CN106104054A

CN106104054A - 离心力操纵的摩擦离合器

Info

Publication number: CN106104054A
Application number: CN201580013338.3A
Authority: CN
Inventors: M·尚布里翁; J·鲁夫
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2014-03-12
Filing date: 2015-02-20
Publication date: 2016-11-09
Anticipated expiration: 2035-02-20
Also published as: CN106104054B; WO2015135540A1; DE112015001174A5

Abstract

离心力操纵的摩擦离合器(1)，具有围绕旋转轴线(d)旋转驱动的输入部件(2)和借助于形成摩擦锁合与该输入部件能摩擦锁合地连接的输出部件(3)，其中，所述输入部件的和所述输出部件的摩擦副(11、12)借助于离心力控制的操作设备(14)借助于离心块(18)在轴向上能彼此相对压紧，并且，在借助于离心力闭合的摩擦离合器中设置由驾驶员操作的分离设备(23)用于打开。为了能够运行作为自动化的起动离合器的摩擦离合器和由驾驶员操作的换挡离合器，所述操作设备具有根据所述输入部件的转速预紧所述摩擦副的按压板(15)、在轴向上借助于第一储能器向所述摩擦副的方向相对于所述输入部件预紧的支撑法兰和在按压板和支撑法兰(16)之间布置的、使该按压板和支撑法兰在离心力下在轴向上抵抗第二储能器的作用而间隔开的离心块。

Description

离心力操纵的摩擦离合器

技术领域

本发明涉及一种离心力操纵的摩擦离合器，具有围绕旋转轴线旋转驱动的输入部件和借助于形成摩擦锁合与该输入部件能摩擦锁合地连接的输出部件，其中，输入部件的和输出部件的摩擦副借助于离心力控制的操作设备借助于离心块在轴向上能彼此相对压紧，并且，在借助于离心力闭合的摩擦离合器中设置由驾驶员操作的分离设备用于打开。

背景技术

一直以来，离心力操纵的摩擦离合器与在小功率的机动的两轮车中的、离心力调节式的皮带驱动装置相关联地已知。在此，在发动机不动和小转速的情况下处于打开状态下的摩擦离合器的输入部件和输出部件之间布置有摩擦副。在转速增加的情况下，所述摩擦副借助于离心力控制的按压元件产生摩擦锁合，其中，布置在壳体和按压元件之间的离心块与离心力相关地控制按压元件。

US 2009/024235 A1公开了一种用于自动化地起动车辆的、离心力操纵的摩擦离合器。为了能够在摩擦离合器闭合的情况下从驾驶员方面分开摩擦离合器，借助于手动地操作的杠杆撤除离心力条件下的摩擦锁合。在此，由离心块施加全部按压力。为了能够传递足够的功率，必须使用相应多和相应大的离心块，因此，大大地产生必需的安装空间或者说仅仅能通过摩擦离合器传递受限的扭矩。

发明内容

本发明的任务是，建议一种离心力操纵的并且能由驾驶员调控的、用于较大的扭矩的摩擦离合器。

该任务通过权利要求1的主题解决。从属于该权利要求的权利要求又给出了权利要求1的主题的有利的实施方式。

所建议的离心力操纵的摩擦离合器尤其使用在两轮车、例如功率强的摩托车中，用于提供自动化的起动离合器，具有例如用于切换档位的可调控的分离离合器。为此，设置由发动机围绕旋转轴线旋转驱动的输入部件和借助于形成摩擦锁合与该输入部件能摩擦锁合地连接的输出部件。输出部件与变速器的、例如换挡变速器的变速器输入轴旋转锁合地连接。摩擦离合器的操作借助于输入部件和输出部件的摩擦副进行，其中，操作设备借助于在离心力下径向向外移位的离心块使摩擦副在轴向上相互压紧，以闭合摩擦离合器。在离心力缺乏或者小的情况下，打开摩擦离合器。因此，涉及一种强制闭合的摩擦离合器(常开的)。为了在摩擦锁合存在的情况下、例如在发动机转速或者说输入部件的转速下在摩擦离合器的、离心力条件下的转换点上打开摩擦离合器，设置被驾驶员操作的分离设备，例如离合器杠杆或者例如在汽车中的离合器踏板，所述离合器杠杆借助于分离器又撤除摩擦副的、借助于离心块设定的摩擦锁合。

