CN112567155A - 具有带双活塞组件的锁止离合器的流体动力扭矩联接装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于混合动力电动车辆的流体动力扭矩联接装置，包括：可绕旋转轴线旋转的壳体；包括叶轮和涡轮的变矩器；包括双活塞组件的锁止离合器；以及设置在壳体外部的选择性离合器。选择性离合器包括不可旋转地安装到壳体的输出构件和输入构件。双活塞组件包括主活塞和安装到主活塞并且相对于主活塞可轴向移动的至少一个辅助活塞。主活塞可相对于壳体和至少一个辅助活塞选择性地在锁定位置和非锁定位置之间轴向移动。输出构件相对于输入构件可在接合位置和分离位置之间选择性地轴向移动。输出构件通过至少一个辅助活塞的作用而可选择性地周向移动。

Description

具有带双活塞组件的锁止离合器的流体动力扭矩联接装置
技术领域
本发明总体上涉及流体联接装置，并且更具体地涉及用于具有带双活塞结构的锁止离合器的车辆混合动力传总成系统的流体动力扭矩联接装置及其制造方法。
背景技术
已知的混合动力总成系统包括内燃发动机和电马达/发电机，其联接至车辆变速器以将扭矩传递至传动系以用于牵引力。已知的马达/发电机从诸如电池的能量存储系统被供应电力。混合动力总成系统可以以各种模式操作以产生推进动力并将其传递到车轮。
尽管混合动力总成系统(包括但不限于以上讨论的系统)已被证明对于车辆传动系统的应用和条件是可以接受的，但可以提高其性能和改善其成本。
发明内容
技术方案
本发明总体上涉及流体联接装置，并且更具体地涉及用于具有带双活塞结构的锁止离合器的车辆混合动力传总成系统的流体动力扭矩联接装置及其制造方法。
附图说明
图1是根据本发明的混合动力总成系统的示意图。
图2A是在第一操作模式下的根据本发明的第一示例性实施例的流体动力扭矩联接装置的剖视图。
图2B是图2A的流体动力扭矩联接装置的一部分的放大图，示出了锁止离合器和选择性离合器。
图2C是图2A的矩形“2C”中所示的流体动力扭矩联接装置的一部分的放大图。
图3是根据本发明的第一示例性实施例的具有双活塞组件和盖壳的锁止离合器的后部的分解立体图。
图4是根据本发明的第一示例性实施例的具有双活塞组件和盖壳的锁止离合器的前部的分解立体图。
图5是根据本发明的第一示例性实施例的双活塞组件的主活塞的立体图。
图6是根据本发明的第一示例性实施例的流体动力扭矩联接装置的盖壳的立体图。
图7是根据本发明的第一示例性实施例的选择性离合器的输出构件的立体图。
图8是根据本发明的第一示例性实施例的选择性离合器的弹簧构件的立体图。
图9是处于第二操作模式的根据本发明的第一示例性实施例的流体动力扭矩联接装置的剖视图。
图10是图9的矩形“10”中所示的流体动力扭矩联接装置的一部分的放大图。
图11是在第三操作模式下的根据本发明的第一示例性实施例的流体动力扭矩联接装置的剖视图。
图12是图11的矩形“12”中所示的流体动力扭矩联接装置的一部分的放大图。
图13是处于第四操作模式的根据本发明的第一示例性实施例的流体动力扭矩联接装置的剖视图。
图14是图13的矩形“14”中所示的流体动力扭矩联接装置的一部分的放大图。
图15是在第一操作模式下的根据本发明的第二示例性实施例的流体动力扭矩联接装置的剖视图。
图16是图15的矩形“16”中所示的流体动力扭矩联接装置的一部分的放大图。
图17是根据本发明第二示例性实施例的具有双活塞组件和盖壳的锁止离合器的后部的分解立体图。
图18是根据本发明的第二示例性实施例的具有双活塞组件和盖壳的锁止离合器的前部的分解立体图。
图19是根据本发明的第二示例性实施例的双活塞组件的主活塞的立体图。
图20是在第一操作模式下的根据本发明的第三示例性实施例的流体动力扭矩联接装置的剖视图。
图21是图20的流体动力扭矩联接装置的一部分的放大图，部分地示出了锁止离合器和选择性离合器。
图22是根据本发明的第三示例性实施例的双活塞组件的主活塞的立体图。
图23是根据本发明的第三示例性实施例的双活塞组件的辅助活塞的立体图。
图24是根据本发明的第三示例性实施例的双活塞组件的辅助活塞的圆柱形空心主体的立体图。
图25是从根据本发明的第三示例性实施例的流体动力扭矩联接装置的壳体的盖壳的内部看的立体图。
图26是从根据本发明的第三示例性实施例的流体动力扭矩联接装置的壳体的盖壳的外侧看的立体图。
图27是根据本发明的第三示例性实施例的选择性离合器的输出构件的立体图。
最佳模式
根据本发明的一个方面，提供了一种用于混合动力电动车辆的流体动力扭矩联接装置，其包括：可绕旋转轴线旋转的壳体；变矩器，包括叶轮和与该叶轮同轴地设置在该壳体中的涡轮；锁止离合器，包括双活塞组件，并且可在液力传动模式和锁止模式之间切换，在液力传动模式中涡轮相对于壳体可旋转，在锁止模式中涡轮不可旋转地地联接到壳体；以及布置在壳体外部的选择性离合器。选择性离合器包括不可旋转地安装到壳体的输出构件和输入构件。双活塞组件包括主活塞和安装到主活塞上并且相对于主活塞和壳体可轴向移动的至少一个辅助活塞。双活塞组件的主活塞可在锁止位置和非锁止位置之间相对于壳体和所述至少一个辅助活塞选择性地轴向移动，在该锁止位置中主活塞不可旋转地联接到壳体，在该非锁止位置中主活塞可相对于壳体旋转。输出构件相对于输入构件在接合位置和分离位置之间可选择性地轴向运动，在接合位置中输出构件不可旋转地联接至选择性离合器的输入构件，在分离位置中输出构件可相对于选择性离合器的输入构件旋转。通过所述至少一个辅助活塞的作用，输出构件可选择性地从选择性离合器的接合位置轴向移动至分离位置。
通过阅读以下示例性实施例的详细描述，本发明的其他方面，包括构成本发明一部分的设备、装置、系统、转换器、过程等，将变得更加显而易见。
具体实施方式
现在将详细参考附图中所示的本发明的示例性实施例和方法，其中在整个附图中，相同的附图标记表示相同或相应的部分。然而，应当注意，本发明在其更广泛的方面不限于结合示例性实施例和方法示出和描述的具体细节、代表性的装置和方法以及说明性示例。
旨在结合附图阅读示例性实施例的描述，这些附图应被认为是整个书面描述的一部分。在说明书中，相对术语，例如“水平”，“竖直”，“上”，“下”，“上部”，“下部”，“右”，“左”，“顶部”和“底部”及其派生词(例如，“水平地”，“向下地”，“向上地”等)应解释为是指如在所讨论的附图中所描述或所示的取向。这些相对术语是为了便于描述，通常不旨在要求特定的取向。诸如“连接”、“互连”等涉及附接、联接的术语是指这样的关系，其中结构直接地或通过中间结构间接地彼此固定或附接，以及可移动或刚性的附接或关系，除非另有明确说明。术语“可操作地连接”是这样的附接、联接或连接，其允许相关结构根据该关系按预期操作。术语“一体的”(或“整体的”)涉及作为单个部件制成的部件，或由固定地(即，不可移动地)连接在一起的单独的部件制成的部件。另外，在权利要求中使用的词语“一”和“一个”表示“至少一个”，而在权利要求中使用的词语“两个”表示“至少两个”。为了清楚起见，没有详细描述现有技术中已知的一些技术材料，以避免不必要地使本公开不清楚。
