摩擦接合裝置的製作方法

2023-10-07 20:10:49 2

專利名稱：摩擦接合裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及摩擦接合裝置。
背景技術：
專利文獻1公開了一種傳統的摩擦接合裝置。該摩擦接合裝置構造成通過使活塞在供給油壓的作用下在形成於馬達蓋內的圓筒內移動來接合乾式離合器片。專利文獻1 日本專利臨時公布No. 2006-137406 (A)

發明內容
本發明要解決的技術問題在專利文獻1所公開的裝置中，在支撐在外壁上的馬達蓋內形成有活塞行程所需的液壓室，受到壓力作用的轉動體支撐在分隔壁上，該分隔壁也支撐在所述外壁上。因此， 油壓產生的反作用力需要由馬達蓋、分隔壁和外壁承受。所以，需要將馬達蓋和支撐馬達蓋的外壁的厚度設置得足夠厚以便支撐油壓產生的所述反作用力。這導致了如下問題，即 傳動裝置的軸向長度增加。此外，在厚度不足的情況下，會產生分隔壁的機械強度不足的問題。這還會導致其它的問題，例如，施加的離合器片壓力不足、活塞行程不足等等。解決技術問題的手段鑑於現有技術的上述缺點，本發明提供一種摩擦接合裝置，其構造為實現穩定的接合操作，而不用增加外壁等的厚度。為實現上述目的和其它目的，在本發明的摩擦接合裝置中，通過布置在圓筒部件和鼓形部件之間的軸承提供了限制機構，該限制機構用於限制所述圓筒部件和所述鼓形部件之間在軸向上的相對運動。本發明的有益效果因此，根據本發明的摩擦接合裝置，當摩擦接合裝置接合時，按壓摩擦片的壓力施加在活塞上，而所述壓力產生的反作用力作用在圓筒部件上。此時，藉助限制機構，可通過軸承抵消所述壓力及其反作用力，從而所述作用力(壓力)和反作用力永遠不會作用在支撐所述圓筒部件的外壁上。因此，可以在不增加外壁等的厚度的情況下實現穩定的接合操作。


圖1是示出乾式離合器的局部放大剖視圖，所述乾式離合器是第一實施 例的摩擦接合裝置。圖2A-2C是放大的剖視圖，其示出了由滾珠軸承構成的第一實施例的限制裝置。圖3是剖視圖，其示出了在第一實施例的摩擦接合裝置的接合期間力的作用路線。圖4A-4B是解釋性視圖，其示出了比較例的力的作用路線和第一實施例的力的作用路線之間的區別。 圖5是局部放大的剖視圖，其示出了乾式離合器，該乾式離合器是第二實施例的摩擦接合裝置。圖6是剖視圖，其示出了在第二實施例的摩擦接合裝置的接合期間力的作用路線。圖7是局部剖視圖，其示出了第三實施例，其中，第一實施例的乾式離合器應用於混合動力車輛。圖8A-8B是透視圖，其示出了應用於第三實施例的第二活塞的詳細結構。
具體實施例方式第一實施例下面參考示出實施例的附圖詳細描述本發明的摩擦接合裝置。圖1是局部放大的剖視圖，其示出了乾式離合器，該乾式離合器是第一實施例的摩擦接合裝置。第一實施例的乾式離合器是構造為使第一轉動體13與第二轉動體19 (包括後面將要描述的轂部件18)接合和脫開的離合器。如後面所詳細描述的，乾式離合器由多個部件，即乾式離合器片、活塞等構成。這裡，圖1中箭頭所示的方向定義為旋轉軸方向。用作支撐在變速箱的外壁(參考圖4B)上的非轉動部件的圓筒部件10設置有沿旋轉軸方向延伸的圓筒形的延伸部分10b。在延伸部分IOb的一側上，圓筒形凹槽IOa形成為環形孔，該環形孔在與旋轉軸方向相反的方向上的一端是封閉的。在圓筒部件10中形成的油通道IOc通到圓筒形凹槽IOa的底部。環形的第一活塞11容納在圓筒形凹槽IOa中。密封部件Ila安裝在相應的槽內， 即安裝在第一活塞11的內周側凹陷部分和外周側凹陷部分內，以便允許活塞在圓筒形凹槽IOa內滑動，同時保證圓筒形凹槽IOa和每個密封部件之間的流體密封關係。從而，在圓筒形凹槽IOa和第一活塞11的背面之間限定了圓筒形的腔室Sa。凹槽lib形成在連接第一活塞11的內周側和外周側的側壁部分內。止推軸承12 容納在凹槽lib內。凹槽lib的深度的形狀和尺寸按如下方式確定，即在旋轉軸方向上， 其比止推軸承12的包括內軸承座圈和外軸承座圈的厚度在內的總軸向厚度更淺。第二活塞22布置在止推軸承12的朝向旋轉軸方向的一側上。第二活塞22具有環形活塞主體部分22a和凸起部部分22b，所述凸起部部分22b具有多個大致圓柱形的、周向布置的豎立凸起部。