本发明涉及一种转矩传递装置，其具有至少一个空程装置，所述空程装置能被切换，以便在相反的相对转动方向上实现转矩传递。
背景技术：
由美国专利US 4,354,584已知一种用于压力介质操纵的换挡变速器的离合操纵的转换锁，其中，通过一个布置在离合器输出缸上的、经由牵引装置与它相连的转换阀，到换挡变速器的压力介质输送能被阻断。由国际公开文献WO2011/124193A1已知一种用于在曲轴和皮带传动装置之间传递转矩的曲轴皮带轮，其带有皮带轮空程装置，其中，在曲轴皮带轮中皮带轮空程装置与一个离合器相结合，所述离合器能被一操纵空程装置操纵，通过所述离合器，所述皮带轮空程装置能被分接。
技术实现要素：
本发明的目的在于，提供一种转矩传递装置，其具有至少一个空程装置，所述空程装置能以较小的力被切换，以便在相反的相对转动方向上实现转矩传递。
在一种转矩传递装置中，所述转矩传递装置具有至少一个空程装置，所述空程装置能被切换，以便在相反的相对转动方向上实现传递转矩，该空程装置和一个空程装置分接离合器能通过一共同的转换装置被切换。该空程装置可在一个转动方向上传递转矩。在相反的转动方向上，该空程装置不能传递转矩。空程装置分接离合器可在两个转动方向上传递转矩。通过一共同的转换装置能以简单的方式确保该转矩传递装置的无障碍运行。
这样的转矩传递装置可借助单向作用的空程装置实施。该空程装置优选地实施为夹紧件空程装置、尤其滚子空程装置。
在该转矩传递装置中，空程装置分接离合器可无间隙地实施。空程装置分接离合器例如实施为爪齿离合器。
共同的转换装置包括调节保持架，所述调节保持架具有用于空程装置的夹紧件加载装置和用于空程装置分接离合器的形状锁合装置。通过夹紧件加载装置，夹紧件、如夹紧滚子可在空程装置外环和空程装置内环之间被夹紧。为此目的，空程装置内环或空程装置外环优选地设置有调节斜坡。形状锁合装置用于在空程装置内环和空程装置外环之间实现形状锁合的连接。
在此，用于空程装置分接离合器的形状锁合装置包括中间齿部，所述中间齿部实现在内环齿部和外环齿部之间的形状锁合的连接。内环齿部和外环齿部可通过中间齿部相互形状锁合地连接。
此外，空程装置和空程装置分接离合器具有共同的内环和共同的外环。内环或外环设置有用于空程装置的空程装置斜坡。此外，共同的内环设置有内环齿部并且共同的外环设置有外环齿部以形成空程装置分接离合器。
在一种转矩转换装置中，其具有至少一个空程装置，所述空程装置能被切换，以在相反的相对转动方向上实现转矩传递，上述目的替代地或附加地通过如下方式实现，两个在相反方向上起作用的空程装置通过一共同的转换装置能被切换。这两个空程装置优选地实施为单向作用的空程装置。这两个空程装置可例如实施为夹紧件空程装置或闭锁棘爪空程装置。通过所述共同的转换装置能以简单的方式确保该转矩传递装置的无障碍运行。
该转矩传递装置的另一优选实施例的特征在于，空程装置实施为闭锁棘爪空程装置。通过闭锁棘爪空程装置，空程装置内环可与空程装置外环形状锁合地连接。
该转矩传递装置的另一优选实施例的特征在于，所述共同的转换装置包括调节保持架，所述调节保持架与两个空程装置的闭锁棘爪共同作用。由此能以简单的方式实现，当一个空程装置的闭锁棘爪被启用时，另一空程装置的闭锁棘爪被解除。
该转矩传递装置的另一优选实施例的特征在于，两个空程装置的闭锁棘爪分别通过弹簧装置被预紧。这两个空程装置的闭锁棘爪优选地分别通过弹簧装置被预紧在其作用位置。
该转矩传递装置的另一优选实施例的特征在于，当第二空程装置的闭锁棘爪通过所述调节保持架被解除时，第一空程装置的闭锁棘爪通过所述调节保持架被启用，并且反之亦然。闭锁棘爪的如下位置称为作用位置：在该作用位置中，所述闭锁棘爪实现在空程装置外环和空程装置内环之间的形状锁合的连接。在该作用位置中，转矩能被传递。
该转矩传递装置的另一优选实施例的特征在于，所述调节保持架在两个端部位置之间具有一中性位置，在该中性位置中，两个空程装置的闭锁棘爪被解除。在该中性位置中，可实现在内环和外环之间在相反的相对转动方向上的相对转动。在该中性位置中，不可传递转矩。
该转矩传递装置的另一优选实施例的特征在于，这两个空程装置具有共同的内环和共同的外环。内环和外环设置有用于闭锁棘爪的型廓。所述型廓与闭锁棘爪一起实现在内环和外环之间的形状锁合的连接。
