CN105308344A - 两级式离合器 - Google Patents

Abstract

两级式离合器，用于使一输入轴与至少一个输出轴以能松脱的方式连接，其具有离合器盖、离合器壳和多个子离合器，其中，所述子离合器串联地连接。第一子离合器是预控离合器，它能主动地切换。第二子离合器是主离合器，它能通过所述预控离合器被切换，其中，用于主离合器的切换力通过一经由轴传递的扭矩来产生。在所述两级式离合器中，所述离合器盖能与所述离合器壳固定地连接。借助在此建议的两级式离合器在尽管只有小的外部切换力的情况下也可传递大扭矩。同时，尽管该两级式离合器复杂程度高，但其结构和装配显著地被简化，并且，该两级式离合器具有显著减小的旋转质量。

Description

两级式离合器

技术领域

本发明涉及一种两级式离合器，用于使一输入轴与至少一个输出轴以能松脱的方式连接，尤其是摩托车的助力器离合器。

背景技术

对于许多应用来说希望的是：离合器可手动操纵。即，用于切换离合器的力必须这么低，使得离合器能在没有附加的机械力耗费的情况下进行切换。但是，恰好在传递大扭矩和/或针对复杂的杠杆布置而言只有小的安装空间供使用时，所需的挤压力和小的操纵力可能不能协调一致。为了解决该问题，已知的是所谓的助力器离合器，其中，通过预控离合器来切换主离合器。用于挤压的力通过施用的并且要传递的扭矩借助例如斜坡系统产生，该斜坡系统将施用的扭矩的一部分转换为挤压力。但是，因为尤其在机动车中，扭矩不会仅朝一个方向传递，而是也会在相反方向上传递(例如在滑移运行中)，所以斜坡系统在两个相反的接合位置上必须都能操纵。为了在离合器的两种运行方式之间切换时不发生斜坡系统从第一位置到第二位置的突然转换，设置有一个扭矩传感器。该扭矩传感器用于：在当前施加的扭矩沿一个方向减小时，施加的挤压力以及由此斜坡系统的斜坡元件的相对位置被逐渐地适配，即，逐渐地分离。因此，这样的助力器离合器能如常规离合器一样使用。但是这样的助力器离合器的结构非常复杂并且此外对于许多应用来说太昂贵。

发明内容

由此，本发明的目的在于，至少部分地克服现有技术中已知的这些缺点。该目的通过独立权利要求的特征实现。有利的扩展方案是从属权利要求的主题。

本发明涉及一种两级式离合器，用于使一输入轴与至少一个输出轴以能松脱的方式连接，该两级式离合器具有离合器盖、离合器壳和多个子离合器，其中，所述子离合器串联地连接。第一子离合器是预控离合器，它能主动地切换。第二子离合器是主离合器，它能通过预控离合器被切换，其中，用于主离合器的切换力通过一经由轴传递的扭矩而产生。在所述两级式离合器中，离合器盖能与离合器壳固定地连接。

所述两级式离合器设置用于，使一输入轴与至少一个输出轴以能松脱的方式连接。在此，该输入轴在主状态中是会将扭矩传递到输出轴的那个轴。然而，在此不排除或甚至希望：出现从输出轴到输入轴的反向的扭矩走向。所述两级式离合器为此具有多个子离合器，所述多个子离合器相继地串联连接，使得通过闭合第一子离合器(预控离合器)来闭合第二子离合器。在此，预控离合器能主动地切换，即，它可通过使用者的预设根据规则或任意地切换。相对地，主离合器取决于预控离合器的状态。即，一旦预控离合器闭合，则主离合器也被激活。在此，需要的挤压力借助要传递的扭矩产生，例如其方式为，斜坡系统的斜坡元件借助沿挤压方向延伸的斜坡进行运动。这整个组件布置在离合器壳中，该离合器壳与离合器盖锁合。为了实现对挤压力的调制，在现有技术中，设置有一个调制弹簧，该调制弹簧被设置在挤压板和离合器盖之间。因此，必须保证离合器盖和离合器壳之间的相对运动。在此建议的两级式离合器中，离合器盖能与离合器壳固定地连接。因此，离合器盖仅是一个用于操纵装置(例如碟形弹簧)的支座，而不是用于操纵预控离合器的杠杆元件。由此，该两级式离合器在整体上能更坚固和更简单地装配。

