專利名稱：離合器組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及扭矩傳遞組件，且更具體地涉及包括防止扭矩過載的扭矩傳遞組件。
背景技術(shù)：
這部分的敘述僅僅提供與本公開有關(guān)的背景信息，并且可能構(gòu)成或可能不構(gòu)成現(xiàn) 有技術(shù)。

自動變速器通過選擇性地致動一個或多個制動器或離合器從而提供多個前向和 反向速度比或齒輪比?？捎糜谧詣幼兯倨髦械囊环N類型的制動器或離合器已知為單向離合 器。單向離合器包括沿一個旋轉(zhuǎn)方向的“鎖定”模式和沿相反旋轉(zhuǎn)方向的“自由輪”模式。單 向或可選擇的單向離合器設(shè)計為具有扭矩限制，其適度地高于系統(tǒng)的預(yù)期操作扭矩。超過 扭矩限制可能造成單向離合器或其它傳遞構(gòu)件的永久性損壞。由于某些情況，驅(qū)動系或發(fā) 動機可能產(chǎn)生扭矩峰值，其傳遞高于系統(tǒng)預(yù)期操作扭矩的扭矩。扭矩峰值可能超過單向離 合器或其它傳遞構(gòu)件的扭矩限制，造成單向離合器或其它傳遞構(gòu)件的永久性損壞或失效。應(yīng)對扭矩峰值的一種解決方案包括將單向離合器設(shè)計成具有足夠高的扭矩限制 以承受高扭矩峰值，使得單向離合器不被損壞。然而，設(shè)計具有更高扭矩限制的單向離合器 通常導(dǎo)致單向離合器的更大的質(zhì)量，更高的成本和更多的旋轉(zhuǎn)損失。因此，需要一種新的和 改進的離合器組件，其保護單向離合器不受到超過預(yù)期操作扭矩的扭矩峰值的損害，同時 使質(zhì)量、成本和低效率中的增加最小化。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的一個方面，用于在第一部件和第二部件之間傳遞第一扭矩的離合器組 件包括第一離合器和第二離合器。第一離合器設(shè)置在第一部件和第二部件之間并具有預(yù)先 確定的設(shè)計扭矩。第二離合器在第一部件和第二部件之間與第一離合器串聯(lián)設(shè)置。第二離 合器具有預(yù)先確定的保持扭矩，其中，預(yù)先確定的保持扭矩小于預(yù)先確定的設(shè)計扭矩。當(dāng)?shù)?一扭矩大于預(yù)先確定的保持扭矩時，第二離合器允許第一部件和第二部件之間的旋轉(zhuǎn)。在本發(fā)明的另一個方面，第一離合器是單向離合器，第二離合器是摩擦離合器。在本發(fā)明的又一個方面，離合器組件還包括與摩擦離合器持續(xù)地接合的偏置部 件。在本發(fā)明的又一個方面，第一部件是汽車變速器中的可旋轉(zhuǎn)部件，第二部件是汽 車變速器中的靜止部件。在本發(fā)明的又一個方面，可旋轉(zhuǎn)部件是汽車的行星齒輪組的環(huán)齒輪，靜止部件是 汽車變速器的變速器殼體。在本發(fā)明的又一個方面，單向離合器連接到可旋轉(zhuǎn)部件，并且摩擦離合器連接在 單向離合器和靜止部件之間。在本發(fā)明的又一個方面，摩擦離合器連接到可旋轉(zhuǎn)部件，并且單向離合器連接在 摩擦離合器和靜止部件之間。
在本發(fā)明的又一個方面，單向離合器包括可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到第一部件的第一座圈和 與第一座圈相對的第二座圈，并且其中，摩擦離合器包括可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到單向離合器的第 二座圈的至少一個第一摩擦元件，并包括與所述至少一個第一摩擦部件相對并且可旋轉(zhuǎn)地 聯(lián)接到第二部件的至少一個第二摩擦部件。在本發(fā)明的又一個方面，單向離合器包括可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到第二部件的第一座圈和 與第一座圈相對的第二座圈，并且其中，摩擦離合器包括可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到單向離合器的第 二座圈的至少一個第一摩擦元件，并包括與所述至少一個第一摩擦部件相對并且可旋轉(zhuǎn)地 聯(lián)接到第二部件的至少一個第二摩擦元件。在本發(fā)明的又一個方面，離合器組件還包括與摩擦離合器接合的貝氏彈簧。在本發(fā)明的又一個方面，離合器組件還包括設(shè)置在第一部件和第二部件之間的第 三部件。第三部件可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到摩擦離合器和單向離合器中的至少一個。第三部件選擇 性地沿第一旋轉(zhuǎn)方向?qū)⒌诙ぞ貍鬟f到第一部件，第一扭矩沿第二旋轉(zhuǎn)方向被從第一部件 傳遞到第二部件。本發(fā)明還包括以下方案方案1. 