CN103998809A

CN103998809A - 分离系统

Info

Publication number: CN103998809A
Application number: CN201280037450.7A
Authority: CN
Inventors: 托马斯·拉姆霍费尔; 克里斯托弗·泽斯特; 吕本·克拉托夫; 马蒂厄·克劳斯
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2011-08-05
Filing date: 2012-07-13
Publication date: 2014-08-20
Anticipated expiration: 2032-07-13
Also published as: JP2014521900A; BR112014001817A2; DE112012003262A5; CN103998809B; EP2739870A1; WO2013020533A1; BR112014001817B1; JP6124888B2; EP2739870B1; DE102012212309A1

Abstract

本发明涉及一种用于操纵离合器的分离系统，其中分离系统尤其以CSC（对中式从动缸）的形式构成并且具有在壳体（1）中可沿着纵轴线移动的至少一个第一活塞，所述活塞的朝向压力腔的端部具有密封件并且所述活塞在与密封件反置的区域上作用于接合轴承（3，5），其中根据本发明为了阻止接合轴承的静止的轴承环转动以便支撑经由接合轴承产生的拖曳力矩，至少一个储能元件（6，7）被集成到CSC中，所述储能元件借助切向支撑力矩（扭矩）抵抗拖曳力矩。

Description

分离系统

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于操纵离合器的分离系统，其中分离系统尤其以CSC（对中式从动缸）的形式构成并且具有在壳体中可沿着纵轴线移动的至少一个第一活塞，所述第一活塞的朝向压力腔的端部具有密封件并且所述活塞在与密封件反置的区域上作用于接合轴承。

背景技术

离合器分离系统基本上由壳体组成，在所述壳体中轴向地引导与分离轴承或接合轴承连接的活塞。因为所述分离/接合轴承与摩擦式离合器的加载装置有效连接，所以将拖曳力矩从车辆的驱动单元传递到接合轴承上。接合轴承的转动的、仅经由摩擦接触固定在容纳部中的轴承环由于所述拖曳力矩而倾向于相对于容纳部旋转，由此接合轴承环相对于活塞的定心过程导致相应的磨损。因此已知的是，在不转动的轴承环和加载件之间设有阻止转动的抗转动装置。

在此，已知起摩擦配合和形状配合作用的抗转动装置。在拖曳力矩提高时，尤其在温度低的情况下，在摩擦配合的抗转动装置中存在打滑的危险，而在形状配合的抗转动装置中不能够排除抗转动装置毁坏并且操纵单元损坏的危险。为了避免拖曳力矩的传递，预载弹簧作用为将从动缸活塞的接合轴承支撑在从动缸壳体上的支撑装置。相反，双离合器包括两个基本上分离的离合单元，所述离合单元能够彼此独立地分别经由接合设备中断和建立到各变速器输入轴的连接。这种双离合器的优选的应用领域是与双离合变速器组合。在此，第一离合单元例如操纵奇数的档位并且第二离合单元操纵偶数的档位。以该方式已经能够在将当前的转矩从发动机经由一个离合单元传递到变速器上期间预选另一个档位，以便接下来能够在没有中断的情况下将牵引力从当前的档位切换到预选的档位中。变速器输入轴为此大多由两个同心的轴构成，这就是说，由空心轴和内置的实心轴构成。

这种双离合器例如从DE 10 2009 053 486A1中已知。为了操纵各个离合单元，在此设有两个彼此同心设置的、与接合轴承有效连接的从动缸活塞或伺服活塞、即靠内的从动缸活塞和靠外的从动缸活塞。靠内的和靠外的从动缸活塞分别在共同的圆柱环形的从动缸活塞壳体中引导。这种从动缸称作CSC（对中式从动缸）。根据参考文献DE 10 2009 053486A1，构成有弹簧板形式的确保支撑拖曳力矩和抗转动的弹簧元件，所述弹簧元件具有连接片形的扩展部。所述连接片从后面咬合拖曳力矩支撑装置的隆起部。活塞构成为，使得经由弹簧板通过与活塞的摩擦配合实现拖曳力矩支撑。在此，弹簧板的装配是极其耗费的。

