CN104854363A - 离合器装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种离合器装置、特别是助力器-离合器装置，其至少包括离合器法兰和离合器毂，所述离合器法兰和所述离合器毂相对彼此同轴地布置并且通过具有多级的弹簧特性曲线的弹簧装置彼此耦合。离合器法兰形成一摩擦片壳用于接收离合器的摩擦片。在此所示的和所述的离合器装置与已知采用的相应离合器装置相比具有较低的复杂性，其中，摩擦片壳和转矩传感器的功能组合在一起。因此需要较少的部件，然而此外所述较少的部件具有相同的功能。所述结构具有较低的复杂性，更小地减少了装配花费并且相应地减少了成本。该离合器装置能够灵活地与不同的要求相匹配。

Description

离合器装置
技术领域
本发明涉及一种车辆的离合器装置、特别是助力器-离合器。
背景技术
为了显著地减小在离合时的操纵力，必须找到新的途径。一种可行性是使用所谓的助力器-离合器。该离合器系统具有预调离合器和主离合器。在此，这两个元件通过斜坡系统经由滚动体彼此连接。在闭合预调离合器时，通过产生的转矩使斜坡系统的斜坡扭转并且因此闭合主离合器。用于操纵主离合器所需的能量在所述系统中由马达提供，并且须从外部仅施加用于闭合预调离合器的力。
这种助力器-离合器装置的中心构件是所谓的转矩传感器。助力器-离合器装置具有预调离合器和主离合器。特别是设置有马达和变速器，所述马达和变速器通过所述助力器-离合器装置连接或耦合。预调离合器和主离合器通过前述的斜坡系统彼此连接。可从马达传递到变速器的转矩相应于主离合器挤压力。主离合器挤压力相应于挤压板(主离合器的摩擦片)的轴向移动。轴向移动又相应于斜坡扭转的角度。因此，可传递的转矩相应于斜坡扭转的角度。转矩和角度之间的关系可以通过斜坡转矩特性曲线描述。
转矩传感器可考虑为扭转弹簧装置，所述扭转弹簧装置特别是布置在变速器与主离合器之间。如果此时产生负荷变化，那么在传动系中传递的转矩改变，这又使扭转弹簧装置的应力改变。为了避免在所述负荷变化时卡紧斜坡系统，必须相应地调节扭转弹簧装置的弹簧特性曲线并且尽可能相应于斜坡转矩特性曲线。因此可以确保，在负荷变化时，改变的要传递的转矩此时可通过适配主离合器的挤压力来可靠地传递。在传动系中使用的转矩传感器实现了，在负荷变化时的这种转矩改变的情况下引起扭转，其中，产生的扭转弹簧角度相应于一个转矩。如果扭转弹簧刚度过小，那么扭转弹簧装置可由此过强地扭转，使得所述斜坡中的一个占据一个下述位置，在所述位置中挤压力相对于要传递的转矩是过小的。然而如果扭转弹簧刚度大于斜坡转矩刚度，那么可由此保持斜坡卡紧。
这种具有转矩传感器的离合器装置或助力器-离合器是已知的，然而所述离合器装置具有高的复杂性并且在制造和装配方面相应地是要求高的。此外，所述离合器装置具有很多个单独部件，所述单独部件分别需要花费高的加工，以便确保离合器装置的功能。
发明内容
由此出发，本发明的目的在于，至少部分地克服由现有技术已知的缺点。该目的通过独立权利要求1所述的特征实现。有利的改进方案是从属权利要求的内容。
本发明涉及一种离合器装置、特别是助力器-离合器装置，其至少包括离合器法兰和离合器毂，所述离合器法兰和所述离合器毂相对彼此同轴地布置并且通过具有多级的弹簧特性曲线的弹簧装置彼此耦合。离合器法兰形成一个摩擦片壳用于接收离合器的摩擦片。
在此指出，即下面分别参照摩擦片作为摩擦片壳和离合器之间的传递装置。然而替代摩擦片，可同样使用单盘系统或多盘系统。
