机电式齿轮离合器
专利汇可以提供机电式齿轮离合器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种 离合器 ，其包括： 外壳 (1)、相对于外壳(1)被可旋转地支承的 输入轴 (2)和 输出轴 (3)、传动 齿轮 组(4)以及控制齿轮组(5)，所述传动齿轮组(4)和控制齿轮组(5)均包括一个第一齿轮(6，7)、多个 小齿轮 (8，9)、其上安装有小齿轮(8，9)的托架(10，11)以及第二齿轮(12，13)，每个小齿轮(8，9)均与齿轮组中(4，5)中相应的第一齿轮(6，7)和第二齿轮(12，13) 啮合 ，该离合器还包括控制装置(14)，以影响控制齿轮组中的第一齿轮(7)或第二齿轮(13)的旋转，其中传动齿轮组(4)的第一齿轮(6)与输入轴(2)相连，传动齿轮组(4)的托架(10)与输出轴(3)相连，传动齿轮组(4)的第二齿轮(12)与控制齿轮组(5)的托架(11)相连，控制齿轮组(5)的第一齿轮(7)与输出轴(3)相连，控制齿轮组(5)的第二齿轮(13)与控制装置(4)相连。，下面是机电式齿轮离合器专利的具体信息内容。
1.一种离合器，其包括：外壳(1)、相对于外壳(1)被可旋转地 支承的输入轴(2)和输出轴(3)、传动齿轮组(4)以及控制齿轮组(5)， 所述传动齿轮组(4)和控制齿轮组(5)均包括一个第一齿轮(6，7)、 多个小齿轮(8，9)、其上安装有小齿轮(8，9)的托架(10，11)以 及第二齿轮(12，13)，每个小齿轮(8，9)均与齿轮组中(4，5)中 相应的第一齿轮(6，7)和第二齿轮(12，13)啮合，该离合器还包括 控制装置(14)，以影响控制齿轮组中的第一齿轮(7)或第二齿轮(13) 的旋转，其中传动齿轮组(4)的第一齿轮(6)与输入轴(2)相连，传 动齿轮组(4)的托架(10)与输出轴(3)相连，传动齿轮组(4)的第 二齿轮(12)与控制齿轮组(5)的托架(11)相连，控制齿轮组(5) 的第一齿轮(7)与输出轴(3)相连，控制齿轮组(5)的第二齿轮(13) 与控制装置(4)相连。
2.根据权利要求1所述的离合器，其特征在于，设有一接合机构(15)， 以选择性地在输入轴(2)和输出轴(3)之间形成旋转连接或非旋转连 接。
3.根据权利要求2所述的离合器，其特征在于，所述接合机构(15) 与传动齿轮组(4)的第一齿轮(6)和控制齿轮组(5)的第二齿轮(13) 相连。
4.根据权利要求3所述的离合器，其特征在于，传动齿轮组(4)的 第一齿轮(6)和控制齿轮组(5)的第二齿轮(13)具有端面(17，18)， 每个端面承载接合机构(15)的一部分。
5.根据权利要求4所述的离合器，其特征在于，所述接合机构(15) 包括径向延伸的隆起和凹槽(19)。
6.根据权利要求3、4或5所述的离合器，其特征在于，传动齿轮组(4) 的第一齿轮(6)和控制齿轮组(5)的第二齿轮(13)可彼此相对地轴 向移动，以用于在接合和未接合状态之间转换齿轮(6，13)。
7.根据权利要求6所述的离合器，其特征在于，传动齿轮组(4)的 第一齿轮(6)和控制齿轮组(5)的第二齿轮(13)被彼此相向地弹性 偏置。
8.根据权利要求7所述的离合器，其特征在于，设有电磁致动器(20)， 于用于抵抗偏置力使传动齿轮组(4)的第一齿轮(6)和控制齿轮组(5) 的第二齿轮(13)彼此远离。