一種用于在第一部件和第二部件之間傳遞第一扭矩的離合器組件，所述 離合器組件包括設(shè)置在所述第一部件和所述第二部件之間的第一離合器，所述第一離合器具有預(yù) 先確定的設(shè)計扭矩；以及在所述第一部件和所述第二部件之間與所述第一離合器串聯(lián)設(shè)置的第二離合器， 所述第二離合器具有預(yù)先確定的保持扭矩，其中，所述預(yù)先確定的保持扭矩小于所述預(yù)先 確定的設(shè)計扭矩，并且其中，當(dāng)所述第一扭矩大于所述預(yù)先確定的保持扭矩時，所述第二離合器允許所 述第一部件和所述第二部件之間的旋轉(zhuǎn)。方案2.根據(jù)方案1所述的離合器組件，其特征在于，所述第一離合器是單向離合 器，所述第二離合器是摩擦離合器。方案3.根據(jù)方案2所述的離合器組件，其特征在于，還包括與所述摩擦離合器持 續(xù)地接合的偏置部件。方案4.根據(jù)方案2所述的離合器組件，其特征在于，所述第一部件是汽車變速器 中的可旋轉(zhuǎn)部件，所述第二部件是所述汽車變速器中的靜止部件。方案5.根據(jù)方案4所述的離合器組件，其特征在于，所述可旋轉(zhuǎn)部件是所述汽車 的行星齒輪組的環(huán)齒輪，所述靜止部件是所述汽車變速器的變速器殼體。方案6.根據(jù)方案4所述的離合器組件，其特征在于，所述單向離合器連接到所述 可旋轉(zhuǎn)部件，并且所述摩擦離合器連接在所述單向離合器和所述靜止部件之間。方案7.根據(jù)方案4所述的離合器組件，其特征在于，所述摩擦離合器連接到所述 可旋轉(zhuǎn)部件，并且所述單向離合器連接在所述摩擦離合器和所述靜止部件之間。方案8.根據(jù)方案2所述的離合器組件，其特征在于，所述單向離合器包括可旋轉(zhuǎn) 地聯(lián)接到所述第一部件的第一座圈和與所述第一座圈相對的第二座圈，并且其中，所述摩 擦離合器包括可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到所述單向離合器的第二座圈的至少一個第一摩擦元件，并包 括與所述至少一個第一摩擦部件相對并且可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到所述第二部件的至少一個第二摩擦部件。方案9.根據(jù)方案2所述的離合器組件，其特征在于，所述單向離合器包括可旋轉(zhuǎn) 地聯(lián)接到所述第二部件的第一座圈和與所述第一座圈相對的第二座圈，并且其中，所述摩 擦離合器包括可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到所述單向離合器的第二座圈的至少一個第一摩擦元件，并包 括與所述至少一個第一摩擦部件相對并且可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到所述第二部件的至少一個第二 摩擦元件。方案10.根據(jù)方案2所述的離合器組件，其特征在于，還包括接合所述摩擦離合器 的貝氏彈簧。方案11.根據(jù)方案2所述的離合器組件，其特征在于，還包括設(shè)置在所述第一部件 和所述第二部件之間并且可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到所述摩擦離合器和所述單向離合器中的至少一 個的第三部件，其中，所述第三部件可選擇地在第一旋轉(zhuǎn)方向上將第二扭矩傳遞到所述第 一部件，并且其中，所述第一扭矩在第二旋轉(zhuǎn)方向上從所述第一部件傳遞到所述第二部件。方案12. —種用于在可旋轉(zhuǎn)部件和靜止部件之間傳遞第一扭矩的離合器組件，所 述離合器組件包括設(shè)置在所述可旋轉(zhuǎn)部件和所述靜止部件之間的單向離合器，所述第一離合器具有 預(yù)先確定的設(shè)計扭矩；以及在所述可旋轉(zhuǎn)和所述靜止部件之間與所述單向離合器串聯(lián)設(shè)置的摩擦離合器，所 述摩擦離合器具有預(yù)先確定的保持扭矩，其中，所述預(yù)先確定的保持扭矩小于所述單向離 合器的預(yù)先確定的設(shè)計扭矩，并且其中，當(dāng)所述第一扭矩大于所述預(yù)先確定的保持扭矩時，所述摩擦離合器允許所 述可旋轉(zhuǎn)部件和所述靜止部件之間的旋轉(zhuǎn)。方案13.根據(jù)方案12所述的離合器組件，其特征在于，所述可旋轉(zhuǎn)部件是車輛變 速器中的可旋轉(zhuǎn)部件，所述靜止部件是所述車輛變速器中的靜止部件。方案14.根據(jù)方案13所述的離合器組件，其特征在于，所述可旋轉(zhuǎn)部件是行星齒 輪組的環(huán)齒輪，所述靜止部件是所述車輛變速器中的殼體。方案15.根據(jù)方案12所述的離合器組件，其特征在于，所述摩擦離合器包括至少 一個第一摩擦元件和至少一個第二摩擦元件，所述單向離合器包括第一座圈和第二座圈， 所述單向離合器的第一座圈可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到所述可旋轉(zhuǎn)部件，所述第二座圈可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接 到所述摩擦離合器的所述至少一個第一摩擦元件，并且所述摩擦離合器的所述至少一個第 二摩擦元件可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到所述靜止部件。