專利名稱：同步鎖離合器-組合摩擦及機(jī)械鎖定離合器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本披露總體上涉及轉(zhuǎn)矩傳輸部件，并且更具體地涉及車輛中用于傳輸轉(zhuǎn)矩的離合
ο
背景技術(shù)：
不同類型的離合器已在車輛中應(yīng)用于傳輸轉(zhuǎn)矩。例如，在具有自動(dòng)變速器的車輛 中，多個(gè)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(dòng)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(gè)內(nèi)片或驅(qū)動(dòng)片，它們通過花 鍵連接到一個(gè)可旋轉(zhuǎn)輪轂上。一個(gè)殼體或外殼與該輪轂同軸地對(duì)齊并被支撐以用于獨(dú)立于 該輪轂的轉(zhuǎn)動(dòng)。多個(gè)外片或從動(dòng)片通過花鍵連接到該殼體或外殼上，并且被插入這些驅(qū)動(dòng) 片之間，這樣這些驅(qū)動(dòng)片和從動(dòng)片交替地安排在一條公共軸線上。這些驅(qū)動(dòng)片在其一側(cè)或 兩側(cè)包括一種摩擦材料。一個(gè)致動(dòng)器(例如一個(gè)液壓活塞)施加一個(gè)壓力以使驅(qū)動(dòng)片與從 動(dòng)片相接合，由此允許轉(zhuǎn)矩從輪轂傳輸?shù)綒んw上。在摩擦片離合器中使用的片的數(shù)目典型地被選擇為傳輸所希望的最大轉(zhuǎn)矩。由于 空間的限制以及致動(dòng)器所能產(chǎn)生的最大壓力，更大的轉(zhuǎn)矩傳輸?shù)湫偷厥峭ㄟ^提供額外的片 來實(shí)現(xiàn)的。其結(jié)果是，摩擦片式離合器一般使用多個(gè)片來滿足最大轉(zhuǎn)矩的設(shè)計(jì)。然而，當(dāng)離 合器脫離接合或空轉(zhuǎn)時(shí)，由于驅(qū)動(dòng)片與從動(dòng)片以彼此不同的速度旋轉(zhuǎn)，由于它們之間存在 粘性剪切作用這些片產(chǎn)生一種寄生性拖曳轉(zhuǎn)矩。這種拖曳轉(zhuǎn)矩對(duì)于自動(dòng)變速器車輛的燃油 經(jīng)濟(jì)性產(chǎn)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(yán)重。使用大量的摩擦片還降低了摩擦片離合器在低轉(zhuǎn)矩范圍內(nèi)的可控制性。致動(dòng)器壓 力與一片摩擦片所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩傳輸量的關(guān)系基本上是線性的，如圖1中虛線4所示。對(duì)于 一個(gè)給定的致動(dòng)器壓力增量，當(dāng)使用大量的摩擦片時(shí)，轉(zhuǎn)矩的增量也相對(duì)較大。這就造成了 曲線4所示的一個(gè)較大的斜率，它表示離合器對(duì)壓力的高度靈敏性。如上所述，該致動(dòng)器典 型地是一種液壓致動(dòng)器，該液壓致動(dòng)器使用液壓流體來產(chǎn)生致動(dòng)器壓力。液壓流體流經(jīng)一 個(gè)液壓閥，例如電磁閥，該液壓閥具有一個(gè)可操地聯(lián)接于其上的控制器。由常規(guī)的摩擦片對(duì) 致動(dòng)器壓力表現(xiàn)出來的增高的靈敏性使得控制液壓閥以獲得希望的轉(zhuǎn)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(jī)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(gè)摩擦機(jī)構(gòu)，以便在接合一 個(gè)爪形離合器元件之前將一根驅(qū)動(dòng)軸與一根從動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速至少部分地同步。