CN108374850A - 离合器装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种紧凑、轻量的离合器装置。离合器装置(1)由在轴向上并列地设置的单向离合器(10)及机械离合器(20)构成，机械离合器(20)被在轴向上能够移动地保持，当机械离合器(20)借助于推压机构而在轴向上移动时，机械离合器(20)与单向离合器(10)的内圈(11)的端面卡合。

Description

离合器装置

技术领域

本发明涉及在搭载在车辆等中的自动变速器中使用的离合器装置，详细地说，涉及两个卡合部件在轴向上并列设置的离合器装置。

背景技术

在日本特开2000－199549号公报中公开了一种自动变速器，所述自动变速器装有由逆止器用的单向离合器以及与该单向离合器并列地设置的湿式多板离合器构成的离合器装置。在自动变速器的变速时，湿式多板离合器的卡合、释放的切换成为必要的，为了控制该卡合、释放的切换，使用单向离合器。单向离合器和湿式多板离合器一起被连接到同一个行星齿轮架上，外周侧被花键固定于自动变速器的变速器壳体内部。

这种离合器装置如日本特开2002－39224号公报所公开的那样，通过使活塞反抗复位弹簧而动作，可以使液压摩擦部件的内摩擦片与外摩擦片摩擦卡合，制止被连接着的变速机构部件。

但是，由于伴随着自动变速器中的转矩容量的增加，湿式多板离合器大型化，存在着离合器装置的搭载性能恶化的问题。进而，还存在着离合器装置的重量增加的问题。另外，由于在湿式多板离合器的非连接时(空转时)介于离合器板之间的润滑油的搅拌阻力，而产生拖拽扭矩，存在着耗油率恶化的问题。

发明内容

因此，本发明的目的在于，通过采用机械离合器，提供一种紧凑且轻量的离合器装置。

解决课题的手段

为了达到上述目的，本发明的离合器装置，其特征在于，由在轴向上并列地设置的单向离合器及机械离合器构成，机械离合器被能够在轴向上移动地保持，当机械离合器借助推压机构在轴向上移动时，机械离合器卡合于单向离合器的内圈的端面上。

发明的效果

根据本发明，通过采用机械离合器，可以提供紧凑且轻量的离合器装置。进而，由于不使用湿式多板离合器，所以，可以抑制由润滑油的搅拌阻力产生的拖拽扭矩的产生，可以改善耗油率。

附图说明

图1A是本发明的离合器装置1解除连接的状态的部分剖视图。

图1B是本发明的离合器装置1连接的状态的部分剖视图。

图2是从单向离合器10的内圈11侧观察本发明的离合器装置1的正视图。

图3是表示本发明的离合器装置1的卡合机构的部分剖视图。

具体实施方式

下面，参照附图详细地说明本发明的实施方式。另外，在附图中，同一部件用同一附图标记表示。

图1A是在图2的剖面线I(A)、I(B)－I(A)、I(B)上将根据本发明的实施方式的离合器装置1切断表示的部分剖视图，表示离合器装置1的连接被解除的情况。图1B是相同的部分剖视图，表示离合器装置1被连接的状态。图2是从单向离合器10的内圈11侧观察根据本发明的实施方式的离合器装置1的正视图，切取机械离合器20的一部分进行表示。

根据本发明的实施方式的离合器装置1，在轴向上并列地设置作为卡合部件的单向离合器10和机械离合器20而构成。这种在轴向上并列地设置两个卡合部件的离合器装置1，例如，用于搭载在车辆上的自动变速器。在自动变速器中，单向离合器10用于逆止器，机械离合器20通过与单向离合器10卡合而作为制动器进行动作。

