CN110785574B - 离合器设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种离合器设备，其包括至少一个离合器装置(2、3)以及后接于该离合器装置的用于操纵离合器装置(2、3)的接合装置(18)，其中，离合器装置(2、3)利用构件(4)经由轴承(31)径向定心在位置固定的设备构件(32)上，其中，被轴向支撑的接合装置(18)经由另外的轴承(29)仅径向定心在离合器装置(2)的与第一构件(4)连接的另外的构件(28)上。

Description

离合器设备
技术领域
本发明涉及离合器设备，其包括至少一个离合器装置以及后接于离合器装置的用于操纵离合器装置的接合装置，其中，离合器装置利用构件经由轴承径向定心在位置固定的设备构件上。
背景技术
这种离合器设备众所周知地被用于在例如内燃机的驱动环节与例如传动装置的从动环节之间建立传递转矩的连接。为此设有至少一个离合器装置，离合器装置通常被构造为膜片式离合器。该膜片式离合器包括外膜片支架，在其上布置有能轴向运动的外膜片，以及包括内膜片支架，在其上同样布置有能轴向运动的内膜片，内膜片嵌接在外膜片之间。外膜片支架例如与驱动环节连接，而内膜片支架例如经由空心轴与从动环节连接。
为了将离合器装置压合，以便因此使该离合器装置以转矩传递的方式闭合，使用到通常被液压操纵的接合装置。液压流体被供给给液压装置，经由液压流体使环形活塞轴向运动，该环形活塞又与和膜片式离合器装置耦合的操纵元件耦合，例如与压头耦合，压头在此可以轴向运动并且将膜片组压合。
除这种单离合器之外还公知的是，离合器设备以双离合器的形式实施。在此情况中，例如设有例如径向嵌套布置的两个这种离合器装置，这些离合器装置可以经由共同的接合装置、但是分开地分别经由例如是压头的分开的操纵元件被操纵，也就是说，要么可以操纵其中一个压头以用于操纵其中一个离合器装置，要么可以操纵其中另一压头以用于操纵其中另一离合器装置。这些离合器装置的每个内膜片支架与分开的从动环节、分开的空心轴或类似装置连接，从而能够根据被操纵的离合器装置来耦接单独的传动装置部分。
这种单离合器或双离合器的结构是充分公知的。示范性地参考DE10 2010 051447 A1或DE 10 2010 052 384 A1。
在所公知的离合器设备中，接合装置是环形的结构组件，这是因为设有一个或多个环形活塞单元，并且环形活塞单元被一个或多个从动的空心轴穿过地例如经由螺接与传动装置壳体或传动装置底部固定连接，传动装置壳体或传动装置底部例如具有相应的柱体形的容纳部或类似结构。离合装置其本身通常经由外膜片支架借助轴承支撑或力锁合地(kraftschlüssig)连接在例如传动装置盖或类似装置的位置固定的设备构件上，另一方面例如经由与外膜片支架固定连接的支撑板和另外的轴承支撑在与传动装置底部位置固定地连接的接合装置上。所参与的构件的此类型支承或耦合方式一方面导致接合装置和离合器设备必须相互分离地装配，即首先装配接合装置并且然后装配离合器装置；此外，它们支承或支撑和紧固在不同的设备构件上。可能的不同心性、或让离合器装置和接合装置定心或取向所关于的相应的轴线的公差不利地作用到整个系统上。
发明内容
因此，本发明的任务在于给出被相应改进的离合器设备。
为了解决此问题，根据本发明设置的是，被轴向支撑的接合装置经由另外的轴承仅径向定心在离合器装置的与第一构件连接的另外的构件上。
本发明设置的是，接合装置仅径向定心在离合器装置上，即被整合在离合器装置侧。接合装置例如仅被轴向支撑在传动装置壳体或传动装置底部上。在此，不发生径向的定心或引导。该径向的定心仅在离合器装置的与第一构件固定连接的另一构件上进行，经由第一构件，离合器装置其本身在另外的端部上径向地支承并定心在位置固定的设备构件上，例如传动装置壳体盖上。也就是说，接合装置和离合器装置被定心在一个且同一个轴线上。这提供了一系列优点。
