CN111065836B - 用于驱动系的扭矩限制器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于驱动系(2)的扭矩限制器(1)，该扭矩限制器至少具有沿着轴向方向(3)延伸的转动轴线(4)以及驱动侧(5)和从动侧(6)，所述驱动侧和从动侧通过至少一个摩擦衬片(7、8)并且在沿轴向方向(3)作用的预紧(9)下至少直至达到沿周向方向(10)作用的极限扭矩地以传递扭矩的方式彼此连接；其中，摩擦衬片(7、8)在超过极限扭矩时滑动地布置在仅存在于驱动侧(5)和从动侧(6)中的一个上的第一摩擦面(11)上并且在此与存在于驱动侧(5)和从动侧(6)中的另一个上的第二摩擦面(12)力锁合地连接。在摩擦衬片(7、8)和第一摩擦面(11)之间的第一接触面(13)具有第一平均摩擦半径(14)，并且在摩擦衬片(7、8)和第二摩擦面(12)之间的第二接触面(15)具有第二平均摩擦半径(16)。

Description

用于驱动系的扭矩限制器
技术领域
本发明涉及一种用于驱动系、尤其用于机动车的驱动系的扭矩限制器。该驱动系尤其是用于混合动力车辆的驱动系。该驱动系尤其具有第一驱动单元(例如内燃机)和第二驱动单元(例如电机)，它们能够通过扭矩限制器传递扭矩地连接或者能够彼此分离。
背景技术
扭矩限制器具有至少一个沿着轴向方向延伸的转动轴线以及驱动侧和从动侧，所述驱动侧和从动侧通过至少一个摩擦衬片并且在沿轴向方向作用的预紧下至少直至达到沿周向方向作用的极限扭矩地以传递扭矩的方式彼此连接。所述至少一个摩擦衬片(在驱动系的运行中)在超过极限扭矩时滑动地布置在存在于驱动侧和从动侧中的仅一个上的第一摩擦面上，并且在此与存在于驱动侧和从动侧中的另一个上的第二摩擦面力锁合地连接。
这类扭矩限制器是已知的。在此，在超过极限扭矩时，能够在两个摩擦面中的仅一个上实现摩擦衬片的滑动。在另一个摩擦面上防止滑动。要求这种有针对性地将两个摩擦面中的一个固定在驱动侧或从动侧上，以便确保(在超过极限扭矩时)额定滑动扭矩的小的变化。为此，在被设置用于滑动的摩擦面上设置有特定的材料对。
在已知的扭矩限制器中，通过在摩擦面与摩擦衬片之间的在周向方向上的形状锁合连接部(例如通过铆接或延伸到彼此中的型廓部)来确保摩擦衬片在驱动侧和从动侧中的一个上的固定。替代地，摩擦衬片通过粘接部材料锁合地与摩擦面连接。
然而，摩擦衬片在摩擦面中的一个上的这种形状锁合的或材料锁合的固定要求提高装配耗费或制造耗费并且造成更高的成本。
发明内容
由此出发，本发明所基于的任务在于，至少部分地克服现有技术中发现的缺点，并且尤其提供一种扭矩限制器，在该扭矩限制器中摩擦衬片的预确定的单侧固定以不同的方式实现。
该任务通过独立权利要求1的特征解决。有利的改进方案是从属权利要求的主题。在权利要求中单独列举的特征能够以技术上有意义的方式相互组合并且能够通过说明书中的解释性内容和附图中的细节来补充，其中，示出了本发明的其它实施变型。
本发明涉及一种用于驱动系的扭矩限制器，该扭矩限制器至少具有沿着轴向方向延伸的转动轴线以及驱动侧和从动侧。驱动侧和从动侧(在扭矩限制器的运行中)通过至少一个摩擦衬片并且在沿轴向方向作用的预紧下至少直至达到沿周向方向作用的极限扭矩地以传递扭矩的方式彼此连接。在超过极限扭矩时，所述至少一个摩擦衬片滑动地布置在存在于驱动侧和从动侧中的仅一个上的第一摩擦面上。在此，所述至少一个摩擦衬片(还)与存在于驱动侧和从动侧中的另一个上的第二摩擦面力锁合地连接。在至少一个摩擦衬片和第一摩擦面之间的第一接触面具有第一平均摩擦半径，而在至少一个摩擦衬片和第二摩擦面之间的第二接触面具有与第一平均摩擦半径不同的第二平均摩擦半径。
通常，平均摩擦半径存在于摩擦衬片和摩擦面之间的接触面的中心处，其中，该中心沿着径向方向分别与接触面的外半径和接触面的内半径间隔相同距离地布置。
