CN105358855A - 用于具有干式单离合器和/或干式双离合器的离合器变速器的集成冷却系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车辆的离合器变速器，离合器变速器具有干式单离合器(27)和/或干式双离合器(1)、以及具有用于单离合器(27)或双离合器(1)的主动空气冷却的风扇轮系统的冷却系统，干式单离合器(27)和/或干式双离合器(1)的每个将扭矩从发动机传递到变速器或选择性地传递到两个副变速器中的一个，其中各自的离合器具有中心盘(3)和在至少一侧上可以选择性地连接到中心盘(3)的压盘(4、5)，并且其中中心盘(3)和/或至少一个压盘(4、5)设置有用于径向流动或具有径向分量的冷却空气流(17)的孔(12)。为了进一步地改进和优化在双离合器的情况中已经知道的且也能够与单离合器一起使用的冷却系统，可以提议孔(12)由设置在中心盘(3)和/或压盘(4、5)中的肋(13)和/或槽(16)形成，并且冷却空气流的方向和/或冷却空气量连同冷却质量可以通过肋(13)和/或槽(16)的形状和布置来设置。

Description

用于具有干式单离合器和/或干式双离合器的离合器变速器的集成冷却系统

说明书

本发明涉及一种用于机动车辆的离合器变速器，离合器变速器具有干式单离合器和/或干式双离合器、以及具有用于单离合器和/或双离合器的主动空气冷却的风扇轮系统的冷却系统，干式单离合器和/或干式双离合器的每个将扭矩从发动机传递到变速器或选择性地传递到两个副变速器中的一个，其中各自的离合器具有中心盘和在至少一侧上可以选择性地连接到中心盘的压盘，并且其中中心盘和/或至少一个压盘设置有用于径向流动或具有径向分量的冷却空气流的孔。

单离合器通常仅具有靠近中心盘的单个压盘，单个压盘可以直接或选择性地连接到中心盘，然而在双离合器的情况下，有安装在靠近中心盘的每侧的压盘，其中这些盘可以与中心盘选择性地交替连接，以便每次将扭矩传递到两个副变速器中的一个。

上述类型的双离合器变速器已经在早期的专利申请文献102013201423.6中描述。

本发明的目的是进一步地改进和优化在这个早期的专利申请文献中描述的干式双离合器的冷却系统，其中这种冷却系统也可以在单离合器的情况下使用。

如本发明所声称的，这是实现的，因为孔是由设置在中心盘和/或压盘中的肋和/或槽形成并且冷却空气流的方向和/或与冷却质量结合的冷却空气量可以通过肋和/或槽的形状和布置来设置。

考虑中心盘和压盘的旋转方向，通过肋和/或槽的形状和布置的不同变体，用非常简单的方法可以显著地提高冷却效果。肋和槽的最简单的布置类型是径向对准，其中冷却空气流通常通过肋之间的间隙或分别通过槽从内向外径向地流动。

可选地，肋和/或槽可以在背离中心盘以及一个压盘或多个压盘的运行方向的方向上是弯曲的，其中这里冷却空气流从外向内径向地流动。孔的弯曲形状和孔的数目形成吸力并且产生冷却空气的速度矢量，并且同时流过的冷却空气的量依赖于角速度而增加。

可以存在另一个变体，在此情况下肋和/或槽在背离运行方向的方向上至少弯曲成一定角度一次。弯曲成一定角度的部位从而可以大约位于沿肋在中间或甚至沿肋的长度在任何地方。

另一个实施例在于肋和/或槽在与中心盘和压盘的运行方向的同一方向上是弯曲的。当冷却空气流从外向内流动时，这个实施例是特别合适的。

同样，在这个原理的布置的情况下，肋和/或槽可以在与中心盘以及一个压盘或多个压盘的运行方向的同一方向上至少弯曲成一定角度一次，其中弯曲成一定角度的部位可以再次方便地大约位于沿长度在中间或沿长度相应地在任何地方。

