CN109937312A - 离合器组件 - Google Patents

Abstract

一种离合器组件具有离合器输入部(12)、第一离合器输出部(16)和第二离合器输出部(26)、离合器输入部与第一离合器输出部之间的第一离合器组(20)以及离合器输入部与第二离合器输出部之间的第二离合器组(30)。离合器弹簧(14)定位在离合器组件中以接合第一离合器组，使得旋转动力从离合器输入部通过第一离合器组正常地传递到第一离合器输出部。当第二离合器组接合时自动发生第一离合器组的分离，以在离合器输入部与第二离合器输出部之间传递旋转动力。

Description

离合器组件

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年11月16日提交的美国临时专利申请No.62/422,651的权益，该申请的公开通过引用被包含，如同在此被充分地阐述一样。

技术领域

本公开涉及一种离合器组件。

背景技术

本部分提供与本公开相关的背景信息，其不一定是现有技术。

在双速传动装置中具有设有“可移动元件”的离合器组件是相对常见的，其中，“可移动元件”能够在第一位置、第二位置以及第一位置与第二位置之间的中间位置之间移动，该第一位置使双速传动装置以第一传动比运转，该第二位置使双速传动装置以第二传动比运转，该中间位置使双速传动装置以空转方式(即，允许在双速传动装置的输入部与输出部之间的独立相对旋转的方式)运转。以此方式的构造允许“可移动元件”的位置改变同时将旋转动力提供给双速传动装置。然而，此方法具有若干缺点，包括在某些情况下不能使“可移动元件”移动到期望的位置，诸如禁止“可移动元件”的滑动运动的扭矩锁定情况或者阻止“可移动元件”运动的齿对齿接触的情况。因此，现有技术中需要改进离合器组件以与双速传动装置一起使用。

发明内容

本部分提供本公开的总的概述，而不是对其全部范围或所有其特征的全面公开。

在一种形式中，本教导提供一种离合器组件，该离合器组件具有第一离合器构件、第一应用板、离合器弹簧、第二离合器构件、第一离合器组、第一背板、第三离合器构件、第二离合器组、第二背板以及第二应用板。第一离合器构件具有离合器鼓和联接到离合器鼓的端部的环形端板。离合器鼓限定有多个齿和多个凹部。第一应用板被接纳在离合器鼓中且被不可旋转地但轴向可滑动地联接到离合器鼓。离合器弹簧设置在第一应用板与环形端板之间。离合器弹簧将第一应用板偏置远离环形端板。第二离合器构件具有第一毂。第一离合器组具有第一离合器片和第二离合器片，该第一离合器片被不可旋转地但轴向可滑动地联接到离合器鼓，该第二离合器片与第一离合器片交错且被不可旋转地但轴向可滑动地联接到第一毂。第一背板在与第一应用板相对的一侧邻接第一离合器组。第三离合器构件具有第二毂。第二离合器组被接纳在离合器鼓中且具有第三离合器片和第四离合器片，该第三离合器片被不可旋转地但轴向可滑动地联接到离合器鼓，该第四离合器片与第三离合器片交错且被不可旋转地但轴向可滑动地联接到第二毂。第二背板被接纳在离合器鼓中且具有板构件和多个指部。板构件邻接第二离合器组。指部从板构件远离第二离合器组延伸。指部中的每个被接纳在相关联的指状槽中。指状槽中的每个在径向外侧由离合器鼓界定，且指状槽中的每个在径向内侧由第一离合器片和第一背板界定。第二应用板被接纳在离合器鼓中且在与第二背板相对的一侧邻接第二离合器组。离合器组件能够在第一模式下操作，在该第一模式下，离合器弹簧将第一应用板朝向第一背板偏置，以将第一离合器片和第二离合器片彼此接合。离合器组件还能够在第二模式下操作，在该第二模式下，第二应用板朝向第一应用板平移，以将第三离合器片和第四离合器片彼此接合且使指部平移至与第一应用板接合，使得第一应用板抵抗着离合器弹簧的偏置被驱动远离第一背板，以减轻第一离合器片和第二离合器片之间的接合。

