CN104024672A - 片式离合器以及用于片式离合器的操纵装置 - Google Patents

Abstract

提出一种用于将输入侧与输出侧耦联的片式离合器、尤其是干式摩擦片离合器，其设有：用于将第一输入承载件（24）与第一输出承载件（28）耦联的第一摩擦片组（18）；用于将第二输入承载件（32）与第二输出承载件（34）耦联的第二摩擦片组（20）；和用于在第一摩擦片组（18）和第二摩擦片组（20）之间传递力的转移元件（44）。通过这至少两个摩擦片组（18，20）可将片式离合器的各个摩擦对空间地分布在有限的结构空间中并且同时以节约结构空间的方式实现例如大约400Nm和更大的足够高的转矩的传递，其中在操纵片式离合器时能够借助于例如构成为杠杆式弹簧的转移元件（44）基本上同时地操纵所述至少两个摩擦片组。

Description

片式离合器以及用于片式离合器的操纵装置

技术领域

本发明涉及一种片式离合器，借助所述片式离合器能够将输入侧与输出侧摩擦配合地耦联，以及涉及一种用于操纵这种片式离合器的操纵装置。

背景技术

已知的是，将用于驱动辅助设备的皮带轮经由单盘干式离合器与机动车发动机的曲轴耦联，以便能够借助于从曲轴中分支到皮带轮上的转矩驱动辅助设备、例如用于运行空调设备的空调压缩机。单盘干式离合器必须为在运行中出现的例如大约400Nm的转矩而相应大地确定尺寸。

存在对于机动车部件、尤其机动车发动机的从动轴能够以节约结构空间的方式耦联的持久的需求。

发明内容

本发明的目的是提出一种措施，其实现将机动车部件、尤其是机动车发动机的从动轴以节约结构空间的方式例如与皮带轮耦联。

根据本发明，所述目的的解决方案通过具有权利要求1的特征的片式离合器以及具有权利要求11的特征的操纵装置实现。本发明的优选的设计方案在能够分别单独地或以组合的方式示出本发明的观点的从属权利要求中说明。

根据本发明，提出一种用于将输入侧与输出侧耦联的片式离合器、尤其是干式摩擦片离合器，所述片式离合器具有：用于将第一输入承载件与第一输出承载件耦联的第一摩擦片组；用于将第二输入承载件与第二输出承载件耦联的第二摩擦片组；和用于在第一摩擦片组和第二摩擦片组之间传递力的转移元件。

通过至少两个摩擦片组可将片式离合器的各个摩擦对空间地分布在有限的结构空间中并且同时以节约结构空间的方式实现例如大约400Nm和更大的足够高的转矩的传递，其中所述至少两个摩擦片组在操纵片式离合器时能够借助于例如构成为杠杆式弹簧的转移元件基本上同时地被操纵。摩擦片组能够在径向方向和/或轴向方向上彼此错开地设置。各个摩擦片组能够是彼此分开的单独的结构单元，所述结构单元分别能够单独地装配。第一摩擦片组的摩擦片尤其与第二摩擦片组的摩擦片隔开而不直接一个接着一个地设置。特别地，一个摩擦片组与另一个摩擦片组相比能够具有在轴向方向上和/或在径向方向上更大的延伸。这简化经由摩擦片组的布置方式和/或度量尺寸来将片式离合器匹配于在可用结构空间中的不同限制条件。例如，用于操纵第一摩擦片组的操纵元件能够提供适当的压紧面，所述压紧面需要相应的轴向结构空间，而第二摩擦片组定位在一定半径上，使得第二摩擦片组在径向内部或径向外部突出于压紧面和/或操纵元件的在轴向方向上延伸的部分。摩擦片能够与相应的输入承载件和相应的输出承载件连接，所述摩擦片尤其在轴向方向上交替地设置，使得在输入承载件相对于输出承载件沿轴向方向相对运动时得到相应多的摩擦对，所述摩擦对在摩擦片负荷相对低的情况下实现高转矩的传递。转移元件能够将操纵装置的施加到第一摩擦片组上的操纵力传递到第二摩擦片组上。为此，例如第一输入承载件或第一输出承载件和/或与相应承载件连接的摩擦片能够压靠转移元件，由此，转移元件能够移动，使得转移元件又压靠第二输入承载件或第二输出承载件和/或与相应的承载件连接的摩擦片，以便闭合第二摩擦片组。由此，第一摩擦片组和第二摩擦片组能够借助于可接合在第一摩擦片组上的操纵元件来闭合，使得不需要用于闭合第二摩擦片组的与操纵装置连接的另一操纵元件。

