CN1940327A - 径向堆叠双干式离合器结构 - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于双离合器变速器的径向堆叠双干式离合器装置。装置包括壳体、安装到壳体的外离合器、和安装到壳体的内离合器。外离合器包括若干第一可接合的离合器片，和连接一个若干第一离合器片的毂。毂优选限定若干进入口。内离合器包括若干第二可接合的离合器片。内离合器还包括构造为有选择地致动若干第二离合器片的施力构件。施力构件的至少一部分适合于穿过毂的进入口。

Description

径向堆叠双干式离合器结构
技术领域
[0001]本发明涉及用于双离合器变速器的径向堆叠双干式离合器装置。
背景技术
[0002]双离合器变速器或者DCT通常实现为一个离合器用于奇数传动比，第二个离合器用于偶数传动比，以致在传动比变化时没有扭矩中断。“扭矩中断”指在传动比变化过程中发动机与传动系分离以致没有扭矩传递到车轮的一段时期。
[0003]双离合器变速器中的两个离合器典型地为湿式或者干式离合器，或者轴向堆叠或者径向堆叠。干式离合器相比湿式离合器在一些应用中效率更高，且费用更低。径向堆叠双离合器变速器比轴向堆叠双离合器变速器提供封装优势。作为示例，要求变速器长度较短的车辆，例如前轮驱动车辆，在实践中不能封装轴向堆叠双离合器结构。
发明内容
[0004]本发明提供用于双离合器变速器的径向堆叠双干式离合器装置。该装置包括壳体、安装到壳体的外离合器、和安装到壳体的内离合器。
[0005]外离合器包括若干第一可接合的离合器片。第一返回弹簧可操作地连接若干第一离合器片中一个，毂连接若干第一离合器片中另一个。毂优选限定若干进入口。第一输出轴构造为将毂的旋转传递到第一动力流路径。
[0006]内离合器包括若干第二可接合的离合器片。第二返回弹簧可操作地连接若干第二离合器片中一个。内离合器还包括构造为有选择地致动若干第二离合器片的施力构件。施力构件的至少一部分适合于穿过毂的进入口。第二输出轴构造为选择性地将若干第二离合器片的旋转传递到第二动力流路径。
[0007]根据本发明的一个方面，装置包括第一推力轴承，其可操作地连接第一施力弹簧，其中第一推力轴承构造为帮助传递在以不同速度旋转的部件之间轴向施加的力。
[0008]根据本发明的另一个方面，装置包括第一致动器，其适合于对第一施力弹簧施加轴向力，以致若干第一离合器片接合。
[0009]根据本发明的另一个方面，装置包括第二致动器，其适合于对第二施力弹簧施加轴向力，以致若干第二离合器片接合。
[0010]根据本发明的另一个方面，装置包括布置在施力构件和第二施力弹簧之间的第二推力轴承，和布置在施力构件和第二致动器之间的第三推力轴承，其中第二和第三推力轴承构造为帮助传递在以不同速度旋转的部件之间轴向施加的力。
[0011]参考附图，根据下面对实施本发明的最佳方式的详细描述，本发明的上述特征和优势以及其它特征和优势将更加显而易见。
附图说明
[0012]图1是具有根据本发明的径向堆叠双干式离合器装置的车辆的示意图；
[0013]图2是图1的堆叠双干式离合器装置的局部剖视图；和
[0014]图3是施力构件和离合器毂的等角示意图。
具体实施方式
[0015]参考附图，其中相同的附图标记表示相同的部件，图1显示根据本发明的车辆10的示意图。车辆10包括发动机12；径向堆叠双干式离合器装置14；和双离合器变速器16，或者DCT 16。径向堆叠双干式离合器装置14包括外离合器22和内离合器24，下文将更加详细地描述。DCT 16包括第一动力流路径26和第二动力流路径28。根据优选实施例，动力流路径26与偶数传动比相关，动力流路径28与奇数传动比相关。
