本發(fā)明涉及一種用于摩擦離合器的彈簧組件，所述彈簧組件尤其適用于由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)動(dòng)車的驅(qū)動(dòng)系并且具有至少兩個(gè)彈簧，即碟形彈簧和附加彈簧，其中，所述碟形彈簧設(shè)置用于所述摩擦離合器的擠壓板的移位，并且所述附加彈簧以附加力加載所述碟形彈簧。

背景技術(shù)：

一種這樣的用于機(jī)動(dòng)車驅(qū)動(dòng)系的彈簧組件例如存在于由DE 10 2013 216 065 A1已知的摩擦離合器中。該摩擦離合器附加于碟形彈簧還具有第二彈簧，該第二彈簧作用為伺服彈簧并且用于在磨損狀態(tài)下減小操縱力。

由DE 40 13 186 C2已知一種離合器的彈簧組件，該彈簧組件包括在這種情況下被稱為膜片彈簧的碟形彈簧和另一個(gè)碟形彈簧。這兩個(gè)彈簧是如下組件的部分，所述組件被稱為離合器覆蓋物構(gòu)造并且應(yīng)由短的軸向結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度以及簡(jiǎn)單的裝配來(lái)表征。

DE 10 2013 221 836 A1公開了一種用于摩擦離合器的蓋組件，在該蓋組件中，碟形彈簧借助多個(gè)傾斜環(huán)(Kippring)被支承。通過(guò)傾斜環(huán)的波狀形式，碟形彈簧所貼靠的支撐面在此在摩擦離合器的軸向方向上彈性地、可屈服地構(gòu)造。

由DE 10 2013 225 355 A1已知一種用于離合器以及電子行駛模塊的操縱裝置、尤其是用于混合動(dòng)力車輛。該電子行駛模塊包括電子行駛馬達(dá)，一離合器被集成在該行駛馬達(dá)的轉(zhuǎn)子中。

行程受限的分離裝置或者力控制式或力矩控制式的分離裝置可被使用在離合器系統(tǒng)中。行程受限的分離裝置可包括所謂的“同心從動(dòng)缸”(Concentric slave cylinder)。在這種情況下對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)而言示例性地參考DE 10 2012 211 876 A1。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的任務(wù)在于，提供一種既節(jié)省空間又穩(wěn)健的、用于摩擦離合器的彈簧組件，所述彈簧組件例如在機(jī)動(dòng)車的混合動(dòng)力模塊中特別適用于力控制式或者力矩控制式的分離裝置。

該任務(wù)根據(jù)本發(fā)明通過(guò)具有權(quán)利要求1的特征的彈簧組件來(lái)解決。該可使用在摩擦離合器中的彈簧組件包括：優(yōu)選借助多個(gè)銷栓被支承在離合器蓋上的碟形彈簧；以及與所述碟形彈簧共同作用的附加彈簧，所述附加彈簧在軸向上被布置在所述離合器蓋和所述碟形彈簧之間，其中，由碟形彈簧和附加彈簧組成的所述組件具有彈簧剛度的至少一個(gè)不連續(xù)的改變。該彈簧剛度的不連續(xù)性表現(xiàn)為彈簧特征線中的拐點(diǎn)。彈簧剛度理解為通過(guò)彈簧所施加的力的變化與彈簧的偏轉(zhuǎn)的變化之間的比例。

該彈簧剛度的不連續(xù)性，也就是說(shuō)彈簧剛度的跳躍式變化，能以簡(jiǎn)單的方式通過(guò)所述附加彈簧的中間止擋部來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述中間止擋部位于所述附加彈簧的偏轉(zhuǎn)范圍的兩個(gè)極限點(diǎn)之間。在所述附加彈簧的變形(從小彈簧力向更大的彈簧力方向)期間，只要達(dá)到所述中間止擋部，那么直到該點(diǎn)為止所述附加彈簧的仍未變形的區(qū)域?qū)⑴c(einbeziehen)到變形過(guò)程中，由此，彈簧剛度急劇上升。優(yōu)選地，所述中間止擋部在偏轉(zhuǎn)區(qū)域中是不對(duì)稱的，即靠近所述附加彈簧的偏轉(zhuǎn)區(qū)域的如下極限點(diǎn)，在該極限點(diǎn)上通過(guò)所述附加彈簧施加的彈簧力是最大的。所述偏轉(zhuǎn)區(qū)域與所述附加彈簧的裝入到所述離合器中的狀態(tài)有關(guān)。通過(guò)使所述中間止擋部的空間位置至少在所述摩擦離合器的軸向位置上不發(fā)生變化，只要僅僅所述附加彈簧的、在中間止擋部之前的、更容易屈服的區(qū)域發(fā)生變形，則能得到所述附加彈簧的特別精確的彈簧撓度特性(Einfederverhalten)并且因此能得到由附加彈簧和碟形彈簧組成的整個(gè)組件的彈簧撓度特性。由此特別地，彈簧剛度的跳躍性提高的位置能準(zhǔn)確地限定。