该转矩传递装置的另一优选实施例的特征在于，所述空程装置实施为夹紧件空程装置。通过所述共同的转换装置，所述夹紧件空程装置中的一个可被启用，其中，另一夹紧件空程装置同时被解除。
该转矩传递装置的另一优选实施例的特征在于，所述共同的转换装置包括调节保持架，所述调节保持架具有用于两个空程装置的夹紧件的夹紧件加载装置。由此能以简单的方式确保，当一个空程装置被启用时，另一个空程装置被解除。
该转矩传递装置的另一优选实施例的特征在于，两个空程装置的夹紧件分别通过弹簧装置被预紧。两个空程装置的夹紧件优选地通过所述弹簧装置分别被预紧在其作用位置或者夹紧位置中。
该转矩传递装置的另一优选实施例的特征在于，当第二空程装置的夹紧件通过所述调节保持架被释放时，第一空程装置的夹紧件通过所述调节保持架被夹紧，并且反之亦然。由此形成两个端部位置，在这两个端部位置处转矩可在相反的相对转动方向上被传递。
该转矩传递装置的另一优选实施例的特征在于，调节保持架在两个端部位置之间具有一中性位置，在该中性位置中，两个空程装置的夹紧件被释放。在该中性位置中，可实现在相反的相对转动方向上的相对转动，而无转矩传递。
该转矩传递装置的另一优选实施例的特征在于，这两个空程装置具有共同的内环和共同的外环。内环或外环设置有用于两个空程装置的空程装置斜坡。
该转矩传递装置的另一优选实施例的特征在于，所述共同的转换装置具有预切换弹性装置。当所述空程装置中的一个还在被启用时、特别是被夹紧时，该预切换弹性装置实现转换时的预选择。
本发明还涉及用于之前所述的转矩传递装置的内环、外环和/或转换装置。所述内环、所述外环和/或所述转换装置能被分立地处理。
本发明还涉及具有之前所述的转矩传递装置的牵引机构轮(Zugmittelscheibe)。牵引机构轮尤其涉及在机动车的皮带传动装置中的皮带轮。皮带轮又优选涉及曲轴皮带轮，该曲轴皮带轮配属于机动车的曲轴。
附图说明
本发明的另外的优点、特征和细节由以下说明得出，在以下说明中参考附图详细阐释各实施例。附图示出：
图1至4根据三个不同的实施例的转矩传递装置的简化图；
图5和6图1和图2中所示实施例的一种实施方式；
图7至9图3中所示实施例的一种实施方式；
图10和11图4中所示实施例的一种实施方式以及
图12至14在图10和11中所示实施方式的一种变型。
具体实施方式
在图1至4中非常简化地示出根据本发明的转矩传递装置1；31；41的三个不同的实施例。该转矩传递装置1；31；41用于转矩方向的接通和断开，优选地用在机动车的驱动系中。在此，该转矩传递装置1；31；41特别有利地集成到皮带轮中，尤其集成到曲轴皮带轮中。这种方式的曲轴皮带轮例如在国际公开文本WO 2011/124193A1中已公开。
转矩传递装置1；31；41具有输入侧3和输出侧4。转矩可从输入侧3传递到输出侧4。此外，转矩可从输出侧4传递到输入侧3。此外，根据运行状态和/或需要，也可在无转矩传递的情况下输入侧3/输出侧4相对输出侧4/输入侧3转动，必要时也可反向。
转矩传递装置1；31；41的输入侧3例如无相对转动地与在机动车驱动系中的内燃机曲轴连接。转矩传递装置1；31；41的输出侧4例如与皮带轮的皮带道(Riemenspur)无相对转动地连接，所述皮带轮布置在机动车的皮带传动装置中。在皮带传动装置中例如还布置有起动发电机和空调压缩机。
在图1和图2中示出的转矩传递装置1包括一个空程装置11和一个空程装置分接离合器12。空程装置11实施为单向作用的、能打开的空程装置。空程装置分接离合器12实施为能被切换的无间隙的离合器，例如爪齿离合器。带有空程装置11和空程装置分接离合器12的转矩传递装置1能通过一个共同的转换装置10在两个位置之间转换。
在图1中示出转矩传递装置1处于第一位置。在两个大写字母A中的上面一个处，转矩传递装置1的输入侧3经由空程装置11与输出侧4耦合。空程装置11例如实施为夹紧件空程装置，其在输入侧3和输出侧4之间的一个相对转动方向上夹紧，以便于传递转矩。在另一相对转动方向上，空程装置11允许在输入侧3和输出侧4之间的相对转动，而不传递转矩。如两个大写字母B的下面一个处所看到的那样，离合器12是打开的。
