CN111989503B - 离合装置 - Google Patents

Abstract

一种离合装置，包含第一分离合器(2)和处于所述第一分离合器径向内部的第二分离合器(3)，所述二者分别包含其上面布置有外摩擦片(6、19)的外摩擦片支架(4、17)和其上面布置有内摩擦片(9、22)的内摩擦片支架(7、20)，所述内摩擦片在构成可轴向压紧摩擦片组(38)的前提下啮合在所述外摩擦片(6、19)之间；以及包含用于压紧所述第二分离合器(3)摩擦片组(38)的压力元件(23)，其可以被杠杆弹簧(26)对着所述摩擦片组(38)挤压，所述杠杆弹簧支撑在支座(31)上的一个将两个所述外摩擦片支架(4、17)相连的耦合环(24)上，其中，通过支撑在所述第二分离合器(3)外摩擦片支架(17)上的碟形弹簧(32)对着所述支座(31)夹紧所述杠杆弹簧(26)。

Description

离合装置

技术领域

本发明涉及一种离合装置，它包含第一分离合器和处于所述第一分离合器径向内部的第二分离合器，所述二者分别包含一个其上面布置有外摩擦片的外摩擦片支架和一个其上面布置有内摩擦片的内摩擦片支架，所述内摩擦片在构成可轴向压紧摩擦片组的前提下啮合在所述外摩擦片之间；以及包含用于压紧所述第二分离合器摩擦片组的压力元件，其可以被杠杆弹簧对着所述摩擦片组挤压，所述杠杆弹簧支撑在支座上的一个将两个外环相连的耦合环上。

背景技术

此类离合装置是已知的，参见例如DE 10 2005 027 610 A1。它用于关闭和打开内燃机与下游变速器之间用于传递内燃机所提供扭矩的连接。这种离合装置被设计成仅带有一个分离合器的单离合器，或者如上所述，被设计成包含两个径向交错布置的单独的分离合器的双离合器，或者被设计成三离合器或四离合器(多离合器)。每个分离合器都包含一个摩擦片组，其包含布置于可转动的外摩擦片支架上的外摩擦片和布置于内摩擦片支架上的内摩擦片，其中，外摩擦片与内摩擦片相互交错。在操作相应的伺服机构时，可以借助通常被设计成罐的压力元件将各个摩擦片组压紧，由此关闭各个分离合器中的动力啮合并实现从内燃机侧驱动轴到朝向变速器运行的输出轴的扭矩传递。根据所操作分离合器的不同，可以将扭矩传递到不同的输出轴上并在变速器中驱动不同的变速档位。这种双离合器形式的离合装置的工作原理是众所周知的。

为了操作压力元件，在所述离合装置中会使用一个压力元件与之耦合的杠杆弹簧。挤压杠杆弹簧时，会相应地轴向移动压力元件，这会导致被压力元件作用的摩擦片组的压紧。

从DE 10 2005 027 610 A1中已知一种开头所述类型的双离合器。它是一个湿式运行的双离合器。用于操作内置第二分离合器的杠杆弹簧与压力环形式的压力元件耦合，通过外圆周被容纳在夹子状的耦合环中，所述耦合环布置在外摩擦片支架上或者布置在用来将内部分离合器的外摩擦片支架与外部分离合器的外摩擦片支架以抗扭转方式连接的耦合环上。在通过伺服机构进行操作时，杠杆弹簧会在该夹子状或凹槽状的支架中摆动。

发明内容

本发明的问题是，提供一种杠杆弹簧轴承结构经过改进的离合装置。

为了解决所述问题，本发明在开头所述类型的离合装置中规定：通过支撑在第二分离合器外摩擦片支架上的碟形弹簧对着支座夹紧杠杆弹簧。

根据本发明，用来对着支座轴向夹紧杠杆弹簧的碟形弹簧为集成式。碟形弹簧一方面支撑在第二分离合器的外摩擦片支架上，另一方面支撑在杠杆弹簧上，从而使其形成一个对着支座持久预紧碟形弹簧的轴向预紧力。因此，在操作时，即为移动压力元件而进行挤压时，杠杆弹簧不会从支座上的接触点处抬起，否则可能导致调节问题。另外，相对于通过背景技术已知的带有夹子状或凹槽状支架的情况，以此方式还能更好地支承杠杆弹簧，因为会通过碟形弹簧主动对着支座轴向预紧所述杠杆弹簧。