此外已知，对于液压的CSC实现经由具有大多4匝的预载弹簧进行抗转动。预载弹簧同心地位于液压操纵缸上并且同样形成相对于壳体和相对于接合轴承的摩擦配合或形状配合。预载弹簧能够构成为圆柱弹簧或变截面弹簧。预载弹簧的这种设计被证实为是极其有利的，因为此外还借此确保了简单的装配，然而不需要大的结构空间。

为了操纵离合器，预载弹簧必须支撑轴承拖曳力矩，其中能够确保的是，预载弹簧不被强烈地扩张。附加地，离合器开始强烈的摆动（由盘形弹簧的震动拍击、倾斜、中心偏差等引起）和在活塞中轴向叠加的振动。结合轴承拖曳力矩能够在抗转动部处支撑上述运动。由此形成在抗转动部上的强烈磨损。此外，已知的抗转动部阻止密封件的转动。在密封面中存在微小线痕或还存在杂质颗粒的情况下，会促使在密封件上形成线痕与密封系统过早失效。

此外，已知的双离合器在通气位置中（输出部位、系统无压力）具有例如200N的对于接合轴承的预载荷。

由此对于轴承而言预载荷不是必需的。因此，预载弹簧在这种应用中主要用作为轴承拖曳力矩支撑装置并且附加地用作为减压弹簧。

发明内容

本发明的目的是，研发一种用于操纵离合器的分离系统，其中分离系统尤其以CSC（对中式从动缸）的形式构成并且其中对于减小的结构空间能够借助弹簧实现抗转动和支撑轴承拖曳力矩。

所述目的借助权利要求1中特征部分的特征来实现。

由从属权利要求得出有利的设计方案。

用于操纵离合器的根据本发明的分离系统尤其以CSC（对中式从动缸）的形式构成并且具有在壳体中可沿着纵轴线移动的至少一个第一活塞，所述活塞的朝向压力腔的端部设有密封件并且所述活塞的与密封件反置的区域作用于接合轴承，其中根据本发明为了阻止接合轴承的静止的轴承环转动以便支撑经由接合轴承产生的拖曳力矩，至少一个储能元件被集成到分离系统中，所述储能元件借助切向支撑力矩（扭矩）抵抗拖曳力矩。

所述解决方案能够用于单离合器和双离合器。

如果分离系统作用于双离合器，那么所述分离系统具有第一活塞和第二活塞，其中第一活塞相对于第二活塞设置在径向外部并且两个活塞构成为环形活塞并且同心地安装在共同的壳体中并且分别在朝向压力腔的方向上具有密封件，并且第一活塞在与第一密封件反置的区域上作用于靠外的第一接合轴承，且第二活塞在与第二密封件反置的区域上作用于靠内的第二接合轴承，并且其中为了分别阻止第一和/或第二接合轴承的静止的轴承环转动以便支撑经由接合轴承产生的拖曳力矩，至少一个储能元件被集成到从动缸中，所述储能元件以切向支撑力矩（扭矩）抵抗所述拖曳力矩。

在接合轴承可能超力矩的情况下，储能元件根据其扭矩而旋转至限定的程度进而形成对于接合轴承的静止的轴承环的抗转动。因此，储能元件产生相反于CSC的接合方向的弹簧力。

优选地，储能元件以能扭转受载的压缩弹簧的形式以螺旋弹簧或圆柱弹簧的类型构成并且具有最多2匝，由此提供软的弹簧元件。该变型形式设置用于下述应用，在所述应用中对于接合轴承而言不必需预载荷，并因此其中储能元件主要用作为轴承拖曳力矩支撑装置并且附加地用作为减压弹簧。