[0016]径向堆叠双干式离合器装置14构造为接收来自发动机12的输入扭矩，通过输出轴30和/或输出轴32向DCT 16有选择地传递输出扭矩。更准确地说，当一个偶数传动比接合时，发动机扭矩通过离合器22和输出轴30有选择地传递，当一个奇数传动比接合时，发动机扭矩通过离合器24和输出轴32有选择地传递。熟悉本领域的人员应意识到在传动比变化过程中发动机扭矩通过两个输出轴30、32主要传递到DCT 16。
[0017]参考图2，更详细地显示径向堆叠双干式离合器装置14的上半部。应意识到双干式离合器14通常相对中心线CL对称布置，以致双干式离合器的下半部(未显示)类似于图2所示的上半部。
[0018]外离合器22优选为单片设计，但是内离合器24优选为双片设计。虽然可以想象其它的离合器片结构，但是内离合器24的双片设计是优选的，因为离合器24的外径相对小于离合器22的外径，因而内离合器24具有较小的接合半径，这限制容积(holdingcapacity)。通过执行双片设计，与单片设计比较，内离合器24的扭矩能力加倍，热容量相应增加。
[0019]径向堆叠双干式离合器装置14包括壳体40，该壳体与发动机12(如图1所示)刚性连接，以致壳体40以发动机速度旋转。
[0020]外离合器22包括第一离合器片42，该第一离合器片连接壳体40，以致第一离合器片42以发动机速度旋转。外离合器22还包括第二离合器片44，该第二离合器片安装到离合器毂46。离合器片44和离合器毂46构造为以若干不同速度旋转，这些速度取决于当前选择的传动速度比。离合器片44包括离合器衬垫48、50。施力弹簧52可操作地连接离合器片42，适合于偏置离合器片42与离合器片44脱离接合。致动器54适合于通过压缩施力弹簧52有选择地致动外离合器22，以致离合器片42、44接合，作为单个构件旋转。致动器54优选为固定活塞型致动器，但是应意识到其它类型的致动器也能实现。
[0021]根据优选实施例，推力轴承56布置在致动器54和施力弹簧52之间。推力轴承56能实现当力从致动器54传递到施力弹簧52时能调节穿过其的速度差值。换句话说，推力轴承56能实现将力从优选为固定(也就是接地)的致动器54传递到以发动机速度旋转的施力弹簧52，以便接合外离合器22。
[0022]离合器毂46可操作地连接一个或多个减振弹簧58。减振弹簧58适合于缓冲、或者吸收在离合器22接合过程中产生的至少一部分扭矩峰值，还适合于吸收发动机扭矩脉动，从而产生更平顺的车辆操作。离合器毂46还通过减振弹簧58可操作地连接输出轴30。因此，离合器毂46的旋转通过输出轴30可传递到DCT 16(如图1所示)。
[0023]内离合器24包括壳体构件60，该壳体构件连接壳体40，以致壳体构件60以发动机速度旋转。第一对离合器片62、64刚性安装到壳体构件60。内离合器24还包括第二对离合器片66、68，这对离合器片分别安装到一对离合器毂70、72。离合器片66、68和离合器毂70、72构造为以若干不同速度旋转，这些速度取决于当前选择的传动速度比。离合器片66包括离合器衬垫74、76，离合器片66包括离合器衬垫78、80。施力弹簧82可操作地连接离合器片62，适合于偏置离合器片62、64与离合器片66、68脱离接合。致动器84适合于通过压缩施力弹簧82有选择地致动内离合器24，以致离合器片62、64接合离合器片66、68。致动器84优选为固定活塞型致动器，但是应意识到其它类型的致动器也能实现。
[0024]施力构件86优选穿过毂46布置在致动器84和施力弹簧82之间，以便帮助在这两者之间传递力。施力构件86包括靠近致动器84的端部88和靠近施力弹簧82的相对端部90。推力轴承92布置在致动器84和施力构件86的端部88之间。推力轴承94布置在施力弹簧82和施力构件86的端部90之间。
