离合器盘和摩擦离合器装置的制作方法

本发明涉及一种用于摩擦离合器装置的离合器盘，尤其用于内燃机驱动的车辆的驱动系，所述离合器盘具有：盘旋转轴线；输入件；至少一个中间件；和输出件，其中，一方面所述输入件和所述至少一个中间件可以相对彼此受限地扭转，并且另一方面所述至少一个中间件和所述输出件可以相对彼此受限地扭转；以及布置在所述输出件上的离心力摆装置。此外，本发明涉及一种摩擦离合器装置，所述摩擦离合器装置尤其用于内燃机驱动的车辆的驱动系，所述摩擦离合器装置具有：离合器旋转轴线、壳体、至少一个压板和至少一个挤压板，所述挤压板为了在接合操纵位态和分离操纵位态之间进行操纵可以相对于所述压板受限地在轴向上移位。

背景技术：

由DE 10 2010 022 252 A1已知一种摩擦离合器，该摩擦离合器具有与形成对压板的飞轮连接的壳体；以及由碟形弹簧相对于对压板、在摩擦衬片夹紧作用下与变速器的变速器输入轴抗扭转地连接的离合器盘；可夹紧的、在轴向上可移位的并且抗扭转地与壳体连接的挤压板，其中，在挤压板的径向外部，设置有在壳体周向上分布的、用于接收离心力摆的摆质量的承载元件。

由DE 10 2009 042 831 A1已知一种驱动系，该驱动系用于具有内燃机、变速器以及布置在内燃机和变速器之间的离合器总成的机动车，其中，离心力摆集成到离合器总成中。

由DE 10 2006 028 552 A1已知一种离合器装置，该离合器装置具有包括离合器毂的离合器盘，其中，包括多个摆质量的离心力摆装置的摆质量承载装置与离合器盘耦合，这些摆质量以能相对于所述摆质量承载装置运动的方式安装在摆质量承载装置上。摆质量承载装置抗扭转地与离合器毂连接。

技术实现要素：

本发明基于下述任务：在结构和/或功能方面改进开头所提及的离合器盘。尤其要进一步改进行驶舒适性。尤其要进一步改进对扭转振动的减振或者说缓冲。尤其要使离心力摆装置的优点不仅在内燃机的部分负载运行和满负载运行中有用，而且在空载运行和/或爬行运行(Kriechbetrieb)中也有用。尤其要在爬行运行中在不碰撞离合器盘部件的情况下实现提高的力矩的传递。尤其要使共振转速处在空转转速以下。此外，要提供具有这样改进的离合器盘的摩擦离合器装置。

该任务通过一种用于摩擦离合器装置的离合器盘来解决，尤其用于内燃机驱动的车辆的驱动系，所述离合器盘具有：盘旋转轴线；输入件；至少一个中间件；和输出件，其中，一方面输入件和至少一个中间件能相对彼此受限地扭转，并且另一方面至少一个中间件和输出件能相对彼此受限地扭转；以及布置在输出件上的离心力摆装置，其中，离合器盘具有带有下负载区域和上负载区域的特征线，并且在下负载区域中，提高的弹簧刚度起作用。

离合器盘可以用于对扭转振动进行减振和/或缓冲。扭转振动可尤其由内燃机和/或由变速器激励。

术语“输入件”、“中间件”和“输出件”是关于从内燃机开始的功率流方向的。从内燃机开始的功率流方向可被称为牵引方向。与之相对的功率流方向可以被称为滑移方向。

该离合器盘可具有弹簧-减振器-装置。弹簧-减振器-装置可具有弹簧装置。弹簧装置可具有至少一个储能器。至少一个储能器可以是弹簧。至少一个弹簧可是压式弹簧。至少一个弹簧可以是螺旋弹簧。弹簧装置的至少一个弹簧可在输入件和至少一个中间件之间起作用。弹簧装置的至少一个弹簧可在至少一个中间件和输出件之间起作用。弹簧-减振器-装置可具有至少一个摩擦装置。摩擦装置可在输入件和中间件之间起作用。摩擦装置可在输入件和输出件之间起作用。

