CN103842693A - 具有阻油装置的离合器组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机动车的离合器组件、尤其离合器控制的补偿单元，具有能够开闭的离合器装置，该离合器装置能够将驱动功率从就所述离合器装置而言处于驱动侧的驱动件传递到就所述离合器装置而言处于从动侧的驱动件上，其中，设置有用于离合器供应的油输送装置，该油输送装置根据运行状态输送操作所述离合器装置的油回路的油。为了保证在所述油输送装置没有油输送的运行状态下就所述离合器装置而言布置在从动侧的构件的润滑，设置有阻油装置。

Description

具有阻油装置的离合器组件

本发明涉及一种机动车的用于将驱动功率传送到车轴的轮上的离合器组件、尤其离合器控制的补偿单元，具有能够开闭的离合器装置，该离合器装置能够将驱动功率从就所述离合器装置而言处于驱动侧的驱动件传递到就所述离合器装置而言处于从动侧的驱动件上，其中，设置有用于离合器供油和就所述离合器而言处于从动侧的构件的供油的油输送装置，其中，该油输送装置就所述离合器而言布置在驱动侧并且该油输送装置根据运行状态输送操作所述离合器装置的油回路的油或者保持停止。

这种类型的离合器组件从DE102008002844A1中已知。在一种无差动的、离合器控制的补偿单元中，为构成就离合器装置而言处于从动侧的轴的侧轴设置有具有能够控制的摩擦片离合器的离合器组件，通过该摩擦片离合器在需求情况下给机动车的连接的驱动轮提供驱动功率。摩擦片离合器的与驱动侧的轴耦合的外摩擦片支架将润滑油或冷却油输送到设置在离合器组件的壳体中的集油袋中，油从那里流回到由壳体构成的池中、重新由离合器获取并且又供应给回路。也就是相对于侧轴离合器的摩擦片组而言构成内部的油回路。

由于该内部的油回路，用于冷却和润滑使用的油体积的大部分长时间地停留在所述的内部的油回路中，而该油体积不必充分地与“新鲜的”油混合或由其代替。刚刚好才在离合器摩擦片之间接收热量的油体积直接又导回到摩擦片。因此，离合器温度相对于通过在补偿单元中存在的油量能够实现的冷却功率过度地提高。离合器的过度变热带来在磨损情况和由此使用寿命方面的缺点以及在开闭情况和调节情况方面的缺点。

在DE102008002844A1中示出的实施方案的另一缺点在于，侧轴离合器的离合器组持续地处于油中，以便获取油并且将油输送到集油袋。随之出现的飞溅损耗提高驱动系的损耗功率。

此外，甚至在DE102008002844A1中所述的情况下，所述驱动系的次级部分与驱动轮脱耦并且侧轴离合器完全打开，在不希望的损耗功率方面发生，次级驱动轮在行驶运行中在道路上滚动并且牵引内摩擦片支架和与其无相对转动地连接的内摩擦片。但是，所述内摩擦片处于与油的持续接触中，因为它们浸入其中。不仅内摩擦片和外摩擦片之间的最狭窄的空气缝隙（缝隙宽度大约0.1毫米）的、直接处于油中的区域以油填满，而且此外，油通过旋转的摩擦片也输送到所述摩擦片离合器的内摩擦片和外摩擦片之间的不处于油中的中间室中。之后产生的流体摩擦或液力摩擦又将由次级驱动轮作用到内摩擦片上的牵引力矩传递到外摩擦片上并且由此驱动所述外摩擦片。但是，只要所述外摩擦片开始旋转，它们在其方面又将油输送到前面所述的内部的油回路中并且由此在其方面提高所输送的油体积进而重新提高摩擦功率或损耗功率。不希望的效果甚至增强到一定的程度。

