技术领域
背景技术
[0002]
专利文献1公开了一种传统的干式离合器。该干式离合器包括:第一
活塞,其可在供给的油压作用下在形成于
发动机盖内的圆筒中移动;以及
第二活塞,其通过置于该第二活塞和第一活塞之间的
轴承安装在第一活塞上。通过利用第一活塞的滑动运动操作第二活塞来执行干式离合器的接合和脱开。设置轴承的原因是:第一活塞容纳在发动机盖内并用作静止壁,而第二活塞用作与
离合器片之一的侧面直接
接触的活塞并由此可实现转动体的连接和脱开,因此,必须允许第一活塞和第二活塞之间能够相对转动。
[0003] 专利文献1:日本专利临时公布No.2006-137406(A)
发明内容
[0004] 本发明要解决的技术问题
[0005] 在专利文献1所公开的装置中,将轴承置于第一活塞和第二活塞之间以防止磨损,因此需要对轴承进行油润滑。但是,当向轴承供给
润滑油时,一部分润滑油可以被意外地供给到干式离合器。即,难以向轴承供给润滑油而没有任何润滑油
泄漏到干式离合器。因此,为满足所要求的轴承性能,就产生了这样的问题,即:必须进一步加大轴承的尺寸,而不是对轴承进行润滑。
[0006] 解决技术问题的手段
[0007] 因此,鉴于
现有技术的上述缺点,需要提供一种干式离合器,其构造为允许向置于两个活塞之间的轴承供给润滑油,而不会有任何润滑油不利地泄漏到干式离合器并且也不必加大轴承的尺寸。
[0008] 为实现上述目的和其它目的,在本发明的干式离合器中,润滑油被供给到轴承,同时隔断干式离合器片与轴承之间的空间,其中所述轴承置于第一活塞和第二活塞之间。
[0009] 本发明的效果
[0010] 因此,根据本发明的干式离合器,可通过隔断部件将干式离合器片与轴承隔开,从而能够向轴承供给润滑油,提高了轴承的可靠性和使用寿命。此外,能够减小轴承的尺寸,并且还能够因尺寸减小的轴承而实现离合器的空间节省。
附图说明
[0011] 图1是示出第一
实施例的干式离合器的局部放大的剖视图。
[0012] 图2是示出第二实施例的局部剖视图,其中第一实施例的干式离合器被应用于混合动
力车辆。
[0013] 图3A-3B是透视图,其示出了应用于第二实施例的第二活塞的详细结构。
具体实施方式
[0014] 下面参考实施例的附图来详细描述本发明的干式离合器。
[0015] 图1是示出第一实施例的干式离合器的局部放大的剖视图。第一实施例的干式离合器是这样的离合器,即:其构造为将第一转动体13与第二转动体19接合和将第一转动体13与第二转动体19脱开,所述转动体19包括后面描述的毂部件18。如后面所详细描述的,干式离合器由多个部件构成,即由干式离合器片、活塞等构成。这里,图1中箭头所示的方向定义为旋
转轴方向。
[0016] 用作非旋转部件的圆筒部件10设置有向
旋转轴方向延伸的圆筒形延伸部分10b。在延伸部分10b的一侧上,圆筒形凹槽10a形成为环形孔,该环形孔在与旋转轴方向相反的方向上的一端是封闭的。在圆筒部件10中形成的油通道10c通到圆筒形凹槽10a的底部。
[0017] 环形的第一活塞11容纳在圆筒形凹槽10a中。密封部件11a安装在相应的槽内,即安装在第一活塞11的内周侧凹陷部分和外周侧凹陷部分内,以便允许第一活塞11在圆筒形凹槽10a内滑动,同时保证圆筒形凹槽10a和每个密封部件之间的
流体密封关系。从而,在圆筒形凹槽10a和第一活塞11的背面之间限定了圆筒形的腔室Sa。凹槽11b形成在连接第一活塞11的内周侧和外周侧的
侧壁部分内。止推轴承12容纳在凹槽11b内。凹槽11b的深度的形状和尺寸按如下方式确定,即:在旋转轴方向上,其比包括内和外轴承座圈的厚度在内的止推轴承12的总轴向厚度浅。
