CN103307132A - 具有改进的冷却的变速器离合器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具有改进的冷却的变速器离合器，具体地，根据本发明的用于手动或自动变速器的离合器包括设置于在离合器和变速器之间延伸的轴上的轴流风机或涡轮。空气通过离合器和变速器壳体之间的一个或多个径向通道被提供到涡轮并设置为通过绕轴的环形通道。来自环形通道的空气随后在离合器板或盘和其它离合器部件之间大体径向地分散，以吸收并移走在离合器操作期间产生的热。

Description

具有改进的冷却的变速器离合器

技术领域

本发明涉及用于机动车变速器的离合器，且更具体地涉及具有改进的冷却的用于手动或自动变速器的离合器。

背景技术

本部分中的叙述仅提供与本发明相关的背景信息，并且可能构成或可能不构成现有技术。

用于机动车动力系的离合器在车辆原动机和变速器之间提供摩擦的可变扭矩传递联结。由于此作用，在离合器板中会产生显著的热，尤其是如果车辆被硬驱动或者离合器在部分接合下操作任何时间段。必须解决的这些最差情况的操作场合通常导致包括较大的离合器板、更为众多的离合器板、较大的飞轮、更稳固的离合器材料（面层）和其它设计途径的离合器设计。这些较大的离合器组件并不单独地受较高的扭矩需求驱使，而且还受操作温度和散热考虑因素驱使。即，较大的离合器板和面与较小的离合器相比在传送较小的扭矩并因此产生较少的每平方测量单位的热的同时，与较小的离合器相比还具有消散更多热、更快地消散的能力，不仅因为它们的尺寸较大，而且因为它们的壳体的尺寸较大，这继而提高了能够将热传递到周围环境的速率。

增大离合器的尺寸尽管从热产生和消散的角度看这样明显有利且无严重后果，但不是工程解决方案。首先，其明显负面地影响离合器和壳体的重量，从而负面地影响车辆的总重量。在每一盎司去除的车辆重量被视为小胜利的年代，向离合器组件增加若干盎司或磅需要最合理的正当理由。其次，增大的离合器和壳体尺寸不仅影响总体动力系的尺寸，而且影响其封装。然而，较小的离合器和壳体将允许改善的封装灵活性，较大的离合器会产生额外的约束条件。最后，增大旋转的动力系部件的重量将对相关联的车辆的燃料消耗及其性能产生小的但切实的影响。

根据上面描述，明显的是，除了简单地增大离合器的尺寸之外的对离合器散热的方法可以在具有较少折衷的情况下提供更好的解决方案。本发明解决了此问题。

发明内容

本发明提供了一种具有改进的散热特性的用于手动或自动变速器机动车动力系的离合器。根据本发明的离合器包括设置于在离合器和变速器之间延伸的轴上的轴流风机或涡轮。空气通过离合器和变速器壳体之间的一个或多个径向通道被提供到涡轮并通过绕变速器输入轴设置的环形通道提供到离合器的内部。来自环形通道的空气随后在离合器板或盘和其它离合器部件之间大体径向地分散，以吸收并移走在离合器操作期间产生的热。

