CN103133552A - 用于双离合变速箱的干式双离合器的冷却系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车辆的双离合变速箱，所述双离合变速箱具有两个变速子部分、干式双离合器或可选的双离合器以及冷却系统，干式双离合器或可选的双离合器将扭矩从发动机传递到所述两个变速子部分中的一个变速子部分或另一个变速子部分，冷却系统具有用于冷却双离合器的风扇叶轮。对于这种双离合变速箱，本发明在于开发一种冷却系统，该冷却系统充分冷却双离合器的所有功能部件。根据本发明，这通过这样的事实实现，即：风扇叶轮与双离合器的输入轴一起旋转，所述轴从发动机出来，通过风扇叶轮产生的冷却气流可通过双离合器的整个外壳。

Description

用于双离合变速箱的干式双离合器的冷却系统

本申请要求于2011年11月30日提交的DE102011087458.5的外国优先权权益，其公开通过完全引用被包含于此。

技术领域

本发明涉及一种用于机动车辆的双离合变速箱，该双离合变速箱具有两个变速子部分、干式双离合器以及冷却系统，干式双离合器将扭矩从发动机传递到这两个变速子部分中的一个变速子部分或另一个变速子部分，冷却系统具有风扇叶轮以冷却所述双离合器。

背景技术

双离合变速箱是一种自动换档变速箱，该变速箱允许通过两个变速子部分来进行完全自动的换档，而不存在动力的中断。变速箱控制器在允许的发动机速度范围内自动地或者根据驾驶员的要求选择档位。通过将这两个变速子部分连接到发动机的两个离合器中的一个离合器来传递扭矩。当一个离合器接合时，另一个离合器分离。

这种干式双离合器经常不能充分地冷却或者经常过热。这成为一个问题，特别是在小发动机的情况下，在这种情况下，需要频繁地换档且离合器盘受到高的滑动载荷(尤其当起动时或者在停停走走的模式下)。与过热并行发生的是，当使用特定的摩擦片时，可产生烦人的离合器气味，然后，这些气味出现在乘客舱中。

为了解决这种问题，应该使离合器主动冷却。

已经从DE102010007198A1中了解到利用空气进行主动冷却的双离合变速箱。为了产生冷却气流，使用风扇叶轮，该风扇叶轮安放在双离合器的一个输出轴上或者安放在变速箱的一个输入轴上。按照这种已知的方式，仅有起动离合器被冷却。对于这种冷却系统，在高的滑动速度不能提供需求的冷却容量。

发明内容

因此，本发明的基本目的在于开发一种用于干式双离合器的冷却系统，该冷却系统充分冷却双离合器的所有功能部件。

根据本发明，该目的通过这样一个事实实现，即：风扇叶轮与离合器的输入轴一起旋转，所述轴来自发动机；通过风扇叶轮产生的冷却气流可通过双离合器的整个外壳。

通过根据本发明的这些特征，可能进行连续高强度的冷却，由于风扇叶轮与离合器的输入轴一起旋转(也就是说，优选地，与曲轴一起旋转)的事实，可自动进行根据发动机速度的冷却。

优选地，风扇叶轮与来自发动机的轴以相同的速度旋转，风扇叶轮根据选择的档位与双离合器的输入轴同步。这些特征的组合尤其可通过简单的技术手段实现，这是因为风扇叶轮只需安装在发动机输出轴上或者直接结合到发动机输出轴。

例如，如果风扇叶轮与双离合器的驱动盘一起旋转(所述盘安放在发动机输出轴上)，则可实现这样的设计。

在这种情况下，风扇叶轮可作为单独的部件安装在双离合器的驱动盘上，所述驱动盘安放在发动机输出轴上。

可选地，还可使风扇叶轮直接集成到驱动盘中。

还可使风扇叶轮容纳在离合器的中央盘中。

然而，在任何一种情况下，重要的是：根据风扇叶轮安放的位置，驱动盘、中央盘及离合器系统应该具有用于冷却空气的通道开口。

风扇叶轮从离合器外壳的外部吸取冷却空气。因此，使冷却空气进入离合器外壳的入口区域应该沿着流动方向适当地布置在风扇叶轮的前方。

由于冷却气流应该到达双离合器的整个外壳，所以优选地，用于冷却空气的出口区域布置在离合器外壳的与所述入口区域相对的端部。

为了确保冷却空气的温度足够低，用于冷却空气的入口区域和出口区域可通过管路系统连接到车辆的前部散热器。这还确保冷却空气尽可能地干燥，这是因为绝对有必要使吸取的空气不应该含水。

