CN105579728A - 静液压的离合器执行器 - Google Patents

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Abstract

一种静液压的离合器执行器(1)，所述离合器执行器用于至少一个有效地设置在内燃机的曲轴和变速器的变速器输入轴之间的离合器壳(4)中的摩擦离合器、尤其双离合器的两个摩擦离合器，所述离合器执行器包含至少一个电驱动单元(10，11)、至少一个将所述驱动单元的转动运动转换为直线运动的传动装置(16，17)、至少一个由所述传动装置操作的主动缸(30，31)和至少一个由所述主动缸经由液压线路操作的从动缸(34，35)，所述从动缸操作至少一个摩擦离合器并同心地围绕变速器输入轴设置。为了降低成本并且有利地使用所提供的构造空间，主动缸和从动缸设置在所述离合器壳内部并且驱动单元和传动装置设置在所述离合器壳外部，并且至少一个主动缸线性地通过所述离合器壳的穿引部被驱动。

Description

静液压的离合器执行器
技术领域
本发明涉及一种静液压的离合器执行器，所述离合器执行器用于至少一个有效地设置在内燃机的曲轴和变速器的变速器输入轴之间的离合器壳中的摩擦离合器、尤其双离合器的两个摩擦离合器，所述离合器执行器包含至少一个电驱动单元、至少一个将驱动单元的转动运动转换为直线运动的传动装置、至少一个由传动装置操作的主动缸和至少一个由主动缸经由液压线路操作的从动缸，所述从动缸操作至少一个摩擦离合器并同心地围绕变速器输入轴设置。
背景技术
在机动车辆的动力传动系统中，摩擦离合器装在内燃机的曲轴和变速器的变速器输入轴之间，以便在机动车辆停车时将内燃机与变速器解耦，而变速器的挡位用于平衡转速差并且在摩擦离合器的摩擦配合中将内燃机所施加的扭矩经由变速器传输到驱动轮上。在具有双离合器变速器的动力传动系统中，两个联合为双离合器的并且分别设置在双离合器变速器的子动力传动系统的变速器输入轴和曲轴之间的摩擦离合器此外用于将内燃机的扭矩分配到这两个子动力传动系统上。在这种动力传动系统中，摩擦离合器分别自动地运行，其方式是：根据控制设备的控制信号借助于离合器执行器打开、闭合或者以滑行的方式运行摩擦离合器。在此，静液压的离合器执行器例如已证实是有利的，例如其从DE102011014932A1中所已知的那样。在此，由驱动马达、行星滚子传动装置和主动缸构成的单元设置在容纳摩擦离合器的离合器壳的外部，所述离合器壳设置在内燃机和变速器之间。经由液压线路如压力管道，根据在主动缸中产生的压力操作围绕变速器输入轴设置的从动缸。主动缸由驱动马达来操作，其中行星滚子传动装置以减速的方式将驱动单元如驱动马达的旋转驱动转换为直线运动，所述直线运动线性地移动活塞杆从而线性地移动主动缸的活塞。这种单元尤其在具有双离合器变速器的动力传动系统中使用两个样本时在机动车辆的发动机舱中需要大的构造空间。
发明内容
本发明的目的是，借助于改进的构造空间使用，有利地改进静液压的离合器执行器并且用于降低生产成本。
所述目的通过权利要求1的设备实现。从属于权利要求1的权利要求描述所述设备的有利的实施方式。
所提出的静液压的离合器执行器设置用于操作至少一个、尤其两个构成为双离合器的摩擦离合器，所述摩擦离合器有效地设置在内燃机的曲轴和变速器的一个或两个彼此同心地套接的变速器输入轴之间的离合器壳中。静液压的离合器执行器包含至少一个、在待操作的双离合器的情况下为两个的电驱动单元、例如具有定子和相对于该定子可扭转的转子的驱动马达。转子的转动运动借助于传动装置转换为直线运动。以这种方式，驱动单元经由传动装置操作主动缸，其中例如容纳在主动缸壳体中的主动缸活塞借助于活塞杆线性地移动并且在由主动缸活塞和主动缸壳体所包围的压力体积中压力介质被压缩。经由液压线路、例如压力管路，压力体积与操作摩擦离合器的、同心地围绕变速器输入轴设置的从动缸连接，使得根据所施加的压力移动从动缸活塞从而操作摩擦离合器，其方式是：例如借助于操作轴承如接合轴承或分离轴承在轴向上加载杠杆元件如碟形弹簧舌片或者杠杆弹簧舌片。
