CN104169604A - 组合的摩擦盘和液体摩擦离合器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种从驱动轴(2)向机动车的辅助设备、尤其风扇叶轮传递驱动力矩的离合装置，该离合装置包括驱动轴(2)、具有至少一个摩擦面(20、30)的从动装置(9)、通过能通电的线圈(4)的通电能够相对于所述从动装置(9)调节的衔铁(7)、具有摩擦面(19、25)的摩擦盘离合器件以及具有至少一个被流体(16)填充的剪切空隙(21、29、52)的液体摩擦离合器件。根据本发明设定，所述摩擦盘离合器件和液体摩擦离合器件是共同的设计为组合的摩擦盘离合器和液体摩擦离合器的离合器(14)的部件，其中，所述能调节的衔铁(7)限定剪切空隙(21、29、52)。

Description

组合的摩擦盘和液体摩擦离合器
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的离合装置，用于将驱动力矩传递到机动车的辅助设备上，尤其风扇叶轮上。
背景技术
原则上已知用于驱动辅助设备、例如风扇叶轮的一挡或多挡摩擦盘离合器。这种例如设计作为能电磁操作的离合器的摩擦盘离合器例如在EP 0 317703 A2，DE 32 03 1 43 C2或者DE 42 07 10 C2中有所描述。在这种摩擦盘离合器的基本结构、工作方式以及使用领域方面，可以引用这些公开文献。在现有技术中，取代这种具有电磁开关机构的离合器可使用气动地或者液压操作的摩擦盘离合器。
为了在没有可变的转速调节的情况下产生与转速相关的牵引力矩，已知设置具有涡流机构的电磁离合装置。由于必要的强电磁力使用必然十分昂贵的永磁铁，由此导致现有技术在成本上是不利的。
代替之前所述的摩擦盘离合器，为了驱动机动车辅助设备还使用所谓的液体摩擦离合器，即粘液离合器或者粘性离合器。在粘液离合器中，初级端侧的转速传递到流体上，并且随后从该流体传递到离合器的次级侧上。
在流体摩擦离合器的基本机构方面可以引用US 4,305,491以及EP 1 248007 B1。与一挡摩擦盘离合器相比，液体摩擦离合器具有相对缓慢的气门开关性能，并且承担较高的滑动系数。
由DE 102 32 138 A1已知在机动车内的用于驱动冷却装置泵的传动系中的两个不同的离合器。除了液体摩擦离合器外，在已知的用于驱动冷却装置泵在相同传动系中的设备中设置电磁换挡离合器，它能够平行于液体摩擦离合器地被驱动，以便在两个档位上实现更高的冗余度和转速调节。
由DE 31 48 014 A1已知一种用于驱动内燃机的冷却风扇的离合装置，其中，在此还是在传动系内设置两个独立的离合器，即具有自由轮(Freilauf)的粘液离合器以及电磁离合器。
在共同的传动系中上述粘液离合器技术和摩擦盘离合器技术的组合能够带来显著的优点。但是，缺点是由于必需设置两个独立的离合器使得成本升高。此外，结构成本也是显著的，并且需要相对较大的结构空间。
发明内容
以上述现有技术为基础，本发明所要解决的技术问题是，在粘液离合器技术和摩擦盘离合器技术组合的情况下最小化结构空间以及设计结构。优选应该能够省去耗费成本的涡流机构。
所述技术问题借助具有权利要求1所述特征的离合装置而解决。本发明有利的改进方案在各从属权利要求中给出。在本发明的范围内也包括由在说明书、权利要求和/或附图中公开的技术特征中的至少两个的组合。
本发明的基本思想在于，相对成本低廉地通过控制阀可控的或者不可控的粘液转矩传递机构完全地集成在电磁摩擦盘离合器设计中。换言之，本发明的基本思想在于，实现将摩擦盘离合装置和液体摩擦离合装置作为共同离合器的部件，该共同离合器设计为组合的摩擦盘和液体摩擦离合器，其中，根据本发明通过对能通电的线圈的通电可调节的、尤其设计为衔铁盘的衔铁限定剪切空隙(Scherspalt)。再换言之，电磁离合器的衔铁同时用作为粘液离合器的初级圆盘。因此，衔铁具有双重功能。因此，通过这种衔铁在相应地对能通电的线圈进行通电时通过与从动装置的摩擦连接将全部转矩从驱动轴传递到驱动装置上。在没有摩擦连接的情况下，衔铁、优选与从动装置一起限定至少一个被流体、尤其油填充的剪切空隙，即具有流体摩擦离合器的转子的功能，并且因此通过流体在空隙中的剪切将牵引力矩传递到从动装置上。优选，进一步优选设计为衔铁盘的衔铁抗扭地固定在驱动轴上。特别优选，但是不是强制的，在这种离合装置中有意识地省去了费用高的涡流机构。通过将两个转矩传递技术完全集成在一个共同的离合器中，将必需的结构空间减小到最小，同样也能降低总体设计成本。此外，例如由于设置共同的壳体，材料和装配成本与设置两个分开的、不同的离合器相比能够最小化。如上面所述，特别适宜的是，所述至少一个剪切空隙在衔铁未贴靠在驱动装置上的情况下、即在未接通摩擦盘离合装置的情况下形成在衔铁和从动装置之间，其中，尤其优选的是，剪切空隙至少部段式的、优选全部形成在衔铁的至少一个摩擦面和从动装置的至少一个优选轴向对置的摩擦面之间。
