摩擦离合器的制作方法

本发明涉及一种用于机动车的驱动系的摩擦离合器，该摩擦离合器具有发动机侧的输入件和变速器侧的输出件，所述输入件围绕旋转轴线以能旋转的方式布置，所述输出件能够与所述输入件借助于摩擦对在形成摩擦锁合的情况下摩擦锁合地连接，其中，所述摩擦对构造为借助于至少一个离心力控制的操纵装置在轴向上相互夹紧。

背景技术：

这类摩擦离合器也被称为所谓的离心力离合器，所述离心力离合器在围绕旋转轴线旋转的摩擦离合器的离心力小时(例如在驱动系的发动机的空转转速下)被打开，随着转速增加进而离心力提高而闭合。这样的摩擦离合器例如由两轮车已知。在这种情况下，摩擦离合器用作具有操纵装置的起动离合器，其方式是，借助于在径向上沿着斜坡装置移位的离心质量产生摩擦对的轴向加载，该操纵装置根据离心力接通并且布置在摩擦离合器的输入件与摩擦对之间。这样的摩擦离合器能够与自动化的变速器(例如能够无级调节的变速器，CVT、Continuously Variable Transmission)结合。替代地，能够使用这类(例如由WO 2015/135540 A1所公开的)摩擦离合器，其中，根据离心力起作用的操纵装置在摩擦离合器中用作起动元件，并且附加地设置由驾驶员操纵的分离设备作为换挡离合器，该换挡离合器逆着离心力使闭合的摩擦离合器打开并且闭合。

在这种情况下，由根据离心力工作的操纵装置闭合的摩擦离合器在离心力作用下在发动机转速比较高时才闭合，以便能够提供相应的起动力矩。当转速下降时，摩擦离合器在相应高的转速下打开，从而在机动车还在行驶时在高于空转转速的低转速下不提供发动机的转矩。

技术实现要素：

本发明的任务在于摩擦离合器的有利的扩展方案。本发明的任务尤其是，在机动车行驶时将可利用的转矩带(Drehmomentband)扩展到发动机的较小的转速上，而不减小起动力矩。

该任务通过权利要求1的主题得到解决。该权利要求的从属权利要求给出权利要求1的主题的有利实施方式。

所提出的摩擦离合器设置用于机动车的驱动系。该摩擦离合器包含发动机侧的输入件和变速器侧的输出件，所述输入件围绕旋转轴线以能旋转的方式布置，所述输出件能够与所述输入件借助于摩擦对在形成摩擦锁合的情况下摩擦锁合地连接。为了构造根据摩擦力作用而构造的摩擦锁合，所述输入件和所述输出件配属有摩擦对，所述摩擦对构造为借助于至少一个离心力控制的操纵装置在轴向上相互夹紧。

为了尤其以高转速实现机动车的起动(例如两轮车的起动)，然而在机动车行驶时将由离心力引起的脱耦移至较低的转速，进而例如在转速较低时的部分负荷运行时能够行驶，在所述输入件与所述摩擦对之间以本身常见的方式设置发动机侧的操纵设备，并且附加地在所述输出件与所述摩擦对之间设置变速器侧的操纵设备。两个操纵装置根据离心力地利用轴向力加载所述摩擦对，用以形成摩擦锁合。这意味着，随着输入件的转速升高和输出件的转速升高，即在机动车行驶时，所述摩擦离合器根据离心力(即根据发动机的和变速器的转速并且根本上根据驱动轮的转速)被闭合或者说保持闭合，直到例如在空转转速下或者机动车基本上静止时又打开所述摩擦离合器。因此，当机动车静止时，能够在转速比较高时、进而在功率足够用于迅速的起动过程时才闭合所述摩擦离合器。通过在机动车行驶时借助于所述变速器侧的操纵装置附加地加载所述摩擦对，所述摩擦离合器在起动过程期间在低于离合器转速的转速之内保持闭合或者至少在打滑运行时还传递力矩。

