變速器中的具有兩個軸向和徑向相鄰離合器的離合裝置的製作方法

2023-06-26 18:15:11

專利名稱：變速器中的具有兩個軸向和徑向相鄰離合器的離合裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種如權利要求1前序部分所述的在變速器尤其是自動變速器或自動換擋變速器(Schaltgetriebe)中的離合裝置。
背景技術：
對於離合器結構和其在自動變速器中的操縱裝置存在各種已知的實例。例如US 6,120,410示出一種自動變速器中的離合裝置，其中一個橫截面基本為缽狀的結構部件構成外摩擦片支架。沿徑向在這個外摩擦片支架內部構成兩個軸向並排且設置在相同徑向高度上的片式離合器的內摩擦片和外摩擦片、分別具有一個用於操縱兩個離合器的操縱活塞的活塞-缸裝置、以及用於與操縱活塞的操縱力有關的動態壓力平衡的壓力平衡腔。
此外，由本申請人的未初步公開的德國專利申請DE 10333431.9已知一種自動變速器中的離合裝置，具有兩個軸向相鄰的片式離合器，為它們分別配設一個用於軸向操縱離合器的活塞-缸裝置，還分別配設一個用於動態的離合操縱壓力平衡的壓力平衡腔，以及分別配設用於供給潤滑或冷卻介質的裝置。這種離合裝置的特徵是，兩個離合器徑向接連地設置，使得用於徑向外部離合器的壓力平衡腔軸向鄰接用於操縱徑向內部離合器的活塞的壓力腔，並且使得用於徑向外部離合器的潤滑或冷卻介質流可直接從用於操縱外部離合器的壓力平衡腔中分支出來。
此外由該文獻可知，在用於操縱徑向內部離合器的活塞的壓力腔與用於徑向外部離合器的活塞的壓力平衡腔之間設置一個公共的用於兩個離合器的摩擦片支架，在其上不僅使徑向外部的離合器的內摩擦片而且使徑向內部離合器的外摩擦片一起抗扭轉且可軸向移動地固定。
最後，由未初步公開的德國專利申請DE 10333437.8已知一種與上述後一個離合裝置類似的離合裝置，其中徑向內部和徑向外部的片式離合器的端部摩擦片在其軸向運動性方面通過一個徑向內部或徑向外部的卡緊環固定在公共的內摩擦片支架上。為了容納這兩個卡緊環，在公共內摩擦片支架上分別構成切槽，其加工是相對費事和昂貴的。
此外，該文獻可以得出另外的變型方案，在公共內摩擦片支架上切削加工出一個切槽，以容納用於徑向內部摩擦片組的外摩擦片端圓片的一個卡緊環，而徑向外部摩擦片組的端部摩擦片支承在切槽的轉接部位(Durchstellung)上。在此該切槽轉接部位通過這種材料構成，它已經通過切槽徑向穿過公共內摩擦片支架。儘管這個技術方案在加工工藝上是更經濟的，但是它關聯著缺陷，外摩擦片組的軸向位置取決於內摩擦片組的位置並因此不可在結構空間上最佳地進行選擇。

發明內容
因此本發明的目的是，提供一種節省結構空間的用於變速器的離合裝置，它由於其結構特徵可以經濟地加工。
這個目的通過獨立權利要求的特徵得以實現，而本發明的有利擴展結構和改進方案可由從屬權利要求給出。
據此本發明源自變速器尤其是自動變速器或者自動換擋變速器中的離合裝置，具有兩個軸向和徑向相鄰的片式離合器B和E，在該片式離合器中徑向內部離合器E的內摩擦片設置在一個內摩擦片支架上並且徑向外部離合器B的外摩擦片設置在一個外摩擦片支架上。此外對於這個離合裝置規定，徑向外部離合器B的內摩擦片和徑向內部離合器E的外摩擦片設置在一個公共的摩擦片支架上，兩個離合器B、E的各個內摩擦片和外摩擦片軸向彼此交替設置地構成摩擦片組，並且為每個摩擦片組配設一個可壓力介質操縱的伺服裝置的操縱活塞，用於使摩擦片組軸向壓緊。在此這樣設置兩個伺服裝置，使得離合器B和E可以向相同的軸向方向閉合地控制。此外對於該離合裝置規定，徑向內部摩擦片組的摩擦片可以沿軸向朝一個固定在公共摩擦片支架上的卡環擠壓。此外用於解決所提出問題的離合裝置的特徵是，所述徑向外部摩擦片組的摩擦片可以沿軸向朝公共摩擦片支架的一個支承段擠壓，該支承段由公共摩擦片支架的一個徑向向外指向的端部段構成。
