CN107110233B - 离合器平衡活塞 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于离合器的平衡模块10，该平衡模块包括：第一环形活塞部件11；第二环形活塞部件12，该第二活塞部件在轴向上与第一活塞部件11相对布置并与第一活塞部件隔开；在轴向上操作的至少三个弹簧元件13，所述弹簧元件轴向布置在第一活塞部件11和第二活塞部件12之间；以及具有至少一个径向朝外指向的密封唇15的密封元件14，该密封元件附接在第一活塞部件11上。弹簧元件13、第一活塞部件11和第二活塞部件12以防脱落的方式彼此连接，从而形成一体的模块10。

Description

离合器平衡活塞
技术领域
本发明涉及用于离合器的平衡活塞，特别是用于车辆的双离合变速箱的平衡活塞。
背景技术
取决于类型，车辆中的离合器具有一个或多个操作离合器，该操作离合器驱动摩擦离合器，以便根据需要控制动力传递。例如在双离合变速箱中，当换挡时，当前啮合的齿轮和待啮合齿轮的离合器交替地脱离和进入啮合状态。当启动车辆时，从空挡啮合齿轮，在空挡中，第一齿轮的摩擦离合器通过操作离合器进入啮合状态。
离合器还具有用于每个摩擦离合器的所谓的平衡活塞，该平衡活塞确保未驱动的离合器被复位到脱离状态。通常，这使用弹簧组件，弹簧组件通过对应的恢复力在未驱动时将离合器推回到脱离位置。活塞部件形成弹簧元件与待复位的操作活塞之间的界面并定位弹簧元件。
此外，密封元件被插入到密封件中，特别是插入到双离合变速箱中。例如在油浴式离合器的情况下，这些密封元件将离合器的可动部件相对于彼此进行密封。
已知的这种类型的平衡活塞由彼此不连接的分离部件组成。每个构件仅实现其特定功能。弹簧组件提供恢复力，密封元件承担密封功能，并且一个或多个活塞部件定位弹簧组件并且形成用于待复位的操作活塞的支承表面(支承面)。
单独部件的存在使得安装对应的离合器或具有离合器的变速箱更加复杂，并且可能导致安装错误。此外，这使得更加难以使所涉及的构件彼此最佳地适应。由于在未连接的单独部件的情况下不能提供封闭或密封的系统，因此在安装之前，这些单独部件会遭受潜在的破坏性影响，诸如例如集尘、机械损坏或腐蚀。
因此，本发明的目的在于提供一种用于离合器的平衡模块(平衡组件)，其解决了前面提及的问题，或者至少可以使现有技术的缺点最小化。
发明内容
根据第一方面，提供了一种用于离合器的平衡模块，包括：
-第一环形活塞部件；
-第二环形活塞部件，所述第二环形活塞部件在轴向上与第一环形活塞部件相对布置并与第一环形活塞部件隔开；
-在轴向上操作的至少三个弹簧元件，所述弹簧元件被轴向布置在第一环形活塞部件和第二环形活塞部件之间；以及
具有至少一个径向朝外指向的密封唇的密封元件，所述密封元件附接在第一环形活塞部件上；
其中弹簧元件、第一环形活塞部件和第二环形活塞部件以防脱落(防松落，loss-proof)的方式彼此连接，以便形成一体的模块。
由于将以前分离的单独部件集成在一个模块中，因此尤其实现了以下优点：
便于安装，例如在单独部件的相互定位中的错误不再发生。一体的模块可以被设计成紧凑的单元。平衡模块同时实现复位、密封和支承表面的功能。平衡模块优选地可以被设计为封闭空间。结果，特别是如果平衡模块尚未安装时，例如可以更好地保护内部的弹簧元件免受污染、腐蚀和损坏。由于对至少三个构件组(活塞部件、弹簧元件、密封元件)的集成，因此便于构件相对于彼此最佳地适配。
