CN108223609B - 用于变速器的双离合器设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于将发动机输出轴的扭矩选择性地传递到第一输入轴或第二输入轴的双离合器设备，其可包括：离合器壳体，连接到发动机输出轴；外部离合器和内部离合器，被径向叠置并分别连接到第一输入轴和第二输入轴；第一操作活塞和第二操作活塞，通过双工作缸操作以分别操作外部离合器和内部离合器；液压泵，通过旋转轴连接到从动齿轮；泵驱动轴，与第二输入轴同轴地设置并且设置在第二输入轴的外部，泵驱动轴上形成有与从动齿轮接合的主动齿轮；以及连接轴，被固定到第二操作活塞的径向内端部并与泵驱动轴的内周键槽接合。

Description

用于变速器的双离合器设备
相关申请的交叉引用
本申请要求于2016年12月14日提交的申请号为10-2016-0170787的韩国专利申请的优先权，其全部内容通过引用并入本文用于所有目的。
技术领域
本发明涉及一种用于变速器的双离合器设备。
背景技术
车辆的环保技术是掌控未来汽车工业存亡的核心技术，先进的汽车制造商已将精力集中在环保车辆的开发上以实现环保和燃料效率监管。
使用电能的电动车辆(EV)或混合动力电动车辆(HEV)或者提高变速器的效率和便利性的双离合器变速器(DCT)可以是这种未来车辆技术的示例。
混合动力电动车辆是使用两种或更多种动力源的车辆。两种或更多种动力源可通过各种方案来组合，并且使用现有化石燃料的汽油发动机或柴油发动机以及由电能驱动的马达/发电机被混合并用作动力源。
DCT通过交替地操作两个离合器来交替地激活奇数换挡挡位和偶数换挡挡位，并改善扭矩传递的连续性。
这种双离器合变速器(DCT)在操作活塞以操作离合器时通常会漏油，并且由于液压损耗而降低效率。
另外，因为控制压力可能会因离心力而发生变化，并且可能需要单独的结构来补偿离心力，所以这种活塞操作方案具有难以设计有效布局的缺点。
在本发明背景技术部分中公开的信息仅用于增强对本发明的一般背景的理解，并且不应被视为这些信息形成本领域技术人员已知的现有技术的确认或任何形式的暗示。
发明内容
本发明的各个方面旨在提供一种双离合器设备，其具有将输入扭矩有效地传递到从动齿轮用于通过变速器壳体内的有效路径来驱动机械液压泵而不会导致机构复杂的优点。
另外，尝试了采用用于操作外部离合器和内部离合器的双工作缸(slavecylinder)，并且因为不涉及控制油的离心力，因此可以均匀地保持接合离合器所需的负载，也防止漏油的可能性。
用于将发动机输出轴的扭矩选择性地传递到第一输入轴或第二输入轴的示例性双离合器设备包括：离合器壳体，形成在变速器壳体内并连接到发动机输出轴；外部离合器和内部离合器，被径向叠置在离合器壳体内并分别连接到第一输入轴和第二输入轴；以及第一操作活塞和第二操作活塞，被设置成穿过离合器壳体并分别操作外部离合器和内部离合器。示例性双离合器设备进一步包括：双工作缸，形成在变速器壳体处并选择性地操作第一操作活塞或第二操作活塞；液压泵，其形成在变速器壳体的径向壁处并通过旋转轴连接到从动齿轮；泵驱动轴，形成为在无旋转干涉的情况下同轴地设置在第二输入轴的外周处的中空轴，泵驱动轴上形成有与从动齿轮接合的主动齿轮；以及连接轴，其被固定到第二操作活塞的径向内端部并与泵驱动轴的内周键槽接合(spline-engage)。
双工作缸可包括被插入第一轴承的第一操作活塞可旋转地支撑的第一工作缸以及被插入第二轴承的第二操作活塞可旋转地支撑的第二工作缸。
在旋转轴被设置成穿过径向壁的方案中，液压泵可以是形成在径向壁处的机械泵，使得从动齿轮和液压泵关于径向壁彼此相对定位。
泵驱动轴可被插入轴承的变速器壳体的径向壁可旋转地支撑。
连接轴可形成为在无旋转干涉的情况下与第二输入轴同轴设置并且设置在第二输入轴的外部的中空轴。