为了保持冷却空气干净，空气过滤器可布置在位于离合器外壳的入口区域和出口区域中的冷却气流中。

本发明还涉及一种用于机动车辆的双离合变速箱，所述双离合变速箱具有两个变速子部分、干式双离合器或可选的双离合器以及冷却系统，干式双离合器或可选的双离合器将扭矩从发动机传递到所述两个变速子部分中的一个变速子部分或另一个变速子部分，冷却系统具有用于冷却双离合器的风扇叶轮。对于这种双离合变速箱，本发明在于开发一种冷却系统，该冷却系统充分冷却双离合器的所有功能部件。根据本发明，这通过这样的事实实现，即：风扇叶轮与双离合器的输入轴一起旋转，所述输入轴从发动机出来，通过风扇叶轮产生的冷却气流可通过双离合器的整个外壳。

附图说明

本发明以示例的方式在附图中示出，在下面参照附图详细描述本发明，在附图中：

图1示出了通过第一示意性实施例的双离合器的上部的截面；

图2示出了通过第二示意性实施例的双离合器的上部的截面；

图3示出了通过第三示意性实施例的双离合器的上部的截面；

图4示出了通过第二双离合器系统的上部的截面，图1至图3中的示意性实施例可用于第二双离合器系统；

图5示出了用于引导冷却气流的一个可能性的示意性概略视图；

图6示出了用于引导冷却气流的第二可能性的示意性概略视图；

图7示出了用于引导冷却气流的第三可能性的示意性概略视图。

具体实施方式

根据附图中的图1，双离合器1基本上包括驱动盘2、连接到驱动盘2的中央盘3、设置在中央盘3的两侧的压力板4和5、以及设置在中央盘3与压力板4和5之间的摩擦盘6和7。

驱动盘2安放在双离合器1的输入轴8上，以与输入轴8结合地旋转，因此与输入轴8以相同的速度一起旋转。通常，输入轴8是发动机(未在附图中示出)的曲轴或驱动轴。

驱动盘2通过扭振减振器9连接到中央盘3，也就是说，中央盘3以与驱动盘2的速度相同的速度旋转。布置在中央盘3的两侧的压力板4和5与中央盘3一起旋转，但是可相对于中央盘3轴向地运动。按照这种布置方式，通过空心轴11使中央盘被轴向地支撑在空心轴轴承34上且被径向地引导。

为了开始结合过程，一个压力板4或5朝着中央盘3运动，从而将相应的摩擦盘6或7紧紧地压靠在中央盘3上。

由于相应的摩擦盘6或7被结合，所以相应的摩擦盘6或7与中央盘3一起旋转，并将发动机的扭矩传递到双离合器1的相应的输出轴10或11。

可连接到在附图的左边示出的摩擦盘6的输出轴10被设计成实心轴，并突出到变速箱外壳(未在附图中示出)中，由此，输出轴10用于驱动第一变速子部分。例如，第一变速子部分操作档位1、3和5。

可连接到在附图的右边示出的摩擦盘7的输出轴11被设计成空心轴，该空心轴围绕实心轴10。空心轴11同样进入变速箱外壳(未在附图中示出)中，并用于驱动第二变速子部分，例如，为档位2、4、6和R设置第二变速子部分。

在附图中示出的整个双离合器1被离合器外壳12围绕。

在起动状态下，尤其是在停停走走的模式下，在中央盘3与相应的压力板4或5之间的相应的摩擦盘6或7滑动，产生相当大量的摩擦热，这种摩擦热必须散发掉，否则会对摩擦盘6和7造成严重磨损并产生气味。

