形状锁合和摩擦锁合离合器制造技术

本发明专利技术涉及常闭离合器(2)，其具有第一旋转元件(10)和第二旋转元件(12)，该第二旋转元件相对第一旋转元件在接合位置与脱开位置之间沿轴向方向可移动，其中设置有第一弹簧装置(26)，其以第一弹簧力将第二旋转元件(12)加载到接合位置中，在该接合位置中存在两个旋转元件之间的形状锁合连接，其中，设置有摩擦离合器(34)和配置给其的第二弹簧装置(44)，该第二弹簧装置以第二弹簧力将摩擦离合器加载到闭合位置中，其中，第二弹簧力大于第一弹簧力，其中，设置有脱接元件(60)，通过该脱接元件可以断开摩擦离合器(34)，并且所述脱接元件设置为，使得第一弹簧装置、第二旋转元件、第二弹簧装置和脱接元件串联连接。装置和脱接元件串联连接。装置和脱接元件串联连接。

【技术实现步骤摘要】
形状锁合和摩擦锁合离合器


[0001]本专利技术涉及可以用于驱动机组的常闭离合器。这种机组的一种示例是空气压缩机，该空气压缩机承担商用车的制动系统的压缩空气供应的任务。

技术介绍

[0002]当离合器断开时，机组可以与配置给其的驱动器分离。这例如出于效率原因在不需要运行机组的时候进行。
[0003]当出于安全原因需要将机组与驱动器联接时，则将离合器设计为常闭(“NC”)。例如如果发生可以断开离合器的机构的操控失效，则该离合器无论如何要回到闭合状态。由此确保了，在上述示例中，空气压缩机在出现故障的情况下也被运行，从而可获得足够的用于操纵车辆制动器的压力。
[0004]常闭离合器的一种示例是摩擦离合器，该摩擦离合器借助弹簧组预紧到闭合位置中。为了将机组与其驱动器分离，摩擦锁合被解除。相反，如果要将所述机组与其驱动器联接，则重新建立摩擦锁合，在此，机组的转速和驱动器的转速自动地摩擦锁合地同步。
[0005]然而在摩擦离合器中，存在如下的风险，即，由于高的旋转不均匀性以及辅助机组的载荷变化可能出现高动态的载荷过高，这导致摩擦离合器滑转。这可能在极端情况下导致该机组不(再)以所期望的方式被驱动，并且在上述示例中不再能够提供足够的用于操纵车辆制动器的气压。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于：实现一种离合器，机组通过该离合器在任何情况下都可以被可靠地驱动并且可以在载荷下断开和闭合。
[0007]为了实现该目的，根据本专利技术设置有常闭离合器，该常闭离合器具有第一旋转元件和第二旋转元件，该第二旋转元件相对第一旋转元件在接合位置与脱开位置之间沿轴向方向可移动，其中，设置有第一弹簧装置，该第一弹簧装置以第一弹簧力将第二旋转元件加载到接合位置中，在该接合位置中存在两个旋转元件之间的形状锁合连接，其中，设置有摩擦离合器和配置给该摩擦离合器的第二弹簧装置，该第二弹簧装置以第二弹簧力将摩擦离合器加载到闭合位置中，其中，第二弹簧力大于第一弹簧力，其中，设置有脱接元件，通过该脱接元件可以断开摩擦离合器，并且所述脱接元件设置为，使得第一弹簧装置、第二旋转元件、第二弹簧装置以及脱接元件串联联接。本专利技术基于如下的基本思想：将形状锁合连接与摩擦锁合连接相结合。摩擦锁合连接用于在正常情况中传递驱动扭矩。仅当大于经由摩擦锁合可传递的扭矩的(暂时的)力矩作用时，才借助形状锁合传递过剩的扭矩。由此可靠地防止了摩擦离合器滑转。此外，摩擦离合器用于，在离合器断开时，形状锁合离合器保持无载荷；以及当离合器从断开状态转换到闭合状态时使两个旋转元件的转速彼此同步。由于弹簧装置，离合器总体被加载到闭合状态中(既具有闭合的形状锁合连接又具有闭合的摩擦离合器)，从而实现失效保护。
[0008]形状锁合连接可以由爪形离合器构成，因而可以以机械伤简单方式建立该形状锁合连接。
[0009]在此可以设定：爪形离合器在旋转元件中的一个上具有内齿部，而在另一个旋转元件上具有互补的外齿部。根据相应的结构条件，这些齿部可以与相应的旋转元件一件式地设计或者可以设置在单独的构件上，该构件则与相应的旋转元件不能相对转动地连接。
[0010]第一弹簧装置优选由多个螺旋弹簧构成，从而获得大的移动行程以及(由于多个螺旋弹簧)还获得冗余度。
[0011]第二弹簧装置优选由碟形弹簧组构成，通过该碟形弹簧组可以以小花费提供很高的弹簧力。
[0012]根据本专利技术的一种设计方案设定：摩擦离合器具有至少一个锥形的摩擦面，从而由于产生的楔形作用可以传递高摩擦力矩。
[0013]摩擦离合器也可以包括多面摩擦系统，因此尽管轴向结构空间短，也获得高摩擦扭矩、特别是在使用多个同时被加载弹簧力的锥形摩擦面的情况下。
[0014]根据本专利技术的一种设计方案设定：摩擦离合器包括锁紧装置。该锁紧装置确保了，当两个旋转元件的转速彼此同步时才可以接合形状锁合连接。与此相应地，用于操纵摩擦离合器的控制或调节技术的花费可以最小化。
