专利名称：双活塞正常啮合离合器的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及用于机动车辆中采用的变速器的正常啮合的离合器。
背景技术：
汽车变速器经常具有液压驱动的、可选择性啮合的扭矩传递机制，简称离合器。离合器可以是固定式离合器(即，刹车)，或旋转式离合器。通常情况下，当离合器被啮合时，间隔的摩擦片和反应片组被彼此接触地放置，以造成与各片组连接的部件的共同旋转(在旋转式离合器情况中)或接地(在固定式离合器情况中)。液压驱动的离合器具有固有的自旋损失，自旋损失降低燃油经济性。自旋损失由离合器中给与离合器片连接的部件的旋转增加阻力的流体造成。另外，这种液压驱动的离合器直到有来自变速器泵的足够流体压力时才可啮合。通常情况下，主变速器泵由与该变速器连接的发动机驱动，或者由可旋转的变速器构件驱动并且因此由发动机间接驱动。当发动机以相对低的速度旋转时，或者发动机完全关闭时，如在发动机具有自动启动/停止能力的情况中，主泵可以不提供足够的液压压力。相应地，当来自主泵的压力不足时，有时也采用诸如电动泵的辅助泵来提供所需液压压力。
发明内容
提供了一种机械偏置的、正常啮合的离合器。该离合器包括具有第一侧和相对的第二侧的摩擦元件；被配置用于在所述第一侧上压靠摩擦元件的第一片；以及被配置用于在所述第二侧上压靠摩擦元件的第二片。该离合器还包括被配置为向第二片施加第一力用于将第二片压靠摩擦元件以啮合离合器的偏置装置。另外，该离合器包括用于向第一片施加第二力的施力活塞，以及用于向第二片施加第三力的释放活塞。当在缺乏第二力的情况下，第二片被第三力从摩擦元件推开时，该离合器被脱离，而当第一片被第二力压靠摩擦元件时，该离合器被啮合。偏置装置可被配置为在不施加功率的情况下向第二片施加第一力。偏置装置可以是碟形弹簧(Belleville spring)。该碟形弹簧可被压缩来向第二片施加第一力，此外还可在缺乏第二力的情况下被第三力压缩。释放活塞可被配置为接收液压压力，从而向第二片施加第三力来使离合器脱离。 类似地，施力活塞可被配置为接收液压压力，从而向第一片施加第二力来啮合离合器。还公开了一种车辆，该车辆具有带自动启动/停止能力的发动机以及具有上述离合器的变速器。从以下结合附图对本发明最佳实施方式的详细描述中，本发明的上述特征和优势以及其他特征和优势是容易显而易见的。本发明还提供了以下方案
1. 一种机械偏置的正常啮合的离合器，其包括 具有第一侧和相对的第二侧的摩擦元件；被配置用于在所述第一侧上压靠所述摩擦元件的第一片； 被配置用于在所述第二侧上压靠所述摩擦元件的第二片；
偏置装置，其被配置为向所述第二片施加第一力从而将所述第二片压靠所述摩擦元件并啮合所述离合器；
适于向所述第一片施加第二力的施力活塞，以及适于向所述第二片施加第三力的释放活塞； 其中
在没有所述第二力的情况下，所述第二片被所述第三力从所述摩擦元件推开以使所述离合器脱离；以及
所述第一片被所述第二力压靠所述摩擦元件以啮合所述离合器。2.根据方案1所述的离合器，其中，所述偏置装置被配置为在不施加功率的情况下向所述第二片施加所述第一力。3.根据方案2所述的离合器，其中，所述偏置装置是碟形弹簧。4.根据方案3所述的离合器，其中，所述碟形弹簧被压缩，以便向所述第二片施加所述第一力。5.根据方案3所述的离合器，其中，所述碟形弹簧在没有所述第二力的情况下被所述第三力压缩。6.根据方案1所述的离合器，其中，所述释放活塞被配置为接收液压压力，从而向所述第二片施加所述第三力以使所述离合器脱离。7.根据方案1所述的离合器，其中，所述施力活塞被配置为接收液压压力，从而向所述第一片施加所述第二力以啮合所述离合器。8. 一种被配置用于从发动机接收功率的变速器，所述变速器包括 可与所述发动机连接的输入构件；
