可快速動(dòng)作的空間楔合式離心離合器、具有該離合器的雙離合器自動(dòng)變速器及其操縱方法
【專利摘要】本發(fā)明的離心離合器包括，與離心力無關(guān)的完全面接觸式自激勵(lì)空間楔形機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)該楔形機(jī)構(gòu)以觸發(fā)方式入楔或去楔的轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向式無級(jí)支撐機(jī)構(gòu)，以及響應(yīng)于離心力而致動(dòng)該支撐機(jī)構(gòu)的離心致動(dòng)機(jī)構(gòu)。該離合器具有與轉(zhuǎn)速無關(guān)的高強(qiáng)轉(zhuǎn)矩容量，以及精確靈敏的響應(yīng)能力。而且，其工況還可以在轉(zhuǎn)速單調(diào)上升或下降時(shí)切換多次。用于雙離合器自動(dòng)變速器時(shí)，該離心離合器可以自適應(yīng)地完成所有前進(jìn)檔的換檔操作，而無需任何操縱式換檔機(jī)構(gòu)。若雙離合器具體為空間楔合式摩擦離合器，更可無需任何液壓系統(tǒng)。屆時(shí)，因無需換檔操作，該變速器的操縱方式將變得非常簡(jiǎn)單，只需實(shí)時(shí)偵測(cè)其輸出轉(zhuǎn)速，再據(jù)此自適應(yīng)地接合雙離合器中與之對(duì)應(yīng)的那個(gè)子離合器便可。
【專利說明】可快速動(dòng)作的空間楔合式離心離合器、具有該離合器的雙離合器自動(dòng)變速器及其操縱方法
[0001]相關(guān)申請(qǐng)
[0002]本申請(qǐng)與專利文獻(xiàn)W02012/089131AU CN102619902A, W02012/089130A1 和W02011/000300A1所公開的本 申請(qǐng)人:的專利中請(qǐng)相關(guān)，并且，本申請(qǐng)要求本中請(qǐng)人提出的中國(guó)專利申請(qǐng)201210242202.8的優(yōu)先權(quán)。該公開在先的五項(xiàng)專利申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過引用
結(jié)合于此。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明總體上涉及所有傳動(dòng)領(lǐng)域中的一種以摩擦連接方式傳送旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或轉(zhuǎn)矩，或者制止該旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或轉(zhuǎn)矩的離合/制動(dòng)裝置，特別涉及一種響應(yīng)于離心貫性力而動(dòng)作的離心式摩擦離合器，包括相應(yīng)的逆止器。另外，本發(fā)明還涉及一種變速傳動(dòng)裝置，特別涉及一種用于機(jī)動(dòng)車輛的包括有雙離合器的自動(dòng)變速器，以及操縱該自動(dòng)變速器的方法。
【背景技術(shù)】
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中，響應(yīng)于工作轉(zhuǎn)速而工作的離心離合器，或例如電梯、斜井礦車之類的某些升降/提升設(shè)備中的防超速制動(dòng)器，均借助離心構(gòu)件與例如從動(dòng)件的摩擦來傳遞轉(zhuǎn)矩，并實(shí)現(xiàn)主動(dòng)件與該從動(dòng)件的自動(dòng)接合或分離。其中，在具體離合器的離心構(gòu)件的質(zhì)量以及摩擦系數(shù)等均已固定不變之際，其工作轉(zhuǎn)速不僅是離心離合器做出接合與分離動(dòng)作的致動(dòng)信號(hào)，同時(shí)還是其接合力大小的唯一決定者。因此，基于工作轉(zhuǎn)速的不可階躍的特性，離心離合器的接合與分離都必然是也只能是一個(gè)漸進(jìn)的過程，時(shí)間上完全取決于其工作轉(zhuǎn)速變化的快與慢。其結(jié)果就是，現(xiàn)有技術(shù)普遍存在例如動(dòng)作響應(yīng)太遲鈍，所傳遞轉(zhuǎn)矩或功率太小且嚴(yán)重依賴于離心力/工作轉(zhuǎn)速，傳動(dòng)效率過低，磨損和發(fā)熱過于嚴(yán)重等缺點(diǎn)。相關(guān)內(nèi)容可參見《聯(lián)軸器、離合器設(shè)計(jì)與選用指南》(阮忠唐主編，化學(xué)工業(yè)出版社，2006年2月，P281?p286)及《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》之單行本《聯(lián)軸器、離合器與制動(dòng)器》(機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì)，機(jī)械工業(yè)出版社，2007年3月，p22-223?234)。
[0005]所以，相較其它類型的摩擦離合器，現(xiàn)有離心離合器的傳動(dòng)能力明顯過小，體積明顯過大，無法適用于頻繁或要求快速接合和分離的應(yīng)用部位。而且，工作轉(zhuǎn)速愈低，所需的幾何尺寸和質(zhì)量愈大的特點(diǎn)，更致其不能適用于轉(zhuǎn)速過低和需要大范圍變速的傳動(dòng)系統(tǒng)。
[0006]另外，在工作轉(zhuǎn)速單調(diào)上升或單調(diào)下降過程中，現(xiàn)有技術(shù)的離心離合器均只具有一次切換或改變自身工況的能力或機(jī)會(huì)。即，工作轉(zhuǎn)速的單調(diào)上升或單調(diào)下降，只能致使現(xiàn)有技術(shù)的離心離合器發(fā)生一次由分離轉(zhuǎn)變?yōu)榻雍匣蛴山雍限D(zhuǎn)變?yōu)榉蛛x的工況改變，而不能致使其再發(fā)生一次相反的工況改變以完成至少一次的工況循環(huán)。因此，現(xiàn)有技術(shù)的離心離合器，均為單切換類型的離心離合器，而非具有至少一次工況循環(huán)能力的多切換類型的離心離合器。這種單切換工作模式顯然不能滿足如下的現(xiàn)實(shí)需要。例如，隨轉(zhuǎn)速上升而先接合后分離的防飛車旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)，或者，機(jī)動(dòng)車輛變速器中只在某一工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)接合，而在該范圍的上下限工作轉(zhuǎn)速之外必需分離的旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)。顯然，這要求離心離合器具備至少一次的工況循環(huán)能力。
[0007]再有，機(jī)動(dòng)車輛中的雙離合器自動(dòng)變速器/DCT，其前進(jìn)檔變速齒輪組的離合機(jī)構(gòu)也就是換檔元件，例如換擋齒套，易嚙合套或者接合套，均必需借助包括泵和閥的液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)，或者包括電機(jī)的機(jī)電執(zhí)行機(jī)構(gòu)的致動(dòng)方可實(shí)現(xiàn)換檔操作。為此，DCT中還必需為此設(shè)置相應(yīng)的諸如液壓系統(tǒng)或電動(dòng)系統(tǒng)等輔助機(jī)構(gòu)，以及信息、邏輯處理系統(tǒng)。從而致使現(xiàn)有技術(shù)的DCT具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操控麻煩，體積和重量較大，成本高昂，變速耗能較多的缺點(diǎn)。而且，其甚至高過液力自動(dòng)變速器的制作成本，更直接抑制了其使用普及率的提升。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明致力于設(shè)計(jì)基于全新技術(shù)原理的裝置，以避免上述缺點(diǎn)。
[0009]本發(fā)明要解決的第一個(gè)技術(shù)問題是，提供一種響應(yīng)于工作轉(zhuǎn)速而接合或分離，但傳動(dòng)能力卻與工作轉(zhuǎn)速無關(guān)的可快速動(dòng)作的空間楔合式離心離合器。其具有動(dòng)作響應(yīng)靈敏快捷，響應(yīng)轉(zhuǎn)速范圍寬廣，傳動(dòng)能力和傳動(dòng)效率高的特點(diǎn)。
