本發(fā)明涉及用于在機(jī)動(dòng)車輛中使用的換向變速器的雙離合器。機(jī)動(dòng)車輛優(yōu)選地是農(nóng)業(yè)機(jī)械、特別是拖拉機(jī)。
背景技術(shù):
1、對應(yīng)的換向變速器通常用于在正向行進(jìn)與反向行進(jìn)之間頻繁變化的拖拉機(jī)和機(jī)具。換向變速器是可以使至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)方向反向的手動(dòng)變速器。當(dāng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)要提供兩個(gè)等效的旋轉(zhuǎn)方向、但驅(qū)動(dòng)機(jī)器不能產(chǎn)生反轉(zhuǎn)時(shí),需要這種變速器。
2、連接有換向變速器的雙離合器能夠在前進(jìn)擋和倒車擋中實(shí)現(xiàn)幾乎完全自動(dòng)的擋位變化,而無需中斷牽引力、即所謂的動(dòng)力換擋,并且無需操作離合器踏板。扭矩經(jīng)由將兩個(gè)子變速器連接至驅(qū)動(dòng)器的兩個(gè)子離合器中的一個(gè)子離合器進(jìn)行傳輸。與帶有液壓變矩器的自動(dòng)變速器一樣,該原理也通過同時(shí)使一個(gè)子離合器閉合而使另一子離合器打開來在不中斷牽引力的情況下實(shí)現(xiàn)擋位變化。
3、在雙離合器變速器的雙離合器中,通常使用兩個(gè)濕運(yùn)行的多片式離合器或單盤干式離合器。雙離合器變速器中的單盤干式離合器通常在具有扭矩高達(dá)約250nm的發(fā)動(dòng)機(jī)的緊湊型轎車中作為標(biāo)準(zhǔn)配置使用,因?yàn)樵谳^高功率水平下很難實(shí)現(xiàn)較大廢熱的消散。
4、濕運(yùn)行的離合器在尺寸相同的情況下允許更高的扭矩和車輛質(zhì)量。在切換和啟動(dòng)期間產(chǎn)生的廢熱經(jīng)由冷卻油流消散。變速器本身通常用作油槽。因此,油既用于冷卻離合器并且又用于潤滑齒輪組。濕式雙離合器在斷開接合時(shí)始終具有一定的阻力扭矩,這導(dǎo)致較高的怠速損失,從而導(dǎo)致效率降低。另外,油泵的操作降低整體效率。此外,濕式雙離合器需要額外的部件來操作和控制。
5、用于換向變速器的濕式雙離合器在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的,并且特別地意在用于諸如拖拉機(jī)之類的農(nóng)業(yè)機(jī)械,并且被機(jī)械致動(dòng)。
6、然而,對應(yīng)的雙離合器通常需要在相反方向上的拉動(dòng)和推動(dòng)操作,以使相應(yīng)的子離合器打開或閉合。另外,濕式雙離合器必須配備有為其供應(yīng)潤滑油的冷卻回路。由致動(dòng)桿和致動(dòng)軸承以及冷卻回路構(gòu)成的對應(yīng)的從/主裝置有時(shí)需要相當(dāng)數(shù)目的部件。另外,這種布置與相當(dāng)大量的安裝空間相關(guān)聯(lián),并且對于組裝該裝置而言需要高度的附加努力。通常還需要高水平的維護(hù),特別是在用于農(nóng)業(yè)機(jī)械中時(shí)。
7、由此,本發(fā)明的目的是至少部分地克服現(xiàn)有技術(shù)中已知的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、該目的通過獨(dú)立權(quán)利要求1的特征來實(shí)現(xiàn)。在從屬權(quán)利要求中說明了本發(fā)明的其他有利的實(shí)施方式。從屬權(quán)利要求中單獨(dú)列出的特征可以以技術(shù)上有意義的方式彼此組合,并且可以限定本發(fā)明的其他實(shí)施方式。另外,在說明書中更詳細(xì)地說明和解釋了權(quán)利要求中所指示的特征,其中,示出了本發(fā)明的其他優(yōu)選實(shí)施方式。
