CN110939666A - 离合器内的流体引导 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了“离合器内的流体引导”。提供了一种单向离合器。所述单向离合器可以包括内圈和外圈，所述外圈可以设置有槽腔，所述槽腔限定前缘和后缘，所述后缘可以限定流体通道。所述单向离合器还可以包括摇臂。所述摇臂可以设置在所述内圈与所述外圈之间并且包括第一端和第二端。所述第一端可以限定第一横截面积，并且所述第二端和所述前缘可以限定小于所述第一横截面积的第二横截面积。

Description

离合器内的流体引导
技术领域
本公开涉及汽车变速器，尤其涉及包括单向离合器机构的那些汽车变速器。
背景技术
单向离合器通常包括联接到第一部件的内圈(inner race)和联接到第二部件的外圈(outerrace)。在一些应用中，部件中的一个是静止的，而在其他应用中，两个部件都是可旋转的。单向离合器接合以在内圈与外圈之间传递扭矩以防止第一部件与第二部件之间的相对旋转处于第一方向，并且当相对旋转处于第二方向时脱离自由轮。一种类型的单向离合器利用可枢转支柱，所述支柱从不与内圈接触的脱离位置移动到与内圈接触的接合位置。单向离合器通常包括润滑剂，诸如油，所述润滑剂流过单向离合器以促进单向离合器的部件的平稳致动和延长寿命。
一些单向离合器可在第一状态与第二状态之间切换，在所述第一状态中，支柱保持在脱离位置中，允许沿两个方向相对旋转，在所述第二状态中，支柱响应于沿第一方向的轻微相对旋转而移动到接合位置。用于车辆的单向离合器可以按高达每分钟7，500转的转速操作。当单向离合器内的支柱以高速移动到接合位置时，单向离合器可能会出现问题。
发明内容
根据本公开的一个实施例，提供了一种单向离合器。所述单向离合器可以包括内圈、外圈和摇臂。所述内圈可以沿旋转方向旋转。所述外圈可以围绕所述内圈并且设置有槽腔，所述槽腔可以限定前缘和后缘，所述前缘和后缘各自与所述旋转方向相关联。所述摇臂可以可枢转地连接到所述外圈。所述外圈可以包括可以邻近所述后缘的第一端和邻近所述前缘的第二端。所述后缘可以限定流体通道。
根据本公开的另一个实施例，提供了一种单向离合器。内圈可以设置有外周向表面。内周向表面可以限定齿并且可沿旋转方向旋转。所述单向离合器还可以包括外圈，所述外圈可以限定内周向表面、与所述内圈同心布置、设置有槽腔。所述槽腔和所述内周向表面可以限定前缘和后缘，所述前缘和后缘各自与所述旋转方向相关联。摇臂可以在枢转点处可枢转地连接到所述外圈。所述摇臂可以包括第一端和第二端，所述第一端设置在所述枢轴点的邻近所述后缘的一侧，所述第二端设置在所述枢轴点的邻近所述前缘的另一侧。所述槽腔与所述摇臂的所述第一端可以限定被配置为接收流体的空间，并且所述后缘可以限定流体凹口，所述流体凹口可以被配置为促进流体从所述内圈流到所述空间。
根据本公开的另一个实施例，提供了一种单向离合器。所述单向离合器可以包括内圈和外圈，所述外圈可以设置有槽腔，所述槽腔限定前缘和后缘，所述后缘可以限定流体通道。所述单向离合器还可以包括摇臂。所述摇臂可以设置在所述内圈与所述外圈之间并且包括第一端和第二端。所述第一端可以限定第一横截面积，并且所述第二端和所述前缘可以限定小于所述第一横截面积的第二横截面积。
附图说明
图1是示例性单向离合器总成的平面图。
图1A是沿着线A-A截取的单向离合器总成的一部分的详细视图。
图2是示例性内圈总成的透视图。
图3是没有内圈的单向离合器的一部分的透视图。
图4是由外圈内的槽腔限定的流体通道的透视图。
图5是现有技术单向离合器总成的一部分的横截面视图。
图6是单向离合器总成的一部分的横截面视图。
具体实施方式
根据需要，本文中公开了本发明的详细实施例；然而应当理解，所公开的实施例仅仅是本发明的可以体现为不同和替代形式的示例。附图不一定按比例绘制；一些特征可能会被放大或最小化以示出特定部件的细节。因此，本文中公开的具体结构细节和功能细节不应当被解释为是限制性的，而是仅仅作为教导所属领域技术人员以不同方式采用本发明的代表性基础。