在有利的構(gòu)型中，在操縱所述摩擦離合器期間所產(chǎn)生的多級(jí)的、不連貫的彈簧特性通過(guò)環(huán)狀的、單件式構(gòu)造的、尤其由鋼板材成型的附加彈簧實(shí)現(xiàn)，所述附加彈簧——與碟形彈簧一樣——具有圓錐形的基礎(chǔ)形狀。只要所述附加彈簧施加了影響操縱過(guò)程的彈簧力，則所述碟形彈簧和所述附加彈簧在操縱所述摩擦離合器期間在相同的方向上起作用。

包括所述碟形彈簧以及所述附加彈簧的彈簧組件特別適用于離合器系統(tǒng)的、力控制式或者力矩控制式的分離裝置。借助所述附加彈簧，在此在分離過(guò)程期間產(chǎn)生明顯提高的反力，該反力為分離裝置的控制提供信號(hào)，使得分離過(guò)程停止。如果這不是這樣的情況，則根據(jù)離合器系統(tǒng)的幾何結(jié)構(gòu)上的給定條件，所述碟形彈簧的彈簧舌部也許會(huì)與所述摩擦離合器的離合器盤發(fā)生沖突。從具有常規(guī)的碟形彈簧的摩擦離合器出發(fā)，該附加彈簧能以簡(jiǎn)單的方式被集成到原則上已知結(jié)構(gòu)形式的離合器中，而無(wú)需附加的安裝空間。同樣通過(guò)裝入所述附加彈簧，在所述離合器的裝配中不需要重大改變。

所述摩擦離合器的裝配可包含以下步驟：

-所述離合器蓋被放置到工具接收部中，

-所述附加彈簧相對(duì)于所述離合器蓋同心地被定位在所述離合器蓋上，

-第一線材環(huán)被放置到所述附加彈簧上，

-所述碟形彈簧被放置到該線材環(huán)上，

-第二線材環(huán)被放置到所述碟形彈簧上，

-將多個(gè)銷栓插入穿過(guò)由離合器蓋、碟形彈簧和附加彈簧以及線材環(huán)組成的組件并鉚接。

在優(yōu)選的構(gòu)型中，環(huán)狀的附加彈簧的外直徑小于所述碟形彈簧的外直徑。所述附加彈簧也徑向向內(nèi)優(yōu)選地被碟形彈簧超出。所述附加彈簧可具有內(nèi)部力邊緣和外部力邊緣，其中，所述中間止擋部通過(guò)徑向上設(shè)置在力邊緣之間的接片來(lái)形成，所述接片朝向所述碟形彈簧被折彎并且因此相比于所述附加彈簧的、在徑向上處于更外部的區(qū)域而言在軸向方向上——關(guān)于與所述碟形彈簧以及所述附加彈簧的對(duì)稱軸線一致的所述摩擦離合器的旋轉(zhuǎn)軸線——更多地指向。作用為彈簧元件的接片優(yōu)選在環(huán)狀的附加彈簧的內(nèi)部從外向內(nèi)延伸，其中這些接片從環(huán)狀的、形成所述附加彈簧的外部力邊緣的區(qū)域(該區(qū)域也被稱為外部環(huán))出發(fā)。

所述附加彈簧的兩個(gè)力邊緣中的各力邊緣要么可形成閉合的圓形輪廓、要么可通過(guò)狹槽、切口或者其他缺口形成中斷的圓輪廓。因此，例如可只有所述附加彈簧的內(nèi)邊緣是完全圓形的，而外邊緣與圓形形狀不同。在其他的構(gòu)型中，與之相對(duì)，所述附加彈簧的外邊緣是圓形的，而在內(nèi)邊緣上存在中斷的圓輪廓。最后能實(shí)現(xiàn)的是這樣的實(shí)施方式，在這些實(shí)施方式中，不僅所述內(nèi)邊緣而且所述外邊緣僅僅區(qū)段地形成圓形形狀。