由于离合器和平衡模块的环形几何形状，因此优选设置至少3个螺旋弹簧，这些螺旋弹簧大致对称地布置在圆周上。然而优选地，弹簧元件的数量大得多，以便确保更均匀且更可靠的动力传递。
根据实施例，第一环形活塞部件具有带有径向内部延伸面(running surface)的延伸面部分，在平衡模块的安装状态下，至少一个密封唇以密封方式支承在该延伸面部分上。
传统的密封元件不会在平衡活塞本身处密封，而是在离合器的不同支承表面处密封，即密封元件的延伸面不是平衡活塞的组成部分。由于该延伸面是平衡模块的一体组成部分的这一实施例，尤其可以实现以下优点：
实现了配合件、延伸面和密封元件的改进适配。通过将密封元件密封支承在第二环形活塞部件的延伸面部分上，可以形成封闭的密封系统，特别是在安装之前以及在操作期间，可以更好地保护该系统免受外部影响和损坏。
根据一个实施例
-弹簧元件以防脱落的方式连接于第一环形活塞部件和第二环形活塞部件两者；或者
-第一环形活塞部件和第二环形活塞部件以防脱落的方式彼此连接。
在每种情况下，必须确保平衡模块的各个元件是防脱落的，使得产生一体的模块，该模块的组成部分本身不会彼此分离。这可以以各种方式进行。例如，两个活塞部件可以以使得位于它们之间的弹簧元件同样是防脱落的方式连接，尽管弹簧元件不一定必须连接于活塞部件。然而，同样在这种替代方案中，弹簧元件以防脱落的方式至少连接于活塞部件之一。可替代地或另外地，弹簧元件可以连接于两个活塞部件，即弹簧元件连接活塞部件，其结果同样可以确保作为一体模块的结合。
根据实施例，在平衡模块的未安装状态下，在至少一个密封唇与延伸面部分之间存在轴向空间(轴向间隔，轴向距离)。
在未安装状态下，弹簧元件的弹簧力可以完全起作用或者弹簧元件可以偏移到最大程度，因为没有对接面的妨碍。根据该实施例，延伸面部分在其轴向长度上的尺寸被设定为使得在弹簧元件不受干扰地偏移的情况下，在密封唇与延伸面部分的边缘之间存在间隙。相比之下，在安装状态下，平衡模块在轴向上被压缩到这样的程度，使得密封唇就位于延伸面上。以这种方式可以节省用于延伸面部分的材料，而不会损害操作过程中的功能。
此外，根据实施例，延伸面部分的与至少一个密封唇相对的边缘被实现为使得该边缘是倒圆的、倒角的、成角度的或其组合，使得在平衡模块的安装期间，至少一个密封唇能够滑过该边缘，以便在延伸面部分的延伸面上呈现至少一个密封唇的安装位置，其中在平衡模块的安装期间，第一环形活塞部件和第二环形活塞部件在弹簧元件沿轴向的压缩下更靠近在一起。
根据该实施例，延伸面部分的边缘通过倒圆、倒角或成角度中的一种或多种方式被配置成使得当平衡模块被轴向压缩进行安装时，密封唇能够以尽可能简单且无阻力的方式滑过该边缘。根据该实施例，在未安装状态下在延伸面部分与密封唇之间存在的间隙在安装之前或安装期间减小，直到密封唇滑过该边缘并在延伸面上呈现其安装位置。
根据实施例
-延伸面部分具有至少一个锁定元件；
-密封元件具有至少一个对应的锁定元件；并且
-在平衡模块的未安装状态下，第一环形活塞部件和第二环形活塞部件通过锁定元件以防脱落的方式连接。
根据该实施例，密封元件可以有利地用于确保两个活塞部件之间的防脱落连接。优选地，密封元件这一侧上的锁定元件可以另外是另一个密封唇，可替代地，主密封唇甚至可以承担该锁定元件。优选地，延伸面部分这一侧上的锁定元件可以是封闭的隆起或卷边部，使得即使在未安装状态下，也能实现良好的密封。可替代地，可以设置对应的突出部或凹部，在未安装状态下其彼此配合，使得活塞部件以防脱落的方式连接。