参考图1至图6，提供了可选择的单向离合器10。单向离合器可以包括设置有外周向表面15的内圈14。内圈14的外周向表面15可以限定一个或多个齿16。内圈14可以与外圈12同心布置。外圈12可以限定内周边(诸如内圆周表面12a)和外周边或外表面12b。外圈可以包括凸起部段20，所述凸起部段限定槽腔22。槽腔22可以限定一对边缘，每个边缘与内圈14和齿16的旋转方向相关联。在一个或多个实施例中，齿16首先移动经过的边缘可以被称为前缘22a，而齿16在前缘22a之后经过的边缘可以被称为后缘22b。
齿16可以包括前面(诸如引导面16a)和后面(诸如尾随面16b)。术语引导是指内圈14相对于外圈12上的固定点的定向旋转。这意味着，当内圈14旋转时(顺时针或逆时针)，前面16a移动经过固定点(例如，摇臂18、传感器26、螺线管24)，然后前面16a之前的后面16b移动经过固定点。前面可以沿正交于旋转轴线的方向延伸。
诸如支柱18的摇臂可以部分地设置在槽腔22内并且在枢轴点X1处可枢转地连接到外圈12。支柱18可以包括设置在枢轴点X1的一侧的第一端或近端18a以及设置在枢轴点X1的另一侧的远端或部分18a。在一个或多个实施例中，近端18a邻近后缘22b定位，并且远端18b可以邻近前缘22a。在操作期间，可以致动螺线管24以使支柱18从脱离位置或收起位置(tucked position)枢转到接合位置。在接合位置中，支柱18的远端18b可以与内圈14的一个或多个齿16接合。
压缩弹簧19(图5)可以设置在外圈12内以与支柱18的近端18a接合。压缩弹簧19可以偏置近端18a，使得支柱18朝向脱离位置偏置。螺线管24可以包括柱塞(未示出)，所述柱塞与支柱18接合使得支柱18的远端18b从脱离位置移动到接合位置。螺线管24可以施加足以克服压缩弹簧19的力的力。
诸如油或另一种合适润滑剂的流体可以被提供给单向离合器10以用于单向离合器10的平稳致动。当流体流过单向离合器10时，可以沿着支柱18的某些部分形成压力差。一个或多个压力差可以作用在支柱18上并且无意地展开或致动支柱18。例如，在近端18a附近位于支柱18的底表面下方的压力差可能导致支柱18的无意致动。作为另一个示例，在远端18b附近位于支柱18的上表面上方的压力差也可能导致支柱的无意致动。
控制流体的流动可以减轻由于流体流过单向离合器总成10引起的压力差的发生。在一个或多个实施例中，后缘22b可以限定流体通道，诸如流体凹口40。流体凹口40可以从内周向表面12a延伸到由槽腔22限定的空间或腔室23。由后缘22b限定的流体凹口40可以促进流体在近端18a附近从支柱18的底表面流到腔室23。流体凹口40和近端18a可以限定第一横截面积A4，所述第一横截面积被配置为减轻在近端18a附近位于支柱18的底表面处的流体压力。
在一个或多个实施例中，流体凹口40可以限定矩形周边。替代地，可以使用其他合适的形状(例如，半圆形、方形)。
在一个或多个实施例中，诸如传感器(例如，接近传感器)26的阻挡构件可以设置在外圈12内，使得它邻近支柱18的远端18b。传感器可以限定前缘22a。远端18b和前缘22a可以限定第二横截面积A2，所述第二横截面积小于第一横截面积A4。第二横截面积A2可以减轻在远端18b附近位于支柱18的顶表面处的流体压力。
在一个或多个实施例中，传感器26可以是霍尔传感器、视觉传感器、电磁传感器。
图2示出了内圈14的透视图。内圈14包括外圆周表面14a和内圆周表面14b。内圈14还限定与旋转轴线A正交的内部轴向面27。内部轴向面27可以限定多个凹陷槽腔28。在一个或多个实施例中，内部轴向面27可以是凹陷表面。轴向支柱或轴向摇臂30可以设置在每个凹陷槽腔28内。轴向支柱或摇臂可以可枢转地连接到内圈14并且被配置为沿着旋转轴线致动以引起内部轴向面27与外部轴向板41(图1)之间分离。
图3和图4各自示出了单向离合器10的各部分。为了示出外圈12的内周边12a的某些部分，在这些视图中未示出内圈14。如前所述，外圈12包括凸起部段20，所述凸起部段限定槽腔22，所述槽腔延伸到外圈12的内周边12a。槽腔22限定前缘22a和后缘22b。前缘22a和后缘22b可以沿着旋转轴线A延伸。槽腔22的后缘22b可以限定流体通道40，诸如凹口或狭槽。流体通道40可以促进流体从内周边12a流到设置在摇臂18上方的槽腔22的一部分。
