離合器的制作方法

專利名稱：離合器的制作方法
技術領域：
本發明涉及離合器，尤其但不排除其它地涉及汽車應用的離合器，例如雙 離合器傳動系。
背景技術：
摩擦離合器的性能隨著離合器片溫度的增加而劣化。為了這個原因，己知 有"濕式離合器"，其中離合器構件與潤滑液接觸以減少摩擦和熱傳遞。
濕式離合器一般用于汽車場合，例如雙離合器傳動系。然而，濕式離合器 組件一般導致低效率，例如由于組件中潤滑油和移動構件之間的摩擦引發的攪 油損失所造成。因此，有必要提供使效率提高的離合器冷卻。
雙離合器傳動系一般包括一對離合器，每個離合器具有驅動片和壓力片， 用來將摩擦片夾在其間。需要優化這些傳動系的組裝和重量。

發明內容
本發明的一個目的是提供用于冷卻離合器片的可替換裝置。本發明的另一 目的是提供一種改良的雙離合器傳動系，尤其但不排除其它地，提供用于雙離 合器傳動系的改良的驅動片。
根據本發明的一個方面，提供一種用于離合器組件的驅動片，該驅動片具 有一個或更多個內部通道、導管、腔體或孔，用來容納熱傳遞介質。
熱傳遞介質較佳為制冷液，熱傳遞介質可采用較佳為已知結構(例如直線 或旋轉的)的熱管形式，或采用導熱芯，例如配合在驅動片的孔中的銅芯。
這種結構可用來將干式離合器組件的溫度降低至一定程度，從而使在之前 認為必須使用濕式離合器的場合一一例如在雙離合器傳動系場合一一使用干 式離合器變得可能。上面的配置也適用于濕式離合器場合和其它類型離合器組件，例如其中驅動片以飛輪形式出現。因此，術語"驅動片"應當被理解為表 示離合器中的片或驅動部件，在使用中抵靠著它來夾持摩擦片。
較佳地，驅動片包括用來容納冷卻液流體的制冷回路。該回路可包括在驅 動片內延伸的一個或更多個通道。較佳地將回路的入口和出口設置在驅動片的 徑向內區，例如設置在環形驅動片的中央孔內或其附近(或者設置在驅動片的 軸端面或者設置在驅動片的徑向部分)。
在較佳實施例中，驅動片具有相對的配合表面，例如雙離合器傳動系中與 相對的壓力片配合使用。在這些實施例中，驅動片較佳為彎曲的，以界定一對 平行的偏置部分，每個偏置部分具有一個配合表面。所述偏置部分較佳地經由 傾斜或橫貫的中間部分連接。這能夠為雙離合器傳動系減小離合器組件的總長 度。
根據本發明的另一方面，這里提供一種離合器組件，較佳為干式離合器組 件，包括根據本發明上述方面中任何一項的驅動片。這種離合器組件較佳地作 為雙離合器傳動系的一部分。
這種離合器組件的優點在于，驅動片可在使用時冷卻并通過例如當驅動片 和摩擦片配合時驅動片和摩擦片之間的熱傳遞而冷卻離合器中的摩擦片。
在一較佳實施例中，離合器組件是具有同心輸入軸的雙離合器傳動系中的 一部分，其中回路具有配置成與所述輸入軸的內部連通的入口和出口。在另一 實施例中，入口和出口被配置成與所述輸入軸的外部連通。
在每種情形下，都可在連通輸入軸內設置用來分隔軸的圓柱體積的套筒或 插入件，以界定所述回路中的流體的入口和出口通路。
在一較佳實施例中，回路具有設置成與內輸入軸連通的入口以及設置成與 外輸入軸連通的出口。
回路較佳地包括用于增進制冷液流過驅動片的裝置，例如螺旋形、螺旋鉆 式凸起。流動增進裝置較佳地形成在傳動系輸入軸中，并可采用整體加工成型 的形式。作為附加或代替，這些成型可形成套筒/插入件的一部分。套筒/插入 件可與軸一起轉動，但較佳地固定成不轉動的，以增進流體傳遞。
為了方便，回路可設置成與車輛的發動機冷卻回路連通。制冷液可直接取自發動機冷卻回路。或者，可存在例如含水或另一制冷液 的單獨回路，該回路經由熱交換器與發動機冷卻回路連通。在任一情形下，制 y冬、戚一 日離存版云fl &如誠引至散執奨晉
