專利名稱：汽車離合器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1前序部分所述的汽車離合器。
在一輛汽車內(nèi)，通常在發(fā)動(dòng)機(jī)和汽車變速器之間安裝有一汽車離合器，其具有兩重功能。一方面汽車離合器用于汽車的啟動(dòng)，原本分離的離合器經(jīng)過(guò)汽車接收動(dòng)力時(shí)的打滑階段之后逐漸接合，從而越來(lái)越大的扭矩被傳遞，直到最后汽車離合器完全接合，發(fā)動(dòng)機(jī)的全部扭矩被轉(zhuǎn)移到變速器上。
另一方面為了在行駛期間變換變速器齒輪傳遞比，汽車離合器松開發(fā)動(dòng)機(jī)和汽車變速器之間的動(dòng)力連接，以便在變換之后根據(jù)行駛狀態(tài)或者很快地或者逐漸地重新接合。
這種類型的汽車離合器例如在DE 37 30 565 A1中已知，其全部?jī)?nèi)容應(yīng)當(dāng)收入本申請(qǐng)中。
在發(fā)動(dòng)機(jī)和汽車變速器之間設(shè)置有汽車離合器，其在汽車行駛過(guò)程中作為離心式離合器工作。在換擋過(guò)程中，必須經(jīng)由一相應(yīng)的杠桿通過(guò)一致動(dòng)器從外部對(duì)離合器進(jìn)行操作。這需要一個(gè)具有屬于離合器的傳動(dòng)裝置的單獨(dú)的致動(dòng)器，以及一個(gè)與之連接的在離合器上的操作裝置。
本發(fā)明的目的在于，簡(jiǎn)化發(fā)動(dòng)機(jī)和汽車變速器之間的汽車離合器。
這個(gè)目的通過(guò)權(quán)利要求1的特征部分所述的汽車離合器來(lái)達(dá)到。其具體構(gòu)造見從屬權(quán)利要求的內(nèi)容。
在汽車中，汽車離合器設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器之間。它的控制依賴于發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，必要時(shí)也依賴于變速器的轉(zhuǎn)速信號(hào)，例如變速器的輸入軸轉(zhuǎn)速或者輸出軸轉(zhuǎn)速。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，構(gòu)造成離心式離合器的元件產(chǎn)生一種變化的扭矩傳遞。借助于轉(zhuǎn)速信號(hào)，在汽車啟動(dòng)時(shí)對(duì)應(yīng)于加速踏板角度的加速是這樣調(diào)節(jié)的，即，元件的離心力作用產(chǎn)生所需的摩擦力矩。在轉(zhuǎn)速很小的時(shí)候，在發(fā)動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)的時(shí)候，或者變速器的輸入軸轉(zhuǎn)速或變速器的輸出軸轉(zhuǎn)速接近停止?fàn)顟B(tài)的時(shí)候，汽車離合器會(huì)由于小的離心力而自動(dòng)分離，離心力原則上由轉(zhuǎn)速所決定。汽車離合器的操作只通過(guò)離心力實(shí)現(xiàn)。不設(shè)置從外部調(diào)節(jié)汽車離合器的致動(dòng)器。該汽車離合器是設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器之間的唯一離合器，并且其僅僅作為在換擋過(guò)程中不造成牽引力中斷的啟動(dòng)離合器。不設(shè)置用于在汽車行駛時(shí)的換擋過(guò)程中中斷牽引力和扭矩傳遞的離合器。優(yōu)選設(shè)置監(jiān)測(cè)汽車離合器的輸入一側(cè)的構(gòu)件的轉(zhuǎn)速的裝置，以及監(jiān)測(cè)輸出一側(cè)的構(gòu)件的轉(zhuǎn)速的裝置，從而轉(zhuǎn)速的差異會(huì)在離合器中顯示出來(lái)。發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)離合器過(guò)于劇烈的加速以及離合器或者變速器的從動(dòng)一側(cè)的反作用對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速過(guò)于強(qiáng)烈的壓制，可通過(guò)下面的方式被避免，即，對(duì)轉(zhuǎn)速進(jìn)行監(jiān)測(cè)并在必要時(shí)通過(guò)主動(dòng)影響發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)消除這種不良狀況，即通過(guò)減小噴油量或者也可能是適時(shí)地限制提高噴油量，或者通過(guò)變換擋位。