[0010]本發(fā)明要解決的第二個(gè)技術(shù)問題是，提供一種設(shè)置有上述空間楔合式離心離合器的雙離合器自動(dòng)變速器/DCT，其具有按前進(jìn)檔的輸出轉(zhuǎn)速自適應(yīng)地自動(dòng)選擇工作齒輪組，也就是工作檔位或變速比的特點(diǎn)。
[0011]本發(fā)明要解決的第三個(gè)技術(shù)問題是，提供一種用以操縱上述設(shè)置有空間楔合式離心離合器的雙離合器自動(dòng)變速器/DCT的方法。
[0012]為解決上述第一個(gè)技術(shù)問題，本發(fā)明之可快速動(dòng)作的空間楔合式離心離合器包括，繞一軸線回轉(zhuǎn)且可軸向接合的至少一個(gè)牽引摩擦機(jī)構(gòu)，其具有繞所述軸線回轉(zhuǎn)并均設(shè)置有摩擦面的至少大致為環(huán)狀的中介件和摩擦件；為該牽引摩擦機(jī)構(gòu)提供接合力并繞上述軸線回轉(zhuǎn)的至少一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，其具有繞上述軸線回轉(zhuǎn)并均設(shè)置有相應(yīng)導(dǎo)向面的至少大致為環(huán)狀的導(dǎo)向件和中介件；以及，以借助離心力自動(dòng)地控制中介件入楔和解楔的方式，控制離心離合器的接合與分離的響應(yīng)于離心力的入楔控制機(jī)構(gòu)；當(dāng)導(dǎo)向件和摩擦件被中介件可驅(qū)動(dòng)地連接成一個(gè)摩擦體時(shí)，導(dǎo)向件與中介件雙方的導(dǎo)向面之間的相互抵觸部位的升角X，大于零且小于等于€，即，0< A ( L其中，I是能夠令形成于該抵觸部位的導(dǎo)向摩擦副自鎖的升角、的最大值。
[0013]為解決上述第二個(gè)技術(shù)問題，本發(fā)明之雙離合器自動(dòng)變速器包括控制單元，具有兩個(gè)摩擦離合器的雙離合器，分別設(shè)置在至少兩個(gè)傳動(dòng)軸上的對(duì)應(yīng)于k個(gè)前進(jìn)檔位的k個(gè)變速齒輪組，以及，可將每一變速齒輪組中的空套齒輪不可旋轉(zhuǎn)地連接至對(duì)應(yīng)傳動(dòng)軸的離合機(jī)構(gòu)，該離合機(jī)構(gòu)中，至少有一個(gè)是上文所述的可快速動(dòng)作的空間楔合式離心離合器，其至少間接地響應(yīng)于自動(dòng)變速器的輸出轉(zhuǎn)速而動(dòng)作；其中，k是大于I的自然數(shù)。
[0014]最佳地，所有前進(jìn)檔變速齒輪組的離合機(jī)構(gòu)，都是上述離心離合器，對(duì)應(yīng)于所有前進(jìn)檔的自動(dòng)變速器的輸出轉(zhuǎn)速，被劃分為對(duì)應(yīng)于所述k個(gè)前進(jìn)檔位的首尾相接的k個(gè)轉(zhuǎn)速區(qū)間，每一個(gè)離心離合器的可接合轉(zhuǎn)速范圍，均可致使作為其傳動(dòng)結(jié)果的輸出轉(zhuǎn)速，至少完整地包含與之對(duì)應(yīng)的所述轉(zhuǎn)速區(qū)間；同時(shí)，設(shè)置在相同傳動(dòng)軸上的所有離心離合器，其可接合轉(zhuǎn)速范圍所對(duì)應(yīng)的輸出轉(zhuǎn)速的范圍，相互間不重疊。
[0015]為解決上述第三個(gè)技術(shù)問題，本發(fā)明之操縱設(shè)置有上述離心離合器的雙離合器自動(dòng)變速器的方法，包括，首先偵測(cè)自動(dòng)變速器的輸出轉(zhuǎn)速，然后，判定該輸出轉(zhuǎn)速所屬的轉(zhuǎn)速區(qū)間，以及所對(duì)應(yīng)的變速齒輪組；之后，再接合雙離合器中的連接至該變速齒輪組的那個(gè)摩擦離合器，并分離其中的另外一個(gè)摩擦離合器；完后，再次偵測(cè)自動(dòng)變速器的輸出轉(zhuǎn)速，開始下一循環(huán)。
[0016]需要特別說明的是，本申請(qǐng)文件所使用的相關(guān)概念或名詞的含義如下:
[0017]離心離合器的工作轉(zhuǎn)速:空間楔合式離心離合器中的離心致動(dòng)機(jī)構(gòu)CM的公轉(zhuǎn)速度，對(duì)應(yīng)于現(xiàn)有離心離合器中的離心機(jī)構(gòu)的公轉(zhuǎn)速度。
[0018]轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu):將圓周相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為至少包括軸向相對(duì)移動(dòng)或移動(dòng)趨勢(shì)的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。例如，螺旋升角嚴(yán)格一致和不嚴(yán)格一致的滑動(dòng)/滾動(dòng)式螺旋或部分螺旋機(jī)構(gòu)，徑向銷槽機(jī)構(gòu)，端面楔形機(jī)構(gòu)，端面嵌合機(jī)構(gòu)，端面棘輪機(jī)構(gòu)，以及，圓柱/端面凸輪機(jī)構(gòu)。
[0019]空間楔形機(jī)構(gòu):由轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和牽引摩擦機(jī)構(gòu)組成的復(fù)合機(jī)構(gòu)。
[0020]入楔:也稱楔合，與解楔/去楔相反，就是中介件90將導(dǎo)向件50與摩擦件70可驅(qū)動(dòng)地連接/結(jié)合成一個(gè)摩擦體的工作過程和狀態(tài)。
[0021]ζ和ξ:空間楔形機(jī)構(gòu)的重要極限角，如圖1、2、4所示的中介件90，一方面通，過其摩擦面例如104與摩擦件70的牽引摩擦面72至少軸向抵觸，以形成抵觸部位的法向壓力的合力W不垂直于回轉(zhuǎn)軸線X的回轉(zhuǎn)型牽引摩擦機(jī)構(gòu)Fl的至少包括一個(gè)的一組牽引摩擦副；另一方面，通過其朝向某一圓周方向的導(dǎo)向面例如94a,與導(dǎo)向件50的相應(yīng)導(dǎo)向面例如54a至少軸向抵觸，以形成抵觸部位的法向壓力的合力Z不垂直于回轉(zhuǎn)軸線X的轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)G的至少包括一個(gè)的一組導(dǎo)向摩擦副；該抵觸部位的公切線與垂至于回轉(zhuǎn)軸線X的平面的夾角的平均值，稱為該抵觸部位的升角λ ;再一方面，通過其它表面還可作用有諸如用于彈性預(yù)緊或限位目的的其它 作用力，例如圖8所示；在轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)G的轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向工況中，也就是導(dǎo)向件50致使中介件90沿例如圖4中箭頭P所指方向以大于等于零的速度相對(duì)摩擦件70轉(zhuǎn)動(dòng)的工況中，能夠 確保導(dǎo)向摩擦副自鎖的雙方表面抵觸部位的最小升角被定義為(，而最大升角則被定義為ξ。而該兩個(gè)極限角則完全界定了中介件90相對(duì)導(dǎo)向件50向前轉(zhuǎn)動(dòng)、靜止不動(dòng)和向后轉(zhuǎn)動(dòng)的一切可能的運(yùn)動(dòng)形式。具體含義如下:
[0022]1、當(dāng)ξ < λ < 90度時(shí)，導(dǎo)向摩擦副和牽引摩擦副均不能摩擦自鎖，通過導(dǎo)向摩擦副的法向壓力Ζ，或者其分力Q和Τ，導(dǎo)向件50可致使中介件90相對(duì)其向前亦即箭頭P所指方向滑轉(zhuǎn)和擠出。因此，導(dǎo)向件50與摩擦件70不能被中介件90楔合成一個(gè)摩擦體。只是由于壓力Z源自非彈性力，或者源自彈性力但受構(gòu)件結(jié)構(gòu)所限，才致使中介件90僅被導(dǎo)向件50推動(dòng)著相對(duì)摩擦件70摩擦滑轉(zhuǎn)而未被實(shí)際擠出。
[0023]2、當(dāng)ζ < λ≤且λ > O時(shí)，牽引摩擦副具有先于導(dǎo)向摩擦副突破自身靜摩擦狀態(tài)/阻力而進(jìn)入滑動(dòng)摩擦狀態(tài)的特性。因此，中介件90可以將導(dǎo)向件50與摩擦件70楔合成一個(gè)摩擦體，但在摩擦件70相對(duì)導(dǎo)向件50過載時(shí)，牽引摩擦副將因突破其靜摩擦狀態(tài)/最大靜摩擦阻力而正常地轉(zhuǎn)入滑動(dòng)摩擦狀態(tài)，導(dǎo)向摩擦副則因還未突破其靜摩擦狀態(tài)/阻力而始終處于恒定的自鎖狀態(tài)。對(duì)應(yīng)地，空間楔形機(jī)構(gòu)處于半楔合狀態(tài)，離合器處于非完全接合狀態(tài)。