9.根据权利要求8所述的离合器，其特征在于，致动器(20)的线圈 (21)与外壳(1)相连，该致动器的电枢(22)与控制齿轮组(5)的 第二齿轮(13)相连。
10.根据权利要求9所述的离合器，其特征在于，控制齿轮组(5)的 第二齿轮(13)借助一盘件(23)相对于输出轴被可旋转地支承，所述 第二齿轮(13)还可相对于盘件(23)轴向滑动。
11.根据权利要求10所述的离合器，其特征在于，盘件(23)位于 背离接合机构(15)的第二齿轮(13)的一侧，电枢(22)伸过盘件(23)， 偏置装置(24)设置在盘件(23)和第二齿轮之间(13)。
12.根据前述任一权利要求所述的离合器，其特征在于，传动齿轮组 (4)的第一齿轮(4)和控制齿轮组(5)的托架(11)例如通过一滚动 元件轴承(25)被彼此可旋转地支承。
13.根据前述任一权利要求所述的离合器，其特征在于，传动齿轮组 (4)的第一齿轮(6)通过一弹簧减震器(26)与输入轴(2)相连。
14.根据前述任一权利要求所述的离合器，其特征在于，所述控制装 置(14)包括电动马达、与外壳(1)相连的定子(27)和与控制齿轮组 (5)的第二齿轮(13)相连的转子(28)。
15.根据前述任一权利要求所述的离合器，其特征在于，传动齿轮组 (4)的第一齿轮(6)具有用于与起动马达啮合的装置，例如外啮合齿 (29)。
16.根据权利要求1-14中任一项所述的离合器，其特征在于，传动齿 轮组(4)的第一齿轮(6)与起动马达(31)的转子(30)相连，起动 马达(31)的定子(32)与外壳(1)相连。
17.根据前述任一权利要求所述的离合器，其特征在于，传动齿轮组 (4)的第一齿轮(6)和第二齿轮(12)为平面齿轮。
18.根据前述任一权利要求所述的离合器，其特征在于，控制齿轮组 (5)为行星齿轮组，其中的第一齿轮为恒星齿轮(7)，第二齿轮为环 形齿轮(13)。
19.根据前述任一权利要求所述的离合器，其特征在于，设有一例如 为编码器的传感器，以用于向控制装置提供信息。
20.根据前述任一权利要求所述的离合器，其特征在于，采用不同的 组件，如离合器组件、减震器组件、平衡组件等。
21.根据前述任一权利要求所述的离合器，其特征在于，一些部件可 由金属或非金属部件、复合材料、粉末材料、金属板材等制成。
本发明涉及一种机电式离合器，它可应用在机动车的发动机和动力 传动系统的其它部分之间。这种离合器例如可与齿轮箱或连续变速传动 装置相连。
本发明的目的是提供一种改进的高效机电式离合器。该目的通过以 下离合器实现，该离合器包括：外壳、相对于外壳被可旋转地支承的输 入轴和输出轴、传动齿轮组以及控制齿轮组，所述传动齿轮组和控制齿 轮组均包括一个第一齿轮、多个小齿轮、其上安装有小齿轮的托架以及 一个第二齿轮，每个小齿轮与齿轮组中相应的第一齿轮和第二齿轮啮合/ 匹配，该离合器还包括控制装置，它可通过传感器如编码器的控制影响 齿轮组中第一齿轮或第二齿轮的旋转，其中传动齿轮组的第一齿轮与输 入轴相连，传动齿轮组的托架与输出轴相连，并且传动齿轮组的第二齿 轮与控制齿轮组的托架相连，控制齿轮组的第一齿轮与输出轴相连，控 制齿轮组的第二齿轮与控制装置相连。
