特别地用于混合动力传动系的多盘离合器的制作方法

1.本发明涉及多盘离合器，借助于该多盘离合器，内燃发动机、特别是设计为内燃马达的内燃发动机可以选择性地联接至机动车辆、特别是呈混合动力机动车辆的形式的机动车辆的传动系。


背景技术：

2.de 10 2018 103 524 a1公开了一种用于机动车辆的混合动力传动系的多盘离合器，在该多盘离合器中，在分别分配的多盘承载件中用于摩擦配对的轴向可移位的盘以扭矩传递的方式经由偏置带齿的法兰联接至分配的多盘承载件，其中，经由单个法兰腹板偏置的带齿的法兰可以执行相对于盘的摩擦表面的轴向相对运动。
3.始终需要避免多盘离合器的盘的卡住和不利定位。


技术实现要素：

4.本发明的目的是用以指出降低多盘离合器中的盘的卡住和/或不利定位的风险的措施。
5.根据本发明，该目的通过具有权利要求1的特征的多盘离合器来实现。本发明的优选实施方式在从属权利要求和以下描述中予以说明，这些优选实施方式中的每个实施方式可以要么以单独形式要么以组合形式代表本发明的一个方面。
6.提供了一种用于机动车辆的传动系的多盘离合器，该多盘离合器具有：外多盘承载件，该外多盘承载件用于传递扭矩；多个外盘，多个外盘以轴向可移位的方式钩到外多盘承载件中以分别地用于提供第一摩擦表面，其中，外盘中的至少一个外盘，优选地外盘中的每个外盘具有特别是齿形的外联接元件，该外联接元件用于以扭矩传递的方式联接至外多盘承载件；内多盘承载件，该内多盘承载件用于传递扭矩；多个内盘，多个内盘以轴向可移位的方式钩到内多盘承载件中以分别地用于提供第二摩擦表面，第二摩擦表面用于与轴向相邻的外盘的第一摩擦表面摩擦配对，其中，内盘中的至少一个内盘，优选地内盘中的每个内盘具有特别是齿形的内联接元件，该内联接元件用于以扭矩传递的方式联接至内多盘承载件，其中，所有的外联接元件从沿周向方向连续延伸的外环径向地突出至外部，并且/或者所有的内联接元件从沿周向方向连续延伸的内环径向地突出至内部，其中，第一摩擦表面经由至少一个外板簧元件连接至外环以提供外联接元件相对于第一摩擦表面的弹性轴向相对运动，并且/或者第二摩擦表面经由至少一个内板簧元件连接至内环以提供内联接元件相对于第二摩擦表面的弹性轴向相对运动。
7.相应的盘可以通过由相应的联接元件形成的二维轮廓以轴向可移位的方式插入到、即钩到相关联的多盘承载件的对应轮廓中。外盘和内盘可以沿轴向方向以一个在另一个后方的方式交替地布置。盘可以沿轴向方向布置在轴向固定的反压板与压板之间，压板可以通过致动系统相对于反压板轴向移位，并且当多盘离合器关闭时，盘被摩擦地压在反压板与压板之间，其中，在这种情况下，连续盘的第一摩擦表面和第二摩擦表面彼此接合并
且形成摩擦配对。压板和/或反压板也可以被设计为外盘和/或内盘。在多盘离合器的关闭状态下，扭矩可以经由摩擦锁定的盘和形成的摩擦配对而在外多盘承载件与内多盘承载件之间进行传递。特别地，外盘被设计为钢盘并且内盘被设计为在两侧上各自设置有摩擦衬片的衬盘，或者内盘被设计为钢盘并且外盘被设计为在两侧上各自设置有摩擦衬片的衬盘。多盘离合器可以被设计为不使用冷却剂或润滑剂的干式多盘离合器，或者多盘离合器可以被设计为盘与冷却剂和/或润滑剂接触的湿式多盘离合器。
8.相应的盘的形成联接元件的部件可以由金属板制造，特别是通过冲压制造。因此，盘可以借助于薄的金属板来廉价地制造。在扭矩传递期间，各个联接元件可以利用其沿切线方向面向的窄侧部以形状锁定的方式接合在相关联的多盘承载件的特别是设计为齿部的轮廓上。特别地，相应的盘经由径向面向内部或径向面向外部的窄侧部沿径向方向在相关联的多盘承载件上居中。这会导致盘在相关联的多盘承载件中的复杂安装，这会导致盘的未对准和/或在相关联的多盘承载件中的卡住，特别是在不利的公差条件下导致盘的未对准和/或在相关联的多盘承载件中的卡住。