CN104854360B - 离合器 - Google Patents

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Abstract

离合器(100)包括以能旋转的方式布置的输入侧(105)和输出侧(145)。第一摩擦副(140)各自能轴向移动地且转矩锁合地与该输入侧相配合，并且第二摩擦副(145)各自能轴向移动地且转矩锁合地与该输出侧相配合。还设置有用于轴向挤压所述摩擦副的挤压装置(150)，以在所述输入侧和所述输出侧之间提供转矩锁合。在此，这两侧与和其分别相配合的摩擦副在轴向上脱耦。

Description

离合器
技术领域
本发明涉及一种离合器。
本发明尤其涉及一种用于在机动车的传动系中传递转矩的摩擦盘离合器。
背景技术
离合器，尤其多盘式-湿式离合器，包括相对于彼此同轴地能转动地被支承的输入侧和输出侧。在此，第一摩擦副能轴向移动地且转矩锁合地与所述输入侧连接，并且，第二摩擦副能轴向移动地且与转矩锁合地所述输出侧连接。优选地，第一和第二摩擦副在轴向方向上交替地布置。挤压装置被提供，以在轴向上挤压第一和第二摩擦副的布置，从而实现在第一和第二摩擦副之间的摩擦锁合。如此，取决于挤压的程度实现在所述输入侧和输出侧之间部分地或完全地传递转矩。这样的离合器能够在传动系中在任意一个变速器之前或之后连接，尤其在双离合器变速器之前或之后连接。在此，该离合器能用作起动元件或者用于在换挡期间选择性地中断转矩流。
为了所述摩擦副到它们各自配属的侧上的能轴向移动的且转矩锁合的支承，通常使用齿部。如果所述离合器仅部分地闭合，则在所述摩擦副之间传递的转矩引起所述摩擦副相对于其配属侧的齿部的相对扭转。该扭转产生一在周向上作用的力，所述力使所述摩擦副在该齿部上负载，使得可使所述摩擦副在所述齿部中的可移动性变得困难。传递的转矩越大，所述摩擦副越强烈地趋向于附着到所述齿部上并且抵抗在轴向上的运动。因此，在通常单侧地通过所述挤压装置加载的第一和第二摩擦副的堆叠中，在轴向上作用到摩擦副上的力可随着其与操纵侧的距离增加而减小。
由于所述轴向力损失可产生转矩迟滞作用，该转矩迟滞作用可使得能借助所述离合器传递的转矩的精确控制变得困难。由挤压装置施加的轴向力与通过离合器的转矩传递程度之间的相互关系在此可取决于操纵的背景情况，尤其取决于是否引起上升的或者下降的挤压力。
发明内容
如果所述离合器是机动车的传动系的一部分，则精确的换挡和伴随尽可能小晃动的平缓加速可能由此受影响。因此本发明的目的是，提出一种离合器，该离合器通过减小转矩迟滞作用而实现改进的可操控性。
本发明通过如下离合器实现该目的。
根据本发明的离合器包括以能旋转的方式布置的输入侧和输出侧。第一摩擦副各自能轴向移动地且转矩锁合地与所述输入侧连接，并且，第二摩擦副各自能轴向移动地且转矩锁合地与所述输出侧连接。还设置有用于在轴向上挤压摩擦副的挤压装置，以在所述输入侧和输出侧之间提供转矩锁合。在此，这两侧与和这两侧分别相配合的摩擦副在轴向上脱耦。
相对于其中第一和第二摩擦副的布置在轴向上被朝向输入侧或者朝向输出侧被挤压的已知解决方案，上述的挤压装置的轴向力能更均匀地在摩擦副上分配。对于到被所述挤压装置操纵的那侧距离增加的摩擦副而言能由此减少轴向力损失。与所述轴向力损失一起还能减少迟滞现象，该迟滞现象能够在由所述挤压装置施加的轴向力和借助所述离合器能传递的转矩之间观察到。借助所述离合器能传递的转矩能够通过所述轴向力更好地被控制。在传动系中，传送的转矩能够通过所述离合器更好地被控制。如果所述传动系用于机动车的驱动，则机动车的加速或者减速如此能通过所述传动系更好地被控制。