方案16.根據(jù)方案12所述的離合器組件，其特征在于，所述摩擦離合器包括至少 一個第一摩擦元件和至少一個第二摩擦元件，所述單向離合器包括第一座圈和第二座圈， 所述摩擦離合器的所述至少一個第二摩擦元件可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到所述可旋轉(zhuǎn)部件，所述摩擦 離合器的所述至少一個第一摩擦元件可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到所述單向離合器的所述第二座圈，并 且所述單向離合器的所述第一座圈可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到所述靜止部件。方案17.根據(jù)方案16所述的離合器組件，其特征在于，所述單向離合器的所述至 少一個第一摩擦元件和所述至少一個第二摩擦元件中的一個是所述單向離合器的所述第 一座圈和所述第二座圈中的一個上的一對摩擦表面。方案18.根據(jù)方案12所述的離合器組件，其特征在于，還包括與所述摩擦離合器持續(xù)地接合的至少一個彈簧。方案19.根據(jù)方案12所述的離合器組件，其特征在于，還包括設(shè)置在所述第一部 件和所述第二部件之間并且可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到所述單向離合器的所述第一座圈和所述第二 座圈中的一個并且可旋轉(zhuǎn)地連接到所述摩擦離合器的所述至少一個第一摩擦元件和所述 至少一個第二摩擦元件中的一個的第三部件。方案20. —種用于在車輛變速器中的可旋轉(zhuǎn)部件和靜止部件之間傳遞第一扭矩 的離合器組件，所述離合器組件包括包括第一座圈和與所述第一座圈相對的第二座圈的單向離合器，其中，所述第一 座圈可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到所述第一部件和所述第二部件中的一個；以及包括至少一個第一摩擦元件和至少一個第二摩擦元件的摩擦離合器，其中，所述 至少一個第一摩擦元件可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到所述單向離合器的所述第二座圈，并且所述至少一 個第二摩擦元件可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到所述第一部件和所述第二部件中未聯(lián)接到所述單向離合 器的所述第一座圈的一個上，所述摩擦離合器具有預(yù)先確定的保持扭矩，其中，所述預(yù)先確 定的保持扭矩小于所述單向離合器的所述預(yù)先確定的設(shè)計扭矩，并且其中，當(dāng)所述第一扭矩大于所述預(yù)先確定的保持扭矩時，所述摩擦離合器允許所 述可旋轉(zhuǎn)部件和所述靜止部件之間的旋轉(zhuǎn)。方案21.根據(jù)方案20所述的離合器組件，其特征在于，還包括與所述摩擦離合器 持續(xù)地接合的至少一個偏置元件。方案22.根據(jù)方案21所述的離合器組件，其特征在于，所述可旋轉(zhuǎn)的部件是行星 齒輪組的齒輪。方案23.根據(jù)方案20所述的離合器組件，其特征在于，還包括可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到所 述至少一個第一摩擦元件和所述單向離合器的所述第二座圈的第三部件，其中，所述至少 一個第一摩擦元件通過所述第三部件可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到所述單向離合器的所述第二座圈。本申請的更多應(yīng)用領(lǐng)域?qū)谋疚奶峁┑恼f明而變得清楚。應(yīng)該理解，這些說明和 具體實例僅是用于說明的目的，且不意圖限定本公開的范圍。


圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的離合器組件的示意圖；圖2A是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的離合器組件的部分剖切側(cè)視圖；圖2B是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的圖2A的離合器組件的部分截面圖；圖3A是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的離合器組件的部分剖切側(cè)視圖；圖3B是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的圖3A的離合器組件的部分截面圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的離合器組件的部分截面圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的離合器組件的部分截面圖；以及圖6是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的離合器組件的部分截面圖。