根据一种有利的实施方式，所述操纵装置能够相互并联。这意味着，所述操纵装置相互嵌套并且施加共同的轴向力到所述摩擦对上。在这种情况下，所述操纵装置中的一个操纵装置(例如变速器侧的操纵装置)能够直接作用到所述摩擦对上，而另一个操纵装置(例如发动机侧的操纵装置)作用到直接作用的操纵装置上。在一种替代的实施方式中，所述操纵装置能够相互串联。这意味着，所述操纵装置中的每个操纵装置都直接作用到所述摩擦对上。

根据一种有利的实施方式，为了操纵在离心力作用下闭合的摩擦离合器，能够设置附加的能够由驾驶员操纵的分离设备。这意味着，所述操纵装置在离心力作用下压合所述摩擦离合器，并且在闭合过程中借助于所述分离设备中断通过所述摩擦离合器传递的转矩，以便例如在变速器中进行换挡过程。可见，能够自动化地操纵所述分离设备以替代通过驾驶员的操纵，或者所述分离设备能够配备有辅助驾驶员的助力操纵装置。所提出的摩擦离合器能够构成为干式运行的摩擦离合器，其具有在轴向上固定地布置的对压板和能够相对于该对压板轴向移位的挤压板，所述对压板和所述挤压板在构成输入件的情况下构成输入侧的摩擦对。输出侧的摩擦对构造为离合器盘的摩擦衬片，该离合器盘构成该摩擦离合器的输出件。所述操纵装置在离心力影响下在构成所述摩擦对之间的摩擦锁合的情况下相对所述对压板预紧所述挤压板。

替代地，所提出的摩擦离合器能够湿式运行，其中，所述摩擦对由交替分层的片构成，所述片由所述操纵装置在离心力作用下相对轴向止挡预紧。在这种情况下，钢片能够与摩擦片交替地分层并且形成相应的片组。例如，所述摩擦片能够与输入侧的片支架抗扭地连接(例如挂到这些片支架中)，所述钢片能够与输出侧的片支架抗扭地连接(例如挂到这些片支架中)，所述摩擦片和所述钢片能够根据离心力借助于所述操纵装置在轴向上预紧。

根据该摩擦离合器的一种有利的实施方式，所述片组构造为能由所述操纵装置借助于片支架根据离心力预紧，所述片支架相对于轴向固定的基板能够轴向移位并且旋转耦合。在这种情况下，所述操纵装置能够分别包含两个盘件，所述盘件构成斜坡装置，所述盘件在轴向上在彼此之间接收能够径向移位的离心质量，所述盘件中的一个盘件以轴向固定的方式构造，另一个盘件以能轴向移位的方式构造，能够轴向移位的盘件在轴向上相对所述基板加载所述片支架。为了构造强制地通过所述操纵装置在离心力作用下闭合的摩擦离合器，所述斜坡装置的能够轴向移位的盘件能够在轴向上在两个方向上与片支架固定连接。然而，所述能够轴向移位的盘件能够以优选的方式逆着至少一个弹簧元件的作用加载所述片支架，使得该弹簧元件的弹簧预紧力与离心力之间的平衡起作用，即所述盘件在离心力作用下逆着该弹簧元件的作用接合所述摩擦离合器。

在所述操纵装置的串联布置中，能够轴向移位的盘件能够以旋转脱耦的方式在轴向上重叠地布置，其中，所述盘件中的一个盘件、优选变速器侧的操纵装置的盘件轴向地加载所述片支架。发动机侧的操纵装置的能够轴向移位的盘件在此在离心力作用下在轴向上并且例如借助于滚针轴承或者类似物以旋转脱耦的方式利用轴向力按压到变速器侧的操纵装置的能够轴向移位的盘件上，所述轴向力通过在径向上移位的离心质量和所述斜坡装置在轴向上被偏转。