在一优选实施方式中，所述侧、也即所述输入侧和输出侧这样脱耦，使得被挤压的摩擦副共同关于所述输入侧和输出侧能轴向移动。轴向力关于各个摩擦副的分布能因此尤其均匀地实现。理论上能达到轴向力损失的和迟滞现象的减半。
在一实施方式中，所述侧之一的脱耦借助一轴向弹性元件实现，所述轴向弹性元件设置用于传递通过所述离合器能传递的转矩。如此，简单且高效的轴向脱耦能与同样简单且高效的径向或者说轴向转矩传递相结合。
优选地，所述轴向弹性元件包括碟簧。所述碟簧可代表所述轴向弹性元件的成本有利且强固的实施方式。所述碟簧用于转矩的传递特性在此可为尤其好的。
优选地，所述轴向弹性元件的弹性与所述摩擦副的弹性相比显著更大。优选地，所述弹性可至少为约两倍这么大，优选地至少为约五倍这么大。如此，在各摩擦副之间的轴向力的分布可如此以显著减小的程度依赖于各摩擦副的轴向柔性或者弹性。上述的迟滞效应由此能够进一步被减小。
所述侧之一的脱耦也可借助一在轴向方向上能移动的支承件进行。优选地，所述支承件与所述挤压装置集成地实施。
在此，所述挤压装置在一实施方式中包括一在轴向上作用到所述摩擦副上的液压操纵装置。这样所述摩擦副布置的轴向可移动性可与液压的挤压装置集成地实施。由此能产生运行优势和成本优势。
在另一实施方式中，所述挤压装置附加地包括另一液压操纵装置，所述另一液压操纵装置相对于第一液压装置反向平行地作用到所述摩擦副的布置上。所述布置的轴向位置能以此方式在轴向操纵时尤其好地自调整，使得在所述各摩擦副上的轴向力的分布能够实现非常均匀。
附图说明
现在参照附图详细地阐述本发明，附图中示出：
图1离合器的示意性图示；
图2图1的离合器的另一实施方式；
图3图1的离合器的又一实施方式，和
图4在图1至3的离合器之一上的力的图表。
具体实施方式
图1示出离合器100示意性图示，该离合器设计为多盘式离合器，优选用于在液体介质如油中运行。输入侧110和输出侧115围绕一旋转轴线105以能同轴转动的方式布置。输入侧110和输出侧115的名称也可以互换。该输入侧110包括以已知构造形式一体地实施的外壳120并且包括第一径向支承件125。类似地，输出侧115包括也以已知构造形式一体地实施的内壳130并且包括第二径向支承件135。
第一摩擦副140能轴向移动地且转矩锁合地与输入侧110的外壳120连接。在第一摩擦副140和外壳120之间的力传递通常借助齿部实现，所述齿部的齿在轴向方向上延伸。相应地，第二摩擦副145能轴向移动地且转矩锁合地与输出侧115的外壳130连接。这里，在第二摩擦副和内壳130之间的力传递也优选借助在轴向上延伸的齿部实现。
第一摩擦副140和第二摩擦副145优选地在轴向方向上交替地布置。挤压装置150设置用于在轴向上挤压第一摩擦副140和第二摩擦副145的布置，以在第一摩擦副140和第二摩擦副145之间的接触面上产生滑动摩擦或者静摩擦，使得在所述输入侧110和所述输出侧115之间转矩可通过所述摩擦副140和145被传送。
在此，以通常的构造形式这样构造所述挤压装置150，使得所述挤压装置将所述摩擦副140和145的布置的轴向端部压向所述侧110或115之一的轴向边界，例如在图1的示图中外壳120的在径向上延伸的区段。如果随着所述挤压装置150的挤压力增大而所述离合器100被闭合，则这样使得所述摩擦副140和145以增大的程度在轴向上推到彼此上，其中，所述摩擦副少量地沿着所述外壳120的或者内壳130的齿部运动。
