湿式离合器总成转让专利

申请号 : CN201780079448.9

文献号 : CN110431327B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : K·DM·卡托尔F·D·萨齐特

申请人 : 达纳比利时股份有限公司

摘要 :

本发明涉及一种湿式离合器总成(1;100),包括:离合器鼓(2);离合器腔室(10),该离合器腔室(10)形成在离合器鼓(2)内部;离合器致动活塞(8),该离合器致动活塞(8)能移动地配置在离合器鼓(2)内部并且构造成借助于离合器腔室(10)中的液压来致动;以及流体管线(14),该流体管线(14)至少部分地延伸通过离合器致动活塞(8),该流体管线(14)提供与离合器腔室(10)的流体连通,以用于经由流体管线(14)来填充离合器腔室(10)。

权利要求 :

1.一种湿式离合器总成(1;100),包括:

离合器鼓(2);

离合器腔室(10),所述离合器腔室(10)形成在所述离合器鼓(2)内部;

离合器致动活塞(8),所述离合器致动活塞(8)能移动地配置在所述离合器鼓(2)内部并且构造成借助于所述离合器腔室(10)中的液压来致动;以及流体管线(14),所述流体管线(14)至少部分地延伸通过所述离合器致动活塞(8),所述流体管线(14)提供与所述离合器腔室(10)的流体连通,以用于经由所述流体管线(14)来填充所述离合器腔室(10),其特征在于,能相对于所述流体管线(14)的一定区段(14a、14b)移动的流量控制构件,所述流量控制构件构造成通过所述离合器致动活塞(8)相对于所述离合器鼓(2)的运动来改变所述流体管线区段(14a、14b)的横截面。

2.根据权利要求1所述的湿式离合器总成(1;100),其特征在于,所述离合器致动活塞(8)构造成通过所述离合器致动活塞(8)相对于所述离合器鼓(2)沿接合方向(12)的运动将所述湿式离合器总成(1;100)从脱离状态转换到接合状态,其中,所述流量控制构件构造成通过所述离合器致动活塞(8)沿所述接合方向(12)的运动来减小所述流体管线区段(14a、

14b)的横截面。

3.根据权利要求1所述的湿式离合器总成(1;100),其特征在于,所述流体管线区段(14a、14b)的横截面具有非零的最小值。

4.根据权利要求1所述的湿式离合器总成(1;100),其特征在于,还包括离合器组(5),所述离合器组(5)包括多个摩擦板,其中,所述离合器致动活塞(8)构造成通过迫使所述摩擦板接合来将所述湿式离合器总成(1;100)转换到接合状态,并且其中,所述流量控制构件和所述流体管线(14)构造成使得当或一旦所述离合器致动活塞(8)接触所述离合器组(5)时,所述流体管线区段(14a、14b)的横截面具有最小值。

5.根据权利要求1所述的湿式离合器总成(1;100),其特征在于,还包括离合器组(5),所述离合器组(5)包括多个摩擦板,其中,所述离合器致动活塞(8)构造成通过压缩包括所述摩擦板的所述离合器组(5)和通过迫使所述摩擦板接合来将所述湿式离合器总成(1;

100)转换到接合状态,所述湿式离合器总成(1;100)还包括由所述离合器鼓(2)支承的偏置构件(7),所述偏置构件(7)构造成仅当或仅一旦所述离合器致动活塞(8)压缩或至少部分地压缩所述离合器组(5)时,使所述离合器致动活塞(8)沿脱离方向(13)偏置。

6.根据权利要求1所述的湿式离合器总成(1;100),其特征在于,还包括离合器轴(3),所述离合器轴(3)刚性地联接到所述离合器鼓(2)或与所述离合器鼓(2)一体地形成,其中,所述流体管线(14)部分地延伸通过所述离合器轴(3),并且其中,所述流量控制构件刚性地联接到所述离合器致动活塞(8)或与所述离合器致动活塞(8)一体地形成。

7.根据权利要求1所述的湿式离合器总成(1;100),其特征在于,所述流量控制构件包括柱塞(20),所述柱塞(20)能相对于所述离合器致动活塞(8)移动。

8.根据权利要求7所述的湿式离合器总成(1;100),其特征在于,所述离合器致动活塞(8)相对于所述离合器鼓(2)运动的轴线和所述柱塞相对于所述离合器致动活塞(8)运动的轴线平行对齐。

9.根据权利要求7所述的湿式离合器总成(1;100),其特征在于,所述柱塞(20)和所述流体管线区段(14a)构造成使得所述流体管线(14)内部的液压将所述柱塞(20)偏压远离所述柱塞(20)的相对于所述离合器致动活塞(8)的位置,在所述位置中所述流体管线区段(14a)的横截面具有最小值。

10.根据权利要求7所述的湿式离合器总成(1;100),其特征在于,所述离合器致动活塞(8)形成限制所述柱塞(20)相对于所述离合器致动活塞(8)的运动的机械止动件(21),其中,当所述柱塞(20)与所述机械止动件(21)接触时,所述流体管线区段(14a)的横截面具有最小值。

11.根据权利要求10所述的湿式离合器总成(1;100),其特征在于,所述柱塞(20)构造成突出于所述离合器致动活塞(8)面向离合器组(5)的一侧的上方,使得当所述柱塞(20)突出于所述离合器致动活塞(8)面向离合器组(5)的一侧的上方并且所述柱塞(20)接触离合器组(5)时,所述离合器致动活塞(8)朝向离合器组(5)的运动构造成导致离合器组(5)将所述柱塞(20)朝向由所述离合器致动活塞(8)所形成的所述机械止动件(21)推动。