试验证明，由于这种效果，当次级驱动系与驱动系的初级部分脱耦时，与DE102008002844A1中所作的假设相反地，所述次级驱动系也不发生停止。由于内摩擦片表面的在DE102008002844A1中提出的低摩擦构型，仅仅能够稍微降低所述效果的负面作用。此外，所述内摩擦片的低摩擦的表面导致离合器组的明显较差的开闭情况和调节情况。缺点比在存在损耗功率的情况下通过所述措施能够实现的优点更强烈。

DE102008002844A1中公开的离合器组件的另一缺点在于，由于冷却油或润滑油必须穿过内摩擦片支架或其他就离合器装置而言处于从动侧的驱动件的必要性，该驱动件结构上费事地构型。

在这种背景下，本发明的任务在于，提供一种开始时提到的类型的结构上简化的离合器组件，其中，避免上述缺点。尤其应该在损耗功率方面在驱动系的次级部分与驱动系的初级部分脱耦的情况下优化DE102008002844A1中说明的供油设计，而不必在离合器组的开闭情况和调节情况中取得妥协并且不必负面影响其他构件的功能能力。尤其应该确保，在关断次级轴驱动系的情况下，该次级轴驱动系处于停止并且尽管在油输送装置不输送的情况下，还继续给布置在离合器装置的从动侧的构件供以油。

该任务通过设置阻油装置解决，在油输送装置不输送的情况下，该阻油装置能够保证就离合器装置而言在从动侧布置的构件的润滑。就离合器装置而言布置在从动侧的构件尤其指的是这样的构件，所述构件在油输送装置输送用于油回路的油的运行状态下布置在该油回路中或者通过由该油回路提供的油来操作。优选设置有开放的旋转轴承，给该旋转轴承配置有阻油装置，在油输送装置不输送的情况下，该阻油装置能够保证所述旋转轴承的润滑。

在油输送装置输送油的第一运行状态下，这样的阻油装置阻拦所输送的油的一部分，并且，在油输送装置由于停止而不再输送油的第二运行状态下，这样的构件可供使用：所述构件在第一运行状态下通过由油输送装置提供的油操作并且在油输送装置停止之后还一如既往地具有供油需求。该方案能够实现，所述油输送装置使用的蓄油池的油位相对于所提到的在第二运行状态中也具有持续的供油需求的构件能够下降或隔离。

开放的旋转轴承（通过该旋转轴承尤其从动侧的轴或从动侧的摩擦片支架安置在壳体上）使得操作离合器装置的油回路的油流能够穿过所述开放的旋转轴承并且该旋转轴承由此集成到所述油回路中。也就是通过供给所述离合器装置的油也润滑和冷却所述旋转轴承。

一方面，由此取消油流（如现有技术中示出的）例如必须穿过内摩擦片支架、从动侧的轴或其他就离合器装置而言尤其从动侧的驱动件的必要性。另一方面，与闭合的旋转轴承相比，开放的旋转轴承的使用导致摩擦损耗最小化。

所述离合器组件优选设置为无差动或有差动的、离合器控制的补偿单元的组件。该补偿单元（如DE102008002844A1中公开的）构成整个驱动系的能够停止的次级部分的一部分。当油输送装置耦合到就离合器装置在驱动侧的驱动件上、尤其耦合到就离合器装置而言处于驱动侧的轴或驱动侧的摩擦片支架上时，驱动系的次级部分的、另外通过离合器装置的打开执行的停止也导致油输送装置的停止。

一方面，这是希望的，因为由此能够省去在驱动系的次级部分停止的情况下由持久地一起运转的油输送装置此外引起的损耗功率。此外，在驱动系的次级部分停止的情况下处于持续打开的状态下的离合器装置由此能够在使用还将解释的确定的结构前提的情况下，无损耗地一起运转。

