CN104696384B - 湿式运行的径向双离合器 - Google Patents

Abstract

一种湿式运行的径向双离合器，包括径向外部的第一离合器和径向内部的第二离合器，第一离合器和第二离合器以能围绕一公共的旋转轴线旋转的方式布置。此外，设置第一冷却通道用于径向输送液体到第一离合器，设置第二冷却通道用于径向输送液体到第二离合器，其中，提供一隔离元件用于隔离第一冷却通道与第二冷却通道。

Description

湿式运行的径向双离合器

技术领域

本发明涉及一种湿式运行的径向双离合器。本发明尤其涉及冷却通道，用于径向输送液体到该径向双离合器的离合器。

背景技术

双离合器变速器包括第一输入轴和第二输入轴，它们引导到作用于公共输出轴上的档齿轮对。为了将驱动马达的扭矩耦合到双离合器变速器中需要如下双离合器：它使得驱动马达与两个输入轴之间扭矩锁合的建立或分开能够相互独立地实现。驱动马达的从动轴与双离合器变速器的输入轴通常相互同轴地支承，由此适合于使该双离合器的两个离合器同轴地布置并且或者径向或者轴向地彼此错开。

在径向类型的双离合器中，两个离合器在径向上相互错开。由此可以实现更短的双离合器轴向结构长度，例如当包括驱动马达、双离合器和双离合器变速器的动力总成系统要在机动车中横向于行驶方向安装时，这是有益的。如果径向双离合器湿式运行地构造，则设有至少一个冷却通道，用于使液体、通常是马达油或变速器油从径向内部引导到离合器的摩擦部件处并且在径向外侧排出。在湿式运行的径向双离合器中通常以从径向内置的离合器排出的液体供给径向外置的离合器。

为了保证足够地冷却径向外部的离合器，必须使通过径向内部离合器的液体体积流量足够地大，用于使可能已经通过径向内置的离合器加热的液体还可以用于足够地冷却径向外部的离合器。为此要提供的体积流量可能是大的，由此可能需要相对大的功率用于维持体积流量。

通常这两个离合器中仅一个离合器是闭合的而另一个是打开的。尽管如此，液体的体积流流过相应的不要冷却的、打开的离合器，同时产生拖拽扭矩。拖拽扭矩取决于体积流量的大小并且可能影响双离合器变速器中的档位同步性。由此使双离合器变速器中用于换档的换档时间需要更长时间，由此产生舒适性和动力性问题。

发明内容

本发明的目的是，提供对湿式运行的径向双离合器的离合器更好的冷却。本发明利用具有本发明特征的双离合器实现这个目的。下文给出优选的实施方式。

一种湿式运行的径向双离合器包括径向外部的第一离合器和径向内部的第二离合器，所述第一离合器和第二离合器围绕公共的旋转轴线可旋转地布置。此外，设置第一冷却通道用于径向输送液体到第一离合器，设置第二冷却通道用于径向输送液体到第二离合器，其中，提供一隔离元件用于隔离第一冷却通道与第二冷却通道。

由此可以实现用于冷却第一离合器和第二离合器的、不同的液体体积流量。所述体积流量可以根据各离合器的操纵相互独立地调节，其中尤其当从属的离合器具有减少的冷却需求时，例如当该离合器完全打开的时候，可以减小体积流量。以相应的方式，例如当该离合器仅部分地打开并且处于摩擦滑动中时，可以提高具有大冷却需求的离合器的体积流量。可以减小用于冷却两个离合器的总体积流量的流阻。可以改善后置于该双离合器的双离合器变速器的同步性。

在优选的实施方式中，所述隔离元件包括一独立的构件。还优选地，所述隔离元件是一既不同于第一离合器的摩擦片支架也不同于第二离合器的摩擦片支架的结构元件。由此可以更好地与向相关离合器或者从相关离合器的力传递无关地在结构上处理液体到各个离合器的引导。尤其可以以比摩擦片支架区段显著小的尺寸设计所述隔离元件，因为它不在该离合器力流中传递扭矩。

优选地，所述隔离元件在第一离合器的内部摩擦片支架的第一轴向端部的第一区域与第二离合器的外部摩擦片支架的第二轴向端部的第二区域之间延伸，其中所述轴向端部彼此相反地设置。

由此可以使得在径向外部从第二离合器流出的液体与在径向内部流入第一离合器的液体保持分开。所述隔离元件可以引起一个或两个体积流在轴向上的偏转。

在一变型中，所述隔离元件在第一区域中固定在第一离合器的内部摩擦片支架上，并且在第二区域中与第二离合器的外部摩擦片支架形成间隙。该间隙优选是环状间隙。当该间隙足够小时，可以容忍液体在第一冷却通道与第二冷却通道之间通过该间隙的溢流。通过将该隔离元件固定在第一离合器的内部摩擦片支架上，在高转速时尽管该间隙可能变大，但是排除了在离心力作用下隔离元件与第二离合器的外部摩擦片支架之间的碰撞。