盡管這種摩擦 機(jī)構(gòu)傳輸一定的轉(zhuǎn)矩，它僅僅是使從動(dòng)軸開始轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣使得它與驅(qū)動(dòng)軸是充分地同步的， 并且它并非旨在于變速器的工作轉(zhuǎn)矩范圍的任何可觀的部分上工作。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本披露的一個(gè)方面，在此提供了用于從驅(qū)動(dòng)構(gòu)件向從動(dòng)構(gòu)件傳輸一定工作范 圍的轉(zhuǎn)矩的一種復(fù)合式離合器，該復(fù)合式離合器具有一個(gè)摩擦離合器組件。該摩擦離合器 組件包括連接到驅(qū)動(dòng)部件的多個(gè)第一摩擦離合器構(gòu)件，以及連接到從動(dòng)部件的多個(gè)第二摩 擦離合器構(gòu)件。這些第一及第二摩擦離合器構(gòu)件可以從一個(gè)脫離接合的位置移動(dòng)到一個(gè)轉(zhuǎn) 矩傳輸位置，其中第一摩擦離合器構(gòu)件的數(shù)目和第二摩擦離合器構(gòu)件的數(shù)目被選擇為在轉(zhuǎn) 矩的工作范圍內(nèi)的一個(gè)第一部分中傳輸轉(zhuǎn)矩。一個(gè)爪形離合器組件包括連接到驅(qū)動(dòng)部件上 的一個(gè)第一爪構(gòu)件以及連接到從動(dòng)部件上的一個(gè)第二爪構(gòu)件，其中這些第一和第二爪構(gòu)件 可以從一個(gè)脫離接合的位置移動(dòng)到一個(gè)接合的位置，在該接合的位置上該第一和第二爪構(gòu) 件彼此機(jī)械地鎖定。一個(gè)致動(dòng)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(gòu)件在脫離接合的位置與轉(zhuǎn)矩傳輸位置之間移 動(dòng)，并且使第一和第二爪構(gòu)件在脫離接合的位置與接合的位置之間移動(dòng)。根據(jù)本披露的另一個(gè)方面，在此提供了用于從一個(gè)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件向一個(gè)從動(dòng)構(gòu)件傳輸 一定工作范圍的轉(zhuǎn)矩的一種復(fù)合式離合器，該復(fù)合式離合器具有一個(gè)摩擦離合器組件。該 摩擦離合器組件包括連接到驅(qū)動(dòng)部件的多個(gè)第一摩擦離合器構(gòu)件，以及連接到從動(dòng)部件的 多個(gè)第二摩擦離合器構(gòu)件。一個(gè)爪形離合器組件包括連接到該驅(qū)動(dòng)構(gòu)件上的一個(gè)第一爪構(gòu) 件、連接到該從動(dòng)構(gòu)件上的一個(gè)第二爪構(gòu)件、可滑動(dòng)地連接到第二爪構(gòu)件上的一個(gè)爪臂以 及位于該爪臂與第二爪構(gòu)件之間的一個(gè)彈簧，該彈簧使爪臂偏置在與第一爪構(gòu)件間隔開的 一個(gè)收起位置中。一個(gè)致動(dòng)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(gòu)件在脫離接合的位置與轉(zhuǎn)矩傳輸位置之間移動(dòng)，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(dòng)。在此提供了用于從一個(gè)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件向一個(gè)從動(dòng)構(gòu)件傳輸一定工作范圍的轉(zhuǎn)矩的一 種離合器控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有一個(gè)復(fù)合式離合器，該復(fù)合式離合器帶有一個(gè)摩擦離合器 組件以及一個(gè)爪形離合器組件。該復(fù)合式離合器在摩擦離合器模式下可以在轉(zhuǎn)矩工作范 圍的一個(gè)第一部分上工作，在爪形離合器模式下可以在轉(zhuǎn)矩工作范圍的一個(gè)第二部分上工 作。一個(gè)致動(dòng)器組件包括操作性地連接到摩擦離合器組件上的一個(gè)第一致動(dòng)器以及操作性 地連接到機(jī)械離合器組件上的一個(gè)第二致動(dòng)器。一個(gè)控制器操作性地連接到該致動(dòng)器組件 上并被設(shè)計(jì)為在與一個(gè)轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)矩相關(guān)的轉(zhuǎn)換點(diǎn)處從摩擦離合器模式切換到爪形離合器模 式。通過閱讀一些詳細(xì)說明并結(jié)合這些附圖進(jìn)行考慮時(shí)本披露的這些和其他的方面 以及多個(gè)特性將變得更加清楚。