另一方面，考虑到所述开放的旋转轴承，供油的中断绝对能够带来问题。所述旋转轴承（如优选的情况）是集成到油回路中的旋转轴承，该旋转轴承支承从动侧的驱动件，则该旋转轴承在离合器装置打开的情况下由于在道路上滚动的轮子牵引从动侧的驱动件的事实也旋转。因此，存在这样的危险，即如果不设置在油输送装置不工作的情况下也保证所述旋转轴承以防干式运转的阻油装置，因为由于次级驱动系的脱耦和油传输装置的随之出现的停止使油传输中断，所述旋转轴承干运转。

所述阻油装置优选通过具有阻油边棱的阻油环构成并且与邻接的构件、尤其与所述离合器组件安置在其中的壳体的壁内侧构成小的油池，所述旋转轴承在该油池中运转。所述阻油边棱的高度这样确定尺寸，使得在油输送装置停止的情况下，油池的油位也保证旋转轴承的充分润滑。所述阻油装置的横截面优选是L形的。

所述油输送装置优选耦合到就离合器装置而言处于驱动侧的驱动件上能够以不同的方式进行。或者，所述油输送装置直接布置在驱动侧的驱动件上，如同例如在使用直接布置在驱动侧的轴上的油输送轮时是所述情况。这样的油输送轮例如能够由锥齿轮传动装置的盘形齿轮构成，该锥齿轮传动装置布置在所述盘形齿轮承载轴上或布置在表示就离合器装置而言处于驱动侧的轴的中间轴上。或者，所述油输送装置间接地、也就是在中间连接其他构件的情况下被驱动，所述其他构件将对于所述油输送装置需要的驱动功率从驱动侧的驱动件传送到油输送装置。

所述油输送装置优选远离所述离合器装置地布置并且尤其不直接由构造为摩擦片离合器的离合器装置的外摩擦片支架构成。油输送轮的远离离合器装置的布置导致，在油重新输送到油回路中之前，油在流过待供油的离合器装置之后总是能够流回到补偿单元的远离离合器装置的油池中。因此，随时确保整个油量充分的混匀和之后整个油量的最大冷却功率的利用，这又降低了离合器装置的热负荷。此外，该构型还用于所述离合器装置能够干运转打开的离合器和由此驱动系的关断的次级部分并且没有离合器摩擦片持续地处于油中。

此外，所提到的构型能够实现，尤其由布置在驱动侧的轴上的油输送轮构成的油输送装置能够这样构造，使得所述油输送轮能够从具有处于离合器装置下方的油面的油池中输送冷却油和润滑油。所述离合器装置、也就是尤其还有被牵引的离合器部件，则能够持续地处于所述油面的上方。甚至由滚动的驱动轮持久牵引的部件在离合器打开时、也就是在次级部分关断时不引起摩擦损耗、尤其不引起飞溅损耗或由于液力摩擦作用的损耗。

优选地，所述油输送装置具有油输送轮，该油输送轮由布置在驱动侧的轴上的盘形齿轮构成，通过该盘形齿轮作为锥齿轮传动装置的组成部分，将由万向轴引入的驱动功率传递到就离合器装置而言处于驱动侧的轴上。尤其是，如果由于所述盘形齿轮的尺寸，所述盘形齿轮自身不具有足够的直径，所述盘形齿轮也可浸入到处于离合器装置下方的油池中，也就是所述盘形齿轮尤其具有比所应用的离合器装置的外摩擦片支架的直径更小的直径，能够设置，所述油输送轮包括布置在驱动侧的轴上的盘形齿轮，其中，所述盘形齿轮径向向外扩宽，例如通过附加地安放到所述盘形齿轮上的油输送环。该径向的扩宽能够构造为盘形齿轮的整体的、材料一件式的组成部分。然而，出于重量和成本原因并且为了将待加速和待减速的质量保持得小，提议，径向扩宽、尤其油输送环作为由较轻的材料制成的单独的构件制造并且与盘形齿轮连接。