12.根据权利要求10所述的湿式离合器总成(1;100),其特征在于,所述柱塞(20)包括延伸通过所述柱塞(20)的流体通道(23),其中,当所述柱塞(20)与所述机械止动件(21)接触时,所述流体通道(23)的横截面限定了所述流体管线区段(14a)的最小横截面。

13.根据权利要求10所述的湿式离合器总成(1;100),其特征在于,所述柱塞(20)和所述流体管线区段(14a)构造成使得所述柱塞(20)朝向所述机械止动件(21)的运动导致所述流体管线区段(14a)的横截面的单调减小或严格单调减小。

14.根据权利要求7所述的湿式离合器总成(1;100),其特征在于,所述离合器致动活塞(8)包括腔体(19),并且所述柱塞(20)至少部分地接纳在所述腔体(19)中并且能在所述腔体(19)内部移动。

15.根据前述权利要求中任一项所述的湿式离合器总成(1;100),其特征在于,所述离合器致动活塞(8)包括在所述流体管线(14)与所述离合器腔室(10)之间提供选择性流体连通的单向阀(24),所述单向阀(24)构造成允许流体通过所述单向阀(24)从所述离合器腔室(10)流到所述流体管线(14),并且所述单向阀(24)构造成阻止流体通过所述单向阀(24)从所述流体管线(14)流到所述离合器腔室(10)。

说明书 :

湿式离合器总成

技术领域

[0001] 本发明主要涉及一种湿式离合器总成。目前描述类型的湿式离合器总成可发现应用于机动车辆的变速器,特别是用于诸如采矿车辆、物料搬运车辆和农用车辆之类的非公路车辆的变速器。

背景技术

[0002] 湿式离合器通常包括形成离合器腔室的离合器鼓、配置在离合器鼓内部并包括多个摩擦板的离合器组、以及可移动地配置在离合器鼓内部的离合器活塞。通过增加离合器腔室中的液压,可以致动离合器活塞以迫使摩擦板接合而将离合器鼓与传动轴旋转地锁定。在换挡期间,通过离合器传递的扭矩量由离合器腔室中的流体量和液压确定。也就是说,换挡质量关键取决于在换挡期间的任何瞬间精确控制流体流入或流出离合器腔室。
[0003] 已知使用一个或多个电子控制阀来控制流体流入或流出离合器腔室。然而,电子控制阀往往成本高且容易出错。此外,由于在离合器的使用寿命期间发生连续的机械磨损,控制阀的控制和定时需要频繁调节,由此增加了操作成本。
[0004] 因此,本发明所要解决的问题包括湿式离合器系统的设计,该湿式离合器系统可以优选地以低成本来制造和操作,并且优选地允许在离合器的寿命期间进行精确的换挡控制。

