CN104653654B - 用于机动车的离合器分离轴承 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种离合器分离轴承(17)，特别是用于机动车，离合器分离轴承包括：管形主体(30)，管形主体用于被变速箱的至少一个输入轴(11)穿过；至少一个致动器，致动器包括沿着主体(30)的轴线(X)能平移活动的活动部件，活动部件用于致动离合器膜片；标靶(28a，28b)，标靶的位置表示致动器的活动部件的位置；和探测器(29a，29b)，探测器能够探测标靶(28a，28b)的位置。相对于主体(30)的轴线(X)而言，标靶(28a，28b)相对探测器(29a，29b)成角度地偏移。

Description

用于机动车的离合器分离轴承
技术领域
本发明涉及特别是用于机动车的一种离合器分离轴承。
背景技术
离合器通常包括反作用板、活动的压板和安装在所述反作用板和压板之间的摩擦盘。压板的运动通过膜片进行控制，膜片本身通过离合器分离轴承进行控制。摩擦盘与变速箱的输入轴连在一起转动，反作用板例如与同发动机轴相连的飞轮一体转动，所述发动机轴例如是内燃式发动机的曲柄轴。
离合器分离轴承通过由电子计算机操控的致动器进行控制，以在膜片上施加预定的作用力及使膜片在给定的距离上移动。
压板因而能在接合位置和分离位置之间活动，在接合位置，摩擦盘被夹紧在所述压板和反作用板之间，在分离位置，摩擦盘被释开。
已知使用一种离合器分离轴承，这种离合器分离轴承包括：管形主体，其用于被变速箱的输入轴穿过；致动器，其包括活动的管形部件，管形部件也被称为活塞，接合在主体的环形槽座中并平行于主体的轴线能平移活动。致动器的活塞用于通过例如滚珠轴承，来致动离合器膜片。活塞因而能在接合位置和分离位置之间活动，在接合位置，发动机扭矩被传递给变速箱的输入轴，在分离位置，没有任何扭矩传递给该输入轴。
这类分离轴承因而包括C.S.C.类型的致动器(英语术语Concentric SlaveCylinder：同心式分缸)。
如从申请人名下的文献FR 2 985 555、以及从文献EP 1 898 111中已知的，离合器分离轴承可配有标靶和探测器，标靶的位置表示致动器的活动部件的位置，探测器能够探测标靶的位置。在前述两篇文献的情形中，探测器径向地在标靶和主体的外侧布置，这导致径向尺寸大。
文献DE 10 2009 056 380和US 2012/0146625公开了允许致动双离合器的离合器分离轴承。
提请注意的是，双离合器特别是允许将机动车的发动机轴交替地与变速箱的同轴的两个输入轴联接，变速箱可以是自动变速箱类型的。
因此，双离合器允许改变速比，同时保持发动机扭矩传递到机动车的车轮。实际上，两个离合器分别连接于偶数档速比和奇数档速比。在改变速比时，第一离合器分离，而第二离合器接合，使得发动机扭矩逐渐从第一离合器输送到第二离合器。
每个离合器包括一个机构，所述机构包括环形膜片，环形膜片用于与同发动机轴一体转动的压板配合。每个膜片可利用相应的离合器分离轴承在息止位置和工作位置之间移动。根据离合器类型，膜片的工作位置相应于发动机轴和变速器的接合或分离，而膜片的息止位置相应于这些轴的分离或接合。因此分别称为常开离合器和常闭离合器。
出于安全性的原因，至少一个离合器是常开型离合器。
离合器分离轴承由被电子计算机操控的致动器控制，以对膜片施加预定的作用力及使膜片移动给定距离。
每个离合器的由相应的膜片促动的压板，用于使摩擦盘紧靠在相应的反作用板上。可为每个离合器设置一个反作用板。在变型中，使用为两个离合器所公用的单一反作用板，该单一反作用板安装在两个摩擦盘之间。
每个摩擦盘与变速器的一输入轴连在一起转动，每个反作用板例如与同发动机轴连接的飞轮一体转动。因此，摩擦盘被夹紧在对应的压板及反作用板之间，这允许在发动机轴和变速器的相关联的轴之间传递扭矩。
在双离合器的情形中，相关联的离合器分离轴承通常包括两个致动器，即第一致动器和第二致动器，第一致动器的活塞允许移动第一离合器膜片，第二致动器的活塞允许移动第二离合器膜片。两个活塞是同轴的，这两个活塞延伸于离合器分离轴承的主体的同轴的环形腔室中。
