本发明涉及具有权利要求1的前序部分的特征的离合器组件。本发明还涉及包括该离合器组件的传动系。
背景技术:
1、离合器在车辆中用于打开及关闭以及连接驱动器的扭矩路径。摩擦离合器和互锁离合器用于此目的。在一些应用中,飞轮也用于根据旋转方向传递扭矩。
2、文献de10 2007 024 839a1示出了一种可选的单向摇杆离合器组件,该单向摇杆离合器组件具有径向布置在外圈内侧的内圈、第一多个摇杆和第二多个摇杆、选择环和压力板。内圈限定了多个凹穴,这些凹穴构造成有效地保持第一多个摇杆和第二多个摇杆。第一多个摇杆构造成抵抗外圈相对于内圈在第一方向上的旋转。第二多个摇杆构造成抵抗外圈相对于内圈在第二方向上的旋转。选择环径向布置在内圈与外圈之间。压力板构造成与选择环接合,并且通过这样做使选择环旋转,从而使第一多个摇杆和/或第二多个摇杆选择性地缩回,从而控制摇杆离合器组件的状态。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提出一种用于车辆的具有扩展功能的紧凑型离合器组件。该目的通过包括权利要求1的特征的离合器组件以及通过具有权利要求10的特征的传动系来实现。本发明的优选和/或有利的实施方式由从属权利要求、以下描述和附图得出。
2、本发明的主题是一种离合器组件,该离合器组件被设计成用于车辆的传动系并且/或者特别适用于车辆的传动系。离合器组件特别用于将车辆的驱动轴连接或断开连接。
3、离合器组件具有第一离合器配合件和第二离合器配合件。特别地,离合器配合件可以围绕共同的主旋转轴线旋转。优选地,第一离合器配合件能够和/或以扭矩传递的方式连接至第一旋转部件,例如连接至第一轴,并且第二离合器配合件能够和/或以扭矩传递的方式连接至第二旋转部件,例如连接至第二轴。两个离合器配合件优选地相对于主旋转轴线彼此同轴和/或同心地布置。例如,第一离合器配合件被设计为毂并且/或者第二离合器配合件被设计为滑动套筒承载件。
4、离合器组件具有相对于两个离合器配合件同轴布置的滑动套筒。滑动套筒优选地能够相对于两个离合器配合件关于旋转轴线沿轴向方向移位,并且滑动套筒在周向方向上以旋转方面固定的方式连接或可以连接至第一离合器配合件和/或第二离合器配合件。特别地,两个离合器配合件被径向地接纳或者可以被径向地接纳在滑动套筒内。离合器组件优选地被设计为分离式离合器。可选地,滑动套筒在其外圆周上可以具有沿旋转方向延伸的凹槽,该凹槽用于连接致动器。特别地,凹槽用于接纳拨叉,特别地用于接纳滑动块。
5、离合器组件具有多个用于控制联接装置的控制构件。联接装置适合并且/或者被设计成将第一离合器配合件和第二离合器配合件联接起来。特别地,联接装置被设计成将第一离合器配合件和第二离合器配合件以旋转方面固定的方式彼此连接,或者使第一离合器配合件和第二离合器配合件相对于联接装置以旋转的方式断开联接。替代性地或附加地,联接装置可以被设计成用于将两个离合器配合件以摩擦接合和/或摩擦的方式彼此连接,或者用于将两个离合器配合件相对于联接装置断开联接。控制构件优选地围绕主旋转轴线在旋转方向上分布,特别是规则地分布。控制构件由滑动套筒致动。特别地,控制构件由滑动套筒直接致动并且/或者可以与滑动套筒物理接触或者可以放置成与滑动套筒物理接触。特别优选地,控制构件通过滑动套筒的轴向位移进行致动。
6、在本发明的范围内,提出了在离合器组件的至少一种运行状态下,控制构件径向地布置在滑动套筒的内侧。另外,控制构件布置成使得能够相对于主旋转轴线沿径向方向移位。特别地,控制构件沿径向方向移位,以便控制联接装置。特别地,控制构件由滑动套筒致动,并且因此沿径向方向移位。优选地,控制构件由滑动套筒致动,即滑动套筒使控制构件径向向内移位。