当用于在剪切空隙内传递转矩的优选设计为油、进一步优选设计为硅油的流体具有取值范围在500至30000cst之间的粘性时，是完全特别适宜的。
因为在衔铁的至少一个摩擦面和从动装置的至少一个摩擦面之间的摩擦由于在剪切空隙中的流体、尤其粘性油与纯摩擦盘离合器溶液相比被降低了，所以特别优选的是，衔铁和从动装置的几何尺寸选择为，使得实现相对较大的摩擦面以便在摩擦连接时提高最大的能传递的转矩。为此，特别适宜的是，衔铁的摩擦面和从动装置相应的摩擦面与衔铁的径向延伸成角度、即与驱动轴的垂直线成角度地延伸，其中，特别适宜的是，衔铁和从动装置或其摩擦面至少局部地设计为圆锥形，以便增加接触面(摩擦面)。
同时，通过这些措施增加了剪切面的大小，由此产生了更高的牵引力矩。
特别优选的是，衔铁和从动装置分别不只设有一个摩擦面，而是分别设有至少两个摩擦面，它们进一步优选在径向方向上相互间隔。特别适宜的是，在衔铁和从动装置之间形成两个圆锥形设计的摩擦面对，其中，从动装置的优选两个摩擦面通过，例如由青铜制成的磁性分离装置相互间隔，以便在从动装置和衔铁之间强制形成通过流体填充的空气空隙的磁通。已证实特别有利的是，衔铁具有至少两个分别支承进一步优选设计为圆锥形的摩擦面的极靴。
特别适宜的是，设在与能通电的线圈背离的一侧上的、在衔铁和另一离合器构件、尤其优选与从动装置抗扭地连接的离合器壳体之间的空隙设计为直线的轴向空隙，和/或具有比至少一个剪切空隙、优选比全部剪切空隙更小的面延伸，和/或具有比全部剪切空隙的平均空隙宽度更大的平均空隙宽度。
在本发明的改进方案中，附加于由衔铁限定的剪切空隙还能设置不被通过对能通电的线圈通电可调节的衔铁限定的剪切空隙(恒定剪切空隙)，该剪切空隙尤其设置在与衔铁的摩擦面相背离的一侧上。至少一个未被衔铁限定的剪切空隙优选具有恒定的、即不通过衔铁的调节而改变的空隙宽度。优选的是，为了限定上述恒定剪切空隙在驱动侧、尤其在驱动轴上固定相对较硬的圆盘，该圆盘优选借助与衔铁背离的平面侧限定恒定剪切空隙，该恒定剪切空隙对置地在从动装置侧尤其被壳体件限定。特别优选的是，恒定剪切空隙和被衔铁限定的剪切空隙传导流体式地连接，这种设计尤其能够以有利的方式如此实现，使得恒定剪切空隙和被衔铁限定的剪切空隙布置在共同的工作空间内。优选的是，上述用于限定恒定剪切空隙的硬圆盘和优选能轴向调节的衔铁共同地设置在该工作工件内。
根据特别优选的实施方式，上述较硬的、即未设计为弹性圆盘的圆盘同时是用于衔铁的回位弹簧的支承盘。在可选的实施方式中，衔铁、即衔铁圆盘通过回位弹簧直接地与轴相连接，其中，随后附加地设置于轴抗扭连接的硬圆盘，该圆盘首要作用是限定恒定剪切空隙。
特别优选的是，附加于剪切空隙在摩擦面之间设置的恒定剪切空隙或者在那设置的恒定剪切空隙优选设计为主剪切空隙或主剪切空隙，使得这种一个或多个主剪切空隙传递主牵引力矩。换言之，至少一个与摩擦面背离地和/或至少一个与摩擦面径向相邻地安置的恒定剪切空隙或者未被对置的摩擦面限定的可变的剪切空隙的尺寸设计为，使得借助这种剪切空隙比借助被摩擦面限定的可变的剪切空隙能够传递更大的最大牵引力矩。这优选由此实现，即上述恒定剪切空隙具有更大的面延伸，也就是具有更大的剪切面。为此，至少一个恒定剪切空隙优选设计为所谓的空隙迷宫密封装置，它的特征在于剪切空隙的多次变换的方向。恒定剪切空隙优选交替地在轴向和径向方向上延伸，也就是说，交替轴向和径向的剪切面对。为此，驱动侧限定恒定剪切空隙的构件、尤其固定在驱动轴上的圆盘和从动装置的构件、尤其是壳体件优选在轴向方向上齿轮式的相互啮合，其中，所述齿轮结构可以特别优选、但不强制地设计为基本上矩形的。
通过在与衔铁的摩擦面背离的一侧上设置至少一个恒定剪切空隙能够明显地提高最大牵引力矩。
还能够考虑这样的实施方式，其中，被衔铁限定的剪切空隙设计为迷宫式密封装置。在这种情况下，衔铁和极盘件(Polscheibenteil)齿轮式的轴向相互啮合。
