专利名称：用于促动双离合器变速器上的离合器的同心从动缸的制作方法
技术领域：
本申请涉及用于双离合器变速器(DCT)的促动。特别地，它涉及一种用于DCT的 液压系统。
背景技术：
双离合器变速器包括两个输入轴，其分别连接到两个离合器并分别被这两个离合 器所促动。双离合器变速器还被称为二离合器变速器。两个离合器通常被结合到单个设备， 该单个设备允许在一个时刻促动两个离合器中的任一个。这两个离合器被分别连接到DCT 的两个输入轴用于提供驱动扭矩。
发明内容
本申请的目的是提供一种改善的离合器促动，其是成本有效的。本申请提供了一种用于双离合器变速器的双离合器的离合器促动设备。离合器作 为工作在内燃机和双离合器变速器之间的联接设备。双离合器变速器包括在其外边缘带齿 的齿轮。这些齿轮控制从内燃机到车辆的轮子的机械动力，并为车辆的用户提供速度变化 的档位。可以确信当包括第一离合器促动单元和第二离合器促动单元的双离合器促动设 备在一个促动单元包围另一个时可以变得更小。离合器促动设备包括从动缸组件，其被离合器壳体或外壳所包封并固定到离合器 壳体。同心缸组件(concentric cylinders assembly)包括内部腔室和外部腔室。腔室 包括涉及内部空间或缸的孔的孔眼，或涉及在外部缸和被外部缸所包围的内部缸之间的内 部空间的孔眼。内部腔室倾向于接收受压工作流体，并且它包括用于接收工作流体的内部入口或 端口。该入口包括用于流体流动的通道。流体通常为润滑油的形式，其具有适当的粘度和 耐高温性。相似地，外部腔室被用于接收受压流体。外部腔室也包括用于接收流体的外部 入口。在实践中，流体的一部分可以是气体的形式。在特别实施例中，应用使用一种或多种 气体替代液体。结构上，内部腔室和外部腔室被布置为使得，内部腔室的一部分或整个内部腔室 被外部腔室所围绕。内部腔室和外部腔室通常具有相同的轴线。换句话说，内部腔室和外 部腔室通常以同心的方式布置。外部腔室通常具有环形形状，其限定在外部缸和内部缸之 间。应该理解该术语“环形”，在此使用，基本指基本圆形或椭圆形形状的带。内部腔室可以 具有环形形状或圆柱形形状。同心缸组件还包括内部活塞和外部活塞。活塞指在腔室中的滑动本体。内部活塞 可滑动地布置在内部腔室中用于促动或移动双离合器变速器的第一离合器盘。离合器盘选 择性地联接或连接到双离合器变速器。流体作用在内部活塞上或接合内部活塞以促动第一4离合器盘。以相同的方式，外部活塞可滑动地布置在外部腔室中以促动用于双离合器变速 器的第二离合器盘。流体作用在该外部活塞上以促动第二离合器盘。特别地，外部活塞围绕内部活塞的一部分或整个内部活塞。内部活塞和外部活塞 通常共用相同的轴线。换句话说，内部活塞和外部活塞通常以同心的方式布置。外部活塞 通常具有环形形状而内部活塞可以具有环形形状或圆柱形形状。缸组件的同心结构使得离合器促动设备需要或占去较小的空间(与其它双离合 器促动应用相比)。离合器促动设备可以包括液压管路，其包括流体源，泵和操作阀。泵被连接到流体 源和操作阀。特别地，流体源通常被定位在双离合器变速器的下部。流体源存储或接收流体用 于随后被其他部件使用。在应用中，流体源包括贮槽。泵将受压流体从流体源经由外部入口和操作阀供应到外部环形腔室，经由内部入 口和操作阀供应到内部环形腔室。操作阀调节流体的流动。该调节可以阻止流动或限制流动使得流体的压力改变。 可操作地，流体流动通过操作阀流向外部环形腔室和内部环形腔室。流体压力允许内部环 形腔室和外部环形腔室充满流体。此外，操作阀控制流体的压力以选择性地接合一个活塞并释放另一个活塞。