CN105593552A - 用于摩擦离合器和扭转振动减振器的连接装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于摩擦离合器和扭转振动减振器的连接装置，其具有至少下述部件：扭转振动减振器的输出元件；摩擦离合器的输入元件，所述输入元件借助于插接连接部传递转矩地连接所述输出元件；用于无间隙夹紧所述插接连接部的夹紧元件。利用这里所建议的连接装置，能够实现摩擦离合器和扭转振动减振器之间的无声连接，简单的安装程序和小的安装空间。

Description

用于摩擦离合器和扭转振动减振器的连接装置

技术领域

本发明涉及一种用于摩擦离合器和扭转振动减振器的连接装置，并且可在许多带汽油发动机或柴油发动机的机动车或商用车中得以使用，在这些机动车或商用车中，在使用离合器系统的情况下很重视紧凑的结构以及运行中的高度舒适性。

背景技术

多数离合器系统虽然适合于可供使用的安装空间，但其结构不提供其它的、用于集成用来降低内燃机旋转不均匀性的措施的可能性。此外，连接部位由于离合器和双质量飞轮需要分开安装而具有间隙，这在运行中可能导致噪声。

发明内容

基于此，本发明的任务是，至少部分地克服从现有技术中已知的缺点。该任务通过独立权利要求的特征来解决。有利的扩展方案是从属权利要求的主题。

本发明涉及一种用于摩擦离合器和扭转振动减振器的连接装置，其至少具有下述部件：

-扭转振动减振器的输出元件；

-摩擦离合器的输入元件，其中，所述输入元件借助于插接连接部传递转矩地与所述输出元件可连接；

-用于无间隙地夹紧所述插接连接部的夹紧元件。

所述连接装置设置用于，在摩擦离合器和扭转振动减振器(例如双质量飞轮)之间建立无间隙的夹紧。为此设置有扭转振动减振器的输出元件，该输出元件可与所述扭转振动减振器一体地构造，或者可以为所述扭转振动减振器的分开的部件，该部件设置为到摩擦离合器的连接元件。此外设置有摩擦离合器的输入元件，同样，该输入元件可为摩擦离合器的部件的一件式元件以及可为单独的、设置用于与扭转振动减振器连接的构件。所述输入元件在此传递转矩地与所述输出元件可连接，其中，所述连接可借助于插接连接部实施。这种插接连接部例如是齿部，其中，或者将输入元件插入到输出元件中，或者将输出元件插入到输入元件中。因此，输入元件或输出元件具有外齿部，而输出元件或输入元件具有内齿部。这种插接连接部的特征是：需要有一定间隙，以使所述元件能够良好地相互接合。为了防止双重配合，尤其需要的是：在所述插接连接部的(多个)两个对置的齿面对中，(分别)仅使插接连接部的两个齿面对中的一个形成相互贴靠而当时与旋转方向对置的齿面对是间隔开的，即存在间隙。因此，至少在旋转方向反向或者在负加速度时，考虑在这里设置有间隙；因为在此可能会生成噪声。为此还设置有夹紧元件，该夹紧元件也引起所述插接连接部被无间隙地夹紧。在此，优选指的是：在旋转方向反向或者在负加速度时，借助于所述夹紧元件使所述插接连接部保持在其位置中，或者至少到当时为止仍间隔开的齿面对不会(骤然地)形成贴靠。

根据所述连接装置的另一有利实施方式，所述夹紧元件产生摩擦锁合连接，并且优选包括至少一个开口的多边形环。

借助于在这里提出的夹紧元件来产生摩擦锁合连接，该摩擦锁合连接摩擦锁合地防止插接连接部的至少在反转方向上或在负加速度方向上的无间隙夹紧。在这里，所述摩擦锁合被设计为足够用于(最大)起作用的负加速度就足够了。对于机动车中的很多应用情况来说，大约5到10Nm(Newtonmeter，牛顿米)的预紧力就足够了。特别优选地，所述夹紧元件通过至少一个开口的多边形环形成，该开口的多边形环安装简单并且在沿转矩方向滑转时可产生有效的摩擦锁合。在此，视起作用的力而定，有意义的是，使用多个开口的多边形环。

根据所述连接装置的另一有利实施方式，所述输出元件形成所述插接连接部的接收部，用于输入元件上的插入元件，而所述输入元件形成布置在该接收部径向外部的、用于所述夹紧元件的支座。