在另一变型中，所述隔离元件在第二区域中固定在第二离合器的外部摩擦片支架上，并且在第一区域中与第一离合器的内部摩擦片支架形成间隙。可以这样安置隔离元件，使该间隙在轴向上延伸。所述隔离元件在第一区域中在径向外侧上可以留出足够空间，用于允许隔离元件在高转速时变形，而不会使隔离元件与第一离合器的部件碰撞。在这个变型中液体通过该间隙的溢流危害较低，因为液体处于第一离合器的接口中，而它本来就应被向那里引导。

优选地，所述隔离元件由板材制成。该板材例如利用深拉可以简单且成本有利地制成。在一优选的实施方式中所述板材径向对称且基本罐形地构成。在另一实施方式中，所述隔离元件也可以由塑料制成。在这种情况下为了固定在摩擦片支架上可以使用卡扣连接、锁止连接或夹紧连接。

所述第一离合器可以包括用于轴向操纵的法兰，其中所述法兰具有用于从第二离合器流出的液体的径向开口。由此可以避免，来自第二离合器区域的已经变热的液体流入到第一离合器区域中。

所述第一离合器可以包括外部摩擦片支架，它具有用于从第二离合器流出的液体的径向开口。由此可以使来自第二离合器的液体以更好的方式径向向外排出。

第一冷却通道在第一离合器的内部摩擦片支架的内直径的径向以内可以轴向地被限界在第一离合器的内部摩擦片支架的径向区段与第二离合器的内部摩擦片支架的径向区段之间。

第二冷却通道在第二离合器的内部摩擦片支架的内直径的径向以内可以轴向地被限界在第二离合器的内部摩擦片支架的径向区段与径向延伸的、用于轴向操纵第二离合器的法兰之间。

如果所述冷却通道在径向内部在一轴与一空心轴之间或者在两个空心轴之间在轴向上延续，那么尤其可以有利地使用上述后两个实施方式。

附图说明

下面借助附图详细描述本发明，在附图中

图1示出湿式运行的径向双离合器的半剖面图，

图2示出图1的视图，标明液体到两个离合器的流动，

图3示出图2在该离合器区域中的细节图。

具体实施方式

图1示出湿式运行的径向双离合器100的半剖视图。围绕旋转轴线102布置有一径向外部的第一离合器110和一径向内置的第二离合器130。第一离合器110包括第一外部摩擦片支架112和第一内部摩擦片支架114，在第一外部摩擦片支架和第一内部摩擦片支架之间在轴向上交替地安置第一摩擦元件116和第一摩擦片118。摩擦片118优选由钢制成并且不像摩擦元件116那样带有另外的摩擦衬。在此第一摩擦元件116扭矩锁合地且轴向可移动地与第一内部摩擦片支架114连接，并且第一摩擦片118扭矩锁合地且轴向可移动地与第一外部摩擦片支架112连接。通过轴向挤压由第一摩擦元件116和第一摩擦片118组成的堆叠可以使第一离合器110闭合，用于在第一外部摩擦片支架112与第一内部摩擦片支架114之间传递扭矩。在另一实施方式中，也可以第一摩擦元件116配属于第一外部摩擦片支架112，并且第一摩擦片118配属于第一内部摩擦片支架114。也可以使用双面的摩擦片118或者双面的摩擦元件116。

为了操纵第一离合器110设有法兰120，它在本实施方式中示例地实施为液压活塞。离合器弹簧122设置成使法兰120轴向挤压在由第一摩擦元件116和第一摩擦片118组成的堆叠上。如果在第一液压压力室124里面建立液压压力，法兰120被逆着离合器弹簧122的力挤压，使得作用于由第一摩擦元件116和第一摩擦片118组成的堆叠上的轴向压力松弛并且第一外部摩擦片支架112与第一内部摩擦片支架114之间的扭矩锁合减小。在本实施方式中，由第一摩擦元件116和第一摩擦片118组成的堆叠在相反的轴向侧上通过轴向支撑126支撑。轴向支撑126可以径向安置在第一外部摩擦片支架112上。

在双离合器100的另一实施方式中，也可以通过其它方式实现第一摩擦元件116和第一摩擦片118的轴向相互挤压。代替弹簧力尤其也可以利用在第一液压压力室124中的液压压力，用于执行该轴向相互挤压。在另一实施方式中，代替液压地，机械地操纵第一离合器110。在此第一离合器110同样可替代地利用第一离合器弹簧122或者利用该操纵来闭合。