被选 择的活塞可以是外部环形活塞或内部环形活塞。被选择的活塞接收较高的离合器促动压 力，用于促动相应被选择的活塞和离合器。离合器促动设备还可以包括减压阀和导管装置。导管装置提供流体通路且它连接 到减压阀的排放侧和流体源。减压阀保持最低流体压力水平。减压阀与操作阀被布置为使 得在被接合的活塞的腔室中建立预定的离合器促动压力，而在未接合的活塞的腔室中建立 相对较低的压力。较低的压力允许未接合的活塞的腔室被流体填满或占据。离合器促动设备可以包括内部环形活塞密封件和外部环形活塞密封件。内部环形 活塞密封件被固定到内部环形活塞的一端，而外部环形活塞密封件被固定到外部环形活塞 的一端。功能上，内部环形活塞密封件防止在内部环形腔室中的流体泄露。换句话说，环形 活塞密封件覆盖在环形活塞和环形腔室之间的任何缝隙或开口，使得流体不会通过该开口 流出。相似地，外部环形活塞密封件也防止在外部环形腔室中的流体泄露。本发明提供了一种双离合器变速器。该双离合器变速器包括第一离合器盘、第二 离合器盘和上述离合器促动设备。第一离合器盘被连接到内部输入轴。一个或多个齿轮被设置在内部输入轴上。齿 轮具有绕其边缘的齿，用于控制从内燃机到车辆的一个或多个轮子的机械动力。相似地，第 二离合器盘被连接到外部输入轴。一个或多个齿轮被设置在外部输入轴上。内部输入轴和外部输入轴被布置为使得内部输入轴的一部分或全部被外部输入 轴所围绕。换句话说，内部输入轴和外部输入轴共用同一轴线。在实践中，离合器促动设备选择性地促动第一离合器盘和第二离合器盘以接合内 燃机。本申请提供了一种传动系和具有该传动系的车辆。传动系被用于传递机械动力到车辆的一个或多个轮子。传动系包括内燃机和上述双离合器变速器。双离合器变速器可接 合或连接到内燃机。车辆包括传动系和选择性地连接到传动系的一个或多个轮子。本申请提供了另一用于双离合器变速器的离合器促动设备，其中离合器促动设备 包括同心缸组件。特别地，缸组件包括第一液压马达和第二液压马达。液压马达用于将液压转换为 线性移动。基于使用者的输入，第一液压马达用于促动或移动双离合器变速器的第一离合 器盘，而第二液压马达促动双离合器变速器的第二离合器。此外，第一液压马达和第二液压马达被布置为使得第一液压马达的一部分或全部 被第二液压马达所包围或围绕。第一液压马达和第二液压马达通常共享相同的轴线。该同心配置具有小尺寸的优点，因为一个液压马达被包围在另一个液压马达中。在很多情况下，第一液压马达包括内部流体腔室和内部活塞，其布置在内部流体 腔室中。相似的，第二液压马达包括外部流体腔室和外部活塞，其布置在外部流体腔室中。 内部腔室的一部分或全部被外部腔室所包围或围绕。缸组件通常安装在离合器壳体内，其 中它固定到离合器壳体。简而言之，本申请提供了一种离合器组件，其使得双离合器变速器的离合器促动 设备使用液压能。离合器组件包括同心从动缸组件，其使用液压促动单元用来促动双离合器变速器 的两个离合器。同心从动缸组件定位在离合器壳体或外壳中，且固定到离合器外壳。同心 从动缸组件具有包括活塞的腔室，以通过减摩擦元件(anti-friction element)施加和释 放离合器，譬如施加或释放轴承。工作流体，譬如油，在充分压力下被喷入离合器组件的腔室中。离合器组件具有小尺寸的优点，因为离合器促动机构既没有使用利用杆和活塞的 液压促动系统也没有使用例如杆和电机的机电促动系统。结果，离合器组件可以较小。固 为该优点，离合器组件可以具有较低成本。