具體實施例方式參考附圖，其中相同的標(biāo)號指代相同的構(gòu)件，在圖1中示出了根據(jù)本發(fā)明的一個 實施例的離合器組件10的示意圖。取決于操作條件，離合器組件10傳遞扭矩或允許第一部件12和第二部件13之間的旋轉(zhuǎn)，如下所述。第一部件12的形狀通常是圓柱形或環(huán)形。 在所提供的實例中，第一部件12是汽車變速器中的行星齒輪組的環(huán)齒輪。然而，第一部件 12可以是其它類型的從動齒輪、軸、或設(shè)置在其它環(huán)境中的部件。第二部件13的形狀通常 是環(huán)形。在所提供的實例中，第二部件13是汽車變速器中的殼體。同樣，第二部件13可以 采取其它形式，諸如齒輪、軸、或不偏離本發(fā)明的范圍的部件。單向離合器14設(shè)置在第一部 件12和第二部件13之間，并包括與第二座圈(race) 18相對的第一座圈16。第一座圈16 可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到第一部件12。在所提供的實例中，單向離合器14允許第一座圈16相對于 第二座圈18沿第一方向A旋轉(zhuǎn)，而當(dāng)?shù)谝蛔?6相對于第二座圈18沿第二方向B旋轉(zhuǎn)時 則傳遞扭矩。然而可備選地，單向離合器14允許沿第二方向B旋轉(zhuǎn)，而沿第一方向A傳遞 扭矩。在所提供的實例中，單向離合器14是機械二極管單向離合器。然而，單向離合器14 可以是可選擇的單向離合器并且可以是不同類型，諸如斜撐離合器、滾柱離合器、搖桿離合 器或爪形離合器。單向離合器14的材料、尺寸和設(shè)計決定了單向離合器14的設(shè)計扭矩。設(shè) 計扭矩是將單向離合器14設(shè)計為在第一座圈16和第二座圈18之間進行傳遞而不會損壞 單向離合器14的構(gòu)件的扭矩的大小。優(yōu)選地，設(shè)計扭矩大于第一部件12和第二部件13之 間的正常操作扭矩。摩擦離合器20設(shè)置在單向離合器14和第二部件13之間。摩擦離合器20包括至 少一個第一摩擦元件22和可選擇地與第一摩擦元件22接合的至少一個第二摩擦元件24。 優(yōu)選地，摩擦離合器20由偏置部件或偏置彈簧來施用，然而摩擦離合器20可被其它裝置致 動而不偏離本發(fā)明的范圍。在所提供的實例中，第一摩擦元件22可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到單向離合 器14的第二座圈18，并且第二摩擦元件24可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到第二部件13。摩擦離合器20 具有預(yù)先確定的保持扭矩，該保持扭矩確定第一摩擦元件22何時相對于第二摩擦元件24 滑動。第一和第二摩擦元件22、24之間的致動力以及第一和第二摩擦元件22、24的摩擦性 質(zhì)決定了預(yù)先確定的保持扭矩。優(yōu)選地，預(yù)先確定的保持扭矩小于單向離合器14的設(shè)計扭 矩，并大于第一部件12和第二部件13之間的正常操作扭矩。在備選實施例中，摩擦離合器20和單向離合器14可以設(shè)置在其它位置中，只要摩 擦離合器20與單向離合器14成串聯(lián)關(guān)系即可。例如，當(dāng)幾乎所有由第一部件12傳遞到第 二部件13的扭矩也由離合器14、20中的每一個傳遞時，離合器14、20是串聯(lián)的。在一個備 選實施例中，摩擦離合器20連接到第一部件12，而單向離合器14連接在摩擦離合器20和 第二部件13之間。在所提供的實施例操作期間，第一部件12由汽車的變速器中的構(gòu)件沿第一方向A 或第二方向B驅(qū)動。第一部件12將扭矩傳遞到單向離合器14的第一座圈16。當(dāng)?shù)谝蛔?16相對于第二座圈18沿第一方向A旋轉(zhuǎn)時，第一座圈16不將扭矩傳遞到第二座圈18，并 且單向離合器自由旋轉(zhuǎn)。當(dāng)?shù)谝蛔?6相對于第二座圈18沿第二方向B旋轉(zhuǎn)時，第一座 圈沿第二方向B將扭矩傳遞到第二座圈18。第二座圈18將扭矩傳遞到第一摩擦元件22， 當(dāng)應(yīng)用摩擦離合器20時，第一摩擦元件22將扭矩傳遞到第二摩擦元件24，而第二摩擦元件 24將扭矩傳遞到第二部件13。當(dāng)摩擦離合器20上的扭矩超過預(yù)先確定的保持扭矩時(諸 如在扭矩峰值事件期間)，摩擦離合器20允許單向離合器14和第二部件13之間的相對轉(zhuǎn) 動，以便將由單向離合器14所傳遞的扭矩保持在設(shè)計扭矩以下。