通過按照本發明的結構形式使所述離合裝置的軸向長度與已知的解決方案相比有利地保持較短，這對於在變速器中狹小的情況具有特殊的意義，尤其是對於自動變速器以及雙離合器變速器結構形式的自動換擋變速器。
此外可以規定，所述公共摩擦片支架由一個板材成形件構成，其中支承段是該板材成形件的整體組成部分並且通過變形過程形成。由此能夠使公共摩擦片支架特別經濟地製成以及能夠相互任意且簡單地選擇兩個摩擦片組的位置。
在本發明的另一改進方案中，兩個摩擦片組在其背離活塞的一側上軸向分別通過一個端部摩擦片限制，由此使這些端部摩擦片頂靠在上述的卡環上或者支承段上。
一個按照本發明構成的離合裝置的另一擴展結構規定，所述卡環固定在公共摩擦片支架上的一個容納槽裡面。這個容納槽最好由相互間隔距離的徑向開孔組成，它們沿圓周分布地在公共摩擦片支架上構成。
此外有利的是，所述構成容納槽的開孔通過材料切槽形成，所述公共摩擦片支架的被稱為轉接部位的薄板材料通過開孔徑向向外指向。這種結構節省材料地避免公共摩擦片支架的切削加工。
在這種結構形式的改進方案中，這樣選擇所述離合器摩擦片、尤其是徑向外部離合器B的內摩擦片的輪廓以及轉接部位的徑向長度，使得在公共摩擦片支架的徑向外側上存在足夠空間，用於徑向外部離合器B的完全或局部地在材料切槽區域上定位的端部摩擦片。
此外可以規定，這樣形成公共摩擦片支架的支承段，使得對於摩擦片支架的剛度產生積極的影響。
為了保證無問題地操縱尤其是具有徑向外部摩擦片組的徑向不傾翻的端部摩擦片的離合器還規定，所述公共摩擦片支架的支承段在其軸向指向徑向外部離合器B的摩擦片組的一側上具有圓周分布的支承凸部或一個定位環，所述離合器B的摩擦片組的端部摩擦片在通過配屬的操縱活塞加載時貼靠在支承凸部或定位環上。
在本發明的另一實施例中可以規定，所述徑向外部離合器B的上述端部摩擦片在其軸向指向公共摩擦片支架支承段的一側上具有一個徑向臺階形表面。
在此最好這樣構成在這個端部摩擦片上的支承凸部、定位環或臺階，使得公共摩擦片支架的徑向位於這些部件下面的組成部分軸向搭接並且避免端部摩擦片相對於一個精確的徑向取向傾翻。


為了解釋本發明附上附圖，在其中簡示出兩個按照本發明構成的離合裝置。附圖中圖1示出一個按第一實施例的自動變速器在兩個片式離合器區域內的橫截面圖，圖2示出按圖1的離合裝置的局部橫截面圖A-A，圖3示出一個按第二實施例的自動變速器在兩個片式離合器區域內的橫截面圖，圖4示出按圖3的離合裝置的局部橫截面圖F-F，圖5示出圖1中離合器摩擦片組區域內的局部放大圖，以及圖6示出圖3中同樣在離合器摩擦片組區域內的局部放大圖。
具體實施例方式
因此圖1示出一個變速器在兩個片式離合器B和E區域內的橫截面圖，它們不僅徑向而且軸向直接相鄰地設置在一個變速器外殼2裡面。在此，在這裡所選擇的離合裝置的結構規定，所述離合器E徑向直接設置在外部離合器B的下面。
圖2示出圖1中A-A區域的一個截面圖，從在圖1中由兩個箭頭表示的方向上看。在圖2中示出的截切平面C-C表示在圖1中所選擇的截切線區域內的結構部件的側視圖。
兩個摩擦片組39、40、相應的外摩擦片支架和內摩擦片支架37、38以及可壓力介質操縱的伺服裝置的離合器操縱活塞10、17屬於這個離合裝置的核心部件，藉助於它們可以使兩個離合器向相同的操縱方向閉合。在這個離合裝置中，一個公共摩擦片支架9的結構設計具有特殊意義。
