TW200526882A - Fluidically actuatable rotary driving coupling - Google Patents

Description

200526882 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 j關於種可用流體動作的旋轉聯動離合器。 【先前技術】 〃這種旋轉聯動離合器在機械構造中用於將一驅動軸的 + ’：依而要傳到-出力軸，其中該旋轉聯動離合器係 在離合器的聯接#能+ w或解除.接狀態，或在其間的過渡狀

怨呈摩擦滑動的狀態操作。 在聯接時’這些聯動片（離合片）（Mitnehmerscheibe) 須經由一活塞·紅單元及―相關之環形活塞施高壓而互相頂 壓住，以傳動所需之力矩。 活塞-缸單元用於作此目的，「動作流體」 (eBetatigungsluid’ 英：actuating nuid (液壓油）經一可傳 [力的/1力至送到每形活塞的端面。因此這種旋轉聯動離 a π的基本問題在於：其密封面互相要作相對旋轉，至 少在泫旋轉聯動離合器呈聯接狀態時 這些密封面要用驅 動端的轉速互相作相對旋轉。 因此，要供應液壓油到壓力室以將壓力施加到聯動片， 〆、月b紅由方疋轉接頭（DrehdurchfUhrung，英：rotating pass-through)(它接有通道系統）達成，其中該通道系統有一 條「部分通道」會用聯接軸的轉速轉動，而另一條「部分 通運」則否’且這二條部分通道互相之間要密封，使該來 自該施壓力的活塞-缸單元的壓力油呈密封面不會由其間接 縫洩漏。 6 200526882 因此在活塞-缸單元的出口與該通道系統（它與其他壓 力室相通)之間設有一個不會讓壓力媒洩漏的密封的旋轉接 頭。 特別是在大型機械設備的場合，例如在汽車工業的油壓 式壓機（Presse)的場合，須將高達約ι〇〇巴的高壓經由這種 旋轉接頭密封地傳送，以防止任何環境污染。 然而其衍生的構造成本彳艮可觀。 _ 口此而要一種可用流體動作的旋轉聯動離合器，其中在 錢轉聯動離合器與該活塞_缸單元之間受相對旋轉而互相 作相對運動的部件不需要昂責繁複的油壓式或氣壓式的密 封措施。 【發明内容】 、、/此，發明的目的在消㈣前技術的缺點，並提供解 %，稭之可省却活塞-缸單元與旋轉聯動離合器之間的 〜貝的疑轉接頭。本發明達成目的之道，係利用申請專利 % 範圍主項的特點。 離人：用本發明可得到一好處，即：該活塞-缸單元與相關 σ。構件（匕亦帶有與其他壓力室相通的管路接頭）一 齊構成一播、皮⑽^ y 動 以早70，此構造單元的組件互相不會作相對轉 轉方=m n單元’舉例而言’與該聯接軸連接成共 離工如有必要並作對應的支承，因此就活塞-虹單元盘 荖王°。壓力密封性的需求者’可由-種剛性的系統 7 200526882 • 因此，該活塞-缸單元與該聯接軸或一些聯接構件（在 其他壓力室中的連接管路位於這些聯接構件上）可視為「靜 悲系統」’在此系統中，可直接達成所要的壓力媒密封性。 舉例而g，14種靜態措施在於聯接軸與活塞_缸單元之 間的密封不漏壓力媒的突緣連接。 因此不再需要「動作流體」的旋轉接頭。 該活塞-缸單元宜由一外力產生器施力。該外力產生器 • 卜個可沿活塞_缸單元的軸向運動的「動子」(Laufer，/: mover或runner)及一個相關的定子（Stat〇r)，該動子要能沿 活塞-缸單元的軸向移行，並使活塞與缸互相作相對移位， 以減少液體的空間，以產生廢力。 為此可考慮用各種不同的實施例，其中在第一實施例 中，該動子相對於定子支承成可作旋轉運動的方式。