因為第二部件13是變速 器殼體，因此環(huán)齒輪在第二方向B上鎖定，允許行星齒輪組的太陽齒輪和行星齒輪架相對于彼此旋轉(zhuǎn)，而不沿第二方向B旋轉(zhuǎn)環(huán)齒輪。現(xiàn)在參考圖2A，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，以部分剖切側(cè)視圖示出了離合器組件 10。單向離合器14的第一座圈16包括內(nèi)花鍵30和至少一個搖桿32，該至少一個搖桿32 可被彈簧34旋轉(zhuǎn)進入第二座圈18的槽(或凹陷部)36中。搖桿32的數(shù)量，布置和尺寸影 響單向離合器14的設(shè)計扭矩。超過單向離合器14的設(shè)計扭矩可能對搖桿32或其它構(gòu)件 造成損壞并導(dǎo)致單向離合器14失效。第二座圈18包括與第二部件13相對的外表面35。 在所提供的實例中，第二座圈18的各軸向側(cè)上的表面37是摩擦離合器20的第一摩擦元件 22。第二摩擦元件24與第二座圈18的表面37徑向地重疊并軸向地接觸，以形成摩擦離合 器20。第二摩擦元件24由花鍵40可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到第二部件13。當(dāng)?shù)谝蛔?6相對于第二座圈18沿第一方向A旋轉(zhuǎn)時，第二座圈18使搖桿32旋 轉(zhuǎn)而不與槽36接合，且單向離合器14自由旋轉(zhuǎn)。當(dāng)?shù)谝蛔?6相對于第二座圈18沿第 二方向B旋轉(zhuǎn)時，搖桿32接合槽36，以便在第一座圈16和第二座圈18之間傳遞扭矩。第 二座圈18的表面37將扭矩傳遞到第二摩擦元件24，第二摩擦元件24將扭矩傳遞到第二部 件13。當(dāng)從表面37傳遞到第二摩擦元件24的扭矩超過摩擦離合器20的保持扭矩時，表面 37將相對于第二摩擦元件24滑動，從而保護單向離合器14，以免超過設(shè)計扭矩。當(dāng)從表面 37傳遞到第二摩擦元件24的扭矩小于摩擦離合器20的保持扭矩時，表面37將相對于第二 摩擦元件24在旋向上保持靜止?，F(xiàn)在參考圖2B，其示出了圖1和圖2的離合器組件10的部分截面圖。在所提供的 實例中，離合器組件10設(shè)置在汽車的自動變速器中。行星齒輪組102包括可旋轉(zhuǎn)地支撐在 架部件106上的多個行星齒輪104。行星齒輪104與太陽齒輪108嚙合，太陽齒輪108連接 到汽車中的驅(qū)動構(gòu)件或從動構(gòu)件109。行星齒輪104還與第一部件12嚙合，該第一部件12 在所提供的實例中是環(huán)齒輪。第一部件12具有與單向離合器14的第一座圈16的花鍵30 相接合的花鍵110。第二摩擦元件24的花鍵40與第二部件13上的花鍵115接合。軸向保持部件138 設(shè)置為臨近第二摩擦元件24中的一個，并且軸向固定到第二部件13。彈簧150設(shè)置在第二 部件13和第二摩擦元件24中的另一個之間，以便用單向離合器14的第二座圈18的摩擦 表面37軸向地壓縮第二摩擦元件24。彈簧150的尺寸和形狀被預(yù)先確定，以便在摩擦元件 24上產(chǎn)生彈性力，該彈性力給予摩擦離合器20小于單向離合器14的設(shè)計扭矩的預(yù)先確定 的保持扭矩。在所提供的實例中，彈簧150為單個的貝氏彈簧。然而，可以使用其它類型的 偏置部件或其它數(shù)量和類型的彈簧，而不偏離本發(fā)明的范圍。在操作期間，扭矩通過第一部件12的花鍵110傳遞到單向離合器14的第一座圈 16的花鍵30。當(dāng)?shù)谝蛔?6相對于第二座圈18沿第一方向A旋轉(zhuǎn)時，單向離合器14允 許自由旋轉(zhuǎn)。當(dāng)?shù)谝蛔ι系呐ぞ厥窃诘诙较駼上時，第一座圈16將扭矩傳遞到第二座 圈18。摩擦表面37將扭矩傳遞到第二摩擦元件24，直到該扭矩達到摩擦離合器20的預(yù)先 確定的保持扭矩。當(dāng)單向離合器14的第二座圈18上的扭矩大于摩擦離合器20的預(yù)先確 定的保持扭矩時，摩擦表面37相對于第二摩擦元件24旋轉(zhuǎn)，從而僅在第一部件12和第二 部件13之間傳遞滑動或滑移的摩擦力。第二摩擦元件24的花鍵40將扭矩傳遞到第二部 件13的花鍵115。因為第二部件13在該實例中是變速器殼體，因此扭矩不會使第二部件 13移動，并且當(dāng)離合器組件10上的扭矩小于摩擦離合器20的預(yù)先確定的保持扭矩時，離合器組件10作為制動器或鎖定件以限制第一部件12的旋轉(zhuǎn)?，F(xiàn)在參考圖3A和圖3B，其顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的離合器組件10’。離 合器組件10’類似于離合器組件10，其中相同的標(biāo)號指示相同的構(gòu)件，然而離合器組件10’ 包括摩擦離合器20’和包括第二座圈18’的單向離合器14’。