根据该两级式离合器的另一实施方式，用于在子离合器之一切换时调制力传递的调制弹簧布置在离合器壳和主离合器的摩擦片支架之间。

该调制弹簧在该布置中仅间接地通过主离合器的携动盘与预控离合器连接，所述携动盘以能轴向移动的方式悬置在离合器壳中。由此，不仅实现了离合器壳中的有利的力流，而且此外，预控离合器不再只用于自身调制，而是调制整个串联的离合器系统。

根据该两级式离合器的另一实施方式，该两级式离合器是湿式摩擦离合器，并且尤其地，冷却液能通过在预控离合器和主离合器之间的传递元件中的至少一个窗口由空心轴引入到主离合器中。

所述两级式离合器尤其用于强功率驱动器。为了可将这种两级式离合器的主要转换为热量的、提高的摩擦功率导出，在此建议，将该两级式离合器实施为湿式摩擦离合器。即，该两级式离合器的这些元件的至少一部分处于油浴中，该油浴尤其用于导出热量。尤其地，冷却液可通过在预控离合器和主离合器之间的传递元件中的窗口进入主离合器中。在此，冷却液通过一个空心轴被引入，例如通过输入轴或输出轴，该空心轴或者与离合器壳或者与摩擦片固定连接。在简单地将已知的湿式离合器系统转用到两级式离合器时，冷却液在到达主离合器时已被加热，因为它首先被引导通过预控离合器。这是不利的，因为在此主功率被传递，并且因此也产生大部分热量，并且因此必须导处所述大部分热量。在此建议的两级式离合器中，传递元件不封闭地实施，并且尤其优选通过多个间隔销构成，使得形成窗口，冷却液可穿过窗口自由地流动并且可在较冷却的状态下到达主离合器。

根据该两级式离合器的另一有利的实施方式，离合器壳通过冷轧制造，并且尤其以减小的质量制造。

在该有利的实施方式中，离合器壳的刚性提高，使得可减少防裂环的数量或者甚至防裂环的使用是多余的。在常规的离合器壳中，防裂环是必须的，其中，离合器壳壁通过多个弯曲的接片构成。通过在此建议的通过冷轧制造的离合器壳可实现：不是形成仅仅弯曲的接片，而是成型一个连续的罐状物，它自身可接收周向应力。尤其地，这样的离合器壳的质量可被减小，例如通过更薄的材料、开口部、加强部和通过引入的折弯部和隔片。

根据该两级式离合器的另一方面，预控离合器能借助碟形弹簧拉式地切换。

在到目前为止的现有技术中，两级式离合器一直构造为压式离合器。在此的缺点是：相应地的相关部件必须基于弯曲或者说压曲设计。尤其地，借助与离合器壳固定连接的离合器盖可实现：碟形弹簧拉式地切换。由此，主要出现拉负载，使得仅需要显著小的(金属)构件的刚性。此外，拉式类型具有如下优点：碟形弹簧不支承在中央杠杆支点(或者杠杆线)上，而是在处于外部的底座上支承在离合器盖上。由此，可选择更大的离合器盖内直径并且因此节省材料和重量。

根据该两级式离合器的另一有利的实施方式，预控离合器构成一个分立的结构单元。

如上所述，两级式离合器的结构相对于常规摩擦离合器非常复杂。尽管如此，两级式离合器的装配和拆卸应该保持简单。尤其在摩托车中的使用中，摩托车的使用者习惯自己在摩托车上采取修理措施。尤其地，主离合器的摩擦片必须能被更换，因为它们接收主载荷并且因此受到最大磨损。在此建议，这样设置所述两级式离合器，使得预控离合器构成一个连续的分立的结构单元。这意味着，预控离合器能够以简单的方法作为整体从两级式离合器的剩余部分分离。特别地，在此，预控离合器内部的校准保持不受影响。在此，也尤其优选的是：有可能设置的扭矩传感器被包含在主离合器的分立的结构单元中。因此，该以微调来测量和校准的扭矩传感器在两级式离合器的拆卸和重新装配的情况下不必重新设置。此外，这些子离合器构造为分立的结构单元具有如下优点：它们也可分立地检测。尤其地，预控离合器壳，尽管它例如是拉式离合器，但它可相反于其在总体结构中的操纵方向如压式离合器那样被检测。压式离合器的检测现在是标准，使得可继续采用使用者已有的检测工具。