为了冷却双离合器1，离合器外壳12设置有空气入口13和空气出口14。空气入口13布置在双离合器1的输入侧的区域中，空气出口14布置在双离合器1的输出侧。

为了产生通过离合器外壳12的强气流，设置风扇叶轮15，风扇叶轮15集成到驱动盘2中，如图1所示。因此，风扇叶轮15与驱动盘2一起旋转，因此，风扇叶轮15还与发动机的驱动轴8一起旋转。

在这种设计中，通过风扇叶轮15产生的冷却气流16与输入轴8的速度匹配，也就是说，达到相对高的发动机速度，在所述相对高的发动机速度，摩擦盘6和7还可受到相对大的热应力，还要增强气流。

通过对双离合器进行这种优化的主动空气冷却，降低了包括中央盘3、压力板4和5、摩擦盘6和7的离合器系统的温度，从而不仅减少对于单个离合器部件的磨损，而且稳定摩擦盘6和7的摩擦系数。稳定盘的摩擦系数还可在通过压力板4和5产生相同接触力的情况下传递更加稳定的扭矩。此外，可显著地减少气味的产生。

通过空气入口13和空气出口14位于离合器外壳的相对侧的结构布置，很强的空气循环通过整个双离合器1是可能的。通过这种极其主动的空气冷却，还可减小中央盘3以及压力板4和5的铸造质量体的体积，因此，就这方面而言，可大大地节省成本，减少离合器损耗，从而可补偿由于风扇叶轮导致的损耗。

为了能够使冷却气流16以与传输通过风扇叶轮15的高度相同的高度传输通过驱动盘2，设置空气通道开口27，从而能够从连接到空气入口13的位于驱动盘2前方的区域吸取冷却空气，引导冷却空气通过整个离合器，到达空气出口14。

在图2中示出的第二示意性实施例的双离合器1的情况下，相同的标号用于与在图1中示出的第一示意性实施例的部件对应的部件。

同样，在第二示意性实施例中，双离合器仍然包括中央盘3、压力板4和5、摩擦盘6和7，这些元件在结合状态下将发动机的扭矩传递到相应的输出轴10或11。

如在图1中示出的示意性实施例那样，通过扭振减振器9连接到中央盘3的驱动盘2安放在输入轴8上，输入轴8从发动机出来并突出到离合器外壳中。

按照与在图1中示出的示意性实施例的方式类似的方式，设置风扇叶轮17，风扇叶轮17与驱动盘2一起旋转。在这种情况下，风扇叶轮17被设计成单独的部件。因此，风扇叶轮17沿着冷却气流16的流动方向布置在驱动盘2的后方。通过支撑件18使风扇叶轮17以基本上刚性的方式连接到驱动盘2，因此，风扇叶轮17以与驱动盘2和发动机轴8的速度相同的速度旋转。

为了引导冷却气流16通过驱动盘2，在驱动盘2中设置空气通道开口19，在中央盘3中设置空气通道开口27，空气通道开口19和27位于与风扇叶轮17的高度相同的高度，通过风扇叶轮17吸取的冷却空气从连接到空气入口13的位于驱动盘2前方的区域通过所述开口，通过所述叶轮引导通过整个离合器，到达空气出口14。对于第二示意性实施例的双离合器1，适用与在图1中示出的示意性实施例相同的优点。

在图3中示出的第三示意性实施例的双离合器1中，相同的标号用于与在图1中示出的第一示意性实施例的部件对应的部件。

同样，在第三示意性实施例中，双离合器仍然包括中央盘3、压力板4和5、摩擦盘6和7，这些元件在结合状态下将发动机的扭矩传递到相应的输出轴10或11。

如在图1和图2中示出的示意性实施例那样，通过扭振减振器9连接到中央盘3的驱动盘2安放在输入轴8上，输入轴8从发动机出来并突出到离合器外壳中。

按照与在图2中示出的示意性实施例的方式类似的方式，设置风扇叶轮17，风扇叶轮17与中央盘3一起旋转。在这种情况下，风扇叶轮17被设计成单独的部件。因此，风扇叶轮17沿着冷却气流16的流动方向布置在驱动盘2的后方。中央盘3连接到减振器，因此，中央盘3以与驱动盘2和发动机轴8的速度相同的速度旋转。