发明内容

[0005] 该问题通过根据权利要求1的湿式离合器总成解决。在从属权利要求中描述了特定实施例。
[0006] 本文提出的湿式离合器总成包括至少:
[0007] 离合器鼓;
[0008] 离合器腔室,该离合器腔室形成在离合器鼓内部;
[0009] 离合器致动活塞,该离合器致动活塞可移动地配置在离合器鼓内部并且构造成借助于离合器腔室中的液压来致动;
[0010] 流体管线,该流体管线至少部分地延伸通过离合器致动活塞,该流体管线提供与离合器腔室的流体连通,以用于经由该流体管线来填充离合器腔室。
[0011] 湿式离合器的填充过程的精确控制对于平稳且有效的换挡至关重要。根据本文提出的湿式离合器总成,用于填充离合器腔室的流体管线至少部分地延伸通过离合器致动活塞,这样的实际情况允许将电子可控流量控制阀的数量减到最小。此外,流量控制可以自动适应于离合器部件的磨损。例如,总成可以构造成使得在填充过程中,流体管线的横截面和流入到离合器腔室中的流体量可以取决于离合器致动活塞相对于离合器鼓的位置而自动改变。以这种方式,可以以特别简单、可靠和成本有效的方式实现对填充过程的控制。
[0012] 离合器鼓可以刚性地联接到第一轴或鼓轴,或者与第一轴或鼓轴一体形成。通常,湿式离合器总成还包括第二轴或离合器齿轮,其可借助于离合器致动活塞选择性地、旋转地锁定到第一轴。也就是说,通过离合器致动活塞的运动,湿式离合器总成可以在接合状态和脱离状态之间转换,在接合状态中,第一轴和第二轴旋转地锁定,在脱离状态中,第一轴和第二轴相对于彼此自由旋转。
[0013] 流体管线可部分地延伸通过第一轴。例如,流体管线的第一区段可以延伸通过离合器致动活塞,流体管线的第二区段可延伸通过第一轴。然后,湿式离合器总成可包括被布置在离合器致动活塞和第一轴之间的密封装置,该密封装置在第一流体管线区段和第二流体管线区段之间形成流体馈通部(feed through)。密封装置可以安装在离合器致动活塞和/或第一轴上,并且可在离合器致动活塞和第一轴之间提供滑动密封接合。
[0014] 湿式离合器总成可包括流体贮存部,并且离合器腔室可以经由流体管线与流体贮存部流体连通。通常,湿式离合器总成还包括加压设备,用于经由流体管线将诸如油之类的离合器流体从流体贮存部输送到离合器腔室。例如,加压设备可包括流体泵或液压缸,该液压缸包括另外的活塞。加压设备优选地构造成以足以将离合器致动活塞致动的液压来输送离合器流体。流体管线还可以与流体排放部流体连通,用于将离合器流体从离合器腔室排放到流体排放部。也就是说,流体管线可以构造成用于填充和排空或排放离合器腔室。流体排放部可以与流体贮存部流体连通。在一些实施例中,流体贮存部可以用作流体排放部。
[0015] 通常,湿式离合器总成还包括离合器组,该离合器组包括多个摩擦板。然后,离合器致动活塞可以构造成通过迫使这些摩擦板接合来将湿式离合器总成转换到接合状态。例如,这些摩擦板可包括多个第一板和多个第二板。第一板和第二板可以交替布置,使得每个第一板布置在两个第二板之间,并且使得每个第二板布置在两个第一板之间。然后,接合摩擦板可包括将第一板与第二板摩擦接合。
[0016] 第一板可以联接到离合器鼓,并且第二板可以联接到第二轴或离合器齿轮。通常,第一板相对于离合器鼓配置成可沿着或平行于离合器鼓的旋转轴线滑动,并且第一板旋转地锁定到离合器鼓,使得离合器鼓和第一板相对于离合器鼓的旋转轴线一起旋转。类似地,第二板可以相对于第二轴或离合器齿轮配置成可沿着或平行于第二轴的旋转轴线滑动,该第二轴的旋转轴线平行于离合器鼓的旋转轴线对齐,并且第二板可以旋转地锁定到第二轴,使得第二轴和第二板相对于第二轴的旋转轴线一起旋转。
[0017] 湿式离合器总成还可包括可相对于流体管线的一定区段移动的流量控制构件。例如,流量控制构件可以相对于延伸通过离合器致动活塞的上述第一流体管线区段可移动,或者流量控制构件可以相对于延伸通过第一轴或鼓轴的上述第二流体管线区段可移动。特别地,流量控制构件可以构造成通过离合器致动活塞相对于离合器鼓的运动来改变所述流体管线区段的横截面。
[0018] 例如,离合器致动活塞可以构造成通过离合器致动活塞相对于离合器鼓沿接合方向的运动将湿式离合器总成从脱离状态转换到接合状态。然后,流量控制构件可以构造成通过离合器致动活塞沿接合方向的运动来减小所述流体管线区段的横截面。以这种方式,随着离合器致动活塞沿接合方向移动,可以减少流体流入离合器腔室。
[0019] 例如,流体管线区段和流量控制构件可以构造成使得:当或只要离合器致动活塞配置在与离合器总成相距一定距离处时,流体管线区段具有第一横截面,并且当或一旦离合器致动活塞接触离合器总成或者在离合器总成沿接合方向移动时至少部分地压缩包括摩擦板的离合器组时,流体管线区段具有第二横截面,其中第二横截面小于第一横截面。这允许流体在离合器致动活塞接触离合器组之前进入离合器腔室并且以第一速率将离合器致动活塞朝向离合器总成推动,并且一旦离合器致动活塞接触离合器总成就进一步允许流体进入离合器腔室并且以第二速率将离合器致动活塞朝向离合器组推动,其中,第一速率比第二速率快。这有利于湿式离合器总成的快速而有效且平稳的接合。