在根据本发明的离合器中，使用上的高效性是由应用于驱动控制齿 轮组的控制装置中的动力实现的。这种动力被加入到与离合器输入轴相 连的发动机所产生的动力中。这样，在输出轴上便获得了由控制装置供 给的动力和由输入轴供给的动力的总和，这在需要使离合器分离或需要 加速车辆时是有利的。
当离合器在输入轴和输出轴之间形成正常连接、即不会产生任何转 速差后，停止控制装置的操作，在此情况下设有一接合机构/接合装置， 以选择性地在输入轴和输出轴之间形成旋转连接或非旋转连接。所述接 合机构优选与传动齿轮组的第一齿轮和控制齿轮组的第二齿轮相连。特 别地，该传动齿轮组的第一齿轮和控制齿轮组的第二齿轮均具有端面， 每个端面均承载接合机构的一部分，例如可以径向延伸的隆起和凹槽。
为了能够进行接合，传动齿轮组的第一齿轮和控制齿轮组的第二齿 轮可彼此相对地轴向移动，以用于在接合和未接合状态之间转换齿轮。 当传动齿轮组的第一齿轮和控制齿轮组的第二齿轮被彼此相向地弹性偏 置时，可以确定接合状态。
借助于能够抵抗偏置力使传动齿轮组的第一齿轮和控制齿轮组的第 二齿轮彼此远离的电磁致动器可实现未接合状态。致动器的线圈与外壳 相连，连接在该电磁致动器上的电枢与控制齿轮组的第二齿轮相连。
控制齿轮组的第二齿轮借助一盘件可相对于输出轴被可旋转地支 承，所述第二齿轮还可相对于盘件轴向滑动。盘件位于背离接合机构的 第二齿轮的一侧，电枢伸过盘件，偏置装置设置在盘件和第二齿轮之间。
传动齿轮组的第一齿轮和控制齿轮组的托架例如通过滚动元件轴承 被彼此可旋转地支承。此外，传动齿轮组的第一齿轮通过一弹簧减震器 与输入轴相连。
所述控制装置可以包括电动马达、与外壳相连的定子和与控制齿轮 组的第二齿轮相连的转子。
传动齿轮组的第一齿轮可带有诸如外啮合齿一类的装置，以用于与 起动马达啮合。或者，传动齿轮组的第一齿轮还可与起动马达的转子以 及与连接在外壳上的定子相连。
齿轮组可具有不同的形式，它取决于离合器的布置方式和尺寸。根 据第一实施例，传动齿轮组的第一齿轮和第二齿轮为平面齿轮。或者， 控制齿轮组为行星齿轮组，其中的第一齿轮为恒星齿轮，第二齿轮为环 形齿轮。
现在将参考附图中所示的实施例对本发明进行进一步的说明。
图1和2示出了根据本发明的离合器的第一实施例的部分径向截面 透视图。
图3示出了根据图1和2所示实施例的前视图。
图4示出了根据图1和2所示实施例的径向截面图。
图5示出了第二实施例的部分径向截面透视图。
图6示出了图5中实施例的前视图。
图7示出了根据图5所示实施例的径向截面图。
图8示出了第三实施例。
图1至图4所示的离合器包括一带有开口的外壳，输入轴2和输出轴3 可分别从该开口中伸出。此外，外壳1还包括传动齿轮组4和控制齿轮组5。 传动齿轮组4由可与多个小齿轮8啮合的第一平面齿轮6和第二平面齿轮 12构成。控制齿轮组5则为带有恒星齿轮7、环形齿轮13和多个行星齿轮9 的行星齿轮组5。
此外，还设置有控制装置14，其可包括电动马达、与外壳1相连的定 子27以及与行星齿轮组5的环形齿轮13相连的转子28。
传动齿轮组4的小齿轮8由与输出轴3相连的托架10支承。传动齿轮组 4的第一平面齿轮6与输入轴2相连，第二平面齿轮12与控制齿轮组5的托 架11相连。该托架11还支承所述控制齿轮组5的行星齿轮9。控制齿轮组5 的恒星齿轮7与输出轴3相连，环形齿轮13与如上所述的电动马达14的转 子28相连。
