CN113785134A - 离合器致动单元 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于致动离合器(6)、尤其是机动车辆的驱动马达与变速器之间的动力传动系中的离合器(6)的脱离接合系统，该脱离接合系统具有带螺纹的主轴(5)，该带螺纹的主轴在端部区域在旋转意义上固定至离合器(6)、并且因此连接至驱动马达。该脱离接合系统另外包括脱离接合单元(3)，该脱离接合单元具有定子(2)和藉由轴向支承件(4)连接至该定子(2)的转子(1)，其中，转子(1)与带螺纹的主轴(5)一起旋转、并且经由主轴螺母(11)与该带螺纹的主轴接合，并且离合器(6)通过调整转子(1)的转速而被致动。

Description

离合器致动单元

本发明涉及一种离合器致动单元。

已知摩擦离合器有非常不同的形式。这些摩擦离合器大致由紧固至离合器盘的摩擦衬片构成，这些摩擦衬片轴向地布置在压力板与驱动侧上的飞轮之间。离合器盘固定地连接至从动轴、例如变速器的输入轴。飞轮与马达的驱动轴固定地联接。离合器可以经由离合器致动单元通过藉由一个或多个弹簧元件沿轴向方向致动压力板而转换到所谓的接合状态或释放状态。在接合状态，转矩从驱动轴传递到变速器的从动轴。为此目的使用所谓的释放支承件，可以例如藉由弹簧力沿轴向方向调节该释放支承件。此释放支承件间接或直接作用在离合器盘上，使得离合器盘与邻近的摩擦配对件之间出现摩擦接合。因此，释放支承件实现离合器与变速器和马达连接或分离。

例如，在气动致动的中央释放装置中，由于频繁使用离合器、以及摩擦衬片相关联的磨损而出现的磨损补偿通过致动活塞改变其工作范围而发生。然而，尤其是在离合器的新状态下，在活塞腔室中需要相对较大的闭死容积(dead volume)。此外，在缺少油脂膜或润滑膜的情况下可能出现所谓的粘滑行为。这些影响的结果是使控制减慢，并且使离合器致动单元在一些情况下可控制性差。在弹簧特征的反转点处可控制性尤其差。

因此，本发明的目的是提供一种用于摩擦离合器的改进的离合器致动单元。此目的根据本发明、通过独立专利权利要求的特征来实现。有利的实施例是从属权利要求的主题。

提出了一种用于致动离合器的释放系统，该离合器尤其是在机动车辆的驱动马达与换挡变速器之间的驱动系中的离合器，该释放系统具有带螺纹的主轴，该带螺纹的主轴在端部区域以在旋转意义上固定的方式连接至该离合器、并且因此可旋转地连接至该驱动马达。该释放系统进一步具有释放单元，该释放单元具有定子和藉由轴向支承件连接至该定子的转子，其中，该转子与该带螺纹的主轴一起旋转、并且经由主轴螺母与该带螺纹的主轴接合，并且其中，离合器的致动通过调整该转子的转速而发生。

在一个实施例中，致动所述离合器是打开所述离合器、并且是通过再生制动所述转子而发生的。这可以通过有目的地使用燃烧发动机所供应的能量而实现。有利地，关闭所述离合器通过对所述定子进行额外激励而发生。通过对定子进行额外激励，可以更快速地关闭离合器。在一个实施例中，所述转子是具有滑环连接的电磁体形式、或者是永磁体形式。作为电磁体的实施例是最简单的实施例，但是还可以有其他实施例。

在一个实施例中，致动所述离合器是打开所述离合器、并且是藉由涡电流制动而发生的，其中，用作所述转子的至少一个金属盘藉由主轴螺母经由轴向支承件连接至所述定子。有利地，设置有两个、三个或更多个金属盘，这些金属盘彼此平行、彼此相距预先确定的距离而布置。因此可以调整制动力。

通过提供根据本发明的释放单元，关闭和打开离合器更快捷并且更好控制，因为不存在闭死容积。

在一个实施例中，选择所述带螺纹的主轴的螺距，使得所述离合器的复位自动地发生。螺距取决于用途、也就是说例如在乘用车辆还是在卡车中使用，并且螺距由本领域技术人员根据所使用的变速器和其传动比等来选择。复位还取决于离合器中所使用的弹簧。