[0020] 流体管线区段的横截面可具有非零的最小值。也就是说,优选地,流体可以流入和/或流出离合器腔室,而不管离合器致动活塞相对于离合器鼓的位置如何。特别地,流量控制构件和流体管线可以构造成:当或一旦离合器致动活塞接触离合器组时,所述流体管线区段的横截面呈现其最小非零值。如上文说明的,这可以有利于湿式离合器总成的特别有效且平稳的接合。
[0021] 湿式离合器总成可包括第一偏置构件,该第一偏置构件构造成:仅当或仅一旦离合器致动活塞至少部分地压缩或完全压缩包括摩擦板的离合器组时,使离合器致动活塞沿与接合方向相反的脱离方向偏置。第一偏置构件可包括一个或多个弹性构件,例如一个或多个弹簧。例如,第一偏置构件可包括一个或多个盘簧。通常,盘簧由具有锥形形状的环形盘形成。第一偏置构件可以由离合器鼓来支承。通常,第一偏置构件配置在离合器组的远离离合器致动活塞的一侧上。或者,换句话说,沿离合器致动活塞的运动方向,离合器组可以配置在离合器致动活塞和第一偏置构件之间。于是,完全压缩离合器组所需的力由第一偏置构件的刚度来确定。
[0022] 附加地或替代地,湿式离合器总成可包括第二偏置构件,例如活塞复位弹簧,该第二偏置构件沿与接合方向相反的脱离方向偏置离合器致动活塞。换句话说,第二偏置构件可使湿式离合器总成朝向脱离状态偏置。优选地,第二偏置构件沿脱离方向偏置离合器致动活塞,而不管离合器致动活塞相对于离合器鼓的位置如何。第二偏置构件同样可以由离合器鼓来支承。
[0023] 流动控制构件可以刚性地联接到离合器致动活塞或与离合器致动活塞一体地形成。例如,延伸通过离合器致动活塞的第一流体管线区段可以经由第一流体端口和第二流体端口中的一个与延伸通过第一轴或鼓轴的第二流体管线区段流体连通或选择性地流体连通,其中,第一流体端口的横截面大于第二流体端口的横截面,并且其中,第二流体端口的横截面小于第二流体管线区段的横截面。于是,离合器致动活塞、第一流体管线区段以及第二流体管线区段可以构造成:当离合器致动活塞配置在与离合器组相距一定距离处时,第一流体管线区段经由第一流体端口与第二流体管线区段流体连通,并且构造成:当或一旦离合器致动活塞接触离合器组时,第一流体管线区段经由第二流体端口与第二流体管线部分流体连通。
[0024] 替代地,流动控制构件可包括柱塞,该柱塞相对于离合器致动活塞可移动。特别地,该柱塞可以相对于离合器致动活塞并且相对于离合器鼓可移动。例如,离合器致动活塞相对于离合器鼓运动的轴线和柱塞相对于离合器致动活塞运动的轴线可以平行对齐。这种布置可有利于柱塞相对于离合器致动活塞的运动和离合器致动活塞相对于离合器鼓的运动之间的联接。
[0025] 柱塞和延伸通过离合器致动活塞的第一流体管线区段可以构造成使得流体管线内部的液压将柱塞远离柱塞相对于离合器致动活塞的位置偏置,在该位置中第一流体管线区段的横截面具有非零的最小值。这允许流体在离合器致动活塞相对于离合器鼓的给定位置处以最大速率流过流体管线。
[0026] 附加地或替代地,离合器致动活塞可形成限制柱塞相对于离合器致动活塞的运动的机械止动件。具体地,机械止动件可限制柱塞沿脱离方向的运动。特别地,柱塞和延伸通过离合器致动活塞的第一流体管线区段可以构造成:当柱塞与所述机械止动件接触时,第一流体管线区段具有最小值,特别是非零最小值。柱塞可以构造成突出于离合器致动活塞面向离合器组的一侧的上方,使得当柱塞突出于离合器致动活塞面向离合器组的一侧的上方并且柱塞接触离合器组时,离合器致动活塞朝向离合器组的运动会导致或被构造成导致离合器组将柱塞朝向由离合器致动活塞所形成的机械止动件推动。例如,离合器致动活塞可包括腔体,并且柱塞可以至少部分地接纳在腔体中,并且可以在由离合器致动活塞所形成的腔体内部可移动。
[0027] 优选地,柱塞和延伸通过离合器致动活塞的第一流体管线区段构造成使得柱塞朝向由离合器致动活塞所形成的机械止动件的运动导致第一流体管线区段的横截面的单调减小或严格单调减小。
[0028] 柱塞可包括延伸通过该柱塞的流体通道。特别地,当柱塞与由离合器致动活塞所形成的机械止动件接触时,延伸通过该柱塞的所述流体通道的横截面可限定第一流体管线区段的非零最小横截面。
[0029] 为了有利于排放离合器腔室,离合器致动活塞可包括单向阀,其中,单向阀在流体管线与离合器腔室之间,特别是在延伸通过离合器致动活塞的第一流体管线区段和离合器腔室之间提供选择性的流体连通。特别地,单向阀可以构造成允许流体通过单向阀从离合器腔流到流体管线,并且构造成阻止流体通过单向阀从流体管线流到离合器腔室。以这种方式,单向阀可以构造成在填充离合器腔室期间自动闭合,并且单向阀可以构造成在离合器腔室的排放或排空期间自动打开。