圖1是繪出了一個(gè)常規(guī)摩擦片離合器以及根據(jù)本披露的離合器的轉(zhuǎn)矩-致動(dòng)器壓 力曲線的圖形表示。圖2是根據(jù)本披露構(gòu)建的復(fù)合式離合器的一個(gè)實(shí)施方案的示意圖。圖3是根據(jù)本披露構(gòu)建的復(fù)合式離合器的一個(gè)另外的實(shí)施方案的示意圖。圖4是根據(jù)本披露構(gòu)建的復(fù)合式離合器的另一個(gè)實(shí)施方案的示意圖。圖5是根據(jù)本披露構(gòu)建的復(fù)合式離合器的又一個(gè)實(shí)施方案的示意圖。
圖6是展示了根據(jù)本披露的一個(gè)離合器控制系統(tǒng)的示意性框圖。盡管本披露會(huì)可適合于不同的修改和替代結(jié)構(gòu)，在這些圖中示出了特定的說明性 實(shí)施方案，并在下文中進(jìn)行詳細(xì)描述。然而，應(yīng)該理解的是，在此無意將本披露限于所公開 的特定形式，與之相反，本披露旨在涵蓋落入本披露的精神和范圍之內(nèi)的所有的修改、替代 性結(jié)構(gòu)和等效物。
具體實(shí)施例方式這里公開了一種復(fù)合式離合器，該復(fù)合式離合器包括一個(gè)摩擦離合器組件以及一 個(gè)爪形離合器組件二者。摩擦離合器組件是用來在轉(zhuǎn)矩工作范圍的一個(gè)第一部分或下部上 從一個(gè)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件向一個(gè)從動(dòng)構(gòu)件傳輸轉(zhuǎn)矩。爪形離合器組件是用來在轉(zhuǎn)矩工作范圍的一個(gè) 第二部分或上部上傳輸轉(zhuǎn)矩。其結(jié)果是，該復(fù)合式離合器所提供的優(yōu)點(diǎn)是來自摩擦離合器 組件的良好的換擋感覺以及爪形離合器的高靜態(tài)轉(zhuǎn)矩的能力。此外，摩擦離合器組件中所 需要的片數(shù)被最小化，由此降低了拖曳轉(zhuǎn)矩。該復(fù)合式離合器可以設(shè)計(jì)成和/或控制成在一個(gè)希望的轉(zhuǎn)換點(diǎn)處從摩擦離合器 模式切換到爪形離合器模式。該轉(zhuǎn)換點(diǎn)可以根據(jù)希望的工作參數(shù)來選擇。于是，遍及轉(zhuǎn)矩 工作范圍的下部輸出轉(zhuǎn)矩得到了更好的控制。現(xiàn)在參見附圖，圖2提供了自動(dòng)變速器22的一部分中的一個(gè)復(fù)合式離合器20的 示意圖。需要理解的是，自動(dòng)變速器22僅是可以使用復(fù)合式離合器20的設(shè)置的一個(gè)實(shí)例。 正如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所容易理解的是，變速器的其他部分、車輛、機(jī)械工具或其他機(jī)器 也可以有利地采用其傳授內(nèi)容。如圖2所示，變速器22可以包括被適配為圍繞一條軸線26旋轉(zhuǎn)的一個(gè)驅(qū)動(dòng)軸24， 該驅(qū)動(dòng)軸自身由一臺(tái)車輛(未示出)的發(fā)動(dòng)機(jī)(未示出)的動(dòng)力來驅(qū)動(dòng)。一個(gè)輪轂28附 接到驅(qū)動(dòng)軸24上并隨之旋轉(zhuǎn)。輪轂28可被提供為連接到驅(qū)動(dòng)軸24上的一個(gè)簡單的環(huán)形 凸緣，或者它可被配置為提供額外的性能或能力，如單向離合器。輪轂28的一個(gè)外周表面 形成為具有多個(gè)花鍵30。變速器22還可以包括一個(gè)殼體或外殼32，該殼體或外殼與驅(qū)動(dòng) 軸24同軸地安裝在一起，并且被支撐用于獨(dú)立于驅(qū)動(dòng)軸24而圍繞軸線26旋轉(zhuǎn)。