一种可选择模式的离合器的制作方法

本发明涉及一种用于自动变速器的离合器，尤其是涉及一种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。

汽车行业的电气化、电动化是不可阻挡的一种趋势，同时离合器采用液压驱动则需要增加高压控制，需要液压阀板设计高压油路，增加先导阀调压阀和电磁调压阀等原件，在混合动力变速器当中还需要配置电动油泵，增加额外的成本。

因此希望提供一种电机驱动的可选择模式的离合器，采用电机驱动，在具有传统单向离合器的优势基础上，可以实现包括允许第一方向旋转防止第二方向旋转、允许第一方向旋转且允许第二方向旋转、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，进一步降低了能量损失。

技术实现要素：

有鉴于此，为了解决上述问题，本发明提供一种可选择模式的离合器，其包括执行机构和离合器机构，所述执行机构和所述离合器机构固定连接在一起，从而实现所述执行机构运动时带动所述离合器机构同步运动；所述执行机构包括电机、滑块、丝杠、拨杆、芯轴、封盖、旋转件和位置传感器，其中所述丝杠插接到所述电机中，从而使所述电机带动所述丝杠一起旋转，所述丝杠外壁上具有螺纹；所述滑块具有一和所述丝杠配合的通孔，且所述滑块的通孔内壁上具有与所述丝杠的外螺纹相互配合的内螺纹；所述滑块与所述拨杆可拆卸地固定在一起，从而使得所述滑块在运动时带动所述拨杆同步运动；

所述离合器机构包括内座圈、外座圈、控制环、第一锁止块和第二锁止块、驱动元件；其中所述内座圈与所述外座圈同轴布置，之间设置有所述第一锁止块和所述第二锁止块；所述拨杆插入所述离合器机构的所述控制环的槽口内，从而将所述拨杆的直线运动转换成所述控制环的旋转运动；所述控制环能在所述拨杆的带动下围绕所述外座圈旋转，从而控制所述第一锁止块和所述第二锁止块旋转。

进一步地，所述滑块的与其通孔中心轴呈垂直的两个外壁上设置有凸柱，所述拨杆上具有与所述滑块的凸柱相互对应和配合的槽道，所述滑块通过其上的所述凸柱搭接在所述拨杆的槽道中，从而使得所述滑块在运动时继而带动所述拨杆同步运动。

进一步地，所述拨杆还具有一通道，所述芯轴插入至所述通道中，且所述芯轴的一端被所述封盖封住；在所述芯轴的另一端上设置有所述旋转件，所述旋转件通过孔轴配合与所述位置传感器固定连接在一起，从而当所述拨杆在所述电机的带动下摆动时，会带动所述旋转体绕所述位置传感器旋转，此时所述位置传感器会判断所述执行机构目前所在的位置。

进一步地，所述执行机构还包括壳体，所述壳体将滑块、丝杠、拨杆、芯轴、封盖、旋转件和位置传感器包裹起来，所述封盖通过安装在所述壳体上，从而使得所述芯轴被固定安装在所述壳体上，从而使得所述芯轴在所述通道中时不触碰所述通道中的内壁。

进一步地，所述第一锁止块能围绕第一锁止块枢轴旋转结合所述内座圈以防止所述内座圈在第一方向上旋转，脱离所述内座圈以允许所述内座圈在第一方向上旋转；所述第二锁止块能围绕第二锁止块枢轴旋转结合所述内座圈以防止所述内座圈在第二方向上旋转，脱离所述内座圈以允许所述内座圈在第二方向上旋转。

进一步地，所述内座圈的外圆周面环绕分布有多个齿，相邻两个齿之间形成沟槽，当所述第一锁止块或所述第二锁止块旋转结合所述内座圈时，所述第一锁止块或所述第二锁止块的端部进入所述沟槽内，由于受齿的阻挡作用而限制了所述内座圈在第一方向或第二方向上的旋转。

进一步地，所述第一锁止块和所述第二锁止块上均具有凸起，该凸起为侧面局部的隆起，该凸起与所述控制环上对应的驱动孔相滑动配合；当所述控制环旋转时，带动所述第一锁止块围绕所述第一锁止块枢轴旋转或所述第二锁止块围绕所述第二锁止块枢轴旋转。

进一步地，所述第一锁止块包括三个分别为锁止件，所述第二锁止块包括三个锁止件；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；在所述控制环上与同一圆周开设有3个驱动孔，同一组的所述第一锁止块和所述第二锁止块上的凸起对应配合设置在同一驱动孔中。

进一步地，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，所述第一锁止块和所述第二锁止块上的凸起位于所述凹槽的两侧。

进一步地，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，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；当所述拨杆处于第二位置时，所述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，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；当所述拨杆处于第三位置时，所述第一锁止块和所述第二锁止块均与所述内座圈脱开，离合器处于工作模式三，即允许所述内座圈第一、第二方向旋转。

附图说明

图1所示为本发明一种实施例提供的一种可选择模式的离合器的立体示意图；

图2所示为本发明一种实施例提供的一种可选择模式的离合器的立体示意图；

图3所示为本发明一种实施例提供的一种可选择模式的离合器的剖视图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的说明。

需要说明的是，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例，以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，而不应当作为本申请及其应用的限制。

在本发明中，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性；属于“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应作广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连。术语“上”、“下”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方式或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1至3所示，本实施例提供一种可选择模式的离合器，其包括执行机构1和离合器机构2，所述执行机构1和所述离合器机构2固定连接在一起，从而实现所述执行机构1运动时带动所述离合器机构2同步运动。