在一个实施例中，通过致动所述离合器而产生的能量供应至所述机动车辆中存在的单元以进一步使用。所产生的能量因此被进一步使用并且不会未经使用就被释放到环境中。

进一步提出了一种机动车辆，该机动车辆具有变速器、驱动马达、以及所描述的释放系统。

进一步提出了一种用于控制所描述的释放系统的方法，其中，在端部区域以在旋转意义上固定的方式连接至所述离合器并且因此连接至所述驱动马达的带螺纹的主轴可操作地连接至释放单元，所述释放单元具有定子和转子，所述转子经由主轴螺母连接至所述带螺纹的主轴、并且藉由轴向支承件连接至所述定子，其方式为使致动所述离合器通过调整所述转子的转速而发生。在一个实施例中，控制藉由控制装置、尤其是变速器控制装置而发生，该控制装置与释放系统通信。为此目的，该方法呈计算机程序产品的形式，该计算机程序产品对应地在该控制装置中实施。

本发明的进一步特征和优点将从以下参考示出根据本发明的细节的附图对本发明的示例性实施例的描述、和权利要求变得显而易见。单独的特征可以各自单独地或若干个以任何所期望的组合一起在本发明的变体中实施。

下面将参考附图更加详细地解释本发明的优选实施例。

图1示出了根据本发明的实施例的释放系统。

图2示出了根据本发明的另一个实施例的释放系统。

在以下对附图的描述中，完全相同的元件和功能设有完全相同的附图标记。

迄今为止，离合器主要以气动方式操作。这(尤其在摩擦联接件的情况下)导致存在较大的闭死容积并且可能出现粘滑效应的问题。因此，控制被减慢，并且离合器致动单元在一些情况下控制性差。此外，正在考虑在变速器处电动地实施自动化切换，其中，已考虑到电控制离合器致动。因为在常规电控制的情况下离合器致动所需的电流非常高，所以迄今为止还不可以将离合器控制电气化。

本发明具有解决方案，藉由该解决方案，提供了改进的离合器致动。为了致动离合器6，根据本发明，替代气动致动使用具有转子1和定子2的释放单元3。

在图1所示出的第一实施例中，离合器致动如下发生。释放单元3具有连接至变速器壳体(未示出)的定子2，该释放单元相对于离合器轴线A在轴向方向上不能移位、并且用于打开和关闭离合器6。释放单元3进一步具有转子1，该转子藉由轴向支承件4连接至定子2并且连接至带螺纹的主轴5。带螺纹的主轴5在其端部区域经由压力板7以在旋转意义上固定的方式连接至离合器6，以便防止在调节期间旋转。用于带螺纹的主轴5的驱动能量直接从驱动马达或燃烧发动机经由离合器6馈送到释放单元3中。也就是说，通过驱动马达或燃烧发动机使带螺纹的主轴5以马达速度旋转。

转子1经由轴向支承件4连接至定子2，其方式为使压缩力和张紧力两者均可以被吸收。转子1安装在带螺纹的主轴5上，也就是说，转子经由主轴螺母11与带螺纹的主轴接合，该主轴螺母藉由轴向支承件4连接至定子2、并且与带螺纹的主轴5一起以马达速度旋转。当转子1因定子2例如经由连接至该定子的电缆21被激励而停止时，转子使带螺纹的主轴5移位，并且离合器6被打开。驱动马达或燃烧发动机供应的能量的结果是，离合器可以因此通过转子1的再生制动而被释放。

轴向支承件4的数量取决于变速器的类型并且被选择成使得无论释放系统的设计如何，转子1与定子2之间的连接都是稳定的，也就是说，以马达速度旋转尽可能不会导致出现不平衡。

制动获得的能量可以可选地供应至机动车辆中的其他装置以便向它们供电，例如供应至车载电源，或者能量可以用于换挡操作。

复位、也就是说关闭离合器6有利地因通过离合器6的弹簧力而发生，其中带螺纹的主轴5的螺距被选择成使得不会出现自锁。

通过使释放单元3、更精确地使定子2主动激励，转子1还可以发生额外的加速，以便允许更快地关闭离合器6。

转子1的形式是永磁体或是具有滑环连接的电磁体。

作为再生致动的替代方案，还可以藉由涡电流制动施加必要的制动转矩，这在图2中展示。此处的构造类似于图1中所描述的实施例。释放单元3具有连接至变速器壳体(未示出)的定子2，该释放单元用于经由压力板7来打开和关闭离合器6。释放单元3进一步具有转子1，该转子连接至主轴螺母11，该主轴螺母藉由轴向支承件4连接至定子2，并且该转子连接至带螺纹的主轴5。带螺纹的主轴5在端部区域以在旋转意义上固定的方式连接至离合器6，以便防止在调节期间旋转。用于带螺纹的主轴5的驱动能量直接从驱动马达或燃烧发动机经由离合器6馈送到释放单元3中。也就是说，通过驱动马达或燃烧发动机使带螺纹的主轴5以马达速度旋转。