在此特别优选，用来将碟形弹簧支撑在杠杆弹簧上的支承点与用来将杠杆弹簧支撑在支座上的支承点是轴向相对的。杠杆弹簧的预紧通过碟形弹簧在直接的轴向延长方向上朝支座的支承点方向进行，其优点在于，扭矩量不会丢失并且由此可以将扭矩从杠杆弹簧最佳地传递到压力元件上。

支座本身优选是一个布置在耦合环上的支承环，所述支承环优选安装在耦合环上的一个环形槽中。这个横截面为圆形的、通常为金属环的支承环构成了定义的、杠杆弹簧在操作时围绕其摆动的回转点。尤其是在彼此的轴向延长方向上轴向布置碟形弹簧在杠杆弹簧上的支承点或杠杆弹簧在支座上的支承点时，会对着定义的转动点得到一个无间隙的预紧。在此可以在必要时使用不同厚度的支承环或金属环，以便由此补偿轴向公差，并在接触点方面将离合器调节到特定的尺寸上，因此，在设计和安装时可以考虑公差链，以便补偿可能的公差，到目前为止，必须为此使用另一个构件，例如调节垫片或垫圈形式的构件。通过选择相应的支承环直径补偿公差时，可以取消所述的构件。

优选使用经硬化的支承环，其确保了杠杆弹簧以低磨损的方式在各个角度位置中按规定接触。

有利的是，杠杆弹簧的径向延伸的销子会穿过设计在耦合环上的开口，其中，杠杆弹簧在销子末端区域内支撑在支座上，并且碟形弹簧支撑在销子末端的对面上。由此可以实现简单、最佳的杠杆弹簧对中，杠杆弹簧通过将销子啮合到开口中实现位置对中，所述销子与开口的宽度相互匹配，因此可以获得最小的间隙。由此始终确保最佳的、与操作时杠杆弹簧的径向运动几乎分开的对中过程。

该啮合还以简单的方式实现了杠杆弹簧的相应支撑，所述杠杆弹簧通过穿过的销子末端支撑在支座上，例如支撑在布置于耦合环上该区域内的支承环上。碟形弹簧在对面的集成同样简单，因为其也支撑在销子末端上，因此可以以简单的方式调节轴向预紧力，尤其是可以在彼此的轴向延长方向上设计支承点。

对于安装来说有利的是，耦合环具有轴向延伸的销子，在其之间设计有开口。这种情况下，可以将杠杆弹簧的销子以简单的方式引入到耦合环销子之间的开口中，然后可通过简单的轴向推合来安装杠杆弹簧与耦合环。

如同所述，碟形弹簧支撑在第二分离合器的外摩擦片支架。它按有利的方式支撑在外摩擦片支架轴向齿的端面上，外摩擦片通过外齿啮合在在所述的轴向齿中。外齿总是设置在外摩擦片支架上，因此它可以以简单的方式被用作碟形弹簧的支承点，所以无需采取额外的支撑措施。

如同所述，第一分离合器的外摩擦片支架与第二分离合器的外摩擦片支架通过耦合环以抗扭转的方式相连。因为第一分离合器的外摩擦片支架通常与内燃机的驱动轴持久相连，所以两个外环会持久转动，在将一个或另一个摩擦片组压紧后，才会在一个或另一个分离合器中实现到各个内摩擦片支架的、可传递相应力矩的力线。为了实现第二分离合器外摩擦片支架与耦合环之间的简单耦合，有利的是，外摩擦片支架的轴向延伸的销子会穿过耦合环中的穿孔，并借助安装于弯曲的销子末端与耦合环之间的卡环实现轴向固定。由此最终轴向固定整个轴向结构，因为一方面，耦合环无法再移动远离外摩擦片支架，另一方面，耦合环还因为外摩擦片支架销子之间的啮合而同样无法再移动接近外摩擦片支架，并且除此之外，还通过杠杆弹簧提供了朝向摩擦片组的支撑。

