CN104094007B - 离合器组件和密封元件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种根据实施例的离合器组件(100),其例如用于车辆传动系,其包括:第一摩擦面(230);第二摩擦面(240),其与所述离合器组件(100)的从动构件(190)基本上不可相对旋转地联接,其中,所述第一摩擦面和第二摩擦面(230、240)构造和布置为能够相互产生摩擦接合,以能够将扭矩从所述第一摩擦面(230)传递到所述第二摩擦面(240)上,并且其中,所述第一摩擦面和第二摩擦面(230、240)此外构造成,在所述离合器组件(100)的运行期间暴露在液态介质中;压紧元件(620),其构造成基于操纵通过引起沿着力方向的力而建立或断开所述摩擦接合;以及密封元件(360),其将所述第一摩擦面和第二摩擦面(230、240)所位于的第一体积(720)与第二体积(740)分开,其中,所述密封元件(360)沿着所述力方向布置在所述压紧元件(620)和离合器组件(100)的罩壳(110)之间。

Description

离合器组件和密封元件
技术领域
本发明的实施例涉及一种离合器组件,其例如可应用在例如为机动车辆的车辆的传动系中,本发明也涉及一种用于这种离合器组件的密封元件。
背景技术
离合器以多种不同的表现形式应用在车辆领域、尤其是机动车辆领域中。通常,其在相应车辆的传动系范围中用于扭矩传递,其中,离合器例如使用在驱动设备、即例如发动机和连接在之后的变速器之间。由此,可实现传动系的断开,从而例如在车辆静止的情况中发动机可继续运行。即,在这种情况中,离合器使旋转的发动机输出轴与静止的变速器输入轴分开。
然而,离合器也可应用在车辆传动系的其它位置中。即,其例如在混合动力驱动的情况中也可应用在不同的驱动设备之间或者为了中断扭矩流应用在变速器之前或之后。此外,离合器可与不同的驱动设备技术、即例如内燃机和电动马达相结合地应用,也可与不同变速器技术、即例如同步的变速器、但是也可与非同步的变速器相结合地应用。在此,作为变速器不仅可使用手动切换的变速器,也可使用自动变速器,其中必要时能够通过电气的、电子的或其它控制脉冲接入手动换挡。
在此,离合器常常以实现在相应的构件之间的摩擦配合的接触为基础,这些构件与相关离合器的驱动构件和从动构件相联接。刚好在转速区别很大的情况中(例如可能在起动时出现),在此在摩擦面的区域中由于存在的滑转条件而将能量转化成热。这可导致不期望的相关摩擦面或者相关构件的加热。因此,尤其出于这一原因例如使用这样的离合器,在其中使液态介质在罩壳内部循环,该液态介质至少部分地使在摩擦面处产生的热从该处导出。
由此,文献DE 10 2009 016 414 A1涉及一种离合器组件,在其中,通过在摩擦元件处设置叶片形的输送面,在罩壳中形成相应的流体流。文献DE 101 25 628 A1也涉及一种离合器组件,在其中构造有至少一个摩擦机构以产生至少局部地环流该摩擦机构的流体循环,其中,通过该摩擦机构实现扭矩传递。
文献DE 10 2009 042 065 A1此外涉及一种用于应用在车辆传动系中的力传递装置,在其中,当活塞元件位于无压力的状态中时,可实施成板簧、盘形弹簧或者弹性摩擦片形式的弹簧单元引起活塞元件的轴向预紧。
发明内容
基于此,因此存在这样的需求,即,实现离合器组件的切换性的改进,该离合器组件的摩擦面在离合器组件的运行期间暴露在液态介质中。
根据权利要求1所述的离合器组件和根据权利要求15所述的密封元件实现该需求。
根据实施例的例如用于车辆传动系的离合器组件包括第一摩擦面和第二摩擦面,该第二摩擦面与离合器组件的从动构件基本上不可相对旋转地联接。在此,第一摩擦面和第二摩擦面构造和布置成其可相互产生摩擦接合,以能够将扭矩从第一摩擦面传递到第二摩擦面上,其中,第一摩擦面和第二摩擦面此外构造成,在离合器组件的运行期间暴露在液态介质中。此外,离合器组件包括压紧元件,其构造成基于操纵通过引起沿着力方向的力建立或断开摩擦接合。此外离合器组件包括密封元件,其将第一摩擦面和第二摩擦面所位于的第一体积与第二体积分开,其中,密封元件沿着所述力方向布置在压紧元件和离合器组件的罩壳之间,以减小在离合器组件运行期间在第二体积中的压力变化。离合器组件的罩壳在此通常表示离合器组件的驱动构件,待传递的扭矩能够通过该驱动构件传递到离合器组件上或可通过该驱动构件传递到离合器组件上。
一个实施例基于这样的认识,即,可通过以下方式改进离合器组件的切换性,即,使第一体积与第二体积分开的密封元件刚好沿着所述力方向布置在压紧元件和离合器组件的罩壳之间,从而由于在运行期间在罩壳中可能存在的液态介质流动,减小、必要时甚至可以防止在第二体积中的压力变化。由此,例如在使用液态介质流、即例如油流来冷却第一摩擦面和第二摩擦面的离合器组件时,也可减小、必要时甚至可完全防止在压紧元件处由于该流引起的液力的压力下降。由此,必要时也可以减小或者甚至完全防止作用到压紧元件上和进而作用到摩擦面上的力的变化,该变化由液态介质流的变化引起。
在此,基本上不可相对旋转的联接理解为这样的联接,即,在其中,相关的构件不可相对旋转地或者相互一起旋转地联接,使得其基本上相互一起旋转,然而其中,在有关构件之间可能出现的相对旋转限制在预定的角度范围上。例如,可能由于有关构件的机械变形、由于几何形状的情况或者由于相似的效应引起该角度范围的变化。因此,两个组件的基本上不可相对旋转的连接同样也包括不可相对旋转的连接。
在这种根据实施例的离合器组件中,第二体积与用于所述液态介质或其它液态介质的输入通道相联接,以便在操纵压紧元件时实现所述液态介质或其它液态介质的流入和流出。因此,在此密封元件如此构造和布置,使得在操纵压紧元件时也减小、必要时还完全防止在离合器组件运行期间在第二体积中的压力变化,从而压力例如在第二体积中基本上保持不变或恒定。
在根据一种实施例的离合器组件中,所述压紧元件可构造成,通过沿着所述力方向的运动引起沿着所述力方向的力。密封元件相应地设计成可变形,从而其能够通过自身的变形屈从压紧元件沿着所述力方向的运动。在这种根据实施例的离合器组件中,密封元件可吸收或补偿压紧元件沿着所述力方向的运动。由此必要时可实现,通过以下方式改进离合器组件的断开性能,即,其在打开或断开的状态中具有更小的在摩擦面之间的摩擦,因为摩擦面由于压紧元件沿着所述力方向的运动性而在必要时能够更好地相互分离。补充地或替代地,必要时可实现受控地进行离合器组件的接合、即建立摩擦连接,因为由于压紧元件沿着所述力方向的运动性可以实现更柔和地接合或更柔和地建立摩擦连接。
在根据一种实施例的离合器组件中,第二体积可至少部分地由压紧元件的面区段限制。这种面例如可布置成基本上垂直于所述力方向。在此,该面区段可贴靠在压紧元件的面对罩壳的一侧上。刚好在这种布置方案中,应用密封元件可以是有利的,因为在罩壳的内部中产生的能够导致压力情况变化的流动可引起对压紧元件的面区段的相应力作用,然而其中,该力作用可通过应用密封元件减小、或者甚至完全防止。
在这种根据实施例的离合器组件中,活塞压力腔可以与在压紧元件的远离第二体积的一侧紧接着,其中,压紧元件的面区段沿着离合器组件的径向方向的延伸长度和活塞压力腔沿着径向方向的延伸长度可相差压紧元件的面区段和活塞压力腔中较大延伸长度的最高30%。刚好在这种布置方案中,应用密封元件可以是有利的。例如,由于作用到液态介质上的离心力可产生作用到压紧元件的面区段上的压力变化。由于离心力同样存在于活塞压力腔中,因此可以值得推荐的是,与离心力相关的压力变化可作用到相似的面上。由此,必要时可实现完全的补偿,但是必要时也可实现补偿不足或过补偿。然而与此无关地可以值得推荐的是,将上述差别限制在最高25%、最高20%、最高15%、最高10%或者最高5%上,以限制出现的力差。
在根据一种实施例的离合器组件中压紧元件可如此构造,使得力方向相应于离合器组件的旋转轴线的方向。换句话说,密封元件可沿着离合器组件的旋转轴线布置在压紧元件和罩壳之间,其中,旋转轴线为在数学意义上的旋转轴线,即例如为离合器组件的轴向方向。由此,在根据一种实施例的离合器组件中,离合器组件的部件相对于旋转轴线基本上旋转对称地设计,其中,离合器组件的旋转轴线也可表示这些组件的共同旋转轴线。
在根据一种实施例的离合器组件中,密封元件此外可构造成如此将力施加到压紧元件上,使得压紧元件通过该力移向其操纵之前的初始位置。此外,密封元件可选地构造成,将这样的力施加到压紧元件上,以在未操纵的情况下使压紧元件移到在其操纵之前的初始位置。换句话说,密封元件可构造成,用作在离合器组件中的膜片弹簧、盘形弹簧或板簧元件。由此,必要时可实现,在这种离合器组件中省去独立的弹簧元件,这(根据离合器组件的具体实现方案)用于在初始位置中断开或建立摩擦连接。由此,密封元件可承担这种弹簧元件的功能。即,由此密封元件不仅承担两个功能,而且也简化了这种离合器组件的制造,因为必要时能够节省一个构件。