這個公共摩擦片支架9最好由一個成形的薄板件構成並且具有一個徑向區段，它設置在離合器E、B的靠近變速器外殼一側的區域內，以及具有一個基本上水平的區段，在其上軸向可移動且抗扭轉地設置徑向外部離合器B的內摩擦片22和徑向內部離合器E的外摩擦片24。
此外，外部離合器B的外摩擦片支架38以及內部離合器E的內摩擦片支架37屬於這個離合裝置，這兩個支架設置在兩個離合器E和B背離變速器外殼的一側上並且與在這裡未進一步示出的傳動軸抗扭轉地連接。
如尤其是按圖5的局部放大圖所示，在公共摩擦片支架9上存在用於兩個離合器B、E摩擦片組39、40的支座，由上述操縱活塞10、17施加到摩擦片21、22，23、24上的操縱力通過端部摩擦片13、15支承在該支座上。在此徑向內部離合器E的端部摩擦片15沿軸向靠在一個卡緊環16上，它卡緊在公共摩擦片支架9上的一個容納槽14裡面。
這個容納槽14在這裡所選擇的實施例中通過在公共摩擦片支架9中的切槽構成，其薄板材料-成形部20在公共內摩擦片支架9上徑向向外指向。
在此這樣選擇用於徑向外部摩擦片組39的端部摩擦片13的容納輪廓以及切槽轉接部位的徑向長度，使得存在足夠的空間用於摩擦片組39的全部或部分地位於成形部20區域上的端部摩擦片13。原則上這些成形部20也可以通過一個由一個刀具確定的輪廓的組合的切削和壓制過程產生，其中切削過程從摩擦片支架9的位於內部的摩擦片容納輪廓開始以一個確定的切入深度徑向向外實現。
也可以選擇規定，以一個在圓周上通過齒槽中斷的、環繞的槽的形式切削地加工出公共摩擦片支架9的構成容納槽14的開孔。
此外由圖1和2可以看出，在公共摩擦片支架9的背離變速器外殼2指向的邊緣上構成一個用於使徑向外部離合器B的端部摩擦片13定位的支承段7。這個支承段7最好由公共的內摩擦片支架9的一個徑向向外成形的軸向端部30組成。
在此最好這樣構成這個支承段7，使得它對公共摩擦片支架9施加一種加強的作用，這尤其對於這種薄板件的機械強度和剛度在相對較高轉速時和在相對較高負荷的條件下具有非常有利的作用。
本發明的另一方面涉及徑向外部離合器B的端部摩擦片13在公共摩擦片支架9的徑向支承段7上的可靠定位。為此在本發明的這個實施例中規定，在支承段7上構成軸向取向的支承凸部12，它們沿軸向指向離合器B的摩擦片組39的端部摩擦片13的方向。代替這個支承凸部12，可以使這個支承段7相同功能地也具有一個沿軸向指向離合器摩擦片21、22的環形接條(Ringsteg)。
在離合器摩擦片21、22，23、24沿軸向與卡緊環16或支承段7對置的一側上，在兩個離合器B、E的每個離合器上，在公共摩擦片支架9上軸向可移動地設置一個壓緊環32、33(例如以一個波狀彈簧(Wellfeder)的形式)，通過上述的活塞10、17可以對該壓緊環施加一個操縱力，以使離合器閉合。這個閉合力對於兩個離合器B、E向相同的方向35作用。
用於操縱兩個離合器的伺服裝置構成為組合到變速器中的活塞-缸裝置。在這裡所示的本發明實施例中，用於徑向外部的離合器B的操縱裝置的缸兩體式構成，其中一個缸段5在此例如由一個具有一個徑向和一個軸向定向的區段的薄板件組成。
這個由薄板成形件或者通過壓鑄工藝製成的結構部件5套裝到一個轂部3上並且藉助一個卡環4防止向變速器外殼2方向的軸向移動。通過這種結構形式使轂部3的徑向向外指向的側面構成用於徑向外部離合器B的操縱裝置的缸第二部分。
所述轂部3與兩個離合器B、E的摩擦片組39、40同軸地定位，裝配在變速器外殼2的一個軸向延伸部52上並且在那裡軸向支承在一個推力軸承53上。與此相關地還要注意，在轂部3上構成一個徑向延伸的區段54，它是公共摩擦片支架9的組成部分或者至少與這個摩擦片支架作用連接。
