阅读说明：本技术 一种可选择模式的离合器 (Mode-selectable clutch ) 是由 唐师法 洪波昌 张彤 张峻 何正模 许青 于 2019-10-28 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种可选择模式的离合器,用于混合动力自动变速器,它包括：执行机构(1)和离合器机构(2)。离合器机构(2)包括内座圈(21)、外座圈(22)、控制环(23)、第一锁止块(24)和第二锁止块(25)等。通过驱动执行机构(1)拨动控制环(23)使第一锁止块(24)和第二锁止块(25)与内座圈(21)结合和脱开,从而选择性地允许或防止内座圈(21)在一个或两个方向上旋转,使得所述离合器被配置为可选择多个工作模式。本发明具有体积小、拖曳损失小、对润滑的流量和控制压力的需求少的优点,且在允许内座圈两个方向均可旋转的模式下,不存在拖曳扭矩损失,进一步降低了油耗。(The invention discloses a mode-selectable clutch for a hybrid automatic transmission, comprising: an actuator (1) and a clutch mechanism (2). The clutch mechanism (2) includes an inner race (21), an outer race (22), a control ring (23), a first lock block (24), a second lock block (25), and the like. Toggling the control ring (23) by actuating the actuator (1) causes the first and second lock blocks (24, 25) to engage and disengage the inner race (21) to selectively allow or prevent rotation of the inner race (21) in one or both directions such that the clutch is configured to select a plurality of operating modes. The invention has the advantages of small volume, small drag loss and less requirements on lubricating flow and control pressure, and has no drag torque loss and further reduces the oil consumption under the mode of allowing the inner race to rotate in two directions.)

一种可选择模式的离合器

技术领域

本发明总体上涉及用于自动变速器的离合器，具体涉及一种用于混合动力变速箱的可选择模式的离合器。

背景技术

离合器是自动变速箱中一类重要的零部件，传统的湿式摩擦离合器体积较大、拖曳扭矩损失较大、对于冷却润滑的流量需求较大，同时在控制上需要较高的压力，对于自动变速箱油泵和液压系统的要求较高，从而增加了油耗和成本。

而传统的单向离合器与湿式离合器相比，能实现相同锁止扭矩下单向离合器体积更小，对冷却润滑的流量需求更小。但是单向离合器只能实现一个方向的旋转和另一个方向的锁止，无法实现两个方向的自由旋转和任意一个方向的锁止，同时在旋转的过程中还是存在拖曳扭矩损失。

因此希望提供一种可选择模式的离合器，在具有传统单向离合器的优势的基础上，可以实现包括允许第一方向旋转防止第二方向旋转、允许第一方向旋转允许第二方向旋转、防止第一方向旋转允许第二方向旋转三种可选择的模式，同时在允许两个方向均旋转的模式下，不存在拖曳扭矩损失，进一步的降低油耗。

发明内容

本发明目的是为了克服现有单向离合器技术的不足而提供一种用于自动变速箱的可选择模式的离合器。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种可选择模式的离合器，其特征在于，它包括：

执行机构，所述执行机构包括动力装置及拨杆，在所述动力装置的驱动下所述拨杆在第一位置、第二位置和第三位置之间移动；

离合器机构，所述离合器机构包括内座圈、外座圈、由所述拨杆带动旋转的控制环、与所述控制环配合的第一锁止块和第二锁止块、令所述第一锁止块和第二锁止块分别具有旋转趋势的驱动元件；所述内座圈与所述外座圈同轴布置，两者之间设置有所述第一锁止块和所述第二锁止块；

所述第一锁止块可围绕第一锁止块枢轴旋转而结合所述内座圈以防止所述内座圈在第一方向上旋转，或者脱开所述内座圈以允许所述内座圈在第一方向上旋转；

所述第二锁止块可围绕第二锁止块枢轴旋转而结合所述内座圈以防止所述内座圈在第二方向上旋转，或者脱开所述内座圈以允许所述内座圈（21）在第二方向上旋转；

当所述拨杆处于第一位置时，所述第一锁止块与所述内座圈结合，所述第二锁止块与所述内座圈脱开；当所述拨杆处于第二位置时，第一锁止块与所述内座圈脱开，所述第二锁止块与所述内座圈结合；当所述拨杆处于第三位置时，所述第一锁止块和第二锁止块均与所述内座圈脱开。

在一具体实施例中，所述拨杆通过卷销固连在活塞上，当所述第一压力腔通压力油时，压力油推动活塞和拨杆移动至第一位置。当所述第二压力腔通压力油时，压力油推动活塞和拨杆移动至第二位置。当第一压力腔和第二压力腔均不通油时，活塞和拨杆在复位弹簧的作用下保持在第三位置。

优选地，所述驱动元件安装在外座圈上并与所述第一锁止块和第二锁止块一一对应，所述驱动元件包括弹性件，所述弹性件在所述第一锁止块和第二锁止块结合所述内座圈时提供压力。