因此，本发明的一方面在于提供一种用于将冷却空气提供到手动或自动变速器机动车离合器的手段。

本发明的另一方面在于提供一种向手动或自动变速器机动车离合器的部件提供冷却空气的轴流风机或涡轮。

本发明的再一方面在于提供一种具有相邻的径向空气通道的轴流风机或涡轮，其向手动或自动变速器机动车离合器的部件提供冷却空气。

本发明的又一方面在于提供一种通过环形通道向手动或自动变速器机动车离合器的部件提供冷却空气的轴流风机或涡轮。

本发明的又一方面在于提供一种向手动或自动变速器机动车离合器的离合器板提供冷却空气的轴流风机或涡轮。

本发明的又一方面在于提供一种向手动或自动变速器机动车离合器的离合器板提供冷却空气以将热传送到周围环境的轴流风机或涡轮。

本发明还提供如下方案：

1、一种用于变速器的离合器组件，所述离合器组件具有改进的冷却，所述离合器组件以组合方式包括：

离合器，所述离合器至少包括一对隔开的输入离合器盘和设置在所述输入离合器盘之间的输出离合器盘，

变速器输入轴，所述变速器输入轴能够操作地联结到所述输出离合器盘并由所述输出离合器盘驱动，

卡圈，所述卡圈绕所述变速器输入轴设置并限定环形通道，

空气涡轮，所述空气涡轮被稳固到所述变速器输入轴并具有沿着所述环形通道引导的输出端，以及

与所述空气涡轮连通的多个径向通道。

2、根据方案1所述的用于变速器的离合器组件，其特征在于，还包括与所述径向通道结合的圆周通道。

3、根据方案2所述的用于变速器的离合器组件，其特征在于，还包括与所述圆周通道连通的进入开口。

4、根据方案1所述的用于变速器的离合器组件，其特征在于，还包括能够操作地设置在所述输出离合器盘和所述变速器输入轴之间的弹簧隔离件。

5、根据方案1所述的用于变速器的离合器组件，其特征在于，所述空气涡轮与所述变速器输入轴是一体的。

6、根据方案1所述的用于变速器的离合器组件，其特征在于，所述空气涡轮是稳固到所述变速器输入轴的部件。

7、根据方案1所述的用于变速器的离合器组件，其特征在于，还包括设置在所述卡圈上的离合器分离轴承。

8、一种用于变速器的离合器组件，所述离合器组件具有改进的冷却，所述离合器组件以组合方式包括：

输入构件，

离合器，所述离合器至少包括一对隔开的输入离合器盘和设置在所述输入离合器盘之间的输出离合器盘，

变速器输入轴，所述变速器输入轴能够操作地联结到所述输出离合器盘并由所述输出离合器盘驱动，

固定卡圈，所述固定卡圈绕所述变速器输入轴设置并与所述变速器输入轴限定通道，

空气涡轮，所述空气涡轮被稳固到所述变速器输入轴并具有引导至所述通道中的输出端，以及

与所述空气涡轮连通的多个进入通道。

9、根据方案8所述的用于变速器的离合器组件，其特征在于，还包括设置在所述输出离合器盘和所述变速器输入轴之间的花键组。

10、根据方案8所述的用于变速器的离合器组件，其特征在于，还包括能够操作地设置在所述输出离合器盘和所述变速器输入轴之间的弹簧隔离件。

11、根据方案8所述的用于变速器的离合器组件，其特征在于，所述空气涡轮与所述变速器输入轴一体形成。

12、根据方案8所述的用于变速器的离合器组件，其特征在于，所述空气涡轮是稳固到所述变速器输入轴的部件。

13、根据方案8所述的用于变速器的离合器组件，其特征在于，还包括设置在所述卡圈上的离合器分离轴承。

14、根据方案8所述的用于变速器的离合器组件，其特征在于，所述多个通道包括径向通道和圆周通道。

15、根据方案8所述的离合器组件，其特征在于，所述变速器是手动变速器和自动变速器中的一种。

16、一种用于变速器的离合器组件，所述离合器组件具有改进的冷却，所述离合器组件以组合方式包括：

壳体，

离合器，所述离合器包括输入构件、联结到所述输入构件的飞轮、一对隔开的输入离合器盘、设置在所述输入离合器盘之间的输出离合器盘，

变速器输入轴，所述变速器输入轴能够操作地联结到所述输出离合器盘并由所述输出离合器盘驱动，

卡圈，所述卡圈被稳固到所述壳体、关于所述变速器输入轴同心地设置并与所述变速器输入轴限定环形通道，以及

空气涡轮，所述空气涡轮被稳固到所述变速器输入轴并使输出空气流引导至所述环形通道中。

17、根据方案16所述的用于变速器的离合器组件，其特征在于，所述多个通道径向地取向并设置在所述壳体中。

18、根据方案16所述的用于变速器的离合器组件，其特征在于，还包括设置在所述卡圈上的离合器分离轴承。

19、根据方案16所述的用于变速器的离合器组件，其特征在于，所述变速器是手动变速器。

20、根据方案16所述的离合器组件，其特征在于，还包括从外部的所述壳体与所述空气涡轮连通的多个通道。

其它方面、优点和适用范围将通过本文提供的描述而变得明显。应当理解的是，该描述和具体示例仅用于说明目的，而并非旨在限制本发明的范围。

 