该离合器盘可具有减振器笼。输入件可具有减振器笼。离合器盘可以具有减振器毂法兰。离合器盘可具有初级减振器毂法兰。离合器盘可具有主减振器毂法兰。中间件可具有减振器毂法兰。中间件可具有初级减振器毂法兰。中间件可具有主减振器毂法兰。离合器盘可具有毂部分。输出件可具有毂部分。

离心力摆装置可用于进一步减小扭转振动。离心力摆装置可具有摆质量承载件。摆质量承载件可与输出件连接。离心力摆装置可具有至少一个布置在摆质量承载件上的摆质量。至少一个摆质量可相对于摆质量承载件移位。至少一个摆质量可在离心力作用下移位。至少一个摆质量可沿着摆轨道在第一末端位置和第二末端位置之间移位。至少一个摆质量可具有弧形形状。至少一个摆质量可与摆质量承载件双线地连接。至少一个摆质量可借助摆滚子被支承在摆质量承载件上。至少一个摆质量可具有用于接收摆滚子的接收部。摆质量承载件可具有用于接收摆滚子的接收部。至少一个摆质量的和/或摆质量承载件的接收部可分别具有肾状形状。至少一个摆质量可以是单件式的。至少一个摆质量可以是多件式的，尤其两件式的。至少一个摆质量中的部分可布置在摆质量承载件的两侧。离心力摆装置可具有多个、例如四个摆质量。

特征线可在笛卡尔坐标系中图示，在笛卡尔坐标系中，在x轴上表示输入件和输出件之间的扭转角度，并且在y轴上表示输入件和输出件之间所传递的力矩。下负载区域可被分配给坐标系原点。上负载区域可从坐标系原点开始衔接到下负载区域。特征线可在下负载区域中线性地延伸。特征线可在下负载区域中双梯级地、线性地以不同斜率延伸。特征线可在上负载区域中线性地延伸。在上负载区域中，特征线具有比在下负载区域中更大的斜率。特征线可在下负载区域和上负载区域之间具有拐点。

在下负载区域中，约为1-5Nm/°、尤其约为1.5-3Nm/°的弹簧刚度可起作用。下负载区域和上负载区域之间的过渡可处在提高的爬行力矩以上。下负载区域和上负载区域之间的过渡可处在10Nm的爬行力矩以上，尤其处在15Nm的爬行力矩以上，爬行力矩尤其在20-40Nm的范围中，尤其在25-35Nm的范围中。爬行力矩可以是以下力矩：在该力矩的情况下，车辆缓慢行驶，尤其以步行速度行驶，尤其以低于5km/h的速度行驶，尤其以低于3.6km/h的速度行驶。在上负载区域中，减小的阻尼系数可起作用。减小的阻尼系数的大小可约为原本常规的实施方式中阻尼系数的一半或者还更小。

特征线可在下负载区域中单梯级地延伸。该一个梯级可在空载运行和爬行运行中起作用。特征线可在下负载区域中双梯级地延伸。一个梯级可以在空载运行中起作用，并且另一个梯级可以在爬行运行中起作用。

摩擦离合器装置可用于布置在内燃机驱动的车辆的驱动系中。可实现空载运行、爬行运行、部分负载运行和满负载运行。可实现滑移运行。在空载运行中，内燃机可以处于运行中，并且驱动系可以被打开。为了打开驱动系，摩擦离合器装置可被打开，并且/或者变速器可以被切换到空挡位置。在爬行运行中，车辆可以缓慢行驶，尤其以步行速度行驶，尤其以低于5km/h的速度行驶，尤其以低于3.6km/h的速度行驶。在满负载运行中，内燃机在给定转速的情况下可以提供最大可能的扭矩。在满负载运行中，内燃机可以通过能量输送件的节流装置提供较低的扭矩。