為了應付離合器發動機側的組裝約束(并實際上為了省卻發動機大量改型 的需要)，較佳地使回路包括導管，該導管將制冷液流體從發動機引至離合器 的傳動系側。隨后將制冷液沿例如諸傳動系輸入軸中的一根軸內的通路提供給 驅動片。
驅動部件較佳地支承在一個或更多個軸承上，例如位于雙離合器傳動系的 內輸入軸或外輸入軸上的軸承。
可設置例如一個或多個受控閥或恒溫控制器的流量控制裝置，以控制去往 或來自驅動片的冷卻液的流量。
根據本發明的另一方面，提供一種離合器組件，較佳為干式離合器組件， 該干式離合器組件具有設置成與用于冷卻驅動片的熱傳遞介質連通的驅動片。
熱傳遞介質較佳地設置成與驅動片的非配合表面——即不旨在與離合器 中的另一個片配合的驅動片部分——連通，因此熱傳遞介質與專門用來與例如 飛輪的驅動片的配合表面形成接觸以冷卻所述表面的氣體(例如空氣)或液體 (例如潤滑油)隔絕。
較佳地，熱傳遞介質設置成在驅動片的徑向內區處——例如在環形驅動片 的內孔處或其附近——與驅動片連通。
熱傳遞介質可包括安裝在驅動片上或與驅動片接觸的一個或更多個導熱 元件，例如用來實現驅動片和外部冷卻構件之間的熱傳遞。作為附加或代替， 熱傳遞介質可采用或包含在驅動片和外部冷卻構件之間形成接觸的導熱粉和/ 或導熱液。
在一個較佳實施例中，離合器組件是雙離合器傳動系的一部分，而外部冷 卻構件以所述傳動系的輸入軸的形式出現，它經由軸內或軸附近的冷卻液的流 動或經由在遠離離合器地點的油浴來冷卻。熱傳遞介質可設置在軸和驅動片之 間，以在軸和驅動片之間進行熱傳遞。
或者較佳地，將熱傳遞介質隔絕在可與驅動片和外部冷卻構件連通設置的濾筒內。濾筒的一個或更多個壁較佳地由導熱材料——例如銅之類的金屬—— 構成。
在較佳實施例中，驅動片具有相對的配合表面，例如用于與雙離合器傳動 系中相對的壓力片配合工作。在這些實施例中，驅動片較佳為彎曲的，以界定 一對平行的偏置部分，每個偏置部分都具有配合表面。所述偏置部分較佳地經 由傾斜或橫貫的中間部分相連。
在本發明的上述每個方面，驅動片的冷卻可通過穩定摩擦特性而提高離合 器組件的功能，從而給予更好的控制和提高的換擋質量。它也有益于減少離合 器的摩擦材料的成本，藉此可采用比其它情況下所要求的更低規格的摩擦襯 片。這也有助于減少給定場合所要求的尺寸和質量或慣性。
根據本發明的另一方面，這里提供一種離合器組件，該離合器組件具有通 過導熱元件連接于壓力片的用以在驅動片和壓力片之間實現熱傳遞的驅動片。
為了方便，導熱元件可牢固地固定于驅動片和/或壓力片。
導熱元件可釆取金屬元件的形式，例如彈性銅或銅箔的條帶。在一較佳實 施例中，導熱元件以可伸縮銅絲編織物的形式出現，它較佳地扣住或緊固于任 一個片。在另一實施例中，導熱元件以銅制波紋管的形式出現。
為了方便，導熱元件可基本呈環形。可包括一個或更多個附加導熱元件以 在驅動片和壓力片之間形成熱傳遞。
最佳地使驅動片受冷，例如使一個或更多個內腔容納冷卻液，和/或其中 較佳地將驅動片作為干式離合器組件的一部分而設置成與導熱粉和/或導熱液 和/或導熱刷連通。
在上述實施例中，在冷卻介質和驅動片之間能發生熱傳遞以冷卻驅動片。 在驅動片和該壓力片或每個壓力片之間經由該導熱元件或每個導熱元件形成 進一步的熱傳遞。
在較佳實施例中，驅動片具有相對的配合表面，例如用于與雙離合器傳動 系中相對的壓力片配合工作。在這些實施例中，驅動片較佳為彎曲的，以界定 一對平行的偏置部分，每個偏置部分都具有配合表面。所述偏置部分較佳地經 由傾斜或橫貫的中間部分相連。根據本發明的又一方面，這里提供一種具有相對配合表面的雙平面驅動 片，例如用于與雙離合器傳動系中相對的壓力片配合工作。 這種配置的優點在于，它能減小離合器組件的長度。