图1示出根据本发明的混合动力车辆的混合动力总成系统2的示意图。混合动力总成系统2包括多个扭矩产生装置，包括内燃发动机(ICE)4和至少一个旋转电机(例如马达，发电机或马达/发电机)6。ICE 4和电机6经由流体动力扭矩联接装置10和变速器3机械地联接，以将推进力传递至车轮1。本发明的流体动力扭矩联接装置10可以以任何合适的动力总成配置使用，该动力总成配置包括经由流体动力扭矩联接装置10和变速器3联接的内燃发动机4和电机6。混合动力系统2可用于包括但不限于乘用车量、轻型或重型卡车、多功能车辆、农用车辆，工业/仓库车辆、休闲越野车辆等的车辆中。混合动力总成系统2被构造成使得ICE 4和电机6使用流体动力扭矩联接装置10机械地联接至变速器3。
根据本发明的第一示例性实施例的流体动力扭矩联接装置在附图中总体上由附图标记10表示，如图2A中最佳地示出的。流体动力扭矩联接装置10用于例如在混合动力车辆的混合动力总成系统2中将第一和/或第二驱动轴与从动轴联接。在这种情况下，第一驱动轴是混合动力车辆的ICE 4的输出轴(例如曲轴)5，第二驱动轴是旋转电机6的输出轴7，如图2A中最佳所示。从动轴是混合动力车辆的变速器(或齿轮箱)3的输入轴8，如图2A所示。因此，流体动力扭矩联接装置10旨在将混合动力车辆的ICE 4和/或旋转电机6联接至从动轴8。
流体动力扭矩联接装置10包括：密封壳体12，其填充有诸如油或传动流体的流体并且可绕旋转轴线X旋转；流体动力变矩器14；锁止离合器16；以及选择性离合器18。在下文中，相对于扭矩联接装置10的旋转轴线X考虑轴向和径向取向。如图2A最佳所示，锁止离合器16布置在壳体12中，而选择性离合器18布置在壳体12的外部。
密封壳体12、变矩器14、锁止离合器16和选择性离合器18都可绕旋转轴线X旋转。如本领域所公知的，扭矩联接装置10关于旋转轴线X大致对称。在下文中，相对于扭矩联接装置10的旋转轴线X考虑轴向和径向取向。诸如“轴向地”、“径向地”和“周向地”的相对术语分别相对于平行于旋转轴线X、垂直于旋转轴线X和围绕旋转轴线X圆形的取向。
如图2A所示，根据第一示例性实施例的密封壳体12包括第一壳(或盖壳)20以及与第一壳20同轴且轴向相对地设置的第二壳(或叶轮壳)22。第一壳20和第二壳22不可移动地(即，固定地)互连并且围绕它们的外围密封在一起，例如通过焊接13。第一壳20和第二壳22中的每一个是一体的或一件式的，并且可以例如通过将单件金属片压制成型而制成。
第一壳20可选择性地驱动地连接至驱动轴，通常通过选择性离合器18可选择性地驱动地连接至ICE 4的输出轴5。具体地，在图2A所示的实施例中，壳体12由ICE 4选择性地可旋转地驱动，并且通过选择性离合器18选择性地驱动地联接至驱动轴5。
此外，盖壳20通过链轮(或齿圈)11驱动地(不可旋转地)连接到旋转电机6的输出轴7，链轮11不可移动地(即，固定地)连接到盖壳20(例如通过焊接或其他合适的方式)以及连续的皮带9(或小齿轮)，使得壳体12以与旋转电机6在操作时的速度相同的速度转动，以传递扭矩。
变矩器14包括叶轮(有时称为泵或叶轮组件或)24、涡轮(有时称为涡轮组件)26和轴向地介于叶轮24和涡轮26之间的定子(有时称为反应器)28插。叶轮24、涡轮26和定子28彼此且与旋转轴线X同轴地对准。叶轮24、涡轮26和定子28共同形成圆环。叶轮24和涡轮26可在操作中彼此流体联接，如本领域中已知的。换句话说，涡轮26可通过叶轮24流体动力学地驱动。
叶轮24包括叶轮壳22、环形叶轮芯环31和多个叶轮叶片32，叶轮叶片32例如通过钎焊固定地(即，不可移动地)附接到叶轮壳22和叶轮芯环31。叶轮壳22是一体的(或整体的)部件，例如由单个部件或固定地连接在一起的单独的部件制成。
如图2A最佳所示，涡轮26包括可绕旋转轴线X旋转的环形、半环形(或凹形)涡轮壳34、环形涡轮芯环35和多个涡流叶片36，涡轮叶片36固定地(即，不可移动地)附接(诸如通过钎焊)至涡轮壳34和涡轮芯环35。涡轮壳34、涡轮芯环35和涡轮叶片36通常由钢毛坯冲压而成。叶轮壳22和涡轮壳34共同在它们之间限定了环形内室(或环形室)CT。
定子28定位在叶轮24和涡轮26之间，以有效地将流体从涡轮26重引导回到叶轮24。定子28通常安装在单向(或超速)离合器30上，以防止定子28反向旋转。
涡轮26通过诸如铆钉、螺纹紧固件或焊接的适当手段不可旋转地固定至涡轮(或输出)毂40。涡轮毂40不可旋转地花键连接到从动轴8。涡轮毂40能够绕旋转轴线X旋转并且与从动轴8同轴，从而将涡轮26定中心在从动轴8上。安装至输出毂40的径向内周表面的环形密封构件43在变速器输入轴8和输出毂40的界面处形成密封。常规地，涡轮26的涡轮叶片36以已知的方式与叶轮24的叶轮叶片32相互作用。定子28通过单向(或超速)离合器30旋转地联接至固定的定子轴29。
在低涡轮轴速度时，叶轮24使液压流体从叶轮24流向涡轮26、并通过定子28流回到叶轮24，从而提供第一动力流路径。定子28被单向离合器30保持对抗旋转，从而使得定子28可以重引导流体的流动并提供反作用扭矩以用于扭矩倍增。单向离合器30仅允许定子28沿一个方向旋转。换句话说，定子28通常安装在单向离合器30上，以防止定子28反向旋转。
扭矩联接装置10的锁止离合器16包括摩擦环42和双活塞组件44，两者都可轴向移动到盖壳20或从盖壳20轴向移动。摩擦环42可相对于壳体12沿着旋转轴线X轴向移动到在壳体12的盖壳20上限定的锁定(或内部接合)表面12e或从在壳体12的盖壳20上限定的锁定(或内部接合)表面12e轴向地移动，如图2B和2C最佳所示。摩擦环42构造成选择性地摩擦接合壳体12的盖壳20的锁止表面12e。摩擦环42轴向地设置在双活塞组件44和盖壳20之间。
双活塞组件44安装至盖毂46，从而可相对于盖毂46旋转。此外，双活塞组件44可沿着盖毂46轴向移动。盖毂46通过诸如焊接的适当方式不可移动地附接到盖壳20。继而，盖毂46被滑动地安装到涡轮毂40，从而相对于涡轮毂40可轴向且可旋转地移动。
摩擦环42包括大致径向取向的环形摩擦部分48，如图2B最佳所示，以及从摩擦环42的摩擦部分48轴向向外延伸的一个或多个驱动突片(或抵接元件)50。此外，驱动突片50彼此等角且等距地间隔开。具有摩擦部分48和驱动突片50的摩擦环42是一体的(或整体的)部件，例如由单个或整体的部件制成，但是可以是固定地连接在一起的单独的部件。优选地，驱动突片50一体地压制成型在摩擦环42上。摩擦环42通过驱动突片50和涡轮突片37与涡轮26驱动地接合，涡轮突片37通过适当的手段(例如通过焊接)固定到涡轮壳34的外表面。换句话说，驱动突片50驱动地接合涡轮突片37，使得摩擦环42不可旋转地联接至涡轮26，同时相对于涡轮壳34沿旋转轴线X轴向可移动，从而使摩擦环42选择性地接合抵靠壳体12的锁止表面12e。
摩擦环42的环形摩擦部分48分别具有轴向相对的第一摩擦面481和第二摩擦面482，如图2B最佳所示。摩擦环42的第一摩擦面481(限定摩擦环42的接合表面)面对壳体12的盖壳20的锁止表面12e。环形摩擦衬片49附接到摩擦环42的环形摩擦部分48的第一摩擦面481和第二摩擦面482中的每一个，例如通过粘合剂结合，如图2B-4最佳所示。
双活塞组件44包括：如图2B和2C中最佳示出的环形主(或第一)活塞52，该环形主活塞52可轴向移动到盖壳20或从盖壳20轴向移动；以及安装到主活塞52并可相对于主活塞52轴向移动的至少一个环形辅助(或第二)活塞54。根据本发明的第一示例性实施例，双活塞组件44包括多个环形辅助活塞54，其绕旋转轴线X沿周向等距(或等角度)地彼此间隔开。摩擦环42的摩擦部分48轴向地设置在主活塞52和盖壳20的锁止表面12e之间。