[0024]3、當(dāng)0< λ ( ζ (針對(duì)ζ >0的情況)時(shí)，導(dǎo)向摩擦副具有先于牽引摩擦副突破自身靜摩擦狀態(tài)/阻力而進(jìn)入滑動(dòng)摩擦狀態(tài)的特性。因此，中介件90可以將導(dǎo)向件50與摩擦件70楔合成一個(gè)摩擦體，但在摩擦件70相對(duì)導(dǎo)向件50過載時(shí)，導(dǎo)向摩擦副將因突破其靜摩擦狀態(tài)/最大靜摩擦阻力而致使中介件90具有相對(duì)導(dǎo)向件50滑轉(zhuǎn)爬升的趨勢(shì)，牽引摩擦副則因還未突破其靜摩擦狀態(tài)/阻力而始終處于恒定的自鎖狀態(tài)。然而，由于該爬升趨勢(shì)被空間楔形機(jī)構(gòu)的軸向力封閉結(jié)構(gòu)剛性阻止(除非壓力Z源自彈性力)，因此，導(dǎo)向摩擦副被實(shí)際上強(qiáng)制性地維持在等同于自鎖的一般靜摩擦狀態(tài)。即，中介件90、導(dǎo)向件50與摩擦件70三者被強(qiáng)制楔合/結(jié)合成一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)整體，不會(huì)出現(xiàn)相互滑轉(zhuǎn)爬升的情況，除非過載至結(jié)構(gòu)毀損。空間楔形機(jī)構(gòu)因而處于類似斜撐式超越離合器的絕對(duì)自鎖/楔合狀態(tài)，其傳動(dòng)能力僅取決于結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
[0025]由常識(shí)可知，A等于4的情況，也就是牽引摩擦副與導(dǎo)向摩擦副可以同時(shí)突破各自靜摩擦狀態(tài)/阻力而進(jìn)入滑動(dòng)摩擦狀態(tài)的情況，只存在于理論上而不存在于現(xiàn)實(shí)中。也就是說，因不能同時(shí)自鎖而必然始終存在著一組不自鎖的可滑轉(zhuǎn)摩擦副，空間楔形機(jī)構(gòu)傳遞轉(zhuǎn)矩的物理本質(zhì)只能是摩擦，而不是現(xiàn)有技術(shù)認(rèn)定的摩擦自鎖。但極限角(未被現(xiàn)有理論所認(rèn)識(shí)，也不能由作為特例的平面楔形機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)關(guān)系啟示、想象或揭示出來，更不能由其結(jié)構(gòu)推導(dǎo)出來 。因此，在文獻(xiàn)CN101936346A公開上述認(rèn)知之前，不知道極限角;的存在及物理含義的現(xiàn)有技術(shù)便無法透徹地認(rèn)識(shí)極限角I亦即楔角的真實(shí)物理含義，包括摩擦滑轉(zhuǎn)的正常性，更不可能發(fā)現(xiàn)、揭示和證實(shí)空間楔合的物理本質(zhì)，并進(jìn)而得出本申請(qǐng)的基于空間楔形機(jī)構(gòu)的技術(shù)方案。
[0026]顯然，上述升角入就是空間楔形機(jī)構(gòu)的楔角，也稱楔合角/擠住角，并且僅在0
<A ^ ^時(shí)，空間楔形機(jī)構(gòu)方可楔合，離心離合器方可接合。
[0027]相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的離心離合器，依據(jù)本發(fā)明的可快速動(dòng)作的空間楔合式離心離合器，因其僅有接合或分離動(dòng)作響應(yīng)于工作轉(zhuǎn)速，而摩擦力卻自適應(yīng)地相關(guān)于所傳遞的轉(zhuǎn)矩，并絕緣于工作轉(zhuǎn)速/離心力，從而具有了動(dòng)作響應(yīng)靈敏快捷，傳動(dòng)能力和傳動(dòng)效率高的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，由于本發(fā)明的離合器可具有限定了上下限的工作轉(zhuǎn)速區(qū)間，也就是具有按工作轉(zhuǎn)速自適應(yīng)地自動(dòng)選擇前進(jìn)檔變速齒輪組，決定前進(jìn)變速檔位或變速比的優(yōu)點(diǎn)，從大大簡(jiǎn)化了基于其的雙離合器自動(dòng)變速器/DCT的結(jié)構(gòu)，及其操縱方法。借助下述實(shí)施例的說明和附圖，本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)將顯得更為清楚和明了。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1是本發(fā)明的空間楔合式離心離合器實(shí)施例一的示意性分解透視圖。
[0029]圖2是本發(fā)明的空間楔合式離心離合器實(shí)施例一的軸向剖視圖。
[0030]圖3是圖2中J-J剖面的簡(jiǎn)化示意圖。
[0031]圖4是圖2中各機(jī)構(gòu)的齒廓向同一外圓柱面徑向投影的局部展開圖。
[0032]圖5是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例二的軸向剖視圖。
[0033]圖6是圖5中V-V剖面的簡(jiǎn)化示意圖。
[0034]圖7是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例三的軸向剖視圖。
[0035]圖8是根據(jù)本發(fā)明的最簡(jiǎn)實(shí)施例四的軸向剖視圖。
[0036]圖9是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例五的軸向剖視圖。
[0037]圖10是圖9中離心致動(dòng)機(jī)構(gòu)的示意性分解透視圖。
[0038]圖1lA~IlC是圖9~10中沿Y方向觀看離心致動(dòng)機(jī)構(gòu)時(shí)的系列示意圖。
[0039]圖12A~12C是對(duì)圖1lA~IlC中的離心致動(dòng)機(jī)構(gòu)變型后的系列示意圖。
[0040]圖13是本發(fā)明的雙離合器自動(dòng)變速器實(shí)施例一的原理示意圖。[0041]圖14是本發(fā)明的雙離合器自動(dòng)變速器實(shí)施例二的原理示意圖。
[0042]圖15是本發(fā)明的雙離合器自動(dòng)變速器操縱方法的流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0043]必要說明:本說明書的正文及所有附圖中，相同或相似的構(gòu)件及特征部位均采用相同的附圖標(biāo)記，并只在它們第一次出現(xiàn)時(shí)給予必要說明。同樣，也不重復(fù)說明相同或相似機(jī)構(gòu)的工作機(jī)理或過程。為區(qū)別設(shè)置在對(duì)稱或?qū)?yīng)位置上的相同的構(gòu)件或特征部位，本說明書在其附圖標(biāo)記后面附加了字母，而在泛指說明或無需區(qū)別時(shí)，則不附加任何字母。
[0044]實(shí)施例一:單切換類型的可快速動(dòng)作的空間楔合式離心離合器Ql
[0045]圖1?3示出的是本發(fā)明的實(shí)施例一，其包括繞軸線X形成并具有軸向力封閉功能的限力元件180。該限力元件180最佳地是一個(gè)環(huán)狀袋形構(gòu)件，其繞軸線X形成的內(nèi)周面84的軸向中部，同軸線地設(shè)置有最佳地為平面型的盤形環(huán)狀周向凹槽78。該周向凹槽78的約半周的內(nèi)表面，最佳地沿兩相互平行的切線方向H和H'延伸至限力元件180的外周面，并形成等截面矩形入口 82。周向凹槽78的徑向內(nèi)表面80，因而延伸成具有U字形橫截面形狀的非閉合式內(nèi)徑向表面，并形成兩個(gè)相互平行的周向壁面85。軸向上依次可滑轉(zhuǎn)地設(shè)置在導(dǎo)向件50內(nèi)環(huán)側(cè)朝內(nèi)端延伸的管狀基體60外周面上的中介件90、大致呈環(huán)狀的摩擦件70和支撐件220，可沿圖1中空心箭頭所指方向，隨同導(dǎo)向件50 —道，由入口 82直接納入周向凹槽78，并被軸向可滑轉(zhuǎn)地延伸至限力元件180內(nèi)孔中的第一軸200，徑向定位在軸線X上。