此外,根据一种实施例的离合器组件可包括在第一体积中的输送构件,其与罩壳、即在几个实施例中与驱动构件基本上不可相对旋转地联接并且构造成在相对于液态介质旋转时引起液态介质流。在这种根据实施例的离合器组件中,应用密封元件可以是特别有利的,因为通过设置输送构件在相对于液态介质的相对运动时实现了在第一体积中的泵作用。由此,由于输送构件和通过输送构件引起的流动可导致在第一体积中的压力下降。在这种情况中,刚好密封元件在离合器组件的实施例中防止由于这种在第一体积中的压力下降引起的在第二体积中的压力下降,从而当相应地存在流动时、即在输送构件的相应的输送功率下改进了离合器组件的切换性。
在根据一种实施例的离合器组件中,密封元件具有带有第一密封面的盘形的第一区段和带有第二密封面的盘形的第二区段,其中,第一区段和第二区段通过过渡区段相互连接。通过设置相应的第一摩擦面和第二密封面,由此相对于例如其它实现方案改进了密封作用以及由此改进了流体技术上的密封,因为通过设置二维的密封面减小了形成通道(液态介质可通过该通道从第一体积中进入第二体积中或者在相反方向上流动)的可能性。在这种离合器组件的实施例中,第一密封面和第二密封面基本上平行地且垂直于离合器组件的旋转轴线地取向。换句话说,第一密封面和第二密封面在这种实施例中平行于这样的平面,即,该平面通过从离合器组件指向外的径向方向和离合器组件的与这两个方向垂直的周向或切向方向确定。
在这种根据实施例的离合器组件中,第一密封面和/或第二密封面沿着径向方向、即垂直地从旋转轴线指向外地具有这样的伸展长度,即,该伸展长度相当于过渡区段沿着径向方向的伸展长度的至少5%。替代地或补充地,在这种离合器组件中,第一密封面和/或第二密封面沿着径向方向的伸展长度也大于过渡区段沿着径向方向的伸展长度。第一和/或第二密封面由此必要时可在其密封作用方面通过相应地设计其面积大小而进一步改进。由此必要时可以在第一种所述情况中设置成过渡区段沿着径向方向的伸展长度的至少10%、至少30%至少50%或者至少75%。
在此,根据密封元件的具体设计方案,过渡区段例如可以用于引起弹性作用,如以上已经描述的那样。然而与此无关地,在密封元件相应地变形时也可导致第一密封面和/或第二密封面的变形。
在这种根据实施例的离合器组件中,第一密封面例如与罩壳、驱动构件和/或另一支撑构件的环形表面区段处于接触中,并且第二密封面与压紧元件的环形表面区段处于接触中。根据具体的实现方案,罩壳、驱动构件和支撑构件也可为同一个构件。
在这种离合器组件中,第一密封面和第二密封面沿着径向方向彼此错开。补充地或替代地,其也可沿着离合器组件的旋转轴线彼此错开地布置。由此必要时可以实现,通过以下方式进一步改进密封元件的密封作用,即,由于所描述的几何设计方案可避免在密封元件的区域中特别小的弯折半径或弯曲半径,在这种部位处可能在密封元件的材料内部中或其表面上出现特别大的力。特别大的力会导致密封元件更强地变形,由此可损害密封面在相关配合构件的表面区段上的贴靠。可能也会在小弯曲半径区域中出现的材料疲劳,这可导致离合器组件的使用寿命减少。由此,必要时可以进一步改进密封元件的密封作用和/或密封元件的使用寿命。
在根据一种实施例的离合器组件中,密封元件构造成单件。即,在这种情况中,密封元件可由刚好一个连续的坯料制成,因此,概念“单件地构造”也可使用“集成的”和“一体的”作为同义词。由此,必要时可以简化密封元件进而离合器组件的制造。
在根据一种实施例的离合器组件中,密封元件可通过板形工件的变形、通过切削的或铸造技术的制造方法制成。由此,在离合器组件的实施例中,密封元件必要时可借助于相对简单且成本适宜的制造方法制成,例如板形工件的变形,由此,相对于其它制造方法可显著减小制造成本。另一方面同样推荐且值得关注的是,借助于成本更高的制造方法、例如切削或铸造技术的制造方法制造密封元件,如果例如由于特别需要的负载使这种制造方法适合用于密封元件。
在根据一种实施例的离合器组件中,密封元件例如通过铆接连接和/或插接连接基本上不可相对旋转地与罩壳相连接并且构造成,建立在罩壳和另一构件之间基本上不可相对旋转的连接。由此可行的是,借助于密封元件将罩壳、即例如驱动构件的旋转运动传递到所述另一构件、例如压紧元件的部件或与压紧元件相连接的构件上。由此,必要时可实现,省去传递相应的旋转运动的构件并且由此不仅简化了离合器组件的结构而且必要时也可减少其结构空间。
在这种离合器组件中,密封元件可具有多个板簧元件,其与离合器组件的所述另一构件形状配合地、例如通过铆接连接和/或插接连接相连接,以实现在所述另一构件与罩壳之间基本上不可相对旋转的连接。在此,由于其板形的设计方案,使用板簧元件可实现所述另一构件沿着旋转轴线的移动、即其沿着离合器组件的轴向方向的运动,同时可垂直于旋转轴线传递力。由此,可借助于相应的板簧元件传递引起扭矩的特别是切向作用的力。此外,恰恰在由板式工件制成的密封元件中和/或单件的密封元件中,板簧元件的使用使得能够通过简单的结构手段将传递扭矩的功能集成到所述另一构件上。在离合器组件的这种实施例中,板簧元件例如与密封元件成形为一体。
用于根据一种实施例的离合器组件的密封元件包括具有第一密封面的盘形的第一区段、具有第二密封面的盘形的第二区段和使第一区段和第二区段相互连接的过渡区段,其中,第一密封面构造成与构件的环形的第一表面区段接触并且第二密封面构造成与所述构件或另一构件的环形的第二表面区段接触。由此,密封元件可构造成用于实现流体技术上的密封。其同样可构造成用于将力施加到离合器组件的压紧元件上,使得该压紧元件通过该力移到在其操纵之前的初始位置上,以建立或断开用于在第一摩擦面和第二摩擦面之间传递扭矩的摩擦连接。换句话说,密封元件构造成用于建立流体技术上的密封并且用作在例如用于车辆传动系的离合器组件中的膜片弹簧、盘形弹簧或板簧元件。
在此,传力的连接通过静摩擦实现,材料配合的连接通过分子的或原子的相互作用和力实现,并且形状配合的连接通过相关连接副的几何连接实现。因此,静摩擦的前提特别是在两个连接副之间的法向力分量。
附图说明
下面参考附图详细描述和解释实施例。
图1示出了根据实施例的离合器组件的横向剖视图;
图2示出了根据实施例的离合器组件的输送构件的立体图;
图3示出了根据实施例的密封元件的立体图,其例如可应用在根据实施例的离合器组件中;
图4示出了在图3中示出的密封元件的横向剖视图;
图5示出了根据实施例的另一离合器组件的横向剖视图;
图6示出了根据实施例的另一密封元件的立体图,其例如可应用在图5中示出的根据实施例的离合器组件中;
图7示出了在图6中示出的密封元件的另一立体图;以及
图8示出了在图6和图7中示出的密封元件的横向剖视图。
具体实施方式
在以下对示出了本发明实施方式的附图的描述中,相同的附图标记表示相同或相似的部件。此外,对于多次在实施例或附图中出现的但总地描述一个或多个特征的部件和对象,使用概括性的附图标记。以相同的或概括性的附图标记描述的部件或对象可在单个、多个或所有特征、例如其尺寸方面相同,然而也可实施成不同的,只要没有在描述中另外说明或暗示。
图1示出了根据一个实施例的离合器组件100的横向剖视图。在此,该离合器组件100例如可应用在车辆传动系的范围中,以例如可分开地将由驱动设备提供的扭矩传递到变速器或其它构件上。离合器组件100因此例如可在与同步变速器组合的情况下用作分离离合器或者在与非同步变速器、例如相应的自动变速器共同作用下用作起动离合器。
由此,离合器组件100包括罩壳110,其在这种情况中实施成具有第一半壳120和第二半壳130的两件式罩壳,其中,第二半壳130也被称为离合器组件100的发动机侧的盖。在此,两个半壳120、130通过焊接连接140相互连接。罩壳110由此可利用液态介质填充或者被液态介质填充,该液态介质例如为油或其它液体,其适合吸收并运送在罩壳110的内部中产生的热。
第二半壳130以及因而罩壳110在图1中示出的离合器组件100中用作驱动构件150。为了该目的,第二半壳130具有用于固定在驱动设备(例如发动机)的挠性板或飞轮上的或者固定在传动系的其它部件上的焊接螺钉160。除了焊接螺钉160,替代地也可实施销或其它用于固定离合器组件100的固定结构。
在图1中示出的离合器组件100更确切地说为多盘片式离合器或多摩擦片离合器。相应地,离合器组件100在罩壳110的内腔中具有摩擦叠片180,其具有多个第一摩擦面230和第二摩擦面240,其中,第一摩擦面通过以下描述的部件至少基本上与驱动构件150、确切地说罩壳110不可相对旋转地联接,并且第二摩擦面240至少基本上与离合器组件的从动构件190不可相对旋转地联接。从动构件190更确切地说为下轮毂200,其通过内齿部210与在图1中未示出的变速器输入轴形状配合地联接。该变速器输入轴具有相应于内齿部210的外齿部。
在图1中示出的离合器组件100的实施例中,摩擦叠片180包括在罩壳110、确切地说第二半壳130的内表面220上形成的第一摩擦面230-1,其与外摩擦片250-1的相应的第二摩擦面240-1处于摩擦接合中或者可进入这种摩擦接合中。外摩擦片250在此被涂覆有摩擦衬面260-1,在该摩擦衬面260-1上形成第二摩擦面240-1。与此不同地,当罩壳110同样由钢制成时,第一摩擦面230-1直接在罩壳110的内表面220上形成,即,例如成形为钢表面。