在文献DE 10 2009 056 380中，每个活塞配有一标靶，标靶用于与径向外探测器进行配合。给径向内活塞配备的标靶穿过主体的凹空部分以及径向外活塞，以使得所述标靶与前述的探测器相面对。这类结构需要增大离合器分离轴承的轴向尺寸，因此增大离合器分离轴承的体积大小。此外，考虑到两个标靶之间靠近，会在相关联的探测器和/或标靶之间存在不受期望的干扰，这会损害效率和测量的精度。
在文献US 2012/0146625中，与第一活塞相关联的标靶和探测器根据与和第二活塞相关联的标靶和探测器不同的探测原理运行，以避免在相互邻近的标靶和探测器之间发生任何相互影响。第一探测器可以例如是磁性类型的探测器，另一探测器则是非磁性类型的探测器。这阻碍使用相同性质的两个探测器，例如两个霍尔效应探测器、PLCD(永磁线性非接触式位移)类型探测器或电感探测器，这类探测器是廉价且可靠的探测器，即便是在经受震动和较大的温度范围的环境中。
发明内容
本发明的目的特别是在于提供对前述问题的一种简易的、有效的且经济的解决方案。
为此，本发明提出一种离合器分离轴承，特别是用于机动车，所述离合器分离轴承包括：管形主体，管形主体用于被变速箱的至少一个输入轴穿过；至少一个致动器，致动器包括能沿着管形主体的轴线平移活动的活动部件，所述活动部件用于致动离合器膜片；标靶，标靶的位置表示致动器的活动部件的位置；和探测器，探测器能够探测标靶的位置，其特征在于，相对于管形主体的轴线而言，标靶相对探测器成角度地偏移。
标靶和探测器之间的角度偏移允许能够减小离合器分离轴承的径向体积大小。标靶和探测器形成非接触式传感器。
优选地，标靶至少部分地与探测器径向面对或位于与探测器相同的圆周上。
在离合器分离轴承用于致动双离合器的情形中，所述分离轴承可包括：第一致动器和径向地位于第一致动器内侧的第二致动器，每个致动器包括一活动部件；标靶，标靶的位置表示致动器的活动部件的位置；和相关联的探测器，探测器能够探测标靶的位置，至少一个所述标靶相对相关联的探测器成角度地偏移，至少部分地与所述相关联的探测器径向面对或与所述相关联的探测器位于相同的圆周上。
通过这种方式，可限制离合器分离轴承的径向及轴向体积尺寸，同时避免在不同的标靶和探测器之间的不受期望的可能的相互影响，以保证测量的精度。
根据本发明的一实施方式，第一和第二致动器的探测器相对于管形主体的轴线而言相互成角度地偏移。
根据本发明的另一实施方式，第一和第二致动器的探测器位于同一径向平面上，第一和第二致动器的相关联的标靶相对于管形主体的轴线而言相互成角度地偏移。
有利地，每个标靶的磁场朝向相关联的探测器。特别地，在使用多个探测器的情形下，每个标靶的磁场仅仅朝向相关联的探测器而不朝向其它的探测器，以避免在所述标靶和所述探测器之间的不受期望的各种相互影响。
此外，探测器和/或标靶可以是霍尔效应类型、傅科电流式、PLCD或磁通门式。
本发明还涉及配有前述类型的离合器分离轴承的一种双离合器。
附图说明
通过阅读接下来的参照附图作为非限定性示例进行的说明，本发明将更好地得到理解，本发明的其它的细节、特征和优点将得到体现，附图中：
-图1是现有技术的双离合器的局部轴向剖视图，
-图2是图1的双离合器的一部分的剖视半图，
-图3到图6是根据本发明的四个实施方式的用于致动双离合器的离合器分离轴承的沿径向平面的示意性剖视图。
具体实施方式
图1和图2示出从申请人名下的文献FR 2 803 346已知的现有技术的双离合器1。
所述双离合器包括双减震飞轮2，仅仅示出该双减震飞轮的一部分，双减震飞轮包括：初级飞轮3，初级飞轮3与主动轴相固连，主动轴例如为机动车的内燃式发动机的曲柄轴4；次级飞轮5，次级飞轮5配有扭矩限制器6；与缓冲和吸收震动及非周期性转动的缓冲和吸收部件，其未显示，布置在初级飞轮3和次级飞轮5之间。
次级飞轮5形成第一离合器机构的反作用板，固定在凹形的盖7上。