在一種優(yōu)選的構(gòu)造中，設(shè)置一個(gè)電子控制裝置來(lái)計(jì)算汽車離合器的摩擦功率，該電子控制裝置與監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)速的裝置相連接。摩擦功率例如通過(guò)離合器輸入側(cè)與輸出側(cè)的轉(zhuǎn)速差與離合器所傳遞的力矩的乘積來(lái)計(jì)算。再考慮到時(shí)間因素就可以求出摩擦力所做的功。所傳遞的力矩取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，并可以通過(guò)合適的算法(非本分明的內(nèi)容)求得，其中，發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、變速器輸入側(cè)的轉(zhuǎn)速、變速器輸出側(cè)的轉(zhuǎn)速、汽車的速度、當(dāng)前的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩和由此導(dǎo)出的值作為輸入值輸入。在另一種優(yōu)選構(gòu)造中，在電子控制裝置中存入發(fā)動(dòng)機(jī)綜合特征曲線或者一可比較的(相當(dāng)?shù)?邏輯，通過(guò)它可以影響發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，并且它包括加速踏板位置、噴油量及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的各值的關(guān)系。必要的話還要考慮其它數(shù)值，例如汽車重量和離合器的載荷狀況。
由于汽車空載和滿載時(shí)重量差別很大，特別是載貨車，所以很難在所有的汽車狀態(tài)中找到一個(gè)合適的協(xié)調(diào)。對(duì)于很重的汽車會(huì)出現(xiàn)這種情況，即離合器在轉(zhuǎn)速很高的時(shí)候傳遞足夠大的力矩以便對(duì)汽車充分加速，從而在離合器上出現(xiàn)了很大的轉(zhuǎn)速差，由此會(huì)產(chǎn)生很大的摩擦功和進(jìn)而帶來(lái)很大的磨損。采用對(duì)噴油量的進(jìn)行反饋的方式來(lái)影響發(fā)動(dòng)機(jī)有時(shí)能夠減小轉(zhuǎn)速差，但是打滑時(shí)間增加了，這樣，因?yàn)閭鬟f的力矩較小而使得加速性能變差，并導(dǎo)致摩擦功增大。在一種特別優(yōu)選的構(gòu)造中，離合器的扭矩傳遞元件具有一運(yùn)動(dòng)學(xué)機(jī)構(gòu)，其受汽車重量和行駛阻力影響。所述運(yùn)動(dòng)學(xué)機(jī)構(gòu)優(yōu)選具有至少一個(gè)可變化的杠桿元件，其可變化的杠桿比用于影響汽車離合器的扭矩傳遞能力。優(yōu)選通過(guò)電動(dòng)地、電磁地、液壓地或氣動(dòng)地推移杠桿上的偏轉(zhuǎn)點(diǎn)來(lái)改變杠桿元件的杠桿比。在一個(gè)特別優(yōu)選的構(gòu)造中，汽車離合器可以對(duì)于扭矩傳遞能力方面的磨損進(jìn)行補(bǔ)償，為此可以特別設(shè)置可變化的杠桿元件。汽車離合器的電子控制裝置優(yōu)選結(jié)合在變速器或者整車的控制裝置中。這種類型的離合器特別應(yīng)用在發(fā)動(dòng)機(jī)和自動(dòng)汽車變速器之間。
汽車停車時(shí)變速器的中立(空擋)位置就不再需要了，因?yàn)槠囯x合器自動(dòng)地、可靠地分離。用于一離合器致動(dòng)器的附加的電線布置、功率供給以及汽車布線都不需要了。布置在汽車離合器之后的變速器的結(jié)構(gòu)形式是任意的，所以變速器可以使用一個(gè)或者多個(gè)中間軸，例如一個(gè)或者多個(gè)前置的或者在后置的輔助變速器，例如快速擋組變速器(Splitgruppengetrieben，分速部)和范圍擋組變速器(Bereichgruppengetrieben，范圍部)。
