[发明专利]离合器冷却系统

说明书

技术领域

本发明涉及传动离合器，并且更特别地涉及一种用于降低旋转离合器 的交错的摩擦盘与离合器片之间的阻力损失的被动离合器冷却系统。

背景技术

旋转离合器常常用作一种用来使变速器的各齿轮部件相互啮合或分 离，以在输入构件与输出构件之间形成不同齿轮比的机构。传统的旋转离 合器组件通常包括在离合器壳体中相互之间交错布置的一组离合器片以 及一组摩擦盘，有时将其称为离合器组合件。当离合器组件分离时，离合 器片和摩擦盘通常在不接触的情况下旋转越过彼此。但是，例如当特定离 合器的相应部件(即，驱动构件和从动构件)在特定的齿轮速比范围内啮 合时，液压致动式或弹簧加载式活塞迫使离合器片以及摩擦盘结合在一 起。离合器片和摩擦盘上的摩擦表面相互作用，直至离合器组件的驱动构 件和从动构件在无滑动的情况下一起旋转。

在操作中，在离合器片与摩擦盘的啮合和分离期间以及完全啮合期间 产生大量的热能，同时，啮合的离合器组合件所产生的动能也会转换为大 量的热能。为了防止对离合器组件的各部件(尤其是离合器片和摩擦盘的 摩擦表面)造成破坏，必须要使这种热能散发出去。为了实现该目的，通 常是将连续供应的冷却剂(例如，传动液)供给至离合器壳体。在旋转离 合器组件中，可将传动液供给至啮合的离合器片和摩擦盘的内径部分，并 且使其借助离心力流经离合器片表面，到达外径部分。之后，将热传动液 引导离开离合器组件，进行热交换过程，以传递并释放吸入至传动液中的 热能。

当旋转离合器组件未啮合时，离合器片和摩擦盘仅仅是在不接触的情 况下旋转越过彼此。在此分离期间，必须散发的热能的量是最小的。此外， 在分离期间仅仅维持传动液连续流向离合器组合件也可能会导致明显的 效率低下。例如，取决于旋转的驱动构件相对于分离的从动构件的相对速 度，由于离合器片与摩擦盘之间的传动液所经受的剪切力可能会产生阻力 损失。这种剪切力相对于在分离期间向离合器组合件提供的传动液的量成 比例地增加。因此，需要限制冷却剂朝向离合器组合件的流动，尤其是在 离合器片与摩擦盘之间的相对转速差值最大的齿轮中。

现已提出了各种各样的离合器冷却系统来解决在啮合和分离期间针 对冷却剂朝向离合器组合件的流动的控制。例如，美国专利第5,988,335 号描述了利用分流阀主动地控制朝向离合器的流动，并且还描述了一种传 感器布置，以便感测变速器的齿轮比并且响应于变速器为选定的齿轮比使 来自离合器组件的流动转向。美国专利第6,244,407号提出了一种不依赖 于传感器致动阀的更加被动的系统。相反，将外环安装至用于促使离合器 组合件的啮合的活塞上。外环其内提供有一孔口，以用于允许冷却剂从中 流过。当受到活塞移动的支配来使离合器片与摩擦盘啮合时，外环可在孔 口关闭且驱动构件和从动构件相互分离的第一位置与孔口打开以使加压 流体通过孔口流动至离合器组合件的第二位置之间移动。其它类型的″滑 阀″布置在行业中是常见的，其中，活塞使滑阀沿着将孔口露出的方向移 动，从而增加在啮合期间冷却剂朝向离合器组合件的流动。通常情况下， 当离合器分离时，可以采用(例如)弹簧来关闭孔口上方的滑阀。

如上所述，传统的离合器冷却系统可能往往比较复杂和/或需要添加 各种部件才能为离合器组合件提供可变化的冷却剂流动。这些设计在复杂 程度上的增加可能会使变速器的制造成本、组装成本和维护成本上升，并 且还会在操作期间增加额外的故障的机会。正因如此，需要一种在利用旋 转离合器组件本身的操作特性的同时消除对额外部件的需求的离合器冷 却系统。

发明内容

通过本发明的一些方面在很大程度上满足上述需求，其中传动离合器 冷却系统包括：驱动构件，其包括位于旋转轴周围的驱动轮毂；从动构件， 其包括同心地位于旋转轴周围的离合器轮毂，其中离合器轮毂包括：具有 多个穿过其中的孔的轮毂平台，从轮毂平台轴向延伸的内环，以及从轮毂 平台轴向延伸的外环，所述外环包括多个穿过其中的径向孔口和从远端向 内环延伸的唇缘。离合器外壳被限定在驱动轮毂和离合器轮毂之间，并且 离合器组件被容纳在离合器外壳中，所述外壳包括被固定到驱动轮毂以随 驱动构件旋转的多个离合器片，被固定到从动构件以随离合器轮毂旋转的 多个摩擦盘，以及用于使多个摩擦盘与多个离合器片啮合或分离以引起或 释放驱动构件和从动构件的整合旋转的活塞组件。