專利名稱：用于雙離合器的操縱裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于雙離合器的操縱裝置，其中，該雙離合器包括一第一子離合 器Kl和一第二子離合器K2，通過該雙離合器一驅動裝置的驅動軸可以與雙離合器變速器 的第一或者第二變速器輸入軸連接。
背景技術：
例如由EP 0 185 176 Bl已知這種雙離合器設置。在一這樣的雙離合器中具有該設置，即兩個子離合器Kl和K2在基本狀態下是打 開的(“常開”)并且通過至少一個操縱裝置被壓合。在該設置中，必須在相同的方向上施 加為了壓合所需的并且通常交替施加的操縱力。然后這些操縱力必須被接收在曲軸上的或 者變速器中的支撐軸承上。由此出發，即子離合器Kl首先是打開的并且子離合器K2首先是 閉合的，因此該設置的總操縱力與子離合器K2的操縱力相同。如果隨后進行交疊轉換( berschneidungsschaltung)，以便閉合子離合器Kl并且打開子離合器K2，那么子離合器Kl 的操縱力增大并且子離合器K2的操縱力減小。但總操縱力保持基本不變。在最終狀態中， 子離合器Kl是閉合的并且子離合器K2是打開的。那么總操縱力相應于子離合器Kl的操 縱力。因此在該設置中，總操縱力在整個時間段中保持基本上相同大小。在雙離合器的一替代構型中具有該設置，即該子離合器Kl在基本狀態下是閉合 的(“常閉”)并且通過至少一個操縱裝置被壓開，并且子離合器K2在基本狀態下是打開的 (“常開”)并且通過至少一個操縱裝置被壓合。在這種設置中產生兩種不同的情況如果 子離合器Kl是閉合的并且子離合器K2是打開的，那么不需要操縱力。為了打開子離合器 Kl并且閉合子離合器K2，相反需要兩個操縱力。在這種情況下兩個操縱力相加并且在支撐 軸承上產生一高的軸向力。當在可具有直至3300. . . 3500Nm轉矩的載重汽車使用時，出現直至 124000. . . 15000N的操縱力。在載重汽車中使用時，曲軸支承裝置或者變速器軸承必須相應 地支撐在前面描述的設置中出現的非常高的操縱力。因此目標在于，使必需的操縱力并且 尤其是兩個操縱力的總和最小化，以便減小支承裝置的尺寸并且避免在殼體中所有與此關 聯的變化。
發明內容
因此本發明的任務在于，給出用于開始所述類型的雙離合器的操縱裝置，在該操 縱裝置中必需的操縱力總和被最小化，使得可以舍棄支承裝置的以及所有相應必需的變化 的加強設計。根據本發明，該任務通過用于一雙離合器的一操縱裝置解決，其中，該雙離合器包 括一第一子離合器和一第二子離合器，通過該雙離合器，一驅動裝置的驅動軸可以與一雙 離合器變速器的第一或者第二變速器輸入軸連接，其中，操縱裝置具有一可以氣動或者液 壓操縱的第一缸單元，該第一缸單元具有缸殼體和用于拉一子離合器操縱軸承的活塞，并且其中，該操縱裝置具有一可以氣動或者液壓操縱的第二缸單元，該第二缸單元具有缸殼 體和用于壓另一子離合器操縱軸承的活塞。根據本發明的操縱裝置也尤其適合在一雙離合器中使用，在該雙離合器中，第一 子離合器Kl在其非操縱狀態下是閉合的(“常閉”)并且為了打開該第一子離合器Kl施加 一拉力(“拉式離合器”)，并且在該雙離合器中，第二子離合器K2在其非操縱狀態下是打 開的(“常開”)并且為了閉合該第二子離合器施加一壓力(“壓式離合器”)，使得該第一 子離合器Kl的操縱力逆著第二子離合器K2的操縱力作用。相應地當在換檔時在這些子離 合器交疊轉換時作用在雙離合器支承裝置上的操縱力可以說被抵消。