[0046]第一軸200和第二軸210借助諸如花鍵副之類的連接方式，分別不可旋轉(zhuǎn)地連接至管狀基體60的內(nèi)周面以及內(nèi)周面84a，以將轉(zhuǎn)矩傳入和傳出離心離合器Q1。當(dāng)然，除了內(nèi)周面84a的花鍵齒之外，轉(zhuǎn)矩也可借助設(shè)置在限力元件180上的其它特征曲面?zhèn)魅牖騻鞒?。例如，參照?qǐng)D5、8、9的設(shè)置形式，便可變型為取消了第二軸210的輪-軸傳動(dòng)式。為保證同軸度，在第一軸200的內(nèi)端面上，最佳地設(shè)置有共軸線X的圓柱狀中心凸起204，其收納在位于第二軸210內(nèi)端面的共軸線X的中心孔214中，并最佳地間隔以可滾動(dòng)的滾針206。
[0047]在此應(yīng)指出的是，周向凹槽78呈環(huán)狀和入口 82呈等截面矩形，均是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的最佳但并非必需設(shè)置。實(shí)際上，只要能夠納入上述的導(dǎo)向件50和中介件90等，周向凹槽78和入口 82可以具有任意形狀和不等截面。同樣道理，限力元件180的內(nèi)周面84也不必需周向封閉和對(duì)應(yīng)于貫通式內(nèi)孔，其完全可以呈例如大致半周的U形開口狀并對(duì)應(yīng)于一個(gè)盲孔，只要在該內(nèi)周面84上可以設(shè)置出用以收納諸如中介件90之類的回轉(zhuǎn)構(gòu)件的大致半周的周向凹槽78即可。
[0048]顯然，軸向力封閉的環(huán)狀袋形限力元件180也可以是一個(gè)組合構(gòu)件，其入口 82也可以被至少部分地封閉。例如，借助諸如焊接、鉚接或螺栓連接之類的緊固方式，將一個(gè)具有中心圓孔的杯形殼式限力元件軸向固定連接至一盤形圓環(huán)的端面，并限定出周向凹槽78。再如，借助諸如焊接、在包括軸向中部和/或外端部的外周面上過盈地設(shè)置至少一個(gè)環(huán)形箍或齒環(huán)之類的緊固連接方式，將徑向上至少大致對(duì)稱，且半圓形內(nèi)圓面上均設(shè)置有半圓形周向槽的兩個(gè)半圓殼式限力元件，徑向固定地對(duì)接成一個(gè)限定出完整的周向凹槽78的組合式環(huán)狀限力元件。當(dāng)然，如果需要，也可在例如兩個(gè)半圓殼式限力元件的對(duì)接面的徑向一端，最佳地設(shè)置一個(gè)類似入口 82的周向跨度較小的徑向通孔。相關(guān)結(jié)構(gòu)的更詳細(xì)說明和圖示，可參見上文所整體結(jié)合的五項(xiàng)專利申請(qǐng)，此處不再重復(fù)說明。
[0049]繼續(xù)參見圖1~3，摩擦件70的外周面上設(shè)置有一個(gè)徑向延伸至入口 82外緣的凸緣式力臂75。該力臂75與入口 82最佳地具有互補(bǔ)的橫截面形狀，其兩個(gè)周向側(cè)表面73與兩個(gè)周向壁面85分別同時(shí)嚙合/抵觸，致使摩擦件70與限力元件180不可旋轉(zhuǎn)地連接成一個(gè)組合式袋形摩擦件。最佳地呈階梯環(huán)狀的導(dǎo)向件50的階梯外環(huán)的內(nèi)端面上，設(shè)置有一組最佳地繞軸線X周向均布的雙向螺旋齒式導(dǎo)向齒52。相應(yīng)地，中介件90的面對(duì)導(dǎo)向件50的端面上，設(shè)置有與導(dǎo)向齒52呈互補(bǔ)式構(gòu)造的一組螺旋齒式導(dǎo)向齒92。導(dǎo)向齒52與92恒久地嵌合，構(gòu)成最佳地繞軸線X回轉(zhuǎn)的面接觸型雙向轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)G。
[0050]另外，中介件90通過其無齒端面上的回轉(zhuǎn)摩擦面104，可與最佳地以互補(bǔ)方式設(shè)置在摩擦件70相對(duì)端面上的回轉(zhuǎn)型牽引摩擦面72摩擦相連，構(gòu)成回轉(zhuǎn)型面接觸牽引摩擦機(jī)構(gòu)Fl。而導(dǎo)向件50通過其無齒端面上的傳力摩擦面58,可與設(shè)置在周向凹槽78的一個(gè)內(nèi)端面，也就是限力元件180的圓環(huán)狀盤形端部188b內(nèi)端面的傳力摩擦面74摩擦相連，構(gòu)成分別與導(dǎo)向件50以及摩擦件70不可旋轉(zhuǎn)地結(jié)合在一起，并在兩者間直接傳遞摩擦轉(zhuǎn)矩的回轉(zhuǎn)型面接觸傳力摩擦機(jī)構(gòu)F2。牽引摩擦機(jī)構(gòu)Fl和轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)G共同組成端面型空間楔形機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)再與傳力摩擦機(jī)構(gòu)F2 —起，構(gòu)成離心離合器Ql的軸向力封閉的空間楔合式摩擦連接機(jī)構(gòu)。
[0051 ] 應(yīng)該指出的是，本申請(qǐng)“直接傳遞摩擦轉(zhuǎn)矩”的含義是指，轉(zhuǎn)矩在兩構(gòu)件間的傳遞路徑僅經(jīng)過一個(gè)摩擦機(jī)構(gòu)，而不經(jīng)過任何第二個(gè)其它機(jī)構(gòu)，其與該摩擦機(jī)構(gòu)所具有的摩擦面/片的數(shù)量沒有任何關(guān)系。
[0052]還應(yīng)該指出的是，鑒于具備全周向面接觸摩擦的特點(diǎn)，離心離合器Ql中可最佳地加注有助于散熱的制動(dòng)液或冷卻液，尤其是用作制動(dòng)器時(shí)，以形成濕式摩擦環(huán)境。同時(shí)，還可在摩擦件70等構(gòu)件的摩擦表面或內(nèi)部，參照公知技術(shù)，最佳地設(shè)置相應(yīng)的彼此連通的例如徑向通道，以利于潤(rùn)滑和熱量的散發(fā)。
[0053]顯然，由于盤形環(huán)狀周向凹槽78被最佳地設(shè)置成平盤狀而非錐盤狀，因此，離心離合器Ql在理論上可以不要求導(dǎo)向件50和中介件90的組合與限力元件180之間的同軸度精度。也就是說，可以不對(duì)摩擦連接機(jī)構(gòu)中的轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)G、牽引摩擦機(jī)構(gòu)Fl和傳力摩擦機(jī)構(gòu)F2三者之間以及三者與軸線X的同軸度做過高要求，尤其是工作轉(zhuǎn)速不高時(shí)。只要其兩個(gè)面接觸回轉(zhuǎn)摩擦副垂直于軸線X，以及僅具有很小相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)量的導(dǎo)向件50和中介件90相互間同軸線設(shè)置即可。而相對(duì)現(xiàn)代工藝，保證該兩個(gè)環(huán)狀構(gòu)件之間的同軸度又是一件簡(jiǎn)單和低成本的勞動(dòng)。因此，這將顯著降低制作、裝配和使用離心離合器Ql的要求和成本，并拓展其使用領(lǐng)域。
[0054]下面再結(jié)合圖4來說明雙向轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)G的詳細(xì)關(guān)系和結(jié)構(gòu)特征。其中，最佳地具有梯形橫截面且沿徑向延伸的每對(duì)端面型螺旋齒式導(dǎo)向齒52和92的相互面對(duì)的導(dǎo)向面54和94，均被互補(bǔ)地構(gòu)造成螺旋型齒面，兩者周向相互貼合后，便可形成對(duì)應(yīng)于不同圓周方向的兩組面接觸的螺旋式導(dǎo)向摩擦副。優(yōu)選地，分別朝向不同圓周方向的兩組導(dǎo)向面54a和94a以及54b和94b的兩個(gè)互補(bǔ)的升角入a和入b，均對(duì)稱地等于入。一般地，0<A ≤ ζ，特殊地，4<入≤ζ或者0<入≤ζ當(dāng)4>0)。顯然，如果只需傳遞單向轉(zhuǎn)矩，升角、和Ab中的一個(gè)，可以最佳地等于平行于軸線X的90度。優(yōu)選地，所有導(dǎo)向齒52和92的齒高，均被設(shè)置成不妨礙對(duì)應(yīng)于不同圓周方向的兩組導(dǎo)向面54a和94a以及54b和94b在軸向上的同時(shí)貼合,亦即各自的齒頂與各自所處齒槽槽底面的軸向最小間距8最佳地大于零，以保證轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)G的周向自由度/間隙可以等于零。