在根据本发明的解决方案中，优选地，当应为设置在径向外部的第一接合轴承实现这种牵引力矩支撑和抗转动时，第一压缩弹簧在其第一端部上直接地或经由第一保持板以径向抗转动的方式与第一接合轴承的第一轴承环连接并且以其第二端部直接地或经由第一保持环以抗转动的方式与壳体连接。

附加地或替选地，为支撑第二接合轴承的拖曳力矩，第二压缩弹簧同样能够在其第一端部上直接地或经由第二保持板以径向抗转动的方式与第二接合轴承的第二轴承环连接并且以其第二端部直接地或经由第二保持环以抗转动的方式与壳体连接。

如果根据第一和/或第二压缩弹簧的结构上的实施方案通过经由第一或第二静止的轴承环产生的拖曳力矩将扭矩作用到第一/第二压缩弹簧的第一端部上，那么所述压缩弹簧增大其直径。第一或第二活塞上的和/或第一/第二保持板上的止挡件阻止弹簧的直径进一步增大，使得所述弹簧借此“进入止挡”并且阻止第一/第二压缩弹簧进而第一/第二轴承环继续转动，并由此实现阻止所述轴承环转动。

有利地，第一/第二活塞相对于分配给所述第一/第二活塞的所述第一/第二保持板具有间隙，或相对于第一/第二轴承环具有间隙，进而能够相对于其转动，并且第一/第二密封件相对于第一/第二活塞具有间隙并且同样能够相对于所述第一/第二活塞转动，由此整体上降低密封件磨损。

螺旋弹簧形式的第一压缩弹簧以其第一端部支撑在靠外的第一轴承环上并且以其第二端部在与壳体连接的第一保持环中以限定的方式进行引导。

圆柱弹簧形式的第二压缩弹簧经由固定在所述第二轴承环上的第二保持板支撑在靠内的第二轴承环上并且以其第二端部经由第二保持环与壳体连接。在应用圆柱弹簧的情况下，相应的拖曳力矩由第二保持板径向地支撑。由此能够选择更小的弹簧线直径，由此能够得到结构空间优势。

在从轴向方向上执行将第一/第二弹簧拉开之后，通过将第一/第二保持环的至少一个区域围绕弹簧的第二端部改形而借助第一/第二保持环引导/固持第一或第二弹簧的第二端部，从而将所述弹簧轴向固定并且径向保持。替选可行的是，经由存在于第一/第二保持环中的凹部，实现借助第一/第二保持环引导或固持第一/第二弹簧的第二端部，在装配时将第一/第二弹簧的第二端部旋入到所述凹部中。

在保持环中的引导或固持也能够如下述地实现：

-将保持环的区域围绕压缩弹簧的第二端部锁牢或弯曲，

-将弹簧的第二端部穿入保持环的冲裁窗口中或者穿入到保持环的底切部中，所述底切部通过弯曲保持环的一定区域来制造，

-将压缩弹簧的第二端部与保持环材料接合地连接（焊接或粘接）。

因此，在应用螺旋弹簧形式的第一压缩弹簧时，在保持环中以限定的方式引导所述压缩弹簧的第二端部并且第一端部支撑在静止的第一轴承环上，由此同样能够应用与常规解决方案相比较小的弹簧线直径并且由此能够需要小的结构空间。

相应于现有的结构上的装入空间，第一和第二弹簧也能够构造为螺旋弹簧，或构造为圆柱弹簧，或者以构成为其他形式的、扭转受载的储能元件的形式构成。

在任何情况下，储能元件都传递轴承拖曳力矩并且在该应用情况下通过下述方式释放离合器：即作用方向与在典型的CSC中的作用方向不同，即切向地作用，从而使得弹簧沿朝最小化位置的方向挤压接合轴承。

