专利名称：用于操作变速器中的多片式离合器的装置的制作方法
用于操作变速器中的多片式离合器的装置
本发明涉及一种按权利要求1前序部分所述的用于操作变速器中 的多片式离合器的装置。
由DE 102 48 172 Al已知一种具有多片式离合器的自动变速器， 该多片式离合器具有沿径向设置在摩擦片支架之内的伺服装置，该伺 服装置的形式是为操作离合器而具有动力学压力平衡的主动活塞一气 缸一系统。此外，属于该自动变速器的还有具有行星齿轮架的行星齿 轮组。变速器的伺服装置具有主动活塞，主动活塞与相应构成的离合 器摩擦片支架壁一起形成压力室。通过压力液导入孔对该压力室进行 的加压在克服回位弹簧的回位力之后使得主动活塞移向离合器摩擦 片。
在主动活塞的与该压力室对立的侧面上设有用于接受流体的压力 平衡室，通过该压力平衡室可以将由离合器旋转引起的、作用在主动 活塞上的动力学流体压力至少近似地平衡。此外，压力室充有润滑液， 润滑液通过设在摩擦片支架套筒中的润滑液孔导入。其中，在这种已 知的变速器中，沿径向设在离合器摩擦片下方且沿轴向设在主动活塞 和所述压力室附近的压力平衡室由作为轴向固定的挡圈构成的确定的 间隔垫圈以及可沿轴向移动的主动活塞的锅形段形成。
行星齿轮的润滑液供给以及压力平衡室的供给另外通过共同的输 入管进行，该输入管被设置在确定的间隔垫圈的内直径范围内并由前 面提到的导入孔供应。其中，润滑液流在沿径向靠内的进入压力平衡 室的润滑液入口处被分成两个分流，其中一个分流导入压力平衡室， 第二分流则导入行星齿轮附近的润滑液室。DE 103 33 43 Al和DE 103 50 573 Al中分别公幵了一种在自动换 档变速器中的离合器装置，其具有两个沿轴向和沿径向相邻的多片式 离合器B和E，其中，沿径向靠内的离合器E的内摩擦片被设置在内 摩擦片支架上，而沿径向靠外的离合器B的外摩擦片被设置在外摩擦 片支架上。沿径向靠外的离合器B的内摩擦片和沿径向靠内的离合器E 的外摩擦片在共同的摩擦片支架上定位，并且这两个离合器B和E的 各个内摩擦片和外摩擦片分别在轴向上彼此交替地设置。
这两个摩擦片组中的每个摩擦片组都配有主动活塞一气缸一系 统，主动活塞一气缸一系统的主动活塞各自配有用于以生成操作力为 目的的压力液的压力室。这些被称作伺服装置的主动活塞一气缸一系 统在其中被设置成使得这两个离合器B和E可以向着相同的轴向闭合 地操作。
那里的沿径向靠外的离合器B的压力平衡室与其填充区域部分地 处在相同的径向高度上并且与所配主动活塞的压力室沿轴向间隔。该 压力平衡室还在其填充区域中沿轴向被主动活塞的内壁并由具有密封 元件的挡板界定。
在该压力平衡室中设有关于操作方向轴线平行地定向并且作为压 力弹簧组构成的回位元件，该回位元件在共同的摩擦片支架的居中段 和主动活塞之间预张紧。其中，挡板的呈垫圈形的段在该压力弹簧组 的摩擦片支架侧末端和摩擦片支架一段之间被夹紧，从而使得挡板沿 轴向被压在摩擦片支架上。
在DE 103 33 431 Al中，为了对压力平衡室进行轴向和径向上的 界定而将挡板如下地设置并这样安装，即，在挡板与径向上的摩擦片 支架一段之间留有流动通道，该流动通道具有延至压力平衡室的冷却 或润滑液入口以及在共同的摩擦片支架的水平段中的出口。进入流动 通道的入口所在地沿径向在挡板上选为使得该入口与压力平衡室中预定的溢流高度达成一致，其中，溢流高度沿径向将所配主动活塞的一 段压力室覆盖。
