CN103765029A

CN103765029A - 用于摩擦离合器的定子

Info

Publication number: CN103765029A
Application number: CN201280039295.2A
Authority: CN
Inventors: D·霍夫施泰特尔; A·施佩克
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2011-08-11
Filing date: 2012-07-26
Publication date: 2014-04-30
Anticipated expiration: 2032-07-26
Also published as: EP2742252A1; EP2742252B1; EP2742252B2; CN103765029B; WO2013020540A1; DE112012003321A5; DE102012213114A1

Abstract

本发明描述一种用于摩擦离合器的定子，所述摩擦离合器具有湿式运行的摩擦片，其中所述离合器安装在所述定子上，并且所述定子供给所述离合器冷却和压力介质，其中，所述定子具有外套筒形构件（100）和内套筒形构件（101），它们彼此嵌套地布置，其中，所述外套筒形构件的内表面与所述内套筒形构件的外表面一起确定至少一条冷却介质引导通道，并且所述外套筒形构件具有至少一个与所述冷却介质引导通道分开的孔（104、105）作为压力介质供给通道，该压力介质用于控制所述离合器，所述孔完全形成在所述外圆柱形部件中，而所述内圆柱形部件没有参与。

Description

用于摩擦离合器的定子

技术领域

本发明涉及一种用于摩擦离合器的“构造的”（即多件式）定子。这种“构造的”定子可以是轴向嵌套的湿式双离合器的构件。原则上，所述定子也可用于径向嵌套的双离合器中。所述定子在这里承担本来的离合器的轴向支承、离合器在壳体中的定中、以及从变速器壳体或发动机壳体到转动的离合器中的油输送。

背景技术

基本上已知“被钻孔”的定子结构，其中导油管路作为孔成形到一件式定子中。由于需要大数量的孔以达到足够的总流动横截面，这种钻孔的结构的缺点是制造成本高和壁摩擦大（和与此相关的对油的大摩擦阻力）。此外，在所述定子的轴承滚道的内部区域中大量的孔还可导致所述轴承不利的表面承压曲线图和/或导致噪音问题。

从DE102005044227和EP1195537已知“构造的”定子结构。从这两份专利文献已知的定子结构包括外套筒形构件和内套筒形构件，所述外套筒形构件和内套筒形构件相互嵌接地布置，其中所述外套筒形构件的内表面与所述内套筒形构件的外表面构成导油区域，并且其中所述外套筒形构件的内表面构造为圆柱形的并且在所述内套筒形构件的外表面中成形导油通道。还从DE3819702A1已知一种可液压操作的双湿式离合器，其具有轴向串联布置的单离合器和构造的定子，其中从这份专利文献已知的定子具有圆柱形的内套筒形构件和外套筒形构件，所述外套筒形构件具有凹部。这凹部构成压力输送部冷却油输送部。

因为必须切削所述内套筒（车削所述内、外表面以及铣刀切削出凹槽），这种构造的定子结构的缺点同样是制造成本高。此外，对于“构造的”定子的这些已知结构，除冷却油（具有低压但大体积流量）外，还有压力油（具有高压但小体积流量）必须通过铣出的凹槽被引导。所述不同的凹槽之间的密封恰好在根据DE3819702A1的构造中是非常关键的。

发明内容

因此，本发明的目的是改进根据本发明前序部分所述的定子，使得低压但大体积流量的冷却油和高压但非常小体积流量的压力油可被可靠地密封，优选同时减小花销和成本。

这个目的根据本发明通过一种用于摩擦离合器的定子来实现，所述摩擦离合器具有湿式运行的摩擦片，其中所述离合器安置在所述定子上，并且所述定子供给所述离合器冷却和压力介质，其中所述定子具有外套筒形构件和内套筒形构件，所述外套筒形构件和内套筒形构件相互嵌套地布置，其中所述外套筒形构件的内表面和所述内套筒形构件的外表面共同构成至少一个冷却介质引导通道，并且其中所述外套筒形构件具有至少一个与冷却介质引导通道分开的孔作为压力介质的供给通道，该压力介质用以控制所述离合器，并且该孔完全构造在外圆柱形构件中而所述内圆柱形构件不参与。