[0015]在使用锁紧装置的情况下，摩擦离合器包含具有阻挡倒棱的同步环，该阻挡倒棱可以与旋转元件中的一个上的锁紧倒棱共同作用。这种设计通常从用于机动车的控制传动装置的同步器中已知并且因此是经过验证的设计。
[0016]摩擦离合器的脱接元件优选配置有执行活塞，该执行活塞与脱接器壳体一起构成脱接器。该脱接器可以气动或液压地操纵，使得其在必要时断开摩擦离合器。
[0017]旋转元件中的第一旋转元件可以是离合器罐状件，该离合器罐状件设置有轴向延伸的带动指状部，其中，在带动指状部之间容纳有齿盘，该齿盘是形状锁合连接的一部分，并且在带动指状部之间接合有摩擦离合器的摩擦环的多个带动凸起。借助带动指状部可以以低花费产生如下的几何结构，该几何结构一方面在齿盘与离合器罐状件之间、另一方面在摩擦环与离合器罐状件之间构成期望的不能相对转动的连接。
[0018]第二旋转元件可以设计为轮毂，在该轮毂上不能相对转动地、但轴向相对彼此可移动地容纳有外摩擦盘和内摩擦盘，摩擦环接合在外摩擦盘和内摩擦盘之间。通过这种设计可以将摩擦离合器非常紧凑地装配在轮毂上。
[0019]第二弹簧装置优选在轮毂与内摩擦盘之间起作用，使得闭合摩擦离合器所需的弹簧力完全支撑在轮毂上。
[0020]第一弹簧装置被支撑在轮毂上并且相对离合器罐状件将该轮毂加载到闭合位置中。
[0021]在此，用于第一弹簧装置的支座可以位于轴上，轮毂可轴向移动、但不能相对转动地设置在该轴上，因此不需要用于第一弹簧装置的外部支座。
[0022]根据一种设计方案设置有用于摩擦离合器的脱接器，该脱接器沿轴向方向固定地设置在所述轴上。因此，离合器的所有操纵力都支撑在封闭的组件中。
[0023]离合器罐状件优选借助滚动轴承可旋转地支承在所述轴上，从而精确地限定其相对轮毂的位置。
附图说明
[0024]下面借助在附图中示出的两种实施方式来描述本专利技术。附图中：
[0025]图1示出了根据第一实施方式的离合器在闭合状态中的剖开的局部视图；
[0026]图2示出了根据第一实施方式的离合器在闭合状态中的透视性剖视图；
[0027]图3示出了图2所示离合器的另一透视性剖视图；
[0028]图4示出了根据第一实施方式的离合器在闭合状态中的横剖视图，其中为了更清楚起见未示出一些构件；
[0029]图5示出了与图4相对应的视图，其中离合器处于中间状态中；
[0030]图6示出了图4的离合器处于断开状态中；
[0031]图7a至7c示出了根据本专利技术的离合器处于不同状态的弹簧载荷变形曲线；
[0032]图8示出了根据第二实施方式的离合器在中间状态中的透视性剖视图；
[0033]图9示出了根据第二实施方式的离合器在断开状态中的剖视图；
[0034]图10示出了根据第二实施方式的离合器在断开状态中的细节；
[0035]图11示出了根据第二实施方式的离合器在中间状态中的剖视图；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.常闭离合器(2)，该常闭离合器具有第一旋转元件(10)和第二旋转元件(12)，所述第二旋转元件相对所述第一旋转元件(10)在接合位置与脱开位置之间沿轴向方向可移动，其中，设置有第一弹簧装置(26)，该第一弹簧装置以第一弹簧力将所述第二旋转元件(12)加载到所述接合位置中，在所述接合位置中存在两个旋转元件(10、12)之间的形状锁合连接，其中，设置有摩擦离合器(34)和配置给该摩擦离合器的第二弹簧装置(44)，所述第二弹簧装置(44)以第二弹簧力将所述摩擦离合器(34)加载到闭合位置中，其中，所述第二弹簧力大于所述第一弹簧力，其中，设置有脱接元件(60)，通过所述脱接元件可以断开所述摩擦离合器(34)，并且所述脱接元件(60)设置为，使得所述第一弹簧装置(26)、所述第二旋转元件(12)、所述第二弹簧装置(44)和所述脱接元件(60)串联连接。2.根据权利要求1所述的离合器，其特征在于，所述形状锁合连接由爪形离合器(14、18)构成。3.根据权利要求2所述的离合器，其特征在于，所述爪形离合器在所述旋转元件中的一个(10)上具有内齿部(18)，而在另一个旋转元件(12)上具有互补的外齿部(14)。4.根据权利要求1所述的离合器，其特征在于，所述第一弹簧装置由多个螺旋弹簧(26)构成。5.根据权利要求1所述的离合器，其特征在于，所述第二弹簧装置由碟形弹簧组(44)构成。6.根据权利要求1所述的离合器，其特征在于，所述摩擦离合器(34)具有至少一个锥形摩擦面(74、76)。7.根据权利要求1所述的离合器，其特征在于，所述摩擦离合器(34)包括多面摩擦系统。8.根据权利要求1所述的离合器，其特征在于，所述摩擦离合器(34)包含锁紧装置(60、62)。9.根据权利要求8所述的离合器，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：尤尔根，
申请(专利权)人：贺尔碧格传动技术控股有限公司，
类型：发明
国别省市：