首先，一开始，参照图1A对于单向离合器10的结构进行说明。单向离合器10配备有外圈12、以及与外圈12同轴地配置在外圈12的内侧的内圈11。在单向离合器10的外圈12的外周侧，设置有外周花键13。并且，通过外周花键13卡合到图中未示出的变速箱的内部，单向离合器10的外圈12被固定。在单向离合器10的内圈11的端面，设置有卡合到后面描述的机械离合器20上的被卡合部(卡合凹部11a)。行星齿轮架2被连接于单向离合器10的内圈11的内侧。单向离合器10例如不在顺时针方向上旋转，而以在逆时针方向上空转的方式动作。根据本发明的实施方式的离合器装置1是使用棘轮式单向离合器的方式，下面，记载为单向离合器10。

其次，对于机械离合器20的结构进行说明。机械离合器20在轴向上与单向离合器10并列地设置，具有与单向离合器10的被卡合部机械地啮合的卡合部(卡合凸部20a)。即，机械离合器20与过去的湿式多板离合器不同，具有不使用摩擦离合器的机械式卡合机构。机械离合器20的外周部21与设置在单向离合器10的外圈12的内周侧的内周花键14卡合，机械离合器20被在轴向上能够移动地保持。

在单向离合器10与机械离合器20之间设置有复位弹簧3，复位弹簧3的一方与形成在机械离合器20的端面上的弹簧座22抵接，另一方与弹簧支座4抵接。弹簧支座4如图2所示，形成环状的形状，与设于单向离合器10的外圈12的内周侧的内周花键14卡合。

其次，对于单向离合器10和机械离合器20的卡合机构进行说明。如图1A所示，在单向离合器10的内圈11的端面设有被卡合部。另外，在与单向离合器10的内圈11相对的机械离合器20的端面上，设有卡合部。并且，当作为与机械离合器20抵接的推压机构的活塞5如图1B所示被向右方驱动时，机械离合器20被向轴向(右方)推压。并且，机械离合器20向轴向(右方)移动，机械离合器20的卡合部与单向离合器10的被卡合部卡合。这样，通过单向离合器10与机械离合器20卡合，进行离合器装置1的连接。

另外，当活塞5的驱动被解除时，借助设置在单向离合器10和机械离合器20之间的复位弹簧3的反弹力，机械离合器20向轴向(左方)移动。并且，单向离合器10和机械离合器20的卡合被瞬间解除。通过这样解除单向离合器10与机械离合器20的卡合，离合器装置1的连接被解除。

设置于单向离合器10的内圈11的端面上的被卡合部，如图2所示，呈环状地设置有多个。同样地，设置在机械离合器20上的卡合部也呈环状地设置有多个。

其次，对于根据本发明的实施方式的离合器装置1的基本动作进行说明。在图2中，当行星齿轮架2的旋转为顺时针方向(CW)时，单向离合器10动作，以将旋转锁定。另一方面，对于机械离合器20，在活塞5的动作停止时，由于机械离合器20没有与单向离合器10卡合，所以，旋转保持被单向离合器10锁定。另一方面，在活塞5的动作开启时，同样地，旋转保持被锁定。

并且，在行星齿轮架2的旋转为逆时针方向(CCW)时，单向离合器10空转，旋转不被锁定。另一方面，对于机械离合器20，在活塞5的动作停止时，由于机械离合器20没有与单向离合器10卡合，所以，旋转不被锁定。另一方面，在活塞5的动作开启时，由于机械离合器20与单向离合器10卡合，所以，旋转被锁定。

上述基本动作，在自动变速器处于一速时，单向离合器10动作，将旋转锁定，在自动变速器处于一速或者后退时，机械离合器20通过活塞5的驱动而移动(接通状态)，对单向离合器10的空转进行制动。机械离合器20作为所谓的制动器而动作。基本动作表示于下面的表1中。

表1

(实施例)

参照图1B及图3，对本发明的实施例进行说明。图3是图1B的剖面线III－III处的部分剖视图，表示在箭头方向上看到的离合器装置1的卡合机构。机械离合器20的卡合部是卡合凸部20a，形成销的形状，在卡合凸部20a上实施R倒角(圆倒角)。另外，设置在单向离合器10的内圈11的端面上的被卡合部是卡合凹部11a，形成截头锥体的形状。并且，当活塞5动作而使机械离合器20向右方运动时，销形的卡合凸部20a与截头锥体形状的卡合凹部11a嵌合。但是，实施了R倒角的销状的卡合凸部20a的顶部不与卡合凹部11a的底部抵接。