为了引导冷却气流16通过中央盘3，在驱动盘2和中央盘3中设置空气通道开口19，空气通道开口19位于与风扇叶轮17的高度相同的高度，通过风扇叶轮17吸取的冷却空气从连接到空气入口13的位于驱动盘2前方的区域通过所述开口，通过所述叶轮引导通过整个离合器，到达空气出口14。对于第三示意性实施例的双离合器1，适用与在图1和图2中示出的示意性实施例相同的优点。

根据附图中的图4，双离合器28基本上包括驱动盘2、通过中间主体29连接到驱动盘2的中央盘3、设置在中央盘3的两侧的压力板4和5、以及布置在中央盘3与压力板4和5之间的摩擦盘6a和7a。

驱动盘2安放在双离合器28的输入轴8上，以与输入轴8结合地旋转，因此与输入轴8以相同的速度一起旋转。通常，输入轴8是发动机(未在附图中示出)的曲轴或驱动轴。

驱动盘2通过中间主体29连接到中央盘3，也就是说，中央盘3以与驱动盘2的速度相同的速度旋转。布置在中央盘3的两侧的压力板4和5与中央盘3一起旋转，但是可相对于中央盘3轴向地运动。按照这种布置方式，通过与驱动盘2连接的中间主体29使中央盘3被径向地引导。中央盘3通过与附加的推力垫圈33结合的空心轴轴承34实现径向支撑。

为了开始结合过程，一个压力板4或5朝着中央盘3运动，从而将相应的摩擦盘6a或7a紧紧地压靠在中央盘3上。

由于相应的摩擦盘6a或7a被结合，所以相应的摩擦盘6a或7a与中央盘3一起旋转，并将发动机的扭矩传递到双离合器28的相应的输出轴10或11。

可连接到在附图的左边示出的摩擦盘6a的输出轴10被设计成实心轴，并突出到变速箱外壳(未在附图中示出)中，由此，输出轴10用于驱动第一变速子部分。例如，第一变速子部分操作档位1、3和5。

可连接到在附图的右边示出的摩擦盘7a的输出轴11被设计成空心轴，该空心轴围绕实心轴10。空心轴11同样进入变速箱外壳(未在附图中示出)中，并用于驱动第二变速子部分，例如，为档位2、4、6和R设置第二变速子部分。

在附图中示出的整个双离合器28被离合器外壳12围绕。

在起动状态下，尤其是在停停走走的模式下，在中央盘3与相应的压力板4或5之间的相应的摩擦盘6a或7a滑动，产生相当大量的摩擦热，这种摩擦热必须散发掉，否则会对摩擦盘6a和7a造成严重磨损并产生气味。

为了冷却双离合器28，离合器外壳12设置有空气入口13和空气出口14。空气入口13布置在双离合器28的输入侧的区域中，空气出口14布置在双离合器28的输出侧。

为了产生通过离合器外壳12的强气流，设置风扇叶轮17，风扇叶轮17集成到驱动盘2或中央盘3中，如图4所示。因此，风扇叶轮17与驱动盘2一起旋转，因此，风扇叶轮17还与发动机的驱动轴8一起旋转，这等同于在图1和图2中示出的实施例。

在这种设计中，通过风扇叶轮17产生的冷却气流16与输入轴8的速度匹配，也就是说，达到相对高的发动机速度，在所述相对高的发动机速度，摩擦盘6a和7a还可受到相对大的热应力，还要增强气流。摩擦盘6a和7a可以可选地设置有减振器系统32。

用于引导冷却气流的一种可能性的示意性实施例在图5中示意性地示出。仅仅示意性地示出单独的部件。

表示成圆形的风扇叶轮21由同样表示成圆形的电机20驱动。风扇叶轮21布置在双离合器22的前方。冷却气流16通过从前部散热器24起始的管路系统23，通过布置在离合器外壳12的空气入口中的入口过滤器25被引入到离合器外壳12中。

由电机20驱动的风扇叶轮21吹送冷却空气通过双离合器22的两个离合器部分。在此被加热的冷却气流然后通过空气出口14和布置在空气出口14中的出口过滤器26而返回前部散热器24。

使空气按照这种方式形成回路确保冷却空气不含水。此外，归因于布置在离合器外壳12的空气入口13中的过滤器25和布置在空气出口14中的过滤器26，确保流过离合器部件的冷却空气保持清洁。