所述附加彈簧的內(nèi)部力邊緣和外部力邊緣在其周緣的多個(gè)位置上通過(guò)基本上在徑向方向上延伸、在軸向方向上較小尺度延伸的橋接部彼此連接。多個(gè)接片可分別布置在兩個(gè)沿周向方向相鄰的橋接部之間，這些接片形成中間止擋部。通過(guò)相比于橋接部而言大量的接片，得到了在所述彈簧組件的周向上特別均勻分布的、在碟形彈簧和附加彈簧之間力傳遞。所述附加彈簧的接片相比于所述附加彈簧的直徑呈現(xiàn)為非常短的并且因此形成剛硬的附加的彈簧舌部，這些附加的彈簧舌部能合理地作為所述附加彈簧的整體組成部分加以制造。

無(wú)關(guān)于所述內(nèi)部力邊緣是否通過(guò)狹槽或者其他缺口被中斷，在所述內(nèi)部力邊緣的內(nèi)部?jī)?yōu)選成型有圓頂部(Kuppe)，所述圓頂部形成與所述碟形彈簧的接觸位置。與此不同地，與所述碟形彈簧的接觸位置也可通過(guò)在所述附加彈簧的內(nèi)邊緣上壓印的棱邊形成。

在所述碟形彈簧的兩個(gè)可能的終端位置中的一個(gè)上，即當(dāng)離合器完全接合時(shí)，所述附加彈簧可與所述碟形彈簧隔開間距，使得所述附加彈簧在開始操縱所述摩擦離合器時(shí)，也就是說(shuō)在分離過(guò)程開始時(shí)，還未止擋在所述碟形彈簧上。由此，在所述碟形彈簧開始被操縱時(shí)，首先沒(méi)有力通過(guò)所述附加彈簧被施加到所述碟形彈簧上；當(dāng)達(dá)到所述附加彈簧的外部止擋部時(shí)，小至中等的力被施加并且直到達(dá)到所述中間止擋部，才有大的作用力，分離行程通過(guò)該大的作用力(例如當(dāng)力高達(dá)2000N時(shí))最終被停止。最后提及的區(qū)域——在接觸所述中間止擋部之后經(jīng)過(guò)該區(qū)域——被稱為所述附加彈簧的貼近止擋的區(qū)域。與此不同地，所述附加彈簧的、在達(dá)到所述中間止擋部之前經(jīng)過(guò)的區(qū)域被稱為所述附加彈簧的離開止擋的區(qū)域。優(yōu)選地，所述附加彈簧的彈簧剛度在貼近止擋的區(qū)域中是在離開止擋的區(qū)域中的彈簧剛度的至少四倍那么高，尤其至少八倍那么高。如果操縱過(guò)程、也就是說(shuō)所述擠壓板的移位僅僅通過(guò)在此被施加到由碟形彈簧和附加彈簧組成的組件上的提高的力來(lái)停止，而不通過(guò)達(dá)到機(jī)械止擋部來(lái)停止，那么也就提到了貼近止擋的區(qū)域。

根據(jù)所述碟形彈簧和所述附件彈簧的設(shè)計(jì)，分離過(guò)程通常要么已經(jīng)在達(dá)到中間止擋部之前，要么在達(dá)到中間止擋部之后被停止。在第一次提及的情況下，所述附加彈簧的這樣的、從達(dá)到所述中間止擋部起——在施加有特別高的力的情況下——發(fā)生變形的區(qū)域形成所述彈簧組件的保險(xiǎn)元件，該保險(xiǎn)元件特別考慮到所述摩擦離合器內(nèi)部的公差是有實(shí)際意義的。在兩種情況下，所述摩擦離合器優(yōu)選涉及一種在未操縱狀態(tài)下是閉合的離合器。

本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)尤其在于，通過(guò)具有集成式中間止擋部的附加彈簧提供一種傳感器，該傳感器可無(wú)需附加的安裝空間以合理的方式被裝入到例如在車輛混合動(dòng)力模塊中的驅(qū)動(dòng)系的摩擦離合器中，并且可靠地防止離合器的過(guò)載或者操作錯(cuò)誤。

附圖說(shuō)明

下面根據(jù)附圖更詳細(xì)地闡釋本發(fā)明的兩個(gè)實(shí)施例以及(僅作為比較)離合器的不要求保護(hù)的、簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)形式。在此：

