具有至少一个电活化的介电变形体的切换元件制造技术

本发明专利技术涉及一种切换元件，借助该切换元件在该切换元件被操作时能够使得至少一个第一构件和一个第二构件（４１、４２）处于力传递的且可分离的连接，切换元件具有至少一个可被触发的并且至少部分地由电活化介电聚合物构成的变形体（１），借助该变形体可操作切换元件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种切换元件，借助该切换元件至少一个第一构件和一个第二构件在 操作时可进行力传递的并且可分离的连接。该切换元件优选在传动装置中如汽车变速器或 机器变速器中用作制动器或离合器。
技术介绍
日本专利申请JP中公开了一种用于在第一和第二构件之间建立可 分离的力传递连接的切换元件(在此情况下是离合器)，为了进行操作，该切换元件具有压 电变形体。在此，变形体贴靠在第一构件上地设置在两个构件之间的间隙中。为了操作切 换元件，对变形体进行电控制，由此变形体膨胀地与第二构件进行接触并且因此在第一和 第二构件之间建立力传递连接。日本专利申请JP 63-289333A中公开了另一种用于在两个构件之间建立可分离 的力传递连接的切换元件(同样是离合器)，为了进行操作该切换元件也具有压电变形体。 此外，切换元件还具有两个接触元件，在操作切换元件时这两个接触元件通过变形体被相 互压在一起，由此在两个构件之间建立可分离的连接。申请人:的德国专利申请DE 10213915A1中公开了在切换元件中设置多个压电变 形体，借助这些压电变形体可操作切换元件。此外，申请人的德国专利申请DE 102004040586A1中公开了使用一种由电致伸缩 的聚合物构成的执行器来操作切换元件。电致伸缩和压电作用的变形体具有极小的调整位移，由此在所述类型的切换元件 中在没有其它的用于扩大调整位移的装置的情况下不能确保在构件之间可靠地建立或分 开连接。
技术实现思路
因此本专利技术的任务是提供一种所述类型的切换元件，其中，确保在可分离连接的 构件之间可靠地建立或分开连接。该任务通过具有权利要求1的特征的切换元件解决。据此，用于操作切换元件的 变形体至少部分地由一种电活化的介电聚合物构成。在电活化介电材料的情况下变形基于 静电力进行，电活化介电材料相对于压电或电致伸缩材料具有明显更大的变形能力。因此， 至少部分地由电活化介电材料构成的变形体相对于压电或电致伸缩作用的变形体可以产 生大得多的调整位移，由此确保在构件之间可靠地建立或分开力传递连接。在此，电活化介 电材料是聚合物，因为聚合物相对于金属或晶体材料具有较好的阻尼特性并且因此对于例 如出现在变速器中的机械振动具有较好的抵抗力，此外这可以从较长的使用寿命和更好的 噪音特性看出。在本专利技术的第一种构型中，切换元件具有至少一个第一接触元件和至少一个第二 接触元件，第一接触元件与第一构件处于作用连接，第二接触元件与第二构件处于作用连接。为了操作切换元件，第一接触元件能借助变形体在至少两个位置之间运动，其中，第一 接触元件在第一位置上力传递地贴靠在第二接触元件上，由此在第一和第二构件之间建立 通过变形体引起的力传递连接，并且第一接触元件在第二位置上与第二接触元件松脱，由 此使通过变形体引起的、在第一和第二构件之间的力传递连接分开。在本专利技术的第二种构型中，变形体包括至少一个材料层，该材料层在纵轴线上卷 绕成圆筒形。由此可以实现收缩变形体圆周的变形同时引起沿变形体纵轴线膨胀的变形， 这种变形可以很好地用来操作切换元件。在本专利技术特别优选的第三种构型中，变形体优选借助弹性元件如弹簧或橡胶式构 件预紧。由此，第一接触元件的运动可以在至少一个运动方向上通过预紧得到支持或者甚 至是完全通过预紧产生。因此，第一接触元件从第一位置到第二位置上的运动例如可以通 过变形体产生并且从第二位置返回第一位置的运动可以通过预紧和在运动中形成的应力 产生。相反地，也可以通过预紧产生运动并且通过变形体产生返回运动。此外，对变形体加 载预紧稳定了变形体的介电聚合材料并且因此防止了变形体的快速老化。在本专利技术的第四种构型中，第一接触元件具有至少一个成型部如齿部或爪部，当 第一接触元件处于第一位置上时，该成型部与第二接触元件处于形锁合接触。