所述执行机构1包括电机13、滑块15、丝杠14、拨杆11、芯轴16、封盖17、旋转件18和位置传感器19，其中所述丝杠14插接到所述电机13中，从而使所述电机13带动所述丝杠14一起旋转，所述丝杠14外壁上具有若干圈数的螺纹；所述滑块15具有一和所述丝杠14配合的通孔，且所述滑块15的通孔内壁上具有与所述丝杠14的外螺纹相互配合的内螺纹；所述滑块15与所述拨杆11可拆卸地固定在一起，从而使得所述滑块15在运动时带动所述拨杆11同步运动。

具体地，所述滑块15的与其通孔中心轴呈垂直的两个外壁上设置有凸柱151，所述拨杆11上具有与所述滑块的凸柱151相互对应和配合的槽道111，所述滑块15通过其上的所述凸柱151搭接在所述拨杆11的槽道111中，从而使得所述滑块15在运动时继而带动所述拨杆11同步运动。

当所述电机13工作时，带动所述丝杠14旋转运动，此时所述滑块15在内外螺纹配合的驱动下直线运动，从而通过所述丝杠14的旋转运动转换为所述滑块15的直线运动。所述电机13既可以正向旋转，也可以反向旋转，从而带动所述滑块15往复运动。

所述拨杆11还具有一通道112，所述芯轴16插入至所述通道112中，且所述芯轴16的一端被所述封盖17封住；在所述芯轴16的另一端上设置有所述旋转件18，所述旋转件18通过孔轴配合与所述位置传感器19固定连接在一起，从而当所述拨杆11在所述电机13的带动下摆动时，会带动所述旋转体18绕所述位置传感器19旋转，此时所述位置传感器19会判断所述执行机构1目前所在的位置。

所述执行机构1还包括壳体12，所述壳体12将除所述电机13之外的所有元件均包裹起来，所述封盖17通过安装在所述壳体12上，从而使得所述芯轴17被固定安装在所述壳体12上，从而使得所述芯轴17在所述通道112中时不触碰所述通道112中的内壁，此时所述芯轴17处于悬空状态。

所述离合器机构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。所述内座圈21与所述外座圈22同轴布置，之间设置有第一锁止块24和第二锁止块25。所述第一锁止块24和所述第二锁止块25两侧利用所述控制环23和所述盖板28限位。所述盖板28可利用铆接、焊接、螺钉等固定方式固定到所述外座圈22上，所述控制环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，所述第一锁止块24能围绕第一锁止块枢轴旋转结合所述内座圈21以防止所述内座圈21在第一方向上旋转，脱离所述内座圈21以允许所述内座圈21在第一方向上旋转。所述第二锁止块25能围绕第二锁止块枢轴旋转结合所述内座圈21以防止所述内座圈21在第二方向上旋转，脱离所述内座圈21以允许所述内座圈21在第二方向上旋转。所述内座圈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，当所述第一锁止块24或所述第二锁止块25旋转结合所述内座圈21时，所述第一锁止块24或所述第二锁止块25的端部进入所述沟槽内，由于受齿的阻挡作用而限制了所述内座圈21在第一方向或第二方向上的旋转。所述第一锁止块24和所述第二锁止块25上均具有凸起，该凸起为侧面局部的隆起，该凸起与所述控制环23上对应的驱动孔相滑动配合。所述控制环23旋转时，可以带动所述第一锁止块24围绕所述第一锁止块24枢轴旋转或所述第二锁止块25围绕所述第二锁止块25枢轴旋转。其中，所述第一锁止块24具有三个分别为锁止件241，242，243，所述第二锁止块25具有三个锁止件251,252,253。所述第一锁止块24和所述第二锁止块25两两一组分布在同一圆周上。在所述控制环23上于同一圆周开设有3个驱动孔，同一组的所述第一锁止块24和所述第二锁止块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，所述第一锁止块24上的凸起位于所述凹槽内，所述第二锁止块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。当所述拨杆11处于第三位置时，所述第一锁止块24和所述第二锁止块25上的凸起位于所述凹槽的两侧，如图1所示。

所述拨杆11插入所述离合器机构2的所述控制环23的槽口内，将所述拨杆11的直线运动转换成所述控制环23的旋转运动。所述控制环23能在所述拨杆11的带动下围绕所述外座圈22旋转，从而控制所述第一锁止块24和所述第二锁止块25旋转。

所述拨杆11的拨头插入所述控制环23槽口内，当所述拨杆11处于第一位置时，所述第一锁止块24与所述内座圈21结合、所述第二锁止块25与所述内座圈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。当所述拨杆11处于第二位置时，所述第一锁止块24与所述内座圈21脱开、所述第二锁止块25与所述内座圈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。当所述拨杆11处于第三位置时，所述第一锁止块24和所述第二锁止块25均与所述内座圈21脱开，离合器处于工作模式三，即允许所述内座圈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，所述内座圈21通过渐开线花键与行星排的行星架相连，所述外座圈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，此时所述电机13旋转带动所述拨杆11移动至所述拨杆11的第一位置，所述第一锁止块24与所述内座圈21结合、所述第二锁止块25与所述内座圈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，此时所述电机13旋转带动所述拨杆11移动到第三位置，所述第一锁止块24和所述第二锁止块25均与所述内座圈21脱开，离合器处于工作模式三，即允许所述内座圈21第一、第二方向旋转，此时行星架两个方向均可以转动，所述内座圈21和所述外座圈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，此时所述电机13旋转带动所述拨杆11移动至第二位置，所述第一锁止块24与所述内座圈21脱开、所述第二锁止块25与所述内座圈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。位置传感器用于判断拨杆是否移动到位，同时有利于每次车辆启动时判断离合器当前的工作模式。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。