能够将这种实施方式与衔铁和极面件的至少局部圆锥形的结构设计相结合。在衔铁和极面件之间的迷宫式剪切空隙的实施方式能够借助或者不借助恒定剪切空隙来实现。这种实施方式的特征在于，优选设计为迷宫式密封装置的剪切空隙、尤其在圆锥形设计中，同时构成衔铁和从动装置的摩擦面。
特别引人注意地是这种实施方式，之后还会详细阐述，粘液离合装置(流体摩擦离合装置)设计为可变的或能调节的，以便能够调节在被衔铁限定的剪切空隙和至少一个恒定剪切空隙中、优选在全部剪切空隙中的流体、尤其粘性油的液位，其中，用于控制在粘性离合器部件中的流体流的机构能够包括铋金属装置，或者备选用于操作在粘性离合器的流体流循环中的流体阀(控制阀)的电磁装置。
为了优化在摩擦离合装置的接通状态下衔铁和从动装置之间的摩擦关系，特别优选的是，衔铁的摩擦面和/或从动装置的摩擦面由提高静摩擦的涂层、尤其有机的涂层构成。
通常纯摩擦盘离合器由于缺乏流体而不被流体式密封。在此建议组合的离合器具有优选流体式密封的、容纳衔铁的工作空间，其中，进一步优选为了密封这种工作空间设置至少一个弹性密封装置、优选O型环密封装置，它还进一步优选被径向和/或轴向地安置在驱动侧的构成或支承电磁侧摩擦面的构件和限定工作空间的从动侧的壳体件之间。
特别优选的实施方式是，设置用于调节不同的剪切空隙宽度的装置。换言之，能够调节和保持平均剪切空隙，用于能够调节或改变在衔铁和从动装置之间传递的牵引力矩。该牵引力矩随着空隙的变小而增加。优选不同的空隙宽度能够在大约1/10mm至8/10mm之间的取值范围内调节，并且在调节之后、例如通过相应的对线圈通电来保持。
用于调节剪切空隙宽度的可能性能够通过对能通电的线圈接通调制电流、尤其脉冲宽度调制电流(PWM电流)来实现。特别优选选择低频率的PWM频率。合成的剪切空隙宽度在此与PWM信号有关。特别优选是这样地设置控制装置，使得PWM信号能够被改变，以便能够调节大量不同的空隙宽度。
剪切空隙优选在对能通电的线圈接通最大设定的电流时才等于零，然后通过在从动装置和衔铁之间的摩擦连接才同步离合器。
换言之，能通电的线圈通过控制装置优选能够接通不同的有效电流强度，其中，有效电流强度理解为与通量相关的电流强度，即电磁装置通电的电流强度(线圈通电)，该电流强度用于在功能关系中产生电磁场或与产生的磁场或磁通形成功能关系。如果电磁装置例如被接通恒定的直流电(能够备选PWM电流)，则有效电流强度理解为各恒定的电流强度(非脉冲电流)。如果电磁装置优选例如借助PWM信号通电，则有效电流强度理解为合成的或在指定时间间隔内、尤其在一个周期内的平均电流强度。在此特别适宜的是，通过选择不同的有效电流在多个档位或者连续地调节空隙，以便能够实现对液体摩擦离合装置的滑动特别好的调制。不同的有效电流强度能够例如通过接通不同的PWM占空比来调节，或者通过不同大小的恒定电流(非脉冲电流)来调节。PWM占空比在此理解为在接通电流的时段和断开电流的时段之间的一个周期内的比例关系。
特别优选，通过使用小于10Hz的PWM频率能够产生在衔铁盘和从动装置之间的剪切空隙大小的同步，这种同步由于整个系统的惯性在重要的转矩波动并因此转速波动中未表现出。在时间上平均的空隙大小与传递的转矩相应。这种调制方式即使在电磁开关中也能产生均衡，并且降低磁滞效应。
作为剪切空隙变化的补充或者备选，还能够通过流体液位变化、例如电磁地或者双金属控制地在工作空间内调节牵引力矩。优选设置相应的由通常的流体摩擦离合器已知的机构。
通过设置用于液位变化(可控的变化)的装置能够在宽限度下在牵引力范围内根据需要地改变从动装置的转速。在设置双金属机构的情况下还能够在不设置控制装置或者连接在电控制装置上的情况下进行控制。此外，当通过合适地控制流体阀在流体容器内保持更多的流体量时，能够实现非常低的从动装置转速。
特别优选的实施方式是，用于调节液位的装置在至少一个由衔铁限定的剪切空隙内和/或在选择性设置的恒定剪切空隙中包括流体阀(控制阀)，借助该流体阀能够影响从流体容器出来进入至少一个剪切空隙或恒定剪切空隙中的流体流和/或影响从剪切空隙或恒定剪切空隙中出来进入流体容器中的流体流。流体阀的操作可以例如通过双金属机构进行或通过电磁装置进行。这能够包括本身为此设置的电磁体，借助该电磁体能够调节流体阀的阀衔铁、例如枢轴衔铁(Klappanker)、升降衔铁或者旋转衔铁。特别优选的是，省去独立的电磁铁和取而代之这样地设计摩擦盘离合装置的能通电的线圈并且与流体阀匹配，使得通过对能通电的线圈合适的通电、尤其在下部通电范围内能够控制粘液离合器的流体阀。