CN112128266A - 用于致动车辆变速器的扭矩传递装置的致动模块 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于致动车辆变速器的至少三个扭矩传递装置的致动模块(10、10'、10”)，该致动模块(10、10'、10”)包括：第一致动系统(1)，所述第一致动系统具有两个环形活塞(1a、1b)，这两个环形活塞被构造为向第一扭矩传递装置和第二扭矩传递装置施加致动运动(F1、F2)；和第二致动系统(2)，所述第二致动系统具有至少一个环形活塞(2a)，该至少一个环形活塞构造成向第三扭矩传递装置施加致动运动(F3)。所述第一致动系统(1)和所述第二致动系统(2)设计为单独的部件，并且各自具有沿径向方向延伸的主壁(3、4)，所述第一致动系统(1)和所述第二致动系统(2)通过它们的主壁(3、4)以背对背的方式接触地组装。

Description

用于致动车辆变速器的扭矩传递装置的致动模块
技术领域
本发明涉及车辆变速器中的扭矩传递装置的致动。特别地，本发明集中于用于致动车辆变速器的至少三个扭矩传递装置的致动模块。
背景技术
如今，车辆的电气化涉及开发自动变速器。因此，需要控制该变速器内部的不同的扭矩传递装置，以便精确且平稳地控制扭矩传递装置的断开或闭合。
例如，在具有双离合器变速箱的混合动力车辆变速器中，需要致动三个扭矩传递装置。第一扭矩传递装置，例如离合器，用于将电机与传统变速器连接或断开；第二和第三扭矩传递装置，例如离合器，用于控制双离合器变速箱。
对于使用行星齿轮作为变速器齿轮箱的混合动力车辆变速器的另一个示例，该齿轮箱内部的扭矩传递装置需要被致动，例如传统离合器(干式或湿式离合器)或制动离合器。
为此，通常使用致动构件，例如同心从动缸或双同心从动缸(也称为术语“CSC”或“dCSC”)。同心从动缸通常是在气动或液压作用下可在压力室中轴向移动的环形活塞。为了操纵传统的离合器(不是制动离合器)，在活塞的自由端处固定有分离轴承，该分离轴承直接或间接地与扭矩传递装置接触。
文献DE102016221948A1描述了一种用于车辆变速器的混合动力模块，其具有电机、分离离合器以及与变速箱相关联的两个离合器。这三个离合器由三个致动构件(例如三个CSC)独立致动。三个致动构件可移位地布置在共用的致动器壳体中。这意味着复杂的制造过程，从而大大提高了这种三重CSC的成本。
文献WO2018/103776A1公开了一种用于致动具有四个致动构件的四个扭矩传递装置的致动装置，其中，致动构件构造成在四个扭矩传递装置的部分上施加致动运动。四个致动构件中的至少三个可移位地布置在共同的致动器壳体中。这种四重CSC还意味着复杂的制造过程，这大大增加了这种四重离合器致动器的成本。
发明内容
本发明的目的是提出一种用于致动至少三个扭矩传递装置的致动模块，该致动模块可以以简单的方式实现以降低相关的成本。
本发明的目的是一种用于致动车辆变速器的至少三个扭矩传递装置的致动模块，该致动模块包括：第一致动系统，其具有两个环形活塞，该两个环形活塞被构造成向第一扭矩传递装置和第二扭矩传递装置施加致动运动；和第二致动系统，其具有至少一个环形活塞，该至少一个环形活塞被构造成向第三扭矩传递装置施加致动运动。第一致动系统和第二致动系统被设计为单独的部件，并且各自具有沿径向方向延伸的主壁，第一致动系统和第二致动系统通过其主壁以背对背的方式接触地组装。
该解决方案是特别有利的，因为与具有用于所有环形活塞的共用壳体的现有技术的解决方案相比，它使得致动模块更易于制造并且成本降低。在需要至少操纵三个离合器的混合动力车辆应用中，该实施例引起了人们的兴趣。
根据本发明，第二致动系统具有两个环形活塞，该两个环形活塞被构造成对第三扭矩传递装置和第四扭矩传递装置施加致动运动，使得致动模块能够致动四个扭矩传递装置。
对于在变速器齿轮箱中使用行星齿轮的混合动力车辆变速器的情况，其中需要致动至少四个离合器，本实施例引起了人们的兴趣。在该变型中，两个扭矩传递装置位于致动模块的每一侧。
