CN108691912A - 摩擦面离合器和机动车辆的辅助单元 - Google Patents

摩擦面离合器和机动车辆的辅助单元 Download PDF

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Abstract

提出了一种具有至少两个摩擦面的摩擦面离合器,设置了各具有内摩擦面元件和外摩擦面元件的两个锥形的摩擦面副,并且内摩擦面元件被安装成使得它能够相对于旋转轴线轴向地移位,并且摩擦锁定连接可以以依赖于内摩擦面元件的轴向移位位置的方式建立和解除。根据本发明,内摩擦面元件联接到与内摩擦面元件分开的传动元件,结果内摩擦面元件和传动元件能够共同围绕旋转轴线旋转,该联接是经由内摩擦面元件上的导向面与传动元件上的对置面之间的支承接触建立的,并且在借助所述至少两个摩擦面之间的摩擦驱动内摩擦面元件的情况下,内摩擦面的轴向位移运动在一个方向上发生,结果能够增强内摩擦面元件与外摩擦面元件之间的摩擦锁定连接。

Description

摩擦面离合器和机动车辆的辅助单元
技术领域
本发明涉及一种摩擦面离合器和机动车辆的辅助单元。
背景技术
已知用于传递转矩的摩擦离合器,其经由相对于旋转轴线倾斜并且能够以可切换方式移动成摩擦锁定连接的摩擦面作用。例如,该类型的离合器用来驱动机动车辆中的辅助单元。摩擦切换离合器能够被气动地、液压地、电动地或电磁地致动。
现代摩擦切换离合器和对应的辅助单元尤其关于紧凑的总体设计以及关于切换行为而言必须满足复杂要求。
发明内容
本发明基于如下目的:尤其关于节省空间的总体设计和有利的切换行为而言,有利地提供在开始提到的类型的摩擦面离合器和具有该类型的离合器的机动车辆辅助单元。
借助独立权利要求的特征来实现所述目的。
从属权利要求涉及本发明的有利和方便的扩展方案。
本发明从一种摩擦面离合器入手,该摩擦面离合器具有能够移动成摩擦锁定连接的至少两个摩擦面,提供了具有内摩擦面元件和外摩擦面元件的圆锥形摩擦面副,并且内摩擦面元件安装成使得它能够相对于旋转轴线轴向地移位,并且摩擦锁定连接可以以依赖于内摩擦面元件的轴向移位位置的方式建立和解除。借助该摩擦面离合器,诸如驱动转子的被驱动元件能够以摩擦锁定方式可释放地连接到诸如输出轴的待被驱动元件。
在下文中,术语“轴向”、“径向”和“周向”涉及摩擦面离合器的旋转轴线。
关于摩擦面元件的相对位置,内摩擦面元件位于径向内侧并且外摩擦面元件相对于内摩擦面元件相邻地位于径向外侧。被驱动元件可以与内或外摩擦面元件联接或连接。以对应地相反的方式,被驱动元件能够联接或连接到内或外摩擦面元件。能够被传递的转矩优选地从径向外侧传递到径向内侧。
圆锥形摩擦面副在内摩擦面元件上包括第一摩擦面,其相对于旋转轴线呈圆锥形并且属于径向外侧周向构型。例如,在作为环形圆盘构成的内摩擦面元件上存在作为环状圆锥形的第一摩擦面的外周环状面。摩擦面副在外摩擦面元件上包括第二摩擦面,该第二摩擦面相对于第一摩擦面位于相邻的径向外侧,该第二摩擦面相对于第一摩擦面以配合方式具有对应的圆锥形或环状圆锥形设计。
两个摩擦面优选地属于周向闭合或周向连续的构型,以便在第一和第二摩擦面的预定轴向宽度上获得尽可能大的摩擦面积。
能够互相联接的第一和第二摩擦面优选地是以这样的方式设计的,即在摩擦连接的情况下或在建立于驱动元件与被驱动元件之间的摩擦锁定连接的情况下,两个摩擦面至少几乎完全相互地处于摩擦连接中。两个摩擦面能够具有相同的在轴向上的延伸范围或宽度或就它们的大小而言可以不同。在摩擦衬套磨损的情况下,外摩擦面元件上的摩擦面有利地稍微大于内摩擦面元件上的摩擦面。
如果摩擦锁定连接解除或离合器被切换或断开,则第一和第二摩擦面之间以及内和外摩擦面元件之间存在气隙。
摩擦连接借助内和外摩擦面元件之间的轴向相对移动来建立和再次解除,由此摩擦面离合器能够以可逆方式切换。
能够围绕旋转轴线旋转的外摩擦面元件例如包括具有比较小的径向尺寸的环形元件。相对于所述外摩擦面元件相邻地布置在径向内侧的环状圆盘元件形成具有类似于环状圆盘的构型的内摩擦面元件,尤其具有用于能够围绕旋转轴线旋转的转子的中央接纳开口。
能够在摩擦连接中传递的最大转矩还取决于将内摩擦面元件和外摩擦面元件在轴向上彼此压靠的力。
摩擦面离合器能够例如被构造为具有中央接纳开口的环状圆盘形结构单元,具有在轴向上被保持在一起或螺接在一起的构件。
摩擦面元件以及相关联的摩擦面能够由优选地硬化和/或电镀金属材料或合适的塑料材料组成或被涂覆所述材料。
本发明的核心思想在于以下事实:内摩擦面元件联接到与内摩擦面元件分开的传动元件,结果内摩擦面元件和传动元件能够围绕旋转轴线共同旋转,该联接是经由内摩擦面元件上的导向面与传动元件上的对置面之间的支承接触建立的,并且导向面和对置面互相以这样的方式适配,即在借助至少两个摩擦面之间的摩擦驱动内摩擦面元件的情况下,内摩擦面元件的轴向位移运动在一个方向上发生,结果能够增强内摩擦面元件与外摩擦面元件之间的摩擦锁定连接。导向面和对置面是以这样的方式设计的,即在摩擦面离合器的所有操作和切换状态下,导向面与相关联的对置面之间的支承接触始终被维持。内摩擦面元件与传动元件之间的联接或连接仅经由导向面和对置面发生。
根据本发明的摩擦面离合器例如被构造为具有恰好一个内摩擦面元件和恰好一个相关联的外摩擦面元件的单锥离合器,或优选地被构造为具有两个摩擦面副的双锥离合器,其中分别地内摩擦面位于内摩擦面元件上并且相关联的外摩擦面位于外摩擦面元件上。双锥离合器优选地具有相对于轴向中心平面的对称结构。
此外,在双锥离合器的情况下,传动元件优选地相对于传动元件的轴向中心平面是对称的。
借助根据本发明的摩擦面离合器或与内摩擦面元件相互作用的传动元件,实现了自增强作用,以便建立和/或解除摩擦锁定连接。与已知的锥面离合器相比优点在于为了使用建立或解除的摩擦锁定连接而克服切换状态所需的力较低。借助本发明尤其还有利的是,用于释放摩擦锁定连接的较低的力仅需施加比较短暂的时间——这在达到另一切换状态之前或在摩擦锁定连接完全释放之前没有来自外部的进一步作用的情况下引起摩擦锁定连接可以被自动解除。
以依赖于导向面和对置面的构型的方式,摩擦锁定连接能够以依赖于内和/或外摩擦面元件的旋转方向的方式被增强。相反地,在导向面和对置面的对应构型的情况下,摩擦锁定连接可以以依赖于旋转方向的方式被削弱或解除。