换言之，为了借助摩擦盘离合器的电磁装置调节滑动能够控制粘液离合器(流体阀)的液压控制阀。再换言之，对于改进方案的离合器而言，电磁装置为了操作摩擦盘离合器的衔铁设计并且布置为，使得该电磁装置优选根据其有效通电接通摩擦盘离合器和控制或调节粘液离合器的流体阀，以便因此根据液体摩擦离合器中的剪切空隙内存在的流体量、尤其油量调节转矩传递。根据改进方案，设置用于摩擦盘离合装置和液体摩擦装置的共同电磁装置，借助该电磁装置不仅能够操作摩擦盘离合器的衔铁而且能操作配属于流体摩擦离合装置的流体阀(控制阀)的衔铁，用来调节集成的液体摩擦离合器的滑动。在此，电磁装置根据第一实施方式能够配有两个磁通路或这两个磁通路通过电磁装置产生，其中，第一磁通路用于操作摩擦盘离合器的衔铁，并且第二磁通路用于调节能电磁操作的液压式的控制阀的衔铁，该控制阀用来调节液体摩擦离合器的滑动。
可选地能够实现具有唯一一个磁环路的设计，尤其在为了调节粘液离合器的液压阀而设置转动衔铁的情况下。当然还能够借助唯一一个磁通路控制另外设计的衔铁、例如流体阀的移动衔铁、升降衔铁或者枢轴衔铁。在实现唯一一个磁通路的情况下，该磁通路还必须跨接两个衔铁(粘液离合器的摩擦盘衔铁以及控制阀衔铁)的空气空隙或工作空隙。
对于设计双金属机构的情况，为了调节流体摩擦离合装置的控制阀的阀部件已表明有利的是，将控制阀设置在初级侧端即直接地或者间接地抗扭地与驱动轴相连接，以便由此能够确保非常短的反应时间。此外，这也在离合器的粘性件全部接通的情况下通过更多的滑动匹配导致在切断时间方面的优点。在这种实施形式中表明特别有利的是，用于操作初级侧的控制阀的双金属机构尤其轴向地穿过次级件，其中，在这种情况下例如能够通过径向轴密封件来实现密封。双金属机构的双金属螺旋弹簧在此优选端侧地处于轴向通过次级侧端(即在导引穿过从动装置)的固定装置上。优选与驱动装置一起移动的控制阀的阀臂能够相对于驱动装置和尤其相对于前述初级侧的固定装置移动，尤其能够转动。进一步优选，这种阀臂在径向方向上贯穿前述的固定在驱动轴上的固定装置。可选地还能够设置更长的、穿过次级侧的驱动轴，该驱动轴由双金属机构贯穿，并且固定在双金属部件的端侧上。
对于用于液位变化的装置与恒定剪切空隙的组合的情况，该恒定剪切空隙未被能调节的衔铁而是优选被抗扭地与驱动轴连接的圆盘所限定，特别有利的是，阀(流体阀或控制阀)的阀开口设置在所述圆盘中，借助该阀能够影响从流体容器进入工作空间的流体流。
附图说明
本发明的其它优点、特征和细节由下面对优选实施例的描述以及根据附图而给出。附图为：
图1示出在具有不可控的液体摩擦装置的机动车中用于驱动风扇叶轮的源自传动系的离合装置的局部剖面图，
图2示出具有圆锥形摩擦面对的离合装置的可选实施例，
图3示出具有摩擦盘离合件和液体摩擦离合件的离合装置的可选实施例，其中，液体摩擦离合件包括用于操作控制阀的双金属机构，以便因此能够影响在液体摩擦离合件的剪切空隙中的液位，
图4示出具有用于影响在剪切空隙中的流体液位的器件的离合装置的另一可选实施例，其中，该离合装置也包括双金属机构，但是其中，在初级侧安置流体阀(控制阀)，即流体阀开口抗扭地与驱动轴相连接，
图5示出具有用于调节液位的器件的离合装置的另一可选实施方式，其中，液体摩擦离合件在与摩擦盘离合件的摩擦面背离的一侧上具有另一个设计为迷宫式密封空隙的剪切空隙，和
图6示出离合装置的另一可选实施例，其中，用于调节在剪切空隙中的液位的器件包括电磁器件，该电磁器件在具体的实施例中由摩擦盘离合器件的能通电的线圈构成。
在附图中，相同的部件和功能相同的部件用相同的附图标记表示。
具体实施方式
图1示出在机动车的辅助设备传动系内的离合器装置1的上半部分的示意图。
离合器装置包括由未示出的内燃机驱动的驱动轴2，该驱动轴2能够相对于电磁装置3旋转。固定的、包括能通电的线圈4的电磁单元3通过在此设计为滚珠轴承的滚动轴承5沿着径向和轴向方向支撑在驱动轴2上。
在驱动轴2的自由端6的区域内将设计为衔铁盘的衔铁(衔铁盘)抗扭地即通过圆盘形的回位弹簧8固定在驱动轴上。衔铁7通过线圈4的通电能相对于从动装置9可调节，该从动装置9相对于驱动轴2能旋转地安置并且通过设计为双滚珠轴承的滚动轴承10支撑在驱动轴2上。在从动装置9上能够例如固定风扇叶片。还能够考虑，将从动装置9设计为皮带盘，以便能够在此向辅助设备传递转矩。在根据图1所示的实施例中，衔铁7借助螺母15轴向压紧在滚动轴承5、10的内圈上，所示螺母轴向拧紧到驱动轴2的端侧的外螺纹部段上。