第一离合器机构包括第一摩擦盘8，第一摩擦盘8承载摩擦衬片9及包括花键毂10，花键毂与变速箱的同奇数档速比相关联的第一输入轴11相联在一起转动，第一离合器机构还包括第一压板12，第一压板12沿曲柄轴4和花键毂10的轴线X能平移活动。第一压板12能在接合位置和分离位置之间活动，在接合位置，第一摩擦盘8被夹紧在第一压板12和第一反作用板5之间，以将扭矩从曲柄轴4传递到第一输入轴11，在分离位置，第一摩擦盘8则被释开。通过第一膜片13和连接构件驱动第一压板12移动，连接构件由活动盖14形成。第一膜片13通过铆钉15能翻转地安装在盖7上，铆钉保证所述膜片13定中心，同时允许膜片翻转。第一膜片13呈弹性环形薄板的形式，抵靠在盖7上，能围绕支承区域翻转。
对第一离合器7的控制通过离合器分离轴承17的第一致动器16a进行，第一致动器与第一膜片13的径向内周沿配合。第一膜片13形成杠杆，通过活动盖14将第一致动器16a所施加的作用力传递到第一压板8。
第一离合器机构为常开型。第一膜片13的息止位置因此对应于第一离合器机构的分离状态。第一膜片13优选具有碟型垫圈类型的一部分，该部分能使第一膜片13向第一膜片的息止位置回复。
在第一膜片13的息止位置，即当第一致动器16a在第一膜片13上施加的作用力为零或较小时，第一膜片13因而在第一压板12上施加的作用力为零或较小。第一压板12通过合适的回复部件如弹性舌片与第一反作用板5分开，以释开第一摩擦盘8。
双离合器此外还包括第二离合器机构，第二离合器机构包括：第二反作用板18，第二反作用板的径向外周沿与第一反作用板5和/或盖7相联在一起转动；第二摩擦盘19，第二摩擦盘承载摩擦衬片20及包括花键毂21，花键毂21与变速箱的同偶数档速比相关联的第二输入轴22相联在一起转动；和第二压板23，第二压板能沿花键毂21的轴线X平移活动。第二压板23能在接合位置和分离位置之间活动，在接合位置，第二摩擦盘19被夹紧在第二压板23和第二反作用板18之间，以将扭矩从曲柄轴4传递到第二输入轴22，在分离位置，第二摩擦盘19被释开。通过第二膜片24驱动第二压板23移动。第二膜片能翻转地安装在盖7上，呈弹性环形薄板的形式，抵靠在盖7上，及能围绕对应的支承区域翻转。
对第二离合器机构的控制通过离合器分离轴承17的第二致动器16b进行，第二致动器16b与第二膜片24的径向内周沿配合。第二膜片24形成杠杆，将第二致动器16b施加的作用力传递到第二压板23。
第二离合器机构也是常开型。第二膜片24的息止位置因而对应于第二离合器机构的分离状态。第二膜片24优选具有碟型垫圈类型的一部分，该部分能使膜片24向该膜片的息止位置回复。
在第二膜片24的息止位置，即当第二致动器16b在第二膜片24上施加的作用力为零或较小时，第二膜片24因而在第二压板23上施加的作用力为零或较小。第二压板23通过合适的回复部件如弹性舌片与第二反作用板18分开，以释开第二摩擦盘19。
如在图2上更清楚可见的，离合器分离轴承17包括轴线为X的同心的两个环形槽座25a、25b，属于前述致动器16a、16b的活塞26a、26b安装在槽座中。在径向外侧的环形的第一活塞26a用于通过第一滚珠轴承27a致动第一膜片13。在径向内侧的环形的第二活塞26b用于通过第二滚珠轴承27b致动第二膜片24。活塞26a、26b能沿轴线X平移活动，它们的移动通过压力流体供应管路以液动力控制。这类致动器16a、16b具有表示英文术语的“ConcentricSlave Cylinder”的名称C.S.C.。
为了精确地控制对第一和第二离合器机构的致动，需要知晓第一膜片13和第二膜片24的位置、因而第一活塞26a和第二活塞26b的位置。这类信息特别是允许确定每个离合器机构的咬合点的可能变化，以进行校正。提请注意的是，咬合点是这样的膜片或活塞位置：对于所述位置，扭矩开始通过所考虑的离合器机构进行传递。
涉及第一和第二活塞的位置的信息允许：
-精确操控扭矩在每个离合器中的传递，
-建立按需诊断，
-评估摩擦衬片的磨损，
-探测系统的可能的运行故障，例如卡锁。
为此，本发明提出给第一致动器16a和第二致动器16b配备非接触式位置传感器。