根据实施例，弹簧元件通过以下方式中的一种或组合以防脱落的方式连接于第一环形活塞部件和/或第二环形活塞部件：
-焊接；
-压接；
-粘接；和
-闩锁。
根据实施例，第一环形活塞部件和/或第二环形活塞部件的轴向内侧具有突出部，弹性元件以防脱落的方式连接于所述突出部。
特别优选地，弹簧元件通过突出部固定在活塞部件上。例如，弹簧元件可以在其轴向端侧展开或压缩，以便接合在对应的突出元件上或接合在对应的突出元件中。优选地，突出部因此具有基本上L形的横截面，其从内部和/或外部以正向(positive)配合的方式接合到弹簧元件的端部中，以便以防脱落的方式将其紧固。根据本发明这也可以使用压接来连接，例如使得突出部与弹簧元件压接在一起，或者使突出部压接在弹簧元件周围。
根据实施例，弹簧元件是螺旋弹簧。螺旋弹簧是经验证的且可靠的弹簧元件，然而可替代地，也可以使用能够可靠地以可用体积施加对应的恢复力的任何其他元件。
根据实施例，离合器是双离合变速箱的一部分，并且平衡模块被分配给离合器之一的操作活塞。可以通过根据本发明所述的该平衡模块或一个平衡模块替换仅一个或甚至两个或所有的平衡活塞。取决于双离合变速箱的几何形状，在该过程中可以使用相同或不同构造的平衡模块。例如，一个平衡模块可以具有完整的延伸面，而第二平衡模块由于空间原因不具有用于密封唇的延伸面，并且密封唇支承在离合器或变速箱壳体的一部分上并且在操作期间在离合器或变速箱壳体的一部分上延伸。
附图说明
图1以三维截面图示出了双离合变速箱的一部分；
图2以三维截面图示出了根据本发明的平衡模块的第一实施例；
图3示出了本发明的第二实施例的横截面；
图4示出了处于未安装状态的本发明的第三实施例的横截面；
图5示出了图4的实施例在安装和未驱动状态下的横截面；
图6示出了图4的实施例在安装和驱动状态下的横截面。
图7示出了第四实施例的横截面；以及
图8示出了第五实施例的横截面。
具体实施方式
在图1中以三维截面图示出了双离合变速箱的一部分。设置有第一操作活塞1，以便驱动第一摩擦离合器(未示出)，该第一摩擦离合器将被布置在图中左侧径向更外侧。在所示的位置，操作活塞1位于未驱动或空挡位置。设置有第二操作活塞2，以便驱动第二摩擦离合器(未示出)，该第二摩擦离合器将被布置在图中左侧径向更内侧。在所示的位置，操作活塞2位于未驱动或空挡位置。
为了将相应的操作活塞1、2保持在空挡位置，还设置有平衡活塞3和4。这些平衡活塞在每种情况下包括一组弹簧元件5或6。此外，密封元件7、8分别存在于径向外侧。如果相应的操作活塞被推至左侧，以便将摩擦离合器(未示出)驱动到啮合位置，则相应的弹簧元件被压缩并且密封元件在相应的运行面上滑动(相对于右侧观察)。如果相应的操作活塞不再被驱动，以便分离相关联的摩擦离合器，则弹簧元件通过它们的预应力将操作活塞推回到其空挡位置，其中密封元件在运行面上滑回。
图2以三维截面图示出了本发明的第一实施例。平衡模块10包括第一环形活塞部件11、第二环形活塞部件12、多个弹簧元件13和具有密封唇15的密封元件14。元件11-15彼此以防脱落的方式连接，以便形成一体的平衡模块。
图3以横截面示出了本发明的第二实施例。在该设计中，第一环形活塞部件11被构造成具有基本上L形的横截面。在该设计中，弹簧元件13以防脱落的方式附接(例如焊接或粘接)在第一环形活塞部件11和第二环形活塞部件12两者上。
