CN109690110B - 促动器组件和离合器组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种在机动车的传动系中用于操纵的促动器组件,其包括:用于产生操纵力的驱动单元(5)和斜面单元(4),斜面单元可以由驱动单元(5)驱动,其中斜面单元(4)具有止推元件(8)、第一环(9)和第二环(10),其中第一环(9)可由驱动单元(5)围绕转动轴线(A)可转动地驱动并且具有多个在周边上分布的轴向的通孔(12),其中在轴向的通孔(12)中的每一个轴向的通孔中布置有两个滚子(13、14),其中相应地,第一滚子(13)朝着止推元件(8)沿轴向支撑,并且第二滚子(14)朝着第二环(10)沿轴向支撑,其中第二环(10)设计用于抗相对转动地和可轴向运动地保持在位置固定的构件中并且具有多个在周边上分布的斜面(17),其分别与所属的第二滚子(14)共同作用,其中斜面(17)如下地设计,使可转动地驱动的第一环(9)借助驱动单元(5)的转动驱动导致第二环(10)相对于第一环(9)的轴向运动。本发明此外还涉及具有这种促动器组件(2)的离合器组件(30)。

Description

促动器组件和离合器组件
技术领域
本发明涉及一种尤其是针对机动车的传动系的用于操纵离合器的促动器组件。本发明此外还涉及具有针对车辆的这种促动器组件的离合器组件。这种离合器组件设置用于在需要时接通或切断能可选地驱动的传动系,离合器组件可由可控制的促动器操纵。
背景技术
具有在需要时可接通的或可切断的驱动轴的驱动方案也被称为“等候式(Hang-on)”、“请求式(On-demand)”或“断开式(Disconnect)”系统。尤其是对机动车中的下列驱动方案进行区分。具有前置马达的机动车,其中前轴持续被驱动,并且后轴在需要时是可接通的。此外存在具有前置马达的机动车,其中后轴持续被驱动,并且前轴在需要时是可接通的。最后,具有后置马达的机动车是已知的,其中后轴持续被驱动,并且前轴借助等候式(Hang-on)离合器在需要时被接通。
由DE 10 2008 011 910 A1已知了用于机动车的变速器的预紧单元,其能够实现操纵机动车的传动系中的摩擦离合器。预紧单元包括:第一斜面垫片;具有在周边上分布的轴向开口(其中容纳有滚动体)的环形保持架;具有在周边上分布的斜面轮廓的第二斜面垫片;和轴向轴承。斜面垫片和保持架形状锁合地沿轴向相互保持。
由WO 2015 120909 A1已知了一种用于机动车的传动系的离合器组件。离合器组件包括离合器、制动器和操纵设备:离合器可以使第一轴和第二轴以驱动方式连接或分离;第二轴可相对于位置固定的构件利用制动器制动;利用操纵设备可以以如下方式操纵离合器和制动器,只有当离合器至少部分断开时,才操纵制动器。操纵设备包括电动马达和斜面装置。
电动马达式操纵的斜面装置是已知的。此外,用于操纵斜面装置的电动马达的设计依赖于斜面装置的内部的摩擦力。
发明内容
本发明的任务在于提出一种用于操纵离合器的促动器组件,其简单地和紧凑地构建,并且摩擦特别小地运行。该任务此外在于提出一种具有这种促动器组件的可控制的离合器组件,其仅需要较小的操纵力。
解决方案是在机动车的传动系中用于操纵离合器的促动器组件,所述促动器组件包括:用于产生操纵力的驱动单元和斜面单元,斜面单元可以由驱动单元驱动并且设计用于将转动运动转换为平移运动;其中斜面单元具有止推元件、第一环和第二环;其中第一环可由驱动单元围绕转动轴线可转动地驱动并且具有多个在周边上分布的轴向的通孔,其中在轴向的通孔中的每一个轴向的通孔中布置有两个滚子,滚子相互沿轴向支撑并且相对滚动接触,其中相应地,第一滚子朝着止推元件沿轴向支撑,并且第二滚子朝着第二环沿轴向支撑;其中第二环设计用于在位置固定的构件中抗相对转动地和可轴向运动地保持并且具有多个在周边上分布的斜面轮廓,其分别与所属的第二滚子共同作用;其中斜面轮廓如下地设计,使可转动驱动的第一环借助驱动单元的转动驱动导致第二环相对于第一环的轴向运动。
