离合器的制作方法

专利名称：离合器的制作方法
技术领域：
本发明涉及离合器，尤其但不排除其它地涉及汽车应用的离合器，例如双 离合器传动系。
背景技术：
摩擦离合器的性能随着离合器片温度的增加而劣化。为了这个原因，己知 有"湿式离合器"，其中离合器构件与润滑液接触以减少摩擦和热传递。
湿式离合器一般用于汽车场合，例如双离合器传动系。然而，湿式离合器 组件一般导致低效率，例如由于组件中润滑油和移动构件之间的摩擦引发的搅 油损失所造成。因此，有必要提供使效率提高的离合器冷却。
双离合器传动系一般包括一对离合器，每个离合器具有驱动片和压力片， 用来将摩擦片夹在其间。需要优化这些传动系的组装和重量。

发明内容
本发明的一个目的是提供用于冷却离合器片的可替换装置。本发明的另一 目的是提供一种改良的双离合器传动系，尤其但不排除其它地，提供用于双离 合器传动系的改良的驱动片。
根据本发明的一个方面，提供一种用于离合器组件的驱动片，该驱动片具 有一个或更多个内部通道、导管、腔体或孔，用来容纳热传递介质。
热传递介质较佳为制冷液，热传递介质可采用较佳为已知结构(例如直线 或旋转的)的热管形式，或采用导热芯，例如配合在驱动片的孔中的铜芯。
这种结构可用来将干式离合器组件的温度降低至一定程度，从而使在之前 认为必须使用湿式离合器的场合一一例如在双离合器传动系场合一一使用干 式离合器变得可能。上面的配置也适用于湿式离合器场合和其它类型离合器组件，例如其中驱动片以飞轮形式出现。因此，术语"驱动片"应当被理解为表 示离合器中的片或驱动部件，在使用中抵靠着它来夹持摩擦片。
较佳地，驱动片包括用来容纳冷却液流体的制冷回路。该回路可包括在驱 动片内延伸的一个或更多个通道。较佳地将回路的入口和出口设置在驱动片的 径向内区，例如设置在环形驱动片的中央孔内或其附近(或者设置在驱动片的 轴端面或者设置在驱动片的径向部分)。
在较佳实施例中，驱动片具有相对的配合表面，例如双离合器传动系中与 相对的压力片配合使用。在这些实施例中，驱动片较佳为弯曲的，以界定一对 平行的偏置部分，每个偏置部分具有一个配合表面。所述偏置部分较佳地经由 倾斜或横贯的中间部分连接。这能够为双离合器传动系减小离合器组件的总长 度。
根据本发明的另一方面，这里提供一种离合器组件，较佳为干式离合器组 件，包括根据本发明上述方面中任何一项的驱动片。这种离合器组件较佳地作 为双离合器传动系的一部分。
这种离合器组件的优点在于，驱动片可在使用时冷却并通过例如当驱动片 和摩擦片配合时驱动片和摩擦片之间的热传递而冷却离合器中的摩擦片。
在一较佳实施例中，离合器组件是具有同心输入轴的双离合器传动系中的 一部分，其中回路具有配置成与所述输入轴的内部连通的入口和出口。在另一 实施例中，入口和出口被配置成与所述输入轴的外部连通。
在每种情形下，都可在连通输入轴内设置用来分隔轴的圆柱体积的套筒或 插入件，以界定所述回路中的流体的入口和出口通路。
在一较佳实施例中，回路具有设置成与内输入轴连通的入口以及设置成与 外输入轴连通的出口。
回路较佳地包括用于增进制冷液流过驱动片的装置，例如螺旋形、螺旋钻 式凸起。流动增进装置较佳地形成在传动系输入轴中，并可采用整体加工成型 的形式。作为附加或代替，这些成型可形成套筒/插入件的一部分。套筒/插入 件可与轴一起转动，但较佳地固定成不转动的，以增进流体传递。
为了方便，回路可设置成与车辆的发动机冷却回路连通。制冷液可直接取自发动机冷却回路。或者，可存在例如含水或另一制冷液 的单独回路，该回路经由热交换器与发动机冷却回路连通。在任一情形下，制 y冬、戚一 日离存版云fl &如诚引至散执奨晉