然而，由于摩擦表面借助于板簧元件的轴向弹性连接，在这种情况下可以进行轴向补偿，使得基本上相似的摩擦条件可以存在于多盘离合器的所有的摩擦配对中，并且避免由于单个摩擦配对中的力峰值而引起的不必要磨损。相应的板簧元件可以被设计为金属板条，特别是被设计为基本上切向地延伸和/或沿周向方向延伸的金属板条，金属板条可以在多盘离合器的轴向方向上沿该金属板条的表面法线的方向弹性地弯曲。板簧元件可以在一个端部处连接至相关联的环并且在另一端部处直接地或间接地连接至相关联的摩擦表面。例如，相应的板簧元件的背向环的端部可以连接至紧固区域，形成第一摩擦表面或第二摩擦表面的金属板或摩擦衬片紧固至该紧固区域。
9.由于联接元件从共同环突出，可以通过该环实现附加的加强。因此，可以避免或至少减少联接元件绕径向延伸的弯曲轴线的扭曲或弯曲。另外，可以避免或至少减少联接元件绕切向延伸的倾斜轴线的倾斜或弯曲。若干联接元件在盘的周向方向上的相对位置可以在更大程度上保持基本恒定，即使在载荷下也可以保持基本恒定。由此，可以避免联接元件的卡住和增加的磨损，使得可以特别是在没有扭矩传递受损或不必要磨损的风险下经由相应的盘来传递特别高的扭矩。多盘离合器中盘的卡住和/或不利定位的风险通过盘的摩擦表面而降低，盘的摩擦表面在形成联接元件的连续环上轴向地弹起。
10.因此，多盘离合器特别适合用作用于混合机动车辆的传动系的混合动力模块中的所谓的“k0离合器”，以便于将内燃发动机的驱动轴与联接至电机的转子的中间轴联接，可以将内燃发动机中产生的发动机扭矩和/或电机中产生的电动扭矩经由该中间轴传递至机动车辆的传动装置。借助于相应的加强环，盘在多盘离合器的打开位置与关闭位置之间的相对轴向运动可以以减小的摩擦或尽可能无摩擦地进行。因此，多盘离合器可以特别是在未润滑的情况下用作干式多盘离合器。当多盘离合器几乎全部地或几乎完全地关闭时所发生的扭矩传递期间，滑动摩擦大于板簧元件的轴向弹簧力，并且不会发生多盘承载件上的联接元件的易摩擦滑动。由于板簧元件的弹簧偏转，摩擦表面的轴向相对运动仍然是可能的，因此，通过减小的摩擦并且因此通过减小的磨损，可以在各种摩擦配对中实现类似的扭矩传递。通过增加联接元件的数目，可以将待传递的扭矩分配到对应的更多的联接元件上，由此可以减小联接元件的切向窄侧部上的表面压力。在这种情况下，可以力求板簧元件在多盘离合器的轴向方向上的尽可能最低的弹簧刚度，同时可以确保所施加扭矩的足够的传
递可靠性。
11.特别地设置成，外联接元件和第一摩擦表面被划分在不同的互连部件上以形成外盘，并且/或者内联接元件和第二摩擦表面被划分在不同的互连部件上以形成内盘。相应的盘可以包括具有联接元件和板簧元件的承载件板以及具有相应的至少一个摩擦表面的盘、特别是用以形成钢盘的钢盘或用以形成衬盘的摩擦衬片。承载件板可以具有紧固区域，该紧固区域可以经由至少一个板簧元件以轴向弹性的方式连接至形成联接元件的环，其中，单独的盘可以仅通过至少一个紧固区域、优选地多个紧固区域连接至承载件板，例如通过铆接连接至承载件板。承载件板特别地被制成一件式，使得联接元件、环、板簧元件以及紧固区域可以通过对金属板进行冲压而被成本有效地制造为一件式部件。替代性地，可以例如通过将具有联接元件的环设计为承载件板的第一单独部分并且将具有板簧元件的紧固区域设计为第二单独部分而将承载件板设计成若干部分、例如两个部分，第一单独部分和第二单独部分特别地通过铆接彼此连接。由于两件式设计，较厚的材料可以用于齿部区域中，使得表面压力在扭矩被传递时减小。
12.优选地设置成，外板簧元件和/或内板簧元件基本上沿周向方向和/或沿切向方向延伸。避免了相应的板簧元件沿径向方向的纵向延伸，使得可以避免联接元件绕切向延伸的倾斜轴线的倾斜。另外，可以容易地沿周向方向为板簧元件产生足够的空间，以实现板簧元件的尽可能最长的纵向延伸，这导致对应低的弹簧刚度。板簧元件可以具有基本上呈线性的纵向延伸和/或基本上遵循半径的弯曲的纵向延伸。