更优选地，所述驱动元件还包括安装在外座圈的孔内的柱塞，所述弹性件安装在所述柱塞内。

优选地，执行机构包括壳体、封头、活塞、弹簧组件；所述活塞、封头安装在所述壳体内使所述壳体内在所述活塞两端形成第一压力腔和第二压力腔。

更优选地，所述弹簧组件包括弹簧套和复位弹簧，所述复位弹簧设置在所述弹簧套和封头之间。

在一具体实施例中，所述弹簧套包括第一弹簧套和第二弹簧套，分别限位在壳体内两侧的挡肩上，所述活塞安装在第一弹簧套和第二弹簧套之间；所述封头包括第一封头和第二封头，分别安装在所述壳体的两侧；所述复位弹簧包括第一复位弹簧和第二复位弹簧。所述壳体与所述第一封头、第一弹簧套、活塞围成第一压力腔，所述壳体与所述第二封头、第二弹簧套、活塞围成第二压力腔。所述壳体上开设有第一压力流体出液口和第二压力流体出液口分别与第一压力腔和第二压力腔相连。

优选地，所述第一锁止块和第二锁止块上均具有凸起，所述控制环具有驱动孔，所述凸起滑动配合在所述驱动孔中，所述控制环在所述拨杆的带动下旋转时，所述驱动孔通过所述凸起令所述第一锁止块围绕第一锁止块枢轴旋转或所述第二锁止块围绕第二锁止块枢轴旋转。

更优选地，所述驱动孔为弧形长孔，所述弧形长孔的内侧壁中部具有凹槽，当所述拨杆处于第一位置时，所述第一锁止块上的凸起位于所述凹槽内，所述第二锁止块上的凸起位于所述凹槽的外侧；当所述拨杆处于第二位置时，所述第一锁止块上的凸起位于所述凹槽的外侧，所述第二锁止块上的凸起位于所述凹槽内；当所述拨杆处于第三位置时，所述第一锁止块和第二锁止块上的凸起位于所述凹槽的两侧。

在一具体实施例中，所述第一锁止块和所述第二锁止块均有多个且数量相同，所述第一锁止块和所述第二锁止块两两一组分布在同一圆周上。

在一具体实施例中，所述控制环的外周上开设有槽口，所述拨杆活动***所述控制环的槽口内。拨杆***离合器机构内控制环的槽口内，将拨杆的直线运动转换成控制环的旋转运动。所述控制环能在所述拨杆的作用下围绕外座圈旋转，从而控制所述第一锁止块和第二锁止块旋转。

由于采用上述技术方案，当拨杆处于第一位置时，第一锁止块与内座圈结合、第二锁止块与内座圈脱开，离合器处于工作模式一，即防止第一方向旋转允许第二方向旋转。当拨杆处于第二位置时，第一锁止块与内座圈脱开、第二锁止块与内座圈结合，离合器处于工作模式二，即允许第一方向旋转防止第二方向旋转。当拨杆处于第三位置时，第一锁止块和第二锁止块均与内座圈脱开，离合器处于工作模式三，即允许内座圈第一、第二方向旋转。

相较于现有技术，本发明具有以下优点：本发明的一种可选择模式的离合器，用于混合动力变速器时，利用执行机构驱动离合器机构实现防止第一方向旋转允许第二方向旋转、允许第一方向旋转防止第二方向旋转和允许第一和第二方向旋转三种工作模式的可选择；相比于湿式摩擦片离合器而言具有体积小、拖曳损失小、对润滑的流量和控制压力的需求少的优点；相比单向离合器而言具有更多的模式，同时工作模式三的存在进一步地降低了拖曳损失，有利于降低油耗。

附图说明

图1是本发明一种实施例的可选择模式的离合器的侧视图；

图2是本发明一种实施例中的执行机构的全剖视图；

图3是本发明一种实施例中的离合器机构的全剖视图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明优选实施方案进行详细说明：

如图1至图3所示，本实施例用于混合动力变速器的一种可选择模式的离合器，主要包括执行机构1和离合器机构2。

执行机构1包括壳体12、活塞14、拨杆11、第一封头131、第二封头132、设置在活塞14两侧的弹簧组件。其中，位于活塞14一侧的弹簧组件包括第一弹簧套151和第一复位弹簧171，位于活塞14另一侧的弹簧组件包括第二弹簧套152和第二复位弹簧172。壳体12与第一封头131、第一弹簧套151、活塞14围成第一压力腔161，壳体12与第二封头132、第二弹簧套152、活塞14围成第二压力腔162。第一弹簧套151、第二弹簧套152限位在壳体12内两侧的挡肩上，活塞14安装在第一弹簧套151和第二弹簧套152之间。第一复位弹簧171安装在第一封头131和第一弹簧套151之间，第二复位弹簧172安装在第二封头132和第二弹簧套152之间。壳体12上开设有第一压力流体出液口181和第二压力流体出液口182分别与第一压力腔161和第二压力腔162相连。

其中，拨杆11通过卷销19固连在活塞14上。当第一压力腔161通压力油时，压力油推动活塞14和拨杆11移动至拨杆11处于第一位置；当第二压力腔162通压力油时，压力油推动活塞14和拨杆11移动至拨杆11处于第二位置；当第一压力腔161和第二压力腔162均不通油时，活塞14和拨杆11在第一复位弹簧171和第二复位弹簧172的作用下保持在第三位置。本实施例中，如图1至3所示，拨杆11处于第三位置。