最后在DE 103 42 897 Al中公开了一种用于操作变速器中离合器 的装置，该装置由具有旋转压力平衡的主动活塞一气缸一系统组成， 主动活塞一气缸一系统的主动活塞配有用于以生成操作力为目的的压 力液的压力室，压力液在该压力室中由于离心力的缘故产生作用到主 动活塞上的、与主动活塞的操作方向反向的补偿力。其中，压力平衡 室沿径向被设置在压力室之外。在该装置中还做出了如下设置，艮P， 通过压力室给压力平衡室供应压力液。由此应当可以避免为压力室和 压力平衡室设置独立的输入管路。输入管路，压力室和压力平衡室在 这里近似在径向上按序接通并且彼此不具有轴向间隔。这种主动活塞 一气缸一系统的另一特征在于，压力平衡室由外摩擦片支架的水平段 和主动活塞界定。
这一已知的装置对于用于相应构成的变速器构型来说肯定在节省 输入管路方面有所改善。但是，正如从例如DE 103 50 573 Al和DE 103 33 431 Al中得知的那样，该装置不能或只能有条件地用于变速器结构。 经实践表明，那里所公开的方案仍然具有改良的潜力。尤其对于那里 的离合器装置而言有必要安装挡板或挡圈。这种对压力室沿径向并沿 轴向进行界定的挡板代表一种对安装空间有着苛刻要求并且必须单独 制造的独立构件。在增加尺寸的情况下，对于本来就紧凑而又复杂的 变速器来，构造空间尤为显得紧张。另外，独立构件还会导致附加的 制造和安装成本。
在这一背景之下，本发明的目的在于，提供一种所属类型的装置， 其由尽可能少的零件组成并且对构造空间具有相对较小的需求。
该目的的解决方案在独立权利要求的特征中给出，同时本发明的 优选实施例和改型可以从从属权利要求中得到。本发明基于如下认识，即，所提出的目的可以通过下述内容以迅 捷的方式和方法解决，即，压力平衡室整体上相对于主动活塞一气缸 一系统的压力室具有径向间隔并且只由支承外摩擦片的摩擦片支架和 主动活塞界定。由此可以节省成本地弃用独立挡圈。
本发明相应地由一种用于操作变速器中的多片式离合器的装置展 开，该装置由具有旋转压力平衡的主动活塞一气缸一系统组成，主动 活塞一气缸一系统的主动活塞配有用于以生成操作力为目的的压力液 的压力室，该主动活塞一气缸一系统还设有压力平衡室，压力液在该 压力平衡室中由于离心力的缘故产生作用到主动活塞上的、与主动活 塞的操作方向反向的补偿力，其中，该压力室与该压力平衡室各自具 有用于压力液的输入管路。
另外还在这种离合器操作装置中做出了如下设置，即，压力平衡 室整体上相对于压力室具有径向间隔，并且压力平衡室由多片式离合 器的支承内摩擦片的摩擦片支架和主动活塞界定，而且压力平衡室在 径向上设置在流动通道的上方，该流动通道在轴向上通过支承内摩擦 片的摩擦片支架引导。
流动通道用于将过剩的压力液从压力平衡室中导走并用于对多片 式离合器进行冷却或润滑。通过设置所述流动通道可以以已知的方式 针对性地调节压力平衡室中的最大填充体积。
通过该离合器操作装置的这种构造方式可以节省制造和安装成本 地放弃安装那些例如按照所属现有技术文件中所述的独立挡板。
此外还做出了如下设置，即，压力平衡室设有与所述压力室和多 片式离合器的轴向间隔。优选让压力平衡室尽可能沿轴向居中地处于 压力室和多片式离合器之间。按照本发明的另外一种构成方案还可以如下地设置，即，在支承 内摩擦片的摩擦片支架的沿径向居中的段上固定密封元件，该密封元 件相对于主动活塞的沿轴向的段作用。该密封元件用于密封摩擦片支 架和主动活塞的各个径向区域，这些区域从现在起形成压力平衡室。
与此相关地可以做出如下设置，g卩，为了固定密封元件，在摩擦 片支架的居中的段中设置了用于容纳密封元件的槽。密封元件可以例 如是唇形密封件或0形密封环。为了能够获得特别安全的密封，可以 如下地设置，即，密封元件被弹簧元件施加压力或者例如以硫化的方 式含有弹簧元件。
