具有通风几何结构的可直接操纵的离合器的制作方法

文档序号:11888987阅读:183来源:国知局
具有通风几何结构的可直接操纵的离合器的制作方法与工艺

本发明涉及一种用于机动车辆的动力传动系的(优选直接操纵的)摩擦离合器/摩擦联轴器,所述机动车辆例如是载客汽车、载货汽车、公共汽车或农用载货车,所述摩擦离合器/摩擦联轴器具有:压板,所述压板可相对于反压板和离合器盘移动,以接合和分离摩擦离合器;和影响压板移动位置、与压板抗扭地连接的操纵元件,所述操纵元件具有至少一个流体转向部段,所述流体转向部段在离合器的运行状态中将冷却流体导入到离合器的内部中,进而在离合器之内产生(和/或增强)冷却流体流,以便冷却压板、反压板和/或离合器盘。



背景技术:

直接操纵的离合器、例如可直接操纵的双离合器已经从现有技术中已知。例如,DE 10 2011 013 475 A1公开一种双离合器,所述双离合器具有第一和第二弹簧元件,其中第一弹簧元件至少部分地、优选完全地设置在第一摩擦区域的径向外边缘的径向内部,和/或第二弹簧元件至少部分地、优选完全地设置在第二摩擦区域的径向外边缘的径向内部。所述双离合器的特征在于所谓的四板设计,即双离合器的每个离合器具有其单独分配的压板和配对压板/反压板。

此外,流体转向部段也在干式离合器中已知,如这例如在DE 36 02 716 A1中公开。所述摩擦离合器构造成干式单离合器,并且具有单独在壳体上安装的构件,所述构件具有空气引导叶片。摩擦离合器的类似的构造在DE 33 04 670 A1中公开。

此外,在DE 101 10 897 A1中公开作为流体转向部段和作为飞轮或配对压板/反压板的集成部分的另一个通风几何结构。

从DE 103 38 558 A1中还公开一种设备和其用于运行机动车辆的应用,其中结合图44至48和图55,公开一种双离合器变速器,所述双离合器变速器在反压板并且在飞轮上具有冷却通道。

此外,DE 1 294 228公开一种用于拖拉机、自动底盘和类似车辆的双摩擦离合器,其中动力输出轴的离合器盘设有通风叶片(或从离合器盘的内部区域弯出)。

因此,总而言之可确定的是,存在现有技术中已知的双离合器,其中在所述离合器运行时,产生成对出现的空气涡流。所述空气涡流趋于引起:出现在热质量的摩擦面上的冷却,以运出特定的热能量,所述热质量即压板、反压板和/或离合器盘。通过所述空气涡流,也能够将细磨粒从摩擦面/摩擦接触部的区域中输出。构造成碟形弹簧的操纵元件同时尤其适合于构成流体转向部段,因为所述操纵元件在轴向的、远离内燃机的区域中位于反压板、压板和离合器盘的摩擦面附近,进而能够将冷却流体从离合器的较冷的区域朝向反压板、离合器盘和压板的区域导入。

然而,制造所述已知的离合器是相对耗费的进而是成本密集的。因为从现有技术中已知的、具有流体转向部段的操纵元件构成为碟形弹簧,进而由于其相对复杂的几何结构和功能通常构造成热处理的、硬化的构件,所述构件在操纵离合器时在两个位置之间来回跳动。然而,借助于多个切削加工步骤生产所述碟形弹簧、尤其碟形弹簧舌片与相对高的耗费关联。因此,流体转向部段本身也会耗费地形成。由于硬化的碟形弹簧的材料特性,大的成形半径仅在一定条件下可能,因为要避免材料损坏。此外,在已知的碟形弹簧中证实为不利的是,所述碟形弹簧在从接合位置枢转到分离位置中时改变其倾斜位置。由此,流体转向部段相对于要冷却的热质量的相对位置也改变,并且冷却流体流的走向在运行期间也改变。



技术实现要素:

因此,本发明的目的是,消除从现有技术中已知的缺点,并且也提供一种可直接操纵的离合器,所述离合器的生产耗费进一步降低,并且在所述离合器中,应同时进一步改进冷却介质输入。