[0018] 第二活塞22布置在止推轴承12的朝向旋转轴方向的一侧上。第二活塞22具有环形活塞主体部分22a和凸起部部分22b,所述凸起部部分22b具有多个大致圆柱形的、周向布置的竖立凸起部。第二活塞22的活塞主体部分22a的背面与止推轴承12保持接触,因而能够仅传递推力,同时允许第一活塞11和第二活塞22之间的相对转动。第二活塞22的
支撑结构将在后面描述。
[0019] 离合器部件14连接在第一转动体13上。离合器部件14具有从第一转动体的外周径向延伸的分隔壁部分14b(隔断部件),以及从分隔壁部分14b的外周向旋转轴方向延伸的鼓形部分14a。在分隔壁部分14b的面向第一活塞的侧面上一体地形成有小圆筒部分14c,该小圆筒部分14c向与旋转轴方向相反的方向延伸。第二活塞22以能够轴向移动的方式支撑在小圆筒部分14c的内周上。
[0020] 此外,分隔壁部分14b具有沿小圆筒部分14c的内周延伸的活塞孔14d。活塞孔14d形成并构造为与凸起部部分22b的
位置大致匹配。活塞孔的孔径的尺寸设置成与凸起部部分22b的圆周大致相同。此外,活塞孔14d的最外周部分构造为与小圆筒部分14c的内周大致匹配。因此,凸起部部分22b的圆周可受小圆筒部分14c的内周支撑。即,能够通过向旋转轴方向加长支撑部分的轴向长度来提供稳定的支撑。
[0021] 在分隔壁部分14b的位于活塞孔14d的径向内侧且朝向第一活塞的侧面上,形成有
弹簧支撑平面14e。
复位弹簧24设置在第二活塞22的活塞主体部分22a和弹簧支撑平面14e之间,使得力从分隔壁部分14b作用在第二活塞22上,以便向与旋转轴方向相反的方向推压第二活塞22。
[0022] 往复运动
密封件21以流体密封方式安装在活塞孔14d的朝向干式离合器片17a的开口上。往复运动密封件21用作流体密封件,即使在凸起部部分22b轴向往复运动时,该往复运动密封件21也能防止润滑油从活塞孔14d与凸起部部分22b的各个凸起部之间的缝隙泄漏出来。也就是说,在第一实施例中,构成第一转动体13的一部分的分隔壁部分14b和往复运动密封件21构成了以流体密封方式隔断止推轴承12与干式离合器片17a之间的空间的隔断部件。
[0023] 另外,第一实施例的隔断部件设置有隔断部分23,所述隔断部分23安装在分隔壁部分14b的朝向干式离合器片17a的一侧上。隔断部分23具有由弹性材料制成的柔性部分23a和运动传递部分23b,所述运动传递部分23b夹在凸起部部分22b的顶部和干式离合器片17a之间。柔性部分23a是柔性部件,其能够自支撑以将运动传递部分23b保持在本来的位置,并且能够容易地弹性
变形。柔性部件可使用
橡胶材料、
树脂材料或者金属膜盒。运动传递部分23b由环形金属材料形成,其直径被制定为大于凸起部部分22b的外周。运动传递部分用于把按压力(压力)从凸起部部分22b直接传递到干式离合器片17a。
[0024] 运动传递部分23b支撑在柔性部分23a上并与柔性部分23a固定连接,运动传递部分23b与柔性部分23a之间是流体密封的。换句话说,运动传递部分23b支撑在第一转动体13上,并构造为将由第一活塞11的行程产生的轴向力传递到干式离合器片17a。此外,柔性部分23a的内周和外周以流体密封方式固定连接到分隔壁部分14b上。由此,即使润滑油从往复运动密封件21泄漏出来,也不会发生润滑油向干式离合器侧泄漏的危险。在如上所述构造的隔断部件中,在利用润滑油滑润止推轴承12时,即使当利用第一活塞11的行程通过止推轴承12操作第二活塞22以实现接合或脱开干式离合器片17时,也能将润滑油与干式离合器片17隔断,其中,所述第一活塞11由非旋转部件支撑,所述第二活塞22安装在第一转动体13上。作为另外的优点,部分构成隔断部件的隔断部分14b支撑在第一转动体13上,从而能够减少其中一个主体相对于另一个主体相对旋转的部件对的数量,因此除了第二活塞22的圆周以外,不再需要有另外的密封件安装在分隔壁部分14b上。