第二活塞22的活塞主體部分22a的背面與止推軸承12保持接觸， 因而能夠僅傳遞推力，同時允許第一活塞11和第二活塞22之間進行相對轉動。第二活塞 22的支撐結構將在後面描述。離合器部件14連接在第一轉動體13上，所述第一轉動體13可旋轉地支撐在外壁上。離合器部件14具有從第一轉動體的外周徑向延伸的分隔壁部分14b (隔斷部件)，以及從分隔壁部分14b的外周向旋轉軸方向延伸的鼓形部分14a。在分隔壁部分14b的面向第一活塞的側面上一體地形成有小圓筒部分14c，該小圓筒部分14c向與旋轉軸方向相反的方向延伸。第二活塞22以能夠軸向移動的方式支撐在小圓筒部分14c的內周上。此外，分隔壁部分14b具有沿小圓筒部分14c的內周延伸的活塞孔14d。活塞孔 14d形成並構造為與凸起部部分22b的位置大致匹配。活塞孔的孔徑的尺寸設置成與凸起部部分22b的圓周大致相同。此外，活塞孔14d的最外周部分構造為與小圓筒部分14c的內周大致匹配。因此，凸起部部分22b的圓周可受小圓筒部分14c的內周支撐。即，能夠通過向旋轉軸方向加長支撐部分的軸向長度來提供穩定的支撐。在分隔壁部分14b的位於活塞孔14d的徑向內側且朝向第一活塞的側面上，形成有彈簧支撐平面14e。復位彈簧24設置在第二活塞22的活塞主體部分22a和彈簧支撐平面14e之間，使得力從分隔壁部分14b作用在第二活塞22上，以便向與旋轉軸方向相反的方向推壓第二活塞22。往復運動密封件21以流體密封方式安裝在活塞孔14d的朝向乾式離合器片17a 的開口上。往復運動密封件21用作流體密封件，即使在凸起部部分22b軸嚮往復運動時， 該往復運動密封件21也能防止潤滑油從活塞孔14d與凸起部部分22b的各個凸起部之間的縫隙洩漏出來。另外，隔斷部件23安裝在分隔壁部分14b的朝向乾式離合器片17a的一側上。隔斷部件23具有由彈性材料製成的隔斷部分23a和運動傳遞部分23b，所述運動傳遞部分 23b夾在凸起部部分22b的頂部和乾式離合器片17a之間。隔斷部分23a是柔性部件，其能夠自支撐以將運動傳遞部分23b保持在本來的位置，並且能夠容易地彈性變形。柔性部件可使用橡膠材料、樹脂材料或者金屬膜盒。運動傳遞部分23b由環形金屬材料形成，其直徑被設定為大於凸起部部分22b的外周。運動傳遞部分用於把壓力從凸起部部分22b直接傳遞到乾式離合器片17a。運動傳遞部分23b支撐在隔斷部分23a上並與隔斷部分23a固定連接，運動傳遞部分23b與隔斷部分23a之間是流體密封的。換句話說，運動傳遞部分23b支撐在第一轉動體13上，並構造為將由第一活塞11的行程產生的軸向力傳遞到乾式離合器片17a。此夕卜，隔斷部分23a的內周和外周以流體密封方式連接到分隔壁部分14b上。由此，即使潤滑油從往復運動密封件21洩漏出來，也不會發生潤滑油向乾式離合器側洩漏的危險。在本實施例中，用於使離合器片17接合或脫開的致動器主要由第一活塞11、止推軸承12、第二活塞22和運動傳遞部分23b構成。在鼓形部分14a的內周上形成有內花鍵141。卡環142連接到花鍵141的朝向旋轉軸方向的軸向端部上。多個驅動側乾式離合器片17a與花鍵141鍵連接。此外，各個從動側乾式離合器片17b夾在相關的驅動側乾式離合器片17a之間，使得驅動側離合器片和從動側離合器片在旋轉軸方向上彼此交替布置。摩擦襯片17c連接到各個從動側乾式離合器片17b的每個側面上。順便指出，驅動側乾式離合器片17a和從動側乾式離合器片17b 統稱為「乾式離合器片(離合器片)17」。轂部件18布置在從動側乾式離合器片17b的內周側並具有外花鍵181，從動側乾式離合器片17b與外花鍵181鍵連接。轂部件18的內周焊接在可旋轉地支撐在外壁上的第二轉動體19上。第二轉動體19形成為圓筒形的空心形狀。第一轉動體13的小直徑部分13b插入並布置在第二轉動體的內周側。油路Ll由小直徑部分13b的外周和第二轉動體19的內周之間的間隙空間限定。油密封件16安裝在第二轉動體19的外周和密封件保持圓筒部分 14f的內周之間，所述密封件保持圓筒部分14f按照如下方式與分隔壁部分14b —體形成， 即在分隔壁部分14b的內周附近向旋轉軸方向軸向延伸。此外，油路14g形成在分隔壁部分14b內並通向密封件保持圓筒部分14f的內周側。