在變速器上使用的輔助驅(qū)動(dòng)裝置與所推薦的汽車離合器一起工作完全正常。在汽車停止時(shí)變速器被切換到空擋。此后可以接上輔助驅(qū)動(dòng)裝置。如果發(fā)動(dòng)機(jī)被加速，離合器就會(huì)接合并將扭矩到傳遞變速器上，進(jìn)而傳遞到輔助驅(qū)動(dòng)裝置上。相應(yīng)地也適用于通過(guò)所置入的擋位運(yùn)轉(zhuǎn)的非穩(wěn)態(tài)輔助驅(qū)動(dòng)裝置。
下面借助于附圖
對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)闡述。
在附圖中借助于一有級(jí)變速器的示意縱向剖視圖示表示本發(fā)明的一種實(shí)施例。在附圖中用2表示汽車發(fā)動(dòng)機(jī)，用4總體上表示構(gòu)成為有級(jí)變速器的變速器，而6表示設(shè)置在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)2和變速器4之間的離合器。附圖標(biāo)記8表示容納變速器4的外殼。變速器的輸入軸用10表示、輸出軸用12表示。
變速器換擋桿14和變速器控制裝置16連接在一起。所述變速器換擋桿14在所示的實(shí)施例中只設(shè)置有三個(gè)位置，即，一個(gè)位于中間的空擋N；一個(gè)通常的前進(jìn)擋D，在該擋位中所有的前進(jìn)變速器擋位會(huì)自動(dòng)切換；以及一個(gè)倒擋R/P，其在汽車停止時(shí)還起到駐車的作用。
在附圖中總體上用6表示的離合器構(gòu)成為圓盤摩擦離合器，其具有一個(gè)與汽車發(fā)動(dòng)機(jī)2的未示出的曲軸剛性連接的離合器主動(dòng)盤18(Kupplungsplatte)、以及一個(gè)離合器壓盤20，該離合器壓盤相對(duì)于離合器主動(dòng)盤18或相對(duì)于固定在其上的離合器蓋22不能轉(zhuǎn)動(dòng)地、但可以軸向移動(dòng)地安裝。在離合器主動(dòng)盤18和離合器壓盤20之間設(shè)置有剛性固定在變速器輸入軸10上的離合器從動(dòng)盤24(Kupplungsscheibe)的摩擦片。一已知的膜片彈簧30以其徑向外邊緣壓緊在離合器壓盤20上，該膜片彈簧在其中間直徑區(qū)域貼靠在離合器蓋22的一支承凸起42上可擺動(dòng)地安裝。
離合器6的接合所需要的壓緊力是通過(guò)離心力產(chǎn)生的。為此設(shè)置多個(gè)沿圓周均勻分布的離心配重，離心配重是可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在圓柱栓上的圓柱滾子26的形式，其可以在離合器蓋22上的徑向的槽28里面徑向移動(dòng)，并通過(guò)相應(yīng)的凹槽嵌入膜片彈簧30內(nèi)。圓柱滾子26在離合器壓盤20的傾斜于徑向方向延伸的爬升斜坡(Auflauframpe)32上滾動(dòng)，圓柱形滾子26的軸承螺栓支承在離合器蓋22上的徑向的槽28的邊緣。當(dāng)曲軸轉(zhuǎn)速增加時(shí)和由于離心力使得圓柱滾子26的徑向移動(dòng)增加時(shí)，通過(guò)爬升斜坡32施加在離合器壓盤20上的軸向壓緊力增加，從而離合器逐漸地沿接合方向動(dòng)作。
如果配備這種的有級(jí)變速器4的汽車從停駐狀態(tài)開始行駛的話，通過(guò)操作由34表示的加速踏板使得發(fā)動(dòng)機(jī)2的轉(zhuǎn)速增加，從而通過(guò)受離心力的圓柱滾子26的作用致使離合器6自動(dòng)地依據(jù)轉(zhuǎn)速情況發(fā)生接合，圓柱滾子26隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的增大，越來(lái)越被往外擠，從而對(duì)應(yīng)于爬升斜坡32的傾斜位置將離合器壓盤20朝著離合器主動(dòng)盤18的方向壓緊，由此設(shè)置在這兩個(gè)盤之間的離合器從動(dòng)盤24的摩擦片就可以形成曲軸與變速器驅(qū)動(dòng)軸10之間的摩擦連接。若此前換擋桿14被置于D擋或R/P擋，也就是在前進(jìn)擋或者倒擋，有級(jí)變速器4的第一前進(jìn)擋或者倒擋就會(huì)被掛上，由于離合器6上產(chǎn)生了摩擦連接而使汽車起步。