在随后的说明中，细节被用于描述被本发明的实施例。然而，对于本领域技术人员 而言清楚的是这些实施例可以在不具备这些细节的情况下被实施。图1示出了离合器促动设备的三维横截面视图；图2示出了图1的离合器促动设备的二维横截面视图；和图3示出了用于操作图1和2的离合器促动设备的液压系统的示意性视图。参考标号10离合器促动设备13操纵构件14驱动构件16离合器壳体18离合器释放设备19离合器释放设备21同心从动缸组件6
23缸挝缸25缸27外部环形活塞30外部环形腔室31外部入口33内部环形活塞34内部环形腔室35内部入口36离合器轴承37离合器轴承40滚珠41内环42外环44挡板45滚珠47内环48外环50挡板55液压系统57控制构件58贮槽60出口62入口62过滤器63出口64入口66泵68出口70入口72操作阀73入口74减压阀76第一出口77第二出口80出口81入口84入口85冷却器
87 出口90 入口101 导管102 导管103 导管104 导管105 导管106 导管107 导管
具体实施例方式图1和图2示出了用于促动双离合器变速器的双离合器的设备10的横截面视图。 该双离合器允许来自内燃机的转动力被传送到传动系或车辆的轮子。双离合器变速器具有 齿轮(其包括带有绕外边缘的齿的轮子)，用于控制来自内燃机的机械动力到传动系或车 辆的轮子。车辆为一种交通设备。控制构件57，如图3所示，促动离合器促动设备10用于接合或作用在第一离合器 释放设备18和第二离合器释放设备19上。术语“作用”还被称为“支承(bearing)”。特 别地，当操纵构件13沿轴向方向作用或压迫在驱动构件14上时，驱动构件14适于操作离 合器释放设备18和19。操纵构件13适用于通过控制构件57而接合或作用。离合器促动设备10包括操纵构件13和驱动构件14。操纵构件13被朝向车辆的 变速箱侧放置，而驱动构件14被朝向车辆的马达或离合器侧放置。定速箱还被称为齿轮 箱。马达还被称为内燃机。关于操纵构件13，操纵构件13包括同心从动缸组件21，其具有一组活塞。该同心 从动缸组件21被固定或紧固到双离合器的离合器壳体16或外壳。离合器壳体16包封同 心从动缸组件21和双离合器的内部部件。从动缸组件21的同心配置允许离合器促动设备10以较小的空间来实施(与其它 实施配置或设计相比)。从动缸组件21包括第一缸23、第二缸M和第三缸25。这些缸23J4和25共享 相同的轴线。第一缸23围绕第二缸M和第三缸25，同时第二缸M围绕第三缸25。外部环形活塞27可滑动地布置在第一缸23和第二缸M之间。外部环形活塞27 具有第一端和第二端。第一端指向变速箱侧而第二端指向离合器侧。外部环形活塞27的第一端与第一缸23和第二缸M形成外部环形腔室30。外部 环形腔室30具有外部入口 31。外部环形活塞27的第一端还与第一缸23和第二缸M形 成基本密封，使得在外部环形腔室30中的任意流体不会泄漏向外部环形活塞27的第二端。 在特定实施例中，密封通过为外部环形活塞27的第一端提供橡胶密封件而实现。此外，外 部环形活塞27的第二端适于接合或作用在驱动构件14上。类似的，内部环形活塞33被可滑动地布置在第二缸M和第三缸25之间。内部环 形活塞33具有第一端和第二端。第一端指向变速箱侧而第二端指向离合器侧。内部环形活塞33的第一端与第二缸M和第三缸25形成内部环形腔室34。内部CN 102042348 A说明书6/8页 环形腔室34具有内部入口 35。内部环形活塞33的第一端还与第二缸M和第三缸25形 成基本密封，使得在内部环形腔室34中的任意流体不会泄漏向内部环形活塞33的第二端。 在替代实施例中，密封通过在内部环形活塞33上安装橡胶密封件而实现。