CN111373170A - 离合器机构子组件和包括该子组件的常开离合器机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及：‑常开离合器机构的子组件，包括容纳在具有侧壁(2b)和基部(2a)的盖(2.2)内部的膜片(1.2)，该基部的内部面带有所述膜片抵靠在其上的突起部(3.3)，其特征在于，所述膜片(1.2)在其外周边缘上带有径向延伸的至少两个支撑凸耳(1.21)，其自由端在应力作用下接合在枢转形成的开口(2.21)中，该开口布置在所述盖的侧壁(2b)中；‑常开离合器机构和包括这种子组件的双离合器机构；以及配备有所述机构的混合动力传动系统。

Description

离合器机构子组件和包括该子组件的常开离合器机构

技术领域

本发明涉及用于机动车辆的离合器机构子组件、包括该子组件的常开离合器机构以及特别包括这种子组件的双离合器机构。

更一般地，本发明涉及由膜片和盖构成的子组件的改进，该子组件旨在用于机动车辆的常开离合器机构，特别是用于半自动或自动变速器系统的双离合器机构以及还用于混合动力传动系统的“K0分离”离合器机构。

背景技术

传统的离合器机构通常在旋转轴线上包括容纳环形膜片的盖，该环形膜片在接合位置和脱离位置之间枢转以移动压盘。

由膜片加载的压盘旨在将带有摩擦衬片的摩擦盘夹紧到与压盘和摩擦盘同轴的反作用板上。

膜片通常具有环形形式，并且在其中央部分带有径向向内延伸的指状件。该膜片通过铆钉安装在盖上，该铆钉支撑着它，同时允许它以弹性可逆的方式枢转。

摩擦盘可旋转地连接至齿轮箱输入轴，而反作用板可旋转地固定至盖、膜片以及与发动机轴连接的飞轮。因此，摩擦盘在压盘和反作用板之间的夹紧允许扭矩在发动机轴和齿轮箱输入轴之间传递。

还存在双离合器机构，其旨在更特别地装配到具有半自动齿轮箱的车辆上。在这些机构中，两个离合器各自连接至齿轮箱轴。它们的相应膜片安装在单独的盖内部，以便自由枢转，而它们的压盘例如固定在单个插入的反作用板的两侧。这种双离合器机构允许在不中断发动机扭矩向车轮传递的情况下进行换挡。

两个离合器均常开，这意味着传递到接合位置和传递发动机扭矩需要施加力，以使每个离合器的摩擦衬片通过反作用板与发动机飞轮接触，与该力被施加用于脱离的常闭离合器相反。因此，在常开离合器中，膜片的有效位置对应于发动机轴和齿轮箱轴的联接。

这种双离合器机构尤其从WO2015/180778已知，其中第一膜片容纳在外部盖中，而内部盖包含第二膜片，这两个盖轴向偏移。第一膜片既支撑在由外部盖的内部面承载的第一突起部上，又支撑在由内部盖的外面承载的第二突起部上。

第二膜片本身支撑于设置在内部盖的内部面上的第三突起部上以及所谓的弹性预加载垫圈上。该垫圈安装在第二膜片的周边与第二离合器的压盘之间。垫圈铆接到内部盖并且在脱离位置和接吻点之间形成枢轴，同时阻止第二膜片的轴向平移。

在接合位置，第二膜片支撑在内部盖的第三突起部上以及第二离合器的压盘的支撑突缘上，从而将发动机扭矩传递到第二传动轴。

在脱离位置，第二膜片支撑在盖的第三突起部和弹性预加载垫圈上。

然而，该预加载垫圈是独立的附加部件，其需要精细的安装操作，并且由于其自身的尺寸和质量而有助于增加离合器机构的体积和重量。

而且，这些离合器机构的两个部件即盖和膜片通常在工厂中预组装以形成子组件，该子组件被存储、运输并运送到机动车辆制造商的组装地点，以期将其集成在车辆传动系统中。

发明内容

本发明旨在通过提出一种改进的子组件来解决这些技术问题，该子组件包括膜片和盖，所述膜片的枢转点布置在该盖上，从而避免需要预加载垫圈。本发明的改进尤其适用于双离合器机构的第二机构的膜片和盖，而且还可以有利地集成在常开型的单离合器机构中。