通过由至少一个主动缸和至少一个从动缸形成的液压单元设置在离合器壳内部并且由至少一个驱动单元和至少一个传动装置形成的机械单元设置在离合器壳外部以及至少一个主动缸线性地通过离合器壳的穿引部被驱动的方式，实现改进的装入情况。以这种方式能够使用在离合器壳中所提供的构造空间，使得在离合器壳外部仅安装离合器执行器的机械的或者电的部件，以至于由于离合器执行器而对在机动车辆的马达室中所提供的构造空间的要求较低。此外，主动缸和从动缸之间的液压线路较短，使得例如能够实现改进的压力传输、例如改进的温度相关性、更小的管路扩展等。
能够以尤其有利的方式将至少一个从动缸和至少一个主动缸容纳在共同的壳体中。由此能够完整地节省压力管路和两个壳体，使得能够实现成本降低。共同的壳体能够对应于主动缸和从动缸的各个壳体优选由塑料以注塑成型法制造。壳体能够一件式地构成或者为了避免复杂的注塑模具而多件式地构成。壳体能够固定在变速器壳体上，使得仅设置一次固定机构。壳体在此优选支撑(多个)摩擦离合器的朝向变速器壳体的操作力。
为了将驱动单元的旋转运动转换为直线运动，至少一个传动装置可构成为丝杠传动装置，所述丝杠传动装置具有由至少一个驱动单元旋转驱动的、在轴向上固定地例如借助于马达壳体中的至少一个轴向的固定轴承以可扭转地支承的方式设置的丝杠螺母和抗扭的并且在轴向上可移动的丝杠。在此，丝杠能够线性地驱动至少一个主动缸的活塞杆。在丝杠和活塞杆之间能够设置有接头如球接头或球冠接头，以便必要时补偿丝杠和活塞杆之间所存在的角度偏差。在理想情况下，丝杠与活塞杆共轴地设置从而与主动缸活塞共轴地设置。
为了能够除了将旋转运动转换为直线运动之外还设有传动装置的减速，丝杠传动装置能够构成为行星滚子传动装置，所述行星滚子传动装置具有形成驱动单元的转子的并且借助于行星滚动体驱动丝杠的丝杠螺母。在此，在环周上分布式设置的行星滚动体借助相对于由驱动单元驱动的丝杠螺母无斜度的直齿部并且借助于螺纹齿部在丝杠上滚动。关于行星滚子传动装置的详细的构造例如参照DE102011014932A1和DE102010047801A1。
能够设有离合器执行器的由驱动单元和传动装置形成的机电单元，所述机电单元安装在离合器壳外部的独立的壳体中并且以与壳体固定的方式例如容纳在内燃机的马达壳体处或者在车辆变速器的变速器壳体处。此外，能够在该壳体中设有配属给机电单元的控制电路板，所述控制电路板形成离合器控制设备或者与该离合器控制设备通信并且控制驱动单元。通过经由静液压线路直接动力学地配属丝杠、活塞杆以及从动缸活塞，能够在控制电路板上设有绝对位移传感器，所述绝对位移传感器检测丝杠的绝对的直线位移。除此之外，能够绝对地检测从动缸和主动缸的活塞位移。显然的是，在从动缸和主动缸之间能够设有抽吸装置，其中压力介质的由温度引起的体积膨胀通过平衡开口的间或的移动被平衡并且必要时从液压线路中去除所产生的气泡。此外，为了监控转子和壳体之间的旋转特征值如旋转角、转速、旋转速度和旋转加速度，设有旋转角传感器、例如检测旋转角增量的旋转角传感器，以便例如控制构成为电子换向的电动机的驱动单元和/或检测丝杠螺母相对于丝杠的旋转特征值，从而例如以与绝对位移传感器相结合的方式检测行星滚子传动装置的滑移。旋转角传感器能够在轴向上在转子上扩宽地设置，使得能够设置转子的标记部之间的相对扭转和旋转角传感器的设置在控制电路板上的检测元件。此外，为了构成绝对位移传感器，能够在丝杠上设有所谓的目标，所述目标与绝对位移传感器的在控制电路板上的检测元件交互作用。
从动缸的活塞能够构成为围绕变速器输入轴共轴地设置的环形活塞。替选地，能够围绕变速器输入轴设有多个在环周上分布式地设置在两个或唯一一个节圆上的柱形的单活塞，所述单活塞与从动缸的共同的压力体积连接。从动缸活塞包含操作轴承或者贴靠到操作轴承上并且根据作为压开式或压合式摩擦离合器的构成方案在打开或闭合位置中加载摩擦离合器。
在一个优选的实施方式中，设有两个关于其功能和构造基本上相同的电机械的和静液压的单元，以便分别彼此不相关地分别操作双离合器的摩擦离合器。对此在离合器壳外部的壳体中容纳有两个驱动单元和两个传动装置并且在离合器壳内部分别设有两个主动缸和两个从动缸，所述从动缸围绕两个同心地设置的变速器输入轴设置并分别操作一个摩擦离合器。
根据实施方式，单一的或者多个主动缸和从动缸以预设的划分安装在一个或多个分隔开的壳体中。主动缸和从动缸以尤其有利的方式容纳在唯一共同的壳体中。壳体能够一件式地构成或者多件式地构成。壳体以优选的方式固定在变速器壳体上或轴向地支撑在该变速器壳体上以抵抗操作力。