在一种替代的实施方式中，两个能够轴向移位的盘件能够直接、即串联地在轴向上加载所述片支架。

所述斜坡装置能够通过突出的具有在径向方向上向外朝向彼此的斜坡的盘件构成，在所述斜坡之间在轴向上设置有分布在周向上的离心质量。所述斜坡能够沿着其径向延伸长度具有径向的引导装置。所述离心质量能够构造为滚动体，例如球、柱体、滑动体或者类似物。

附图说明

根据图1和5中所示的实施例更详细地阐述本发明。在此示出：

图1摩擦离合器的剖面，该摩擦离合器具有两个并联布置的操纵装置和分离设备，

图2在剖切的3D视图中的图1的摩擦离合器，

图3相对于图1和2的摩擦离合器改变的摩擦离合器的部分剖面图，该摩擦离合器具有所述操纵装置的串联布置，

图4摩擦离合器的剖面，该摩擦离合器具有两个操纵装置，但不具有分离设备，和

图5用于图1至4的摩擦离合器的工作原理的曲线图。

具体实施方式

图1和2在全貌图中示出摩擦离合器1的剖面图和剖切的3D视图，所述摩擦离合器围绕旋转轴线d以能旋转的方式布置，所述摩擦离合器具有输入件2和输出件3。输入件2具有输入侧的片支架5，该片支架轴向固定地并且以能借助于滚动轴承6(例如轴向轴承)旋转的方式支撑在毂件4处，该片支架在径向外部借助于齿圈7例如由发动机的初级驱动旋转驱动。片支架5作为盘件45与盘件8和分布在周向上的离心质量9一起构成斜坡装置10，这些构件由此构成发动机侧的操纵装置11。片支架5借助于隆凸部12以在周向方向上固定并且在径向上能够移位的方式引导离心质量9。盘件8在径向外部具有斜坡13，所述斜坡在轴向上朝向片支架5的径向的凸肩，该凸肩构成盘轴肩或者盘件，从而在围绕旋转轴线d旋转的摩擦离合器1的离心力的影响下，所述离心质量向径向外部移位，并且盘件8在轴向地支撑在片支架5上的情况下轴向移位，该片支架在轴向上支撑在毂件4上。由此，在预先给定的转速与极限转速之间产生轴向行程，该预先给定的转速例如是发动机的空转转速，在所述极限转速下，离心质量9被最大程度地径向移位，例如在径向外部贴靠在片支架5的轴向突出部14上，该轴向突出部接收齿圈7。所述行程借助于滚动轴承15以旋转脱耦的方式传递到压力环16上。

片支架5在其轴向突出部上抗扭转地并且以能在轴向上受限地移位的方式接收构造为摩擦片17的摩擦对18。所述摩擦对在交替的分层中与构造为钢片19的输出侧的摩擦对20一起构成片组21。

以如下方式构建输出件3：钢片19在径向内部抗扭转地并且以能在轴向上受限地移位的方式被接收在(例如被挂在)片支架22上。片组21在轴向上支撑在输出侧的基板24上，并且被与片组21连接的压力罐23在轴向上加载。

基板24借助于在周向上分布地布置的螺栓25以在轴向上间隔开的方式固定接收毂盘26。毂盘26借助于压力环27固定接收在毂件4上，并且与变速器输入轴28构成扭转锁合的连接。盘件29借助于在周向上分布地布置的螺栓30与毂盘26以在轴向上间隔开的方式固定连接。

片支架22借助于在周向上分布地布置的板簧31以抗扭转并且能够轴向移位的方式与毂盘26连接，使得在构造摩擦对18、20的摩擦锁合时，引入到输入件2中的转矩通过片支架22和压力罐23传递到毂盘26上，进而传递到变速器输入轴28上。盘件32借助于在周向上分布地布置的螺栓33和弹簧元件34(这里是螺旋压力弹簧)相对于压力罐23轴向地预紧。轴向固定的盘件29和能够在轴向上逆着弹簧元件34的作用移位的盘件32在轴向上在彼此之间接收在周向上分布地布置的并且能够径向移位的离心质量35。盘件32在径向外部具有朝向盘件29的斜坡36。盘件29具有隆凸部40，所述隆凸部以在周向方向上固定并且能够径向移位的方式引导离心质量35。通过这些组件构造斜坡装置37或者说变速器侧的操纵装置38。当由于转速引起离心力提高时，离心质量35向径向外部移位，使得在弹簧元件34和板簧31预紧的情况下将压力罐23在轴向上移位并且产生摩擦对18、20的摩擦锁合。