图5和图6各自示出了先前单向离合器和根据一个或多个实施例的示例性单向离合器的横截面视图。内环状圈14的齿16示出在每个图的底部。摇臂或支柱18可以由弹簧xx接合，所述弹簧xx将支柱的远端18b偏置到脱离位置。当内圈14和齿16旋转时(例如，逆时针)，流体沿逆时针方向移动或推动。力F1可以施加于摇臂18的近端的底部。力F1可以抵抗由弹簧施加的力而起作用。力F1越大，摇臂18沿着旋转方向R1旋转到展开或接合位置的趋势就越大。
流体可以在摇臂18的远端18b与传感器26之间流动。摇臂18的远端18b与传感器26之间的区域可以限定横截面积A1。第二力F2可以在摇臂18的远端18b附近施加于摇臂的上部。流体的力F2可以与横截面积A1相关联。在一个或多个实施例中，横截面积A1越大，可以施加于摇臂的远端18b的力F2就越大。还可以通过第二横截面积A2向摇臂18的上部提供流体。通过第二横截面积A2提供的流体可以与力F3相关联。力F3可以施加于摇臂18的近端18a的上部。力F3可以将摇臂18的远端18b朝向脱离或解锁位置偏置。
参考图6，力F4可以由被齿16移位的流体提供。力F4可以类似于图5中的力F1。因为横截面积A2在图6中增加至横截面积A4，所以力F6和设置在摇臂18的近侧部分18a上方的流体体积可以增加。由摇臂18的远端18b与传感器26之间的区域限定的横截面积A3与图5中所示的横截面积A1相比可以减小。减小的横截面积A3可以减小由流体施加的力F5。同样，可以减小设置在摇臂18的远侧部分18b上方的流体体积。
尽管上文描述了示例性实施例，但是并不意图这些实施例描述本发明的所有可能形式。相反，本说明书中所使用的字词为描述性而非限制性的字词，并且应当理解，可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种改变。另外，可以组合各种实施实施例的特征以形成本发明的另外实施例。
根据本发明，提供一种单向离合器，所述单向离合器具有：外圈，其设置有槽腔，所述槽腔限定前缘和后缘；以及可枢转地连接到所述外圈的摇臂，其被配置为在脱离位置与接合位置之间枢转，其中当处于所述接合位置时，所述摇臂的第一端延伸超出所述前缘，并且其中所述摇臂和所述后缘限定延伸到所述槽腔中的流体通道。
根据一个实施例，腔室限定在所述摇臂的第二端的上表面与所述槽腔的一部分之间，其中所述腔室被配置为经由所述流体通道接收流体以将所述摇臂偏置到所述脱离位置。
根据一个实施例，所述流体通道是从所述后缘延伸到所述腔室的凹口。
根据一个实施例，所述凹口限定矩形周边。
根据一个实施例，上述发明的特征还在于阻挡构件，所述阻挡构件邻近所述摇臂的所述第一端设置在所述外圈内并且被配置为阻止流体沿着所述摇臂的所述第一端的上表面流动。
根据一个实施例，所述阻挡构件是传感器。
根据一个实施例，所述传感器是霍尔传感器。
根据一个实施例，上述发明的特征还在于螺线管，所述螺线管被配置为向所述摇臂施加力以使所述摇臂从所述脱离位置移位到所述接合位置。
根据本发明，提供了一种单向离合器，所述单向离合器具有：内圈，其设置有限定齿的外周向表面、可沿旋转方向旋转；外圈，其限定内周向表面、与所述内圈同心布置、设置有槽腔，其中所述槽腔和所述内周向表面限定前缘和后缘；以及摇臂，其在枢转点处可枢转地连接到所述外圈，其中所述摇臂被配置为在收起位置与接合位置之间枢转，其中当处于所述接合位置时，所述摇臂的第一端延伸超出所述前缘，并且其中所述后缘限定延伸到所述槽腔中的流体凹口。
根据一个实施例，上述发明的特征还在于螺线管，所述螺线管被配置为向所述摇臂施加力以使所述摇臂从所述收起位置移位到所述接合位置。
根据一个实施例，所述外圈包括阻挡构件，所述阻挡构件设置在所述外圈内并且邻近所述摇臂的所述第二端，所述阻挡构件被配置为阻止流体沿着所述摇臂的所述第二端的上表面流动。
根据一个实施例，所述阻挡构件是传感器。
根据一个实施例，所述摇臂的第二端与所述流体凹口间隔开限定第一横截面积的第一距离，并且其中所述摇臂的所述第一端与所述前缘间隔开第二距离，所述第二距离限定小于所述第一横截面积的第二横截面积。