此外，環形軸承部件20設置在第二轉動體19的朝向與旋轉軸方向相反的方向的軸向端面和第一轉動體13的大直徑部分13a和小直徑部分13b之間的階梯面之間，從而提高了在第一轉動體13和第二轉動體19之間發生相對轉動時耐磨損的性能。此外，在第二轉動體19的朝向與旋轉軸方向相反的方向的軸向端面上形成有局部凹陷的槽19a。槽19a形成為油路L2。兩個滾珠軸承15A和15B彼此並置地安裝在圓筒部件10的內周側上。圖2A是放大的剖視圖，其示出了由滾珠軸承構成的第一實施例的限制裝置。滾珠軸承15B與圓筒部件10接合，使其外軸承座圈的朝向旋轉軸方向的軸向端部朝向旋轉軸方向與被接合部分 IOd保持抵靠接合，所述被接合部分IOd從圓筒部件10的內周向內延伸。此外，相鄰的滾珠軸承15A與卡環131接合，使得滾珠軸承15A的內軸承座圈的朝向與旋轉軸方向相反的方向的軸向端部朝向與旋轉軸方向相反的方向與卡環保持抵靠接合。另外，卡環131安裝在形成在第一轉動體13的外周上的凹槽內。被接合部分10d、卡環131和滾珠軸承15A及 15B構成了限制機構。通過提供限制機構，只要保證了圓筒部件10的內周部分的強度，無論整個圓筒部件10的強度和外壁等的強度如何，都能保證乾式離合器的可控性。後面將描述限制機構的詳細結構。在第一實施例中，使用各自具有相同規格的滾珠軸承作為滾珠軸承15A和15B，因此，下面僅詳細描述滾珠軸承15A。滾珠軸承15A包括內軸承座圈154，其支撐在第一轉動體13的大直徑部分13a的外周上；外軸承座圈151，其支撐在圓筒部件10的內周上；多個滾珠153，其被限制在內軸承座圈154和外軸承座圈151之間並沿周向彼此隔開；以及保持器152，其用於將每個滾珠153保持在本來的位置。內軸承座圈154的面向滾珠153的外周側形成為錐形，其橫截面在旋轉軸方向上 (在附圖中)向下傾斜並減小。類似地，外軸承座圈151的面向滾珠153的內周側形成為錐形，其橫截面在與旋轉軸方向相反的方向上(在附圖中)向上傾斜並減小。即，滾珠軸承構成徑向止推滾珠軸承。圖2A中的粗實線示出了通過滾珠軸承的作用力和反作用力。當沿著旋轉軸方向作用的推力施加在第一轉動體13上時，從卡環131傳來的軸向力作用在彼此相鄰的滾動軸承15A-15B的內軸承座圈154上。該軸向力通過滾珠153傳遞到外軸承座圈151，然後傳遞到被接合部分10d，其中在被接合部分IOd處，滾珠軸承與圓筒部件10的內周接合。這樣， 輸入到第一轉動體13的推力通過滾珠軸承15A和15B被穩定地支撐，從而實現了穩定的旋轉運動支撐。此外，在乾式離合器的脫開期間，滾珠軸承15A-15B被復位彈簧24的反作用力預加載。因此，即使在乾式離合器的脫開期間，也能夠消除間隙，從而實現了穩定的旋轉運動支撐。
圖2B示出了從第一實施例的限制裝置變型得到的第一實例，其由滾珠軸承構成。 在第一實施例中，以卡環131和從圓筒部件10的內周向內延伸的被接合部分IOd的組合作為實例。與此相反，在第一變型中，沒有使用卡環131，第一轉動體13形成有階梯部分13c， 該階梯部分13c的外徑大於大直徑部分13a的直徑。即，第一變型是由兩個階梯部分(包括上述階梯部分和被接合部分)的組合構成的。圖2C示出了從第一實施例的限制裝置變型得到的第二實例。在第二變型中，用卡環132代替了被接合部分10d。即，第二變型由兩個卡環的組合構成。
如上所述，滾珠軸承15A-15B需要旋轉支撐第一轉動體13，並且還要承受在乾式離合器接合期間產生的推力。為此，相互並置地安裝了規格相同的兩個滾珠軸承。但是，假定能夠平衡兩個矛盾的要求(即確保的載荷能力和低的成本)，那麼應該理解，限制裝置不限於兩個滾珠軸承。作為使用滾珠軸承的替代方案，可以使用單個錐形滾柱軸承或者多個錐形滾柱軸承。作為另外一種選擇，可以安裝三個或更多個滾珠軸承。[離合器的 接合和脫開動作]下面詳細描述乾式離合器的接合和脫開動作。這裡，在解釋接合/脫開動作時所提及的初始狀態定義為這樣的具體狀態，即第一轉動體13處於靜止狀態，並且第二轉動體19是旋轉的。因此，在初始狀態，在第一活塞11和第二活塞22之間沒有相對旋轉，並且， 第一活塞11和第二活塞22都被復位彈簧24向左側推壓並位於左側(參考圖1)。