内摩擦面元件相对于传动元件的旋转运动从根本上关于旋转轴线仅以与内摩擦面元件的轴向位移运动耦合或叠加的方式发生。两种运动有必要叠加。如果内摩擦面元件和传动元件两者以相同转速旋转,则内摩擦面元件与传动元件之间不发生轴向相对移动。
内摩擦面元件的轴向位移运动(该轴向位移运动由支承接触决定)指相对于传动元件、也就是说远离或朝向传动元件的轴向运动,以及因此内摩擦面元件或其摩擦面朝向或远离外摩擦面元件的摩擦面的轴向运动。
传动元件能够固定地连接到可旋转转子以便与它一起旋转。传动元件被以使得它被轴向地固定或能够稍微移动的方式被接纳在转子上。转子例如可以是驱动轴或优选地输出轴。在后一种情况下,输出轴是要被驱动的元件并且通过被驱动元件或被外摩擦面元件借助摩擦面离合器设置成运动。
而且,有利的是摩擦面离合器被构造为具有两个圆锥形摩擦面副的双锥离合器,所述圆锥形摩擦面副分别具有内摩擦面元件和外摩擦面元件。一个优选的细化方案规定,每个摩擦面副都具有作为内摩擦面元件的内锥和作为外摩擦面元件的外锥,摩擦面离合器因此包括两个双锥。双锥体优选地相对于彼此具有对称设计,由此相对于旋转轴线在轴向上的平面形成对称平面。这样,就制造技术而言以有利的方式,两个内摩擦面元件是等同的并且两个外摩擦面元件是等同的。传动元件位于对称平面中。
因此,有利的是传动元件轴向地存在于内摩擦面元件之间。
因此,能够以特别紧凑的方式提供有利地具有增加的摩擦面积或例如比单锥离合器大1倍的摩擦面积的双锥离合器。
借助本发明,有利地利用有效转矩来在被驱动的外摩擦面元件的情况下使由外摩擦面元件在沿其旋转方向的第一摩擦接触中驱动的内摩擦面元件以与以规定方式被引导或能够预先限定的移动叠加的方式借助相对于传动元件的相关联的相对旋转运动沿预定方向轴向地移位。这根据导向面与对置面之间的支承接触而发生,所述至少两个摩擦面以依赖于周向和轴向位移的范围或进度的方式以更明显的方式被彼此上下挤压。结果,摩擦锁定连接的强度借助更高的挤压力以自增强方式提高。这又使得与在摩擦面表面副的内摩擦面和外摩擦面之间的第一摩擦接触的情况下传递转矩相比可以传递更高转矩。
在作为具有分别具有位于内摩擦面元件上的内摩擦面和位于外摩擦面元件上的相关联的外摩擦面的两个摩擦面副的双锥离合器的根据本发明的摩擦面离合器的一个细化方案中,两个内摩擦面元件或两个内锥同等并同时被互相挤压分开并且借助作用的转矩而轴向地移动离开传动元件。各摩擦面关于内和外摩擦面元件之间的旋转轴线的倾斜角度相同,但相对于第二摩擦面副以对向方式定向在第一摩擦面副上。因此,两个摩擦面以与两个摩擦面在第二内摩擦面元件与第二外摩擦面元件之间沿轴向远离传动元件而渐缩的方式同等的方式在第一内摩擦面元件与第一外摩擦面元件之间沿轴向上远离传动元件而渐缩。
在双锥摩擦面离合器的情况下,如果两个外摩擦面元件为被驱动元件,则从其中两个摩擦面副的两个摩擦面之间有气隙的切换或未联接的摩擦面离合器开始,内摩擦面元件轴向地移位,以便借助触发力或切换力(例如作用在内摩擦面元件上的弹力)闭合离合器。两个内摩擦面元件被远离彼此挤压使得有必要增强相应的内摩擦面元件在如上所述的相应相关联的外摩擦面元件上的挤压力。
最初,在摩擦接触期间,比较低的转矩从外摩擦面元件传递到内摩擦面元件,其又经由支承接触将转矩传递到传动元件。结果,转矩经由导向面和对置面而从内摩擦面元件传递到传动元件,这必定引起内摩擦面元件的通过触发力引发的轴向位移运动继续朝向更强的摩擦锁定连接连续。
借助所传递转矩的增大,轴向作用的力继而增大,这增强了摩擦锁定连接。
有利地可以在要被驱动的静止非旋转元件的状态与要被驱动的元件的状态——在该状态下它以最大转矩被驱动——之间实现适配或平顺的过渡。此外,发生从驱动元件到被要驱动的元件的转矩传递的连续增强,直至切换操作结束。
本发明的一个优点还在于提供了一种紧凑的双锥离合器的事实。
根据本发明的摩擦面离合器的又一优点在于如下事实:与已知的相当的摩擦面离合器相比,需要相对明显更低的用于解除摩擦锁定连接的切换力。这里,与以前需要的切换力相比,可以实现大约50%至大约70%以上的切换力的减小。
而且,以前需要的比较大和重的盘形弹簧可以由相对较弱、较小的螺旋弹簧代替。
此外,在根据本发明的摩擦面离合器的情况下也有利的是,与已知的相当的摩擦面离合器相比,不要更大或额外的安装空间。因此,根据本发明的摩擦面离合器可以代替已知的摩擦面离合器安装或可以被用作备用离合器。
切换设备可以用于切换根据本发明的摩擦面离合器,该切换设备包括例如具有能够以被驱动方式移动的活塞的活塞单元。可以例如借助加压液体或气态介质移动的活塞作用在内摩擦面元件上,以便在轴向上切换离合器、使内摩擦面元件相对于外摩擦面元件轴向地移动相对很小的距离(例如在毫米范围内)、并且释放摩擦锁定连接。这里,内摩擦面元件在传动元件的方向上被挤压。
这里,在离合器元件或内和外摩擦面元件之间传递的转矩有利地在一定程度上减小,直至传递的转矩低于将摩擦面副保持处于摩擦连接中的传递的转矩,结果摩擦面副然后相对于彼此滑动。从所述滑动时起,仅轴向作用的力仍需克服,该力从外部和/或机械地作用在内摩擦面元件上。所述轴向力例如借助弹簧装置(例如默认可获得的压缩弹簧装置)来提供。
这样,摩擦面离合器的自锁定增强在内摩擦面元件的返回位移的比较小的轴向行程之后已经被中断,这直接引起摩擦锁定连接的解除。这意味着必须借助活塞来仅施加比较低的力,而且,短切换时间可以在例如零点几秒内。在内摩擦面元件的轴向复位行程开始时或紧随其后离合器已经断开或释放,并且要被驱动的元件(例如输出轴)不再承受来自传动元件的驱动转矩并且可以立即停止。
内摩擦面元件的轴向复位导向方式沿着导向面和对置面发生并且相对于内摩擦面元件在摩擦锁定连接的增强期间相对于传动元件所执行的相对运动可逆地发生。
在双锥离合器的组装状态下,传动元件优选由两个内摩擦面元件包围。为此,两个内摩擦面元件中的每一个都具有带导向面的接收区域,例如取决于轴向构件宽度并且其中传动元件的一侧以如下方式位于其中的凹陷:以配合方式被接纳。传动元件在轴向相对两侧分别具有对置面。这意味着传动元件借助位于第一轴向侧的第一对置面与第一内摩擦面元件的相关联的导向面接触,并且借助位于第二轴向侧的第二对置面与位于第二内摩擦面元件的相关联的导向面接触。
第一和第二对置面优选分别借助以互相周向地间隔开的方式存在于传动元件的相应轴向侧的多个部件对置面形成。