根据该两级式离合器的另一有利的实施方式，离合器盖能通过卡口式连接结构与离合器壳连接和固定，并且尤其在预控离合器的摩擦片中具有多个开口，所述开口与主离合器的至少一个销栓对应。

为了可实现离合器盖的装配而没有大耗费，在此建议，所述两级式离合器借助卡口式连接结构连接在离合器壳上。这具有如下优点：离合器盖能抵抗弹簧应力地安装在离合器壳上并且通过离合器盖的简单扭转在卡口式连接结构的侧凹部后面在轴向上抵抗弹簧力地被固定。因此，离合器盖可在不使用力的情况下保持在它应在的位置中。例如，可设置一个或多个安全螺栓。这种装配步骤的问题是，斜坡系统的这些斜坡元件的位置未固定地被限定。因此，很难设置预控离合器，所述预控离合器通过离合器盖与离合器壳定位并且同时应该与斜坡系统定位。为此建议，斜坡系统设置有至少一个销栓，所述销栓可择一地导入到多个相同的开口中(尤其在预控离合器的摩擦片中)。因此，通过该销栓和所述多个开口而固定地限定预控离合器的多个离散的位置。例如，可设置36个开口，使得以相对彼此10°的间隔来设置离散位置。由此可实现的是：避免预控离合器的错误装配。

根据该两级式离合器的另一有利的实施方式，在第一斜坡元件和主离合器之间的传递元件能借助碟形弹簧对中。

由于所述两级式离合器的多个单独的构件，这些构件必须分别相互对中。但是将构件按它们的安装顺序相互对中是不利的。由此形成串联对中(Reihenzentrierung)，其中，公差和偏差叠加。也当在离合器中必须强制所有元件没有不平衡度地对中时，必须注意的是：离合器的主元件不经由一系列对中而相互连接。因此，在此建议，碟形弹簧通过离合器盖与离合器壳对中。在斜坡系统的第一斜坡元件和主离合器之间的传递元件(该传递元件有利地接收扭矩传感器)通过碟形弹簧对中。因此，预控离合器和传递元件通过碟形弹簧对中并且关于其对中部并联地连接。由此，对中部的公差和偏差不叠加。

根据该两级式离合器的另一有利的实施方式，在离合器壳中接收产生的挤压力，并且尤其地，扭矩传感器不能无损地从斜坡系统拆卸。

在常规的布置中，通过驱动器的扭矩产生的挤压力保留在主离合器的摩擦片壳中。这导致，在拆卸时必须移除整个离合器芯。这在本文建议的两级式离合器中不是必须的，因为主离合器的挤压力被接收在离合器壳中。因此，在移除预控离合器后，主离合器无应力地处于离合器壳中。此外，这种布置允许，尤其扭矩传感器与斜坡系统固定地连接，该斜坡系统可这样作为一个结构单元实施：其在例如更换主离合器的摩擦片时可单独地被取出。尤其地，扭矩传感器能与斜坡系统或者说斜坡系统的斜坡元件固定地铆接。因此，也可在装配和拆卸时保持扭矩传感器的校准和设置。

根据本发明的另一方面，提出一种摩托车，其具有带有从动轴的驱动单元、传动系和根据上述说明的两级式离合器，该两级式离合器用于使从动轴与传动系以能松脱的方式连接，其中，尤其地，预控离合器能手动操纵。