借助該離合器配置、 即一個壓式的“常開”的離合器和一個拉式的“常閉”離合器，兩個操縱力的總和(一個壓 力同時一個拉力)近似于零。該操縱裝置的、產生拉力的第一缸單元可以通過操縱軸承中的一個與拉式的并且 在通常狀態下閉合的子離合器協同作用并且操縱裝置的、產生壓力的第二缸單元可以通過 另一操縱軸承與壓式的并且在通常狀態下打開的子離合器協同作用。即當前實現將雙離合器的兩個子離合器的操縱力的總和最小化，由此，對于具有 一壓式的、在基本狀態下打開的離合器和一拉式的、在基本狀態下閉合的離合器的離合器 配置，可以避免對支承裝置和在殼體中的相應對應變化的重新確定。該操縱裝置允許操縱 一雙離合器，在該雙離合器中一分離軸承被壓并且一第二分離軸承被拉。根據一優選實施例，這兩個缸單元相互嵌套并且尤其是也相對于變速器輸入軸的 軸線或者相對于曲軸的軸線對稱地布置，使得它們關于該軸線構成一內部缸單元和一外部 缸單元。在此，外部缸單元構造為產生拉力的第一缸單元并且內部缸單元構造為產生壓力 的第二缸單元。此外，操縱裝置可以具有一中心導向管，其中，內部缸單元的活塞可以移動地支撐 在導向管上。此外，內部缸單元的活塞可以通過優選恰好兩個支撐部位可移動地支撐在中 心導向管上(雖然其它數量的支撐部位也是可行的，如僅一個支撐部位或者三個支撐部 位)。此外，該中心導向管抗扭地支撐在變速器側，尤其是在一變速器殼體上。此外，外部缸 單元的活塞優選可以通過恰好一個、尤其是球形構造的支撐部位可移動地支撐在內部缸單 元的缸殼體上(雖然多個支撐部位也是可行的)。此外，內部缸單元的缸殼體和/或外部缸單元的缸殼體可以固定在操縱裝置的后 壁上，該后壁支撐在中心導向管上。在此，后壁和導向管可以整體地構造。此外，在后壁和 內部缸單元的活塞之間安置一用于內部缸單元的預加載彈簧，借助該預加載彈簧，內部缸 單元的活塞在一子離合器K2的操縱軸承的方向上被壓。此外，可通過活塞和內部的缸室的 缸殼體以及通過后壁構成內部缸單元的壓力室。在此，通過后壁進行內部缸單元的壓力室 的壓力介質連接。此外，可以僅通過活塞和外部缸單元的缸殼體構成外部缸單元的壓力室。 在此，可以在外部缸單元的壓力室中安置一用于外部缸單元的預加載彈簧，使得操縱軸承 可以克服子離合器Kl的杠桿彈簧被拉。在此，可以通過外部缸單元的缸殼體進行外部缸單 元的壓力室的壓力介質連接。此外，每個缸單元具有一位移或者位置傳感器。可以使用由一借助預加載彈簧貼 靠在相應活塞上的挺桿組成的單元、霍爾效應傳感器或者PLCD傳感器作為位移或者位置 傳感器。兩個缸單元的位移或者位置傳感器可以設置在后壁上或者集成在操縱裝置的結構空間中。
下面，根據優選的實施例結合對應的附圖詳細解釋本發明。附圖示出圖1雙離合器的一實施例的結構的半剖示意圖，具有操縱裝置的示意圖，圖2具有操縱裝置的雙離合器的結構的另一示意圖，其中，該操縱裝置被詳細地 示出，圖3根據圖2的操縱裝置的另一示意圖，圖4具有用于外部缸單元的位移或者位置傳感器的、根據圖3和圖4的操縱裝置 的另一半剖示意圖，圖5具有用于內部缸單元的位移或者位置傳感器的、根據圖2至圖4的操縱裝置 的另一半剖示意圖，并且圖6具有用于內部缸單元和外部缸單元的、集成在操縱裝置結構空間中的位移或 者位置傳感器的操縱裝置的另一實施例的示意圖。