此外，内部环形 活塞33的第二端适于接合或作用在驱动构件14上。此外，外部环形活塞27围绕内部环形活塞33，使得外部环形活塞27和内部环形活 塞33共享相同轴线。相似地，外部环形腔室30围绕内部环形腔室34，使得外部环形腔室 30和内部环形腔室34共享相同轴线。在一般概念上来说，内部环形活塞33和第二环形腔室M用作液压马达的一部分。 外部环形活塞27和外部环形腔室30也用作液压马达的一部分。关于驱动构件14，驱动构件14包括第一离合器轴承36和第二离合器轴承37。离 合器轴承36和37被称为离合器释放轴承(clutch release bearing)。第一离合器轴承36包括滚珠40和两个大致环形构件。环形构件包括内环41和 外环42，其一起包封滚珠40。挡板44安装在内环41的一端和外环42的一端之间。该外 环42适用于被图2的外部环形活塞27的第二端接合或作用。当外环42被外部环形活塞 27所作用时，内环41适于支承在离合器释放设备18上。以相似的方式，第二离合器轴承37包括滚珠46，内环47和外环48。内环47和外 环48包封滚珠46。挡板50安装在内环47的一端和外环48的一端之间。该外环48适用 于被图2的内部环形活塞33的第二端接合或作用。当外环48被内部环形活塞33所作用 时，内环47适于支承在离合器释放设备19上。此外，滚珠40和46每一个都包括滚珠笼，其未示出，用于保留或保持滚珠40和46 在位。润滑油脂被用于滚珠40和46上以确保其抗摩擦性。图3示出了用于操作图1和2的离合器促动设备10的液压系统55的示意性视图。 液压系统阳并不包括杠杆。液压系统55包括控制构件57。控制构件57包括齿轮泵66，用于使用操作阀 (operating valve) 72和减压阀(reliefvalve) 74控制或促动离合器促动设备10。特别地，控制构件57包括贮槽58。贮槽58被布置在变速箱或变速器外壳的下部 中。第一导管101将贮槽出口 60连接到过滤器入口 61，而第二导管102将过滤器出口 63 连接到齿轮泵66的入口 70。第三导管103将齿轮泵出口 68连接到操作阀72的入口 70和 减压阀74的入口 73。第四导管104将第一操作阀出口 76连接到外部环形腔室30的外部入口 31，而第 五导管105将第二操作阀出口 77连接到从动缸组件21的内部环形腔室34的内部入口 35。 第六导管106将减压阀出口 80连接到操作阀入口 81和冷却器85的入口 84。第七导管107 将冷却器出口 87连接到贮槽入口 90。在实践中，贮槽58容纳或保持工作流体，其通常为润滑油的形式。工作流体提供 用于将离合器促动压力传递到离合器促动设备10的媒介。图1和图2的离合器促动设备 10的外部环形腔室30的外部入口 31和内部环形腔室34的内部入口 35接受该离合器促动 压力。润滑油被齿轮泵66从贮槽58抽出通过过滤器62，并且在压力下被迫通过减压阀 74和操作阀72流向离合器促动设备10。过滤器62从工作流体移除污染物和杂质颗粒以9防止这些杂质抵达减压阀74和操作阀72。减压阀74被布置或构造为使得减压阀74允许相对较低的压力(例如约五磅每平 方英寸)被施加或传递到离合器促动设备10。这确保环形腔室30和34恒定地填满润滑 油。该恒定的填充补偿任何泄露并允许一旦操作阀72的压力运动或激活，外部环形腔室30 或内部环形腔室34中的润滑油的压力可以快速增大。当双离合器变速器处于中性状态时，操作阀72也被布置为处于中性状态。该中性 状态还被称为中性位置。在中性状态下，操作阀72并不传递压力到离合器促动设备10。