存在本发明的另一个变体，在此情况下由肋和/或槽形成的孔具有在外部封闭的截面。从而在中心盘或分别在压盘中形成通道，冷却空气通过通道得到引导，从而以便以较大的冷却接合表面来实现较高的泵流量。此外，这种变体具有较大的冷却质量的优势。

通过示例，由肋和/或槽形成的孔还需要仅成形为半开和半封闭，以便冷却质量的优化从而是可能的。

另一个变体可以是肋或孔直线延伸并且仅起“孔”的作用，此外具有弯曲肋的泵系统通过螺钉/铆钉或压力附加地附接。

在上面所说明的肋和孔的变体的情况下，冷却空气流形式的整个冷却系统可以在中心盘上和/或在压盘上在方向、量以及依赖于旋转方向和速度的从内向外或从外向内的速度方面并且结合取决于将要应用的传动系统的需求的相应的冷却质量来随意地调整。

冷却空气的第一路径可以使得冷却空气在离合器壳体的发动机侧上的前端处被引入并且然后通过驱动盘中的孔进入离合器系统，使得径向孔仅设置在中心盘中并且使得中心盘在远离驱动盘的侧上封闭。在这种设计的情况下，冷却流在中心盘的方向上流过驱动盘并且在那里偏转，以便然后径向向外地引导冷却流通过中心盘并且在中心盘的径向外端离开。在这种设计的情况下，非常多的冷却空气仅通过中心盘，以便冷却效果特别是位于中心盘的区域中。压盘在这种情况下是通过现有的对流来冷却并且在第一种情况下通过它们的冷却质量冷却。

可以实现非常密集的冷却的另一第二变体，因为冷却空气在离合器壳体的两端处被引入离合器系统中并且在中间从离合器系统被引导出，其中冷却空气流的第一分支流过中心盘和两个压盘中的一个压盘，并且冷却空气流的第二分支流过另一个压盘。这将同样是当中心盘在一侧上封闭时的情况。

可选地，作为第三变体，冷却空气也可以通过压盘和中心盘被集中地引入离合器壳体中并且在离合器壳体的两端处离开，其中冷却空气流的第一分支流过中心盘和压盘中的一个压盘，并且冷却空气流的第二分支流过另一个压盘。这也将是当中心盘在一侧上封闭时的情况。

