CN108457997A - 用于车辆变速器的牙嵌式离合器 - Google Patents

Abstract

一种用于车辆变速器的牙嵌式离合器包括：配置成用于绕着轴线旋转的驱动构件，驱动构件包括从轴线径向延伸的腔体；在径向延伸腔体之内可滑动地移动的驱动齿；同轴地围绕驱动构件的从动构件，从动构件包括径向向内延伸的从动齿；同轴地定位于驱动构件之内的致动器，且致动器沿着轴线是可移动的以选择性地将驱动齿与从动齿相接合；以及偏置构件，偏置构件径向向内地将驱动齿偏置成与致动器相接触。

Description

用于车辆变速器的牙嵌式离合器

技术领域

本发明涉及一种用于车辆变速器的牙嵌式离合器。

背景技术

本介绍通常呈现本发明的内容。当前署名的发明人的工作就其在本介绍所描述的以及在提交时可以不另外被作为是现有技术的多个方面的描述而言既不明确地也不隐含地被认可为是本公开的现有技术。

离合器通常存在于汽车变速器中。摩擦离合器是最常用的，但是遭受大量缺点。摩擦离合器遭受旋转损失和泵损失。摩擦离合器典型地需要高压液压系统来控制离合器的操作。由泵提供的用于高压液压流体的动力源所消耗的能量可有害地影响具有变速器的车辆的效率，变速器包括摩擦离合器，且因而，减小了它的燃料经济性。

相反，牙嵌式离合器提供选择性的可致动紧密连接，这并不依赖于摩擦。反而，牙嵌式离合器依赖于离合器的部件之间的干涉。牙嵌式离合器也不遭受打滑。另外，牙嵌式离合器并不需要高压液压系统来致动。因而，相对于摩擦离合器，牙嵌式离合器可提供多个优点。

牙嵌式离合器的另一优点为：它们难于断开或脱开，尤其在负载之下。作用在齿上的离心力抵抗齿的任何径向向内移动，因而，从而使得脱开有时不可靠。

另外，及时当脱开时，施加于径向应用牙嵌式离合器中的齿上的离心力引起它们径向向外移动。这导致产生这些齿与外部从动齿之间的不期望的接触，这可为一种显著的噪声源(齿合噪声)并引起旋转损失，这有害地影响系统的整体销量并导致产生燃料经济性的损失。

发明内容

在一示意性方面，用于车辆变速器的牙嵌式离合器包括：配置成用于绕着轴线旋转的驱动构件，驱动构件包括从轴线径向延伸的腔体；在径向延伸腔体之内可滑动地移动的驱动齿；同轴地围绕驱动构件的从动构件，从动构件包括径向向内延伸的从动齿；同轴地定位于驱动构件之内的致动器，且致动器沿着轴线是可移动的以选择性地将驱动齿与从动齿相接合；以及偏置构件，偏置构件径向向内地将驱动齿偏置成与致动器相接触。

在另一示意性方面，驱动构件还包括多个径向延伸的腔体，且从动构件包括多个径向向内延伸的从动齿，离合器还包括多个驱动齿，每个从动齿在多个径向延伸的腔体中的相应的一个之内可滑动地移动，其中，致动器沿着轴线可移动，以选择性地将驱动齿与从动齿相接合，和多个偏置构件，每个偏置构件将驱动齿径向向内偏置成与致动器相接触。

在另一示意性方面，偏置构件包括围绕驱动齿的螺旋形盘簧。

在另一示意性方面，驱动构件还包括位于径向延伸腔体之内的凹槽。

在另一示意性方面，牙嵌式离合器还包括弹簧保持器，弹簧保持器定位在凹槽之内并邻接螺旋形盘簧的径向远端。

在另一示意性方面，驱动齿包括邻接螺旋形盘簧的径向近端的对接部。

在另一示意性方面，偏置构件为片簧。

在另一示意性方面，片簧定位在驱动构件的外圆周表面之上。

在另一示意性方面，驱动齿包括与致动器相接触的滚珠。

在另一示意性方面，致动器包括：致动器轴，致动器轴沿着轴线可移动且包括型锻端；位于致动器轴之上的弹簧保持器；临近于型锻端在致动器轴上可滑动地并同轴地安装的子弹式致动器；以及偏置弹簧，偏置弹簧同轴地安装在致动器轴之上并定位在子弹式致动器与弹簧保持器之间。