因此,第一和第二内摩擦元件表面优选分别在内侧具有以互相周向地间隔开的方式存在于内侧的多个部件导向面。
导向面和对置面或部件导向面和部件对置面优选借助稍微倾斜地扭转的表面(例如楔角面或螺纹面)形成,所述扭转的表面被构造在相应构件的轴向地偏置的平坦平面之间,也就是说传动元件的两侧或两个内摩擦面元件的内侧。
倾斜扭转的楔角面例如在轴向突出的基座上形成斜坡状的侧面,该基座在平面图中呈扇形并且存在于传动元件的两侧或以对置形式存在于两个内摩擦面元件的内侧。
优选存在四个轴向突出的基座,所述基座在两个内摩擦面元件的相应内侧周向地偏移90度角。每个基座在例如大约30度角的范围上周向延伸。在每个基座上分别在周向两侧构造有斜坡状的侧面。这在内摩擦面元件的内侧产生八个部件导向面。
因此,在传动元件的两侧中的每一侧存在分别具有彼此相对的两个斜坡状的侧面的四个基座,结果在传动元件的每一侧都存在八个部件对置面。由于所存在的低径向游隙,在转矩传递期间分别仅四个表面副彼此接触,取决于旋转方向。在摩擦面离合器的组装状态下,传动元件与两个内摩擦面元件之间的支承接触因此经由传动元件上的共八个部件对置面和八个部件导向面或分别地两个内摩擦面元件上的四个部件导向面产生。
在周向上间隔开的两个基座之间存在呈对置形式的凹陷;基座和凹陷以交替方式周向地存在。
传动元件和内摩擦面元件有利地具有相对于摩擦面离合器的旋转轴线在轴向上互相适配的凸起或基座和凹陷,结果,在组装状态下,两个构件之一上的凸起以配合方式接合在另一构件上的凹陷中,并且反之亦然。在存在传动元件和轴向相邻地位于两侧的两个摩擦面元件的情况下,以配合方式互相接合的该类型的结构构造在传动元件的轴向相对两侧和两个内摩擦面元件的相应内侧。
凹陷以及具有位于传动元件上的部件对置面的基座和具有位于相关的摩擦面元件的内侧的部件对置面的基座以配合方式互相适配。传动元件上的突起基座在轴向上以突出方式到达位于摩擦面元件的内侧的凹陷的中间空间中,该中间空间在位于摩擦面元件的内侧的两个相邻基座之间产生。传动元件上的中间空间至少大致对应于位于摩擦面元件上的具有部件导向面的基座的形状和尺寸,并且反之亦然,也就是说传动元件上的中间空间至少大致对应于具有部件导向面的基座的形状和尺寸。
这种在传动元件的两侧与内摩擦面元件互相接合的结构形成具有滑动机构功能的一种轴向花键系统。在两个摩擦面元件在传动元件上的位置——在该位置它们在轴向上被推压在一起——的情况下,也就是说在从外部切换的摩擦面离合器的情况下,优选而言基座的端侧靠接或平靠在位于相应元件的轴向相对的两个相邻基座之间的中间空间的底部上。
传动元件上的所有基座和所有中间空间优选地互相等同。
位于摩擦面元件内侧的所有基座和所有中间空间优选同样属于互相等同的设计。这样,两个摩擦面元件也可具有等同的设计,这尤其关于摩擦面元件的制造和摩擦面离合器的组装是有利的。这样,摩擦面元件可以选择性地安装在传动元件的右方或左方。
传动元件上的基座的数量和位于内摩擦面元件的内侧的基座的数量以及因此凹陷的数量也可以大于或小于4;在所述至少一个内摩擦面元件的内侧和位于传动元件的一侧或两侧优选存在至少两个基座,例如三个基座,以及三个凹陷。
本发明的又一有利细化方案的特征在于如下事实:弹簧装置在传动元件与内摩擦面元件之间是激活的(起作用的)。
借助该弹簧装置,用于作用在内摩擦面元件上或用于致动它的力优选以始终是自动的且不复杂的方式施加。弹簧装置的力方向自动在摩擦锁定连接的建立或增强的方向上是有效的。为了释放摩擦锁定连接,例如借助能够以受控方式被致动并且抵抗弹力作用在内摩擦面元件上的活塞装置来以可切换方式从外部执行动作。
在双锥离合器的情况下,弹簧装置有利地存在于传动元件与两个内摩擦面元件之间。这样,两个内摩擦面元件经由弹簧装置被预压,尤其在两个内摩擦面元件与两个相关联的外摩擦面元件之间的摩擦锁定连接的增强方向上被等同地预压。
弹簧装置有利地包括仅一个弹簧部件或在实践中多个弹簧部件,这些弹簧部件例如是等同的并且在双锥离合器的情况下共同在所述至少一个内摩擦面元件上提供力的对称作用或以对称和等同的方式作用在两个内摩擦面元件上。
借助弹簧装置来提供力或压力优选始终借助尤其是机械的(例如螺旋弹簧等)弹簧装置发生。特别地,弹簧装置在基本状态下在所述一个摩擦面元件或所述两个内摩擦面元件上提供预压。这里特别有利的是,例如,压缩弹簧既作用在第一内摩擦面元件上,又作用在第二内摩擦面元件上。这里,例如,压缩或螺旋弹簧以一个弹簧端部作用在第一内摩擦面元件上并且以另一相对的弹簧端部作用在第二内摩擦面元件上。
弹簧装置优选借助压缩弹簧装置形成。压缩弹簧特别以自动方式将所述至少一个内摩擦面元件压靠在所述至少一个外摩擦面元件上。这样,在可切换的摩擦面离合器的情况下,在摩擦面离合器的基本状态下,也就是说当不从外部对摩擦面离合器执行动作和切换时,转矩的传递被可靠地建立为从被驱动元件到要被驱动的元件。这样,在基本状态下,例如,可以提供具有转矩传递的安全功能。
最后,也有利的是弹簧装置从传动元件上的轴向通过并且在传动元件的两侧与相应地相关联的内摩擦面元件相接触。这种布置特别节省空间,在传动元件中构造有供弹簧装置穿过的至少一个贯通开口或一个孔。而且,相应的弹簧元件也可以作用在两个内摩擦面元件上,这有利地减少了所需的弹簧元件的数量。
此外,弹簧元件由于穿过传动元件而被固定在传动元件上或在传动元件上保持就位。相对于传动元件的旋转轴线沿轴向延伸的贯通开口有利地存在于两个相邻基座之间的凹陷中或传动元件的多个凹陷中的两个或更多个中,优选地传动元件的每个凹陷中。因此,例如,存在用于将弹簧装置的相关联的端部接纳并定位在内摩擦面元件中的盲孔。该盲孔构造成位于内摩擦面元件的与设置有贯通开口的凹陷相配属的基座中。
由于在增强或关于其可逆以解除摩擦锁定连接(这在传动元件与内摩擦面元件之间的优选例如从5至15度角的比较小的角度范围上发生)的操作期间在传动元件与摩擦面元件或两个摩擦面元件之间发生有限的可逆相对转动,所以传动元件中的贯通开口在周向上具有弯曲路径或所述贯通开口被加长并且在例如10至30度角的大致双倍角度范围上延伸,以便在其纵向上柔韧的弹簧装置不会被卡住。双倍角度范围归因于,相对于两个摩擦面元件在摩擦面离合器的切换期间的轴向位移运动,第一内摩擦面元件的旋转方向与第二内摩擦面元件的旋转方向相反。