附图说明

这里描述的附图仅出于举例说明的目的，并不意图以任何方式限制本发明的范围。

图1是合并本发明的干式变速器离合器的顶部全剖视图；

图2是根据本发明的涡轮的放大剖视图；以及

图3是通过进入通道截取的合并本发明的干式变速器离合器的全剖视图。

 

具体实施方式

下面的描述本质上仅是示例性的并且不意图限制本发明、应用或用途。

参照图1，机动车动力系的一部分被示出且总体上用数字10指示。机动车动力系10包括离合器组件12，后者包括通常铸造的外金属壳体14，其定位、牢固并保护离合器组件12的各个部件。离合器组件12通过曲轴/离合器输入构件18从诸如汽油、柴油、灵活燃料或混合动力设备的原动机16被供以驱动扭矩，并通过变速器输入（离合器输出）轴22将驱动扭矩提供到变速器20。应当理解的是，本发明所利用的变速器20可以是手动变速器或自动变速器，例如双离合器变速器（DCT）。离合器输入构件18联结到传统的双质量飞轮24和弹簧阻尼组件26，并驱动这二者，这继而驱动干式手动离合器30。应当理解的是，尽管干式离合器30在这里被特征化为手动离合器，但是它可以是由液压致动器、气动致动器或电致动器控制的离合器或手动（直接地操作者控制的）离合器。

干式手动离合器30包括成对的输入侧或第一离合器板或盘32，后者设置在输出侧或第二双面离合器板或盘34的相对侧且与其处于操作即选择性扭矩传递关系。多个冲击吸收隔离弹簧36设置在输出侧离合器板或盘34和变速器输入（离合器输出）轴22之间的隔离板38中。隔离板38优选地通过一组相互接合的花键42联结到变速器输入轴22。

干式手动离合器30还包括多个第一类杠杆44，后者在离合器分离轴承46与成对的输入侧离合器板或盘32中的一个之间延伸，并在它们之间传输轴向离合器接合和释放运动。离合器分离轴承46支撑在卡圈或毂50上，卡圈或毂50关于变速器输入轴22同心地设置并通过多个适当的紧固件（未示出）稳固到铸造的金属壳体14。卡圈或毂50在其内表面和变速器输入轴22的外表面之间限定环形空气进入通道56。离合器组件12的壳体14的顶部包括并限定空气离开或排放端口或通道58，其允许空气从离合器组件12的内部流到壳体14的外部，由此将热从离合器组件12的内部传送到周围环境。

如图2所示，变速器输入轴22延伸到变速器壳体60中，在此处其被支持在抗摩擦滚柱轴承组件62上的旋转。设置在变速器输入轴22和变速器壳体60之间的油密封件64在二者之间提供流体紧密密封。

与变速器输入轴22一体形成的或者通过过盈配合或其它机械手段例如板、花键、键和键槽、一个或多个定位螺钉或它们的组合稳固到变速器输入轴22的是风机或涡轮70。风机或涡轮70包括叶片或翼片72，后者被构造为当变速器输入轴22沿着与相关联的车辆的前进运动对应的方向旋转时在其基部抽吸空气并在低压下将空气轴向地传送到环形通道56。当从离合器组件12的后面即图2中的右侧观看时，在相关联的车辆正在向前运动时，典型的变速器输入轴22将逆时针方向旋转，因此叶片或翼片72被构造为如图2所示，随着其逆时针方向旋转而在风机或涡轮70的基部吸入空气并将空气轴向地排放到环形通道56中。注意，图1中的箭头示出这样的空气流动。

现在参照图3，外部离合器壳体14限定中心环形室82，后者接纳设置在变速器输入轴22上的风机或涡轮70。与环形室82连通的是多个优选径向的通道84。径向通道84在数量上可以为两个、三个、四个或更多个，并且优选地布置在外部离合器壳体14的水平中点处且上方，如图3所示。径向通道84与具有通常设置在外部离合器壳体14的顶部（12点钟）处的空气进入端口或开口88的圆周通道86结合并连通。