外摩擦片250-1在远离内表面220的一侧上具有另一摩擦衬面260-2,其在表面上形成另一第二摩擦面240-2。该第二摩擦面240-2与内摩擦片270-1处于摩擦接合中,或者可通过相应的第一摩擦面230-2与内摩擦片270-1进入摩擦接合中。
摩擦叠片180此外具有另一外摩擦片250-2和另一内摩擦片270-2,其中,外摩擦片250-2同样具有相应的摩擦衬面260,然而出于可见性原因在图1中同样只为一部分设有附图标记,如相应地得到的第一摩擦面230和第二摩擦面240那样。在此,外摩擦片250-2布置在两个内摩擦片270-1和270-2之间。由此,摩擦叠片180在远离罩壳110的内表面220的一侧上通过内摩擦片270-2限制。
内摩擦片270在此实现成基本上盘形的钢构件,并且表示相应的至少局部盘形的构件,第一摩擦面230在所述构件上布置在盘形区段的区域中。外摩擦片250也借助于其摩擦衬面260实现成至少局部盘形的构件,其在其盘形的区段上具有第二摩擦面240。当然,在其它实施例中,摩擦衬面260也可设置在相应的其它构件上。
不仅内摩擦片270而且外摩擦片250相对于旋转轴线300分别具有中央的凹口,其中,不仅内摩擦片270而且外摩擦片250刚好以可围绕旋转轴线300旋转的方式布置。因此,在数学的意义上,旋转轴线300也表示离合器组件100的旋转轴线并且也被称为轴向方向。
为了实现从用作驱动构件150的罩壳110到内摩擦片270的扭矩传递,内摩擦片270分别具有区段310-1、310-2,在所述区段310-1、310-2上在一侧面上分别形成有带动面320-1、320-2,内摩擦片270分别通过所述带动面320-1、320-2与输送构件340的输送面330处于接合中,使得当输送构件340旋转时也将相应的内摩擦片270置于旋转中。输送构件340在此基本上设计成环形并且围绕旋转轴线300沿着离合器组件100的周边延伸。输送构件340在图1中示出的实施例中基本上设计成迂回曲折形的,从而输送面330基本上垂直于离合器组件100的周向、即基本上垂直于切向方向伸延,其中,所述切向方向垂直于旋转轴线300和在相应的横截面中从旋转轴线300指向外的径向方向。
更确切地说,在此输送构件340具有多个输送面330。这些输送面330沿着输送构件340的周边例如均匀地布置。相应地,内摩擦片270的区段310也具有相应数量的带动面320,多个输送面330与这些带动面320处于接合中。由此,输送构件340和内摩擦片270的区段310一起形成相互啮合的齿部。由此,可实现待传递的扭矩分配到数量更多的输送面330和带动面320上,从而必要时可以将相应更高的扭矩传递到内摩擦片270上并且由此通过离合器组件100传递更高的扭矩。
输送构件340通过铆接连接350与密封元件360和第二半壳130不可相对旋转且形状配合地连接。通过铆接连接35以及必要时通过密封元件360将驱动构件150、即罩壳110的旋转运动传递到输送构件340上进而传递到输送面330上。由此,通过内摩擦片270与输送构件340通过输送面330和带动面320的接合将扭矩传递到内摩擦片270上。
外摩擦片250也具有区段370-1、370-2,其通过相应另外的带动面380与也被称为外摩擦片托架的托架390处于接合中并且在建立摩擦连接的情况下承受从内摩擦片270传递到外摩擦片250上的扭矩。
托架390具有基本上盆形的具有中央凹口的结构,其通过铆接连接400与两级的减振器420的第一轮毂盘410联接。该第一轮毂盘410在此通过间隔块或定距块500与托架390联接。在此,定距块500构造成铆接连接400的一部分,然而其也可实施为相对于铆接连接400是独立的。
减振器420具有多个第一弹簧元件430,这些第一弹簧元件沿着第一轮毂盘410的周边布置并且分别利用一个端部与该轮毂盘贴靠。在此,第一弹簧元件430实现成螺旋弹簧440。该螺旋弹簧440或者说第一弹簧元件430分别利用另一端部与第一覆盖板450贴靠,该第一覆盖板450由于在图1中示出的布置方案也被称为右覆盖板。在此,第一覆盖板450通过间隔块或定距块490与第二覆盖板460相连接,该第二覆盖板460也被称为左侧的覆盖板。其共同形成了用于减振元件430的未被封闭的罩壳。第二覆盖板460在此以单件的方式引向径向内部。
铆接连接400和定距块500(托架390通过其与减振器420的第一轮毂盘410相连接)在此被引导穿过环段形的长孔470,该长孔470限制两个覆盖板450、460相对于第一轮毂盘410的以及进而相对于托架390的最大运动幅度。
第二覆盖板460在径向方向上比第一覆盖板450明显更进一步地向着旋转轴线300的方向延伸。因此,第一覆盖板450通过另一铆接连接480和定距块490与第二覆盖板460机械地不可相对旋转地连接。定距块490在此延伸穿过在第二轮毂盘520中的同样环段形的长孔510。第二轮毂盘520和第一覆盖板450在此通过这里也再次实现成螺旋弹簧540的弹簧元件530相互联接。第二覆盖板460以单件的方式越过具有第二弹簧元件530的第二弹簧组引向径向内部。
当然,在离合器组件100的其它实施例中,也可使用其它弹簧元件作为第一弹簧元件430或第二弹簧元件530。由此,可使用例如桶形弹簧、但是也可使用基于弹性体(Elastomer)的弹簧元件,只要技术上的边界条件、即尤其地在罩壳110中存在的化学和/或热的边界条件能实现相应的应用。
第二轮毂盘520还通过不可相对旋转的连接与下轮毂200、即从动构件190相连接。在此,例如也可应用铆接连接。然而也可使用其它的连接技术,例如形状配合的、传力的和/或材料配合的连接技术。由此,例如第二轮毂盘520和下轮毂200可相互焊接在一起。然而,补充地或替代地例如也可实施插接连接。由此,代替其它以上描述的铆接连接,其补充地或替代地可作为插接连接或借助于其它连接技术实现。
由此,当第一摩擦面230和第二摩擦面240相互接合时,扭矩由外摩擦片250通过托架390和第一轮毂盘410、通过弹簧元件430被传递到覆盖板450、460上,从该处通过第二弹簧元件530通过第二轮毂盘520、下轮毂200继续传递到在图1中未示出的变速器输入轴。
在图1中示出的实施例中,第二轮毂盘520相对于第一半壳120借助于轴承550、更确切地说在这种情况中借助于轴向滑动轴承以可相对于旋转轴线300旋转的方式支承。该第二轮毂盘520在其远离轴承550的一侧上相对于下轮毂200的区段560支撑,下轮毂200自身通过另一轴承565相对于分离壁570以可相对于旋转轴线300旋转的方式支承。该另一轴承565在图1中示出的实施例中为轴向滑动轴承。分离壁570为前轮毂580的一部分并且在至少一侧限制活塞压力腔590。该活塞压力腔590沿着轴向方向、即沿着旋转方向300通过活塞610的活塞面600限制。如以下描述还将示出的那样,活塞610表示压紧元件620,其构造和布置成基于操纵使第一摩擦面230和第二摩擦面240相互摩擦接合。在其它实施例中,压紧元件620同样构造成使摩擦接合分开。然而如以下描述还将同样详细说明的那样,在图1中示出的离合器组件为常开式离合器,在其中,在无压力的状态下、即没有操纵时,不存在摩擦接合或者仅仅以很小的程度存在摩擦接合。即,压紧元件620在这里示出的实施例中构造成基于操纵使第一摩擦面230和第二摩擦面240相互摩擦接合。
活塞压力腔590借助于两个密封元件630和640一方面相对于压紧元件620并且另一方面相对于前轮毂580密封。为了能够在活塞压力腔中存在相应的处于压力下的介质(该介质例如可以为与也可用于填充罩壳110其余部分的液态介质相同的液态介质),前轮毂580具有通至活塞压力腔590的流入孔650,其使活塞压力腔590在流体技术上与中央凹口的面对第二半壳130的区域相连通,变速器输入轴也布置在该中央凹口中。
为了实现压紧元件620沿着旋转方向300的运动,两个密封元件630、640分别布置在分离壁570和前轮毂680的相应的槽中并且如此取向,使得其与压紧元件620的相应的沿着旋转方向300延伸的密封面660和670处于接触中。
压紧元件620沿着径向方向延伸,即,从旋转轴线300开始垂直于该旋转轴线300延伸到内摩擦片270和外摩擦片250的高度。压紧元件620在该区域中具有第一压紧面680,其面对第一摩擦面230和第二摩擦面240,即外摩擦片250和内摩擦片270。第一压紧面680在图1中示出的实施例中通过压紧元件620的拐入部形成,通过该拐入部形成凸耳690,其相对于压紧元件620在该区域中朝向第一摩擦面230和第二摩擦面240伸出。即,凸耳690通过制成压紧元件620所用的坯料、即例如由钢或其它金属材料制成的坯料与压紧元件620相连接并且因此相对于压紧元件620具有更小的弹簧常数。在图1中示出的离合器组件100在此具有多个凸耳690,其以沿着离合器组件的周边分布的方式布置。在此,该布置既可为均匀的也可为不均匀的。