因为本发明所述的离合装置至少是一个双离合器(也可以是三或四离合器)，所以还针对第一分离合器的操作规定了相应的操作装置。为此，在耦合环的对着支座的一侧上以有利的方式支撑着一个弹簧元件，通过所述弹簧元件让用于压紧第一分离合器摩擦片组的、可轴向移动的压力元件具有弹性。因此，为了操作第一分离合器，设置了一个单独的压力元件，通常为压力罐。所述压力元件可以轴向移动，但要对着一方面支撑在耦合环上并且另一方面支撑在压力元件上的弹簧元件轴向移动。因此，耦合环具有多重功能。它一方面用于耦合两个外摩擦片支架，另一方面用于在其内侧支承和支撑第二分离合器的杠杆弹簧并在其外侧支撑第一分离合器的弹簧元件。

如同所述，离合装置优选是一个湿式运行的离合器，其中，会在离合器或变速器壳体中为冷却分离合器而循环一种冷却流体，例如油。

附图说明

下文将根据实施例参考图纸对本发明进行说明。图纸为示意图，其中：

图1本发明所述离合装置的部分视图-作为原理图，

图2来自图1和本发明所述相关部件示意图的装置的部分视图，

图3来自图2和内部力线示意图的原理图-所述内部力线由碟形弹簧的预紧力生成(副力线)，

图4来自图2的原理图-展示了由未示出的接合系统所生成夹紧力的内部力线(主力线)，和

图5来自图2的原理图-展示了由未示出的接合系统所生成夹紧力的外部力线(副力线)。

具体实施方式

图1用部分视图示出了本发明所述的离合装置1。离合装置被设计成双离合器，包含第一分离合器2和第二分离合器3。第一分离合器2包含第一外摩擦片支架4，其上面带有以可轴向移动的方式在轴向齿5中引导的外摩擦片6；以及包含第一内摩擦片支架7，其上面带有在轴向齿8中引导的内摩擦片9。外摩擦片6例如被设计成钢摩擦片，内摩擦片例如被设计成摩擦型摩擦片。

外摩擦片支架6以抗扭转的方式与输入节段10，其例如与内燃机的输出轴相连，相连并通过滚动轴承11支撑在离合装置或变速器的位置固定的构件12上。压力罐形式的第一压力元件13用于压紧由外摩擦片和内摩擦片所构成的摩擦片组，其中，通过一个没有详细示出的操作装置或一个作用在其下端14区域内的接合系统对着弹簧元件15轴向移动所述第一压力元件，由此在形成摩擦配合连接的前提下压紧摩擦片组。由外摩擦片支架4所引入的扭矩通过摩擦配合连接传递到内摩擦片支架7上，所述内摩擦片支架通过啮合连接16与此处没有详细示出的、通向变速器的输出轴相连。

分离合器2同样包含带有轴向齿18的外摩擦片支架17，在所述轴向齿中以可轴向移动的方式引导着第二外摩擦片19。同样设置了带有轴向齿21的第二内摩擦片支架20，在所述轴向齿中以可轴向移动的方式引导着内摩擦片22。外摩擦片19例如是钢摩擦片，而内摩擦片22例如是摩擦型摩擦片。

第二外摩擦片支架17与第一外摩擦片支架4通过耦合环24以抗扭转的方式相连，也就是说，由输入节段10引入到外摩擦片支架4上的转动会通过耦合环24被强制传递到第二外摩擦片支架17上，因此，所述外摩擦片支架同样会持久转动。第二内摩擦片支架20通过啮合连接25与同样通向变速器的第二输出轴耦合。

外摩擦片与内摩擦片19、22在此同样构成一个摩擦片组38，其可以被压力元件23轴向压紧，形成摩擦配合连接。这种情况下，第二外摩擦片支架17的转动会基于摩擦配合连接而被传递到第二内摩擦片支架20上，并经由所述第二内摩擦片支架被传递到第二输出轴上。

杠杆弹簧26用于压紧摩擦片组38，即用于轴向移动压力元件23，其下端27同样与一个操作装置或一个没有详细示出的接合系统相连。为了操作，会轴向(在所示示例中朝左)挤压杠杆弹簧26，由此，在形成摩擦配合连接的前提下将紧靠在其上面的压力元件23压向支承于第二外摩擦片支架17支座片段40上的摩擦片组38。在卸荷时，杠杆弹簧26重新回弹，压力元件23被卸荷，摩擦片组38同样被卸荷并且可以接着进行通风，摩擦配合连接被取消。