按照本发明的一种实际改型，以压力弹簧为形式的回位元件设置 在摩擦片支架的沿径向靠内的段和主动活塞之间并且分别被相对于独 立的压力盘支撑，其中，压力盘设置在摩擦片支架的沿径向靠内的段 的沿轴向靠内的壁和主动活塞的沿轴向靠内的壁上。
在本发明的范畴内作为替代方案也可以让至少一个压力盘一体地 成型在摩擦片支架或主动活塞的靠内的壁中。这种构成方案是特别优 选的，原因在于，本发明的一个目的还在于为了节省构造空间和成本 要省去尽可能多的单独零件。这种压力盘在摩擦片支架或在主动活塞 中一体成型的构成方案有助于这一 目的。
根据本发明的又一构成方案做出了如下设置，即，变速器作为具 有至少两个沿轴向相邻的多片式离合器的自动变速器构成，这两个多 片式离合器各自配有用于沿轴向操作离合器的主动活塞一气缸一系 统、用于沿轴向操作的压力室、用于动力学地平衡离合器操作压力的 压力平衡室、以及用于供应润滑液或冷却液的机构。其中，这两个离 合器的摩擦片组在径向上重叠，而这两个离合器的用于操作各自所配
摩擦片组的主动活塞一气缸一系统则至少尽可能在轴向上毗邻地设置。此外在其中还做出了如下设置，即，沿径向靠外的离合器的压力 平衡室在轴向上设置在用于操作沿径向靠内的离合器的主动活塞的压 力室的旁边并且在径向上设置在该压力室上方。
为了阐释本发明而为说明书提供了实施例附图
。该附图示出了自 动变速器在多片式离合器B区域中的截面，多片式离合器B连同未详
细示出的第二多片式离合器E在径向及轴向上彼此紧邻地设在未示出 的变速器外壳中。沿径向靠外的多片式离合器B具有支承着内摩擦片 13的摩擦片架1，摩擦片架1沿径向在内利用沿径向向外延伸的下段2 与可旋转套筒3连接。
用于操作离合器B的装置作为集成到变速器中的主动活塞一气缸 一系统构成。其中压力室4通过主动气缸5、套筒3和主动活塞6界定。 其中主动气缸5以其沿径向取向的段的内直径套在套筒3上并借助卡 环7得到针对轴向移动的固定。在这种构造方式下，套筒3的沿径向 外指的侧面形成主动气缸5的第二轴向部分。主动活塞6在套筒3区 域中的截面呈锅形并且沿径向在内以及沿径向在外借助作为密封环构 成的密封元件8、 30相对于主动气缸5或套筒3密封。
通过输入管路9可以将压力液供入压力室4。这样供入压力液可 以使得主动活塞6沿轴向移动，从而使得主动活塞6的沿径向靠外构 成的施压件IO压向多片式离合器B的压环11。这导致移动的外摩擦片 12和内摩擦片13沿轴向移向内摩擦片支架1的轴向止挡部，从而使得 多片式离合器B闭合。当压力室4的压力降低时，主动活塞6便会再 度移回到其初始位置。这种回位可以通过作用在主动活塞6上的以压 力弹簧组15为形式的回位元件14实现。
回位元件14被预张紧地装入到内摩擦片支架1的沿径向靠内的段 2和主动活塞6之间并各自支撑在压力盘16和17上，其中，压力盘 16被设置在内摩擦片支架1的沿径向靠内的段2的沿轴向靠内的壁18上，而压力盘17则被设置在主动活塞6的沿轴向靠内的壁19上。
压力液可以通过输入管路21流入到由内摩擦片支架1的靠内的壁 18、主动活塞6的靠内的壁19、和套筒3界定的空间20中，更确切地 说是流入到密封元件22为止，通过密封元件22可以使得内摩擦片支 架1的居中的平行于轴线的段23相对于主动活塞6的居中的平行于轴 线的段24密封。沿径向在密封元件22下方在内摩擦片支架1的居中 的段23内设置了流动通道25,通过流动通道25可以让过剩的压力液 以已知的离合器B冷却方式从在那里构成的压力平衡室26中流走。