特别地，第一摩擦片组径向地设置在第二摩擦片组之内或者第二摩擦片组径向地设置在第一摩擦片组之内。片式离合器的轴向延伸能够由此被显著地降低并且使用在径向方向上提供的结构空间。根据设置在操纵装置和摩擦片组之间的那个构件，能够有利的是，第一摩擦片组相对于第二摩擦片组径向地设置在外部或径向地设置在内部，由此操纵元件能够容易地从其余构件旁经过。第一摩擦片组和第二摩擦片组尤其至少部分地设置在共同的轴向高度上，即沿径向方向观察，摩擦片组至少部分地相互覆盖。

优选地，转移元件能够以关于枢转部位枢转的方式支撑，尤其是支撑在离合器壳体上，其中尤其转移元件具有贴靠在第一摩擦片组上的第一接触部位和贴靠在第二摩擦片组上的第二接触部位，并且枢转部位设置在第一接触部位和第二接触部位之间。转移元件由此能够起类似于跷跷板的作用。通过第一接触部位相对于枢转部位的间距和第二接触部位相对于枢转部位的间距，必要时能够设有杠杆传动比，例如以便在第一摩擦片组相对于第二摩擦片组具有不一样大的尺寸的摩擦片的情况下对于不同的摩擦片基本上设有相同的压紧力。

尤其优选地，为了将输入侧与输出侧耦联，将至少一个另外的摩擦片组经由另一转移元件沿用于断开和/或闭合片式离合器的操纵单元的力流方向串联至第一摩擦片组且串联至第二摩擦片组。由此可行的是，能够将三个或更多的摩擦片组借助于各转移元件沿操纵力的力流方向串联。片式离合器的摩擦配合能够分布到多个经由转移元件彼此有效连接的摩擦片组上，其中各个摩擦片组能够以节约结构空间的方式定位在现有的结构空间中。

特别地，第一输入承载件和第二输入承载件抗转动地直接地或间接地与输入侧连接，和/或第一输出承载件和第二输出承载件抗转动地直接地或间接地与输出侧连接，其中特别地，第一输入承载件和第二输入承载件和/或第一输出承载件和第二输出承载件以能够在轴向方向上、尤其在不同的轴向方向上移动的方式构成。通过抗转动的连接能够确保：将要从输入侧、例如机动车的曲轴传递的转矩经由摩擦片组传递给输出侧，例如用于驱动辅助设备的皮带轮。为了闭合相应的摩擦片组，相应的输入承载件能够相对于所属的输出承载件轴向地运动。优选地，或者全部输入承载件是可轴向移动的并且全部输出承载件在轴向方向上不可移动地与输出侧固定，或者全部输出承载件是可轴向移动的并且全部输入承载件在轴向方向上不可移动地与输入侧固定。这简化了片式离合器的安装。

优选地，第一输入承载件和第二输入承载件或第一输出承载件和第二输出承载件在径向方向上直接接连地、尤其可沿轴向方向彼此滑动地设置。由此，一个输入承载件能够由另一输入承载件引导和/或定心，或者一个输出承载件能够由另一输出承载件引导和/或定心。在径向方向上直接跟随的承载件之间例如设有间隙配合装置，使得能够在没有大的摩擦损失的情况下以节约结构空间的方式进行沿轴向方向的相对运动。两个跟随的承载件能够构成滑动轴承。替选地，为了在两个跟随的承载件之间构成滑动轴承而设有滑动套和/或润滑剂。