在這些實施例中，驅動片較佳為彎曲的，以界定一對平行的偏置部分，每 個偏置部分都具有配合表面。所述偏置部分較佳地經由傾斜或橫貫的中間部分 相連。
根據本發明的又一方面，這里提供一種雙離合器傳動系，該傳動系包括具 有與第一和第二摩擦片配合的第一和第二配合表面的單個驅動片。
該驅動片較佳為彎曲的，以界定一對平行的偏置部分，每個偏置部分都具 有配合表面。所述偏置部分較佳地經由傾斜或橫貫的中間部分相連。在其它實 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 徑向地延伸，例如垂直于旋轉軸，藉此將第二配合配置在所述第一配合表面并 與第一配合表面向前或向后地形成角度，例如在相對第一配合表面具有5°和 90°之間的夾角的任何位置。在一個實施例中，第一配合表面垂直于第二配合
表面。在另外一些實施例中，第二配合表面相對第一配合表面具有15° 、 30
° 、 45° 、 60°或75°的夾角。
在較佳實施例中，傳動系包括界定同心配合表面的驅動片、同心的摩擦片、
同心的壓力片以及在夾緊摩擦片中驅使壓力片壓向驅動片上的各個配合表面
的第一和第二離合器彈簧。
較佳地，驅動片具有頂帽式結構，藉此諸配合表面彼此沿軸向偏離。 較佳地，外壓力片與驅動片的徑向內部軸向對齊，而內壓力片與驅動片徑
向外部軸向對齊。較佳地，摩擦片設置成彼此沿軸向對齊。


本發明的其它方面和特征將從權利要求書以及下面對較佳實施例的闡述 而得以明瞭，這些實施例僅參照附圖以示例方式給出，在附圖中-圖1是干式離合器組件的橫截面示意圖； 圖2與圖1相類似，示出改型的干式離合器組件；圖2A是用于圖2的離合器組件的波紋管的示意圖3與圖1和圖2相類似，示出另一種干式離合器組件；
圖3A是含有導熱刷的改型驅動片的示意圖4是用于圖3的組件中的熱傳遞濾筒的示意圖5與圖3相類似，并示出具有導熱芯的另一種干式離合器組件;
圖6是內嵌的干式DCT結構的橫截面示意圖；以及
圖7是圖6的DCT結構的分解圖。
具體實施例方式
液體冷卻的干式離合器組件在圖1中總體以標號100表示，它包括含有一 系列內孔或通路的驅動片102。更具體地，圖示的驅動片102具有通過相對短 的橫貫通路108彼此相連的兩個平行且徑向延伸的通路104、 106。通路104、 106形成在驅動片102徑向內部處將冷卻液流體引入和引出驅動片102的回路 部分。
在該實施例中，離合器組件100是具有同心輸入軸110、 H2的雙離合器 傳動系(DCT)的一部分。驅動片102支承在位于內軸110上的軸承114上， 盡管它也可支承在外軸112上。
為了減少組件的軸向長度，驅動片102彎曲以界定兩個平行且偏置部分 116、 118，這兩個部分經由過渡部分120彼此相連。每個偏置部分116、 118 具有配置成與各壓力片122配合工作以將DCT的各摩擦片130、 132夾緊的配 合表面。摩擦片130、 B2花鍵連接在各自的軸110、 U2上。
在該實施例中，冷卻回路僅延伸入徑向內部的偏置部分116，盡管它在其 它實施例中它可例如基本沿驅動片102的整個徑向尺寸延伸入兩個部分116、 118。
如圖所示，冷卻回路具有設置成與DCT的內軸108連通的入口 124和出 口 126。套筒128被設置在軸110內以分隔軸110的圓柱體積，以界定冷卻液 的入口和出口流動路徑。圖1中的箭頭表示該實施例的制冷液流動的方向。