當從液壓控制單元(未示出)向油路IOc供給油壓時，油流入圓筒形的腔室Sa並從而產生油壓，所述油壓的大小取決於復位彈簧24的彈簧偏壓力和滑動的阻力。結果，推力作用在第一活塞11上。該推力通過止推軸承12傳遞到第二活塞22，從而克服復位彈簧 24的彈簧偏壓力向旋轉軸方向移動第一活塞11和第二活塞22。由於這種移動(活塞行程)，運動傳遞部分23b由於受到凸起部部分22b頂部的推動而向旋轉軸方向移動，從而實現了間隙消除，使得一組乾式離合器片17a、17b和17c與卡環142抵靠接合。此時，由於第二活塞22的移動，運動傳遞部分23b也向旋轉軸方向移動，從而柔性部分23a產生適當的變形。一旦完成間隙消除，各個活塞也停止移動，然後，開始產生由液壓控制單元設定的接合壓力。根據產生的接合壓力，第二轉動體19的扭矩可被傳遞到第一轉動體13，從而第一轉動體13開始旋轉。一方面，第二活塞22安裝在第一轉動體13上。另一方面，第一活塞11安裝在圓筒部件10上。因此，當第一轉動體13開始旋轉時，第二活塞22開始旋轉。 結果，藉助止推軸承12在第二活塞22和第一活塞11之間產生了相對旋轉。[接合期間力的作用路線]圖3示出了在接合期間力的作用路線。圖3的粗實線示出了力的作用路線。如上所述，在產生離合器接合壓力的情況下，沿旋轉軸方向觀看，各個活塞的推力最終作用在卡環142上。結果，由於卡環142受到向旋轉軸方向的作用力，所以離合器部件14被向遠離圓筒部件10的方向(S卩，向旋轉軸方向)推動。結果，與離合器部件14相連的第一轉動體13也被力(後面稱為「拉力」)拉向旋轉軸方向。此時，因為卡環131安裝在第一轉動體13上，所以拉力通過卡環131作用在滾珠軸承15A和15B的內軸承座圈154上。從上面的描述可以看出，拉力最終傳遞至被接合部分IOd上。圖4A-4B是解釋性視圖，其示出了比較例的力的作用路線和第一實施例的力的作用路線之間的區別。圖4A示出了比較例，圖4B示出了第一實施例。圖4A-4B中的粗實線分別示出了力的作用路線。在這些圖中，外壁對應壁部分(壁部件)，其包圍摩擦接合裝置的外周(參考圖7中用附圖標記401、402和403標出的壁部分)。圓筒部件由外壁的一部分構成。換句話說，用於使離合器片17接合或脫開的致動器支撐在外壁上。此外，包圍摩擦接合裝置在旋轉軸方向上的各個軸向端部的徑向延伸的壁部分在後面稱為「分隔壁」。每個分隔壁是豎直壁，其通過鑄造與外壁一體形成，或者與外壁分開形成並通過螺栓與外壁連接成一體(參考用附圖標記401和403標出的壁部 分)。比較例構造為使得轉動體通過軸承支撐在分隔壁上。在這種情況下，在圓筒形室內產生的接合壓力作為活塞壓力沿旋轉軸方向作用。活塞壓力通過離合器機構和安裝在離合器機構內用於支撐轉動體的軸承傳遞到分隔壁。另一方面，對於圓筒形室，反作用力沿著與活塞壓力的作用方向相反的方向作用在圓筒形室上，使得圓筒形室的兩個軸向端部延伸。也就是說，反作用力的作用使得由圓筒部件、外壁和分隔壁限定的封閉空間的寬度增大。因此，如果不是所有的壁都形成為厚壁，那麼所述封閉空間的寬度可能由於反作用力的作用而擴大。這會導致例如如下問題，例如由於在離合器接合期間活塞行程不足，所以在離合器接合期間活塞壓力不足或者離合器的可控性變差。隨著圓筒部件和豎直壁各自的徑向尺寸增加，這種趨勢由於槓桿原理(即增加的力矩)而變得更明顯。與此相反，第一實施例構造成使得與第一活塞11的壓力方向相反的反作用力(即致動器的與壓力方向相反的反作用力)儘可能多地傳遞到圓筒形室Sa( S卩外壁的靠近致動器的部分)上。因此，不會發生由活塞向離合器片施加的壓力而產生的反作用力圍繞外壁的整個周邊而長距離傳遞的危險。具體地，在第一實施例中，在其中限定了圓筒形室的圓筒部件10的內周部分上設置了限制機構。即使在圓筒形室內產生的接合壓力作為活塞壓力沿旋轉軸方向作用時，通過設置限制機構，也利用軸承實現了力傳遞。因此，能夠使力重新返回到圍繞圓筒形室而不會穿過分隔壁和外壁。也就是說，與整個圓筒部件10的強度和整個外壁及整個分隔壁的各個壁的強度無關，通過保證僅僅圓筒部件10的內周具有足夠的強度，即僅僅限制機構的周邊具有足夠的強度，就能夠保證乾式離合器的可控性。換句話說，第一實施例的上述構造對應於從離合器部件14向活塞的推壓方向作用的力能夠被承受的構造。