该目的通过一种常开离合器机构的子组件来实现，该子组件包括容纳在具有侧壁和基部的盖内部的膜片，该基部的内部面带有所述膜片抵靠在其上的突起部，其特征在于，所述膜片在其外周边缘上带有径向延伸的至少两个支撑凸耳，其自由端在应力作用下接合在开口中，所述开口形成反支撑并布置在所述盖的侧壁中。

有利地，当子组件经受内燃机的振动时，应力消除了由膜片在开口上引起的微小运动。在接合位置的该应力在100到400N之间。

根据特定变型，所述开口各自由孔形成，所述孔容纳膜片的支撑凸耳的端部，所述孔在应力作用下将所述凸耳夹持在两个面之间，其中一个面形成用于膜片的脱离位置的支承。

根据该变型的特征，夹持孔由周向壁界定，周向壁的内部面形成用于处于脱离位置的膜片的支撑凸耳的支承。

例如，周向壁可以是固定到盖的侧壁的边缘的附接条带。

例如，附接条带可以覆盖整个孔。

根据另一特定变型，盖的开口具有卡口型轮廓，其由允许引入支撑凸耳的端部并且在侧面开口到孔中的开口切口形成，该孔在应力作用下将所述凸耳夹持在两个面之间，其中一个面形成用于膜片的脱离位置的支承。

优选地，夹持孔垂直于所述开口切口延伸。

根据该另一变型的特征，夹持孔由周向壁界定，所述周向壁的内部面形成用于处于脱离位置的膜片的支撑凸耳的支承。

根据本发明的第一实施例，所述周向壁由固定至盖的侧壁的边缘的附接条带构成。

附接条带可以在盖的开口中部分地覆盖卡口型轮廓的切口。

根据另一实施例，周向壁是通过由盖的边缘所承载的侧面的变形产生的。

优选地，膜片包括环形部分和围绕该环形部分周向分布的支撑凸耳，该支撑凸耳从所述环形部分径向延伸。

优选地，膜片包括致动指状件，其从环形部分开始并且径向朝向内部延伸，并且能够搁置在控制轴承上。

根据本发明的特定变型实施例，膜片的周边具有瓣片，其中至少一些瓣片承载所述支撑凸耳。

根据有利特征，支撑凸耳具有细长轮廓。

本发明的第二个目的是一种常开离合器机构，其特征在于，它包括如上所定义的子组件，以及带有支承在膜片上的支撑突缘的压盘。

根据该机构的特征，膜片包括环形部分，其至少部分地布置在盖的突起部与压盘的支撑突缘之间，并且所述支撑凸耳从该环形部分径向延伸超出所述突起部。

本发明的另一目的是一种双离合器机构，包括容纳在外部盖和包含第二膜片的内部盖之间的第一膜片，这两个盖轴向偏移，其特征在于，内部盖和第二膜片由如上定义的子组件形成。

本发明的另一目的是一种混合动力传动系统，包括如上定义的常开离合器机构、电动马达以及具有上述特征的双离合器机构。

本发明确保在应力作用下将膜片夹持在盖中，因此实现了稳定的子组件，其适于存储并且易于随后集成在离合器机构中。

由于本发明，可以省略弹性预加载垫圈，这减轻了离合器机构并减小其安装空间，同时确保了显著的材料节省。有利地，膜片在脱离位置和接合位置之间始终受到轴向力。因此限制了膜片相对于盖的支撑的微小运动。