在 该状态下，双离合器变速器的离合器并没有被接合。在具有双离合器变速器的车辆的情况 下，车辆的内燃机并没有连接到车辆的传动系或轮子，因为离合器没有被接合。如果双离合器变速器的前进或后退档被选择，来自操作阀72的压力被增大以促 动对应于选择的档位的适当离合器。该选择的档位涉及双离合器变速器的特定传动比。一 个档位将仅对应于双离合器变速器的双离合器的一个离合器。在大多应用中，奇数的前进 档涉及双离合器的一个离合器，而偶数的前进档涉及双离合器的另一个离合器。离合器的促动是通过从齿轮泵66经由润滑油传递促动离合器压力到操作阀72的 适当出口 76或77而实现的。促动离合器压力还被传递到相应的环形腔室30或34。该相 应的环形腔室30或34经历压力快速增加到促动离合器压力(例如约100磅每平方英寸)， 而另一未被选择的环形腔室30或34保持在约5磅每平方英寸的低压。离合器促动压力于是被施加到相应的环形活塞27或33。该压力促动或移动相应 的环形活塞27或33以施加压力到相应离合器轴承36或37上，并由此到相应的离合器释 放设备18或19上，用于接合相应被选择的离合器。如果离合器促动压力被从环形腔室30或34移除或降低，双离合器的相应离合器 也被释放。那些没有抵达离合器促动设备10的润滑油通过冷却器85流动到贮槽58，由此完 成循环。一般而言，该实施例可以包括联接装置以提供在驱动构件14和操纵构件13之间 的适当轴向链接。此外，外部环形活塞27可以包括横向凸缘，其可以是简单的轴环，用于接合或压 迫第一离合器轴承36。第一离合器轴承36可以包括径向边缘和轴向作用环形弹簧。轴向 作用环形弹簧倾向于接合或压迫径向边缘以将径向边缘沿轴线方向朝向外部环形活塞27 的横向凸缘迫动。以这样的方式，第一离合器轴承36相对于外部环形活塞27被轴向地保 持或被固定。相似的，内部环形活塞33可以包括横向凸缘，用于接合或压迫第二离合器轴承 37。第二离合器轴承37也可以包括径向边缘和轴向作用环形弹簧。轴向作用环形弹簧倾向 于接合或压迫径向边缘以将径向边缘沿轴线方向朝向内部环形活塞33的横向凸缘迫动。 以这样的方式，第二离合器轴承37相对于内部环形活塞33被轴向地保持。简而言之，同心从动缸组件21使用液压系统促动双离合器变速器的两个离合器。 同心从动缸组件21被定位和固定在离合器壳体16中。从动缸组件21的每一个环形活塞 27或33都作用或促动两个离合器并通过作用或释放轴承36和37释放两个离合器。在充 分压力下的油被喷入同心从动缸组件21的环形腔室30和34中。10
该实施例以新颖的方式操作离合器并且需要较小的空间(与其它活塞促动应用 相比)。该实施例还避免了使用杠杆来促动离合器。尽管上面的说明包括很多细节，这些细节不应该构成对实施例范围的限定，而仅 仅是提供了对可预知实施例的描述。特别地，上面提出的实施例的优点不应该构成对实施 例范围的限定，而仅仅说明如果描述的实施例应用于实践可能的效果。由此，实施例的范围 应该由权利要求所确定，而不是给出的这些实例。
权利要求
1.一种用于双离合器变速器的双离合器的离合器促动设备(10)，该离合器促动设备 (10)包括固定到离合器壳体(16)的缸组件(21)，该缸组件包括-内部腔室(34)，用于接收处于压力下的流体，该内部腔室(34)包括内部入口(35)， -外部腔室(30)，用于接收处于压力下的流体，该外部腔室(30)包括外部入口(31)，该 内部腔室(34)的至少一部分被该外部腔室(31)所围绕，-内部活塞(33)，其可滑动地布置在内部腔室(34)中，用于促动第一离合器盘，以及 -外部活塞(37)，其可滑动地布置在外部腔室(31)中，用于促动第二离合器盘。