2、根據(jù)本發(fā)明的具有旋轉(zhuǎn)軸線的雙離合器包括第一子離合器和第二子離合器,其中,第一子離合器在旋轉(zhuǎn)軸線的方向上包括第一壓力板、飛輪以及位于第一壓力板與飛輪之間的第一離合器盤,第一壓力板和第一離合器盤安裝成能夠沿著旋轉(zhuǎn)軸線移位,其中,第二子離合器在旋轉(zhuǎn)軸線的方向上包括第二壓力板、固定地連接至殼體的殼體突出部以及位于第二壓力板與殼體突出部之間的第二離合器盤,其中,第二壓力板和第二離合器盤安裝成能夠沿著旋轉(zhuǎn)軸線移位;
3、此外,根據(jù)本發(fā)明的雙離合器包括致動(dòng)系統(tǒng),該致動(dòng)系統(tǒng)具有用于對第一子離合器進(jìn)行按壓致動(dòng)的第一致動(dòng)桿和用于對第二子離合器進(jìn)行按壓致動(dòng)的第二致動(dòng)桿,其中,第一子離合器和第二子離合器在未致動(dòng)狀態(tài)下斷開接合,并且其中,至少兩個(gè)復(fù)位彈簧以一個(gè)端部支承在殼體突出部上且以其另一端部支承在第一致動(dòng)桿或第二致動(dòng)桿上,并與且抵消用于使第一子離合器和第二子離合器接合的第一致動(dòng)桿和第二致動(dòng)桿的致動(dòng)方向相抵消,以接合第一子離合器和第二子離合器。
4、作為預(yù)防,應(yīng)當(dāng)注意的是,此處使用的數(shù)字標(biāo)號(“第一”、“第二”等)主要(僅)用于在多個(gè)類似的對象、尺寸或過程之間進(jìn)行區(qū)分,并且特別地要說明的是這些對象、尺寸或過程彼此不具有必要的依賴性和/或順序。如果依賴性和/或順序是必要的,則該依賴性和/或順序會(huì)在此被明確地陳述,或者在研究具體描述的實(shí)施方式時(shí)以對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言明顯的方式遵循。
5、優(yōu)選地,該雙離合器被設(shè)計(jì)為干式雙離合器。濕式雙離合器在斷開接合時(shí)始終具有一定的阻力扭矩,這導(dǎo)致較高的怠速損失。這些怠速損失不會(huì)在干式雙離合器的情況下發(fā)生。因此,與濕式雙離合器相比,干式雙離合器具有更高的效率。另外,干式雙離合器與濕式雙離合器相比較不復(fù)雜,并且需要更少的部件,因?yàn)樘貏e地不需要油冷卻回路。與此相結(jié)合,干式雙離合器也需要更小的安裝空間。由于復(fù)雜性降低,組裝和維護(hù)工作量也減少。由于根據(jù)本發(fā)明的雙離合器優(yōu)選地用于諸如拖拉機(jī)之類的農(nóng)業(yè)機(jī)械,因此雙離合器的部件的減少也導(dǎo)致維修更容易,這也可以在現(xiàn)場、即不在車間進(jìn)行。
6、雙離合器由兩個(gè)子離合器形成,第一子離合器至少由標(biāo)記有“第一”的元件形成,并且第二子離合器至少由標(biāo)記有“第二”的元件形成。
7、術(shù)語“在未致動(dòng)狀態(tài)下斷開接合”意味著當(dāng)相關(guān)聯(lián)的致動(dòng)桿未被致動(dòng)、即不施加任何致動(dòng)力、即子離合器的摩擦副之間不存在摩擦連接時(shí),子離合器斷開接合。按壓致動(dòng)意味著當(dāng)被致動(dòng)時(shí),相關(guān)聯(lián)的致動(dòng)桿將子離合器的元件中的一個(gè)元件朝向另一元件按壓、即施加力,該力用于使子離合器的部件移位,以產(chǎn)生摩擦連接。
8、為了實(shí)現(xiàn)第一子離合器和/或第二子離合器的致動(dòng),第一致動(dòng)桿優(yōu)選地借助于第一傳動(dòng)元件操作性地連接至第一壓力板,第二致動(dòng)桿借助于第二傳動(dòng)元件操作性地連接至第二壓力板。第一致動(dòng)桿和第二致動(dòng)桿的任務(wù)是將施加在第一致動(dòng)桿或第二致動(dòng)桿上的壓縮力或拉伸力傳遞至第一壓力板或第二壓力板。如果通過致動(dòng)桿施加壓力,則對應(yīng)的壓力板移動(dòng)抵靠相應(yīng)的子離合器的其他部件,以便在相應(yīng)的子離合器的部件之間建立摩擦連接。如果施加拉力,則相應(yīng)的子離合器的現(xiàn)有摩擦連接被釋放。