如此 該動子可與活塞-缸單元連接成不能相對移動的方式。 另一實施例中，該動子與定子不能作相對轉動。 ^ 對於与種狀況，該動子經一可沿軸向作用的旋轉軸承 聯接到該可移動的活塞-缸單元。 所用之沿軸向作用的旋轉軸承可為滑動軸承或滾子軸 承。 在另一實施例中，該外力產生器為一線型馬達 tLinearmotor)它的動子不但可沿軸向移行，而且也經由該活 塞-虹單元支承成可轉動的方式。 由於在這種線型馬達的場合，在動子與定子之間有一 個無接觸的環形縫隙，故本發明此一次要特點也利用動子 8 200526882 的自由旋轉運動性。舉例而言，這種線型馬達係用電或電 磁方式驅動’且係屬先前技術，其特別的優點在於可經由 一種伺服控制器（例如依特定摔 木作I數而定）作控制。 然而在活塞-缸單元的場合，在羽 在白知技術中並沒有使用 這類電磁式線型馬達當作妓鳇播 “ 田U構件以將旋轉聯動離合器動 作者。 如果該活塞-缸單元支承右_ π丄 對可相對調移的斜滾珠軸 承中的活，則在這類旋轉聯動離合器可能存在的巨大厚力 (南達100巴或更多）可用特別簡單方式的卸除。土 該斜滾珠軸反向調移（特別是在該活塞士單元 圍凋移）可使構造形狀特別緊密 / 使用。 丑J便铩準化的構件能 特別有利的一點是可將本發 的「雜八w . 間早地整合到一種所謂 的 離5态一淑]車組合」中。 在這種離合器-剎車組合中 八哭私你P %形活塞一方面當作「離 曰動作裱」另一方面當作「刹 夂私你古Α4 j 半動作70件」各功能係由 各私位方向而造成，但其中 口 + 連接，以石/、而要與該旋轉聯動離合器 連接以確保s亥活基_缸單元能作旋轉運動。 在此，關於功能方面，並沒 、力古#雜枝 ’疑轉運動的問題，因此 1有靛轉接碩的流體密封性的問題。 然而’如果該剎車的施力路 轉方式的環達成，列上过的邦入 一個支承成旋 梦而在ί 部部實施方式也都適用於此。 Μ而在一特佳的實施例中， 显祐ί丨丨兮α 刀里由5早性方式端緊的彈 “也m彳車的移位元件 ^ —泮耳在施以壓力時，被繃 9 200526882 緊以將離合器向著彈簣力漸增加的方向動作。 這類「離合器剎車組合體」在 」你+確疋義的端位置 工作，料—個剎車位置及—「離合器壓人位置」；在刹 車位置時，該離合器係脫雜 “ 離合器壓入位置時，口右 口’在 用。 ，、有该雄合器㈣入’而剎車則無作 為了減少離合器襯塾㈣和帥叫 將冷却油經由一同樣地共轉、了另外 付J遇道糸統达到離合器室。 對此用實施例說明。 在以下利用實施例詳細說明本發明。 【實施方式] 的圖在《下如未有不同之說明’則以下的說明適用於所有 圖式顯示一個旋轉聯動離合器（1)。 該旋轉聯動離合器⑴有聯動片⑺，這些聯動 面與驅動裝置(2)連接成不能相對轉動的方式，另_方)： 出力裝置（4)連接成不能相對轉動的方式。 〃 在此，該聯動片⑺依以可稍微轴向移動的

心的離合器軸（聯接軸Wl2h + / ^ T Ρ接釉Η 1 2 )上或位於與離合器軸背向的籬 合器的構件上。 J ^離 對於目前的觀點’不論該離合器轴⑽看成 出力裝置，其原理都是一樣的。 勒衣置或 各依觀點而定，所示之古册 所不之皮V (所示的力向量作用 緣）用於作出力裝置（4)或驅動裝置㈠）。 ，、邊 10 200526882 對於該旋轉聯動離合 件，其内容可參考先前技術。 器的所有圖未示 及分別提到的構 重要的一 活塞（5)施加。 沿軸向移動。 结為：在離合器上該要傳送的摩擦力被一環形 此處該環形活塞⑺位在離合器軸（12)上且可 該環形活塞⑺之背向聯動片⑺的那—端 它受該「動作流體」施力。 有而面 ㈣流_係可為液歷媒或氣壓媒。 