按照被设计为双锥离合器的根据本发明的摩擦面离合器的一个优选变型,贯通开口被构造在传动元件的每个凹陷中并且盲孔被构造在两个内摩擦面元件的每个基座中。在位于传动元件的两侧的优选四个基座和四个凹陷以及相应地位于两个内摩擦面元件的各轴向内侧的四个基座和四个凹陷的情况下,相应地存在四个弹簧元件,尤其四个压缩螺旋弹簧。
本发明的另一有利细化方案在于如下事实:内摩擦面元件上的导向面和传动元件上的对置面是以这样的方式构造的,即从内摩擦面元件在传动元件的方向上的轴向止挡位置开始,在独立于外摩擦面元件的旋转方向且因此独立于内摩擦面元件相对于传动元件的旋转方向借助弹簧装置建立摩擦锁定连接的情况下,内摩擦面元件的轴向位移运动引起内摩擦面元件与外摩擦面元件之间的摩擦锁定连接的增强。
这样,从未从外部致动的摩擦面离合器开始,有利地独立于摩擦面离合器的被驱动元件的转动方向或旋转方向,建立从摩擦面离合器的被驱动元件到要被驱动的元件的驱动动作。这种布置例如在其中不论被驱动元件是沿所述一个旋转方向还是沿另一旋转方向旋转要被驱动的元件都将发生驱动的应用的情况下是有利的。
同样有利的是,内摩擦面元件上的导向面和传动元件上的对置面是以这样的方式构造的,即以取决于内摩擦面元件围绕旋转轴线的旋转方向的方式,内摩擦面元件的轴向位移运动引起内摩擦面元件与外摩擦面元件之间的摩擦锁定连接的建立或解除。
从在例如在摩擦面离合器的被驱动元件和要被驱动的元件的相等转速下传递最大可能的转矩的情况下建立的摩擦锁定连接直至该摩擦锁定连接的完全解除的过渡可以包括比较短的阶段,其中在摩擦配对物或所述至少两个摩擦面之间发生滑动之前,可以传递比最大可能的转矩小的转矩。
而且,有利的是,内摩擦面元件上的导向面和传动元件上的对置面是以这样的方式构造的,即以取决于内摩擦面元件相对于传动元件的旋转方向的方式,内摩擦面元件的轴向位移运动引起内摩擦面元件与外摩擦面元件之间的摩擦锁定连接的不同增强。这尤其可以借助相对应地构造成的导向面和对置面来实现,结果内摩擦面元件上的导向面和传动元件上的对置面上的表面区域——这些表面区域在空间上以不同方式定向并且以依赖于内摩擦面元件的旋转方向的方式作用——互相接触。这可以例如借助有关的导向面和对置面的不同空间倾角和/或借助导向面和对置面的在空间上平坦和/或弯曲的表面形状来实现。
同样有利的是内摩擦面元件上的导向面和传动元件上的对置面以楔角面的方式构成。导向面与对置面的相互作用优选是以诸如楔形结构的滑动机构的方式设计的。特别地,楔角面是以这样的方式设计的,即摩擦锁定连接的强度可以独立于内摩擦面元件围绕旋转轴线的旋转方向增强,也就是说所述内摩擦面元件由外摩擦面元件以摩擦连接来驱动。
导向面和对置面例如代表具有在空间上稍微扭转或弯曲的楔形面的楔形机构的机构表面。
同样有利的是内摩擦面元件上的导向面和传动元件上的对置面以十字形楔角面的方式构成。十字形楔角面优选与垂直于旋转轴线的轴向平面成大约40至50度角的楔角。传动元件上优选存在互相分开的多个楔角面和部件对置面。两个部件对置面优选设置成在突起或基座上互相贴合。基座因此形成在周向区段中,特别呈具有同样的腿的梯形,两个腿借助两个部件对置面形成。该梯形的较短平行边在轴向上位于传动元件的外侧。
根据本发明的一个有利改型,内摩擦面元件上的导向面和传动元件上的对置面是以例如螺钉机构或门型结构或滚珠斜坡机构的机构表面的方式构成的。
内摩擦面元件上的导向面和传动元件上的对置面有利地以螺纹的方式构造成。
两个圆锥形摩擦面副的摩擦锁定连接有利地可以借助单向力致动来释放。在双锥离合器的情况下,传动元件可以相对于固定地连接到传动元件以便与它一起旋转的转子(例如输出转子)稍微轴向地移位。这样,经由从外部对一个内摩擦面元件的作用,后者可以利用相对于传动元件的稍微转动轴向地移位,由此该一个内摩擦面元件解除与相关联的外摩擦面元件的摩擦锁定连接。这里,传动元件也相对于转子轴向地移位。另一内摩擦面元件和传动元件上的导向面和对置面的相互作用和止挡使得不是由活塞直接加载的另一内摩擦面元件产生朝向传动元件的轴向位移。这里,活塞加载的内摩擦面元件首先从与相关联的外摩擦面元件释放摩擦锁定连接。只要活塞加载的内摩擦面元件由于轴向位移运动而到达两个外摩擦面元件之间的外环形止挡部,内摩擦面元件就压靠在所述环形止挡部上并且因此使两个外摩擦面元件以这样的方式移位,即另一内摩擦面元件因此也解除与相关联的外摩擦面元件的摩擦锁定连接。为此,另一内摩擦面元件抵靠为此设置的轴向固定的止挡部。
因此,传动元件在相关联的转子上具有轻微的轴向位移。结果,两个内摩擦面元件与相关联的外摩擦面元件之间的摩擦锁定连接减弱或解除。双锥离合器断开并且转矩的传递被解除或中断。
在单锥离合器的情况下,有利的是传动元件轴向固定在相关联的转子上或例如输出轴上。
根据本发明的摩擦面离合器可以有利地例如用于接通或切断辅助单元,尤其在具有内燃发动机的机动车辆的情况下。
有利地存在机械止挡部,其相对于旋转轴线沿轴向作用,并且内摩擦面元件与该机械止挡部接触。
在双锥离合器的情况下,存在用于第一内摩擦面元件的第一机械止挡部,第一内摩擦面元件可以从外部轴向地移位,以便例如借助活塞来解除摩擦锁定连接。第一机械止挡部固定地连接到两个外摩擦面元件。只要第一内摩擦面元件到达第一止挡部,两个外摩擦面元件就同样在进一步的活塞移动下在一定程度上轴向地移位。这样,另一或第二内摩擦面元件也从相关联的外摩擦面元件释放,结果两个摩擦面副脱离摩擦接触。
为了第二内摩擦面元件也不经由传动元件移位,存在用于第二内摩擦面元件的又一机械止挡部。
在双锥离合器的情况下,第一止挡部可以被构造为轴向地固定在两个外摩擦面元件之间的周向环状圆盘。第二止挡部例如可以是存在于第二内摩擦面元件的背离传动元件的一侧的轴向固定的圆盘。
离合器可以例如借助液压、气动或电动活塞释放。
本发明还扩展至一种机动车辆的辅助单元,例如空气压缩机或液压泵,其中存在根据本发明的摩擦面离合器,该摩擦面离合器是如上所述构造成的并且辅助单元可以经由其与驱动装置连接。该辅助单元尤其具有可以借助要被驱动的元件驱动的输出轴或借助于机动车辆的内燃发动机或电动机旋转的驱动轴。
附图说明
使用根据本发明的布置结构的不同的概略性地示出的示例性实施例更详细地描述本发明的更多特征和优点。在附图中,具体而言:
图1示出被构造为双锥离合器的根据本发明的摩擦面离合器的透视图,
