CN114981553A - 耦连装置 - Google Patents

Abstract

建议一种具有摩擦衬片(8a、8b)的耦连装置、尤其是用于连接机动车中的辅助机组的耦连装置(1)。该耦连装置(1)包括能够绕轴线旋转地支承的耦连装置壳体(3)，在所述耦连装置壳体上布置有第一摩擦衬片(8a)，所述耦连装置还包括能够绕轴线旋转地支承的锥形环，在所述锥形环上布置有第二摩擦衬片(8b)，其中，所述摩擦衬片(8a、8b)这样相对于彼此布置，使得所述摩擦衬片在接触平面中能够面状地接触。此外，耦连装置(1)包括弹簧元件(5)，锥形环(7)能够借助所述弹簧元件沿着轴线移动到运行位置移中并且被固持在运行位置中，在所述运行位置中，摩擦衬片(8a、8b)在接触平面中接触。耦连装置还包括用于沿着弹簧元件(5)的弹簧力将锥形环平移到空转位置中的耦连操作装置(4)，在所述空转位置中摩擦衬片不接触。

Description

耦连装置

本发明涉及一种具有摩擦衬片的耦连装置、尤其是用于在机动车中连接具有运行位置和空转位置的辅助机组的耦连装置。

现代机动车辆不能没有用于实现辅助功能的辅助机组。这种机组例如可以是压缩机或者缓速器，所述缓速器在必要时通过能切换的耦连装置接通。在离合器断开时，辅助机组关闭，从而降低车辆的能量消耗。

能切换的耦连装置的力传递通常通过摩擦衬片实现，所述摩擦衬片仅针对确定数量的切换循环设计。对于与安全相关的辅助机组、例如机动车中的为行车制动系统提供压缩空气的空气压缩机，连接在驱动装置和机组之间的耦连装置不允许失效。

这种耦连装置必须配备所谓的故障安全系统，通过所述故障安全系统确保至少能保证紧急运行。故障安全系统在未被操作的状态中确保联轴器处于闭合位置并且仅在被操作时耦连装置才移动到断开位置。由此确保了在操作控制中发生故障的情况下，耦连装置保持闭合并且辅助机组的功能仍然得到保证。

然而，这种故障安全系统不适用于识别衬片上的磨损，因此，如果衬片的磨损的程度过大，则在极端情况下可能导致耦连装置失效，从而所述耦连装置无法再传递所需的力矩。

例如由专利文献DE 10 2017 114 325 A1已知一种锥形地设计的摩擦耦连装置，该摩擦耦连装置在停机状态中借助弹簧元件闭合并且通过操作元件断开。

由专利文献DE 10 2013 008 071 A1还已知一种耦连装置，该耦连装置具有锁定元件，借助该锁定元件可以锁定耦连装置的操作元件。

本发明所要解决的技术问题在于，建议一种确保紧急运行功能的用于耦连装置的故障安全系统。

所述技术问题根据本发明通过与权利要求1对应的耦连装置解决。在从属权利要求中可找到按照本发明的设计的另外的有利特征。

建议一种具有摩擦衬片的耦连装置、尤其是用于连接机动车中的辅助机组的耦连装置。该耦连装置包括能够绕轴线旋转地支承的耦连装置壳体，在所述耦连装置壳体上布置有第一摩擦衬片，所述耦连装置还包括能够绕轴线旋转地支承的锥形环，在所述锥形环上布置有第二摩擦衬片，其中，所述摩擦衬片这样相对于彼此布置，使得所述摩擦衬片在接触平面中能够面状地接触。此外，耦连装置包括弹簧元件，锥形环能够借助所述弹簧元件沿着轴线移动到运行位置中并且被固持在运行位置中，在所述运行位置中摩擦衬片在接触平面中接触。耦连装置还包括用于沿着弹簧元件的弹簧力将锥形环平移到空转位置中的耦连操作装置，在所述空转位置中摩擦衬片不接触。

按照本发明建议，在耦连装置壳体上设置止挡面并且在锥形环上设置参照面，其中，在所述止挡面和参照面之间形成磨损间隙，所述磨损间隙随着摩擦衬片的磨损变宽，其中，耦连装置包括锁定元件，所述锁定元件能够在磨损间隙超过能确定的最大宽度时移动到所述磨损间隙中。一旦锁定元件移动到磨损间隙中，则锥形环的移动被阻止并且耦连装置被固持在闭合位置中，从而确保辅助机组的功能。