在该有利实施方式中，在输出元件中形成所述用于插入元件的接收部，即在插接齿部的情况下的内齿部，而在输入元件上形成所述插入元件，即插接齿部的外齿部。此外，所述输入元件包括在安装所述插接连接部后布置在所述接收部径向外部的支座，该支座根据凸起部的类型在径向外部至少部分地围绕所述接收部并从而在接收部和支座之间形成缝隙。所述夹紧元件、优选开口的多边形环可插入到该缝隙中。因此，夹紧力的力圆形成于作为集成构件的所述输入元件的内部，且因此能以简单的器件很刚性地构型。

根据本发明的另一方面，也提出一种具有旋转轴线的、用于使从动轴与驱动系可松开地连接的摩擦离合器，该摩擦离合器至少具有下述部件：

-至少一个摩擦组，可通过所述摩擦组在压紧状态下传递转矩；

-至少一个扭转振动减振器；

-至少一个根据上述说明的连接装置，其中，所述输入元件至少间接与所述摩擦组连接，而所述输出元件至少间接与所述扭转旋转减振器连接。

所述摩擦离合器设置用于：将转矩可松开地由从动轴传递到驱动系，或者反过来将转矩可松开地由驱动系传递到从动轴。这一般通过所述至少一个摩擦组实现，所述摩擦组具有可轴向移动的、一般与从动轴旋转固定地连接的压紧板。所述压紧板可压向至少一个对应的摩擦盘，由此形成摩擦力，该摩擦力乘以摩擦面的平均半径得到可传递的转矩。在所述摩擦组压紧或者说接通以及松开时形成加速度以及负加速度，以及，由于所连接的驱动单元的转速改变或驱动单元的旋转不均匀性，可能导致摩擦离合器在扭转振动减振器和摩擦组之间的连接装置上的正加速度和负加速度分量。为此设置有根据上述说明的连接装置，所述连接装置通过夹紧元件使得能实现所述摩擦组和所述扭转振动减振器之间的插接连接部无间隙地夹紧。在这里，所述输入元件至少间接与摩擦组连接，即所述输入元件与摩擦组的部件一件式地构造，或者作为单独的构件与摩擦组的部件接合，例如通过焊接。同样，所述输出元件至少间接与扭转振动减振器连接，即所述输出元件与所述扭转振动减振器的部件一件式地构造，或者作为单独的构件与所述扭转振动减振器的部件接合，例如通过焊接。在这里提出的连接装置至少不大于至今为止的连接装置，并且还无间隙地设置在传递转矩部中且从而防止产生噪声。尤其在所述输入元件上实施布置于接收部径向外部的支座的情况下，不需要通过摩擦离合器的在这里所提出的连接装置而不引起轴向加长。

根据所述离合器的另一有利的实施方式，所述至少一个摩擦组布置在湿室中。

刚好在摩擦离合器具有湿室的情况下，由于设置封闭的离合器室，其他构件(尤其是扭转振动减振器)集成到所述摩擦离合器中是受限制的。因此，附加的部件以及不可布置在湿室中的部件必须布置在摩擦离合器的湿室之外。通过在这里提出的连接装置可能的是：在小安装空间上实现扭转振动减振器和摩擦离合器的至少一个摩擦组之间的固定的、尤其无间隙的连接，而不会由于湿室的原因必须实施将摩擦离合器明显地变大。同时保持简单可装配性，例如借助于插接齿部。

根据所述摩擦离合器的另一有利实施方式，所述摩擦离合器还包括至少一个离心力摆，所述离心力摆至少间接地与所述输入元件连接。

在目前的新式驱动单元、尤其是内燃机中，开始出现很慢的转速，所述很慢的转速可能导致整个驱动系中的振动，其原因是达到了构件的共振频率。尤其对于这种频率范围需要设置离心力摆，所述离心力摆会导致所述摩擦离合器进一步变大。刚好在这种摩擦离合器中需要实现摩擦离合器和扭转振动减振器之间的有效连接。因为离心力摆可良好地集成到摩擦离合器的结构中并且还按照摩擦离合器的频率来设计，但应与扭转振动减振器紧贴地共同工作，所以有利的是：实现扭转振动减振器和离心力摆之间的无间隙连接。这可通过在这里提出的带夹紧元件的插接连接部特别简单地实施，而不需要附加的轴向安装空间。