尤其优选地，第一摩擦片组和第二摩擦片组至少部分地设置在构成为罐形的离合器壳体中，其中离合器壳体尤其构成为用于借助于牵引机构驱动辅助设备的皮带轮。摩擦片组能够由此与离合器壳体一起共同地作为共同预装的结构单元例如与机动车发动机的曲轴连接。尤其可行的是，当经由曲轴输出转矩时，皮带轮借助于片式离合器耦联，以便驱动辅助设备，例如油泵、发电机或空调压缩机。在机动车发动机和尤其现有的曲轴关断的情况下，能够断开片式离合器，使得辅助设备例如能够借助于经由牵引机构连接的电动机来驱动。这尤其能够通过在机动车发动机关断的情况下驱动空调设备实现机动车的标准空气调节。

特别地，设有用于操纵片式离合器的操纵装置，其中操纵装置具有用于操纵第一摩擦片组的尤其能轴向移动的操纵元件，其中第二摩擦片组能够由操纵元件仅仅间接地通过转移元件操纵。不需要用于操纵第二摩擦片组的额外的操纵元件，从而得到简单的且节约结构空间的结构。

优选地，设有扭转减振器、尤其缓冲器装置或至少一个经由弹性连接元件连接的缓冲质块，其中尤其扭转减振器径向地设在所述第一摩擦片组和第二摩擦片组之外。通过扭转减振器尤其能够衰减或缓冲由机动车发动机的发动机燃烧引起的旋转不均匀性。扭转减振器尤其能够与输入侧或输出侧耦联。例如，设有可与曲轴连接的毂，罐状的传递元件与所述毂抗转动地连接，其中传递元件尤其能够径向外部地搭接（übergreifen）第一摩擦片组和第二摩擦片组，使得扭转减振器能够固定在传递元件的指向径向外部的面上。例如，缓冲质块能够经由橡胶弹性元件与传递元件连接，以便构成橡胶缓冲器。

尤其优选地，设有用于导入转矩的输入侧和用于导出转矩的输出侧，其中输出侧安置在输入侧上，其中尤其输入侧通过机动车发动机的从动轴或通过能够与从动轴连接的毂构成，和/或输出侧通过离合器盖或皮带轮构成。输出侧例如能够经由球轴承、尤其2列的球轴承支撑在输入侧上。球轴承的尺寸能够设定得足够大，以便能够在输入侧和输出侧指间沿径向方向和/或沿轴向方向消除力。

本发明还涉及一种用于操纵片式离合器的操纵装置，所述片式离合器能够如上所述地构成或改进，所述操纵装置具有用于操纵片式离合器的可轴向移动的操纵元件、与操纵元件耦联的可旋转的分离环、和驱动单元尤其是电机驱动的用于旋转分离环的螺杆驱动器，其中分离环支撑在支撑环上，使得分离环由于转动而实施轴向运动以用于移动操纵元件。

当分离环旋转时，分离环例如能够在支撑环的斜道上滑动进而实施具有轴向方向上的运动分量的运动进而移动操纵元件，由此操纵元件能够闭合第一摩擦片组并且经由转移元件也闭合第二摩擦片组。经由斜道的上升或起类似作用的构件能够调节在由驱动单元提供的驱动力矩和想要的分离力或想要的压紧力之间的适当的转化比。分离环能够由驱动单元从径向外部操纵，使得驱动单元不需要提供的径向内部的结构空间。这实现：在分离环的径向内部和尤其在分离轴承的径向内部设置其他功能部件。例如，机动车发动机的从动轴和/或用于与从动轴固定的毂能够相对于操纵装置设置在径向内部，而不必为驱动单元的部件留出结构空间。特别地，能够移动分离环，使得不需要实施枢转或倾斜运动。这引起简单且鲁棒的结构，所述结构借助小的构件数量实现片式离合器的摩擦片组的操纵。由此，实现机动车部件的节约结构空间的离合器、尤其是例如具有皮带轮的机动车发动机的从动轴，其中尤其同时能够提供足够高的压紧力来摩擦配合地传递例如400Nm和更大的转矩。

操纵元件例如能够与分离环一件式地构成或者与分离环直接或间接地连接。也可行的是，操纵元件经由优选在分离环的和操纵元件的可彼此滑动的面之上构成的轴向轴承、尤其是轴向滑动轴承接合在分离环上。优选地，操纵元件经由分离轴承以可相对于操纵元件相互旋转的方式与操纵元件耦联，使得能够将分离环的轴向运动传递给操纵元件。分离轴承尤其能够沿径向方向和/或轴向方向消除力。例如，分离环能够构成分离轴承的外环。分离轴承的尤其经由至少一个轴承球以与外环相对旋转的方式构成的内环例如能够经由突出部接合在操纵元件上，以便在分离环转动时操纵元件能够沿轴向方向移动。替选地，分离轴承的内环能够与操纵元件一件式地构成。借助于分离轴承能够消除尤其在闭合片式离合器中出现的力。