在此,凸耳690通过第一压紧面680与内摩擦片270-2的后侧接触。即,压紧元件620借助于凸耳690构造成用于通过压紧元件620的第一压紧面680实现朝向第一摩擦面230和第二摩擦面240方向的压紧力,通过该压紧力可实现在这两者之间的摩擦接合。由于相对于压紧元件620的剩余部分减小的弹簧常数,通过在凸耳690处设置第一压紧面680能够实现更柔和的接合。
然而,压紧元件620此外还具有第二压紧面700,其不是构造在凸耳690上,而是相反地构造在压紧元件620的区段710上。在其弹性性能、即例如其弹簧常数方面,与例如在凸耳690的情况中相比,区段710与压紧元件620的其它区域的区别明显更小。由此,区段710的弹簧常数典型地明显大于凸耳690的弹簧常数,即,例如至少为其2倍、至少5倍或者至少10倍。
现在,如果压紧元件620沿着旋转轴线300向着第一摩擦面230和第二摩擦面240运动,则即在图1中向左首先通过凸耳690的第一压紧面680实现相对柔和的接合。如果使压紧元件620继续运动,凸耳690的变形增加,并且通过第一压紧面680施加到摩擦片250、270上并且由此施加到相应的摩擦面230、240上的压紧力变大。现在,如果压紧元件620如此程度地运动,使得其通过区段710的第二压紧面700引起压紧力,那么可能将明显更高的几乎跳跃式地增加的压紧力传递到摩擦面230、240上。基于压紧元件620的弹性变形以及必要时摩擦衬面260的弹性变形,压紧元件620现在离合器组件100完全接合的最终状态。然而,当然在该区域中也可行的是,通过相应地提高向第一摩擦面230和第二摩擦面240推动压紧元件620的力可进一步提高,然而压紧元件620没有明显运动。
在之前描述的从第一压紧面680到第二压紧面700过渡时,虽然第一压紧面680通常还与内摩擦片270-2接触,然而与第二压紧面700相比传递明显更小的力,该力由轮毂690和区段710的相应的弹簧常数的比例得到。在该状态中,压紧元件620基本上沿着其整个周边贴靠在内摩擦片270-2上。
为了在离合器组件100接合时防止有效压紧点的移动,在图1中示出的压紧元件620的设计方案中,相关的两个压紧面680、700的面中心点、确切地说有效接触点在考虑相应的配合构件的情况下、即在这里的情况中在考虑内摩擦片270-2的情况下基本上重合。此外,在图1中示出的压紧元件620的实现方案中,可提高压紧面积。由此,必要时可以实现,由于更大的面积传递更高的压紧力,而基本上不必担心有效压紧点的变化。
有效压紧点的移动可能会导致在第一摩擦面230和第二摩擦面240上存在的压力比的变化,但是,其例如也可通过相关的内摩擦片270和外摩擦片250以及其它构件的摩擦衬面260的弹性引起。由此,在摩擦面230、240上的点可能移动,在所述摩擦面230、240上可传递由于在接合时产生的摩擦而产生的最大热。由此,在一定的情况下可能出现,通过以上所述的在罩壳110内部中的流体介质对第一摩擦面230和第二摩擦面240的冷却可能不是很有效。也可导致不均匀地利用摩擦衬面260。由于内摩擦片270和外摩擦片250的轴向运动性,此外可能也可出现摩擦片250、270在其与输送构件340和托架390的相应齿部或接合部的区域中稍微弯折,由此必要时可进一步加强相应的效果。
在此,压紧元件620以及外摩擦片250、内摩擦片270和密封元件360至少部分地限制离合器组件100的内体积的第一体积720。如以上已经结合输送构件340简要解释的那样,输送构件340具有多个输送面330,其不仅与内摩擦片270的带动面320处于接合中,输送面330进而同样构造成,在输送面相对于在罩壳110内部中的流体介质运动时引起液态介质的流动。为了该目的,输送构件340与用作驱动构件150的罩壳120不可相对旋转地连接。输送面330在图1中示出的实施例中尤其是布置在第一体积720中,从而在输送面330向液态介质运动时输送位于第一流体720中的液态介质。
为了实现尽可能有效地输送液态介质,就此而言合理的是,使内摩擦片270如此通过带动面320与输送构件340的输送面330接合,使得在相关带动面320和输送面330之间的接触面积最大为输送面面积的50%。只要保证了足够的稳定性和通过输送面330到内摩擦片270的带动面320上的力传递或扭矩传递,相对于上述比例进一步减小就能产生流动的改进。由此,例如在其它离合器组件100中合理的是,上述比例限制到最高30%、最高25%、最高20%、最高15%或最高10%。在一方面输送面和另一方面接合面的双重功能中寻求该比例的下限。
例如在图1中示出的输送面330在此是连续的且平的。其沿着周向或切向取向、即基本上垂直于旋转轴线300和从旋转轴线300指向外的径向方向取向。在输送面330的传递扭矩的性能方面,该设计方案可以是有利的,因为由此减小了沿着旋转轴线300通过带动面320作用到内摩擦片270上的轴向力,虽然不能完全避免。但是,在引起液态介质、即例如油的流动方面,输送面330的这种设计方案可以是有利的。这样必要时可引起向着第一摩擦面230和第二摩擦面240的基本上沿径向指向外的液态介质流。
相关的摩擦片270、250、确切地说其必要时实施的摩擦衬面260可如此构造,使得其可被液态介质流穿流。为了该目的,相应的摩擦片250、270或与其相连接的组件可具有通道或流体通道,其实现了液态介质沿着径向方向通过。通道例如可实施成直线、然而也可实施成弧形线并且在摩擦面230、240的区域中伸延。由此,刚好在摩擦面230、240的区域中变得自由的摩擦能或热可以在空间上就近地输出给液态介质并且由于存在的流而被运走。
输送面330在图1中示出的横截面中具有这样的横截面积,即,该横截面积自身在所涉及的横截面中包括并非微不足道份额的第二体积720的横截面积。为了实现输送构件340的尽可能高的、然而相应于实际情况的输送作用,可以值得推荐的是,在离合器组件100中如此相对于输送面330的横截面积选择第一体积720的横截面积,使得其相当于输送面330的横截面积的最高20倍、最高15倍、最高10倍、或者最高7.5倍。甚至可行的是,在离合器组件中使用更小的因数。由此,完全可行的是,规定输送面330的最高5倍、最高3倍或最高2倍作为第一体积720的横截面积。然而,当然在其它实施例中也可出现比以上所述的更高的倍数。
为了实现液态介质相应地流向输送面330,压紧元件620在径向上在输送面330的高度上或者靠近旋转轴线300地具有在图1中未示出的通孔,该通孔也被称为敞开孔或贯穿孔。在此,该通孔径向地布置在密封元件360之外,即,通入第一体积720中。由此,液态介质通过在图1中未示出的通孔进入第一体积720中,在该处,液态介质通过必要时相对于液态介质旋转的输送面330径向向外地通过摩擦面230、240输送。在此,液态介质流进入罩壳110的部分体积730中,减振器420也布置在该部分体积730中。那么,在部分体积730中可以将输出给液态介质的热输出到其它构件、例如罩壳110上。那么,液态介质的一部分可通过在图1中未示出的通孔再次进入第一体积720中,而液态介质的另一部分可通过轴承550离开部分体积730。在此,分离壁570使部分体积730与活塞压力腔590分开。
输送构件340的输送作用尤其是基于,在输送构件340和液态介质之间存在转速差时迫使该液态介质进行流动。由此,输送构件通过所描述的不可相对旋转的连接利用在驱动构件150和从动构件190之间的相对运动。这种相对运动特别是存在于滑转的范围内,即,当第一摩擦面230和第二摩擦面240相互处于接触但具有不同的转速时。刚好在这种情况中,在摩擦面230、240的区域中产生并非微不足道的应通过液态介质运走的热量。如果最终出现转速平衡,即,如果离合器组件100接合,则基本上不再产生新的热,从而当其与罩壳110一起旋转时,输送作用由于输送构件340(一方面)和液态介质(另一方面)的相似转速而减弱是毫无问题的。
密封元件360使第二体积740与第一体积720分开。第二体积740在此此外还至少部分地通过第二半壳130的内表面220的表面区段750和活塞后侧面760限制,其中,活塞后侧面760位于压紧元件620的远离活塞面600的一侧上。
如果由于输送构件340通过其输送面330的相对于液态介质的相对运动产生泵作用,在第一体积720中的(静)压力由于液力效应而下降。然而,通过密封元件360使第一体积720与第二体积740分开,在第二体积740中与可能出现的输送构件340的输送作用无关地在此存在的压力基本上保持恒定,然而至少限制可能由于其它效应出现的压力下降。由此,在由输送构件340引起的相对运动或泵作用时,作用到活塞后侧面760上的力基本上不受输送作用影响,因而也不受输送构件340运动的影响。
换句话说,通过应用密封元件360能够使存在于第二体积740中的压力保持更加恒定,从而基本上可防止、然而至少可减小在通过将液体体积引入活塞压力腔590中或者从中引出而操控压紧元件620时出现的在第二体积中的压力变化和由此作用到活塞后侧面760上的力。通过使作用到活塞后侧面760上的相应的力保持更加恒定,必要时可以改善通过操控压紧元件620产生的接合性能、断开性能或者在摩擦面230、240处一定的滑动性能的定义。即,必要时可行的是,通过应用相应的密封元件360改进根据实施例的离合器组件100的受控性或可控性。
