CN113374851B - 一种自由导轮 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自由导轮，该导轮通过湿式离合器及棘轮棘爪机构安装在花键毂体上，湿式离合器包括端盖压板、一一间隔设置的多片钢片和摩擦片、活塞，端盖压板、钢片、摩擦片及活塞轴向依次排列，花键毂体上开设有活塞腔，棘轮棘爪机构包括安装在花键毂体上的棘轮及安装在导轮上的棘爪组件，棘轮棘爪机构用于控制导轮随花键毂体单向自由转动，当湿式离合器处于结合状态时，导轮相对于花键毂体固定不动；当湿式离合器处于脱离状态时，导轮在棘轮棘爪机构的作用下相对于花键毂体能够单向自由转动。该结构也能够实现对导轮工况的主动控制，进而能够最大限度地发挥变矩器功效的同时提高液力变矩器的效率，提升变速箱乃至主机产品的经济性和动力性。

Description

一种自由导轮

技术领域

本发明涉及液力变矩器技术领域，特别是涉及一种自由导轮。

背景技术

液力变矩器内部导轮，按照结构形式可以分为自由导轮和固定导轮。常见的固定导轮结构简单，加工制造容易，但固定导轮结构带来的弊端是，在液力变矩器工作在变速比大于0.8工况时，导轮不能随泵轮及涡轮转动，导致变矩器效率会急剧降低，影响整车的动力性及燃油经济性，而传统的单向离合器导轮是否转动只由变矩器当前工作工况决定，没有办法人为参与决定导轮工况，进而导致变矩器的工作工况不可控。

现有液力变矩器导轮大部分为固定型，配合闭锁型液力变矩器使用的导轮则带有单向离合器，在液力变矩器产品上虽有单向离合器成品可以用，但大尺寸的单向离合器仍需要自行设计生产，且单向离合器“离-合”工况互换不可控，与变矩器内部工况自行决定相关，无法人为干预控制。中国专利CN109469718A公开了一种变矩和耦合工况可控转换的方法及液力变矩器，利用导轮制动器控制导轮工况转换，但未考虑制动器解除制动后导轮反转的问题。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供一种自由导轮，能够实现对导轮工况的主动控制，进而能够最大限度地发挥变矩器功效的同时提高液力变矩器的效率，提升变速箱乃至主机产品的经济性和动力性。

一种自由导轮，该导轮通过湿式离合器及棘轮棘爪机构安装在花键毂体上，所述湿式离合器包括端盖压板、一一间隔设置的多片钢片和摩擦片、活塞，所述端盖压板、所述钢片、所述摩擦片及所述活塞轴向依次排列，所述花键毂体上开设有用于收纳对应的所述活塞的活塞腔，所述花键毂体上开设有贯通至所述活塞腔的油道，所述棘轮棘爪机构包括安装在所述花键毂体上的棘轮及安装在所述导轮上的棘爪组件，所述棘轮棘爪机构用于控制所述导轮随所述花键毂体单向自由转动，当所述湿式离合器处于结合状态时，所述导轮相对于所述花键毂体固定不动；当所述湿式离合器处于脱离状态时，所述导轮在所述棘轮棘爪机构的作用下相对于所述花键毂体能够单向自由转动。

可选地，所述棘爪组件包括周向等距分布的至少两个棘爪单元。

可选地，所述棘爪单元包括轴铰接安装在所述导轮上的棘爪、设置在所述导轮上的安装座以及设置在所述安装座上的压紧弹簧片。

可选地，所述花键毂体上设置有挡圈，所述棘轮轴向限位在所述挡圈与所述端盖压板之间。

可选地，所述湿式离合器为湿式多片离合器或者湿式多片无滑环式电磁离合器。

可选地，所述湿式离合器的工作油由变速箱吸油泵提供，所述变速箱吸油泵的出油分出一路经电磁阀送至所述湿式离合器的活塞腔。

可选地，采用该自由导轮的液力变矩器还包括泵轮和涡轮，该自由导轮的控制方式包括手动控制模式和自动控制模式；手动控制模式下，通过手动开关控制所述电磁阀通电或断电；自动控制模式下，依次判断以下条件：