图2示出根据图1的摩擦面离合器的平面图,
图3示出在被建立的摩擦锁定连接的情况下的根据图2中的线A-A的摩擦面离合器的剖视图,
图4示出不带前内锥和中心部件的根据图1的摩擦面离合器,
图5示出根据图1的摩擦面离合器的中心部件的透视图,
图6以分解图示出根据图1的摩擦面离合器,
图7示出被构造为双锥离合器的根据本发明的摩擦面离合器的又一个实施例的分解图,
图8以剖视图示出具有不带内部部件的驱动器的根据图7的摩擦面离合器,
图9以剖视图示出根据图7的断开的摩擦面离合器,
图10以平面图示出根据图7的闭合的摩擦面离合器,
图11示出贯穿根据图10中的剖面B-B的、图7的闭合的摩擦面离合器的剖视图,
图12示出根据本发明的液压泵,
图13示出带有曲轴的端部区段的用于根据本发明的空气压缩机的凸缘,
图14以分解图示出被构造为单锥离合器的根据本发明的摩擦面离合器,以及
图15以剖视图示出组装好的单锥离合器。
附图标记列表:
1 摩擦切换离合器
2 双锥离合器
3 圆锥驱动器
4 外锥体
4a 摩擦面
5 外锥体
5a 摩擦面
6 内锥体
6a 摩擦衬套
6b 内孔表面
7 内锥体
7a 摩擦衬套
7b 内孔表面
8 释放板
9 压缩弹簧
10 中心部件
10a 圆筒面
11 螺钉
12 内螺孔
13 槽
14 盲孔
15 导向面
16 对置面
17 导向面
17a 部件导向面
17b 部件导向面
18 对置面
18a 部件对置面
18b 部件对置面
19 花键系统
20 轴托座
21 基座
22 凹陷
23 基部区域
24 基座
25 凹陷
26 双锥离合器
27 圆锥驱动器
28 外锥体
29 外锥体
30 内锥体
30a 离合器衬套
30b 主体
31 内锥体
31a 离合器衬套
32 压缩弹簧
33 中心部件
34 释放板
35 螺钉
36 导向面
37 对置面
38 导向面
39 对置面
40 花键轮廓
41 盲孔
42 齿轮泵
43 驱动轴
44 滚珠轴承
45 壳体
46 泵轴
47 轴齿轮
48 副轴
49 双锥离合器
50 圆锥驱动器
51 液压管线
52 致动活塞
53 内锥体
54 空气压缩机
55 双锥离合器
56 单锥离合器
57 转子
58 轴
59 压缩弹簧
60 内锥体
61 外锥体
61a 摩擦衬套
62 活塞
63 缸筒
64 环形密封件
65 环形密封件
66 螺钉
67 固定环
68 轴向轴承
69 径向轴承
70 轴向轴承
具体实施方式
图1示出具有被构造为双锥离合器2的、根据本发明的摩擦切换离合器1的结构单元。
在下文中,参考对称或旋转中心轴线R,摩擦切换离合器1的元件在驱动状态下围绕其旋转,结果在下文中轴向或轴线方向指平行于旋转轴线R的方向并且径向或径向方向指横向于旋转轴线的方向。如果使用周向,如果没有进行其它叙述,则这同样涉及旋转轴线R。
双锥离合器2在轴向上依次包括圆锥驱动器3、第一外摩擦面元件或第一外锥体4、具有摩擦衬套6a的第一内摩擦面元件或第一内锥体6、具有穿过它的四个等同的压缩弹簧9的传动元件或中心部件10、释放板8、具有摩擦衬套7a的第二内摩擦面元件或第二内锥体7、第二外摩擦面元件或第二外锥体5、和六个螺钉11。相对于彼此布置在正确位置的元件4至12借助螺钉11从一侧组装,所述螺钉11穿过外锥体4和释放板8中的轴向内孔接合(这些轴向内孔分布成在周向上均匀地间隔开),并且被拧入外锥体5的内螺孔12中。圆锥驱动器3和两个外锥体4、5以及被夹持在其间的释放板8互相固定地连接以便一起旋转,并且共同围绕旋转轴线R旋转。外锥体4、5和释放板8可以相对于圆锥驱动器3稍微轴向移位。
中心部件10可以稍微移过沿旋转轴线或轴向地以有限方式预先限定的行程,并且可以连通内锥体6、7一起围绕旋转轴线R旋转。
两个内锥体6和7是等同的构件。两个外锥体4和5同样可以是等同的,但就用于螺钉11的贯通孔的类型而言可以不同。贯通孔和外锥体4不具有内螺纹。
圆锥驱动器3被建立为经由驱动装置(未示出)(例如机动车辆的驱动转子)围绕旋转轴线R旋转。在未切换的双锥离合器2的情况下,固定地连接到中心部件10以便与它一起旋转的要被驱动的元件(未示出)或与R同心的输出转子或输出轴被相对应地建立旋转,以便例如借助输出轴驱动机动车辆的辅助单元。在切换或释放的双锥离合器2的情况下,力F3借助切换操作从外部主动沿轴向施加在内摩擦面元件7(参见图3)上,圆锥驱动器3与外锥体4、5和释放板8共同旋转,其中转矩不借助输出轴传递到内锥体6、7和中心部件10。
为了将转矩从圆锥驱动器3传递到外锥体4,在外锥体4的径向向外周向地延伸的外侧与圆锥驱动器3的周向地构成的径向内侧之间设置有互相接合的花键结构。
取决于两个内锥体6、7的轴向位置,它们在未切换的双锥离合器2(参见例如图11)的情况下以摩擦锁定方式连接到外锥体4、5,或它们在例如图9所示的断开或切换的双锥离合器2的情况下经由气隙与所述外锥体4、5分开。
为了在未切换的双锥离合器2的情况下将转矩传递到输出轴,借助位于摩擦衬套6a与外锥体4的径向内侧的周向摩擦面4a之间和摩擦衬套7a与位于外锥体5的径向内侧的周向摩擦面5a之间的摩擦连接来建立摩擦锁定连接。
在双锥离合器2的切换状态下,所述摩擦锁定连接通过摩擦衬套6a与摩擦面4a之间的周向气隙和摩擦衬套7a与摩擦面5a之间已经存在的周向气隙L来解除所述摩擦锁定连接。
从未从外部切换的(不具有气隙的)双锥离合器2开始,因此如果存在“离合器闭合”状态,则没有力从外部作用在内锥体6、7上——该力沿以下将进一步描述的中心部件10的方向挤压它们,被构造为螺旋弹簧的四个压缩弹簧9起作用。
四个压缩弹簧9中的每一个穿过中心部件10中的相关联的贯通孔或槽13分别轴向地沿其纵向到达。每个槽13都具有相对于R周向地弯曲的轮廓。各压缩弹簧9的两个自由端分别到达位于两个内锥体6、7的内侧的适当地存在的盲孔14中。这样,压缩弹簧9以规定方式定位并保持在双锥离合器中。作为对槽13的附加或替代,贯通孔可以穿过四个基座24沿轴向存在于中心部件10中以引导压缩弹簧9或更多压缩弹簧穿过。
