CN102003528B - 用于具有多个输入轴的变速器的双离合器 - Google Patents

用于具有多个输入轴的变速器的双离合器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及用于具有多个输入轴的变速器的双离合器。一种用于在旋转地连接到发动机的飞轮与双离合变速器之间传递扭矩的装置。所述装置包括第一大致U形构件，所述第一大致U形构件固定到所述双离合变速器的双离合器的周边。所述第一大致U形构件限定具有开口端的槽。第二大致U形构件附连到飞轮的周边。第二大致U形构件包括用于支撑接合构件的支撑构件。第一大致U形构件至少部分地配合在第二大致U形构件内。该对衬套邻近接合构件设置在第一和第二联接构件之间。第二大致U形构件的接合构件配置成接合第一大致U形构件的槽的开口端且将第一大致U形构件与第二大致U形构件对齐，从而在飞轮和双离合变速器之间传递扭矩。

Description

用于具有多个输入轴的变速器的双离合器
相关申请的交叉引用
本申请要求享有2009年8月26日提交的美国临时申请No.61/237,100的优先权，该临时申请的全部内容在此通过参考并入本文。
技术领域
本发明涉及变速器，更具体地涉及一种用于紧凑型双离合多速变速器的双离合器。
背景技术
该部分的内容仅提供与本发明有关的背景信息，且可能会或可能不会构成现有技术。
典型的双输入多速变速器具有第一输入轴和第二输入轴，所述第二输入轴是与第一输入轴同心的中空套轴。第一输入轴和第二输入轴通过双离合器选择性地联接到发动机曲轴。双离合器或双重离合器具有两个独立的离合器单元，所述离合器单元各独立地旋转地固定到一个输入轴。离合器单元包括摩擦元件，所述摩擦元件抵靠最终旋转地固定到曲轴的摩擦元件轴向地压缩。双离合器致动装置产生轴向地压缩摩擦元件和将输入轴与曲轴旋转联接所需的应用力。
虽然当前双离合器实现其预期目的，但是对展现改进性能的新式和改进配置的需要实质上是持续不断的。例如，现有技术未能解决的一个问题是飞轮和双离合器模块之间的相对运动。因此，本领域需要一种双离合器，其在提供用以减少或消除噪音或振动的机构的同时具有改进的扭矩传递容量、封装和便于组装。
发明内容
本发明提供一种用于双离合变速器的双离合器。所述变速器具有两个输入轴：第一轴和第二轴，所述第二轴是中空套轴。所述第二轴与所述第一轴同心。具有两个离合器单元的双离合器将发动机的曲轴选择性地联接到所述两个输入轴中的一个。更具体地，所述双离合器包括诸如离合器壳体的构件和诸如轮毂的其它构件，所述离合器壳体具有第一组摩擦元件，所述第一组摩擦元件通过飞轮旋转地固定到曲轴，所述轮毂具有第二组摩擦元件，所述第二组摩擦元件旋转地固定到输入轴。第一摩擦元件和第二摩擦元件抵靠彼此轴向地压缩，以将一个轮毂联接到双离合器壳体，从而将扭矩从曲轴传输给所述输入轴中的一个。设置双离合器致动装置以产生压缩第一组摩擦元件和第二组摩擦元件所需的轴向压缩力。双离合器致动装置包括第一环状活塞和第二环状活塞。所述环状活塞包括与环状轴承组件接触的第一端。所述环状轴承组件与致动杆接触，所述致动杆与所述第一组摩擦元件接触。所述环状活塞设置在同心环状活塞槽中。活塞和环状槽一起形成环状活塞腔。所述活塞腔用液压流体填充。当液压流体被加压时，活塞滑出环状槽且在致动杆上施加力，致动杆继而在摩擦元件上施加轴向压缩力。
在本发明的一个方面，所述双离合器包括固定到中心板的第一联接构件。
在本发明的另一个方面，所述双离合器的第一联接构件包括槽，所述槽具有与飞轮相对的开口。
在本发明的另一个方面，所述飞轮包括固定地附连到飞轮周边的第二联接构件，其中，第二联接构件与双离合器的第一联接构件相对。