圖1以立體圖示出了具有附加彈簧的離合器的第一實(shí)施例，

圖2以分解圖示出了根據(jù)圖1的離合器，

圖3示出了根據(jù)圖1的離合器的附加彈簧，

圖4和5示出了附加彈簧的細(xì)節(jié)部分，

圖6和7示出了根據(jù)圖1的離合器的剖面圖，

圖8示出了根據(jù)圖1的離合器的分離力特征線，

圖9示出了用于離合器的改型的附加彈簧，

圖10示出了不要求保護(hù)的離合器。

具體實(shí)施方式

相互對(duì)應(yīng)的或者原則上作用相同的部分在所有附圖中標(biāo)有相同的附圖標(biāo)記。

首先，參考在圖10中所示出的剖面圖，該剖面圖示出了不要求保護(hù)的摩擦離合器1(也簡(jiǎn)稱為離合器)的基本部件。能清楚看到離合器蓋2、在圖10的組件中位于該離合器上方的碟形彈簧3、以及位于該離合器蓋2下方的擠壓板4，該擠壓板被設(shè)置用于使一未示出的離合器板壓向?qū)喊?。多個(gè)銷栓5被緊固在離合器蓋2中，這些銷栓也穿過(guò)在碟形彈簧2中的開口。銷栓5被線材環(huán)6、7環(huán)繞，所述線材環(huán)形成用于碟形彈簧3的支撐區(qū)域。圖10的離合器1通過(guò)未示出的液壓式分離系統(tǒng)來(lái)操縱。

在圖1中所示出的摩擦離合器1(該摩擦離合器實(shí)現(xiàn)所有根據(jù)本發(fā)明的特征)在其原則性的功能方面相應(yīng)于根據(jù)圖10的摩擦離合器1并且同樣被設(shè)置用于在機(jī)動(dòng)車驅(qū)動(dòng)系中使用。在圖1中和同樣在圖2中離合器1的布置在下方的那側(cè)朝向機(jī)動(dòng)車驅(qū)動(dòng)系中的內(nèi)燃機(jī)，布置在上方的那側(cè)朝向機(jī)動(dòng)車驅(qū)動(dòng)系中的變速器。

根據(jù)圖1的離合器1通過(guò)未示出的力控制式的分離裝置來(lái)操縱。與根據(jù)圖10的結(jié)構(gòu)形式不同，根據(jù)圖1的離合器1具有附加彈簧8，該附加彈簧在圖3到5中更詳細(xì)地被示出并且在下面更詳細(xì)地被闡釋。從離合器1的發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)向變速器側(cè)的方向觀察，離合器1具有部件：擠壓板4、離合器蓋2、附加彈簧8和碟形彈簧3，這些部件在軸向上按順序布置，其中三個(gè)最后提及的部件2、8、3借助銷栓5以及線材環(huán)6、7被保持在一起。

附加彈簧8是指單件式的、環(huán)狀彈簧，該附加彈簧具有作為整體組成部分的兩個(gè)環(huán)9,10，即內(nèi)環(huán)9和外環(huán)10，所述內(nèi)環(huán)和外環(huán)通過(guò)九個(gè)橋接部11一體式地相互連接。通過(guò)內(nèi)環(huán)9形成內(nèi)部力邊緣12，通過(guò)外環(huán)10形成外部力邊緣13。如尤其由圖4可知，內(nèi)部力邊緣12突起狀地構(gòu)型。在附加彈簧8中內(nèi)環(huán)9、外環(huán)10以及兩個(gè)沿周向方向相鄰的橋接部11分別限界一缺口14。兩個(gè)接片15從外環(huán)10伸出到每個(gè)缺口14中，其中，總共18個(gè)接片15一起形成附加彈簧8的中間止擋部。接片15的端部沿離合器1的軸向方向定向。分別地，在兩個(gè)伸出到同一缺口14的接片15之間在外環(huán)10內(nèi)具有一圓形開口16，所述圓形開口在離合器1完成裝配的情況下被銷栓5穿過(guò)。

附加彈簧8在摩擦離合器1內(nèi)部的安裝位置尤其參照?qǐng)D6和7。附加彈簧8在軸向上被布置在離合器蓋2和碟形彈簧3之間，其中，碟形彈簧3既徑向向內(nèi)地突出于該附加彈簧又徑向向外地突出于該附加彈簧。附加彈簧8的外環(huán)10在線材環(huán)7和離合器蓋2之間被夾住。與此相對(duì)地，附加彈簧8的內(nèi)環(huán)9，如在圖6中所示的那樣，在離合器1未被分離的狀態(tài)下不接觸到離合器蓋2或者碟形彈簧3。直到在分離過(guò)程期間(在圖6中通過(guò)沿離合器1軸向方向的箭頭表明)，碟形彈簧3才接觸附加彈簧8，其中，通過(guò)內(nèi)環(huán)9所形成的力邊緣12形成附加彈簧8的第一、外部止擋部。通過(guò)經(jīng)由內(nèi)部力邊緣9所傳遞的力，要施加到碟形彈簧3上的分離力被適度提高。在進(jìn)一步的分離過(guò)程期間，在碟形彈簧3的一限定位置的情況下，附加彈簧8的、通過(guò)接片15所形成的中間止擋部被達(dá)到，由此，附加彈簧8的彈簧剛度突然提高幾倍。