根据本发明的变型，第一致动系统具有三个环形活塞，所述三个环形活塞被构造成对第一扭矩传递装置、第二扭矩传递装置和第四扭矩传递装置施加致动运动，使得致动模块能够致动四个扭矩传递装置。
对于在变速箱中使用行星齿轮的混合动力车辆变速箱的情况，其中需要致动至少四个离合器，该实施例也引起了人们的兴趣。在该变型中，一个扭矩传递装置位于致动模块的一侧，并且三个扭矩传递装置位于致动模块的另一侧。
根据本发明的特征，当施加致动运动时第一致动系统的环形活塞的位移方向与在施加致动运动时第二致动系统的(多个)环形活塞的位移方向相反。
根据本发明，第一致动系统和第二致动系统由不同的材料制成。
具有由不同材料制成的两个致动系统特别令人感兴趣，因为可以为需要用于施加致动运动的高压力的致动系统选择较硬的材料，而为需要用于施加致动运动的低压力的致动系统选择较软的材料。
根据本发明，第一致动系统由钢制成，第二致动系统由铝或塑料制成。作为变型，第一致动系统由铝或塑料制成，第二致动系统由钢制成。
根据本发明，环形活塞具有不同的直径。
根据本发明，每个环形活塞保持分离轴承，以便将致动运动施加到扭矩传递装置上。分离轴承与扭矩传递装置直接或间接接触。优选地，仅致动传统离合器(而非制动离合器)的活塞具有固定在活塞的自由端的分离轴承。
根据本发明，第一致动系统或第二致动系统中的一个具有与第一致动系统或第二致动系统的至少一个轴向凹部配合的至少一个轴向突起。这些突起可以实现防旋转系统的功能。
根据本发明，第一致动系统的和第二致动系统的每个主壁包括用于使(多个)环形活塞移位的至少一个压力线，一个压力线专用于一个环形活塞，并且主壁包括与(多个)活塞一样多的(多个)压力线。
根据本发明，压力线布置到第一致动系统或第二致动系统的轴向突起中。
根据本发明，压力线轴向地布置在第一致动系统的环形活塞和第二致动系统的环形活塞之间。
根据本发明，第一致动系统和第二致动系统中的每一个均具有沿轴向方向延伸并且理应具有相同的直径的柱形壁，以允许诸如轴的传动元件通过。
根据本发明，第一致动系统的柱形壁比第二致动系统的柱形壁更长。
附图说明
从以下描述中，本发明的其他优点、特征和细节将变得显而易见，下面的描述参考附图详细描述了各种实施例：
图1是根据第一实施例的致动模块的截面A-A；
图2是图1所示的致动模块的俯视图；
图3是根据第二实施例的致动模块的截面B-B；
图4是图2所示的致动模块的俯视图；
图5是根据第三实施例的致动模块的半剖视图。
具体实施方式
不同实施例的共用部分具有相同的附图标记。仅不同的元件采用不同的附图标记。术语“轴向”由活塞的致动运动的方向限定。术语“径向”由垂直于活塞的致动运动的方向限定。
图1示出了根据第一实施例的致动模块10，以便致动车辆变速器的三个扭矩传递装置。三个扭矩传递装置可以是混合动力车辆变速器中的三个离合器。例如，第一离合器用于将电机与传统变速器连接或分离，第二离合器和第三离合器用于控制双离合器变速箱。为了致动这三个离合器，使用根据本发明的致动模块10。致动模块10可以轴向地位于内燃发动机和变速箱之间。
致动模块10包括具有两个环形活塞1a、1b的第一致动系统1，该两个环形活塞1a、1b被构造成将致动运动F1、F2施加到第一扭矩传递装置和第二扭矩传递装置。致动模块10还包括第二致动系统2，该第二致动系统具有至少一个环形活塞2a，该至少一个环形活塞2a构造成向第三扭矩传递装置施加致动运动F3。例如，环形活塞1a、1b能够致动变速箱的两个离合器，并且环形活塞2a能够致动将电机与传统变速器连接或分离的离合器。
第一致动系统1和第二致动系统2被设计为单独的部件。每个致动系统1、2具有沿径向方向延伸的主壁3、4。主壁3、4具有明显的盘形形状。第一致动系统1和第二致动系统2通过它们的主壁3、4以背对背的方式接触地组装。第一致动系统1和第二致动系统2通过诸如螺钉或铆钉(未示出)的固定器件组装在一起。作为替代，两个致动系统1、2可以通过螺栓组装，螺栓用于将致动模块保持在变速箱中。螺栓中的一半保持第一致动系统，其余的螺栓保持第二致动系统。