离合器盘在空载运行和/或爬行运行中的运行可在特征线的下负载区域中进行。离合器盘在空载运行和/或爬行运行中的运行可在特征线的下负载区域的分立梯级中进行。离合器盘在空载运行和/或爬行运行中的运行可在特征线的下负载区域的一个共同梯级中进行。离合器盘在部分负载运和/或满负载运行中的运行可以在特征线的上负载区域中进行。

此外，本发明所基于的任务通过一种尤其用于内燃机驱动的机动车的驱动系的摩擦离合器装置来解决，所述摩擦离合器装置具有：离合器旋转轴线、壳体、至少一个压板和至少一个挤压板，所述挤压板为了在接合操纵位态和分离操纵位态之间进行操纵能相对于压板受限地在轴向上移位，其特征在于，摩擦离合器装置具有为了以摩擦锁合的方式传递功率而能夹紧在至少一个压板和至少一个挤压板之间的至少一个所述类型的离合器盘。

该摩擦离合器装置可为了加载至少一个挤压板而具有弹簧装置。弹簧装置可具有至少一个碟形弹簧。弹簧装置可具有至少一个板簧。

驱动系可具有内燃机。内燃机可具有输出轴。驱动系可具有扭转振动减振器。驱动系可具有变速器。变速器可具有至少一个输入轴。驱动系可具有至少一个可被驱动的车轮。摩擦离合器装置可布置在驱动系中。摩擦离合器装置可布置在内燃机和变速器之间。摩擦离合器装置可布置在扭转振动减振器和变速器之间。

该摩擦离合器装置可具有离合器输入件。摩擦离合器装置可具有至少一个离合器输出件。摩擦离合器装置可具有壳体。壳体也可被称为盖。离合器输入件可借助内燃机的输出轴来驱动。变速器的至少一个输入轴可借助至少一个离合器输出件来驱动。属于“离合器输入件”和“离合器输出件”是关于从内燃机开始的功率流方向而言的。

摩擦离合器装置可具有至少一个单盘式离合器。摩擦离合器装置可具有至少一个多盘式离合器。摩擦离合器装置可具有至少一个自开式离合器。摩擦离合器装置可具有至少一个自闭式离合器。摩擦离合器装置可具有至少一个压式离合器。摩擦离合器装置可具有至少一个拉式离合器。摩擦离合器装置可借助离合器摆来操纵。摩擦离合器装置可自动操纵。

摩擦离合器装置可从完全分离的操纵位态开始直到完全接合的操纵位态与操纵相关地实现增加的机械功率传递，在该完全分离的操纵位态中，在离合器输入件和至少一个离合器输出件之间基本上不进行功率传递，在该完全接合的操纵位态中，在离合器输入件和至少一个离合器输出件之间基本上进行完全的功率传递，其中，离合器输入件和至少一个离合器输出件之间的功率传递以摩擦锁合的方式来进行。反之，可从完全接合的操纵位态开始直到完全分离的操纵位态与操纵相关地实现减少的机械功率传递，在该完全接合的操纵位态中，在离合器输入件和至少一个离合器输出件之间基本上进行完全的功率传递，在该完全分离的操纵位态中，在离合器输入件和至少一个离合器输出件之间基本上不进行功率传递。完全接合的操纵位态可以是闭合的操纵位态。完全分离地操纵位态可以是打开的操纵位态。

摩擦离合器装置可用于，实现车辆的起动以及变速器传动比的转换。借助摩擦离合器装置可以使离合器输入件为一方，第一离合器输出件和/或第二离合器输出件为另一方，彼此连接或者相互分开。此外，离合器输入件的功率流可从第一离合器输出件转换移位到第二离合器输出件上，并且反之亦然。

至少一个压板和壳体可彼此固定地连接。至少一个压板和壳体可彼此抗扭转地并且在轴向上固定地连接。至少一个挤压板和壳体可彼此抗扭转地连接。至少一个挤压板可与壳体能受限地在轴向上移位地连接。摩擦离合器装置的离合器输入件可具有壳体、至少一个压板和至少一个挤压板。摩擦离合器装置的至少一个离合器输出件可以具有至少一个离合器盘。