为了应付离合器发动机侧的组装约束(并实际上为了省却发动机大量改型 的需要)，较佳地使回路包括导管，该导管将制冷液流体从发动机引至离合器 的传动系侧。随后将制冷液沿例如诸传动系输入轴中的一根轴内的通路提供给 驱动片。
驱动部件较佳地支承在一个或更多个轴承上，例如位于双离合器传动系的 内输入轴或外输入轴上的轴承。
可设置例如一个或多个受控阀或恒温控制器的流量控制装置，以控制去往 或来自驱动片的冷却液的流量。
根据本发明的另一方面，提供一种离合器组件，较佳为干式离合器组件， 该干式离合器组件具有设置成与用于冷却驱动片的热传递介质连通的驱动片。
热传递介质较佳地设置成与驱动片的非配合表面——即不旨在与离合器 中的另一个片配合的驱动片部分——连通，因此热传递介质与专门用来与例如 飞轮的驱动片的配合表面形成接触以冷却所述表面的气体(例如空气)或液体 (例如润滑油)隔绝。
较佳地，热传递介质设置成在驱动片的径向内区处——例如在环形驱动片 的内孔处或其附近——与驱动片连通。
热传递介质可包括安装在驱动片上或与驱动片接触的一个或更多个导热 元件，例如用来实现驱动片和外部冷却构件之间的热传递。作为附加或代替， 热传递介质可采用或包含在驱动片和外部冷却构件之间形成接触的导热粉和/ 或导热液。
在一个较佳实施例中，离合器组件是双离合器传动系的一部分，而外部冷 却构件以所述传动系的输入轴的形式出现，它经由轴内或轴附近的冷却液的流 动或经由在远离离合器地点的油浴来冷却。热传递介质可设置在轴和驱动片之 间，以在轴和驱动片之间进行热传递。
或者较佳地，将热传递介质隔绝在可与驱动片和外部冷却构件连通设置的滤筒内。滤筒的一个或更多个壁较佳地由导热材料——例如铜之类的金属—— 构成。
在较佳实施例中，驱动片具有相对的配合表面，例如用于与双离合器传动 系中相对的压力片配合工作。在这些实施例中，驱动片较佳为弯曲的，以界定 一对平行的偏置部分，每个偏置部分都具有配合表面。所述偏置部分较佳地经 由倾斜或横贯的中间部分相连。
在本发明的上述每个方面，驱动片的冷却可通过稳定摩擦特性而提高离合 器组件的功能，从而给予更好的控制和提高的换挡质量。它也有益于减少离合 器的摩擦材料的成本，藉此可采用比其它情况下所要求的更低规格的摩擦衬 片。这也有助于减少给定场合所要求的尺寸和质量或惯性。
根据本发明的另一方面，这里提供一种离合器组件，该离合器组件具有通 过导热元件连接于压力片的用以在驱动片和压力片之间实现热传递的驱动片。
为了方便，导热元件可牢固地固定于驱动片和/或压力片。
导热元件可釆取金属元件的形式，例如弹性铜或铜箔的条带。在一较佳实 施例中，导热元件以可伸縮铜丝编织物的形式出现，它较佳地扣住或紧固于任 一个片。在另一实施例中，导热元件以铜制波纹管的形式出现。
为了方便，导热元件可基本呈环形。可包括一个或更多个附加导热元件以 在驱动片和压力片之间形成热传递。
最佳地使驱动片受冷，例如使一个或更多个内腔容纳冷却液，和/或其中 较佳地将驱动片作为干式离合器组件的一部分而设置成与导热粉和/或导热液 和/或导热刷连通。
在上述实施例中，在冷却介质和驱动片之间能发生热传递以冷却驱动片。 在驱动片和该压力片或每个压力片之间经由该导热元件或每个导热元件形成 进一步的热传递。
在较佳实施例中，驱动片具有相对的配合表面，例如用于与双离合器传动 系中相对的压力片配合工作。在这些实施例中，驱动片较佳为弯曲的，以界定 一对平行的偏置部分，每个偏置部分都具有配合表面。所述偏置部分较佳地经 由倾斜或横贯的中间部分相连。根据本发明的又一方面，这里提供一种具有相对配合表面的双平面驱动 片，例如用于与双离合器传动系中相对的压力片配合工作。 这种配置的优点在于，它能减小离合器组件的长度。