在本发明的又一个方面，所述第二联接构件包括销，所述销配置成与第一联接构件中的槽接合。
在本发明的又一个方面，所述第二联接构件包括成角度凸缘，所述成角度凸缘利于第二联接构件与第一联接构件接合。
方案1.一种用于在旋转地连接到发动机的飞轮与双离合变速器之间传递扭矩的装置，所述装置包括：
第一联接构件，所述第一联接构件固定到所述双离合变速器的双离合器的周边，其中，所述第一联接构件限定具有开口端的槽；和
第二联接构件，所述第二联接构件附连到飞轮的周边，其中，所述第二联接构件包括支撑构件，用于支撑接合构件，以及
其中，第二联接构件的接合构件配置成接合第一联接构件的槽的开口端且将第一联接构件与第二联接构件对齐，从而在飞轮和双离合变速器之间传递扭矩。
方案2.根据方案1所述的装置，其中，所述支撑构件具有基部和从所述基部突起的一对凸缘构件。
方案3.根据方案2所述的装置，其中，所述支撑构件的所述基部和该对凸缘构件形成U形支架。
方案4.根据方案3所述的装置，其中，该对凸缘构件包括第一凸缘部分和第二凸缘部分，所述第一凸缘部分垂直于基部，所述第二凸缘部分从第一凸缘部分以相对于第一凸缘部分小于90度的角度突起。
方案5.根据方案1所述的装置，其中，所述接合构件是定尺寸为配合在第一联接构件的槽内的销。
方案6.根据方案1所述的装置，还包括邻近接合构件设置在第一联接构件和第二联接构件之间的一对衬套。
方案7.根据方案6所述的装置，其中，该对衬套定尺寸为填充第一联接构件和第二联接构件之间的空间，以在第一联接构件和第二联接构件之间传递扭矩。
方案8.根据方案1所述的装置，其中，三个第一联接构件围绕双离合器的周边以相等间距设置。
方案9.根据方案8所述的装置，其中，三个第二联接构件围绕飞轮的周边以相等间距设置。
方案10.根据方案1所述的装置，其中，第一联接构件和第二联接构件配置成允许双离合器相对于飞轮的轴向运动。
方案11.根据方案10所述的装置，其中，第一联接构件附连到双离合器的壳体上。
方案12.一种用于在旋转地连接到发动机的飞轮与双离合变速器之间传递扭矩的装置，所述装置包括：
第一大致U形构件，所述第一大致U形构件固定到所述双离合变速器的双离合器的周边，其中，所述第一大致U形构件限定具有开口端的槽；
第二大致U形构件，所述第二大致U形构件附连到飞轮的周边，其中，所述第二大致U形构件包括用于支撑接合构件的支撑构件，其中，第一大致U形构件至少部分地配合在第二大致U形构件内；和
一对衬套，该对衬套邻近接合构件设置在第一大致U形构件和第二大致U形构件之间，以及
其中，第二大致U形构件的接合构件配置成接合第一大致U形构件的槽的开口端且将第一大致U形构件与第二大致U形构件对齐，从而在飞轮和双离合变速器之间传递扭矩。
方案13.根据方案12所述的装置，其中，所述支撑构件具有基部和从所述基部突起的一对凸缘构件。
方案14.根据方案13所述的装置，其中，所述支撑构件的所述基部和该对凸缘构件形成U形支架。
方案15.根据方案14所述的装置，其中，该对凸缘构件包括第一凸缘部分和第二凸缘部分，所述第一凸缘部分垂直于基部，所述第二凸缘部分从第一凸缘部分以相对于第一凸缘部分小于90度的角度突起。
方案16.根据方案12所述的装置，其中，所述接合构件是定尺寸为配合在第一大致U形构件的槽内的销。
方案17.根据方案16所述的装置，其中，该对衬套定尺寸为填充第一大致U形构件和第二大致U形构件之间的空间，以在第一大致U形构件和第二大致U形构件之间传递扭矩。
方案18.根据方案12所述的装置，其中，三个第一大致U形构件围绕双离合器的周边以相等间距设置。