附图说明

[0030] 在下面的详细描述和附图中以举例的方式说明了所提出的湿式离合器总成的实施例,其中:
[0031] 图1a示意性地示出了在填充阶段期间的根据第一构造的湿式离合器总成的第一实施例的细节;
[0032] 图1b示出了在填充阶段期间的根据第二构造的图1a的湿式离合器总成;
[0033] 图1c示出了在填充阶段期间的根据第三构造的图1a至图1b的湿式离合器总成;
[0034] 图2a示意性地示出了在填充阶段期间的根据第一构造的湿式离合器总成的第二实施例的细节;
[0035] 图2b示出了在填充阶段期间的根据第二构造的图2a的湿式离合器总成;
[0036] 图2c示出了在填充阶段期间的根据第三构造的图2a至图2b的湿式离合器总成;
[0037] 图2d示出了在调制阶段期间的根据第四构造的图2a至图2c的湿式离合器总成;并且
[0038] 图2e示出了在排放阶段期间的根据第一构造的图2a至图2d的湿式离合器总成。

具体实施方式

[0039] 图1a至图1c示意性地示出了根据本发明的湿式离合器总成1的细节。更具体地,图1a至图1c示出了在填充阶段期间的湿式离合器总成1的不同构造。总成1可应用于机动车辆的变速器中,特别是在诸如例如采矿车辆、土方机械、物料搬运车辆或农用车辆之类的非公路车辆的变速器中。这里和下文中,重复特征由相同的附图标记表示。
[0040] 湿式离合器总成1包括离合器鼓2、第一轴3(也称为鼓轴)、第二轴4(也称为离合器齿轮)、离合器组5、端板6、第一偏置构件7和被可移动地设置在离合器鼓2内部的离合器致动活塞8。总成1可以相对于离合器轴线9对称地或基本对称地布置。也就是说,图1a至图1c仅示出了湿式离合器总成1的细节。离合器轴线9可以是总成1的旋转轴。
[0041] 离合器鼓2可以是中空的圆筒形或基本上圆筒形的构件。第一轴3和第二轴4可以各自形成为细长构件。并且活塞8可以是基本上圆筒形的或盘状的构件。离合器鼓2、第一轴3、第二轴4以及活塞8中的每一个可以由诸如钢之类的刚性材料制成。然而,应当理解,离合器鼓2、第一轴3、第二轴4以及活塞8可以各自由其它材料制成或者可以各自包括其它材料。
[0042] 离合器鼓2与第一轴3一体地形成或刚性地联接到第一轴3,使得离合器鼓2与第一轴3相对于离合器轴线9一起旋转。此外,离合器鼓2封围离合器腔室10,离合器腔室10构造成接纳诸如油之类的离合器流体。离合器腔室10形成在离合器鼓2的后壁11与活塞8之间。离合器腔室10和活塞8构造成使得活塞8可以借助于离合器腔室10中的液压来致动。活塞8通过弹性密封装置17a-17d与离合器鼓2的内壁和与第一轴3滑动密封接合。密封装置17a-
17d可包括例如橡胶材料。
[0043] 第二轴4同样可以是由诸如钢之类的刚性材料制成的细长构件。然而,应该理解,第二轴4可以由其它材料制成或可以包括其它材料。第二轴4至少部分地接纳在离合器鼓2内部。离合器鼓2和第二轴4构造成借助于活塞8和离合器组5选择性地旋转地彼此锁定。诸如离合器组5之类的离合器组在汽车变速器领域中是通常已知的。
[0044] 例如,离合器组5可包括多个第一摩擦板和第二摩擦板(未示出)。第一摩擦板可以旋转地锁定到离合器鼓2,使得第一摩擦板和离合器鼓2相对于离合器轴线9一起旋转,而第二摩擦板可以旋转地锁定到第二轴4,使得第二摩擦板和第二轴4相对于轴线9一起旋转。第一摩擦板可以可滑动地联接到离合器鼓2,使得第一摩擦板可以沿平行于离合器轴线9的方向相对于离合器鼓2移动,而第二摩擦板可以可滑动地连接到第二轴4,使得第二摩擦板可以沿平行于离合器轴线9的方向相对于第二轴4移动。此外,第一摩擦板和第二摩擦板可以交替布置,使得每个第一摩擦板布置在两个第二摩擦板之间,并且使得每个第二摩擦板布置在两个第一摩擦板之间。
[0045] 一方面是离合器鼓2和第一轴3以及另一方面是第二轴4可以通过使离合器组5的第一摩擦板和第二摩擦板摩擦地接合来彼此旋转地锁定。为此,活塞8可以在平行于离合器轴线9的接合方向12上移动,以压缩离合器组5的摩擦板并将离合器组5压抵端板6。端板刚性连接到离合器鼓2或与离合器鼓2一体地形成。换句话说,活塞8可以将湿式离合器总成1从脱离状态转换到接合状态,在脱离状态中,离合器鼓2和第二轴4相对于彼此能自由旋转,在接合状中,离合器鼓2和第二轴4相对于离合器轴线9旋转地锁定并一起旋转。
[0046] 需要由活塞8施加在离合器组5上从而完全压缩离合器组5的力取决于第一偏置构件7的刚度。第一偏置构件7配置在端板6与离合器组5之间。第一偏置构件7由离合器鼓2支承。第一偏置构件7配置在离合器组5的远离活塞8的一侧上。第一偏置构件7可包括一个或多个弹性构件,例如一个或多个弹簧。特别地,第一偏置构件7可包括一个或多个盘簧。这里,第一偏置构件7构造成仅在活塞8接触离合器组5时或者仅在活塞8至少部分地压缩包括第一摩擦片和第二摩擦片的离合器组5时抵消活塞8沿接合方向12的运动。第一偏置构件7可以构造成当活塞8不在离合器组5上施加接合力时或者一旦活塞8不对离合器组5施加接合力,就使离合器组5的第一摩擦板和第二摩擦板彼此脱离接合。