如上已构造地，助力器-离合器是单盘或多盘离合器或者多片式离合器，所述助力器-离合器借助于斜坡系统产生挤压力，用于实现能从原动机到例如变速器上的扭矩传递。在此使用转矩传感器，所述转矩传感器用于感测离合器中适配的转矩。这确保了，在该助力器-离合器中始终仅适配要传递的转矩。同样负责的是，该助力器-离合器可被再次打开，并且传动系和斜坡不被夹住或卡住。这种转矩传感器通常使用在变速器和主离合器之间，其中，主离合器承载上述的摩擦片。此时在本发明的范围内提出，转矩传感器和离合器的部件的功能彼此组合在少的构件中。
由现有技术已知相应的转矩传感器，其中，由离合器毂和离合器法兰构成转矩传感器，所述离合器毂和所述离合器法兰彼此通过弹簧装置耦合。这种转矩传感器布置在摩擦片壳和变速器之间。在此，现在第一次将所述构件的功能、即摩擦片壳和转矩传感器的功能彼此组合。因此，可以节约构件并且显著地降低离合器装置的复杂性。因此可行的是，制造成本有利的和强固的离合器系统，所述离合器系统特别有利于使用在机动车、例如轿车(PKW)、载货车(LKW)、摩托车中。特别是可将内燃机用作原动机，然而或可将电动机用作原动机，其中，所述离合器装置能够用于所有类型的离合器(例如手动换挡装置、自动换挡装置、“e-clutch(电动离合器)”、……)。
特别地，该离合器的单盘或多盘或者说摩擦片直接与离合器法兰连接，从而使得不需要其他的构件，以便在盘或摩擦片与离合器法兰之间传递转矩。
根据一有利的实施方式，离合器法兰沿着径向方向观察在外部从离合器毂的两侧包围离合器毂并且在那里形成用于摩擦片的第一接收部。
特别地，离合器法兰两件式地构造，并且分别在离合器毂的每一侧上布置有该两件式的离合器法兰的各一个部件。
根据另一尤其有利的实施方式，离合器毂具有用于至少一个板簧的至少一个第二接收部，其中，通过离合器毂本身、特别是通过夹紧固定所述至少一个板簧。特别地，也可将多个板簧布置在所述至少一个第二接收部中。特别是此外，沿着周向观察，多个第二接收部设置在离合器毂中，在所述第二接收部中分别布置有至少一个板簧。板簧作为弹簧与离合器法兰上的相应的止挡部相互作用并且因此构成弹簧装置。
特别是附加地，在另外的第三接收部中布置有另外的弹簧、特别是扭转弹簧，所述另外的弹簧同样与在离合器法兰上的另外的止挡部耦合并且沿着周向作为弹簧装置相互作用。
弹簧装置的弹簧以组合的方式由于其特别的布置产生多级的弹簧特性曲线。所述弹簧特性曲线结合附图详细地说明。
特别地，所述至少一个第二接收部具有第一止挡部，通过所述第一止挡部沿着径向方向向外固定所述至少一个板簧。此外，通过所述第一止挡部实现了可靠地装配所述至少一个板簧，因为第一止挡部在径向方向上固定所述至少一个板簧的位置。
特别地，离合器法兰至少在离合器毂的一侧上具有第二止挡部，通过所述第二止挡部在至少一个轴向方向上固定所述至少一个板簧。
特别是提出，板簧通过离合器毂在第二接收部中被固定在周向上的一个位置中。特别地，所述至少一个板簧附加地通过第一止挡部沿着径向方向向外被固定，从而因此能够也在径向方向上被固定该位置。也就是说，此时特别是提出，通过离合器法兰提供第二止挡部，通过所述第二止挡部所述至少一个板簧也在轴向方向上被固定，从而使得由此完全固定所述至少一个板簧在离合器毂中或在离合器装置中的布置。
特别有利的是，离合器法兰也在离合器毂的第二侧上延伸并且在那里提供另一第二止挡部，从而使得所述至少一个板簧也在另一轴向方向上被固定。相应地通过离合器法兰将板簧沿着轴向方向完全地固定在离合器毂的两侧上。
特别优选的是，所述至少一个板簧沿着径向方向延伸并且在外部的第一区段中通过离合器毂被固定并且借助另一处于内部的第二区段与离合器法兰耦合作为弹簧装置。