具有不同平均摩擦半径的接触面的构型能够实现在(预确定的)摩擦面(即始终在第一摩擦面上)上的预确定的滑动(即摩擦衬片相对于摩擦面沿周向方向的扭转)，而另一个(第二)摩擦面与摩擦衬片继续力锁合地连接(即不滑动)。
第一摩擦面尤其由不锈钢组成。
尤其第一平均摩擦半径小于第二平均摩擦半径。优选第一平均摩擦半径比第二平均摩擦半径小至少1％、尤其小至少2％、优选小至少5％。
平均摩擦半径的差异能够通过至少一个凹空实现。所述至少一个凹空在朝向摩擦面的至少一个摩擦衬片上和/或在至少一个摩擦面上实现，其中，通过该凹空减小接触面。
所述至少一个凹空优选仅设置在朝向第二摩擦面的至少一个摩擦衬片上和/或在第二摩擦面上。因此，被设置用于滑动的第一接触面还能够实施得尽可能大，使得磨损、进而磨蚀总是在两个接触面中的较大的接触面上(在此在第一接触面上而不是在由于凹空被减小的第二接触面上)发生。
所述至少一个凹空尤其在径向方向上布置在第一平均摩擦半径内部。
所述至少一个凹空优选在周向方向上环绕地实施。
尤其由于凹空而减小的接触面以邻接到该凹空的边缘沿着周向方向在恒定的第一半径上延伸。
接触面沿着径向方向尤其在外半径和内半径之间延伸。通过凹空能够减小平均摩擦半径，其方式是，将凹空设置在接触面的径向外部并且外半径(相对于摩擦衬片的另一接触面上的外半径的)被减小。通过凹空能够增大平均摩擦半径，其方式是，将凹空设置在接触面的径向内部并且内半径(相对于摩擦衬片的另一接触面上的内半径)被增大。
尤其凹空布置成使得第二接触面减小进而第二平均摩擦半径相对于第一平均摩擦半径增大。
至少一个平均摩擦半径能够(附加地)通过至少一个隆起部增大或减小，所述至少一个隆起部在一接触面内部布置在摩擦面上并且至少在轴向方向上延伸至摩擦衬片。该隆起部尤其沿着周向方向环绕地(并且沿着恒定的第二半径延伸地)实施。通过该隆起部能够增强摩擦衬片和摩擦面之间的挤压，由此能够改变平均摩擦半径。
隆起部能够通过在形成摩擦面的构件上的卷边来实现。
所述至少一个摩擦衬片与驱动侧并且与从动侧至少相对于周向方向构成仅是力锁合的连接，直至达到极限扭矩。因此，在此恰好不设置有在周向方向上作用的(例如通过粘接形成的)材料锁合连接或(例如通过彼此配合的型廓部或铆钉形成的)形状锁合连接。所提出的隆起部尤其不构成在周向方向上作用的形状锁合连接。
尤其摩擦衬片因此被布置在驱动侧和从动侧之间或在摩擦面之间并且通过预紧弹簧的预紧相对于转动轴线被固定。由此能够实现简单的装配。
扭矩限制器能够包括至少一个第一摩擦面和第二摩擦面，在它们之间布置驱动侧或从动侧。
扭矩限制器尤其与已知的扭转减振器一起实施。扭转减振器用于阻尼扭矩波动。尤其扭转减振器在径向方向上布置在所述至少一个摩擦衬片内部。
所述至少一个摩擦衬片、转动轴线以及驱动侧和从动侧尤其彼此同轴地布置。
此外，提出一种用于机动车的驱动系，所述驱动系至少具有用于提供第一驱动扭矩的第一驱动单元(例如内燃机)和用于提供第二驱动扭矩的第二驱动单元(例如电机)，其中，第一驱动单元和第二驱动单元能够通过前述扭矩限制器传递扭矩地连接或者能够在达到极限扭矩时彼此分离。
预防性地应当注意的是，这里使用的数词(“第一”、“第二”……)主要(仅)用于区分多个相同类型的对象、尺寸或过程，即尤其不必预给定这些对象、尺寸或过程彼此的相关性和/或顺序。如果应要求相关性和/或顺序，则在研究具体说明的构型时这会在此明确地说明或者对于本领域技术人员而言这是显而易见的。
附图说明
下面根据附图详细说明本发明以及技术领域。应当指出，本发明不应受所示实施例的限制。尤其只要未明确地另外示出，也能够提取在附图中所阐述的事实的部分方面并且与来自本说明书和/或附图的其他组成部分和知识相组合。尤其要指出，附图和尤其所示的尺寸比例仅是示意性的。相同的附图标记表示相同的对象，从而必要时能够补充地考虑来自其他附图的说明。其示出了：
图1：在侧剖视图中的驱动系中的已知的扭矩限制器的第一实施变型；
图2：在侧剖视图中的已知的扭矩限制器的第二实施变型；
图3：图1的细节；
图4：在侧剖视图中的具有不同平均摩擦半径的扭矩限制器；和