第二离合器130优选基本与第一离合器110类似地构成并且包括第二外部摩擦片支架132和第二内部摩擦片支架134，在第二外部摩擦片支架和第二内部摩擦片支架之间在径向上延伸第二摩擦元件136和第二摩擦片138。为了操纵第二离合器130，设有第二法兰140，它示例地同样构造为液压活塞。在此，如果在第二液压压力室144里的液压压力足够大，则第二法兰140与第二离合器弹簧142的力方向相反地作功。上面描述或暗示的涉及第一离合器110的变型也可独立于第一离合器地应用于第二离合器130。

在所示的优选实施方式中离合器110，130与相互同心的轴扭矩锁合地连接。示例性地，实心轴150与第一内部摩擦片支架114连接，第一空心轴152与第二内部摩擦片支架134连接。在此优选利用啮合齿传送扭矩到轴150，152。径向布置在第一空心轴152和实心轴150之外的第二空心轴154优选扭矩锁合地与第一外部摩擦片支架112和第二外部摩擦片支架132连接。轴向支撑126同样可以扭矩锁合地与第一外部摩擦片支架112连接。可选地，可在轴向支撑126上安置啮合齿，用于导入或导出扭矩并且保证装配性。

通常在动力总成系统中利用轴向支撑126使扭矩从驱动马达导入到离合器110,130的外部摩擦片支架112，132。在此扭矩从第一离合器110通过第一外部摩擦片支架112、第二空心轴154和第二外部摩擦片支架132导入到第二离合器130中。该扭矩可通过第一离合器110传送到实心轴150并且与此独立地可通过第二离合器130传送到第一空心轴152。实心轴150和第一空心轴152设置用于扭矩锁合地与双离合器变速器的输入轴连接。

在第二外部摩擦片支架132的外直径与第一内部摩擦片支架114的内直径之间的径向区域中布置有一隔离元件160。该隔离元件优选包括一径向向外延伸的区段，它过渡到一轴向延伸的区段，该轴向延伸的区段本身邻接一径向向外延伸的区段，由此在所示的纵向剖面图中得到S或Z形状。在轴向上该隔离元件160从第一区域162延伸到第二区域164，其中，第一区域162位于第一内部摩擦片支架114的第一轴向端部上，第二区域164位于第二外部摩擦片支架132的第二轴向端部上。也就是说，两个区域162和164相互间优选不是对置，而是彼此相反设置或者说轴向相互错置。

在图1所示的实施方式中，该隔离元件160在第一区域162中固定在第一内部摩擦片支架114上，在第二区域164中在隔离元件160与第二外部摩擦片支架132之间形成间隙166。在替代的实施方式中，该隔离元件160也可以在第二区域164中固定在第二外部摩擦片支架132上，并且在第一区域162中相对于第一内部摩擦片支架114形成间隙166。在这种情况下由此可以进一步减小通过间隙166的液体通流：第一内部摩擦片支架114的位于间隙166轴向后面的摩擦片支架区域在隔离元件160的那一侧径向向内延伸，如同在图1中示例地在第二内部摩擦片支架134上看到的那样。

在这两种情况下间隙166优选尽可能地小，以使液体难以通过间隙166溢出。通常能够没有问题地使间隙166这样小地构成，使其横截面足够地小，以至于可以忽略通过间隙166流出的液体量。

图2示出图1的视图，标明液体向这两个离合器110和130的流动。第一液体流205利用实线表示并且引导到第一离合器110。第二液体流210利用虚线表示并且引导到第二离合器130。

下面更详细地描述在在此示例性的湿式运行的径向双离合器100上的第一液体流205，其中液体流205直到隔离元件160的引导以及在进入到第一离合器110以后的引导也可以不同于所示地实施。

第一液体流205首先在径向上处于实心轴150与第一空心轴152之间的区域中流过。液体在图2的视图中沿着两个轴150，152向左一直流到第一内部摩擦片支架114，然后径向向外流动。在这个区域中，第一液体流205被限界在第一内部摩擦片支架114的径向区段与第二内部摩擦片支架134的径向区段之间。在第二离合器130的区域中，第一液体流205的可忽略的一小部分进入到第二离合器130里面，并且冷却这个离合器。剩下的第一液体流205继续径向向外流动到第二区域164。第一液体流205的另一可忽略的小部分可能穿过隔离元件160与第二外部摩擦片支架132之间的间隙166而损失。接着第一液体流205在轴向上继续流动，其中，它在径向上被限界在第一内部摩擦片支架114与隔离元件160之间。然后第一液体流205穿过第一内部摩擦片支架114中的一个或多个径向开口流入到第一摩擦元件116和第一摩擦片118的区域中，用于冷却它们。然后第一液体流在径向外部通过第一外部摩擦片支架112中的一个或多个开口径向向外流出。

下面更详细地描述在此处示例性的湿式运行的径向双离合器100上的第二液体流210，其中液体流210在输送到隔离元件160的区域的导向和在经过隔离元件160以后的进一步走向也可以不同于所示地实施。