第二座圈18’基本上類似于 第二座圈18，但第二座圈18’包括花鍵35’(代替表面35)。摩擦離合器20’包括離合器 組152，其具有與第二摩擦元件或反作用板或鋼板156交錯設(shè)置的第一摩擦元件或摩擦板 154。摩擦板154包括內(nèi)花鍵160，內(nèi)花鍵160與第二座圈18，的花鍵35，接合。鋼板156 包括外花鍵157，外花鍵157與第二部件13的花鍵115接合。第一端元件162和第二端元 件164軸向臨近離合器組152。端元件162、164與單向離合器14’的第二座圈18’徑向重 疊，以便軸向地保持單向離合器14’。離合器組件10’與離合器組件10的操作基本相同，但摩擦離合器20’的預(yù)先確定 的力至少部分地由來自離合器組152上的彈簧150的力來確定?，F(xiàn)在參考圖4，其顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的離合器組件200的部分截面 側(cè)視圖。離合器組件200與離合器組件10’相似，其中相同標(biāo)號指代相同構(gòu)件。然而，離合 器組件200包括第二軸向保持元件238和多個彈簧250 (替代彈簧150)。第二軸向保持元 件238軸向地固定到第二部件13。多個彈簧250設(shè)置在第二軸向保持元件238和離合器組 152之間，并且在本實例中是三個貝氏彈簧。然而，彈簧250可以是其它類型的偏置部件，而 不偏離本發(fā)明的范圍。離合器組件200與離合器組件10’的操作基本相同，但摩擦離合器20’的預(yù)先確 定的力至少部分地由來自離合器組152上的多個彈簧250的力來確定?，F(xiàn)在參考圖5，其顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的離合器組件300的部分截 面視圖。離合器組件300與離合器組件10’相似，然而，離合器組件300包括單向離合器 314(代替單向離合器14’)以及包括摩擦離合器320 (代替摩擦離合器20)。單向離合器 314包括具有多個花鍵317的第一座圈316，多個花鍵317與第二部件13的花鍵115接合。 第二座圈318與第一座圈316相對，并包括多個花鍵330。單向離合器314允許第二座圈 318和第一座圈316之間在第一方向A上的旋轉(zhuǎn)，而在第二方向B上在第二座圈318和第一 座圈316之間傳遞扭矩。應(yīng)該意識到，單向離合器314可以是可選擇的單向離合器，并且可 以布置為在第一方向A上傳遞扭矩，而在第二方向B上允許旋轉(zhuǎn)，且不偏離本公開的范圍。摩擦離合器320包括離合器組321，其具有與多個第二摩擦元件或摩擦板324交 錯設(shè)置的多個第一摩擦元件或反作用板或鋼板322。多個反作用板322具有與行星齒輪組 102的第一部件12的花鍵110接合的花鍵335。多個摩擦板324具有與單向離合器314的 第二座圈318的花鍵330接合的花鍵340。第一軸向保持部件338在離合器組321的一個 軸向側(cè)軸向地固定到花鍵110，第二軸向保持部件339在離合器組321的另一個軸向側(cè)軸向 地固定到花鍵110。多個彈簧350設(shè)置在兩個反作用板322之間，以分別沿著花鍵110、330 而將反作用板322和摩擦板324壓縮到一起?；ㄦI350的數(shù)量、尺寸和形狀確定了摩擦離 合器320的保持扭矩。在所提供的實例中，彈簧350為三個貝氏彈簧。然而，彈簧350可以 是其它類型的偏置部件或其它數(shù)量和類型的彈簧，而不偏離本發(fā)明的范圍。在操作過程中，第一部件12的花鍵110通過花鍵335將扭矩傳遞到反作用板322。 反作用板322沿著第一或第二方向A、B將最高至保持扭矩的扭矩傳遞到摩擦板324。當(dāng)摩擦板324上的扭矩大于預(yù)先確定的保持扭矩時，反作用板322相對于摩擦板324滑動，從而 僅在反作用板322和摩擦板324之間傳遞滑動或滑移的摩擦力。摩擦板324的花鍵340將 扭矩傳遞到單向離合器314的第二座圈318的花鍵330。第二座圈318在第一方向A上相 對于第一座圈316自由旋轉(zhuǎn)，但在第二方向B上則將扭矩從第二座圈318傳遞到第一座圈 316。單向離合器314的第一座圈316的花鍵317將扭矩傳遞到第二部件13的花鍵115。 因為第二部件13在該實例中是變速器殼體，因此扭矩不會使第二部件13移動，并且當(dāng)離合 器組件314上的扭矩小于摩擦離合器320的預(yù)先確定的保持扭矩時，離合器組件314作為 制動器或鎖定件以限制第一部件12的旋轉(zhuǎn)?，F(xiàn)在參考圖6，其顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的離合器組件400的部分截面 視圖。離合器組件400與離合器組件300相似，然而，離合器組件400包括第三部件403，單 向離合器414(代替單向離合器314)以及摩擦離合器420 (代替摩擦離合器320)。在所提 供的實例中，離合器組件400設(shè)置在混合動力電動車輛變速器中。