根據(jù)本實(shí) 施方案，驅(qū)動(dòng)軸24是驅(qū)動(dòng)或輸入構(gòu)件，而外殼32是從動(dòng)或輸出構(gòu)件。仍然參見圖2，復(fù)合式離合器20被提供用來從輪轂28向外殼32傳輸轉(zhuǎn)矩。復(fù)合 式離合器20包括一個(gè)摩擦離合器組件34以及一個(gè)爪形離合器組件36。摩擦離合器組件34 可以包括多組第一和第二摩擦構(gòu)件，這些摩擦構(gòu)件可以被置于轉(zhuǎn)矩傳輸接合之中。例如，如 圖5中最清楚地示出，一個(gè)或多個(gè)內(nèi)摩擦片38可以通過花鍵連接到輪轂28上。每個(gè)內(nèi)摩 擦片38可以在片的兩側(cè)包括摩擦表面40?？商娲兀總€(gè)內(nèi)摩擦片可僅在一側(cè)包括一個(gè)摩 擦表面40。此外，一個(gè)或多個(gè)外摩擦片42可以通過花鍵連接到外殼32上，這樣每個(gè)外摩擦 片42被置于相鄰的內(nèi)摩擦片38之間。內(nèi)摩擦片和外摩擦片38、42被允許沿軸向方向滑動(dòng) 而同時(shí)保持分別連接到輪轂28和外殼32上并分別圍繞輪轂和外殼旋轉(zhuǎn)。因此，這些片38、 42在一個(gè)脫離接合的位置與一個(gè)轉(zhuǎn)矩傳輸位置之間是可移動(dòng)的，在脫離接合的位置上這些 片38、42彼此不接觸，而在轉(zhuǎn)矩傳輸位置上片38、42以足夠大的力彼此接合以便從內(nèi)片38 向外片42傳輸轉(zhuǎn)矩。爪形離合器組件36在輪轂28和外殼32之間提供了一種選擇性的機(jī)械連接。爪形離合器組件36在一個(gè)脫離接合的位置與一個(gè)接合的位置之間是可移動(dòng)的，在接合的位 置上該爪將輪轂28機(jī)械地連接到外殼32上。根據(jù)圖5所示的一個(gè)示例性實(shí)施方案，爪形 離合器組件36可以包括花鍵連接到輪轂28上的一個(gè)第一爪構(gòu)件46以及花鍵連接到外殼 32上的一個(gè)第二爪構(gòu)件48。第一和第二爪構(gòu)件46、48具有互補(bǔ)的鎖定表面50、52，這些鎖 止定表面被配置成在接合時(shí)形成一種機(jī)械鎖定的連接。一個(gè)爪臂54可以可滑動(dòng)地連接到 第二爪部件48上，例如通過花鍵連接，并且一個(gè)彈簧56可被置于爪臂54與第二爪構(gòu)件48 之間，以便將爪臂54保持在從第一爪構(gòu)件46間隔開的一個(gè)收起位置中。當(dāng)在爪臂54上施 加一個(gè)足夠大的力來使彈簧56收縮時(shí)，爪臂54將朝向第一爪構(gòu)件46滑動(dòng)并將其驅(qū)動(dòng)至與 第二爪部件48進(jìn)入接合，由此將輪轂28機(jī)械地連接到外殼32上。摩擦離合器組件34和爪形離合器組件36可以有利地定位成在軸向上彼此對(duì)齊， 如圖2和圖5所示。這樣的軸向?qū)R將使得復(fù)合式離合器20可以用于與當(dāng)前分配給常規(guī) 摩擦片離合器使用的空間相同的空間中，由此使得周邊傳輸組件的改變最少化或避免這種 改變。回到圖2，在此提供了 一種致動(dòng)器組件60用于對(duì)摩擦離合器組件34和爪形離合器 組件36進(jìn)行致動(dòng)。在所示的實(shí)施方案中，致動(dòng)器組件60包括由液壓流體運(yùn)行的一個(gè)液壓 活塞62，液壓流體位于活塞62與外殼28之間的一個(gè)腔室64內(nèi)。如圖6中示意性地示出， 腔室64與一個(gè)液壓閥66 (例如一個(gè)電磁閥)流體連通。閥66進(jìn)而來與液壓流體的一個(gè)儲(chǔ) 存器68流體連通。一個(gè)電子控制單元70操作性地連接到閥66上，并且被編程為控制閥66 的運(yùn)行。上述的復(fù)合式離合器20在摩擦離合器模式與爪形離合器模式下均可工作。在運(yùn) 行過程中，活塞62受到驅(qū)動(dòng)而與爪臂54接合?；钊?2產(chǎn)生的力最初不超過彈簧56的力， 因此第二爪構(gòu)件48軸向地向摩擦離合器組件34平移。