根据本发明的促动器组件的优点是,第二环通过滚子沿轴向支撑在止推元件上,并且相对滚子可转动地支承。滚子在此作用为轴向的滚动轴承,从而基于滚动接触提供特别小的摩擦力并且因此仅提供该装置的很小的摩擦损失。基于很小的摩擦力,驱动单元也可以相应以很小的额定功率确定尺寸,这总体上有利地影响需要的结构空间和重量。用于轴向支撑第一环的单独的轴向轴承是不需要的。第一环具有保持架的功能,滚动体可转动地容纳在保持架中。第一环不参与轴向的力传递,而是仅将由驱动源导入的转动运动传递到滚动体上。在操纵斜面装置时,即扭转第一环时,第一滚动体在止推元件上滚动,第二滚动体在第二环的斜面上滚动,并且两个滚子相对滚动。止推元件尤其是具有平坦的径向的支撑面,第一滚动体朝着支撑面沿轴向支撑。止推元件在此可以是单独的止推垫片,其保持在离合器壳体或变速器壳体中。备选地,离合器壳体或变速器壳体本身可以是止推元件或构造出止推元件。当离合器壳体或变速器壳体由铝材料制成时,例如由钢材料构成的单独的止推垫片尤其是有利的。
对于每个兜部(Tasche)来说优选刚好设置两个滚动体,从而第二环和止推元件在转动方面(Drehsinn)相互保持位置固定,即不实施相对彼此的转动运动。总体上,促动器组件满足双重功能,即轴向的滚动轴承的功能和旋转平移转换器的功能,其中该装置同时具有简单的和紧凑的结构。
两个环尤其是沿轴向彼此相邻地布置。优选地,第二环具有至少三个在周边上分布的斜面,在斜面上分别沿轴向支撑有滚动体。由此得到第二环在止推元件上的良好的引导和支撑。至少三个斜面围绕转动轴线分别小于120º地延伸。也可以设置多于三个的斜面,例如四个、五个或更多个。随着滚动体的数量的增加和斜面的数量的相应增加,单独的面负载减小。各个斜面的周边延伸部同样缩短。
根据一种实施方式,第二环的斜面如下地设计,即,限定第一端部位置和第二端部位置,在该第一端部位置中,第二环沿轴向接近第一环;在该第二端部位置中,第二环沿轴向进一步远离第一环。两个端部位置中的至少一个端部位置,即第一端部位置和/或第二端部位置可以通过斜面轮廓的相应的设计实现,例如借助卡锁凹部实现,所属的第二滚动体占据到卡锁凹部中的限定的位置。
第二环的斜面轮廓此外可以如下地设计,沿在第一端部位置与第二端部位置之间的相对扭转路径设置位于它们之间的中间位置,从而第二环以限定的轴向间距相对于第一环保持在中间位置中。当驱动单元去激活时,这应该尤其也是适用的。优点是,可以给斜面单元的中间位置配属特定的功能,该功能可以在没有外力耗费的情况下得以保持。
优选地,第二环的斜面分别具有带有第一斜率的第一区段和带有第二斜率的第二区段,其中尤其设置的是,在第一区段与第二区段之间形成凹陷的中间区段,该中间区段限定中间位置。第一区段和第二区段的斜率原则上是可自由选择的,并且可以相应于技术要求来设计。第一区段的斜率尤其是可以小于、大于或等于第二区段的斜率。也可能的是,相应的斜面的区段中的至少一个区段,即第一和/或第二区段具有在周边上可变的斜率。中间区段在备选的设计方案中也可以具有没有斜率的笔直的走向。由此减小需要在应该离开中间位置时用于扭转第二环的力耗费。尤其是当驱动单元和另外的元件具有足够的摩擦,以便阻止在中间位置中通过车辆振动导致的意外扭转时,没有斜率的中间区段就已足够。
斜面可以在第一端部位置、即接近的位置区域中具有升高的出口。通过升高的出口能够在有限的程度内实现第二环相对于第一环进一步扭转超过端部位置,从而驱动单元的所有转动件在过度振动超过端部位置时得以缓冲。出口的斜率和周长如下地设计,在闭合意义中使用促动器来加载离合器时,即使当滚珠进入该区域中并且两个环又稍微彼此沿轴向远离时,离合器保持在闭合位置中。
根据优选的实施方式,第一和第二滚子以滚柱的形式进行设计。然而也可想到的是,第一和第二滚子球形地构造,或者以圆锥滚子的形式进行设计。每两个滚柱共同形成配对件,配对件位于第一环的其中一个通孔中。在此,滚柱尤其是彼此沿轴向相邻地布置在共同的纵向平面内。第一滚子可围绕第一滚子轴线转动,并且第二滚子可围绕第二滚子轴线转动,其中第一和第二滚子轴线彼此平行并且分别相对第一环的转动轴线沿径向延伸。相应于滚动体的柱形形状,斜面可以以平坦的斜面表面的形式进行设计,第二滚动体分别沿轴向支撑在斜面表面上并且进行滚动接触。