借助于操纵装置38使输入侧的操纵装置11耦接到压力罐23上。为此，在能够轴向移位的盘件32上设置有在周向上分布地布置的、朝压力环16的方向上延伸的螺栓39。当在输入侧操纵该操纵装置11时，盘件8通过滚动轴承15使压力环16移位，进而使螺栓39移位。由此，盘件32被轴向移位并且压力罐23加载片组21。

在起动过程中，操纵装置11通过这种方式相对基板24压紧该片组。一旦变速器输入轴28具有足够的转速，则径向向外加速离心质量35，从而增强所述压紧。通过相应地设计弹簧元件34实现限界所述压紧，当达到预先给定的过度压紧时，所述弹簧元件在轴向上屈服(nachgeben)。如果在机动车行驶时降低发动机转速，则盘件8的压紧减弱，然而由于盘件32的轴向移位和压力罐23的预紧，片组21的压紧(例如预紧)保持不变，直到所述机动车低于对应于变速器输入轴28的预先给定的转速的速度。

摩擦离合器1除了具有操纵装置11、38之外还具有分离设备41，所述操纵装置根据离心力压合摩擦离合器1，所述分离设备能够打开在离心力作用下闭合的摩擦离合器1。为此，分离设备41具有由驾驶员或者自动化地在轴向方向上操纵的分离轴承42，该分离轴承逆着弹簧元件34的作用使压力罐23的凸缘43移位，进而解除摩擦对18、20之间的由操纵装置11、38引起的摩擦锁合。

图3在图1至2的摩擦离合器1的变化方案中示出在局部剖面图中示出的围绕旋转轴线d布置的摩擦离合器1a，该摩擦离合器具有输入件2a和输出件3a。具有斜坡装置10a的发动机侧(例如输入侧)的操纵装置11a和具有斜坡装置37a的变速器侧(例如输出侧)的操纵装置38a在此分别串联地作用到片支架22a上。操纵装置38a为此具有在轴向上相对于输入侧的操纵装置11a的盘件46a借助于弹簧元件47a支撑的盘件32a，该盘件具有在径向外部成型的斜坡36a。在轴向上在盘件32a与片支架22a的支承面之间设置有能够径向移位的、在周向上分布地布置的离心质量35a，所述离心质量在输出件3a旋转时被径向向外移位，进而在相对基板24a在轴向上夹紧片组21a时使片支架22a移位并且产生摩擦对18a、20a的摩擦锁合。借助于布置在基板24a与片支架22a之间的压力弹簧避免过度压紧，所述压力弹簧相应于图1和2的压力弹簧34。

操纵装置11a的斜坡装置10a包含与毂件4a在轴向上固定连接的盘件44a，该盘件借助于滚动轴承6a在轴向上固定支撑斜坡装置10a的盘件45a。具有斜坡13a的盘件8a以能轴向移位的方式构造，并且借助于滚动轴承15a以旋转脱耦的方式加载盘件46a。在盘件8a、45a之间布置有能够径向移位的并且在周向上分布地布置的离心质量9a。盘件46a借助于弹簧元件47a(在这里是碟形弹簧)相对盘件32a在轴向上预紧。盘件46a借助于轴向突出部48a滑动支承在盘件44a上并且在端侧具有臂49a，所述臂在盘件46a的预先给定的行程之后止挡毂盘26a。由此，操纵装置11a被限界运动范围，并且引起由离心力引起的对片组21a的加载，该加载借助于通过盘件36a和离心质量35a的在轴向上刚性的连接。如果输出件3a达到预先给定的转速，则离心质量35a径向向外移位并且进一步预紧片组21a。当输入件2a处的转速例如由于发动机处的减速而减小时，所述盘件例如在发动机空转时从毂盘26a移位返回，然而，在机动车行驶时，片组21a被操纵装置32a预紧。