[0025]推力轴承92、94适合于调节穿过其的速度差值，同时帮助力从致动器84传递到施力弹簧82。换句话说，推力轴承92能实现将力从固定(也就是接地)的致动器54传递到施力构件86，施力构件86以在零和取决于当前所选择传动比的发动机速度之间的中间速度旋转。类似地，推力轴承94能实现将力从以中间速度旋转的施力构件86传递到以发动机速度旋转的施力弹簧82。因而，通过实现推力轴承92、94，力从致动器84经过施力构件86传递到施力弹簧82，尽管存在以下事实：力传递通过的各个部件并不是以相同的速度旋转。
[0026]离合器毂70可操作地连接一个或多个减振弹簧100，离合器毂72可操作地连接一个或多个减振弹簧102。减振弹簧100、102适合于缓冲、或者吸收在离合器24接合过程中产生的至少一部分扭矩峰值，还适合于吸收发动机扭矩脉动，从而提供更平顺的车辆操作。离合器毂70、72都通过减振弹簧100、102可操作地连接输出轴32。因此，离合器毂70、72的旋转通过输出轴32可传递到DCT 16(如图1所示)
[0027]图3更加清楚的显示力通过施力构件86和离合器毂46传递的方式。施力构件86包括端部88、端部90和通常位于两端部之间中间的中间部110。施力构件86由两个不同的部分组成，端部88和中间部110之间限定第一部分112，中间部110和端部90之间限定第二部分114。施力构件86的第一部分112通常为中空的圆柱形设计。施力构件86的第二部分114由若干指状结构116组成，这些指状结构沿着轴向从中间部110延伸，形成齿形设计。
[0028]毂46限定若干进入口120，这些进入口适合于容纳施力构件86的指状结构116。施力构件86的指状结构116各自插入穿过毂46的一个进入口120。采取这种方式，施力构件86和毂46一起旋转，但是施力构件86通过改变指状结构116插入进入口120的程度可相对于毂46轴向移动。致动器84(如图2所示)施加的力包括该轴向移动。施力构件86相对于毂46的轴向移动传递致动器84因推动推力轴承94与施力弹簧82进入接合而施加的力。采用这种方式，致动器84施加的力穿过离合器毂46可传递到施力弹簧82(如图2所示)，以便接合离合器24，即使致动器84、离合器毂46和施力弹簧82以不同的速度旋转，仍然可传递该力。
[0029]尽管已经详细描述了实施本发明的最佳方式，但熟悉本发明所涉及领域技术的人员会认识到在后附权利要求书的范围内各种可作为选择的设计和实施例都可实现本发明。

Claims (18)

1.一种径向堆叠双干式离合器装置，包括：
壳体；
安装到壳体的外离合器，所述外离合器包括：
若干第一可接合的离合器片；和
连接所述若干离合器片中一个的毂，所述毂限定若干进入口；和
相对于外离合器在径向靠内位置安装到壳体的内离合器，所述内离合器包括：
若干第二可接合的离合器片；和
施力构件，其构造为有选择地致动所述若干第二离合器片，施力构件的至少一部分适合于穿过毂的进入口。
2.如权利要求1所述的装置，还包括，第一施力弹簧，其可操作地连接所述若干第一离合器片中一个，所述第一施力弹簧构造为机械地偏置所述若干第一离合器片脱离接合。
3.如权利要求2所述的装置，还包括，第一推力轴承，其可操作地连接第一施力弹簧，所述第一推力轴承构造为帮助传递在以不同速度旋转的部件之间轴向施加的力。
4.如权利要求3所述的装置，还包括，第一致动器，其适合于通过所述第一推力轴承向所述第一施力弹簧施加轴向力，以致由第一施力弹簧施加的机械偏置被克服，若干第一离合器片接合。