一方面，不存在由于不同的支承轴线导致的定心误差，这是因为接合装置的取向和定心在离合器内部进行，并且不经由传动装置壳体进行，从而使接合轴承轴线最佳地向离合器装置的盖轴承轴线取向，或与之重合。也不再需要接合装置与传动装置壳体或传动装置底部之间的螺接，这是因为接合装置在那里仅轴向被支撑。此外，这两个装置也不必再相互分开地并且分离地装配。而是可以将接合装置已预装配在离合器装置上，并且然后将整个系统安装在传动装置壳体侧。
在本发明的改进方案中，第一构件可以是外膜片支架或内膜片支架，并且第二构件可以是与该第一构件连接的支撑板。因此，离合器装置在一侧上经由外膜片支架和那里的向心轴承或向心-推力轴承支撑并且转动支承在传动装置盖上。根据离合器装置的结构类型，该支承也可以经由内膜片支架进行。在另一离合器装置侧上的支承经由环形的支撑板进行，支撑板与外膜片支架或内膜片支架固定连接，并且经由另外的轴承支撑或转动轴承在接合装置上。
第一轴承自身是不能轴向运动的固定轴承，也就是说，离合器装置向传动装置盖经由固定轴承来支撑并且支承。而使离合器装置支撑在接合装置上的或使接合装置定心在离合器装置上的第二轴承适宜地是能轴向运动的浮动轴承。也就是说，离合器装置支承在两个轴承部位上，其中一个是纯粹的固定轴承，而另一个是纯粹的浮动轴承。不平衡力可以以此支撑在两个轴承部位上。由于明确的固定-浮动支承，使得支承不被过度确定。浮动支承尤其也适宜于如下情况，即，在操纵离合器装置时偶尔可以出现离合器装置的最小程度的轴向运动，离合器装置如所述支撑在传动装置盖上，这是因为由于给定的轴向力使得传动装置盖可能最小程度地发生偏移。此运动可以基于支撑板的浮动支承而被容易地补偿。
为了简单地将接合装置和离合器装置经由另外的轴承定心或耦合，接合装置适宜地具有径向的轴承座，在轴承座上安放有在外部包围接合装置的轴承。该轴承座优选如下这样地设计，即，使其能够实现浮动支承，即因此允许另外的轴承的可轴向运动性。
如所述，接合装置仅轴向支撑在传动装置壳体或壳体底部上。为了实现固定的永久的支撑，本发明的适宜的改进方案设置的是，经由至少一个在离合器装置侧设置的弹簧元件将接合装置轴向压靠向支座，即压靠向传动装置壳体或传动装置底部。与之相抗地能使经由接合装置能轴向运动的环形的操纵元件(例如已述的压头)运动的弹簧元件(例如碟形弹簧)反正被设置在离合器装置侧，并且现在除了提供复位力之外还被用于使操纵元件轴向地被压靠向传动装置底部。接合装置与弹簧元件(即例如碟形弹簧)之间的耦合经由操纵元件实现，该操纵元件以公知的方式经由轴承能转动地支承在接合装置上或与环形活塞耦合。因为也可以将被称为空气弹簧的弹簧元件设置并预紧在传动装置盖与接合装置之间，所以也在传动装置盖上提供了支撑。因此，使接合装置在离合器的不被操纵的状态下通过弹簧元件(即空气弹簧)的弹簧力被轴向压紧，并且在离合器的被操纵的状态中由于操纵力所造成地而被轴向压紧。
如已述，公知有具有不同的结构形式的离合器设备。除了单离合器之外，根据本发明的离合器设备也可以包括两个径向嵌套地或轴向相继布置的离合器装置，它们分别具有能分开地经由接合装置操纵的外膜片支架和内膜片支架。因此，每个离合器装置都具有膜片组，膜片组包括布置在各自的外膜片支架和内膜片支架上的外膜片和内膜片，以及具有分开的操纵元件。每个操纵元件例如在径向布置的情况下可以经由分开的环形活塞由共同的接合装置操纵，其中，为此，强制地每个环形活塞可以分开地经由接合装置液压地运动。对这两个离合器装置的支撑例如仅经由位于径向外部的离合器装置的外膜片支架进行，外膜片支架经由连接接片与位于径向内部的第二离合器装置的外膜片支架耦合。因此，即使在该双离合器的情况下也仅经由固定轴承提供了传动装置盖侧的支承平面。在另一侧上的支撑也仅经由与外膜片支架连接的通向接合装置的支撑板进行。因此，位于径向进一步内部的第二离合器设备不参与对整个离合器系统的支承和定心。但是如所述也能实现轴向布置。