在图2中示出转矩传递装置1处于其第二位置。共同的转换装置10是这样转换的，使得转矩传递装置1的输入侧3和输入侧4之间的空程装置11不再起作用。离合器12通过共同的转换装置10闭合。在此，离合器12在双方向上起作用，也就是说通过离合器12提供在输入侧3和输入侧4之间无相对转动的连接。
共同的转换装置10包括例如一个转换保持架，所述转换保持架不仅作用于例如实施为滚子空程装置的空程装置11而且作用于无间隙的离合器12。在运行时，当闭合该无间隙的离合器12时，转换保持架移动空程装置的滚子。用于闭合所述无间隙的离合器所需的转速同步，优选大部分通过空程装置11进行。
在闭合该无间隙的离合器时空程装置11处于不工作状态。在图2示出的转矩传递装置1的第二位置中，空程装置11在两个方向上都不能再传递转矩。由此特别有利的阻止空程装置11和无间隙的离合器12的不期望的卡住。
图5和图6中示出已在图1和图2中示出的转矩传递装置1的一种实施方式处于两个不同的切换位置。共同的转换装置10包括一个也可称为转换保持架的调节保持架60。为转矩传递装置1的输入侧3配属了用于空程装置11和空程装置分接离合器12的共同的内环61。为扭矩传递装置1的输出侧4配属了用于空程装置11和空程装置分接离合器12的共同的外环62。
在内环61上设置有调节斜坡64。调节斜坡64与夹紧件65共同作用，所述夹紧件通过弹簧66被预紧在其图5示出的夹紧位置上。在调节保持架60上构造夹紧件加载装置67，通过该夹紧件加载装置，夹紧件65可从其在图5示出的夹紧位置被释放。通过箭头68在图5中表明，空程装置11在转矩传递装置1的位置A处被夹紧，使得通过被夹住的夹紧件65，转矩从输入侧3被传递到输出侧4，并且反之亦然。在此，箭头68示出了夹紧方向。在相反的方向上，也就是说当图5的内环61向左运动或者说图5的外环62向右运动时，那么转矩传递装置1发挥其空程装置功能，在该空程装置功能时不传递转矩。
在内环61上还构造有内环齿部71。内环齿部71与外环齿部72相对布置，所述外环齿部72构造在外环62上。在调节保持架60上构造中间齿部74，所述中间齿部与内环齿部71和外环齿部72一起形成形状锁合装置75。
在图5示出的位置A中，中间齿部74未处于内环齿部71和外环齿部72之间，使得形状锁合装置75是打开的。在图5示出的调节保持架60的位置A处，调节斜坡64和夹紧件65(特别是夹紧滚子)作为在外环62和内环61之间的单向作用的空程装置。
如果外环62比内环61转得更快，则空程装置11被超越。如果内环61达到外环62的转速，则它们通过空程装置11的夹紧以相同转速继续转动。在内环61和外环62之间的转速达到相同后，可被切换到图6示出的B位置中。
在图6示出的B位置中，带有其夹紧件加载装置67的调节保持架60将夹紧件65压离调节斜坡64，即在图6中向右。同时，中间齿部64在位置B中在内环齿部71和外环齿部72之间形成形状锁合的连接。通过闭合的形状锁合装置75，内环61无间隙地与外环62连接。由此得到，如在图6中通过双箭头78标明的那样，在转矩传递装置1的输入侧3和输出侧4之间在双方向上的无相对转动的连接。替代地，也可使用其他携动元件来代替齿部71，72。
在图3中示出的转矩传递装置31包括两个空程装置21，22。空程装置21，22涉及单向的、优选形状锁合的空程装置，这两个空程装置在相反方向上作用。共同的转换装置10优选地包括形状锁合的、能切换的转换元件，所述转换元件能实现这两个空程装置21，22的同时切换。
在图3中示出的转矩传递装置31可借助共同的转换装置10在三个不同的位置A，B，C之间进行转换。在位置A时，仅空程装置21在输入侧3和输出侧4之间作用。空程装置22在位置A时不发挥作用。在位置B时，这两个空程装置21，22都不发挥作用。位置B相应于中性位置。在位置C时，空程装置22发挥其作用。空程装置21在位置C时不发挥作用。