进一步可适用的领域将通过在此提供的描述而变得显而易见。本发明内容中的描述和具体示例仅用于例示的目的，并不旨在限制本公开的范围。

附图说明

在此描述的附图仅出于所选实施例而不是所有可能的实施方式的例示目的，并不旨在限制本公开的范围。

图1是根据本公开的教导构造的示例性离合器组件的纵向剖视图；

图2是图1的离合器组件的分解透视图；

图3是图1的离合器组件的一部分的透视图；

图4是图1的离合器组件通过第一离合器组截取的横向剖视图；以及

图5是图1的离合器组件沿着图4的线5-5截取的纵向剖视图。

在附图的若干视图中，相应的附图标记始终指示相应的部分。

具体实施方式

参照附图的图1和图2，根据本公开的教导构造的示例性离合器组件大体上由附图标记10表示。离合器组件10可以包括第一离合器构件12、离合器弹簧14、第二离合器构件16、第一应用板18、第一离合器组20、第一背板22、第一保持环24、第三离合器构件26、第二应用板28、第二离合器组30、第二背板32以及第二保持环34。在提供的特定示例中，离合器组件10用以将旋转动力选择性地传递到电驱动单元(未示出)的第一或高挡(high-range)输入部(未示出)和第二或低挡(low-range)输入部(未示出)。电驱动单元可以包括接收通过离合器组件10传递的旋转动力的双速传动装置(未示出)以及从双速传动装置接收旋转动力的差速器组件(未示出)。然而，应理解，离合器组件10可以用在各种其他装置中，包括动力传动系和传动系装置，诸如取力单元、分动箱和变速器/齿轮箱。

在图1、图2和图4中，第一离合器构件12可以被构造为离合器组件10的输入部且可以限定第一毂40和离合器鼓42。在提供的示例中，第一毂40包括中空的轴构件44和环形端板48，轴构件44具有形成于其上的一组外花键齿46，环形端板48固定地联接到轴构件44的与所述一组外花键齿46相对的端部。离合器鼓42可以是中空的大致圆筒形结构，其可以固定地联接到第一毂40，使得环形端板48封闭离合器鼓42的轴向端部。离合器鼓42可以分别限定有可绕着离合器鼓42的内表面设置的多个交替的齿50和凹部52以及第一保持环槽54和第二保持环槽56，该第一保持环槽54和第二保持环槽56可形成在离合器鼓42的内表面上以在两个轴向间隔开的位置与交替的齿50和凹部52相交。第一离合器构件12能够围绕旋转轴线60旋转。第一推力轴承62可以设置在环形端板48的与离合器鼓42相对的一侧，且可以被构造为在第一离合器构件12与其他结构(未示出)之间传递轴向载荷。

在图1和图2中，离合器弹簧14可以包括可被接纳在离合器鼓42中且抵接环形端板48的一个或多个弹簧构件。在提供的示例中，离合器弹簧14包括被接纳在形成于环形端板48中的环形腔70中的单个碟形弹簧衬垫；环形腔70限定弹簧肩部72，单个碟形弹簧衬垫安装到该弹簧肩部72上。然而，应理解，可以使用任何数量的碟形弹簧衬垫，并且可选择地，可以可选择性地使用一个或多个其他类型的弹簧，诸如螺旋压缩弹簧。

第二离合器构件16可以被构造为离合器组件10的第一输出部且能够围绕旋转轴线10旋转。第二离合器构件16可以包括可具有一组花键齿82的轴构件80以及固定到轴构件80的与所述一组花键齿82相对的端部的环形毂构件84。所述一组花键齿82可以例如用于将第二离合器构件16被不可旋转地联接到电驱动单元的双速传动装置的第一或高挡输入部。环形毂构件84可以限定围绕其外周表面的多个外花键齿86。

在图1至图3中，第一应用板18可以是可被接纳在离合器鼓42中且抵接离合器弹簧14的环形结构。第一应用板18可以具有被构造为与离合器鼓42的齿50和凹部52啮合地接合的多个凹部90和齿92。第一应用板18的尺寸被设定成使得它被接纳在环形毂构件84上(并且不接合该环形毂构件84)。

参照图1、图2和图4，第一离合器组20包括多个第一离合器片100以及可以与该第一离合器片100交错的多个第二离合器片102。第一离合器片100可以是环形结构，其可以具有被构造为与离合器鼓42的齿50和凹部52啮合地接合的多个凹部(未具体表明)和齿(未具体表明)。第一离合器片100中的每个的尺寸被设定成使它被接纳在环形毂构件84上(且不接合该环形毂构件84)。第二离合器片102可以是环形结构，其可以具有可与形成在第二离合器构件16的环形毂构件84上的外花键齿86啮合地接合的多个内花键齿(未具体表明)。第二离合器片102中的每个的尺寸被设定成使它不接合离合器鼓42。第一离合器组20可以被接纳在离合器鼓42中且抵接第一应用板18。

参照图1至图3，第一背板22可以是环形结构，其可以被接纳在离合器鼓42中且在第一应用板18相对的端部处抵接第一离合器组20。第一背板22可以具有被构造为与离合器鼓42的齿50和凹部52啮合地接合的多个凹部(未具体表明)和齿(未具体表明)。第一背板22的尺寸被设定成使它被接纳在环形毂构件84上(且不接合该环形毂构件84)。