在本发明的改进方案中可以设置的是，能液压操纵的接合装置具有至少一个轴向受限的盲孔，经由盲孔能输送液压流体，液压流体经由与盲孔连通的流体通道能被引导到环形通道内，环形通道经由能轴向运动的环形的调节元件限界，其中，盲孔的被液压流体加载的盲孔的轴向面积小于环形的调节元件的能被加载的面积。接合装置如所述具有能轴向运动的环形的调节元件，即环形活塞，环形调节元件与例如压头的操纵元件耦合。为了使环形活塞运动，必须输送液压流体。为此，在接合装置上设有至少一个轴向受限的盲孔，相应的输送管路与盲孔联接。液压流体从此盲孔经由相应的流体通道到达被环形活塞限界的环形通道内。根据本发明现在设置的是，盲孔的被液压流体加载的轴向面积小于环形活塞的被加载的面积。当设有两个离合器装置时，为每个离合器装置设有这种具有盲孔和环形通道和环形活塞的布置。在未被操纵的状态中，如所述，接合装置通过经由例如碟形弹簧的弹簧元件引起的预紧相对壳体被压紧。在操纵时，即当离合器装置或其中一个离合器装置被主动操纵时，接合装置由于力流而被轴向地支撑在壳体上，其中，轴向支撑由操纵力的反作用力形成，也就是说，该力分量产生了所需的轴向力。通过液压流体沿轴向方向作用到接合装置上的力(该力作用到盲孔的轴向面上)虽然抵抗这些其他的力地起作用，但是在所有运行状态中仍明显小于这些其他的力。这尤其由于根据本发明设置的面积关系所导致，即由于盲孔侧的轴向面积明显小于环形活塞侧的轴向面积的情况所导致。也就是说，液压流体过渡部处的力明显更小，这由关系式：力＝压强×面积导致了相应的轴向力也明显更小。因此，保证了接合装置在不被操纵以及尤其是在被操纵的状态中总是轴向固定地力锁合且形状锁合地(formschlüssig)被保持到位。
离合器设备自身最后可以是湿式离合器，尤其是湿式双离合器。
附图说明
本发明在下文中结合实施例在参考附图的情况下被解释。附图是示意图并且其中：
图1在剖开的部分视图中示出形式为双离合器的根据本发明的离合器设备的原理图；
图2示出图1中的离合器设备，其具有接合装置上的被加载以液压流体的轴向面积的附加的图示；和
图3示出图1中的离合器设备，其绘制有在离合器装置操纵时的力流。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的离合器设备1，离合器设备1包括分别被实施为膜片式离合器的第一离合器装置2和第二离合器装置3。第一离合器装置2包括外膜片支架4，在外膜片支架上能轴向运动地布置有未详细示出的外膜片。外膜片支架4经由耦合区段5与驱动环节，例如内燃机的驱动轴连接，因此外膜片支架4可以主动转动。
此外设有内膜片支架6，其具有多个能轴向运动地布置在其上的也未详细示出的内膜片，内膜片嵌接在外膜片支架4的外膜片之间。因此得到了膜片组7，膜片组可以被轴向压合，以便传递转矩。内膜片支架6经由形成毂部的耦合区段8与传动装置输入轴连接，将待传递的转矩输出到传动装置输入轴上。
离合器装置3也包括具有多个未详细示出的外膜片的外膜片支架9。外膜片支架9经由连接接片10以转矩传递的方式与外膜片支架4连接，也就是说，在外膜片支架4被驱动时强制地也使外膜片支架9旋转。
在第二离合器装置3的内膜片支架11上布置有多个内膜片，内膜片又嵌接在外膜片支架9的外膜片之间。在此因此也形成了膜片组12。内膜片支架11经由耦合区段13与通向传动装置的第二空心轴连接。
对离合器装置2或离合器装置3的操纵经由相应的用于操纵离合器装置2的操纵元件14或用于操纵离合器装置3的操纵元件15进行。这些操纵元件14、15示范性地是相应的压头，压头可以轴向运动，并且经由压头可以将各自的膜片组7和12压合以用于力流。每个操纵元件14、15经由形式为碟形弹簧16、17的弹簧元件被预紧，或相对于这些弹簧元件能轴向运动。