这根据本发明通过下述方式解决:操纵元件构造成刚性的(即形状稳定的/在正常出现的运行状态下不可弹性成形的)构件。

相对于碟形弹簧的柔性的、在接合位置和分离位置之间切换时改变的几何结构,所述刚性的设计方案具有下述优点:在接合位置和分离位置之间进行切换时,操纵元件的倾斜度不改变。由此,现在能在内燃机运行期间,将冷却流体尤其沿轴向方向始终有针对性在特定区域中导入到离合器的内部中,进而能够实现可复现的在离合器之内的冷却流体流。由此,能够将冷却流体可选地引导到反压板、压板和/或离合器盘上,并且冷却性能进一步增大。此外,因为操纵元件刚性地构造,所述操纵元件也能够低成本地制成。优选地,操纵元件由不那么坚固的/低强度的金属材料构造,由此简化流体转向部段的制造,并且摩擦离合器可成本更低地制造。

其他的实施方案在从属权利要求中要求保护并且在下文中详细阐述。

因此,根据另一个实施方式有利的是,操纵元件构造成压力罐,所述压力罐优选以第一区域作用于压板(至少在接合位置中),并且借助于从动缸可操纵相对于第一区域(关于离合器转动轴线)沿径向方向更靠内设置的第二区域。这种操纵罐例如能够通过深冲法制成,例如由金属板制成,由此该制造是成本更低的。优选地,为了移动压板,所述压力罐以可沿轴向方向移动的方式支承。

如果操纵元件有利地由可冷成形的金属材料、优选由钢或铝合金制成,那么流体转向部段能够低成本地借助于已知的成形和/或冲制技术制成。

此外,如果固定元件构成为由金属材料构成的板件,那么进一步简化制造。

此外,也适当的是,至少一个流体转向部段具有与操纵元件一体化地构成的转向叶片/罩(Hutze)/叶片几何结构,其中转向叶片/罩/叶片几何结构通过成形过程、优选通过冷成形过程、和/或通过冲制过程制成。由此,能够借助于尽可能少的制造过程形成流体转向部段。为了构造流体转向部段,优选首先将操纵元件区域深冲,并且随后借助于冲制过程将开口引入到该深冲区域的部段中,由此在操纵元件的两个轴向侧之间出现贯通孔。根据一个尤其优选的实施方式,可行的是,首先将开口例如借助于冲制过程引入到操纵元件中,并且随后深冲/冷成形所述开口的边缘区域,进而构成转向叶片。

此外,有利的是,在与离合器盘在接合位置中(摩擦力配合地)连接的摩擦面的区域中,至少反压板或压板具有槽几何结构,所述槽几何结构构造用于尤其沿径向方向分配冷却流体。例如,所述槽几何结构能够构造成基本上沿径向方向延伸的槽,所述槽用于,即使在接合位置中,即在反压板和压板的摩擦面贴靠在离合器盘上时,冷却流体沿径向方向向外的传送也继续。由此,更进一步地改进冷却性能。

也有利的是,至少反压板或压板(或飞轮,所述飞轮抗扭地与反压板连接)具有至少一个使冷却流体转向的第二流体转向部段,和/或不仅反压板、而且压板分别具有至少一个使冷却流体转向的第二流体转向部段。第二流体转向部段在此又能够具有转向叶片/罩/叶片几何结构,并且用于传送冷却流体。由此,能够将冷却流体尤其精确地引导到反压板和压板以及离合器盘之间的摩擦面中。由此,能够进一步改进冷却性能。

如果摩擦离合器此外构造成具有两个子离合器的双离合器,其中为每个子离合器设有操纵元件,双离合器也能够尤其有效地构成。

在本文中,尤其有利的是,第一子离合器的第一操纵元件和第二子离合器的第二操纵元件分别具有至少一个流体转向部段,其中第一操纵元件部分地在第二操纵元件的径向之外延伸。那么由此,能够从第一操纵元件起,将冷却流体有针对性地朝向第二操纵元件的方向引导,并且已经实现将冷却流体导向径向内部,随后从那里开始,能够将冷却流体有针对性地传送至相应的反压板、压板和离合器盘。由此,进一步改进离合器的冷却。

此外,也有利的是,摩擦离合器构造成干式摩擦离合器,其中因此能够通过产生冷却流体流(冷却空气流)快速引出尤其大的热量。

此外,也提出一种由摩擦离合器和变速器罩构成的系统,其中摩擦离合器根据至少一个上述实施方式构造,并且其中与摩擦离合器相邻设置的变速器罩构造有多个推动冷却流体和/或使冷却流体转向(并且优选沿径向方向延伸)的肋。通过所述肋,附加地通过变速器罩,朝向操纵元件的方向运送冷却流体,由此冷却流体流可更加有针对性地且更强地形成。

附图说明

现在,在下文中根据附图详细阐述本发明,其中阐述不同的实施方式。

附图示出:

图1示出根据第一实施方式的根据本发明的构成为双离合器的摩擦离合器的纵剖图,其中摩擦离合器在下述区域中剖开,在所述区域中,在摩擦离合器的两个操纵元件中各构造一个流体转向部段。