[0025] 在鼓形部分14a的内周上形成有内
花键141。卡环142连接到内花键141的朝向旋转轴方向的轴向端部上。多个驱动侧干式离合器片17a与内花键141键连接。此外,各个从动侧干式离合器片17b夹在相关的驱动侧干式离合器片17a之间,使得驱动侧离合器片和从动侧离合器片在旋转轴方向上彼此交替布置。
摩擦衬片17c连接到各个从动侧干式离合器片17b的每个侧面上。顺便指出,驱动侧干式离合器片17a和从动侧干式离合器片17b统称为“干式离合器片17”。
[0026] 毂部件18布置在从动侧干式离合器片17b的内周侧并具有外花键181,从动侧干式离合器片17b与外花键181键连接。毂部件18的内周
焊接在第二转动体19上。
[0027] 第二转动体19形成为圆筒形的空心形状。第一转动体13的小直径部分13b插入并布置在第二转动体的内周侧。油路L1由小直径部分13b的外周和第二转动体19的内周之间的间隙空间限定。油密封件16安装在第二转动体19的外周和密封件保持圆筒部分14f的内周之间,所述密封件保持圆筒部分14f按照如下方式与分隔壁部分14b一体形成,即:在分隔壁部分14b的内周附近向旋转轴方向轴向延伸。此外,油路14g形成在分隔壁部分14b内并通向密封件保持圆筒部分14f的内周侧。此外,环形轴承部件20设置在第二转动体19的朝向与旋转轴方向相反的方向的轴向端面和第一转动体13的大直径部分13a与小直径部分13b之间的阶梯面之间,从而提高了在第一转动体13和第二转动体19之间发生相对转动时耐磨损的性能。此外,在第二转动体19的朝向与旋转轴方向相反的方向的轴线端面上形成有局部凹陷的槽19a。槽19a形成为油路L2。
[0028] 两个
滚珠轴承15A和15B彼此并置地安装在圆筒部件10的内周侧上。滚珠轴承15B与圆筒部件10接合,使其外轴承座圈的朝向旋转轴方向的轴向端部朝向旋转轴方向与被接合部分10d保持抵靠接合,所述被接合部分10d从圆筒部件10的内周向内延伸。此外,相邻的滚珠轴承15A与卡环131接合,使得滚珠轴承15A的内轴承座圈的朝向与旋转轴方向相反的方向的轴向端部朝向与旋转轴方向相反的方向与卡环保持抵靠接合。另外,卡环
131安装在形成在第一转动体13的外周上的凹槽内。
[0029] 在第一实施例中,使用各自具有相同规格的滚珠轴承作为滚珠轴承15A和15B,因此,下面仅详细描述滚珠轴承15A。滚珠轴承15A包括:内轴承座圈154,其支撑在第一转动体13的大直径部分13a的外周上;外轴承座圈151,其支撑在圆筒部件10的内周上;多个滚珠153,其被限制在内轴承座圈154和外轴承座圈151之间并沿周向彼此隔开;以及保持器152,其用于将每个滚珠153保持在本来的位置。
[0030] 内轴承座圈154的面向滚珠153的外周侧形成为锥形,其横截面在旋转
线轴方向上(在附图中观看)向下倾斜并减小。类似地,外轴承座圈151的面向滚珠153的内周侧形成为锥形,其横截面在与旋转轴方向相反的方向上(在附图中观看)向上倾斜并减小。即,滚珠轴承构成径向止推滚珠轴承。
[0031] 当向旋转轴方向作用的推力施加在第一转动体13上时,从卡环131传递过来的轴向力作用在彼此相邻的滚珠轴承15A和15B的内轴承座圈154上。该力通过滚珠153传递到外轴承座圈151,然后传递到被接合部分10d,滚珠轴承在所述被接合部分10d与圆筒部件10的内周接合。这样,输入到第一转动体13的推力通过滚珠轴承15A和15B被稳定地支撑,从而实现了稳定的旋转运动支撑。
[0032] [离合器的接合和脱开动作]
[0033] 下面详细描述干式离合器的接合和脱开动作。这里,在解释接合/脱开动作时所提及的初始状态定义为这样的具体状态,即:第一转动体13处于静止状态,并且第二转动体19是旋转的。因此,在初始状态,在第一活塞11和第二活塞22之间没有相对旋转,并且,第一活塞11和第二活塞22都被复位弹簧24向左侧推压并位于左侧(参考图1)。