主活塞52包括径向取向的环形活塞主体56、至少一个轴向突出的凸台58以及环形毂部分60，该环形毂部分60具有圆柱形凸缘62，该圆柱形凸缘62相对于主活塞52的环形活塞主体56接近旋转轴线X，如图2C-5最佳所示。主活塞52的毂部分60的圆柱形凸缘62在毂部分60的径向内周端处朝向涡轮26轴向地延伸。
根据本发明的第一示例性实施例，主活塞52包括多个轴向突出的凸台58，其围绕旋转轴线X沿周向彼此等距(或等角度)地间隔开，如图5所示。凸台58朝着盖壳20轴向突出。如图2B-5进一步所示，凸台58中的每一个具有轴向平行于旋转轴线X延伸的圆柱形内表面59。凸台58中的每一个的圆柱形内表面59对应于辅助活塞54中的一个并构造成用于容纳辅助活塞54中的一个，如图2B-4最佳所示。具有环形主体56和凸台58的主活塞52是一体的(或整体的)部件，例如，由单个部件制成，例如通过单件金属片压制成型，或由固定地连接在一起的单独的部件制成。
如图2B和2C最佳所示，主活塞52的凸台58径向设置在摩擦环42的摩擦部分48下方。主活塞52可滑动地安装到盖毂46并且相对于盖毂46可轴向移动。盖毂46的径向外表面包括用于容纳诸如O形环47之类的密封构件的环形槽(或密封凹槽)，如图4中最佳所示。密封构件(例如，O形环)47在主活塞52和盖毂46的界面处形成密封。如下面进一步详细讨论的，主活塞52沿着该界面相对于盖毂46可轴向移动。
主活塞52例如通过一组弹性的(或柔性的和回弹的)舌片89不可旋转地联接到盖毂46，所述舌片大致布置在一个圆周上，并且在盖毂46和主活塞52之间切向地取向，同时允许主活塞52相对于盖毂46轴向移位。具体地，如图3和4最佳所示，轴向柔性舌片89中的每一个的一个自由端固定到主活塞52，而弹性舌片89中的每一个的相对的自由端则固定到带板88，带板88则通过适当的方式固定到盖毂46，例如通过焊接。轴向柔性舌片89构造成在主活塞52和盖毂46之间传递扭矩，同时允许主活塞52相对于盖毂46轴向移位。换句话说，弹性舌片89构造成在轴向方向上弹性变形，以实现主活塞52相对于盖毂46的相对运动。弹性舌片89将主活塞52偏压成远离盖壳20的锁止表面12e。
主活塞52可相对于盖壳20在锁止离合器16的锁止位置和非锁止位置之间轴向移动。如图9-10和11-12最佳所示，在锁止离合器16的锁止位置中，主活塞52不可旋转地摩擦接合壳体12的盖壳20的锁止表面12e。如图2A-2C和13-14最佳所示，在锁止离合器16的非锁止位置，主活塞52与壳体12的盖壳20的锁止表面12e轴向间隔开并且不摩擦接合壳体12的盖壳20。换句话说，在锁止离合器16的锁止位置，主活塞52不可旋转地联接至壳体12，从而通过涡轮壳34将壳体12不可旋转地联接至涡轮毂40。在锁止离合器16的非锁止位置，壳体12通过变矩器14可旋转地联接至涡轮毂40。而且，带板88限制了主活塞52在远离盖壳20的锁止表面12e的方向上，即朝着锁止离合器16的非锁止位置的轴向运动，如图2A最佳所示。
壳体12的盖壳20包括与壳体12的盖壳20一体形成的至少一个轴向突出的活塞杯80，如图2B和4最佳所示。根据本发明的第一示例性实施例，壳体12的盖壳20包括多个轴向突出的活塞杯80，其围绕旋转轴线X沿周向彼此等距(或等角度)地间隔开，如图4最佳地示出的。活塞杯80从盖壳20朝着辅助活塞54轴向突出。如图2B-5进一步所示，活塞杯80中的每一个具有轴向平行于旋转轴线X延伸的圆柱形内表面81。活塞杯80中的每一个的圆柱形内表面81对应于辅助活塞54中的一个并构造成用于容纳辅助活塞54中的一个，如图2B-4最佳所示。具有活塞杯80的壳体12的盖壳20是一体的(或整体的)部件，例如由单个部件制成，例如通过压制成型单件金属片，或由固定地连接在一起的分开的部件制成。
此外，根据本发明的第一示例性实施例，辅助活塞54优选地是相同的。每个辅助活塞54包括具有头部构件70的圆柱形空心主体68、在辅助活塞54内限定空心室73的圆柱形裙部72以及从头部构件70轴向延伸穿过主活塞52的活塞杆74，如图2B和2C最佳所示。每个辅助活塞54轴向可滑动地安装在主活塞52的一个相关联凸台58内和壳体12的盖壳20的一个相关联圆柱形活塞杯80内，如图2B和2C最佳所示。
每个辅助活塞54的圆柱形空心主体68的圆柱形裙部72具有第一环形凹槽84和第二环形凹槽86。第一环形凹槽84和第二环形凹槽86分别例如通过机械加工或铸造形成在每个辅助活塞54的空心主体68的圆柱形裙部72中。环形第一活塞密封构件85设置在第一环形凹槽84中，并且环形第二活塞密封构件87设置在第二环形凹槽86中。每个辅助活塞54通过第一活塞密封构件85密封在主活塞52的一个凸台58内，并且通过第二活塞密封构件87密封在盖壳20的一个活塞杯80内。根据本发明的第一示例性实施例，辅助活塞54可相对于主活塞52和壳体12的盖壳20两者轴向往复地并且密封地移动。安装到每个辅助活塞54的径向外周表面的第一活塞密封构件85和第二活塞密封构件87在主活塞52和每个辅助活塞54的界面处形成密封。
此外，如图2B和2C最清楚地示出，每个辅助活塞54被至少一个压缩弹簧(例如螺旋弹簧)78轴向偏压成远离壳体12的盖壳20。压缩弹簧78设置在辅助活塞54的空心室73内，在辅助活塞54的头部构件70与盖壳20的活塞杯80的径向壁82之间。活塞杆74的自由远端75设置有卡环76，该卡环76设置在盖壳20的外部，以便当安装在辅助活塞54的活塞杆74上的卡环76与盖壳20的活塞杯80的径向壁82接合时，用于限制辅助活塞54在朝向涡轮26和远离盖壳20的方向上的轴向运动。
每个辅助活塞54相对于主活塞52和盖壳20的活塞杯80可在相对于主活塞52的伸出位置和缩回位置之间轴向移动。
在如图2A-2C和9-10所示的伸出位置中，辅助活塞54延伸进入主活塞52的轴向突出的凸台58的、远离盖壳20的活塞杯80的径向壁82的孔中，以使得辅助活塞54的活塞杆74上的卡环76与盖壳20的活塞杯80的径向壁82接合。此外，压缩弹簧78将辅助活塞54偏压到伸出位置。
在如图11至图14所示的缩回位置中，辅助活塞54朝着活塞杯80的径向壁82缩回到盖壳20的活塞杯80中，使得辅助活塞54的活塞杆74上的卡环76从盖壳20的活塞杯80的径向壁82朝选择性离合器18轴向间隔开。
选择性离合器18在ICE 4的输出轴5与壳体12的盖壳20之间设置在壳体12的外部。选择性离合器18包括输入构件90，可驱动且不可旋转地连接至输入构件90的输出构件93，以及布置在选择性离合器18的输入构件90和输出构件93之间的弹簧构件97。
输入构件90包括离合器壳体91，该离合器壳体91包括大致径向取向的环形摩擦板92。环形摩擦板92限定了面对输出构件93的摩擦表面92e，如图2B和2C最佳所示。输出构件93包括摩擦盘94和环形摩擦衬套96，该环形摩擦衬套96例如通过粘合剂结合而附接到摩擦盘94，以轴向面对离合器壳体91的摩擦表面92e，如图2B和图2C最佳所示。输入构件90的离合器壳体91可旋转地安装到盖壳20的中央凸台27，同时不可旋转地(优选地，例如通过紧固件不可移动地)联接至ICE 4的曲轴5，如图2A最佳所示。根据第一示例性实施例，输入构件90的离合器壳体91不可移动地固定至ICE4的曲轴5。