将流动通道25沿径向设置在内摩擦片支架l上的这种设置方式确 定了压力平衡室26在工作中的最大填充高度并从而也确定了在主动活 塞6上所引起的与转速相关的平衡力。于是在压力平衡室26中集得一 个压力液体积，该压力液体积被设计成使得在压力平衡室26中由转速 引起的压力液旋转力与在压力室4中由旋转引起的作用在主动活塞6 上的动力学传送液力相符，从而作用在主动活塞6上的动力优选地至 少近似等于零。由此可以动力平衡地操作离合器B。
为了固定密封元件22，在内摩擦片支架1的居中的段23中设置 了槽27，密封元件22被置于槽27中。密封元件22在这里选为唇形密 封件28，其作为滑动密封件相对于主动活塞26作用。
为了能够在载荷下密封地对旋转力所引起的主动活塞6的膨胀进 行反作用，可以让密封元件22弹性地构成。为此可以在槽27或密封 元件22中设置将密封元件22沿径向压向主动活塞6的轴向段29的弹 簧元件。
作为附图所示独立压力盘16和17的替代方案也可以让它们一体 地在内摩擦片支架1或主动活塞6的靠内的壁18和19中成型，例如 作为精锻或切削加工而成的凹陷。作为图示压力弹簧组15的替代方案也可以例如釆用盘簧作为回 位元件14。
正如唯一附图所示那样，压力平衡室26节省轴向构造空间地、沿 轴向尽可能置于中央地沿径向设置在回位元件14上方。
对于仅以附图标记E示意的第二多片式离合器E而言可以参照专 利文件DE 103 50 573 Al和DE 103 33 431 Al。多片式离合器E与上 述文本公开的沿径向靠内的离合器E对应，其中与这些方案的区别在 于，沿径向靠外的多片式离合器B的压力平衡室26沿轴向在用于操作 沿径向靠内的多片式离合器E的主动活塞的压力室旁边并且沿径向设 置于该压力室上方。
最后需要指明的是，支承内摩擦片13的摩擦片支架1也可以用作 用于沿径向靠内的多片式离合器E的外摩擦片的支架。附图标记
1内摩擦片支架，摩擦片支架
2内摩擦片支架1的沿径向靠内的段
3套筒
4压力室 5主动气缸 6主动活塞 7卡环 8密封元件 9输入管路 10施压件 11压环 12外摩擦片 13内摩擦片 14回位元件 15压力弹簧组 16压力盘 17压力盘
18内摩擦片支架1的靠内的壁
19主动活塞6的靠内的壁
20空间
21输入管路
22密封元件
23内摩擦片支架1的居中的段 24主动活塞6的居中的段 25流动通道 26压力平衡室 27槽
28唇形密封件
29主动活塞6的轴向段
1230密封元件
B沿径向靠外的多片式离合器 E沿径向靠内的多片式离合器
权利要求
1.用于操作变速器中的多片式离合器(B)的装置，该装置由具有旋转压力平衡的主动活塞-气缸-系统组成，该主动活塞-气缸-系统的主动活塞(6)配有用于以生成操作力为目的的压力液的压力室(4)，该主动活塞-气缸-系统还设有压力平衡室(26)，压力液在压力平衡室(26)中由于离心力的缘故生成作用在主动活塞(6)上的、与主动活塞(6)的操作方向反向的补偿力，其中，压力室(4)和压力平衡室(26)各自具有用于压力液的输入管路(9，21)，其特征在于，所述压力平衡室(26)整体上相对于所述压力室(4)具有径向间隔，并且所述压力平衡室(26)由所述多片式离合器(B)的支承内摩擦片的摩擦片支架(1)并由所述主动活塞(6)界定，而且所述压力平衡室(26)在径向上设置在流动通道(25)的上方，该流动通道在轴向上通过支承所述内摩擦片(13)的摩擦片支架(1)引导。