根据密封元件360的具体设计方案可行的是,通过改变密封元件360的径向位置,可更小或者更大地设计第二体积740。然而在此,比起压紧元件620的至少部分限制第二体积740的面区段的位置和/大小,第一体积720的实际大小不那么重要。由此,在离合器组件100旋转时出现对位于第二体积740和活塞压力腔590中的液态介质的离心力。这导致压力的形成,该压力从两侧作用到压紧元件620上并且引起彼此方向相反的力。密封元件360、确切地说其过渡区域790的径向位置因此对以下产生影响:是否由于离心力作用通过压力变化产生对压紧元件620的额外的有效力,该额外的有效力多么大以及其作用在哪个方向上。
如果例如密封元件360的过渡区域790更近地向着旋转轴线300偏移,使得压紧元件620的所述面区段沿着径向方向的延伸长度减小并且第二体积740变小,那么从第二体积740的侧面作用到压紧元件620上的力也变小。在活塞压力腔590中由于离心力起作用的压力由此导致相对于密封元件360的未改变的位置更大的有效力作用到压紧元件620上。因此,在活塞压力腔590中出现的离心力的补偿不足。
然而,相应地通过过渡区段790所在位置的变化也可实现作用到压紧元件620上的离心压力的过补偿或基本上完全补偿。在此必要时可值得推荐的是,如此设计在相关情况中由于离心力在第二体积740中出现的压力的大小,即,既不使其过大也不使其过小而抑制或甚至防止压紧元件620的压入或推出运动。
如以上已经阐述的那样,密封元件360此外不仅构造成用于使第一体积720与第二体积740在流体技术上分离,而且构造成用于对压紧元件620或具有至少部分盘形的区段的另一构件施加这种力,使得当其未被操纵时压紧元件620返回其初始位置中。换句话说,密封元件360在此如此构造,使得其将这样的力施加到压紧元件620上,使得压紧元件620被引入在图1中示出的初始位置中,在该初始位置中刚好松开在第一摩擦面230和第二摩擦面240之间的摩擦接合,然而其松开的程度至少使得通过离合器组件100不传递明显的扭矩。在此,通过将相应的流体体积通过流入孔650引导至活塞压力腔590实现压紧元件620的操纵。
为了实现密封元件360的双重功能,密封元件360具有第一密封面770和第二密封面780,其通过过渡区段790相互连接。第一密封面770和第二密封面780在此两者都基本上垂直于旋转轴线300取向并且沿着该旋转轴线300彼此间隔开。这两个密封面770、780在此也沿着径向方向、即垂直于旋转轴线300彼此间隔开,其中,在图1中示出的密封元件360中,第二密封面780相对于第一密封面770布置在径向内部。由此,过渡区段790具有锥形外周表面形状。当然,在其它实施例中,两个密封面770、780也可沿着径向方向彼此交换位置地布置。
两个密封面770、780在此贴靠在罩壳110、确切地说第二半壳130的相应平面或环形区段上和压紧元件620上。根据具体的设计方案,两个密封面770、780可进行表面处理,即,例如被车削,以形成相应的配合密封面。
现在,如果由于压紧元件620的运动导致密封元件360变形,则尤其是过渡区段790变形,其中,由于两个密封面770、780的面式的设计方案,在其变形时或其相对于压紧元件620和第二半壳130的几何取向变化时,在趋势上首先存在面式的支承。然而,根据密封元件620的变形程度也可导致两个密封面770、780之一的至少一部分抬起或滚动。在这种情况中,至少局部地、然而也可完全地导致,相关的密封面770、780仅仅线式地接触相应的构件,即压紧元件620或第二半壳。然而,典型地,始终存在至少一个线式的接触区域。由此,在压紧元件620运动的情况中,至少部分地保持密封元件360的密封作用。为了更好地将密封元件360固定在第二半壳130处,密封元件360此外在远离过渡区段790的一侧上具有与第二半壳130的形状相匹配的区段,以由此在径向和轴向方向上、即沿着旋转轴线300的方向至少部分地形成形状配合的连接。该形状配合的连接必要时也可仅仅设计成用于密封元件360的装配辅助或对中辅助。补充地或替代地,也可设置也被称为凸缘或边缘的区段以用于机械地稳定密封元件360。由此,通过该区段必要时可以减小或完全阻止在压紧元件620沿着旋转轴线300移动时密封元件360在周向上变形。由此,例如在相应的负载时可出现沿着周向形成波纹。也可以省去以上描述的密封元件360和第二半壳130的形状的匹配。
由此,密封元件360在图1中示出的离合器组件100的实施例中不仅用于在流体技术上分开第一体积720和第二体积740,而且满足压紧元件620返回在其被操纵之前的初始位置的附加功能,从而,离合器组件100刚好为常开式离合器组件。如有必要的话,密封元件620也可通过另一相应的弹簧元件、例如为补充的盘形弹簧、膜片弹簧、板簧或螺旋弹簧的形式的弹簧元件辅助。
在其它实施例中,密封元件360当然也可将这样的力施加到压紧元件620上或另一构件上,从而离合器组件100表示常闭式离合器组件,在其中,在未被操纵时在第一摩擦面230和第二摩擦面240之间存在摩擦接合。换句话说,也被称为密封板的密封元件360不仅如在图1中示出的那样以压力预紧,而且也以拉力预紧。由此,例如可实现常闭式离合器组件。
在图1中示出的离合器组件100为三管路式,在其中,流入孔650表示三管路或三通道之一,活塞压力腔590可借助于这些管路或通道被液态介质、必要时也可用另一液态介质填充。为了实现压紧元件620的运动,通过在图1中以虚线绘出的输送通道800在流体技术上连通第二体积740,该输送通道被引到第二体积740的输入部810中。在此,输送通道800通入流入区域820中,其沿着在图1中未示出的变速器输入轴被引导。由此,输送通道800和输入部810实现了在压紧元件620的运动情况下液态介质的流入和流出。由此,它们用于平衡相应的体积。
在此,流入区域820通过几个在内齿部210和变速器输入轴的相应的外齿部中缺少的齿与用于液态介质、即用于油或变速器油的流入部相连接。在内齿部210和在图1中未示出的变速器输入轴的对应的外齿部的区域中,常常在沿着相应齿部的周边的多个部位处缺少一个齿或者两个或多个相邻的齿,从而在这些在流体技术上将流入区域与变速器联接的部位处形成通油管路。更确切地说,在图1中示出的实施例中,在三个部位处分别在相关的齿部中缺少两个相邻的齿,以形成通油管路。
通过流入区域820不仅第二体积740被供以液态介质,而且部分体积730通过流入区域820和集成在轴承565中的通油管路在流体技术上被连通。换句话说,通过内齿部210和变速器输入轴的相应的外齿部、流入区域820和轴承565的导油通道引导油输送。通至活塞压力腔590的流入孔650在此通过在图1中同样未示出的密封件与流入区域820分离。流入区域820由此表示第二管路。
液态介质可通过在轴承550和流出区域830中的相应的导油部或导油通道离开部分体积730。在此,流出区域830形成在下轮毂200和泵轮毂840之间并且具有基本上环形的横截面。泵轮毂840在此借助于密封元件850相对于下轮毂200密封。那么,进入流出区域830中的液态介质可通过也被称为油流出部的孔860被引出。在图1中示出的离合器组件100中,孔860在此与变速器的油池、但是或者也可与用于油或液态介质的另一容器相连接。由此,孔860与流出区域830一起形成第三管路。
通过带有输送面330的输送构件340可在罩壳110内部中循环的输送体积在多种情况下超过通过流入区域820和流出区域830输送到罩壳110处或者通过其被导出的体积数倍。由此,借助于输送构件340的输送面330、但是也通过其它在罩壳110内部中的辅助液态介质输送的结构常常产生体积流。该体积流可为通过离合器组件100的流入区域820提供的液态介质的体积的至少5倍、至少10倍、至少15倍或者至少20倍,然而也可小于上述值。在此给出的比例涉及通过输送构件340的最大输送量。刚好在相应的用流体填充且围绕旋转轴线旋转的罩壳110中产生强制流动的输送面330刚好利用在离合器组件100的驱动侧和从动侧处不同转速的效应,即,在驱动构件150和从动构件190处不同的转速。输送面330在液态介质的循环方面如在液力离合器或液动变矩器中的泵轮或涡轮般作用。
泵轮毂840通过焊接部870与罩壳110的第一半壳120相连接。第二半壳130也通过焊接部880与前轮毂580相连接,从而与例如可实施成焊缝的且使两个半壳120、130相互连接的焊接部140相结合,形成具有部分体积730以及第一体积720和第二体积740的封闭体积。
相应的焊接部870、880和140在此既可实施成焊缝也可实施成焊接点。当然,该连接技术必要时也由其它、与应用条件相匹配且相适合的连接技术替换。