以这种方式，本发明提供了牙嵌式离合器相对于摩擦离合器的所有优点(排除摩擦损失和泵损失)，同时能够实现更简单的、更一致的、更加可控的和可靠的脱离，并使得齿合噪声和旋转损失最小化，因而显著地提高了效率、燃料经济性并降低了噪声。

从以下提供的详细说明，将跟容易理解本发明的其它应用领域。应当理解的是，详细说明和具体实例仅仅旨在示出目的，且并不意于限制本发明的范围。

当结合附图，从详细说明、包括权利要求书和示意性实施例，将很容易理解本发明的以上特征和优点以及其它特征和优点。

附图说明

从详细说明和附图将更完全地理解本发明，其中：

图1是根据本发明的示意性牙嵌式离合器的轴向方向上的剖视图；

图2A是图1的处于脱离配置的牙嵌式离合器的部分的径向方向上的剖视图；

图2B是图1的处于接合配置的牙嵌式离合器的部分的剖视图；

图3是根据本发明的具有齿的示意性牙嵌式离合器的部分剖视图，齿包括滚珠；以及

图4是具有片型偏置弹簧的示意性牙嵌式离合器的部分的剖视图。

具体实施方式

图1是根据本发明的示意性牙嵌式离合器的轴向方向上的剖视图；牙嵌式离合器100包括支撑径向可移动齿104的驱动构件102。每个齿通过偏置构件106径向向内偏置。在由图1示出的特定实施例中，偏置构件106为螺旋盘簧，螺旋盘簧设置在弹簧保持器108与每个齿上的对接部112之间，每个螺旋盘簧定位在圆周地围绕每个相应的齿104的驱动构件102中的凹槽110之内。牙嵌式离合器100还包括具有多个轴向向内面向的从动齿116的从动构件114以及选择性可致动的致动器118。

现参考图1到2B，解释了牙嵌式离合器100的操作和有关致动器118的附加细节。致动器118包括同心地安装在致动轴122上的子弹式致动器120。致动轴122的一端包括型锻124，其防止子弹式致动器120移动离开致动轴122的端部。偏置弹簧126同轴地安装在致动轴122上，并设置在子弹式致动器120与保持器128之间。

图2A示出了脱离配置，其中，致动轴122定位成以使得齿104偏置成与子弹式致动器120上的脱离对接部130相接触。在该配置中，齿104并未接合从动构件114的从动齿116。因而，驱动构件102可不接合从动构件114自由地旋转。

为了从图2A的脱离配置变换至图2B的接合配置，致动轴122相对于图2A和2B轴向地向右移动，这将保持器128向右移动并压缩偏置弹簧126，这引起子弹式致动器120向右移动。当子弹式致动器120向右移动时，齿104沿着子弹式致动器120的凸轮面从脱离对接部130滑动至接合对接部132。这引起齿104径向地向外移动抵抗偏置构件106的偏置力，并与从动构件114的从动齿116相接合。以这种方式，在驱动构件102的旋转运动下，引起从动构件114的可旋转移动。

为了从图2B的接合配置变换至图2A的脱离配置，致动轴122轴向地向左移动(在图2A和2B中)。型锻124向左拉动子弹式致动器120，这使得齿104沿着子弹式致动器的凸轮面从接合对接部132滑动至脱离对接部130，这允许偏置构件106完全地迫使齿104不在与从动齿116接合接触。偏置构件106提供相对传统的径向应用的牙嵌式离合器设计显著的优点：因为偏置构件106克服轴向向外拉动齿104的离心力，且因而实现对齿104从从动齿116的脱离的完全控制。

接合对接部132可选地且优选地包括提供融合功能的轻微倾斜，这使得子弹式致动器120在致动轴122上向左滑动，抵靠偏置弹簧126，以当牙嵌式离合器100过载时将齿104移动以从与接合对接部132相接触到与脱离对接部130相接触。在没有过载的状况中，偏置弹簧126使子弹式致动器120偏置抵靠型锻124，这服务于防止齿104从接合对接部132向下滑动(通过凸轮向下)至脱离对接部130。

