CN107532656A - 离合器系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种离合器系统，用于连接机动车发动机的驱动轴与机动车变速器(20)的至少一个变速器输入轴，所述离合器系统具有：尤其设计为片式离合器的摩擦离合器(30)，所述摩擦离合器用于在扭矩输入件(12)，尤其机动车发动机的驱动轴和扭矩输出件(18)，尤其机动车变速器的变速器输入轴之间传递扭矩；用于轴向移动所述摩擦离合器(30)的压板的斜面系统(32)，其中，所述斜面系统(32)具有输入斜面(34)和能够相对于所述输入斜面(34)能旋转的、用于改变所述斜面系统(32)的轴向延伸的输出斜面(36)；预控离合器(40)，用于通过在所述扭矩输入件(12)和所述扭矩输出件(18)之间的转速差触发所述输入斜面(34)相对于所述输出斜面(36)的旋转；用于磁性地操作所述预控离合器(40)的操作件(38)，其中，所述操作件(38)在径向上被安置在所述摩擦离合器(30)内，并且沿着径向方向观察至少部分地，尤其大部分地或者全部地被所述摩擦离合器(30)遮盖。因为所述操作件(38)和摩擦离合器(30)相互嵌入地布置，所以能够较低地维持离合器系统(16)对轴向结构空间的需求，从而能够实现具有较低的，尤其在轴向上结构空间要求的驱动系(10)。

Description

离合器系统
技术领域
本发明涉及一种离合器系统，借助该离合器系统能够将机动车变速器，尤其是混合动力车辆的变速器的至少一个变速器输入轴与机动车发动机的驱动轴相连接。
背景技术
由WO 2011/050773 A1已知一种所谓的助力离合器类型的离合器系统，其中，能够借助斜面系统操作设计为分离离合器的摩擦离合器。为了闭合摩擦离合器，斜面系统能够通过相对于输入端斜面可旋转的输出端斜面改变它的轴向延伸，并且因此轴向移动摩擦离合器的压板。因此，在摩擦离合器的压板和配对板之间能够摩擦接合地挤压离合器盘。
一直都存在这样的需求，尤其在轴向上降低驱动系的结构空间需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种措施，它能够使得驱动系，尤其在轴向上对结构空间有更低的需求。
根据本发明所述的技术问题通过具有权利要求1特征的离合器系统所解决。在从属权利要求和下面的说明书中给出本发明的优选设计方案，这些设计方案能够单独地或组合地表述本发明的主题。
根据本发明，用于连接机动车发动机的驱动轴与机动车变速器的至少一个变速器输入轴的离合器系统具有：尤其设计为片式离合器的摩擦离合器，用于轴向移动摩擦离合器压板的斜面系统，预控离合器和用于磁性操作预控离合器的操作件，其中，所述摩擦离合器用于在扭矩输入件，尤其是机动车发动机的驱动轴和扭矩输出件，尤其是机动车变速器的变速器输入轴之间传递扭矩，其中，所述斜面系统具有输入斜面和能够相对于输入斜面能旋转的用于改变斜面系统的轴向延伸的输出斜面，所述预控离合器用于通过在扭矩输入件和扭矩输出件之间的转速差触发输入斜面相对于输出斜面的旋转，其中，所述操作件被安置在摩擦离合器径向的内部，并且沿着径向方向观察至少部分地，尤其大部分地或者全部地被摩擦离合器遮盖。
操作件和摩擦离合器能够相互嵌套。因此，能够降低用于离合器系统的轴向结构空间。离合器系统能够因此尤其用于设计为摩托车的机动车。优选的是，斜面系统和/或预控离合器设在摩擦离合器的背离操作件的轴向侧，尤其变速器侧。操作件尤其从背离斜面系统和/或预控离合器的轴向侧，尤其在发动机侧，通过轴向相对于摩擦离合器的运动能够至少部分地插入摩擦离合器中。例如，操作件在摩擦离合器中的插入深度尤其通过例如设计为内摩擦片支架的输入件而被轴向限制。输入件能够在径向内侧与扭矩输入件相连接，并且在径向外侧在垂直于轴向的方向上至少部分地遮盖在径向方向上的操作件。摩擦离合器的尤其设计为外摩擦片支架的输出件能够在操作件的远离输入件的轴向侧上经过操作件，从而能够将操作件在轴向上安置在输入件和输出件之间。输入件和输出件尤其能够在轴向上基本上完全地遮盖操作件。输出件能够尤其被安置在操作件径向内侧的轴承支承在固定的壳体上或者支承在扭矩输入件上。这能够在摩擦离合器的径向内侧用于离合器系统的其它构件的结构空间，并且降低轴向的结构空间需求。因为离合器系统的操作件和摩擦离合器相互嵌入式地布置，所以能够维持较低的离合器系统的轴向的结构空间需求，从而能够实现具有较低的结构空间需求，尤其在轴向上的结构空间需求的驱动系。