离合器壳体可通过驱动盘连接到发动机输出轴。
根据本发明的示例性实施例的用于变速器的双离合器设备，来自发动机输出轴的扭矩被有效地传递到从动齿轮用于通过变速器壳体内的有效路径来驱动机械液压泵，而不会导致机构复杂。
另外，采用了双工作缸来操作外部离合器和内部离合器，因为不涉及控制油的离心力，因此可以均匀地保持接合离合器所需的负载。此外，防止了漏油的可能性。
本发明的方法和设备具有其它特征和优点，这些特征和优点将从并入本文的附图以及一起用于解释本发明的一些原理的以下具体实施方式中显而易见或在其中更详细地阐述。
附图说明
图1是根据本发明的示例性实施例的用于变速器的双离合器设备的横截面图。
图2是根据本发明的示例性实施例的用于变速器的双离合器设备的第一操作性简图。
图3是根据本发明的示例性实施例的用于变速器的双离合器设备的第二操作性简图。
应该理解的是，附图不一定按比例绘制，而是呈现出说明本发明的基本原理的各种特征的有所简化的表现形式。如本文公开的本发明的包括例如特定尺寸、取向、位置及形状的具体设计特征将部分地由特定预期应用和使用环境来确定。
在附图中，遍及附图的若干图，附图标记表示本发明的相同或等同部分。
具体实施方式
现在将详细参照本发明的各种实施例，其示例在附图中示出并在下面描述。尽管将结合示例性实施例描述本发明，但是将理解的是，本描述并不旨在将本发明限制于那些示例性实施例。相反，本发明旨在不仅涵盖示例性实施例，而且涵盖可包括在如所附权利要求限定的本发明的精神和范围内的各种可选方案、修改方案、等同方案和其它实施例。
在下文中，将参照附图详细描述本发明的示例性实施例。
附图和描述在本质上视为说明性的，而不是限制性的，并且相同的附图标记在整个说明书中表示相同的元件。
在下面的描述中，因为部件的名称彼此相同，所以将部件的名称划分成第一、第二等以将名称分开，其顺序不受特别限制。
图1是根据本发明的示例性实施例的用于变速器的双离合器设备的横截面图。
参照图1，根据本发明的示例性实施例的用于变速器的双离合器设备从发动机输出轴(EOS)接收扭矩，并通过选择性地操作外部离合器C1或内部离合器C2这两个离合器将接收到的扭矩输出到第一输入轴IS1或第二输入轴IS2，使得输出的扭矩可被传送到换挡装置。
第一输入轴IS1将扭矩传递给换挡装置用于奇数换挡挡位，第二输入轴IS2将扭矩传递给换挡装置用于偶数换挡挡位。第二输入轴IS2在无旋转干涉的情况下同轴地设置在第一输入轴IS1的外周上。
外部离合器C1和内部离合器C2将发动机的扭矩即从发动机输出轴EOS接收到的扭矩分别选择性地传递到第一输入轴IS1或第二输入轴IS2。
参照图1，根据本发明的示例性实施例的双离合器设备包括离合器壳体1、第一离合器毂11和第二离合器毂21以及第一操作活塞13和第二操作活塞23。外部离合器C1和内部离合器C2被径向地设置在离合器壳体1的内部。
离合器壳体1通过驱动盘3连接到发动机输出轴(EOS)。在离合器壳体1的内部，外部离合器C1和内部离合器C2被设置成使得外部离合器C1在其径向方向上比内部离合器C2更靠外。
当外部离合器C1和内部离合器C2被操作时，第一离合器毂11和第二离合器毂21将发动机输出轴EOS的扭矩传递到第一输入轴IS1和第二输入轴IS2。
第一离合器毂11的径向内端部与第一输入轴IS1键槽接合，第一离合器毂11的径向外端部连接到外部离合器C1。第二离合器毂21的径向内端部与第二输入轴IS2键槽接合，第二离合器毂21的径向外端部连接到内部离合器C2。
第一操作活塞13和第二操作活塞23可分别形成为具有环形端部的板的形状。第一操作活塞13对应于外部离合器C1，第二操作活塞23对应于内部离合器C2。第一操作活塞13和第二操作活塞23穿过离合器壳体1。