如果摩擦離合器組件34和爪形離 合器組件36之間的距離足夠大(如圖5所示)，那么爪臂54也將接合第一爪構(gòu)件46并使 其向摩擦離合器組件34滑動(dòng)。最終，第二爪構(gòu)件48的一個(gè)面72將接合這些摩擦離合器構(gòu) 件中的一個(gè)，由此驅(qū)動(dòng)內(nèi)片與外片38、42進(jìn)入接合。在所示的實(shí)施方案中，第二爪構(gòu)件48 還作為一個(gè)外摩擦片42其作用。當(dāng)活塞力足夠大時(shí)，內(nèi)片將與外片摩擦接合以傳輸轉(zhuǎn)矩。 外片42最初將相對(duì)于內(nèi)片38有一個(gè)顯著的滑動(dòng)。然而，額外的活塞力將減小這個(gè)滑動(dòng)并 增大轉(zhuǎn)矩傳輸量?；钊梢赃M(jìn)一步增大到一個(gè)水平，它超出了彈簧56的力，由此使得爪 臂54驅(qū)動(dòng)第一爪構(gòu)件46與第二爪構(gòu)件48相接合。在這個(gè)點(diǎn)上，輪轂28和外殼32通過爪 形離合器組件36機(jī)械地鎖定。在圖1中繪出了一條曲線80，以圖像的形式示出了致動(dòng)器壓力與復(fù)合式離合器20 的轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系。曲線80包括一個(gè)第一段或輕微傾斜段82，表示摩擦離合器的工作模 式。摩擦離合器模式在轉(zhuǎn)矩工作范圍的一個(gè)第一部分或下部84的過程中使用。在轉(zhuǎn)換點(diǎn) 86處，復(fù)合式離合器20切換到爪形離合器工作模式，由第二段或陡峭傾斜段88表示。爪形 離合器模式在轉(zhuǎn)矩工作范圍的一個(gè)第二部分或上部90的過程中使用。在這個(gè)實(shí)施方案中， 轉(zhuǎn)換點(diǎn)86主要是由彈簧56的力來確定的，可對(duì)這個(gè)力進(jìn)行選擇以便達(dá)到所希望的結(jié)果。例 如，彈簧56可被選擇為使得轉(zhuǎn)矩工作范圍的下部84具有一個(gè)最大轉(zhuǎn)矩0 %的下邊界至最大 轉(zhuǎn)矩1-99%的上邊界。第一段82的相對(duì)較小的斜率表示復(fù)合式離合器20對(duì)于致動(dòng)器壓力的改變較不敏感。其結(jié)果是，控制液壓流體進(jìn)入以及流出活塞腔64的液壓閥66可以更可靠地工作，以便 實(shí)現(xiàn)所希望的轉(zhuǎn)矩傳輸。然而，對(duì)于更高的轉(zhuǎn)矩，可控制性的問題減小，并且因此爪形離合 器組件可以有利地應(yīng)用在該工作范圍中。復(fù)合式離合器20內(nèi)使用的內(nèi)摩擦片和外摩擦片38、42的數(shù)目可被選擇為在復(fù)合 式離合器20提供的轉(zhuǎn)矩傳輸工作范圍的一個(gè)希望的部分上傳輸轉(zhuǎn)矩。由一個(gè)摩擦片離合 器組件傳輸?shù)霓D(zhuǎn)矩量值是根據(jù)以下公式確定的T = μ xPxAxRxN其中，T為轉(zhuǎn)矩，μ為摩擦系數(shù)，P為致動(dòng)器壓力，A為致動(dòng)器有效面積，R為摩擦 片的平均半徑，并且N為片數(shù)。在一個(gè)典型的自動(dòng)變速器應(yīng)用中，致動(dòng)器壓力P、有效致動(dòng)器面積A以及片平均直 徑R是固定的參數(shù)，因此所用的片數(shù)通常是可以被改變以便滿足設(shè)計(jì)要求的唯一變量。在 常規(guī)的摩擦片離合器中，片數(shù)必須足夠用來滿足最大轉(zhuǎn)矩要求。然而，此處說明的復(fù)合式離 合器20不受此限制，因?yàn)樽π坞x合器組件36被用于在工作范圍的上部傳輸轉(zhuǎn)矩。相反，內(nèi) 摩擦片和外摩擦片的數(shù)目可被選擇為使得它們僅在工作轉(zhuǎn)矩范圍的一部分上充分地傳輸 轉(zhuǎn)矩。于是，在復(fù)合式離合器20內(nèi)可以使用顯著較少的片。例如，已經(jīng)證實(shí)使用七個(gè)雙側(cè) 內(nèi)摩擦片及對(duì)應(yīng)數(shù)目的外片的一種常規(guī)設(shè)計(jì)可以被具有被兩個(gè)外分離片圍繞的一個(gè)單一 的雙側(cè)摩擦片的復(fù)合式離合器20取代，這樣片數(shù)減少了約85%。