特别地，分离环经由至少一个球斜道单元支撑在支撑环上，其中尤其球斜道单元具有贴靠在分离环和支撑环上的球并且球在倾斜于环周方向且倾斜于轴向方向伸展的球斜道中引导。由此，能够尤其简单且节约结构空间地将分离环的旋转转换成具有轴向运动分量的运动。

优选地，分离环具有用于与驱动单元抗转动地连接的齿部。例如，分离环至少在径向靠外的环周上的部分区域中具有齿部，使得驱动单元经由接合到齿部中的螺杆或螺旋形构成的蜗杆以适当选择的传动比至少部分地旋转分离环，所述螺杆或螺旋形构成的蜗杆尤其能够由电机驱动。特别地，齿部仅部分地在环周方向上伸展，从而使得在运行时不能够达到的环周区域中不必设有齿部。齿部尤其具有在轴向方向上的延伸部，所述延伸部至少相应于分离环在摩擦片的所设置的磨损端部处的最大路程。由此不必要的是：在操纵分离环时驱动单元必须执行轴向补偿。

尤其优选地，操纵元件基本上构成为环形。操纵元件尤其能够在指向第一摩擦片组的端部上在环周方向上具有中断部。由此，能够由操纵元件沿环周方向施加类似的压紧力。特别地，操纵元件能够在指向第一摩擦片组的一侧具有突出部，使得操纵元件能够以相应更大的接触面积接合在第一摩擦片组上。

特别地，在能够如在上面描述的方式构成和改进的片式离合器中，设有用于同时操纵第一摩擦片组和第二摩擦片组的操纵装置，其中操纵装置能够如上面描述的那样构成和改进。通过操纵装置的设计方案，能够以尤其节约结构空间的方式操纵片式离合器的摩擦片组，使得甚至能够为另外的部件实现额外的结构空间。由此，实现机动车部件的、尤其机动车发动机的从动轴例如与皮带轮节约结构空间的耦联，其中尤其能够同时提供用于摩擦配合地传递大约400Nm和更大的转矩的足够高的压紧力。

本发明还涉及一种用于驱动机动车的辅助设备的皮带轮装置，其具有可与机动车发动机的从动轴连接的、能够以如上所述的方式构成和改进的片式离合器，和用于驱动牵引机构的至少部分覆盖片式离合器的皮带轮。皮带轮装置尤其能够具有用于操纵片式离合器的操纵装置，其中操纵装置能够如上面描述的那样构成和改进。由此，实现将机动车发动机的从动轴与皮带轮以节约结构空间的方式耦联，其中尤其能够同时地提供用于摩擦配合地传递大约400Nm和更大的转矩的足够高的压紧力。