13.特别优选地设置成，外联接元件经由至少两个、特别是恰好两个外板簧元件连接至第一摩擦表面，并且/或者内联接元件经由至少两个、特别是恰好两个内板簧元件连接至第二摩擦表面。利用多于一个的板簧，可以避免或至少减少摩擦表面相对于盘的相关联的环的倾斜、枢转或径向位移。特别地，相应的摩擦表面所连接的紧固区域经由远离彼此延伸的两个板簧元件连接至形成联接元件的环，使得可以在很大程度上阻挡紧固区域的倾斜、枢转或径向位移。
14.特别地设置成，外盘具有基本上沿周向方向延伸的完全封闭的槽，该槽用于外板簧元件与外联接元件的一体形成，并且/或者内盘具有基本上沿周向方向延伸的完全封闭的槽，该槽用于内板簧元件与内联接元件的一体形成。至少一个板簧元件和可选地用于对摩擦表面进行紧固的紧固区域可以穿过槽而与环分开径向距离，其中，一体式连接被同时保持。由于槽在一个侧部上不是敞开的，而是设计成完全封闭的，避免了板簧元件的自由突出端部，由此在施加载荷时，板簧元件的运动方向受到严重限制。这可以确保的是，板簧元件可以基本上仅沿轴向方向弹性地弯曲。可以避免联接元件在相关联的多盘承载件的齿部中卡住。
15.优选地设置成，外板簧元件沿周向方向的延伸至少对应于外联接元件的延伸，特别地至少是外联接元件的延伸的两倍，并且/或者内板簧元件的沿周向方向的延伸至少对应于内联接元件的延伸，特别地至少是内联接元件的延伸的两倍。由于板簧元件的与联接元件相比的大的延伸部，可以实现板簧元件沿轴向方向的低弹簧刚度。板簧元件的延伸可以特别地小于相关联的联接元件的延伸的六倍、五倍或四倍，使得对应数目的板簧元件可以沿周向方向分布在相同的半径上以避免摩擦衬片相对于环的倾斜。
16.特别优选地设置成，外多盘承载件具有规则或不规则的内齿部，内齿部以扭矩传
递且轴向可移位的方式保持外联接元件，并且/或者内多盘承载件具有规则或不规则的外齿部，外齿部用于以传递扭矩且轴向可移位的方式保持内联接元件。相应的联接元件可以接合、特别是以松配合的方式接合在分配的多盘承载件的齿部中，以产生扭矩传递的形状配合。同时，联接元件可以在齿部内沿轴向方向滑动和/或移位，以便于能够容易地跟随多盘离合器的打开位置与关闭位置之间的轴向偏移。多盘承载件的齿部的齿和凹部可以规则地布置，即在周向方向上具有相同的间距和相同的延伸，使得相应的盘可以在许多不同的相对旋转位置中钩到盘承载件中。如果需要相应的盘与相关联的多盘承载件之间的某个相对角位置，则多盘承载件的齿部的齿和凹部也可以不规则地布置，即在周向方向上具有至少部分不同的间距和/或延伸。
17.特别地，第一摩擦表面或第二摩擦表面由单独的摩擦衬片形成。因此，要么多个外盘要么多个内盘可以构造为衬盘，而对应的其他盘可以构造为钢盘，即构造为没有摩擦衬片。对于衬盘，优选地设置有承载件盘，例如通过胶合将摩擦衬片紧固在该承载件盘的两个轴向侧部上。
18.优选地设置成，在两个轴向方向或仅在一个轴向方向上允许第一摩擦表面基于具有外板簧元件的最小轴向弹簧力的起始位置而相对于外联接元件的轴向相对运动和/或第二摩擦表面基于具有内板簧元件的最小轴向弹簧力的起始位置而相对于内联接元件的轴向相对运动。关于未加载的起始位置，可以在两个轴向方向或仅在一个轴向方向上允许摩擦表面的轴向相对运动。如果仅允许沿一个轴向方向的相对运动，连接至摩擦表面的轴向止挡部可以特别是轴向地抵靠承载联接元件的环，该轴向止挡部可以例如由摩擦衬片的后侧部或径向突出至外部的突出部形成。以此方式，例如，当多盘离合器打开时，可以防止摩擦衬片附着至先前受压的相邻盘，使得可以避免粘附的盘的不必要且易磨损的拖曳。