第三部件403設(shè)置在單向離合器414和摩擦離合器420之間。第三部件403的多 個第一花鍵405與單向離合器414相對，多個第二花鍵407與摩擦離合器420相對。在所 提供的實例中，第三部件403是可旋轉(zhuǎn)地連接到阻尼器409的阻尼器轂，阻尼器409可旋轉(zhuǎn) 地連接到內(nèi)燃發(fā)動機(未示出)。單向離合器414包括具有多個花鍵417的第一座圈416，多個花鍵417與第二部 件13的花鍵115接合。第二座圈418與第一座圈416相對，并包括與第三部件403的第一 花鍵405接合的多個花鍵430。單向離合器414允許第二座圈418和第一座圈416之間在 第一方向A上的旋轉(zhuǎn)，而在第二方向B上則在第二座圈418和第一座圈416之間傳遞扭矩。 應(yīng)該意識到，單向離合器414可以是可選擇的單向離合器，并且可以布置為在第一方向A上 傳遞扭矩，而在第二方向B上允許旋轉(zhuǎn)，且不偏離本公開的范圍。摩擦離合器420包括離合器組421，其具有與多個第二摩擦元件或摩擦板424交 錯設(shè)置的多個第一摩擦元件或反作用板或鋼板422。多個反作用板422具有與行星齒輪組 102的第一部件12的花鍵110接合的花鍵435。多個摩擦板424具有與第三部件403的第 二花鍵407接合的花鍵440。在操作期間，內(nèi)燃發(fā)動機可以是工作的或關(guān)閉的。當(dāng)內(nèi)燃發(fā)動機工作時，扭矩在第 一方向A上通過阻尼器409傳遞到阻尼器轂403。部分扭矩通過第一花鍵405傳遞到單向 離合器414的第二座圈418的花鍵430。單向離合器414允許在第一方向A上的旋轉(zhuǎn)。其 余的扭矩通過第二花鍵407傳遞到摩擦板424的花鍵440。摩擦板424在第一方向A上將 最高至保持扭矩的扭矩傳遞到反作用板422。當(dāng)反作用板422上的扭矩大于預(yù)先確定的保 持扭矩時，反作用板422相對于摩擦板424滑動，從而僅在反作用板422和摩擦板424之 間傳遞滑動或滑移的摩擦力。反作用板422的花鍵435將扭矩傳遞到第一部件12的花鍵 110。然后，來自內(nèi)燃發(fā)動機的扭矩傳遞通過行星齒輪組102。當(dāng)內(nèi)燃發(fā)動機關(guān)停并且行星齒輪組102在第二方向B上將扭矩傳遞到第一部件12 時，離合器組件400用作制動器或鎖定件。扭矩通過第一部件12的花鍵110傳遞到反作用 板422的花鍵435。反作用板422將最高至保持扭矩的扭矩傳遞到摩擦板424。當(dāng)摩擦板 424上的扭矩大于預(yù)先確定的保持扭矩時，反作用板422相對于摩擦板424滑動，從而僅在 反作用板422和摩擦板424之間傳遞滑動或滑移的摩擦力。摩擦板424的花鍵440將扭矩傳遞到阻尼器轂403的第二花鍵407。阻尼器轂403的第一花鍵405將扭矩傳遞到單向離 合器414的第二座圈418的花鍵430。第二座圈418在第二方向B上相對于第一座圈416 鎖定，并且第一座圈416將扭矩從花鍵417傳遞到第二部件13的花鍵115。因為第二部件 13是變速器殼體，因此單向離合器414在第二方向B上用作鎖定件以抵抗阻尼器轂403和 環(huán)齒輪12的旋轉(zhuǎn)。 盡管已經(jīng)詳細描述了實現(xiàn)本發(fā)明的最佳模式，但是應(yīng)該懂得，所用的術(shù)語本質(zhì)上 僅是措辭和描述，而不是用于限制。熟悉本發(fā)明所涉及領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該認識到，在以上 教導(dǎo)下，可以進行很多本發(fā)明的修改。因此，應(yīng)該懂得，在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)，本發(fā)明能 夠以除了本文所具體描述的方式之外的基本等同的方式來實施。
權(quán)利要求
1.一種用于在第一部件和第二部件之間傳遞第一扭矩的離合器組件，所述離合器組件 包括設(shè)置在所述第一部件和所述第二部件之間的第一離合器，所述第一離合器具有預(yù)先確 定的設(shè)計扭矩；以及在所述第一部件和所述第二部件之間與所述第一離合器串聯(lián)設(shè)置的第二離合器，所述 第二離合器具有預(yù)先確定的保持扭矩，其中，所述預(yù)先確定的保持扭矩小于所述預(yù)先確定 的設(shè)計扭矩，并且其中，當(dāng)所述第一扭矩大于所述預(yù)先確定的保持扭矩時，所述第二離合器允許所述第 一部件和所述第二部件之間的旋轉(zhuǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離合器組件，其特征在于，所述第一離合器是單向離合器，所 述第二離合器是摩擦離合器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的離合器組件，其特征在于，還包括與所述摩擦離合器持續(xù)地 接合的偏置部件。