CN101029663B - 用于双离合器变速器的双离合器装置 - Google Patents

用于双离合器变速器的双离合器装置 Download PDF

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Abstract

提供一种用于双离合器变速器(14)的双离合器装置(20)，该双离合器装置具有输入轴(16)、第一摩擦离合器(24)、第二摩擦离合器(26)、两个输出轴(32，42)、固定在壳体上的毂(46)、固定在壳体上的第一活塞/汽缸装置(80)、以及固定在壳体上的第二活塞/汽缸装置(82)，所述摩擦离合器(24，26)的输入元件(28，38)连接到所述输入轴(16)上，所述摩擦离合器(24，26)的输出元件(30，40)在所有情况下均连接到所述两个输出轴(32，42)中的一个上，并且所述摩擦离合器(24，26)可在所有情况下利用固定在壳体上的所述活塞/汽缸装置(80，82)中的一个产生致动，该双离合器装置还具有轴向轴承(88，98)，其中，输入元件(28，38)中的至少一个利用径向轴承装置(60)以可旋转方式安装在固定于壳体上的毂(46)上。

Description

用于双离合器变速器的双离合器装置
技术领域
本发明涉及一种用于双离合器变速器的双离合器装置，该双离合器装置具有输入轴、第一摩擦离合器、第二摩擦离合器、两个输出轴、固定在壳体上的毂、固定在壳体上的第一活塞/汽缸装置、以及固定在壳体上的第二活塞/汽缸装置，所述摩擦离合器的输入元件连接到所述输入轴上，所述摩擦离合器的输出元件在所有情况下均连接到两个输出轴中的一个上，并且摩擦离合器可在所有情况下利用固定在壳体上的活塞/汽缸装置中的一个产生致动，该双离合器装置还具有轴向轴承。
背景技术
所述类型的双离合器装置可从DE 10 2004 061 020A1中获知。
双离合器变速器具有双离合器装置和两个部分变速器。所述部分变速器均通常设计成正齿轮变速器。这里，其中的一个部分变速器设置成偶数齿轮级，而另一个设计成奇数齿轮级。
可利用双离合器装置的两个离合器的交叠致动，来在没有中断牵引力的情况下执行变速换档。
所述类型的双离合器变速器适于汽车，特别是适用于客车。
当前，利用流体操作的(湿式)摩擦离合器，例如湿式多片离合器，通常使用在双离合器装置中。
一种双离合器装置可从DE 10 2004 013 265A1中获知，其中在双离合器装置中的两个摩擦离合器在所有情况下均设置成一个共同旋转执行活塞(jointly-rotating actuating piston)，并且该执行活塞具有第一径向工作面和第二径向工作面，其中第一径向工作面对着可作用于压力的活塞空间，第二径向工作而对着离心压力补偿空间。流体通过共同旋转毂和设置在所述毂和壳体之间的旋转引入(leadthrough)供应到活塞空间内。
所述类型的双离合器装置的缺点在于其具有相当高的复杂性和产生高的阻力扭矩。
一种作为比较的双离合器装置可从DE 102 23 780 C1中获知。
从DE 10 2004 061 020A1中可知，正如说明中所介绍的内容一样，该装置设置有两个活塞/汽缸装置，其中一个径向地套入另一个内，并且朝相同的方向作用，使其固定到毂上的壳体上，所述毂固定在壳体上。活塞/汽缸装置通过杆装置作用在双离合器装置的摩擦离合器上，所述摩擦离合器同样将其中的一个径向地套入到另一个里面。
径向的外摩擦离合器的输入元件以可旋转方式安装在曲轴方向上延伸的第一输出轴(内输出轴)的一部分上。
发明内容