2. 按权利要求l所述的装置，其特征在于，压力平衡室(26)带 有轴向间隔地设置在压力室(4)和多片式离合器(B)之间。
3. 按权利要求1或2所述的装置，其特征在于，用于冷却的润滑 液从由摩擦片支架(1)的靠内的壁(18)、主动活塞(6)的靠内的 壁(19)、以及摩擦片支架(1)的套筒(3)界定的空间(20)出发， 经过摩擦片支架(1)的流动通道(25)，导至多片式离合器(B)的 摩擦片(12， 13)。
4. 按权利要求1、 2或3所述的装置，其特征在于，在摩擦片支 架(1)的沿径向居中的段(23)上固定密封元件(22)，该密封元件 相对于主动活塞(6)的沿轴向的段(29)作用。
5. 按权利要求4所述的装置，其特征在于，为了固定密封元件 (22)，在摩擦片支架(1)的居中的段(23)中设置了槽(27)，密封元件(22)被置于槽(27)中。
6. 按权利要求4或5所述的装置，其特征在于，密封元件(22) 是唇形密封件(28)或O形密封环。
7. 按权利要求4至6中至少一项所述的装置，其特征在于，密封 元件(22)被弹簧元件施加压力或含有弹簧元件。
8. 按权利要求1至7中至少一项所述的装置，其特征在于，在摩 擦片支架(1)和主动活塞(6)之间设置了回位元件(14)，该回位 元件(14)被相对于压力盘(16， 17)支撑，其中，压力盘(16)被 设置在摩擦片支架(1)的靠下的段(2)的沿轴向靠内的壁(18)上， 压力盘(17)则被设置在主动活塞(6)的沿轴向靠内的壁(19)上。
9. 按权利要求8所述的装置，其特征在于，至少一个压力盘(16，18) —体地成型在摩擦片支架(1)或主动活塞(6)的靠内的壁(18，19) 中。
10. 按权利要求1至9中至少一项所述的装置，其特征在于，所 述变速器是具有至少两个相邻的多片式离合器(B， E)的自动变速器， 这两个多片式离合器(B， E)各自配有用于沿轴向操作离合器的主动 活塞一气缸一系统、用于沿轴向操作的压力室、用于动力学地平衡离 合器操作压力的压力平衡室、以及用于供应润滑液或冷却液的机构， 其中，这两个离合器(B， E)在径向上重叠，而用于操作这两个离合 器(B， E)的主动活塞一气缸一系统则至少尽可能在轴向上毗邻地设 置，并且，沿径向靠外的离合器(B)的压力平衡室(26)在轴向上设 置在用于操作沿径向靠内的离合器(E)的主动活塞的压力室的旁边并 且在径向上设置在该压力室上方。
全文摘要
本发明涉及一种用于操作变速器中的多片式离合器(B)的装置，其由具有旋转压力平衡的主动活塞—气缸—系统组成，主动活塞—气缸—系统的主动活塞(6)配有用于压力液的压力室(4)以生成操作力，该系统还设有压力平衡室(26)，压力液在压力平衡室(26)中由于离心力的缘故生成作用在主动活塞(6)上的、与主动活塞(6)的操作方向反向的补偿力，其中，压力室(4)和压力平衡室(26)各自具有用于压力液的输入管路(9，21)。为了从结构上简化该装置以及为了降低成本而做出了如下设置，即，压力平衡室(26)整体上设有与压力室(4)的径向间隔，并且压力平衡室(28)由多片式离合器(B)的支承内摩擦片的摩擦片支架(1)并由主动活塞(6)界定，而且压力平衡室(26)沿径向设置在沿轴向通过支承内摩擦片(13)的摩擦片支架(1)引导的流动通道(25)的上方。
文档编号F16D48/02GK101410647SQ200780011118
公开日2009年4月15日 申请日期2007年3月23日 优先权日2006年3月30日
发明者克里斯托弗·胡策尔, 彼得·蒂斯勒 申请人:Zf腓德烈斯哈芬股份公司