[0047] 总成1还可包括第二偏置构件(未示出),该第二偏置构件构造成使活塞8沿平行于离合器轴线9并且与接合方向12相反的脱离方向13偏置。第二偏置构件可包括一个或多个弹性构件,例如一个或多个弹簧。第二偏置构件可以由离合器鼓2支承。当离合器腔室10中的液压低于阈值压力或下降到低于阈值压力时,第二偏置构件可朝向离合器鼓2的后壁11压迫活塞8。
[0048] 总成1包括流体管线14,流体管线14将离合器腔室10与流体贮存部(未示出)流体连接。也就是说,来自流体贮存部的离合器流体可以例如借助于诸如流体泵或液压缸之类的加压设备经由流体管线14提供给离合器腔室10,以用于填充离合器腔室10和用于致动活塞8。反过来,离合器腔室10可以经由相同的流体管线14来排放。流体管线14包括第一流体管线区段14a和第二流体管线区段14b。
[0049] 第一流体管线区段14a延伸通过活塞8。例如,第一流体管线区段14a可以构造成作为活塞8中的钻孔。第一流体管线区段14a的第一端部15终止于活塞8的远离离合器组5且面向离合器鼓2的后壁11的一侧。第一流体管线区段14a的第二端部16由两个流体端口16a、16b形成。第一流体管线区段14a的流体端口16a、16b形成在活塞8的面向第一轴3的一侧。相反,第二流体管线区段14b延伸通过第一轴3并且终止于第一轴3的面向活塞8的一侧。
[0050] 取决于活塞8相对于离合器鼓2以及相对于第一轴3的位置,第一流体管线区段14a经由第一流体口16a和如图1a所示的、由密封装置17b、17c形成的第一馈通部,或者经由第二流体端口16b和如图1b和图1c所示的、由密封装置17c、17d形成的第二馈通部来与第二流体管线区段14b流体连通。重要的是,第一流体端口16a具有第一非零横截面,而第二流体端口16b具有第二非零横截面,其中第一横截面大于第二横截面。也就是说,当流体管线区段14a、14b经由第一流体端口16a彼此流体连通时,离合器腔室10可以以比当流体管线区段
14a、14b经由第二流体端口16b彼此流体连通时的速率更快的速率填充。
[0051] 在图1a中所示的湿式离合器总成1的第一种结构中,总成1处于脱离状态,即,离合器组5的摩擦板彼此脱离并且离合器鼓2和第二轴4能相对于彼此自由旋转。没有扭矩从离合器鼓2传递到第二轴4,反之亦然。离合器腔室10中没有流体或基本上没有流体,并且上述第二偏置构件(未示出)将活塞8朝向离合器鼓2的后壁11偏置。活塞8配置在距离离合器组5一定距离处,使得活塞8不接触离合器组5并且不在离合器组5的摩擦板上施加接合力。在该第一构造中,离合器腔室10经由具有较大横截面的第一流体端口16a来与流体贮存部流体连通。因此,在图1a所示的第一种结构中,来自流体贮存部的流体可以快速泵送到离合器腔室10中。因此,在活塞8接触离合器组5之前并且在扭矩可以通过总成1传递之前,活塞8可以快速地沿接合方向12移动,由此促进有效的换挡。
[0052] 在图1b所示的湿式离合器总成1的第二种构造中,离合器腔室10已经通过流体管线14部分地填充。离合器腔室10中的液压使活塞8沿接合方向进一步抵抗第二偏置构件(未示出)的反作用力。活塞8现在接触离合器组5并开始压缩离合器组5。
[0053] 在图1b中,离合器腔室10经由具有较小横截面的第二流体端口16b与流体贮存部流体连通。具体地,配置在第一流体端口16a与第二流体端口16b之间的离合器致动器8的部分18部分地阻塞流体管线14,由此用作流动控制构件。部分18与活塞8一体地形成,并且可相对于流体管线14的第二区段14b移动。部分18构造成通过活塞8相对于离合器鼓2的运动来改变流体管线14的横截面。因此,在图1b中所示的第二种结构中,来自流体贮存部的流体可以仅以很低的速率泵送到离合器腔室10中,导致活塞8沿接合方向12缓慢移动并且导致离合器组5的摩擦板的缓慢且平稳的接合。
[0054] 在图1c所示的湿式离合器总成1的第三种构造中,离合器腔室10已经完全充满,并且离合器腔室10中的液压使活塞8进一步沿接合方向12移动而抵抗第一偏置构件7和第二偏置构件(未示出)的反作用力。活塞8现在完全压缩离合器组5和第一偏置构件7,并且将离合器组5和第一偏置构件7压靠在端板6上。由此,离合器组5将第二轴4旋转地锁定到离合器鼓2,使得第二轴4和离合器鼓2相对于离合器轴线9一起旋转。总成1处于接合状态。
[0055] 在该第三构造中,离合器腔室10经由具有较小横截面的第二流体端口16b继续与流体贮存部流体连通。图1a至图1c清楚地示出了第二流体端口16b的横截面小于第二流体管线区段14b的横截面。而且,从图1a至图1c可以看出,活塞8、第二流体端口16b、第二流体管线区段14b、离合器组5和端板6构造成:当活塞8从图2b所示的活塞8刚好接触离合器组5的位置沿接合方向12移动到图2c所示的活塞8完全地压缩离合器组5的位置时,流体管线14的横截面继续由第二流体端口16b的较小横截面限定。
[0056] 从图1c所示的接合状态,总成1可以通过经由流体管线14排放离合器腔室10来转移回到图1b或图1a所示的脱离状态。当流体经由流体管线14流出离合器腔室10并且离合器腔室10中的液压减小时,第一偏置构件7和/或第二偏置构件(未示出)沿脱离方向13并且朝向离合器鼓2的后壁11推动活塞8,使得离合器组5的摩擦板脱离。