所述冷却介质通道因而能够构造成在现存的结构空间中得到非常大的横截面。因为冷却油压力小，所述密封面可构造得非常窄，因而只轻微地缩小冷却油横截面。另外，内套筒和外套筒的钎焊、熔焊、粘结可提高密封性。嵌入单独的密封元件也是可以的。

此外，所述外套筒中的通道可模具沉降地锻造或者利用其它成形方法制造。所述内套筒也可模具沉降地拉制。通过在外套筒中成形制造的通道，在变速器壳体或发动机壳体和定子的过渡区域中可局部地低成本地制造非常大的且有利于流动的棱角。在这个输送位置上的压力降因而急剧降低。

“构造”的定子的根据本发明的方案与具有非常多的单个孔的技术方案相比，液压横截面和壁周长之间的比例可急剧减小。

此外，与“被钻孔”的方案相比，在轴承滚道的内部区域中，可实现壁厚的更小的波动。由此得到轴承的改善的表面承压曲线图以及降低对振动或噪音的激励。

在根据本发明的方案中，仅所述压力油供给部是钻孔得到的。因为在所述外套筒中存在局部充足的材料，确保了所述压力油供给部的密封性。对此，成本不重要，因为压力油只需要很小的液压横截面（例如，在至今的钻孔的定子情形下，总是2个孔用于压力油，10个孔用于冷却油）。

除引导冷却介质/密封冷却介质外，所述内套筒还用作定中凸缘以使所述离合器在离合器壳体中定中。

其它优选实施例是从属权利要求的主题。

附图说明

下面结合附图，根据优选实施例，更详细地说明本发明。在附图中示出：

图1双湿式离合器的实施例的示意图；

图2双湿式离合器的第一实施例，其中构造有定子；

图3当前构造的定子的第一实施例的立体图，其中所述定子是由外套筒和内套筒构成的，所述外套筒也称作“外定子”；所述内套筒也称作“内定子”；

图4定子和变速器壳体之间的连接面的俯视图或从变速器方向观察得到的视图；

图5沿图4中剖切面B-B的剖面图；和

图6沿图4中剖切面C-C的剖面图。

具体实施方式

图1示意性地示出汽车动力总成，其具有驱动器1、双离合变速器2和在驱动器1与双离合变速器2之间布置的双离合器装置3。由驱动器1（优选内燃机或者电驱动器或者由内燃机和电驱动器构成的组合）产生的转矩在这里通过离合器壳体4环绕双离合器装置3输送并传递到离合器从动盘毂5上。离合器从动盘毂5与第一单离合器K1的输入片承载件6和第二单离合器K2的输入片承载件7连接。单离合器K1和K2包括摩擦片组（图1中未详细示出），所述摩擦片组分别由至少一个输入侧摩擦片和输出侧摩擦片组成。所述输出侧摩擦片与用于单离合器K1的输出片承载件8和用于单离合器K2的输出片承载件9连接。所述输出片承载件相互嵌套地布置。外部输出片承载件8的轴向长度比内部输出片承载件9的更大，更确切地说以这样的形式，即外部输出片承载件利用它的形状锁合区域延伸直到所述变速器侧单离合器的摩擦片组，其中所述摩擦片悬置在该形状锁合区域上。通过操作装置10和11，能使输入侧和输出侧摩擦片相互摩擦接触，其中各操作力可能的方向选择通过用于单离合器K1和K2的力矢量箭头Fk1和Fk2在图1中可见。输出片承载件8和9与双离合变速器的两个变速器输入轴12和13连接。在图1中，双离合器装置3的主轴线用附图标记A表示。

此外，所述离合器壳体的部分区域4a在图1中象征性地被强调，以示出在当前湿式运行的具有轴向布置的子离合器（单离合器）的双离合器中，子离合器K1的操作力通过一个构件支撑，该构件同时还将驱动力矩引入到所述离合器系统中。所述离合器壳体因而目前满足双重功能。