预控离合器，斜面系统和摩擦离合器能够一起构成所谓的助力离合器。在摩擦离合器的闭合状态下，扭矩输入件和扭矩输出件在非滑行运行状态下具有基本上相同的转速。在摩擦离合器的断开状态下，扭矩输入件和扭矩输出件能够以不同的转速旋转，从而在扭矩输入件和扭矩输出件之间形成转速差。通过扭矩输入件和摩擦离合器的扭矩能够至少部分地通过至少部分闭合的预控离合器，从而能够在预控离合器的闭合状态下将至少部分扭矩传递通过斜面系统，从而能够降低构件负载。预控离合器尤其在输入斜面相对于输出斜面旋转时导致在扭矩输入件和扭矩输出件之间的滑行式的摩擦接合。通过滑行式的摩擦接合能够在预控离合器中产生转速差，该转速差能够使得输入斜面相对于输出斜面旋转。同时，在滑行运行下还能够传递扭矩，还能够继续传递到斜面系统，以便提供用于压板的相对较高的压力。当在扭矩输入件和扭矩输出件之间没有转速同化时，滑行式运行的预控离合器能够通过斜面系统与预控离合器的合适的连接将转速差转化为输入斜面相对于输出斜面的相对旋转。因此，由于在预控离合器内部的转速差，并且因此由于扭矩输入件与扭矩输出件的转速差能够改变斜面系统的轴向延伸。通过斜面系统的变化的延伸能够使得用于闭合摩擦离合器的压板移动，其中，用于移动压板的移动力能够是通过预控离合器传递的扭矩的分量。当斜面系统的延伸被如此大地改变，例如使得压板挤压片式离合器的摩擦盘和/或摩擦片时，根据滑行运行的条件使得扭矩输入件和扭矩输出件的转速同步，从而不再形成转速差。随后能够将斜面系统保持在到达的位置上。
在摩擦离合器的闭合位置上，待传递的扭矩的绝大部分能够通过在摩擦离合器中的一个或多个摩擦副传递，其中，待传递的扭矩的较少部分能够通过预控离合器传递。因此，通过预控离合器对压板施加相应大小的挤压力，从而能够可靠地并且在不发生滑移的情况下传递相应较高的扭矩。在此，能够通过合适地选择斜面系统的斜面斜率实现作用力转换，从而在较低的用于操作预控离合器的操作力作用下能够实现提高的被转换的挤压力。此外，能够利用待传递的扭矩的一部分来提供挤压力，从而能够由另外的能量源提供挤压力。通过只间接地由预控离合器作用在压板上的操作力，能够由预控离合器实现作用力增强，和/或形成用于闭合摩擦离合器的待传递的扭矩的扭矩分量，从而能够以被明显提高的挤压力摩擦接合地闭合摩擦离合器，由此能够以较低的设计成本实现摩擦离合器的牢靠的闭合。
通过斜面系统的斜面的斜面斜率能够实现作用力增强，因而与在压板上能实现的挤压力相比，为了闭合预控离合器需要更小的操作力。因此，与操作系统直接移动压板的情况相比，能够设计明显更小的和更节省结构空间的尤其是磁性的操作系统。此外，能够实现将预控离合器从压板的区域中移出。因此，预控离合器尤其与压板相比，至少大部分能够径向向内地朝向压板定位，从而能够利用径向上在离合器盘的摩擦衬片内的结构空间。离合器盘的摩擦接触能够因此发生在径向上相对靠近外侧的区域内，从而需要摩擦离合器的径向向内方向上相应较小的延伸，以便能够实现相应较大的摩擦面。在此，能够利用这样的认知，预控离合器只需要传递较低的扭矩就可以操作斜面系统，因而具有相对于离合器盘更小的平均摩擦半径的相应较小的摩擦面就已经足够。
输出斜面能够抗扭地而轴向能移动地与扭矩输出件相联接。因此，与扭矩输出件相连接的输出斜面和通过预控离合器能与扭矩输入件相连接的输入斜面在扭矩输出件和扭矩输入件之间存在转速差的情况下能够相对旋转。斜面系统的斜面能够直接地相互滑动或者通过至少一个球体、圆柱或者其它能旋转的部件相互旋转，从而能够构成球体-斜面系统。通过斜面的相对旋转，能够改变输入斜面和输出斜面的分别指向对置的斜面的后侧的间距，从而能够相应地减小或扩大斜面系统的轴向延伸。特别优选地是，输入斜面相对于输出斜面的最大相对旋转角度例如被至少一个止挡件所限制，因此例如能够避免最大磨损区域超过摩擦离合器的摩擦衬片。尤其设计为输出摩擦片支架的输出件通过轴承尤其支承在固定的壳体上或者支承在扭矩输入件上，其中，轴承在径向上被安置在操作件内，并且沿着径向观察，至少部分地，尤其大部分或者全部被摩擦离合器和/或操作件遮盖。因此，摩擦离合器，操作件和轴承能够相互嵌入，由此能够降低轴向的结构空间需求。
操作件优选具有能导电的操作线圈，其中，操作线圈在径向上观察至少部分，尤其大部分或者全部被摩擦离合器遮盖。因此，至少操作件的操作线圈能够插入摩擦离合器中。操作线圈能够在通电流的情况施加磁力，借助该磁力能够操作预控离合器。例如，操作线圈能够直接或者间接地作用在预控离合器的摩擦件上，以便导引或者抬起摩擦副。
特别优选的是，操作系统具有用于容纳和/或磁性屏蔽操作线圈的线圈壳体，其中，线圈壳体尤其被朝向预控离合器打开或开口。通过该线圈壳体能够使得操作线圈被电隔绝，从而能够避免不希望的电流影响和/或能够提供充分的电保护。此外可能的是，能由操作线圈产生的磁场被朝向预控离合器集中，并且被增强，从而操作线圈能产生的相应大小的磁力能够作用在预控离合器上。
操作件，尤其操作件的线圈壳体尤其抗扭地与固定的壳体相连接。因此，固定地和不一起旋转地设计操作件，从而尤其能够通过电缆简单地设置操作件的电连接。
操作件，尤其操作件的线圈壳体优选抗扭地与摩擦离合器的尤其设计为输出摩擦片支架的输出件或者抗扭地与摩擦离合器的尤其设计为输入摩擦片支架的输入件相连接。因此，非固定地而是一起旋转地设计操作件，从而能够将操作件容易地和没有或有特别少的中间构件地固定在离合器系统的内部。与静态式固定相比节省了中间构件，通过这种方式固定操作件能够进一步降低，尤其在轴向上对结构空间的需求。