因此，与背景技术成对比的是，本发明的目的是提供一种改进的用于双离合器变速器的双离合器装置。
在说明书中所介绍的双离合器装置实现所述目的，其中输入元件中的至少一个利用径向轴承装置以可旋转方式安装在固定于壳体上的毂上。
这里，至少一个输入元件可直接地或间接地安装。
该结构使得在整体上可获得更适宜的轴承的轴承试样。
本发明显著有利的是：输入元件中的至少一个输入元件连接到旋转元件上，所述旋转元件利用径向轴承装置以可旋转方式安装在固定于壳体上的毂上。
旋转元件可以以一个元件的方式连接到至少一个输入元件上，或者可体现为分开的部件。
本发明同样有利的是：径向轴承装置具有两个彼此之间轴向间隔的径向轴承。
对于所述装置，轴向力可同样由径向轴承装置吸收，使得所述至少一个输入元件或旋转元件可以以适宜的方式轴向地固定。
根据另一个实施例，其设置的径向轴承被密封，径向轴承之间具有用作引导冷却液的空间。
对于所述实施例，根据设计其可以以显著有利的方式将冷却液通过径向轴承装置供应到摩擦离合器上。
还优选的是，不需要旋转引入等来用于供应冷却液。在另外的一个情况中，冷却液通过固定于壳体上的毂由径向的内侧面供应，然后以最佳方式分别通过旋转元件和输入元件供应到摩擦离合器上，并且离心力作用在其上。
同样在整体上优选的是：第一和第二活塞/汽缸装置设置在径向轴承装置的两个相对侧上。
可整体上获得基本上对称的装置，其中所产生的力可以有利的方式被引导或吸收。
出于相似的原因，同样有利的是：第一和第二活塞/汽缸装置朝相反的方向上作用。
具有固定在壳体上并朝相反方向作用的活塞/汽缸装置的双离合器装置的实施例同样可认为其是一个独立的发明，其不依赖于输入元件的安装，具体的也就是说，不管是否输入元件中的至少一个输入元件利用径向轴承装置以可旋转方式安装在固定于壳体上的毂上。
朝相反方向上的作用对于可获得的对称设计和模块化(例如，可采用基本上相同或镜像对称地设置活塞/汽缸装置)产生许多益处。
在整体上有益的是：活塞/汽缸装置均直接安装在固定于壳体上的毂的外周边上。
优选地在摩擦离合器内径向延伸的毂可在其外周边上支承活塞/汽缸装置。同样有利的是，轴向轴承可设计成具有相对小的直径的轴承。
根据本发明的另一优选实施例，摩擦离合器在所有情况下均利用弹簧装置朝开口方向预先加载。
此时，由于用于将摩擦离合器闭合(接合)的相应的力是通过轴向轴承施加的，所以轴向轴承相应地作为接合轴承。
在此，本发明显著有利的是：弹簧装置中的至少一个弹簧装置支承在旋转元件上，该旋转元件利用径向轴承装置以可旋转方式安装在固定于壳体上的毂上。
由于所述支承可由通常设置在任何情况中的构件设置，所以其结构还可进一步降低组件的复杂性。
具有在相对两侧上的两个活塞/汽缸装置且在相反的两个方向作用的实施例中，两个弹簧装置可优选地支承在可旋转元件上(从相对侧)。
根据另一优选实施例，第二摩擦离合器径向地设置在第一摩擦离合器内。该结构允许轴向短的结构设计。
在此，有益的是：第一摩擦离合器的输入元件具有径向向外设置的盘承载件。
同样有益的是：第二摩擦离合器的输入元件具有径向向内设置的盘承载件。
在另一个实施例中，第二摩擦离合器靠近第一摩擦离合器轴向地设置。
此结构允许径向的紧凑设计。
在此，显著有益的是：第一摩擦离合器的输入元件具有径向向内设置的盘承载件。
此结构允许对径向轴承装置进行有利的连接。
因此，同样有益的是：第二摩擦离合器的输入元件具有径向向内设置的盘承载件。
在所述另一实施例的情况中，整体上优选地，利用径向轴承装置安装在毂上的旋转元件连接到第一和第二摩擦离合器的共用输入元件上。
此结构使得组件的复杂性进一步降低。