图4以示意性剖面图示出摩擦离合器1b，该摩擦离合器具有输入件2b和输出件3b，并且具有输入侧(例如发动机侧)的操纵装置11b和输出侧(例如变速器侧)的操纵装置38b。为了构造操纵装置11b、38b，分别偏心地接收以能旋转的方式支承在输入件2b或者输出件3b上的离心质量9b、35b，所述离心质量在旋转的输入件2b或者输出件3b的离心力作用下旋转，并且在径向外部与另一构件(输出件3b或者输入件2b)的对应摩擦面构成摩擦配合。由此，不仅在输入件2b旋转时、而且在输出件3b旋转时都在离心力作用下实现输入件2b与输出件3b之间的摩擦锁合。

图5示出模拟在时间t上的转速n的机动车起动特性的曲线图50，所述机动车具有传统的摩擦离合器和所提出的图1和2的摩擦离合器1。曲线51示出该发动机的转速，曲线52示出具有传统的摩擦离合器的变速器的转速。当以1500min^-1起动，然后油门全开时，发动机的转速被提升并且基本上在由于离心力而闭合的摩擦离合器中直到大约6700min^-1的同步点前都基本上保持恒定。曲线53示出发动机的转速，曲线54示出在所提出的摩擦离合器中的变速器的转速。所述发动机在这里被加速到高转速，由此，对应于曲线51，发动机侧的操纵装置由于离心力而被激活。通过在机动车开始起动时同样被激活的变速器侧的操纵装置，发动机的转速由于更高的负荷而被降低，在明显更小的大约3600min^-1的转速处达到所述同步点。另外，从曲线图50中能够推断出，变速器侧的操纵装置在大约2000min^-1的范围中就已经开始起作用，由于该变速器侧的操纵装置的作用该发动机的转速被降低，从而使得在达到这些转速时，即使发动机侧的操纵装置未激活，在输入件与输出件之间也已经存在摩擦锁合。可见，两个操纵装置的同步点能够通过相应地选择所述离心质量而以可变的方式预先给定并且能够相互协调。

附图标记列表

1 摩擦离合器

1a 摩擦离合器

1b 摩擦离合器

2 输入件

2a 输入件

2b 输入件

3 输出件

3a 输出件

3b 输出件

4 毂件

4a 毂件

5 片支架

6 滚动轴承

6a 滚动轴承

7 齿圈

8 盘件

8a 盘件

9 离心质量

9a 离心质量

9b 离心质量

10 斜坡装置

10a 斜坡装置

11 操纵装置

11a 操纵装置

11b 操纵装置

12 隆凸部

13 斜坡

13a 斜坡

14 凸肩

15 滚动轴承

15a 滚动轴承

16 压力环

17 摩擦片

18 摩擦对

18a 摩擦对

19 钢片

20 摩擦对

20a 摩擦对

21 片组

21a 片组

22 片支架

22a 片支架

23 压力罐

24 基板

24a 基板

25 螺栓

26 毂盘

26a 毂盘

27 压力环

28 变速器输入轴

29 盘件

30 螺栓

31 板簧

31a 板簧

32 盘件

32a 盘件

33 螺栓

34 弹簧元件

35 离心质量

35a 离心质量

35b 离心质量

36 斜坡

36a 斜坡

37 斜坡装置

37a 斜坡装置

38 操纵装置

38a 操纵装置

38b 操纵装置

39 螺栓

40 隆凸部

41 分离设备

42 分离轴承

43 凸缘

44a 盘件

45 盘件

45a 盘件

46a 盘件

47a 弹簧元件

48a 凸肩

49a 臂

50 曲线图

51 曲线

52 曲线

53 曲线

54 曲线

d 旋转轴线

n 转速

t 时间