特别地，所述至少一个板簧在内部的第二区段中具有一个区域，该区域至少沿着轴向方向超过离合器毂的第二接收部突出，其中，所述区域沿着周向与离合器法兰的第三止挡部耦合作为弹簧装置。
根据该离合器装置的一特别有利的实施方式，离合器法兰布置为能相对于离合器毂在两个周向方向上旋转，并且离合器法兰具有多个在两个周向方向上作用的止挡部，所述止挡部分别与在离合器毂中布置的弹簧耦合。所述止挡部和弹簧作为弹簧装置在两个周向方向上相互作用。这种止挡部和弹簧的逐步的相互作用允许通过弹簧特性曲线描绘。特别是，此时在一个周向方向上作用的止挡部与在另一个周向方向上作用的止挡部不同地构造，从而使得弹簧装置在不同的周向方向上不同地作用，也就是说，特别是具有不同的弹簧特性曲线。
根据该离合器装置的另一有利的实施方式，离合器毂具有两个分别朝向轴向方向的侧，并且所述侧相同地构造。通过该尤其有利的实施方式可进一步简化该离合装置的装配，因为可与离合器毂的定向无关地进行离合器装置的构造。
在权利要求中单独实施的特征能够以任意技术上有意义的方式彼此组合并且可以通过由说明所述的实际情况和出自附图的细节补充，其中，阐明本发明的其他实施变体。
附图说明
下面根据附图详细地说明本发明以及技术领域。附图示出特别优选的实施例，然而本发明不局限于所述实施例。特别是指出，附图和尤其所示的尺寸比例仅是示意性的。相同的附图标记在附图中标出相同的内容。附图示出：
图1：机动车中的离合器装置；
图2：由离合器法兰和离合器毂组成的离合器装置的一立体视图；
图3：由离合器法兰和离合器毂组成的离合器装置的一侧视图；
图4：局部切割的图3的细节图；
图5：该离合器装置的细节的一立体视图且部分截面图；
图6：弹簧特性曲线；和
图7：机动车。
具体实施方式
图1示出机动车32中的离合器装置1。离合器装置1通过驱动轴30与马达25连接并且通过从动轴31与变速器26连接。也就是说，离合器装置1连接机动车32的马达25和变速器26以传递转矩。离合器装置1具有预调离合器28和主离合器27。主离合器27具有摩擦片7，当所述摩擦片彼此力锁合地连接时，所述摩擦片将马达25的转矩传递到从动轴31。此外，在主离合器27内部布置有转矩传感器29。在这里所示的视图中，在上部部分中剖割地示出主离合器27，从而在那里能够看到转矩传感器29。所述转矩传感器29包括离合器法兰2和离合器毂3。现在，本发明提出转矩传感器29的特别的构型并且(特别是)提出转矩传感器在主离合器27中的结合。下述图2-5示出本发明的特别优选的实施变体。
图2以立体图示出由离合器法兰2和离合器毂3组成的离合器装置1。离合器毂3在内周面42的区域中构造具有楔形齿部41，通过所述楔形齿部可建立与驱动轴30(在此未示出)的形状锁合的连接。离合器毂3具有第一侧12和第二侧12(在此位于图平面之后)。此外，离合器毂3具有用于板簧14的第二接收部13和用于弹簧24(在此扭转弹簧)的第三接收部44。离合器毂3在径向外部被两件式的离合器法兰2包围。离合器法兰2的两个部件11通过固定元件33沿着轴向方向彼此连接。此外，离合器法兰2具有止挡部23，所述止挡部与板簧14或弹簧24相互作用作为弹簧装置4。此外，离合器法兰2形成一个摩擦片壳6，所述摩擦片壳与主离合器27的摩擦片7(在此未示出)配合。也就是说，主离合器27的摩擦片7布置在离合器法兰2的摩擦片壳6上并且为了传递转矩通过所述摩擦片壳被驱动。摩擦片7(在此未示出)布置在摩擦片壳6的第一接收部10中。因此，离合器装置1形成转矩传感器29，其中，摩擦片壳6的功能直接集成到离合器法兰2中。