图6示出了与图5的冷却回路相同的冷却回路，但是除了主散热器之外。在这种变形中，在车辆的前端30使来自离合器的热与周围环境进行交换。

图7示出了除了散热器之外与图6的冷却回路相同的冷却回路，从而在发动机的区域31中进行热交换。

因此，通过本发明，设置用于干式双离合器的优化的主动冷却系统，因此增强干式双离合器的性能，减少磨损，甚至可能使各个离合器盘的铸造质量体减小，因此，还减少气味的产生。

虽然在上面描述了示例性实施例，但是并不意在使这些实施例描述本发明的所有可能的形式。相反，在说明书中使用的词语是描述性词语而非限制性词语，应该理解到，在不脱离本发明的精神和范围的情况下可进行各种改变。另外，可结合各种实施的实施例的特征，以形成本发明的进一步的实施例。

标号列表

1双离合器/系统1

2驱动盘

3中央盘

4压力板

5压力板

6摩擦盘

6a摩擦盘-带减振器

7摩擦盘

7a摩擦盘-带减振器

8输入轴

9扭振减振器

10输出轴(实心轴)

11输出轴(空心轴)

12离合器外壳

13空气入口

14空气出口

15风扇叶轮

16冷却气流

17风扇叶轮

18支撑件

19空气通道开口

20电机

21风扇叶轮

22双离合器

23管路系统

24前部散热器

25入口过滤器

26出口过滤器

27空气通道开口

28双离合器/系统2

29中间主体，双离合器

30车辆的前部区域-无散热器31发动机的区域-无散热器

32减振器

33推力垫圈

34空心轴轴承

Claims (14)

1.一种用于机动车辆的双离合变速箱，所述双离合变速箱具有两个变速子部分、干式双离合器以及冷却系统，干式双离合器将扭矩从发动机传递到所述两个变速子部分中的一个变速子部分或另一个变速子部分，冷却系统具有用于对干式双离合器进行主动空气冷却的风扇叶轮，其中，风扇叶轮与双离合器的输入轴一起旋转，所述输入轴从发动机出来，其中，通过风扇叶轮产生的冷却气流能够通过双离合器的整个外壳。

2.根据权利要求1所述的双离合变速箱，其中，风扇叶轮以与双离合器的输入轴的速度相同的速度旋转，所述输入轴从发动机出来。

3.根据权利要求2所述的双离合变速箱，其中，风扇叶轮与双离合器的驱动盘一起旋转，所述驱动盘安放在输入轴上。

4.根据权利要求3所述的双离合变速箱，其中，风扇叶轮安装在双离合器的驱动盘上。

5.根据权利要求3所述的双离合变速箱，其中，风扇叶轮集成到驱动盘中。

6.根据权利要求3所述的双离合变速箱，其中，风扇叶轮可选地安装在中央盘中或者集成在中央盘中。

7.根据权利要求1至6中的一项所述的双离合变速箱，其中，驱动盘具有用于冷却空气的通道开口。

8.根据权利要求1至7中的一项所述的双离合变速箱，其中，用于使冷却空气进入离合器外壳的入口区域沿着冷却空气的流动方向布置在风扇叶轮的前方。

9.根据权利要求1至8中的一项所述的双离合变速箱，其中，用于冷却空气的出口区域布置在离合器外壳的与所述入口区域相对的端部。

10.根据权利要求1至9中的一项所述的双离合变速箱，其中，用于冷却空气的入口区域和出口区域通过管路系统连接到车辆的前部散热器。

11.根据权利要求1至10中的一项所述的双离合变速箱，其中，用于冷却空气的入口区域和出口区域连接到车辆的外部环境。

12.根据权利要求1至11中的一项所述的双离合变速箱，其中，用于冷却空气的入口区域和出口区域布置在发动机舱内。

13.根据权利要求1至12中的一项所述的双离合变速箱，其中，空气过滤器布置在冷却气流中，位于离合器外壳的入口区域和出口区域中。

14.根据权利要求1至6中的一项所述的双离合变速箱，其中，中央盘具有用于冷却空气的通道开口。

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