本发明涉及一种离合器组合件并且尤其涉及一种具有这样的离合器组合件的驱动系组合件。
背景技术:
1、离合器组合件尤其能够用于多轴驱动的机动车,尤其用于如下驱动系组件,其包括用于持续驱动第一驱动轴的第一驱动系以及用于可选地驱动第二驱动轴的第二驱动系。这样的具有能够被可选地驱动的驱动轴的驱动构思还被称为“等待(hang-on)”或“按需(on-demand)”系统。
2、通常,在机动车的不同的驱动构思之间存在区别。因此,存在具有前置马达的机动车,其中,前轴能够被持续驱动并且后轴能够被选择性地驱动。还存在如下机动车,在其中,后轴被持续驱动并且前轴能够可选地被接入。最后,存在一种具有后置马达的机动车,其中,后轴被持续驱动并且前轴能够通过等待离合器(hang-on-kupplung)可选地被连接。
3、从wo 2015/120909 a1中已知一种离合器组合件,在其中,能够通过操纵机构对离合器进行操纵。该操纵机构包括能够通过马达沿第一周缘方向以及沿与第一周缘方向相反的第二周缘方向被驱动的输入盘和能够由输入盘通过斜面系统沿轴向方向进行移位的输出盘。
4、从de 10 2009 049 013 a1中已知一种离合器,其中,马达为了使切换元件进行运动仅沿周缘方向进行扭转。
技术实现思路
1、本发明的任务是,至少部分解决关于现有技术所提出的问题。尤其应该提出如下离合器组合件,通过所述离合器组合件,能够缩短用于使离合器在被接合的第一位置与被分离的第二位置之间进行切换的切换时间。此外,第一位置应是可探测的,而不必为此例如使用位置传感器。进一步,应省去用于将离合器固定在第一位置中的预紧机构。
2、具有根据专利权利要求1的特征的离合器组合件有助于解决所述任务。有利的改进方案是从属专利权利要求的主题。在专利权利要求中逐个列出的特征能够以技术上合适的方式彼此相结合并且能够通过来自说明书中的起阐释作用的事实情况和/或来自附图的细节进行补充,其中,描述了本发明的另外的实施变型方案。
3、提出一种离合器组合件(其具有共同的转动轴线),其至少包括:
4、·离合器,其具有(彼此同轴地布置的)第一离合器盘和第二离合器盘,所述第一离合器盘和第二离合器盘能够在被接合的第一位置与被分离的第二位置之间进行移位,以沿周缘方向选择性地传递转矩,以及
5、·操纵机构,其用于操纵离合器。
6、该操纵机构至少包括:
7、·能够通过马达沿第一周缘方向以及沿与第一周缘方向相反的第二周缘方向被驱动的(并且与离合器盘同轴地布置的)输入盘,和
8、·通过输入盘能够沿周缘方向扭转的并且能够沿轴向方向移位的(并且与离合器盘同轴地布置的)输出盘,以及
9、·(与输入盘同轴地布置的)控制盘,其具有控制元件(控制轮廓和控制销中的一个)。
10、输出盘的运动能够通过控制元件(或通过控制轮廓和控制销的共同作用)进行控制,其中,第一离合器盘能够通过输出盘沿轴向方向进行移位。
11、基本上,离合器能够具有每一种任意的结构并且包括任意的离合器件,其适用于选择性地促使或中断在机动车驱动系中的转矩传递。例如,能够应用形状配合的离合器,如齿式离合器或爪式离合器。
12、形状配合的离合器包括至少两个离合器部分,其在被接合的位置中构建相对于周缘方向形状配合的连接。在被接合的位置中,所述离合器部分形状配合地起传递转矩作用地接合到彼此中。在被分离的第二位置中,所述离合器部分相对于彼此能够自由转动地被分离。
13、备选地,还能够应用摩擦式离合器,尤其应用片式离合器。通常,片式离合器包括第一离合器部分,第一摩擦片抗转动地并且轴向可运动地连接在所述第一离合器部分处,以及包括第二离合器部分,第二摩擦片抗转动地并且可轴向可运动地与所述第二离合器部分连接。通过由第一和第二摩擦片所组成的片组的轴向负载,能够在摩擦片之间产生摩擦配合的连接并且通过离合器传递转矩。