当施加致动运动时第一致动系统1的环形活塞1a、1b的位移方向与在施加致动运动时第二致动系统2的环形活塞2a的位移方向相反。
第一致动系统1和第二致动系统2由不同的材料制成。例如，第一致动系统1由钢制成，第二致动系统2由铝或塑料制成。实际上，致动第一扭矩传递装置和第二扭矩传递装置所需的压力高于致动第三扭矩传递装置所需的压力。替代地，第一致动系统1可以由铝或塑料制成，而第二致动系统2可以由钢制成，这取决于致动扭矩传递装置所需的压力。
环形活塞1a、1b、2a具有不同的直径。第一致动系统1的两个环形活塞1a、1b径向地装配在彼此上方。每个环形活塞1a、1b保持分离轴承12、13，以便将致动运动F1、F2施加到扭矩传递装置。分离轴承12、13直接或间接地链接到扭矩传递装置。环形活塞2a还可以保持分离轴承(未示出)。
如图2所示，分离轴承12、13通过弹性舌片15固定到活塞1a、1b，弹性舌片15可以插入到活塞1a、1b的外表面上的凹部中。多个弹性舌片15与多个活塞凹部配合并且在活塞1a、1b的外表面的圆周上成角度地间隔开。例如，三个弹性舌片15装配在以120°角间隔开的三个活塞凹部内。
每个环形活塞1a、1b、2a还在分离轴承的相对侧上保持密封件。每个环形活塞1a、1b、2a均具有肩部或突起，用作抵靠其相应的致动系统1、2的主体的止动件。当活塞1a、1b、2a退回时，也就是说在致动运动的相反方向上，这些止动件用于避免密封件损坏。
为了避免两个致动系统之间的相对旋转，第一致动系统1或第二致动系统2中的一个具有与第一致动系统1或第二致动系统2的至少一个轴向凹部6a、6b配合的至少一个轴向突起5a、5b。这些特征如图2所示。
第一致动系统1和第二致动系统2的每个主壁3、4包括用于环形活塞1a、1b、2a的轴向移位的至少一个压力线7、8。一个压力线7、8专用于一个环形活塞1a、1b、2a。主壁3、4包括与(多个)活塞一样多的(多个)压力线。在图1和图2的情况下，两隔独立的压力线7专用于致动第一致动系统1的活塞1a、1b，一个压力线8专用于致动第二致动系统2的活塞2a。压力线7、8布置在两个致动系统1、2的轴向突起5a、5b中。压力线7、8轴向地布置在第一致动系统1的和第二致动系统2的环形活塞1a、1b、2a之间。
从图1的剖视图可以看出，第一致动系统1和第二致动系统2均具有沿轴向方向延伸的柱形壁9、11。柱形壁9、11具有理应相同的内直径，以允许诸如轴的传动元件通过。第一致动系统1的柱形壁9比第二致动系统2的柱形壁11更长。第一致动系统1和第二致动系统2中的每一个在切割截面中具有明显的“L”形。
致动模块10在径向和轴向上特别紧凑。
图3至图5示出了根据第二和第三实施例的致动模块10'、10”，以便致动车辆变速器的四个扭矩传递装置。四个扭矩传递装置可以是与混合动力车辆变速器中的行星齿轮相关联的两个传统离合器和两个制动离合器。例如，第一传统离合器用于将电机与传统变速器连接或断开，第二传统离合器用于连接行星齿轮，第一制动离合器用于阻挡行星齿轮的太阳轮，第二制动离合器用于阻挡行星齿轮的行星轮。为了致动这四个离合器，使用了根据本发明的致动模块10'、10”。致动模块10'、10”可位于变速箱内。
图3所示的大多数元素与图1相似。仅第二致动系统2的不同之处在于，它包括两个环形活塞2a、2b，这两个环形活塞2a、2b被构造成向第三扭矩传递装置和第四扭矩传递装置施加致动运动F3、F4。第二致动系统2的两个环形活塞2a、2b径向地装配在彼此上方。活塞2a、2b的结构保持与图1所示的活塞的结构相同。例如，环形活塞1a、1b能够致动传统离合器，而环形活塞2a、2b能够致动制动离合器。
在图3和图4上，两个独立的压力线7专用于致动第一致动系统1的活塞1a、1b，而两个独立的压力线8专用于致动第二致动系统2的活塞2a、2b。
致动模块10'在径向和轴向上特别紧凑。