图2示出根据图1的根据本发明的摩擦离合器的操纵元件的子回路区段的几何视图,其中尤其可见至少一个流体转向部段的构造,并且

图3示出根据第二实施方式的根据本发明的构成为双离合器的摩擦离合器,其中现在第二子离合器的压板具有槽几何结构,并且示出通过槽几何结构引导的冷却流体流。

附图仅是示意性的,并且仅用于理解本发明。相同的元件设有相同的附图标记。

具体实施方式

在图1中可见根据本发明的摩擦离合器1(也称作为摩擦联轴器)的第一实施方式。摩擦离合器1构造成用于机动车辆的动力传动系,并且在此用作为可分开的转矩传递装置,以在内燃机、例如汽油或柴油发动机和变速器之间传递转矩,所述机动车辆例如是载客汽车、载货汽车、公共汽车或农用载货车。摩擦离合器1在此构造成干式的摩擦离合器1,作为对此的替选方案,也能够构造成湿式的的摩擦离合器1。摩擦离合器1也构造并且用作为双离合器,如基本上已经从DE 10 2011 013 475 A1中已知的。因此DE 10 2011 013 475 A1的公开内容在此并入本文。

摩擦离合器1原则上具有压板6、7,所述压板可相对于反压板2、3和离合器盘4、5来回移动,以接合和分离离合器1。此外,摩擦离合器1也具有操纵元件8、9,所述操纵元件影响压板移动位置并且抗扭地与压板6、7连接,所述操纵元件8、9具有至少一个流体转向部段10,所述流体转向部段在离合器1的运行状态中,即在接通内燃机时,将冷却流体导入到离合器1的内部中,以便冷却压板6、7、反压板2、3和/或离合器盘4、5。

如此外在图1中可见的,因为摩擦离合器1构造成双离合器,摩擦离合器2具有彼此独立的子离合器11和12。

第一子离合器11在此具有:第一反压板2,所述第一反压板又能够抗扭地经由扭转减振器13与内燃机的曲轴抗扭地连接,所述扭转减振器构造成双质量飞轮;第一离合器盘4,所述第一离合器盘又能够抗扭地与第一变速器输入轴14连接;以及第一压板6,所述第一压板能够沿离合器1轴向方向(即沿着离合器转动轴线15)移动。第一压板6又抗扭地与第一反压板2连接,并且可相对于所述第一反压板沿轴向方向移动。第一离合器盘4也以可沿轴向方向移动的方式支承,进而可不仅相对于第一压板6,而且也相对于第一反压板2沿轴向方向移动。

在第一子离合器11的接合位置中,第一压板6摩擦力配合地贴靠在第一离合器盘4以及第一反压板2上,使得第一反压板2抗扭地与第一离合器盘4连接。在所述接合位置中,第一压板6、第一离合器盘4以及第一反压板2借助于其摩擦面摩擦力配合地彼此贴靠。第一压板6在所述接合位置中将第一离合器盘4朝向第一反压板2的方向按压,以便建立第一离合器盘4与第一反压板2的抗扭连接。

在第一子离合器11的分离位置中,第一压板6又与第一离合器盘4间隔开地设置,由此引起第一反压板2从第一离合器盘4松开,进而在所述分离位置中,在第一反压板2和第一离合器盘4之间不传递转矩。

为了在第一压板6的接合位置和分离位置之间调整,又设有第一操纵元件8,所述第一操纵元件8构造成压力罐,并且沿轴向方向可移动地支承,然而同时所述第一操纵元件也抗扭地与第一压板6连接。第一操纵元件8是刚性的,即作为刚性的且形状稳定的构件构造/形成,并且在接合位置和分离位置之间运动期间不承受明显的弹性形变,所述弹性形变会引起流体转向部段10沿径向方向的移动或翻转/转动。

双离合器的第二子离合器12又根据第一子离合器11构造并且作用。第二子离合器12也具有:离合器盘5,在下文中称作为第二离合器盘5;反压板3,在下文中称作为第二反压板3;压板7,在下文中称作为第二压板7;和操纵元件9,在下文中称作为第二操纵元件9。

第二反压板3还有第二压板7抗扭地与第一反压板2连接。第二压板7也又沿轴向方向相对于第二离合器盘5以及第二反压板3可移动地支承。第二离合器盘5也又沿轴向方向设置在第二反压板3和第二压板7之间,并且相对于第二反压板3和第二压板7沿轴向方向可移动地支承。第二压板7的移动位置又经由第二操纵元件9确定,所述第二操纵元件9同样构造成压力罐。