根据第一可能性,第一和第二滚动体分别可以松弛地带间隙地布置在通孔中。优选地,径向间隙和沿周边方向的间隙保持尽可能小,以便避免不期望的噪音。根据第二可能性,针对每个配对件,第一和第二滚子中的至少一个滚子都可以借助轴承围绕滚子轴线可转动地支承在所属的通孔中。为此,滚动体可以在其轴向的端部上具有相应的轴承栓,轴承栓可转动地容纳在第一环的相应的径向的凹部中。
根据一种设计方案,第一环可以在其面对止推元件的侧面上具有平坦的径向面,其中第一滚子在已安装的状态下相对于该径向面沿轴向凸出。备选地或补充地,第一环可以在其面对第二环的侧面上具有多个轴向的突出部,在突出部中分别设置其中一个通孔。换言之,针对滚动体的容纳腔可以构造在相应的在周边上分布的支承区域中,支承区域朝第二环的方向延伸。支承区域相对于第二环的尤其是平坦的径向面沿轴向凸出。针对简单的可安装性可以设置的是,针对滚动体的容纳空间朝轴向的端部逐渐变小,从而虽然滚动体凸出超过支承区域的轴向的端部,但不能够从其中掉出。
设置的是,第一环可以由驱动单元围绕转动轴线转动地驱动,而第二环是扭转固定的和可沿轴向移动的。扭转固定例如可以相对于位置固定的壳体实现,斜面单元装入壳体中。为了扭转固定,第二环可以具有适当的扭转固定元件,例如多个径向的凸起部,以便使第二环抗相对转动地和轴向可运动地保持在位置固定的构件中。
根据可能的设计方案,驱动单元具有可控制的驱动源和用于将由驱动源产生的力传递到斜面单元上的力传递设备。力传递设备具有可由驱动源转动地驱动的驱动棘爪和与第一环固定地连接的齿部,驱动棘爪与齿部啮合。
设置至少一个弹簧元件,其与通过驱动单元产生的轴向的运动方向相反地作用,也就是说朝第一环的方向加载第二环。就此而言,弹簧元件也可以被称为复位弹簧。
根据可能的设计方案,至少一个环,即第一环和/或第二环可以沿轴向方向无底切地设计。沿轴向无底切的轮廓能够实现相应的环以成形方法的方式(例如通过挤压、压印或烧结过程)实现的简单的和廉价的制造。
该任务的解决方案此外是用于机动车的传动系的离合器组件,离合器组件包括用于切断传动系的分离式离合器和促动器组件,促动器组件根据上述实施方式中的至少一个实施方式进行设计。分离式离合器具有至少一个第一离合器部分和第二离合器部分,其中设置有弹簧元件,弹簧元件朝闭合位置加载分离式离合器,在闭合位置中,可以在第一离合器部分与第二离合器部分之间进行转矩传递;其中布置有用于朝断开位置加载分离式离合器的斜面单元;其中第二环与第一或第二离合器部分中的任一离合器部分共同作用,以便使离合器部分在操纵驱动单元时彼此脱离接合。
根据本发明的离合器组件具有如下优点,为了操纵仅需要很小的力,从而斜面装置的驱动单元也可以在额定功率方面相应小地确定尺寸,这有利地影响需要的结构空间和重量。
斜面装置的轴向的端部位置与离合器的开关位置的配属优选是,斜面装置的第一端部位置限定离合器的闭合位置,在第一端部位置中,两个环相互接近。斜面装置的第二端部位置相应限定分离式离合器的断开位置,在第二端部位置中,两个环彼此远离。由驱动单元导入可转动驱动的环中的转矩导致斜面单元克服弹簧元件的力而分开,斜面单元相应地存储势能。沿轴向可运动的第二环在操纵驱动单元时朝第一轴向方向运动,而弹簧器件朝相反的第二轴向方向加载沿轴向可运动的环。
离合器可以根据实施方式设计为形状锁合离合器。在此是指如下离合器,在这些离合器中,转矩传递通过至少两个离合器部分的形状锁合的彼此接合实现。在此,作为针对形状锁合的离合器的示例提到爪式离合器、滑套离合器或齿式离合器。通过闭合离合器实现的是,与第一离合器部分连接的驱动部分和与第二离合器部分连接的从动部分一起旋转,而它们在断开状态下可彼此自由地转动。备选地,离合器也可以以摩擦离合器的形式进行设计,其为了传递转矩具有至少一个在第一离合器部分与第二离合器部分之间作用的摩擦面配对。作为针对摩擦离合器的示例,在此尤其是提到摩擦叠片式离合器,其具有与第一离合器部分抗相对转动地和可轴向运动地连接的第一摩擦叠片和与第二离合器部分抗相对转动地和可轴向运动地连接的第二摩擦叠片。