此外，通过同样象征性强调的区域14还明确表明子离合器K2的操作力通过额外的构件14支撑，该构件14基本上独立于离合器壳体4上的支撑4a。由此阻止子离合器K1和K2在操作时彼此影响（串扰行为）。

与图1中实施例的构型相反，所述子离合器在这里也可以都朝向驱动器被操作。

也可设想这样的布置，在所述布置中，子离合器K1和K2在相互相反的轴向方向上操作，更确切地说几乎“从内向外”操作，如下面借助图3所述。在这里，所述子离合器的操作元件在轴向上位于两个摩擦片组之间。此外，在沿轴向相反的方向上操作时，所述操作元件的压力室通过共用的密封承载件构成，所述密封承载件承载两个子离合器的活塞密封件。

此外，从图1的图示可得知，离合器壳体4可构造为离合器罐，其具有整体制成的支撑区域，用于支撑所述变速器侧单离合器的轴向操作力。

此外，从图1的图示可得知，位于内部的输入片承载件与所述离合器从动盘毂连接。

此外，从图1的图示可得知，额外的支撑元件14也可与所述离合器从动盘毂相连接。

图2示出一种构型，其中操作力对应图1中所示的力矢量F_k1和F_k2。在这里，图2示出对应离合器主轴线A的半剖面。离合器壳体4在这里由离合器罐和同步板4c两部分式地构成，其中所述离合器罐具有底部区域4a和圆柱形壁区域4b，其中同步板4c和圆柱形壁区域4b形状锁合地相互旋转连接并且通过卡环15被轴向固定。也用于支撑离合器K1的轴向操作力的底部区域4a与从动构件16牢固连接，用于输送液压介质的泵可用从动构件16驱动。构件16相应地具有齿部16a，用于将转矩传递到液压泵上。构件16还包括位于径向内部的轴向齿部，用于与离合器从动盘毂17连接。设置在构件16和离合器从动盘毂17之间的轴向插接齿部也可通过键连接或者其它传递转矩的连接代替。这种轴向插接齿部或类似的连接结构当前通过卡环或者类似的固定装置（例如轴螺母18）固定。

图2还示出子离合器K1的输入片承载件6，其中输入片承载件6当前与构件16连接，从而直接通过这个构件16传递转矩。备选地，输入片承载件6也可直接布置在离合器从动盘毂17上。

图2还示出子离合器K2的输入片承载件7，输入片承载件7直接连接在离合器从动盘毂17上。在子离合器K2的输入片承载件7和离合器从动盘毂17上的凸肩之间布置额外的支撑构件14。在这里，额外的构件14相对于离合器从动盘毂17抗旋转和朝向变速器抗移动地被支撑就足够。朝向驱动器的额外的轴向固定当前不是必须需要的。支撑构件14和输入片承载件7也能够一体地构造。

此外，密封板19和20布置在离合器从动盘毂17上，密封板19和20用作两个液压活塞-缸单元的密封承载件，两个液压活塞-缸单元用于操作子离合器K1和K2。在密封板19和20与子离合器K1和K2的操作活塞21和22及离合器从动盘毂17的外壳表面相应的部分区域之间构成压力室23和24。这些压力室23和24通过离合器从动盘毂17以及位于内部的给油和支撑构件25供给液压介质。在这个位于内部的支撑构件25和离合器从动盘毂17之间布置至少两个径向轴承26和27以及多个密封元件。

当前，操作活塞21和22通过弹簧元件28和29朝向“离合器断开”的方向被预先加载（其中当然也可考虑朝向所述离合器中的至少一个的“离合器闭合”方向的预先载荷，由此得到有能量的优点）。当前被构造为螺旋弹簧的弹簧元件28和29在这里分别支撑在支撑构件30和31上。这些构件30和31又轴向支撑在相应的输入片承载件6或7上。