压缩弹簧9以这样的方式被适配,即它们中的每一个以分别被预压的方式在内锥体6上施加压力F1并在内锥体7上施加与压力F1相等的压力F2,并且轴向地挤压所述内锥体6、7远离彼此或沿相应外锥体4、5的方向挤压它们远离中心部件10。这里,两个圆锥形摩擦面副6a、4a和7a、5a之间的气隙L减小或闭合。这里,环状圆锥形的摩擦衬套6a与具有匹配的设计的环状圆锥形的摩擦面4a摩擦接触。同时,环状圆锥形的摩擦衬套7a同样与具有匹配的设计的环状圆锥形的摩擦面5a摩擦接触。
内锥体6、7在与中心部件10支承接触时由于压缩弹簧9的作用而以规定和/或导向方式发生移位。因此,两个内锥体6、7借助它们的内侧而与中心部件10的相应侧面支承接触。该支承接触在中心部件10的一侧经由内锥体6上的多块式导向面15和中心部件10上的多块式对置面16来实现,而在中心部件10的另一侧经由内锥体7上的多块式导向面17和中心部件10上的多块式对置面18来实现(参见图4-6)。
内锥体6与中心部件10之间的定中心动作和内锥体7与中心部件10之间的定中心动作经由分别与旋转轴线R同心的窄的外周圆筒面10a在位于中心部件10的两侧的相对轴颈区段上发生。圆筒面10a分别与内锥体6上的一个同心的内周孔表面6a和内锥体7上的一个同心的内周孔表面7b滑动接触。
作为楔角面或滑动面形成的导向面15、17和对置面16、18可以在相应的内锥体6、7与中心部件10之间进行可能的导向的相对移动。这里,预先限定了主动导向,中心部件10和内锥体6、7之间的相对旋转运动与中心部件10和内锥体6、7之间的相对轴向运动叠加,或互相相反地产生。
由于摩擦接触在摩擦衬套6a与摩擦面4a之间以及同时摩擦衬套7a与摩擦面5a之间开始,转矩开始从等同地共同旋转的外锥体4、5传递到内锥体6、7。两个内锥体6、7各自经由支承接触将转矩传递到中心部件10。这里,导向面15、17和对置面16、18以这样的方式匹配,即两个内锥体6、7远离中心部件10朝向相应外锥体4、5的轴向运动必定伴随内锥体6、7相对于中心部件10的相对旋转运动发生。结果,这引起内锥体6与外锥体4和内锥体7与外锥体5的摩擦锁定连接的自动增强。经由导向面15、17和对置面16、18的楔角面,除了压缩弹簧9的弹力之外还提供了轴向力,该额外的轴向力沿与压缩弹簧9的压力相同的方向作用,也就是说就摩擦锁定连接而言以增强方式作用。各内锥体6、7与中心部件10之间的相对旋转运动和相对轴向运动以匹配的方式发生并且经由所述构件上的止挡部和/或经由圆锥形摩擦面6a和4a以及7a和5a的楔入作用来限制,该楔入作用在轴向上阻止远离中心部件10。
在闭合的双锥离合器2的情况下,中心部件10由两个内锥体6、7经由导向面16、18和对置面15、17的支承接触以相同转速驱动,并且固定地连接到中心部件10以便与它一起旋转的输出轴因此围绕旋转轴线R被旋转驱动。
为了在包括以被驱动方式旋转的外锥体4、5的圆锥驱动器3的情况下解除输出轴的驱动,通过释放外锥体4、5与内锥体6、7之间的摩擦锁定连接来中断转矩的传递。这再次引起气隙L,轴向向外移位的内锥体6、7必须利用压缩弹簧9的同时压缩和相对的旋转运动而更靠近中心部件10轴向向内移位。所述复位动作相对于摩擦连接以根据导向面16、18和对置面15、17的滑动或支承接触导向的方式设定以相反的方式发生。
双锥离合器2或以摩擦锁定方式连接的构件6和4以及7和5的释放借助通过两个内锥体6和7中的一个在轴向表面外侧施加轴向作用的力F3(参见图3)而发生。这里未被加载力的内锥体被轴向地支承在止挡部上。图3示出了力F3作用之前的闭合的双锥离合器2。摩擦面之间不存在气隙,并且两个内锥体6、7与释放板8稍微轴向地间隔开。力的施加可以借助活塞(未示出)发生,该活塞能够以液压、气动或电动控制的方式轴向地往复移动。此外,这里,在根据图3示出的示例性实施例中被加载来自外部的力的内锥体7沿方向S1轴向地移位并且与径向向内突出的释放板8接触。在内锥体7借助力F3的进一步移位期间,两个外锥体4、5沿方向S1与释放板8一起移动。由于另一内锥体6轴向地抵靠止挡部(未示出)并且不能沿方向S1移动,所以外锥体4与内锥体6之间的摩擦锁定连接也随着两个外锥体4、5沿方向S1的移动而解除。双锥离合器2断开,并且不发生从外锥体4、5到内锥体6、7的旋转驱动。借助从外部施加的轴向位移,两个内锥体6、7以同时和/或叠加的方式并以借助楔角面15至18预先限定的方式相对于旋转轴线R稍微旋转,由此辅助摩擦锁定连接的释放。力F3然后仅需与压缩弹簧9的弹力相反地作用或克服该弹力。
借助内锥体6、7的其中一个上的力(该力从外部轴向地作用),旋转的中心部件10上承受沿轴向的力分量,结果中心部件10经由位于轴托座20的内侧的花键系统19朝向另一内锥体稍微轴向地移位,由此另一内锥体对抗压缩弹簧9的力经由导向面和对置面朝向中心部件10同样轴向地主动移位。
结果,解除了两个内锥体6、7与相关联的外锥体4、5的摩擦连接。
中心部件10具有中心开口,该中心开口提供了用于供输出轴穿过的轴托座20,中心部件10固定地连接到输出轴以便与它一起旋转。
两个内锥体6、7朝向中心部件10的轴向移位借助机械止挡部或借助轴向上位置固定的释放板8来限制,所述释放板8在两个内锥体6、7的指向中心部件10的一侧在位于径向外侧的边缘上作用在两个内锥体6、7上。
如尤其从图4和图6可见的,内锥体7上的导向面17由八个部件导向面17a、17b形成,每两个部件导向面17a、17b存在于具有圆环状扇形凸起的共同轴向平面基座21上。因此,四个基座具有分别与凸起的相对边缘邻接的共八个部件导向面17a、17b。
部件导向面17a、17b一直延伸到分别在两个相邻基座21之间周向地构造成的凹陷22的平面基部区域23。
中心部件10的互相轴向地相对的两侧被构造为利用四个基座24和四个凹陷25(参见图5)相对于基座21和凹陷22的配合对置。四个基座24分别具有两个部件对置面18a、18b,由此八个部件对置面18a、18b构成对置面18。每个部件对置面18a都与部件导向面17a支承接触,并且每个部件对置面18b都与部件导向面17b支承接触。对置面16具有对应的部件对置面18a、18b。
楔角面或部件导向面17a、17b和部件对置面18a、18b具有大约50度角的楔角α(参见图6)。
槽13穿过各凹陷25的底部。
这使得形成在中心部件10的两个相应侧面与内锥体6、7之间具有径向和轴向相对移动能力的轴向作用花键系统。
