合摩擦式离合器2。该弹性部分30可由一个或多个分布在圆周上的螺旋压力弹簧，一个或多个彼此靠置成一个盘形弹簧组的盘形弹簧或类似弹簧构成。该弹性部分30–如所示地–可被接收在接合杠杆9上或作为相应的弹性部分31被接收在接合轴承8上。 

图1中表示出一些其它的、涉及摩擦式离合器2的、替换的或附加地构成的弹性部分32，33，34，35，它们相应于弹性部分30可被设置为各个储能器如螺旋压力弹簧或螺旋拉力弹簧、以单个或组使用的盘形弹簧。详细地说，弹性部分32被设置在接合轴承8与操作杠杆19之间，弹性部分34被设置在操作杠杆19与压板13之间及弹性部分35被设置在操作杠杆19与盖21之间。弹性部分33涉及操作杠杆19本身，该操作杠杆在其作为杠杆弹簧的构型中具有传递接合力的刚性区域及对超过接合力的力轴向上弹性地响应的弹性区域。 

图2表示一个离合器系统1，它具有与图1不同地明确表示的操作摩擦式离合器3的、以杠杆致动器形式构成的离合器致动器24及一个仅勾画出的操作摩擦式离合器2的离合器致动器5。这里，详细地表示出借助支撑在盖外部的操作杠杆20及与压板14固定连接的拉杆23拉合的摩擦式离合器3的弹性部分36，37，38，39，40，41。这里弹性部分36，37，38，39，40基本上与图1的设置在相应位置上的弹性部分30，31，32，33，34相同或相似。与其不同地可在拉杆23的区域中替代地或附加地设置另外的弹性部分41，42。在此，弹性部分41被设置在操作杠杆20与拉杆23之间及弹性部分42被设置在拉杆23与压板14之间。 

图3表示设有以夹紧在操作杠杆20与盖21之间的盘形弹簧43的形式构成的弹性部分41的离合器系统1的部分截面图。 

图4表示具有设在摩擦式离合器3的拉杆23与压板14之间的弹性部 分42的离合器系统1的部分截面图。对此，在压板14与拉杆23之间的连接部分处在压板14上固定着分布在圆周上的阶梯形铆钉44，在这些阶梯形铆钉上拉杆23被迎着设在拉杆23与阶梯形铆钉44的铆钉头45之间的螺旋压力弹簧46的作用预偏压。螺旋压力弹簧46的刚性总地传递用于摩擦式离合器3的最大离合器转矩的传递所需的压紧力。如果通过离合器致动器24以接合力的形式作用在拉杆23上的力超过了该压紧力，螺旋压力弹簧将退让，以致使离合器致动器24的接合力限制在无过载的最大值上。 

图5表示图1中任一摩擦式离合器2，3的一个力-行程图，它具有杠杆致动器在滚动驱动装置28的最大滚动行程R（max）与最小滚动行程R（min）之间起作用的致动器力随接合行程s变化的典型曲线族。与此相对地用特性曲线47表示在新状态时摩擦式离合器的特性曲线及用特性曲线48表示在摩擦片衬的磨损极限时摩擦式离合器的特性曲线。与此相应地在工作点B（n）及B（v）上得到用于传递最大离合器转矩的接合力F（E）。为了在摩擦片衬的磨损状态下也可传递最大离合器转矩，将操作行程s（b）设计在工作点B（v）上。 

为了对一个行程传感器定标以便在沿操作行程的各行程位置上配置可传递的离合器转矩，在摩擦式离合器完全打开时行驶到基准止挡29上。基准止挡29的达到被确保，也即被可信性检验，其方式是接着由离合器致动器驶过整个操作行程s（b）。如果该操作可以无干扰地，例如无增高的功率需求、无大的致动器电流、无异常的电压降等等地实现，则借助基准止挡29确定的行程位置被看作是可信的。如果这里不是在磨损状态下驶过操作行程s（b），则离合器致动器将使未改变的传统的摩擦式离合器的压板在超过相应工作点-这里例如表示为摩擦式离合器的新状态时的工作点B（n）-的情况下沿滚动行程R（max）移动到过载状态

该过载状态可导致离合器致动器和/或摩擦式离合器的构件的损坏。 

为了避免这种情况，在部分行程s（t）上接入一个或多个弹性部分30-42，以致通过该部分行程s（t）使作用在接合轴承上的力基本上限制在接合力F（E）上，该部分行程相应于离合器致动器的一个行程改变，其中在新状态时在压板上改变的工作点B（n）改变到摩擦片衬磨损状态时的工 作点B（v）。 