14、尤其,第一离合器盘与第一轴连接或能够连接,并且第二离合器盘与(与第一轴同轴地布置的)第二轴连接或能够连接,从而能够在轴之间传递转矩。
15、尤其,第一离合器盘能够沿着轴向方向进行移位。尤其,第二离合器盘相对于轴向方向位置固定地进行布置。尤其,所述两个离合器盘沿周缘方向能够转动地进行布置。
16、操纵机构能够通过每一种合适的驱动件、如例如电动、液压或气动马达进行驱动。马达能够通过控制单元进行操控,从而通过控制单元初始化或能够初始化离合器组合件的切换过程。
17、尤其,操纵机构包括(电)马达和传动机构,其中,所述传动机构具有在输入齿轮与输出齿轮之间的传动比,其大于1/25并且小于1/15(1/25<i<1/15)。马达能够具有为0.5至1.5nm(牛顿米)、优选地大约为1.0nm的转矩输出。因此,借助具有为1nm的驱动转矩的马达能够例如实现400n(牛顿)以上的操纵力。输出齿轮尤其构造在输入盘的外周缘面上,也就是说,马达(通过传动机构)驱动输入盘。
18、马达能够尤其沿所述两个周缘方向驱动输入盘。也就是说,马达在离合器组合件运行时进行运行,使得所述马达能够使输入盘沿所述两个周缘方向扭转。输出盘相应地布置成,使得所述输出盘能够通过输入盘沿所述两个周缘方向进行扭转。
19、控制盘尤其通过分离的结构件来实现。也就是说,操纵机构尤其通过输入盘、与其分离地实施的输出盘以及通过与其分离地实施的控制盘构造而成。
20、输出盘的运动能够通过控制元件(或通过控制轮廓和/或控制销)进行控制。在此,例如控制轮廓尤其形成一种滑槽,通过所述滑槽,在滑槽中能够移位的其它控制元件(例如控制销)以机械的方式进行转向。可实施为控制销的控制元件尤其与输出盘连接,从而所述控制元件的以机械方式的转向被传递到输出盘上。
21、尤其,输入盘和输出盘共同形成斜面系统,通过所述斜面系统,输出盘能够沿周缘方向进行扭转并且能够沿轴向方向进行移位。斜面系统能够实施成,使得沿周缘方向受限的扭转也是可行的,而没有引起沿轴向方向的移位。
22、斜面系统尤其通过至少一个斜面形成,另一个结构件能够沿着所述斜面进行运动。所述另一个结构件还能够构造为斜面,或但是能够例如构造为平面、销或球。
23、尤其,输入盘具有至少一个第一斜面,并且输出盘具有至少一个第二斜面,其共同形成斜面系统,通过所述斜面系统,输出盘能够沿周缘方向进行扭转并且能够沿轴向方向进行移位。
24、尤其,输入盘沿着周缘方向具有多个第一斜面。尤其,输出盘沿着周缘方向具有多个第二斜面。所述斜面例如锯齿状地进行实施。斜面的表面彼此接触,从而输出盘和输入盘在相对于彼此相对扭转时能够沿轴向方向远离彼此或靠近彼此进行运动。
25、也就是说,若输入盘通过马达被置于转动中,则输出盘(在斜面相接触时)沿轴向方向进行移位并且/或者沿周缘方向一同进行扭转。
26、尤其,输出盘通过控制元件的共同作用(例如通过控制盘的控制轮廓)被控制成,使得输出盘与输入盘的同向的扭转以通过控制轮廓的形状所确定的方式被限制,从而由于形成斜面系统的结构件(例如斜面)的相接触然后实现输出盘沿着轴向方向的移位。
27、尤其,输入盘和输出盘中的一个具有控制轮廓作为控制元件,并且输入盘和输出盘中的另一个具有控制销作为控制元件,其中,控制销和控制轮廓共同作用,以控制输出盘的运动。
28、尤其,例如输出盘具有控制销(作为控制元件),其接合到控制轮廓中,以控制输出盘的运动。
29、尤其,输入盘和输出盘中的一个具有多个沿着周缘方向分布地布置的控制销,其中,每个控制销尤其接合到设置在输入盘和输出盘中的相应另一个处的控制轮廓中。