所描述的全部三个变体还可以在中心盘上设置有轴向孔，轴向孔允许冷却空气流在邻接的压盘的两个方向上通过，以便因此形成横向于离合器系统的冷却路径。

最后还存在冷却空气流可以在离合器壳体的一侧通过进口管被集中地引入并且可以在相对侧径向地通过出口管离开的可能性。

在这个实施例的情况下，进口管和出口管可以近似切向地设置在离合器壳体的相对侧上，其中两个管彼此大致上平行地延伸并且指向同一方向。

通过先前所描述的和依赖于肋和通气道相对于旋转方向的路径的预定的冷却空气流方向来确定离合器壳体上的进口管和出口管的位置。

主要关于双离合器系统描述的具有肋/孔以及进口管和出口管的先前所描述的全部冷却系统还可以选择性地应用于各自具有中心盘和压盘的单离合器系统。

本发明通过示例在附图中进行说明并且参考附图详细地进行描述。这些示出：

图1：压盘的局部视图；

图2：沿图1的线II-II的剖视图，其具有作为一示例设计为具有高的冷却接合表面和小的冷却质量的肋；

图3：与图2相似的剖视图，其中肋成形为槽，并且因此作为一示例实现高的冷却质量和较低的冷却接合表面；

图4：具有在背离旋转方向的方向上弯曲的肋的压盘的局部视图；

图5：具有在背离旋转方向的方向上弯曲成一定角度的肋的与图4相似的视图；

图6：具有在旋转方向上弯曲的其肋的压盘的局部视图；

图7：具有在旋转方向上弯曲成一定角度的其肋的压盘的相似的局部视图；

图8：具有封闭的孔的与图2和3相似的剖视图；

图9：中心盘或压盘的视图，在中心盘或压盘中，孔是半开和半封闭的；

图10：沿图9的线X-X的剖视图；

图11：通过双离合器的剖视图，冷却空气流在双离合器中流过中心盘；

图12：具有中心出口和在离合器壳体的两端处的冷却空气进口的与图11相同的剖视图；

图13：具有冷却空气流的中心进口的与图12相同的剖视图；

图14：具有横向—径向安装的冷却空气进口和出口的与图11到13相同的剖视图；

图15：示出进口管和出口管的通过图14的示意剖视图；

图16：单盘离合器系统的局部视图，其中冷却空气流可以通过中心盘和/或通过压盘在相应的可选方向上被引导；

图17：具有在背离旋转方向的方向上弯曲的肋的中心盘的局部视图；

图18：具有垂直于旋转方向弯曲的肋的中心盘和附加集成的风扇系统的局部视图；以及

图19：通过双离合器的剖视图，在双离合器中冷却空气流流过中心盘并且双离合器具有附加的风扇系统。

用于机动车辆的已知的双离合器变速器由在附图中未示出的两个副变速器、通过示例在图11或12中说明的将扭矩从发动机选择性地传递到两个副变速器中的一个的双离合器1、以及具有用于双离合器的主动空气冷却的风扇轮系统的冷却系统组成。

双离合器1实质上由驱动盘2、连接到驱动盘2的中心盘3、设置在中心盘3的每侧上的压盘4和5、以及分别设置在中心盘3和压盘4及5之间的摩擦盘6和7组成。

驱动盘2旋转地固定安装在输入轴上，输入轴在附图中未示出并且通常是发动机的输出轴或曲轴。

可以通过压盘4和5分别选择性地连接到两个摩擦盘6和7中的一个的中心盘3，然后将发动机的扭矩或者传递到实心轴8或者传递到周围相同的空心轴9，其中两个轴8和9各自连接到两个副变速器中的一个(附图中未示出)。

整个双离合器1由离合器壳体10围绕，离合器壳体10在图12中示意性地示出。

图16示出如在手动换挡变速器中使用的单离合器系统27。单离合器系统27这里由中心盘3以及压盘5和摩擦盘7组成，摩擦盘7旋转地固定连接到实心轴8。中心盘3这里固定地连接到曲轴或连接到双质量飞轮系统28的第二侧。通过将压盘5连接到摩擦盘7以及连接到中心盘3并且通过中心盘3和摩擦盘7连接到实心轴8来实现扭矩传输。

如从图11和12以及16显而易见的是，由离合器壳体10内的风扇轮系统产生的冷却空气流围绕双离合器1以及单离合器系统27的单独区域流动，其中如本发明所声称的，这结果是使中心盘3以及压盘4和/或5冷却。

为了实现中心盘3以及压盘4和5的特别密集的冷却，中心盘3以及压盘4和5设置有用于冷却空气流的孔12，其中孔12径向地延伸或设置有径向分量。

在图1到10以及图17和18中示出孔的不同实施例。在全部图示中，中心盘3或压盘4在箭头11的方向上逆时针旋转。

在图1中，情况对应于图12所示的实施例，在该实施例中，冷却空气流通过压盘4从内向外地流动。

设置在压盘4中的孔12从而由肋13形成，肋13以径向对准的方式彼此间隔均匀地设置。

冷却空气因此径向地流过压盘4。如在图12中通过示例所示的空气流从而可以通过设置在驱动盘2中的风扇14和/或通过压盘4自身来产生，其中然后在驱动盘中仅产生空气通过量14。