条件a，检测变矩器类型是否为闭锁型液力变矩器，若是，则判断条件b；若否，则判断条件c；

条件b，检测是否有闭锁压力，若是，则所述电磁阀断电；若否，则继续判断条件c；

条件c，判断泵轮转速是否大于1500rpm，若是，则所述电磁阀断电；若否，则继续判断条件d；

条件d，判断涡轮转速与泵轮转速之比是否大于等于0.8，若是，则所述电磁阀断电；若否，则所述电磁阀通电。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益效果：本发明的自由导轮，通过湿式离合器结构和棘轮棘爪机构，能够实现对导轮工况的主动控制，且导轮在耦合工况模式下，不会发生反转，从而能够避免对变矩器性能的影响，进而能够最大限度地发挥变矩器功效的同时提高液力变矩器的效率，并且，可以采用人为手动控制或系统自动控制两种方式，提升适应性，进而提升变速箱乃至主机产品的经济性和动力性。

附图说明

图1为本发明的自由导轮的主视图；

图2为本发明的自由导轮的轴向剖视图；

图3为本发明的自由导轮的供油系统简图；

图4为本发明的自由导轮的两种控制方式的控制逻辑图。

附图中：1-导轮，2-花键毂体，3-端盖压板，4-钢片，5-摩擦片，6-第一密封圈，7-活塞，8-第二密封圈，9-压紧弹簧片，10-棘爪，11-棘轮，12-挡圈；

21-过滤器，22-吸油泵，23-电磁阀，24-调压阀，25-湿式离合器。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的示范性实施例做出说明，其中包括本发明实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本发明的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。

如图1和图2所示，一种自由导轮，该自由导轮通过湿式离合器及棘轮棘爪机构安装在花键毂体上，湿式离合器25包括端盖压板3、一一间隔设置的多片钢片4和摩擦片5、活塞7，其中的端盖压板3呈圆环状，钢片4和摩擦片5也均呈圆环状，活塞7呈圆柱筒状，端盖压板3、钢片4、摩擦片5及活塞7轴向依次排列，花键毂体2上开设有用于收纳对应的活塞7的活塞腔，活塞7通过外周的第一密封圈6和内周的第二密封圈8在活塞腔内，花键毂体2上开设有贯通至活塞腔的油道，棘轮棘爪机构包括安装在花键毂体2上的棘轮11及安装在导轮1上的棘爪10组件，棘轮棘爪机构用于控制导轮1随花键毂体2单向自由转动，当湿式离合器25处于结合状态时，导轮1相对于花键毂体2固定不动；当湿式离合器25处于脱离状态时，导轮1在棘轮棘爪机构的作用下相对于花键毂体2能够单向自由转动。

更具体地，其中，棘爪10组件包括周向等距分布的两个棘爪10单元，在其他实施例中，可以根据实际情况，对棘爪10单元的数量进行增加；棘爪10单元包括轴铰接安装在导轮1上的棘爪10、设置在导轮1上的安装座以及设置在安装座上的压紧弹簧片9；花键毂体2上设置有挡圈12，棘轮11轴向限位在挡圈12与端盖压板3之间；使用时，花键毂体2固定在导轮1座上，当湿式离合器25结合时，挡圈12、棘轮11、端盖压板3、钢片4、摩擦片5及活塞7在油液的作用下，轴向压紧，导轮1与花键毂体2相对固定，液力变矩器为液力工况模式，当在摩擦片5在变矩器内部背压推动的作用下脱开时，在棘轮棘爪机构的作用下，导轮1可单向自由转动，液力变矩器转变为耦合工况模式。

上述的湿式离合器25可以选用湿式多片离合器或者湿式多片无滑环式电磁离合器。

如图3所示，湿式离合器25的工作油由变速箱吸油泵22提供，变速箱吸油泵22的出油分出一路经电磁阀23送至湿式离合器25的活塞腔，并在吸油泵22与电磁阀23之间的油路上设置调压阀24，具体地，吸油泵22通过过滤器21连接至油底壳，吸油泵22的一路出油通过电磁阀23连接至湿式离合器25的活塞腔，并在吸油泵22与电磁阀23之间的油路上设置有用于调节进入离合器活塞腔的压力大小，调定压力按照设计参数计算所得。

如图4所示，采用上述结构的自由导轮的液力变矩器还包括泵轮和涡轮，该自由导轮的控制方式包括手动控制模式和自动控制模式；手动控制模式下，通过手动开关控制电磁阀23通电或断电；自动控制模式下，依次判断以下条件：