19.本发明还涉及一种用于混合动力机动车辆的传动系，该传动系具有：用于驱动混合动力机动车辆的内燃发动机、用于驱动混合动力机动车辆的电机、以及可以如上所述被设计且被进一步开发的多盘离合器，该多盘离合器用于将内燃发动机的驱动轴可选地联接至与电机的转子联接的中间轴，其中，该中间轴特别地形成电机的转子。例如，外多盘承载件由转子杯形成，该转子杯特别地在其径向面向外部的侧表面上具有永磁体，以形成电机的与定子的电磁体相互作用的转子。内多盘承载件可以由直接地或间接地连接至内燃发动机的驱动轴的驱动边沿形成，该内燃发动机优选地构造为内燃马达。电机可以优选地要么以马达模式要么以发电机模式运行。多盘离合器中盘的卡住和/或不利定位的风险通过多盘离合器的盘的摩擦表面而降低，摩擦表面抵靠形成联接元件的连续环而轴向地弹起，使得传动系被设计成更耐磨且更耐用。
附图说明
20.在下文中，参照使用了优选的示例性实施方式的附图，通过示例的方式对本发明进行说明，其中下文示出的特征能够以单独形式和组合形式代表本发明的一个方面。在附图中：
21.图1示出了多盘离合器的示意性立体截面图，
22.图2示出了来自图1的多盘离合器的示意性立体分解图，
23.图3示出了来自图1的多盘离合器的内盘的示意性平面图，
24.图4示出了来自图3的内盘的承载件板的示意性详细视图，
25.图5示出了来自图1的多盘离合器的外盘的示意性平面图，
26.图6示出了来自图5的外盘的承载件板的示意性详细视图，
27.图7示出了来自图1的多盘离合器的内盘的替代性实施方式的示意性平面图，以及
28.图8示出了来自图1的多盘离合器的外盘的替代性实施方式的示意性平面图。
具体实施方式
29.图1和图2中所示的多盘离合器10特别地被设计为干式多盘离合器，该干式多盘离合器在混合动力机动车辆的传动系中意在可选地将内燃发动机和/或电机中产生的扭矩传递至机动车辆的传动装置。多盘离合器10具有被设计为转子杯的外多盘承载件12和被设计为驱动环的内多盘承载件14。被设计为钢盘的外盘16以扭矩传递但轴向可移位的方式钩到外多盘承载件12中。被设计为衬盘的内盘18以扭矩传递但轴向可移位的方式钩到内多盘承载件14中。由于外盘16和内盘18朝向彼此的轴向移位，特别是借助于使轴向可移位的压板抵靠轴向固定的反压板偏移的致动系统，盘16、18可以形成摩擦配对，经由该摩擦配对可以交换在外多盘承载件12与内多盘承载件14之间摩擦接合的扭矩。
30.钢盘和衬盘的布置结构原则上可以沿两个方向(内部和外部)进行。原则上，单独的齿环20也可以附接至两种类型的盘。在此，作为示例，仅对具有齿环20的内摩擦板与没有附加齿环的外钢盘结合的情况进行论述。
31.经由外多盘承载件12由电机的转子引入的扭矩经由外盘16的单独的承载件板22来引入。该承载件板22在外径上具有多个梯形或齿形的外联接元件24，外联接元件形成齿部并且以形状锁定的方式接合在外多盘承载件12的对应齿部中。如图5和图6中所示，外盘16的齿环20由具有径向突出至外部的外联接元件24的外环来设计。此外，承载件板22具有基本上切向地和/或沿周向方向延伸的外板簧元件26，外板簧元件中的两个外板簧元件26各自与紧固区域28连接。钢盘30铆接至紧固区域28。这在钢盘的轴向侧部中的每个轴向侧部上形成第一摩擦表面32以与内盘18的轴向相反的第二摩擦表面34形成摩擦配对。齿环20、外联接元件24、外板簧元件26和紧固区域28被制成为一件式并且形成承载件板22，使得所示实施方式中的外盘16实质上包括承载件板22和通过合适的连结技术紧固至承载件板22的钢盘30。外板簧元件26和紧固区域28可以借助于周向封闭的槽36与承载件板22的其余部分、即具有外联接元件24的齿环20分开，使得仅薄的一件式连接保持在外板簧元件26的背向相应的紧固区域28的端部与齿环20之间。