在該實施例中，冷卻液直接取自發動機冷卻回路。可提供例如一個或更多 個閥或恒溫控制器(未示出)的流量控制裝置以控制冷卻液流至或流出驅動片102。
在使用中，提供制冷液流體，使其流過通路104、 106、 108以冷卻驅動片 102。熱傳遞發生在驅動片102中，這導致驅動片102的外表面冷卻。在使用 過程中，還橫跨諸配合的片發生熱傳遞。制冷液流過回路可以是連續的或有選 擇地受到控制的，例如為了確保在特定車輛行駛條件下一一例如重負載條件 下——具有足夠的流量或冷卻。
在一個最簡單實施例(未示出)中，驅動片包括單個流體容納腔，該流體 容納腔較佳地沿基本徑向延伸，更佳地延伸至驅動片的徑向外部區域。
上面給出的冷卻腔/回路可包含在濕式或干式離合器組件的驅動片內，包 含在"單平面"驅動片中。
現在參照圖2，另一干式離合器組件以200表示。該組件200很多方面類 似于上述組件IOO并因此在這里不再詳細描述。共同的特征以相同附圖標記給 出，除了使用前綴2—一以外。
導熱元件250——在本實施例中以環形金屬編織物的形式出現——被設置 成在驅動片202和壓力片222之間連通。具體地說，編織物通過銷釘252連結 于各個片，從而被固定以與驅動片202和壓力片222 —起轉動。
除了使用時橫跨諸驅動片的配合表面的任何熱傳遞外，還經由導熱元件 250在驅動片202和壓力片222之間產生熱交換。這里，隨著導熱片202從內 部通過制冷回路而冷卻，壓力片22經由編織物250經受冷卻作用。
在附圖中，導熱元件250圖示為與鋼部件254鄰接，彈性鋼扭轉條帶256 藉由鋼部件254連接于外壓力片222。然而，較佳地在鋼254和導熱元件250 之間形成空隙。
較佳地，扭轉條帶256由例如鈹銅的高導熱材料制成，而不是傳統的彈性 鋼。事實上，通過使用高導熱性扭轉條帶256，可省去對導熱元件250的需要， 藉此經由扭轉條帶256和鋼254在驅動片202和壓力片222之間形成熱傳遞。 申請人:保留針對該特征享有獨立保護的權利。
可引入一個或更多個導熱元件。較佳地，采用與每個壓力片相關聯的專用 導熱元件作為兩壓力片的一個共同元件的補充或代替。
在某些實施例中，導熱元件可采用例如銅制波形管的形式。圖2A中示出一個實例260，該波形管260具有褶積部分262。
現參照圖3， 一種改型的干式離合器組件表示為300。該組件300很多方 面與前述組件100、 200相似，因此不再予以詳細說明。共同的特征以相同附 圖標記給出，除了使用前綴3—一以外。
驅動片302的冷卻由設置成與驅動片302的徑向內部和離合器組件300的 單獨冷卻部分連通的冷卻介質(總地以370表示)實現。密封件374設置在冷 卻介質370的空腔的任何一側。
在該實施例中，徑向內表面實際上是驅動片302的圓柱面372。此外，冷 卻介質370設置在雙離合器傳動系的所述面372和內軸310的一部分之間。內 軸310例如在遠離片302、 322的位置處從油液那里、或經由軸310附近或其 內的冷卻液的流動(例如以與圖l相同的方式)而受冷。
冷卻介質370可采取例如連接于驅動片302和/或軸310的導熱刷(固態 或柔性的)的形式，藉此經由導熱刷在軸310至驅動片302之間的熱傳遞可用 來冷卻驅動片302。
圖3A示出彎曲結構的經改型的驅動片302，其包括例如安裝在彈簧357 上的例如銅等導熱材料構成的組塊358，其中該組塊358配置成可克服彈簧357 的作用靠向外部冷卻構件(例如內軸310)刷拭，以使驅動片302冷卻。可在 彈簧空腔中沿徑向軌道設置多個刷。較佳地在那些用于傳熱的表面之間使用熱 傳導漿料。