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的離合器組件，其特征在于，所述第一部件是汽車變速器中的 可旋轉(zhuǎn)部件，所述第二部件是所述汽車變速器中的靜止部件。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的離合器組件，其特征在于，所述可旋轉(zhuǎn)部件是所述汽車的行 星齒輪組的環(huán)齒輪，所述靜止部件是所述汽車變速器的變速器殼體。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的離合器組件，其特征在于，所述單向離合器連接到所述可旋 轉(zhuǎn)部件，并且所述摩擦離合器連接在所述單向離合器和所述靜止部件之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的離合器組件，其特征在于，所述摩擦離合器連接到所述可旋 轉(zhuǎn)部件，并且所述單向離合器連接在所述摩擦離合器和所述靜止部件之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的離合器組件，其特征在于，所述單向離合器包括可旋轉(zhuǎn)地聯(lián) 接到所述第一部件的第一座圈和與所述第一座圈相對的第二座圈，并且其中，所述摩擦離 合器包括可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到所述單向離合器的第二座圈的至少一個第一摩擦元件，并包括與 所述至少一個第一摩擦部件相對并且可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到所述第二部件的至少一個第二摩擦 部件。
9.一種用于在可旋轉(zhuǎn)部件和靜止部件之間傳遞第一扭矩的離合器組件，所述離合器組 件包括設(shè)置在所述可旋轉(zhuǎn)部件和所述靜止部件之間的單向離合器，所述第一離合器具有預(yù)先 確定的設(shè)計扭矩；以及在所述可旋轉(zhuǎn)和所述靜止部件之間與所述單向離合器串聯(lián)設(shè)置的摩擦離合器，所述摩 擦離合器具有預(yù)先確定的保持扭矩，其中，所述預(yù)先確定的保持扭矩小于所述單向離合器 的預(yù)先確定的設(shè)計扭矩，并且其中，當(dāng)所述第一扭矩大于所述預(yù)先確定的保持扭矩時，所述摩擦離合器允許所述可 旋轉(zhuǎn)部件和所述靜止部件之間的旋轉(zhuǎn)。
10.一種用于在車輛變速器中的可旋轉(zhuǎn)部件和靜止部件之間傳遞第一扭矩的離合器組 件，所述離合器組件包括包括第一座圈和與所述第一座圈相對的第二座圈的單向離合器，其中，所述第一座圈 可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到所述第一部件和所述第二部件中的一個；以及包括至少一個第一摩擦元件和至少一個第二摩擦元件的摩擦離合器，其中，所述至少 一個第一摩擦元件可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到所述單向離合器的所述第二座圈，并且所述至少一個第 二摩擦元件可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到所述第一部件和所述第二部件中未聯(lián)接到所述單向離合器的 所述第一座圈的一個上，所述摩擦離合器具有預(yù)先確定的保持扭矩，其中，所述預(yù)先確定的 保持扭矩小于所述單向離合器的所述預(yù)先確定的設(shè)計扭矩，并且其中，當(dāng)所述第一扭矩大于所述預(yù)先確定的保持扭矩時，所述摩擦離合器允許所述可 旋轉(zhuǎn)部件和所述靜止部件之間的旋轉(zhuǎn)。
全文摘要
本發(fā)明涉及離合器組件。具體地，提供了一種用于在第一部件和第二部件之間傳遞第一扭矩的離合器組件，其包括第一離合器和第二離合器。第一離合器設(shè)置在第一部件和第二部件之間并具有預(yù)先確定的設(shè)計扭矩。第二離合器在第一部件和第二部件之間與第一離合器串聯(lián)設(shè)置，并具有預(yù)先確定的保持扭矩，該預(yù)先確定的保持扭矩小于預(yù)先確定的設(shè)計扭矩。當(dāng)?shù)谝慌ぞ卮笥陬A(yù)先確定的保持扭矩時，第二離合器允許第一部件和第二部件之間的旋轉(zhuǎn)。
文檔編號F16H57/02GK102102714SQ20101060202
公開日2011年6月22日 申請日期2010年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月17日
發(fā)明者D·J·德溫格, J·A·迪默, L·D·迪默, S·W·黑岑拉特 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作有限責(zé)任公司