也就是說，由於油壓而產生並且肯定向與活塞的推壓方向相反的方向作用的力施加在圓筒部件10上。此時，假定本實施例的裝置構造成使得沿著與活塞推壓方向相同的方向作用的力從受到活塞壓力作用的離合器部件14輸入到圓筒部件10， 那麼就可以抵消都作用在圓筒部件10上的這些力。順便指出，在比較例中，從離合器機構沿著活塞的推壓方向施加的力僅僅通過軸承輸入到分隔壁，而沒有輸入到圓筒部件。這樣， 根據本實施例，能夠提供一種摩擦接合裝置，所述摩擦接合裝置包括第一轉動體13，所述轉動體13是可旋轉地支撐在外壁上的可旋轉部件並且構造為支撐用作摩擦片的離合器片 17 ；活塞11等，其對應於用於產生推動摩擦片的推壓力的致動器；卡環142，其用作在所述推壓力作用期間限制摩擦片相對於可旋轉部件的相對運動的限制裝置；以及卡環131和/ 或被接合部分10d，其用作限制可旋轉部件相對於外壁的靠近致動器的部分的相對運動的限制裝置。因此，通過轉動體作用在外壁上的推壓力的反作用力作用在外壁的靠近致動器的部分上。由此，不會發生由於從活塞施加到離合器片上的推壓力而產生的反作用力圍繞外壁的整個周邊而長距離傳遞的危險。因此，能夠減小外壁(豎直壁)的徑向彎曲力矩。具體地，在第一實施例中，摩擦接合裝置應用於乾式離合器，所述乾式離合器用作接合兩個轉動體的接合元件，其中，第一活塞11和第二活塞22設置成彼此分開，並且在用作非旋轉部件的圓筒部件10的內周部分內限定了另外的圓筒形室Sa。因此，能夠容易地保證圓筒部件的內周部分的強度，從而更有效地提高離合器的可控性。此外，通過滾珠軸承15A-15B實現了力傳遞。因此，能夠縮短圓筒部件10和離合器部件14之間的徑向力傳遞距離，從而減小了產生的力矩。[潤滑油的分配通道] 下面詳細描述潤滑油的分配通道。從液壓控制單元(未示出)供給的潤滑油首先通過在第一轉動體13的外周和第二轉動體19的內周之間限定的油路Li，然後通過形成在第二轉動體19的朝向與旋轉軸方向相反的方向的端部上的油路L2，並被輸送到油路14g。 此時，油密封件16防止潤滑油向乾式離合器側流出。從油路14g向活塞側流動的一部分潤滑油流入滾珠軸承15A和15B。而且，從油路輸送來的一部分潤滑油流入止推軸承12。即使潤滑油被供給到第二活塞22，但由於存在往復運動密封件21和隔斷部件23，所以不會發生潤滑油流入乾式離合器側的危險。通過潤滑油分配通道，能夠可靠地將潤滑油供給到支撐高負荷的各個滾珠軸承 15A和15B、以及止推軸承12。從上面的描述可以看出，與潤滑油的供給無關，不會發生所供給的潤滑油流入乾式離合器側的危險。如上所述，第一實施例的摩擦接合裝置提供了如下操作和效果。(1)摩擦接合裝置包括圓筒部件10，其支撐在外壁上並具有圓筒形室Sa ；第一活塞11和第二活塞22 (活塞)，其用於藉助在圓筒形室Sa內產生的油壓推壓乾式離合器片 17 (摩擦片)；離合器部件14 (鼓形部件)，其用於支撐乾式離合器片17 ；滾珠軸承15A-15B 和止推軸承12(軸承)，其置於圓筒部件10和離合器部件14之間，用於允許圓筒部件和離合器部件之間的相對轉動；以及限制機構，其通過滾珠軸承15A-15B和止推軸承12(軸承) 限制圓筒部件10和離合器部件14之間的軸向相對運動。S卩，通過設置限制機構，藉助軸承抵消了推壓力和該推壓力的反作用力，從而作用力和反作用力不會作用到支撐圓筒部件10的外壁上。由此，能夠在不增大外壁等的厚度的情況下實現穩定的接合操作。此外，藉助軸承實現力傳遞，從而能夠縮短圓筒部件和離合器部件之間的力傳遞距離，從而減小了產生的力矩。(2)限制機構被構造成通過使滾珠軸承15A-15B與形成在圓筒部件10上的被接合部分IOd (階梯部分)和安裝在與離合器部件14連接成一體的第一轉動體13上的卡環 131抵靠，來限制圓筒部件10和離合器部件14之間的軸向相對移動。因此，能夠傳遞沿軸向作用的力，同時允許圓筒部件10和離合器部件14之間的相對轉動。(2-1)順便指出，作為使用卡環131的替代方案，第一轉動體13形成有階梯部分 13c，該階梯部分13c的外徑大於第一轉動體的大直徑部分13a的直徑。S卩，可通過組合兩個階梯部分來形成限制機構(參考圖2B)。