转子1、更精确地主轴螺母11经由轴向支承件4连接至定子2，其方式为使压缩力和张紧力两者均可以被吸收。转子1由围绕带螺纹的主轴5延伸并且与主轴螺母11和带螺纹的主轴5一起旋转的一个或多个金属盘形成。当转子1因定子2例如经由附接至该定子的电缆21被激励而停止时，转子与主轴螺母11一起制动，带螺纹的主轴5轴向地移位，并且离合器6被打开。

当使用多个金属盘作为转子1时，它们彼此平行并且彼此相距一定距离布置。应了解，定子2的极布置在每个金属盘的两侧，使得形成夹层结构类型。制动力可以通过金属盘的数量来进行适配。

涡电流制动和其作用对于本领域技术人员是已知的。在这个方面，可以根据应用来选择材料和精确设计。

因此，通过使用具有转子1和定子2的释放单元3来致动离合器6。因此，与气动致动相比不存在闭死容积，使得控制性显著地提高。也就是说，可以响应于控制信号更快地打开或关闭离合器6。此外，可以实现自激励，因为用于带螺纹的主轴5的驱动能量由驱动马达提供。

要致动的离合器是尤其是设置在机动车辆的驱动马达与换挡变速器之间的驱动系中的摩擦离合器。离合器有利地是起动离合器。机动车辆是卡车或农用车辆。

附图标记清单

1 转子

11 主轴螺母

2 定子

21 用于2的激励的电缆

3 释放单元

4 轴向支承件

5 带螺纹的主轴

6 离合器

7 压力板

A 离合器轴线。

Claims (10)

1.一种用于致动离合器(6)的释放系统，所述离合器尤其是在机动车辆的驱动马达与换挡变速器之间的驱动系中的离合器(6)，所述释放系统具有：

-带螺纹的主轴(5)，所述带螺纹的主轴在端部区域以在旋转意义上固定的方式连接至所述离合器(6)、并且因此连接至所述驱动马达，

-释放单元(3)，所述释放单元具有定子(2)和藉由轴向支承件(4)连接至所述定子(2)的转子(1)，

-其中，所述转子(1)与所述带螺纹的主轴(5)一起旋转、并且经由主轴螺母(11)与所述带螺纹的主轴接合，并且

-其中，所述离合器(6)的致动通过调节所述转子(1)的转速而发生。

2.如权利要求1所述的释放系统，其中，致动所述离合器(6)是打开所述离合器(6)、并且是通过再生制动所述转子(1)而发生的。

3.如权利要求2所述的释放系统，其中，关闭所述离合器(6)通过对所述定子(2)进行额外激励而发生。

4.如前述权利要求之一所述的释放系统，其中，所述转子(1)是具有滑环连接的电磁体形式、或者是永磁体形式。

5.如权利要求1所述的释放系统，其中，致动所述离合器(6)是打开所述离合器(6)、并且是藉由涡电流制动而发生的，其中，用作所述转子(1)的至少一个金属盘藉由主轴螺母(11)经由轴向支承件(4)连接至所述定子(2)。

6.如权利要求5所述的释放系统，其中，设置有两个、三个或更多个金属盘，这些金属盘彼此平行、彼此相距预先确定的距离而布置。

7.如前述权利要求之一所述的释放系统，其中，选择所述带螺纹的主轴(5)的螺距，使得所述离合器(6)的复位自动地发生。

8.如前述权利要求之一所述的释放系统，其中，通过致动所述离合器(6)而产生的能量供应至所述机动车辆中存在的单元以进一步使用。

9.一种机动车辆，所述机动车辆具有变速器、驱动马达、以及如前述权利要求之一所述的释放系统。

10.一种用于控制如前述权利要求之一所述的释放系统的方法，其中，在端部区域以在旋转意义上固定的方式连接至所述离合器(6)并且因此连接至所述驱动马达的带螺纹的主轴(5)可操作地连接至释放单元(3)，所述释放单元具有定子(2)和转子(1)，所述转子经由主轴螺母(11)连接至所述带螺纹的主轴(5)、并且藉由轴向支承件(4)连接至所述定子(2)，其方式为使致动所述离合器(6)通过调整所述转子(1)的转速而发生。

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