7、本发明的考虑因素在于,滑动套筒和控制构件的组合为联接装置创建了非常紧凑的控制系统,该控制系统特别集成在离合器组件中。控制构件布置在滑动套筒内部,使得控制构件不会占用任何额外的安装空间。由于控制方向是在径向方向上,因此控制构件不需要轴向安装空间。尽管设计紧凑,但仍可以由此控制联接装置,从而产生用于车辆的具有扩展功能的紧凑型离合器组件。
8、在本发明的优选发展中,滑动套筒在内圆周上具有控制轮廓,该控制轮廓相对于主旋转轴线沿轴向方向延伸并且/或者相对于主旋转轴线在相同方向上延伸。控制轮廓特别被设计为凹槽。在轴向延伸上,即在控制轮廓的延伸方向上,控制轮廓具有径向高度轮廓。特别地,高度轮廓形成具有不同高度和/或直径的控制区域。在滑动套筒的轴向运动期间,控制构件沿着控制轮廓延伸或移动,并且因此沿着径向高度轮廓延伸或移动,特别是至少部分地彼此接触,控制构件在径向方向上通过径向高度轮廓移位,并且由此被致动。
9、特别优选地,控制构件被/设计为控制螺栓,其中控制螺栓的纵向延伸部相对于主旋转轴线在径向方向上定向,并且控制构件能够沿着纵向延伸部移位。特别优选地,控制构件布置在离合器配合件中的一个离合器配合件中的贯通开口中。
10、在本发明的优选实施方式中,第一离合器配合件和第二离合器配合件与滑动套筒一起形成互锁离合器。优选地,第一离合器配合件和第二离合器配合件与滑动套筒一起形成爪形离合器。在该实施方式中,滑动套筒可以处于锁定位置,以便经由滑动套筒将两个离合器配合件以旋转方面固定的方式彼此连接。替代性地,滑动套筒可以处于打开位置,其中离合器配合件相对于滑动套筒以旋转的方式断开联接。
11、替代性地或附加地,离合器组件包括联接装置,并且联接装置可以处于至少第一控制状态和第二控制状态,离合器配合件的联接状态在第一控制状态和第二控制状态下不同。控制状态通过滑动套筒经由控制构件来控制。该实施方式再次强调了提出一种具有扩展功能的紧凑型联接装置的发明构思,即滑动套筒的锁定位置和打开位置以及联接装置的至少第一控制状态和第二控制状态的可能性。
12、在其他实施方式中,第一离合器配合件具有外齿部,并且第二离合器配合件具有锁定齿部。滑动套筒经由内齿部与外齿部以旋转方面固定的方式接合,并且当滑动套筒移位到锁定位置中时,内齿部也可以与锁定齿部移旋转方面固定的方式接合,以便将两个离合器配合件以旋转方面固定的方式彼此联接。外齿部、内齿部和锁定齿部各自均被设计为相对于主旋转轴线在轴向方向上定向的直切齿部,使得滑动套筒和第一离合器配合件或第二离合器配合件能够相对于主旋转轴线在轴向方向上彼此相对移位,并且在旋转方向上以旋转方面固定的方式彼此联接。特别地,至少滑动套筒的内齿部和第一离合器配合件的外齿部由相对于主旋转轴线轴向延伸的脊或齿或凹槽形成。滑动套筒优选地在内齿部的指向第二离合器配合件的侧部上轴向地具有屋顶状齿部。替代性地或可选附加地,第二离合器配合件在锁定齿部的指向滑动套筒的侧部上轴向地具有屋顶状齿部。通过滑动套筒轴向移位到打开位置中,两个飞轮配合件之间相对于滑动套筒的旋转方面固定的连接被取消并且/或者互锁离合器被打开。
13、优选地,控制构件形成在第一离合器配合件中,因为第一离合器配合件的外齿部优选地在轴向方向上比第一离合器配合件的锁定齿部更宽。特别优选地,用于第一离合器配合件中的控制构件的贯通开口以穿透外齿部的方式延伸。控制轮廓优选地在与内齿部相同的方向上延伸,并且/或者在滑动套筒的周向内齿部中形成凹部。