在較佳實施例中，冷卻介質可采用以密封方式保持在驅動片302和軸310 之間的導熱粉和/或流體的形式。圖4示出由內殼體402和外殼體404構成的濾 筒400，內殼體402和外殼體404配置成與其各匹配部分302、 310—起旋轉。 殼體402、 404由銅制成，以利于驅動片302、冷卻介質370和軸310之間的熱 傳遞。同樣，可將熱傳導漿料涂覆在諸匹配表面之間以進一步增進熱傳遞。
密封件374在殼體402、 404之間受壓以保持導熱介質370中的正壓，從 而保持與殼體402、 404的各內表面高度的"濕式"接觸。
盡管導熱元件350、 550在圖3和圖5中表示為位于壓力片322、 522和驅 動片302、 502之間，然而較佳地也可將其省去。
現參照圖5，經修正的干式離合器組件表示為500。組件500很多方面類似于上述組件100、 200、 300并因此在這里不再詳細描述。共同的特征以相同 附圖標記給出，除了使用前綴5——以外。
在該實施例中，驅動片502包括內導管595，它可用來包含例如鑄銅芯之 類的熱傳遞介質，以通過驅動片502和外部冷卻構件之間的熱傳遞介質570來 冷卻驅動片502。如有需要，可將其與本文描述類型的其它冷卻特征配合使用。 事實上，可根據需要使用聯系圖1-5示出或描述的導熱或冷卻特征的任何組合。
現參照圖6和圖7， 一種內嵌的DCT組件總體以600表示。
組件600包括界定同心配合表面604和606、同心摩擦片608和610、同 心壓力片612、 614的驅動片602。組件600還包括用于在夾緊摩擦片608、 610 中驅使壓力片612、 614壓向驅動片602上其各個配合表面604、 606的第一和 第二離合器彈簧616、 618。上述構件安裝在機殼620中。
驅動片602具有頂帽式結構，藉此配合表面604、 606彼此軸向偏置。在 該實施例中，外壓力片614軸向對齊于驅動片602的徑向內部，而內壓力片612 軸向對齊于驅動片602的徑向外部。此外，摩擦片608、 610被設置成彼此沿 軸向對齊。外壓力片614具有頂帽結構，相反，內壓力片612通常為平的。
離合器的具體操作為本領域內技術人員所熟知，在本文中不予說明。
要理解，組件100、 200、 300、 400、 500、 600在正常工作條件下被配置 成開式，因此必須施加壓力以配合使離合器配合。
盡管所示出的實施例涉及雙離合器傳動系的離合器組件，然而要理解，本 文所述的許多原理能夠等同地適用于單片離合器組件和單離合器傳動系，不管 是常開式還是常閉式，并適用于其它類型的濕式或干式離合器組件。
本文所描述和示出的冷卻結構適用于離合器的任何驅動片，不管是彎曲 的、平的還是其它結構的。
權利要求
1. 一種干式離合器組件，具有壓力片、摩擦片和驅動片，其中所述壓力片被設置將所述摩擦片夾緊在所述驅動片上，且所述驅動片包括用于容納冷卻液的腔體或導管。
2. 如權利要求1所述的干式離合器組件，其特征在于，所述腔體或導管形成用于容納冷卻液流體的回路的一部分。
3. 如權利要求2所述的干式離合器組件，其特征在于，所述片具有冷卻液 的入口和出口。
4. 一種包括如權利要求3所述的干式離合器組件的雙離合器傳動系。
5. 如權利要求4所述的雙離合器傳動系，其特征在于，所述雙離合器傳動 系具有內輸入軸和外輸入軸，且所述驅動片的入口和出口設置成與所述內輸入軸連通。
6. 如權利要求4所述的雙離合器傳動系，其特征在于，所述雙離合器傳動 系具有內輸入軸和外輸入軸，且所述驅動片的入口和出口設置成與所述外輸入 軸連通。
7. 如權利要求5或6所述的雙離合器傳動系，其特征在于，在所述連通輸 入軸內設有套筒，用來分隔所述軸的圓柱體積以界定所述冷卻液回路的入口和 出口通路。