[0034] 当从液压控制单元(未示出)向油路10c供给油压时,油流入圆筒形的腔室Sa并从而产生油压,所述油压的大小取决于复位弹簧24的弹簧
偏压力和滑动的阻力。结果,推力作用在第一活塞11上。该推力通过止推轴承12传递到第二活塞22,从而克服复位弹簧24的弹簧偏压力向旋转轴方向移动第一活塞11和第二活塞22。由于这种移动(
活塞行程),运动传递部分23b由于受到凸起部部分22b的顶部的推动而向旋转轴方向移动,从而实现了间隙消除,使得一组干式离合器片17a、17b和17c与卡环142抵靠接合。此时,由于第二活塞22的移动,运动传递部分23b也向旋转轴方向移动,从而柔性部分23a产生适当的变形。
[0035] 一旦完成间隙消除,各个活塞也停止移动,然后,开始产生由液压控制单元设定的接合压力。根据产生的接合压力,第二转动体19的
扭矩可被传递到第一转动体13,从而第一转动体13开始旋转。一方面,第二活塞22安装在第一转动体13上。另一方面,第一活塞安装在圆筒部件10上。因此,当第一转动体13开始旋转时,第二活塞22开始旋转。结果,借助止推轴承12在第二活塞22和第一活塞11之间产生了相对旋转。
[0036] [接合期间力的作用路线]
[0037] 如上所述,在产生离合器接合压力的情况下,沿旋转轴方向观看,各个活塞的推力最终作用在卡环142上。结果,由于卡环142受到向旋转轴方向的作用力,离合器部件14被向远离圆筒部件10的方向(即,向旋转轴方向)推动。
[0038] 结果,与离合器部件14相连的第一转动体13也被力(后面称为“拉力”)拉向旋转轴方向。此时,因为卡环131安装在第一转动体13上,所以拉力通过卡环131作用在滚珠轴承15A和15B的内轴承座圈154上。从上面的描述可以看出,拉力最终传递至被接合部分10d上。
[0039] [润滑油的分配通道]
[0040] 下面详细描述润滑油的分配通道。从液压控制单元(未示出)供给的润滑油首先通过在第一转动体13的外周和第二转动体19的内周之间限定的油路L1,然后通过形成在第二转动体19的面向与旋转轴方向相反的方向上的端部上的油路L2,并被输送到油路14g。此时,油密封件16防止润滑油向干式离合器侧流出。
[0041] 从油路14g向活塞侧流动的一部分润滑油流入滚珠轴承15A和15B。而且,从油路输输送来的一部分润滑油流入止推轴承12。即使润滑油被供给到第二活塞22,但由于存在往复运动密封件21和隔断部分23,所以也不会发生润滑油流入干式离合器侧的危险。
[0042] 通过润滑油分配通道,能够可靠地将润滑油供给到支撑高负荷的各个滚珠轴承15A和15B、以及止推轴承12。从上面的描述可以看出,与润滑油的供给无关,不会发生所供给的润滑油流入干式离合器侧的危险。
[0043] 如上所述,第一实施例的干式离合器具有下述操作和作用。
[0044] (1)干式离合器包括:第一活塞11,其由圆筒部件10(非旋转部件)支撑;第二活塞22,其根据第一活塞11的行程而操作;干式离合器片17,其用于使第一转动体13与第二转动体18、19接合或脱开;止推轴承12(轴承),其置于第一活塞11和第二活塞22之间,以便允许第一活塞11和第二活塞22之间的相对旋转;油路L1、L2和14g(滑润装置),其用于向止推轴承12供给润滑油;分隔壁部分14b和隔断部分23,其构成隔断部件,用于隔断止推轴承12和干式离合器片17之间的空间;以及运动传递装置,其构造为由第一转动体13支撑,并且用于将第一活塞13的行程所产生的轴向力通过第二活塞22传递到干式离合器片17。作为运动传递装置,干式离合器还设置有形成在分隔壁部分14b中的活塞孔14d和与隔断部分23相连的运动传递部分23b。