2.如权利要求1所述的离合器促动设备(10)，还包括 流体源(58)，泵(66)，用于供应压力下的流体到外部腔室(30)和内部腔室(34)，以及 操作阀(72)，用于控制流体的压力以选择性地接合外部活塞(37)和内部活塞(33)中 的一个并释放另一个(33，37)。
3.如权利要求2所述的离合器促动设备(10)，还包括减压阀(74)，与操作阀(72)布置到一起以使得在被接合的活塞(33，37)的腔室(30， 34)中建立预定离合器促动压力，和导管装置(101，102，103)，被连接到减压阀(74)和流体源(58)，使得相对低的压力建 立在未被接合的活塞(33，37)的腔室(30，34)中。
4.如权利要求1到3中任一项所述的离合器促动设备(10)，还包括 内部活塞密封件，其固定到内部活塞(33)，和外部活塞密封件，其固定到外部活塞(37)，其中内部活塞密封件和外部活塞密封件防止流体泄露。
5.一种用于双离合器变速器的离合器促动设备(10)，该离合器促动设备(10)包括缸 组件(21)，该缸组件包括-第一液压马达，用于促动双离合器变速器的第一离合器，和 -第二液压马达，用于促动双离合器变速器的第二离合器，其中第一液压马达和第二液压马达被布置为使得第一液压马达的至少一部分被第二 液压马达所包围。
6.如权利要求5所述的离合器促动设备(10)，其特征在于， 第一液压马达包括-内部流体腔室(34)，和-内部活塞(33)，其布置在内部流体腔室(34)中，且 第二液压马达包括 -外部流体腔室(30)，和-外部活塞(37)，其布置在外部流体腔室(30)中， 其中内部腔室(34)的至少一部分被外部腔室(30)所包围。
7.如权利要求5或6所述的离合器促动设备(10)，其特征在于，缸组件被固定到 离合器壳体(16)。
8.—种双离合器变速器，包括第一离合器盘，连接到内部输入轴，至少一个齿轮被设置在内部输入轴上，第二离合器盘，连接到外部输入轴，至少一个齿轮被设置在外部输入轴上，内部输八轴 和外部输入轴被布置为使得内部输入轴的至少一部分被外部输入轴所围绕，和如权利要求1到7中任一项所述的离合器促动设备(10)，用于选择性地促动第一离合 器盘和第二离合器盘以接合内燃机。
9.一种传动系，包括 内燃机，和如权利要求8所述的双离合器变速器，其可以选择性地接合到内燃机。
10.一种车辆，包括权利要求9所述的传动系，和接合到如权利要求9所述的传动系的至少一个轮子。
全文摘要
本申请提供了一种用于双离合器变速器的双离合器的离合器促动设备(10)。离合器促动设备(10)包括缸组件(21)，其固定到离合器壳体(16)。该缸组件(21)包括内部环形腔室(34)，外部环形腔室(30)，内部环形活塞(33)和外部环形活塞(37)。内部环形腔室(34)用于接收处于压力下的流体，且包括内部入口(35)。相似地，外部腔室(30)用于接收处于压力下的流体，且包括外部入口(31)。该内部腔室(34)的一部分被该外部腔室(31)所围绕。内部环形活塞(33)可滑动地布置在内部腔室(34)中，用于促动第一离合器盘，而外部环形活塞(37)可滑动地布置在外部腔室(31)中，用于促动第二离合器盘。
文档编号F16H59/02GK102042348SQ20101051739
公开日2011年5月4日 申请日期2010年10月19日 优先权日2009年10月19日
发明者尼古拉斯·富纳洛特, 尼古拉斯·雷纳德, 帕斯卡尔·莫玛尔, 文森特·戈蒂埃, 皮埃尔·斯滕格尔 申请人:通用汽车环球科技运作公司