14、在特别优选的实现方式中,离合器组件包括离合器装置,并且联接装置被设计为可切换式飞轮装置。离合器配合件在飞轮装置中形成飞轮配合件。飞轮装置布置在第一离合器配合件与第二离合器配合件之间,以便根据旋转方向和/或根据旋转速度将作为飞轮配合件的两个离合器配合件彼此联接。特别地,飞轮装置实现了飞轮离合器和/或超越离合器。飞轮装置被设计为是可切换的,并且飞轮装置可以经由控制构件连接,这作为第一控制状态,并且断开连接,这作为第二控制状态。特别地,控制构件可以通过滑动套筒进入连接位置,其中,飞轮装置被连接,这作为第一控制状态。另外,控制构件可以通过滑动套筒进入断开连接位置,在该断开位置中,飞轮装置被断开连接,这作为第二控制状态。在飞轮装置的连接状态下,飞轮装置可以在一个旋转方向上处于锁定状态,其中,飞轮装置可以传递用于该旋转方向的扭矩,并且可以处于自由转动状态,其中,飞轮装置自由运转,特别是在与旋转方向相反的反向旋转方向上自由运转。在飞轮装置的断开状态下,离合器配合件作为飞轮配合件相对于飞轮装置以旋转的方式彼此断开联接。
15、在优选实施方式中,飞轮装置具有多个弹簧加载的锁定体,这些锁定体布置在一个离合器配合件上,特别固定在一个离合器配合件上,并且在弹簧加载的主动位置中,这些锁定体可以根据旋转方向和/或根据旋转速度与布置在另一个离合器配合件上的斜坡状锁定轮廓互锁地相互作用。锁定轮廓优选地由周向齿形斜坡几何形状、特别是锯齿形斜坡形成。齿形斜坡特别是在径向方向上定向。
16、每个锁定体均具有锁定部段,并且当锁定体围绕与主旋转轴线平行延伸的枢转轴线沿第一枢转方向枢转到主动位置中时,锁定部段在径向方向上偏转。当飞轮装置处于锁定状态时,锁定部段优选地在固定旋转方向上互锁地接合在锁定轮廓中,并且在飞轮装置处于自由转动状态下,锁定部段沿着锁定轮廓在与旋转方向相反的反向旋转方向上滑动。在控制构件的连接位置中,锁定体处于主动位置,使得飞轮装置被连接。
17、锁定体各自均具有停用部段,并且在控制构件的断开连接位置,控制构件按压在停用部段上。在这种情况下,锁定体围绕相应的枢转轴线沿第二枢转方向枢转到被动位置中,其中,在被动位置中,锁定部段特别地与锁定轮廓永久地断开接合,并且飞轮装置断开连接。
18、在优选的发展中,锁定体具有枢转部段,其中枢转部段形成枢转轴线,并且锁定部段相对于枢转部段与停用部段相反布置。特别地,锁定体设计有两个翼状部,一个翼状部由锁定部段形成,并且另一个翼状部由停用部段形成。替代性地或附加地,锁定体被设计为摇杆,并且具有枢转轴线的枢转部段形成摇杆轴线,锁定部段形成一个摇杆臂,并且停用部段形成另一个摇杆臂。这种结构设计允许锁定体的锁定功能和启用功能以特别紧凑的方式实现。
19、对于弹簧加载,特别优选的是,飞轮装置具有多个弹簧装置,其中这些弹簧装置各自均作用在锁定部段上,并且在第一枢转方向上并且/或者抵靠锁定轮廓对锁定体、特别是锁定部段预加应力。
20、在优选的设计实现方式中,锁定体相对于锁定轮廓径向地布置在外侧。在这种情况下,锁定部段被径向向内预加应力,特别是弹簧装置径向向内按压锁定部段。锁定构件使锁定体枢转,使得锁定部段径向向外枢转。
21、特别优选地,锁定构件例如通过弹簧或者经由锁定部段的弹簧装置被径向向外预加应力,使得锁定构件弹性地压靠滑动套筒,特别是压靠控制轮廓。因此,锁定构件以受到弹簧加载的方式定位在连接位置中,并且通过滑动套筒、特别是控制轮廓抵抗弹簧载荷和/或预加应力而径向向内移动到断开连接位置,以便按压在停用部段上,并且使锁定体进入被动位置。
22、滑动套筒能够相对于主旋转轴线沿轴向方向在锁定位置、自由转动位置与中立位置之间移位。特别地,滑动套筒能够相对于主旋转轴线沿轴向方向从锁定位置移位至自由转动位置,并且然后移位至中立位置,并且沿相反的轴向方向以相反的顺序移位。