如图7所示，输出构件93的摩擦盘94在其径向内周上设置有一个或多个凹槽95。根据第一示例性实施例，摩擦盘94具有多个凹槽95，如图7所示。凹槽95彼此等角且等距地间隔开。具有凹槽95的摩擦盘94是一体的(或整体的)部件，例如由单个或整体的部件制成，但是可以由分开的部件固定地连接在一起而制成。优选地，在摩擦盘94上压切出凹槽95。而且，如图6最佳所示，壳体12的盖壳20在其支撑凸台23上设置有一个或多个齿25。齿25彼此等角且等距地间隔开。具有支撑凸台23和齿25的盖壳20是一体的(或整体的)部件，例如由单个或整体的部件制成，但是可以由分开的部件固定地连接在一起而制成。优选地，齿25在盖壳20的支撑凸台23上加工。凹槽95与盖壳20的齿25互补并且构造成与齿25可滑动地啮合，从而相对于壳体12的盖壳20不可旋转地联接选择性离合器18的输出构件93，并且允许输出构件93相对于盖壳20轴向移位。
选择性离合器18的输出构件93相对于输入构件90可在接合位置和分离位置之间选择性地轴向移动。在选择性离合器18的接合位置中，如图2A-2C和9-10所示，ICE 4的输出轴5通过用作单向离合器的选择性离合器18不可旋转地联接至壳体12，该单向离合器允许驱动扭矩仅在一个方向从ICE 4的输出轴5传递到壳体12，特别是从ICE 4传递到壳体12，而不能从壳体12传递到ICE 4。在选择性离合器18的分离位置中，如图11-14所示，ICE 4的输出轴5从壳体12驱动地断开。
根据第一示例性实施例，选择性离合器18的弹簧构件97是盘形弹簧。本领域技术人员可以理解，其他合适的弹簧也在本发明的范围内。如图2B和2C最佳所示，弹簧构件97将输出构件93朝向接合位置偏压。而且，弹簧构件97的比(或刚度)使得输出构件93在选择性离合器18的接合位置中不可旋转地接合离合器壳体91的摩擦板92，从而将流体动力扭矩联接装置10的壳体12不可旋转地联接到ICE 4的输出轴5。如图2B和2C最佳所示，活塞杆74的自由远端75因此与输出构件93的摩擦盘94接合(即接触)。
密封壳体12和双活塞组件44共同在叶轮壳22和双活塞组件44之间限定液压密封的施加室CA，且在盖壳20、双活塞组件44和盖毂46之间限定液压密封的释放室CR。本领域技术人员知道，流体动力扭矩联接装置通常包括流体泵和控制机构，该控制机构控制和调节流体动力扭矩联接装置的液压。控制机构通过阀系统的操作来调节施加室CA中和释放室CR中(即，在锁止活塞的轴向相对侧上)的压力，以将锁止活塞选择性地定位在与预期操作模式相关的期望位置。
每个辅助活塞54的压缩弹簧78的尺寸确定为抵抗500KPa的流体压力。换句话说，当施加室CA中的流体压力等于或大于500KPa时，辅助活塞54在图2B和2C的方向上朝向壳体12的盖壳20向右移动并且使选择性离合器18的输出构件93的摩擦盘94轴向移位到分离位置。
根据本发明的流体动力扭矩联接装置10具有四种操作模式。
在图2A-2C所示的第一操作模式中，释放室CR中的锁止离合器16的释放压力为约500KPa，而施加室CA中的锁止离合器16的施加压力为约200Kpa。随后，主活塞52处于非锁止位置，辅助活塞54处于伸出位置，其中主活塞52和辅助活塞54均与盖壳20间隔开最大距离。在该情况下，摩擦环42不通过主活塞52摩擦地接合壳体12的盖壳20的锁止表面12e(即，锁止离合器16的非锁止位置)，并且选择性离合器18的输出构件93处于接合位置。在第一操作模式中，主活塞52与摩擦环42轴向间隔开，并且扭矩联接装置10处于流体动力学模式，ICE4被驱动地联接至扭矩联接装置10。
在图9和10所示的第二操作模式中，锁止离合器16在施加室CA中的施加压力在0-500KPa之间，优选在100-500KPa之间。因此，主活塞52克服舌片89的弹力朝向盖壳20向右移动(如图9和图10所示)到锁止位置。在这种情况下，主活塞52压靠摩擦环42的摩擦部分48，以使摩擦环42摩擦地不可旋转地接合抵靠壳体12的盖壳20的锁止表面12e(即，锁止离合器16的锁止位置)。辅助活塞54保持在伸出位置，在该伸出位置中，选择性离合器18的输出构件93处于接合位置。在第二操作模式中，ICE 4和传动轴8直接连接。在第二操作模式中，混合动力车辆的电池可以处于充电模式。
在图11和图12所示的第三操作模式中，锁止离合器16在施加室CA中的施加压力在500-800KPa之间。因此，辅助活塞54在朝向壳体12的盖壳20和选择性离合器18的方向上向右移动至缩回位置，以将选择离合器18置于分离位置。具体地，活塞杆74的自由远端75抵抗弹簧构件97的弹力将输出构件93的摩擦盘94推离离合器壳体91的摩擦板92的摩擦表面92e，并将选择性离合器18置于分离位置。主活塞52保持在锁止位置中。在第三操作模式中，ICE 4和传动轴8被断开，而电机6和传动轴8被直接连接。ICE 4可关闭。混合动力车辆处于再生模式或电驱动(或E-驱动)模式。
在图13和14所示的第四操作模式中，释放室CR中的锁止离合器16的释放压力为约800KPa，而施加室CA中的锁止离合器16的施加压力为约800Kpa。因此，辅助活塞54保持在缩回位置并且将选择性离合器18保持在分离位置。然而，主活塞52从壳体12的盖壳20向左移动(如图13至图14所示)至锁止离合器16的非锁止位置。在第四操作模式中，ICE 4打开，并准备切换到第一操作模式。
可以对上述实施例进行各种修改、改变和变更，包括但不限于图15-29所示的其他实施例。为了简洁起见，下面不再赘述以上结合图1-14讨论的参考字符，除非在解释图15-29的附加实施例所必需或有用的程度上。修改的部件和零件通过在部件或零件的参考数字上加上百位来表示。
在图15至图19所示的第二示例性实施例的流体动力扭矩联接装置110中，扭矩联接装置10的双活塞组件44被扭矩联接装置110的双活塞组件144代替。图15-19的流体动力扭矩联接装置110基本上对应于图1-14的流体动力扭矩联接装置10，并且双活塞组件144的不同部分将在下面详细说明。在图15至图19所示的本发明的第二示例性实施例中，双活塞组件144被安装至盖毂46，从而可相对于盖毂46旋转。此外，双活塞组件144可沿着盖毂46轴向移动。
双活塞组件144包括：如图16中最佳示出的环形主(或第一)活塞152，该环形主活塞152可轴向移动到盖壳20或从盖壳20轴向移动；以及安装到主活塞152并可相对于主活塞52轴向移动的至少一个环形辅助(或第二)活塞154。根据本发明的第二示例性实施例，双活塞组件144包括多个环形辅助活塞154，其绕旋转轴线X沿周向等距(或等角度)地彼此间隔开。摩擦环42的摩擦部分48轴向地设置在主活塞152和盖壳20的锁止表面12e之间。
主活塞152包括径向取向的环形活塞主体156、至少一个轴向突出的凸台158以及环形毂部分160，该环形毂部分60具有圆柱形凸缘162，该圆柱形凸缘62相对于主活塞152的环形活塞主体156接近旋转轴线X。主活塞152的毂部分160的圆柱形凸缘162在毂部分160的径向内周端处朝向涡轮26轴向地延伸。