通过对由第一和第二摩擦叠片形成的叠片组进行轴向加载来实现在两个离合器部分之间的转动运动的适应。摩擦离合器能够实现的是,可传递的转矩可以可变地根据需求进行调节,这是因为也可调节出闭合位置与断开位置之间的任意的中间位置,在闭合位置中,两个离合器部分共同转动;在断开位置中,两个离合器部分可自由地相对转动。针对两个实施方式优选适用的是,通常在闭合位置中加载离合器,并且离合器的分离通过外部操纵实现。在该实施方案中,离合器也可以被称为分离式离合器。然而可理解的是,运动学上的逆转也是可能的,即离合器由斜面装置在闭合意义中进行加载。
根据改进方案可以设置有用于使与第一或第二离合器部分连接的传动系区段制动的制动单元。制动单元由斜面装置操纵,尤其是借助第二环的第二斜率区段操纵。制动单元可以具有与可运动的离合器部分固定连接的制动部分以及与位置固定的构件连接的第二制动部分。两个制动部分通过斜面单元的彼此分开而进行相互摩擦接触,其中必要时,一个或多个摩擦垫片可以布置在制动部分之间。通过制动部分之间的摩擦锁合,沿轴向可运动的离合器部分减速,直到静止。因此,传动系的所有与离合器部分驱动连接的部分都静止。
用于控制离合器组件的方法可以包括下列步骤:通过朝第一操纵方向操纵驱动单元来断开形状锁合离合器,其中沿轴向可运动的环至少朝中间卡锁位置运动;当第一离合器部分和第二离合器部分脱离接合,从而沿轴向可运动的环从中间卡锁位置出来远离沿轴向支撑的环运动时,制动与第二离合器部分连接的驱动轴;去激活驱动单元,其中沿轴向可运动的环以一定的间距相对于沿轴向支撑的环保持在中间卡锁位置中,从而形状锁合离合器保持断开;通过朝相反的第二操纵方向操纵驱动单元来闭合形状锁合离合器,其中沿轴向可运动的环从中间卡锁位置运动出来,并且借助复位弹簧朝沿轴向支撑的环的方向进行加载。
具有斜面单元的描述的离合器组件在运行时仅产生很小的摩擦力,并且具有很小的滞后。因此,离合器组件允许通过相对小的电动马达进行非常简单的操控,电动马达对于提供类似的轴向力来说仅需要很小的驱动力矩。
提到的离合器组件尤其是可以使用在机动车的传动系中,以便在需要时中断到能可选地驱动的驱动轴上的转矩传递(“Disconnect”原理)。根据可能的实施方式,离合器组件可以集成到从动装置(Power Takeoff Unit, PTU)或分动器中。
附图说明
优选的实施方式随后借助附图阐述。在此:
图1示出了根据本发明的促动器组件
A)第一立体分解图;
B)第二立体分解图;
C)第三立体分解图;
图2示出了根据本发明的具有图1的根据本发明的促动器组件的离合器组件:
A)立体分解图;
B)闭合位置中的纵截面图;
C)断开位置中的纵截面图。
具体实施方式
图1A至1C以及2A至2C随后共同描述。在图1A至1C中示出了促动器组件2,其具有斜面单元4和用于控制斜面单元4的可控制的驱动单元5。促动器组件4尤其是用于操纵机动车的传动系中的离合器3,离合器具有第一离合器部分6和第二离合器部分7,第一和第二离合器部分至少可转移至闭合位置和断开位置中。
斜面单元4包括形式为止推垫片或起动垫片(Anlaufscheibe)8的止推元件或起动元件(Anlaufelement)、第一环9和第二环10。第一环9可由驱动单元围绕转动轴线A转动地驱动,并且具有多个在周边上分布的轴向的通孔12。在轴向的通孔12中的每一个轴向的通孔中容纳两个滚动体13、14,其沿轴向方向相互支撑,并且共同形成配对件。也简称为滚子的滚动体13、14以滚柱的形式进行设计。滚子彼此轴向间隔开地布置在共同的纵向平面内,纵向平面在图2B的上半部图中相应于附图平面。第一滚子13可围绕第一滚子轴线A13转动,并且第二滚子14可围绕第二滚子轴线A14转动。在此尤其地,在图2B中可看到的是,两个滚子轴线A13、A14彼此平行地延伸,并且相对于第一环13的转动轴线A沿径向延伸。