23、在锁定位置中,两个离合器配合件经由滑动套筒在一个旋转方向和反向旋转方向上以旋转方面固定的方式彼此连接。特别地,在锁定位置中,滑动套筒在周向方向上与第一离合器配合件和第二离合器配合件互锁地接合,以便在沿旋转方向和反向旋转方向旋转期间将两个离合器配合件以旋转方面固定的方式彼此连接。通过滑动套筒轴向移位到作为滑动套筒的打开位置的自由转动位置中,两个离合器配合件之间的旋转方面固定的连接被至少部分地取消并且/或者互锁离合器被打开。
24、在自由转动位置中,两个飞轮配合件经由飞轮装置恰好沿一个旋转方向以旋转方面固定的方式彼此连接。滑动套筒控制锁定体的主动位置。特别地,在空转位置中,锁定体沿旋转方向与第一离合器配合件和第二离合器配合件互锁地接合,以便在沿旋转方向旋转期间将两个离合器配合件以旋转方面固定的方式彼此连接。相反,两个离合器配合件可以在沿反向旋转方向旋转期间相对于彼此旋转,或者两个离合器配合件中的一个离合器配合件保持静止。通过滑动套筒轴向移位到作为滑动套筒的进一步打开位置的空档位置中,飞轮装置被断开连接。
25、在中立位置中,通过将锁定体控制到被动位置中,锁定体相对于锁定轮廓保持断开接合,使得两个离合器配合件可以在旋转方向和反向旋转方向上相对于彼此旋转。通过滑动套筒轴向移位到中立位置中,两个离合器配合件之间的旋转方面固定的连接被完全取消。
26、本发明还可以涉及一种传动系,该传动系包括第一轴和第二轴,并且包括如上所述的离合器组件。第一轴以旋转方面固定的方式连接至第一离合器配合件,并且第二轴以旋转方面固定的方式连接至第二离合器配合件,其中,两个轴之间的扭矩传递可以通过离合器组件的滑动套筒的轴向位移来控制。特别地,第一离合器配合件具有用于第一轴的旋转方面固定的连接的第一驱动齿部,并且第二离合器配合件具有用于第二轴的旋转方面固定的连接的第二驱动齿部。传动系优选地被设计成和/或适用于驱动车辆,特别是驱动机动车辆。优选地,传动系被设计成和/或适用于车辆的电动车轴。离合器组件可以是连接单元或断开连接单元的一部分,例如用于从车辆的驱动轴释放电驱动器。为此,可以将一个轴设计为马达侧驱动轴,并且将另一个轴设计为车轮侧输出轴。
1.一种离合器组件(1),
2.根据权利要求1所述的离合器组件(1),其特征在于,所述滑动套筒(4)在内圆周上具有控制轮廓(25),其中,所述控制轮廓(25)在轴向延伸部中具有径向高度轮廓,其中,所述控制构件(19)在所述滑动套筒(4)轴向移动期间沿着所述控制轮廓(25)运行,并且通过所述径向高度轮廓而沿所述径向方向移位,并且由此被致动。
3.根据前述权利要求中的任一项所述的离合器组件(1),其特征在于,所述滑动套筒(4)能够处于锁定位置(105),其中,在所述滑动套筒(4)的所述锁定位置(105)中,两个所述离合器配合件(2,3)经由所述滑动套筒(4)在旋转方向(103)和反向旋转方向(104)上以旋转方面固定的方式彼此连接,并且所述滑动套筒能够处于打开位置,其中,两个所述离合器配合件(2、3)之间的旋转方面固定的连接通过所述滑动套筒(4)被释放,并且/或者两个所述离合器配合件(2、3)和所述滑动套筒(4)形成互锁离合器,