[0045] 借助分隔壁部分14b和隔断部分,可以将干式离合器片17隔开,从而能够向止推轴承12供给润滑油,提高了止推轴承12的可靠性和使用寿命。此外,可以减小止推轴承12的尺寸,并且还能够因尺寸减小的止推轴承而实现离合器的空间节省。在第一实施例中,使用了止推轴承12。还可以使用滚珠轴承或衬套等代替止推轴承12。
[0046] (2)分隔壁部分14b是具有活塞孔14d(孔)的部件,其在第一转动体13的径向上延伸并沿旋转轴方向钻孔。第二活塞22具有凸起部部分22b,凸起部部分22b具有凸起部,所述凸起部向旋转轴方向竖立并构造为能够插入到活塞孔14d内。运动传递装置构造为使得凸起部部分22b在旋转轴方向上在活塞孔14d内移动。
[0047] 分隔壁部分14b与第一转动体13一体连接。因此,不管旋转状态如何,都能够将第二活塞22的轴向力传递到干式离合器片17,同时防止润滑油流入干式离合器片17。
[0048] (3)凸起部部分22b的外周和活塞孔14d的内周构造为基本上相互匹配。因此,能够减小凸起部部分22b和活塞孔14d之间的间隙空间,从而大大地提高了活塞侧和干式离合器片17之间的流体
密封性能(隔断性能)。
[0049] (4)复位弹簧24设置在分隔壁部分14b和第二活塞22之间。因此,在干式离合器脱开的情况下,不管旋转状态如何,都能够将第二活塞22朝向其初始位置推压。这有助于降低摩擦损失。
[0050] (5)隔断部分23具有运动传递部分23b和柔性部分23a,其中,运动传递部分23b构造为夹在第二活塞22和干式离合器片17之间,柔性部分23a构造为将运动传递部分23b保持在其本来的位置,并且同时允许运动传递部分23b轴向移动。因此,即使润滑油从凸起部部分22b和活塞孔14d之间的间隙空间泄漏出来,也能够通过柔性部分23a防止润滑油流向干式离合器片17。在这种情况下,为了实现第二活塞22的轴向力的力传递,需要产生由柔性部分23a的变形而引起的弹性力。此时,轴向力可直接由运动传递部分23b接收,从而提高了使用寿命。
[0051] 第二实施例
[0052] 下面详细描述第二实施例。图2是示出第二实施例的局部剖视图,其中,第一实施例的干式离合器被应用于混合动力车辆。
减振器201安装在发动机Eng的
曲轴200上。减振器201通过与第一
输入轴202键连接。第一输入轴202安装在形成于曲轴200内的轴向孔内,并被可旋转地支撑为允许在第一输入轴202和轴向孔之间进行相对旋转。减振器201由两个盘形部件和安装在这两个盘形部件之间的
螺旋弹簧构成,并且构造为抑制在旋转方向上的振动以及吸收在倾斜方向(附图中的左右方向)上的振动。
[0053] 第二转动体19与第一输入轴202相连。第二转动体19由安装在分隔壁401的内周上的轴承400可旋转地支撑。
滚针轴承210置于形成在第二转动体19内的圆筒形空心部分和小直径部分13b之间。滚针轴承支撑第一转动体13和第二转动体19,同时允许它们之间相对旋转。第一转动体13具有在其内周上形成的轴向油路L10,以便将来自控制
阀单元(未示出)的润滑油供给到油路L1。这保证了向滚针轴承210供给足够的润滑油。第一转动体13的小直径部分13b由安装在第二转动体19的圆筒形空心部分内侧上的滚针轴承210支撑,从而滚针轴承210可布置成在旋转轴方向上与轴承400重叠,所述轴承400安装为与分隔壁401基本上匹配。因此,即使朝向与旋转轴方向垂直的方向的力作用在第一转动体13和第二转动体19之间的支撑部分上,也不太可能产生从第一和第二转动体之一作用在另一个上并沿倾斜方向(附图中的左右方向)作用的力矩。
[0054]
电动机的
转子203安装在离合器部件14的外周上。电动机的