从动装置9包括能旋转的极面件11，该极面件11轴向地位于衔铁7和能通电的线圈4之间。极面件11在此通过螺栓固定在从动装置的壳体件12上，并且借助从动装置限定设计为组合的摩擦盘离合器和液体摩擦离合器的离合器14的工作空间13，在该工作空间13中在此轴向调节地设有衔铁7。
如图1所示，工作空间13被能剪切的流体16(在此为硅油)所填充。这种硅油用于在衔铁7未贴靠在从动装置9上或没有摩擦连接的情况下在衔铁7和从动装置9之间传递牵引力矩。为了流体16不能够从工作空间13进入线圈4的区域内，工作空间13通过设计为O环密封件的弹性体密封件被密封。弹性体密封件17径向地位于从动装置9的极面件11和从动装置9的壳体12之间。
用附图标记18标示密封盘，该密封盘示出油密封地封闭工作空间13的一种可能性。从动装置9的极面件11包括电磁隔离器件，它或者包括空气(空隙)或者包括非铁素体的填充材料(例如青铜)。这在图中未示出。
轴向在衔铁的朝向线圈4的摩擦面19和与之对置的从动装置9(更准确说是极面件11)的摩擦面20之间构成在径向以及外周方向上延伸的轴向剪切空隙21，在该剪切空隙中剪切流体16并且在衔铁7和从动装置9之间传递转矩(牵引力矩)。所传递的转矩不只与驱动轴2的转速有关，而且还与剪切空隙21的(平均)空隙宽度有关。这种空隙宽度能够通过相应的线圈4的通电来调节。出于这种目的，线圈配属有未示出的控制器件，通过该控制器件能向线圈4通电以产生具有不同PWM-信号的不同的有效电流强度，其中，合成的有效电流强度确定剪切空隙宽度。从超过限定的有效电流强度起衔铁7才摩擦接合地贴靠在从动装置9上，以便随后将全部的驱动转矩传递到从动装置上。
根据图2所示的实施例与根据图1所示1的实施例的基本结构相一致，从而为了避免重复下面基本上只阐述与图1所示的实施例不同的部分。关于相同的部分参照对图1的附图描述。
与图1所示实施例相比，摩擦面以及剪切空隙的设计是不相同的。尤其其几何尺寸选择为，使得实现大面积的摩擦面，一方面用来在衔铁7和从动装置9没有摩擦接合式的相互连接的情况下能够传递更大的牵引力矩，另一方面用来在衔铁7和从动装置9之间有摩擦连接的情况下能够传递更大的驱动转矩。
此外，在图2中在能通电的线圈4被通电时示出电磁通路22。
从图2中尤其可以看出衔铁7的不同的结构设计。在所示的实施例中，这种结构设计包括两个极靴、即径向内极靴(Polstück)23和径向与之间隔的外极靴24。每个极靴23、24具有摩擦面19、25，其中，在所示的实施例中，两个摩擦面19、25构成(内)圆锥形。能够分别通过优选有机的涂层构成的、衔铁7的每个摩擦面19、25配有对置的平行定向的在从动装置9上、更准确说在极面件11上的摩擦面20、30。摩擦面19、30和25、20分别构成摩擦面对。径向内摩擦面30位于极面件11的径向内部段27上，该径向内部段27在径向方向上通过隔离部段26与径向外部段28分隔，所述隔离部段26由不导电或弱导电材料组成。因此，电磁通路从所述部段之一开始、首先进入衔铁7，在那沿径向方向从极靴之一到相邻的极靴，然后返回到极靴11相应的另一部段中。在此，电磁通路不仅横切径向内剪切空隙21、而且横切径向外剪切空隙29。剪切空隙21、29的平均空隙宽度与图1所示的实施例相类似能够通过相应调制的线圈4的通电而被调整和保持。在超过限定的有效通电之后，衔铁7贴靠在极面件11上，从而驱动轴2的全部驱动力矩能够传递到从动装置9和由此传递到辅助设备上，所述衔铁7通过线圈4能够相对于回位弹簧8被调节。
根据图3所示的实施例的结构基本上与根据图1所示的实施例的结构相一致，从而为了避免重复，下面基本上只描述不相同的地方。关于相同的部分参照对图1的附图描述。
在根据图3所示的实施例中，流体摩擦离合器件未被设计为不可控的，而是包括用于调节装置31的器件，该装置31用于调节在流体摩擦离合器件的剪切空隙21和32中的流体液位。剪切空隙一方面是已述的在摩擦离合器件的摩擦面19、20之间的剪切空隙，另一方面是在所示实施例中平行于剪切空隙21延伸的剪切空隙52。剪切空隙52位于衔铁7的背部，亦即位于与摩擦面19、20背离的一侧上，并且被衔铁7所限定，更准确说是一边被回位弹簧8和另一边是被从动装置9的壳体12所限定。从动装置9例如在所述实施例中用于驱动在机动车中的辅助设备，尤其是风扇叶片。这样设计剪切空隙52，使得借助剪切空隙通过剪切其中的流体、优选硅油来在衔铁7和从动装置9之间传递牵引力矩。牵引力矩也通过这种对流体的剪切而在衔铁7和与剪切空隙21相邻的从动装置9的极面件11之间传递