9、飛輪是盤狀塊,其以可旋轉(zhuǎn)的方式安裝在旋轉(zhuǎn)軸線上,沒有任何不平衡。除其他之外,飛輪通過以盡可能小的摩擦損失儲存其旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或旋轉(zhuǎn)來用作呈旋轉(zhuǎn)能量和慣性形式的動(dòng)能的能量儲存器,以便在需要時(shí)使用。
10、殼體突出部是直接或間接連接至殼體的區(qū)域。該區(qū)域被設(shè)計(jì)成用作用于復(fù)位彈簧的抵接部并且相對于殼體的其余部分固定地保持位于殼體突出部中或殼體突出部上的復(fù)位彈簧的端部。
11、第一離合器盤和第二離合器盤是相對于殼體且在殼體內(nèi)旋轉(zhuǎn)的部件,并且第一離合器盤和第二離合器盤各自在外側(cè)上徑向地形成有摩擦部分,其中,優(yōu)選地,殼體與旋轉(zhuǎn)軸線同軸地至少圍繞第一離合器盤和第二離合器盤以及第一壓力板和第二壓力板。利用相應(yīng)的摩擦部分,當(dāng)離合器閉合時(shí),第一離合器盤和第二離合器盤與飛輪的摩擦表面或與殼體的摩擦表面以及相應(yīng)的壓力板的摩擦表面接觸,以形成摩擦連接。一旦建立了摩擦連接,扭矩就經(jīng)由殼體突出部和/或經(jīng)由飛輪和相應(yīng)的壓力板傳遞至第一離合器盤和/或第二離合器盤。
12、布置在第一離合器盤與第二離合器盤之間的第一壓力板和第二壓力板各自為盤狀并且與旋轉(zhuǎn)軸線同軸地對準(zhǔn)。為了使子離合器接合或斷開接合,第一壓力板和第二壓力板可以各自借助于第一致動(dòng)桿或第二致動(dòng)桿來致動(dòng)。
13、第一致動(dòng)桿和第二致動(dòng)桿又優(yōu)選地由第一致動(dòng)軸承和第二致動(dòng)軸承來致動(dòng)。
14、優(yōu)選地,第一致動(dòng)桿的致動(dòng)通過在飛輪的方向上推動(dòng)第一致動(dòng)軸承來實(shí)現(xiàn),其中,第二致動(dòng)桿的致動(dòng)也通過在飛輪的方向上推動(dòng)第二致動(dòng)軸承來實(shí)現(xiàn)。因此,致動(dòng)方向、即用于使相應(yīng)的子離合器從斷開接合狀態(tài)移動(dòng)到接合狀態(tài)的方向是相同的。
15、優(yōu)選地,第一壓力板和第二壓力板的相互面對的側(cè)部通過布置在殼體上的止擋件在旋轉(zhuǎn)軸線的方向上彼此分開。止擋件優(yōu)選地設(shè)計(jì)為卡環(huán)的形式,其中,卡環(huán)因此約束或限制第一壓力板和第二壓力板沿著旋轉(zhuǎn)軸線的運(yùn)動(dòng)。第一壓力板設(shè)計(jì)成使得面向第一離合器盤的側(cè)部作為用于第一離合器盤的摩擦部分的摩擦表面,其中,第二壓力板等同地設(shè)計(jì)成使得面向第二離合器盤的側(cè)部作為用于第二離合器盤的摩擦部分的摩擦表面。另外,飛輪在面向第一離合器盤的側(cè)部上也具有用于第一離合器盤的摩擦部分的摩擦表面。在第二離合器盤的背離第二壓力板的側(cè)部上,殼體形成有用于第二離合器盤的摩擦部分的摩擦表面。摩擦表面優(yōu)選地在飛輪的方向上形成在殼體的殼體突出部上。止擋件布置在殼體內(nèi),使得第一壓力板和第二壓力板至少在與止擋件接觸時(shí)在其自身與相應(yīng)的離合器盤之間形成空氣間隙,并且在相應(yīng)的離合器盤與殼體或飛輪側(cè)部上的摩擦表面之間形成空氣間隙。然而,止擋件不限于卡環(huán)的形狀。替代性地,止擋件還可以是在殼體內(nèi)具有較小半徑的肩部,其優(yōu)選地一件式地連接至殼體。