图3是具有包括滚珠304的齿302的另一示意性牙嵌式离合器300的剖视图。滚珠304设置在齿302的端部之中，以使得滚珠304接触子弹式致动器306。相反，在前述参考图1至2B所描述的牙嵌式离合器100之下，滚珠304降低了齿302与子弹式致动器306之间的摩擦。

图4是具有片型偏置弹簧402的另一示意性牙嵌式离合器400的部分的剖视图。片型偏置弹簧402定位在驱动构件404的径向外部表面之上，且包括径向向内倾斜的齿捕获延伸部406，该齿捕获延伸部邻接牙嵌式齿410上的对接表面408。片型偏置弹簧402提供与以上关于图1到3所示出并描述的螺旋盘状偏置弹簧相同的功能。通常，任何服务于将牙嵌式离合器的齿径向向内偏置以抵消离心力的偏置构件形成本发明的一部分，该离心力试图径向向外地拉动齿并因而提供可靠的和一致地结构以当需要时确保脱离。

本说明在本质上仅仅是示意性的，且绝不意于限制本发明、它的应用或使用。本发明的广泛教导可以通过各种形式来实现。因此，尽管本发明包括特定实例，本发明的真实范围不应限制于此，因为在附图、说明书和以下权利要求的研究之下将更容易理解其它修改。

Claims (10)

1.一种用于车辆变速器的牙嵌式离合器，所述离合器包括：

驱动构件，所述驱动构件配置成用于绕着轴线旋转且包括从所述轴线径向延伸的腔体；

驱动齿，所述驱动齿能够在所述径向延伸腔体之内滑动地移动；

从动构件，所述从动构件同轴地围绕所述驱动构件并包括径向向内延伸的从动齿；

致动器，所述致动器同轴地定位在所述驱动构件之内，且能够沿着所述轴线移动以选择性地将所述驱动齿与所述从动齿相接合；以及

偏置构件，所述偏置构件将所述驱动齿径向向内地偏置成与所述致动器相接触。

2.根据权利要求1所述的牙嵌式离合器，其中，所述驱动构件还包括多个径向延伸腔体，且所述从动构件包括多个径向向内延伸的从动齿，所述离合器还包括：

多个驱动齿，所述多个驱动齿中的每个能够在所述多个径向延伸腔体中的相应的一个之内滑动地移动，其中，所述致动器能够沿着所述轴线移动，以选择性地将所述驱动齿与所述从动齿相接合；以及

多个偏置构件，所述多个偏置构件中的每个将驱动齿径向向内地偏置成与所述致动器相接触。

3.根据权利要求1所述的牙嵌式离合器，其中，所述偏置构件包括围绕所述驱动齿的螺旋形盘簧。

4.根据权利要求3所述的牙嵌式离合器，其中，所述驱动构件还包括位于所述径向延伸腔体之内的凹槽。

5.根据权利要求4所述的牙嵌式离合器，还包括弹簧保持器，所述弹簧保持器定位在所述凹槽之内并邻接所述螺旋形盘簧的径向远端。

6.根据权利要求4所述的牙嵌式离合器，其中，所述驱动齿包括邻接所述螺旋形盘簧的径向近端的对接部。

7.根据权利要求1所述的牙嵌式离合器，其中，所述偏置构件包括片簧。

8.根据权利要求7所述的牙嵌式离合器，其中，所述片簧定位在所述驱动构件的外圆周表面之上。

9.根据权利要求1所述的牙嵌式离合器，其中，所述驱动齿包括与所述致动器相接触的滚珠。

10.根据权利要求1所述的牙嵌式离合器，其中，所述致动器包括：

致动器轴，所述致动器轴能够沿着所述轴线移动且包括型锻端；

位于所述致动器轴之上的弹簧保持器；

子弹式致动器，所述子弹式致动器能够临近于所述型锻端滑动地并同轴地安装在所述致动器轴之上；以及

偏置弹簧，所述偏置弹簧同轴地安装在所述致动器轴之上，并定位在所述子弹式致动器与所述弹簧保持器之间。