因为，剪切空隙52同样地和剪切空隙21一样被能调节的衔铁所限定，所以它们的空隙宽度在相应的对能通电的线圈4进行通电时是可变化的或改变。
代替可变化的空隙52，还能够设置恒定的剪切空隙，例如在图5和6中所示的实施例。这种空隙必须被与驱动轴2相连接的构件、尤其是硬圆盘所限定，这种圆盘在调节衔铁时不与衔铁一起移动。这种优选与衔铁共同地安置在在共同的工作空间内的圆盘能够在附图平面内布置在回位弹簧8的左侧，其中，能够考虑，通过合适的回位弹簧器件将能调节的衔铁固定在这种硬圆盘上，从而回位弹簧不像所示的实施例那样必须直接地固定在驱动轴2上。
如上面所述，液体摩擦离合器件能被设计为可控的，并且包括从动侧的流体阀33，借助该流体阀能调节在剪切空隙21、32内的液位。所述流体阀33包括阀开口34，当阀开口34被打开时，通过该阀开口要被剪切的流体能够在离心力条件下从流体容器35流入工作空间13、剪切空隙21、52中。为了打开和关闭阀开口，设置双金属机构36，包括双金属螺旋弹簧37，该双金属螺旋弹簧与驱动轴2有轴向间距地和分离地安置在从动装置9、更确切说壳体19上，其中，螺旋弹簧37与流过冷却器的冷空气的温度、尤其与空气温度相关地被调节，即在此在外周方向上和由此与双金属螺旋弹簧37相连接的阀臂38(转动臂)在外周方向上转动，从而阀臂38的构成阀体的端部段39相对于阀开口34转动，并且与双金属螺旋弹簧37的温度相关地打开更多或更少的阀开口34。双金属螺旋弹簧37优选设计为，使得调节行程与温度改变成比例。
如上面所述，当离合器装置旋转时，流体、在此为硅油能够从流体容器35通过阀开口34流入工作空间13。取决于离心力，流体能够被径向向外地排挤，并且能够通过回流隔板(Rücklaufschikane)40重新流回到流体容器35中，所述回流隔板包括轴向通道和径向通道以及动压机构(未示出)，该动压机构在通道前形成必需的压强，以便促成沿设在壳体件12内的流体容器的方向的流动。在根据图3所示的实施例中，和所有的具有流体阀(控制阀)的流体摩擦离合器件一样能够省去用于影响剪切空隙21并因此反向影响剪切空隙52的能通电的线圈4的PWM-控制装置。但是，在需求下也能够附加地提供这种控制可能性，它尤其在剪切空隙21、52设计成使得借助这些剪切空隙能传递不同大小的最大牵引力矩时，是尤其令人感兴趣的。
根据图4所示的离合器装置的实施例的结构基本上与根据图3所示的实施例的结构相一致，从而为了避免重复，可以引用对图3所示的实施例的附图描述和补充地参照对图1所示的实施例的附图描述。
在图4所示的实施例中，离合器装置1还包括具有用于改变在剪切空隙32、21中的液位的双金属机构36的可控的流体摩擦离合器件，其中，与根据图3所示实施例的区别在于，流体阀33和尤其它的阀开口4安置在驱动侧，这意味着，阀开口34或支承该阀开口34和限定工作空间13的、由于装配原因设计为在此两部件式的构件41抗扭地与驱动轴2相连接。为此，构件41借助螺母15轴向地夹持在衔铁7的回位弹簧8和上述螺母15之间，该螺母15拧紧在驱动轴2的端部上。在附图平面内螺母15的左侧设有驱动轴延长件42，该驱动轴延长件42抗扭地与驱动轴相连接，并且双金属机构的轴线43导引通过该驱动轴延长件42，该轴线43将同样地安置在驱动侧的双金属螺旋弹簧37与阀臂38相连接，从而该阀臂相对于阀开口34，尤其能够摆动大约10°至15°。从动装置9、尤其壳体件12通过用于将流体容器35密封的径向轴端密封装置44相对于抗扭地固定在驱动轴2上的延长件42(同时是用于双金属件的固定件)密封。
下面，根据图5来描述实施例，该实施例基本上与图4所示的实施例相一致，因而为了避免重复基本上只叙述不同之处。关于相同的地方可以参照对图4和图3以及图1的附图描述。
根据图5所示的离合装置1同样地包括通过双金属机构36以及流体阀33控制的流体摩擦离合器件，该流体摩擦离合器件与根据图4所示的实施例一样地设计。与图4所示的实施例的区别在于，与摩擦面19、20背离的剪切空隙32不被衔铁7所限定。更确切地说，这种剪切空隙设计为恒定的剪切空隙32，该剪切空隙32在通过对线圈4通电调节衔铁7的情况下不改变其空隙宽度。这由此实现，除了衔铁7外设置比较硬的圆盘53，该硬圆盘抗扭地与驱动轴2相连接。衔铁7相对于圆盘53通过线圈4的通电能轴向调节。恒定的剪切空隙能够设计为一般的轴向空隙，或者优选，如在所示的实施例中那样设计为迷宫式密封装置。