[0055]為隨時(shí)實(shí)現(xiàn)空間楔合式摩擦連接機(jī)構(gòu)的入楔和去楔，離心離合器Ql中還特別設(shè)置有入楔控制機(jī)構(gòu)，以可操縱地強(qiáng)制建立或撤銷摩擦連接機(jī)構(gòu)的軸向力封閉式抵觸連接。其中，入楔控制機(jī)構(gòu)包括一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向式無級(jí)支撐機(jī)構(gòu)SS，其具有作為被支撐件的摩擦件70、支撐件220以及限力元件180，參見圖1~4。大致呈環(huán)狀的支撐件220，以軸向上可同時(shí)剛性抵觸至摩擦件70和周向凹槽78的另一個(gè)內(nèi)端面也就是支撐端面189，以及作有限轉(zhuǎn)動(dòng)的方式，設(shè)置在摩擦件70與限力元件180之間。
[0056]本實(shí)施例中，無級(jí)支撐機(jī)構(gòu)SS具體為一個(gè)以支撐件220為中介件且具有極限角
I,的又一個(gè)空間楔形機(jī)構(gòu)，其設(shè)置有最佳地為單向的轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)UG。該導(dǎo)向機(jī)構(gòu)UG的兩組具有互補(bǔ)構(gòu)造的單向螺旋齒式導(dǎo)向齒62和232，分別設(shè)置在摩擦件70和支撐件220的相互面對(duì)的圓環(huán)形端面上，以使兩者轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向地抵觸相連。實(shí)際上，導(dǎo)向齒62和232也可以分別設(shè)置在支撐端面224和189上。參見圖1、4，導(dǎo)向齒62和232最佳地具有鋸齒狀齒形，二者設(shè)置有升角為的螺旋型互補(bǔ)式導(dǎo)向面64和234，最佳地平行于軸線X的非導(dǎo)向面61和236，以及齒頂面238。其中，0 <入'(V , I '的定義同于€。
[0057]另外，支撐件220的外周面上最佳地設(shè)置有沿入口 82外徑向延伸的力臂222。該力臂222具有適當(dāng)向內(nèi)傾斜的周向側(cè)表面228，可使該力臂222與入口 82的兩周向壁面85之間最佳地形成轉(zhuǎn)動(dòng)間隙，并保證支撐件220相對(duì)限力元件180具有足夠的周向自由度e，。這樣，相對(duì)限力元件180轉(zhuǎn)動(dòng)支撐件220，便可在該周向自由度e'之內(nèi)，以相互抵觸的回轉(zhuǎn)型支撐端面224和189為基準(zhǔn)面，軸向無級(jí)地調(diào)節(jié)摩擦件70的被支撐高度，也就是無級(jí)地推離摩擦件70。該調(diào)節(jié)可推動(dòng)摩擦件70將中介件90和導(dǎo)向件50無間隙地剛性壓緊/抵觸在傳力摩擦面74上，或者撤銷該剛性壓緊/抵觸狀態(tài)，從而強(qiáng)制性地建立或撤銷摩擦連接機(jī)構(gòu)的軸向力封閉式抵觸連接，并迫使空間楔形機(jī)構(gòu)在兩個(gè)圓周方向上可靠地入楔或解楔。其中，導(dǎo)向件50、中介件90、摩擦件70和支撐件220在周向凹槽78中的軸向自由度/間隙5丨，大于零但小于等于上述周向自由度e'所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向運(yùn)動(dòng)的軸向移動(dòng)距離e ' XtgA ^。最優(yōu)地，可在例如傳力摩擦面74與摩擦件70之間設(shè)置螺旋壓簧，或者，在限力元件180的相應(yīng)徑向孔中設(shè)置直線鋼絲彈簧，分別由中介件90—端持續(xù)地抵觸至摩擦件70的外徑向凸緣或力臂75，以使分離狀態(tài)中的軸向自由度/間隙8，，始終位于摩擦機(jī)構(gòu)Fl或F2的摩擦面之間，從而降低摩阻和磨損。
[0058]因此，只要能夠強(qiáng)制性地建立空間楔合式摩擦連接機(jī)構(gòu)的軸向力封閉式抵觸連接，便可隨時(shí)迫使空間楔形機(jī)構(gòu)在兩個(gè)圓周方向上立即可靠地入楔/楔合，從而致使離心離合器Ql接合。比如，致使支撐件220相對(duì)摩擦件70沿例如圖1、3、4中箭頭P所指方向轉(zhuǎn)動(dòng)，并完成上述軸向力封閉式抵觸連接之際或之后，只要導(dǎo)向件50持續(xù)地具有沿圖1、3、4中箭頭P所指方向相對(duì)摩擦件70轉(zhuǎn)動(dòng)的趨勢(shì)，摩擦件70均將借助牽引摩擦機(jī)構(gòu)Fl的牽引摩擦轉(zhuǎn)矩，牽引著轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)G的中介件90,相對(duì)導(dǎo)向件50沿箭頭R所指方向作轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向運(yùn)動(dòng)。該轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的軸向移動(dòng)/脹緊力，在將導(dǎo)向齒92瞬間楔緊在導(dǎo)向面54a和牽引摩擦面72所圍成的端面楔形空間中，也就是中介件90將導(dǎo)向件50與摩擦件70楔合成一個(gè)摩擦體，牽引摩擦機(jī)構(gòu)Fl因而軸向接合的同時(shí)，該脹緊力還將導(dǎo)向件50即刻脹緊在限力元件180的相應(yīng)內(nèi)端面也就是傳力摩擦面74上，以形成軸向力封閉式抵觸連接的方式，致使傳力摩擦機(jī)構(gòu)F2也同步接合，并將導(dǎo)向件50與摩擦件70周向上直接連接成一個(gè)摩擦體。參見圖2下半部分。
[0059]于是，離心離合器Ql隨著空間楔形機(jī)構(gòu)的楔合而接合。由管狀基體60內(nèi)孔中的第一軸200傳入的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩Mtl,分成經(jīng)由轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)G和牽引摩擦機(jī)構(gòu)Fl傳遞的楔合摩擦轉(zhuǎn)矩M1,以及經(jīng)由傳力摩擦機(jī)構(gòu)F2直接傳遞的傳力摩擦轉(zhuǎn)矩M2,分別傳遞給周向一體的摩擦件70和限力元件180，再經(jīng)后者內(nèi)周面84a上的內(nèi)花鍵齒，傳遞給與其耦合的第二軸210。其中,Mtl = M1+M2，且上述軸向脹緊力、楔合力/接合力和各摩擦力的大小，均完全自適應(yīng)地正比于M1，也就是驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩Mtl。
[0060]無疑地，由于周向上的對(duì)稱性，導(dǎo)向件50沿圖4中箭頭R所指方向相對(duì)摩擦件70轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的工作過程，自然完全類似于上，此處已無贅述的必要。另外，轉(zhuǎn)矩也可按與上述相反的路徑傳遞，而工作過程不會(huì)有任何實(shí)質(zhì)差別。
[0061]應(yīng)該特別指出的是，如上所述，離心離合器Ql僅在具有ζ < λ < ξ的設(shè)置中，可以獲得自適應(yīng)地相對(duì)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩過載打滑的防過載破壞功能，但前提是轉(zhuǎn)矩必需由導(dǎo)向件50向摩擦件70/限力元件180傳遞，也就是沿如上所述的由第一軸200到第二軸210的路徑方向傳遞，而不是相反。具體地，由動(dòng)量矩定理/動(dòng)量定理的運(yùn)動(dòng)學(xué)基本常識(shí)可知，具備不可忽視的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的負(fù)載，或者與該負(fù)載相耦合的第二軸210，其轉(zhuǎn)速不可能在離心離合器Ql接合的瞬間產(chǎn)生階躍式的飛升或驟降。所以，當(dāng)被摩擦連接的第二軸210與第一軸200之間存在較大轉(zhuǎn)速差時(shí)，具有ζ < λ < ξ設(shè)置的離心離合器Ql的上述楔合式接合過程，必然是一個(gè)自適應(yīng)地出現(xiàn)短暫的過載滑轉(zhuǎn)的過渡過程，直至過載結(jié)束，不會(huì)產(chǎn)生有害沖擊，也不會(huì)致停原動(dòng)機(jī)或造成相關(guān)構(gòu)件的損壞。而且，其摩擦滑動(dòng)轉(zhuǎn)矩/軸向接合力始終自適應(yīng)地等于或?qū)?yīng)于驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩M0,不會(huì)致其楔死。顯然，該過載打滑的接合特性將特別有利于離合和制動(dòng)的工況。