根据所述摩擦离合器的另一有利实施方式，所述离心力摆布置在湿室中。

将离心力摆布置在摩擦离合器的湿室中的优点是：所述离心力摆一方面在较小质量时具有改善的减振而另一方面仅需较小的轴向安装空间。通过将离心力摆布置在湿室中，提高了所述冷却剂逆着旋转方向的振动惯性，其中，旋转质量相对于干式运行的离心力摆可减小且因此所述离心力摆的惯性可减小。

根据所述摩擦离合器的另一有利实施方式，在所述至少一个摩擦组和所述离心力摆中的至少一个之间设置有中间元件，所述中间元件作为单独的构件使所述至少一个离心力摆与所述至少一个摩擦组传递转矩地连接。

通过在所述至少一个摩擦组和所述离心力摆之间设置中间元件而可能的是：获得轴向安装空间。在现有技术中，通常在构成摩擦片壳部的罐中将离心力摆在轴向上附加地悬挂到摩擦片的侧面。在这里，由于所述离心力摆大多需要与所述摩擦片相比更大的外直径，所以为了接收离心力摆而需要设置所述罐的直径扩宽部。由此设置有具有径向向外的弯折以及具有另一轴向弯折的区域，所述区域本身来说就已经由于所述弯折的为制造这种罐所必需的最小半径而导致很大的、附加的且多数不被利用的轴向安装空间。所述中间元件是单独的构件，它与形成所述摩擦片壳部的罐例如通过插接连接可连接。由此，在离心力摆的径向外直径更大时，所述中间元件仅具有一个径向向内的弯折。因此，相对于上面说明的组件已省去一个弯折。但也还可能的是，使保留的弯折与用于摩擦组摩擦片的罐形成轴向重叠。由此节省安装空间。

根据所述摩擦离合器的另一有利的实施方式，在摩擦组中设置有输入摩擦片支架，所述输入摩擦片支架具有用于接收输入摩擦片的第一区域以及具有用于接收第二子离合器的输入摩擦片的第二区域。

通过输入摩擦片支架的一体式构造，实现了良好的转矩传递并且使用唯一一个构件，该构件基于在切换到另外的档位时通常出现的子离合器交替接入而持续被加载以几乎恒定的转矩。

根据所述摩擦离合器的另一有利的实施方式，所述摩擦离合器是具有两个能彼此独立地压紧的摩擦组的双离合器。

刚好在双离合器中，安装空间需求是特别大的，从而需要较小轴向安装尺寸的连接元件。尤其是包括所有上述实施方式的双离合器可以被特别小地实施，但尽管如此仍可满足现代驱动单元的要求，即其能够补偿小转速并且减弱旋转不均匀性，其中，同时实现高的传递效率和小的噪声生成。刚好在当前趋势下，为了使具有小气缸数、例如三个气缸的小型发动机与带有双质量飞轮的双离合器连接，需要降低刚好在那里出现的旋转不均匀性，以满足舒适性要求。同时，必须确保所述部件的安装简单并且必须防止噪声生成。这可通过上面说明的无间隙的插接连接部实现。

根据本发明的另一方面，提供了一种机动车，其包括：具有从动轴的驱动单元；驱动系：以及根据上述内容的摩擦离合器。

大多数机动车目前具有前驱动装置，并因此优选将驱动单元、例如内燃机或者电马达布置在驾驶室前面并且横向于主行驶方向。安装空间刚好在这种布置时特别小，因此，特别有利的是，使用小安装尺寸的摩擦离合器。

在根据欧洲分级标准的小型车等级的轿车中，安装空间情况严峻化。在小型车等级的轿车中使用的动力总成相对于更大车辆等级的轿车并没有显著变小。尽管如此，小型车中可供使用的安装空间是显著更小的。上面说明的连接装置使得能使用与单离合器相比相对大的双离合器，所述双离合器同时配备有所述一个离心力摆并与单独的扭转振动减振器简单且无间隙地可连接。

轿车按照例如尺寸、价格、重量、功率被归入一车辆等级，其中，定义根据市场需求一直处于变化中。在美国市场上，小型车等级和微型车等级的车辆根据欧洲分级标准来说为次紧凑型车(SubcompactCar)的等级，而在英国市场上，它们相应于超迷你型的等级、例如城市轿车的等级。微型车等级的例子是大众Fox或者雷诺Twingo。小型车的例子是阿尔法罗密欧，大众Polo，福特Fiesta或者雷诺Clio。