附图说明

下面根据一个实施例详细阐明本发明。

其示出：

图1示出用于双离合器的CSC的纵剖图，

图2示出螺旋弹簧的侧视图，

图3示出圆柱弹簧的侧视图。

具体实施方式

根据图1，从动缸构成为CSC对中式从动缸并且用于操纵双离合器。所述从动缸具有壳体1，在所述壳体中，第一活塞2以可沿着纵轴线A的方向移动的方式设置在压力腔2.1中。在第一活塞2处在朝第一压力腔2.1的方向上存在第一密封件2.2，并且第一活塞2在与第一密封件2.2相反的端部上作用于设置在径向外部的第一接合轴承3的静止的/抗转动的第一轴承环3.1的径向朝向内部的区域3.1’。

第二活塞4在第一活塞2之内同心地以可轴向移动的方式支承在第二压力腔4.1中并且经由第二密封件4.2相对于第二压力腔4.1密封。第二活塞4在与第二密封件4.2反置的端部上作用于设置在径向内部的第二分离轴承5的静止的/抗转动的第二轴承环5.1的径向朝向内部的区域5.1’。经由螺旋弹簧6阻止静止的第一轴承环3.1相对于壳体1转动并且经由圆柱弹簧7阻止第二轴承环5.1相对于壳体1转动。圆柱弹簧7在其第一端部7.1上没有直接地、而是经由第二保持板8以径向抗转动的方式与第二轴承环5.1连接。

类似地，螺旋弹簧6也能够经由第一保持板与第一轴承环3.1连接，然而在此不是这种情况，因为所述螺旋弹簧直接地以其第一端部6.1作用于第一轴承环3.1的径向朝向内部的区域3.1’。

螺旋弹簧6的第二端部6.2经由第一保持环9与壳体1抗转动地连接,并且圆柱弹簧7的第二端部7.2经由第二保持环10与壳体1抗转动地连接。

螺旋弹簧6和圆柱弹簧7传递第一和第二接合轴承4和5的轴承拖曳力矩，并且在该应用情况下通过沿朝向最小部位的方向挤压相应的接合轴承3、5来释放没有示出的离合器（双离合器）。因此，作用方向不同于在传统的CSC中的方向。

第一活塞2相对于静止的第一轴承环3.1具有间隙，并且第二活塞4相对于保持板8具有间隙，由此第一和第二活塞2、4能够与静止的第一轴承环和保持板无关地转动并且第一和第二密封件2.2、4.2的密封件磨损得以降低。

圆柱弹簧7在相应的拖曳力矩的情况下由保持板8径向地支撑。由此能够选择更小的弹簧线直径，由此能够得出结构空间优势。

螺旋弹簧6以其第一端部支撑在静止的第一轴承环3.1上并且以其第二端部6.2限定地在第一保持环9中引导，由此同样能够选择更小的弹簧线直径，这同样使得需要更小的结构空间。

在拖曳力矩作用的情况下，螺旋弹簧6和圆柱弹簧7扭转受载，因为所述螺旋弹簧和圆柱弹簧在端侧是径向抗转动的并且其直径由此增大。那么，螺旋弹簧6贴靠在第一轴承环3.1的内直径d3.1处并且圆柱弹簧7贴靠在保持板8的内直径d8处。由此，螺旋弹簧6和圆柱弹簧7进入止挡，并且螺旋弹簧和圆柱弹簧的直径被阻止进一步增大，进而第一/第二轴承环3.1、5.1被阻止继续转动。

在图2中示出螺旋弹簧6的侧视图。从中可见的是，所述螺旋弹簧仅具有两匝，由此其与例如具有四匝的传统预载弹簧相比需要显著更少的轴向结构空间。作用于静止的第一轴承环（在此未示出）的第一端部6.1具有比第二端部6.2更大的直径，所述第二端部保持在保持环中（在此同样没有示出）。