16、為了使第一子離合器和第二子離合器能夠獨(dú)立地?cái)嚅_接合,復(fù)位彈簧以一個(gè)端部支承在殼體突出部上的背離飛輪的側(cè)部上并且以其另一端部支承在第一致動(dòng)桿或第二致動(dòng)桿上。如果不再存在來自第一致動(dòng)軸承和第二致動(dòng)軸承的任何反作用力,則復(fù)位彈簧繼續(xù)保持第一致動(dòng)桿和第二致動(dòng)桿抵靠后退的第一致動(dòng)軸承和第二致動(dòng)軸承。因此,第一致動(dòng)桿和第二致動(dòng)桿跟隨第一致動(dòng)軸承和第二致動(dòng)軸承的進(jìn)一步返回運(yùn)動(dòng)。然后,第一壓力板和第二壓力板也分別從飛輪和殼體突出部的摩擦表面向后移動(dòng),并且因此朝向彼此移動(dòng),其中,第一壓力板和第二壓力板分別從第一離合器盤和第二離合器盤抬離。第一壓力板和第二壓力板的最大返回運(yùn)動(dòng)受到兩個(gè)壓力板之間的止擋件的限制,所述止擋件固定至殼體。
17、優(yōu)選地,第一傳動(dòng)元件和/或第二傳動(dòng)元件設(shè)計(jì)為吊環(huán)螺栓,其中,進(jìn)一步優(yōu)選地,第一傳動(dòng)元件和第一壓力板通過成形元件彼此操作性地連接,并且第二傳動(dòng)元件和第二壓力板通過另一成形元件彼此操作性地連接。吊環(huán)螺栓是例如在螺栓的一個(gè)端部處帶有用于接納軸承銷的環(huán)并且在螺栓的另一端部處具有螺紋的螺栓。原則上,第一傳動(dòng)元件和第二傳動(dòng)元件不限于吊環(huán)螺栓設(shè)計(jì)。特別優(yōu)選地,成形元件和另一成形元件設(shè)計(jì)為與第一傳動(dòng)元件和第二傳動(dòng)元件的螺紋互補(bǔ)的螺母。然而,對于在第一離合器盤、第一傳動(dòng)元件之間以及在第二離合器盤與第二傳動(dòng)元件之間產(chǎn)生形狀配合、力配合和/或摩擦連接的連接元件,也可以設(shè)想各種實(shí)施方式。另外,連接元件還被設(shè)置成用于調(diào)節(jié)飛輪或殼體突出部的相應(yīng)的摩擦表面與第一離合器盤和第二離合器盤的相關(guān)聯(lián)的摩擦部分之間的距離。
18、優(yōu)選地,殼體和飛輪以在旋轉(zhuǎn)方面固定的方式彼此連接,使得飛輪實(shí)現(xiàn)飛輪和前殼體蓋兩者的功能。另外,飛輪的質(zhì)量通過以在旋轉(zhuǎn)方面固定的方式連接至飛輪的部件而增加,這增加了飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。此外,為了減輕雙離合器的重量,還優(yōu)選的是,減少實(shí)際飛輪的質(zhì)量,該質(zhì)量由殼體的質(zhì)量來補(bǔ)償。
19、優(yōu)選地,第一致動(dòng)軸承和第二致動(dòng)軸承被設(shè)計(jì)為滾動(dòng)軸承,其中,第二致動(dòng)軸承具有比第一致動(dòng)軸承的外徑大的內(nèi)徑。第一致動(dòng)軸承位于第一致動(dòng)桿的面向內(nèi)的端部的背離飛輪的一側(cè)上。第二致動(dòng)軸承也位于第二致動(dòng)桿的面向內(nèi)的端部的背離飛輪的一側(cè)上。第一致動(dòng)軸承和第二致動(dòng)軸承優(yōu)選地被設(shè)計(jì)為滾動(dòng)軸承,使得它們各自具有環(huán)形形狀。第一致動(dòng)軸承和第二致動(dòng)軸承兩者均與旋轉(zhuǎn)軸線同軸地布置,并且在旋轉(zhuǎn)軸線的方向上沿軸向方向一個(gè)接一個(gè)地布置,并且各自安裝成能夠在軸向方向上移位。第一致動(dòng)軸承在飛輪的方向上布置在與第二致動(dòng)軸承相反的內(nèi)側(cè),其中,第二致動(dòng)軸承具有比第一致動(dòng)軸承更大的徑向范圍,并且第二致動(dòng)軸承的內(nèi)徑大于第一致動(dòng)軸承的外徑。因此,第一致動(dòng)軸承和第二致動(dòng)軸承也布置成一個(gè)在另一個(gè)上方或在另一個(gè)內(nèi)部,以便能夠沿著旋轉(zhuǎn)軸線a相對于彼此移位。因此,第一子離合器或第二子離合器的打開或閉合可以獨(dú)立于另一子離合器的打開或閉合。同時(shí),可以實(shí)現(xiàn)致動(dòng)軸承的緊湊設(shè)計(jì)。
20、此外,提出了一種換向變速器,該換向變速器包括如本文中所述的雙離合器。針對雙離合器所公開的細(xì)節(jié)和優(yōu)點(diǎn)可以應(yīng)用并轉(zhuǎn)移至換向變速器,并且反之亦然。