第二液体流210首先在轴向上在第一空心轴152与第二空心轴154之间的区域中流过。在第二内部摩擦片支架134的区域中，第二液体流210径向向外偏转并且在轴向上在第二内部摩擦片支架134的一径向区段与一优选与第二空心轴154连接的径向元件之间被引导。在径向更外部，第二液体流210在轴向上通过第一内部摩擦片支架134的径向区段和第二法兰140轴向限界。然后第二液体流210通过一个或多个开口进入到第二摩擦元件136和第二摩擦片138的区域中，用于吸收那里的热量。然后第二液体流210穿过第二外部摩擦片支架132中的一个或多个径向开口并且在该第二外部摩擦片支架与隔离元件160之间在轴向上被继续引导。在所示的优选实施方式中第一法兰120具有开口215，第二液体流210穿过该开口215接着在径向上继续流动。在不同于所示的液压操纵该第一离合器110的情况下，如果不设有第一法兰或者说活塞120，那么也可以去掉开口215。最后，第二液体流210可选地还通过径向设置在第一外部摩擦片支架112中的另一开口220。

图3以放大图示出图2的视图中离合器110和130连同隔离元件160的区域。

附图标记列表

100 双离合器

110 第一离合器(径向外部)

112 第一外部摩擦片支架

114 第一内部摩擦片支架

116 第一摩擦元件

118 第一摩擦片

120 第一法兰(活塞)

122 第一离合器弹簧

124 第一液压压力室

126 轴向支撑

130 第二离合器(径向内部)

132 第二外部摩擦片支架

134 第二内部摩擦片支架

136 第二摩擦元件

138 第二摩擦片

140 第二法兰(活塞)

142 第二离合器弹簧

144 第二液压压力室

150 实心轴

152 第一空心轴

154 第二空心轴

160 隔离元件

162 第一区域

164 第二区域

166 间隙

205 第一液体流

210 第二液体流

215 开口

220 另一开口

Claims (9)

1.湿式运行的径向双离合器(100)，包括：

-径向外部的第一离合器(110)以及

-径向内部的第二离合器(130)，

-所述第一离合器和所述第二离合器以能围绕一公共的旋转轴线(102)旋转的方式布置；

-第一冷却通道(205)，用于径向输送液体到第一离合器(110)，

-第二冷却通道(210)，用于径向输送液体到第二离合器(130)，

其特征在于

-一隔离元件(160)，用于隔离第一冷却通道(205)与第二冷却通道(210)，

所述隔离元件(160)包括独立的构件，所述隔离元件是一既不同于第一离合器(110)的摩擦片支架也不同于第二离合器(130)的摩擦片支架的结构元件。

2.如权利要求1所述的双离合器(100)，其中，所述隔离元件(160)在第一离合器(110)的内部摩擦片支架(114)的第一轴向端部的第一区域(162)与第二离合器(130)的外部摩擦片支架(132)的第二轴向端部的第二区域(164)之间延伸，其中，所述轴向端部彼此相反地设置。

3.如权利要求2所述的双离合器(100)，其中，所述隔离元件(160)在第一区域(162)中固定在第一离合器(110)的内部摩擦片支架(114)上并且在第二区域(164)中与第二离合器(130)的外部摩擦片支架(132)形成间隙(166)。

4.如权利要求2所述的双离合器(100)，其中，所述隔离元件(160)在第二区域(164)中固定在第二离合器(130)的外部摩擦片支架(132)上并且在第一区域(162)中与第一离合器(110)的内部摩擦片支架(114)形成间隙(166)。

5.如权利要求1至4中任一项所述的双离合器(100)，其中，所述隔离元件(160)由板材制成。

6.如权利要求1至4中任一项所述的双离合器(100)，其中，所述第一离合器(110)包括用于轴向操纵的法兰(120)，并且，所述法兰(120)具有用于从第二离合器(130)流出的液体的径向开口(215)。

7.如权利要求1至4中任一项所述的双离合器(100)，其中，所述第一离合器(110)的外部摩擦片支架(112)具有用于从第二离合器(130)流出的液体的径向开口(220)。

8.如权利要求1至4中任一项所述的双离合器(100)，其中，所述第一冷却通道(205)在第一离合器(110)的内部摩擦片支架(114)的内直径的径向以内轴向地被限界在第一离合器(110)的内部摩擦片支架(114)的径向区段与第二离合器(130)的内部摩擦片支架(134)的径向区段之间。

9.如权利要求1至4中任一项所述的双离合器(100)，其中，所述第二冷却通道(210)在第二离合器(130)的内部摩擦片支架(134)的内直径的径向以内轴向地被限界在第二离合器(130)的内部摩擦片支架(134)的径向区段与径向延伸的、用于轴向操纵第二离合器(130)的法兰(140)之间。