在权利要求中单个列出的特征能够以任意的、技术上有意义的方式相互组合，并且能够通过说明书中所解释的情况和附图中的细节进行补充，其中，本发明的其他实施变型被阐明。

附图说明

下面参照附图详细解释本发明及技术领域。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。对此尤其要指出的是，附图(尤其是示出的尺寸比例)仅是示意性的。附图示出：

图1具有夹紧元件和离心力摆的双离合器；

图2具有中间元件的离心力摆；

图3具有夹紧元件和离心力摆的摩擦离合器；

图4具有夹紧元件的连接装置；

图5夹紧元件；

图6具有摩擦离合器的机动车。

具体实施方式

图1示出摩擦离合器2，在该摩擦离合器中设置有第一摩擦组15和第二摩擦组16。第一摩擦组15在此包括第一压紧板21和第一摩擦盘23，而第二摩擦组16包括第二压紧板22和第二摩擦盘24，它们可分别相互形成摩擦锁合接触，以使得可切换地传递摩擦组15和16中的转矩。在该实施例中，摩擦组15和16通过例如压力腔28来操纵，该压力腔这样作用于操纵装置30，使得各一个摩擦组15或16被压紧。复位弹簧31在此产生需要的反力，以松开摩擦组15或16。由从动轴13传出的转矩可通过摩擦组15和16传递到第一输出轴32或第二输出轴33上。此外设置有离心力摆17，该离心力摆通过外摩擦片支架44的接片传递转矩地连接。在这里，输入元件5与离心力摆17连接，从而转矩通过离心力摆17针对预先确定的减振频率振动去耦合地传递到摩擦组15和16上。输入元件5通过插接连接部6与输出元件4连接，该输出元件与扭转振动减振器3连接。扭转振动减振器3又与从动轴13连接，从而转矩由从动轴13通过扭转振动减振器3受阻尼地传递到摩擦离合器2上。

在图2中示出第一摩擦组15的局部图，其中，外摩擦片支架44设有摩擦片齿部40，外摩擦片38挂入到外摩擦片支架44中，从而转矩可从外摩擦片支架44传递到外摩擦片38上。外摩擦片支架44在固定区段35中与中间元件18可连接，其中，中间元件18形成摩擦组15的摩擦片用的端部止挡37。此外，中间元件18形成用于离心力摆17的、传递转矩的连接部，或者说通过所述离心力摆的转矩传递元件43形成传递转矩的连接部，所述转矩传递元件也可用作飞轮盘(根据所述转矩传递元件的相应固有质量)。在转矩传递元件43上还设置有摆质量36，所述摆质量可运动地悬挂在转矩传递元件43上并从而在损坏的情况下可能裂开。对此，中间元件18还构成破裂保护件，其保护摩擦离合器2的其余部件免于由于摆质量36造成的损坏。外摩擦片支架40的半径46在此小于摆质量36的最外边沿。内摩擦片39位于外摩擦片38之间，所述内摩擦片与内摩擦片支架45连接，所述内摩擦片可切换地通过操纵装置接收来自外摩擦片支架44的转矩。在此示出的部件全部都可围绕摩擦离合器2的旋转轴线11旋转。

在图3中示出摩擦离合器2，该摩擦离合器包括第一摩擦组15和第二摩擦组16，第一摩擦组15和第二摩擦组16位于湿室12中。结构基本上类似于在图1中示出的结构，在这里，在离心力摆17和一体式外摩擦片支架44之间设置有单独的中间元件18，该中间元件通过插接连接部和保险环与外摩擦片支架44连接。由此节省很大的轴向安装空间。

在图4中示出如在图3中示出的组件的细节图，其中，在这里可很好地看到输出元件4和支座10之间的夹紧元件7。输出元件4的接收部8在这里构造为内齿部，而输入元件5的插入元件9构造为对应的外齿部，从而通过多个齿面对使得能实现沿旋转方向的转矩传递。在关于正常旋转方向的负加速度的情况下，在这里构造为产生摩擦锁合的多边形环的夹紧元件7防止接收部8相对于插入元件9(冲击式地)扭转，从而抑制噪声生成。离心力摆17在这里布置在离合器罩48中(所述离合器罩包围摩擦离合器2的湿室12)，即布置在湿室12中。