方案19.根据方案18所述的装置，其中，三个第二大致U形构件围绕飞轮的周边以相等间距设置。
方案20.根据方案12所述的装置，其中，第一大致U形构件和第二大致U形构件配置成允许双离合器相对于飞轮的轴向运动。
本发明的上述特征和优点以及其他特征和优点将从用于执行本发明的最佳模式的以下详细描述结合附图显而易见。
附图说明
图1是根据本发明实施例的用于双输入变速器的扭矩传递装置、致动装置和飞轮的部分截面图；
图2是根据本发明实施例的图1所示扭矩传递装置和飞轮的透视图；和
图3是根据本发明实施例的用于将扭矩传递装置旋转地联接到飞轮的第一和第二联接构件的部分截面图。
具体实施方式
参考图1，用于双输入变速器(未示出)的扭矩传递装置的部分截面图总体上用附图标记10标示。扭矩传递装置10例如是设置在车辆动力系中的双离合器。车辆动力系通常包括发动机和变速器。在该实施例中，变速器是双输入变速器，其中，扭矩通过扭矩传递装置10的选择性操作经由曲轴12从发动机传输给变速器中的两个输入轴：第一输入轴14和第二输入轴16。第二输入轴16是与第一输入轴14同心且叠置第一输入轴14的套(或中空)轴。扭矩传递装置10设置在变速器壳体或钟形壳体18中。
扭矩传递装置10具有设置在离合器壳体24中的两个分开和独立的摩擦离合器20和22。离合器壳体24旋转地固定到飞轮26，如下文进一步讨论的那样。飞轮26连接到曲轴12且优选为配置成阻尼和减少曲轴12中的振动的双质量飞轮。摩擦离合器20包括摩擦构件28，摩擦离合器22包括摩擦构件30。摩擦构件28固定到轮毂构件32。摩擦构件30固定到轮毂构件32。轮毂构件32和34各分别独立地旋转地固定到第一输入轴14和第二输入轴16。离合器壳体24也包括摩擦元件36、38和离合器中心板40，摩擦元件36、38和离合器中心板40均附连到壳体24并旋转地固定到壳体24。摩擦构件28、30、离合器中心板40以及摩擦元件36和38配置成形成摩擦离合器，本领域称为双离合器。因而，通过摩擦构件28与摩擦元件36和离合器中心板40的轴向压缩的选择性接合将曲轴12与第二输入轴16连接以便共同旋转。摩擦构件30与摩擦元件38和离合器中心板40的选择性接合将曲轴12与第一输入轴14连接以便共同旋转。摩擦离合器20和22可包括多个摩擦构件28和30，所述摩擦构件28和30与连接到壳体24的相应多个摩擦元件36和38相互作用。摩擦构件的数量和尺寸将基于合适的扭矩传递需要而变化。当然，装置10的扭矩传递容量可以通过改变摩擦元件的数量和每个摩擦元件的表面面积量而变化。
将曲轴12联接到输入轴14和16通过由致动杆42和44轴向压缩摩擦元件和离合器中心板40来实现。致动杆42、44具有第一端46，第一端46与壳体24接触且配置成在壳体24上枢转。致动杆42、44的第二端48与致动装置50接触且配置成接收由致动装置50产生的应用力。
继续参考图1，致动装置50包括环状壳体52、一对环状活塞54和56以及一对轴承组件58和60。壳体52安装到钟形壳体18上且因而旋转地固定到钟形壳体18，并限定中心孔61、一对环状槽62和64。中心孔61定尺寸为允许第一输入轴14和第二输入轴16从中通过。环状槽62与环状槽64同心且设置在环状槽64的径向内部。环状活塞54和56配置成在槽内轴向滑动且与槽形成活塞腔66和68。环状活塞54和56还包括分别固定到活塞54和56的端部的密封件70和72。密封件70和72配置成防止活塞腔66和68的壁与活塞端部之间的液压流体过多泄漏。活塞腔66和68通过离合器供给孔(未示出)用液压流体填充。轴承组件58和60是将离合器10的旋转元件(即，壳体24以及致动杆42和44)与致动装置50的非旋转构件(即，活塞54和56)在扭矩上断开的致动轴承。