杠杆弹簧26在其外圆周上具有径向延伸的销子28，其会穿过位于耦合环24销子30之间的相应开口29，所述销子30为轴向延伸。销子28与开口29的宽度，即销子30的间距，应当具有合适的尺寸，以便提供一个在圆周方向上尽可能没有间隙的支座。销子28的末端支撑在支承环31形式的支座上。支承环31被容纳在耦合环24上相应的凹槽状支座39中，销子28的末端支撑在横截面为圆形的、通常为金属环的支承环31上。支承环31优选是一个经硬化的金属构件，其中，可以使用尺寸不同的支承环31，以便补偿该区域内可能的公差。

在销子28的对面上作用着弹簧32，它通过其径向内端支撑在销子28的末端上，而径向外端支撑在第二外环17轴向齿18的端面33上。因此，碟形弹簧32会对着支座、即支承环31持久夹紧杠杆弹簧26或销子28，其中，沿轴向方向观察，碟形弹簧32在销子28上的支承点与销子28在支承环31上的支承点相互几乎对齐。

通过碟形弹簧32实现杠杆弹簧26无间隙的轴向预紧。碟形弹簧32生成一个支撑在内部第二分离合器3的外摩擦片支架17上和杠杆弹簧26的销子28上的轴向力。由此对着支承环31持久支撑杠杆弹簧26，以便提供无间隙的预紧，同时通过其耦合方式相对于耦合环24确保杠杆弹簧的最佳对中。通过轴向预紧确保，杠杆弹簧在操作时不会从支承环31上的其支承点处抬起。

碟形弹簧32在杠杆弹簧26上的以及杠杆弹簧26在支承环31上的支承点的位置另外还具有如下优点，即：扭矩量不会丢失，如果已在压力元件23上通过相应大小的轴向力实现轴向预紧，则会如此。

组件最终的轴向固定通过卡环34进行，所述卡环将第二外摩擦片支架17轴向固定在耦合环24上。外摩擦片支架17为此具有轴向延伸的销子35，其末端具有弯曲的片段36。销子35穿过耦合环24中相应的穿孔37。卡环34此时被放入在弯曲片段36与耦合环24之间的中间腔中，由此相对于耦合环24为第二外摩擦片支架17提供轴向锁定。

内部第二分离合器3的外摩擦片支架17相对于负责力矩传输的耦合环24的轴向夹紧，主要针对本发明所述的离合装置。

该设计方案的特别优点是，可以无破坏地安装和拆卸零件，其中，以封闭式的、力配合或型配合形式的子装配的方式构成装置。为了安装第二离合装置3，首先将包含第二外摩擦片和内摩擦片19、22的摩擦片组38放入到第二外摩擦片支架17中，然后，放入压力元件23以及碟形弹簧32。考虑到其功能，即杠杆弹簧26对着支承环31的预紧，碟形弹簧32须具备相应的尺寸。

下一步放入杠杆弹簧26并接着放入其上面已预装支承环31的耦合环24，其中，耦合环24的销子30会被引到杠杆弹簧26的销子28之间。由此始终确保最佳的、与操作时杠杆弹簧26的径向运动几乎分开的对中过程。经过完美硬化的支承环31确保了杠杆弹簧26以低磨损的方式在各个角度位置中按规定接触。

为了完成子装配，下一步会将卡环34放到外摩擦片支架17或其弯曲片段36与耦合环24之间。为此，必须朝耦合环24的方向克服碟形弹簧32的力移动外摩擦片支架17，以便能够放入卡环34。按相反顺序进行无破坏拆卸。

图2至5示出了图1所示离合装置1的部分视图的原理图，其中，在此主要示出了包含第二外摩擦片支架17和由外摩擦片或内摩擦片19、22所构成摩擦片组38的第二分离合器3。同时还示出了压力元件23以及杠杆弹簧26、耦合环24和第一外摩擦片支架4。同时还示出了碟形弹簧32以及支承环31。

图3示出了操作杠杆弹簧26时(从右侧轴向压在其下端27上)所提供的内部夹紧力线的原理图，所述夹紧力由碟形弹簧32生成。示出了一个副力线，其中，力线K1通过虚线示出。提供了一个非常短的内部预紧力线，其贯穿碟形弹簧32、杠杆弹簧26、第二外摩擦片支架17、支承环31、耦合环24以及卡环34。