32.当多盘离合器10关闭时，由于轴向弹性的外板簧元件26，钢盘30及其第一摩擦表面32可以执行相对于齿环20的轴向相对运动，使得可以避免或至少减少外联接元件24在外多盘承载件12的齿部中的与磨损相关的滑动和/或卡住和/或过度定位。由于外板簧元件26的刚度特别地要保持尽可能低，即使在低扭矩下，齿部中也不再存在任何的相对运动/滑动摩擦。
33.内盘18可以基本上类似于外盘16来设计。内盘18将扭矩从外盘16传递至内多盘承载件14。被设计为衬盘的内盘18具有摩擦衬片38，摩擦衬片各自形成沿不同轴向方向面向的第二摩擦表面34。摩擦衬片38还连接至承载件板22，在承载件板中，摩擦衬片38连接、例如铆接和/或胶合至经由内板簧元件40连接的紧固区域28。根据以轴向可移位的方式钩到
内多盘承载件14中的内盘18的内联接元件42的预期表面压力，形成齿部的内联接元件42可以要么直接地在承载件板22中形成为一件式，要么特别是在大联接扭矩的情况下，也形成为单独的部件，该单独的部件具有沿周向方向封闭的齿环20和内联接元件42，该内联接元件单独地紧固、特别是铆接至承载件板22的其余部分。内盘18的齿环20由具有径向突出至内部的内联接元件42的内环来设计。
34.如图3和图4中所示，内盘18的承载件板22还具有完全封闭的槽36以形成内板簧元件40和附接至该内板簧元件的紧固区域24。借助于内板簧元件40，摩擦衬片38可以与第二摩擦表面34一起相对于具有内联接元件42和内多盘承载件14的齿环20沿轴向方向移位。该功能原理与外盘16的功能原理基本上相同。
35.为了使多盘离合器10尽可能地节省空间，有可能设计借助于承载件板22中的板簧元件26、40所提供的轴向弹跳，使得弹跳仅在一个轴向方向上是可能的，如图7和图8中所示。这具有下述优点：联接元件24、42的齿节圆可以更靠近摩擦表面32、34。然而，与先前已知的根据现有技术的多盘离合器相比，当打开或关闭多盘离合器10时在该变型中发生的滑动摩擦可以减少。
36.用以获得安装空间的另一可能(在一侧或两侧上为弹性的承载件板22的情况下)不是完全周向地设计由联接元件24、42形成的齿部，而是在铆接位置处使齿部中断并且将齿部设计成不均匀的，如图7和图8中所示。因此，铆钉并且因此摩擦表面32、34更靠近联接元件24、42的齿节圆。可以在设计表面压力时考虑接触表面的损失。铆钉也可以设计成具有椭圆形轴横截面。在径向方向上没有扭矩传递，使得此处的横截面可以小于周向方向上的横截面。这产生在沿径向方向的安装空间方面的优点。
37.在被设计为衬盘的内盘18上，有可能允许承载件板22的内板簧元件40延伸到第二摩擦表面34中。内板簧元件40与第二摩擦表面34之间的过渡半径表示应力临界点并且因此可以尽可能大。因此，这不需要太多的安装空间，该凹部可以延伸到第二摩擦表面34中并且例如被摩擦衬片38覆盖或者在对应的点处被稍微地切开。
38.在用于混合动力车辆的传动系中，被设计为内燃马达的内燃发动机可以经由内燃发动机的被设计为曲轴的驱动轴连接至多盘离合器10，该多盘离合器特别是形成为k0离合器和/或用于将内燃发动机与传动系断开连接或将内燃发动机连接至传动系的断开连接离合器。扭矩可以经由输出轴传递至机动车辆的轮，该输出轴可以连接至多盘离合器10。特别地，多盘离合器10以节省空间的方式结合在电机的可以以马达模式和/或发电机模式运行的转子中。
39.附图标记列表
40.10 多盘离合器
41.12 外多盘承载件
42.14 内多盘承载件
43.16 外盘
44.18 内盘
45.20 齿环
46.22 承载件板
47.24 外联接元件
48.26 外板簧元件
49.28 紧固区域
50.30 钢盘
51.32 第一摩擦表面
52.34 第二摩擦表面
53.36 槽
54.38 摩擦衬片
55.40 内板簧元件
56.42 内联接元件