输出构件； 固定构件；
操作上连接在所述输入构件与所述输出构件之间的多个齿轮构件；以及机械偏置的正常啮合的离合器，所述离合器被配置为当处于啮合状态时在所述齿轮构件的一个与所述齿轮构件的另一个之间、所述齿轮构件的所述一个与所述固定构件之间、 或所述发动机与所述变速器之间传递扭矩，并且被配置为当处于脱离状态时不传递扭矩， 所述离合器包括
具有第一侧和相对的第二侧的摩擦元件；
被配置用于在所述第一侧上压靠所述摩擦元件的第一片；
被配置用于在所述第二侧上压靠所述摩擦元件的第二片；
偏置装置，其被配置为向所述第二片施加第一力从而将所述第二片压靠所述摩擦元件并啮合所述离合器；
适于向所述第一片施加第二力的施力活塞，以及适于向所述第二片施加第三力的释放活塞； 其中
在没有所述第二力的情况下，所述第二片被所述第三力从所述摩擦元件推开以使所述离合器脱离；以及
所述第一片被所述第二力压靠所述摩擦元件以啮合所述离合器。9.根据方案8所述的变速器，其中，所述偏置装置是碟形弹簧。10.根据方案8所述的变速器，其还包括由所述输入构件和所述输出构件中的一个驱动的变速器泵，其中，所述泵被配置为向所述施力活塞提供液压压力用于施加所述第二力，并且向所述释放活塞提供液压压力用于施加所述第三力，以及其中所述变速器特征在于没有任何额外泵，所述任何额外泵在所述发动机不运行时被提供功率。11.根据方案8所述的变速器，其中，所述偏置装置被配置为在不施加功率的情况下向所述第二片施加所述第一力。12.根据方案9所述的变速器，其中，所述碟形弹簧被压缩，以便向所述第二片施加所述第一力。13.根据方案9所述的变速器，其中，所述碟形弹簧在没有所述第二力的情况下被所述第三力压缩。14.根据方案8所述的变速器，其中，所述释放活塞被配置为接收液压压力，从而向所述第二片施加所述第三力以使所述离合器脱离。15.根据方案8所述的变速器，其中，所述施力活塞被配置为接收液压压力，从而向所述第一片施加所述第二力以啮合所述离合器。16. 一种具有带自动启动/停止能力的发动机的车辆，所述车辆包括 被配置用于从所述发动机接收功率的变速器
被配置用于从发动机接收功率的变速器，其包括 可与所述发动机连接的输入构件； 输出构件； 固定构件；
操作上连接在所述输入构件与所述输出构件之间的多个齿轮构件；以及机械偏置的正常啮合的离合器，所述离合器被配置为当处于啮合状态时在所述齿轮构件的一个与所述齿轮构件的另一个之间、所述齿轮构件的所述一个与所述固定构件之间、 或所述发动机与所述变速器之间传递扭矩，并且被配置为当处于脱离状态时不传递扭矩， 所述离合器包括
具有第一侧和相对的第二侧的摩擦元件；
被配置用于在所述第一侧上压靠所述摩擦元件的第一片；
被配置用于在所述第二侧上压靠所述摩擦元件的第二片；
偏置装置，其被配置为向所述第二片施加第一力从而将所述第二片压靠所述摩擦元件并啮合所述离合器用于自动发动机启动；
适于向所述第一片施加第二力的施力活塞，以及适于向所述第二片施加第三力的释放活塞； 其中
在没有所述第二力的情况下，所述第二片被所述第三力从所述摩擦元件推开并且所述离合器被脱离用于手动发动机启动；以及