根据本发明，提供了一种单向离合器，所述单向离合器具有：内圈；外圈，其设置有槽腔，所述槽腔限定前缘和后缘，所述后缘限定流体通道；以及摇臂，其包括第一端和第二端、可枢转地连接到所述外圈，其中所述流体通道和所述第一端限定第一横截面积，并且其中所述第二端和所述前缘限定小于所述第一横截面积的第二横截面积。
根据一个实施例，腔室限定在所述摇臂的所述第一端的上表面与所述槽腔的一部分之间，并且其中所述腔室被配置为经由所述流体通道接收流体以将所述摇臂偏置到所述脱离位置。
根据一个实施例，所述流体通道是从所述后缘延伸到所述腔室的凹口。
根据一个实施例，所述外圈包括阻挡构件，所述阻挡构件设置在所述外圈内并且邻近所述摇臂的所述第二端并且被配置为阻止流体沿着所述摇臂的所述第二端的上表面流动。
根据一个实施例，所述阻挡构件是传感器。
根据一个实施例，所述内圈可沿旋转方向旋转，其中所述外圈围绕所述内圈，并且其中所述摇臂可枢转地连接到所述外圈并且被配置为从脱离位置枢转到接合位置。
根据一个实施例，所述内圈包括轴向支柱，所述轴向支柱可枢转地连接到由所述内圈限定的凹陷表面并且与外部轴向板接合，并且其中所述轴向支柱被配置为枢转以锁定所述内圈。

Claims (15)

1.一种单向离合器，其包括：
外圈，其设置有槽腔，所述槽腔限定前缘和后缘；以及
可枢转地连接到所述外圈的摇臂，其被配置为在脱离位置与接合位置之间枢转，其中当处于所述接合位置时，所述摇臂的第一端延伸超出所述前缘，并且其中所述摇臂和所述后缘限定延伸到所述槽腔中的流体通道。
2.如权利要求1所述的单向离合器，其中腔室限定在所述摇臂的第二端的上表面与所述槽腔的一部分之间，并且其中所述腔室被配置为经由所述流体通道接收流体以将所述摇臂偏置到所述脱离位置。
3.如权利要求2所述的单向离合器，其中所述流体通道是从所述后缘延伸到所述腔室的凹口。
4.如权利要求3所述的单向离合器，其中所述凹口限定矩形周边。
5.如权利要求1所述的单向离合器，其还包括阻挡构件，所述阻挡构件邻近所述摇臂的所述第一端设置在所述外圈内并且被配置为阻止流体沿着所述摇臂的所述第一端的上表面流动。
6.如权利要求5所述的单向离合器，其中所述阻挡构件是传感器。
7.如权利要求6所述的单向离合器，其中所述传感器是霍尔传感器。
8.如权利要求1所述的单向离合器，其还包括螺线管，所述螺线管被配置为向所述摇臂施加力以使所述摇臂从所述脱离位置移位到所述接合位置。
9.一种单向离合器，其包括：
内圈，其设置有限定齿的外周向表面、可沿旋转方向旋转；
外圈，其限定内周向表面、与所述内圈同心布置、设置有槽腔，其中所述槽腔和所述内周向表面限定前缘和后缘；以及
摇臂，其在枢转点处可枢转地连接到所述外圈，其中所述摇臂被配置为在收起位置与接合位置之间枢转，其中当处于所述接合位置时，所述摇臂的第一端延伸超出所述前缘，并且其中所述后缘限定延伸到所述槽腔中的流体凹口。
10.如权利要求9所述的单向离合器，其还包括螺线管，所述螺线管被配置为向所述摇臂施加力以使所述摇臂从所述收起位置移位到所述接合位置。
11.如权利要求9所述的单向离合器，其中所述外圈包括阻挡构件，所述阻挡构件设置在所述外圈内并且邻近所述摇臂的所述第二端，所述阻挡构件被配置为阻止流体沿着所述摇臂的所述第二端的上表面流动。
12.如权利要求11所述的单向离合器，其中所述阻挡构件是传感器。
13.如权利要求9所述的单向离合器，其中所述摇臂的第二端与所述流体凹口间隔开限定第一横截面积的第一距离，并且其中所述摇臂的所述第一端与所述前缘间隔开第二距离，所述第二距离限定小于所述第一横截面积的第二横截面积。
14.一种单向离合器，其包括：
内圈；
外圈，其设置有槽腔，所述槽腔限定前缘和后缘，所述后缘限定流体通道；以及
摇臂，其包括第一端和第二端、可枢转地连接到所述外圈，其中所述流体通道和所述第一端限定第一横截面积，并且其中所述第二端和所述前缘限定小于所述第一横截面积的第二横截面积。
15.如权利要求14所述的单向离合器，其中腔室限定在所述摇臂的所述第一端的上表面与所述槽腔的一部分之间，并且其中所述腔室被配置为经由所述流体通道接收流体以将所述摇臂偏置到所述脱离位置。
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