特别优选的是，能够无线地，尤其感应式地操作操作件。因此，能够无接触地操作操作件。尤其在共同旋转地固定操作件的情况下，能够因此避免不必要的摩擦损失，例如通过滑动接触来实现。例如，在以电机形式的操作件的操作线圈中能够不接触地感应产生电流。
预控离合器尤其具有与扭矩输出件连接的摩擦件，其中，为了闭合预控离合器，摩擦件能够和摩擦离合器的输入件摩擦接合式接触，该输入件与扭矩输入件相连接并且尤其设计为输入摩擦片支架。当摩擦件被操作件轴向移动时，摩擦件尤其例如通过齿轮抗扭地与输入斜面相连接，以便在存在转速差和摩擦接合式连接的情况下能够驱动斜面系统。摩擦件能够与输入斜面一起旋转。当在扭矩输入件和扭矩输出件之间存在转速差时，在滑移地或者完全闭合的预控离合器中，输入斜面通过摩擦件与扭矩输入件相连接，而输出斜面，尤其以能轴向移动的钢摩擦片形式的输出斜面与扭矩输出件相连接。因此，能够改变斜面系统的轴向延伸，以便操作摩擦离合器，直至在摩擦离合器的闭合状态下提高在扭矩输入件和扭矩输出件之间的转速差。
预控离合器尤其具有用于将摩擦件定位在限定的、尤其与预控离合器的断开位置相应的输出位置上的复位弹簧，其中，由复位弹簧能施加在摩擦件上的弹簧力能够被操作件克服。操作件能够磁性地抵抗例如设计为盘簧或者板簧的复位弹簧的弹簧力拉动摩擦件，以便闭合预控离合器。因此，如果在扭矩输出件和扭矩输入件之间希望有扭矩流，只需要操作操作件。在混合驱动系中，电机能够以发电机模式运行，从而用于操作预控离合器所需的电能在制动机动车的情况下被余热利用和储存，并且能够用于操作件。
特别优选的是，设置用于将扭矩从扭矩输入件传递到扭矩输出件，并且用于中断从扭矩输出件到扭矩输入件的扭矩流的与摩擦离合器并联的自由轮。在正常的牵引运行状态下，扭矩流从扭矩输入件到扭矩输出件基本上通过自由轮。因此，在设计为内燃机的机动车发动机中产生的扭矩能够被传递到机动车变速器的变速器输入轴上，以便驱动机动车。因为在这种行驶模式下，扭矩输入件的扭矩超过(überholt)扭矩输出件，所以自由轮在此稳定地处于它的闭锁位置上并且传递扭矩。在滑行运行状态下，扭矩输出件能够超过扭矩输入件，从而自由轮到达它的空转位置并且不再能够向滑行方向传递扭矩。因此，在滑行运行状态下，只能够通过摩擦离合器进行扭矩传递。因此，在摩擦离合器被闭合时，能够在滑行运行状态下实现从变速器输入轴到机动车发动机的扭矩流，例如能够用来借助机动车发动机的惯性力矩提供制动机动车的附加制动功率。在摩擦离合器被断开时，能够在滑行运行状态下中断从变速器输入轴到机动车发动机的扭矩流，例如用于在滑移运行模式下通过机动车发动机的惯性力矩使得机动车在没有必要的牵引力损失的情况下行驶。此外，在这种情况下，在混合动力机动车中电机在发动机运行模式下能够较容易地驱动机动车，而不必承担通过机动车发动机的惯性力矩产生的不必要的牵引力损失。对于在滑行运行状态下运行模式的切换只需要借助预控离合器暂时地利用在扭矩输入件和扭矩输出件之间的转速差来操作摩擦离合器，从而能够实现扭矩传递在驱动系，尤其混合动力机动车中与不同的行驶模式简单地和高效地匹配。
自由轮尤其具有与扭矩输入件连接的输入环和与扭矩输出件连接的输出环，其中，预控离合器在闭合状态下与输入环，尤其间接地通过摩擦离合器的输入摩擦片支架摩擦接合地连接。。自由轮的输出环能够由此表示在扭矩流中的一种位置，在该位置上能够实现扭矩的功率分流。因此能够保证，如果在牵引运行状态下，由机动车发动机产生的扭矩基本上完全地传导自由轮上，并且通过自由轮被继续传导到扭矩输出件上。在滑行运行状态下，如果自由轮位于空转位置上，来自扭矩输出件的扭矩，不通过自由轮的输出环，而是通过摩擦离合器传递到输入环上，只要预控离合器在滑行运行状态下具有在扭矩输入件上的扭矩流。在牵引运行状态下，能够将全部的扭矩传递经过预控离合器和摩擦离合器，而在滑行运行状态下扭矩能够传递到自由轮上。在牵引运行状态和滑行运行状态下，待传递的扭矩的不同的负载路径能够由此是非常短的，由此能够实现离合器系统的节省空间的设计。
特别优选的是，摩擦离合器的输出件和/或扭矩输出件具有集成的径向偏移补偿装置，尤其是力矩传感器。摩擦离合器的断开和闭合因此能够通过在预控离合器上的转速差而平缓地进行。此外，能够自动地补偿用于操作摩擦离合器而形成的预控离合器和摩擦离合器相关构件的相对旋转。尤其在径向移动补偿中，在闭合摩擦离合器的情况通过作用的扭矩能够预紧弹簧件，从而在去除现有的扭矩的情况下被预紧的弹簧件能够使得摩擦离合器被自动地断开。因此，能够简单地实现在滑行运行状态和牵引运行状态之间的切换，而不必通过外部控制对摩擦离合器或者预控离合器产生影响。
斜面系统的输出斜面尤其与摩擦离合器的压板一体式设计。输出斜面能够因此同时构成摩擦离合器的压板，从而形成相应地较小的结构空间。输出斜面的朝向输入斜面指向的轴向侧能够在圆周方向上被倾斜式设计，以便构成斜面系统，而输出斜面的背离输入斜面的轴向侧能够构成用于摩擦离合器的压板的摩擦面。