参照图1和图4，第一离合器片100和第一背板22中的凹部从离合器鼓42的内表面向内径向地间隔开，以限定围绕离合器鼓42周向地间隔开且平行于旋转轴线60延伸的多个指状槽120。可选地，第二离合器片102可以与具有周向间隔开且与第一离合器片100和第一背板22中的凹部对准的多个凹部(未具体表明)的外周表面一起形成。以此方式的构造在不阻碍指状槽120的同时允许第二离合器片102的直径相对大。

参照图1至图3，第一保持环24可以是内保持环，其可以被接纳在形成于离合器鼓42中的第一保持环槽54中。第一保持环24被构造为接触第一背板22上的齿，以限制第一背板22在沿着旋转轴线60远离第一应用板18的方向上的移动。

第三离合器构件26可以被构造为离合器组件10的第二输出部且可以围绕第二离合器构件16的轴构件80同心地设置，以围绕旋转轴线10旋转。第三离合器构件26可以包括轴构件130和环形毂构件134，该轴构件130可以具有一组花键齿132，该环形毂构件134固定到轴构件130的与所述一组花键齿132相对的端部。所述一组花键齿132可以用于例如将第三离合器构件26被不可旋转地联接到电驱动单元的双速传动装置的第二或低挡输入部。环形毂构件134可以限定围绕其外周表面的多个外花键齿136。

参照图1至图4，第二背板32可以包括环形板构件140和多个指部142。环形板构件140可以被接纳在离合器鼓42中且可以具有被构造为与离合器鼓42的齿50和凹部52啮合地接合的多个凹部(未具体表明)和齿(未具体表明)。第二背板32的尺寸被设定成使它被接纳在环形毂构件134上(且不接合该环形毂构件134)。指部142可以联接到环形板构件140且围绕该环形板构件140周向地间隔开。指部142中的每个可以被接纳在指状槽120中的相应一个中且可以抵接第一应用板18。

在图1至图3中，第二离合器组30可以包括多个第三离合器片150以及可以与第三离合器片150交错的多个第四离合器片152。第三离合器片150可以是环形结构，其可以具有被构造为与离合器鼓42的齿50和凹部52啮合地接合的多个凹部(未具体表明)和齿(未具体表明)。第三离合器片150中的每个的尺寸被设定成使它被接纳在环形毂构件134上(且不接合该环形毂构件134)。第四离合器片152可以是环形结构，其可以具有可与形成在第三离合器构件26的环形毂构件134上的外花键齿46啮合地接合的多个内花键齿(未具体表明)。第四离合器片152中的每个的尺寸被设定成使它不接合离合器鼓42。第一离合器组20可以被接纳在离合器鼓42中且抵接第二背板32的环形板构件140。

第二应用板28可以是环形结构，其可以被接纳在离合器鼓42中且抵接第二离合器组30。第二应用板28可以具有被构造为与离合器鼓42的齿50和凹部52啮合地接合的多个凹部(未具体表明)和齿(未具体表明)。第一应用板18的尺寸被设定成使它被接纳在环形毂构件134上(且不接合该环形毂构件134)。

第二保持环34可以被接纳在离合器鼓42中的第二保持环槽54中且可以限制第二应用板28和第二离合器组30沿着旋转轴线60远离第一离合器构件12的环形端板48的运动。

离合器弹簧14被构造为将第一应用板18朝向第一背板22偏置；因为第一保持环24限制第一背板22相对于离合器鼓42沿着旋转轴线60在远离第一应用板18的方向上的移动，第一应用板18朝向第一背板22的移动(由离合器弹簧14引起)造成第一离合器组20的压缩，从而将第一离合器片100和第二离合器片102彼此接合。这允许旋转动力从第一离合器构件12通过第一离合器组20传递到第二离合器构件16。

离合器致动器160可以被设置为使第一离合器组20分离以及第二离合器组30接合。离合器致动器160可以是任何种类的致动器，其可以被构造为将轴向指向力施加到第二应用板28以使第二离合器组30接合，并且可以经由机械的、气动的、液压的或电动的输入部而操作。例如，离合器致动器160可以是可机电地操作的滚珠坡道致动器(未示出)类型(例如，具有机电地操作的摩擦离合器，以选择性地提供使滚珠坡道相对于彼此旋转的旋转阻力)。此类机构在本领域中是公知的且不需要在此详细公开。在提供的示例中，离合器致动器160包括作为液压缸(未示出)的一部分的活塞162。可选的推力轴承164设置在活塞162与第二应用板28之间。活塞162可以沿着旋转轴线60在朝向环形端板48的方向上行进，以使第二应用板28在朝向环形端板48的方向上移动并且使第三离合器片150和第四离合器片152彼此接合。由第二离合器组30施加到第二背板32的轴向指向反作用力经由指部142传递到第一应用板18。当第一应用板18上的反作用力的大小大于由离合器弹簧14施加在第一应用板18上的力的大小时，第一应用板18可以被定位为使得a)离合器弹簧14被压缩，使得传递到第一离合器组20的力不足以阻止第一离合器构件12与第二离合器构件16之间的旋转打滑，以及b)第二背板32不进一步朝向环形端板48移动，使得第二离合器组30可以充分地接合，从而将第三离合器构件26驱动地联接到第一离合器构件12。