[0062]而在接合狀態(tài)中，只要能夠強(qiáng)制性地撤銷空間楔合式摩擦連接機(jī)構(gòu)的軸向力封閉式抵觸連接，便可隨時(shí)迫使空間楔形機(jī)構(gòu)在兩個(gè)圓周方向上可靠地去楔/解楔，從而致使離心離合器Ql分離。比如，致使支撐件220相對(duì)摩擦件70沿例如圖1、3、4中箭頭R所指方向轉(zhuǎn)動(dòng)，也就是作解除無級(jí)支撐機(jī)構(gòu)SS的導(dǎo)向作用的轉(zhuǎn)動(dòng)，即可即刻撤銷上述軸向力封閉式抵觸連接。導(dǎo)向面64與234之間的法向壓力和其轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向作用，將隨著兩導(dǎo)向面產(chǎn)生相互脫離接觸趨勢(shì)的一瞬間而同時(shí)消失。自然，基于該機(jī)構(gòu)SS的軸向支撐力的兩個(gè)摩擦機(jī)構(gòu)Fl和F2以及整個(gè)空間楔形機(jī)構(gòu)，將隨即分離或解楔，并因?yàn)闄C(jī)構(gòu)G、F1和F2不可同時(shí)軸向貼合，而今空間楔形機(jī)構(gòu)在兩個(gè)圓周方向上失去再次楔合的可能。于是，離心離合器Ql結(jié)束接合并再次轉(zhuǎn)入解楔式分離狀態(tài)/工況，中介件90開始跟隨導(dǎo)向件50 —起相對(duì)摩擦件70和限力元件180空轉(zhuǎn)。參見圖2上半部分。
[0063]因此，為了能夠強(qiáng)制性地建立或撤銷摩擦連接機(jī)構(gòu)的上述軸向力封閉式抵觸連接，入楔控制機(jī)構(gòu)還包括至少一個(gè)離心致動(dòng)機(jī)構(gòu)CM。該離心致動(dòng)機(jī)構(gòu)CM以響應(yīng)于工作轉(zhuǎn)速/離心力的方式，自適應(yīng)地致動(dòng)無級(jí)支撐機(jī)構(gòu)SS，以實(shí)現(xiàn)其功能。
[0064]參見圖1?3，該離心致動(dòng)機(jī)構(gòu)CM最佳地是一個(gè)行星齒輪機(jī)構(gòu)，其行星齒輪40最佳地被貫穿于其中，并分別固定連接至力臂75和限力元件180上的軸向孔79和81中的行星軸42，可轉(zhuǎn)動(dòng)地固定在入口 82中。行星齒輪40上的部分輪齒，持續(xù)地嚙合至設(shè)置于力臂222相應(yīng)外周面上的部分輪齒226。在行星齒輪40的內(nèi)端面上，設(shè)置有徑向延伸型的擺臂46。扭簧式的預(yù)緊彈簧150，以空套在行星軸42上的方式，設(shè)置在力臂75與擺臂46之間，并內(nèi)徑向地持續(xù)彈壓擺臂46。其端頭a嵌合在位于擺臂46中部側(cè)表面的軸向孔中，端頭b嵌合于力臂75對(duì)應(yīng)端面的軸向孔中，或直接抵觸至約束環(huán)120的內(nèi)周面。這樣，響應(yīng)于工作轉(zhuǎn)速的離心力，便可致使行星齒輪40自轉(zhuǎn)并驅(qū)動(dòng)力臂222轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0065]容易理解，具有圖1~3所示離心致動(dòng)機(jī)構(gòu)CM的離心離合器Q1，屬于現(xiàn)有技術(shù)中常見的隨轉(zhuǎn)速上升而接合的單切換類型。但如果將擺臂46周向延伸的方向由如圖1~3所示的逆時(shí)針方向改為順時(shí)針方向，也就是周向調(diào)換擺臂46的設(shè)置位置，離心離合器Ql將變型為隨轉(zhuǎn)速上升而分離的單切換類型。
[0066]設(shè)置上，擺臂46的自由轉(zhuǎn)動(dòng)空間，預(yù)緊彈簧150的參數(shù)，離心致動(dòng)機(jī)構(gòu)CM相對(duì)無級(jí)支撐機(jī)構(gòu)SS的配置關(guān)系等具有這樣的效果。即，離心力致使擺臂46克服預(yù)緊彈簧150的彈力外徑向地帶動(dòng)行星齒輪40的自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，將通過所述的齒輪嚙合關(guān)系，驅(qū)動(dòng)支撐件220按左視圖1~2時(shí)的逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，亦即沿圖3中的箭頭P所指方向轉(zhuǎn)動(dòng)。同步地，該自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)將進(jìn)而帶動(dòng)支撐件220相對(duì)摩擦件70作同向的導(dǎo)向式轉(zhuǎn)動(dòng)，并在支撐件220周向抵觸至入口 82的周向壁面85，擺臂46徑向抵觸至約束環(huán)120的內(nèi)周面之前，以及，離心致動(dòng)機(jī)構(gòu)CM的公轉(zhuǎn)速度，也就是離心離合器Ql的工作轉(zhuǎn)速開始大于致其接合的臨界轉(zhuǎn)速《 I之后，推動(dòng)摩擦件70將中介件90和導(dǎo)向件50剛性地抵觸至傳力摩擦面74，從而強(qiáng)制性地建立起相互間的軸向力封閉式抵觸連接，如圖2的下半部所示。此后，只要上述工作轉(zhuǎn)速不低于《 1，離心致動(dòng)機(jī)構(gòu)CM就能可靠地維持住該抵觸連接和無級(jí)支撐，且轉(zhuǎn)速越高越可靠。
[0067]而預(yù)緊彈簧150的彈力驅(qū)動(dòng)擺臂46克服離心力的內(nèi)徑向自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，則執(zhí)行完全相反于上的逆動(dòng)作，得到正好相反于上的逆效果。即，至遲在擺臂46抵觸至力臂222、導(dǎo)向齒62或232的外周面之際，以及離心離合器Ql的工作轉(zhuǎn)速開始小于致其分離的臨界轉(zhuǎn)速《2之后，行星齒輪40的該自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，將通過所述的齒輪嚙合關(guān)系，彈力地驅(qū)動(dòng)支撐件220克服摩擦阻力，按左視圖1~2時(shí)的順時(shí)針方向亦即沿箭頭R所指方向，相對(duì)摩擦件70作撤除轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向式剛性無級(jí)支撐作用的轉(zhuǎn)動(dòng)，以強(qiáng)制撤銷上述軸向力封閉式抵觸連接，并使上述相關(guān)構(gòu)件之間的軸向自由間隙之和，再次接近或等于軸向自由度8 '，如圖2的上半部所
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[0068]因此，只要離心離合器Ql的工作轉(zhuǎn)速，也就是離心致動(dòng)機(jī)構(gòu)CM的公轉(zhuǎn)速度開始大于臨界轉(zhuǎn)速《 1，離心致動(dòng)機(jī)構(gòu)CM就可致使無級(jí)支撐機(jī)構(gòu)SS建立所需的無級(jí)支撐，強(qiáng)制性地建立起上述的軸向力封閉式抵觸連接，進(jìn)而致使離心離合器Ql接合。而只要工作轉(zhuǎn)速開始小于臨界轉(zhuǎn)速《2，離心致動(dòng)機(jī)構(gòu)CM就可瞬間撤除無級(jí)支撐機(jī)構(gòu)SS的上述無級(jí)支撐，強(qiáng)制性地撤銷上述軸向力封閉式抵觸連接，從而致使離心離合器Ql分離。一般地，《 I > ? 2。
[0069]另外，為使離心離合器Ql在特殊應(yīng)用中具有強(qiáng)制接合或分離的功能，或維持其接合或分離的工況，例如，強(qiáng)制解除液力自動(dòng)變速器中離心式鎖止離合器的接合狀態(tài)，入楔控制機(jī)構(gòu)還可包括一個(gè)如圖1~3所不的約束機(jī)構(gòu)RE。該約束機(jī)構(gòu)RE最佳地是一個(gè)圓柱凸輪機(jī)構(gòu)，其包括徑向地設(shè)置在盤形端部188b外周面上的基準(zhǔn)凸起122，徑向地設(shè)置在行星齒輪40外徑向周面的導(dǎo)向凸起48，以及可滑轉(zhuǎn)地設(shè)置在限力元件180外周面上的約束環(huán)120。顯然，基準(zhǔn)凸起122也可以設(shè)置在力臂75的弧形外周面77上。相應(yīng)地，約束環(huán)120的內(nèi)周面上設(shè)置有可軸向滑動(dòng)地收納基準(zhǔn)凸起122的基準(zhǔn)槽124，以及，以周向自由度最佳地等于零的方式可滑動(dòng)地收納導(dǎo)向凸起48的導(dǎo)向槽134。基準(zhǔn)槽124與導(dǎo)向槽134可以是由一端部開始的同一個(gè)槽道的具有不同螺旋升角的不同段，可以是分別延伸至同一端部的兩個(gè)相互獨(dú)立的內(nèi)周面槽道，也可以是徑向通孔式的槽道等。優(yōu)選地，約束環(huán)120的外周面上設(shè)置有滑環(huán)槽126，設(shè)置于其中的未示出的撥叉，可依公知方式驅(qū)動(dòng)約束環(huán)120軸向移動(dòng)。實(shí)際上，約束環(huán)120也可被一個(gè)與其可旋轉(zhuǎn)地軸向固定相連的靜止構(gòu)件驅(qū)動(dòng)。而且，其軸向致動(dòng)力可依公知技術(shù)，由機(jī)械機(jī)構(gòu)、電磁機(jī)構(gòu)、流體機(jī)構(gòu)或包括步進(jìn)電機(jī)的機(jī)電機(jī)構(gòu)就近提供。