图3以侧视图示出由离合器法兰2和离合器毂3组成的离合器装置1。离合器法兰2由两个部件形成，所述部件沿着径向方向9观察在外部包围离合器毂3。离合器法兰2在其外周面上具有第一接收部10，所述第一接收部设置用于与主离合器27的摩擦片7(在此未示出)配合。离合器毂3具有第二接收部13和第三接收部44，在所述第二接收部中布置有板簧14，并且在所述第三接收部中布置有弹簧24。弹簧24和板簧14与止挡部23耦合，从而使得在离合器法兰2、离合器毂3、弹簧14，24和止挡部23之间形成弹簧装置4。相应地，离合器法兰2可相对于离合器毂3沿着每个周向22扭转一个角度39，从而使得止挡部23逐步地、特别是首先与弹簧24(在此为扭转弹簧)并且接着与板簧14配合。通过这种止挡部23与弹簧14，24的逐步的相互作用，弹簧14，24以一转矩被加载。所述弹簧14，24共同形成期望的弹簧特性曲线45(该弹簧曲线在图6中示出)的所需的刚度。通过这种止挡部23与弹簧14，24的逐步的相互作用能够产生多级的弹簧特性曲线45。离合器法兰2、离合器毂3、弹簧14，24和止挡部23形成转矩传感器29。在此，离合器法兰2附加地构造为摩擦片壳6，从而使得整体上实现一个离合器装置1，其中，摩擦片壳6和转矩传感器29的功能彼此组合。
图4以侧视图示出根据图3的离合器装置1的细节图，其中，离合器法兰2的前部部件11在此被切去。离合器毂3具有第二接收部13和第三接收部44，在所述第二接收部中布置有板簧14，并且在所述第三接收部中布置有弹簧24。此外，在该细节图中示出离合器法兰2，所述离合器法兰布置在离合器毂3之后。离合器法兰2的前部部件11在此被切去，从而使得能够看到具有第二接收部13和第三接收部44的离合器毂3。板簧14嵌入第二接收部13中并且通过第一止挡部15沿着径向方向9向外被固定。因此，沿着径向方向9向外固定了板簧14的位置。此外，板簧14在第一区段18中在固定部34中沿着周向22被夹紧，从而使得板簧14此时也在其位置上沿着周向22被固定。板簧14从第一止挡部15起在径向方向9上向内沿着第二接收部13的轮廓35延伸。板簧14经过第二接收部13的轮廓35延伸出来并且形成第二区段19。在板簧14与离合器法兰2的止挡部23(在此未示出)接触时，板簧14沿着周向22偏转。在此，板簧14首先接触轮廓35，其中从所示的最初位置起直到与轮廓35接触实现了弹簧特性曲线45的第二级37。当离合器法兰2的止挡部23与第三接收部44中的弹簧24接触并且压到一起时，弹簧特性曲线的第一级36表征离合器装置1的该状态。弹簧特性曲线45的第三级38从下述点起形成，在所述点上，板簧14贴靠在第二接收部13中的轮廓35上，并且此外，此时板簧14进一步以一转矩被加载。
要指出的是，弹簧特性曲线45的级36，37，38能够以简单的方式例如通过适配轮廓35进行改变。例如，轮廓35可沿着周向22进一步远离板簧14的最初位置布置，从而使得在所述板簧与轮廓35接触之前，需要更强地弯曲板簧14。此外，轮廓35也可沿着径向方向9进一步向外地回移，从而使得实现较晚地与轮廓35接触。
图5以立体图且部分截面图示出离合器装置1的另一细节。离合器毂3沿着径向方向9在外部被离合器法兰2的两个部件11包围，其中，离合器法兰2在离合器毂3的径向外部形成一个具有第一接收部10的摩擦片壳6。离合器毂3具有第二接收部13(在此以截面图示出)，在所述第二接收部中布置有板簧14。板簧14沿着径向方向9向外与第一止挡部15接触。沿着径向方向9向内地在第二接收部13和板簧14之间设置有间隙43。通过所述间隙43特别使板簧14在第二接收部13中的装配变得容易。此外，离合器法兰2的两个部件11使板簧14在两侧分别与一个第二止挡部16接触，因此实现了沿着轴向方向17固定板簧14。