借助于补偿传动装置的处于功率流中的齿轮实现油输送轮是非强制需要的。也能够在输入轴上或在中间轴上设置与所述盘形齿轮分开的油输送轮。

作为本发明的内容，也如之前和之后所述地在离合器组件中考虑阻油装置的应用，该阻油装置构成无差动或有差动的、离合器控制的补偿单元的部分，其中，驱动侧和从动侧的轴的旋转脱耦对于具有打开的离合器的运行是需要的。车辆尤其装备有这样的补偿单元，所述车辆具有离合器控制的、无差动的补偿单元取代传统的差速器，和/或这样的车辆，其中，在所谓的分离运行中，设置所述驱动系的仅仅有选择地接入到驱动功率流中的次级部分用于具有全轮驱动的车辆的有选择的运行。

补偿单元，所述离合器组件优选是所述补偿单元的组成部分，不仅可以是横向补偿单元，而且也可以是纵向补偿单元。但是，特别优选地，本发明在横向补偿单元中、尤其在无差动的纯摩擦锁合地作用的横向补偿单元中使用，其中，所述驱动轮的侧轴通过侧轴离合器耦合到驱动功率流中。但是，原则上，本发明也能够在传统的形状锁合地作用的纵向补偿单元和横向补偿单元中使用，以便给差动锁止装置的离合器组供油。

本发明的其他特征和优点从从属权利要求中并且借助附图从优选的实施例的以下说明中得出。

在附图中示出：

图1具有持久被驱动的初级部分和仅仅在需求情况下被驱动的次级部分以及具有无差动的补偿单元（现有技术）的驱动系结构，

图2用于根据图1的驱动系的离合器组件的部分视图的剖面图，和

图3图2中的细节A。

在图1中示出现有技术中已知的驱动系结构，具有持久被驱动的初级部分和仅仅在需求情况下被驱动的次级部分，该次级部分具有用于驱动次级驱动轮2的无差动的补偿单元1。以倾斜的阴影线标明驱动系的次级部分，其驱动件视需求情况而定能够与驱动系的初级部分解耦或者接入该初级部分，而以连续的黑线标明在行驶运行中为了传递功率与所述次级部分共同起作用并且持久地旋转的那些驱动件。所述驱动系的次级部分应在与驱动系的初级部分进行脱耦之后完全停止。

补偿单元1是无差动的补偿单元，其中，功率流通过两个能够单独控制的由侧轴离合器3构成的离合器装置，并且通过侧轴4传递到次级驱动轮2上。在此，由摩擦锁合地作用的摩擦片离合器构成的侧轴离合器3，不仅仅补偿在转弯行驶时次级轴驱动轮2的不同的滚动路径，而且也用于动态行驶情况的积极的影响。在运行中，要以冷却油或润滑油给离合器供油。

利用图1中示出的系统的试验已经示出，即使当驱动系的次级部分与初级部分脱耦时，尤其当该次级部分在行驶期间和在速度从大约50km/h起的情况下脱耦时，所述次级部分的驱动件、也就是就离合器装置3而言处于驱动侧的驱动件没有如愿停止，而是由于由次级驱动轮2引入侧轴离合器3中的牵引功率继续旋转并且由此引起损耗功率。这（如开始时所述的）尤其在于现有技术中选择的供油方案和为此需要的油位，由于该油位，所述侧轴离合器在次级驱动系脱耦的情况下也持续地处于油中。

图2示出无差动的补偿单元1，该补偿单元尤其设置用于在如在图1中示出的驱动系中的安装，在运行期间具有由盘形齿轮5构成的、用于离合器供油的油输送装置。盘形齿轮5在次级轴接入的情况下由于其旋转将油沿着壳体内壁挖掘到设置在壳体中的集油袋6中。从那里出来，油通过油供给通道7到达侧轴离合器3。盘形齿轮5布置在中间轴8上并且通过万向轴（未示出）驱动。

通过将盘形齿轮5作为油输送装置的使用，相对于一解决方案，其中，侧轴离合器的摩擦片主要自身输送油，确保从离合器装置流回的油（在油重新供应给油回路之前）收集在油池中并且与总的油体积混合。这防止构成内部的油回路，由于该油回路，在油流过离合器之后，油又直接供应给油回路，从而油之后会过度变热。