两轮摩托车、三轮摩托车或四轮摩托车或类似的都同样称为摩托车，其通过驱动单元、例如内燃机或电动马达来驱动。在两轮摩托车中，传动系例如由一个换挡变速器和一个链传动机构或皮带传动机构组成，该传动系例如驱动两轮摩托车的后轮。输出驱动单元的扭矩的从动轴经由该两级式摩擦离合器以能松脱的方式与传动系连接。在现代摩托车中，通过从动轴扭矩输出的扭矩是很大的并且必须通过相应的功率足够的摩擦离合器传递。为此，通常需要实现很高的挤压力，所述挤压力通过标准的杠杆装置和摩托车骑手的力量不能产生或者说不能胜任。因此，在此适合使用两级式离合器，其中，仅须施加用于操纵预控离合器的力。在此，用于闭合主离合器的力借助斜坡系统通过对预控离合器的操纵由驱动单元自身施加，并且，因此，在整体上能产生足够的挤压力。在此建议的两级式离合器具有如下功能：它不仅可在驱动状态运行也可在滑移状态运行。此外，该两级式离合器通过扭矩传感器具有防跳功能(Anti-Hopping-Funktion)，该功能防止驱动轮由于(突然的)扭矩反转而抱死。尽管复杂程度高，但在此建议的两级式离合器保养简单，具有相对少的部件数量并且不需要其他的措施就能集成到常规摩托车中，所述常规摩托车尤其设置用于拉式离合器。

在权利要求中单独列举的特征能够以任意的、在技术上有意义的方式相互组合并且可通过说明中的阐释的情况和附图中的细节补充，其中，本发明的其他实施变型被示出。

附图说明

本发明以及技术领域在下文中参考附图详细说明。附图尤其示出优选实施例，然而本发明并不限于这些优选实施例。尤其要指出，附图和尤其示出的大小比例仅是示意性的。附图示出：

图1常规压式两级式离合器的连接图；

图2拉式两级式离合器的连接图；

图3新的摩擦片的装配的步骤1；

图4新的摩擦片的装配的步骤2；

图5新的摩擦片的装配的步骤3；

图6新的摩擦片的装配的步骤4；

图7新的摩擦片的装配的步骤5；

图8新的摩擦片的装配的步骤6；

图9轧制的离合器壳；

图10在离合器盖和离合器壳之间的卡口式连接结构；

图11具有销栓的斜坡系统；

图12具有轴向轴承部的两级式离合器；

图13用于冷却液的窗口；

图14具有两级式离合器的摩托车。

具体实施方式

图1示出一个常规的两级式离合器1的连接图示。该两级式离合器1的元件以能围绕旋转轴线33转动的方式被支承。该两级式离合器以压式类型实施，即，碟形弹簧13为了松开预控离合器6要沿操纵方向34被压。为此，所述碟形弹簧经由杠杆支点32贴靠在离合器盖4上，并且，挤压板24从对压板25离开(它们在正常状态中摩擦锁合地连接)。即，离合器盖4相对于离合器壳5抵抗调制弹簧9被提升。其结果是，斜坡系统7的与对压板25固定连接的第一斜坡元件26不再被驱动。因此，通过预紧弹簧29朝向关闭位置预紧的夹紧体28返回到打开位置，并且，第二斜坡元件27不再被驱动并且与主离合器8分离。主离合器8的多个携动盘30和摩擦片31相互分离并且(例如来自输入轴2的)扭矩不再通过携动盘30传递到摩擦片31上并且不通过摩擦片支架10例如传递到输出轴3上。第一斜坡元件26通过滚针轴承35以相对于输出轴3可运动的方式被支承。在正常状态中，当碟形弹簧13不被压时，预控离合器6闭合，使得第一斜坡元件26被驱动，并且夹紧体28克服预紧弹簧29的力并且与第二斜坡元件27接合，该第二斜坡元件同时构造为主离合器8的摩擦元件。为了在沿相反方向施用从输入轴到输出轴的扭矩时在扭矩走向反转时不发生夹紧体28的切换位置的突然变化，在输出轴3和摩擦片支架10之间设置有扭矩传感器14，所述扭矩传感器相应于输入轴2的扭矩减小实现通过夹紧体28的挤压力的减小。

在图2中示出在此建议的两级式离合器1的连接图示，该两级式离合器在此以拉式类型示出。在此，预控离合器6和主离合器8的串联连接的基本原理与上述对图1的说明是相同的。不同于图1的是，通过沿操纵方向34拉碟形弹簧13来使预控离合器6松脱。在此，碟形弹簧13的接触点32布置在外部并且在离合器盖4的内侧上。因此，离合器盖4能够以显著更大的内直径构型，使得离合器盖4更轻并且旋转质量减小。此外，离合器盖4与离合器壳5固定地连接，即，离合器盖4不仅是旋转的，而且在轴向上固定在离合器壳5上。在该实施例中，预控离合器6实施具有：挤压板24，碟形弹簧作用到所述挤压板上；对压板25，所述对压板支撑在离合器壳5上；和布置在挤压板和对压板之间的盘16。盘16与斜坡系统7的第一斜坡元件26固定地连接。在该实施例中，调制弹簧9布置在主离合器8的携动盘31和离合器壳5之间，并且在此调制性地作用到该两级式离合器1的整个连接组件上。