4.根据前述权利要求中的任一项所述的离合器组件(1),其特征在于,所述第一离合器配合件(2)具有外齿部(5),并且所述第二离合器配合件(3)具有锁定齿部(7),其中,所述滑动套筒(4)经由内齿部(6)与所述外齿部(5)以旋转方面固定的方式接合,其中,当所述滑动套筒(4)移位时,所述内齿部(6)也能够与所述锁定齿部(7)以旋转方面固定的方式接合,以便将所述两个离合器配合件(2、3)以旋转方面固定的方式彼此联接。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的离合器组件(1),其特征在于,所述联接装置被设计为所述离合器组件(1)的可切换式飞轮装置(11),其中,所述飞轮装置(11)中的所述离合器配合件(2、3)形成飞轮配合件,其中,所述控制构件(19)能够通过所述滑动套筒(4)进入连接位置,其中,所述飞轮装置(11)被连接,其中,所述飞轮装置(11)能够根据作为飞轮配合件的所述离合器配合件(2、3)的旋转方向和/或旋转速度而处于锁定状态和自由转动状态,并且其中,所述控制构件(19)能够通过所述滑动套筒(4)进入断开连接位置,其中,所述飞轮装置(11)断开连接,其中,作为飞轮配合件的所述离合器配合件(2、3)相对于所述飞轮装置(11)彼此以旋转的方式断开联接。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的离合器组件(1),其特征在于,所述飞轮装置(11)具有多个弹簧加载的锁定体(12),所述锁定体布置在作为飞轮配合件的一个离合器配合件(2)上,其中,所述锁定体(12)各自均具有锁定部段(17),其中,当所述锁定体(12)围绕与所述主旋转轴线(100)平行延伸的枢转轴线(13)沿第一枢转方向(109)枢转到主动位置中时,所述锁定部段(17)能够在所述径向方向上偏转并且与布置在作为飞轮配合件的另一个离合器配合件(3)上的斜坡状锁定轮廓(15)根据旋转方向以互锁的方式相互作用,并且其中,所述锁定体(12)各自均具有停用部段(16),其中,在所述控制构件(19)的所述连接位置中,所述锁定体(12)处于所述主动位置,并且所述飞轮装置(11)被连接,并且其中,在所述控制构件(19)的所述断开连接位置中,所述控制构件(19)按压在所述停用部段(16)上,以便使所述锁定体(12)围绕所述枢转轴线沿第二枢转方向(110)枢转到被动位置中,其中,在所述被动位置中,所述锁定部段(17)与所述锁定轮廓(15)断开接合,并且所述飞轮装置(11)断开连接。
7.根据权利要求6所述的离合器组件(1),其特征在于,所述锁定体(12)具有枢转部段(26),其中,所述枢转部段(26)形成所述枢转轴线(13),其中,相对于所述枢转部段(26),所述锁定部段(17)与所述停用部段(16)相反布置。
8.根据前述权利要求6或7中的任一项所述的离合器组件(1),其特征在于,所述飞轮装置(11)具有多个弹簧装置(20),其中,所述弹簧装置(20)作用于所述锁定部段(17),并且沿所述第一枢转方向(109)对所述锁定体(12)预加应力。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的离合器组件(1),其特征在于,所述锁定体(12)布置在作为飞轮配合件的所述第一离合器配合件(2)上,并且所述锁定轮廓(15)布置在作为飞轮配合件的所述第二离合器配合件(3)上,其中,所述锁定体(12)径向布置在所述锁定轮廓(15)的外侧,其中,所述控制构件(19)以径向可移位的方式布置在作为飞轮配合件的所述第一离合器配合件(2)中,以便在所述连接位置与所述断开连接位置之间进行切换。
10.一种具有第一轴和第二轴的传动系,所述传动系具有根据前述权利要求中的任一项所述的离合器组件(1),其特征在于,所述第一轴以旋转方面固定的方式连接至所述第一离合器配合件(2),并且所述第二轴以旋转方面固定的方式连接至所述第二离合器配合件(3),其中,两个所述轴之间的扭矩传递可以通过所述离合器组件(1)的滑动套筒(4)的轴向位移来控制。