优选的是，电机的转子与摩擦离合器的输出件和/或与扭矩输出件相连接。离合器系统能够因此较容易地作为混合模块集成在混合动力机动车中。转子能够与电机的定子共同作用，以便在电机的发动机运行模式下向扭矩输出件导入扭矩并且在电机的发电机运行模式下导出扭矩。例如，能够在机动车被纯电动驱动的运行模式下并且此时扭矩输出件超过扭矩输入件的情况下，借助预控离合器较容易地中断从电机到尤其设计为机动车发动机的扭矩流。优选的是，用来操作预控离合器的必要时所需的来自电机的电能能够被分开使用。此外，对于机动车发动机的启动，能够闭合预控离合器，从而电机能够将用于启动机动车发动机的启动力矩导入机动车发动机。
本发明还涉及一种用于机动车的驱动系，具有扭矩输入件、扭矩输出件、离合器系统和电机，所述扭矩输出件尤其是机动车发动机的驱动轴，所述扭矩输出件尤其是机动车变速器的变速器输入轴，所述离合器系统能够如上面所述地设计和改进，以便在扭矩输入件和扭矩输出件之间传递扭矩，所述电机用于在电机和扭矩输出件之间传递扭矩。因为离合器系统的操作件和摩擦离合器相互嵌入式地布置，所以能够维持较低地离合器系统的轴向的结构空间要求，从而能够实现具有较低的结构空间要求，尤其在轴向上的结构空间要求的驱动系。
附图说明
下面结合所示的附图根据优选的实施例来详细阐述本发明，其中，下面所述的特征不仅能够单独使用而且能够相互结合一起来表述本发明的主题。附图为：
图1：在牵引运行状态下驱动系的示意性的原理图，
图2：在从牵引运行状态向滑行运行状态切换时由图1所示的驱动系的示意性的原理图，
图3：在滑行运行状态下由图1所示的驱动系的示意性的原理图，
图4：在纯电动驱动的情况下由图1所示的驱动系的示意性的原理图，
图5：用于由图1所示的用于驱动系的离合器系统的的第一实施方式的示意性的剖视图，和
图6：用于由图1所示的用于驱动系的离合器系统的的第二实施方式的示意性的剖视图。
具体实施方式
在图1中所示的驱动系10具有扭矩输入件12，该扭矩输入件以机动车发动机的设计为曲轴的驱动轴的形式，该扭矩输入件通过以双质量飞轮形式的扭转振动减振器14和离合器系统16能够与以机动车变速器20的变速器输入轴形式的扭矩输出件18相连接。-在扭矩输出件18上还作用连接电机22，用来转换扭矩。电机22为此具有能导电的定子24，该定子能够与转子26共同作用，该转子与扭矩输出件18相连接。必要时，能够在扭矩输入件18和离合器系统16之间和/或在离合器系统16和扭矩输出件18之间设置分离离合器，以便在机动车发动机运行时能够切换到机动车变速器20的挡位。
离合器系统16具有自由轮28，通过该自由轮在图1所示的牵引运行状态下能够将由机动车发动机产生的扭矩从扭矩输出件12传递到扭矩输出件18。当如图2所示从牵引运行状态转换滑行运行状态时，扭矩输出件18的扭矩能够超过扭矩输入件12，从而扭矩流不再能够通过自由轮28。为了将扭矩从扭矩输出件18传递到扭矩输入件12，例如为了借助机动车发动机的惯性力矩使得机动车制动，能够通过摩擦离合器30传递扭矩。为了操作摩擦离合器30，设置斜面系统32，它能够改变自己的轴向延伸，方法是，使输入斜面34相对于输出斜面36旋转。为此，输出斜面36与扭矩输出件18相连接，而输入斜面34能够通过借助操作件38可操作的预控离合器40与扭矩输入件12相连接。通过扭矩输入件12与扭矩输出件18的转速差，在滑行运行状态下能够在闭合预控离合器40的情况下使得输入斜面34相对于输出斜面36旋转。因此，能够提高斜面系统32的轴向延伸，从而闭合摩擦离合器30并且能够将扭矩从扭矩输出件18通过离合器系统16传递到扭矩输入件12，如图3所示。还能够在惯性运行状态下借助操作件38断开预控离合器40并且中断流向扭矩输入件12的扭矩流。这例如当机动车需要被电机22纯电驱动时，如图4所示，能够使用上述设计。。
在图5中详细地展示了，离合器系统16能够具有固定的壳体42，借助该壳体能固定电机22的定子24，并且能够通过导向轴承44将扭矩输入件12可旋转地支承在壳体上。扭矩输入件12与自由轮28的用作输入环的内圈46相连接。自由轮28具有用作输出环的外圈48，该外圈与设计为片式离合器的摩擦离合器30的设计为外摩擦片支架的输出件52抗扭地连接。输出件52通过用作集成的径向偏移补偿装置的力矩传感器54与扭矩输出件18相连接。
此外，摩擦离合器30的设计为内摩擦片支架的输入件56与自由轮28的内圈46铆接。预控离合器40的摩擦件58能够作用连接在输入件56上，以便通过由此被调节的摩擦副闭合预控离合器40。预控离合器40被设计为“正常断开”，并且具有设计为板簧的复位弹簧60，该复位弹簧以相应的弹簧力将摩擦件58从输入件56拉开。摩擦件58能够通过复位弹簧60与离合器摩擦环50连接，该离合器摩擦环能旋转地与斜面系统32的输入斜面34相连接，以便通过在扭矩输入件12和扭矩输出件18之间的转速差提高斜面系统32的轴向延伸。为此，与扭矩输出件18相连接的输出斜面36能够同时用作摩擦离合器30的压板。