所述第一片被所述第二力压靠所述摩擦元件并且所述离合器被啮合用于自动发动机启动。17.根据方案16所述的车辆，其中，所述偏置装置是碟形弹簧，以及所述碟形弹簧被压缩以便向所述第二片施加所述第一力，并且在没有所述第二力的情况下被所述第三力压缩。18.根据方案16所述的车辆，其还包括由所述输入构件和所述输出构件中的一个驱动的变速器泵，其中，所述泵被配置为向所述施力活塞提供液压压力用于施加所述第二力，并且向所述释放活塞提供液压压力用于施加所述第三力，以及其中所述变速器特征在于没有任何额外泵，所述任何额外泵在所述发动机不运行时被提供功率。19.根据方案16所述的车辆，其中，所述偏置装置被配置为在不施加功率的情况下向所述第二片施加所述第一力。20.根据方案16所述的车辆，其中，所述释放活塞被配置为接收液压压力，从而向所述第二片施加所述第三力以使所述离合器脱离，以及所述施力活塞被配置为接收液压压力，从而向所述第一片施加所述第二力以啮合所述离合器。
图1是车辆传动系统的示意性局部图示，包括具有处于其正常啮合状态下的机械偏置的离合器的变速器的局部图示；
图2是图1的车辆传动系统的示意性局部图示，该车辆传动系统具有处于液压啮合状态的机械偏置的正常啮合的离合器；以及
图3是图1的车辆传动系统的示意性局部图示，该车辆传动系统具有处于液压脱离状态的机械偏置的正常啮合的离合器。
具体实施例方式参考附图，其中相同附图标记指示相同部件，图1-3示出车辆10。车辆10包括传动系统12，传动系统12具有发动机14和用于向该车辆的驱动轮(未示出)传递发动机扭矩的变速器16。如所提供的，发动机14包括自动启动/停止功能或能力，这可以自动关闭和重启车辆的发动机14来减少发动机空转消耗的时间量，从而改进燃油经济性。发动机启动 /停止能力对于耗费大量时间等待交通灯或在交通堵塞中经常停下来的车辆是有利的。这种启动/停止特征存在于通常采用除发动机14外用于推进车辆的电动马达/发电机(未示出)的混合电动车辆中，但也可用于缺少混合电动传动系统的车辆中。发动机14在操作上连接到变速器16，变速器16被配置用于从该发动机接收功率和扭矩。车辆10另外包括控制器18，控制器18可以是适于控制变速器16的操作的变速器控制模块(TCM)。控制器18还可被配置为适于控制整个传动系统12的操作的传动系统控制器。变速器16包括输入构件、输出构件和固定构件，输入构件被示出为经由变矩器21在操作上连接到发动机14的输入轴20，输出构件被示出为输出轴22，固定构件被示出为变速器壳24。如本领域技术人员所已知的，发动机扭矩在输入轴20和输出轴22之间经由行星齿轮配置沈传递。图1-3中，行星齿轮配置沈被示出为包括三个行星齿轮组观、30和32。每一个行星齿轮组观、30和32分别包含太阳齿轮^A、30A、32A，环形齿轮^B、30B、32B，以及承载构件^C、30C、32C。如本领域技术人员所已知的，行星齿轮组观、30和32之间经由其各自的太阳齿轮、环形齿轮和承载构件的各种互连是可能的，以便在输入轴20和输出轴22之间实现所需的变速比。变速器16还包括适于通过专用流体通道(未示出)向诸如离合器36 的各种变速器离合器和伺服系统提供加压流体的液压泵34。另外，图1-3示出了放置在变速器16内的机械偏置的正常啮合的离合器38。离合器38在啮合状态下传递扭矩，在脱离状态下不传递扭矩。离合器38可被用来在发动机14 和输出轴22之间以通常被用来发动车辆10的低或第一传动比传递扭矩。另外，离合器38 可被配置为在齿轮构件^A-C、30A-C和32A-C中的任何一个与行星齿轮配置沈的齿轮构件的任何其他构件之间，以及在所述齿轮构件的一个与变速器壳M之间，或者在发动机14 与变速器16之间传递扭矩。离合器38包括被示出为离合器组件40的摩擦元件。如本领域技术人员所已知的，离合器组件40包括在离合器被啮合时被彼此接触地放置的间隔的摩擦片40A和反应片 41的组。离合器38还包括第一或施力片42，第一或施力片42用作施力构件或被配置用于在第一侧40A上压靠离合器组件40的片。