作為另外一種選擇，可以用卡環132代替被接合部分10d。即，可通過組合兩個卡環來形成限制機構(參考圖2C)。上述變型中的任一種變型均可提供同樣的操作和效果。(3)上述活塞包括支撐在圓筒部件10上的第一活塞11和根據第一活塞11的行程操作的第二活塞22，軸承12置於第一活塞11和第二活塞22之間以允許第一活塞和第二活塞之間的相對轉動。乾式離合器片17是用於接合或脫開兩個轉動體的乾式離合器片。S卩，摩擦接合裝置應用於離合器，該離合器用作接合兩個轉動體的接合元件，其中，在用作非旋轉部件的圓筒部件10的內周部分內限定了圓筒形室Sa。因此，能夠容易地保證圓筒部件的內周部分的強度，從而更有效地提高了離合器的可控性。
第二實施例下面詳細描述第二實施例。第二實施例的基本構造與第一實施例的基本構造類似。為了簡化描述，把和第一實施例中用於表示元件的附圖標記相同的附圖標記應用於第二實施例中的對應元件，並且下面僅詳細描述不同點。圖5是局 部放大的剖視圖，其示出了作為第二實施例的摩擦接合裝置的乾式離合器。在第一實施例中，滾珠軸承15A-15B安裝在圓筒部件10的內周和第一轉動體13的外周之間。與此相反，在第二實施例中，作為一個不同點，滾珠軸承15A-15B安裝在形成於圓筒部件10的內周部分上的延伸部分IOb的外周和離合器部件14之間。滾珠軸承30A和30B安裝成彼此並置，並且布置在和第一實施例的摩擦接合裝置的滾珠軸承15A-15B的安裝位置相同的位置。滾珠軸承30A-30B構造成通過與形成在延伸部分IOd的內周側的被接合部分IOf和形成在第一轉動體13的外周上的階梯部分13c接合來限制軸向運動。順便指出，在第二實施例中，由於乾式離合器接合而產生的推力沒有輸入到滾珠軸承30A-30B。因此，作為另一個不同點，安裝了普通滾珠軸承而不是使用止推滾珠軸承。這是因為被接合部分IOf和階梯部分13c構造成使得其間的距離即使在第一轉動體13向旋轉軸方向移動時也變大。離合器部件14具有圓筒形部分14h，圓筒形部分14h位於與鼓形部分14a基本相同的徑向位置並且形成為沿著與旋轉軸方向相反的方向延伸的圓筒形形狀。從徑向上看， 圓筒形部分14h布置成覆蓋延伸部分IOd的外周側。卡環143安裝在圓筒形部分14h的內周上，而卡環101安裝在延伸部分IOd的外周上。通過使滾珠軸承15A-15B與安裝在延伸部分IOd的外周上的卡環101和安裝在圓筒形部分14h的內周上的卡環抵靠來構成限制機構。該限制機構對應圖2C所示的具體類型，但也可採用圖2A或圖2B所示的其它類型。[接合期間力的作用路線]圖6示出了接合期間力的作用路線。圖6中的粗實線示出了力的作用路線。如上所述，在產生離合器接合壓力的狀態下，沿旋轉軸方向觀看，各個活塞的推力(壓力)最終作用在卡環142上。結果，卡環142向遠離圓筒部件10的方向推動離合器部件14。換句話說，離合器部件14被向旋轉軸方向拉動。此時，由於安裝在與離合器部件14 一體形成的圓筒形部分14h的內周上的卡環 143，上述拉力作用在滾珠軸承15A-15B的內軸承座圈154上。然後，拉力最終傳遞到卡環 101。第二實施例構造成使得推力僅由共同構成限制機構的卡環143、滾珠軸承 15A-15B和卡環101承受。而且，對於安裝在延伸部分IOb的內周側上的滾珠軸承30A-30B， 被接合部分IOf和階梯部分13c構造成使得其間的距離變小，從而可以用止推滾珠軸承代替普通的滾珠軸承。即，限制機構可以設置在延伸部分IOd的內周側上以及外周側上。第三實施例下面詳細描述第三實施例。圖7是局部剖視圖，其示出了第三實施例，其中，第一實施例的乾式離合器被應用於混合動力車輛。減振器201安裝在發動機Eng的曲軸200上。 減振器201與第一輸入軸202鍵連接。第一輸入軸202安裝在形成於曲軸200內的軸向孔內，並被可旋轉地支撐為允許在第一輸入軸202和軸向孔之間進行相對旋轉。減振器201由兩個盤形部件和安裝在這兩個盤形部件之間的螺旋彈簧構成，並且構造為抑制在旋轉方向上的振動以及吸收在傾斜方向(附圖中的左右方向)上的振動第二轉動體19與第一輸入軸202相連。第二轉動體19由安裝在分隔壁401的內周上的軸承400可旋轉地支撐。滾針軸承210置於形成在第二轉動體19內的圓筒形空心部分和小直徑部分13b之間。