具體實施例方式操縱裝置的這些實施例尤其可以用于具有壓縮空氣裝置的車輛，即例如載重汽 車。圖1示意性示出一雙離合器的結構，該雙離合器具有用于兩個子離合器的氣動操 縱的中心分離單元(下面也稱為“雙CPCA”)，該雙離合器可以使用在這樣的具有壓縮空氣 裝置的車輛上。雙離合器在車輛的驅動系統中設置在一驅動裝置和一雙離合器變速器之間，其 中，在驅動裝置和雙離合器之間可以安置一扭轉減振元件，如雙質量飛輪。該雙離合器結構1包括一第一子離合器Kl以及一第二子離合器K2，該第一子離合 器在基本狀態下是閉合的(“常閉”)，其中，這樣地構造子離合器Ki的杠桿機構，使得該第 一子離合器Kl被加載以一拉力 ^κ1，以便打開該第一子離合器，該第二子離合器在基本狀態 下是打開的(“常開”)，其中，這樣地構造子離合器Κ2的杠桿機構，使得該第二子離合器為 了閉合被加載以一壓力FK2。子離合器Kl和K2中的一個可以具有磨損補償調節裝置。兩 個子離合器Kl和K2也可以分別具有磨損補償調節裝置。該結構尤其在圖1中示出，其中，這些操縱力(子離合器Kl的拉力!^ki和子離合器 K2的壓力 ^Κ2)由一相對于雙離合器1的旋轉軸線2中心地設置的操縱裝置3產生，該操縱 裝置被氣動地加載。替代地，液壓操縱也是可行的，沒有偏離本發明的教導。然而氣動操縱 具有空氣的非常低密度的優點，使得在操縱離合器時可以省去對于液壓介質由變化的質量 關系而可能需要的離心力補償。操縱裝置3包括一第一缸單元(“外部缸單元”)，該第一缸單元具有一缸殼體4和 一操縱活塞5和至少一個可以連接壓力介質6的壓力室。操縱裝置3的第一缸單元4的結 構是這樣的，使得通過一操縱軸承(分離軸承)16施加拉力!^ki到子離合器Kl的碟形彈簧 14上，也就是說該操縱軸承16將拉力Fki傳送到支撐在蓋15上的杠桿彈簧14上。杠桿彈 簧14 (碟形彈簧14)的一外端部支承在蓋Kl上。杠桿彈簧14的中間區域支撐在子離合器17的蓋17上。當在第一子操縱裝置4、5中產生一拉力!^ki時，該杠桿彈簧14 (例如可以設 計為碟形彈簧)繞著支座18擺動并且杠桿彈簧14和分離軸承16之間的接觸面在圖1中 向右移動，由此，該蓋15 (借助螺栓連接裝置II)在圖1中向左移動并且壓板12由于板簧 元件的作用在圖1中也向左移動，由此消除離合器盤20的夾緊。然后，在基本狀態下閉合 的離合器Kl由于拉力!^kl被打開。此外，操縱裝置3包括一第二缸單元(“內部缸單元”)，該缸單元具有一缸殼體21 和一活塞22以及至少一個可以與壓力介質連接的壓力室。這樣地構造第二缸單元21，使得產生一壓力Fk2,該壓力通過操縱軸承24(接合軸 承)傳送到杠桿彈簧13上。該杠桿彈簧13的外部區域支撐在子離合器K2的蓋17上，該 蓋通過螺栓連接裝置I的間隔塊8支撐在中心板10上并且通過螺栓連接裝置I的螺栓9 固定在飛輪11上。如已說明的一樣，雙離合器1的操縱裝置3構造為帶有氣動或者液壓操縱裝置的 雙中心接合裝置/分離裝置。基于選擇的力方向，離合器Kl的操縱力和離合器K2的操縱 力相互反向，使得沒有軸向力傳遞到曲軸上。此外，如已說明的一樣，子離合器Kl在基本狀態下是閉合的并且必須被拉，以便 打開該子離合器K1，子離合器K2在基本狀態下是打開的并且必須被壓，以便閉合子離合器 K2，這又使得操縱力Kl和K2相互反作用并且可避免軸向力作用到曲軸上。此外，前面的描述公開了，雙離合器的這兩個操縱力，即壓式的“常開”離合器的操 縱力和拉式的“常閉”離合器的操縱力，相互平衡，使得這兩個操縱力的總和近似為零，并且 不需要使曲軸軸承的或者變速器軸承的尺寸過大。前面的描述尤其公開了，子離合器Kl在基本狀態下閉合地(“常閉”)構造并且為 了打開施加一拉力(“拉式”)，并且同時子離合器K2在基本狀態下打開地(“常開”)構造 并且為了閉合施加一壓力(“壓式”)。