板簧14在径向外部具有第一区段18，所述板簧在所述第一区段中通过离合器毂3的第二接收部13沿着周向22被固定或被夹紧(见图4中的固定部34)。此外，板簧14在径向内部具有第二区段19，板簧14在所述第二区段中与离合器法兰2的止挡部23(在此为第三止挡部21)相互作用作为弹簧装置4。在此示出板簧14的一个优选的构型。在第二区段19的区域中，板簧14分别具有一个下述区域20，所述区域分别沿着轴向方向17在第二接收部13的区域中突出于离合器毂3。因此，能够以尤其简单的方式实现与离合器法兰2的第三止挡部21的相互作用。通过止挡部21使板簧14沿着周向22偏转。如已在图4中所述地，因此板簧14首先不压在轮廓35(在此未示出)上并且逐步地在转矩增大的情况下借助第二区段19进一步被弯曲。
在此也显而易见的是，利用离合器法兰2相对于离合器毂3沿着周向22增大的扭转，能够实现止挡部23、特别是第三止挡部21与弹簧24和板簧14逐步的配合。该不同的配合共同构成弹簧装置4，从而实现了转矩传感器29。
在此看出，通常设置有止挡部23和第三止挡部21相对于弹簧24和板簧14沿着两个周向22的对称的布置。仍然可以在一优选的构型中共同地或者也可单独地并且仅沿着一个扭转方向这样相对于另一扭转方向而改变止挡部23和21，使得根据所述旋转方向实现不同的弹簧特性曲线。相应地，能够对于马达25的转矩的升高和降低实现不同的弹簧特性曲线45。
图6示出转矩传感器29的弹簧特性曲线45。在此，沿着水平轴线表示角度39，并且沿着竖直轴线表示转矩40。可看到的是，多级的弹簧特性曲线45的走向。弹簧特性曲线45在零点附近具有第一级36，然后具有第二级37并且接着具有第三级38。所述弹簧特性曲线45的走向可以通过止挡部23或第三止挡部21的不同的布置(见上述其他附图中的构型)改变。同样当然可以使用具有不同的刚度的其他弹簧。同样可以分别对于离合器法兰2相对于离合器毂3的一个扭转方向而言改变止挡部21，23的位置和例如轮廓35的位置。在所述情况中，也能够实现弹簧特性曲线45的(关于在此所示的图表的交点)不对称的走向。
图7示出机动车32，所述机动车具有马达25、特别是内燃机，所述马达驱动了驱动轴30。驱动轴30通过离合器装置1与从动轴31连接。在此，从动轴31与变速器26连接，即实现了将转矩传递到机动车32的传动系46上。马达25构造在驾驶室47之前。驱动轴30和从动轴31绕着旋转轴线48旋转，所述旋转轴线横向于机动车32的纵向轴线取向。
在此所示的和所述的离合器装置1与已知采用的相应离合器装置相比具有较低的复杂性，其中，摩擦片壳6和转矩传感器29的功能组合在一起。因此需要较少的部件，然而此外所述较少的部件具有相同的功能。所述结构具有较低的复杂性，更小地减少了装配花费并且相应地减少了成本。离合器装置1能够灵活地与不同的要求相匹配。
附图标记列表
1  离合器装置
2  离合器法兰
3  离合器毂
4  弹簧装置
5  弹簧特性曲线
6  摩擦片壳
7  摩擦片
8  离合器
9  径向方向
10 第一接收部
11 部件
12 侧
13 第二接收部
14 板簧
15 第一止挡部
16 第二止挡部
17 轴向方向
18 第一区段
19 第二区段
20 区域
21 第三止挡部
22 周向
23 止挡部
24 弹簧
25 马达
26 变速器
27 主离合器
28 预调离合器
29 转矩传感器
30 驱动轴
31 从动轴
32 机动车
33 固定元件
34 固定部
35 轮廓
36 第一级
37 第二级
38 第三级
39 角度(度)
40 转矩(Nm)