定子204布置在转子203的外侧并且安装在外壁402的内周上。在转子203和定子204之间限定气隙206。密封件205形成在转子203的面向发动机侧的一端上以提供流体密封,所述密封件205与分隔壁401保持滑动接触。
[0055] 第一转动体13由安装在圆筒部件10内周上的滚珠轴承15A和15B(统称为“滚珠轴承15”)可旋转地支撑。圆筒部件10由分隔壁403支撑。即,第二实施例的混合动力车辆配备有容纳在发动机Eng和自动
变速器500之间的电力驱动单元。电力驱动单元是这样的驱动单元,其中,电动机和干式离合器容纳在单元壳体中,所述单元壳体包括分隔壁401、外壁402和分隔壁403。
[0056] 第二输入轴300与第一转动体13相连。输入到第二输入轴300的动力被从第二输入轴300传递到前进/后退转换机构600和带式无级
自动变速器500,以便旋转驱动
车轮(未示出)。油
泵O/P设置在前进/后退转换机构600的外侧。油泵O/P由第二输入轴300通过链条驱动。
[0057] 图3A和3B是示出应用于第二实施例的第二活塞的详细结构的透视图。如图3A所示,第二活塞22具有环形活塞主体部分22a和凸起部部分22b,凸起部部分22b具有多个周向等距间隔的竖立凸起部。如图3B所示,活塞主体部分22a形成有凸起部安装孔22a1和通入各个凸起部安装孔22a1的环形槽22a2。凸起部部分22b的各个凸起部形成有凹口22b2和插入到相关的凸起部安装孔22a1内的插入部分22b1,当插入部分22b1插入到各自的凸起部安装孔内时,在轴向观看时凹口22b2与环形槽22a2平齐。通过将凸起部部分22b的各个凸起部插入到各自的凸起部安装孔22a1内,并将卡环22c安装配合到环形槽22a2内,就将活塞主体部分22a和凸起部部分22b装配在一起,从而制成了第二活塞22。
[0058] (6)第一转动体13通过安装为基本上与分隔壁401和403匹配的轴承15、400和201支撑在单元壳体内,所述分隔壁401和403构造为将隔断部分23在旋转轴方向上夹于其间,并且还用作支撑第一转动体13和第二转动体19的两个
框架结构(框架壁)。此外,为了避免产生作用在每个转动体上并沿倾斜方向作用的力矩,隔断部分23设置有用于向滚针轴承210和油路14g供给润滑油的轴向油路L10(润滑油通路),所述滚针轴承210是安装在干式离合器片17a附近的支撑轴承,所述油路14g是连通轴向油路L10的通孔,用于向布置在第一活塞11和运动传递部分23b之间的止推轴承12供给润滑油。因此,即使滚针轴承210和止推轴承12布置成在旋转轴方向上相互隔开以将隔断部件夹在其间,也能够将滚针轴承210和止推轴承12布置在润滑油分配通道上,并从而能够滑润这些轴承而不必形成彼此分开的两个不同的润滑油通路。
[0059] (7)滚针轴承210和油路14g之间的润滑油通路是以在第一转动体13和第二转动体19之间限定的间隙空间的形式形成的,其中所述滚针轴承210是安装在干式离合器片17a附近的支撑轴承,所述油路14g是形成在隔断部分23中的通孔。因此,能够利用现有的间隙空间来提供与干式离合器片隔开的润滑油通路。
[0060] (8)运动传递装置包括第二活塞22和运动传递部分23b,其中,所述第二活塞22根据第一活塞11的行程操作,所述运动传递部分23b形成为刚性体,其用于将第二活塞22的行程所产生的轴向力传递到干式离合器17。运动传递装置还设置有隔断部分23,隔断部分23布置在分隔壁部分14b和运动传递部分23b之间并用作密封装置(弹性部件),隔断部分23构造为:当分隔壁部分14b和运动传递部分23b之间改变相对位置时,通过弹性变形而不进行任何滑动来允许分隔壁部分14b和运动传递部分23b之间改变相对位置。因此,不管用作密封装置的隔断部件23如何,在隔断部分23、运动传递部分23b和其它零件(分隔壁部分)之间没有滑动接触部分,从而能够提高密封性能和使用寿命。