双锥离合器2相对于导向面15、17和对置面16、18具有匹配的设计,使得:独立于围绕旋转轴线R的外锥体4、5的旋转方向,关于围绕中心部件10的旋转轴线R的假定固定的旋转位置,在断开的摩擦面离合器的情况下压缩弹簧9产生轴向挤压力,两个内锥体6、7(也就是说,一直轴向移动到中心部件10的内锥体6、7)围绕R沿相反的方向旋转并且两者都向外部或远离中心部件10轴向地移动。借助楔角面或导向面15、17和对置面16、18增强的作用引起内锥体6、7与外锥体4、5的最大摩擦锁定连接的自动建立。
在利用来自外部的轴向对抗力F3释放双锥离合器2期间,两个内锥体6、7对抗压缩弹簧9的挤压力朝向中心部件10轴向回移并且在此过程中围绕R沿互相对向的方向旋转返回,结果两个内锥体6、7与外锥体4、5的摩擦连接被同时解除。
在如上所述的双锥离合器2的情况下,导向面15、17和对置面16、18在两个旋转方向上具有等同的设计。
图7至11示出了被构造为双锥离合器26的根据本发明的摩擦切换离合器的又一实施例。
在双锥离合器26的情况下,导向面和对置面在被驱动元件的主旋转方向上和与所述主旋转方向对向的相反旋转方向上具有不同构型。结果,能够以取决于被驱动元件围绕旋转轴线R的旋转方向(其涉及离合器状态)的方式实现不同动作。在双锥离合器26的情况下,同样满足导向面和对置面的相互作用期间的自动增强效应的原理。
在双锥离合器26的情况下,在被驱动元件的一个旋转方向上实现了飞轮,由此不发生从被驱动元件到要被驱动的元件的转矩传递。在被驱动元件的另一旋转方向或主旋转方向上,借助圆锥形摩擦面之间的摩擦连接来发生力的传递。
除了在图7中示出有细节的圆锥驱动器27之外,双锥离合器26包括两个外锥体28、29、分别具有一个离合器衬套30a、31a的两个内锥体30、31、被构造为螺旋弹簧的四个压缩弹簧32、中心部件33、释放板34和六个螺钉35,借助于所述螺钉35来组装双锥离合器26。外锥体28被推入轴向固定的圆锥驱动器27中并且固定地连接到后者以便借助主动锁定连接来与它一起旋转。外锥体28可以相对于圆锥驱动器27小范围轴向地移位。
离合器衬套30a、31a以环状圆盘形的方式在外侧固定地紧固在内锥体30、31的主体上。关于内锥体30,离合器衬套30a和主体30b在图7中被分别示出以便图示它们。
中心部件33在中心接纳开口中设置有花键轮廓40,其以配合方式适配于输出轴(未示出)的相应齿轮廓,由此中心部件33可以固定地连接到输出轴以便与它一起旋转。
四个压缩弹簧32以被预压和松弛地插入的方式分别被接纳在两侧(其中它们的螺纹端部位于内锥体30、31的内侧的相对盲孔41中),并且远离中心部件33轴向向外挤压两个内锥体30、31。
为了释放或断开闭合的双锥离合器26并且为了中断转矩的传递,可以使圆锥驱动器27的旋转方向反向。双锥离合器26的力致动的断开可以独立于旋转方向(例如经由活塞)。
双锥离合器26的摩擦锁定功能的相互依赖性对应于双锥离合器2的摩擦连接功能的相互依赖性并且因此将不详细描述。
双锥离合器26与双锥离合器2的差别在于内锥体30、31和中心部件33上的楔角面或导向面和对置面的设计。
在双锥离合器26的情况下,在内锥体30上在主体30b的中心贯通开口处存在周向地构造成的导向面36,并且在中心部件33上存在相关联的对置面37,该对置面37在径向上构成在外侧并且在周向上构成在中心部件一侧。而且,在内锥体31上在中心贯通开口处存在周向地构成的导向面38,并且在中心部件33上存在相关联的对置面39,该对置面39在径向上构成在外侧并且在周向上构成在中心部件另一侧。
导向面36、38和对置面37、39以多圈右手螺纹和多圈左手螺纹的方式构成。因此,在被驱动的圆锥驱动器27或外锥体28、29沿第一旋转方向旋转的情况下,转矩传递到要被驱动的元件或固定地连接到中心部件33以便与它一起旋转的输出轴,由此中心部件33或输出轴以旋转方式沿第一旋转方向被驱动。
在被驱动的圆锥驱动器27或外锥体28、29沿另一或第二旋转方向旋转的情况下,转矩不会利用输出轴传递到要被驱动的元件或中心部件33,结果输出轴不会被驱动或处于静止,从而建立输出侧飞轮功能。
换而言之,两个内锥体30、31沿外锥体28、29的第一旋转方向被轴向向外推入摩擦锁定连接中,并且两个内锥体30、31沿外锥体28、29的第二旋转方向被向内推向中心部件,由此在两个摩擦面副的圆锥形摩擦面之间形成了气隙,也就是说输出侧或中心部件33与输出轴之间没有驱动接触。飞轮功能利用内锥体30、31与中心部件33之间的小径向游隙而占主导。
如尤其图10所示,其中以平面图示出了不带圆锥驱动器27的双锥离合器26,经由在一侧被构造为多圈右手螺纹并且在另一侧被构造为多圈左手螺纹的导向面36、38和对置面37、39或它们的相互支承接触而实现了内锥体30、31与中心部件33之间的固定连接以在一起旋转。
图8示出了不带中心部件33的、具有圆锥驱动器27的双锥离合器26的剖视图。
在图9中,双锥离合器26断开,结果在两个摩擦面副30、28和31、29的摩擦面之间配置有均匀的周向连续气隙L。两个内锥体30、31轴向地抵靠释放板34。
在根据图11的闭合或未从外部切换的双锥离合器26的情况下,两个摩擦面副30、28和31、29的摩擦面之间不存在气隙,并且远离中心部件33轴向向外移动的两个内锥体30、31与释放板34轴向地间隔开。
图12示出根据本发明的液压齿轮泵42,该液压齿轮泵42具有可以围绕旋转轴线R旋转的驱动轴43、滚珠轴承44、壳体45、带轴齿轮47的泵轴46、和可驱动的副轴48。
齿轮泵42借助具有圆锥驱动器50的根据本发明的自增强双锥离合器49被选择性地驱动或不被驱动。为此,致动活塞52经由液压管线51被液压地致动或轴向地移动,该致动活塞52作用在内锥体53上。
图13示出了具有安装凸缘的根据本发明的空气压缩机54的图像细节,所述安装凸缘带有曲轴的驱动侧的一个区段。空气压缩机54可以根据驱动轴的旋转方向借助与双锥离合器26一致地双锥离合器55接通或切断。
就主要特征而言与具有转矩增强的双锥离合器2一致地操作的根据本发明的单锥离合器56在图14和15中被示出。在轴向上,单锥离合器56包括转子57、轴58、位于轴58与具有摩擦衬套60a的内锥体60之间的四个压缩弹簧59、具有摩擦衬套61a的外锥体61、和具有缸筒63的活塞62,在活塞62与缸筒63之间设置有环形密封件64、65。而且,转子57上存在六个螺钉66,并且在一侧存在轴向固定环67和轴向轴承68,而在指向轴58的另一侧存在径向轴承69和轴向轴承70。螺钉66穿过转子57和外锥体61接合。
