使用差压的离合器致动制造技术

一种具有活塞的致动装置用于通过差压的方式来致动机械或摩擦离合器。对活塞的两侧加压，并且减小或增大这两侧之间的相对压力以使活塞沿任一方向移动。可利用位置反馈或利用已知弹簧比率的弹簧、两个活塞区域并且了解这两个区域的压力来确定活塞的位置。致动装置可与可选离合器一起使用以致动致动凸轮，并且也可与要求实现多个位置及离合器模式的能力的其他离合器一起应用。

Actuating with differential pressure clutch

A actuating device with a piston used to actuate a mechanical or frictional clutch by differential pressure. Pressurize the two sides of the piston and reduce or increase relative pressure between the sides so that the piston moves in either direction. The position of the piston can be determined by position feedback or by using a spring of known spring ratio, two piston regions, and understanding the pressure of the two regions. The actuating device can be used with the optional clutch to actuate the actuating cam and may also be applied with other clutches that require the ability to achieve a plurality of positions and clutch modes.

【技术实现步骤摘要】
使用差压的离合器致动
本专利技术总体上涉及离合器，更具体地涉及具有多种与旋转元件接合以选择性地锁定元件使其不再旋转或允许元件在一个或两个方向上自由旋转的模式的离合器。
技术介绍
机动车辆通常包括内燃机，该内燃机含有旋转曲轴，该旋转曲轴被配置成通过驱动轴传递发动机的动力以转动车轮。变速器置于发动机和驱动轴部件之间，以选择性地控制曲轴和驱动轴之间的扭矩和速度比。在手动操作的变速器中，对应的手动操作离合器置于发动机和变速器之间，用于选择性地将曲轴与驱动轴接合或脱离，以便于在可用变速器齿轮比之间的手动换档。另一方面，如果离合器是自动的，则离合器通常包括内部多个自动致动离合器单元，该单元适于在不同可用齿轮比之间动态地换档，而无需驾驶员介入。多个这种离合器单元(也称为离合器模块)结合在这种变速器内，以便于齿轮比的自动改变。在汽车的自动变速器中，可获得三到十个前进齿轮比之间的任一个，但不包括倒档。各个齿轮在结构上可由内部齿轮、中间齿轮(诸如由齿轮架支撑的行星齿轮或小齿轮)以及外部环形齿轮构成。特定的变速器离合器可与变速器中特定可选齿轮组相关联，以便于期望的齿轮比变化。由于自动变速器包括多个齿轮组以适应多个齿轮比，用于在各种可用操作模式之间自动切换离合器模块的致动器的可靠性一直是设计时要考虑的因素。还期望的是，当离合器模块与齿轮接合和脱离时，提供操作模式之间的平稳过渡。这些考虑因素在其它操作环境中也是重要的，在这些环境中，可选择离合器模块可实施成选择性地允许和限制旋转部件(诸如，齿轮、轴、扭矩变换器部件等)的旋转。因此，为了寻找确保致动器可靠性与无缝性能同时成本低廉的方法已作出了许多努力。
技术实现思路
在本专利技术的一个方面，公开了一种用于可选择离合器的致动器装置，该可选择离合器具有多个模式位置以用于控制由可选择离合器连接的两个部件之间的相对旋转。该致动器装置可包括活塞壳体以及活塞，该活塞壳体具有外表面、纵向延伸穿过该活塞壳体的活塞壳体纵向孔、从外表面向内延伸并邻近第一孔端而与活塞壳体纵向孔相交的第一流体通道以及从外表面向内延伸并邻近第二孔端而与活塞壳体纵向孔相交的第二流体通道，该活塞具有设置在活塞壳体纵向孔内以在其中进行纵向运动的活塞本体。朝第二孔端作用在活塞本体上的第一压力等于第一流体通道处所提供的第一压力乘以与活塞本体的第一活塞本体横截面面积相等的第一面积，并且朝第一孔端作用在活塞本体上的第二压力等于第二流体通道处所提供的第二压力乘以与活塞本体的第二活塞本体横截面面积相等的第二面积。在本专利技术的另一方面中，公开了一种可选择离合器。可选择离合器可包括外座圈、可相对于外座圈旋转的内座圈、具有多个用于控制由可选择离合器连接的两个部件之间的相对旋转的锁定模式的选择性锁定机构、可在多个模式位置之间旋转且每个均导致选择性锁定机构接合多个锁定模式中之一的致动器凸轮，以及诸如上一段中所述的致动器装置，其操作性地连接至致动器凸轮以当主活塞在活塞壳体纵向孔内纵向移动时使得选择性锁定机构在多个模式位置之间移动。