每个第一滚动体13都朝着止推垫片8沿轴向支撑,并且与止推垫片滚动地接触。具体地尤其设置的是,止推垫片8具有凸缘区段15,凸缘区段形成优选平坦的径向的支撑面21,第一滚动体13朝着支撑面沿轴向支撑。在第一环9围绕转动轴线A扭转时,第一滚动体13在止推垫片8的支撑面21上滚动,并且分别围绕其单独的滚子轴线A13转动。止推垫片8此外可以具有套筒区段16,其尤其是可以为了对止推垫片8进行定心而包绕位置固定的壳体31的凸肩。止推垫片8由耐磨的材料制成,例如由钢材料制成。
第二滚子14一方面朝着第一滚子13和另一方面朝着第二环10沿轴向支撑。以该方式,第二环10间接通过滚子13、14的配对件朝着止推垫片8沿轴向支撑。第一和第二滚动体13、14的配对件分别松弛地带间隙地位于通孔12中。在此,径向间隙和沿周边方向的间隙是尽可能小的,以便避免不期望的噪音。
尤其设置的是,第一环9在其面对止推垫片8的侧面上具有平坦的径向面22,其中第一滚子13在已安装的状态下相对于径向面22沿轴向凸出。在第一环的面对第二环10的侧面上,第一环9具有多个轴向的突出部23或增厚部,在其中形成通孔12。容纳有滚动体13、14的增厚的支承区域朝第二环10的方向指向,并且相对于第二环10的尤其是平坦的径向面24沿轴向凸出。
总体上,第一环9具有保持架的功能,在保持架中可转动地容纳有滚动体13、14。在此,第一环9将由驱动源导入的转动运动传递到滚动体13、14上,滚动体与第一环9一起围绕转动轴线A环行。第一环9没有参与在第二环10与止推垫片8之间通过滚动体13、14的轴向的力传递。在操纵斜面装置时,即扭转第一环9时,第一滚动体13在止推垫片8上滚动,第二滚动体14在第一滚动体13上滚动,并且第二环10的斜面在第二滚动体14上滚动。
第二环10与第一环9同轴布置,并且设计用于抗相对转动地和轴向可运动地保持在位置固定的构件中、例如离合器壳体或变速器壳体13中。为此,第二环10具有相应的扭转固定器件,其当前以多个在周边上分布的径向的凸起部25的形式进行设计。径向的凸起部25可以接合到壳体31中的相应的引导槽中,从而第二环10抗相对转动地和轴向可运动地保持在壳体中。
第二环10具有多个在周边上分布的和沿周边方向延伸的斜面17,其分别与所属的第二滚子13共同作用。斜面17的轮廓以如下方式设计,使第一环9借助驱动单元5的转动驱动导致第二环10相对于第一环的轴向运动。具体地设置的是,斜面具有至少一个带有轴向的倾斜部件的部分区段。通过轴向的斜率,滚动体13、14在第二环10相对于第一环9扭转时沿斜面17滚动,从而第二环10相对于第一环9沿轴向运动。
在本实施方式中设置了刚好三个斜面17,其均匀地分布在周边上,并且分别沿周边方向小于120º地延伸。为了使第二环10在操纵时总是保持在与第一环9平行的布置中,斜面17彼此相同地设计。此外,斜面17如下地设计,限定第一端部位置,在第一端部位置中,第二环10接近第一环9,从而环9、10彼此间具有最小的轴向间距;以及限定第二端部位置,在第二端部位置中,第二环10与第一环9沿轴向间隔开,或在第二端部位置中,两个环9、10彼此间具有最大的轴向间距。
从限定第一端部位置的最深的部位出发,斜面17具有带有第一斜率的第一区段18和带有第二斜率的第二区段19。第二区段19的斜率稍微小于第一区段18的斜率,其中可理解的是,斜率取决于技术需求,并且也可以任意不同地设计。在第一区段18与第二区段19之间设置有中间区段20,中间区段限定卡锁位置。在卡锁位置中,即当第二滚子14位于中间区段20中时,两个环9、10相对彼此保持在限定的轴向的间距中。具有卡锁的中间区段20的设计方案能够实现的是,离合器3可以在完全闭合的闭合位置与完全断开的断开位置之间占据具有限定的轴向间距的中间位置。中间区段20的轮廓如下地设计,即使当驱动单元5去激活并且必要时尽管借助弹簧对第二环10朝第一环9的方向进行力加载时,两个环9、10也自动保持在中间位置中。
用于斜面单元4的驱动单元5设计用于转动地驱动第一环9,从而使斜面单元相对于第一环9扭转。设置的是,驱动单元5具有可控制的驱动源26和用于将由驱动源26产生的力传递至斜面单元4的力传递设备27。驱动源26以电动马达的形式进行设计,尤其是以直流马达的形式进行设计。电动马达可借助电子调节单元(ECU)操控(未示出)。