总之，并且换言之，由此通过本发明尤其得到了具有离心力摆的离合器盘的扭转特征线。相比于现有技术，具有离心力摆的离合器盘可具有特定的扭转减振器特征线，该扭转减振器特征线具有：在满负载梯级中相对于传统设计而言明显减小的摩擦减振；爬行梯级向满负载梯级的高过渡力矩(至少为15Nm，理想为25-35Nm)；在爬行梯级中更高的弹簧刚度(至少为1Nm/°，理想为1.5-3Nm/°)和/或一可选的作为共同区域的单梯级空载和爬行梯级或者一可选的作为分开区域的双梯级空载和爬行梯级。

以“可”表示本发明的尤其可选的特征。由此得到本发明的分别具有其中一个特征或者多个特征的实施例。

通过本发明进一步改进了行驶舒适性。进一步改进了对扭转振动的减振或者说缓冲。离心力摆装置的优点不仅在内燃机的部分负载运行和满负载运行中有用，而且在空载运行和/或爬行运行中也有用。在爬行运行中在不碰撞离合器盘部件的情况下实现提高的力矩的传递。共振转速可处在空转转速以下。

附图说明

下面参考附图详细地说明本发明的实施例。由该说明得出其他特征和优点。这些实施例的具体特征可以是本发明的一般特征。这些实施例的、与其他特征相结合的特征也可以是本发明的个别特征。

附图示意性地并示例性地示出：

图1车辆的驱动系，

图2驱动系的离合器盘，

图3离合器盘的特征线，

图4车辆的驱动系，

图5驱动系的离合器盘，

图6离合器盘的特征线，

图7空载运行中的驱动系中的扭转振动曲线图表，和

图8空载运行中的驱动系中的扭转振动曲线图表，和

图9爬行运行中的驱动系中的扭转振动曲线图表。

图10爬行运行中的驱动系中的扭转振动曲线图表。

具体实施方式

图1示出了车辆的驱动系100。图2示出了驱动系100的离合器盘102。图3示出了离合器盘102的特征线104。

驱动系100具有内燃机和飞轮。所述内燃机和所述飞轮共同具有惯性矩106。驱动系100包括具有离合器盘102的摩擦离合器。离合器盘102具有扭转刚度108。驱动系100具有变速器。所述变速器具有变速器输入轴。所述变速器输入轴具有扭转刚度109。所述变速器具有惯性矩110。驱动系100具有可被驱动的车辆车轮。所述变速器和所述车辆车轮之间的驱动系区段具有扭转刚度112。所述车辆具有惯性矩114。离心力摆装置115布置在离合器盘102上。离心力摆装置115简单地提高所述变速器的惯性矩。离心力摆装置115不仅在满负载运行和部分负载运行中起作用，而且在爬行运行和空载运行中起作用。

离合器盘102具有输出件116。离合器盘102具有中间件118。离合器盘102具有输入件122。输出件116能相对于中间件118扭转。输出件116和中间件118之间的扭转角度用α₁来标记。中间件118能相对于输入件122扭转。中间件118和输入件122之间的扭转角度用α₂来标记。具有第一弹簧刚度c₁的弹簧装置130在输出件116和中间件118之间起作用。具有第二弹簧刚度c₂的弹簧装置132在中间件118和输入件122之间起作用。第一摩擦装置136在输出件116和输入件122之间起作用。第二摩擦装置138在中间件118和输入件122之间起作用。离心力摆装置115布置在输出件116上。区段142形成离合器盘102的主减振器。区段144形成离合器盘102的初级减振器。

特征线104在笛卡尔坐标系中示出。笛卡尔坐标系具有x轴和y轴。在x轴上表示输入件122和输出件116之间的扭转角度α。在y轴上表示输入件122和输出件116之间所传递的力矩M。

特征线104从坐标系原点开始以线性增加的方式延伸至与弹簧装置130的第一弹簧刚度c₁相应并与通过第一摩擦装置136所引起的减振相应的扭转角度α₁。该特征线区域在空载运行和爬行运行中起作用。