在圖2中示意性地準確描述了用于第一實施例的操縱裝置3的簡略結構。圖2示出中心導向管32，該導向管可以通過法蘭30間接或者直接地固定在變速器 殼體上。由此操縱裝置3通過導向管32和法蘭30也支撐在變速器側。法蘭和導向管當前 相互插塞。為了連接可以根據相應的使用情況設置(壓)配合、或者形狀鎖合的連接或者 材料鎖合的連接。替代中心導向管，也可使用一徑向外置的管或者一位于缸單元之間的管。 概念“管”這樣理解不僅包括圓(環)形的而且也包括其它旋轉對稱的或者非旋轉對稱的 橫截面。剛好是非旋轉對稱的橫截面提供活塞在缸內部抗扭轉的可能性。法蘭30和中心導向管32在徑向內部具有一開口，這些同軸的并且相互嵌套設置 的變速器輸入軸穿過該開口。在圖2中，這些變速器輸入軸僅通過區域33表明，因為它們 沒有直接涉及操控裝置的功能方式。操縱裝置3的后壁31支撐在中心導向管32上。在此，該中心導向管具有一肩區 域，后壁支承在該肩區域上。為了連接可以根據相應應用情況設置(壓)配合，或者形狀鎖 合的連接或者材料鎖合的連接。特別是當法蘭和導向管已經相互固定連接時，也可舍棄后 壁和導向管之間的固定連接。根據當前實施例，后壁31與導向管32固定地連接并且通過螺栓連接裝置擰緊在 法蘭30上。導向管和后壁也可集成為一個構件，該構件例如可在拉深過程中制成。在導向管/后壁(與作為單獨的構件還是作為整體的構件無關)和法蘭30之間也可應用不同于 螺栓連接的其它連接可能性，例如鉚接。外部缸單元的缸殼體4和內部缸單元的缸殼體21固定在后壁31上，其中，缸殼體 4、21相互嵌套并且相對于軸線2同軸地設置，使得形成具有缸殼體21的內部缸單元和具有 缸殼體4的外部缸單元。當前在后壁和缸殼體之間又設有螺栓連接裝置，其中，如上面所述，其它連接類型 也是可行的，例如粘接或者鉚接或者熔焊或者釬焊。內部缸單元的活塞22通過兩個支撐部位34縱向可移動地支撐在中心導向管32 上。如尤其是也根據圖3的放大視圖得知，活塞22在其中心的開口 22A中具有一徑向 槽，在該槽中接收一密封環35。該密封環35被考慮用于密封內部缸單元的活塞22和導向 管32之間的縫隙。此外，該活塞包括一在軸向上延伸的凹槽22B，在該凹槽中接收一預加 載彈簧36。該預加載彈簧支撐在凹槽22B中以及后壁31上，使得活塞22朝向操縱軸承M 被預加載。通過該預加載，操縱軸承M壓靠離合器K2的碟形彈簧。此外，這樣地設置預加 載彈簧的端部使得以簡單的方式形成防扭轉保險。在圖3中活塞22B在其終端位置中被示出。在圖2中，該活塞軸向朝著驅動單元 移動一定的位移。該軸向移動通過壓力介質的作用產生，壓力介質通過后壁31中的接口 37 輸送到在殼體21、活塞22和后壁31之間構成的壓力室中。該壓力室通過密封環35相對于 導向管密封并且通過另一密封環38相對于缸殼體密封。在缸殼體21和后壁之間通過密封 環39夾入另一密封，以便也密封缸殼體21和后壁31之間的連接部位。內部缸單元的缸殼體包括一在軸向上定向的圓柱區域。在該圓柱區域的外殼面上 設有一導向裝置40。外部缸單元的移動活塞5支撐在該當前球形地構造的導向裝置40上。 由此產生外部缸單元的活塞的一定的可傾斜性。因為內部缸的缸殼體的圓柱區域的直徑相 對于該圓柱區域上的最大可能的支撐長度是相當大的(基于該直徑和支撐長度之比不能 設置通常期望的、為圓柱區域的直徑的1. 2至1. 5倍的支撐長度)，因此球形的構型尤其有 利。