8. 如權利要求4所述的雙離合器傳動系，其特征在于，所述雙離合器傳動 系具有內輸入軸和外輸入軸，所述回路具有設置成與所述內軸連通的入口，所述回路還具有設置成與所述外軸連通的出口。
9. 如權利要求4一8中任何一項所述的雙離合器傳動系，其特征在于，所 述制冷液回路設置成與車輛的發動機冷卻回路連通。
10. 如權利要求9所述的雙離合器傳動系，其特征在于，所述制冷液直接 取自發動機冷卻回路。
11. 如權利要求9所述的雙離合器傳動系，其特征在于，所述制冷液回路 包括經由熱交換器而與所述發動機冷卻回路連通的單獨回路。
12. —種用于離合器組件的驅動片，所述驅動片具有用于接納制冷液的腔體。
13. 如權利要求12所述的驅動片，其特征在于，所述腔體形成用于將冷卻 液流引入和引出所述驅動片的回路的一部分。
14. 如權利要求I3所述的驅動片，其特征在于，所述驅動片是環形的并界 定圓柱面，并且供制冷液流過的入口和出口形成在所述圓柱面上或其附近。
15. 如權利要求12—14中任何一項所述的驅動片，如權利要求4一11中任 何一項所述的雙離合器傳動系，或如權利要求1-3中任何一項所述的離合器組 件，其特征在于，所述驅動片是彎曲的。
16. 如權利要求12—14中任何一項所述的驅動片，如權利要求4一11中任 何一項所述的雙離合器傳動系，或如權利要求1-3中任何一項所述的離合器組 件，其特征在于，所述驅動片具有頂帽結構。
17. 如權利要求12—14中任何一項所述的驅動片，如權利要求4一11中任 何一項所述的雙離合器傳動系，或如權利要求1-3中任何一項所述的離合器組 件，其特征在于，所述驅動片限定與相對壓力片協配工作的相對配合表面。
18. —種用于離合器組件的雙平面驅動片，所述驅動片具有相對的配合表 面，以與雙離合器傳動系中相對的壓力片一起使用。
19. 如權利要求18所述的驅動片，其特征在于，所述驅動片限定一對平行 的偏置部分，每個偏置部分具有配合表面。
20. 如權利要求19所述的驅動片，其特征在于，所述偏置部分經由傾斜或 橫向的中間部分相連。
21. —種雙離合器傳動系，包括限定同心配合表面的驅動片、同心摩擦片、 同心壓力片以及操作所述壓力片將所述摩擦片夾緊在所述驅動片上的各個配 合表面上的第一和第二離合器彈簧。
22. 如權利要求21所述的雙離合器傳動系，其特征在于，所述驅動片具有 頂帽式結構，藉此所述配合表面彼此沿軸向偏移。
23. 如權利要求21或22所述的雙離合器傳動系，其特征在于，所述外壓 力片軸向對齊于驅動片的徑向內部，且所述內壓力片軸向對齊于所述驅動片的 徑向外部。
24. 如權利要求21—23中任何一項所述的雙離合器傳動系，其特征在于，所述摩擦片設置成彼此沿軸向對齊。
25. —種離合器組件，具有通過導熱元件連接于壓力片的驅動片，所述導 熱元件用于在所述驅動片和所述壓力片之間進行熱傳遞。
全文摘要
一種雙離合器傳動系，包括界定同心配合表面的驅動片、同心摩擦片、同心壓力片以及在夾緊摩擦片中驅使壓力片壓向驅動片上的各個配合表面的第一和第二離合器彈簧。該驅動片具有頂帽式結構，藉此諸配合表面彼此沿軸向偏離。可在驅動片中設置冷卻通道。較佳地內嵌DCT，其中外壓力片軸向對齊于驅動片的徑向內部，且內壓力片軸向對齊于驅動片的徑向外部，且摩擦片被設置成彼此沿軸向對齊。
文檔編號F16D13/72GK101535672SQ200780038184
公開日2009年9月16日 申請日期2007年10月15日 優先權日2006年10月13日
發明者J·C·威爾斯, L·斯季斯 申請人:里卡多英國有限公司