滾針軸承支撐第一轉動體13和第二轉動體19，同時允許它們之間相對旋轉。第一轉動體13的小直徑部分13b由安裝在第二轉動體19的圓筒形空心部分內側上的滾針軸承210支撐，從而滾針軸承210可布置成在旋轉軸方向上與軸承400重疊， 所述軸承400安裝為與分隔壁401基本上匹配。因此，即使朝向與旋轉軸方向垂直的方向的力作用在第一轉動體13和第二轉動體19之間的支撐部分上，也不太可能產生從第一轉動體和第二轉動體之一作用在另一個上並沿傾斜方向(附圖中的左右方向)作用的力矩。 第一轉動體13具有在其內周上形成的軸向油路L10，以便將來自控制閥單元(未示出)的潤滑油供給到油路Li。這保證了向滾針軸承210供給足夠的潤滑油。電動機的轉子203安裝在離合器部件14的外周上。電動機的定子204布置在轉子203的外側並且安裝在外壁402的內周上。在轉子203和定子204之間限定氣隙206。 密封件205形成在轉子203的面向發動機側的一端上以提供流體密封，所述密封件205與分隔壁401保持滑動接觸。第一轉動體13由安裝在圓筒部件10內周上的滾珠軸承15A和15B(統稱為「滾珠軸承15」)可旋轉地支撐。圓筒部件10由分隔壁403支撐。即，第二實施例的混合動力車輛配備有容納在發動機Eng和自動變速器500之間的電力驅動單元。電力驅動單元是這樣的驅動單元，其中，電動機和乾式離合器容納在單元殼體中，所述單元殼體包括分隔壁401、 外壁402和分隔壁403。因此，能夠提供配備電動馬達的摩擦接合裝置，所述電動馬達具有固定連接到可旋轉部件(第一轉動體13)上的轉子203和固定連接到外壁(單元殼體401、 402和403)上的定子204，從而在轉子203的外周側在轉子203和定子204之間限定氣隙 205，所述電動馬達布置成包圍摩擦片(離合器片17)的外周和致動器(活塞11等)。第二輸入軸300與第一轉動體13相連。輸入到第二輸入軸300的動力被從第二輸入軸300傳遞到前進/後退轉換機構600和帶式驅動無級自動變速器500，以便旋轉驅動車輪(未示出)。油泵0/P設置在前進/後退轉換機構600的外側。油泵0/P由第二輸入軸300通過鏈條驅動。圖8A和8B是示出應用於第二實施例的第二活塞的詳細結構的透視圖。如圖8A 所示，第二活塞22具有環形活塞主體部分22a和凸起部部分22b，凸起部部分22b具有多個周向等距間隔的豎立凸起部。如圖8B所示，活塞主體部分22a形成有凸起部安裝孔22al 和通入各個凸起部安裝孔22al的環形槽22a2。凸起部部分22b的各個凸起部形成有凹口 22b2和插入到相關的凸起部安裝孔22al內的插入部分22bl，當插入部分22bl插入到各自的凸起部安裝孔內時，在軸向觀看時凹口 22b2與環形槽22a2平齊。通過將凸起部部分22b 的各個凸起部插入到各自的凸起部安裝孔22al內，並將卡環22c安裝配合到環形槽22a2 內，就將活塞主體部分22a和凸起部部分22b裝配在一起，從而製成了第二活塞22。(4)摩擦接合裝置包括圓筒部件10 (非旋轉部件)，其構造成可旋轉地支撐第一轉動體14和第二轉動體19 ；乾式離合器片17a，其用於使第一轉動體14和第二轉動體19 接合或脫開；馬達，其包括定子204，定子204支撐在具有圓筒部件10的單元殼體上並固定到乾式離合器片17a上，使得馬達覆蓋離合器片17a的外周和活塞機構的外周；以及限制機構，當推壓力由活塞機構施加在離合器片17a上時，所述限制機構用於限制沿旋轉軸方向作用的推力在第一轉動體14和第二轉動體19之間傳遞。因此，當推壓力從設置在圓筒部件19中的活塞施加到離合器片17a上時，在構成外殼覆蓋件的單元殼體的分隔壁401和外壁402之間沒有使單元殼體增大的力的作用。因此，能夠避免單元殼體尺寸變大和單元殼體重量增加。(5)轉子204與第一轉動體14固定連接以便覆蓋乾式離合器片17a的外周和活塞機構的外周，而定子204與單元殼體固定連接以便覆蓋轉子203的外周。