41 楔形齿部
42 内周面
43 间隙
44 第三接收部
45 弹簧特性曲线
46 传动系
47 驾驶室
48 旋转轴线
49 纵向轴线

Claims (10)

1.离合器装置(1)、特别是助力器-离合器装置，其至少包括离合器法兰(2)和离合器毂(3)，所述离合器法兰和所述离合器毂相对彼此同轴地布置并且通过具有多级的弹簧特性曲线(5)的弹簧装置(4)彼此耦合，
其特征在于，
所述离合器法兰(2)形成摩擦片壳(6)，用于接收离合器(8)的摩擦片(7)。
2.根据权利要求1所述的离合器装置(1)，其中，沿着径向方向(9)观察，所述离合器法兰(2)在外部从所述离合器毂(3)的两侧包围所述离合器毂(3)并且在那里形成用于所述摩擦片(7)的至少一个第一接收部(10)。
3.根据前述权利要求中任一项所述的离合器装置(1)，其中，所述离合器法兰(2)两件式地构造，并且分别在所述离合器毂(3)的每一侧(12)上布置有所述离合器法兰(2)的各一个部件(11)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的离合器装置(1)，其中，所述离合器毂(3)具有用于至少一个板簧(14)的至少一个第二接收部(13)，其中，通过所述离合器毂(3)本身、特别是通过夹紧来固定所述至少一个板簧(14)。
5.根据权利要求4所述的离合器装置(1)，其中，所述第二接收部(13)具有第一止挡部(15)，通过所述第一止挡部在径向方向(9)上向外固定所述至少一个板簧(14)。
6.根据权利要求4或5中任一项所述的离合器装置(1)，其中，所述离合器法兰(2)至少在所述离合器毂(3)的一侧(12)上具有第二止挡部(16)，通过所述第二止挡部在至少一个轴向方向(17)上固定所述至少一个板簧(14)。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的离合器装置(1)，其中，所述至少一个板簧(14)在径向方向(9)上延伸并且在外部的第一区段(18)中通过所述离合器毂(3)被固定并且所述至少一个板簧借助另一处于内部的第二区段(19)与所述离合器法兰(2)耦合作为弹簧装置(4)。
8.根据权利要求7所述的离合器装置(1)，其中，所述至少一个板簧(14)在内部的所述第二区段(19)中具有一区域(20)，该区域至少在一个轴向方向(17)上超过所述离合器毂(3)的所述第二接收部(13)突出，其中，所述区域(20)在周向方向(22)上与所述离合器法兰(2)的第三止挡部(21)耦合作为弹簧装置(4)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的离合器装置(1)，其中，所述离合器法兰(2)布置为能相对于所述离合器毂(3)在两个周向方向(22)上扭转，并且所述离合器法兰(2)具有多个在两个周向方向(22)上作用的止挡部(23)，所述止挡部分别与在所述离合器毂(3)中布置的弹簧(14，24)耦合，使得止挡部(23)和弹簧(14，24)作为弹簧装置(4)在两个周向方向(22)上相互作用，其中，在一个周向方向(22)上作用的止挡部(23)与在另一个周向方向(22)上作用的止挡部(23)不同地构造，从而使得所述弹簧装置(4)在不同的周向方向(22)上不同地作用。
10.根据前述权利要求中任一项所述的离合器装置(1)，其中，所述离合器毂(3)具有两个朝向轴向方向(17)的侧(12)，并且所述侧(12)相同地构造。
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