整体上，根据本发明的双离合器装置可实现下面优点中的至少一个：
-使组件复杂性降低。
-制造成本更低。
-产生更低的阻力扭矩。
-由于没有设置旋转活塞，所以不需要离心力补偿空间。
-不需要旋转引入，所以同样消除了不确定的泄漏。
-双离合器装置的致动器装置可由模块化设计
-相同的致动器装置可用于不同的双离合器装置，特别是，不仅可用于具有湿式摩擦离合器的双离合器装置，还可用于干式摩擦离合器的双离合器装置。
不言而喻的是，在不脱离本发明的范围下，上述特征和将在下面进行解释的特征不仅可使用在各自特定的组合中，而且可使用在其它组合中或单独使用。
附图说明
本发明的实施例均显示在图中并且均将在下面的描述中更加详细地加以解释。在图中：
图1是根据本发明的一个实施例的具有双离合器装置的汽车传动系的示意图，以及
图2示出了根据本发明另一个实施例的双离合器装置的示意图。
具体实施方式
在图1中，汽车传动系总体上由标记10表示。
传动系10具有例如内燃机12的驱动发动机和双离合器变速器14。双离合器变速器14的输入连接到内燃机12的曲轴16上。双离合器变速器14具有输出轴18，该输出轴18以固有的已知的方式连接到汽车驱动车轮上。
双离合器变速器14具有设置在壳体22内的双离合器装置20。双离合器装置20包括第一摩擦离合器24和第二摩擦离合器26。两个摩擦离合器24和26均设置成径向地将一个套入另一个的里面，第一摩擦离合器24被径向地放置在外面。
第一摩擦离合器24具有第一输入元件28，所述第一输入元件28连接到输入元件上，即曲轴16上。第一输入元件28以笼状的方式轴向地向前延伸。两个摩擦离合器24和26均径向地设置在第一输入元件28内。
第一摩擦离合器24还具有第一输出元件30。第一输出元件30连接到双离合器装置的第一输出轴32上。第一输出轴32为实心轴并且连接到双离合器变速器14的第一部分变速器34上。
第一输出元件30同样以壳体笼状的方式设计并且在第一输入元件28内径向地延伸，第一摩擦离合器24保持在两者之间。
第二摩擦离合器26具有第二输入元件38。第二输入元件38以可旋转方式固定连接到第一输入元件28上。第二摩擦离合器26还具有第二输出元件40。第二输出元件40同样以壳体笼状的方式设计并且在第一输出元件30内径向地延伸。第二输出元件40连接到第二输出轴42上，该第二输出轴42作为空心轴，其与第一输出轴32同心设置。第二输出轴42连接到双离合器变速器14的第二部分变速器44上。
第一输入元件28、第一输出元件30和第二输出元件40如上述的以壳体笼状的方式从曲轴16的区域朝着部分变速器34、44的方向上延伸。双离合器装置20还具有毂46，该毂46固定到壳体上并且在轴向上从部分变速器34、44的区域朝着曲轴16区域的方向上延伸，即毂46径向地设置在笼状的第二输出元件40内。这里，固定在壳体上的毂46与两个输出轴32、42同轴设置，并且围绕着轴32、42。
第一轴向轴承48设置在固定于壳体上的毂46的端部侧和第二输出元件40的径向部分之间。第二轴向轴承50设置在所述第二输出元件径向部分的后侧和第一输出元件30的径向部分之间。第三轴向轴承52设置在第一输出元件径向部分的后侧和第一输入元件28的径向部分之间。轴向轴承48、50和52均大致朝着径向方向上与固定在壳体上的毂46对齐。
轴密封件54设置在双离合器装置20的壳体22和曲轴16之间。
壳体22在另一轴线侧连接于固定在壳体上的毂46，从而形成一整体的闭合空间。如适合，在固定在壳体上的毂46和第二输出轴42之间，以及在第二输出轴42和第一输出轴32之间同样设置轴密封件，没有对该轴密封件进行具体说明。