附图说明

下面，参考附图根据优选的实施例示意地阐明本发明，其中下面示出的特征不仅能够单独地也能够组合地示出本发明的观点。其示出：

图1示出片式离合器的示意剖面图，

图2示出图1中的片式离合器的示意细节图，

图3示出图1中的片式离合器的示意俯视图，

图4示出图1中的片式离合器的操纵装置的示意剖面图，以及

图5示出图4的操纵装置的分离环的示意侧视图。

具体实施方式

图1和图2中示出的片式离合器10具有离合器单元12，所述离合器单元能够借助于操纵装置16的操纵元件14操纵。离合器单元12具有相对于离合器单元12的第二摩擦片组20径向地设置在内部的第一摩擦片组18。第二摩擦片组20在轴向方向上具有比第一摩擦片组18更大的延伸，因此操纵元件14的在环周方向上环绕的凸出部21能够相对于第二摩擦片组20在径向内部接合在第一摩擦片组18上。第一摩擦片组18具有与输入法兰22抗转动地连接的第一输入承载件24和与作用为离合器盖的皮带轮26抗转动地连接的第一输出承载件28，所述输入承载件和输出承载件由于轴向方向上的相对运动而能够引起或松开分别交替挂入到第一输入承载件24中或到第一输出承载件28中的摩擦片30之间的摩擦配合。输入法兰22在所示出的实施例中与毂31连接，所述毂能够与机动车发动机的从动轴连接。皮带轮26尤其能够经由两列的球轴承33可相对转动地支撑在毂31上。第二摩擦片组20具有与输入法兰22抗转动地连接的第二输入承载件32和与皮带轮26抗转动地连接的第二输出承载件34，所述输入承载件和输出承载件能够相对彼此沿轴向方向移动，以便经由摩擦片30建立摩擦配合。缓冲质块38经由弹性连接元件36与输入承载件22连接，以便构成橡胶缓冲器类型的扭转减振器40。

在借助于操纵元件14操纵离合单元12时，操纵元件14的凸出部21仅压靠第一摩擦片组18并且在所述摩擦片组上产生压力，由此轴向移动第一摩擦片组18的挂在第一输入承载件24上和第一输出承载件28上的摩擦片，以便引起摩擦配合。通过相对运动，第一摩擦片组18贴靠在转移元件44的第一接触部位42上，所述转移元件在支撑在皮带轮26上的枢转部位46处枢转进而借助第二接触部位48压靠第二摩擦片组20。由此，由操纵元件14引入的操纵力能够经由转移元件44在另一半径上转移到第二摩擦片组20上，以便通过第二摩擦片组20的摩擦片的相对运动也闭合第二摩擦片组，所述第二摩擦片组的摩擦片挂在第二输入承载件32和第二输出承载件34上。由此，第一摩擦片组18和第二摩擦片组20同时在输入法兰22和皮带轮26之间传递转矩。

如在图2和图3中示出的那样，操纵装置16具有构成为电机驱动的螺杆驱动器的驱动单元50，所述驱动单元经由可转动驱动的螺杆52接合到分离环56的设置在径向外部的齿部54上。分离环56能够通过螺杆52旋转并且经由球58支撑在固定的支撑环60上，使得分离环56由于旋转而在轴向方向上移动。分离环56能够经由分离轴承62支承在操纵元件14上。为此，分离环56本身能够构成分离轴承62的外环，所述外环经由轴承球64以相对转动的方式支承在内环66上。内环66能够止挡在止挡件68处，所述止挡件尤其通过操纵元件14中的突出部构成。由此，在分离环56旋转时，分离环56能够连同内环66一起在轴向方向上移动并且在此带动操纵元件14，以便闭合离合器单元12。

如尤其在图4和图5中示出，球58能够装入倾斜伸展的、设置在分离环56中的球斜道70中，分离环56经由球支撑在支撑环60上。经由球斜道70相对于轴向方向和环周方向的倾斜程度能够设定，在沿环周方向进行确定的转动时分离环56能够沿轴向方向移动怎样的路径。例如，球斜道70相对于环周方向倾斜大约20°±5°。

此外，上面的描述公开了一种用于操纵上述的片式离合器10的操纵装置，所述操纵装置具有用于操纵片式离合器10的可轴向移动的操纵元件14、与操纵元件14耦联的可旋转的分离环56、和用于旋转分离环56的驱动单元50，尤其是电机驱动的螺杆驱动器，其中分离环56支撑在支撑环60上，使得分离环56由于转动而实施轴向运动以用于移动操纵元件14。

在所述操纵装置中，分离环56能够经由至少一个球斜道单元支撑在支撑环60上，其中尤其球斜道单元具有贴靠在分离环56和支撑环60上的球58，并且球58在倾斜于环周方向且倾斜于轴向方向伸展的球斜道70中引导。

在所述操纵装置中，分离环56能够具有用于与驱动单元50抗转动地连接的齿部54。

在所述操纵装置中，操纵元件14能够基本上构成为环形。

上面的描述也公开了一种根据权利要求11至14中任一项所述的操纵装置16，所述操纵装置设置用于同时操纵第一摩擦片组18和第二摩擦片组20。

此外，公开一种用于驱动机动车的辅助设备的皮带轮装置，所述机动车具有可与机动车发动机的从动轴连接的片式离合器10（如上所述），和用于驱动牵引机构的至少部分覆盖片式离合器10的皮带轮26。