還要回到用於徑向外部離合器B的操縱或伺服裝置，已經提到過的操縱活塞10屬於這個伺服裝置，該操縱活塞在形成一個壓力腔6的情況下軸向可移動地容納在缸5裡面。這個活塞10靠近變速器外殼2通向徑向外部離合器B並且頂靠在其壓緊環32上。
在背離壓力腔6的操縱活塞10一側上構成一個用於這個活塞10的壓力平衡腔25，其中另一壁部分通過轂部3或者通過其徑向區段54構成。
在這個壓力平衡腔25中設置一個軸線平行於操縱方向35定位的復位彈簧26，其一端頂壓在背離壓力平衡腔的操縱活塞10一側上而其另一端支承在一個封堵板34上。
所述封堵板34本身這樣卡緊在轂部3的徑向區段54與公共摩擦片支架9的一個軸線平行區段47之間，使得這個封堵板在區段47區域內靠在操縱活塞10的一個軸線平行區段50上。
與此相關還要提到，在操縱活塞10與缸部件5及轂部3之間以及在活塞10與封堵板34之間設置密封元件41、46、49，借其使壓力腔6與壓力平衡腔25相互間密封以及相對於無壓力加載的變速器區域密封。
為了操縱外部離合器B，通過轂部3中的一個孔55為活塞-缸裝置3、5、10的壓力腔6提供操縱壓力介質，該孔本身與變速器外殼2延伸部52中的一個孔或圓周槽27以流體技術連通。
通過轂部3中的一個孔57用潤滑和/或冷卻介質填充壓力平衡腔25，該孔由變速器外殼2延伸部52中的一個孔或圓周槽29供給，該孔本身與驅動軸1中的一個孔處於連接。
為了操縱位於徑向內部的離合器E，在填充壓力腔8方面規定，使這該填充通過轂部3中的一個孔51實現，該孔與變速器外殼2延伸部52中的一個分開的孔或環槽28處於流通連接。
用於徑向內部離合器E的操縱裝置通過一個活塞-缸裝置構成，其已經描述過的壓力腔8通過轂部3的一個軸線平行區段、背離封堵板34的轂部3徑向區段54的側面以及該操縱裝置的操縱活塞17的一個區段43限定。
用於操縱徑向內部離合器E的操縱活塞17具有一個基本上「t」形的橫截面幾何形狀，它具有一個徑向內部區段、一個徑向外部區段、一個背離公共摩擦片支架9的左側「t」形側腿42和一個指向公共摩擦片支架9的右側「t」形側腿43。在此，指向公共摩擦片支架9的「t」形側腿43沿軸向在公共摩擦片支架9的軸線平行區段47上導引。
此外，所述壓力腔8通過公共摩擦片支架9與操縱活塞17的右側「t」形側腿43之間的一個密封件44以及通過操縱活塞17的徑向最內部區段上的一個密封件48相對於轂部3密封。
在與用於內部離合器E的操縱裝置壓力腔8相對置的操縱活塞17一側上構成一個用於這個活塞17的壓力平衡腔31。它通過在轂部3中的一個孔56以及在傳動軸1中的一個未示出的孔供應冷卻或潤滑介質。
在這個壓力平衡腔31中還設置一個復位彈簧18，它在軸向上通過其一側支承在操縱活塞17上並且通過其另一側支承在一個封堵片19上。這個封堵片19裝到轂部3上並且藉助一個卡緊環36軸向固定。此外這個封堵片19在其徑向端部上帶有一個密封件45，借其使壓力平衡腔31相對於摩擦片支架9的左側「t」形側腿密封。
此外還要說明徑向外部離合器B的外摩擦片支架38，它在一個軸線平行的徑向外部區段11上帶有外摩擦片21。
圖3、4和6所示的離合裝置與圖1、2和5所示的結構不同，所述徑向外部離合器B的端部摩擦片13在其沿軸向指向支承段7的一側上可以臺階形地構成。為此例如使這個端部摩擦片13的內徑選擇得這樣大，使得端部摩擦片13的支承面58可靠地支承在公共摩擦片支架9的支承段7上。