此外,图1示出了平衡配重890,其在这种情况中与第一半壳120焊接在一起。该平衡配重890用于平衡与结构、装配或其它相关的不平衡,并且由此可减小在车辆传动系统中相应的不平衡。然而,在其它实施例中,例如在图1中示出的平衡配重的位置可变化。
此外,在构造成前轮毂580的一部分的输入部810和罩壳110、确切地说第二半壳130之间插入定距盘900。其如以下简要解释的那样用于调整在摩擦片之间的间隙、即调整在第一摩擦面230和第二摩擦面240之间的间隙。由此,在摩擦面230、240之间的间隙一方面确定离合器组件100用于中断力矩流的能力并且确定在离合器组件100接合或断开时的响应性能。
为了摩擦面230、240的可靠分离以及由此力矩流的可靠分离的目的,趋势是给出更大的间隙S,然而该间隙S在离合器接合或断开的情况中必须由压紧元件620克服。由此,刚好在受控地压入离合器组件100时可以延迟地建立摩擦配合,因为该间隙必须事先被压紧元件620克服。因此,摩擦片的该间隙调整可以在必要时改进在离合器的响应性能(一方面)与第一摩擦面230和第二摩擦面240的磨损或离合器组件100的断开能力之间的关系。
为了该目的,根据实施例的离合器组件100具有以上描述的定距盘900。该定距盘900可在此(在相应可接受的公差范围之内)与内摩擦片270、外摩擦片250、摩擦衬面260和其它必要时存在的对摩擦片间隙S有影响的构件的相应构件尺寸相匹配。在此,摩擦片间隙不仅可在之前测量的构件尺寸的基础上而且可在离合器组件100的(部分)装配和摩擦片间隙沿着旋转轴线300的相应确定或测量的范围中实现。
如果以所描述的方式确定摩擦片间隙S,然后可例如从一组预制的定距盘中插入一个相应的定距盘900。该定距盘当然也可单独地被研磨。在插入相应的定距盘900之后,离合器组件100的罩壳100在完成装配之后例如通过在图1中示出的焊接部870、880、140封闭。
此外,定距盘900也可实现成两件式或多件式的解决方案。在定距盘的两件式或多件式的解决方案中,其可包括第一定距盘构件和第二定距盘构件,这两个定距盘构件沿着其周边至少局部地具有楔形的轮廓。由此,通过两个定距盘构件相对彼此的旋转,可改变定距盘沿着旋转轴线300的厚度,即通过两个构件相对彼此的旋转可改变沿着轴向方向的厚度。
通过应用这种两件式或多件式的定距盘、即具有多个定距盘构件的定距盘900,可通过第二半壳130相对于前轮毂580的旋转在如在图1中示出的定距盘900的安装位置的情况下调整在摩擦面230、240之间的摩擦片间隙S。
第二半壳130在图1中示出的离合器组件100的实施例中具有在罩壳110外表面处的平的区段910,用于将离合器组件100或罩壳110固定在发动机或其它驱动设备的挠性板上的焊接螺钉被固定到所述外表面上。为了该目的,焊接螺钉160通过焊接部920与罩壳110的平的区段910相连接。然而,罩壳110、确切地说第二半壳130在面对内体积的内表面220上在该区域中具有凹口930,从而第二半壳130在该区域中具有比在其它区域中更小的材料厚度。由此可以如此设计用于外摩擦片250的托架390,使得其伸入凹口930中。这可以实现将外摩擦片250-1也实施成平的盘,而不必担心区段370-1或另一带动面380-1在恶劣的运行条件下与罩壳110接触。由此,可应用与外摩擦片250-2相同的外摩擦片250-1,而不必考虑在区段370区域中的特殊准备工作或者其他构造特征的特殊准备工作。
这种与在罩壳110上的平的区段910相对的凹口930例如可通过在第二半壳130的区域中提供所谓的S冲击部实现。在此,该S冲击部可沿着整个周边设置,相反地,平的区段910可沿着周向限制在窄的空间区域上,在该空间区域中应实现与焊接螺钉160的连接。如果S冲击部被引入第二半壳130中,那么通过在待产生平的区段910的区域中挤压该第二半壳提供该S冲击部。在此侵入罩壳110内部的材料、即侵入第二半壳130的内表面220的材料例如可通过车削或其它切削工艺除去,以提供凹口930。
结合图1描述的为了容纳焊接螺钉160或另一用于将离合器组件固定在驱动设备或另一单元处的销而提供平的区段910的措施例如在这样的离合器组件100中是重要的且必要的,即,在其中需要传动系或其组件的特殊位置。在图1中示出的离合器组件100例如为用于横向安装、即用于横向于车辆纵轴装配的离合器组件100。然而,这种离合器组件的实施例远远不局限于这种离合器组件。而是其也可用于纵向安装的发动机和变速器单元。
仅仅出于完整性原因,在这一点上还应指出的是,压紧元件620没有通过形状配合的连接与罩壳110相联接。即,如果克服了通过凸耳690和其它组件引起的传力连接或摩擦连接,那么压紧元件620可“自由地”相对于罩壳110旋转。这种状况例如可以在转速突然变化时在不重新接合离合器组件100的情况下发生。仅仅为了举例,这种情况的示例是从高发动机转速开始到静止(从动构件190的静止)的车辆制动。压紧元件620的自由旋转性在这种情况中必要时可导致在离合器组件100的区域中产生噪声,这例如会让驾驶员感到不适。
图2示出了输送构件340的三维图,其例如应用在图1中的离合器组件100的范围中。该也被称为摩擦片带动件的输送构件340在此基本上实施成完整的环、即构造成环形。该输送构件340在此具有多个均匀地沿着输送构件340的周边布置的齿940,这些齿高出输送构件340的环段形的区段950。在此,这些齿940均匀地等距地布置。
在图2中仅仅以附图标记表示了其中一个齿,这些齿中的每一个在此基本上具有两个垂直于区段905伸延的齿面,其形成输送面330。在图2中表示为齿940的齿中,两个输送面330-1和330-2通过覆盖面960相互连接。
如以上已经结合图1解释的那样,在此处示出的实施例中输送构件340通过铆接连接350与罩壳110、即离合器组件100的盖相连接。为了引导铆钉穿过,输送构件340在其中几个区段950处具有相应的孔970,通过这些孔970实现与罩壳110、确切地说第二半壳130的铆接连接。更确切地说,在图2中示出的输送构件在此总共具有六个孔970,其均匀地分布在输送构件340的周边上。当然,在其它实施例中也可实现不同数量的孔970,其可均匀地或者也可不均匀地分布地布置。
在此输送构件340构造成单件,即由刚好一个连续的坯料制成。除了提供初始坯料和孔970之外,在此通过板式工件的变形制成输送构件340。由此,可使用相对简单的且由此成本适宜的制造方法。在必要时对负荷的更高要求占主要地位或者其它边界条件使其它制造方法看起来更重要的实施例中,也可使用切削的或铸造技术的制造方法用于实现相应的输送构件340。
作为在图2中示出的实施方案的替代,输送构件340也可在多个输送构件段的基础上实现,这些输送构件段可分别实施成单件。与究竟如何实现在图1中示出的实施例中的输送构件340无关地,该输送构件也可使实现液态介质、即例如油的流动的功能性与通过利用共同的输送面330驱动内摩擦片270相组合。由此,可在湿式离合器中实施带动摩擦片270,而不必为相关的内摩擦片270设置附加的摩擦片托架。在此,输送构件340同时满足用于产生内部油循环的叶片的附加功能。根据实施例的离合器组件100在此可实现成多片式离合器或者同样可实施成单片式离合器。
摩擦片270的带动在此在图1中示出的多片式离合器组件100中借助于迂回曲折形的元件、即输送构件340实现。如在图2中示出的那样,该输送构件340可实现成一体的解决方案或者实现成多个部分。在此,输送面330产生内部的油循环,然而同时用于带动摩擦片。
如已经在图1中示出的那样,在此输送构件340在发动机侧借助于铆钉或其它连接技术安装在罩壳的盖、即第二半壳130上,以将发动机的扭矩传递到摩擦片270上。由此,在图1中示出的实施例表示这样的离合器组件100,即,在其中摩擦片带动部设置在盖侧。在此,离合器组件100完全也可用于数百牛米(Nm)的高扭矩。然而,也可实现这样的根据实施例的离合器组件100,即,在其中可传递更高的然而也可传递更低的最大扭矩。
图3示出了密封元件360的立体图,其例如应用在图1中的离合器组件100中。图4示出了密封元件360的相应的横向剖视图。密封元件360包括盘形的第一区段980,其在密封元件360的图3中未示出的表面上包括第一密封面770。
此外,密封元件360包括盘形的第二区段990,其包括第二密封面780,确切地说第二密封面在第二区段990的表面上形成。在此,这两个区段980、990基本上垂直于旋转轴线300、即离合器组件100的轴向方向定向。它们沿着旋转轴线轴向间隔开,而且也垂直于旋转轴线径向错位地布置。在此,第一区段980沿着径向方向完全布置在第二区段990之外。在其它实施例中,在此当然也可实现不同的布置方案,例如沿着径向方向部分地重叠和/或交换第一区段和第二区段的布置位置。
第一区段980和第二区段990在此通过过渡区段790相互连接。由于两个区段980、990的径向和轴向错位,其基本上相对于旋转轴线300倾斜地伸延,然而由于密封元件360的基本上旋转对称的设计方案而形成密封元件360的截锥形的面。