在操作中，液压流体被加压且被强制通过离合器供给孔，以将活塞54和56朝杆42和44推出其相应活塞腔66和68。更具体地，加压液压流体被推动通过离合器供给孔进入活塞腔66中，从而促使环状活塞54朝杆42滑出腔。当环状活塞56移动出腔66时，与环状活塞54接触的轴承组件58施加力到致动杆42的一端。致动杆42继而抵靠摩擦构件32和中心板40轴向压缩摩擦元件38，使得摩擦构件32以与摩擦元件38大致相同的速度旋转。因而，将曲轴12与第一输入轴14选择性旋转联接。类似地，加压液压流体被推动通过离合器供给孔进入活塞腔68中，从而促使环状活塞56朝杆44滑出腔68。当环状活塞56移动出腔68时，与环状活塞56接触的轴承组件60施加力到致动杆44的一端。致动杆44继而抵靠摩擦构件28和中心板40轴向压缩摩擦元件36，使得摩擦构件28以与摩擦元件36和中心板40大致相同的速度旋转。因而，将曲轴12与第二输入轴16选择性旋转联接。
现在参考图2和3，示出了根据本发明实施例的飞轮和扭矩传递装置10的部分透视图和部分截面图。如图所示，离合器中心板40包括在板40的周边形成或者固定到板40的周边的突片或第一联接构件80。突片80限定具有开口端84的“U形”槽82。开口端84与附连到飞轮26的第二联接构件86相对或朝第二联接构件86开口。在该实施例中，三个第一联接构件80围绕板40的周边以相等间距设置。然而，本发明可以设想的是，在替代实施例中，附加的第一联接构件围绕板40的周边以相等间距设置。
附连到飞轮26的第二联接构件86包括支架、销92和衬套94。支架具有基部100和一对突起凸缘构件102和104。基部100附连到环106上或者与环106一体形成。环106通过紧固件108紧固到飞轮26。因而，支架配置成与飞轮26共同旋转。在该实施例中，三个第二联接构件86围绕环106的周边以相等间距设置，且与第一联接构件80相对。然而，本发明可以设想的是，在替代实施例中，附加的第二联接构件围绕环106的周边以相等间距设置。突起凸缘构件102和104以大致90度角附连到基部100。凸缘构件102和104具有远离基部100的端部110和112，端部110和112相对于基部成大致大于90度的角度。凸缘构件102和104还包括配置成接收销92的孔。销92定尺寸为配合在第一联接构件80的槽82内。衬套94(仅示出一个)设置在销92上邻近每个凸缘构件102和104。衬套94配置成在联接构件处于配合关系时减少或消除第一联接构件80和第二联接构件86的侧面之间的空间，如下所述。
如图1和3所示，扭矩传递装置10通过第一联接构件80与第二联接构件86的配合接合而与飞轮26联接以便共同旋转。通过扭矩传递装置10朝飞轮26轴向移动，扭矩传递装置10与飞轮26快速而牢固地接合。更具体地，当装置10轴向移动时，第二联接构件86的销92插入到第一联接构件80的槽82的开口84中。凸缘102和104之间的距离以及衬套94的厚度定尺寸为大致匹配第一联接构件80的外侧尺寸，从而减少或消除第一和第二联接构件的相对旋转运动。
尽管已经详细描述了执行本发明的最佳模式，但是本发明所属领域的技术人员将会认识到在所附权利要求范围内的用于实施本发明的各种替代性设计和实施例。

Claims (20)

1.一种用于在旋转地连接到发动机的飞轮与双离合变速器之间传递扭矩的装置，所述装置包括：
第一联接构件，所述第一联接构件固定到所述双离合变速器的双离合器的周边，其中，所述第一联接构件限定具有开口端的槽；和
第二联接构件，所述第二联接构件附连到飞轮的周边，其中，所述第二联接构件包括接合构件和用于支撑所述接合构件的支撑构件，以及