在第二子离合器12的接合位置中,第二操纵元件9又按压到第二压板7上,使得所述第二压板朝向第二离合器盘5的方向以及朝向第二反压板3按压。在第二子离合器12的接合位置中,第二压板7摩擦力配合地贴靠在第二离合器盘5以及第二反压板3上,使得第二反压板3抗扭地与第二离合器盘5连接。在所述接合位置中,第二压板7、第二离合器盘5以及第二反压板3借助于其摩擦面摩擦力配合地彼此贴靠。第二离合器盘5又能够与在此没有进一步示出的变速器的第二变速器输入轴16连接,并且在运行状态中也与其连接。

在第二子离合器12的分离位置中,第二压板7又与第二离合器盘5间隔开并且不与第二离合器盘5摩擦力配合地接触,由此第二反压板3和第二离合器盘5是分开的。第二操纵元件9又是刚性的,即构造成刚性的、形状稳定的构件。

不仅第一操纵元件8、而且第二操纵元件9借助径向外部的区域17a和17b贴靠在相应的压板6、7上,以便直接对其进行操纵/调整。借助关于离合器转动轴线15与外部区域17a、17b相比径向更靠内设置的、位于径向内部的区域18a、18b,每个操纵元件8和9贴靠在相应的操纵轴承19a、19b上,所述操纵轴承19a、19b又可经由从动缸20移动,即可沿轴向方向移动。

如结合图2可尤其良好识别的是,第一操纵元件8在基本上沿径向方向延伸的壁区域21a上具有至少一个流体转向部段10,在下文中关于第一操纵元件8也设有附图标记10a。出于概览性,在附图中构造仅一个流体转向部段10a,然而,多个、优选至少三个或至少四个流体转向部段10a设置在第一操纵元件8上,所述流体转向部段以相互间相同的间隔沿着第一操纵元件8的环周分布地设置。流体转向部段10a具有转向叶片22,也称作为罩(Hutze)或叶片几何结构,所述转向叶片通过在第一操纵元件8的壁区域21a中沿轴向方向的局部成形而形成。所述转向叶片22在此借助于冷成形过程形成。这是可能的,因为第一操纵元件由可冷成形的金属材料、即可冷成形的钢材制成。作为对此的替选方案,也可能的是,第一操纵元件8由可冷成形的铝合金制成。此外,第一操纵元件8构造成板件,由此可能的是,第一操纵元件8仅借助于成形和冲制过程形成。

转向叶片22与开口23共同作用,以便将冷却流体引导/转向/加速到离合器1的内部中。开口23相对于转向叶片22设置成,使得在第一操纵元件8沿预定的转动方向(在图1中观察离开绘图平面)转动时,在内燃机运行时,将冷却流体沿轴向方向从背离第一压板6的一侧导入到摩擦离合器1的内部中,在此在干式的摩擦离合器1中所述冷却流体是空气。开口23在此又能够优选地借助于冲制过程制成。转向叶片22和开口23因此构成流体转向部段10a。转向叶片22与壁区域21一体化地构造,并且因为所述壁区域又与剩余的第一操纵元件8一体化地构造,所以转向叶片也与第一操纵元件8一体化地构造。在第一操纵元件8的壁区域21a的位于径向外部的一侧上连接有径向外部的区域17a,所述径向外部的区域基本上沿轴向方向延伸。在第一操纵元件8的壁区域21a的位于径向内部的一侧上连接有第一操纵元件8的位于径向内部的区域18a。

第二操纵元件9又根据第一操纵元件8构造。因此,上述实施方案也涉及第二操纵元件9。仅在壁区域21b、径向外部的区域17b和位于径向内部的区域18b的几何构造方面,第二操纵元件9与第一操纵元件8不同。

第二操纵元件9又构造成压力罐,即基本上罐形地构造。第二操纵元件9的壁区域21b沿径向方向基本上向外倾斜地延伸,其中径向外部的区域17b沿轴向方向朝向第一操纵元件8的壁区域21a、相对于位于径向内部的区域18b偏移地设置。第二操纵元件9也具有流体转向部段10,所述流体转向部段在下文中参考第二操纵元件9也设有附图标记10b。第二操纵元件9的流体转向部段10a如第一操纵元件8的在上文中描述的流体转向部段10构造。第二操纵元件9也具有多个、优选至少三个或至少四个沿着环周均匀分布设置的流体转向部段10b。