离合器机构2包括内座圈21、外座圈22、控制环23、第一锁止块24和第二锁止块25、驱动元件。内座圈21与外座圈22同轴布置，之间设置有第一锁止块24和第二锁止块25。第一锁止块24和第二锁止块25两侧利用控制环23和盖板28限位。盖板28可利用铆接、焊接、螺钉等固定方式固定到外座圈22上，控制环23利用孔用弹性挡圈29限位。本实施例中，驱动元件包括安装在外座圈22的孔内的柱塞26和安装在柱塞26内的弹性件。本实施例中，弹性件优选为弹簧27。

其中，第一锁止块24能围绕第一锁止块枢轴旋转结合内座圈21以防止内座圈21在第一方向上旋转，脱离内座圈21以允许内座圈21在第一方向上旋转。第二锁止块25能围绕第二锁止块枢轴旋转结合内座圈21以防止内座圈21在第二方向上旋转，脱离内座圈21以允许内座圈21在第二方向上旋转。内座圈21的外圆周面环绕分布有多个齿，相邻两个齿之间形成沟槽，当第一锁止块24或第二锁止块25旋转结合内座圈21时，第一锁止块24或第二锁止块25的端部进入所述沟槽内，由于受齿的阻挡作用而限制了内座圈21在第一方向或第二方向上的旋转。第一锁止块24和第二锁止块25上均具有凸起，该凸起为侧面局部的***，该凸起与控制环23上对应的驱动孔相滑动配合。控制环23旋转时，可以带动第一锁止块24围绕第一锁止块枢轴旋转或第二锁止块25围绕第二锁止块枢轴旋转。其中，第一锁止块24具有三个分别为锁止块241，242，243，所述第二锁止块25具有三个分别为251,252,253。第一锁止块24和第二锁止块25两两一组分布在同一圆周上。在控制环23上于同一圆周开设有3个驱动孔，同一组的第一锁止块24和第二锁止块25上的凸起对应配合设置在同一驱动孔中。如图1所示，驱动孔为弧形长孔，所述弧形长孔的内侧壁中部具有凹槽。当所述拨杆11处于第一位置时，第一锁止块24上的凸起位于所述凹槽内，第二锁止块25上的凸起位于所述凹槽的外侧。当拨杆11处于第二位置时，第一锁止块24上的凸起位于所述凹槽的外侧，所述第二锁止块25上的凸起位于所述凹槽内。当拨杆11处于第三位置时，第一锁止块24和第二锁止块25上的凸起位于所述凹槽的两侧，如图1所示。

拨杆11***离合器机构2的控制环23的槽口内，将拨杆11的直线运动转换成控制环23的旋转运动。控制环23能在拨杆11的带动下围绕外座圈22旋转，从而控制第一锁止块24和第二锁止块25旋转。

拨杆11的拨头***控制环23槽口内，当拨杆11处于第一位置时，第一锁止块24与内座圈21结合、第二锁止块25与内座圈21脱开，离合器处于工作模式一，即防止第一方向旋转允许第二方向旋转。当拨杆11处于第二位置时，第一锁止块24与内座圈21脱开、第二锁止块25与内座圈21结合，离合器处于工作模式二，即允许第一方向旋转防止第二方向旋转。当拨杆11处于第三位置时，第一锁止块24和第二锁止块25均与内座圈21脱开，离合器处于工作模式三，即允许内座圈21第一、第二方向旋转。

在本实施例的离合器实际应用到混合动力变速器中时，内座圈21通过渐开线花键与行星排的行星架相连，外座圈22通过矩形花键与变速器壳体相连。虽然本实施例中采用的是渐开线花键和矩形花键，实际上采用诸如齿轮、链轮、台型齿等连接也是可行的。

在变速器处于D档大油门加速或大负荷前进时，需要对行星架进行第一方向制动，变速器处于大扭矩输出的档位，此时第一压力腔161通油，压力油推动活塞14和拨杆11移动至拨杆11的第一位置，第一锁止块24与内座圈21结合、第二锁止块25与内座圈21脱开，离合器处于工作模式一，即防止第一方向旋转允许第二方向旋转，实现行星架第一方向的制动。当变速器进行升档时，需要释放行星架的制动，此时停止第一压力腔161通油，活塞14和拨杆11在第一复位弹簧171的作用下移动到第三位置，第一锁止块24和第二锁止块25均与内座圈21脱开，离合器处于工作模式三，即允许内座圈21第一、第二方向旋转，此时行星架两个方向均可以转动，内座圈21和外座圈22完全不接触，转动损失最小，有利于降低油耗。当变速器处于R档时，需要对行星架进行第二方向制动，此时第二压力腔162通油，压力油推动活塞14和拨杆11移动至拨杆11的第二位置，第一锁止块24与内座圈21脱开、第二锁止块25与内座圈21结合，离合器处于工作模式二，即允许第一方向旋转防止第二方向旋转，实现行星架第二方向的制动。

上述实施例只为说明本发明的构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的认识能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。