在这些实施例中，驱动片较佳为弯曲的，以界定一对平行的偏置部分，每 个偏置部分都具有配合表面。所述偏置部分较佳地经由倾斜或横贯的中间部分 相连。
根据本发明的又一方面，这里提供一种双离合器传动系，该传动系包括具 有与第一和第二摩擦片配合的第一和第二配合表面的单个驱动片。
该驱动片较佳为弯曲的，以界定一对平行的偏置部分，每个偏置部分都具 有配合表面。所述偏置部分较佳地经由倾斜或横贯的中间部分相连。在其它实 施例中，配合表面彼此不平行。例如，第一配合表面可配置成在使用中沿基本 径向地延伸，例如垂直于旋转轴，藉此将第二配合配置在所述第一配合表面并 与第一配合表面向前或向后地形成角度，例如在相对第一配合表面具有5°和 90°之间的夹角的任何位置。在一个实施例中，第一配合表面垂直于第二配合
表面。在另外一些实施例中，第二配合表面相对第一配合表面具有15° 、 30
° 、 45° 、 60°或75°的夹角。
在较佳实施例中，传动系包括界定同心配合表面的驱动片、同心的摩擦片、
同心的压力片以及在夹紧摩擦片中驱使压力片压向驱动片上的各个配合表面
的第一和第二离合器弹簧。
较佳地，驱动片具有顶帽式结构，藉此诸配合表面彼此沿轴向偏离。 较佳地，外压力片与驱动片的径向内部轴向对齐，而内压力片与驱动片径
向外部轴向对齐。较佳地，摩擦片设置成彼此沿轴向对齐。


本发明的其它方面和特征将从权利要求书以及下面对较佳实施例的阐述 而得以明瞭，这些实施例仅参照附图以示例方式给出，在附图中-图1是干式离合器组件的横截面示意图； 图2与图1相类似，示出改型的干式离合器组件；图2A是用于图2的离合器组件的波纹管的示意图3与图1和图2相类似，示出另一种干式离合器组件；
图3A是含有导热刷的改型驱动片的示意图4是用于图3的组件中的热传递滤筒的示意图5与图3相类似，并示出具有导热芯的另一种干式离合器组件;
图6是内嵌的干式DCT结构的横截面示意图；以及
图7是图6的DCT结构的分解图。
具体实施例方式
液体冷却的干式离合器组件在图1中总体以标号100表示，它包括含有一 系列内孔或通路的驱动片102。更具体地，图示的驱动片102具有通过相对短 的横贯通路108彼此相连的两个平行且径向延伸的通路104、 106。通路104、 106形成在驱动片102径向内部处将冷却液流体引入和引出驱动片102的回路 部分。
在该实施例中，离合器组件100是具有同心输入轴110、 H2的双离合器 传动系(DCT)的一部分。驱动片102支承在位于内轴110上的轴承114上， 尽管它也可支承在外轴112上。
为了减少组件的轴向长度，驱动片102弯曲以界定两个平行且偏置部分 116、 118，这两个部分经由过渡部分120彼此相连。每个偏置部分116、 118 具有配置成与各压力片122配合工作以将DCT的各摩擦片130、 132夹紧的配 合表面。摩擦片130、 B2花键连接在各自的轴110、 U2上。
在该实施例中，冷却回路仅延伸入径向内部的偏置部分116，尽管它在其 它实施例中它可例如基本沿驱动片102的整个径向尺寸延伸入两个部分116、 118。
如图所示，冷却回路具有设置成与DCT的内轴108连通的入口 124和出 口 126。套筒128被设置在轴110内以分隔轴110的圆柱体积，以界定冷却液 的入口和出口流动路径。图1中的箭头表示该实施例的制冷液流动的方向。
在该实施例中，冷却液直接取自发动机冷却回路。可提供例如一个或更多 个阀或恒温控制器(未示出)的流量控制装置以控制冷却液流至或流出驱动片102。