第一操纵元件8在离合器1的运行状态中相对于第二操纵元件9设置成,使得第一操纵元件8的径向外部的区域17a沿径向方向围绕第二操纵元件9延伸。此外,第一操纵元件8的流体转向部段10a的沿径向方向观察的中点也设置在第二操纵元件9的流体转向部段10b的中点的径向之外。

如又结合图3可见的,按照根据本发明的摩擦离合器1的另一个第二实施方式,槽几何结构集成在压板6、7的至少一个中。这种槽几何结构在此优选由至少一个基本上沿径向方向延伸的槽24形成。作为所述设计方案的替选方案,仅在第二压板7中,如在图3中示出的那样,这种槽几何结构也可构造在第一压板6中和/或第一反压板2中和/或第二反压板3中。槽几何结构也可集成在第一离合器盘和/或第二离合器盘5中。

这种槽几何结构在此具有如下构造的槽24,所述槽主要在相应的子离合器11、12的接合位置中,不仅在位于径向内部的一侧上,而且也在径向外部的一侧上,朝向周围环境敞开,由此即使在接合位置中,即在板2、3、6、7之间的摩擦面贴靠在离合器盘4、5上时,冷却流体也能够穿流,进而能够有效地冷却构件。通过槽几何结构能够实现的流体流/冷却流体流在图3中用流动箭头25表示。

两个反压板2、3和两个压板6、7此外同样全部地或部分地/单独地由可成形的/可冷成形的金属(钢或铝合金)制成,由此槽几何结构可尤其简单地制成。

此外,也可行的是,另外的第二流体转向部段同样也构造成转向叶片和开口,并且所述转向叶片和开口设置在反压板2、3、压板6、7和/或离合器盘4、5中的一个上,由此进一步对冷却流体流动经过摩擦离合器1的内部进行改进。

此外,也可行的是,在由摩擦离合器1和变速器罩构成的系统中,在变速器罩中引入/形成多个推动冷却流体和/或使其转向的肋。因此,在冷却流体进入到摩擦离合器1中之前,所述肋有针对性地将冷却流体引向流体转向部段10a和10b。

换言之,借助本发明,将叶片几何结构22集成到压力罐8、9中。这能够简单地示出,因为这些通过冲制和成形制成的部件从一开始就具有开口23。最后,其他冲出的区域保留并且仅有益于流动地构造。在此描述的解决方案中,通风几何结构(流体转向部段10a、10b)是刚性的操纵元件8、9(压力罐)的组成部分,这种情况与现有技术相比以有利的方式引起:所述通风几何结构能够是相对简单的,因为与碟形弹簧的情况相比,基本材料不必被热处理,并且能够针对成形过程的要求优化。此外,通风几何结构(流体转向部段10a、10b)设置在刚性元件中(与根据现有技术的枢转的碟形弹簧舌片相比)这一事实确保了恒定的横截面关系及其恒定的迎流,进而确保了可复现的穿流。

原则上,两个或仅一个压力罐8、9能够设有叶片22(流体转向部段10a、10b)。叶片几何结构22尤其在外部的压力罐(第一操纵元件8)中是有意义的,所述外部的压力罐与静止的外部空气直接接触。在此,通过罩底部具有径向伸展的肋的适当成形,实现空气流通的提高。

尤其有利地,将叶片22在压力罐8、9中的设置与热质量中的槽24在摩擦接触部/摩擦面的区域中相组合。在此,槽几何结构主要也在子离合器11、12闭合时确保摩擦区域的持久的穿流。尤其有利地,所述槽几何结构在由板成形制成的热质量中示出,因为与铸造块相比取消了附加的切削耗费。

与配对压板/反压板2、3中的其他通风轮廓的组合是可行的,并且对于整个离合器1的有效通风是有利的。

附图标记列表:

1 摩擦离合器

2 反压板/第一反压板

3 第二反压板

4 离合器盘/第一离合器盘

5 第二离合器盘

6 压板/第一压板

7 第二压板

8 操纵元件/第一操纵元件

9 第二操纵元件

10a 第一操纵元件的流体转向部段

10b 第二操纵元件的流体转向部段

11 第一子离合器

12 第二子离合器

13 扭转减振器

14 第一变速器输入轴

15 离合器转动轴线

16 第二变速器输入轴

17a 第一操纵元件的径向外部区域

17b 第二操纵元件的径向外部区域

18a 第一操纵元件的位于径向内部的区域

18b 第二操纵元件的位于径向内部的区域

19a 第一操纵元件的操纵轴承

19b 第二操纵元件的操纵轴承

20 从动缸

21a 第一操纵元件的壁区域

21b 第二操纵元件的壁区域

22 转向叶片

23 开口

24 槽

25 流动箭头

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