然而借助所述离合器100传递的转矩引起在所述摩擦副140和145的齿部的区域中的摩擦，使得所述摩擦副140，145的轴向运动不能完全地传输到相邻元件上。所述挤压装置150在轴向方向上作用到一摩擦副140，145上的力因此取决于，在该摩擦副和所述挤压装置150之间有多少另外的摩擦副140,145。位于离所述挤压装置150最远处的摩擦副140,145承受显著减小的轴向力。这种过程被称为轴向力损失。如果所有摩擦副140,145的平均摩擦力损失超过一确定值，则由所述轴向力损失引起的转矩迟滞可为如此大的，使得通过所述挤压装置150的借助所述离合器100能传递的转矩的灵敏控制不再能令人满意。此外，所述轴向力损失可导致能传递的转矩减少。
在图1中示出的离合器100具有第一轴向脱耦元件155和第二轴向脱耦元件160。这两个脱耦元件155,160设置用于在轴向上提供弹性的脱耦并且必要时附加地在周向上传递所述离合器100的转矩。所述挤压装置150作用到所述摩擦副140和145布置的在轴向上彼此相反的端部上。
通过对所述输入侧110或者所述输出侧115的摩擦副140,145布置的双重轴向分离，实现所述挤压装置150到所述布置上的双侧的力作用。由此，理论上能使所述摩擦副140,145到所述挤压装置150的作用点的平均距离减半。在离所述挤压装置150最远处的摩擦副140或者145在此在轴向上位于摩擦副140,145的布置的中心。如果仅实现在所述输入侧或者输出侧上的脱耦，则可减小至少针对所述外壳或者内壳的轴向力损失。
图2示出图1的离合器100的另一实施方式。这里也是带外壳120的输入侧110和带内壳130的输出侧115同轴地围绕所述旋转轴线105布置。轴向的脱耦元件155和160实施为碟簧。两个碟簧155,160分别具有圆环的形式，其中，第一碟簧155在径向外部转矩锁合地且轴向固定地与所述外壳120处于配合，并且在径向内部与在图2的示图中的外壳120的或者说输入侧110的轴向延伸区段处于配合，在这里其也是转矩锁合地而且轴向固定地安置。相应的布置适用于第二碟簧160在输出侧115的内壳130上的布置。
所述挤压装置150由液压操纵装置205形成。该液压操纵装置205包括缸体210和被接收在缸体中的能轴向移动的活塞215。如果所述缸体210的通过该活塞215形成的封闭内室被以液体压力加载，则该缸体210和该活塞215作用到所述摩擦副140和145布置的彼此轴向相反的端部上并且挤压该布置。通过所述液体的压力能够控制所述液压操纵装置205的挤压力。
不但所述外壳120而且所述内壳130在该实施方式中不承受由所述液压操纵装置205施加的轴向力。所述脱耦元件155,160因此能设计为相对软的。在一优选实施方式中，所述脱耦元件155,160的弹性基本比所述摩擦副140,145的弹性更大，约两倍或五倍这么大。
图3示出图1的离合器100的另一实施方式。在此，不是所有在图1和图2中示出的元件也能在图3中看到。关于这些图作出的说明也适用于在图3中示出的实施方式。
第一摩擦副140和第二摩擦副145的布置在这里通过以液压操纵装置305形式的挤压装置150在轴向上被挤压。该液压操纵装置305包括具有第一活塞315的第一缸体310和具有第二活塞325的第二缸体320。在此，所述缸体和活塞310至325如此安置，使得在该液压操纵装置305以液体压力加载时实现所述第一摩擦副140和第二摩擦副145布置的轴向挤压。在一优选实施方式中，被活塞315和325封闭在缸体310和320中的体积流体地借助管路330互相连接。由此，能实现两个活塞315,325共同的液体操纵。还优选，两个活塞315,325具有相同的作用截面，使得在缸体310,320中存在的液体压力导致相同的力到活塞315,325上。在示出的优选实施方式中，管路330延伸通过输入侧115的外壳120的一径向延伸区段。