为了获得该轴向运动并且因此为了操纵一个或另一个离合器装置2、3，设有接合装置18，该接合装置呈环形地实施并且仅轴向地支撑或支承在位置固定的传动装置壳体区段上，例如传动装置底部19上。接合装置具有两个实施为环形活塞的调节元件20、21，调节元件20、21能轴向运动地容纳在环形槽内。调节元件20、21经由相应的轴承22、23与操纵元件14、15耦合，其中，操纵元件14、15能经由轴承22、23相对于必然位置固定的调节元件20、21转动。
为了使一个或另一个调节元件20轴向运动，在接合装置19上设有相应的盲孔24，经由盲孔可以输送液压流体，其中在此仅以虚线示出了一个。通向调节元件20的在此仅示出了一个的每个盲孔24经由流体通道25与环形通道26连接，在环形通道内布置有环形活塞，即调节元件20。调节元件21也被容纳在相应的环形活塞26内。现在如果液压流体被压入到一个或另一个环形通道26、27内，则出现相应的调节元件20、21的轴向移动，并且因此出现各自的操纵元件14、15抵抗各自的碟形弹簧16、17的轴向运动，从而导致各自的膜片组7、12的压合。
如所述，接合装置18仅轴向支撑在传动装置底部19上。径向定心仅在离合器装置2上进行。为此，该离合器装置具有支撑板28，支撑板与外膜片支架4固定连接。该支撑板28径向延伸并且向接合装置18延伸。在那里，支撑板经由轴承29(即纯粹的向心轴承)支撑。在接合装置18上设有相应的轴承座30，轴承座允许轴承29的一定的可轴向运动性，也就是说，该轴承实施为浮动轴承。因此，接合装置18径向仅定心在支撑板28上或者说第一离合器装置2上。
在其他侧上，离合器装置2经由外膜片支架4借助实施为纯粹的固定轴承的轴承31径向且轴向地支撑在位置固定的设备构件上，在此是传动装置盖32上。离合器装置2(并且由于其耦合还有离合器装置3)因此被定心在壳体盖侧的轴线上。
但是，接合装置18也恰好定心在此壳体盖侧的轴线上，这是因为接合装置定心在支撑板28内，该支撑板其本身与外膜片支架4固定连接，外膜片支架又得到了经由轴承31在传动装置盖32上的支承和定心。由于向着传动装置底部19地仅是轴向的支撑，因此接合装置18定心在与离合器装置2相同的轴承轴线上。
这就能够实现接合装置18在一定程度上被整合在离合器装置侧上并且尤其是被预装配，也就是说，预装配了包括两个离合器装置2、3和接合装置18的完整的结构组件，并且作为预装配的结构组件在传动装置壳体侧地被置入，即被置入到传动装置钟形件内。不需要用于将接合装置18紧固在传动装置底部19上的例如拧接部等的附加的紧固器件。
在离合器装置2、3的未被操纵的状态下，接合装置18的轴向支撑经由由弹簧元件16、17(即碟形弹簧)提供的预紧来进行。因为这些弹簧元件经由操纵元件14、15来挤压接合装置18，并且在未被操纵的状态中，轴承22、23被轴向地压靠向传动装置底部19。
但是如果离合器装置2、3被操纵，即如果经由盲孔输送液压流体，则必然要保证由于由此所引入的作用到接合装置18上的轴向力不使接合装置18从其轴向固定的位置运动开。为了保证此目的，将各自的盲孔的区域和各自的调节元件20、21的区域内的轴向受载的面积如下这样地定尺寸，即，使得在各自的盲孔24的区域内的被液压流体加载的轴向面积明显小于在各自的环形的调节元件20、21上的被加载的轴向面积。图2示范性地示出了此情况。在放大的区段A中示出了唯一的在此所示的盲孔24的轴向面积的示例的图示。在放大的区段B中示出了在此例如为调节元件21(即环形活塞)的环形的轴向面积。显见，调节元件21的整个圆环面积明显大于盲孔24的轴向面积。这导致在操纵其中一个离合器装置时，出现反作用于由于将液压流体输送向接合装置18而产生的轴向力F2的力F1，该力明显大于力F2。这示范性地在图3中图示，其中，经由相应的力流箭头P示出了根据力流的原理。在操纵时，接合装置18由于力流而支撑在传动装置底部19上，其中，弹簧元件16、17(即碟形弹簧)的力以及操纵力的反作用力产生了所需的轴向力F1。通过压力油沿轴向的方向作用到接合装置18上的力F2抵抗了其他的力或轴向力F1。但是，该力在所有运行状态中明显小于F2，即F2>>F1。作用到面积上的轴向力由于如下关系式产生，即力＝压强×面积。由于液压流体过渡部上的面积明显小于各自的调节元件20、21上的面积，使得相应的力也明显更小。因此保证了，即使在离合器装置2、3操纵时接合装置18也固定地被压靠向传动装置底部19，并且轴向支撑在该传动装置底部上。