根据本发明的第二示例性实施例，主活塞152包括多个轴向突出的凸台158，其围绕旋转轴线X沿周向彼此等距(或等角度)地间隔开，如图16和19最佳所示。每个凸台158朝向盖壳20轴向突出并进入盖壳20的轴向突出的活塞杯80中的一个中。如图16-19进一步所示，凸台158中的每一个具有轴向平行于旋转轴线X延伸的圆柱形内表面1591和圆柱形外表面1592。凸台158中的每一个的圆柱形内表面1591对应于辅助活塞154中的一个并构造成用于容纳辅助活塞54中的一个，如图16最佳所示。每个凸台158的圆柱形外表面1592对应于盖壳20的轴向突出的活塞杯80中的一个并构造成被容纳在盖壳20的轴向突出的活塞杯80中的一个中，如图16中最佳示出的。具有环形主体156和凸台158的主活塞152是一体的(或整体的)部件，例如，由单个部件制成，例如通过单件金属片压制成型，或由固定地连接在一起的单独的部件制成。
如图16最佳所示，主活塞152的凸台158径向设置在摩擦环42的摩擦部分48下方。主活塞152可滑动地安装到盖毂46并且相对于盖毂46可轴向移动。盖毂46的径向外表面包括用于容纳诸如O形环47之类的密封构件的环形槽(或密封凹槽)，如图18中最佳所示。密封构件(例如，O形环)47在主活塞152和盖毂46的界面处形成密封。如下面进一步详细讨论的，主活塞152沿着该界面相对于盖毂46可轴向移动。主活塞152例如通过一组弹性(或柔性)舌片89不可旋转地联接到盖毂46，该一组弹性舌片89大致布置在一个圆周上，并且在盖毂46和主活塞152之间切向地取向，同时允许主活塞152相对于盖毂46轴向移位。
主活塞152可相对于盖壳20在锁止离合器116的锁止位置和非锁止位置之间轴向移动。在锁止离合器16的锁止位置中，主活塞152不可旋转地摩擦接合壳体12的盖壳20的锁止表面12e。如图16最佳所示，在锁止离合器116的非锁止位置，主活塞152与壳体12的盖壳20的锁止表面12e轴向间隔开并且不摩擦接合壳体12的盖壳20。换句话说，在锁止离合器116的锁止位置，主活塞152不可旋转地联接至壳体12，从而通过涡轮壳34将壳体12不可旋转地联接至涡轮毂40，而在锁止离合器116的非锁止位置，壳体12通过变矩器14可旋转地联接至涡轮毂40。而且，带板88限制主活塞152在远离盖壳20的锁止表面12e的方向上，即朝着锁止离合器116的非锁止位置的轴向运动，如图2A和2B最佳所示。
此外，根据本发明的第二示例性实施例，辅助活塞154优选地是相同的。每个辅助活塞154包括具有头部构件170的圆柱形空心主体168、在辅助活塞154内限定空心室173的圆柱形裙部172以及从头部构件170轴向延伸穿过主活塞152的活塞杆174，如图16最佳所示。每个辅助活塞154轴向可滑动地安装在主活塞152的一个相关联凸台158内，而朱活塞150的每个凸台158轴向可滑动的安装在壳体12的盖壳20的一个相关联圆柱形活塞杯80内，如图2最佳所示。每个辅助活塞154的活塞杆174轴向延伸穿过孔21，孔21延伸穿过盖壳20的活塞杯80中的每一个，如图16所示。具有圆柱形空心主体168和活塞杆174的辅助活塞154是一体的(或整体的)部件，例如，由单个部件制成，例如通过铸造和机加工，或包括固定地连接在一起的单独的部件。
每个辅助活塞53的圆柱形空心主体168的圆柱形裙部172具有形成在每个辅助活塞154的空心主体168的圆柱形裙部中的环形凹槽184，例如通过机加工或铸造。环形第一活塞密封构件85设置在第一环形凹槽84中，并且环形辅助活塞密封构件87设置在第二环形凹槽86中。每个辅助活塞54通过第一活塞密封构件85密封在主活塞52的一个凸台58内，并且通过辅助活塞密封构件87密封在盖壳20的一个活塞杯80内。根据本发明的第二示例性实施例，辅助活塞154可相对于主活塞152和壳体12的盖壳20两者轴向往复地并且密封地移动。安装到每个辅助活塞54的径向外周表面的第一活塞密封构件85和辅助活塞密封构件87在主活塞52和每个辅助活塞54的界面处形成密封。类似地，每个凸台158的圆柱形外表面1592形成有环形凹槽153，该环形凹槽153例如通过机加工或铸造形成在每个主活塞152的凸台158中。环形辅助活塞密封构件(例如，O形环)161布置在环形凹槽153中。由此，每个辅助活塞154通过第一活塞密封构件185密封在主活塞152的一个凸台158内，并且主活塞152通过辅助活塞密封构件161密封在盖壳20的一个活塞杯80内。根据本发明的第二示例性实施例，辅助活塞154可相对于主活塞152轴向往复地并且密封地移动，而主活塞152可相对于壳体12的盖壳20轴向往复地并且密封地移动。安装到每个辅助活塞154的径向外周表面的第一活塞密封构件185在主活塞152和每个辅助活塞54的界面处形成密封，而安装到主活塞152的凸台158中的每一个的径向外周表面的第二活塞密封构件161在主活塞152和盖壳20的每个活塞杯80的界面处形成密封。
此外，如图16最清楚地示出，每个辅助活塞154被至少一个压缩弹簧(例如螺旋弹簧)78轴向偏压成远离壳体12的盖壳20。压缩弹簧78设置在辅助活塞154的空心室173内，在辅助活塞154的头部构件170与盖壳20的活塞杯80的径向壁82之间。活塞杆174的自由远端175设置有卡环76，该卡环76设置在盖壳20的外部，以便当安装在辅助活塞154的活塞杆174上的卡环76与盖壳20的活塞杯80的径向壁82接合时，用于限制辅助活塞154在朝向涡轮26和远离盖壳20的方向上的轴向运动。
每个辅助活塞154相对于主活塞152和盖壳20的活塞杯80可在相对于主活塞152的伸出位置和缩回位置之间轴向移动。
根据本发明的流体动力扭矩联接装置110具有四种操作模式，类似于根据本发明的第一示例性实施例的流体动力扭矩联接装置10。
在图15和16所示的第一操作模式中，释放室CR中的锁止离合器116的释放压力为约500KPa，而施加室CA中的锁止离合器116的施加压力为约200Kpa。因此，主活塞152处于非锁止位置，而辅助活塞154处于伸出位置，其中主活塞152和辅助活塞154均与盖壳20间隔开最大距离，其中摩擦环42不通过主活塞152摩擦地接合壳体12的盖壳20的锁止表面12e(即，锁止离合器116的非锁止位置)，且选择性离合器18的输出构件93处于接合位置。在第一操作模式中，主活塞152与摩擦环42轴向间隔开，并且扭矩联接装置110处于流体动力学模式，ICE 4被驱动地联接至扭矩联接装置10。
在第二操作模式中，锁止离合器116在施加室CA中的施加压力在0-500KPa之间，优选在100-500KPa之间。因此，主活塞152抵抗舌片89的弹力朝向盖壳20移动，其中主活塞152压靠摩擦环42的摩擦部分48，以使摩擦环42摩擦地不可旋转地接合抵靠壳体12的盖壳20的锁止表面12e(即，锁止离合器116的锁止位置)。辅助活塞154保持在伸出位置，在该伸出位置中，选择性离合器18的输出构件93处于接合位置。在第二操作模式中，ICE 4和传动轴8直接连接。在第二操作模式中，混合动力车辆的电池可以处于充电模式。
在第三操作模式中，锁止离合器116在施加室CA中的施加压力在500-800KPa之间。因此，辅助活塞154在朝向壳体12的盖壳20和选择性离合器18的方向上向右移动至其缩回位置，并将选择离合器18置于分离位置。具体地，活塞杆174的自由远端175抵抗弹簧构件97的弹力将输出构件93的摩擦盘94推离离合器壳体91的摩擦板92的摩擦表面92e，并将选择性离合器18置于分离位置。主活塞152保持在锁止位置中。在第三操作模式中，ICE 4和传动轴8被断开，而电机6和传动轴8被直接连接。ICE 4可关闭。混合动力车辆处于再生模式或电驱动(或E-驱动)模式。