正如现有技术原本已知的一样，第一和第二部分变速器34、44设计成正齿轮变速器。第一部分变速器34包括例如偶数齿轮级，且第二部分变速器44包括例如奇数齿轮级。
为了安装第二输入元件38和同样由此间接地安装第一变速器元件28，设置有径向轴承装置60。径向轴承装置60具有第一径向轴承62和与第一径向轴承62轴向地间隔设置的第二轴向轴承64，这些径向轴承的内环均连接到固定在壳体上的毂46上。两个径向轴承62、64用于在径向上安装旋转元件66，所述旋转元件66具有径向地向外突出的径向辐板68。
虽然径向轴承62、64基本上吸收径向力，但是旋转元件66以仍由径向轴承62、64轴向导向的方式紧固到所述径向轴承上。
径向辐板68连接到第二输入元件38上，更具体地是连接到第二输入元件38的轴向元件70上。
轴向元件70用作第二摩擦离合器26的内盘承载件，且连接到径向元件72上。径向元件72从靠近部分变速器34、44的轴向端部处径向向外延伸，且其利用可旋转的固定连接件74连接到第一输入元件28的轴向突出部分上。所述第一输入元件28的轴向突出部分用作第一摩擦离合器24的外盘承载件。
第一输出元件30的轴向突出部分用作第一摩擦离合器24的内盘承载件。
与其径向相邻的，第二输出元件40的轴向延伸部分用作第二摩擦离合器26的外盘承载件。
第一活塞/汽缸装置80和第二活塞/汽缸装置82设置成用于致动两个摩擦离合器24、26。活塞/汽缸装置80、82设置在径向轴承装置60或者旋转元件66的两个相对的侧面上。
第一活塞/汽缸装置80具有刚性地连接到固定在壳体上的毂46上第一汽缸84。第一活塞/汽缸装置80还具有第一活塞86，其安装成在第一汽缸84内在轴向上可位移。以此方式形成的汽缸空间在固定在壳体上的毂46内利用径向孔(未更详细地示出)与供给管路相连接。
第一活塞86的外侧利用第一接合轴承88连接到第一压力盘90上。第一压力盘90径向向外延伸并且具有设计成将力轴向施加到第一摩擦离合器24的轴向部分。第一压力盘90与第一和第二输入元件28、38一起旋转。与固定在壳体上的第一活塞86相关的转速差由作为轴向轴承的接合轴承88吸收。
与第一摩擦离合器24的盘相连接的第一压力盘90的轴向部分穿过第二输入元件38的径向元件72上的开口91延伸。一个可在设计中实现的典型的实施例中，通常设置有多个所述类型的开口91，所述多个开口91设置分布在第一压力盘90的外周上。
第一弹簧装置92设置在第一接合轴承88的第一压力盘90的相对侧面上。第一弹簧装置92支承在旋转元件66的径向辐板68上，并且其朝着远离径向辐板68朝着部分变速器33、34的轴向上压第一压力盘90。为了致动第一摩擦离合器24，将液压流体供给到第一活塞/汽缸装置80处，从而，第一活塞86朝相反方向移动，结果是将第一轴向力93通过第一压力盘90作用在第一摩擦离合器24的盘组上。
第二活塞/汽缸装置82以对应的方式构造，从而相对于第一活塞/汽缸装置80相似地形成镜像对称。第一和第二活塞/汽缸装置80、82可相应地设置采用相似或相同组件，从而提供高程度的模块化。
第二活塞/汽缸装置82相应地具有第二汽缸94，所述第二汽缸94特定地基本上靠近第二输出元件40并固定地连接到固定在壳体上的毂46上。
第二活塞/汽缸装置82还具有第二活塞96，其通过第二接合轴承98作用在第二压力盘100上。第二压力盘100的轴向部分压靠在第二摩擦离合器26的盘组上。第二活塞/汽缸装置82可相应地在第二摩擦离合器26上施加第二轴向力103，其第二轴向力103与相反方向上的第一轴向力93对正。