在此，通过并行地连接的储能器减轻离心块的负荷，因此，按压力仅仅部分地产生到离心块上，并且因此，在摩擦离合器的、可比较的安装空间的情况下提高按压力，并且因此能通过摩擦离合器的摩擦副传递较大的扭矩。为此，操作设备具有根据输入部件的转速对摩擦副进行预紧的按压板和支撑法兰，在所述按压板和支撑法兰之间，离心块在为此所设置的导轨上滚动，因此，按压板和支撑法兰在离心力影响下在轴向上彼此相对移位。此外，支撑法兰相对于输入部件在轴向上向摩擦副的方向借助于在支撑法兰和输入部件之间所布置的第一储能器支撑。在此，支撑法兰和按压板借助于第二储能器彼此相对地、并且因此抵抗离心块的张开作用而彼此相对压紧。

分离设备能轴向地拉或压支撑法兰地构造。在此，根据分离系统相对于摩擦离合器的布置，分离器能朝向或背离摩擦副地在径向上抓握支撑法兰。

离心块构造为在按压板和配属于支撑法兰的滚动轮廓上滚动的球或者滚子。在按压板和支撑法兰上相互对置的滚动轮廓向径向外部越来越多地靠近。滚动轮廓的形廓向径向外部可以圆形地、抛物线状或者自由形状地构造。替代地或者附加地，离心块可以圆形地、椭圆形地或者自由形状地构造。离心块和所属的滚动轮廓在周向上分布地布置。离心块能装入在周向侧上引导的导向座中。滚动轮廓能设置在与按压板或者说支撑法兰固定地连接的构件中，或者一件式地装入到按压板或者说支撑法兰中。

根据摩擦离合器作为湿式的、干式的或者潮湿地运行的摩擦离合器的构造来构造摩擦副。例如干式地运行的摩擦离合器能够由至少一个输出侧的、例如与变速器输入轴旋转锁合地连接的、具有布置在两侧的摩擦衬片的离合器盘构成，其中，输出部件的摩擦衬片和输入部件的、分别构成对应摩擦面的构件构成摩擦副，并且按压板轴向地加载相应的具有对应摩擦面的构件。在此，按压板自身能构成对应摩擦面。

在构造潮湿地或者湿式地运行的摩擦离合器时，摩擦副能够由至少一个摩擦盘和所述形成摩擦锁合的对应摩擦盘构成。在此，输入部件能构成外离合器片支架，并且输出部件能构成轴向固定地在变速器输入轴上可旋转地布置的内离合器片支架。多个构成摩擦副的、交替地接收在内离合器片支架和外离合器片支架中的钢离合器片和摩擦片布置在所述外离合器片支架和内离合器片支架之间。优选地，钢离合器片与输出部件旋转锁合地连接，并且摩擦片与输入部件旋转锁合地连接。在此，按压板向输入部件的端部侧的止挡部加载第一摩擦片并且由此加载由摩擦片和离合器片构成的离合器片组。

根据一种尤其有利的实施方式，输出部件、例如内离合器片支架分成毂和离合器片支架件两部分地构造。在此，在所述毂和离合器片支架之间设置有增强按压板的轴向的按压力的增强系统。在此，在摩擦离合器的、由摩擦锁合附带的扭矩的影响下，内离合器片支架向按压力的方向移位，其中，内离合器片支架的径向的凸肩在按压板的位置上向按压力的方向加载离合器片组并且因此支持所述按压板。在扭矩减弱时，通过增强系统又减轻内离合器片支架的预紧的负荷。

在此，增强系统提供内离合器片支架的、根据扭矩方向进行转换的轴向移位，该轴向移位相对于轴向固定地接收的毂并且相对于在轴向上固定地和可旋转地相对于毂所接收的输入部件。为此，增强系统能由连接毂和离合器片支架的第三储能器、例如在周向上布置的板簧构成，所述板簧优选地在不同的直径上分别在端部侧布置在毂上和离合器片支架件上，并且，所述板簧在摩擦离合器打开或者开着的情况下顶着按压力使离合器片支架件预紧。由于板簧的布置，随着扭矩增加，在变速器输入轴的和变速器的相反作用的负荷的情况下，向离合器片组方向拉离合器片支架件。增强系统能够以替代的方式由侧斜面装置(Flankenrampeneinrichtung)、柱体斜面装置或者球斜面装置构成。