力传递设备27具有驱动部分28,其在本实施方式中设计为驱动棘爪,并且与第一环9上的外齿部29啮合,用以传递转矩。第一环9的驱动导致相对于抗相对转动地保持的第二环10的相对扭转,从而使第二滚动体14沿斜面17运行到更深的区域中,并且第二环10朝远离第一环9的方向沿轴向移动。为了朝第一环9的方向重新复位第二环10,设置有弹簧36,其朝第一环9的方向施加预紧力到第二环10上。
图2A至2C示出离合器组件30,其具有离合器3和根据本发明的用于操纵离合器3的斜面装置4。
离合器3设计为形状锁合离合器,并且也可以被称为分离式离合器,其中第一离合器部分6在端面上具有第一接合型面32,其在离合器3的闭合位置中接合到第二离合器部分7的匹配的第二接合型面33中,用以传递转矩。第一和第二离合器部分6、7的接合型面32、33以端齿部的形式进行设计。图2B示出在闭合位置中的离合器3,在闭合位置中,第二离合器部分7接近第一离合器部分6,从而离合器部分的接合型面相互接合,用以传递转矩。在图2C中,第二离合器部分7朝远离第一离合器部分6的方向运动,并且位于断开位置中,在断开位置中,两个离合器部分6、7之间的啮合中断。在该位置中,第二离合器部分7相对于第一离合器部分6沿轴向移动,从而使离合器部分6、7可相对彼此自由转动,即中断转矩传递。
第一离合器部分6可以抗相对转动地和轴向固定地与驱动轴37连接,例如借助轴齿部和密封环来连接,或者也与驱动轴一体式地设计。第一环9利用其套筒形的定心区段11在第一离合器部分6的外表面上定心。第二离合器部分7环形地设计,并且具有内轴齿部34,联接构件38可接合到内轴齿部中,用以传递转矩。
斜面装置4设计用于断开离合器3,其中可理解的是,该斜面装置根据备选的实施方式也可以设计用于闭合离合器。相应地,斜面装置4的驱动单元5沿弹簧36的相反的方向作用,弹簧沿轴向加载两个离合器6、7至接合位置中。在此,第一弹簧端部沿轴向支撑在第二离合器部分7上,而第二弹簧端部可以沿轴向支撑在沿轴向不可移动的构件上。
第二环10具有支撑面35,第二离合器部分7以贴靠面39朝着支撑面沿轴向支撑。为此,第二离合器部分7具有凸出缘或径向的凸起部,第二环10朝着凸出缘或径向的凸起部沿轴向支撑。
从离合器3的闭合位置出发,驱动单元5的操纵导致的是,第二环10沿轴向远离止推垫片8或第一环9地运动。相应地,第二环10克服弹簧36的预紧力远离第一离合器部分6地加载第二离合器部分,从而断开离合器3。离合器3的重新的闭合通过去激活驱动单元5或沿相反的方向至少短暂操纵驱动单元5离开中间位置来实现。在此,离合器3借助弹簧36闭合,弹簧又朝第一离合器部分6的方向加载第二离合器部分7。
除了借助离合器3耦合和去耦传动系的功能以外,当前的离合器组件2可以发现另外的功能,即尤其是使与第二离合器部分7连接的传动系区段制动。为此可以设置制动单元(未示出),其具有第一制动部分和第二制动部分,第一制动部分可以与第二离合器部分8固定地连接;第二制动部分可以与位置固定的壳体固定地连接。通过远离第一离合器部分6地沿轴向加载第二离合器部分7,从而朝位置固定的制动部分41加载与第二离合器部分7连接的并且与第二离合器部分一起旋转的制动部分40。通过制动部分之间的摩擦锁合,第一制动部分减速,直到静止。因此,传动系的所有与制动部分40驱动连接的部分都静止。
在驱动单元5的第一端部位置中,第二滚动体14位于调节轮廓的第一区段18的最深的部位中,从而使两个环9、10彼此沿轴向接近。在图2B所示的开关状态中,离合器3闭合(connect mode)。通过第一环9沿第一转动方向的相对扭转,第二滚珠14沿着第一斜率区段18移动,从而沿轴向远离第一环9地加载第二环10。在此,远离第一离合器部分6地加载第二离合器部分7(第二环10沿轴向支撑在其上),从而断开离合器3。当第二滚动体14分别达到中间区段20时,实现完全断开的状态。在图2C所示的状态下,离合器3和必要时制动器8被断开。该状态也可以被称为空转(disconnect mode)。通过使第一环9沿第一转动方向进一步转动出空转状态,从而朝第二制动部分41的方向一起加载第二环10与第二离合器部分7和与第二离合器部分连接的第一制动部分40。这以如下方式发生,第二滚动体14在第二斜率区段19中沿其滚动。在此,两个制动部分40、41相互摩擦接触,从而转动的制动部分40与在此驱动连接的构件一起相对于固定的壳体34制动。在该制动状态(brake mode)中,与第二离合器部分7连接的驱动轴38静止,并且不传递转矩。通过斜面装置4在提到的方式中的设计方案确保的是,只有当离合器3完全断开时,制动器(40、41)才闭合。