此外，在图2中可认识到，通过灰色的面积示出的油池中的油面不仅在运行状态下而且在停止状态下处于侧轴离合器3的下方。这也为损耗功率最小化作贡献，因为由侧轴4牵引的离合器件能够不处于油中并且能够由此没有油在离合器摩擦片之间输送。在驱动系的次级部分与初级部分脱耦的情况下，则离合器能够完全干地运转并且由此摩擦最小化地旋转。

图3示出图2中标明的细节A。通过由万向轴驱动的锥形齿轮（未示出），以已知的方式驱动布置在中间轴8上的盘形齿轮5（见图2）。属于离合器装置3的、表示离合器3的输入侧进而驱动侧的驱动件的外摩擦片支架9无相对转动地与中间轴8连接，该中间轴同样表示驱动侧的驱动件。在离合器闭合的情况下，外摩擦片支架9将驱动功率通过构造为摩擦片离合器的离合器装置3传递到内摩擦片上，通过所述内摩擦片，将该驱动功率传送到表示从动侧的驱动件的内摩擦片支架10上。该内摩擦片支架又与侧轴4、其他从动侧的驱动件无相对转动地连接。通过侧轴4，驱动功率可能在中间连接其他驱动件情况下传送到次级驱动轮2上。在离合器3打开时没有力传递。

如图2和图3示出的，在开放的旋转轴承11的区域中，从动侧的驱动件内摩擦片支架10和侧轴4以该旋转轴承11安置在壳体中，设置有呈阻油环形式的阻油装置12。

旋转轴承11实施为开放的旋转轴承并且（如在图2和图3中通过表示油流的箭头可直观地看出）集成到油回路中。这意味着，由油输送装置5输送的油有针对性地穿过开放的旋转轴承11。之后，内摩擦片支架10和侧轴4能够在没有专门的结构上的准备的情况下构型，所述准备会使得油能够从闭合的轴承旁边流过。在次级轴接入时、也就是在油输送装置5输送的情况下，开放的旋转轴承11通过运行的油流润滑，而在次级轴脱耦的情况下、也就是在就离合器装置而言处于驱动侧的驱动件处于停止的情况下，该油流中断。阻油装置12保证，在最后提到的情况下给旋转轴承11充分提供油用于其润滑，其中，所述阻油装置与邻接的构件、例如壳体内壁和径向轴密封圈构成油池。被阻拦的油通过图2和图3中灰色的面积表示。

示例性地构造为压入衬套并且在旋转轴承11旁边并且仅仅通过附加的安全环与旋转轴承11间隔地保持在壳体中的阻油装置12的横截面通过该阻油装置的呈存在的、以其阻拦边棱向内指向的“L”形式的构型产生，在驱动系的次级部分脱耦的情况下也保证开放的旋转轴承11的润滑，其中，油输送装置5由运行状态引起地处于停止并且没有油输送的。不言而喻地，示出的阻油装置的横截面能够变化，只要该横截面确保希望的阻油。向内指向几何旋转轴线的阻拦边棱也能够具有其他向外向旋转轴承11的方向指向的弯曲部或相应的弯折部，从而在出现离心力的情况下，被阻拦的油能够更好地在保持油池中。

此外，阻油装置12用作导油板。该阻油装置超过在所述壳体和所述摩擦片支架之间形成的间隙13进而在次级轴接入的情况下将油导向径向孔14，所述径向孔设置在摩擦片支架10的接片中。因此，将油有针对性地供应给摩擦片组。油能够最优地分布在摩擦片组中并且尤其不浸入或仅仅以很少的量浸入上述的间隙13中，这会导致，油的大部分在摩擦片组上流过或者会不理想地分布并且之后不会最优地参与所述摩擦片组的冷却和润滑。这样的导油板的应用不取决于导油板此外是否满足阻油的功能，看作独立的发明。