5.如权利要求4所述的装置，还包括，第二施力弹簧，其可操作地连接所述若干第二离合器片中一个，所述第二施力弹簧构造为机械地偏置所述若干第二离合器片脱离接合。
6.如权利要求5所述的装置，还包括，第二致动器，其适合于通过所述施力构件向所述第二施力弹簧施加轴向力，以致由第二施力弹簧施加的机械偏置被克服，若干第二离合器片接合。
7.如权利要求6所述的装置，还包括，布置在施力构件和第二施力弹簧之间的第二推力轴承，和布置在施力构件和第二致动器之间的第三推力轴承，所述第二和第三推力轴承构造为帮助传递在以不同速度旋转的部件之间轴向施加的力。
8.如权利要求1所述的装置，还包括，第一输出轴，其可操作地连接所述毂和第一动力流路径，以致毂的旋转可传递到第一动力流路径。
9.如权利要求1所述的装置，还包括，第二输出轴，其可操作地连接所述若干第二离合器片中的一个和第二动力流路径，以致若干第二离合器片的旋转可传递到第二动力流路径。
10.一种径向堆叠双干式离合器装置，包括：
壳体；
安装到壳体的外离合器，所述外离合器包括：
若干第一可接合的离合器片；和
可操作地连接所述若干第一离合器片中一个的第一施力弹簧；和
连接所述若干离合器片中另一个的毂，所述毂限定若干进入口；和
相对于外离合器在径向靠内位置安装到壳体的内离合器，所述内离合器包括：
若干第二可接合的离合器片；和
可操作地连接所述若干第二离合器片中一个的第二施力弹簧；和
施力构件，其构造为有选择地致动所述若干第二离合器片，施力构件的至少一部分适合于穿过毂的进入口。
11.如权利要求10所述的装置，还包括，第一推力轴承，其可操作地连接第一施力弹簧，所述第一推力轴承构造为帮助传递在以不同速度旋转的部件之间轴向施加的力。
12.如权利要求11所述的装置，还包括，第一致动器，其适合于通过所述第一推力轴承向所述第一施力弹簧施加轴向力，以致若干第一离合器片接合。
13.如权利要求12所述的装置，还包括，第二致动器，其适合于通过所述施力构件向所述第二施力弹簧施加轴向力，以致若干第二离合器片接合。
14.如权利要求13所述的装置，还包括，布置在施力构件和第二施力弹簧之间的第二推力轴承，和布置在施力构件和第二致动器之间的第三推力轴承，所述第二和第三推力轴承构造为帮助传递在以不同速度旋转的部件之间轴向施加的力。
15.一种径向堆叠双干式离合器装置，包括：
壳体；
安装到壳体的外离合器，所述外离合器包括：
若干第一可接合的离合器片；和
可操作地连接所述若干第一离合器片中一个的第一施力弹簧；和
可操作地连接第一施力弹簧的第一推力轴承，所述第一推力轴承构造为帮助传递在以不同速度旋转的部件之间轴向施加的力
连接所述若干离合器片中另一个的毂，所述毂限定若干进入口；和
相对于外离合器在径向靠内位置安装到壳体的内离合器，所述内离合器包括：
若干第二可接合的离合器片；和
可操作地连接所述若干第二离合器片中一个的第二施力弹簧；和
施力构件，其构造为有选择地致动所述若干第二离合器片，施力构件的至少一部分适合于穿过毂的进入口；和
布置在施力构件和第二施力弹簧之间的第二推力轴承，所述第二推力轴承构造为帮助传递在以不同速度旋转的部件之间轴向施加的力。
16.如权利要求15所述的装置，还包括，第一致动器，其适合于通过所述第一推力轴承向所述第一施力弹簧施加轴向力，以致若干第一离合器片接合。
17.如权利要求16所述的装置，还包括，第二致动器，其适合于通过所述施力构件向所述第二施力弹簧施加轴向力，以致若干第二离合器片接合。
18.如权利要求17所述的装置，还包括，布置在施力构件和第二致动器之间的第三推力轴承，所述第三推力轴承构造为帮助传递在以不同速度旋转的部件之间轴向施加的力。
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