附图标记列表

10  片式离合器

12  离合器单元

14  操纵元件

16  操纵装置

18  第一摩擦片组

20  第二摩擦片组

21  凸出部

22  输入法兰

24  第一输入承载件

26  皮带轮

28  第一输出承载件

30  摩擦片

31  毂

32  第二输入承载件

33  球轴承

34  第二输出承载件

36  弹性连接元件

38  缓冲质块

40  扭转减振器

42  第一接触部位

44  转移元件

46  枢转部位

48  第二接触部位

50  驱动单元

52  螺杆

54  齿部

56  分离环

58  球

60  支撑环

62  分离轴承

64  轴承球

66  内环

68  止挡件

70  球斜道。

Claims (10)

1.一种用于将输入侧与输出侧耦联的片式离合器、尤其是干式摩擦片离合器，具有：

用于将第一输入承载件（24）与第一输出承载件（28）耦联的第一摩擦片组（18），

用于将第二输入承载件（32）与第二输出承载件（34）耦联的第二摩擦片组（20）和

用于在所述第一摩擦片组（18）和所述第二摩擦片组（20）之间传递力的转移元件（44）。

2.根据权利要求1所述的片式离合器，其特征在于，所述第一摩擦片组（18）径向地设置在所述第二摩擦片组（20）之内或者所述第二摩擦片组（20）径向地设置在所述第一摩擦片组（18）之内。

3.根据权利要求1或2所述的片式离合器，其特征在于，所述转移元件（44）能够以关于枢转部位（46）枢转的方式支撑、尤其是支撑在离合器壳体（26）上，其中尤其所述转移元件（44）具有贴靠所述第一摩擦片组（18）的第一接触部位（42）和贴靠所述第二摩擦片组（20）的第二接触部位（48），并且所述枢转部位（46）设置在所述第一接触部位（42）和所述第二接触部位（48）之间。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的片式离合器，其特征在于，为了将所述输入侧与所述输出侧耦联，将至少一个另外的摩擦片组经由另一转移元件沿用于断开和/或闭合所述片式离合器（10）的操纵单元（16）的力流方向与所述第一摩擦片组（18）且与所述第二摩擦片组（20）串联。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的片式离合器，其特征在于，所述第一输入承载件（24）和所述第二输入承载件（32）直接地或间接地与所述输入侧抗转动地连接，和/或所述第一输出承载件（28）和所述第二输出承载件（34）直接地或间接地与所述输出侧抗转动地连接，其中特别地，所述第一输入承载件（24）和所述第二输入承载件（32）和/或所述第一输出承载件（28）和所述第二输出承载件（34）以能够在轴向方向上、尤其在不同的轴向方向上移动的方式构成。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的片式离合器，其特征在于，所述第一输入承载件（24）和所述第二输入承载件（32）或所述第一输出承载件（28）和所述第二输出承载件（34）在径向方向上直接接连地设置。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的片式离合器，其特征在于，所述第一摩擦片组（18）和所述第二摩擦片组（20）至少部分地设置在构成为罐形的离合器壳体中，其中所述离合器壳体尤其构成为用于借助于牵引机构驱动辅助设备的皮带轮（26）。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的片式离合器，其特征在于，设有用于操纵所述片式离合器（10）的操纵装置（16），其中所述操纵装置（16）具有用于操纵所述第一摩擦片组（18）的尤其能轴向移动的操纵元件（14），其中所述第二摩擦片组（20）能够由所述操纵元件（14）仅仅间接地通过所述转移元件（44）操纵。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的片式离合器，其特征在于，设有扭转减振器（40），尤其是缓冲器装置或至少一个经由弹性连接元件（36）连接的缓冲质块（38），其中尤其所述扭转减振器（40）径向地设置在所述第一片摩擦片组（18）和所述第二摩擦片组（20）之外。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的片式离合器，其特征在于，设有用于导入转矩的输入侧和用于导出转矩的输出侧，其中所述输出侧安置在所述输入侧上，其中尤其所述输入侧由机动车发动机的从动轴或通过能够与从动轴连接的毂（31）构成，和/或所述输出侧由离合器盖或皮带轮（26）构成。