密封元件14(例如注塑成型的弹性体密封元件)附接在L形横截面的水平延伸的直角边上。密封元件14具有径向向外突出的密封唇15。在该设计中，第二环形活塞部件12具有条形横截面。在密封唇15和活塞部件12的与密封唇相对的边缘之间存在轴向间隙。这里所示的几何形状意味着在安装状态下，密封唇在离合器或变速箱的一部分上运行。可为例如受限制的空间条件提供的该实施例适合于例如替换如图1所示的变速箱中的左平衡活塞。
与图3的实施例类似，图4以横截面示出了本发明的在未安装状态下的第三实施例。然而，与图3的实施例相比，该实施例具有不同构造的活塞部件12。这里，活塞部件12设置有延伸面部分16，这里，该延伸面部分16形成为基本上L形横截面的直角边。在该图中示出了未安装状态，其中与安装状态(由箭头指示)相比，弹簧元件13偏移到这样的程度，使得在密封唇和与密封唇相对的边缘(这里其被图示为成角度的)之间存在轴向间隙。
可为稍微更宽敞的空间条件提供的该实施例例如适合于替换如图1所示的变速箱中的右平衡活塞。
图5示出了图4的实施例，其处于安装状态，处于非驱动位置。这里，通过活塞部件11和12的轴向压缩将弹簧元件13压缩到这样的程度，使得密封唇15已经滑过延伸面部分的成角度的边缘并且支承在延伸面部分16的延伸面17上。为此目的，延伸面部分16的边缘可以优选地以便于密封唇滑过的方式配置。这可以通过成角、倒角、倒圆或其组合来进行。
图6示出了图4的实施例，其处于安装状态，处于至少部分驱动位置。这里，与图5所示的状态相比，由于变速箱的相关联的操作活塞的驱动，通过活塞部件11和12的轴向压缩将弹簧元件13进一步压缩(由箭头指示)。在这种情况下，密封唇滑过延伸面17。
图7示出了类似于图3的第四实施例。这里，示出了通过突出部18将弹簧元件13紧固在活塞部件11和12上的设计。如在活塞部件11的左侧可以看出的，这些突出部18以使得其从内部接合到弹簧元件13(这里弹簧元件13例如作为螺旋弹簧示出)的绕组中的方式配置，以便以防脱落的方式紧固弹簧元件。弹簧13可以通过展开容易地附接在这样的突出部18上。可替代地，突出部可以从外部反向接合到弹簧13的绕组中，其中于是可以通过径向压缩来安装弹簧。在活塞部件12的右侧，示出了尚未附接有弹簧13的情况，使得可以看到突出部18。
虽然弹簧元件的这种类型的紧固是优选的，但是其他紧固类型也可以与本发明一起使用，包括焊接、粘接、压接(crimping)、钩挂等。在这种情况下只要确保弹簧元件以防脱落的方式连接。在这种情况下可能存在游隙，相比之下，在诸如焊接等替代的紧固方法的情况下，可能不存在游隙。
在与图7的实施例类似的实施例中，不需要将活塞部件11和12同样地连接。然而，可替代地，这另外同样也是可以的。
图8示出了未安装状态下的平衡模块的第五实施例。这里，不存在轴向间隙，这是完全封闭的系统。在该设计中，如下所说明的，第一环形活塞部件11和第二环形活塞部件12以防脱落的方式彼此连接。因此，并不绝对需要但可替代地当然可以将弹簧元件13连接于一个或两个活塞部件。
锁定元件20例如以周向隆起(elevation)的形式设置在延伸面部分16上。也可以是延伸面部分上的卷边部(bead)或凸起(未示出)。在密封元件上设置有对应的锁定元件19，该锁定元件19接合在隆起20的后面，从而将活塞部件11和12保持在一起。具有合适的对应锁定元件(诸如凹陷、突出部等)的替代设计同样是可以的。
当安装这里所示的平衡模块时，主密封唇15将滑过隆起20，并且位于延伸面17上。其从而可以实现其密封功能。锁定元件19从而可以是非功能性的，然而其也可以优选地被配置为附加的密封唇。