[0070]設(shè)置上，約束機(jī)構(gòu)RE具有這樣的效果。即，約束環(huán)120處于其軸向上常態(tài)的非約束工位時(shí)，例如圖2上半部所示的相對(duì)左端位置，行星齒輪40在兩個(gè)圓周方向上驅(qū)動(dòng)支撐件220轉(zhuǎn)動(dòng)的工作轉(zhuǎn)動(dòng)，均不會(huì)受到導(dǎo)向槽134的約束或限制(因?yàn)樘峁┝俗銐虼蟮闹芟蜃杂啥?。而當(dāng)約束環(huán)120被軸向移動(dòng)至其非常態(tài)的約束工位時(shí)，例如圖2下半部所示的相對(duì)右端位置，該軸向移動(dòng)將通過導(dǎo)向槽134對(duì)導(dǎo)向凸起48施加的圓柱凸輪式移動(dòng)導(dǎo)向作用，迫使行星齒輪40相對(duì)限力元件180轉(zhuǎn)動(dòng)至越過臨界狀態(tài)的預(yù)設(shè)位置，從而致使離心致動(dòng)機(jī)構(gòu)CM因失去響應(yīng)于工作轉(zhuǎn)速的能力而徹底失效。同步地，借助部分齒輪的嚙合傳動(dòng)關(guān)系，該軸向移動(dòng)將進(jìn)而致使支撐件220只能始終處于支撐狀態(tài)或非支撐狀態(tài)之中，也就是強(qiáng)制性地解除離心離合器Ql的接合能力或分離。如此，在圖13?14所示的雙離合器應(yīng)用中，常態(tài)接合的單工況離心離合器Q2，就可以在需要倒車之際，被強(qiáng)制性地設(shè)置成分離工況。
[0071]而為了確保中介件90在兩個(gè)圓周方向上的可靠入楔，確保參數(shù)ε '和δ'固定不變，以及，確保入楔動(dòng)作的可靠性和一致性，入楔控制機(jī)構(gòu)還最佳地包括有將轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)G的周向自由度ε限制在區(qū)間[0，2δ' /tgA]內(nèi)的周向限位機(jī)構(gòu)。該周向限位機(jī)構(gòu)最佳地是一個(gè)設(shè)置在導(dǎo)向件50和中介件90之間的軸向/徑向銷槽式嵌合機(jī)構(gòu)，其至少包括一個(gè)的對(duì)中式限位凸起68設(shè)置在其中的例如導(dǎo)向齒齒頂面上，比如圖1?4中示意的導(dǎo)向齒52的齒頂面上，而用以軸向滑動(dòng)地恒久收容該凸起68的對(duì)中式限位凹槽118，則相應(yīng)地設(shè)置在相對(duì)的例如導(dǎo)向齒92的諸如齒槽底面上。最佳地，限位凸起68應(yīng)至少兼具周向彈性，并設(shè)置在導(dǎo)向齒52的徑向最內(nèi)側(cè)，例如，由一個(gè)嵌入式的彈簧鋼絲充當(dāng)。此時(shí)，周向限位機(jī)構(gòu)的周向自由度ε，可最佳地約等于零。
[0072]當(dāng)然，為使中介環(huán)90軸向上持續(xù)地彈拉/壓向?qū)颦h(huán)50，最佳地兼具彈性的限位凸起68和凹槽118，也可徑向地設(shè)置在導(dǎo)向件50與中介件90的相互面對(duì)的內(nèi)外周面上，包括管狀基體60的外周面上，或者，間接地設(shè)置在與導(dǎo)向件50和中介件90不可旋轉(zhuǎn)相連的其它構(gòu)件上。例如，設(shè)置在限力元件180的內(nèi)周面和中介件90的外周面上，并可具有諸如導(dǎo)向鍵/銷連接的形式。相關(guān)說明詳見上文所整體結(jié)合的五項(xiàng)專利申請(qǐng)。另外，上述軸向彈拉/壓功能也可由一個(gè)獨(dú)立的彈性元件提供，例如，同時(shí)套設(shè)在中介件90和導(dǎo)向件50的外周面上且兩個(gè)端頭分別嵌入該兩個(gè)外周面上相應(yīng)徑向沉孔中的螺旋拉簧。
[0073]設(shè)置上，周向限位機(jī)構(gòu)具有這樣的效果。即，分離狀態(tài)中，中介件90與導(dǎo)向件50的軸向抵觸，最佳地均以導(dǎo)向面54a和94a以及54b和94b同時(shí)接觸的方式進(jìn)行。這樣，在任何方向上的楔合式接合，離心離合器Ql均不會(huì)產(chǎn)生周向空行程，以及相應(yīng)的摩擦沖擊。并且，去楔式的分離過程將簡(jiǎn)捷而迅速，具有顯著的階躍性。即使升角λ取值于O?ζ的爬升角區(qū)間，限位凸起68的周向阻擋作用也會(huì)令該過程以階躍方式完成，而不會(huì)以漸變方式完成。
[0074]另外，為適應(yīng)高速轉(zhuǎn)動(dòng)，還可最佳地在約束環(huán)120內(nèi)徑側(cè)未被填滿的入口 82的剩余空間中，設(shè)置至少一個(gè)例如與該剩余空間最佳地具有互補(bǔ)構(gòu)造的例如弧形平衡元件/配重塊。該平衡元件最佳地被徑向定位，例如，借助貫穿于其軸向孔中，并固定連接至限力元件180的軸向孔81中的至少一個(gè)固定銷，參見圖2。
[0075]必需特別指出的是，一方面，由工作機(jī)理和常識(shí)可知，致使離心離合器Ql接合與分離的促動(dòng)力或致動(dòng)力，也就是作用于擺臂46的離心力與預(yù)緊彈簧150的彈力的合力，或行星齒輪40作用于支撐件220的致動(dòng)轉(zhuǎn)矩，用于分離的相較用于接合的為大。另一方面，參照前文所述，無級(jí)支撐機(jī)構(gòu)SS的導(dǎo)向升角\，被設(shè)置得越接近于其極限角I /，支撐件220作分離解楔轉(zhuǎn)動(dòng)所需的解楔轉(zhuǎn)矩就越接近于零，強(qiáng)制解楔也就越容易。理論上，該解楔轉(zhuǎn)矩隨著X '等于ζ '而等于零(支撐件220臨界于被作用在導(dǎo)向面234上的法向力周向“擠出”的狀態(tài))。自然，預(yù)緊彈簧150通過行星齒輪40作用于支撐件220的致動(dòng)轉(zhuǎn)矩也可因此接近于或等于零。
[0076]因此，為便于實(shí)施精確靈敏的控制，本發(fā)明中無級(jí)支撐機(jī)構(gòu)SS的導(dǎo)向升角X '，應(yīng)最佳地接近或等于ζ '。這樣，ω2將非常接近甚至可以等于ω1。當(dāng)然，λ'也可有限度地大于ζ '，代價(jià)是導(dǎo)致ω1和ω2的升高并相差顯著，但大得過多，將導(dǎo)致離心離合器Ql難以控制或失去存在的意義。而對(duì)于λ顯'著小于ζ '，致使預(yù)緊彈簧150等無法提供上述所需的解楔轉(zhuǎn)矩時(shí)，離心離合器Ql將只能自動(dòng)接合而不能自動(dòng)分離。該情形特別適用于接合或制動(dòng)后工作轉(zhuǎn)速和離心力便即刻下降的傳動(dòng)場(chǎng)合。例如，防止升降設(shè)備超速或動(dòng)力設(shè)備飛車/飛速的緊急制動(dòng)場(chǎng)合。
[0077]至此不難發(fā)現(xiàn)，相較現(xiàn)有技術(shù)的離心離合器，依據(jù)本發(fā)明的離心離合器例如Ql具有諸多有益效果。
[0078]首先，動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)完全獨(dú)立于信息感知和控制機(jī)構(gòu)，互不影響。亦即，工作轉(zhuǎn)速或離心力僅僅是執(zhí)行接合與分離動(dòng)作的信號(hào)，與其所傳遞的轉(zhuǎn)矩或功率毫不相關(guān)，因而可應(yīng)用于更低工作轉(zhuǎn)速和需要大范圍變速的傳動(dòng)部位。同時(shí)，與工作轉(zhuǎn)速或離心力毫不相關(guān)的動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)一空間楔形機(jī)構(gòu)，更因?yàn)槠溆糜趥鬟f動(dòng)力轉(zhuǎn)矩的所有摩擦機(jī)構(gòu)均為完全面接觸類，而具有了對(duì)應(yīng)于應(yīng)力極限的無可比擬的傳動(dòng)能力和抗沖擊能力，以及，顯著為小的體積和重量。