環形活塞（5)的端面係由法 β _ f辨“ 則糸甶，舌塞-缸早凡⑺的壓力室(30) 施 體壓力，該活塞-缸覃 -壓力室⑹連、連接管路」⑻與另 至（6)連通，其中該連接管路⑻用—相關之開口開放 到该另一壓力室（6)中。 ^|力至（6)被$形活塞（5)的端面封閉，雖然該環 形活塞（5)以可移動的方式座落在離合器軸（12)上，且亦利用 j社封件（圖中未詳示）密封，但其外周圍被—則被—活塞殼 體圍住’該活塞殼體構成壓力室(6)的其他的封閉壁。 p因此^該另一壓力室⑹用動作流體⑴）施麼力時，該離 &力乍裒(9)被鈀力，使它沿軸向朝旋轉聯動離合器⑴的 方向移動，在此該聯動片⑺係呈形狀接合式及力量接合式 的接觸，因此所要的力矩可被傳送。 在k些Μ轭例中顯示一旋轉聯動離合器，其中該離合器 動作環在施壓力時將離合器壓入。 然而，舉例而言，也可考慮一種被彈簣預應力壓入的旋 轉如動離口益’而该動作流體經另一個相關設置的壓力室 200526882 使該旋轉聯動離合哭、★ -脫離聯接（auskuppeln，英：dec〇upie)。 皆這種h形忒朝向壓力室的活塞端面須朝向該旋轉 聯，離合器⑴，而該環形活塞⑺則由對立的那一邊受彈菁 力里鉍力而移位到該旋轉聯動離合器的壓入位置。 -此處重要的一點為：利用該活塞-缸單元⑺將動動流體 ^軸向孔〔此處該孔係設在離合器軸（12)中〕導入該 的另一個壓力室（6)中。 為此，°亥「連接管路」（8)的開口 -直與另-壓力室⑹ 相通’而連接管路(8)另-端設在活塞-缸單元(7)的出口。 ^ 了在一離合器構件[連接管路⑻由此構件起，開口到 另麼力至抑(6一)中，因此在此情形中該構件係指離合器轴⑽ 與活塞-缸早凡⑺之間造成一種密封不會洩漏壓力且沒有 =ΓΓ過的連接部’因此該活塞-缸單元⑺與離合器轴 )連接成不能相對轉動、耐壓力及可一齊共轉的方式。 …但f表示，當離合器-變成聯接片擦轉的狀態或塵入狀 也日寸《亥活塞-缸單元⑺就與離合器軸一齊移動。 因此活塞-缸單元⑺在與離合器軸（⑺之間的密封連接 部可由-種可簡單地製造的突緣連接部構成，它如有必 要’可用0形密封件作密封。 此外，圖式顯示活塞_虹單元的各種不同的可能施力方 式。 但在所有情形中設有一外力產生器⑴）。此一外力產生 器（13)有一個動子（14)及一 ^ 于（14)及相關的定子（15)。該動子可沿活 基-缸早几⑺運動。依作用力與反作用力原理，在定子與動 12 200526882 子之間有-力量傳到活塞-缸單元⑺，該力量只造成活塞愈 拉的相對移位’因此在施力時，活塞也單元讀力室對 應地變小，以將旋轉聯動離合器（1)動作。 ^第}、3、及2圖顯示不同之原理。 在第1及第3时，料力產生器⑴）有—動子（14)， 它支承成可相對於定子（15)作旋轉運動的方式。 "在此’該動子〇4)另外也可沿活塞·缸單元（7)的軸方向 私=Μ此不同者，第2圖顯示一進一步的特點，其中該 活塞-缸單元⑺被一外力產生器03)的動子（14)施力，固铁 該動子可於活塞-紅單元的軸方向移行，但係位在一個可轉 動的支承件中。 為此目的，在動子（14)與活塞_缸單元⑺之間設有一「軸 向力旋轉軸承」（止推軸承）（16)，它將該可轉的活塞-缸 單元⑺與外力產生器（13)之間的相對運動輸出。 它可為一滑動軸承，或亦宜為-滾體軸承。 此外，圖式顯示—個呈線型馬達（⑺形式的外力產生器 (13) 〇 在此’它係一種直接驗無毋 •，’動％，其中该直線運動係無磨損 地產生’不需在中間接機械性聯動器，其特點在於：該線 性馬達只由二個部分組合成，即：動子（U)與定子（15)。 此外在此線型馬達的殼體(它係設成位置固定的方式） 中除^達繞組外，還可設有必要的支承件以支承動子以 及位置仏出手段及微處理機電路。 