在图3中示出圆柱弹簧7，所述圆柱弹簧同样仅具有两匝进而也需要小的空间。第一端部7.1和第二端部7.2基本上具有相同的直径。

在图4至6中示出螺旋弹簧6的第二端部在第一保持环9中的引导或固持的变型形式。

根据图4，第一保持环9在轴向装配螺旋弹簧之后围绕螺旋弹簧的第二端部6.2（沿纵轴线A）在位于径向外部的第一区域9.1中弯曲或锁牢。

根据图5保持环9的位于径向外部的第二区域9.2被局部地冲裁并且弯曲成，使得得到固持开口9.2’，第二端部6.2被旋入或穿入所述固持开口中。

在图6中的变型形式中，保持环9在径向外部在第三区域9.3中弯曲成，使得形成具有底切部的凹部，螺旋弹簧的第二端部6.2被旋入到所述凹部中。

根据没有示出的实施例，螺旋弹簧的第二端部和第一保持环也能够彼此材料接合地连接，例如粘接或焊接或者以其他方式相互连接。

当离合器或根据实施例没有示出的双离合器在系统无压力的通气位置中施加相对于接合轴承止挡件的预载荷时，优选地使用根据本发明的解决方案。由此，对于SCS的接合轴承3、5（见图1）不需要预载荷，并且作用于接合轴承3、5上的储能元件（在此为螺旋弹簧6和圆柱弹簧7）不必对第一和第二接合轴承3、5施加预载荷并因此仅用于为第一和第二接合轴承3、5支撑拖曳力矩。由此首次可分别使用具有两匝或更少的（或仅稍微更多的）匝数的相对软的弹簧元件。

整体上，本发明确保在离合器不需要预载荷的CSC中降低所需的径向结构空间，其方式在于，使用优选具有1.5至最多2匝的缩短的弹簧，所述弹簧施加相反于CSC的分离方向的弹簧力。为了在没有预载荷的情况下在双CSC中支撑拖曳力矩，该缩短的弹簧在端部与固定的轴承环和壳体有效连接。

附图标记列表

1 壳体

2 第一活塞

2.1 第一压力腔

2.2 第一密封件

3 接合轴承

3.1 第一轴承环

3.1’ 第一轴承环3.1的朝向内部的区域

4 第二活塞

4.1 第二压力腔

4.2 第二密封件

5 第二分离轴承

5.1 第二轴承环

5.1’ 第二轴承环5.1的朝向内部的区域

6 螺旋弹簧

6.1 螺旋弹簧6的第一端部

6.2 螺旋弹簧6的第二端部

7 圆柱弹簧

7.1 圆柱弹簧7的第一端部

7.2 圆柱弹簧7的第二端部

8 第二保持板

9 第一保持环

9.1 第一区域

9.2 第二区域

9.2’ 固持开口

9.3 第三区域

10 第二保持环

A 纵轴线

d3.1 第一轴承环3.1的内直径

d8 保持板8的内直径。

Claims

1.一种用于操纵离合器的分离系统，其中所述分离系统尤其以CSC（对中式从动缸）的形式构成并且具有在壳体（1）中能沿着纵轴线（A）移动的至少一个第一活塞，所述活塞的朝向压力腔的端部具有密封件并且所述活塞在与所述密封件反置的区域上作用于接合轴承（3），

其特征在于，为了阻止所述接合轴承的静止的轴承环转动以便支撑经由所述接合轴承产生的拖曳力矩，至少一个储能元件被集成到所述CSC中，所述储能元件以切向支撑力矩（扭矩）抵抗所述拖曳力矩。

2.根据权利要求1所述的分离系统，其特征在于，为了操纵双离合器形式的离合器，所述分离系统具有在壳体（1）中能沿着纵轴线（A）移动的第一活塞（2）和与所述第一活塞（2）同心地设置的且位于径向内部的且能沿着所述纵轴线（A）移动的第二活塞（4），

-其中所述第一活塞（2）在朝向第一压力腔（2.1）的方向上具有第一密封件（2.2）并且所述第二活塞（4）在朝第二压力腔（4.1）的方向上具有第二密封件（4.2），