此外，设有以未啮合状态示出的接合机构15。这意味着输入轴2和输 出轴3可彼此相对地自由旋转。所述接合机构还包括带有隆起和凹槽19的 端面(facing surface)17和18。
端面17与传动齿轮组4的第一平面齿轮6相连，端面18由控制齿轮组5 的第二或环形齿轮13承载。通过带齿连接件35，所述环形齿轮13可轴向 移动，但是不能相对于传动齿轮组5的第一平面齿轮6旋转。端面17和18 可通过弹簧24一直被压迫成相互啮合。此外，还设置有包括线圈21和电 枢22的电磁致动器20。通过向线圈21通电，电枢22可克服弹簧24的弹力 产生运动，由此使端面17，18彼此脱离啮合。
传动齿轮组4的第一平面齿轮6和控制齿轮组5的托架11通过滚动元 件轴承25彼此可旋转地支承。传动齿轮组4的第一平面齿轮6通过弹簧减 震器26与输入轴2相连。此外，传动齿轮组4的第一平面齿轮6具有通过窗 口33与起动马达(未示出)啮合的外啮合齿29。
除了起动布局外，图5至图6所示的实施例与图1至4中的实施例的大 部分相同。如图5至7所示，传动齿轮组4与起动马达31的转子30相连，定 子32与外壳相连。
根据前述实施例的离合器具有如下功能。线圈21被通电后，在端面 17和18分离的状态下，其上连接有本发明的离合器的发动机被起动。在 图1至4所示的实施例中，借助于起动马达31与啮合齿29的啮合实现上述 起动，而在图5至7所示的实施例中，借助于向起动马达31通电实现上述 起动。
当起动马达时，输入轴2沿图1左侧双箭头所指示的方向旋转。利用 弹簧26使起动过程中可能发生的振动衰减下来。旋转运动自输入轴2经由 与输入轴相连的盘件34和弹簧26被传递到传动齿轮组4的第一平面齿轮 6。当输出轴3静止时，小齿轮的托架10和恒星齿轮7也保持静止。这意味 着平面齿轮6可使小齿轮8只绕着它们各自的轴旋转，借此第二平面齿轮7 和托架11向着与图1左侧双箭头所指示的方向相反的方向旋转。因此，马 达14的转子28也沿所述相反方向旋转。
为了使输出轴3沿同一方向旋转，即也按照双箭头方向旋转，需要向 马达14通电。借此使马达28的旋转慢下来，这意味着由马达14提供的动 力对将动力传送至输出轴3起到积极的作用。因此，输出轴3获得了与输 入轴2相关联的动力以及来自电动马达14的动力。只要输入轴2与输出轴3 旋转了同样的转数，端面齿17和18就会以相同的速度旋转。此时，令线 圈21断电，从而使凹槽和隆起19彼此紧扣在一起。这时输入轴2和输出轴 3彼此固定不动地连接在一起，从而得到正常的驱动状态。
图8所示的实施例与前述实施例大部分相同。但是，该简化实施例中 未设置用于减振的弹簧26。这里传动齿轮组4的第一平面齿轮6利用凹槽 和隆起19直接与端面17相连。
包括弹簧减振器和/或平衡装置和/或起动马达或起动装置的单元可 与凸缘37相连。本身为已知类型的平衡装置36与盘件34相连，以用于平 衡整体布局。电动马达14不但在进行离合时、而且在离合器完全啮合的 正常驱动状态下均可作为辅助器(booster)使用。而且，根据图5至7所 示实施例的起动马达31也可用作这种辅助器。
还设置有控制传感器，例如可以配置成在闭合环路中控制诸如连续 变速传动装置之类的传动装置。其目的在于提供一种高效的传动系统， 以例如可防止连续变速传动装置的皮带/盘件接触结构中的滑动。
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