本发明的组件可用于任何常开离合器机构。

本发明允许将分离离合器机构K0和双离合器的组合集成在混合动力传动系统中，其中至少一个机构配备有根据本发明的子组件。

附图说明

通过阅读下面参照以下所述的附图的描述，本发明的其他特征和优点将变得明显。

图1A是包括分离离合器机构K0的混合动力传动系统的剖视图，该分离离合器机构K0在左侧集成处于脱离位置(上部)和接合位置(下部)的本发明的子组件，并且在右侧集成双离合器机构，其也可以集成本发明的子组件。

图1B示出了集成本发明的子组件的用于半自动齿轮箱的双离合器机构的轴向半部。

图2示出了处于各个位置的取自本发明的子组件的膜片的示意图。

图3A和3B是取自本发明的子组件的膜片的两个实施例的前视图。

图4A和4B分别是本发明的子组件的前视图和分解透视图，该子组件是由图3A或3B的盖和膜片的组装得到的。

图5A和5B是本发明的子组件的第一变型的详细视图，分别在膜片在盖中的组装开始和结束时。

图6A和6B是本发明的子组件的第二变型的详细视图，分别在膜片在盖中的组装的开始和结束时。

图7A和7B是本发明的子组件的第三变型的详细视图，分别在膜片在盖中的组装的开始和结束时。

为了更加清楚，在所有附图中相同或相似的元件带有相同的附图标记。

具体实施方式

当然，上述附图所示的实施例仅作为非限制性示例给出。明确规定，可以组合这些各种模式和变型以便创建其他实施例。

图1A示出了一种混合动力传动系统，包括连接至反作用板6的电动马达7、固定至反作用板6的分离离合器机构K0、离合器摩擦盘5以及固定至反作用板6的双离合器机构K2。

图1B示出了适用于集成在内燃机与电动马达相结合(例如通过图1A的实施例所示)的混合动力传动系统中和/或在半自动变速器系统中的双离合器机构。

这些双离合器机构的传统实施例特别在WO2015/180778中描述和示出。

这种双离合器机构包括用于在奇数和偶数挡之间切换的第一离合器机构和第二离合器机构。

如图1A、1B所示，本发明对这些双离合器机构提供的改进是消除了弹性预加载垫圈。

这种双离合器机构如机构K2(图1A)是常开的。特别地，机构K2与两个大致同轴的传动轴A1、A2(在图1A中示意性地示出)接合，所述传动轴连接到半自动齿轮箱(未示出)。

在图1A所示的混合动力传动的实施例中，电动马达7与内燃机相关，在此由曲轴8.1和驱动轴8.2表示。电动马达7包括与固定到反作用板6的转子7.2联接的定子7.1。摩擦盘5带有摩擦衬片5.1。反作用板6通过轴承6.1支撑在驱动轴8.2上。

当分离离合器机构K0闭合时，摩擦盘5传递来自内燃机的扭矩。

当仅电动马达7运行时，分离离合器机构K0打开(脱离位置，图1A中的上半部视图)。这种情况通常对应于车辆的低速(例如驶离)。

在预定的速度阈值之上或当供应电动马达7的电池的电量低时，分离离合器机构K0在控制轴承9(机械或液压)的作用下自动闭合(接合位置，图1A中的下半部视图)。分离离合器机构K0的闭合引起内燃机的启动。然后，半自动齿轮箱既接收来自内燃机的扭矩，又接收由电动马达7产生的扭矩。双离合器机构则允许将总扭矩分配到两个传动轴(A1或A2)之一上。