此外，軸向臺階59保證不會導致端部摩擦片13在公共摩擦片支架9上傾翻運動。在本發明的這個實施例中可以放棄公共摩擦片支架9的支承段7上的支承凸部12。
對於專業人員顯而易見的是，在上述實施例中所述的變速器外殼2也可以通過一個另外的結構部件替換，例如通過一個旋轉軸或者一個另外的離合器本體替換。
附圖標記清單1 傳動軸2 變速器外殼3 轂部4 卡環5 用於離合器B伺服裝置的缸段6 用於離合器B的壓力腔7 在公共摩擦片支架上的支承段8 用於離合器E的壓力腔9 用於離合器B和E的公共摩擦片支架10 用於離合器B的操縱活塞11 離合器B的摩擦片支架上的軸線平行區段12 支承凸部13 離合器B的端部摩擦片14 公共摩擦片支架中的容納槽15 離合器E的端部摩擦片16 卡緊環、卡環17 離合器E的操縱活塞18 離合器E的活塞用的復位彈簧19 離合器E的封堵片20 在公共摩擦片支架上的轉接部位21 離合器B的外摩擦片22 離合器B的內摩擦片23 離合器E的內摩擦片24 離合器E的外摩擦片25 用於離合器B的壓力平衡腔26 復位彈簧27 延伸部52中的孔或圓周槽28 延伸部52中的孔或圓周槽
29 延伸部52中的孔或圓周槽30 公共摩擦片支架的徑向端部31 用於離合器E的壓力平衡腔32 用於離合器B的壓緊環33 用於離合器E的壓緊環34 壓力平衡腔中的用於離合器B的封堵板35 離合器B和E的閉合方向36 卡緊環37 內部離合器E的內摩擦片支架38 外部離合器B的外摩擦片支架39 外部的摩擦片組40 內部的摩擦片組41 密封件42 操縱活塞17的左側「t」形側腿43 操縱活塞17的右側「t」形側腿44 密封件45 密封件46 密封件47 公共摩擦片支架9的軸線平行區段48 密封件49 密封件50 操縱活塞10的軸線平行區段51 用於壓力腔8的充裝管道52 變速器外殼的軸向延伸部53 推力軸承54 公共摩擦片支架9的中間段或者轂部3的徑向段55 在轂部3中用於壓力腔6供給孔56 轂部3中的用於供給壓力平衡腔31的孔57 轂部3中的用於供給壓力平衡腔25的孔58 端部摩擦片13的支承面
59 端部摩擦片13中的臺階
權利要求
1.一種變速器中的具有兩個軸向和徑向相鄰的片式離合器(B、E)的離合裝置，在所述片式離合器中，徑向內部離合器(E)的內摩擦片(23)設置在一個內摩擦片支架(37)上並且徑向外部離合器(B)的外摩擦片(21)設置在一個外摩擦片支架(38)上，在該離合裝置中，徑向外部離合器(B)的內摩擦片(22)和徑向內部離合器(E)的外摩擦片(24)設置在一個公共摩擦片支架(9)上，其中，兩個離合器(B、E)的各內摩擦片和外摩擦片軸向交替並排設置地構成摩擦片組(39、40)，為每個摩擦片組(39、40)配設一個可壓力介質操縱的伺服裝置的操縱活塞(10、17)，用於使摩擦片組(39、40)軸向壓緊，其中所述兩個伺服裝置這樣設置，使得兩個離合器(B、E)可以向相同的方向(35)閉合地操縱，並且徑向內部的摩擦片組(40)的摩擦片(23、24)可以沿軸向壓在一個固定在公共摩擦片支架(9)上的卡環(16)上，其特徵在於，所述徑向外部摩擦片組(39)的摩擦片(21、22)可以沿軸向壓在公共摩擦片支架(9)的一個支承段(7)上，該支承段由公共摩擦片支架(9)的一個徑向向外指向的端部段構成。
2.如權利要求1所述的離合裝置，其特徵在於，所述公共摩擦片支架(9)是一個板材成形件，其中支承段(7)是該板材成形件的整體組成部分並且通過一個變形過程形成。
3.如權利要求1或2至少之一所述的離合裝置，其特徵在於，所述摩擦片組(39、40)在其背離活塞(10、17)的一側上軸向分別通過一個端部摩擦片(13、15)限定。