第二弹簧装置102设置在旋转元件66的径向辐板68和第二压力盘100之间，其中第二弹簧装置102朝曲轴16的方向上，即朝着第二摩擦离合器26的脱离接合方向上，预先加载给第二压力盘100。径向轴承60、62吸收弹簧装置92、102施加到旋转元件68上的轴向力。
第二活塞/汽缸装置82的汽缸空间通过毂46内的管路(未更详细地示出)与液压回路(也未更详细地在图1中示出)相连接。但是，图1示出了那些同样设置在固定于壳体上的毂46内的管路，冷却液流经该管路供给到摩擦离合器24、26。
此时，冷却液通过毂46内的管路供给到两个径向轴承62、64之间的空间里，流到旋转元件66内的径向管路，并且流入摩擦离合器24、26内。不言而喻的是，为了确保适宜的流量流到所述盘处，适宜的径向多个开口可设置在每一种情况中的输入和输出元件38、30、40上。
这里，旋转元件66内的径向管路可穿过径向辐板68延伸。
不言而喻的是，在本实施例中，径向轴承62、64均优选地为密封轴承。
虽然图1中的摩擦离合器24、26示出为湿式多片离合器，但是不言而喻的是，根据本发明的双离合器装置20的设计也可应用为干式摩擦离合器。
在所述情况中，例如可通过在湿式离合器的情况中用于供应冷却油的管路供应冷却气体。
因此，具有湿式或干式摩擦离合器的双离合器整体上构造成模块化系统是可能的。对于某个或其它变化形式可使用本发明基本的设计。
由于用于致动活塞/汽缸装置80、82的液压流体可通过固定于壳体上的毂46进行供应，所以可在具有旋转引入的情况时不产生泄漏。对于闭环控制中所需的泄漏可由液压回路中的确定的孔提供。
由于旋转组件越少，则结果是固定的活塞/汽缸装置产生越低的阻力扭矩。由于低复杂性，所以使双离合器可同样以低的制造成本加工。另外，由于活塞/汽缸装置80、82设计成固定的且不旋转，所以就不需要离心力补偿空间。
具有固定毂46的双离合器装置20的通常设计可同样用于操作机械泵或其它组件。
为了使说明清楚，上述提到的固定于壳体上的毂46内的流体管路由图1中的标记110总体上表示。但是，不言而喻的是，所述流体管路可包括不同的流体回路，并且可设置成可径向分布在固定于壳体上的毂46的圆周上。
图2示出了根据本发明的双离合器装置20’的一个替换实施例。
由于对应于图1中的双离合器装置20的通常设计和通常操作方式，所以在下文中只对其差异进行讨论。
在双离合器装置20’中，第一摩擦离合器24’和第二摩擦离合器26’设置成在轴向上彼此靠近。该结构使径向结构设计可以更加紧凑。
第一输入元件28’以可旋转方式固定地与第二输入元件38’相连接。在本实施例中，第二输入元件38’不仅作为第一摩擦离合器24’的内盘承载件，而且也作为第二摩擦离合器26’的内盘承载件。
可以看出的是，活塞/汽缸装置80’、82’可与图1所示的双离合器装置20中的装置相同。该结构使得可提高模块化程度。采用相同的基本设计，不仅可构造具有将一个摩擦离合器径向地嵌套入另一个内的双离合器装置20，而且可构造具有将摩擦离合器轴向地彼此相邻的双离合器装置。
这里，许多部件可以是相同的，例如，第二压力盘100’、第二摩擦离合器26’的第二输出元件40’，等等。

Claims (14)