在施加相应的操作力时，通过子离合器K1和K2的摩擦片组可传递的转矩通过输出片承载件32和33传递到（在图2未详细示出的）变速器输入轴上，其中当前两个变速器输入轴被构造为相互嵌套的实心轴和空心轴并且相互同心地布置。

图2中示出的构型中，在两种情形下都朝向所述变速器对所述单离合器施加操作力，其中变速器侧子离合器K1的操作力在离合器罐上和驱动器侧子离合器K2的操作力在单独的支撑元件上进行，其中支撑元件14不构成所属子离合器的活塞-缸单元的组成部分，但必要时可与输入片承载件7整体地构造。

在轴向方向上，图2所示的离合器通过轴向轴承结合固定元件18被夹紧，其中所述轴向轴承位于同步板4c和输出片承载件32之间、以及位于输出片承载件32和输出片承载件33之间、以及位于输出片承载件33和离合器从动盘毂17的端面之间。而且，位于内部的构件25或者通过变速器输入轴中的一个或者通过至离合器壳的连接结构被支撑。

图2所示的离合器从动盘毂17在转矩传递系统旋转时同步旋转，并且为此通过轴承26、27及通过多个密封元件支撑在图2所示的给油和支撑构件25上。这个结构对应开头提及的典型的“构造的”定子。相比之下，在图3中示出当前构造的定子的立体图，其中当前构造的定子由外套筒100和内套筒101构成。在这个视图中还可得知外套筒101和变速器壳体之间的连接面102，其中，在连接面102的外部区域中设置多个螺纹连接区域103以连接所述定子和变速器壳体。另外还设置多个孔104及105，它们用作通到单离合器K1和K2的压力腔室的液压介质供给部。这些当前倾斜的孔通到外套筒100的圆柱形部分中的轴向延伸的孔。这些孔通过封闭元件106封闭。从图3还可看见用于单离合器K1或K2中一个的冷却介质的流入区域107，以及用于单离合器K1和K2中另一个的冷却介质的流入区域108。除容纳密封元件的容纳区域109外，在所述外套筒的圆柱形区域中还可得到用于两个单离合器中的一个的冷却介质流出口110。

图4中示出定子和变速器壳体之间的连接面103的俯视图，其中绘出了两个剖切面B-B和C-C，图5和图6中描绘这两个剖切面。在这里，图5（沿剖切面B-B的剖面图）示出所述定子的一个区域，在这个区域中构造冷却油通道，然而在图6（沿剖切面C-C的剖面图）示出这样的区域，在该区域中外定子100贴靠在内套筒101上，因而当前使两个冷却油通道107和108彼此密封。

在这里，图5恰好示出输入区域以及这个冷却油通道或这些冷却油通道，其中冷却油通道直接构造在所述外定子中，然而所述内套筒被构造为纯圆柱形构件（作为“孔”）。

上述内容涉及一种构造的定子，其是主要轴向嵌套的湿式离合器的构件。原则上，也可使用在径向嵌套的双离合器中。所述定子在这里承担实际离合器的轴向支撑功能、和或许所述离合器在离合器壳体中的定中、以及从变速器壳体到转动的离合器中的油输送。在这里，压力油K1和K2（压力高、体积流量小）与冷却油K1和K2（压力低、体积流量大）之间是不同的。在冷却油情形下，在这里特别需要大的横截面以避免高的倒流压力。

所述定子中通道的实施方式允许在现存的结构空间中实现非常大的横截面。由于冷却油压力小，两个冷却油通道之间的密封面能够实施得非常窄，因而仅仅很小地缩小所述冷却油横截面。附加地，内套筒和外套筒的钎焊和/或熔焊和/或粘结能提高密封性。也能够嵌入单独的密封元件。

所述外套筒中的通道模具沉降地锻造或其他成形方法制造。所述内套筒是模具沉降地拉制的。因此，整体结构的制造成本很低。

壳体和外套筒之间的冷却油的过渡得到了优化。通过外套筒中经成形制成的通道能在所述壳体和套筒的过渡区域中局部地、低成本地制成非常大的且有利于流动的棱角。在该输送位置上的压力下降因而显著地减小。