其中，第二联接构件的所述接合构件配置成接合第一联接构件的槽的开口端且将第一联接构件与第二联接构件对齐，从而在飞轮和双离合变速器之间传递扭矩。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述支撑构件具有基部和从所述基部突起的一对凸缘构件。
3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述支撑构件的所述基部和该对凸缘构件形成U形支架。
4.根据权利要求3所述的装置，其中，该对凸缘构件包括第一凸缘部分和第二凸缘部分，所述第一凸缘部分垂直于基部，所述第二凸缘部分从第一凸缘部分以相对于第一凸缘部分小于90度的角度突起。
5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述接合构件是配合在第一联接构件的槽内的销。
6.根据权利要求1所述的装置，还包括邻近接合构件设置在第一联接构件和第二联接构件之间的一对衬套。
7.根据权利要求6所述的装置，其中，该对衬套定尺寸为填充第一联接构件和第二联接构件之间的空间，以在第一联接构件和第二联接构件之间传递扭矩。
8.根据权利要求1所述的装置，其中，三个第一联接构件围绕双离合器的周边以相等间距设置。
9.根据权利要求8所述的装置，其中，三个第二联接构件围绕飞轮的周边以相等间距设置。
10.根据权利要求1所述的装置，其中，第一联接构件和第二联接构件配置成允许双离合器相对于飞轮的轴向运动。
11.根据权利要求10所述的装置，其中，第一联接构件附连到双离合器的壳体上。
12.一种用于在旋转地连接到发动机的飞轮与双离合变速器之间传递扭矩的装置，所述装置包括：
第一大致U形构件，所述第一大致U形构件固定到所述双离合变速器的双离合器的周边，其中，所述第一大致U形构件限定具有开口端的槽；
第二大致U形构件，所述第二大致U形构件附连到飞轮的周边，其中，所述第二大致U形构件包括接合构件和用于支撑所述接合构件的支撑构件，其中，第一大致U形构件至少部分地配合在第二大致U形构件内；和
一对衬套，该对衬套邻近接合构件设置在第一大致U形构件和第二大致U形构件之间，以及
其中，第二大致U形构件的接合构件配置成接合第一大致U形构件的槽的开口端且将第一大致U形构件与第二大致U形构件对齐，从而在飞轮和双离合变速器之间传递扭矩。
13.根据权利要求12所述的装置，其中，所述支撑构件具有基部和从所述基部突起的一对凸缘构件。
14.根据权利要求13所述的装置，其中，所述支撑构件的所述基部和该对凸缘构件形成U形支架。
15.根据权利要求14所述的装置，其中，该对凸缘构件包括第一凸缘部分和第二凸缘部分，所述第一凸缘部分垂直于基部，所述第二凸缘部分从第一凸缘部分以相对于第一凸缘部分小于90度的角度突起。
16.根据权利要求12所述的装置，其中，所述接合构件是配合在第一大致U形构件的槽内的销。
17.根据权利要求16所述的装置，其中，该对衬套定尺寸为填充第一大致U形构件和第二大致U形构件之间的空间，以在第一大致U形构件和第二大致U形构件之间传递扭矩。
18.根据权利要求12所述的装置，其中，三个第一大致U形构件围绕双离合器的周边以相等间距设置。
19.根据权利要求18所述的装置，其中，三个第二大致U形构件围绕飞轮的周边以相等间距设置。
20.根据权利要求12所述的装置，其中，第一大致U形构件和第二大致U形构件配置成允许双离合器相对于飞轮的轴向运动。
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