另外，离合器38包括第二片44，第二片44用作支撑构件或被配置用于压靠离合器组件40的片。离合器38还包括碟形弹簧46，碟形弹簧 46是被配置为向第二或支撑片44施加第一力Fl从而在第一片42与该第二片之间夹住离合器组件40来啮合离合器的偏置装置(如图1所示)。壳M包括专门形成或加工的用于第一片42接触和安放的肩部24A。当第一片响应第一力Fl移动时，肩部24A为第一片42提供反应面。离合器38还采用适于向第一片42施加第二力F2的施力活塞48 (如图2所示)， 以及适于向第二片44施加第三力F3的释放活塞50 (如图3所示)。施力活塞48被壳M 保持在其内径和外径上。当施力活塞48完全缩回时，该施力活塞靠变速器壳M的反应面 24B座落。处于完全缩回状态的施力活塞48与第一片42之间有足够的空隙，以允许在施加第一力Fl并且第一片42接触并坐落于肩部24A时夹住离合器组件40。当释放活塞50完全缩回时，该释放活塞可以坐落于施力活塞48上。释放活塞50的外径被变速器壳M保留，而内径则被在施力活塞48的表面上形成的环48A保留。释放活塞50包括一组指部(fingers) 50A,指部50A伸出第一片42中的开口 42A，伸出反应片41中的开口 41A，从而允许释放活塞与第二片44接触并向第二片44传递第三力F3，如图3所示。指部50A与第二片44之间有足够空隙来允许在施加第一力Fl 并且第一片42接触并坐落于肩部24A时夹住离合器组件40。从图1-3可看出，力Fl的施加方向与力F2和F3的施加方向相反。当第一片42被第二力F2压靠离合器组件40时离合器38被啮合(如图2所示)。另一方面，当在缺乏第二力F2的情况下，第三力F3被施加到第二片44时，离合器38被脱离(如图3所示)。在组装后(as-assembled)的预压缩状态下，碟形弹簧46向第二片44施加第一力 Fl以在第一片42与第二片44之间夹住离合器组件40，并且因此使离合器38正常啮合。在施加第一力Fl期间，第一片42接触并坐落于肩部24A，从而允许离合器38正常啮合。同样，离合器38被碟形弹簧46在不施加无论是液压、气动还是电动的功率的情况下保持正常啮合。仅由来自碟形弹簧46的第一力Fl提供的离合器38的啮合在发动机关闭时通常足以保持变速器16处于正常状态。另外，第一力Fl也足以传递通常在发动机启动期间并且处于较低发动机转速时看到的发动机14的相对低的扭矩输出。如上所述，释放活塞50施加的第三力F3，将碟形弹簧46压缩超出其组装后的预压缩状态，并且作用于保留这种额外压缩。在没有施加第二力F2的情形中，这种对碟形弹簧46的额外压缩允许离合器组件40 的摩擦片40A和反应片41彼此分离并且也从支撑片44分离，从而使离合器38脱离。尽管仅由碟形弹簧46提供的夹钳可以足够传递发动机14的相对低的扭矩输出， 更高的发动机扭矩，如通常在发动机转速提高时以及油门开口较大时看到的，则会要求更高程度的夹钳。由施力活塞48提供的力F2倾向于高于第一力F1，以便可以产生比通过预压缩的碟形弹簧46可能有的更高程度的夹钳，以及因此离合器38的更安全的啮合。控制器18，如上所述，控制远离离合器38的阀52的操作。阀52被配置为调节从流体泵；34接收的液压流体的流动，并且加压施力活塞48或释放活塞50。取决于期望啮合还是脱离离合器38，流体压力被用来分别选择性地驱动施力活塞48或释放活塞50。通常情况下，选择适用的最低流体压力，以便限制变速器16的自旋损失并增加车辆10的燃油经济性。阀52被配置为在孔M内移动来允许施力活塞48和释放活塞50中的一个分别通过通道57A和57B经由流体供应通道56被加压，同时经由两个分离的孔道(vent passage) 58A和58B中的一个减轻这两个活塞中的另一个内的压力。