在图1A上，分离离合器机构K0包括膜片1.1，其容纳在固定至反作用板6的盖2.2中。分离离合器机构K0是常开的。

在图1B上，双离合器机构包括第一膜片1.1，其容纳在外部盖2.1和包含第二膜片1.2的内部盖2.2之间。外部盖2.1和内部盖2.2轴向偏移。

膜片1.1和1.2是圆柱形部件，其中心部分具有中心孔1.20和一系列径向指状件1.22，在图4A和4B上更清楚可见，它们支撑控制轴承9(液压或机械)。

中心部分通过具有“贝勒维尔(Belleville)”或杯状轮廓的中间环形部分1.23径向朝向外部延伸。

盖2.1、2.2具有大致中空形式，并且包括在垂直于双离合器单元的旋转轴线X的平面中延伸的环形基部2a以及从外周延伸基部2a的大致圆柱形形式的外侧壁2b。

在穿过轴线X的平面中的横截面中，基部2a和膜片的在它们之间的侧壁2b形成30°和90°之间的角度。

第一膜片1.1既支撑在由外部盖2.1的基部2a的内部面承载的第一突起部3.1上，又支撑在由内部盖2.2(仅在图1B上可见)的外面承载的第二突起部3.2上。

如通过图1B更具体地示出，第二离合器机构包括第二压盘4和反作用板6'，在它们之间具有摩擦盘5。

根据本发明的变型，可以组合图1A和1B的实施例，使得混合动力传动系统集成如图1A所示的分离离合器机构K0和如图1B所示的双离合器机构K2。为此，双离合器机构(图1B)的反作用板6'旋转固定到与电动马达7(图1A)连接的反作用板6。

两个反作用板6、6'例如通过螺栓或花键(未示出)连接。反作用板6'然后从反作用板6接收由电动马达7产生的扭矩。

通常，与第一膜片一样，第二膜片1.2必须安装在两个支撑区域之间。在此，其第一支撑区域由布置在内部盖2.2的内部面上的突起部3.3形成，第二支撑区域通过由压盘4承载的突缘4.1形成，而第三支撑区域—其原先位于预加载垫圈上—现在根据本发明被省略。

除了集成在第二离合器机构中的内部盖2.2和第二膜片1.2之外，双离合器机构的其他部件(包括第一膜片1.1和外部盖2.1)未进行任何修改并符合WO2015/180778的说明和图2。

因此，根据本发明，并且特别是如通过图1A、1B和4A的相应剖视图和前视图所示，构成第二离合器机构的内部盖2.2和第二膜片1.2本身被修改，使得第二膜片1.2的第三支撑区域现在位于内部盖本身上，并且在安装到盖2.2中之后在膜片1.2上施加预应力。该应力在100到400N之间。

更精确地，膜片1.2在其外周边缘上带有至少两个支撑凸耳1.21，并且优选地，六个凸耳绕轴线X沿周向分布并且在环形部分的平面中径向延伸。如图2所示，凸耳1.21的自由端旨在在应力作用下接合在开口2.21中，该开口形成反支撑并且布置在盖2.2的侧壁2b中。

图2示意性地示出了根据本发明的改进的第二膜片1.2的运动学及其与盖2.2的配合。

在膜片1.2的自由状态中，如图2的顶部中的位置1所示，支撑凸耳1.21是平坦的，并且相对于杯状部分1.23的平面以0°到15°之间的角度α定向。该配置更特别地对应于图3B的实施例中的膜片。

然而，根据未示出的变型，支撑凸耳可具有曲线轮廓。

在由图2的位置2所示的存储位置中，将膜片1.2放置在盖2.2内部，然后将支撑凸耳1.21引入开口2.21中。在该位置，膜片1.2的杯状部分1.23与盖2.2的突起部3.3接触。膜片然后受到预加载力，其使杯状部分1.23(由图2中的箭头所示)绕穿过盖2.2的突起部3.3的轴线枢转。该预加载的目的是在以后将子组件安装在例如混合动力传动系统中之前将膜片固定在盖中。

仍然处于该位置并且在应力的作用下，凸耳1.21支承在开口2.21的支承面2.31上，绕位于与杯状部分1.23的接合处的圆周弯曲线1.2a在与初始角度α相反的方向上枢转了角度β。

在将子组件安装在传动系统中之后，膜片1.2的杯状部分1.23首先与盖2.2的突起部3.3接触，其次与压盘4的突缘4.1接触。在离合器释放阶段期间，指状件1.22由控制轴承9致动，并且膜片1.2到达中间位置或“接吻点”，如由图2的位置3(对应于压盘4与摩擦盘5的衬片的第一次接触)所示。