此外,密封元件360具有中央的凹口1000,其相对于旋转轴线300对称地布置。在此,第二区段990向外限制该中央的凹口1000。
此外,密封元件360在第一区段980的边缘上具有边缘结构1010,其在其造型方面与第二半壳130的形状相匹配,并且由此实现沿着径向方向和轴向方向、即沿着旋转轴线300的至少部分形状配合的连接,在装配密封元件360时可通过该边缘结构定向。在此,该边缘结构1010以相对于第一区段980和第二区段990成约40°角度的方式布置,然而在其它实施例中必要时也可以其它角度实施。同样,也可不同地设计或者取消边缘结构1010。在此,该边缘结构1010附加地或替代地也用于密封元件360的机械稳定,其赋予密封元件360在变形时更大的形状稳定性。由此,例如当压紧元件620被操纵时在周向上在第一密封面770的区域中出现波纹。由此,边缘结构1010的形状也可与第二半壳130不同。然而,当然在其它实施例中边缘结构1010也可不同地实施和/或通过其它结构措施消除或减小相应的变形。
在图3和图4中示出的密封元件360的实施例中,在此在第一区段980中此外设置多个孔1020,借助于这些孔将密封元件360固定在相关的配合构件上、即在这种情况中在第二半壳130上。在此,所述孔1020设置成用于实现插接和/或铆接连接。其刚好实现了在图1中示出的与第二半壳130、即罩壳110的铆接连接350。
使第一区段980和第二区段990相互连接的过渡区段790在此尤其对密封元件360的以上描述的弹性作用和弹性功能做出贡献。由于密封元件360利用第一密封面770固定在第二半壳130上并且第二密封面780贴靠在相关的配合构件、确切地说在此为压紧元件620的另一构件上,在压紧元件620轴向运动时尤其使过渡区域790变形。因此,这尤其提供了以上描述的弹性力。
仅仅出于完整性的原因,在这一点上应指出的是,例如在图3中示出的第一密封面770和第二密封面780的布置方案在密封元件360的其它实施例中也可实施成不同的。由此,密封面770、780必要时可不布置在密封元件360的彼此远离的侧面上,而是相对于其表面的法向平行地定向。相应的密封面770和780也可分别在其沿着旋转轴线300的定向方面相互交换。
由此,例如在图3和4中示出的密封元件360例如可代替唇式密封部和盘形弹簧。由此,不仅可简化根据实施例的离合器组件100的制造,在必要时也可实现,节省在离合器组件100的内部中的结构空间,并且离合器组件100由此实施成更小。由此,必要时能够节省用于唇式密封部的结构空间或者附加的平衡腔。
当对于盘形弹簧、摩擦片弹簧或者板簧没有可供使用的结构空间然而其功能是有利的时,必要时可节省这些弹簧并且在离合器组件100的情况下实施其功能。由此,根据实施例的密封元件360也可用作回位弹簧。
由于旋转运动或相对运动产生的在活塞腔、确切地说活塞压力腔590和相邻的体积、在这种情况中第二体积740之间的压力差可通过应用密封元件360而减小。换句话说,必要时能够减小或平衡在活塞压力腔590中的由于离合器组件100的旋转引起的离心力提高。
图5示出了根据实施例的离合器组件100的相应的总系统,然而在其中,输送构件340固定在活塞侧。
由此,例如在图5中示出的根据实施例的离合器组件100虽然此外也具有密封元件360,然而通过其使密封元件360和第二半壳130(盖)相连接的铆接连接350不再直接与输送构件340相连接。相反地,输送构件340通过铆接连接1030形状配合地且由此不可相对旋转地与压紧元件620相连接。由此,例如输送构件340可通过其它铆接连接1040与多个板簧元件1050形状配合地相连接,其中板簧元件1050实施成密封元件360的一部分。由此,输送构件340是通过密封元件360间接地基本上不可相对旋转地与驱动构件150相联接的另一构件的示例。
在此,板簧元件1050通过密封元件360的材料分配成型并且因此与密封元件360制成单件。然而在其它实施例中,板簧元件1050也可制成独立的部件,但是在与密封元件360制成单件的情况中也可借助于其它制造方法制成。
由于密封元件360通过铆接连接350以不可相对旋转的方式与盖、即第二半壳130相连接,由此得到在用作驱动构件150的罩壳110和压紧元件620之间基本上不可相对旋转的连接。因此,密封元件360在此也表示连接构件。由此,与在图1中示出的离合器组件100相比,现在压紧元件620不再可“自由”旋转,而是基本上形状配合地与罩壳110相连接。因此,即使在未重新接合离合器组件100的情况下转速突然变化时,在该实现方案中也不会由于压紧元件620的自由旋转而出现相应的噪声。
在压紧元件620和罩壳110之间的连接在此仅仅基本上是不可相对旋转的,因为例如由于变形、热效应或者由于通过板簧元件1050给出的几何情况,在压紧元件620轴向移动时可能出现在压紧元件620和罩壳110之间的旋转。然而与此无关地,在在此示出的实施例中压紧元件620跟随罩壳110的旋转运动。
因此,在图5中示出的变型方案中,输送构件340被安装在活塞侧上,其中,借助于板簧元件1050实现与用作盖的第二半壳130的连接,以将发动机的扭矩通过输送面330传递到内摩擦片270上。由此,板簧或板簧元件1050实现输送构件340与发动机侧的第二半壳130的连接。在此,板簧元件1050伸入第一体积720中,从而其在罩壳110旋转并且由此输送构件340相对于在罩壳110内部中的液态介质旋转时同样辅助流体输送以及由此辅助提供流体流。板簧元件1050由此辅助油输送。
即使提到基本上由铆接连接1030、1040、350实现,但也可使用其它连接技术用于实现在罩壳110和输送构件340之间的基本上不可相对旋转的连接。由此,相应的铆接连接可单个地或者也可共同地由其它连接技术、例如插接连接,然而也可由其它形状配合的、传力的和/或材料配合的连接部替代或者补充。
在相应的实施例中,也可用其它构件替换板簧元件1050的使用,只要其同样辅助或者至少不妨碍压紧元件620的轴向移动、即沿着旋转轴线300的轴向移动。
由此,离合器组件100在同时提供用于位于离合器组件100的罩壳110中的液态介质的叶片功能的情况下实现了摩擦片带动。由此,离合器组件100可用于不同的离合器应用情况,例如用于具有安装在车辆前部区域中且横向于行驶方向构造的自动变速器的车辆。由此,根据实施例的离合器组件100可用作起动离合器,然而也可用作与同步变速器相结合的或者与纵向安装的发动机相结合的分离离合器。例如油可用作液态介质。
图6和图7示出了根据一种实施例的密封元件360的立体图,例如在图5中的离合器组件100中实现的那样。图8示出了密封元件360的相应于图4的横向剖视图。
如以上已经解释的那样,图6至图8中的密封元件360与之前描述的密封元件360的区别基本上在于,现在在第一区段980中实现多个板簧元件1050,其实现了通过密封元件360的扭矩传递。在此,板簧元件1050实现成由板形材料制成的成型件,密封元件360也由该材料制成。为了实现板簧元件贴靠在相关的其它构件、即例如输送构件340上,板簧元件1050分别具有倾斜于旋转轴线300伸延的弹簧区段1060和固定区段1070。在此,固定区段基本上平行于第一区段980和第二区段990并且由此平行于两个密封面770、780定向。
为了实现通过密封元件360的基本上不可相对旋转的连接,板簧元件1050在其固定区段1070中分别具有孔1080,其可用于实现在密封元件360和相应的其它构件、在这种情况中即输送构件340之间的形状配合连接。由此,如也在图5中示出的那样,孔1080用于实现另一铆接连接1040。替代地或附加地,孔1080也用于实现插接连接。
由此,图6至图8示出了具有集成的板簧的密封板,其中,图6和图7示出了三维图,而图8以剖视图示出了具有板簧的相应的密封板。由此,板簧或板簧元件1050的集成实现了从布置在发动机侧的盖、即第二半壳130到压紧元件620或者在该实施例中通过输送构件340实现的摩擦片带动件的扭矩传递。
当然,在其它实施例中也可实现其它形式的扭矩传递。同样,当然也可应用以其它方式成型的板簧元件1050,在其中,例如弹簧区段1060以及固定区段1070不同地、如有必要的话在没有相应的孔1080的情况下实现。例如也可行的是,板簧元件1050首先在密封元件360的外直径或内直径处成型,并且其在弯曲的范围中例如向内变形了大于120°。同样,能够实现的是,通过摩擦连接实现相应的扭矩传递。
密封元件360的实施例由此可在压紧元件620处产生离心力平衡。为此,密封元件360在根据实施例的压紧离合器100的内部中使离心力平衡腔、即第二体积740与在已有的结构空间中的第一体积720分开。邻接到压紧元件620的活塞后侧面760上的第二体积740由于该几何的布置方案而表示离心力平衡腔。