图5：图4的细节。
具体实施方式
图1以侧剖视图示出驱动系2中的已知的扭矩限制器1的第一实施变型。驱动系2具有用于提供第一驱动扭矩22的第一驱动单元21(例如内燃机)和用于提供第二驱动扭矩24的第二驱动单元23(例如电机)。第一驱动扭矩22直接作用到扭矩限制器1的驱动侧5上。第二驱动扭矩24直接作用到扭矩限制器的从动侧6上。从动侧6还能够与变速器(在此未示出)传递扭矩地连接。扭转减振器25布置在从动侧6上并且在径向方向18上布置在摩擦衬片7、8内部。第一驱动单元21和第二驱动单元23能够通过扭矩限制器1传递扭矩地连接或者能够在达到极限扭矩时彼此分离。
扭矩限制器1具有沿着轴向方向3延伸的转动轴线4以及驱动侧5和从动侧6，所述驱动侧和从动侧通过两个摩擦衬片7、8并且在沿轴向方向3作用的预紧9的情况下至少直至达到沿周向方向10作用的极限扭矩地以传递扭矩的方式彼此连接。驱动侧5布置在第一摩擦衬片7和第二摩擦衬片8之间。在此，从动侧6包括两个板，摩擦衬片7、8和驱动侧5布置在这两个板之间。在从动侧6的板和摩擦衬片7、8(在此为第二摩擦衬片8)之间布置有预紧弹簧，该预紧弹簧产生力锁合连接所需的预紧9。
在驱动系2的运行中，在超过极限扭矩时，摩擦衬片7、8滑动地布置在存在于驱动侧5和从动侧6中的仅一个上(在此在从动侧6上)的第一摩擦面11上并且在此与存在于驱动侧5和从动侧6中的另一个上(在此在驱动侧5上)的第二摩擦面12力锁合地连接。
摩擦衬片7、8、转动轴线3以及驱动侧5和从动侧6彼此同轴地布置。
图2以侧剖视图示出已知的扭矩限制器1的第二实施变型。参考图1的实施方案。与第一实施变型不同，在第二实施变型中，在第一摩擦衬片7和第二摩擦衬片8之间布置从动侧6。驱动侧5在此包括两个板，摩擦衬片7、8和从动侧6布置在这两个板之间。在驱动侧5的板和摩擦衬片7、8(在此为第二摩擦衬片8)之间布置有预紧弹簧，该预紧弹簧产生力锁合连接所要求的预紧9。
图3示出图1的细节。参考图1的实施方案。在超过极限扭矩时，摩擦衬片7、8滑动地布置在第一摩擦面11上(该第一摩擦面在此布置在从动侧6上)。在此，摩擦衬片7、8还与第二摩擦面12(在此布置在驱动侧5上)力锁合地连接。这在图1至3中所示的实施变型中通过第二摩擦面12与相应的摩擦衬片7、8之间的(例如通过粘接形成的)材料锁合连接部或形状锁合连接部(例如延伸到彼此中的型廓部或铆钉)实现。
图4以侧剖视图示出具有不同平均摩擦半径14、16的扭矩限制器1。参考图1和图3的实施方案。与在那里示出的已知的第一实施变型不同，在此在第二接触面15的区域中设置有凹空17。
在相应摩擦衬片7、8和第一摩擦面11之间的第一接触面13具有第一平均摩擦半径14，而在相应摩擦衬片7、8和第二摩擦面12之间的第二接触面15具有与第一平均摩擦半径14不同的第二平均摩擦半径16。
平均摩擦半径14、16分别存在于摩擦衬片7、8和摩擦面11、12之间的接触面13、15的中心处，其中，该中心沿着径向方向18分别与接触面13、15的外半径26和接触面13、15的内半径27间隔相同距离地布置。
平均摩擦半径14、16的差别通过凹空17实现。凹空17在每个摩擦衬片7、8上朝向第二摩擦面12地并且同时在第二摩擦面12上实现，其中，通过凹空17减小第二接触面15。凹空17在径向方向18上布置在第一平均摩擦半径14内部。由于凹空17而减小的第二接触面15以邻接到凹空17的边缘19沿着周向方向10在恒定的第一半径20上延伸。
接触面13、15沿着径向方向18在外半径26和内半径27之间延伸。通过凹空17增大第二平均摩擦半径16，其方式是，凹空17在径向方向18上布置在第二接触面15内部并且内半径27(相对于相应的摩擦衬片7、8的第一接触面13上的内半径27)被增大。
图5示出图4的细节。参考图4的实施方案。在此除了凹空17之外也示出了隆起部28。