在此，外部缸單元的移動活塞5與操縱軸承16連接，其方式在于，該操縱軸承16 以其軸承外圈通過彈性元件41逆著移動活塞5被預加載。外部缸單元的移動活塞5與外部缸單元的缸殼體4 (也就是說沒有后壁31)構成 外部缸單元的壓力室。該壓力室通過密封環41和43密封。通過連接部位44進行壓力介 質流入，該連接部位直接接續在缸殼體4上。在外部缸單元的壓力室中接收一預加載彈簧45。通過在外部缸單元的缸殼體4和 移動活塞5之間設置的預加載彈簧45，操縱軸承16軸向朝向變速器被預加載，使得操縱軸 承16被壓而貼靠子離合器Kl的碟形彈簧。在外部缸單元的缸殼體4的馬達側的端面區域中設有一支撐部位45，外部缸單元 的操縱活塞5除支撐部位40之外附加地支撐在該支撐部位45上。如描述的一樣，活塞5和22被軸向可移動地設置。內部缸單元的移動活塞22的 最大移動位移通過止擋46限界。外部缸單元的移動活塞5的最大移動位移通過止擋47限界。
圖1和3示出一具有下列特征的雙CPCA配置(I)用于離合器K2的內部缸單元，該離合器構造為壓式的、在正常狀態下打開的
尚合器活塞22在導向管31上導向，預加載彈簧36產生一預載荷，以便保證離合器K2的 杠桿彈簧和分離軸承對之間的接觸以及防扭轉(預加載彈簧的端部通過止擋被固定)。空 氣輸入部位37設置在缸殼體最下部的位置上。(II)用于離合器Kl的外部缸單元，該離合器被構造為拉式的并且在正常狀態下 閉合的離合器活塞5在子離合器K2的內部缸單元的缸殼體的外直徑上導向，這僅在一個位置 上，其中，滑動元件40的球形的形狀允許活塞5傾斜。預加載彈簧45產生一預載荷，以便 確保抗扭轉以及杠桿彈簧和子離合器Kl的分離軸承之間的貼靠(預加載彈簧45的兩個端 部通過止擋固定)。空氣輸入部位44安裝在缸殼體相應最下部的位置上。在圖4中示出根據圖1至3的操縱裝置3剖面，在該剖面中示出用于外部缸單元的 活塞5的位移傳感器。在圖5中示出用于測定活塞22的移動的相應位移傳感器單元。兩 個傳感器固定在后壁31上，其中，這些操縱活塞的位移行程通過一挺桿檢測，該挺桿借助 一壓力彈簧貼靠在相應的操縱活塞上。替代地，這些位移傳感器可以被設計為PIXD(永磁線性非接觸式位移傳感器， Permanent Magnet Linear Contactless Displacementsensor)或者具有霍爾效應。具有借助壓力彈簧貼靠在活塞上的挺桿的傳感器的當前布置通過如在圖4和5中 示出的使用塑料傳感器殼體的可能性而可實現雙CPCA的徑向緊湊的結構并且簡化信號傳輸。在圖6中示出用于操縱裝置3的傳感裝置的替代構型，其中，兩個傳感器集成在雙 CPCA結構空間內部。這具有優點，即這些傳感器不需要另外的軸向結構空間，但有缺點，即 該雙CPCA徑向較大并且由此導致較大的摩擦損失。由此當前提出一種雙離合器的雙操縱系統，該雙操縱系統可以拉第一分離軸承并 且壓第二分離軸承，其中，該結構可以是非常緊湊的，并且，這些傳感器直接軸向地與操縱 活塞一起設置和控制。附圖標記3操縱裝置4缸殼體5移動活塞16操縱軸承21紅殼體22 活塞22A中心的開口22B延伸的凹槽24操縱軸承30 法蘭31 后壁
32導向管
33區域
34支撐部位
35密封環
36預加載彈簧
37接口
38密封環
39密封環
40導向裝置
41密封環
43密封環
44連接部位
45支撐部位
Kl子離合器
K2子離合器
權利要求