为了操作预控离合器40而设的操作件38具有安设在线圈壳体62中的操作线圈64，该操作线圈在接通电流时产生作用在摩擦件58上的磁力，所述电流尤其能够无接触地感应产生。摩擦件58能够由铁磁性材料制成。操作件38能够因此磁性拉出摩擦件58，以便在摩擦件58和输入件56之间形成抵抗复位弹簧60的弹簧力的摩擦副，以便由此闭合预控离合器40。在断开预控离合器40的情况下，例如能够通过由力矩传感器54形成的弹簧力将摩擦离合器30自动地移动到打开位置。
操作件38通过线圈壳体62抗扭地与固定的壳体42固定。在壳体上通过轴承66支承输出件52。操作件38因此在轴向上插入摩擦离合器30的输出件52和输入件56之间，并且在径向上插入其余的摩擦离合器30和壳体42和/或在摩擦离合器30中的扭矩输入件12之间，因此对轴向空间的需求会较低。
自由轮28的外圈48通过铆接的连接法兰68抗扭地与摩擦离合器30的输出件52和/或与电机22的转子26和/或与扭矩输出件18相连接。将斜面系统32的输入斜面34通过轴向轴承70支承在连接法兰68上。因此，在输入斜面34相对于输出斜面36发生相对旋转时固定地预设输入斜面34的轴向位置，因而只有输出斜面36能够相对于摩擦片离合器的钢摩擦片在轴向上移动，以便闭合和/或断开摩擦离合器30。
在图6中所示的离合器系统16的实施方式，与在图5中所示的离合器系统16相比，操作件38与摩擦离合器30的输出件52一起旋转，方法是，线圈壳体62与输出件52抗扭地连接。线圈壳体62与固定的壳体42的连接能够由此被省掉，从而轴承66在轴向上能够在朝向机动车变速器20的方向上被更牢靠地固定在摩擦离合器30内。离合器系统16的轴向结构空间需求能够因此被进一步降低。
附图标记列表
10 驱动系
12 扭矩输入件
14 扭转振动减振器
16 离合器系统
18 扭矩输出件
20 机动车变速器
22 电机
24 定子
26 转子
28 自由轮
30 摩擦离合器
32 斜面系统
34 输入斜面
36 输出斜面
38 操作件
40 预控离合器
42 壳体
44 导向轴承
46 内圈
48 外圈离合器摩擦环
52 输出件
54 力矩传感器
56 输入件
58 摩擦件
60 复位弹簧
62 线圈壳体
64 操作线圈
66 轴承
68 连接法兰
70 轴向轴承

Claims (10)

1.一种离合器系统，用于连接机动车发动机的驱动轴与机动车变速器(20)的至少一个变速器输入轴，所述离合器系统具有：
尤其设计为片式离合器的摩擦离合器(30)，所述摩擦离合器用于在扭矩输入件(12)，尤其机动车发动机的驱动轴，和扭矩输出件(18)，尤其机动车变速器的变速器输入轴，之间传递扭矩，
用于轴向移动所述摩擦离合器(30)的压板的斜面系统(32)，其中，所述斜面系统(32)具有输入斜面(34)和能够相对于所述输入斜面(34)旋转的、用于改变所述斜面系统(32)的轴向延伸的输出斜面(36)，
预控离合器(40)，用于通过在所述扭矩输入件(12)和所述扭矩输出件(18)之间的转速差触发所述输入斜面(34)相对于所述输出斜面(36)的旋转，
用于磁性地操作所述预控离合器(40)的操作件(38)，
其中，所述操作件(38)在径向上被安置在所述摩擦离合器(30)内，并且沿着径向方向观察至少部分地，尤其大部分地或者全部地被所述摩擦离合器(30)遮盖。
2.根据权利要求1所述的离合器系统，其特征在于，尤其设计为外摩擦片支架的输出件(52)通过轴承(66)支承在固定的壳体(42)上或者支承在所述扭矩输入件(12)上，其中，所述轴承(66)径向地安置在所述操作件(38)内并且沿着径向方向观察至少部分地，尤其大部分地或者全部地被所述摩擦离合器(30)和/或所述操作件(38)遮盖。
3.根据权利要求1或2所述的离合器系统，其特征在于，所述操作件(38)具有能导电的操作线圈(64)，其中，所述操作线圈(64)沿着径向观察至少部分地，尤其大部分地或者全部地被所述摩擦离合器(30)遮盖。
4.根据权利要求3所述的离合器系统，其特征在于，所述操作系统(38)具有用于容纳和/或磁性屏蔽所述操作线圈(64)的线圈壳体(62)，其中，所述线圈壳体(62)尤其朝向所述预控离合器(40)开口。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的离合器系统，其特征在于，所述操作件(38)，尤其所述操作件(38)的线圈壳体(62)，抗扭地与固定的壳体(42)相连接。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的离合器系统，其特征在于，所述操作件(38)，尤其所述操作件(38)的线圈壳体(62)，抗扭地与所述摩擦离合器(30)的尤其设计为输出摩擦片支架的输出件(52)或者所述摩擦离合器(30)的尤其设计为输入摩擦片支架的输入件(56)相连接。