在该位置3中，凸耳1.21放松并恢复其初始形式，同时继续支承在支承面2.31上。预加载力保持膜片1.2和盖2.2的突起部3.3之间的接触，从而防止由膜片1.2、盖2.2和压盘4之间的界面处的可能摩擦而引起的微小运动和磨损现象。

在接吻点和完全接合位置之间，由图2的底部中的位置4所示，压盘4进一步轴向移动以压缩摩擦盘5(在图1B中可见)的渐进系统。然后，将膜片1.2的支撑分配在压盘4的突缘4.1和盖2的突起部3.3之间。在该位置，凸耳1.21可能不再与开口2.21的支承面接触，如由图2所示。

因此，无论什么位置，膜片1.2始终与盖2.2的突起部3.3永久接触。

在图3A的实施例中，膜片1.2的周边设置有瓣片1.24，其中至少一些瓣片带有凸耳1.21。膜片1.2通常通过安装在瓣片1.24之间的铆钉居中。

优选地，凸耳1.21具有带有圆形端部的细长轮廓，如图3A、3B所示。该轮廓适合于开口2.21的几何形状，该开口在这里示出的实施例中为凹口的形式，以便减小接触压力并因此限制磨损。

盖2.2的凹口状开口2.21具有卡口型轮廓，其由通过盲孔2.21b横向延伸的开口切口2.21形成。如图5B、6B和7B所示，切口2.21a在盖2.2的边缘的外部上的一端开口，并且在盲孔2.21b中的另一端开口。

切口2.21a允许将凸耳1.21的端部引入凹口2.21中，而在将膜片1.2旋转几度之后，孔2.21b在应力作用下将凸耳1.21夹持在两个面2.31、2.32之间，其中一个面2.31形成用于膜片1.2的存储位置和脱离位置的支承。

夹持孔2.21b垂直于开口切口2.21a延伸，并且其侧面之一被一分为二，以使凸耳1.21易于插入并随后在膜片1.2的脱离位置和接合位置之间移动。

夹持孔2.21b由周向壁2.3界定并朝向外部封闭，周向壁2.3的面向凹口2.21的内部的面2.31在膜片1.2的脱离位置形成支承。

在图5A和5B所示的变型中，周向壁2.3与膜片2.2的侧壁2b直接且整体地制成。在这种情况下，通过将凸耳1.21定位成与切口2.21a齐平来安装膜片1.2，然后轴向移动膜片以使凸耳接合在凹口2.21中，如图5A所示，直到使它们向内超出周向壁2.3的平面。

下一步是在施加轻微压力的同时将膜片1.2转动5°至20°之间的角度，以使凸耳在孔2.21b内部的壁2.3后面通过，从而与内部面2.31接触，其作用是对膜片施加轻微负载。

然后将凸耳1.21装在凹口2.21中，同时当膜片1.2从脱离位置移动到接合位置时能够在两个面2.31和2.32之间的盲孔2.21b内部移动。然而，即使在接合位置，也没有规定凸耳1.21与面2.32接触。

在图6A和6B所示的变型中，周向壁2.3是通过侧面230的变形而产生的，该侧面在安装膜片1.2之前朝向盖2.2的外部轴向突出，如图6A所示。

在这种情况下，通过将凸耳1.21定位成与凹口2.21齐平，然后轴向移动膜片以使凸耳接合在孔口2.21b中(如图6A所示)来安装膜片1.2，直到使它们在凹口内部超出盖的边缘。

然后，下一步骤是使用诸如压力机P之类的工具将侧面2.30向下转动，以便将其定位在盖的边缘的周向延伸中，如图6B所示。该变型的优点在于，在子组件的安装期间不必转动膜片。

如在图5A、5B的变型中，然后将凸耳1.21装入凹口2.21中，同时当膜片1.2从脱离位置移动到接合位置时能够在两个面2.31和2.32之间的盲孔2.21b内部移动。当膜片处于脱离位置时，面2.31用作反支撑。