在使用中，提供制冷液流体，使其流过通路104、 106、 108以冷却驱动片 102。热传递发生在驱动片102中，这导致驱动片102的外表面冷却。在使用 过程中，还横跨诸配合的片发生热传递。制冷液流过回路可以是连续的或有选 择地受到控制的，例如为了确保在特定车辆行驶条件下一一例如重负载条件 下——具有足够的流量或冷却。
在一个最简单实施例(未示出)中，驱动片包括单个流体容纳腔，该流体 容纳腔较佳地沿基本径向延伸，更佳地延伸至驱动片的径向外部区域。
上面给出的冷却腔/回路可包含在湿式或干式离合器组件的驱动片内，包 含在"单平面"驱动片中。
现在参照图2，另一干式离合器组件以200表示。该组件200很多方面类 似于上述组件IOO并因此在这里不再详细描述。共同的特征以相同附图标记给 出，除了使用前缀2—一以外。
导热元件250——在本实施例中以环形金属编织物的形式出现——被设置 成在驱动片202和压力片222之间连通。具体地说，编织物通过销钉252连结 于各个片，从而被固定以与驱动片202和压力片222 —起转动。
除了使用时横跨诸驱动片的配合表面的任何热传递外，还经由导热元件 250在驱动片202和压力片222之间产生热交换。这里，随着导热片202从内 部通过制冷回路而冷却，压力片22经由编织物250经受冷却作用。
在附图中，导热元件250图示为与钢部件254邻接，弹性钢扭转条带256 藉由钢部件254连接于外压力片222。然而，较佳地在钢254和导热元件250 之间形成空隙。
较佳地，扭转条带256由例如铍铜的高导热材料制成，而不是传统的弹性 钢。事实上，通过使用高导热性扭转条带256，可省去对导热元件250的需要， 藉此经由扭转条带256和钢254在驱动片202和压力片222之间形成热传递。 申请人:保留针对该特征享有独立保护的权利。
可引入一个或更多个导热元件。较佳地，采用与每个压力片相关联的专用 导热元件作为两压力片的一个共同元件的补充或代替。
在某些实施例中，导热元件可采用例如铜制波形管的形式。图2A中示出一个实例260，该波形管260具有褶积部分262。
现参照图3， 一种改型的干式离合器组件表示为300。该组件300很多方 面与前述组件100、 200相似，因此不再予以详细说明。共同的特征以相同附 图标记给出，除了使用前缀3—一以外。
驱动片302的冷却由设置成与驱动片302的径向内部和离合器组件300的 单独冷却部分连通的冷却介质(总地以370表示)实现。密封件374设置在冷 却介质370的空腔的任何一侧。
在该实施例中，径向内表面实际上是驱动片302的圆柱面372。此外，冷 却介质370设置在双离合器传动系的所述面372和内轴310的一部分之间。内 轴310例如在远离片302、 322的位置处从油液那里、或经由轴310附近或其 内的冷却液的流动(例如以与图l相同的方式)而受冷。
冷却介质370可采取例如连接于驱动片302和/或轴310的导热刷(固态 或柔性的)的形式，藉此经由导热刷在轴310至驱动片302之间的热传递可用 来冷却驱动片302。
图3A示出弯曲结构的经改型的驱动片302，其包括例如安装在弹簧357 上的例如铜等导热材料构成的组块358，其中该组块358配置成可克服弹簧357 的作用靠向外部冷却构件(例如内轴310)刷拭，以使驱动片302冷却。可在 弹簧空腔中沿径向轨道设置多个刷。较佳地在那些用于传热的表面之间使用热 传导浆料。