這種線型馬達（直動；田+ /、動子用電或電磁驅動）的優點在於絕 13 200526882 對無磨損。 在此在動子（i 4)與定子（i 5 )之間有—環形空氣縫隙 (28)1這是當然要設置的，俾避免一些短路情事。 第1及第3圖的實施例利用這種環形空氣縫隙，因為它 可確保動子⑽在定子（15)内在各軸向位置都能自由轉動。 -此外，第3圖顯示_進—步特點，其中該線型馬達（ 經由一伺服控制器（27)控制。 此外，該伺服控制器（27)可為—個閉路的調節回路的構 :’在該調節回路内對於壓力形成的預定操作參數或預定 時間函數之類因素作調節。 在此情形中，該伺服控制器（2 7)經由一個設在另一谭力 室(6)令的壓力感測器控制，俾將離合器動作環⑼ ： 時間函數移位。 虽然也可使用所有其他有意義的操作參數當作輸 值，以輸入伺服控制器，例如摩擦襯片溫度、離合器間 離合器磨損度等。 ” 此外，第3圖顯示該活塞士單元⑺支承在—對可互相 調移的斜滾珠軸承（18)上，成為不能沿軸向移動的方式。 丄此進一步的特點的好處在於，當壓力大到100巴或更 高時，所有作用到活塞-缸單元（7)上的軸向力量經由該位置

固定的殼體帶走。 X 受 動 此外，第3圖顯示一實施例，其中，該離合器動作環（IQ) 一反向力產生器（20)施力，可沿其與施壓力相反的軸向運 方向同樣地移動。在此情形中，該反向力產生器由螺 14 200526882 力’並設法將它朝向另一麼力室（6)的方 因此，該受彈性預應力的彈簣在離 它將離活器動作環（9)之朝 旋彈簧構成 環形活塞（5)所施壓力增加 緊。 離合裔那一側施 向移位。 合器動作時，隨著 而頂逆著遞增的彈簧力越繃越 圖中可看出，由於活塞朝向外力產生器（3〇)的方向移 位，使活塞-缸單元的體程度大時’動作流體(")遠離另一 r 壓力室(6)’其離開的體積係對應於活塞_缸單元⑺的移位。 在此，離合器動作環（9)在離合器軸上朝向一剎車 (19)[它綱聯動離合器⑴對立]移位，因&在該旋轉聯動 離合器(1)脫離聯接(Ausrticken)之後，仍在轉動的離合器軸 (12)隨後即靜止下來。 因此本發明並不限於旋轉聯動離合器的使用，而係還 可配合剎車使用。 在此，也可考慮不用螺旋彈簧，而用流體方式（換古之 即氣壓或液壓方式）施力的反向力產生器將刹車動作。該反 向力產生器依本發明同樣地要與離合器軸（12)連接成x 的方式。 在此，上述的說明都適用於此。 如第3圖所示，如果活塞士單元⑺μ μ 承在-位置固定且封閉的殼體⑼中，則可設有其他相通的 通道，它們呈共轉的通道系統（22)方式與離合器室以及/或 剎車室（24)(如果有剎車的話）連接相通。 $ 在此，該封閉的殼體（21)與活塞·缸單元⑺之間的密封 15 200526882 空間要接到該共轉的通道系統（22)。 舉例而言’這點可用一環形「供應管路」 她塞-缸單元⑺的各角度位置時都能與該位 殼體（21)以及活塞·缸單元⑺之間 、 ，此，特別是能將此共轉的通道系統(22二 C吕路（25)接到-個不共轉的冷却油貯槽⑽，俾能將㈣ 車過程或離合（聯接）過程產生的熱更有效地導離並將襯墊 的磨損減少或減到最小。 【圖式簡單說明】 第1圖係本發明的第一實施例； 第2圖係本發明另一實施例； 第3圖係在一離合器剎車組合體的本發明的實施例。 【主要元件符號說明】 (1) 旋轉聯動離合器 (2) 聯動片 (3) (4) (5) (6) ⑺ ⑻ (9) (10) (11) 驅動裝置 出力裝置 環形活塞 壓力室 活塞-紅單元 連接管路 另一壓力室（6)者] 離合器動作環 活塞端面[朝向該 動作流體 16 200526882 (12) 離合器軸 (13) 外力產生器 (14) 動子 (15) 定子 (16) 軸向力旋轉軸承 (17) 線性馬達 (18) 斜滾珠轴承 (19) 剎車 (20) 反向力產生器 (21) 位置固定的殼體 (22) 共轉的通道系統 (23) 離合器室 (24) 剎車室 (25) 環形供應管路 (26) 冷却油貯槽 (27) 伺服控制器 (28) 空氣縫隙 (30) 活塞-缸單元的壓力 17