1.用于雙離合器的操縱裝置，其中，該雙離合器包括一第一子離合器(KI)和一第二子 離合器(K2)，通過該雙離合器一驅動裝置的驅動軸可以與一雙離合器變速器的第一或者一 第二變速器輸入軸連接，其中，所述操縱裝置具有一可氣動或者液壓操縱的第一缸單元，該 第一缸單元具有缸殼體和用于拉一子離合器操縱軸承的活塞，并且其中，該操縱裝置具有 一可氣動或者液壓操縱的第二缸單元，該第二缸單元具有缸殼體和用于壓另一子離合器操 縱軸承的活塞。
2.根據權利要求1的操縱裝置，其中，產生拉力的所述第一缸單元可以通過一個操縱 軸承與拉式的并且在正常狀態下閉合的子離合器(Kl)協同作用，并且產生壓力的所述第 二缸單元可以通過另一操縱軸承與壓式的并且在正常狀態下打開的子離合器(K2)協同作用。
3.根據權利要求1或2的操縱裝置，其中，所述兩個缸單元相互嵌套并且尤其是也相對 于變速器輸入軸的軸線或者變速器輸入軸或者曲軸對稱地布置，使得它們關于該軸線構成 一內部缸單元和一外部缸單元。
4.根據權利要求3的操縱裝置，其中，所述外部缸單元構造為產生拉力的第一缸單元 并且所述內部缸單元構造為產生壓力的第二缸單元。
5.根據權利要求1至4之一的操縱裝置，其中，具有一中心導向管，其中，內部缸單元的 活塞可移動地支撐在該中心導向管上。
6.根據權利要求5的操縱裝置，其中，所述內部缸單元的活塞通過恰好兩個支撐部位 可移動地支撐在中心導向管上。
7.根據權利要求5或6的操縱裝置，其中，所述中心導向管支撐在變速器側。
8.根據權利要求5至7之一的操縱裝置，其中，所述外部缸單元的活塞可移動地支撐在 內部缸單元的缸殼體上。
9.根據權利要求5至8之一的操縱裝置，其中，所述內部缸單元的缸殼體和/或所述外 部缸單元的缸殼體固定在操縱裝置的后壁上，該后壁支撐在中心導向管上。
10.根據權利要求9的操縱裝置，其中，后壁和導向管被整體地構造。
11.根據權利要求9或10的操縱裝置，其中，在后壁和內部缸單元的活塞之間安置一用 于內部缸單元的預加載彈簧，借助該預加載彈簧，該活塞在所述子離合器之一(以)的操縱 軸承的方向上被壓。
12.根據權利要求9至11之一的操縱裝置，其中，所述內部缸單元的壓力室通過活塞和 內部缸單元的缸殼體和后壁構成。
13.根據權利要求12的操縱裝置，其中，通過所述后壁進行內部缸單元的壓力室的壓 力介質連接。
14.根據權利要求9至13之一的操縱裝置，其中，所述外部缸單元的壓力室僅通過活塞 和外部缸單元的缸殼體構成。
15.根據權利要求14的操縱裝置，其中，在外部缸單元的壓力室中安置一用于外部缸 單元的預加載彈簧。
16.根據權利要求14或15的操縱裝置，其中，通過所述外部缸單元的缸殼體進行所述 外部缸單元的壓力室的壓力介質連接。
17.根據權利要求1至16之一的操縱裝置，其中，每個缸單元具有一位移或者位置傳感O
18.根據權利要求17的操縱裝置，其中，所述位移或者位置傳感器可以構造為由一借 助預加載彈簧貼靠在相應活塞上的挺桿組成的單元、霍爾效應傳感器或者PLCD傳感器。
19.根據權利要求17或18的操縱裝置，其中，兩個缸單元的所述位移或者位置傳感器 設置在后壁上或者集成在操縱裝置的結構空間中，尤其是設置在兩個缸之間。
全文摘要
本發明涉及一種用于雙離合器的操縱裝置，借助該操縱裝置可拉第一分離軸承并且可壓第二分離軸承，并且緊湊地構造該操縱裝置。
文檔編號F16D21/06GK102149934SQ200980132831
公開日2011年8月10日 申請日期2009年8月3日 優先權日2008年8月22日
發明者C·阿克, S·哈恩 申請人:舍弗勒技術兩合公司