空程装置21，22包括用于转矩传递的形状锁合元件、如闭锁棘爪，所述形状锁合元件通过弹簧装置被预紧。在此，形状锁合元件、尤其是闭锁棘爪与在传递力或转矩的构件中的相应地至少一个型廓、优选地两个型廓共同作用。通过形状锁合元件或者说闭锁棘爪与所述型廓的形状锁合的共同作用能实现力传递或者说转矩传递。在此，形状锁合元件、特别是闭锁棘爪在传递力或转矩的构件之间主要切向地作用。共同的转换装置10有利地这样实施，使得在不同的位置A，B，C时，所述空程装置21，22中仅一个发挥作用或者都不发挥作用。由此，特别有利地阻止了形状锁合元件或者说空程装置21，22的相互卡住。
在图7至9中可以看到，共同的转换装置10包括调节保持架80。调节保持架80被配属两个空程装置21，22。转矩传递装置31包括为输入侧3配属的内环81和为输出侧4配属的外环82。
空程装置21包括作为形状锁合元件的闭锁棘爪84，所述闭锁棘爪通过弹簧85被预紧。在内环81上构造型廓86。在外环82上构造型廓87。在调节保持架80上安置用于闭锁棘爪84的调节元件88。
如空程装置21那样，空程装置22包括闭锁棘爪94和弹簧95。闭锁棘爪94与内环81上的型廓96以及外环82上的型廓97共同作用，用于形成形状锁合部或者说转矩传递部。为闭锁棘爪94配属调节元件98，调节元件98安置在调节保持架80上。空程装置21，22的闭锁棘爪84，94在相反的相对转动方向上发挥其闭锁作用以传递转矩。
在图7示出的切换位置A处，调节保持架80释放空程装置21的闭锁棘爪84，使得弹簧85能把闭锁棘爪84压入到外环82上的型廓87中。内环81上的型廓86和外环82上的型廓87这样设置，使得该位置中闭锁棘爪84在通过箭头101标明的闭锁方向上可在内环81和外环82之间形状锁合地传递力或者说转矩。当图7中的内环81向左运动时，空程装置21发挥其空程装置作用，在所述空程装置作用时不传递转矩。
同时，在图7示出的切换位置A中，调节保持架80借助调节元件98阻挡空程装置22的闭锁棘爪94，使得闭锁棘爪94不能被弹簧95压入到外环82上的型廓97中。由此，在图7示出的切换位置A时，空程装置22在外环82和内环81之间不能在任何方向上传递力或者说转矩。
在图8示出的切换位置B中，两个闭锁棘爪84，94都通过调节保持架80借助调节元件88和98被阻挡，并且不能被弹簧85，95压入到外环82上的各自的型廓87，97中。由此，两个空程装置21，22在外环82和内环81之间不能在任何方向上传递力或者说转矩，如通过虚线双箭头102标明的那样。
在图9中示出切换位置C，在该位置中，调节保持架80借助其调节元件88阻挡闭锁棘爪84，使得闭锁棘爪84不能被弹簧85压入到外环82上的型廓87中。这样空程装置21在外环82和内环81之间不能在任何方向上传递力或者说转矩。同时，调节保持架80借助调节元件98释放闭锁棘爪94，使得弹簧95能把闭锁棘爪94压入到外环82上的型廓97中。
内环81上的型廓96和外环82上的型廓97这样设置，使得闭锁棘爪94在其图9示出的位置中能在一个方向上在内环81和外环82之间形状锁合地传递力或者说转矩，如通过箭头103标明的那样。在相反的方向上，闭锁棘爪94从外环82上的型廓97滑脱出来，使得空程装置22在相反的方向上不能传递力或者说不能传递转矩。
替代于图7至9的图示，空程装置21，22也可这样实施，使得闭锁棘爪84，94总是——也就是说例如通过弹性预紧力——位于外环82的型廓87，97中。在该实施方案中，调节保持架80则确定闭锁棘爪84，94相对于转矩传递装置31的内环81上的型廓86，96的位置。
在图4中示出的转矩传递装置41包括两个相反的、单向作用的、通过共同的转换装置10能被切换的空程装置51，52。在一切换位置A中，空程装置51在第一方向上起作用。在该切换位置A中，空程装置52不起作用。在一切换位置B中，空程装置52在与第一方向相反的第二方向上起作用。在该切换位置B中，空程装置51不起作用。
共同的转换装置10作用在两个空程装置51，52上。共同的转换装置10包括例如转换保持架，所述转换保持架移动空程装置51，52的夹紧件或滚子。在此，转换装置10最多只允许这两个空程装置51，52中的一个空程装置的功能或作用。由此能防止这两个空程装置51，52的不期望的卡住。
图10和图11中可看到，共同的转换装置10包括调节保持架110，调节保持架也可被称作转换保持架。为转矩传递装置41的输入侧3配属了内环111。为转矩传递装置41的输出侧4配属了外环112。