4.如上述權利要求至少之一所述的離合裝置，其特徵在於，所述卡環(16)固定在公共摩擦片支架(9)上的一個容納槽(14)裡面。
5.如權利要求4所述的離合裝置，其特徵在於，所述容納槽(14)由相互間隔距離的徑向開孔構成，這些開孔在公共摩擦片支架(9)上沿圓周分布地構成。
6.如權利要求5所述的離合裝置，其特徵在於，所述構成容納槽(14)的開孔通過在公共摩擦片支架(9)中的材料切槽形成，所述公共摩擦片支架(9)的被稱為轉接部位(20)的薄板件通過開孔徑向向外指向。
7.如權利要求6所述的離合裝置，其特徵在於，所述離合器摩擦片尤其是徑向外部離合器(B)的內摩擦片(22)的輪廓以及轉接部位(20)的徑向長度這樣進行選擇，使得在公共摩擦片支架(9)的徑向外側上存在足夠的空間，用於徑向外部離合器(B)的完全或局部地在材料切槽區域或容納槽(14)上定位的端部摩擦片(13)。
8.如權利要求5所述的離合裝置，其特徵在於，切削加工出所述構成容納槽(14)的開孔，作為一個通過齒槽中斷的、環繞的槽。
9.如上述權利要求至少之一所述的離合裝置，其特徵在於，公共摩擦片支架(9)的支承段(7)這樣形成，使得摩擦片支架的剛度得以積極影響。
10.如上述權利要求至少之一所述的離合裝置，其特徵在於，所述公共摩擦片支架(9)的支承段(7)在其沿軸向指向徑向外部離合器(B)摩擦片組(39)的一側上具有支承凸部(12)，在其上貼靠摩擦片組(39)的端部摩擦片(13)。
11.如上述權利要求至少之一所述的離合裝置，其特徵在於，所述公共摩擦片支架(9)的支承段(7)在其沿軸向指向徑向外部離合器(B)摩擦片組(39)的一側上具有一個定位環，在其上貼靠摩擦片組(39)的端部摩擦片(13)。
12.如上述權利要求至少之一所述的離合裝置，其特徵在於，所述端部摩擦片(13)在其沿軸向指向公共摩擦片支架(9)支承段(7)的一側上具有一個徑向臺階形表面，該表面具有一個臺階(59)。
13.如權利要求11或12所述的離合裝置，其特徵在於，所述支承凸部(12)、定位環或臺階(59)這樣構成，使得公共摩擦片支架(9)的沿徑向位於這些部件下面的組成部分軸向搭接。
14.如上述權利要求至少之一所述的離合裝置，其特徵在於，所述變速器是一個自動變速器。
15.如上述權利要求至少之一所述的離合裝置，其特徵在於，所述變速器是一個自動的換擋變速器，尤其是雙離合器變速器結構形式的換擋變速器。
全文摘要
本發明涉及一種在變速器尤其是自動變速器或者雙離合器結構形式的自動換擋變速器中的離合裝置，它具有兩個軸向和徑向相鄰的片式離合器(B、E)，在所述片式離合器中，徑向內部離合器(E)的內摩擦片(23)設置在一個內摩擦片支架(37)上並且徑向外部離合器(B)的外摩擦片(21)設置在一個外摩擦片支架(38)上，而徑向外部離合器(B)的內摩擦片(22)和徑向內部離合器(E)的外摩擦片(24)設置在一個公共摩擦片支架(9)上。此外規定，徑向內部的摩擦片組(40)的摩擦片(23、24)軸向支承在一個固定在公共摩擦片支架(9)上的卡環(16)上。為了實現一個節省結構空間且經濟的離合裝置而建議，所述徑向外部摩擦片組(39)的摩擦片(21、22)可以軸向壓在公共摩擦片支架(9)的一個支承段(7)上，該支承段由公共摩擦片支架(9)的一個徑向向外指向的端部段構成。
文檔編號F16D13/68GK1875201SQ200480031851
公開日2006年12月6日 申請日期2004年10月2日 優先權日2003年10月30日
發明者P·蒂斯勒, J·道森德 申請人:腓特烈斯港齒輪工廠股份公司