在图7A和7B所示的变型中，周向壁2.3以条带2.33的形式产生，通过平移将该条带附接，然后在将凸耳1.21引入凹口2.21中之后将条带固定到盖2.2的周向边缘，如图7B中的箭头所示。一旦条带2.33固定到盖2.2的边缘，其内部面就形成了用于凸耳1.21的反支撑的支承面2.31。

作为变型，条带2.33可以完全覆盖孔2.21b和切口2.21a。

因此，在该变型中，可以在盖2.2的边缘上提供间隙2C，其用于容纳条带2.33，而不会产生过厚的厚度。

如在图5A、5B和6A、6B的变型中，然后将凸耳1.21装入凹口2.21中，同时当膜片1.2从脱离位置移动到接合位置时能够在两个面2.31和2.32之间的盲孔2.21b内部移动。当膜片处于脱离位置时，面2.31还用作反支撑。

本发明的子组件可应用于任何常开离合器机构，并且可通过装配至分离机构K0和/或双离合器机构而有利地集成在混合动力传动系统中。

Claims (11)

1.一种常开离合器机构的子组件，包括容纳在具有侧壁(2b)和基部(2a)的盖(2.2)内部的膜片(1.2)，该基部的内部面带有所述膜片抵靠在其上的突起部(3.3)，其特征在于，所述膜片(1.2)在其外周边缘上带有径向延伸的至少两个凸耳(1.21)，其自由端在应力作用下接合在开口(2.21)中，所述开口形成反支撑并布置在所述盖的侧壁(2b)中。

2.如权利要求1所述的子组件，其特征在于，所述开口(2.21)各自由孔(2.21b)形成，所述孔容纳所述膜片(1.2)的所述支撑凸耳(1.21)的端部，所述孔在应力作用下将所述凸耳夹持在两个面之间，其中一个面形成用于膜片的脱离位置的支承。

3.如权利要求1或2所述的子组件，其特征在于，所述盖(2.2)的所述开口(2.21)具有卡口型轮廓，其由允许引入支撑凸耳(1.21)的端部并且在侧面开口到孔(2.21b)中的开口切口(2.21a)形成，该孔在应力作用下将所述凸耳夹持在两个面(2.31、2.32)之间，其中一个面形成用于膜片(1.2)的脱离位置的支承。

4.如权利要求3所述的子组件，其特征在于，所述夹持孔(2.21b)垂直于所述开口切口(2.21a)延伸。

5.如前述权利要求中任一项所述的子组件，其特征在于，所述开口(2.21)由周向壁(2.3)界定，所述周向壁的内部面(2.31)形成用于处于脱离位置的膜片(1.2)的支撑凸耳(1.21)的支承。

6.如权利要求5所述的子组件，其特征在于，所述周向壁(2.3)由固定至盖(2.21)的侧壁(2b)的边缘的附接条带(2.33)构成。

7.如权利要求5所述的子组件，其特征在于，所述周向壁(2.3)是通过由盖(2.2)的侧壁(2b)的边缘所承载的侧面(2.30)的变形产生的。

8.一种常开离合器机构，其特征在于，它包括如前述权利要求中任一项所述的子组件，以及带有支承在膜片(1.2)上的支撑突缘(4.1)的压盘(4)。

9.如权利要求8所述的常开离合器机构，其特征在于，所述膜片(1.2)包括环形部分(1.23)，其至少部分地布置在所述盖(2.2)的突起部(3.3)与所述压盘(4)的支撑突缘(4.1)之间，并且所述支撑凸耳(1.21)从该环形部分径向延伸超出所述突起部(3.3)。

10.一种双离合器机构，包括容纳在外部盖(2.1)和包含第二膜片(1.2)的内部盖(2.2)之间的第一膜片(1.1)，这两个盖轴向偏移，其特征在于，所述内部盖(2.2)和所述第二膜片(1.2)由如权利要求1至7中任一项所述的子组件形成。

11.一种混合动力传动系统，包括如权利要求8或9中任一项所述的常开离合器机构、电动马达(7)以及如权利要求10所述的双离合器机构。

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