内环111具有用于形成空程装置51的调节斜坡114，所述调节斜坡与夹紧件115、例如夹紧滚子共同作用。空程装置115通过弹簧116朝向调节斜坡114被预紧。在调节保持架110上设置有用于转换空程装置51的夹紧件加载装置117。在图10通过箭头118标明了锁紧方向，在这个方向上空程装置51能将转矩从内环111传递到外环112上。
内环111设有与空程装置51的调节斜坡114相反定向的调节斜坡124。为了形成空程装置52，为调节斜坡124配属了夹紧件125，所述夹紧件通过弹簧126被预紧。在图10示出的切换位置A中，夹紧件125通过一安置在调节保持架110上的夹紧件加载装置127从调节斜坡124压出，其中，弹簧126被压缩。在图10示出的切换位置A中，空程装置51借助调节斜坡114和夹紧件115作为单向空程装置在外环112和内环111之间起作用。
在图11示出的切换位置B中，调节保持架110通过夹紧件加载装置127和弹簧126作用于夹紧件125，使得夹紧件压在调节斜坡124上或者说压向调节斜坡124。同时，在该切换位置B中，调节保持架110通过夹紧件加载装置117作用在夹紧件115上，使得夹紧件115从调节斜坡114被压出。在调节保持架110的切换位置B中，调节斜坡124和夹紧件125作为在外环112和内环111之间的单向空程装置52起作用。在此，如通过箭头129标明的那样，该夹紧方向与在切换位置A时正好相反。
在图12至14中示出与图10和图11中类似的转矩传递装置。不同于图10和图11的是，在图12至14中示出的转矩传递装置还有一个与共同的转换装置10相结合的预切换弹性装置130。预切换弹性装置130包括预切换弹簧132，所述预切换弹簧预切换所述调节保持架110。预切换保持架134通过预切换弹簧132压向调节保持架110。在此，预切换弹簧132在调节保持架110和预切换保持架134之间被预紧。如果这两个空程装置51，52均没有被夹紧，则预切换保持架134的运动传递到调节保持架110上。
图12至14中示出转换情况，当空程装置51，52中的一个空程装置被夹紧时，但转矩传递装置尽管如此已经在预先选择的另一位置中。图12中，预切换保持架134位于其位置A中。图13中，预切换保持架134被带入到其位置B中。调节保持架110跟随运动，直到调节保持架贴靠在夹紧件115上。
由于转矩方向141或者142，夹紧件115又在外环和内环11之间被夹紧，并且不能从所属的调节斜坡中移动出来。如此调节保持架110也不能继续运动。在图13中能看到的在预切换保持架134和调节保持架110之间的行程差能通过预切换弹簧132被补偿。
通过在图14中用箭头143标明的在外环112和内环111之间的转矩方向改变而释放夹紧件115。然后，夹紧件115可从所属的调节斜坡移动出来。压紧的预切换弹簧132然后向位置B的方向推动调节保持架110。由此，夹紧件115从所属的调节斜坡移动出来，并且夹紧件125通过所属的弹簧被压向所属的调节斜坡。在从位置B到位置A的反向的切换方向上该过程类似地进行。
附图标记列表
1 转矩传递装置
3 输入侧
4 输出侧
10 共同的转换装置
11 空程装置
12 空程装置分接离合器
21 空程装置
22 空程装置
31 转矩传递装置
41 转矩传递装置
51 空程装置
52 空程装置
60 调节保持架
61 内环
62 外环
64 调节斜坡
65 夹紧件
66 弹簧
67 夹紧件加载装置
68 箭头
71 内环齿部
72 外环齿部
74 中间齿部
75 形状锁合装置
76 双箭头
80 调节保持架
81 内环
82 外环
84 闭锁棘爪
85 弹簧
86 型廓
87 型廓
88 调节元件
94 闭锁棘爪
95 弹簧
96 型廓
97 型廓
98 调节元件
101 箭头
102 双箭头
103 箭头
110 调节保持架
111 内环
112 外环
114 调节斜坡
115 夹紧件
116 弹簧
117 夹紧件加载装置
118 箭头
124 调节斜坡
125 夹紧件
126 弹簧
127 夹紧件加载装置
129 箭头
130 预切换弹性装置
132 预切换弹簧
134 预切换保持架
141 箭头
142 箭头
143 箭头