图1所示的肋13在图2中以截面的方式示出，其中在两个肋13之间自由地留出相应的孔12。

弹簧座15设置在每个肋13之间。

图3示出肋13的替代，也就是在这里孔是由槽16形成的，槽16在径向方向上具有与肋13相同的几何形状。由槽16形成的孔比在肋13之间形成的孔12稍微窄，但由于较窄的孔，产生较大的质量，较大的质量相应地吸收较多的热量，以便较少的热量必须由冷却空气流排放。

改变一个部件内的压盘或中心盘中的如图2和图3所描述的肋和孔的形状以便能够相应地优化冷却性能是可能的。

图4——如同图1——示出压盘4的一部分。在这个实施例中，空气流的引导是再次从内向外，但在这个实施例中，孔12设计为弯曲的。设计孔12的形状以便肋13在背离压盘4的运行方向的方向上是弯曲的。产生从内向外地指向且由箭头17表示的冷却流。

在图5所示的实施例的情况下，在该实施例中冷却空气流17同样从内向外地指向，肋13在背离中心盘3的运行方向的方向上沿它们的长度在中间地近似弯曲成一定角度，借以从内向外地指向的冷却空气流17用两个不同的速度矢量执行。几个角度可以在这里选择性地设置在不同的位置以用于进一步地优化冷却作用。

在图6所示的实施例的情况下，冷却空气流17从外向内地流过压盘4。肋13从而在中心盘3的运行方向上是弯曲的，以便通过这种设计的肋13，产生朝向内部的吸力效应。

在图7所示的实施例的情况下，肋13在压盘4的运行方向上是弯曲成一定角度的，也就是弯曲成一定角度的部位近似位于沿肋13的长度在中间。这里同样可以用在不同位置上的几个角度来优化冷却作用。

图8示出孔的另一个实施例。在这个实施例的情况下，孔12在外部封闭以便形成通道类通气道，通道类通气道可以设计为弯曲的、直线的或弯曲成一定角度的，如在肋的情况下所描述的。

在图9所示的压盘4的情况下，孔12成形为半开和半封闭。这种设计在图10的剖视图中以放大比例的方式示出。

在图9和10所示的实施例的情况下，肋13在背离运行方向的方向上是弯曲的并且冷却空气流17从内向外地流动。

图17示出作为一示例的中心盘3，其中肋13在背离运行方向的方向上是弯曲的并且从内向外地引导冷却空气流17。在这个示例中，孔设置在径向和切向的方向上，以便确保畅通的冷却空气流。同样在这里孔12或肋13可以在旋转方向上或在背离旋转方向的方向上是弯曲的、可以是直线的或弯曲成一定角度的以优化冷却系统。

图18示出作为一示例的中心盘3，在中心盘3中肋13设计为相对于运行方向是直线的并且引导冷却空气流17从内向外地通过附加的风扇轮29。在这个示例中，孔在径向和切向的方向上设置在中心盘3中以便确保畅通的冷却空气流。同样在这里孔12或肋13可以设计为在旋转方向上或在背离旋转方向的方向上是弯曲的、直线的或弯曲成一定角度的以便优化冷却系统。冷却空气流17通过附加的风扇轮29依赖于在旋转方向上的风扇轮设计从内向外或从外向内地生成，并且空气流17被引导通过中心盘3上的孔。

图11到16和图19示出冷却空气流17的不同路线。

在图11所示的实施例的情况下，冷却空气流从内向外地流动。冷却空气流17从而通过风扇或设置在驱动盘2中的空气孔14进入双离合器1的壳体(附图中未详细示出)中。用于冷却空气流17的孔12在这个实施例中仅设置在中心盘3中。中心盘3在这个实施例中在远离驱动盘2的侧18上封闭，以便冷却空气流17在中心盘3处直接径向向外地偏转。孔可以设计为在背离旋转方向的方向上是弯曲的、直线的或弯曲成一定角度的。