第一和/或第二储能器能够由环状的、围绕旋转轴线布置的压力弹簧、至少一个碟形弹簧、在周向上布置的压力螺旋弹簧和/或在周向上分布地布置的板簧构成。

换言之，操作设备能根据输入部件的转速轴向地伸展，因此，操作设备的厚度在两个极限值之间变动。以这种方式，离合器片组的厚度根据转速而变动。在高转速时操作设备的最大厚度的情况下，离合器片组被如限位弹簧这样的第一储能器压紧。在此，摩擦离合器表现得如同常规的摩擦离合器，并且能由分离设备接合和分离。在操作系统的最小厚度的情况下，在由分离设备分离的情况下被操作的支撑法兰向摩擦副的方向移动，直到与分离设备的间隙消除。由于该原因，第一储能器的限位弹簧不再由摩擦组支撑。在这种情况下，分离设备接收完全的限位弹簧力。也就是说，离合器片不被张紧，摩擦离合器不传递扭矩并且是打开的。

操作设备由按压板、离心块和支撑法兰组成，所述按压板、离心块和支撑法兰通过如空转弹簧这样的第二储能器、例如板簧连接在一起。支撑法兰具有滚动轮廓，离心块在所述滚动轮廓上滚动。滚动轮廓将作用到离心块上的离心力转化为在轴向上起作用的按压力，所述按压力作用到按压板上。按压板在两个极限位置之间变动，所述极限位置例如被支撑法兰的、两个在轴向上彼此间隔开的止挡部预定。一旦离心力不能够克服第二储能器的空转弹簧力，在摩擦离合器打开的情况下，按压板保持在第一止挡部上。如果离心力大于空转弹簧力，则按压板向摩擦副的方向移动，直到离合器片组轴向地预紧。由于离合器片组的高的刚性，按压板仅仅能够受限地轴向移位，因此预紧第一储能器。在那时由分离设备支撑的第一储能器优选累进地被按压板接收。最晚当按压板贴靠到在支撑法兰的第二止挡部上时，操作设备的轴向移位结束。在此，第二止挡部限制最大的按压力。在这种情况下，离合器片组和操作设备具有受限的高度，所述高度通过第一储能器的限位弹簧特性曲线得出预定的按压力。由此能借助于按压力极限同时设置推力矩极限。

如果由离心力所产生的按压力由于离心块的不充分的设计、例如由于缺少安装空间而不足，则能集成增强系统到摩擦离合器中，用于提高按压力。这种增强系统由分两部分的、具有毂和离合器片支架件的离合器片支架组成，所述离合器片支架件具有增强按压板的作用的径向的凸肩。在此，毂和离合器片支架件借助于螺旋运动学机构相互连接。在此，向拉力方向的正的扭矩传递，在作用到摩擦副上的按压板的位置上产生轴向的、在按压力的方向上起作用的增强力。在滑移运行中的负的扭矩的传递产生对抗按压力起作用的力。在此，按压力的提高仅仅在具有所建议的摩擦离合器的车辆的拉力方向上并且不在其推动方向上。在推动侧，按压力仅仅由限位弹簧确定。通过所建议的增强系统，能在按压力相同的情况下降低离心块的质量或者在质量相同的情况下提高按压力，并且传递更大的扭矩。此外，手动操作的换挡离合器能设计具有较软的弹簧并且因此能设计具有较小的操作力。

以有利的方式能，

-使所建议的摩擦离合器是拉式的或者压式的，

-设置按压板来取代离合器片组的外离合器片，

-使摩擦离合器干式地、潮湿地或者湿式地运行，

-使摩擦离合器包含一个或多个离合器盘，

-使增强系统能由板簧、侧斜面、柱体斜面或球斜面构成，

-使摩擦离合器具有或没有增强系统地构造，

-使第一储能器由压力弹簧、板簧或者碟形弹簧构成，

-使第二储能器由拉力弹簧、压力弹簧、板簧或者碟形弹簧构成和/或

-使离心块的结构型式由球、柱体组成。

在如接合转速这样的、例如在摩擦离合器的转换点以上的高的转速情况下，摩擦离合器传递扭矩。驾驶员能在各个时间点中断力矩传递，其方式是，使摩擦离合器手动地分离。在例如在接合转速以下的低的转速的情况下，无论驾驶员是否手动地操作摩擦离合器，离合器不传递力矩。借助于所建议的摩擦离合器，发动机能不停止，驾驶员能在不操作离合器的情况下起动并且然而例如在换挡期间根据愿望手动地离合。

附图说明

根据在图1至6中所示出的实施例详细地解释本发明。附图示出：

图1离心力操纵的摩擦离合器在闭合状态下的系统性的示图，

图2图1的在打开的状态下的摩擦离合器，

图3以切开的3D示图示出图1和3的摩擦离合器的结构性的构造，

图4以截面示出图4的摩擦离合器，

图5以3D视图示出图3和4的摩擦离合器

和

图6以截面示出图3至5的摩擦离合器的操作设备。

具体实施方式

图1和2以示意性的部分示图示出绕旋转轴线d布置的、离心力操纵的、在打开的状态下(图1)和在闭合的状态下(图2)的摩擦离合器1。摩擦离合器1的输入部件2以未示出的方式旋转锁合地与发动机连接并且被该发动机旋转驱动。输出部件3旋转锁合地并且轴向固定地与变速器的变速器输入轴4连接。输入部件2轴向固定地并且可旋转地借助于轴承5接收在变速器输入轴4上。