1.一种用于双离合器变速器(14)的双离合器装置(20)，该双离合器装置(20)具有壳体(22)、输入轴(16)、第一摩擦离合器(24)、第二摩擦离合器(26)、两个输出轴(32，42)、固定在所述壳体(22)上的毂(46)、固定在所述毂上的第一活塞/汽缸装置(80)、以及固定在所述毂上的第二活塞/汽缸装置(82)，所述摩擦离合器(24，26)的输入元件(28，38)连接到所述输入轴(16)上，所述摩擦离合器(24，26)的输出元件(30，40)在所有情况下均连接到所述两个输出轴(32，42)中的一个输出轴上，并且所述摩擦离合器(24，26)能在所有情况下利用固定在所述毂上的所述活塞/汽缸装(80，82)中的一个活塞/汽缸装置产生致动，
该双离合器装置(20)还具有轴向接合轴承(88，98)，其中所述第一活塞/汽缸装置(80)和第二活塞/汽缸装置(82)分别通过相应的轴向接合轴承(88，98)连接到所述第一摩擦离合器(24)和第二摩擦离合器(26)，
其中，所述输入元件(28，38)中的至少一个输入元件利用径向轴承装置(60)以可旋转方式安装在所述毂(46)上，并且其中，所述输入元件(28，38)中的至少一个输入元件(38)连接到旋转元件(66)上，该旋转元件(66)利用所述径向轴承装置(60)以可旋转方式安装在所述毂(46)上，
其中，所述第一活塞/汽缸装置和第二活塞/汽缸装置(80，82)设置在所述径向轴承装置(60)的两个相对侧上。
2.根据权利要求1所述的双离合器装置，其特征在于，所述径向轴承装置(60)具有两个彼此之间轴向间隔的径向轴承(62，64)。
3.根据权利要求2所述的双离合器装置，其特征在于，所述径向轴承(62，64)被密封，在所述径向轴承之间具有用作引导冷却液的空间。
4.根据权利要求1至3之一所述的双离合器装置，其特征在于，所述第一活塞/汽缸装置和第二活塞/汽缸装置(80，82)在相反的方向(93，103)上作用。
5.根据权利要求1至3之一所述的双离合器装置，其特征在于，所述活塞/汽缸装置(80，82)直接安装在固定于壳体上的所述毂(46)的外周边上。
6.根据权利要求1至3之一所述的双离合器装置，其特征在于，所述摩擦离合器(24，26)在所有情况下均利用弹簧装置(92，102)在开口方向上预先加载。
7.根据权利要求6所述的双离合器装置，其特征在于，所述弹簧装置(92，102)中的至少一个支承在旋转元件(66)上，该旋转元件利用所述径向轴承装置(60)以可旋转方式安装在固定于壳体上的毂(46)上。
8.根据权利要求1至3之一所述的双离合器装置，其特征在于，所述第二摩擦离合器(26)径向地设置在所述第一摩擦离合器(24)内。
9.根据权利要求8所述的双离合器装置，其特征在于，所述第一摩擦离合器(24)的所述输入元件(28)具有径向向外设置的盘承载件(28)。
10.根据权利要求8所述的双离合器装置，其特征在于，所述第二摩擦离合器(26)的所述输入元件(38)具有径向向内设置的盘承载件(38)。
11.根据权利要求1至3之一所述的双离合器装置，其特征在于，所述第二摩擦离合器(26’)沿轴向靠近所述第一摩擦离合器(24’)来设置。
12.根据权利要求11所述的双离合器装置，其特征在于，所述第一摩擦离合器(24’)的所述输入元件(28’，38’)具有径向向内设置的盘承载件(38’)。
13.根据权利要求12所述的双离合器装置，其特征在于，所述第二摩擦离合器(26’)的所述输入元件(28’，38’)具有径向向内设置的盘承载件(38’)。
14.根据权利要求11所述的双离合器装置，其特征在于，利用所述径向轴承装置(60)安装在所述毂(46)上的旋转元件(66)连接到所述第一摩擦离合器和第二摩擦离合器(24’，26’)的共用输入元件(38’)上。
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