在一种优选的设计方案中，锁定元件可以布置在锥形环和耦连装置壳体之间。其中，优选还可以在锥形环的周向上分布地设置多个锁定元件。

此外，每个锁定元件可以包括球，其中，球配有在锥形环中的球容纳空间。球容纳空间优选具有这样的尺寸，使得球能够在所述球容纳空间中自由移动。

此外，可以在耦连装置壳体上设置贴靠面并且在锥形环上设置贴靠面，其中，磨损间隙布置在所述贴靠面之间。

锥形环中的球容纳空间优选具有开口，所述开口设计为，使得在耦连装置旋转时，球通过出现的离心力被压紧到贴靠面上并且所述球在球直径小于磨损间隙的宽度时进入磨损间隙中。

在另一种优选的设计方案中，参照面具有第一区域和第二区域，所述参照面在所述第一区域中平行于止挡面延伸，并且所述参照面在所述第二区域中相对于止挡面成角度地延伸。第一区域布置在球容纳空间的径向外侧，并且第二区域沿着轴向观察布置在所述第一区域和球容纳空间旁边的左侧和/或右侧。

参照面的第一区域因此连接在第二区域上，从而在耦连装置壳体相对于锥形环旋转时，球在磨损间隙中从第一区域向第二区域的方向移动并且在那里在参照面和止挡面之间被夹紧在磨损间隙中。

第二区域还可以设计为，使得在耦连装置壳体相对于锥形环相对转动时，磨损间隙被球扩大，从而辅助弹簧元件的弹簧力的力作用在摩擦衬片上，从而使所述摩擦衬片在接触平面17中相对于彼此压紧。由此实现的是，被磨损的摩擦衬片始终以足够的力相对于彼此压紧，从而避免摩擦衬片的相对移动、滑转。这因此也具有重要意义，因为弹簧力随着磨损的增加而减小，原因是弹簧行程增大。

所述辅助机组例如可以是压缩机或者缓速器。

根据实施例在参照附图的情况下阐述本发明的其它有利的设计方案。

附图详细地示出：

图1是具有未磨损的摩擦衬片的处于耦连状态中的耦连装置，

图2是具有未磨损的摩擦衬片的处于脱耦状态中的耦连装置，

图3是处于锁定状态中的耦连装置，

图4是耦连装置的锥形环，

图5是用于示出锥形环上的参照面的局部截面。

图1是处于耦连状态中的按照本发明的具有未磨损的摩擦衬片8a、b的耦连装置1的构造。耦连装置1由两个能够围绕轴线19转动地支承的组件构成。第一组件是耦连装置的初级侧或者驱动组件，轮毂20上的驱动齿轮2、耦连装置壳体盖15、耦连装置壳体3和具有摩擦衬片8a的耦连装置外环6属于所述第一组件。

第二组件是耦连装置的次级侧或者从动组件，具有摩擦衬片8b的锥形环7和锥形环支架16属于所述第二组件。

在本发明的范畴中，初级侧的构件被囊括在术语耦连装置壳体3中，并且次级侧的构件被囊括在术语锥形环7中。

在此所示的耦连装置1设计为，使得分别具有球12的多个锁定装置在周向上均匀分布地设置。在所示的状态中，耦连装置1处于闭合位置中，在所述闭合位置中摩擦衬片8a、b在接触平面17中接触。使摩擦衬片8a、b相互压紧的挤压压力通过弹簧元件5的弹簧力确定，其中，弹簧元件5由多个碟形弹簧组成，所述碟形弹簧基本上布置在输出组件、锥形环7和锥形环支架16中，并且对置于驱动组件地在此支撑在轮毂20上。

耦连装置壳体3或者驱动组件固定在此处未示出的、能够围绕轴线18转动地支承的驱动轴上。从动组件能够借助在此象征性地表示为箭头的耦连操作装置4沿着轴线18在此处未示出的从动轴上克服弹簧力平移。

在耦连装置1的闭合位置中，球12位于锥形环7的球容纳空间13中，所述球容纳空间具有沿着径向的开口19，球12能够通过所述开口从所述球容纳空间13中移出。在耦连装置1旋转时，球12如所示地通过离心力被压紧到锥形环7和耦连装置壳体盖15上的贴靠面14a、b上。贴靠面14a、b之间的V形的布置结构使球12相对于磨损间隙11对中心。

磨损间隙11是在耦连装置壳体盖15上的止挡面9和锥形环7上的参照面10a、b之间形成的间隙。磨损间隙11的宽度随着摩擦衬片8a、b的磨损的升高而改变。球基本上保持在所示的位置中，直到磨损达到磨损间隙11的宽度变得与球直径相等的程度。

图2示出了具有未磨损的摩擦衬片8a、b的处于脱耦状态中的耦连装置1。即便从图中无法直接看出，但是摩擦衬片8a、b是不相互接触的。磨损间隙11以平移路径或者脱开路径变小，从而球12在贴靠面14a、b上进一步被压进球容纳空间13中。

图3示出了处于耦连状态中的耦连装置1，其中，摩擦衬片8a、b被磨损，从而磨损间隙11具有下述宽度，该宽度足以使球12能够通过离心力移动到磨损间隙11中。球12在该位置中防止耦连装置1再次脱耦，从而产生持久的驱动连接。

图4在立体视图中示出了锥形环7并且图5示出了用于示出锥形环7上的参照面10a、b的局部截面。可以看到的是，参照面10a、b具有第一区域10a和两个第二区域10b。

