[发明专利]离心脱离式多模式离合器模块

说明书

一种自动变速器多模式离合器模块(10、100)可包括嵌套在一对内座圈(20、120)和外座圈(12、112)之间的棘爪(30B、130B、30A、130A)的两个同心间隔组(30B、30A)或两个轴向间隔组(130B、130A)。第一组棘爪(30B、130B)固定至所述外座圈(12、112)，且可以通过在两个角度限制之间可转动的致动器凸轮环(16、116)从与所述内座圈(20、120)的正常弹簧偏置默认接合中被选择性释放。第二组棘爪(30A、130A)固定至所述内座圈(20、120)，并且在所述内座圈(20、120)达到阈值转动速度的任意时候被从与所述外座圈(12、112)的正常弹簧偏置默认接合中释放，此时离心力作用在棘爪(30A、130A)的内部组上，克服默认弹簧偏置作用，以从所述外座圈(12、112)脱离所述棘爪(30A、130A)。在同心或轴向布置中，两组棘爪(30B、130B、30A、130A)配置用于在锁定、单向或未锁定操作模式下一起固定两个离合器模块座圈(12、112、20、120)。

相关申请的交叉引用

本申请是根据35 USC §119（e）的规定要求于2015年4月15日提交的美国临时专利申请序列号62/147,674的优先权的非临时专利申请。

技术领域

本发明总体上涉及用于汽车变速器的超越离合器，更具体地，涉及用于该种变速器中的多模式离合器。

背景技术

机动车辆通常包括包含转动曲轴的内燃机，该转动曲轴配置用于通过驱动轴传递来自内燃机的原动力以使车轮转动。变速器设置在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转矩和速度比。在手动操作的变速器中，相应的手动操作的离合器可置于发动机和变速器之间，以选择性地从驱动轴接合和脱离曲轴，从而便于在可用的变速器传动比之间进行手动换挡。

另一方面，如果变速器是自动的，该变速器通常将包括设于内部的多个自动致动的离合器，其适于在各种可用的传动比之间进行动态换挡，而无需驾驶员介入。这种变速器中包含多个离合器（也称为离合器模块），以便于自动变换传动比。

在用于汽车的自动变速器中，可用的有第三至第十前进挡传动比的任意位置，不包括倒车挡。各种齿轮可在结构上包括内齿轮、中间齿轮（比如托架支撑的行星齿轮或小齿轮）和外环齿轮。特定的变速离合器可与变速器内特定组可选齿轮关联起来，以便于实现所需的传动比变换。

由于自动变速器包括多个齿轮组以适应多种传动比，不需要的摩擦或寄生阻力一直是个问题；所述阻力是由所采用的各种部件间的机械相互作用产生的。人们已经付出很多努力寻找方法来减少自动变速器部件和系统中的摩擦阻力。

举例来说，与第一（低速）挡和倒车挡传动比有关的自动变速器的一种离合器模块通常位于该变速器前部，并且非常靠近发动机曲轴。所述离合可具有内座圈和围绕该内座圈周向布置的外座圈。各所述座圈中的一个，例如内座圈，可仅沿一个方向可被驱动旋转。所述内座圈可以通过接合机构，比如但不限于例如滚轮、楔块或棘爪，选择性地锁定至所述外座圈。在一个方向上，所述内座圈可以有效将转动运动从发动机直接传递至动力传动系统。

在后一种系统中，所述外座圈可以固定至自动变速器的相关行星齿轮构件的内壳或壳体上。在这种情况下，需要使第一种结构的所述内座圈适于在一个转动方向上驱动，但对于在相反方向上的自由轮来说，处于被称为超越的状态。本领域技术人员应当理解在某些操作状态下特别需要超越，例如当车辆下坡行驶时。在这种情况下，动力传动系统有时有比相关发动机曲轴更快转动的趋势。将内座圈设置为超越外座圈可以避免损坏发动机部件和/或变速器部件。

在第二种结构中，比如当车辆处于倒车挡位时，接合机构可在内座圈的两个转动方向上均适于主动接合，从而使在非前进行驶方向上不会出现超越状态。