活塞5被利用液压或者电力等驱动的促动器向在轴向上驱动，将活塞5的推力Fa给予机械离合器20。并且，当机械离合器20向右方移动，卡合凸部20a与卡合凹部11a卡合时，在卡合点P，推力Fa沿轴向被传递给单向离合器10的内圈11。推力Fa借助截头锥体的形状(轴向的角度θ)，作为与分力Fb的合力Fc作用于内圈11。

本发明的实施例中的离合器装置1的卡合机构，其特征在于，通过使活塞5的合力Fc的分力Fb反抗行星齿轮架2的旋转力Ft，实现连接功能。本发明的实施例中的离合器装置1的连接条件有必要满足以下的关系。

Fc＝Fa/sinθ

Fb＝Fc×cosθ

Fc>Ft

并且，考虑到行星齿轮架2的旋转力Ft和销状的卡合凸部20a的机械性质，适当地选定活塞5的推力Fa、卡合凸部20a的个数N、卡合凹部11a的截头锥体的形状(轴向的角度θ)、以及复位弹簧3的反弹力。

本发明的实施例中的离合器装置1，通过采用机械离合器20，可以缩短轴向的尺寸，形成紧凑、轻量的结构。另外，由于不使用湿式多板离合器，所以，可以抑制由润滑油的搅拌阻力引起的拖拽扭矩的发生，可以改善耗油率。进而，具有通过凹凸形状的嵌合而能够确保转矩容量这样的优异的功能、作用、效果。

(变形例)

在本发明的实施例中，将单向离合器10的被卡合部形成卡合凹部11a的形状，但是，作为变形例，也可以将被卡合部形成凸部，将机械离合器20的卡合部形成凹部。另外，活塞5的驱动可以是由液压力进行的驱动，也可以是由电磁力进行的驱动等。

(应用例)

在本发明的实施方式的离合器装置1中，使用棘轮式单向离合器，但是，例如，也可以采用楔块式或者滚柱式单向离合器等。

以上，基于其优选的实施方式、实施例详细地描述了本发明，但是，本发明并不局限于这些特定的实施方式，在权利要求书的各个权利要求所记载的范围内，可以变更各种具体的结构来实施。另外，对于利用根据本发明的实施方式、实施例的离合器装置1的装置等，没有特定的限制，但可以用于自动变速器。

Claims (9)

1.一种离合器装置，其特征在于，由在轴向上并列地设置的单向离合器及机械离合器构成，

所述机械离合器被在所述轴向上能够移动地保持，

当所述机械离合器借助于推压机构而在所述轴向上移动时，所述机械离合器与所述单向离合器的内圈的端面卡合。

2.如权利要求1所述的离合器装置，其特征在于，当所述机械离合器与所述单向离合器卡合时，所述单向离合器的空转被制动。

3.如权利要求1或2所述的离合器装置，其特征在于，所述单向离合器是棘轮式单向离合器、楔块式单向离合器、滚柱式单向离合器中的任一种。

4.如权利要求1或2所述的离合器装置，其特征在于，所述推压机构是活塞，由利用液压或者电力的促动器来驱动。

5.如权利要求1所述的离合器装置，其特征在于，在所述机械离合器上呈环状地配置有卡合部，在所述单向离合器的所述内圈，呈环状地配置有与所述卡合部卡合的被卡合部。

6.如权利要求5所述的离合器装置，其特征在于，所述卡合部是卡合凸部，所述被卡合部是与所述卡合凸部卡合的卡合凹部。

7.如权利要求5所述的离合器装置，其特征在于，所述卡合部是卡合凹部，所述被卡合部是与所述卡合凹部卡合的卡合凸部。

8.如权利要求6或7所述的离合器装置，其特征在于，所述卡合凹部形成截头锥体的形状。

9.一种车辆的自动变速器，搭载有权利要求1至8中任一项所述的离合器装置。