[0057] 图2a至图2e示意性地示出了根据本发明的另一个湿式离合器总成100的细节。更具体地,图2a至图2d示出了在填充阶段期间湿式离合器总成100的不同构造,而图2e示出了在排放阶段期间湿式离合器总成100的构造。如前所述,重复特征由相同的附图标记表示。特别地,图2a至图2e中的由与图1a至图1c中的对应特征相同的附图标记表示的特征以与上述参照图1a至图1c的相同方式构造。为简洁起见,不再详细描述这些特征。
[0058] 图2a至图2e中所示的离合器总成100包括离合器鼓2、第一轴3(也称为鼓轴)、第二轴4(也称为离合器齿轮)、离合器组5、端板6、第一偏置构件7和离合器致动活塞8。第一轴3刚性地联接到离合器鼓2或与离合器鼓2一体地形成。离合器组5包括多个摩擦板并且构造成选择性地将第二轴4旋转地锁定到离合器鼓2。端板6刚性地联接到离合器鼓2。第一偏置构件7包括一个或多个弹性构件,诸如一个或多个弹簧,特别是一个或多个盘簧,并且第一偏置构件7配置在端板6与离合器组5之间。活塞8可移动地配置在离合器鼓2内部。活塞8经由密封装置17a-17c与离合器鼓2的内壁和与第一轴3滑动密封接合。密封装置17a-17c安装在活塞8上。
[0059] 活塞8构造成借助于离合器腔室10中的液压致动。离合器腔室10由离合器鼓2形成在活塞8与离合器鼓2的后壁11之间。离合器腔室10可以经由流体管线14填充和排放。也就是说,诸如油之类的离合器流体可经由流体管线14流入到离合器腔室10中,并且离合器腔室10可以经由相同的流体管线14排放。流体管线14包括延伸通过活塞8的第一流体管线区段14a以及延伸通过第一轴3的第二流体管线区段14b。第一流体管线区段14a的第一端部15终止于活塞8的远离离合器组5且面向离合器鼓2的后壁11的一侧。第一流体管线区段14a的第二端部16由流体端口16形成。流体管线区段14a、14b经由由弹性密封装置17a、17b所形成的馈通部彼此流体连通。
[0060] 活塞8还包括单向阀24,单向阀24配置在活塞8的面向离合器腔室10的端部处。单向阀24在第一流体管线区段14a与离合器腔室10之间提供选择性的流体连通。在此,单向阀24构造成球阀,包括球24a和用于接纳球24a的阀座24b。单向阀24允许流体从离合器腔室10经过单向阀24流到第一流体管线区段14a,并且阻止流体从第一流体管线区段14a经过单向阀24流到离合器腔室10。单向阀24有利于离合器腔室10的排放,如将参考图2e更详细地说明的。
[0061] 总成100可以相对于离合器轴线9对称或基本对称。离合器鼓2、第一轴3和第二轴4可以构造成相对于离合器轴线9旋转。通过活塞8沿平行于离合器轴线9的接合方向12的运动,总成100可以从图2a至图2c所示的脱离状态转换到图2d所示的接合状态。反过来,通过活塞8沿与接合方向12相反的脱离方向13的运动,总成100可以从接合状态转换回到脱离状态。作为第一偏置构件7的补充或替代,总成100可包括用于沿脱离方向13偏置活塞8的第二偏置构件(未示出),优选地,独立于活塞8的相对于离合器鼓2的位置。第二偏置构件可包括一个或多个弹性构件,例如一个或多个弹簧。第二偏置构件可以由离合器鼓2支承。
[0062] 图2a至图2e中所示的活塞8包括腔体19。腔体19沿着活塞8相对于离合器鼓2的运动方向延伸通过活塞8、即平行于离合器轴线9穿过活塞8。腔体19与第一流体管线区段14a流体连通。
[0063] 柱塞20至少部分地接纳在由活塞8形成的腔体19中。柱塞20由诸如钢之类的刚性材料制成。然而,应该理解,柱塞20可以由其它材料制成或可以包括其它材料。柱塞20相对于活塞8可移动并且可移动地配置在腔体19内部。具体地,柱塞20相对于活塞8的运动轴线平行于活塞8相对于离合器鼓2的运动轴线对齐,即平行于离合器轴线9对齐。柱塞20相对于活塞8的沿脱离方向13的运动受到第一机械止动件21的限制,并且柱塞20相对于活塞8的沿接合方向12的运动受到第二机械止动件22的限制。在此,机械止动件21、22与活塞8一体地形成。
[0064] 柱塞20相对于活塞8的位置确定了第一流体管线区段14a的横截面。也就是说,柱塞20相对于活塞8的位置影响或限制流体可流入或流出离合器腔室10的速率,使得柱塞20用作流动控制构件。以这种方式,柱塞可确定活塞8相对于离合器鼓2移动的速率或速度。
[0065] 具体地,如图2c和图2d所示,当柱塞20相对于活塞8处于柱塞20的一部分与第一机械止动件21接触的第一位置时,第一流体管线区段14a的横截面可具有最小的非零值。并且,如图2a所示,当柱塞20相对于活塞8处于柱塞20的一部分与第二机械止动件22接触的第二位置时,第一流体管线区段14a的横截面可具有最大值。特别地,柱塞20和第一流体管线渠道14a可以构造成:当柱塞20从其第二位置(图2a)移动到其第一位置(图2c和图2d)时,第一流体管线区段14a的横截面单调减小或严格单调减小。柱塞20包括延伸通过该柱塞的流体通道23。流体通道23的功能将在以下参照图2e进一步描述。
[0066] 在下文中,相对于图2a至图2d简要描述填充离合器腔室10和接合湿式离合器总成100的过程。相对于图2e简要描述了排放离合器腔室10和脱离湿式离合器总成100的过程。