所示出的摩擦离合器1构造为湿式运行的摩擦离合器，具有输入侧的外离合器片支架6和输出侧的内离合器片支架7。摩擦片8在外离合器片支架6中和钢离合器片9在内离合器片支架7中轴向交替地和旋转锁合地挂入，并且因此构成摩擦片组10和在输入部件2和输出部件3之间的摩擦副11、12。输入部件2和输出部件3之间的摩擦锁合的构成通过借助于操作设备14的按压板15对着输入部件的止挡部13轴向地加载摩擦片组10进行。

除了按压板15之外，操作设备14包括支撑法兰16和在所述按压板和支撑法兰之间、在按压板15和支撑法兰的滚动轮廓上滚动的、并且在离心力下使按压板15和支撑法兰16相互在轴向上对抗储能器17的作用而间隔开的离心块18。在输入部件2和支撑法兰16之间设置有在轴向上起作用的储能器19。按压板15在轴向上在支撑法兰16的两个止挡部20、21之间能受限地移位。支撑法兰16能被未详细示出的分离设备23的分离器22在轴向上对抗储能器19的作用受限地移位，所述分离设备例如借助于绳索传动装置或者静液地由驾驶员借助于踏板或离合器杠杆操作。

摩擦离合器1包括提高按压板15的按压力的增强系统24。为此，内离合器片支架7被分成毂25和离合器片支架件26。在毂25和离合器片支架件26之间布置有在周向上分布地布置的、使所述毂和离合器片支架件能在轴向上移位地和旋转锁合地耦合的板簧27。

由此得出以下的功能：在输入部件2的小转速或者静止状态的情况下，摩擦离合器1相应图1处于打开的状态。在此，离心块18位于径向内部的位置中，并且，由于储能器17的预紧，在两个止挡部20、21之间浮动地支承的按压板15贴靠在支撑法兰16的止挡部20上。支撑法兰16在轴向上支撑在分离器22上。止挡部20限制按压板15，因此，输入部件2的和输出部件3的摩擦片8和钢离合器片9不考虑通常的拖拽力矩地能彼此相对地扭转并且不形成摩擦锁合：摩擦离合器1是打开的。

如果输入部件2处于围绕旋转轴线d旋转的状态，则离心块18对抗储能器17的作用向径向外部移位。由此，在储能器19同时载荷的情况下，按压板15向摩擦片组10的方向移位，直到按压板贴靠到止挡部21上：在设定按压力F_APK的情况下闭合摩擦离合器1。

此外，增强系统24在所示出的摩擦离合器1中起作用。通过被划分的内离合器片支架7和在毂25和离合器片支架件26之间所设置的板簧27，在附有扭矩的情况下，离合器片支架件26以其支持按压板15的突头28朝向离合器片组10被拉并且将附加的增强力F_Verst施加到摩擦片组10上。从图2的细节D得出在扭矩为正的情况下轴向移位的原因：板簧27在毂25和离合器片支架件26之间的铆接借助于铆钉29、30在更大的直径上在离合器片支架件26上进行。在拉力下存在拉力矩M_Zug，所述拉力矩导致离合器片支架件26相对于轴向固定的毂25轴向地移位。如果在滑移时扭矩转为推力矩，则离合器片组10又由凸肩28减轻负荷，因此，在推动时通过摩擦副11、12传递的扭矩小于在牵拉时的扭矩并且因此能产生所谓的防跳功能(Anti-Hopping-Funktion)。

图3至5示出摩擦离合器1的结构性的实施方案。输入部件2具有用于与发动机的初级驱动装置连接的外齿部31并且借助于轴承5轴向固定地和可旋转地接收在未示出的变速器输入轴上。输入部件2包括外离合器片支架6。内离合器片支架7由具有内齿部32的毂25和离合器片支架件26构成，所述内齿部用于抗旋转地接收在变速器输入轴上。板簧27在所述毂和离合器片支架件之间起作用。钢离合器片9和摩擦片8布置在内离合器片支架7和外离合器片支架6之间。操作设备14包括按压板15、支撑法兰16、在按压板15和支撑法兰16之间被压紧的、板簧33形式的储能器17和安装到座34中的、不可见的离心块18(图1)以及布置在输入部件2的盖35和支撑法兰16之间的、板簧36形式的储能器19。支撑法兰16具有分离轴承37，所述分离轴承由未示出的分离设备操作，也就是说，在轴向上压或者拉地移位，以打开借助于离心力闭合的摩擦离合器1。