在图12所示的实施例的情况下，在离合器壳体10的两端以图示的箭头方向供给冷却空气流17。

在发动机侧供给的冷却空气流17的分支通过风扇或如图11所示的实施例中的设置在驱动盘2中的空气孔14到中心盘3的孔12并且同时也到设置在中心盘3和驱动盘2之间的压盘4的孔12。

在双离合器变速器1的相对端进入的冷却空气流17的分支流过第二压盘5的孔12。两个冷却空气流17然后在壳体的中心相遇并且然后集中地排放。

如可以从图12所看到的，附加的风扇19可以设置在中心盘3和压盘4及5之间的摩擦盘中。

在图13所示的实施例的情况下，冷却空气被集中地引入离合器壳体10中。冷却空气流17然后分别分配到中心盘3以及压盘4和5的孔12。

中心盘3从而——如在如图11和12所声称的实施例中——在背离驱动盘2的侧18上封闭，以便冷却空气流17在两个方向上分开。流过中心盘3以及流过放置在驱动盘2的一侧的压盘4的冷却空气流17的分支通向发动机侧的出口20，并且流过压盘5的分支在变速器侧上的离合器壳体10的端部处在出口21离开双离合器1。而不是封闭的中心盘3也可以具有如图14和图12所示的风口30。

图14和15示出另一个实施例，也就是这里冷却空气流17在壳体10的一侧通过进口管22被近似集中地引入并且在相对侧通过出口管23离开。进口管22和出口管23大致上切向地设置在离合器壳体10上，其中两个管22和23彼此近似平行地延伸并且在同一方向上近似面对。通过图14所示的实施例的冷却空气流17的路径与如图11到13所声称的实施例大致上相比较以其他方式在壳体内，但却可以在两个方向上发生，这依赖肋或孔的设计。

图16示出另一个实施例，也就是使用具有在中心盘3和/或压盘5中的孔/肋的单离合器系统。冷却流17这里同样可以设计成与旋转方向或在背离旋转方向的方向上在两个方向上是弯曲的、直线的或弯曲成一定角度的，这依赖肋或孔的设计。

图19示出另一个实施例，该实施例提供在中心盘3中的附加的风扇29以提高冷却空气流。这个风扇固定连接到中心盘3。

附图标记

1双离合器

2驱动盘

3中心盘

4压盘

5压盘

6摩擦盘

7摩擦盘

8实心轴

9空心轴

10离合器壳体

11箭头

12孔

13肋

14风扇或空气孔

15弹簧座

16槽

17冷却空气流

18中心盘3的远侧

19作为风扇系统的摩擦盘

20第一出口

21第二出口

22进口管

23出口管

25第一进口

26第二进口

27单离合器系统

28曲轴或双质量飞轮系统的第二侧

29集成的风扇轮

30通过中心盘的风口

Claims (18)

1.一种用于机动车辆的离合器变速器，所述离合器变速器具有干式单离合器(27)和/或干式双离合器(1)以及具有用于所述单离合器(27)或所述双离合器(1)的主动空气冷却的风扇轮系统的冷却系统，所述干式单离合器(27)和/或所述干式双离合器(1)的每个将扭矩从发动机传递到变速器或选择性地传递到两个副变速器中的一个，其中各自的离合器具有中心盘(3)和在至少一侧上可以选择性地连接到所述中心盘(3)的压盘(4、5)，并且其中所述中心盘(3)和/或至少一个所述压盘(4、5)设置有用于径向流动或具有径向分量的冷却空气流(17)的孔(12)，其中所述孔(12)由设置在所述中心盘(3)和/或所述压盘(4、5)中的肋(13)和/或槽(16)形成，并且所述冷却空气流的方向和/或冷却空气量连同冷却质量可以通过所述肋(13)和/或所述槽(16)的形状和布置来设置。