特征线104从扭转角度α₁开始以具有更大斜率的线性增加的方式延伸至与弹簧装置132的第二弹簧刚度c₂相应并与通过第一摩擦装置136所引起的减振和通过第二摩擦装置138引起的减振相应的扭转角度(α₁+α₂)。该特征线区域在部分负载运行和满负载运行中起作用。

相对于原本常规的(sonstübliche)设计，弹簧装置130具有提高的第一弹簧刚度c₁。例如，弹簧装置130所具有的第一弹簧刚度c₁在1.5和3Nm/°之间。弹簧装置130不仅在空载运行中起作用，而且在爬行运行中起作用。由此，实现了提高的爬行力矩M_k。例如，爬行力矩M_k在扭转角度α₁的情况下至少为15Nm，尤其为25-35Nm，使得即使在小斜率的情况下，也实现了好的振动隔离。因为离心力摆装置115尤其在满负载运行中对出现的变速器共振进行反相缓冲，所以能够使通过第二摩擦装置138所引起的减振以及通过第二摩擦装置138所引起的迟滞明显减小。原本常规的特征线146在图3中以虚线的方式来图示。

图4示出了车辆的驱动系200。图5示出了驱动系200的离合器盘202。图6示出了离合器盘202的特征线204。

驱动系200具有内燃机和飞轮。所述内燃机和所述飞轮共同具有惯性矩206。驱动系200包括具有离合器盘202的摩擦离合器。离合器盘202具有扭转刚度208。驱动系200具有变速器。所述变速器具有变速器输入轴。所述变速器输入轴具有扭转刚度209。所述变速器具有惯性矩210。驱动系200具有可被驱动的车辆车轮。所述变速器和所述车辆车轮之间的驱动系区段具有扭转刚度212。所述车辆具有惯性矩214。离心力摆装置215布置在离合器盘202上。离心力摆装置215容易地提高所述变速器的惯性矩。离心力摆装置215不仅在满负载运行和部分负载运行中起作用，而且在爬行运行和空载运行中起作用。

离合器盘202具有输出件216。离合器盘202具有第一中间件218。离合器盘202具有第二中间件220。离合器盘202具有输入件222。输出件216可相对于第一中间件218扭转。输出件216和第一中间件218之间的扭转角度用α₁来标记。输出件216可相对于第二中间件220扭转。输出件216和第二中间件220之间的扭转角度用α₂来标记。第二中间件220可相对于输入件222扭转。第二中间件220和输入件222之间的扭转角度用α₃来标记。具有第一弹簧刚度c₁的弹簧装置230在输出件216和第二中间件220之间起作用。具有第二弹簧刚度c₂的弹簧装置232在第一中间件218和第二中间件220之间起作用。具有第三弹簧刚度c₃的弹簧装置234在第二中间件220和输入件222之间起作用。第一摩擦装置236在输出件216和输入件222之间起作用。第二摩擦装置238在第二中间件220和输入件222之间起作用。区段242形成离合器盘202的主减振器。区段244形成离合器盘202的初级减振器。

特征线204在笛卡尔坐标系中示出。笛卡尔坐标系具有x轴和y轴。在x轴上表示输入件222和输出件216之间的扭转角度α。在y轴上表示输入件222和输出件216之间所传递的力矩M。

特征线204从坐标系原点开始以线性增加的方式延伸至与弹簧装置230的第一弹簧刚度c₁相应并与通过第一摩擦装置236所引起的减振相应的扭转角度α₁。该特征线区域在空载运行中起作用。

特征线204从扭转角度α₁开始以具有更大斜率的线性增加的方式延伸至与弹簧装置230的第一弹簧刚度c₁和弹簧装置232的第二弹簧刚度c₂相应以及与通过第一摩擦装置236所引起的减振相应的扭转角度α₂。该特征线区域在爬行运行中起作用。