图6以截面示出图3至5的操作设备14。操作设备14包括按压板15、支撑法兰16、在轴向上压紧所述按压板和支撑法兰的板簧33、用于将支撑法兰16附接到盖35上的板簧36以及布置在支撑法兰16上的分离轴承37。

附图标记列表

1 摩擦离合器

2 输入部件

3 输出部件

4 变速器输入轴

5 轴承

6 外离合器片支架

7 内离合器片支架

8 摩擦片

9 钢离合器片

10 摩擦片组

11 摩擦副

12 摩擦副

13 止挡部

14 操作设备

15 按压板

16 支撑法兰

17 储能器

18 离心块

19 储能器

20 止挡部

21 止挡部

22 分离器

23 分离设备

24 增强系统

25 毂

26 离合器片支架件

27 板簧

28 凸肩

29 铆钉

30 铆钉

31 外齿部

32 内齿部

33 板簧

34 座

35 盖

36 板簧

37 分离轴承

D 细节

d 旋转轴线

F_APK 按压力

F_Verst 增强力

M_Zug 拉力矩

Claims

1.摩擦离合器(1)，具有绕旋转轴线(d)旋转驱动的输入部件(2)和借助于形成摩擦锁合与所述输入部件能摩擦锁合地连接的输出部件(3)，其中，所述输入部件(2)的和所述输出部件(3)的摩擦副(11、12)借助于离心力控制的操作设备(14)借助离心块(18)在轴向上能彼此相对夹紧，并且在借助于离心力闭合的摩擦离合器(1)中设置由驾驶员操作的分离设备(23)用于打开，其特征在于，所述操作设备(14)具有根据所述输入部件(2)的转速来预紧所述摩擦副(11、12)的按压板(15)、在轴向上借助于第一储能器(19)向所述摩擦副(11、12)的方向相对于所述输入部件(2)预紧的支撑法兰和在按压板(15)和支撑法兰(16)之间布置的、使所述按压板和支撑法兰在离心力下在轴向上抵抗第二储能器(17)的作用而间隔开的离心块(18)。

2.根据权利要求1所述的摩擦离合器(1)，其特征在于，所述分离设备(23)在轴向上拉或者压所述支撑法兰(16)地构造。

3.根据权利要求1或2所述的摩擦离合器(1)，其特征在于，所述离心块(18)构造为在配属于所述按压板(15)和所述支撑法兰(16)的滚动轮廓上滚动的球或滚子。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的摩擦离合器(1)，其特征在于，所述摩擦副(11、12)由至少一个摩擦盘和与所述摩擦盘形成摩擦锁合的对应摩擦盘构成。

5.根据权利要求4所述的摩擦离合器(1)，其特征在于，所述输入部件(2)构成外离合器片支架(6)，并且所述输出部件(3)构成在轴向上固定地并且旋转锁合地布置在变速器输入轴(4)上的内离合器片支架(7)，并且在所述外离合器片支架和内离合器片支架之间布置有多个构成所述摩擦副(11、12)的、交替地接收在所述内离合器片支架和外离合器片支架中的钢离合器片(9)和摩擦片(8)。

6.根据权利要求5所述的摩擦离合器(1)，其特征在于，所述内离合器片支架(7)分成毂(25)和离合器片支架件(26)两部分地构造，并且在毂(25)和离合器片支架件(26)之间设置有增强所述按压板(15)的轴向按压力(F_APK)的增强系统(24)。

7.根据权利要求6所述的摩擦离合器(1)，其特征在于，所述增强系统(24)由使所述毂(25)和离合器片支架件(26)连接的第三储能器、优选板簧(27)构成。

8.根据权利要求6所述的摩擦离合器(1)，其特征在于，所述增强系统由侧斜面装置、柱体斜面装置或者球斜面装置构成。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的摩擦离合器(1)，其特征在于，所述第一和/或第二储能器(17、19)由环状的围绕所述旋转轴线布置的压力弹簧、至少一个碟形弹簧、布置在周向上的压力螺旋弹簧和/或在所述周向上分布地布置的板簧(33、36)构成。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的摩擦离合器(1)，其特征在于，所述摩擦离合器干式、湿式或者潮湿地运行。