在圖3中示出了復(fù)合式離合器的一個(gè)替代實(shí)施方案120。復(fù)合式離合器120大部 分與上述的復(fù)合式離合器20相同，除外它包括一個(gè)爪形離合器136，該爪形離合器結(jié)合了 一個(gè)單向離合器。該復(fù)合式離合器還包括基本上與上述相同的一個(gè)摩擦離合器組件134以 及致動(dòng)器組件160。在圖4中示出了復(fù)合式離合器的另一個(gè)替代實(shí)施方案220，該方案中包含一個(gè)被 修改的致動(dòng)器組件260。復(fù)合式離合器220包括基本上與上述的幾個(gè)實(shí)施方案相同的一個(gè) 摩擦離合器組件234以及一個(gè)爪形離合器組件236。然而，致動(dòng)器組件260包括操作性地連 接到摩擦離合器組件234上的一個(gè)第一活塞262以及操作性地連接到爪形離合器組件236 上的一個(gè)第二活塞264。第一和第二活塞262、264可彼此獨(dú)立操作，由此消除了對(duì)彈簧54 或必須滑動(dòng)以便接合摩擦離合器的一個(gè)爪形離合器的需求。這些可獨(dú)立操作的活塞262、 264允許對(duì)于復(fù)合式離合器220從摩擦離合器模式轉(zhuǎn)換到爪形離合器模式的轉(zhuǎn)換點(diǎn)的更大 的控制。進(jìn)一步地，該轉(zhuǎn)換點(diǎn)不再是靜態(tài)的，而是可以控制為根據(jù)工作參數(shù)而發(fā)生在不同的 位置處，由此提供了對(duì)于復(fù)合式離合器220的更加靈活和精確的控制。以上提供了可以有利地用于車輛或其他變速器中的一種復(fù)合式離合器。該復(fù)合式 離合器包括摩擦離合器組件和爪形離合器組件，以便能夠在摩擦離合器模式和爪形離合器 模式下工作。該組合提供了平滑的換擋感覺、低轉(zhuǎn)矩下改進(jìn)的可控制性、高靜態(tài)轉(zhuǎn)矩能力、 以及低拖曳轉(zhuǎn)矩，同時(shí)將該裝置封裝在當(dāng)前分配給常規(guī)離合器的空間中、并且使用了常規(guī) 摩擦離合器中現(xiàn)有的相同的致動(dòng)器。這種復(fù)合式離合器可以連接到一個(gè)簡單的輪轂上或單 向離合器上，這就允許以下的工作模式(1) 一個(gè)方向上鎖定，在相反方向上自由旋轉(zhuǎn)；(2) 在一個(gè)方向上為低轉(zhuǎn)矩摩擦離合器；(3)在兩個(gè)方向上均為低轉(zhuǎn)矩摩擦離合器；以及(4)在 兩個(gè)方向上均為機(jī)械鎖定。
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權(quán)利要求
一種復(fù)合式離合器(20，120，220)，用于從一個(gè)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件向一個(gè)從動(dòng)構(gòu)件傳輸一定工作范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)矩，該復(fù)合式離合器包括一個(gè)摩擦離合器組件(34，134，234)，該摩擦離合器組件包括連接到該驅(qū)動(dòng)構(gòu)件上的多個(gè)第一摩擦離合器構(gòu)件(38)以及連接到該從動(dòng)構(gòu)件上的多個(gè)第二摩擦離合器構(gòu)件(42)，該第一以及第二摩擦離合器構(gòu)件(38、42)可以從一個(gè)脫離接合的位置移動(dòng)到一個(gè)轉(zhuǎn)矩傳輸位置，其中，該多個(gè)第一摩擦離合器構(gòu)件的數(shù)目以及該多個(gè)第二摩擦離合器構(gòu)件的數(shù)目被選擇為在工作轉(zhuǎn)矩范圍的一個(gè)第一部分(84)上傳輸轉(zhuǎn)矩；一個(gè)爪形離合器組件(36，136，236)，該爪形離合器組件包括連接到該驅(qū)動(dòng)構(gòu)件上的一個(gè)第一爪構(gòu)件(46)以及連接到該從動(dòng)構(gòu)件上的一個(gè)第二爪構(gòu)件(48)，其中，這些第一和第二爪構(gòu)件(46，48)可以從一個(gè)脫離接合的位置移動(dòng)到一個(gè)接合的位置，在該接合的位置上這些第一和第二爪構(gòu)件(46，48)彼此機(jī)械地鎖定以便在工作轉(zhuǎn)矩范圍的一個(gè)第二部分(90)上傳輸轉(zhuǎn)矩；以及一個(gè)致動(dòng)器組件(60，160，260)，該致動(dòng)器組件操作性地連接到該摩擦離合器組件(34，134，234)以及該爪形離合器組件(36，136，236)上，以便選擇性地使這些第一和第二摩擦離合器構(gòu)件(38，42)在脫離接合的位置與轉(zhuǎn)矩傳輸位置之間移動(dòng)，并且使這些第一和第二爪構(gòu)件(46，48)在脫離接合的位置與接合的位置之間移動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的離合器，其中，該摩擦離合器組件(34，134，234)與該爪形離合 器組件(36,136,236)是軸向?qū)R的。
3.如權(quán)利要求1所述的離合器，其中，該驅(qū)動(dòng)構(gòu)件包括一個(gè)單向離合器。
4.如權(quán)利要求1所述的離合器，其中，該致動(dòng)器組件(260)包括操作性地連接到該摩 擦離合器組件(234)上的一個(gè)第一致動(dòng)器(262)以及操作性地連接到該爪形離合器組件 (236)上的一個(gè)第二致動(dòng)器(264)。
5.如權(quán)利要求1所述的離合器，其中，該致動(dòng)器組件(60，160)包括操作性地連接到該 摩擦離合器組件(34，134)上與該爪形離合器組件(36，136)兩者上的一個(gè)單一的致動(dòng)器。
6.一種復(fù)合式離合器(20，120)，用于從一個(gè)驅(qū)動(dòng)部件向一個(gè)從動(dòng)部件傳輸一定工作 范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)矩，該復(fù)合式離合器包括一個(gè)摩擦離合器組件(34，134)，該摩擦離合器組件包括連接到該驅(qū)動(dòng)構(gòu)件的多個(gè)第一 摩擦離合器構(gòu)件(38)以及連接到該從動(dòng)構(gòu)件的多個(gè)第二摩擦離合器構(gòu)件(42)；一個(gè)爪形離合器組件(36，136)，該爪形離合器組件包括連接到該驅(qū)動(dòng)構(gòu)件上的一個(gè)第 一爪構(gòu)件(46)、連接到該從動(dòng)構(gòu)件上的一個(gè)第二爪構(gòu)件(48)、可滑動(dòng)地連接到該第二爪構(gòu) 件(48)上的一個(gè)爪臂(54)、以及安置在該爪臂(54)與該第二爪構(gòu)件(48)之間的一個(gè)彈簧 (56)，該彈簧使該爪臂(54)偏置在與該第一爪構(gòu)件(46)間隔開的一個(gè)收起的位置中；以及一個(gè)致動(dòng)器組件(60，160)，該致動(dòng)器組件操作性地連接到該爪形離合器組件(36， 136)上。
7.如權(quán)利要求6所述的離合器，其中，當(dāng)由該致動(dòng)器組件(60，160)所提供的力小于壓 縮該彈簧(56)所要求的力時(shí)，這些第一和第二爪構(gòu)件(38，42)可以從一個(gè)脫離接合的位置 移動(dòng)到一個(gè)轉(zhuǎn)矩傳輸位置。
8.如權(quán)利要求7所述的離合器，其中，由該致動(dòng)器組件(60，160)提供的力對(duì)應(yīng)于該轉(zhuǎn) 矩工作范圍的一個(gè)第一部分(84)。
9.如權(quán)利要求6所述的離合器，其中，當(dāng)由該致動(dòng)器組件(60，160)所提供的力大于壓 縮該彈簧(56)所要求力時(shí)，這些第一和第二爪構(gòu)件(46，48)可以從一個(gè)脫離接合的位置移 動(dòng)到一個(gè)接合的位置。
10.如權(quán)利要求9所述的離合器，其中，由該致動(dòng)器組件(60，160)提供的力對(duì)應(yīng)于該轉(zhuǎn) 矩工作范圍的一個(gè)第二部分(90)。