如果以这种或其他方式确保弹簧元件已经通过活塞部件的防脱落连接而保持在平衡模块中，则原则上不需要以防脱落的方式将弹簧元件紧固在一个或两个活塞部件上。但是，可替代地，这当然是可以的。不过，为弹簧元件提供引导件可能就足够了，引导件本身不能确保防脱落，而仅仅固定弹簧元件在径向上的位置。

Claims (9)

1.一种用于离合器的平衡模块(10)，包括：
-第一环形活塞部件(11)；
-第二环形活塞部件(12)，所述第二环形活塞部件在轴向上与所述第一环形活塞部件(11)相对布置并且与所述第一环形活塞部件隔开；
-在轴向上操作的至少三个弹簧元件(13)，所述弹簧元件轴向地布置在所述第一环形活塞部件(11)与所述第二环形活塞部件(12)之间；以及
具有至少一个径向朝外指向的密封唇(15)的密封元件(14)，所述密封元件附接在所述第一环形活塞部件(11)上；
其中，所述弹簧元件(13)、所述第一环形活塞部件(11)和所述第二环形活塞部件(12)以防脱落的方式彼此连接，以便形成一体的模块(10)，
其中，所述弹簧元件(13)通过以下中的一种或以下的组合以防脱落的方式连接于所述第一环形活塞部件(11)和/或所述第二环形活塞部件(12)：
-焊接；
-压接；
-粘接；和
-闩锁。
2.根据权利要求1所述的平衡模块(10)，其中，所述第一环形活塞部件(11)具有带有径向内部延伸面(17)的延伸面部分(16)，在所述平衡模块(10)的安装状态下，所述至少一个密封唇(15)以密封方式支承在所述径向内部延伸面上。
3.根据权利要求1所述的平衡模块(10)，其中
-所述弹簧元件(13)以防脱落的方式连接于所述第一环形活塞部件(11)和所述第二环形活塞部件(12)两者；或者
-所述第一环形活塞部件(11)和所述第二环形活塞部件(12)以防脱落的方式彼此连接。
4.根据权利要求2所述的平衡模块(10)，其中，在所述平衡模块(10)的未安装状态下，在所述至少一个密封唇(15)与所述延伸面部分(16)之间存在轴向空间。
5.根据权利要求4所述的平衡模块，其中，所述延伸面部分(16)的与所述至少一个密封唇(15)相对的边缘被实现为使得所述边缘是倒圆的、倒角的、成角度的或它们的组合，以使在所述平衡模块(10)的安装期间，所述至少一个密封唇(15)能够滑过所述边缘，以便在所述延伸面部分(16)的所述延伸面(17)上呈现所述至少一个密封唇的安装位置，其中在所述平衡模块的安装期间，所述第一环形活塞部件(11)和所述第二环形活塞部件(12)在所述弹簧元件(13)沿轴向的压缩下更靠近在一起。
6.根据权利要求4所述的平衡模块(10)，其中
-所述延伸面部分(16)具有至少一个锁定元件(20)；
-所述密封元件(14)具有至少一个对应的锁定元件(19)；并且-其中在所述平衡模块(10)的未安装状态下，所述第一环形活塞部件(11)和所述第二环形活塞部件(12)通过所述锁定元件(19、20)以防脱落的方式连接。
7.根据权利要求1-6中的任一项所述的平衡模块(10)，其中，所述第一环形活塞部件(11)和/或所述第二环形活塞部件(12)的轴向内侧具有突出部(18)，所述弹簧元件(13)以防脱落的方式连接于所述突出部。
8.根据权利要求1-6中的任一项所述的平衡模块(10)，其中，所述弹簧元件(13)是螺旋弹簧。
9.根据权利要求1-6中的任一项所述的平衡模块(10)，其中，所述离合器是双离合变速箱的一部分，并且其中所述平衡模块(10)被分配给所述离合器之一的操作活塞。
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