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的离合器系统，其特征在于，所述操作件(38)能够被无线地，尤其感应地操作。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的离合器系统，其特征在于，所述预控离合器(40)具有与所述扭矩输出件(18)相连接的摩擦件(58)，其中，所述摩擦件(58)为了闭合所述预控离合器(40)能够与所述摩擦离合器(30)的输入件(12)摩擦接合地接触，其中，所述输入件与所述扭矩输入件(12)相连接并且尤其设计为输入摩擦片支架。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的离合器系统，其特征在于，与所述摩擦离合器(30)并联的自由轮(28)被设置用于在所述扭矩输入件(12)和所述扭矩输出件(18)之间传递扭矩并且用于中断从所述扭矩输出件(18)到所述扭矩输入件(12)的扭矩流。
10.一种用于机动车的驱动系，具有扭矩输入件(12)、扭矩输出件(18)、根据权利要求1至9中任一项所述的离合器系统(10)和电机(22)，所述扭矩输入件(12)尤其是机动车发动机的驱动轴，所述扭矩输出件(18)尤其是机动车变速器(20)的变速器输入轴，所述离合器系统(10)用于在所述扭矩输入件(12)和所述扭矩输出件(18)之间传递扭矩，所述电机(22)在所述电机(22)和所述扭矩输出件(18)之间传递扭矩。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112041577A (zh) * 2018-06-22 2020-12-04 舍弗勒技术股份两合公司 带有电气绝缘保护构件的扭矩限制器以及带有扭矩限制器的动力总成系统

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107429759B (zh) * 2015-04-17 2019-06-14 舍弗勒技术股份两合公司 离合器系统
DE102016215181A1 (de) 2015-08-25 2017-03-02 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Verfahren zum Betätigen einer Kupplungseinrichtung in einem Hybrid-Antriebsstrang
DE102017104743A1 (de) * 2017-03-07 2018-09-13 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Kupplungseinrichtung und Hybridmodul
DE102017118057A1 (de) * 2017-08-09 2019-02-14 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Elektrische Maschine mit Wälzlager für ein Kraftfahrzeug
US11180133B2 (en) * 2020-02-12 2021-11-23 Borg Warner Inc. Hybrid-vehicle system

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4140122A1 (de) * 1991-12-05 1993-06-09 Mercedes-Benz Aktiengesellschaft, 7000 Stuttgart, De Anordnung zur elektromotorischen betaetigung einer reibschluessigen verbindung zwischen zwei getriebegliedern eines zahnraedergetriebes eines kraftfahrzeuges
EP0793033B1 (en) * 1996-03-01 2001-05-09 Eaton Corporation Driveline retarder with ball ramp loaded friction plates
US6343681B1 (en) * 1999-08-09 2002-02-05 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Transmission system with an overrunning clutch