30、控制销尤其通过根据滑槽的类型所实施的控制轮廓进行引导并且通过控制轮廓的造型进行转向。用于控制销的沿周缘方向起作用的驱动力通过操纵机构的马达来产生。沿轴向方向起作用的力同样通过操纵机构的马达来产生(然而沿周缘方向)并且但是在此通过斜面系统沿轴向方向进行转向。
31、尤其,控制元件或控制销从输出盘的(第一)轴套区段出发沿径向方向向外进行延伸。控制轮廓尤其布置在控制盘的(第二)轴套区段中,其中,输出盘的第一轴套区段相对于径向方向布置在控制盘的第二轴套区段之内。控制元件或控制销在尤其根据滑槽的类型所实施的控制轮廓中被引导并且通过控制轮廓的造型(也就是说,例如通过第二轴套区段的壁部)进行转向。输出盘和控制盘或还有控制轮廓和控制销显然也能够相反地进行布置。
32、控制轮廓尤其是在轴套区段中的凹口,其优选地从轴套区段的内周缘面朝向轴套区段的外周缘面进行延伸。控制轮廓尤其通过轴套区段的壁部形成。壁部尤其(仅仅)相对于轴向方向并且相对于周缘方向限制控制轮廓。输出盘的控制元件沿着径向方向延伸至凹口中或穿过所述凹口。
33、尤其,控制轮廓布置在控制盘的沿轴向方向指向的端侧处。尤其,控制轮廓具有朝向端侧的开口,从而控制元件在装配离合器组合件的范围内能够沿着轴向方向滑入到控制轮廓中。
34、尤其,输入盘具有至少一个止挡元件,其仅仅在被分离的第二位置中与输出盘的控制元件共同作用,从而输入盘相对于输出盘的相对扭转至少沿周缘方向被锁止。尤其,沿着周缘方向,在输入盘处设置有多个止挡元件。
35、尤其,至少一个止挡元件在被接合的第一位置中不与输出盘的控制元件共同作用,从而不会(至少不会通过止挡元件)阻碍或防止输入盘相对于输出盘的相对扭转。
36、因此,尤其能够使对驱动输入盘的马达的调节变得简单。因此,尤其能够在离合器组合件的确定的状态中锁止输入盘的进一步的扭转。所述锁止能够通过马达或控制马达的控制单元被传感(sensiert)——例如由于在电驱动器中的电流升高,从而能够自动断开马达。
37、尤其,控制轮廓至少具有:
38、·第一轮廓区段,通过所述第一轮廓区段将输出盘沿第一轴向方向的运动锁止,从而离合器被固定在第一位置中;或
39、·第二轮廓区段,通过所述第二轮廓区段,在输出盘沿周缘方向运动时,迫使输出盘沿轴向方向进行移位;或
40、·第三轮廓区段,通过所述第三轮廓区段将输出盘沿与第一轴向方向相反的第二轴向方向的运动锁止,从而离合器被固定在第二位置中;或
41、·第四轮廓区段,通过所述第四轮廓区段将输出盘沿第一周缘方向的运动锁止;
42、·第五轮廓区段,通过所述第五轮廓区段将输出盘沿第二周缘方向的运动锁止。
43、第一轮廓区段尤其横向于轴向方向走向并且相对于第一轴向方向形成用于输出盘的控制元件的止挡面。
44、第二轮廓区段尤其相对于周缘方向和轴向方向倾斜地进行走向并且相对于第一轴向方向和第一周缘方向形成用于输出盘的控制元件的止挡面。
45、第三轮廓区段尤其横向于轴向方向进行走向并且相对于第二轴向方向形成用于输出盘的控制元件的止挡面。
46、第四轮廓区段尤其横向于周缘方向进行走向并且相对于第一周缘方向形成用于输出盘的控制元件的止挡面。
47、第五轮廓区段尤其横向于周缘方向进行走向并且相对于第二周缘方向形成用于输出盘的控制元件的止挡面。
48、控制轮廓尤其构造在控制盘处或构造在控制盘中。控制轮廓尤其包括前面所提及的轮廓区段中的所有轮廓区段,其中,控制元件布置在控制轮廓中并且取决于离合器的位置或操纵机构的状态与轮廓区段中的一个相接触。