这两个从动缸能够具有两个在径向上叠合地设置的环形活塞。然而已证实有利的是，由在环周上分布式设置的多个单活塞如柱形的压力活塞构成至少一个从动缸活塞。
主动缸和从动缸之间的压力管路的构成能够以如下方式例如径向地或者切向地进行：这两个主动缸彼此间以平行间隔开的方式设置。以这种方式产生两个直接并排设置在离合器壳外部的机电单元，所述机电单元能够以节省构造空间的方式直接并排设置在唯一的壳体中。在主动缸之间能够以节省构造空间的方式设有共同的压力平衡容器。
附图说明
根据在图1至3中示出的实施例详细阐述本发明。在此示出：
图1示出静液压的离合器执行器的示意图；
图2示出朝向变速器壳体观察的、图1的静液压的离合器执行器的装入情况；以及
图3示出从一侧观察的、图1的静液压的离合器执行器的装入情况。
具体实施方式
图1示出从变速器侧来看的静液压的离合器执行器1的示意图。静液压的离合器执行器1用于操作双离合器的两个摩擦离合器并且对于摩擦离合器而言分别具有执行器单元2、3。执行器单元2、3分别由设置在离合器壳4外部的机电单元5、6和设置在离合器壳4内部的静液压的装置7、8形成。机电单元5、6容纳在共同的壳体9中，所述壳体固定地连接在离合器壳4上或者以不同的方式固定地与内燃机或者车辆变速器连接。
机电单元5、6基本上相同地构造并且具有构成为电动机的驱动单元10、11，所述驱动单元具有与壳体9固定地连接的定子12、13和转子14、15。在定子12、13的径向内部设置有构成为行星滚子传动装置18、19的传动装置16、17以将转子14、15的转动运动例如旋转运动转换为直线运动。在此，转子14、15借助于固定轴承20、21形成可扭转地并且在轴向上固定地容纳的丝杠螺母22、23。在丝杠螺母22、23扭转时，以抗扭地并且在轴向上可移动的方式被容纳的丝杠24、25借助于丝杠螺母22、23和丝杠24、25之间的未示出的行星滚动体轴向移动。丝杠24、25分别穿过离合器壳4中的穿引部26、27并且加载静液压的单元7、8的主动缸30、31的与这些丝杠共轴地设置的活塞杆28、29。
主动缸30、31彼此平行地并且与机电单元5、6间隔地设置，以便分别实现丝杠24、45和活塞杆28、29的共轴的设置。经由压力管路32、33，主动缸30、31分别加载配属给所述主动缸的从动缸34、35。主动缸30、31和从动缸34、35在所示出的实施例中容纳在唯一的壳体36中，使得压力管路32、33能够短且刚性地构成。在主动缸30、31之间设置有共同的压力平衡容器37。压力管路32、33径向地或者垂直相切地引导到从动缸34、35的相应的不可见的压力体积中。主动缸活塞38、39在此垂直于从动缸34、35的从动缸活塞运动，所述从动缸活塞相对于摩擦离合器的旋转轴线d轴向地移动。
丝杠24、25的直线运动从而主动缸活塞38、39的并且从动缸活塞的经由液压路线的直线位移借助于绝对位移传感器40、41来检测。对此，在丝杠24、25处设有目标42、43并且在控制电路板46、47上设有检测元件44、45。转子14、15的旋转运动从而丝杠螺母22、23的旋转运动借助于旋转角传感器48、49检测。对此，在转子14、15处设有轴向扩展的旋转角探测器50、51，所述旋转角探测器与设置在控制电路板46、47上的检测元件52、53交互作用。
图2和3通过俯视具有离合器壳4的变速器壳体54示出图1的静液压的离合器执行器1的装入情况。在离合器壳4外部设置有机电单元5、6并且在该离合器壳内部设置有液压单元7、8，其中在所述视图中省略了(图1的)壳体9。如从图2中所得知的，从动缸34、35的从动缸活塞55、56设计为设置在环周上的各个压力活塞57、58，所述压力活塞在环周上交替地设置在唯一的节圆中。用于构成摩擦离合器的彼此不相关的操作的机械解耦借助于从动缸活塞55、56和摩擦离合器之间的分离机构来进行。
附图标记列表
1静液压的离合器执行器
2执行器单元
3执行器单元
4离合器壳
5机电单元
6机电单元
7静液压的单元
8静液压的单元
9壳体
10驱动单元
11驱动单元
12定子
13定子
14转子
15转子
16传动装置
17传动装置
18行星滚子传动装置
19行星滚子传动装置
20固定轴承
21固定轴承
22丝杠螺母
23丝杠螺母