阀52也可以采用允许活塞48 和50经由孔道58A和58B减轻压力的中间位置。机械偏置的正常啮合的离合器38促进了发动机停止/启动功能，而无需使用任何辅助电动泵或蓄电池。在与采用停止/启动技术的发动机14配对的典型变速器中，当车辆停放时，发动机点火被打开，但发动机是关闭的，变速器处于所选择的驱动模式并且车辆司机正驱动车辆刹车。在这种情形下，变速器将处于要求液压压力的低或第一齿轮操作模式中。一旦司机松开刹车踏板，发动机就自动启动，并且辅助电动泵将开始提供液压压力来啮合并保持输入离合器。这种推动液压压力通常允许车辆在车辆司机一踩下加速器踏板时就加速。另一种方法是用蓄电池取代辅助电动泵来促进推动输入离合器啮合。然而，两种方法均非常昂贵，经常需要额外车辆包装空间(这通常十分珍贵)，并且因为其操作所需要的额外功率而对燃油效率产生直接影响。离合器38可用作上述两种方法的有效替代。在车辆10情况中，当车辆刹车被松开时，发动机14将启动，并且控制器18将指引阀52从泵34向施力活塞48发送加压的液压流体。尽管在供应通道56和通道57A中建立了液压压力，离合器38仍通过碟形弹簧46提供的第一力Fl维持啮合，如图1所示。如图 2所示，一旦在供应通道56和通道57A中建立了流体压力，流体压力将经由第二力F2将施力活塞48移向第一片42，第一片42反过来将把离合器组件40压缩向第二片44，并且压缩和变平碟形弹簧46。在这种模式中，离合器38的夹钳和保持扭矩能力相当于由TCM控制的液压压力。继离合器38的这种啮合后，按车辆操作需要，变速器16可以通过要求离合器 38打开的其他驱动齿轮继续工作。当在变速器16中对于特定操作模式要求脱离离合器38时，控制器18将指引阀 52向释放活塞50发送加压的液压流体，同时减轻来自施力活塞48的液压压力。如图3所示，液压压力将被指引到通道57B来经由第三力F3以远离碟形弹簧46的方向移动施力活塞48，以及将释放活塞50移向碟形弹簧以便接触第二片44并压缩和变平碟形弹簧。因此， 第一和第二片42、44之间将不再挤压离合器组件40，从而使离合器38脱离。整体来说，因为离合器38是机械偏置的正常啮合的装置，在变速器中可以使用一个或多个这样的离合器来减少自旋损失和液压压力要求，从而提高燃油经济性。 尽管已详细描述了本发明的最佳实施方式，熟悉本发明涉及领域的技术人员将意
识到，在所附权利要求的范围内，可以有实践本发明的各种替代设计和实施例。
权利要求
1.一种机械偏置的正常啮合的离合器，其包括 具有第一侧和相对的第二侧的摩擦元件；被配置用于在所述第一侧上压靠所述摩擦元件的第一片； 被配置用于在所述第二侧上压靠所述摩擦元件的第二片；偏置装置，其被配置为向所述第二片施加第一力从而将所述第二片压靠所述摩擦元件并啮合所述离合器；适于向所述第一片施加第二力的施力活塞，以及适于向所述第二片施加第三力的释放活塞； 其中在没有所述第二力的情况下，所述第二片被所述第三力从所述摩擦元件推开以使所述离合器脱离；以及所述第一片被所述第二力压靠所述摩擦元件以啮合所述离合器。
2.根据权利要求1所述的离合器，其中，所述偏置装置被配置为在不施加功率的情况下向所述第二片施加所述第一力。
3.根据权利要求2所述的离合器，其中，所述偏置装置是碟形弹簧。
4.根据权利要求3所述的离合器，其中，所述碟形弹簧被压缩，以便向所述第二片施加所述第一力。
5.根据权利要求3所述的离合器，其中，所述碟形弹簧在没有所述第二力的情况下被所述第三力压缩。
6.根据权利要求1所述的离合器，其中，所述释放活塞被配置为接收液压压力，从而向所述第二片施加所述第三力以使所述离合器脱离。