更为特别地，第一活塞16a和第二活塞16b分别配有第一标靶28a和第二标靶28b，第一和第二标靶分别与第一探测器29a和第二探测器29b配合，每个探测器能够探测对应的标靶28a、28b的沿轴线X的位置。
每个探测器29a、29b关联有一个对探测器29a、29b发出的信号进行处理的处理电子器件。处理电子器件提供输出信号，输出信号给出涉及标靶28a、28b相对于探测器29a、29b的相对位置的信息。标靶和探测器形成非接触式位置传感器。这类传感器可以例如是霍尔效应类型的、傅科电流式的、PLCD(Permanent magnetic Linear ContactlessDisplacement:永磁线性非接触式位移)或磁通门式的传感器。
在图3上所示的第一实施方式中，离合器分离轴承17包括管形主体30，管形主体包括三个同心的环形壁31、32、33，这三个同心的环形壁在它们之间界定两个同心的环形空间25a、25b，致动器16a、16b的活塞26a、26b接合于环形空间中。这些壁也在表示现有技术的图1和图2上用相同的标号表示。在径向外侧的第一活塞26a接合在界定于环形壁31和32之间的空间25a中，在径向内侧的第二活塞26b接合在界定于环形壁32和33之间的空间25b中。
在该实施方式中，相对于轴线X而言，第一标靶28a相对第一探测器29a成角度地偏移，第一标靶28a与第一探测器29a径向面对或与第一探测器29a位于相同的圆周上。第一探测器29a和第一标靶28a两者全都径向地位于环形壁31的外侧。为此，第一标靶28a例如从第一活塞26a径向地向外延伸。
第二标靶28b与第二探测器29b径向地位于相同的平面中。更为特别地，第二标靶28b径向地位于环形壁32和33之间，第二探测器29b径向地位于壁33的内侧。
经过第二标靶28b和第二探测器29b的径向平面R2相对经过第一探测器29a的径向平面R1成角度地偏移(角度α)。此外，与径向平面R2相对地，第一标靶28a相对第一探测器29a成角度地偏移。
图4示出本发明的第二实施方式，其中，第一标靶28a与第一探测器29a径向地位于相同的平面R1中。更为特别地，第一标靶28a径向地位于第一探测器29a外侧，第一探测器本身径向地位于壁31外侧。为此，第一标靶28a例如从第一活塞26a径向地向外延伸。
此外，相对于轴线X而言，第二标靶28b相对第二探测器29b成角度地偏移，第二标靶28b与第二探测器29b径向面对或与第二探测器29b位于相同的圆周上。第二探测器29b和第二标靶28b两者全都径向地位于环形壁33的内侧。为此，第二标靶28b例如从第二活塞26b径向地向内延伸。在该实施方式中，第一探测器29a和第二探测器29b位于同一径向平面R1上。
图5示出本发明的第三实施方式，其中，标靶28a与第一探测器29a径向地位于相同的平面R1中。更为特别地，第一标靶28a径向地位于第一探测器29a的外侧，第一探测器本身径向地位于壁31的外侧。为此，第一标靶28a例如从第一活塞26a径向地向外延伸。
此外，相对于轴线X而言，第二标靶28b相对第二探测器29b成角度地偏移，第二标靶28b与第二探测器29b径向面对或与第二探测器29b位于相同的圆周上。第二探测器29b和第二标靶28b两者全都径向地位于环形壁33的内侧。为此，第二标靶28b例如从第二活塞26b径向地向内延伸。在该实施方式中，第二探测器29b相对第一探测器29a成角度地偏移，第二标靶28b例如与第一探测器29a和第一标靶28a位于相同的径向平面R1中。
图6示出本发明的第四实施方式，其中，相对于轴线X而言，第一标靶28a相对第一探测器29a成角度地偏移，第一标靶28a与第一探测器29a径向面对或与第一探测器29a位于相同的圆周上。第一探测器29a和第一标靶28a两者全都径向地位于环形壁31的外侧。为此，第一标靶28a例如从第一活塞29a径向地向外延伸。