EP1473488A2 (en) * 2003-04-30 2004-11-03 Toyoda Koki Kabushiki Kaisha Combination of drive power transmission device and differential gear and manufacturing method therefor
CN1690464A (zh) * 2004-04-19 2005-11-02 博格华纳公司 具有马达驱动的球斜面操作器的摩擦离合器组
JP2009257433A (ja) * 2008-04-15 2009-11-05 Univance Corp 駆動力配分装置及びその製造方法
CN103438119A (zh) * 2013-09-01 2013-12-11 韩凤琳 花键轴花键套代圆盘，穿行器连接电磁驱动离合器
WO2013186101A1 (de) * 2012-06-13 2013-12-19 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Kupplungseinrichtung mit einer betätigungseinrichtung
US20140034440A1 (en) * 2012-07-31 2014-02-06 Jtekt Corporation Driving force transmission apparatus and method of manufacturing the same
CN103987983A (zh) * 2011-12-14 2014-08-13 舍弗勒技术有限两合公司 离合器装置和电机
DE102014204338A1 (de) * 2013-04-04 2014-10-09 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Kupplungsbetätigungssystem zum Öffnen und/oder Schließen einer Reibungskupplung sowie Verfahren zum Kuppeln einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors mit einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes
DE102014213486A1 (de) * 2013-07-23 2015-01-29 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Riemenscheibenanordnung

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3814126B2 (ja) * 2000-06-30 2006-08-23 ジヤトコ株式会社 自動変速機の入力クラッチ潤滑制御装置
JP2002098165A (ja) * 2000-09-21 2002-04-05 Jatco Transtechnology Ltd 発進クラッチ
JP2002257158A (ja) * 2001-02-28 2002-09-11 Tochigi Fuji Ind Co Ltd カップリング
JP2003039969A (ja) * 2001-07-26 2003-02-13 Showa Corp 動力伝達装置
EP2494225B1 (de) 2009-10-29 2017-02-15 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Kupplungsaggregat
US9148190B1 (en) * 2012-01-17 2015-09-29 Amazon Technologies, Inc. Multipurpose coils
DE102014204336A1 (de) 2013-04-04 2014-10-09 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Kupplungsbetätigungssystem zum Öffnen und/oder Schließen einer Reibungskupplung sowie Verfahren zum Kuppeln einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors mit einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4140122A1 (de) * 1991-12-05 1993-06-09 Mercedes-Benz Aktiengesellschaft, 7000 Stuttgart, De Anordnung zur elektromotorischen betaetigung einer reibschluessigen verbindung zwischen zwei getriebegliedern eines zahnraedergetriebes eines kraftfahrzeuges