图4示出在图1至3的离合器100之一上的力的图表400。在竖直方向上标出百分比的轴向力。在水平方向上标出与在离合器100中其轴向布置相对应的摩擦副140或者145。第一定性的柱系列405示出在如现有技术中常见的在轴向单侧操纵摩擦副140,145布置时作用到各个摩擦副140,145上的相对轴向力。按照图4的示图在此进行从左边的轴向操纵，也就是说，在图表400中最右边示出的摩擦副140,145离挤压装置150最远。
第二系列410示出，当使用图1至3用于离合器100的实施方式之一时，轴向力关于摩擦副140,145的轴向位置是如何变化的。因为挤压装置150最终既在右边又在左边作用在摩擦副140,145布置上，所以实现了轴向力向所述布置的中心方向上的减小，其中最大的轴向力减小明显地降低。
与第一系列405对应地，平均活塞力415大约是该所示离合器100的71％。平均活塞力415与100％之间的差相应于当前的迟滞作用，在该实例中约为29％。
对于第二系列410而言，第二平均活塞力420约为84％。所配属的迟滞作用由此仅只约为16％，这大约为根据现有技术的离合器的迟滞作用的减半。
附图标记列表
100 离合器
105 旋转轴线
110 输入侧
115 输出侧
120 外壳
125 第一径向支承件
130 内壳
135 第二径向支承件
140 第一摩擦副
145 第二摩擦副
150 挤压装置
155 第一轴向脱耦元件
160 第二轴向脱耦元件
205 液压操纵装置
210 缸体
215 活塞
305 液压操纵装置
310 第一缸体
315 第一活塞
320 第二缸体
325 第二活塞
330 管路
405 第一系列
410 第二系列
415 第一平均活塞力
420 第二平均活塞力

Claims (8)

1.离合器(100)，包括：
-以能旋转的方式布置的输入侧(110)和输出侧(115)，
-多个第一摩擦副(140)，其各自能轴向移动地且转矩锁合地与所述输入侧(110)相配合，
-多个第二摩擦副(145)，其各自能轴向移动地且转矩锁合地与所述输出侧(115)相配合，
-用于轴向挤压所述第一摩擦副(140)和第二摩擦副(145)的挤压装置(150)，以在所述输入侧(110)和所述输出侧(115)之间提供转矩锁合；
其特征在于，
-所述输入侧(110)与所述多个第一摩擦副(140)在轴向上脱耦，所述输出侧(115)与所述多个第二摩擦副(145)在轴向上脱耦。
2.根据权利要求1所述的离合器(100)，其中，所述输入侧(110)和所述输出侧(115)这样脱耦，使得被挤压的所述第一摩擦副(140)和第二摩擦副(145)一起关于所述输入侧和/或所述输出侧能在轴向上移动。
3.根据以上权利要求1所述的离合器(100)，其中，所述输入侧(110)或所述输出侧(115)的脱耦借助一轴向弹性元件(155,160)实现，该轴向弹性元件设置用于传递能通过所述离合器(100)传递的转矩。
4.根据权利要求3所述的离合器(100)，其中，所述轴向弹性元件(155,160)包括碟簧。
5.根据权利要求3或4所述的离合器(100)，其中，所述轴向弹性元件(155,160)的弹性显著大于所述摩擦副(140,145)的弹性。
6.根据以上权利要求1所述的离合器(100)，其中，所述输入侧(110)或所述输出侧(115)的脱耦借助一在轴向方向上能移动的支承件实现。
7.根据权利要求1所述的离合器(100)，其中，所述挤压装置(150)包括在轴向上作用到所述摩擦副(140,145)上的液压操纵装置(205)。
8.根据权利要求1所述的离合器(100)，其中，所述挤压装置(150)包括两个在轴向上反向平行地作用到所述摩擦副(140,145)上的液压操纵装置(305)。
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