图5所示的大多数元素与图1相似。只有第一致动系统1的不同之处在于，它包括三个环形活塞1a、1b、1c，这三个环形活塞1a、1b、1c被构造成将致动运动F1、F2、F4施加到第一扭矩传递装置、第二扭矩传递装置和第四扭矩传递装置。第一致动系统1的三个环形活塞1a、1b、1c径向地装配在彼此上方。活塞1a、1b、1c的结构与图1所示的活塞相同。环形活塞1a、1b、1c中的每一个保持分离轴承12、13、14，以便将致动运动F1、F2、F4施加到扭矩传递装置上。
致动模块10”在径向和轴向上特别紧凑。
在不脱离由所附权利要求书限定的本发明的范围和精神的情况下，可以进行变化和修改。

Claims (13)

1.一种用于致动车辆变速器的至少三个扭矩传递装置的致动模块(10、10'、10”)，包括：第一致动系统(1)，所述第一致动系统具有两个环形活塞(1a、1b)，这两个环形活塞被构造为向第一扭矩传递装置和第二扭矩传递装置施加致动运动(F1、F2)；和第二致动系统(2)，所述第二致动系统具有至少一个环形活塞(2a)，该至少一个环形活塞构造成向第三扭矩传递装置施加致动运动(F3)，其特征在于，所述第一致动系统(1)和所述第二致动系统(2)设计为单独的部件，并且各自具有沿径向方向延伸的主壁(3、4)，所述第一致动系统(1)和所述第二致动系统(2)通过它们的主壁(3、4)以背对背的方式接触地组装。
2.根据权利要求1所述的致动模块，其特征在于，
所述第二致动系统(2)具有两个环形活塞(2a、2b)，该两个环形活塞被构造成对第三扭矩传递装置和第四扭矩传递装置施加致动运动(F3、F4)，使得所述致动模块能够致动四个扭矩传递装置。
3.根据权利要求1所述的致动模块，其特征在于，
所述第一致动系统(1)具有三个环形活塞(1a、1b、1c)，该三个环形活塞被构造成对第一扭矩传递装置、第二扭矩传递装置和第四扭矩传递装置施加致动运动(F1、F2,、F4)，使得所述致动模块能够致动四个扭矩传递装置。
4.根据前述权利要求中任一项所述的致动模块，其特征在于，
当施加致动运动时所述第一致动系统(1)的环形活塞(1a、1b、1c)的位移方向与在施加致动运动时所述第二致动系统(2)的一个或多个环形活塞(2a、2b)的位移方向相反。
5.根据前述权利要求中任一项所述的致动模块，其特征在于，
所述第一致动系统(1)和所述第二致动系统(2)由不同的材料制成。
6.根据权利要求5所述的致动模块，其特征在于，
所述第一致动系统(1)由钢制成，所述第二致动系统(2)由铝或塑料制成。
7.根据前述权利要求中任一项所述的致动模块，其特征在于，
环形活塞(1a、1b、1c、2a、2b)具有不同的直径。
8.根据前述权利要求中任一项所述的致动模块，其特征在于，
环形活塞(1a、1b、1c)中的每一个保持分离轴承，以便将致动运动(F1、F2、F4)施加到扭矩传递装置上。
9.根据前述权利要求中任一项所述的致动模块，其特征在于，
所述第一致动系统(1)或所述第二致动系统(2)中的一个具有与所述第一致动系统(1)或所述第二致动系统(2)的至少一个轴向凹部(6a、6b)配合的至少一个轴向突起(5a、5b)。
10.根据前述权利要求中任一项所述的致动模块，其特征在于，
所述第一致动系统(1)的和第二致动系统(2)的每个主壁(3、4)包括用于使一个或多个环形活塞移位的至少一个压力线(7、8)，一个压力线(7、8)专用于一个环形活塞(1a、1b、1c、2a、2b)，并且主壁(3、4)包括与活塞一样多的压力线。
11.根据权利要求9和10所述的致动模块，其特征在于，
压力线(7、8)轴向地布置在所述第一致动系统(1)的和所述第二致动系统(2)的轴向突起(5a、5b)中。
12.根据权利要求10或11所述的制动模块，其特征在于，
压力线(7、8)轴向地布置在所述第一致动系统(1)的和所述第二致动系统(2)的环形活塞(1a、1b、1c、2a、2b)之间。
13.根据前述权利要求中任一项所述的致动模块，其特征在于，
所述第一致动系统(1)和所述第二致动系统(2)中的每一个均具有沿轴向方向延伸并且具有相同的直径的柱形壁(9、11)，以允许诸如轴的传动元件通过。
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