49、尤其,控制元件在离合器组合件的根据规定的用于运行离合器组合件的状态中持久地处于控制轮廓中。控制元件尤其仅为了装配或服务目的而处于控制轮廓之外。
50、尤其,根据卡锁位置的类型来实施第三轮廓区段,也就是说,控制元件卡入在通过控制轮廓相对于轴向方向所形成的加深部中。加深部形成第三轮廓区段或是其一部分。
51、尤其,输入盘和输出盘构造一斜面系统(例如,输入盘具有至少一个第一斜面,并且输出盘具有至少一个第二斜面,尤其相应地具有多个沿着周缘方向分布的斜面,其共同形成斜面系统),通过所述斜面系统,输出盘能够沿周缘方向进行扭转并且能够沿轴向方向进行移位。控制轮廓具有第四轮廓区段,通过其将输出盘沿第一周缘方向的运动锁止。斜面系统和第四轮廓区段构造成,使得通过锁止输出盘的运动也将输入盘的运动锁止。
52、斜面系统尤其沿周缘方向、优选地在输入盘相对于输出盘相对扭转时沿第二周缘方向形成空转。也就是说,在所述相对运动的情况下,斜面表面在彼此上进行滑动,其中,那么输出盘以每个斜面对沿轴向方向进行移位。在沿其它方向相对扭转时,斜面尤其与彼此一起构造止挡部,从而锁止进一步的相对扭转。
53、尤其,输入盘具有至少一个止挡元件,其仅在被分离的第二位置中与输出盘的控制元件共同作用,从而输入盘相对于输出盘的相对扭转至少沿第二周缘方向被锁止。斜面系统和至少一个止挡元件被实施成,使得在输出盘沿着轴向方向相应移位之后对扭转进行锁止。
54、例如,刚好当输出盘的控制元件或控制销布置在控制轮廓的第五轮廓区段处时进行锁止。
55、借助于通过斜面系统或斜面并且通过第四轮廓区段的合适的实施方式的锁止,由此发生停止,所述停止能够例如通过马达的控制单元检测到(因为由马达所驱动的输入盘的进一步的扭转被锁止)。由此,至少在存在第一位置时(离合器被接合),能够检测到离合器组合件的各构件的位置。
56、借助于通过止挡元件并且通过第五轮廓区段的合适的实施方式的锁止,由此发生停止,所述停止能够例如通过马达的控制单元检测到(因为由马达所驱动的输入盘的进一步的扭转被锁止)。由此,至少在存在第二位置时(离合器被分离),能够检测到离合器组合件的各构件的位置。
57、尤其,离合器组合件包括至少一个能量存储元件(例如弹簧,尤其为螺旋弹簧,优选地为压力弹簧),通过其能够使输出盘沿第二轴向方向进行移位。尤其,能量存储元件能够在控制轮廓中存在第二轮廓区段的情况下被省去,因为此时输出盘的被迫使的沿第二轴向方向的移位通过所述轮廓区段来引起。尤其,能量存储元件能够与实施为卡锁位置的第三轮廓区段共同作用,从而控制元件通过能量存储元件的复位力被压抵在第三轮廓区段中的控制轮廓的壁部。
58、尤其,第一离合器盘相对于轴向方向、尤其相对于所述两个轴向方向形状配合地与输出盘连接。在所述结构件之间能够直接地或间接地进行形状配合的连接。“间接”是指,所述结构件非直接地与彼此连接,而是形状配合的连接借助至少一个位于其间的结构件、例如滚动支承件来实现。通过滚动支承件能够将尤其通常与第一轴连接的第一离合器盘的扭转与输出盘解耦。
59、尤其,输入盘为了使离合器在第一位置与第二位置之间进行切换相应地沿周缘方向在第一角度范围上实施扭转,其中,通过所述输入盘的扭转,迫使输出盘沿周缘方向以第二角度范围进行扭转,其中,所述第二角度范围小于第一角度范围或与其一样大。
60、尤其,斜面系统实现,输出盘在输入盘扭转时一同进行扭转。但是,当在此通过控制轮廓实现或迫使输出盘沿轴向方向的移位时,斜面系统(例如斜面)的彼此相接触的表面在彼此上进行滑动,从而输出盘沿周缘方向的扭转由于沿着轴向方向的移位的程度而被减小。