附图标记列表
2促动器组件
3离合器
4斜面单元
5驱动单元
6第一离合器部分
7第二离合器部分
8止推垫片
9第一环
10第二环
11定心区段
12通孔
13第一滚动体
14第二滚动体
15凸缘区段
16套筒区段
17斜面
18第一区段
19第二区段
20中间区段
21支撑面
22径向面
23突出部
24径向面
25扭转固定元件
26驱动源
27力传递设备
28驱动部分
29外齿部
30离合器组件
31壳体
32接合型面
33接合型面
34轴齿部
35支撑面
36弹簧
37驱动轴
38联接构件
39贴靠面
40第一制动部分
41第二制动部分
A转动轴线。

Claims (16)

1.一种用于在机动车的传动系中操纵离合器的促动器组件,所述促动器组件包括:
用于产生操纵力的驱动单元(5),和
斜面单元(4),所述斜面单元能够由所述驱动单元(5)驱动,并且所述斜面单元具有止推元件(8)、第一环(9)和第二环(10),
其中所述第一环(9)能由所述驱动单元(5)围绕转动轴线(A)转动地驱动并且具有多个在周边上分布的轴向的通孔(12),其中在所述轴向的通孔(12)中的每一个轴向的通孔中布置有两个滚子(13、14),所述滚子相互沿轴向支撑并且彼此进行滚动接触,其中相应地,第一滚子(13)朝着所述止推元件(8)沿轴向支撑,并且第二滚子(14)朝着所述第二环(10)沿轴向支撑,
其中所述第二环(10)设计用于抗相对转动地和能沿轴向运动地保持在位置固定的构件中并且具有多个在周边上分布的斜面(17),所述斜面分别与所属的第二滚子(14)共同作用,
其中所述斜面(17)如下地设计,即,使能转动地驱动的第一环(9)借助所述驱动单元(5)的转动驱动导致所述第二环(10)相对于所述第一环(9)的轴向运动。
2.根据权利要求1所述的促动器组件,其特征在于,所述第二环(10)的斜面(17)如下地设计,即限定第一端部位置和第二端部位置,在所述第一端部位置中,所述第二环(10)沿轴向接近所述第一环(9);在所述第二端部位置中,所述第二环(10)沿轴向进一步远离所述第一环(9)。
3.根据权利要求2所述的促动器组件,其特征在于,所述第二环(10)的斜面(17)如下地设计,沿在第一端部位置与第二端部位置之间的相对扭转路径设置位于所述第一端部位置与所述第二端部位置之间的中间位置,从而使所述第二环(10)以限定的轴向间距相对于所述第一环(9)保持在所述中间位置中。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的促动器组件,其特征在于,所述第二环(10)的斜面(17)具有带有第一斜率的第一区段(18)和带有第二斜率的第二区段(19),其中设置的是,在所述第一区段(18)与所述第二区段(19)之间形成凹陷的中间区段(20),所述中间区段限定中间位置。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的促动器组件,其特征在于,第一和第二滚子(13、14)以滚柱的形式进行设计,所述第一和第二滚子彼此沿轴向相邻地布置,其中所述第一滚子(13)能围绕第一滚子轴线(A13)转动,并且所述第二滚子(14)能围绕第二滚子轴线(A14)转动,其中第一和第二滚子轴线彼此平行并且相对于所述第一环(9)的转动轴线(A)沿径向延伸。