特征线204从扭转角度α₂开始以具有还要更大斜率的线性增加的方式延伸至与弹簧装置234的第三弹簧刚度c₃相应以及与通过第一摩擦装置236所引起的减振和与通过第二摩擦装置238所引起的减振相应的扭转角度(α₁+α₂)。该特征线区域在部分负载运行和满负载运行中起作用。

原本常规的特征线246在图6中以虚线的方式来图示。特征线204的、在空载运行中直到α₁的作用区域相应于特征线246的走向。然而，特征线204的、在爬行运行中在α₁和α₂之间的作用区域相对于特征线246具有提高的斜率。该实施方式尤其在小变速器质量的情况下是有利的。

相对于原本常规的设计，弹簧装置230、232具有提高的弹簧刚度c₁+c₂。例如，弹簧装置230、232所具有的弹簧刚度c₁+c₂在1.5和3Nm/°之间。弹簧装置230、232在爬行运行中起作用。由此实现了提高的爬行力矩M_k。例如，爬行力矩M_k在扭转角度α₂的情况下至少为15Nm，尤其为25-35Nm，使得即使在小斜率的情况下，也实现了好的振动隔离。因为离心力摆装置115尤其在满负载运行中对出现的变速器共振进行反相缓冲，所以能够使通过第二摩擦装置238所引起的减振以及通过第二摩擦装置238所引起的迟滞明显减小。

图7和图8示出了空载运行中的驱动系中的扭转振动曲线图表300、302。在图7中所示出的图表300中，针对根据现有技术的驱动系，在随时间变化的曲线304中图示了内燃机曲轴的角加速度，并且在随时间变化的曲线306中图示了变速器轴的角加速度。在图8中所示出的图表302中，针对具有根据本发明的离合器盘(所述离合器盘具有离心力摆装置)的驱动系(如根据图1-3的驱动系100或者根据图4-6的驱动系200)，在随时间变化的曲线308中图示了内燃机曲轴的角加速度，并且在随时间变化的曲线310中图示了变速器轴的角加速度。能清楚看出，当具有根据本发明的离合器盘(如根据1-3的离合器盘102或者根据图4-6的离合器盘202)，还具有提高的弹簧刚度时，在空载运行中，实现了明显改善的隔离。

图9和图10示出了爬行运行中的驱动系中的扭转振动曲线图表400、402。在图9中所示出的图表400中，针对根据现有技术的驱动系，在随时间变化的曲线404中图示了内燃机曲轴的角加速度，并且在随时间变化的曲线406中图示了变速器轴的角加速度。在图10中所示出的图表402中，针对具有根据本发明的离合器盘(所述离合器盘具有离心力摆装置)的驱动系(如根据图1-3的驱动系100或者根据图4-6的驱动系200)，在随时间变化的曲线408中图示了内燃机曲轴的角加速度，并且在随时间变化的曲线410中图示了变速器轴的角加速度。能清楚看出，当具有根据本发明的离合器盘(如根据1-3的离合器盘102或者根据图4-6的离合器盘202)，还具有提高的弹簧刚度时，在爬行运行中，实现了明显改善的隔离。

附图标记列表

100 驱动系

102 离合器盘

104 特征线

106 惯性矩

108 扭转刚度

109 扭转刚度

110 惯性矩

112 扭转刚度

114 惯性矩

115 离心力摆装置

116 输出件

118 中间件

122 输入件

130 弹簧装置

132 弹簧装置

136 摩擦装置

138 摩擦装置

142 区段

144 区段

146 特征线

200 驱动系

202 离合器盘

204 特征线

206 惯性矩

208 扭转刚度

209 扭转刚度

210 惯性矩

212 扭转刚度

214 惯性矩

215 离心力摆装置

216 输出件

218 第一中间件

220 第二中间件

222 输入件

230 弹簧装置

232 弹簧装置

234 弹簧装置

236 摩擦装置

238 摩擦装置

242 区段

244 区段

246 特征线

300 图表

302 图表

304 曲线

306 曲线

308 曲线

310 曲线

400 图表

402 图表

404 曲线

406 曲线

408 曲线

410 曲线