11.如權(quán)利要求6所述的離合器，其中，該致動(dòng)器組件(60，160)致使該第二爪形構(gòu)件 (48)與該第一離合器構(gòu)件(38)接合以便將該第一和第二離合器構(gòu)件(42)移動(dòng)到一個(gè)轉(zhuǎn)矩 傳輸位置中。
12.如權(quán)利要求6所述的離合器，其中，該致動(dòng)器組件(60，160)致使該爪臂(54)與該 第一爪構(gòu)件(46)接合以便將該第一和第二爪構(gòu)件(46，48)移動(dòng)到一個(gè)接合的位置中。
13.如權(quán)利要求6所述的離合器，其中，該摩擦離合器組件(34，134)與該爪形離合器組 件(36，136)是軸向?qū)R的。
14.一種離合器控制系統(tǒng)，用于從一個(gè)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件向一個(gè)從動(dòng)構(gòu)件傳輸一定工作范圍內(nèi) 的轉(zhuǎn)矩，該離合器控制系統(tǒng)包括一個(gè)復(fù)合式離合器(20，120，220)，該復(fù)合式離合器具有一個(gè)摩擦離合器組件(34， 134，234)以及一個(gè)爪形離合器組件(36，136，236)，該復(fù)合式離合器(20，120，220)在摩擦 離合器模式下在該轉(zhuǎn)矩工作范圍的一個(gè)第一部分(84)上是可操作的、并且在爪形離合器 模式下在該轉(zhuǎn)矩工作范圍的一個(gè)第二部分(90)上是可操作的；一個(gè)致動(dòng)器組件(260)，該致動(dòng)器組件包括操作性地連接到該摩擦離合器組件(34， 134,234)上的一個(gè)第一致動(dòng)器(262)以及操作性地連接到該機(jī)械離合器組件(36，136， 236)上的一個(gè)第二致動(dòng)器(264)；以及一個(gè)控制器(70)，該控制器操作性地連接到該致動(dòng)器組件(260)上并被設(shè)計(jì)為在與一 個(gè)轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)矩相關(guān)聯(lián)的一個(gè)轉(zhuǎn)換點(diǎn)(86)處從摩擦離合器模式切換到爪形離合器模式。
15.如權(quán)利要求14所述的離合器控制系統(tǒng)，其中，該轉(zhuǎn)換點(diǎn)(86)在該離合器工作過程 中發(fā)生改變。
全文摘要
用于從一個(gè)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件向一個(gè)從動(dòng)構(gòu)件傳輸一定工作范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)矩的一種復(fù)合式離合器(20，120，220)包括一個(gè)摩擦離合器組件(34，134，234)以及一個(gè)爪形離合器組件(36，136，236)。該摩擦離合器組件(34，134，234)包括連接到該驅(qū)動(dòng)構(gòu)件上的多個(gè)第一摩擦離合器構(gòu)件(38)以及連接到該從動(dòng)構(gòu)件上的多個(gè)第二摩擦離合器構(gòu)件(42)。該多個(gè)第一摩擦離合器構(gòu)件(38)的數(shù)目以及該多個(gè)第二摩擦離合器構(gòu)件(42)的數(shù)目被選擇為在該轉(zhuǎn)矩工作范圍的一個(gè)第一部分(84)上傳輸轉(zhuǎn)矩。一種致動(dòng)器組件(60，160，260)被操作性地連接到摩擦離合器組件(34，134，234)以及爪形離合器組件(36，136，236)上。復(fù)合式離合器(20，120，220)可以在摩擦離合器模式以及爪形離合器模式下工作，以便在低轉(zhuǎn)矩工作時(shí)提供改進(jìn)的可控制性。
文檔編號(hào)F16D11/14GK101981336SQ200980109928
公開日2011年2月23日 申請(qǐng)日期2009年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月16日
發(fā)明者D·T·維克, J·G·瑪科尼阿克, J·R·帕帕尼阿, S·科瓦勒 申請(qǐng)人:博格華納公司