为此，圆盘53和驱动轴9、尤其壳体件12在轴向方向上齿轮式的相互啮合。为了能够实现这种设计，圆盘53具有齿轮几何结构，该齿轮几何结构轴向地啮合到壳体件12的相适应的齿轮几何结构内，从而形成迷宫式密封的、交替具有径向和轴向部段(剪切面对)的剪切空隙32，其中，在每个径向部段上限定两个轴向部段，它们指向各自的轴向方向，从而流体在每个径向部段之后必须改变轴向方向。以这种方式，能够在最小的空间内提供较大的剪切面。可选地，当然还能够有这样的实施方式，其中，圆盘53不是直接地固定在轴2上的圆盘，而是布置在回位弹簧的背离摩擦面19、20的一侧并且在这种情况下与衔铁一起在对线圈4通电时被调节的环形圆盘件。在这种情况下，用附图标记32标示的空隙不是恒定的剪切空隙而是可变的剪切空隙。
在根据图5所示的实施例中，流体在驱动离合装置和打开阀开口34的情况下从流体容器35进入工作空间13、即剪切空隙21、32内，并且能够通过设在从动装置中的回流隔板40再次回流。阀开口根据优选实施方式设在圆盘53中。如在图4中所示的实施例一样，回流行程的径向孔通过滚珠在径向方向上被向外封闭。
根据图6所示的实施例的结构基本上与图5所示的实施例的结构相一致，因而下面为了避免重复基本上只叙述不同之处。关于相同的地方可以参照对图1、3、4和图5的附图描述。
在所示的实施例中，液体摩擦离合器件同样地设计为可控的，但是不是通过双金属机构，而是通过电磁机构46可控的，该电磁机构46包括例如轴向能够转动的枢轴衔铁47，该枢轴衔铁47能借助电磁器件被操作，用来或多或少地打开在驱动侧的阀开口34，即流通横截面。如上所述被设计为枢轴衔铁的衔铁47在此固定在螺母15的区域内，所述枢轴衔铁的径向下端在驱动侧，其中，枢轴衔铁的径向最外端在线圈4通电时相对于阀开口34能够转动。
还能够用旋转衔铁(转动衔铁)或轴向能调节的衔铁活塞代替枢轴衔铁。电磁器件能够在最简单的情况下(未示出)包括独立的、即配属于流体阀33或只配属于流体阀的电磁体。特别优选的是所示的实施方式，其中，电磁器件由能够通电的线圈4构成，该线圈4用于调节摩擦盘离合器件的衔铁7。可以看出电磁通路48，它能够通过对线圈4的通电而形成。
该结构设计成，使得在最大通电的情况下沿线圈4的方向调节衔铁7，从而摩擦面19、20摩擦接合地相互贴靠。在下部通电区域内，可以影响阀衔铁47相对阀开口34的相对位置。可以看出，电磁通路48通过合适的导磁器件49联接在驱动轴2内，并且进入设计为枢轴衔铁的枢轴衔铁47内，并且在横截阀衔铁之后，必须跨过枢轴衔铁和具有阀开口34的构件之间的工作空气空隙50，并且随后沿着径向方向以及轴向方向流入衔铁7之内，以便在驱动装置的极面件11的方向上跨过另一工作空气空隙51、更确切说是剪切空隙21。
离合装置1，如图6所示，其中，阀34通过摩擦盘离合器件的能够通电的线圈4能被影响或调节，能够(与正确示出的结构变型无关)设有不同的逻辑控制。因此根据第一可选方案能够实现，阀34随着线圈4增大的电流而被打开，其中，完整的开口自达到指定电流、优选最大电流的30％至50％之间被完全地打开。根据第二可选方案，阀34在没有对线圈4通电的情况下完全地打开，并且随着电流的增加而被关闭。在达到最大电流时，相应地接合摩擦盘离合器，即衔铁7贴靠在极面件11上。
附图标记
1    离合装置
2    驱动轴
3    电磁装置
4    能通电的线圈
5    滚动轴承
6    自由端
7    衔铁(盘)
8    回位弹簧
9    从动装置
10   滚动轴承
11   极面件
12   壳体件
13   工作空间
14   离合器
15   螺母
16   流体，尤其硅油
17   弹性密封装置
18   非铁素体密封盘
19   摩擦面
20   摩擦面
21   剪切空隙
22   磁路
23   径向内极靴
24   径向外极靴
25   摩擦面
26   隔离部段
27   径向内部段
28   径向外部段
29   剪切空隙
30   摩擦面
31   用于调节流体液位的器件
32   恒定剪切空隙
33   流体阀
34   阀开口
35   流体容器
36   双金属机构
37   双金属螺旋弹簧
38   阀臂
39   端部段
40   回流隔板
41   构件
42   延长件
43   轴线
44   径向轴密封装置
46   电磁装置
47   例如设计为枢轴衔铁的阀衔铁
48   磁路
49   磁器件
50   流体阀(控制阀)的工作空隙