即使在封闭式的分离合器中，即摩擦片组38已闭合，也会提供一个内部力线，其会因为杠杆定律而在一定程度上彼此抵消。在图4中用虚线K2示出了内部力线。它从杠杆弹簧26经过受压件32和摩擦片组38到达外摩擦片支架17的支座片段40，然后经过该片段和卡环34到达耦合环23，最后经过卡环31重新回到杠杆弹簧26。

只有相对小的合力会经过变速器壳体，参见在图5中用曲线K3示出的外部力线所示。

附图标记说明

1 离合装置

2 第一分离合器

3 第二分离合器

4 外摩擦片支架

5 轴向齿

6 外摩擦片

7 内摩擦片支架

8 轴向齿

9 内摩擦片

10 输入节段

11 滚动轴承

12 构件

13 压力元件

14 下端

15 弹簧元件

16 啮合连接

17 外摩擦片支架

18 轴向齿

19 外摩擦片

20 内摩擦片支架

21 轴向齿

22 内摩擦片

23 压力元件

24 耦合环

25 啮合连接

26 杠杆弹簧

27 下端

28 销子

29 开口

30 销子

31 支承环

32 蝶形弹簧

33 端面

34 卡环

35 销子

36 片段

37 穿孔

38 摩擦片组

39 支座

40 支座片段

Claims (10)

1.一种离合装置，包含第一分离合器(2)和处于所述第一分离合器径向内部的第二分离合器(3)，所述二者分别包含其上面布置有外摩擦片(6、19)的外摩擦片支架(4、17)和其上面布置有内摩擦片(9、22)的内摩擦片支架(7、20)，所述内摩擦片在构成可轴向压紧摩擦片组(38)的前提下啮合在所述外摩擦片(6、19)之间；以及包含用于压紧所述第二分离合器(3)摩擦片组(38)的压力元件(23)，其可以被杠杆弹簧(26)对着所述摩擦片组(38)挤压，所述杠杆弹簧支撑在支座(31)上的一个将两个所述外摩擦片支架(4、17)相连的耦合环(24)上，其特征在于，通过支撑在所述第二分离合器(3)外摩擦片支架(17)上的碟形弹簧(32)对着所述支座(31)夹紧所述杠杆弹簧(26)。

2.根据权利要求1所述的离合装置，其特征在于，用来将所述碟形弹簧(32)支撑在所述杠杆弹簧(26)上的支承点与用来将所述杠杆弹簧(26)支撑在所述支座(31)上的支承点是轴向相对的。

3.根据权利要求1所述的离合装置，其特征在于，所述支座是一个布置在所述耦合环(24)上的支承环(31)。

4.根据权利要求3所述的离合装置，其特征在于，在所述耦合环(24)上设置了其中安装有所述支承环(31)的环形槽(39)。

5.根据前述权利要求1至4中任一项所述的离合装置，其特征在于，所述杠杆弹簧(26)的径向延伸的销子会穿过设计在所述耦合环(24)上的开口(29)，其中，所述杠杆弹簧(26)在所述销子(28)末端区域内支撑在所述支座(31)上，并且所述碟形弹簧(32)支撑在所述销子(28)末端的对面上。

6.根据权利要求5所述的离合装置，其特征在于，所述耦合环(24)具有轴向延伸的销子，在所述销子之间设计有所述开口(29)。

7.根据前述权利要求1至4中任一项所述的离合装置，其特征在于，所述碟形弹簧(32)支撑在所述外摩擦片支架(17)轴向齿(18)的端面(33)上，所述外摩擦片(19)通过轮齿啮合在所述的轴向齿中。

8.根据前述权利要求1至4中任一项所述的离合装置，其特征在于，所述外摩擦片支架(17)的轴向延伸的销子会穿过所述耦合环(24)中的穿孔(37)，并借助安装于弯曲的销子末端(36)与所述耦合环(24)之间的卡环(34)实现轴向固定。

9.根据前述权利要求1至4中任一项所述的离合装置，其特征在于，在所述耦合环(24)的对着所述支座(31)的一侧上支撑着弹簧元件(15)，通过所述弹簧元件让用于压紧所述第一分离合器(2)摩擦片组的、可轴向移动的压力元件(13)具有弹性。

10.根据前述权利要求1至4中任一项所述的离合装置，其特征在于，它是一个湿式运行的双、三或四离合器。

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