活塞62用于通过活塞62沿轴向压靠在内锥体60上以便使所述内锥体60脱离摩擦锁定连接而以从外部控制的方式切换单锥离合器56。
该单锥离合器56具有位于轴58上的多个斜坡形的部件导向面和位于内锥体60的内侧的多个相关联的部件对置面,这些面以与双锥离合器2一致的方式作用以在不具有飞轮功能而是具有内锥体60与轴58之间的径向游隙的情况下自动增强沿两个旋转方向的转矩传递。
具有与单锥离合器26一致的飞轮功能的单锥离合器56的实施例同样是可以的。

Claims (15)

1.一种摩擦面离合器(2,26,56),具有至少两个摩擦面(4a,6a;5a,7a;60a,61a),所述摩擦面能够移动成摩擦锁定连接,设置了具有内摩擦面元件(6,7;30,31;60)和外摩擦面元件(4,5;28,29;61)的锥形的摩擦面副,所述内摩擦面元件(6,7;30,31;60)被安装使得它能够相对于旋转轴线轴向地移位,并且所述摩擦锁定连接可以以取决于所述内摩擦面元件(6,7;30,31;60)的轴向移位位置的方式建立和解除,其特征在于,所述内摩擦面元件(6,7;30,31;60)联接到与所述内摩擦面元件(6,7;30,31;60)分开的传动元件(10;33;58),结果所述内摩擦面元件(6,7;30,31;60)和所述传动元件(10;33;58)能够共同围绕所述旋转轴线旋转,所述联接是经由所述内摩擦面元件(6,7;30,31;60)上的导向面(15,17;36,38)与所述传动元件(10;33;58)上的对置面(16,18;37,39)之间的支承接触而建立的,并且所述导向面(15,17;36,38)和所述对置面(16,18;37,39)互相以这样的方式适配,即在借助所述至少两个摩擦面(4a,6a;5a,7a;60a,61a)之间的摩擦来驱动所述内摩擦面元件(6,7;30,31;60)的情况下,所述内摩擦面元件(6,7;30,31;60)的轴向位移运动在一个方向上发生,结果能够增强所述内摩擦面元件(6,7;30,31;60)与所述外摩擦面元件(4,5;28,29;61)之间的摩擦锁定连接。
2.根据权利要求1所述的摩擦面离合器,其特征在于,所述传动元件(10;33;58)能够固定地连接到能够围绕所述旋转轴线旋转的转子,以便与所述转子一起旋转。
3.根据前述权利要求中任一项所述的摩擦面离合器,其特征在于,所述传动元件(10;33)沿轴向存在于所述内摩擦面元件(6,7;30,31)之间。
4.根据前述权利要求中任一项所述的摩擦面离合器,其特征在于,在所述传动元件(10;33;58)与所述内摩擦面元件(6,7;30,31;60)之间有弹簧装置在作用。
5.根据前述权利要求中任一项所述的摩擦面离合器,其特征在于,所述传动元件(10;33;58)和所述内摩擦面元件(6,7;30,31;60)具有相对于所述摩擦面离合器的旋转轴线在轴向上互相适配的凸起和凹陷,结果,在组装状态下,所述两个元件之一上的凸起以配合方式接合在另一元件上的凹陷中,并且反之亦然。
6.根据前述权利要求中任一项所述的摩擦面离合器,其特征在于,在所述传动元件(10;33)与两个所述内摩擦面元件(6,7;30,31)之间存在弹簧装置。
7.根据前述权利要求中任一项所述的摩擦面离合器,其特征在于,所述弹簧装置是借助压缩弹簧装置(9,32,59)形成的。
8.根据前述权利要求中任一项所述的摩擦面离合器,其特征在于,所述弹簧装置沿轴向穿过所述传动元件(10;33)并且在所述传动元件(10;33)的两侧与相应的相关联的内摩擦面元件(6,7;30,31)接触。
9.根据前述权利要求中任一项所述的摩擦面离合器,其特征在于,所述内摩擦面元件(6,7;30,31;60)上的导向面(15,17;36,38)和所述传动元件(10;33;58)上的对置面(16,18;37,39)是以这样的方式构造的,即从内摩擦面元件(6,7;30,31;60)在所述传动元件(10;33;58)的方向上的轴向止挡位置开始,在独立于所述外摩擦面元件(4,5;28,29;61)的旋转方向且因此独立于所述内摩擦面元件(6,7;30,31;60)相对于所述传动元件(10;33;58)的旋转方向借助所述弹簧装置建立所述摩擦锁定连接的情况下,所述内摩擦面元件(6,7;30,31;60)的轴向位移运动引起所述内摩擦面元件(6,7;30,31;60)与所述外摩擦面元件(4,5;28,29;61)之间的摩擦锁定连接的增强。
10.根据前述权利要求中任一项所述的摩擦面离合器,其特征在于,所述内摩擦面元件(30,31)上的导向面(36,38)和所述传动元件(33)上的对置面(37,39)是以这样的方式构造的,即以取决于所述内摩擦面元件(30,31)围绕所述旋转轴线的旋转方向的方式,所述内摩擦面元件(30,31)的轴向位移运动引起所述内摩擦面元件(30,31)与所述外摩擦面元件(28,29)之间的摩擦锁定连接的建立或解除或减弱。
11.根据前述权利要求中任一项所述的摩擦面离合器,其特征在于,所述内摩擦面元件(6,7;60)上的导向面(15,17)和所述传动元件(10;58)上的对置面(16,18)是以楔角面的方式构造的。
12.根据前述权利要求中任一项所述的摩擦面离合器,其特征在于,所述内摩擦面元件(6,7;60)上的导向面(15,17)和所述传动元件(10;33;58)上的对置面(16,18)是以尤其具有大约40-50度角的楔角的十字形的楔角面的方式构造的。
13.根据前述权利要求中任一项所述的摩擦面离合器,其特征在于,所述内摩擦面元件(30,31)上的导向面(36,38)和所述传动元件(33)上的对置面(37,39)是以螺纹的方式构造的。
14.根据前述权利要求中任一项所述的摩擦面离合器,其特征在于,所述两个锥形的摩擦面副的摩擦锁定连接能够借助单向力致动来释放。
15.一种具有内燃发动机的机动车辆的辅助单元,例如空气压缩机(54)或液压泵(42),其特征在于,存在根据前述权利要求中任一项所述的摩擦面离合器,所述辅助单元能够经由该摩擦面离合器连接到驱动装置。
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