在操纵其中一个离合器装置2、3时，不能完全地排除可能出现极低的例如位置固定的设备构件(即传动装置盖32)的轴向的偏移运动，并且因此可能出现离合器装置2、3的轻微的轴向运动。为了补偿此该轴向运动，如所实施地，轴承29实施为浮动轴承。这能够通过允许此轴向运动的轴承座30的相应的设计来实现。
附图标号列表
1 离合器设备
2 离合器装置
3 离合器装置
4 外膜片支架
5 耦合区段
6 内膜片支架
7 膜片组
8 耦合区段
9 外膜片支架
10 连接接片
11 内膜片支架
12 膜片组
13 耦合区段
14 操纵元件
15 操纵元件
16 碟形弹簧
17 碟形弹簧
18 接合装置
19 传动装置底部
20 调节元件
21 调节元件
22 轴承
23 轴承
24 盲孔
25 流体通道
26 流体通道
27 环形通道
28 支撑板
29 轴承
30 轴承座
31 轴承
32 传动装置盖

Claims (9)

1.离合器设备，所述离合器设备包括至少一个离合器装置(2、3)以及接于所述离合器装置之后的用于操纵所述离合器装置(2、3)的接合装置(18)，其中，所述离合器装置(2、3)利用第一构件(4)经由第一轴承(31)径向定心在位置固定的设备构件(32)上，其特征在于，接合装置(18)仅轴向支撑在传动装置壳体区段上，并经由第二轴承(29)仅径向定心在所述离合器装置(2)的与所述第一构件(4)连接的第二构件(28)上。
2.根据权利要求1所述的离合器设备，其特征在于，所述第一构件是外膜片支架(4)或内膜片支架，并且所述第二构件是与所述第一构件连接的支撑板(28)。
3.根据权利要求1所述的离合器设备，其特征在于，所述第一轴承(31)是不能轴向运动的固定轴承，而所述第二轴承(29)是能轴向运动的浮动轴承。
4.根据前述权利要求1至3中任一项所述的离合器设备，其特征在于，在所述接合装置(18)上设有径向的轴承座(30)，在外部包围所述接合装置(18)的第二轴承(29)被安放在所述轴承座上。
5.根据前述权利要求1至3中任一项所述的离合器设备，其特征在于，所述接合装置(18)经由至少一个设在离合器装置侧的弹簧元件(16、17)轴向地被压向支座(19)。
6.根据前述权利要求5所述的离合器设备，其特征在于，所述弹簧元件(16、17)是碟形弹簧，能经由所述接合装置(18)轴向运动的环形操纵元件(14、15)能抵抗所述弹簧元件地运动。
7.根据前述权利要求1至3中任一项所述的离合器设备，其特征在于，设有两个径向嵌套的或轴向相继布置的离合器装置(2、3)，所述离合器装置分别包括能分开地经由接合装置(18)操纵的外膜片支架(4、9)和内膜片支架(6、11)。
8.根据前述权利要求1至3中任一项所述的离合器设备，其特征在于，能液压操纵的接合装置(18)具有至少一个轴向受限的盲孔(24)，经由所述盲孔能输送液压流体，所述液压流体经由与所述盲孔(24)连通的流体通道(25)能被引导到环形通道(26、27)内，所述环形通道经由能轴向运动的环形的调节元件(20、21)限界，其中，所述盲孔(24)的被液压流体加载的轴向面积小于所述环形的调节元件(20、21)的能被加载的面积。
9.根据前述权利要求1至3中任一项所述的离合器设备，其特征在于，其是湿式离合器。
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