参照在此未示出的止挡面9，参照面在第一区域10a中平行于止挡面9并且参照面10b在第二区域中相对于止挡面9成角度地布置。此外，第一区域10a布置在球容纳空间13的径向外侧，并且第二区域10b沿着轴向观察布置在所述第一区域10a和球容纳空间13旁边的左侧和/或右侧。

第二区域10b或者成角度的布置结构设计为，使得在耦连装置壳体3相对于锥形环7相对转动时，磨损间隙11被球12扩大，从而辅助弹簧元件5的弹簧力的力作用在摩擦衬片8a、b上，从而使所述摩擦衬片在接触平面17中相对于彼此压紧。

附图标记列表

1 耦连装置

2 驱动齿轮

3 耦连装置壳体

4 耦连操作装置

5 弹簧元件

6 耦连装置外环

7 锥形环

8a、b 摩擦衬片

9 止挡面

10a、b 参照面

11 磨损间隙

12 球

13 球容纳空间

14a、b 贴靠面

15 耦连装置壳体盖

16 锥形环支架

17 接触平面

18 轴线

19 开口

20 轮毂

Claims (10)

1.一种具有摩擦衬片(8a、b)的耦连装置(1)、尤其是用于连接机动车中的辅助机组的耦连装置，

所述耦连装置具有能够围绕轴线(18)转动地支承的耦连装置壳体(3)，在所述耦连装置壳体上布置有第一摩擦衬片(8a)，

所述耦连装置具有能够围绕轴线(18)转动地支承的锥形环(7)，在所述锥形环上布置有第二摩擦衬片(8a)，

其中，所述摩擦衬片(8a、b)相对于彼此布置为，使得所述摩擦衬片能够在接触平面(17)中面状地接触，

所述耦连装置具有弹簧元件(5)，所述锥形环(7)能够借助所述弹簧元件沿着所述轴线(18)移动到运行位置移中并且被固持在运行位置中，在所述运行位置中所述摩擦衬片(8a、b)在所述接触平面(17)中接触，

所述耦连装置还包括耦连操作装置(4)，用于沿着所述弹簧元件(5)的弹簧力将所述锥形环(7)平移到空转位置中，在所述空转位置中所述摩擦衬片(8a、b)不接触，

其特征在于，

在所述耦连装置壳体(3)上设置有止挡面(9)并且在所述锥形环(7)上设置有参照面(10a、b)，其中，在所述止挡面(9)和参照面(10a、b)之间形成有磨损间隙(11)，所述磨损间隙随着所述摩擦衬片(8a、b)的磨损变宽，其中，所述耦连装置包括锁定元件，所述锁定元件能够在所述磨损间隙(11)超过能确定的最大宽度时移动到所述磨损间隙中。

2.根据权利要求1所述的耦连装置，其特征在于，所述锁定元件布置在所述锥形环(7)和所述耦连装置壳体(3)之间。

3.根据权利要求1所述的耦连装置，其特征在于，在所述锥形环(7)的周向上分布地设置有多个锁定元件。

4.根据权利要求2或3所述的耦连装置，其特征在于，每个锁定元件包括球(12)，并且每个球(12)都配有所述锥形环(7)中的球容纳空间(13)。

5.根据权利要求1所述的耦连装置，其特征在于，在所述耦连装置壳体(3)上设置有贴靠面(14a)并且在所述锥形环(7)上设置有贴靠面(14b)，其中，所述磨损间隙(11)布置在所述贴靠面(14a、b)之间。

6.根据权利要求5所述的耦连装置，其特征在于，所述锥形环(7)中的球容纳空间(13)具有开口(19)，所述开口设计为，使得在所述耦连装置(1)旋转时，所述球(12)通过出现的离心力被压紧到所述贴靠面(14a、b)上并且所述球在球直径小于所述磨损间隙(11)的宽度时进入所述磨损间隙(11)中。

7.根据权利要求1所述的耦连装置，其特征在于，所述参照面(10a、b)具有第一区域(10a)和第二区域(10b)，所述参照面在所述第一区域中平行于所述止挡面(9)延伸并且所述参照面在所述第二区域中相对于所述止挡面(9)成角度地延伸。

8.根据权利要求7所述的耦连装置，其特征在于，所述第一区域(10a)布置在所述球容纳空间(13)的径向外侧，并且所述第二区域(10b)沿着轴向观察布置在所述第一区域(10a)和球容纳空间(13)旁边的左侧和/或右侧。

9.根据权利要求7所述的耦连装置，其特征在于，所述第二区域(10b)设计为，使得在所述耦连装置壳体(3)相对于所述锥形环(7)相对转动时，所述磨损间隙(11)被所述球(12)扩大，从而辅助所述弹簧元件(50)的弹簧力的力作用在所述摩擦衬片(8a、b)上，从而使所述摩擦衬片在所述接触平面(17)中相对于彼此压紧。

10.根据权利要求1所述的耦连装置，其特征在于，所述辅助机组是压缩机或者缓速器。

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