[0067] 在图2a所示的总成100的第一种构造中,由离合器鼓2形成的离合器腔室10没有流体或基本上没有流体。离合器组5的摩擦板脱离,且第一偏置构件7处于未压缩状态。离合器鼓2和第二轴4相对于彼此自由旋转。上述的第二偏置构件(未示出)沿脱离方向13给活塞8加力。活塞8配置在距离合器组5一定距离处,并且不在离合器组5上施加接合力。流体泵(未示出)将高压流体泵送经过流体管线14并且泵送到离合器腔室10中,以填充离合器腔室10并且使活塞8沿接合方向12朝向离合器组5移动。第二流体管线区段14b经由延伸通过活塞8的第一流体管线区段14a与离合器腔室10流体连通。
[0068] 在图2a示出的第一构造中,第一流体管线区段14a中的液压沿接合方向12并朝向离合器组5推动柱塞20,使得柱塞20接触第二机械止动件22。在该位置,柱塞20突出于活塞8的面向离合器组5的一侧25的上方。然而,柱塞20仍配置在距离合器组5一定距离处并且不与离合器组5接触。第一流体管线区段14a的横截面取其最大值,由此允许流体以很快的速率进入离合器腔室10。第一流体管线区段14a中的液压迫使单向阀24的球24a进入到其阀座24b中,由此闭合单向阀24并阻止流体流过单向阀24。
[0069] 在图2b所示的总成100的第二构造中,离合器腔室10已经部分地填充,并且活塞8已经沿接合方向12朝向离合器组5部分地移动。活塞8仍配置在距离合器组5一定距离处,并且不在离合器组5上施加接合力。然而,柱塞20现在接触离合器组5。由于活塞8沿接合方向12并朝向离合器组5的运动,离合器组5已将柱塞20部分地推动到活塞8的腔体19中并且朝向第一机械止动件21。柱塞20不再与第二机械止动件22接触。在柱塞20相对于活塞8的该位置中,柱塞20部分地闭合第一流体管线区段14a。在图2b所示的第二构造中,第一流体管线区段14a的横截面相对于根据图2a的第一构造减小。进入离合器腔室10的流体现在可部分地流过延伸通过柱塞20的流体通道23。第一流体管线区段14a中的液压仍然迫使单向阀24的球24a进入其阀座24b,由此闭合单向阀24。
[0070] 在图2c所示的总成100的第三构造中,更多的流体经由流体管线14进入离合器腔室10,并且活塞8已经沿接合方向12朝向离合器组5进一步移动。活塞8现在接触离合器组5并且将要压缩离合器组5。当活塞8接触离合器组5时,离合器组5将柱塞20一直推入到活塞8的腔体19中,使得柱塞20被迫抵靠第一机械止动件21。在柱塞20相对于活塞8的这个位置中,第一机械止动件21形成用于柱塞20的阀座,使得没有流体可在柱塞20和由第一机械止动件21形成的阀座之间通过。
[0071] 然而,流体仍然可以以很慢的速度经由延伸通过柱塞20的通道23进入离合器腔室10。也就是说,当柱塞20被迫抵靠并接触第一机械止动件21时,流体通道23的横截面限定了第一流体管线区段14a的横截面。特别地,流体通道23的横截面限定了第一流体管线区段
14a的非零最小横截面。换句话说,一旦活塞8接触离合器组5,活塞8沿接合方向12朝向离合器组5的进一步运动会被减慢,由此有利于总成100的平稳接合。此外,在图2c所示的第三构造中,第一偏置构件7继续处于未压缩状态,并且第一流体管线区段14a中的液压继续迫使单向阀24的球24a进入到其阀座24b中,由此闭合单向阀24。
[0072] 本领域技术人员可容易地理解,由总成100实现的流量控制机构自动地适应于离合器组5的摩擦板所经受的机械磨损。例如,在大多数已知的湿式离合器系统中,离合器组5的摩擦板的机械磨损会导致离合器组5的延伸,并且伴随地,使活塞8与离合器组5接触所需的流体量随着离合器的使用寿命而变化。其结果是,换挡质量可能随时间劣化(degrade)或者需要频繁调整确定填充过程的参数。然而,根据本发明,一旦活塞8接触离合器组5,进入离合器腔室10的流体量就自动减小,与离合器组5或活塞8的几何形状无关。因此,根据图2a至图2e,在总成100中,离合器组5或活塞8的机械磨损不会损害换挡质量。
[0073] 在图2d中示出的总成100的第四构造中,总成100处于接合状态。离合器腔室10被完全填充并且活塞8完全压缩离合器组5和第一偏置构件7,由此将离合器组5和偏置构件压抵端板6。离合器组5的摩擦板完全接合,由此将第二轴4旋转地锁定到离合器鼓2,使得第二轴4和离合器鼓2相对于离合器轴线9一起旋转。柱塞20保持与由第一机械止动件21所限定的阀座接触。流体管线14中的液压使单向阀24保持关闭,由此阻止流体流过单向阀24。
[0074] 从图2d中所示的总成100的完全接合状态开始,总成100可以通过例如通过主动地将流体从离合器腔室10朝向流体贮存部泵送来降低流体管线14中的液压从而脱离。该过程如图2e所示。在图2e中,第一偏置构件7和第二偏置构件(未示出)沿脱离方向13朝向离合器鼓2的后板11推动活塞8,由此增加离合器腔室10中的液压并迫使流体离开离合器腔室10。当离合器腔室10中的液压超过流体管线14中的液压时,球24a被迫离开其阀座24b,由此打开单向阀24。来自离合器腔室10的流体现在可以穿过延伸通过柱塞20的流体通道23并且穿过单向阀24。以这种方式,单向阀24有利于离合器腔室10的排放并使总成100脱离。