2.如权利要求1所述的离合器变速器，其中所述肋(13)和/或所述槽(16)径向地设置。(图1)。

3.如权利要求1所述的离合器变速器，其中所述肋(13)和/或所述槽(16)在背离所述中心盘(3)和所述压盘(4、5)的运行方向的方向上是弯曲的。(图4)。

4.如权利要求1所述的离合器变速器，其中所述肋(13)和/或所述槽(16)在背离所述运行方向的方向上至少弯曲成一定角度一次。(图5)。

5.如权利要求4所述的离合器变速器，其中所述肋(13)和/或所述槽(16)在背离所述运行方向的方向上在沿所述肋(13)和/或所述槽(16)的长度的任何地方为近似弯曲成一定角度的。(图5)。

6.如权利要求1所述的离合器变速器，其中所述肋(13)和/或所述槽(16)在与所述中心盘(3)和所述压盘(4、5)运行方向的同一方向上是弯曲的。(图6)。

7.如权利要求1所述的离合器变速器，其中所述肋(13)和/或所述槽(16)在与所述中心盘(3)和所述压盘(4、5)的运行方向的同一方向上至少弯曲成一定角度一次。(图7)。

8.如权利要求7所述的离合器变速器，其中所述肋(13)和/或所述槽(16)在与所述中心盘(3)和所述压盘(4、5)的运行方向的同一方向上在沿所述肋(13)和/或所述槽(16)的长度的任何地方为近似弯曲成一定角度的。(图7)。

9.如权利要求1到8中的任一项所述的离合器变速器，其中由所述肋(13)和/或所述槽(16)形成的所述孔(12)具有在外部封闭的截面。(图8；图17和图18)。

10.如权利要求1到8中的任一项所述的离合器变速器，其中由所述肋(13)和/或所述槽(16)形成的所述孔(12)成形为半开和半封闭。(图9和10)。

11.如权利要求1到10中的任一项所述的离合器变速器，其中所述冷却空气通过所述驱动盘(2)进入所述离合器壳体(10)中，所述孔(12)设置在所述中心盘(3)中并且所述中心盘(3)在背离所述驱动盘(2)的侧(18)上选择性地封闭(图11)或敞开(图12)。

12.如权利要求1到10中的任一项所述的离合器变速器，其中所述冷却空气在所述离合器壳体(10)的两端处被引入并且在中间离开，其中所述冷却空气流(17)的第一分支流过所述中心盘(3)并且流过所述压盘中的一个压盘(4)，并且所述冷却空气流(17)的第二分支流过另一个压盘(5)。(图12)。

13.如权利要求1到10中的任一项所述的离合器变速器，其中所述冷却空气被集中地引入所述离合器壳体(10)中并且在所述离合器壳体(10)的两端处离开，其中所述冷却空气流的第一分支流过所述中心盘(3)并且流过所述压盘中的一个压盘(4)，并且所述冷却空气流的第二分支流过另一个压盘(5)。(图13)。

14.如权利要求1到10中的任一项所述的离合器变速器，其中所述冷却空气流(17)在所述离合器壳体(10)的一侧通过进口管(22)被近似集中地引入并且在相对侧通过出口管(23)离开。(图14和15)。

15.如权利要求14所述的离合器变速器，其中所述进口管(22)和所述出口管(23)大致上切向地设置在所述离合器壳体(10)的相对侧上，并且两个管(22、23)彼此近似平行地延伸并且在同一方向上近似面对。(图14和15)。

16.如权利要求1到10中的任一项所述的离合器变速器，其中所述冷却空气流(17)通过固定地附接在所述中心盘(3)上的附加的风扇轮生成。(图18和19)。

17.如权利要求1到10中的任一项所述的离合器变速器，其中所述冷却空气流(17)通过所述中心盘(3)以及一个或两个所述压盘(4、5)在两个方向上选择性地被引导。

18.如权利要求11到13中的任一项所述的离合器变速器，其中所述冷却空气流(17)选择性地集中地或在所述离合器壳体的两端处被引入或离开。