在较佳实施例中，冷却介质可采用以密封方式保持在驱动片302和轴310 之间的导热粉和/或流体的形式。图4示出由内壳体402和外壳体404构成的滤 筒400，内壳体402和外壳体404配置成与其各匹配部分302、 310—起旋转。 壳体402、 404由铜制成，以利于驱动片302、冷却介质370和轴310之间的热 传递。同样，可将热传导浆料涂覆在诸匹配表面之间以进一步增进热传递。
密封件374在壳体402、 404之间受压以保持导热介质370中的正压，从 而保持与壳体402、 404的各内表面高度的"湿式"接触。
尽管导热元件350、 550在图3和图5中表示为位于压力片322、 522和驱 动片302、 502之间，然而较佳地也可将其省去。
现参照图5，经修正的干式离合器组件表示为500。组件500很多方面类似于上述组件100、 200、 300并因此在这里不再详细描述。共同的特征以相同 附图标记给出，除了使用前缀5——以外。
在该实施例中，驱动片502包括内导管595，它可用来包含例如铸铜芯之 类的热传递介质，以通过驱动片502和外部冷却构件之间的热传递介质570来 冷却驱动片502。如有需要，可将其与本文描述类型的其它冷却特征配合使用。 事实上，可根据需要使用联系图1-5示出或描述的导热或冷却特征的任何组合。
现参照图6和图7， 一种内嵌的DCT组件总体以600表示。
组件600包括界定同心配合表面604和606、同心摩擦片608和610、同 心压力片612、 614的驱动片602。组件600还包括用于在夹紧摩擦片608、 610 中驱使压力片612、 614压向驱动片602上其各个配合表面604、 606的第一和 第二离合器弹簧616、 618。上述构件安装在机壳620中。
驱动片602具有顶帽式结构，藉此配合表面604、 606彼此轴向偏置。在 该实施例中，外压力片614轴向对齐于驱动片602的径向内部，而内压力片612 轴向对齐于驱动片602的径向外部。此外，摩擦片608、 610被设置成彼此沿 轴向对齐。外压力片614具有顶帽结构，相反，内压力片612通常为平的。
离合器的具体操作为本领域内技术人员所熟知，在本文中不予说明。
要理解，组件100、 200、 300、 400、 500、 600在正常工作条件下被配置 成开式，因此必须施加压力以配合使离合器配合。
尽管所示出的实施例涉及双离合器传动系的离合器组件，然而要理解，本 文所述的许多原理能够等同地适用于单片离合器组件和单离合器传动系，不管 是常开式还是常闭式，并适用于其它类型的湿式或干式离合器组件。
本文所描述和示出的冷却结构适用于离合器的任何驱动片，不管是弯曲 的、平的还是其它结构的。
权利要求
1. 一种干式离合器组件，具有压力片、摩擦片和驱动片，其中所述压力片被设置将所述摩擦片夹紧在所述驱动片上，且所述驱动片包括用于容纳冷却液的腔体或导管。
2. 如权利要求1所述的干式离合器组件，其特征在于，所述腔体或导管形成用于容纳冷却液流体的回路的一部分。
3. 如权利要求2所述的干式离合器组件，其特征在于，所述片具有冷却液 的入口和出口。
4. 一种包括如权利要求3所述的干式离合器组件的双离合器传动系。
5. 如权利要求4所述的双离合器传动系，其特征在于，所述双离合器传动 系具有内输入轴和外输入轴，且所述驱动片的入口和出口设置成与所述内输入轴连通。
6. 如权利要求4所述的双离合器传动系，其特征在于，所述双离合器传动 系具有内输入轴和外输入轴，且所述驱动片的入口和出口设置成与所述外输入 轴连通。
7. 如权利要求5或6所述的双离合器传动系，其特征在于，在所述连通输 入轴内设有套筒，用来分隔所述轴的圆柱体积以界定所述冷却液回路的入口和 出口通路。