EP0793033B1 (en) * 1996-03-01 2001-05-09 Eaton Corporation Driveline retarder with ball ramp loaded friction plates
US6343681B1 (en) * 1999-08-09 2002-02-05 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Transmission system with an overrunning clutch
EP1473488A2 (en) * 2003-04-30 2004-11-03 Toyoda Koki Kabushiki Kaisha Combination of drive power transmission device and differential gear and manufacturing method therefor
CN1690464A (zh) * 2004-04-19 2005-11-02 博格华纳公司 具有马达驱动的球斜面操作器的摩擦离合器组
JP2009257433A (ja) * 2008-04-15 2009-11-05 Univance Corp 駆動力配分装置及びその製造方法
CN103987983A (zh) * 2011-12-14 2014-08-13 舍弗勒技术有限两合公司 离合器装置和电机
WO2013186101A1 (de) * 2012-06-13 2013-12-19 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Kupplungseinrichtung mit einer betätigungseinrichtung
US20140034440A1 (en) * 2012-07-31 2014-02-06 Jtekt Corporation Driving force transmission apparatus and method of manufacturing the same
DE102014204338A1 (de) * 2013-04-04 2014-10-09 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Kupplungsbetätigungssystem zum Öffnen und/oder Schließen einer Reibungskupplung sowie Verfahren zum Kuppeln einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors mit einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes
DE102014213486A1 (de) * 2013-07-23 2015-01-29 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Riemenscheibenanordnung
CN103438119A (zh) * 2013-09-01 2013-12-11 韩凤琳 花键轴花键套代圆盘，穿行器连接电磁驱动离合器

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112041577A (zh) * 2018-06-22 2020-12-04 舍弗勒技术股份两合公司 带有电气绝缘保护构件的扭矩限制器以及带有扭矩限制器的动力总成系统
CN112041577B (zh) * 2018-06-22 2022-06-24 舍弗勒技术股份两合公司 带有电气绝缘保护构件的扭矩限制器以及带有扭矩限制器的动力总成系统

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Publication number Publication date
US20180135707A1 (en) 2018-05-17
WO2016165712A1 (de) 2016-10-20
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US10458491B2 (en) 2019-10-29
CN107532656B (zh) 2019-07-09

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