附加彈簧8的彈簧剛度的不連貫(unstetig)變化在根據(jù)圖8的分離力特征線(簡(jiǎn)稱為特征線KL)的細(xì)節(jié)中是可得知的，其中，在圖8中為了比較，也標(biāo)出了不要求保護(hù)的、沒(méi)有附加彈簧的彈簧組件的特征線。分離力F與分離行程x相關(guān)地被示出。直到點(diǎn)X₁，附加彈簧8(由離合器1的、在圖6中所示的狀態(tài)出發(fā))是不起作用的。達(dá)到點(diǎn)X₁意味著碟形彈簧3止擋在內(nèi)環(huán)9的力邊緣12上。在點(diǎn)X₁和點(diǎn)X₂之間，附加彈簧8的內(nèi)環(huán)9通過(guò)碟形彈簧3被偏轉(zhuǎn)，而在碟形彈簧3和接片15之間還沒(méi)有接觸。直到隨著到達(dá)點(diǎn)X₂才產(chǎn)生該接觸，由此，附加彈簧8的彈簧剛度急劇提高，即比在達(dá)到由接片15形成的中間止擋部之前得到的彈簧剛度的四倍還要大。最后，在到達(dá)點(diǎn)X₂之后，分離力F上升到一數(shù)值，該數(shù)值可靠地、例如在2000牛頓的情況下導(dǎo)致分離過(guò)程的結(jié)束。

由此，由碟形彈簧3和附加彈簧8所組成的組件的可清楚區(qū)分的彈簧剛度的三個(gè)區(qū)域被全部給出：第一是直到點(diǎn)X₁的區(qū)域，在這個(gè)區(qū)域中，附加彈簧還沒(méi)有起作用；第二是位于點(diǎn)X₁和點(diǎn)X₂之間的區(qū)域，在這個(gè)區(qū)域中，附加彈簧8起作用，但彈性的接片15除外；并且第三是從點(diǎn)X₂往后的區(qū)域，在這個(gè)區(qū)域中，整個(gè)附加彈簧8包括其接片15承擔(dān)彈簧作用。這三個(gè)區(qū)域的寬度從第一區(qū)域到第三區(qū)域減小。

根據(jù)圖9的實(shí)施例(該實(shí)施例同樣適用于根據(jù)圖1的離合器1)與上面闡釋的實(shí)施例的不同在于力邊緣12、13的構(gòu)型。每個(gè)力邊緣12、13多次通過(guò)缺口17、18被中斷，所述缺口在內(nèi)環(huán)9上和在外環(huán)10上彼此不同。內(nèi)部力邊緣12通過(guò)細(xì)長(zhǎng)狹槽17形式的缺口被九次(相應(yīng)于橋接部11的數(shù)量)被中斷，而在外部力邊緣12上僅僅有三個(gè)半圓形槽口形式的缺口18。這些槽口18不僅方便了附加彈簧8在成型(Umformen)期間的對(duì)中，而且方便了附加彈簧8在離合器蓋2上的對(duì)中。在附加彈簧8的內(nèi)部周緣上能清楚看到的狹槽狀缺口17在成型過(guò)程中有助于避免在內(nèi)部力邊緣12的區(qū)域中的壓傷(Quentschung)。

整個(gè)、單件式的附加彈簧8不僅在根據(jù)圖1的實(shí)施例中而且在根據(jù)圖9的實(shí)施例中由具有一壁厚的鋼板材制成，所述壁厚小于碟形彈簧3的壁厚。由于具有特別短的、向內(nèi)部定向的接片15的附加彈簧8的幾何結(jié)構(gòu)構(gòu)型，通過(guò)附加彈簧8產(chǎn)生反作用于分離過(guò)程的附加力，該附加力多倍超過(guò)于由碟形彈簧3產(chǎn)生的、在相同方向上作用的力。

附圖標(biāo)記列表

1 摩擦離合器

2 離合器蓋

3 碟形彈簧

4 擠壓板

5 銷栓

6 線材環(huán)

7 線材環(huán)

8 附加彈簧

9 內(nèi)環(huán)

10 外環(huán)

11 橋接部

12 內(nèi)部力邊緣

13 外部力邊緣

14 缺口

15 接片

16 圓形開口

17 狹槽、缺口

18 半圓形槽口、缺口

F 分離力

KL 特征線

x、X₁、X₂ 偏轉(zhuǎn)，分離行程