[發明專利]同步鎖離合器-組合摩擦及機械鎖定離合器

有效

• 申請號: 200980109928.0
• 申請日: 2009-04-09
• 公開（公告）號: CN101981336A
• 公開（公告）日: 2011-02-23
• 發明（設計）人: D·T·維克;J·G·瑪科尼阿克;S·科瓦勒;J·R·帕帕尼阿
• 申請（專利權）人: 博格華納公司
• 主分類號: F16D11/14
• 分類號: F16D11/14;F16D11/04
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 崔幼平

相關申請的交叉引用

本申請是一份非臨時專利申請，它根據35?USC?119(e)要求于2008年4月16日提交的美國臨時專利申請61/045,477的優先權。

技術領域

本披露總體上涉及轉矩傳輸部件，并且更具體地涉及車輛中用于傳輸轉矩的離合器。

背景技術

不同類型的離合器已在車輛中應用于傳輸轉矩。例如，在具有自動變速器的車輛中，多個離合器被用于使選定的齒輪組接合或脫離接合，以獲得所希望的傳動比。為此目的而提供的離合器典型地是摩擦片離合器，此類離合器包括多個內片或驅動片，它們通過花鍵連接到一個可旋轉輪轂上。一個殼體或外殼與該輪轂同軸地對齊并被支撐以用于獨立于該輪轂的轉動。多個外片或從動片通過花鍵連接到該殼體或外殼上，并且被插入這些驅動片之間，這樣這些驅動片和從動片交替地安排在一條公共軸線上。這些驅動片在其一側或兩側包括一種摩擦材料。一個致動器(例如一個液壓活塞)施加一個壓力以使驅動片與從動片相接合，由此允許轉矩從輪轂傳輸到殼體上。

在摩擦片離合器中使用的片的數目典型地被選擇為傳輸所希望的最大轉矩。由于空間的限制以及致動器所能產生的最大壓力，更大的轉矩傳輸典型地是通過提供額外的片來實現的。其結果是，摩擦片式離合器一般使用多個片來滿足最大轉矩的設計。然而，當離合器脫離接合或空轉時，由于驅動片與從動片以彼此不同的速度旋轉，由于它們之間存在粘性剪切作用這些片產生一種寄生性拖曳轉矩。這種拖曳轉矩對于自動變速器車輛的燃油經濟性產生不利的影響，并且因此使用過多的片使這一問題變得更加嚴重。

使用大量的摩擦片還降低了摩擦片離合器在低轉矩范圍內的可控制性。致動器壓力與一片摩擦片所產生的轉矩傳輸量的關系基本上是線性的，如圖1中虛線4所示。對于一個給定的致動器壓力增量，當使用大量的摩擦片時，轉矩的增量也相對較大。這就造成了曲線4所示的一個較大的斜率，它表示離合器對壓力的高度靈敏性。如上所述，該致動器典型地是一種液壓致動器，該液壓致動器使用液壓流體來產生致動器壓力。液壓流體流經一個液壓閥，例如電磁閥，該液壓閥具有一個可操地聯接于其上的控制器。由常規的摩擦片對致動器壓力表現出來的增高的靈敏性使得控制液壓閥以獲得希望的轉矩變得更加困難。

已知同步離合器既使用摩擦片也使用爪形或機械性連接。例如，授予Caldwell的美國專利6,966,805披露了一種船用變速器，該變速器具有一個摩擦機構，以便在接合一個爪形離合器元件之前將一根驅動軸與一根從動軸的轉速至少部分地同步。盡管這種摩擦機構傳輸一定的轉矩，它僅僅是使從動軸開始轉動，這樣使得它與驅動軸是充分地同步的，并且它并非旨在于變速器的工作轉矩范圍的任何可觀的部分上工作。

發明內容

根據本披露的一個方面，在此提供了用于從驅動構件向從動構件傳輸一定工作范圍的轉矩的一種復合式離合器，該復合式離合器具有一個摩擦離合器組件。該摩擦離合器組件包括連接到驅動部件的多個第一摩擦離合器構件，以及連接到從動部件的多個第二摩擦離合器構件。這些第一及第二摩擦離合器構件可以從一個脫離接合的位置移動到一個轉矩傳輸位置，其中第一摩擦離合器構件的數目和第二摩擦離合器構件的數目被選擇為在轉矩的工作范圍內的一個第一部分中傳輸轉矩。一個爪形離合器組件包括連接到驅動部件上的一個第一爪構件以及連接到從動部件上的一個第二爪構件，其中這些第一和第二爪構件可以從一個脫離接合的位置移動到一個接合的位置，在該接合的位置上該第一和第二爪構件彼此機械地鎖定。一個致動器組件操作性地連接到摩擦離合器組件和爪形離合器組件上，以便選擇性地使第一和第二摩擦離合器構件在脫離接合的位置與轉矩傳輸位置之間移動，并且使第一和第二爪構件在脫離接合的位置與接合的位置之間移動。

根據本披露的另一個方面，在此提供了用于從一個驅動構件向一個從動構件傳輸一定工作范圍的轉矩的一種復合式離合器，該復合式離合器具有一個摩擦離合器組件。該摩擦離合器組件包括連接到驅動部件的多個第一摩擦離合器構件，以及連接到從動部件的多個第二摩擦離合器構件。一個爪形離合器組件包括連接到該驅動構件上的一個第一爪構件、連接到該從動構件上的一個第二爪構件、可滑動地連接到第二爪構件上的一個爪臂以及位于該爪臂與第二爪構件之間的一個彈簧，該彈簧使爪臂偏置在與第一爪構件間隔開的一個收起位置中。一個致動器組件操作性地連接到該爪形離合器組件上，以便選擇性地使第一和第二摩擦離合器構件在脫離接合的位置與轉矩傳輸位置之間移動，并且使第一和第二爪部件在脫離接合的位置與接合的位置之間移動。