通过调整在安装在发动机侧的盖和密封板之间的直径,基本上可实现离心力的任意程度的补偿。由此,通过过渡区域移至径向上较小的值可减小第二体积740,从而在由于作用到位于此处的液态介质上的离心力而出现压力时减小了对压紧元件620的力作用。然而其同样与在活塞腔590中出现的压力相反地作用,从而可出现离心力的补偿不足。另一方面,通过过滤区域移向更大的半径,可实现相应地增大第二体积740,从而作用到压紧元件620上的相应的力从该侧增大。通过调整在发动机侧的盖(第二半壳130)和密封板或密封元件360之间的密封直径,同样可实现离心力的完全平衡、然而也可实现离心力的过补偿或补偿不足。
此外,密封板或密封元件360也可承担回位弹簧的功能,其中,可通过有目的地选择过渡部直径或半径以及密封元件360的其它与几何相关的参数实现回位弹簧力的调整。密封元件的材料厚度以及其它因素也影响该回位弹簧力。密封板360的实施例在根据实施例的离合器组件100的内部中可看做在压紧元件620和发动机侧的盖、即第二半壳130之间的板。
在此,以上描述的实施例仅仅说明了本发明的原理。可理解的是,其它专业技术人员能够明了在此描述的布置方案和细节的改进和变化。因此应注意的是,本发明仅仅通过权利要求书的保护范围限定,而不应受到例如从根据对实施例的描述和解释中表现的特殊细节限制。
附图标记列表
100 离合器组件
110 罩壳
120 第一半壳
130 第二半壳
140 焊接部
150 驱动构件
160 焊接螺钉
180 摩擦叠片
190 从动构件
200 下轮毂
210 内齿部
220 内表面
230 第一摩擦面
240 第二摩擦面
250 外摩擦片
260 摩擦衬面
270 内摩擦片
300 旋转轴线
310 区段
320 带动面
330 输送面
340 输送构件
350 铆接连接
360 密封元件
370 区段
380 另一带动面
390 托架
400 铆接连接
410 第一轮毂盘
420 减振器
430 第一弹簧元件
440 螺旋弹簧
450 第一覆盖板
460 第二覆盖板
470 长孔
480 另一铆接连接
490 定距块
500 定距块
510 长孔
520 第二轮毂盘
530 第二弹簧元件
540 螺旋弹簧
550 轴承
560 区段
565 另一轴承
570 分离壁
580 前轮毂
590 活塞压力腔
600 活塞面
610 活塞
620 压紧元件
630 密封元件
640 密封元件
650 流入孔
660 密封面
670 密封面
680 第一压紧面
690 凸耳
700 第二压紧面
710 区段
720 第一体积
730 部分体积
740 第二体积
750 表面区段
760 活塞后侧面
770 第一密封面
780 第二密封面
790 过渡区段
800 输入通道
810 输送部
820 流入区域
830 流出区域
840 泵轮毂
850 密封元件
860 孔
870 焊接部
880 焊接部
890 平衡配重
900 定距盘
910 平的区段
920 焊接部
930 凹口
940 齿
950 区段
960 覆盖面
970 孔
980 第一区段
990 第二区段
1000 中央的凹口
1010 边缘结构
1020 孔
1030 铆接连接
1040 另一铆接连接
1050 板簧元件
1060 弹簧区段
1070 固定区段
1080 孔

Claims (17)

1.一种离合器组件(100),该离合器组件具有以下特征:
第一摩擦面(230);
第二摩擦面(240),其与所述离合器组件(100)的从动构件(190)基本上不可相对旋转地联接,其中,所述第一摩擦面(230)和第二摩擦面(240)构造和布置成能够相互产生摩擦接合,以能够将扭矩从所述第一摩擦面(230)传递到所述第二摩擦面(240)上;并且其中,所述第一摩擦面(230)和第二摩擦面(240)还构造成在所述离合器组件(100)的运行期间暴露在液态介质中;
压紧元件(620),其构造成基于操纵通过引起沿着力方向的力而建立或断开所述摩擦接合;以及
密封元件(360),其将第二体积(740)与所述第一摩擦面(230)和第二摩擦面(240)所位于的第一体积(720)分开,其中,所述密封元件(360)沿着所述力方向布置在所述压紧元件(620)和所述离合器组件(100)的罩壳(110)之间,
其中,所述密封元件(360)此外构造成对所述压紧元件(620)施加力,使得所述压紧元件(620)通过所述密封元件对压紧元件施加的力移向其操纵之前的初始位置。
2.根据权利要求1所述的离合器组件(100),其中,所述离合器组件(100)是用于车辆传动系的离合器组件。
3.根据权利要求1所述的离合器组件(100),其中,所述压紧元件(620)构造成,通过沿着所述力方向的运动引起沿着所述力方向的力,并且其中所述密封元件(360)设计成能够变形,使得所述密封元件(360)能够通过其变形屈从所述压紧元件(620)沿着所述力方向的运动。
4.根据上述权利要求中任一项所述的离合器组件(100),其中,所述第二体积(740)至少部分地由所述压紧元件(620)的面区段限制。
5.根据权利要求4所述的离合器组件(100),其中,活塞压力腔(590)与所述压紧元件(620)的远离所述第二体积(740)的一侧紧接,其中,所述压紧元件(620)的面区段沿着所述离合器组件(100)的径向方向的延伸长度和所述活塞压力腔(590)沿着所述径向方向的延伸长度相差所述压紧元件的面区段和所述活塞压力腔(590)中较大延伸长度的最高30%。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的离合器组件(100),其中,所述压紧元件(620)构造为,所述力方向相应于所述离合器组件(100)的旋转轴线(300)的方向。
7.根据权利要求中1至3任一项所述的离合器组件(100),所述离合器组件此外包括在所述第一体积(720)中的输送构件(340),该输送构件与罩壳(100)基本上不可相对旋转地联接并且构造成,在相对于液态介质旋转时引起液态介质流。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的离合器组件(100),其中,所述密封元件具有带有第一密封面(770)的盘形的第一区段(980)和带有第二密封面(780)的盘形的第二区段(980),其中,所述第一区段(980)和所述第二区段(990)通过过渡区段(790)相互连接。
9.根据权利要求8所述的离合器组件(100),其中,所述第一密封面(770)和/或所述第二密封面(780)沿着径向方向的伸展长度相当于所述过渡区段(790)沿着所述径向方向的伸展长度的至少5%,以及/或者所述第一密封面(770)和/或所述第二密封面(780)沿着径向方向的伸展长度大于所述过渡区段(790)沿着径向方向的伸展长度。
10.根据权利要求8所述的离合器组件(100),其中,所述第一密封面(770)和所述第二密封面(780)沿着径向方向彼此错开,以及/或者沿着所述离合器组件(100)的旋转轴线(300)彼此错开地布置。
11.根据权利要求1至3中任一项所述的离合器组件(100),其中,所述密封元件(360)构造成单件。
12.根据权利要求1至3中任一项所述的离合器组件(100),其中,所述密封元件(360)通过板形工件的变形、通过切削的或铸造技术的制造方法制成。
13.根据权利要求1至3中任一项所述的离合器组件(100),其中,所述密封元件(360)与所述罩壳(110)基本上不可相对旋转地连接,并且构造成在所述罩壳(110)和输送构件(340)之间建立基本上不可相对旋转的连接。
14.根据权利要求13所述的离合器组件(100),其中,所述密封元件(360)通过铆接连接(350)和/或插接连接与所述罩壳(110)连接。
15.根据权利要求13所述的离合器组件(100),其中,所述密封元件(360)具有多个板簧元件(1050),所述板簧元件与所述离合器组件(100)的所述输送构件(340)形状配合地相连接,以在所述输送构件(340)与所述罩壳(110)之间建立基本上不可相对旋转的连接。
16.根据权利要求15所述的离合器组件(100),其中,所述板簧元件与所述输送构件(340)通过铆接连接(1030)和/或插接连接相连接。
17.一种用于离合器组件(100)的密封元件(360),所述离合器组件(100)包括第一摩擦面(230)和第二摩擦面(240),所述密封元件(360)具有以下特征:
具有第一密封面(770)的盘形的第一区段(980);
具有第二密封面(780)的盘形的第二区段(990);
使所述第一区段(980)和所述第二区段(990)相互连接的过渡区段(790);
其中,所述第一密封面(770)构造成与构件的环形的第一表面区段接触并且所述第二密封面(780)构造成与所述构件或另一构件的环形的第二表面区段接触;
其中,所述密封元件(360)构造成建立流体技术上的密封;以及
其中,所述密封元件(360)构造成对所述离合器组件(100)的压紧元件(620)施加力,使得所述压紧元件(620)通过所述力移向其操纵之前的初始位置,以建立或断开在所述第一摩擦面(230)和所述第二摩擦面(240)之间的用于传动扭矩的摩擦连接。
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