具有构造的定子的变型与具有多个单独的孔的技术方案与相比，液压横截面和壁面周长之间的比例可显著减小。特别地，在更低温度时壁摩擦对倒流压力的大影响被改善。

因为在外定子中存在局部充足的材料，进一步钻出压力油供给部。这确保了所述压力油供给部的密封性。对此，成本不重要，因为压力油只需要很小的液压横截面，即只需要几个孔。

除给油/油密封外，所述内套筒还用作所述离合器在壳体中定中的定中凸缘。

Claims

1.用于摩擦离合器的定子，所述摩擦离合器具有湿式运行的摩擦片，其中所述离合器安置在所述定子上，并且所述定子供给所述离合器冷却和压力介质，

其中，所述定子具有外套筒形构件和内套筒形构件，所述外套筒形构件和内套筒形构件相互嵌套地布置，

其中，所述外套筒形构件的内表面和所述内套筒形构件的外表面共同确定至少一个冷却介质引导通道，和

其中，所述外套筒形构件具有至少一个与所述冷却介质引导通道分开的孔作为压力介质的供给通道，所述压力介质用于控制离合器，并且该孔完全构造在所述外圆柱形构件中而所述内圆柱形构件没有参与。

2.根据权利要求1所述的定子，其特征在于，所述内套筒形构件的外表面构造为圆柱形的，其中在所述外套筒形构件的内表面中构造至少一个通道类型的凹部，并且其中所述外套筒形构件的内表面在至少一个贴靠区域中贴靠在所述内套筒形构件的外表面上，从而所述两个套筒形构件之间形成液压密封以密封所述冷却介质引导通道。

3.根据权利要求1或2所述的定子，其特征在于，所述外套筒形构件连接在变速器壳体或者驱动器壳体上，其中所述内套筒形构件设置用于所述离合器在安装到离合器壳中时的预定中。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的定子，其特征在于，所述外套筒形构件构造为锻造件，其中所述至少一个冷却介质引导通道在锻造过程的框架中一起构造。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的定子，其特征在于，在所述外套筒形构件的变速器侧边缘区域中形成冷却介质的流入区域，从而所述至少一个冷却介质引导通道具有扩大的流体流入横截面。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的定子，其特征在于，所述内套筒形构件和外套筒形构件相互压配合和/或通过至少一个焊接连接相互连接。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的定子，其特征在于，在所述外部构件的内表面上设置定中凸缘，其用于所述内套筒形构件的定中。

8.一种摩擦离合器，其具有根据权利要求1至8中任一项所述特征的定子。

9.用于双离合器的定子，其中所述双离合器包括具有湿式运行的摩擦片的两个单离合器，其中所述双离合器安置在共用的定子上，所述定子供给所述双离合器用于两个单离合器的冷却和压力介质，

其中所述共用的定子具有外套筒形构件和内套筒形构件，它们相互嵌套地布置，

其中所述外套筒形构件的内表面和所述内套筒形构件的外表面共同确定至少两个相互液压分开的冷却介质引导通道，和

其中所述外套筒形构件具有至少两个与所述冷却介质引导通道分开的孔作为压力介质的供给通道，所述压力介质用于控制离合器，并且这些孔完全构造在外圆柱形构件中而内圆柱形构件没有参与。

10.根据权利要求9所述的定子，其特征在于，所述内套筒形构件的外表面构造为圆柱形的，其中在所述外套筒形构件的内表面中构造至少两个通道类型的凹部，并且其中所述外套筒形构件的内表面在至少两个贴靠区域中贴靠在所述内套筒形构件的外表面上，从而所述两个套筒形构件之间形成液压密封以密封所述至少两个冷却介质引导通道。

11.根据权利要求10所述的定子，其特征在于，所述套筒形构件在所述贴靠区域中相互连接，尤其是相互焊接。