-所述第一活塞（2）在与所述第一密封件（2.2）反置的区域上作用于位于径向外部的第一接合轴承（3），

-所述第二活塞（4）在与所述第二密封件（4.2）反置的区域上作用于位于径向内部的第二接合轴承（5），

并且为了阻止所述第一接合轴承（3）的静止的第一轴承环（3.1）的转动和/或阻止所述第二接合轴承（5）的静止的轴承环（5.1）的转动以便支撑经由所述接合轴承（3，5）产生的拖曳力矩，至少一个储能元件被集成到所述CSC中，所述储能元件以切向支撑力矩（扭矩）抵抗所述拖曳力矩。

3.根据权利要求1或2所述的分离系统，其特征在于，所述储能元件构成为能扭转受载的压缩弹簧，所述压缩弹簧具有最多2匝。

4.根据权利要求1至3之一所述的分离系统，其特征在于，

-第一压缩弹簧在其第一端部上直接地或经由第一保持板以径向抗转动的方式与所述第一接合轴承（3）的第一轴承环（3.1）连接，并且以其第二端部直接地或经由第一保持环（9）以抗转动的方式与所述壳体（1）连接，和/或

-第二压缩弹簧在其第一端部上直接地或经由第二保持板（8）以径向抗转动的方式与所述第二接合轴承（5）的第二轴承环（5.1）连接，并且以其第二端部直接地或经由第二保持环（10）以抗转动的方式与所述壳体（1）连接。

5.根据权利要求1至4之一所述的分离系统，其特征在于，在经由所述第一轴承环（3.1）产生拖曳力矩的情况下，所述第一压缩弹簧根据其扭矩旋转并且所述第一压缩弹簧的直径增大，和/或在经由所述第二轴承环（5.1）产生拖曳力矩的情况下，所述第二压缩弹簧根据其扭矩旋转并且所述第二压缩弹簧的直径增大。

6.根据权利要求1至5之一所述的分离系统，其特征在于，存在止挡件，所述止挡件限制所述压缩弹簧的直径的增大，并且所述止挡件通过所述第一活塞或所述第二活塞（2，4）或者通过分配给所述第一接合轴承或所述第二接合轴承（3，5）的所述第一/第二保持板形成。

7.根据权利要求1至6之一所述的分离系统，其特征在于，所述第一/第二活塞（2，4）相对于分配给其的所述第一/第二保持板（8）具有间隙且能够相对于所述第一/第二保持板转动，并且所述第一/第二密封件（2.2，4.2）具有相对于所述第一/第二活塞（2，4）的间隙并且能够相对于所述第一/第二活塞转动。

8.根据权利要求1至7之一所述的分离系统，其特征在于，螺旋弹簧（6）形式的第一压缩弹簧以其第一端部（6.1）支撑在静止的所述第一轴承环（3.1）上并且以其第二端部（6.2）与同所述壳体（1）连接的第一保持环（9）有效连接，并且圆柱弹簧（7）形式的第二压缩弹簧经由固定在所述第二轴承环上的第二保持板（8）支撑在静止的所述第二轴承环（5.1）上并且以其第二端部经由第二保持环（10）与所述壳体（1）连接。

9.根据权利要求1至8之一所述的分离系统，其特征在于，在装配所述螺旋弹簧（6）之后，通过将所述第一保持环（9）的至少一个区域围绕所述螺旋弹簧（6）的第二端部（6.2）的改形来实现借助所述第一保持环（9）引导/固持所述螺旋弹簧（6）的第二端部（6.2）。

10.根据权利要求1至9之一所述的分离系统，其特征在于，经由存在于所述第一保持环（9）中的凹部，进行借助所述第一保持环（9）引导/固持所述螺旋弹簧（6）的第二端部（6.2），在装配时将所述螺旋弹簧（6）的第二端部旋入到所述凹部中。