在外部离合器C1和内部离合器C2中，离合器板P与离合器壳体1键槽接合。离合器盘D被交替地设置在离合器板P之间并且与第一离合器毂11和第二离合器毂21键槽接合。
根据本发明的示例性实施例的这种双离合器设备进一步包括双工作缸SC、液压泵MOP、泵驱动轴S1和连接轴S2。双工作缸SC包括第一工作缸SC1和第二工作缸SC2。
第一工作缸SC1和第二工作缸SC2被设置在变速器壳体H的径向壁H1上，例如径向壁H1的径向向内的位置处。
第一工作缸SC1的第一操作杆OR1被插入第一轴承B1的第一操作活塞13可旋转地支撑。第二工作缸SC2的第二操作杆OR2被插入第二轴承B2的第二操作活塞23可旋转地支撑。
第一工作缸SC1和第二工作缸SC2可形成为同心工作缸(CSC)。
液压泵MOP可形成为机械液压泵。液压泵MOP可形成为通过变速器壳体H的径向壁H1，其中液压泵MOP的旋转轴5穿过径向壁H1，使得液压泵MOP可连接到设置在相对侧的从动齿轮G2。
泵驱动轴S1形成为中空轴，并且在无旋转干涉的情况下与第二输入轴IS2同轴地设置并且设置在第二输入轴IS2的外部。与从动齿轮G2外部齿轮啮合的主动齿轮G1形成在泵驱动轴S1上。
泵驱动轴S1的外周可旋转地接触插入轴承B的变速器壳体H的径向壁H1的径向内端部。
连接轴S2形成为中空轴，并且在无旋转干涉的情况下与第二输入轴IS2同轴地设置并且设置在第二输入轴IS2的外部。连接轴S2用第二操作活塞23的径向内端部固定。连接轴S2与泵驱动轴S1键槽接合，并且同轴地插入通过泵驱动轴S1。
图2是根据本发明的示例性实施例的用于变速器的双离合器设备的第一操作性简图。图3是根据本发明的示例性实施例的用于变速器的双离合器设备的第二操作性简图。
以下参照图2和图3详细描述根据本发明的示例性实施例的双离合器设备。
参照图2，为了实现奇数换挡挡位，操作第一工作缸SC1以将扭矩从发动机输出轴EOS传递到第一输入轴IS1。
这样，第一操作活塞13在轴向上移动以操作外部离合器C1。因此，从发动机输出轴EOS接收到的扭矩通过驱动盘3被传递到离合器壳体1，然后通过外部离合器C1和第一离合器毂11被传递到第一输入轴IS1。
参照图3，为了实现偶数换挡挡位，操作第二工作缸SC2以将扭矩从发动机输出轴EOS传递到第二输入轴IS2。
这样，第二操作活塞23在轴向上移动以操作内部离合器C2。因此，从发动机输出轴EOS接收到的扭矩通过驱动盘3被传递到离合器壳体1，然后通过内部离合器C2和第二离合器毂21被传递到第二输入轴IS1。
无论外部离合器C1或内部离合器C2操作与否，在发动机运行时液压泵MOP都一直被驱动。
也就是说，当发动机运行时，通过驱动盘3连接到发动机输出轴EOS的离合器壳体1以发动机输出轴EOS的速度旋转，并且第二操作活塞23也以相同的速度旋转。因此，连接到第二操作活塞23的连接轴S2也旋转。
在本例中，与连接轴S2键槽接合的泵传动轴S1从而使主动齿轮G1旋转，因此，液压泵MOP被与主动齿轮G1齿轮啮合的从动齿轮G2驱动。
根据本发明的示例性实施例的用于变速器的双离合器设备，来自发动机输出轴EOS的扭矩被有效地传递到从动齿轮G2用于通过变速器壳体内的有效路径来驱动机械液压泵MOP，而不会导致机构复杂。
另外，采用了包括第一工作缸SC1和第二工作缸SC2的双工作缸SC来操作外部离合器C1和内部离合器C2，因为不涉及控制油的离心力，因此可以均匀地保持接合离合器所需的载荷。此外，防止了漏油的可能性。
为了便于所附权利要求的说明和精确定义，使用术语“上部”、“下部”、“内部”、“外部”、“上”、“下”、“上部的”、“下部的”“向上”、“向下”、“前方”、“后方”、“后面”、“内部”、“外部”、“向内”、“向外”、“里面”、“外面”、“内”、“外”、“向前”以及“向后”以参照在附图中显示的特征的位置来描述示例性实施例的这些特征。