已经提供实施例的上述描述用于例示和说明性目的。其并非旨在穷举或限制本公开。特定实施例的各个元件或特征通常不限于该特定实施例，而是在适用的情况下是可互换的并且可以在选定的实施例中使用，即使未具体示出或描述。同样还可以以许多方式变化。这样的变化不应被视为脱离本公开，并且所有这样的修改都旨在被包括在本公开的范围内。

Claims (11)

1.一种离合器组件，包括：

第一离合器构件，具有离合器鼓和联接到所述离合器鼓的端部的环形端板，所述离合器鼓限定有多个齿和多个凹部；

第一应用板，被接纳在所述离合器鼓中，所述第一应用板被不可旋转地但轴向可滑动地联接到所述离合器鼓；

离合器弹簧，设置在所述第一应用板与所述环形端板之间，所述离合器弹簧将所述第一应用板偏置远离所述环形端板；

具有第一毂的第二离合器构件；

第一离合器组，具有第一离合器片和第二离合器片，所述第一离合器片被不可旋转地但轴向可滑动地联接到所述离合器鼓，所述第二离合器片与所述第一离合器片交错并且被不可旋转地但轴向可滑动地联接到所述第一毂；

第一背板，在与所述第一应用板相对的一侧邻接所述第一离合器组；

具有第二毂的第三离合器构件；

第二离合器组，被接纳在所述离合器鼓中并且具有第三离合器片和第四离合器片，所述第三离合器片被不可旋转地但轴向可滑动地联接到所述离合器鼓，所述第四离合器片与所述第三离合器片交错并且被不可旋转地但轴向可滑动地联接到所述第二毂；

第二背板，被接纳在所述离合器鼓中并且具有板构件和多个指部，所述板构件邻接所述第二离合器组，所述指部从所述板构件远离所述第二离合器组延伸，所述指部中的每个被接纳在相关联的指状槽中，所述指状槽中的每个在径向外侧由所述离合器鼓界定，所述指状槽中的每个在径向内侧由所述第一离合器片和所述第一背板界定；以及

第二应用板，被接纳在所述离合器鼓中，所述第二应用板在与所述第二背板相对的一侧邻接所述第二离合器组；

其中，所述离合器组件能够在第一模式下操作，在所述第一模式下，所述离合器弹簧将所述第一应用板朝向所述第一背板偏置，以将所述第一离合器片和所述第二离合器片彼此接合，并且其中，所述离合器组件能够在第二模式下操作，在所述第二模式下，所述第二应用板朝向所述第一应用板平移，以将所述第三离合器片和所述第四离合器片彼此接合并且使所述指部平移至与所述第一应用板接合，使得所述第一应用板抵抗着所述离合器弹簧的偏置被驱动远离所述第一背板，以减轻所述第一离合器片和所述第二离合器片之间的接合。

2.根据权利要求1所述的离合器组件，其中，所述离合器弹簧包括碟形弹簧衬垫。

3.根据权利要求1所述的离合器组件，进一步包括安装在所述第一离合器构件上且邻接所述环形端板的推力衬垫。

4.根据权利要求1所述的离合器组件，其中，所述第二离合器构件具有第一组输出花键齿，并且所述第三离合器构件具有与所述第一组输出花键齿同心设置的第二组输出花键齿。

5.根据权利要求4所述的离合器组件，其中，所述第二组输出花键齿设置在所述第一组输出花键齿的径向外侧。

6.根据权利要求4所述的离合器组件，其中，所述第一组输出花键齿的齿的至少一部分与所述第二组输出花键齿的齿沿着所述第一离合器构件的旋转轴线重叠。

7.根据权利要求4所述的离合器组件，其中，所述第一组输出花键齿和所述第二组输出花键齿中的一组由外花键齿构成，并且其中，所述第一组输出花键齿和所述第二组输出花键齿中的另一组由内花键齿构成。

8.根据权利要求1所述的离合器组件，进一步包括被构造为使所述第二应用板选择性地朝向所述第二离合器组移动的离合器致动器。

9.根据权利要求8所述的离合器组件，其中，所述离合器致动器包括活塞。

10.根据权利要求8所述的离合器组件，进一步包括设置在所述致动器与所述第二应用板之间的推力轴承。

11.根据权利要求1所述的离合器组件，进一步包括具有低速输入部和高速输入部的双速传动装置，所述低速输入部联接到所述第二离合器构件和所述第三离合器构件中的一个以与其一起旋转，所述高速输入部联接到所述第二离合器构件和所述第三离合器构件中的另一个以与其一起旋转。