51   摩擦盘离合器件的工作空隙
52   剪切空隙
53   圆盘

Claims (17)

1.一种从驱动轴(2)向机动车的辅助设备、尤其风扇叶轮传递驱动力矩的离合装置，包括驱动轴(2)、具有至少一个摩擦面(20、30)的从动装置(9)、能够通过能通电的线圈(4)的通电相对于所述从动装置(9)调节的衔铁(7)、具有摩擦面(19、25)的摩擦盘离合器件以及具有至少一个被流体(16)填充的剪切空隙(21、29、52)的液体摩擦离合器件，其特征在于，
所述摩擦盘离合器件和液体摩擦离合器件是共同的设计为组合摩擦盘离合器和液体摩擦离合器的离合器(14)的部件，其中，所述能调节的衔铁(7)限定剪切空隙(21、29、52)。
2.根据权利要求1所述的离合装置，其特征在于，所述至少一个剪切空隙(21、29、52)在所述衔铁(7)不贴靠在所述从动装置(9)上的情况下设在所述衔铁(7)和所述从动装置(9)之间。
3.根据权利要求2所述的离合装置，其特征在于，所述剪切空隙(21、29)设在所述衔铁(7)的摩擦面(19、25)和所述从动装置(9)的摩擦面(30、20)之间。
4.根据权利要求1至3之一所述的离合装置，其特征在于，所述衔铁(7)的摩擦面(19、25)和所述从动装置(9)的摩擦面(20、30)至少局部地、与所述衔铁(7)的径向延伸成角度地延伸。
5.根据上述权利要求之一所述的离合装置，其特征在于，设置至少两个、优选径向相隔的、优选至少局部设计为圆锥形的、更优选设计为完整圆锥形的摩擦盘面对(19、30；25、20)。
6.根据上述权利要求之一所述的离合装置，其特征在于，除了被能调节的衔铁(7)限定的剪切空隙(21、29、52)以外，还设置未被所述衔铁(7)限定的恒定剪切空隙(32)。
7.根据权利要求6所述的离合装置，其特征在于，被所述衔铁(7)限定的剪切空隙和恒定剪切空隙(32)以传导流体的方式相互连接，并且优选布置在共同的工作空间(13)内。
8.根据权利要求6或7所述的离合装置，其特征在于，所述至少一个、优选设计为迷宫式密封空隙的恒定剪切空隙(32)布置在与所述衔铁(7)的摩擦面相背离的一侧上和/或布置在与所述衔铁的摩擦面径向相邻安置的区域内。
9.根据权利要求8所述的离合装置，其特征在于，设置在与所述衔铁(7)的摩擦面相背离的一侧上的恒定剪切空隙(32)被设计为，使得借助这种恒定剪切空隙比借助所述摩擦面之间的至少一个剪切空隙能够在衔铁(7)和从动装置(9)之间传递更大的最大牵引力矩。
10.根据上述权利要求之一所述的离合装置，其特征在于，优选设计为轴向空隙的、在衔铁(7)和另一离合构件、尤其壳体件或恒定剪切空隙(32)之间的空隙在与所述从动装置(9)的摩擦面(19、25)相背离的一侧上具有比全部剪切空隙(21、29)更小的面延伸，和/或在线圈(4)未通电的状态下具有比所述至少一个剪切空隙(21、29)更大的平均空隙宽度。
11.根据上述权利要求之一所述的离合装置，其特征在于，所述衔铁(7)的摩擦面(19、25)和/或从动装置(9)的摩擦面(20、30)由涂层、尤其是有机涂层构成以便提高静摩擦。
12.根据上述权利要求之一所述的离合装置，其特征在于，容纳所述衔铁(7)的、被流体填充的工作空间(13)通过至少一个弹性体密封装置(17)相对于外部环境密封。
13.根据上述权利要求之一所述的离合装置，其特征在于，设置用于调节和保持不同的剪切空隙宽度的器件。
14.根据上述权利要求之一所述的离合装置，其特征在于，所述能通电的线圈(4)的控制器件设计用于为所述线圈(4)接通调制电流、尤其是脉冲宽度调制电流。
15.根据上述权利要求之一所述的离合装置，其特征在于，设置用于调节在剪切空隙(21、29)和/或在恒定剪切空隙(32)内的流体液位的器件。
16.根据权利要求15所述的离合装置，其特征在于，所述用于调节在至少一个剪切空隙和/或在至少一个恒定剪切空隙(32)内的液位的器件包括流体阀(33)，借助所述流体阀(33)能够影响从流体容器(35)进入至少一个剪切空隙(21、29)和/或至少一个恒定剪切空隙(32)中的或者从至少一个剪切空隙(21、29)和/或至少一个恒定剪切空隙(32)进入流体容器中的流体流。
17.根据权利要求16所述的离合装置，其特征在于，所述流体阀(33)能够通过双金属机构或者通过优选包括所述摩擦离合器件的能通电的线圈(4)的电磁器件操纵。
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