其它方面由本专利的权利要求限定。附图说明图1是可在车辆中实施的呈多模式离合器模块形式的可选择离合器的一个可能实施例的一部分的透视图及截面图；图2是图1的多模式离合器模块的一个可能实施例的一部分的放大侧视图，其中邻近的内座圈板被移除以显示内部部件，且致动器凸轮处于单向锁定单向未锁定位置；图3是图1的多模式离合器模块的一个可能实施例的放大图，其中致动器凸轮处于双向未锁定位置；图4是图1的多模式离合器模块的放大图，其中致动器凸轮处于双向锁定位置；图5是根据本专利技术的致动器装置的实施例通过图2的线5-5截取的截面图，该致动器在适当位置以将致动器凸轮置于单向锁定单向未锁定位置；图6是致动器装置的实施例通过图3的线6-6截取的截面图，该致动器在适当位置以将致动器凸轮置于双向未锁定位置；图7是致动器装置的实施例通过图4的线7-7截取的截面图，该致动器在适当位置以将致动器凸轮置于单向锁定单向未锁定位置；及图8是根据本专利技术的致动器装置的可选实施例的通过图2的线5-5截取的剖面图，该致动器装置位于适当的位置以将致动器凸轮放置在单向锁定单向解锁位置；图9是致动器装置的可选实施例的通过图3的线6-6截取的剖面图，该致动器装置位于适当的位置以将致动器凸轮放置在双向解锁位置；以及图10是致动器装置的可选实施例的通过图4的线7-7截取的剖面图，该致动器装置位于适当的位置以将致动器凸轮放置在单向锁定单向解锁位置。具体实施方式根据本专利技术，可选择离合器(诸如多模式离合器模块)可在车辆的各个位置(未示出)处实施，以提供用于连接和断开可旋转部件以分别阻止或允许两个部件之间的相对旋转的多个模式。参照图1，车辆的多模式离合器10可为由Papania于2014年8月7日公开的名为“多模式离合器模块”的国际公开号WO2014/120595A1中所示出并描述的类型，该国际公开在此明确引入作为参考。虽然本文示出并描述了多模式离合器10，但本领域技术人员将理解，根据本专利技术的致动器装置可与其它类型的可选择离合器一起实施，其提供用于连接和断开可旋转部件以分别阻止或允许两个部件之间的相对旋转的多个模式，且本专利技术人设想到将致动器装置与这种可选择离合器一起使用。在所示实施例中，多模式离合器10可结合内从动轮毂50和外壳体52，其可在多模式离合器10的某些模式中被锁定以共同旋转，且可在多模式离合器10的其它模式中被解锁以相对于彼此独立旋转，如下文中将更详细地所描述。从动轮毂50可包含周向间隔轮齿54的阵列，其适于将内座圈56固定至从动轮毂50以随其一起旋转。如所公开的，内座圈56由第一和第二间隔板56A和56B组成。夹在该对内座圈板56A和56B之间的外座圈58被定位成允许内座圈56和外座圈58之间的相对旋转，且外座圈58操作性地联接至外壳体52以随其一起旋转。在多模式离合器10的本设计中，致动器凸轮60置于座圈板56A和56B中之一与外座圈58之间，以围绕从动轮毂50和外壳体52的共用轴线在预定角度内旋转，以控制相对棘爪对62和64的移动，如将在下文进一步描述。棘爪组62和64被截留并因此保持在内座圈板54A和56B之间以允许分别夹持在领结形孔隙66和68内的棘爪62和64的有限角移动，其受到致动器凸轮60的控制。在每一组中，组合式棘爪62和对应孔隙66类似于组合式棘爪64和对应孔隙68但与其相反定向。多模式离合器10的元件包含在外壳体52内。多个间隔开的孔隙70适于容纳铆钉(未示出)用于提供两个内座圈板56A和56B中之一相对于另一个固定且刚性的紧固。多模式离合器10的操作部件在图2-4中示出，该图还示出了多模式离合器10的各种操作模式，其用于控制附接至从动轮毂50和外壳体52的部件之间的相对旋转。首先参照图2，外座圈58配置成通过为外座圈58的内圆周提供周向间隔槽口72而适应与棘爪62和64的相互作用，该槽口每个均由径向向内突出轮齿74对限定且位于其间。槽口72和轮齿74配置成使得在没有致动器凸轮60的情况下，当从动轮毂50和内座圈56相对于外壳体52和外座圈58在顺时针方向上旋转(如图2所示)以使得连接部件一起旋转时，每个棘爪62的趾端76进入槽口72中的一个且由对应轮齿74接合。类本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于可选择离合器的致动器装置，其具有多个用于控制由所述可选择离合器连接的两个部件之间的相对旋转的模式位置，所述致动器装置包括：活塞壳体，其具有外表面、纵向延伸通过其中的活塞壳体纵向孔、从所述外表面向内延伸并邻近第一孔端与所述活塞壳体纵向孔相交的第一流体通道，以及从所述外表面向内延伸且邻近第二孔端与所述活塞壳体纵向孔相交的第二流体通道；活塞，其具有设置在所述活塞壳体纵向孔内以在其中进行纵向运动的活塞本体，其中朝所述第二孔端作用在所述活塞本体上的第一压力等于所述第一流体通道处所提供的第一压力乘以第一面积，所述第一面积等于所述活塞本体的第一活塞本体横截面面积，其中朝所述第一孔端作用在所述活塞本体上的第二压力等于所述第二流体通道处所提供的第二压力乘以第二面积，所述第二面积等于所述活塞本体的第二活塞本体横截面面积。