平均摩擦半径14、16通过隆起部28而增大或减小，所述隆起部在接触面13、15内部布置在摩擦面11、12上并且至少在轴向方向3上延伸至摩擦衬片7、8。该隆起部28沿着周向方向10环绕地(并且沿着恒定的第二半径29延伸地)实施。通过隆起部28增强摩擦衬片7、9和摩擦面11、12之间的挤压，由此能够改变平均摩擦半径14、16。
在此，该隆起部28通过在形成摩擦面11、12的构件(驱动侧5或从动侧6的板)上的卷边来实现。
附图标记列表
1 扭矩限制器
2 驱动系
3 轴向方向
4 转动轴线
5 驱动侧
6 从动侧
7 第一摩擦衬片
8 第二摩擦衬片
9 预紧
10 周向方向
11 第一摩擦面
12 第二摩擦面
13 第一接触面
14 第一摩擦半径
15 第二接触面
16 第二摩擦半径
17 凹空
18 径向方向
19 边缘
20 第一半径
21 第一驱动单元
22 第一驱动扭矩
23 第二驱动单元
24 第二驱动扭矩
25 扭转减振器
26 外半径
27 内半径
28 隆起部
29 第二半径。

Claims (8)

1.一种用于驱动系(2)的扭矩限制器(1)，该扭矩限制器至少具有沿着轴向方向(3)延伸的转动轴线(4)以及驱动侧(5)和从动侧(6)，所述驱动侧和从动侧通过至少一个摩擦衬片(7、8)并且在沿所述轴向方向(3)作用的预紧(9)下至少直至达到沿周向方向(10)作用的极限扭矩地以传递扭矩的方式彼此连接；其中，所述至少一个摩擦衬片(7、8)在超过所述极限扭矩时滑动地布置在存在于驱动侧(5)和从动侧(6)中的仅一个上的第一摩擦面(11)上并且在此与存在于驱动侧(5)和从动侧(6)中的另一个上的第二摩擦面(12)力锁合地连接；其中，在所述至少一个摩擦衬片(7、8)和所述第一摩擦面(11)之间的第一接触面(13)具有第一平均摩擦半径(14)，并且在所述至少一个摩擦衬片(7、8)和所述第二摩擦面(12)之间的第二接触面(15)具有与所述第一平均摩擦半径(14)不同的第二平均摩擦半径(16)；其中，至少一个平均摩擦半径(14、16)通过至少一个隆起部(28)增大或减小，所述至少一个隆起部在一接触面(13、15)内部布置在摩擦面(11、12)上并且至少在轴向方向(3)上延伸至所述摩擦衬片(7、8)；
或者，所述平均摩擦半径(14、16)的差别也可通过至少一个凹空(17)实现，其中，所述至少一个凹空(17)至少在朝向所述摩擦面(11、12)的所述至少一个摩擦衬片(7、8)上或在至少一个摩擦面(11、12)上实现；其中，通过所述凹空减小所述接触面(13、15)。
2.根据权利要求1所述的扭矩限制器(1)，其中，所述第一平均摩擦半径(14)小于所述第二平均摩擦半径(16)。
3.根据权利要求2所述的扭矩限制器(1)，其中，所述第一平均摩擦半径(14)比所述第二平均摩擦半径(16)小至少1％。
4.根据权利要求1所述的扭矩限制器(1)，其中，所述至少一个凹空(17)仅仅至少设置在朝向所述第二摩擦面(12)的所述至少一个摩擦衬片(7、8)上或所述第二摩擦面(12)上。
5.根据权利要求1所述的扭矩限制器(1)，其中，所述至少一个凹空(17)在径向方向(18)上布置在所述第一平均摩擦半径(14)内部。
6.根据权利要求1所述的扭矩限制器(1)，其中，所述至少一个凹空(17)在周向方向(10)上环绕地实施。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的扭矩限制器(1)，其中，由于所述凹空(17)而减小的接触面(13、15)以邻接到所述凹空(17)的边缘(19)沿着周向方向(10)在恒定的第一半径(20)上延伸。
8.一种用于机动车的驱动系(2)，该驱动系至少具有用于提供第一驱动扭矩(22)的第一驱动单元(21)和用于提供第二驱动扭矩(24)的第二驱动单元(23)，其中，所述第一驱动单元(21)和所述第二驱动单元(23)能够通过根据前述权利要求中任一项所述的扭矩限制器(1)传递扭矩地连接。
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