附图标记列表

1  补偿单元

2  次级驱动轮

3  离合器装置，侧轴离合器

4  侧轴

5  油输送装置，盘形齿轮

6  集油袋

7  油供给通道

8  中间轴

9  外摩擦片支架

10 内摩擦片支架

11 旋转轴承

12 阻油装置，阻油环

13 间隙

14 径向孔

15 阻油边棱

16 壳体

Claims (13)

1.机动车的用于将机动车的驱动功率传送到车轴的轮（2）上的离合器组件、尤其离合器控制的补偿单元（1），具有能够开闭的离合器装置（3），所述离合器装置能够将驱动功率从就所述离合器装置（3）而言处于驱动侧的驱动件（8，9）传递到就所述离合器装置（3）而言处于从动侧的驱动件（4，10）上，其中，设置有油输送装置（5），所述油输送装置根据运行状态输送油，其特征在于，设置有阻油装置（12），在所述油输送装置（5）不输送的情况下，所述阻油装置能够保证就所述离合器装置（3）而言布置在从动侧的构件的润滑。

2.根据权利要求1所述的离合器组件，其特征在于，设置有旋转轴承（11），给所述旋转轴承配置有阻油装置（12），在所述油输送装置（5）不输送的情况下，所述阻油装置能够保证所述旋转轴承（11）的润滑。

3.根据上述权利要求之一所述的离合器组件，其特征在于，所述旋转轴承（11）是开放的旋转轴承并且所述油回路的油流穿过所述开放的旋转轴承。

4.根据权利要求2至4之一所述的离合器组件，其特征在于，所述阻油装置（12）与邻接的构件、尤其与壳体（16）的内壁的部分构成油池，所述从动侧的驱动件借助于所述旋转轴承（11）安置在所述壳体中，所述旋转轴承（11）在所述油池中运转。

5.根据上述权利要求之一所述的离合器组件，其特征在于，所述阻油装置（12）具有阻油边棱（15），所述阻油边棱的高度这样确定尺寸，使得在油输送装置停止的情况下所述油池的油位也保证所述旋转轴承（11）的充分润滑。

6.根据上述权利要求之一所述的离合器组件，其特征在于，所述阻油装置（12）由阻油环构成。

7.根据上述权利要求之一所述的离合器组件，其特征在于，所述阻油装置（12）具有L形的横截面。

8.根据上述权利要求之一所述的离合器组件，其特征在于，所述阻油装置（12）由压入衬套构成。

9.根据上述权利要求之一所述的离合器组件，其特征在于，所述阻油装置（12）跨越在所述离合器装置（3）的一些部分和壳体（16）之间存在的间隙（13）。

10.根据上述权利要求之一所述的离合器组件，其特征在于，所述油输送装置（12）由远离所述离合器装置（3）布置的油输送轮（5）构成。

11.根据上述权利要求之一所述的离合器组件，其特征在于，所述油输送装置（12）耦合到就所述离合器装置（3）而言处于驱动侧的驱动件上、尤其耦合到就所述离合器装置（3）而言布置在驱动侧的中间轴（8）上，所述中间轴作为锥齿轮传动装置的轴承载盘形齿轮（5），其中，所述盘形齿轮（5）作为油输送轮使用。

12.根据前两个权利要求之一所述的离合器组件，其特征在于，所述油输送轮（5）这样构造，使得所述油输送轮能够从具有处于所述离合器装置（3）下方的油面的油池中输送油。

13.阻油装置（12）的应用，用于根据上述权利要求之一所述的离合器组件，其中，所述离合器组件具有根据运行状态输送的油输送装置（5），并且其中，在所述油输送装置（5）不输送的情况下，借助于所述阻油装置（12）实现用于保证开放的旋转轴承（11）的润滑的油池，所述油池集成到操作所述离合器组件的油回路中并且在所述油输送装置（12）输送的情况下被所述油流过。

Images