圆周通道86的下部可以封闭，或者可选地，可包括起到排出作用的小排放孔92。空气进入端口或开口88优选地用盖或分流器94覆盖。将明白的是，径向通道84和圆周通道86以及空气进入端口88还可以面对变速器壳体60形成。因此，随着变速器输入轴22旋转且相关联的机动车移动，周围环境空气通过进入端口或开口88、通过圆周通道86且通过径向通道84被吸入到风机或涡轮70。空气随后在低压下被迫沿着环形通道56且总体进入干式手动离合器30的内部。空气随后分散且在干式手动离合器30和相关联的部件例如飞轮24上并流动通过它们，从而将热移离到周围环境。

将明白的是，本发明的冷却风机或涡轮70降低了干式手动离合器30和双质量飞轮24的运行温度。如上所述，这允许减小离合器30和飞轮24的尺寸，从而允许减轻它们的重量。因为这些是旋转部件，所以重量减轻不仅减小了车辆重量，而且减小了旋转惯性，因此提高了车辆性能。这样的冷却还降低了离合器液压流体的运行温度，从而减小了应用系统的摩擦和滞后现象。

本发明的描述本质上仅是示例性的，不脱离本发明要旨的变形意图在本发明的范围内。这些变形不应视为偏离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种用于变速器的离合器组件，所述离合器组件具有改进的冷却，所述离合器组件以组合方式包括：

离合器，所述离合器至少包括一对隔开的输入离合器盘和设置在所述输入离合器盘之间的输出离合器盘，

变速器输入轴，所述变速器输入轴能够操作地联结到所述输出离合器盘并由所述输出离合器盘驱动，

卡圈，所述卡圈绕所述变速器输入轴设置并限定环形通道，

空气涡轮，所述空气涡轮被稳固到所述变速器输入轴并具有沿着所述环形通道引导的输出端，以及

与所述空气涡轮连通的多个径向通道。

2.根据权利要求1所述的用于变速器的离合器组件，其特征在于，还包括与所述径向通道结合的圆周通道。

3.根据权利要求2所述的用于变速器的离合器组件，其特征在于，还包括与所述圆周通道连通的进入开口。

4.根据权利要求1所述的用于变速器的离合器组件，其特征在于，还包括能够操作地设置在所述输出离合器盘和所述变速器输入轴之间的弹簧隔离件。

5.根据权利要求1所述的用于变速器的离合器组件，其特征在于，所述空气涡轮与所述变速器输入轴是一体的。

6.根据权利要求1所述的用于变速器的离合器组件，其特征在于，所述空气涡轮是稳固到所述变速器输入轴的部件。

7.根据权利要求1所述的用于变速器的离合器组件，其特征在于，还包括设置在所述卡圈上的离合器分离轴承。

8.一种用于变速器的离合器组件，所述离合器组件具有改进的冷却，所述离合器组件以组合方式包括：

输入构件，

离合器，所述离合器至少包括一对隔开的输入离合器盘和设置在所述输入离合器盘之间的输出离合器盘，

变速器输入轴，所述变速器输入轴能够操作地联结到所述输出离合器盘并由所述输出离合器盘驱动，

固定卡圈，所述固定卡圈绕所述变速器输入轴设置并与所述变速器输入轴限定通道，

空气涡轮，所述空气涡轮被稳固到所述变速器输入轴并具有引导至所述通道中的输出端，以及

与所述空气涡轮连通的多个进入通道。

9.根据权利要求8所述的用于变速器的离合器组件，其特征在于，还包括设置在所述输出离合器盘和所述变速器输入轴之间的花键组。

10.一种用于变速器的离合器组件，所述离合器组件具有改进的冷却，所述离合器组件以组合方式包括：

壳体，

离合器，所述离合器包括输入构件、联结到所述输入构件的飞轮、一对隔开的输入离合器盘、设置在所述输入离合器盘之间的输出离合器盘，

变速器输入轴，所述变速器输入轴能够操作地联结到所述输出离合器盘并由所述输出离合器盘驱动，

卡圈，所述卡圈被稳固到所述壳体、关于所述变速器输入轴同心地设置并与所述变速器输入轴限定环形通道，以及

空气涡轮，所述空气涡轮被稳固到所述变速器输入轴并使输出空气流引导至所述环形通道中。

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