Claims (1)

1. 200526882 十、申請專利範圍： 1·-種可用流體動作的旋轉聯動離合器⑴ 中至少有一個係盥—聰叙狀 P接片（2) 襄置（3)連接成不能相對轉動的方 二二趙至少另一個聯接片(2)則與一出力裝置⑷連接成不 :相對轉動的方式’其中該「動作流體」⑴)從一活塞·紅 早凡⑺的壓力室經-連接管路⑻達到另—麼力室⑹，㈣ 力至W被一離合器動作環⑼的環形活塞⑺密封，該離合哭 ㈣環在施壓力時可沿軸向封閉，其中，該朝向另一 ^ 動作流體⑴)施壓以將該旋轉離合器⑴料或脫離聯接，且 其中該活塞-缸|元⑺與連接管路（8) 一齊一離合器構件，連 接成不能相對轉動、不漏壓力、以及可共轉的方式，該連 接管路（8)由此構件開始開口到另一壓力室（6)中，其特徵在： 室⑹的活塞端面一各依旋轉離合器⑴的功能而定——用 該活塞-缸單元（7)被一外力產生器（13)施力，該外力產 生器有一動子（14)及一定子（15)，其中該動子（14)可沿活塞· 紅早元（7)的轴向移行，且 --支承成可相對於定子（15)作旋轉，運動的方式，或者 --經由一止推軸承（16)聯接到該可旋轉的活塞·缸單元 (7) 〇 2·如申請專利範圍第1項之旋轉聯動離合器，其中： 該軸向力旋轉軸承（16)設計成活動軸承形式。 3 ·如申請專利範圍第1項之旋轉聯動離合器，其中： 該軸向旋轉軸承（16)設計成滾子體軸承形式。 4 ·如申清專利範圍第1或第2項之旋轉聯動離合器，其 18 200526882 中·· 该外力產生裔（1 3 )為一線性馬達（1 7)。 5·如申請專利範圍第4項之旋轉聯動離合器，其中· 該線性馬達（17)的動子（14)受電力或電磁方式驅動。· 6.如申請專利範圍第4項之旋轉聯動離合器，其中· 該線性馬達（17)可經一伺服控制器（27)控制。 7·如申請專利範圍第4項之旋轉聯動離合器，其中· 該線性馬達（1 7)在封閉的調節循環回路中利用預定的 操作。 疋、 8.如申請專利範圍第丨或第2項之旋轉聯動離合器，其 中： ^ 該活塞-缸單元（7)支承在一對可互相調移的斜滾珠軸 承（1 8)上’呈不能沿軸向運動的方式。 9·如申請專利範圍第1或第2項之旋轉聯動離合器，其 中： ’ 該聯合器動作環（9)同樣地可受一反向力產生器（2〇)施 加而沿其與施壓力相反的軸向運動方向移動，且用於當作 一剎車（1 9)的移位元件。 1 〇·如申請專利範圍第9項之旋轉聯動離合器，其中： 該反向力產生器（20)具有彈性方式預繃緊的彈簧，其設 置方式使得它們在環形活塞（5)的所施壓力漸增之下，朝向 離合器動作著方向頂逆著遞增的彈簧力繃緊。 1 1 ·如申請專利範圍第1或第2項之旋轉聯動離合器， 其中： 19 200526882 該活塞-缸單元（7)以可旋轉的方式支承在 -(21)中 且經由一共轉之系統（22)與該離合器室及/或可能 室（24)連接相通，該殼體係 …單 置U疋且係密封式封閉著。 12·如申請專利範圍第4頊 員之方疋轉聯動離合器，i中· 該共轉的通道李统（22、奴< ^ 八 -轉…免广 環形供應管路(25)接到-不 /、轉的冷却油貯槽（26)。 十一、圖式： 如次頁 20