图6为此借助图5的力-行程曲线图的细节表示图5的弹性部分的在部分行程s（t）上起作用的工作区域49。在转换点50上弹性部分通过它在该部位上更平坦的斜率搭接特性曲线147。在相对工作区域149稍微增大的作用区域用尽后该弹性部分闭锁，以致力变化曲线基本上以特性曲线148继续下去。工作区域149（=所述更平坦的特性曲线）可为上升的、水平的或下降的。 

参考标号表 

1离合器系统 

2摩擦式离合器 

3摩擦式离合器 

4双离合器 

5离合器致动器 

6杠杆致动器 

7辅助线 

8接合轴承 

9接合杠杆 

10接合轴承 

11反压板 

12驱动板件 

13压板 

14压板 

15摩擦片衬 

16摩擦片衬 

17离合器从动盘 

18离合器从动盘 

19操作杠杆 

20操作杠杆 

21盖 

22支撑 

23拉杆 

24离合器致动器 

25支撑 

26电动机 

27丝杆 

28滚动驱动装置 

29基准止挡 

30弹性部分 

31弹性部分 

32弹性部分 

33弹性部分 

34弹性部分 

35弹性部分 

36弹性部分 

37弹性部分 

38弹性部分 

39弹性部分 

40弹性部分 

41弹性部分 

42弹性部分 

43盘形弹簧 

44阶梯形铆钉 

45铆钉头 

46螺旋压力弹簧 

47特性曲线 

48特性曲线 

147特性曲线 

148特性曲线 

149工作区域 

50转换点 

B(n)工作点 

B(v)工作点 

d旋转轴线 

F力 

F(E)接合力 

R(max)滚动行程 

R(min)滚动行程 

s接合行程 

s(b)操作行程 

s(t)部分行程 

过载状态。 

Claims (10)

1.具有至少一个摩擦式离合器（2，3）的离合器系统（1），该摩擦式离合器具有一个反压板（11）及一个相对该反压板无相对转动地及轴向上可由一个支撑在与反压板（11）无相对转动地连接的盖（21）上的操作杠杆（19，20）移位地设置的压板（13，14）及可夹紧在反压板（11）与压板（13，14）之间的摩擦片衬（15，16），该离合器系统还具有一个借助操作杠杆（19，20）沿一个通过接合轴承（8，10）与操作杠杆（19，20）去转动耦合的、在一个当摩擦式离合器（2，3）完全打开时起作用的基准止挡（29）与接合的摩擦式离合器（2，3）的一个根据摩擦片衬（15，16）的磨损改变的工作点（B（n），B（v））之间被调节的操作行程（s（b））的加载通过施加一个接合力（F（E））将该至少一个摩擦式离合器（2，3）由未操作状态中的打开状态操作到接合状态的离合器致动器（5，24），其特征在于：操作行程（s（b））被确定在基准止挡（29）与一个在摩擦片衬（15，16）被磨损直到一个预给定的磨损极限时的第一工作点（B（v））之间及通过操作行程（s（b））的一个设置在第一工作点（B（v））与摩擦片衬的新状态时的第二工作点（B（n））之间的部分行程（s（t））在离合器致动器（5，24）与压板（13，14）之间设置了至少一个限制力的弹性部分（30，31，32，33，34，35，36，37，38，39，40，41，42）。

2.根据权利要求1的离合器系统（1），其特征在于：所述至少一个弹性部分（30，31，36，37）被设置在离合器致动器（5，24）与接合轴承（8，10）之间。

3.根据权利要求1或2的离合器系统（1），其特征在于：所述至少一个弹性部分（32，38）被设置在接合轴承（8，10）与操作杠杆（19，20）之间。

4.根据权利要求1至3中一项的离合器系统（1），其特征在于：所述至少一个弹性部分（33，39）被组合在操作杠杆（19，20）中。

5.根据权利要求1至4中一项的离合器系统（1），其特征在于：所述至少一个弹性部分（35，40）被设置在操作杠杆与盖之间。

6.根据权利要求1至4中一项的离合器系统（1），其特征在于：所述至少一个弹性部分（34）被设置在操作杠杆（19）与压板（13）之间。

7.根据权利要求1至5中一项的离合器系统（1），其特征在于：所述至少一个摩擦式离合器（3）是一个借助跨越反压板（11）的拉杆（23）被操作杠杆（20）拉合的摩擦式离合器。

8.根据权利要求7的离合器系统（1），其特征在于：所述至少一个弹性部分（41）被设置在操作杠杆（20）与拉杆（23）之间。

9.根据权利要求7或8的离合器系统（1），其特征在于：所述至少一个弹性部分（42）被设置在拉杆（23）与压板（14）之间。

10.根据权利要求1至9中一项的离合器系统（1），其特征在于：所述至少一个弹性部分（30，31，32，34，35，36，37，38，40，41，42）为至少一个压力弹簧，拉力弹簧，盘形弹簧。

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