在图3到8中示出步骤1到6，为了插装用于主离合器8的新的摩擦片组，这些步骤是必需的。在图3中，预控离合器6、斜坡系统7和旧的摩擦片组已经被移除。仅还示出具有一些卡口栓36的离合器壳5，该离合器壳与输入轴2连接。在此指出，在图3中示出的元件不必从机动车移除。在图4中，新的摩擦片31和携动盘30被置入摩擦片壳中。在图5中，将第一斜坡元件26与主离合器8的扭矩传感器14和摩擦片支架10一起置入。在此，输出轴3或用于输出轴的接头也已经被置入。有利地，在步骤3中置入的这些元件构造为一个连续的分立的结构单元，该结构单元为了所述目的不必被拆解。在图6中示出第四步骤，其中，离合器盖4以其卡口式开口37放置到离合器壳5的卡口栓36上。与此同时，碟形弹簧13和预控离合器6被衔接。第四步骤的这些元件也优选构成一个分立的结构单元，它为了所述目的不必被拆解。在图7中，当前离合器盖4仍相对于离合器壳5沿锁合方向38扭转，使得卡口栓36以其侧凹部在轴向上固定离合器盖4。最后，在图8的步骤6中，安装一个安全螺栓39，其防止离合器盖4相对于离合器壳5扭转，并且由此保护卡口式连接结构15。步骤4到6还再次在图10中详细示出。

在图9中示出适合的离合器壳5，其通过冷轧制造。该离合器壳具有多个加强部和材料精简部，使得具有卡口栓36的离合器壳5的质量相比于常规离合器壳而言显著较小，常规离合器壳通过弯曲方法制造并且必须设置一个或更多个防裂环。

在图10中详细示出卡口式连接结构15和其工作原理。离合器盖4具有这么大的卡口式开口37，使得离合器壳5的卡口栓36可沿装配方向40导入该卡口式开口中。接着，离合器盖4通过卡口式开口37相对于卡口栓36沿锁合方向38扭转而导入到卡口栓的侧凹部中。由此，离合器盖4在轴向上固定在离合器壳5上，并且，不需要其他的力来使离合器盖4抵抗该两级式离合器1中的应力而保持在离合器壳5上。最后，安全螺栓39朝拧入方向41旋入，使得离合器盖4可靠地固定在离合器壳5上。

在图11中示出两级式离合器1的局部视图，其中，销栓18被设置在斜坡系统7上。销栓18能导入到预控离合器6的盘16的开口17中。由此，离合器盖4对于离合器壳5的相对位置、预控离合器6对于离合器盖6的相对位置和预控离合器6对于斜坡系统7的相对位置能简单地得出和被限定，使得不会由于斜坡系统7的错误位置导致主离合器8的损害。开口17能以规则的间隔分布在盘16上，使得可实现斜坡系统7的更多的离散位置。

在图12中示出两级式离合器1，其中，图2中连接图被转换。在该布置中，通过扭矩传感器与摩擦片支架10连接的输出轴3经由轴向轴承42相对于输入轴2被支撑。由此，在离合器盖4中来自于碟形弹簧13的接合力和分离力经由预控离合器6、斜坡系统7和主离合器8的携动盘30和摩擦片31导入到输入轴2中，所述离合器盖经由具有卡口栓36和卡口式开口37的卡口式连接结构15与离合器壳5固定地连接。

在图13中示出两级式离合器1的局部视图，其中，在从第一斜坡元件26到扭矩传感器14的传递元件12中设置有窗口11。由此，冷却液也可沿流动方向43通过借助支撑法兰46形成的窗口11流入借助摩擦片支架10构成的、具有多个钻孔45的油池44中，并且由此直接流到主离合器8的携动盘30和摩擦片31。此外，在盘16中可见规则的开口17，第一斜坡元件26的销栓能导入所述开口中并且由此能简单地被引导到离散位置中。