因此，難以使被用作非旋轉部件的單元殼體變形，從而能夠實現更窄的氣隙206， 從而實現高輸出的馬達。此外，第一轉動體14通過滾針軸承210和滾珠軸承15支撐。這使得能夠穩定地支撐第一轉動體14，從而使轉子203和定子204之間的氣隙206可以很窄，從而實現了高輸出的馬達。(6)活塞機構包括第一活塞11，其支撐在圓筒部件10上；運動傳遞裝置(第二活塞22和運動傳遞部分23b)，其支撐在第一轉動體14上並構造為將由第一活塞11的行程產生的推壓力傳遞到離合器片17a ；以及止推軸承12，其設置在第一活塞11和傳遞裝置之間，允許第一活塞11和傳遞裝置之間的相對轉動。因此，可以通過止推軸承12實現圓筒部件10和離合器片17a之間的相對轉動，從而能夠降低摩擦損失。(7)限制機構被構造為當推壓力由活塞機構施加在離合器片17a上時，限制第一轉動體14和圓筒部件10之間在旋轉軸方向上的相對運動。因此，即使在施加壓力期間，轉子203和定子204之間的相對位置關係也可以保持不變，從而改善了馬達的輸出。雖然上面描述了實施本發明的第一至第三實施例，但是，應該理解，本發明不限於這裡所示和描述的具體實施例，而是可以做出各種改變和變型。例如，第一至第三實施例中的每個實施例的摩擦接合裝置應用於構造為使兩個轉動體接合或脫開的離合器。本發明的基本概念可以應用於構造為使非旋轉部件與旋轉部件接合或脫開的制動器。此外，雖然摩擦接合裝置以乾式離合器作為實施例，但是，該摩擦接合裝置也可應用於溼式離合器。
權利要求
1.一種摩擦接合裝置，包括圓筒部件，其支撐在外壁上並具有圓筒形室；活塞，其通過在所述圓筒形室內產生的油壓推動摩擦片；鼓形部件，其支撐所述摩擦片；軸承，其置於所述圓筒部件和所述鼓形部件之間，用於允許所述圓筒部件和所述鼓形部件之間進行相對轉動；以及限制機構，其通過所述軸承限制所述圓筒部件和所述鼓形部件之間在軸向上的相對運動。
2.根據權利要求1所述的摩擦接合裝置，其中所述限制機構通過使所述軸承與在所述圓筒部件和所述鼓形部件之一上形成的階梯部分以及安裝在所述圓筒部件和所述鼓形部件中的另一個上的卡環抵靠來限制所述圓筒部件和所述鼓形部件之間在軸向上的相對運動。
3.根據權利要求1所述的摩擦接合裝置，其中所述限制機構通過使所述軸承與在所述圓筒部件上形成的階梯部分和在所述鼓形部件上形成的階梯部分抵靠來限制所述圓筒部件和所述鼓形部件之間在軸向上的相對運動。
4.根據權利要求1所述的摩擦接合裝置，其中所述限制機構通過使所述軸承與安裝在所述圓筒部件上的卡環和安裝在所述鼓形部件上的卡環抵靠來限制所述圓筒部件和所述鼓形部件之間在軸向上的相對運動。
5.根據權利要求1至4中任一項所述的摩擦接合裝置，其中 所述活塞包括第一活塞，其支撐在所述圓筒部件上，第二活塞，其與所述第一活塞的移動相對應地移動，以及軸承，其置於所述第一活塞和所述第二活塞之間，用於允許所述第一活塞和所述第二活塞之間的相對轉動；並且所述摩擦片是用於使兩個轉動體接合或脫開的乾式離合器片。
6.一種摩擦接合裝置，包括圓筒部件，其支撐在外壁上並具有圓筒形室；活塞，其通過在所述圓筒形室內產生的油壓推動摩擦片；鼓形部件，其支撐所述摩擦片；以及限制機構，其設置在所述圓筒部件上，用於承受從所述鼓形部件沿著所述活塞的推壓方向施加的力。
7.—種摩擦接合裝置，包括可旋轉部件，其可旋轉地支撐在外壁上並支撐摩擦片； 致動器，其支撐在外壁上，用於產生推動所述摩擦片的推壓力； 限制裝置，在所述推壓力作用期間，所述限制裝置限制所述摩擦片相對於所述可旋轉部件的相對運動；以及限制裝置，其限制所述可旋轉部件相對於所述外壁的靠近所述致動器的部分的相對運動。
8.根據權利要求7所述的摩擦接合裝置，還包括電動馬達，所述電動馬達具有固定連接在所述可旋轉部件上的轉子和固定連接在所述外壁上的定子， 從而在所述轉子的外周側在所述轉子和所述定子之間限定氣隙，所述電動馬達布置成包圍所述摩擦片的外周和所述致動器。
全文摘要
本發明公開了一種摩擦接合裝置，在該摩擦接合裝置中，還提供了限制圓筒部件和鼓形部件之間的相對運動的限制機構。在活塞的推壓方向上，所述限制機構比摩擦片更靠近圓筒形室側，因此，本發明的摩擦接合裝置可以在不增加外壁等的厚度的情況下實現穩定的接合操作。
文檔編號F16D25/0638GK102224353SQ20098014708
公開日2011年10月19日 申請日期2009年11月25日 優先權日2008年11月25日
發明者桑原卓, 石井繁 申請人:日產自動車株式會社