在第四操作模式中，释放室CR中的锁止离合器116的释放压力为约800KPa，而施加室CA中的锁止离合器116的施加压力为约800Kpa。因此，辅助活塞154保持在其缩回位置并且将选择性离合器18保持在分离位置。然而，主活塞152从壳体12的盖壳20移离至锁止离合器16的非锁止位置。在第四操作模式中，ICE 4打开，并准备切换到第一操作模式。
在图20至图27所示的第三示例性实施例的流体动力扭矩联接装置210中，扭矩联接装置10的双活塞组件44被扭矩联接装置210的双活塞组件244代替。图20-27的流体动力扭矩联接装置210基本上对应于图1-14的流体动力扭矩联接装置10，并且双活塞组件244的不同部分将在下面详细说明。
流体动力扭矩联接装置210包括：密封壳体212，其填充有诸如油或传动流体的流体并且可绕旋转轴线X旋转；流体动力变矩器14；锁止离合器216；以及选择性离合器218。如图20最佳所示，锁止离合器126布置在壳体212中，而选择性离合器218布置在壳体212的外部。密封壳体212、变矩器14、锁止离合器216和选择离合器218都可绕旋转轴线X旋转。
如图20所示，根据第三示例性实施例的密封壳体212包括第一壳(或盖壳)220以及与盖壳220同轴且轴向相对地设置的第二壳(或叶轮壳)22。第一壳220和第二壳22不可移动地(即，固定地)互连并且围绕它们的外围密封在一起，例如通过焊接13。第一壳220和第二壳22中的每一个是一体的或一件式的，并且可以例如通过将单件金属片压制成型而制成。
盖壳220可选择性地驱动地连接至驱动轴，通常通过选择性离合器218可选择性地驱动地连接至ICE 4的输出轴5。具体地，在图20所示的实施例中，壳体212由ICE 4选择性地可旋转地驱动，并且通过选择性离合器218选择性地驱动地联接至驱动轴5。
扭矩联接装置210的锁止离合器216包括摩擦环42和双活塞组件244，两者都可轴向移动到盖壳220或从盖壳20轴向移动。摩擦环42可相对于壳体12沿着旋转轴线X轴向移动到在壳体212的盖壳220上限定的锁定(或内部接合)表面212e或从在壳体212的盖壳220上限定的锁定(或内部接合)表面212e轴向地移动，如图21最佳所示。摩擦环42构造成选择性地摩擦接合壳体212的盖壳220的锁止表面212e。摩擦环42轴向地设置在双活塞组件244和盖壳220之间。
双活塞组件244包括：如图2中最佳示出的环形主(或第一)活塞252，该环形主活塞220可轴向移动到盖壳220或从盖壳220轴向移动；以及安装到盖壳220并可相对于盖壳220和主活塞52轴向移动的单个辅助(或第二)活塞254。摩擦环42的摩擦部分48轴向地设置在主活塞252和盖壳220的锁止表面212e之间。
主活塞252包括径向取向的环形活塞主体256和环形毂部分260，该环形毂部分260具有圆柱形凸缘262，该圆柱形凸缘262相对于主活塞252的环形活塞主体256接近旋转轴线X。主活塞252的毂部分260的圆柱形凸缘262在毂部分260的径向内周端处朝向涡轮26轴向地延伸。此外，主活塞252通常被弹簧臂(或偏置的板簧)257轴向偏压远离壳体212的盖壳220。如图20最佳所示，具有轴向偏置的远端的弹簧臂257设置在壳体212内、在主活塞252的毂部分260和盖壳220的径向壁233之间。如图22所示，每个弹簧臂257的远端之一通过点焊、粘接等方式固定到主活塞252的毂部分260。
此外，壳体212的盖壳220包括由环形径向外活塞凸缘2801和环形径向内活塞凸缘2802形成的环形活塞缸279，环形径向外活塞凸缘2801和环形径向内活塞凸缘2802均朝向主活塞252轴向突出并与壳体212的盖壳220一体地形成。外活塞凸缘2801、内活塞凸缘2802和盖壳220的径向壁233的轴向内表面282一起形成环形活塞缸279(图25中最佳示出)，环形活塞缸279在其中滑动地容纳辅助活塞254。径向外活塞凸缘2801具有圆柱形的径向外周表面28111和圆柱形的径向内周表面28112。类似地，内活塞凸缘2802具有圆柱形的径向外周表面28121和圆柱形的径向内周表面28122。如图21和25最佳所示，一个或多个连通通道283径向延伸穿过盖壳220的径向壁233，以将释放室CR与在径向上位于活塞缸279的径向内活塞凸缘2802下方的空间流体连接。
在图20-27所示的本发明的第三示例性实施例中，主活塞252在锁止离合器216的锁止位置与非锁止位置之间轴向可滑动地安装在活塞缸279的径向外活塞凸缘2801的外周表面28111上。
本发明的第三示例性实施例的辅助活塞254包括圆柱形空心主体268，该圆柱形空心主体268具有头板(或头部构件)270、径向外圆柱形裙部2721和与径向外圆柱形裙部2721径向间隔开的径向内圆柱形裙部2722。径向外圆柱形裙部2721和径向内圆柱形裙部2722两者均从辅助活塞254的头板270沿朝向活塞缸279的轴向内表面282的方向轴向地延伸。
辅助活塞254还包括多个圆柱形弹簧支撑主体269和活塞杆274，每个活塞杆274从弹簧支撑主体269中的一个轴向延伸穿过环形活塞缸279，如图21中最佳所示。弹簧支撑主体269彼此等角且等距地间隔开。每个活塞杆274的自由远端275设置有卡环276，该卡环276设置在盖壳220的外部，以便当安装在辅助活塞254的活塞杆274上的卡环276与盖壳220的径向壁233接合时，用于限制辅助活塞254在朝向涡轮26和远离盖壳220的方向上的轴向运动。辅助活塞254的每个活塞杆274的自由远端275轴向延伸通过孔221之一，孔221延伸穿过盖壳220的径向壁233，如图21中最佳所示。具有弹簧支撑主体269和活塞杆274的辅助活塞254是一体的(或整体的)部件，例如，由单个部件制成，例如通过铸造和机加工，或包括固定地连接在一起的单独的部件。
如图20和21最佳所示，环形辅助活塞254可相对于盖壳220的主活塞252和活塞缸279在伸出位置和缩回位置之间轴向滑动地安装在壳体212的盖壳220的活塞缸279内。此外，如图2最清楚地示出，辅助活塞254被至少一个压缩弹簧(例如螺旋弹簧)278轴向偏压成远离活塞缸279的轴向内表面282或远离壳体212的盖壳220。压缩弹簧278设置在辅助活塞254内，轴向上位于辅助活塞254的头板270与盖壳220的活塞缸279的轴向内表面282之间。
辅助活塞254的径向外圆柱形裙部2721具有第一环形凹槽284，该第一环形凹槽284面对活塞缸279的径向外活塞凸缘2801的圆柱形径向内周表面28112，而辅助活塞254的径向内圆柱形裙部2722具有第二环形槽286，该第二环形凹槽286面对活塞缸279的径向内活塞凸缘2802的圆柱形径向外周表面28121。第一环形凹槽284和第二环形凹槽286分别例如通过机械加工或铸造形成在辅助活塞254的外圆柱形裙部2721和内圆柱形裙部2722中。环形第一活塞密封构件285设置在第一环形凹槽284中，并且环形第二活塞密封构件287设置在第二环形凹槽286中。辅助活塞254分别通过第一活塞密封构件285和第二活塞密封构件287密封在活塞缸279内。密封构件285、287优选是O形环。根据本发明的第三示例性实施例，辅助活塞254可相对于壳体212的盖壳220的活塞缸279轴向往复地并且密封地移动。第一和第二活塞密封构件285和287在活塞缸279和辅助活塞254的界面处形成密封。