7.根据权利要求1所述的离合器，其中，所述施力活塞被配置为接收液压压力，从而向所述第一片施加所述第二力以啮合所述离合器。
8.—种被配置用于从发动机接收功率的变速器，所述变速器包括 可与所述发动机连接的输入构件；输出构件； 固定构件；操作上连接在所述输入构件与所述输出构件之间的多个齿轮构件；以及机械偏置的正常啮合的离合器，所述离合器被配置为当处于啮合状态时在所述齿轮构件的一个与所述齿轮构件的另一个之间、所述齿轮构件的所述一个与所述固定构件之间、 或所述发动机与所述变速器之间传递扭矩，并且被配置为当处于脱离状态时不传递扭矩， 所述离合器包括具有第一侧和相对的第二侧的摩擦元件；被配置用于在所述第一侧上压靠所述摩擦元件的第一片；被配置用于在所述第二侧上压靠所述摩擦元件的第二片；偏置装置，其被配置为向所述第二片施加第一力从而将所述第二片压靠所述摩擦元件并啮合所述离合器；适于向所述第一片施加第二力的施力活塞，以及适于向所述第二片施加第三力的释放活塞；其中在没有所述第二力的情况下，所述第二片被所述第三力从所述摩擦元件推开以使所述离合器脱离；以及所述第一片被所述第二力压靠所述摩擦元件以啮合所述离合器。
9.根据权利要求8所述的变速器，其中，所述偏置装置是碟形弹簧。
10.一种具有带自动启动/停止能力的发动机的车辆，所述车辆包括 被配置用于从所述发动机接收功率的变速器被配置用于从发动机接收功率的变速器，其包括 可与所述发动机连接的输入构件； 输出构件； 固定构件；操作上连接在所述输入构件与所述输出构件之间的多个齿轮构件；以及机械偏置的正常啮合的离合器，所述离合器被配置为当处于啮合状态时在所述齿轮构件的一个与所述齿轮构件的另一个之间、所述齿轮构件的所述一个与所述固定构件之间、 或所述发动机与所述变速器之间传递扭矩，并且被配置为当处于脱离状态时不传递扭矩， 所述离合器包括具有第一侧和相对的第二侧的摩擦元件；被配置用于在所述第一侧上压靠所述摩擦元件的第一片；被配置用于在所述第二侧上压靠所述摩擦元件的第二片；偏置装置，其被配置为向所述第二片施加第一力从而将所述第二片压靠所述摩擦元件并啮合所述离合器用于自动发动机启动；适于向所述第一片施加第二力的施力活塞，以及适于向所述第二片施加第三力的释放活塞； 其中在没有所述第二力的情况下，所述第二片被所述第三力从所述摩擦元件推开并且所述离合器被脱离用于手动发动机启动；以及所述第一片被所述第二力压靠所述摩擦元件并且所述离合器被啮合用于自动发动机启动。
全文摘要
本发明涉及双活塞正常啮合离合器。具体地，提供了一种正常啮合的离合器，其具有带第一侧和相对的第二侧的摩擦元件；被配置用于在所述第一侧上压靠所述摩擦元件的第一片；以及被配置用于在所述第二侧上压靠所述摩擦元件的第二片。所述离合器还包括被配置为向所述第二片施加第一力用于将所述第二片压靠所述摩擦元件以啮合所述离合器的偏置装置。另外，所述离合器包括用于向所述第一片施加第二力的施力活塞，以及用于向所述第二片施加第三力的释放活塞。当在缺乏所述第二力的情况下，所述第二片被所述第三力从所述摩擦元件推开时，所述离合器被脱离，并且当所述第一片被所述第二力压靠所述摩擦元件时，所述离合器被啮合。
文档编号F16D25/0635GK102213277SQ20111008194
公开日2011年10月12日 申请日期2011年4月1日 优先权日2010年4月5日
发明者A·L·巴托斯, C·J·李, F·萨米, G·L·琼斯, J·I·马诺尔, K·V·赫贝尔 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司