8. 如权利要求4所述的双离合器传动系，其特征在于，所述双离合器传动 系具有内输入轴和外输入轴，所述回路具有设置成与所述内轴连通的入口，所述回路还具有设置成与所述外轴连通的出口。
9. 如权利要求4一8中任何一项所述的双离合器传动系，其特征在于，所 述制冷液回路设置成与车辆的发动机冷却回路连通。
10. 如权利要求9所述的双离合器传动系，其特征在于，所述制冷液直接 取自发动机冷却回路。
11. 如权利要求9所述的双离合器传动系，其特征在于，所述制冷液回路 包括经由热交换器而与所述发动机冷却回路连通的单独回路。
12. —种用于离合器组件的驱动片，所述驱动片具有用于接纳制冷液的腔体。
13. 如权利要求12所述的驱动片，其特征在于，所述腔体形成用于将冷却 液流引入和引出所述驱动片的回路的一部分。
14. 如权利要求I3所述的驱动片，其特征在于，所述驱动片是环形的并界 定圆柱面，并且供制冷液流过的入口和出口形成在所述圆柱面上或其附近。
15. 如权利要求12—14中任何一项所述的驱动片，如权利要求4一11中任 何一项所述的双离合器传动系，或如权利要求1-3中任何一项所述的离合器组 件，其特征在于，所述驱动片是弯曲的。
16. 如权利要求12—14中任何一项所述的驱动片，如权利要求4一11中任 何一项所述的双离合器传动系，或如权利要求1-3中任何一项所述的离合器组 件，其特征在于，所述驱动片具有顶帽结构。
17. 如权利要求12—14中任何一项所述的驱动片，如权利要求4一11中任 何一项所述的双离合器传动系，或如权利要求1-3中任何一项所述的离合器组 件，其特征在于，所述驱动片限定与相对压力片协配工作的相对配合表面。
18. —种用于离合器组件的双平面驱动片，所述驱动片具有相对的配合表 面，以与双离合器传动系中相对的压力片一起使用。
19. 如权利要求18所述的驱动片，其特征在于，所述驱动片限定一对平行 的偏置部分，每个偏置部分具有配合表面。
20. 如权利要求19所述的驱动片，其特征在于，所述偏置部分经由倾斜或 横向的中间部分相连。
21. —种双离合器传动系，包括限定同心配合表面的驱动片、同心摩擦片、 同心压力片以及操作所述压力片将所述摩擦片夹紧在所述驱动片上的各个配 合表面上的第一和第二离合器弹簧。
22. 如权利要求21所述的双离合器传动系，其特征在于，所述驱动片具有 顶帽式结构，藉此所述配合表面彼此沿轴向偏移。
23. 如权利要求21或22所述的双离合器传动系，其特征在于，所述外压 力片轴向对齐于驱动片的径向内部，且所述内压力片轴向对齐于所述驱动片的 径向外部。
24. 如权利要求21—23中任何一项所述的双离合器传动系，其特征在于，所述摩擦片设置成彼此沿轴向对齐。
25. —种离合器组件，具有通过导热元件连接于压力片的驱动片，所述导 热元件用于在所述驱动片和所述压力片之间进行热传递。
全文摘要
一种双离合器传动系，包括界定同心配合表面的驱动片、同心摩擦片、同心压力片以及在夹紧摩擦片中驱使压力片压向驱动片上的各个配合表面的第一和第二离合器弹簧。该驱动片具有顶帽式结构，藉此诸配合表面彼此沿轴向偏离。可在驱动片中设置冷却通道。较佳地内嵌DCT，其中外压力片轴向对齐于驱动片的径向内部，且内压力片轴向对齐于驱动片的径向外部，且摩擦片被设置成彼此沿轴向对齐。
文档编号F16D13/72GK101535672SQ200780038184
公开日2009年9月16日 申请日期2007年10月15日 优先权日2006年10月13日
发明者J·C·威尔斯, L·斯季斯 申请人:里卡多英国有限公司