主活塞252的圆柱形凸缘262的圆柱形径向内表面例如通过机加工或铸造形成有环形凹槽253。环形主活塞密封构件(例如，O形环)261布置在环形凹槽253中。由此，主活塞252通过主活塞密封构件261在活塞缸279的径向外活塞凸缘2801上密封，并且主活塞252通过主活塞密封构件161在盖壳220的活塞缸279上密封。
选择性离合器218在ICE 4的输出轴5与壳体212的盖壳220之间设置在壳体212的外部。选择性离合器218包括输入构件90，可驱动且不可旋转地连接至输入构件90的输出构件293，以及布置在选择性离合器218的输入构件90和输出构件293之间的弹簧构件97。
输入构件90包括离合器壳体91，该离合器壳体91包括大致径向取向的环形摩擦板92。环形摩擦板92限定了面对输出构件93的摩擦表面92e，如图21最佳所示。输出构件293包括摩擦盘294和环形摩擦衬套96，该环形摩擦衬套96例如通过粘合剂结合而附接到摩擦盘294，以轴向面对离合器壳体91的摩擦表面92e，如图21最佳所示。
输入构件90的离合器壳体91可旋转地安装到盖壳220的中央凸台227，同时不可旋转地(优选地，例如通过紧固件不可移动地)联接至ICE 4的曲轴5，如图20最佳所示。根据第三示例性实施例，输入构件90的离合器壳体91不可移动地固定至ICE 4的曲轴5。
如图27所示，输出构件293的摩擦盘294设置有在驱动环298的径向内表面上形成的一个或多个凹槽295。根据第三示例性实施例，驱动环298是摩擦盘294的一体的(或整体的)部件，例如由单个或整体的部件制成，但是可以由分开的部件固定地连接在一起而制成。
根据本发明的第三示例性实施例的输出构件293的驱动环298具有多个凹槽295，如在图27中最佳示出的。凹槽295彼此等角且等距地间隔开。优选地，在驱动环298上机加工出凹槽295。
而且，如图26最佳所示，壳体212的盖壳220在其支撑凸台223上设置有一个或多个齿225。此外，齿225彼此等角且等距地间隔开。具有支撑凸台223和齿225的盖壳220是一体的(或整体的)部件，例如由单个或整体的部件制成，但是可以由分开的部件固定地连接在一起而制成。
优选地，齿225在盖壳220的支撑凸台223上加工。凹槽295与盖壳220的齿225互补并且构造成与齿225可滑动地啮合，从而相对于壳体212的盖壳220不可旋转地联接选择性离合器218的输出构件293，并且允许输出构件293相对于盖壳220轴向移位。
选择性离合器18的输出构件293相对于输入构件90可在接合位置和分离位置之间选择性地轴向移动。在选择性离合器218的接合位置中，如图20和21所示，ICE 4的输出轴5通过用作单向离合器的选择性离合器218不可旋转地联接至壳体212，该单向离合器允许驱动扭矩仅在一个方向从ICE 4的输出轴5传递到壳体212，特别是从ICE 4传递到壳体212，而不能从壳体212传递到ICE 4。在选择性离合器218的分离位置中，ICE 4的输出轴5从壳体212驱动地断开。
选择性离合器218的弹簧构件97优选是盘形弹簧。本领域技术人员可以理解，其他合适的弹簧也在本发明的范围内。如图21最佳所示，弹簧构件97将输出构件293朝向接合位置偏压。而且，弹簧构件97的比使得输出构件293在选择性离合器218的接合位置中不可旋转地接合离合器壳体91的摩擦板92，从而将流体动力扭矩联接装置210的壳体212不可旋转地联接到ICE 4的输出轴5。如图21最佳所示，辅助活塞254的活塞杆274的自由远端275与输出构件293的摩擦盘294接合(即与之接触)。
根据本发明的流体动力扭矩联接装置210具有四种操作模式。
在图20和21所示的第一操作模式中，释放室CR中的锁止离合器216的释放压力为约500KPa，而施加室CA中的锁止离合器16的施加压力为约200Kpa。因此，主活塞252处于非锁止位置，且辅助活塞254处于伸出位置，其中主活塞252和辅助活塞254均与盖壳220间隔开最大距离，其中摩擦环42不通过主活塞252摩擦地接合壳体212的盖壳220的锁止表面212e(即，锁止离合器216的非锁止位置)，且选择性离合器218的输出构件293处于其接合位置。在第一操作模式中，主活塞252与摩擦环42轴向间隔开，并且扭矩联接装置210处于流体动力学模式，ICE 4被驱动地联接至扭矩联接装置10。
在第二操作模式中，锁止离合器216在施加室CA中的施加压力在0-500KPa之间，优选在100-500KPa之间。因此，主活塞252抵抗弹簧臂257的弹力朝向盖壳220移动到锁止位置，其中主活塞252压靠摩擦环42的摩擦部分48，以使摩擦环42摩擦地不可旋转地接合抵靠壳体212的盖壳220的锁止表面212e(即，锁止离合器216的锁止位置)。辅助活塞254保持在其伸出位置，在该伸出位置中，选择性离合器218的输出构件293处于接合位置。在第二操作模式中，ICE 4和传动轴8直接连接。在第二操作模式中，混合动力车辆的电池可以处于充电模式。
在第三操作模式中，锁止离合器216在施加室CA中的施加压力在500-800KPa之间。因此，辅助活塞254在朝向壳体212的盖壳220和选择性离合器218的方向上向右移动至其缩回位置，以将选择离合器218置于分离位置。具体地，辅助活塞254的活塞杆254的自由远端275抵抗弹簧构件97的弹力将输出构件293的摩擦盘294推离离合器壳体91的摩擦板92的摩擦表面92e，并将选择性离合器218置于分离位置。主活塞252保持在锁止位置中。在第三操作模式中，ICE 4和传动轴8被断开，而电机6和传动轴8被直接连接。ICE 4是关闭的。混合动力车辆处于再生模式或电驱动(或E-驱动)模式。
在第四操作模式中，释放室CR中的锁止离合器16的释放压力为约800KPa，而施加室CA中的锁止离合器216的施加压力为约800Kpa。因此，辅助活塞254保持在缩回位置并且将选择性离合器218保持在分离位置。然而，主活塞52从壳体212的盖壳220离开向左移动(如图20至21所示)至锁止离合器216的非锁止位置。在第四操作模式中，ICE 4打开，并准备切换到第一操作模式。
出于说明的目的，已经根据专利法规的规定给出了本发明的示例性实施例的前述描述。并不旨在穷举或将本发明限制为所公开的精确形式。选择上文公开的实施例是为了最好地示出本发明的原理和其实际应用，从而使本领域的其他普通技术人员能够在各个实施例中最佳地使用本发明，这些实施例具有适于预期的特定用途的各种修改，只要遵循本文公开的原理即可。因此，本申请旨在涵盖使用其一般原理的本发明的任何变型、用途或改编。此外，本申请旨在覆盖与本发明有关的在本领域中的已知或惯例中的这种偏离。因此，可以在不脱离本发明的意图和范围的情况下对上述发明进行改变。还意图由所附的权利要求书来限定本发明的范围。

Claims (22)

1.一种用于混合动力电动车辆的流体动力扭矩联接装置，包括：
壳体，能够绕旋转轴线旋转；
变矩器，包括叶轮和与所述叶轮同轴地设置在所述壳体中的涡轮；
锁止离合器，包括双活塞组件，并且能够在流体动力传动模式和锁止模式之间切换，在所述流体动力传动模式中，所述涡轮能够相对于所述壳体旋转，在所述锁止模式中，所述涡轮不可旋转地联接至所述壳体；和
选择性离合器，设置在所述壳体的外部，所述选择性离合器包括不可旋转地安装到所述壳体的输出构件和输入构件；