已经提供本发明的特定示例性实施例的前述描述用于说明和描述的目的。它们并不旨在穷举或将本发明限制于所公开的精确形式，并且显而易见的是，根据上述启发可能存在许多修改和变型。选择和描述了示例性实施例以便解释本发明的某些原理及其实际应用，从而使得本领域技术人员能够制造和利用本发明的各种示例性实施例以及其各种替代方案和修改方案。本发明的范围旨在由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种用于将发动机输出轴的扭矩选择性地传递到第一输入轴或第二输入轴的双离合器设备，所述双离合器设备包括：
离合器壳体，形成在变速器壳体内并连接到所述发动机输出轴；
外部离合器和内部离合器，被径向叠置在所述离合器壳体内并分别连接到所述第一输入轴和所述第二输入轴；
第一操作活塞和第二操作活塞，被设置成穿过所述离合器壳体并分别操作所述外部离合器和所述内部离合器；
双工作缸，形成在所述变速器壳体处并选择性地操作所述第一操作活塞或所述第二操作活塞；
液压泵，形成在所述变速器壳体的径向壁处并通过旋转轴连接到从动齿轮；
泵驱动轴，形成为同轴地设置在所述第二输入轴的外周处的中空轴，并且在所述泵驱动轴与所述第二输入轴之间无旋转干涉，所述泵驱动轴上形成有与所述从动齿轮接合的主动齿轮；以及
连接轴，被固定到所述第二操作活塞的径向内端部并与所述泵驱动轴的内周键槽接合。
2.根据权利要求1所述的双离合器设备，其中所述双工作缸包括：
第一工作缸，被插入第一轴承的所述第一操作活塞可旋转地支撑；以及
第二工作缸，被插入第二轴承的所述第二操作活塞可旋转地支撑。
3.根据权利要求1所述的双离合器设备，其中所述液压泵是形成在所述径向壁处的机械泵，并且所述旋转轴被设置成穿过所述径向壁，其中所述从动齿轮和所述液压泵关于所述径向壁彼此相对定位。
4.根据权利要求1所述的双离合器设备，其中所述泵驱动轴被插入轴承的所述变速器壳体的径向壁可旋转地支撑。
5.根据权利要求1所述的双离合器设备，其中所述连接轴形成为与所述第二输入轴同轴地设置并且设置在所述第二输入轴的外部的中空轴，并且在所述连接轴与所述第二输入轴之间无旋转干涉。
6.根据权利要求1所述的双离合器设备，其中所述离合器壳体通过驱动盘连接到所述发动机输出轴。
7.一种用于分别通过外部离合器和内部离合器将发动机输出轴的扭矩选择性地传递到第一输入轴或第二输入轴的用于变速器的双离合器设备，所述双离合器设备包括：
液压泵，形成在变速器壳体的径向壁处并通过旋转轴连接到从动齿轮；
泵驱动轴，形成为同轴地设置在所述第二输入轴的外周处的中空轴，并且在所述泵驱动轴与所述第二输入轴之间无旋转干涉，所述泵驱动轴上形成有与所述从动齿轮接合的主动齿轮；
离合器壳体，形成在所述变速器壳体内，连接到插入驱动盘的所述发动机输出轴，并且包括被径向叠置的所述内部离合器和所述外部离合器；
第一离合器毂和第二离合器毂，分别与所述第一输入轴和所述第二输入轴键槽接合，并且分别连接到所述外部离合器和所述内部离合器；
第一操作活塞和第二操作活塞，被设置成穿过所述离合器壳体并分别操作所述外部离合器和所述内部离合器；
第一工作缸和第二工作缸，形成在所述变速器壳体处并分别操作所述第一操作活塞和所述第二操作活塞；
连接轴，被固定到所述第二操作活塞的径向内端部并与所述泵驱动轴的内周键槽接合。
8.根据权利要求7所述的双离合器设备，其中所述泵驱动轴被插入轴承的所述变速器壳体的径向壁可旋转地支撑。
9.根据权利要求7所述的双离合器设备，其中所述连接轴被形成为与所述第二输入轴同轴地设置并且设置在所述第二输入轴的外部的中空轴，并且在所述连接轴与所述第二输入轴之间无旋转干涉。
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