此外，第二标靶28b相对于轴线X而言相对第二探测器29b成角度地偏移，第二标靶28b与第二探测器29b径向面对或与第二探测器29b位于相同的圆周上。第二探测器29b和第二标靶28b两者全都径向地位于环形壁33的内侧。为此，第二标靶28b例如从第二活塞26b径向地向内延伸。在该实施方式中，第一探测器29a和第二探测器29b都位于同一径向平面R1上，第一标靶28a和第二标靶28b相对于径向平面R1而言彼此相对地成角度偏移。
在前述的每个实施方式中，由每个标靶28a、28b所发出的磁场朝向对应的探测器29a、29b。因此，在例如图3、图4和图5的实施方式的情形中，第一标靶28a的标记为B1的磁场垂直于第二标靶28b的标记为B2的磁场。
一般性地，适合确保磁场B1不朝向第二探测器29b，磁场B2不朝向第一探测器29a，对于前述每种实施方式均是这样的情形。这样可以避免第一标靶28a的磁场B1通过第二探测器29b被探测到或干扰通过第二探测器29b对第二标靶28b的位置的测量，及可以避免第二标靶的磁场B2通过第一探测器29a被探测到或干扰通过第一探测器29a对第一标靶28a的位置的测量。
本发明的这些不同的实施方式允许减小离合器分离轴承17的径向体积尺寸和/或轴向体积尺寸，使用不昂贵且可靠的常见传感器，同时避免传感器之间的可能的干扰。

Claims (8)

1.离合器分离轴承(17)，所述离合器分离轴承包括：管形主体(30)，管形主体用于被变速箱的至少一个输入轴(11，22)穿过；至少一个致动器(16a，16b)，致动器包括能沿着管形主体(30)的轴线(X)平移活动的活动部件(26a，26b)，所述活动部件用于致动离合器膜片(13，24)；具有磁场(B1，B2)的标靶(28a，28b)，标靶的位置表示致动器(16a，16b)的活动部件(26a，26b)的位置；和探测器(29a，29b)，探测器能够探测标靶(28a，28b)的位置，其特征在于，相对于管形主体(30)的轴线(X)而言，标靶(28a，28b)相对探测器(29a，29b)成角度地偏移；并且，每个标靶(28a，28b)的磁场(B1，B2)朝向相关联的探测器(29a，29b)。
2.根据权利要求1所述的离合器分离轴承(17)，其特征在于，标靶(28a，28b)至少部分地与探测器(29a，29b)径向面对或与探测器(29a，29b)位于相同的圆周上。
3.根据权利要求1所述的离合器分离轴承(17)，其特征在于，所述至少一个致动器包括一对致动器，该一对致动器包括第一致动器(16a)和径向地位于第一致动器(16a)内侧的第二致动器(16b)，每个致动器(16a，16b)包括：一相关联的活动部件(26a，26b)；一相关联的标靶(28a，28b)，相关联的标靶的位置表示第一或第二致动器(16a，16b)的相关联的活动部件(26a，26b)的位置；和相关联的探测器(29a，29b)，相关联的探测器能够探测第一或第二致动器的相关联的标靶(28a，28b)的位置，至少一个所述标靶(28a，28b)相对相关联的探测器(29a，29b)成角度地偏移，至少部分地与所述相关联的探测器(29a，29b)径向面对或与所述相关联的探测器(29a，29b)位于相同的圆周上。
4.根据权利要求3所述的离合器分离轴承(17)，其特征在于，第一和第二致动器(16a，16b)的探测器(29a，29b)相对于管形主体(30)的轴线(X)而言相互成角度地偏移。
5.根据权利要求3所述的离合器分离轴承(17)，其特征在于，第一和第二致动器(16a，16b)的探测器(29a，29b)位于同一径向平面(R1)上，第一和第二致动器(16a，16b)的相关联的标靶(28a，28b)相对于管形主体(30)的轴线(X)而言相互成角度地偏移。
6.根据权利要求1所述的离合器分离轴承(17)，其特征在于，探测器(29a，29b)和/或标靶(28a，28b)为霍尔效应类型、傅科电流式、PLCD或磁通门式。
7.根据权利要求1所述的离合器分离轴承(17)，其特征在于，离合器分离轴承用于机动车。
8.双离合器(1)，其特征在于，所述双离合器包括根据权利要求3所述的离合器分离轴承(17)。
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