所述双活塞组件包括主活塞和安装到所述主活塞并且相对于所述主活塞和所述壳体能够轴向移动的至少一个辅助活塞；
所述双活塞组件的所述主活塞能够相对于所述壳体和所述至少一个辅助活塞在锁止位置和非锁止位置之间选择性地轴向移动，在所述锁止位置中所述主活塞不可旋转地联接到所述壳体，在所述非锁止位置中所述主活塞能够相对于所述壳体旋转；
所述输出构件能够相对于所述输入构件在接合位置和分离位置之间选择性地轴向移动，在所述接合位置中所述输出构件不可旋转地联接至所述选择性离合器的输入构件，在所述分离位置中所述输出构件能够相对于所述选择性离合器的所述输入构件旋转；
通过所述至少一个辅助活塞的作用，所述输出构件能够从所述选择性离合器的所述接合位置选择性地轴向移动至所述分离位置。
2.根据权利要求1所述的流体动力扭矩联接装置，其中，所述壳体包括盖壳和与所述盖壳同轴且轴向相对设置的叶轮壳，并且其中所述盖壳和所述叶轮壳不可移动地彼此连接。
3.根据权利要求2所述的流体动力扭矩联接装置，其中，所述选择性离合器的所述输出构件不可旋转地连接到所述壳体的盖壳，并且其中所述输入构件能够相对于所述壳体旋转。
4.根据权利要求2所述的流体动力扭矩联接装置，其中，所述主活塞包括径向取向的环形活塞主体和具有圆柱形凸缘的环形毂部分，并且其中，所述至少一个辅助活塞包括头部构件、在所述至少一个辅助活塞内限定空心室的圆柱形裙部以及从所述头部构件轴向延伸穿过所述主活塞并穿过所述壳体的盖壳的活塞杆。
5.根据权利要求2所述的流体动力扭矩联接装置，其中，所述主活塞被轴向偏压离开所述壳体的盖壳。
6.根据权利要求2所述的流体动力扭矩联接装置，其中，所述至少一个辅助活塞被至少一个压缩弹簧轴向偏压离开所述壳体的盖壳。
7.根据权利要求2所述的流体动力扭矩联接装置，其中，所述至少一个辅助活塞安装至所述主活塞，并且能够相对于所述主活塞和所述壳体的盖壳轴向移动。
8.根据权利要求7所述的流体动力扭矩联接装置，其中，所述主活塞包括径向取向的环形活塞主体和轴向突出的至少一个凸台，所述至少一个凸台容纳所述至少一个辅助活塞，使得所述至少所述一个辅助活塞能够相对于所述主活塞的所述至少一个凸台和所述盖壳轴向移动。
9.根据权利要求1所述的流体动力扭矩联接装置，其中，所述至少一个辅助活塞包括：头部构件；圆柱形裙部，在所述至少一个辅助活塞内限定空心室；以及活塞杆，从所述头部构件轴向延伸穿过所述主活塞并且穿过所述壳体的盖壳。
10.根据权利要求9所述的流体动力扭矩联接装置，其中，所述至少一个辅助活塞具有第一活塞密封构件，所述第一活塞密封构件在所述主活塞的所述至少一个凸台与所述至少一个辅助活塞的圆柱形裙部之间布置在所述至少一个辅助活塞的圆柱形裙部上。
11.根据权利要求9所述的流体动力扭矩联接装置，其中，所述壳体的盖壳包括轴向突出的至少一个活塞杯，所述至少一个活塞杯与所述壳体的盖壳一体形成并容纳所述至少一个辅助活塞，使得所述至少一个辅助活塞能够相对于所述主活塞的所述至少一个凸台和所述盖壳的所述至少一个活塞杯轴向移动。
12.根据权利要求11所述的流体动力扭矩联接装置，其中，所述至少一个辅助活塞具有第二活塞密封构件，所述第二活塞密封构件在所述盖壳的所述至少一个活塞杯和所述至少一个辅助活塞的圆柱裙部之间设置在所述至少一个辅助活塞的圆柱裙部上。
13.根据权利要求9所述的流体动力扭矩联接装置，其中，所述壳体的盖壳包括轴向突出的至少一个活塞杯，所述至少一个活塞杯与所述壳体的盖壳一体形成并容纳所述主活塞的所述至少一个凸台，使得所述主活塞的所述至少一个凸台能够相对于所述壳体的盖壳的所述至少一个活塞杯轴向移动。
14.根据权利要求13所述的流体动力扭矩联接装置，其中，所述至少一个辅助活塞具有第一活塞密封构件，所述第一活塞密封构件在所述主活塞的所述至少一个凸台与所述至少一个辅助活塞的圆柱形裙部之间布置在所述至少一个辅助活塞的圆柱形裙部上。
15.根据权利要求14所述的流体动力扭矩联接装置，其中，所述主活塞具有在所述盖壳的所述至少一个活塞杯与所述主活塞的所述至少一个凸台之间设置在所述主活塞的所述至少一个凸台上的至少一个第二活塞密封构件。
16.根据权利要求2所述的流体动力扭矩联接装置，其中，所述至少一个辅助活塞包括围绕旋转轴线在周向上彼此等距地间隔开的多个辅助活塞，并且其中每个辅助活塞能够相对于所述主活塞和所述盖壳移动。
17.根据权利要求2所述的流体动力扭矩联接装置，其中，所述至少一个辅助活塞是与所述主活塞同轴安装到所述壳体的盖壳并且能够相对于所述主活塞和所述盖壳轴向移动的单个环形的辅助活塞。
18.根据权利要求3所述的流体动力扭矩联接装置，其中，所述选择性离合器的输出构件能够相对于所述壳体的盖壳轴向移动。
19.根据权利要求18所述的流体动力扭矩联接装置，其中，所述选择性离合器的输出构件朝向其接合位置被轴向偏压，使得所述输出构件通过弹簧构件不可旋转地接合所述选择性离合器的所述输入构件。
20.根据权利要求19所述的流体动力扭矩联接装置，其中，所述选择性离合器的输入构件包括离合器壳体，所述离合器壳体具有摩擦板，所述摩擦板形成面对所述选择性离合器的输出构件的摩擦表面，并且其中，所述选择性离合器的输出构件包括轴向面对所述离合器壳体的摩擦表面的摩擦盘。
21.根据权利要求20所述的流体动力扭矩联接装置，其中，所述选择性离合器的摩擦盘被所述弹簧构件朝向所述选择性离合器的离合器壳体的摩擦板的摩擦表面轴向偏压，使得在所述选择性离合器的所述输出构件的接合位置中，所述输出构件的摩擦盘不可旋转地接合所述选择性离合器的离合器壳体的摩擦板。
22.一种用于包括内燃发动机和电机的混合动力电动车辆的流体动力扭矩联接装置的操作方法，所述流体动力扭矩联接装置包括：
壳体，能够绕旋转轴线旋转并且驱动地联接到所述电机；
变矩器，包括叶轮和与所述叶轮同轴地设置在所述壳体中的涡轮；
锁止离合器，包括双活塞组件，并且能够在流体动力传动模式和锁止模式之间切换，在所述流体动力传动模式中，所述涡轮能够相对于所述壳体旋转，在所述锁止模式中，所述涡轮不可旋转地联接至所述壳体；和
选择性离合器，设置在所述壳体的外部，所述选择性离合器包括驱动地联接到所述内燃发动机的输入构件和不可旋转地安装到所述壳体的输出构件；
所述双活塞组件包括主活塞和安装到所述主活塞并且相对于所述主活塞和所述壳体能够轴向移动的至少一个辅助活塞；
所述双活塞组件的所述主活塞能够相对于所述壳体和所述至少一个辅助活塞在锁止位置和非锁止位置之间选择性地轴向移动，在所述锁止位置中所述主活塞不可旋转地联接到所述壳体，在所述非锁止位置中所述主活塞能够相对于所述壳体旋转；
所述输出构件能够相对于所述输入构件在接合位置和分离位置之间选择性地轴向移动，在所述接合位置中所述输出构件不可旋转地联接至所述选择性离合器的输入构件，在所述分离位置中所述输出构件能够相对于所述选择性离合器的所述输入构件旋转；
通过所述至少一个辅助活塞的作用，所述输出构件能够从所述选择性离合器的所述接合位置选择性地轴向移动至所述分离位置；
所述操作方法包括以下步骤：
通过调节对所述主活塞和所述至少一个辅助活塞的液压压力来选择性地控制所述双锁止活塞组件的轴向位移，以便将所述选择性离合器的输出构件配置在所述接合位置和所述分离位置中的所期望的一个中。
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