图5示出多边形环，该多边形环可构成夹紧元件7。基于所述多边形环的多个弯折，该多边形环能够在沿圆周方向滑转时产生良好的摩擦锁合，其中，仅需要小的安装空间。所述多边形环在安装状态下与支座10和接收部8形成摩擦部位，从而通过弹性变形实现径向力。所述多边形环优选由弹簧钢制成和/或使得能实现5Nm到10Nm的摩擦力矩。

在图6中示出具有驱动单元20的机动车19，该驱动单元以其发动机轴线27横向于纵向轴线26地布置在驾驶室25的前面。驱动单元20在这里示出为内燃机，该内燃机经由从动轴13借助于摩擦离合器2而与在这里纯示意性示出的驱动系14连接。

通过在这里提出的连接装置，在简单地安装到小安装空间上的同时，能够实现摩擦离合器和扭转振动减振器之间的无噪声连接。

附图标记列表

1连接装置

2摩擦离合器

3扭转振动减振器

4输出元件

5输入元件

6插接连接部

7夹紧元件

8接收部

9插入元件

10支座

11旋转轴线

12湿室

13从动轴

14驱动系

15第一摩擦组

16第二摩擦组

17离心力摆

18中间元件

19机动车

20驱动单元

21第一压紧板

22第二压紧板

23第一摩擦盘

24第二摩擦盘

25驾驶室

26纵向轴线

27发动机轴线

28压力腔

29操纵元件

30操纵装置

31复位弹簧

32第一输出轴

33第二输出轴

34保护区段

35固定区段

36摆质量

37端部止挡

38外摩擦片

39内摩擦片

40摩擦片齿部

41保险环

42接收装置

43转矩传递元件

44外摩擦片支架

45内摩擦片支架

47半径

Claims (10)

1.用于摩擦离合器(2)和扭转振动减振器(3)的连接装置(1)，至少具有下述部件：

-扭转振动减振器(3)的输出元件(4)；

-摩擦离合器(2)的输入元件(5)，其中，所述输入元件(5)借助于插接连接部(6)传递转矩地与所述输出元件(4)能够连接；

-用于无间隙地夹紧所述插接连接部(6)的夹紧元件(7)。

2.根据权利要求1所述的连接装置(1)，其特征在于，所述夹紧元件(7)产生摩擦锁合连接，且优选包括至少一个开口的多边形环。

3.根据权利要求1或2所述的连接装置(1)，其特征在于，所述输出元件(4)形成所述插接连接部(6)的、用于所述输入元件(5)上的插入元件(9)的接收部(8)，而所述输入元件(5)形成布置在所述接收部(8)径向外部的、用于所述夹紧元件(7)的支座(10)。

4.具有旋转轴线(11)的、用于使从动轴(13)与驱动系(14)能松开地连接的摩擦离合器(2)，至少具有下述部件：

-至少一个摩擦组(15、16)，能够通过所述摩擦组在压紧状态下传递转矩；

-至少一个扭转振动减振器(3)；

-至少一个根据前述权利要求中任一项所述的连接装置(1)，其中，所述输入元件(5)至少间接与所述至少一个摩擦组(15、16)连接，而所述输出元件(4)至少间接与所述扭转振动减振器(3)连接。

5.根据权利要求4所述的摩擦离合器(2)，其特征在于，所述至少一个摩擦组(15、16)布置在湿室(12)中。

6.根据权利要求4或5所述的摩擦离合器(2)，其特征在于，所述摩擦离合器(2)还包括至少一个离心力摆(17)，所述离心力摆(17)至少间接与所述输入元件(5)连接。

7.根据权利要求5和6所述的摩擦离合器(2)，其特征在于，所述离心力摆(17)布置在所述湿室(12)中。

8.根据权利要求6或7所述的摩擦离合器(2)，其特征在于，在所述至少一个摩擦组(15、16)和所述离心力摆(17)中的至少一个之间设置有中间元件(18)，所述中间元件作为单独的构件使所述至少一个离心力摆(17)与所述至少一个摩擦组(15、16)传递转矩地连接。

9.根据权利要求4至8中任一项所述的摩擦离合器(2)，其特征在于，所述摩擦离合器(2)是具有两个能彼此独立地夹紧的摩擦组(15、16)的双离合器。

10.机动车(19)，具有：带从动轴(13)的驱动单元(20)；驱动系(14)；以及根据权利要求4至9中任一项所述的摩擦离合器(2)。