条件a，检测变矩器类型是否为闭锁型液力变矩器，若是，则判断条件b；若否，则判断条件c；

条件b，检测是否有闭锁压力，若是，则电磁阀23断电；若否，则继续判断条件c；

条件c，判断泵轮转速是否大于1500rpm，若是，则电磁阀23断电；若否，则继续判断条件d；

条件d，判断涡轮转速与泵轮转速之比是否大于等于0.8，若是，则电磁阀23断电；若否，则电磁阀23通电。

以上，采用本实施例的导轮的控制方式包括手动控制模式和自动控制模式，用户可通过手动按钮式开关，人为控制导轮离合器的工作状态，也可以通过系统自动进行状态控制。控制系统集成在变速箱控制器中，共享发动机转速（泵轮转速）、涡轮转速等信号，根据设定好的条件，判定导轮需要工作在何种工况，进而进行自动控制，以达到设计目的。

与现有技术相比，本实施例的自由导轮的优点在于：

本发明实施例中的自由导轮，通过湿式离合器结构和棘轮棘爪机构，能够实现对导轮工况的主动控制，且在耦合工况模式下，导轮不会发生反转，从而能够避免对变矩器性能的影响，进而能够最大限度地发挥变矩器功效的同时提高液力变矩器的效率，并且，可以采用人为手动控制或系统自动控制两种方式，提升适应性，进而提升变速箱乃至主机产品的经济性和动力性。

以上具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，取决于设计要求和其他因素，可以发生各种各样的修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所做的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (7)

1.一种自由导轮，其特征在于，该导轮通过湿式离合器及棘轮棘爪机构安装在花键毂体上，

所述湿式离合器包括端盖压板、一一间隔设置的多片钢片和摩擦片、活塞，所述端盖压板、所述钢片、所述摩擦片及所述活塞轴向依次排列，所述花键毂体上开设有用于收纳对应的所述活塞的活塞腔，所述花键毂体上开设有贯通至所述活塞腔的油道，

所述棘轮棘爪机构包括安装在所述花键毂体上的棘轮及安装在所述导轮上的棘爪组件，所述棘轮棘爪机构用于控制所述导轮随所述花键毂体单向自由转动，

当所述湿式离合器处于结合状态时，所述导轮相对于所述花键毂体固定不动；当所述湿式离合器处于脱离状态时，所述导轮在所述棘轮棘爪机构的作用下相对于所述花键毂体能够单向自由转动。

2.如权利要求1所述的一种自由导轮，其特征在于，所述棘爪组件包括周向等距分布的至少两个棘爪单元。

3.如权利要求2所述的一种自由导轮，其特征在于，所述棘爪单元包括轴铰接安装在所述导轮上的棘爪、设置在所述导轮上的安装座以及设置在所述安装座上的压紧弹簧片。

4.如权利要求1所述的一种自由导轮，其特征在于，所述花键毂体上设置有挡圈，所述棘轮轴向限位在所述挡圈与所述端盖压板之间。

5.如权利要求1所述的一种自由导轮，其特征在于，所述湿式离合器为湿式多片离合器或者湿式多片无滑环式电磁离合器。

6.如权利要求1所述的一种自由导轮，其特征在于，所述湿式离合器的工作油由变速箱吸油泵提供，所述变速箱吸油泵的出油分出一路经电磁阀送至所述湿式离合器的活塞腔。

7.如权利要求6所述的一种自由导轮，其特征在于，采用该自由导轮的液力变矩器还包括泵轮和涡轮，该自由导轮的控制方式包括手动控制模式和自动控制模式；手动控制模式下，通过手动开关控制所述电磁阀通电或断电；自动控制模式下，依次判断以下条件：

条件a，检测变矩器类型是否为闭锁型液力变矩器，若是，则判断条件b；若否，则判断条件c；

条件b，检测是否有闭锁压力，若是，则所述电磁阀断电；若否，则继续判断条件c；

条件c，判断泵轮转速是否大于1500rpm，若是，则所述电磁阀断电；若否，则继续判断条件d；

条件d，判断涡轮转速与泵轮转速之比是否大于等于0.8，若是，则所述电磁阀断电；若否，则所述电磁阀通电。