當(dāng)汽車速度變小時(shí)，通過(guò)離心力控制的離合器會(huì)重新分離，例如汽車由于交通狀況需要駐車或者停車時(shí)。而變速器的其它換擋過(guò)程不再需要離合器參與操作，因?yàn)檫@些換擋過(guò)程每次都是通過(guò)所設(shè)置的變速器齒輪的同步點(diǎn)(Synchronpunkt)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。其中，各個(gè)換擋過(guò)程是通過(guò)變速器控制裝置16觸發(fā)的，對(duì)此，所述變速器控制裝置16從測(cè)定變速器從動(dòng)軸12轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速傳感器36獲取一個(gè)對(duì)應(yīng)于汽車行駛速度的信號(hào)。此外還可設(shè)置一配備給換擋桿14的位置傳感器(擋位傳感器)38，所述位置傳感器38將一個(gè)關(guān)于換擋桿14所調(diào)定的行駛范圍的信號(hào)傳送給變速器控制裝置16。還有一條信號(hào)線路把變速器控制裝置16與加速踏板34連接起來(lái)。此外，變速器控制裝置16還要從一個(gè)與其結(jié)合成一個(gè)統(tǒng)一的控制器的發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置40上獲得控制變速器所需要的信號(hào)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置40例如控制點(diǎn)火和汽車發(fā)動(dòng)機(jī)2的燃料供給。該發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置40或者變速器控制裝置16此外還獲得其它測(cè)量信號(hào)來(lái)自一轉(zhuǎn)速傳感器44的關(guān)于曲軸轉(zhuǎn)速的測(cè)量信號(hào)、以及來(lái)自一壓力傳感器46的關(guān)于吸氣管48中由功率決定的低壓的測(cè)量信號(hào)。其它測(cè)量傳感器可以是測(cè)定節(jié)氣門位置的位置傳感器50以及測(cè)定發(fā)動(dòng)機(jī)溫度的溫度傳感器52。變速器4輸入軸10的轉(zhuǎn)速通過(guò)一個(gè)轉(zhuǎn)速傳感器54測(cè)得，并被傳送給變速器控制裝置16。
附圖標(biāo)記2 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)4 變速器6 離合器8 外殼10 變速器輸入軸12 變速器輸出軸14 變速器換擋桿16 變速器控制裝置18 離合器主動(dòng)盤20 離合器壓盤22 離合器蓋24 離合器從動(dòng)盤26 圓柱滾子28 槽30 膜片彈簧32 爬升斜坡34 加速踏板36 轉(zhuǎn)速傳感器38 位置傳感器40 發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置42 支承凸起44 轉(zhuǎn)速傳感器46 壓力傳感器48 吸氣管50 位置傳感器52 溫度傳感器54 轉(zhuǎn)速傳感器
權(quán)利要求
1.汽車離合器(6)，其設(shè)置在汽車中一發(fā)動(dòng)機(jī)(2)和一變速器(4)之間并依據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)(2)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，該汽車離合器具有根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)(2)的轉(zhuǎn)速產(chǎn)生一種變化的扭矩傳遞的元件(26，32)，其特征在于，所述汽車離合器(6)可以不用外部操作的致動(dòng)器進(jìn)行操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車離合器(6)，其特征在于，所述汽車離合器(6)是設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)(2)和變速器(4)之間的唯一離合器，并且其設(shè)置為一種在換擋過(guò)程中不造成牽引力中斷的啟動(dòng)離合器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的汽車離合器(6)，其特征在于，設(shè)有用來(lái)監(jiān)測(cè)汽車離合器(6)的離合器輸入側(cè)構(gòu)件(18)及離合器輸出側(cè)構(gòu)件(10)的轉(zhuǎn)速的裝置(36，44，52)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3之任一項(xiàng)所述的汽車離合器(6)，其特征在于，設(shè)有一電子控制裝置(16)，用來(lái)計(jì)算汽車離合器(6)的摩擦功率，該電子控制裝置與監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)速的裝置(36，44，52)相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的汽車離合器(6)，其特征在于，在電子控制裝置(16)中存入發(fā)動(dòng)機(jī)綜合特征曲線，通過(guò)它可以影響發(fā)動(dòng)機(jī)(2)轉(zhuǎn)速，并且它包括加速踏板位置、噴油量及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的各值的關(guān)系。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5之任一項(xiàng)所述的汽車離合器(6)，其特征在于，產(chǎn)生扭矩傳遞的元件(26，32)具有一運(yùn)動(dòng)學(xué)機(jī)構(gòu)，其受汽車重量和行駛阻力的影響。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的汽車離合器(6)，其特征在于，所述運(yùn)動(dòng)學(xué)機(jī)構(gòu)具有可變化的杠桿元件，其可變化的杠桿比用于影響汽車離合器(6)的扭矩傳遞能力。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的汽車離合器(6)，其特征在于，杠桿元件的杠桿比可通過(guò)電動(dòng)地、電磁地、液壓地或氣動(dòng)地推移杠桿上的偏轉(zhuǎn)點(diǎn)進(jìn)行改變。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8之任一項(xiàng)所述的汽車離合器(6)，其特征在于，所述汽車離合器具有一磨損補(bǔ)償機(jī)構(gòu)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的汽車離合器(6)，其特征在于，設(shè)置可變的杠桿元件用來(lái)補(bǔ)償磨損。
11.根據(jù)權(quán)利要求4至10之任一項(xiàng)所述的汽車離合器(6)，其特征在于，汽車離合器(6)的電子控制裝置(16)結(jié)合在變速器(4)或者整車的控制裝置中。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11所述的汽車離合器(6)在一發(fā)動(dòng)機(jī)(2)和一自動(dòng)的汽車變速器(4)之間的應(yīng)用。
全文摘要
汽車離合器(6)，其設(shè)置在汽車中一發(fā)動(dòng)機(jī)(2)和一變速器(4)之間并依據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)(2)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制。作為離心式離合器，該汽車離合器具有根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)(2)的轉(zhuǎn)速產(chǎn)生一種變化的扭矩傳遞的元件(26，32)。所述汽車離合器(6)可以不借助于外部操作的致動(dòng)器進(jìn)行操作。該汽車離合器(6)是設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器之間的唯一離合器，并且其設(shè)置成一種在換擋過(guò)程中不造成牽引力中斷的啟動(dòng)離合器。
文檔編號(hào)F16D48/06GK1738981SQ03821165
公開日2006年2月22日 申請(qǐng)日期2003年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月7日
發(fā)明者B·德貝勒, W·黑德特勒, 卡爾-弗里茨·海因澤爾曼, C·呂查德特 申請(qǐng)人:腓特烈斯港齒輪工廠股份公司