【技术特征摘要】
2016.03.01 US 62/3021201.一种用于可选择离合器的致动器装置，其具有多个用于控制由所述可选择离合器连接的两个部件之间的相对旋转的模式位置，所述致动器装置包括：活塞壳体，其具有外表面、纵向延伸通过其中的活塞壳体纵向孔、从所述外表面向内延伸并邻近第一孔端与所述活塞壳体纵向孔相交的第一流体通道，以及从所述外表面向内延伸且邻近第二孔端与所述活塞壳体纵向孔相交的第二流体通道；活塞，其具有设置在所述活塞壳体纵向孔内以在其中进行纵向运动的活塞本体，其中朝所述第二孔端作用在所述活塞本体上的第一压力等于所述第一流体通道处所提供的第一压力乘以第一面积，所述第一面积等于所述活塞本体的第一活塞本体横截面面积，其中朝所述第一孔端作用在所述活塞本体上的第二压力等于所述第二流体通道处所提供的第二压力乘以第二面积，所述第二面积等于所述活塞本体的第二活塞本体横截面面积。2.根据权利要求1所述的致动器装置，包括操作性地连接至所述活塞本体的第一活塞弹簧，其中朝所述第一孔端及所述第二孔端中的一者作用在所述活塞本体上的所述第一活塞弹簧的第一弹簧力等于所述第一活塞弹簧的第一弹簧常数乘以所述第一活塞弹簧的第一压缩量。3.根据权利要求2所述的致动器装置，其中所述第一弹簧力使所述活塞朝所述第二孔端偏置。4.根据权利要求3所述的致动器装置，其中当所述第一压力加上所述第一弹簧力大于所述第二压力时，所述活塞朝所述第二孔端移动。5.根据权利要求3所述的致动器装置，其中当所述第一压力加上所述第一弹簧力小于所述第二压力时，所述活塞朝所述第一孔端移动。6.根据权利要求3所述的致动器装置，其中当所述第一压力加上所述第一弹簧力等于所述第二压力时，所述活塞保持静止。7.根据权利要求3所述的致动器装置，包括第二活塞弹簧，其操作性地连接至所述活塞本体并使所述活塞朝所述第一孔端偏置，其中朝所述第一孔端作用在所述活塞本体上的所述第二活塞弹簧的第二弹簧力等于所述第二活塞弹簧的第二弹簧常数乘以所述第二活塞弹簧的第二压缩量，其中当所述第一压力加上所述第一弹簧力大于所述第二压力加上所述第二弹簧力时，所述活塞朝所述第二孔端移动，其中当所述第一压力加上所述第一弹簧力小于所述第二压力加上所述第二弹簧力时，所述活塞朝所述第一孔端移动，并且其中当所述第一压力加上所述第一弹簧力等于所述第二压力加上所述第二弹簧力时，所述活...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·B·坎普顿，B·佩戈洛斯基，C·A·斯宾格勒，
申请(专利权)人：博格华纳公司，
类型：发明
国别省市：美国,US