61、尤其,在存在第一位置之后并且朝向第二位置,斜面系统的彼此相接触的表面(例如斜面)发生变换(当在那儿例如相应地沿周缘方向分布地存在有多个斜面时)。尤其,在存在第二位置时并且在然后随后朝向第一位置进行切换时,相同的表面(例如相同的斜面)与彼此保持接触。
62、尤其,第二角度范围仅仅在从第一位置朝向第二档位切换时小于第一角度范围。尤其,所述角度范围仅在从第二位置朝向第一位置切换时是一样大的。
63、尤其,在观察角度范围时,斜面系统的表面(也就是说,例如斜面)相应地与彼此接触。在观察角度范围时,形成斜面系统的表面(也就是说,例如斜面)的变换尤其是不被考虑的。
64、尤其,第一角度范围最高为60°,优选地最高为45°,并且/或者,至少在离合器从第一位置切换到第二位置中时,第二角度范围最高为30°,优选地最高为20°或甚至最高为15°。
65、输入盘的所述仅稍微的扭转和输出盘的所述仅稍微的必要的扭转尤其实现了用于切换离合器的短的切换时间。
66、尤其,离合器组合件具有壳体,并且控制盘相对于壳体位置固定地(也就是说,相对于壳体不能够运动地)进行布置。
67、此外,提出一种用于机动车的驱动系组合件,其至少包括:能够被持续驱动的、具有第一驱动轴的第一驱动系;能够可选地被驱动的、具有第二驱动轴的第二驱动系,其中,第二驱动系包括第一离合器组合件、第二离合器组合件和驱动轴,所述驱动轴在功率路径中布置在第一和第二离合器组合件之间,其中,第一和第二离合器组合件中的至少一个实施为所描述的离合器组合件。
68、在第一和第二离合器的被接合的位置中,驱动轴尤其将转矩传递到第二驱动轴上。
69、驱动系的优点在于,在所述两个离合器被松开的状态中,能够将布置在第一和第二离合器组合件之间的驱动轴完全分开,这使得不期望的摩擦损失减小。
70、尤其,所述两个离合器组合件中的一个包括制动器,从而在松开离合器之后能够直接对驱动轴进行制动。这尤其当所述两个离合器中的一个构造为摩擦盘式离合器时是有优点的,因为所述摩擦盘式离合器在松开之后能够快速地被除油,这使得拖曳力矩减小。
71、尤其,驱动系组合件包括分动器,其将从驱动单元导入的转矩分配到第一驱动系和第二驱动系上,其中,第一驱动系驱动式地与分动器连接,以将转矩持续传递到第一驱动轴上,并且其中,第二驱动系能够驱动式地与分动器连接,以将转矩可选地传递到第二驱动轴上。
72、驱动轴优选地构造为万向节轴或纵轴,其在力路径中布置在分动器与第二驱动轴之间。第一离合器组合件在力路径中布置在分动器与万向节轴之间并且尤其实施为所描述的离合器组合件。第二离合器组件在力路径中布置在万向节轴与后轴差速器之间并且优选地以摩擦盘式离合器为形式进行构造。
73、关于离合器组合件的实施方案能够转用到驱动系组合件,并且反之亦然。
74、关于这种驱动系组合件的示例性的实施方案,参考在开头所提到的wo 2015/120909 a1。当前所描述的离合器组合件在wo 2015/120909a1的驱动系组合件中能够代替其中相应提到的离合器组合件。
75、不定代词(“一”)的使用,尤其在专利权利要求和复述其的说明书中的使用,应理解为“这”而不应理解为数词。由此,与此相应引入的概念或构件应理解成,至少存在一个并且但是尤其还能够存在有多个。
76、预防性地应注意的是,在此所使用的数词(“第一”、“第二”、……)首先(仅)用于区分多个不同类型的物体、参量或过程,也就是说,尤其不强制性地预设所述物体、参量或过程的关联和/或顺序。若关联和/或顺序应是必要的,则在此对其明确说明或其对于本领域技术人员来说在研究具体所描述的设计方案时是显而易见的。只要一结构件能够出现多次(“至少一个”),对于所述结构件中的一个的描述能够同样适用于多个结构件中的所有或一部分结构件,但这并非是强制性的。