在图14中仅示意性地示出具有驱动单元20的摩托车19。驱动单元通过从动轴21输出扭矩，或者在滑移运行中通过从动轴21接收扭矩。从动轴21通过示意性地表示的齿轮与两级式离合器1连接，该两级式离合器能以可松脱的方式与传动系22连接，该传动系在此仅示出一变速器。该两级式离合器1可由于在此未示出的预控离合器6和主离合器8的串联连接而手动地通过手动杆23进行切换，即使驱动单元输出非常大的、需要非常大挤压力的扭矩。

借助在此建议的两级式离合器在尽管只有小的外部切换力的情况下也能传递大的扭矩。同时，尽管该两级式离合器复杂程度高，但是其结构和装配显著地被简化，并且，该两级式离合器具有显著减小的旋转质量。

附图标记列表

1两级式离合器

2输入轴

3输出轴

4离合器盖

5离合器壳

6预控离合器

7斜坡系统

8主离合器

9调制弹簧

10摩擦片支架

11窗口

12传递元件

13碟形弹簧

14扭矩传感器

15卡口式连接结构

16盘

17开口

18销栓

19摩托车

20驱动单元

21从动轴

22传动系

23手动杆

24挤压板

25对压板

26第一斜坡元件

27第二斜坡元件

28夹紧体

29预紧弹簧

30携动盘

31摩擦片

32杠杆支点

33旋转轴线

34操纵装置

35滚针轴承

36卡口栓

37卡口式开口

38锁合方向

39安全螺栓

40装配方向

41拧入方向

42轴向轴承

43流动方向

44油池

45钻孔

46支撑法兰

Claims (10)

1.两级式离合器(1)，用于使一输入轴(2)与至少一个输出轴(3)以能松脱的方式连接，所述两级式离合器具有离合器盖(4)、离合器壳(5)和多个子离合器(6，8)，其中，所述子离合器(6，8)串联地连接，其中，第一子离合器是预控离合器(6)，所述预控离合器能主动地切换，并且，第二子离合器是主离合器(8)(8)，所述主离合器能通过所述预控离合器(6)进行切换，其中，用于所述主离合器(8)的切换力通过一经由轴传递的扭矩产生，其特征在于，所述离合器盖(4)能与所述离合器壳(5)固定地连接。

2.如权利要求1所述的两级式离合器(1)，其中，用于在所述子离合器(6，7，8)之一切换时调制力传递的调制弹簧(9)布置在所述离合器壳(5)和所述主离合器(8)的摩擦片支架(10)之间。

3.如权利要求1或2所述的两级式离合器(1)，其中，所述两级式离合器(1)是湿式摩擦离合器，并且尤其地，冷却液能由空心轴(2，3)通过在所述预控离合器(6)和所述主离合器(8)之间的传递元件(12)中的至少一个窗口(11)被引入到所述主离合器(8)中。

4.如前述权利要求之一所述的两级式离合器(1)，其中，所述离合器壳(5)通过冷轧制造，并且尤其以减小的质量制造。

5.如前述权利要求之一所述的两级式离合器(1)，其中，所述预控离合器能借助碟形弹簧(13)拉式地切换。

6.如权利要求5所述的两级式离合器(1)，其中，所述预控离合器构成一个分立的结构单元。

7.如权利要求5或6所述的两级式离合器(1)，其中，所述离合器盖(4)能通过卡口式连接结构(15)与所述离合器壳(5)连接和固定，并且尤其在所述预控离合器的盘(16)中具有多个开口(17)，所述开口与所述主离合器(8)的至少一个销栓(18)对应。

8.如权利要求5到7之一所述的两级式离合器(1)，其中，在第一斜坡元件(26)和所述主离合器(8)之间的传递元件(12)能借助所述碟形弹簧(13)对中。

9.如权利要求5到8之一所述的两级式离合器(1)，其中，在所述离合器壳(5)中接收所产生的挤压力，并且尤其地，扭矩传感器(14)不能无损地从所述斜坡系统(7)拆卸。

10.摩托车(19)，其具有带有从动轴(21)的驱动单元(20)、传动系(22)和如前述权利要求之一所述的两级式离合器(1)，该两级式离合器用于使所述从动轴(21)与所述传动系(22)以能松脱的方式连接，其中，尤其所述预控离合器(6)能手动操纵。