6.根据权利要求4所述的促动器组件,其特征在于,所述斜面(17)的各个区段(18、19、20)分别具有平坦的斜面表面,所述第二滚子(14)分别沿轴向支撑在所述斜面表面上并且进行滚动接触。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的促动器组件,其特征在于,第一和第二滚子(13、14)分别松弛地带间隙地布置在所述通孔(12)中,或者第一和第二滚子(13、14)中的至少一个滚子借助轴承围绕滚子轴线能转动地支承在所属的通孔(12)中。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的促动器组件,其特征在于,所述第二环(10)的斜面(17)在周边方向上分别小于120º地延伸。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的促动器组件,其特征在于,所述第一环(9)在面对所述止推元件(8)的侧面上具有平坦的径向面(22),所述第一滚子(13)在已安装的状态下相对于所述径向面沿轴向凸出,并且所述第一环(9)在面对所述第二环(10)的侧面上具有多个轴向的突出部(23),在所述突出部中分别设置所述通孔(12)中的一个通孔。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的促动器组件,其特征在于,所述第二环(10)具有扭转固定元件(25),以便使所述第二环(10)抗相对转动地和能沿轴向运动地保持在位置固定的构件中。
11.根据权利要求1至3中任一项所述的促动器组件,其特征在于,所述驱动单元(5)具有能控制的驱动源(26),并且具有用于将所述驱动源(26)产生的力传递到所述斜面单元(4)上的力传递设备(27),其中所述力传递设备(27)具有能由所述驱动源(26)转动地驱动的驱动棘爪(28)和与所述第一环(9)固定地连接的齿部(29),所述驱动棘爪与所述齿部啮合。
12.根据权利要求1至3中任一项所述的促动器组件,其特征在于,设置了弹簧元件(36),从而沿轴向朝所述第一环(9)的方向加载所述第二环(10)。
13.一种用于机动车的传动系的离合器组件,所述离合器组件包括用于切断传动系的分离式离合器(3)和根据权利要求1至12中任一项所述的用于操纵所述分离式离合器(3)的促动器组件(2),
其中所述分离式离合器(3)具有至少一个第一离合器部分(6)和第二离合器部分(7),其中设置有弹簧元件,所述弹簧元件朝闭合位置加载所述分离式离合器(3),在所述闭合位置中,转矩能够在所述第一离合器部分(6)与所述第二离合器部分(7)之间传递,
其中布置有用于朝断开位置加载所述分离式离合器(3)的斜面单元(2),其中所述第二环(10)与第一或第二离合器部分(6、7)中的任一离合器部分共同作用,以便使离合器部分在操纵驱动单元(5)时彼此脱离接合。
14.根据权利要求13所述的离合器组件,其特征在于,所述第二环(10)的斜面(17)如下地设计,即,
限定第一端部位置,在所述第一端部位置中,所述第二环(10)沿轴向接近所述第一环(9),其中所述分离式离合器(13)位于闭合位置中,并且
限定第二端部位置,在所述第二端部位置中,所述第二环(10)沿轴向进一步远离所述第一环(9),其中所述分离式离合器(3)位于断开位置中。
15.根据权利要求13或14所述的离合器组件,其特征在于,设置了用于对第一和第二离合器部分中的任一离合器部分进行制动的制动装置,其中所述制动装置能够由所述驱动单元(5)通过斜面系统(4)进行操纵。
16.根据权利要求13或14所述的离合器组件,其特征在于,所述分离式离合器(3)以形状锁合离合器的形式进行设计,其中所述第一离合器部分(6)和所述第二离合器部分(7)在闭合位置中形状锁合地彼此接合,并且在断开位置中彼此脱离,从而使所述第一离合器部分(6)和所述第二离合器部分(7)能够相对彼此自由转动;
其中所述斜面单元(4)与第一和第二离合器部分(6、7)中的任一离合器部分如下地作用连接,即,所述第一和第二离合器部分(6、7)在通过所述驱动单元(5)操纵所述斜面单元(4)时彼此远离地运动。
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