24丝杠
25丝杠
26穿引部
27穿引部
28活塞杆
29活塞杆
30主动缸
31主动缸
32压力管路
33压力管路
34从动缸
35从动缸
36壳体
37压力平衡容器
38主动缸活塞
39主动缸活塞
40绝对位移传感器
41绝对位移传感器
42目标
43目标
44检测元件
45检测元件
46控制电路板
47控制电路板
48旋转角传感器
49旋转角传感器
50旋转角探测器
51旋转角探测器
52检测元件
53检测元件
54变速器壳体
55从动缸活塞
56从动缸活塞
57压力活塞
58压力活塞
d旋转轴线

Claims (10)

1.一种静液压的离合器执行器(1)，所述离合器执行器用于至少一个有效地设置在内燃机的曲轴和车辆变速器的变速器输入轴之间的离合器壳(4)中的摩擦离合器，所述离合器执行器包含至少一个电驱动单元(10，11)、至少一个将所述驱动单元(10，11)的转动运动转换为直线运动的传动装置(16，17)、至少一个由所述传动装置(16，17)操作的主动缸(30，31)和至少一个由所述主动缸(30，31)经由液压线路操作的从动缸(34，35)，所述从动缸操作至少一个摩擦离合器并同心地围绕所述变速器输入轴设置，
其特征在于，主动缸(30，31)和从动缸(34，35)设置在所述离合器壳(4)内部并且驱动单元(10，11)和传动装置(16，17)设置在所述离合器壳(4)外部，并且至少一个所述主动缸(30，31)线性地通过所述离合器壳(4)的穿引部(26，27)驱动。
2.根据权利要求1所述的静液压的离合器执行器(1)，其特征在于，至少一个从动缸(34，35)和至少一个主动缸(30，31)容纳在共同的壳体(36)中。
3.根据权利要求1或2所述的静液压的离合器执行器(1)，其特征在于，至少一个所述传动装置(16，17)构成为丝杠传动装置，所述丝杠传动装置具有由至少一个所述驱动单元(10，11)旋转驱动的、轴向固定地设置的丝杠螺母(22，23)和抗扭地并且在轴向上可移动的丝杠(24，25)，并且所述丝杠(24，25)线性地驱动至少一个所述主动缸(30，31)的活塞杆(28，29)。
4.根据权利要求3所述的静液压的离合器执行器(1)，其特征在于，所述丝杠传动装置构成为行星滚子传动装置(18，19)，所述行星滚子传动装置具有形成所述驱动单元(10，11)的转子(14，15)的并且借助于行星滚动体驱动所述丝杠(24，25)的丝杠螺母(22，23)。
5.根据权利要求3或4所述的静液压的离合器执行器(1)，其特征在于，至少一个所述驱动单元(10，11)和至少一个所述传动装置(16，17)以及用于控制所述驱动单元(10，11)的控制电路板(46，47)容纳在共同的壳体(9)中，并且用于检测所述丝杠(24，25)的绝对的直线位移的绝对位移传感器(40，41)设置在所述控制电路板(46，47)上。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的静液压的离合器执行器(1)，其特征在于，为了操作双离合器的两个摩擦离合器，两个驱动单元(10，11)和两个传动装置(16，17)容纳在壳体(9)中，并且分别设有两个主动缸(30，31)和两个从动缸(34，35)，两个所述从动缸围绕两个同心地设置的变速器输入轴设置并分别操作一个摩擦离合器。
7.根据权利要求6所述的静液压的离合器执行器(1)，其特征在于，主动缸和从动缸(30，31；34，35)容纳在共同的壳体(36)中。
8.根据权利要求6或7所述的静液压的离合器执行器(1)，其特征在于，所述从动缸(34，35)中的至少一个具有在环周上分布式设置的柱形的压力活塞(57，58)。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的静液压的离合器执行器(1)，其特征在于，在所述主动缸(30，31)之间设置有共同的压力平衡容器(37)。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的静液压的离合器执行器(1)，其特征在于，两个所述主动缸(30，31)彼此间平行间隔地设置。
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