相反，当第一 接触元件处于第二位置上时，该成型部与第二接触元件松脱。在本专利技术的第五种构型中，第一接触元件具有至少一个摩擦表面，当第一接触元 件处于第一位置上时，该摩擦表面与第二接触元件处于摩擦接触或摩擦锁合接触。当第一 接触元件处于第二位置上时，所述摩擦表面在此与第二接触元件松脱。因此，切换元件可以 是形锁合或摩擦锁合的制动器或离合器，其中，接触元件也可以在打滑的情况下处于摩擦 接触，由此可以知道仅一部分作用到构件之一上的力可传递给另一构件。在本专利技术优选的第六种构型中，切换元件具有支架构件，变形体以一侧面贴靠在 支架构件上并且以可通过变形体运动的另一侧面使第一接触元件在第一和第二位置之间 运动。在此，变形体也可以直接贴靠在支架元件和直接贴靠在第一接触元件上。但是，也 可以在变形体和第一接触元件之间，或在变形体和支架构件之间，设置其它的构件，变形体 通过这些构件支承在支架构件上，或变形体的调节运动通过这些构件传递到第一接触元件 上。在第七种构型中，变形体以一侧面贴靠在第一接触元件上并且以另一侧面贴靠在 支架构件上，支架构件至少为了传递力而支承在第一构件上并且第二接触元件为了传递力 而支承在第二构件上。第一接触元件或支架构件为了传递力在第一构件上的支承以及第二接触元件为 了传递力而在第二构件上的支承原则上可以这样地进行，使得接触元件或支架构件在所有 方向上相对于相应的构件位置固定地设置。但是有利的是，第一接触元件或第一构件和/ 或第二接触元件横向于在第一和第二构件之间进行的力传递的方向可移动地设置在第一 或第二构件上，方式例如是第二构件具有适合于此的、横向于力传递方向延伸的表面形 廓、优选齿形轮廓，第一或第二接触元件或支架构件具有一个或多个沿该形廓滑动的表面。 因此接触元件或支架构件为了传递力而在第一或第二构件上的支承这样地理解，即接触 元件或支架构件以适合的方式支承在第一或第二构件上，以便能够在这两个构件之间通过 接触元件和支承实现力传递连接。在此，支承的方式可以是将第二接触元件或支架构件与第一或第二构件位置固定地、如形锁合或材料锁合地连接。在本专利技术的第八和第九种构型中，切换元件具有轴向轴承，并且第一接触元件可 相对于第二接触元件旋转。在此在本专利技术的第八种构型中这样地构造切换元件，使得第一 接触元件可相对于变形体旋转并且轴向轴承可通过变形体移动，第一接触元件能够通过轴 向轴承的移动可旋转地在第一和第二位置之间运动。相反，在本专利技术的第九种构型中这样 地构造切换元件，使得变形体与第一接触元件一起可相对于第二接触元件旋转，其中，变形 体经由轴向轴承可旋转地支承。在此，变形体既可以支承在第二构件上也可以支承在位置 固定的支架构件如壳体上。在本专利技术的第十种构型中，变形体以一侧面支承在第一构件上并且以可通过变形 运动的另一侧面贴靠在第一接触元件上。在此，第一接触元件为了传递力而支承在第一构 件上并且第二接触元件为了传递力而支承在第二构件上。在此，切换元件优选具有多个第 一和第二接触元件和变形体，它们优选以这样的方式顺序设置，即一个第一接触元件贴靠 在第二变形体上，该第二变形体又贴靠在另一个第一接触元件上，其又贴靠在第三变形体 上，该第三变形体又贴靠在另一个第一接触元件上。第一接触元件和第二和第三变形体在 此可移动地设置在第一构件上。在此，在每两个第一接触元件之间分别设置一个或多个第 二接触元件，所述第二接触元件可移动地本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．切换元件，借助该切换元件在操作时能够使得至少一个第一构件和一个第二构件（４１、４２）处于力传递的且可分离的连接，切换元件具有至少一个可被触发的变形体（１），借助该变形体能操作切换元件，其特征在于，所述变形体（１）至少部分地由电活化的介电聚合物构成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·罗泽迈尔，
申请(专利权)人：腓特烈斯港齿轮工厂股份公司，
类型：发明
国别省市：DE