[0079]其次，由于離心離合器Ql的核心是一個(gè)空間楔形機(jī)構(gòu)，其接合和分離，也就是入楔和去楔，都天然地具有觸發(fā)式和快速完成的特點(diǎn)。而無級(jí)支撐機(jī)構(gòu)SS和驅(qū)動(dòng)其的離心致動(dòng)機(jī)構(gòu)CM等,都只是決定是否入模和去模的輔助機(jī)構(gòu)，并不具有改變?nèi)肽：腿ツC(jī)理的任何可能與能力。因此，其具有動(dòng)作響應(yīng)靈敏快捷，響應(yīng)的轉(zhuǎn)速精確度高，一致性好，接合迅速無滑轉(zhuǎn)，磨損和發(fā)熱輕微，傳動(dòng)效率高的特點(diǎn)，并且適用于頻繁或要求快速接合與分離的應(yīng)用部位。甚至，還可進(jìn)一步地具有一旦被離心力致動(dòng)，便與工作轉(zhuǎn)速/離心力的升、降或大小不再相關(guān)，而可持續(xù)保持既有的接合或分離工況的特性。
[0080]實(shí)際上，依據(jù)本發(fā)明的離心離合器例如Q1，其每次動(dòng)作所響應(yīng)的《1和《2，理論上均是固定不變的單一數(shù)值，現(xiàn)實(shí)中雖因入楔控制機(jī)構(gòu)的動(dòng)作阻力的不能恒定一致而各自呈現(xiàn)為一個(gè)很小的數(shù)值區(qū)間，但是，相較現(xiàn)有技術(shù)的因接合力的漸進(jìn)性而在理論上和現(xiàn)實(shí)中都注定寬廣的動(dòng)作響應(yīng)區(qū)間，仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)為小。
[0081]另外，對(duì)于具有參數(shù)λ '≈ ζ '的設(shè)置方案，不僅可使ω1和ω2各自具有相當(dāng)理想的一致性和精度，而且還因ω2 ≈ω I而可適用于需要精確動(dòng)作的部位。[0082]應(yīng)該指出的是，為謀求更大的設(shè)計(jì)自由度和使空間楔形機(jī)構(gòu)更容易楔合或解楔，本發(fā)明還具有各種提升極限角ζ和ξ數(shù)值的技術(shù)手段。包括，將轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)G的導(dǎo)向面54和94設(shè)置成傾斜型螺旋齒面，將牽引摩擦機(jī)構(gòu)Fl的摩擦面72和104設(shè)置成截錐面，致使軸截面內(nèi)導(dǎo)向面54和94或摩擦面72和104與軸線X的夾角/半錐頂角不等于90度，而等于O?180度的其它值；將牽引摩擦機(jī)構(gòu)Fl設(shè)置成多摩擦片式摩擦機(jī)構(gòu)；以及，將具備更大摩擦系數(shù)的材料或元件附裝至摩擦面72和104中的至少一個(gè)上。這里應(yīng)順便提及的是，本說明書已經(jīng)給出了關(guān)于極限角ζ和ξ的清晰的文字定義和說明，無需付出任何創(chuàng)造性的勞動(dòng)，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員均可據(jù)此推導(dǎo)出其函數(shù)關(guān)系式/計(jì)算公式。
[0083]由常識(shí)可知，為增大同等直徑時(shí)離心離合器Ql的轉(zhuǎn)矩容量/傳動(dòng)能力并降低軸向脹緊力，牽引摩擦機(jī)構(gòu)Fl和傳力摩擦機(jī)構(gòu)F2也可依公知技術(shù)，被如上所述地分別或同時(shí)設(shè)置為多摩擦片式摩擦機(jī)構(gòu)，并因此而具有多于一個(gè)的一組牽引摩擦副或傳力摩擦副。
[0084]本發(fā)明或?qū)嵤├?，離心致動(dòng)機(jī)構(gòu)CM并不限于作為示例的行星齒輪機(jī)構(gòu)一種型式和設(shè)置位置。相反，其可以具有任何一種所需要的公知型式和設(shè)置位置，只要其直接或間接地同時(shí)連接至轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)G或UG的兩個(gè)導(dǎo)向齒52和92或者62和232，能夠借助離心力致使中介件90入楔和解楔，也就是致使離心離合器接合和分離即可，參見圖5?12C。例如，其可以在離心離合器Ql僅需傳遞單向轉(zhuǎn)矩時(shí)，省去支撐件220而直接驅(qū)動(dòng)中介件90入楔和去楔。同樣，預(yù)緊彈簧150也可以是具有直線片狀、絲狀、螺旋狀等任何型式的由金屬或非金屬制成的彈性元件，更可以設(shè)置在不同的位置，例如，設(shè)置在周向壁面85a和周向側(cè)表面228a之間的可壓縮彈性元件，只要其能夠響應(yīng)于離心致動(dòng)機(jī)構(gòu)CM的離心力而產(chǎn)生彈性變形即可。
[0085]容易想到，如果在圖1或圖2中的傳力摩擦面58和74之間，再軸向?qū)ΨQ地設(shè)置一個(gè)中介件90，并與導(dǎo)向件50及組合式袋形摩擦件分別對(duì)稱地組成再一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和牽引摩擦機(jī)構(gòu)，離心離合器Ql將不再具有傳力摩擦機(jī)構(gòu)F2，而是同時(shí)具有兩個(gè)共用同一個(gè)組合式袋形摩擦件的牽引摩擦機(jī)構(gòu)F1。如果對(duì)調(diào)導(dǎo)向件50和中介件90的軸向位置，摩擦機(jī)構(gòu)Fl和F2便也將軸向?qū)φ{(diào)，變型后的傳力摩擦機(jī)構(gòu)將與導(dǎo)向件以及摩擦件分別直接剛性地結(jié)合在一起。如果將摩擦件70與中介件90合并成一個(gè)零件，并在傳力摩擦面58與74之間置入一個(gè)內(nèi)孔中耦合有不同傳動(dòng)軸的摩擦環(huán)，摩擦件70將變型為中介件。S卩，后一種變型中，被支撐件將由中介件充當(dāng)。
[0086]而互換轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)G與牽引摩擦機(jī)構(gòu)Fl雙方，也就是成對(duì)地互換導(dǎo)向齒52、92與摩擦面72、104的軸向位置，離心離合器Ql便可變型為圖7所示的離心離合器Q3，并在由第一軸200到摩擦件70的傳遞路徑上，具備過載打滑的保護(hù)功能。其中，導(dǎo)向件50是被支撐件，力臂75已經(jīng)變型為力臂55。而摩擦件70內(nèi)徑側(cè)的管狀基體76，由內(nèi)周面84b軸向地伸出，并被滾針軸承206a和206b，分別可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐在第一軸200的外周面和限力元件180的內(nèi)周面84b上。管狀基體76的外周面或端面上，設(shè)置有牙嵌齒、輪齒168、花鍵或鍵槽等傳力特征面。顯然，裝配時(shí)，應(yīng)先徑向入位摩擦件7O,再?gòu)较蛉胛粚?dǎo)向件50等其它構(gòu)件。
[0087]應(yīng)順便指出的是，在圖7所示的變型實(shí)施例三中，因無需人為操縱離心離合器Q3的工況，取消了約束機(jī)構(gòu)RE。相應(yīng)地，約束環(huán)120簡(jiǎn)化為一個(gè)以緊固方式設(shè)置在限力元件180外周面上的用以封堵入口 82的封口環(huán)190。[0088]特別地，對(duì)于僅需單向傳遞轉(zhuǎn)矩的應(yīng)用，還可進(jìn)一步地去除離心離合器Q3中的無級(jí)支撐機(jī)構(gòu)SS，并將其轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)G設(shè)置成類似轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)UG的具有鋸齒狀導(dǎo)向齒的型式，從而令其變型為如圖8所示的單向超越離合器式的離心離合器/逆止器Q4。其中，行星齒輪40直接嚙合至中介件90的力臂95的外周面。同時(shí)，花鍵轂250借助花鍵副連接至摩擦件70的內(nèi)周面，并通過軸承158支撐在限力元件180的內(nèi)周面84a和84b上。拉簧式預(yù)緊彈簧150分別連接至力臂55，以及相同于力臂228的力臂95，以將相互面對(duì)的導(dǎo)向面54和94朝相互貼緊的方向持續(xù)地彈拉。詳細(xì)說明，可參見上文所整體結(jié)合的五項(xiàng)專利申請(qǐng)。
[0089]而如果如后所述地將導(dǎo)向齒52直接形成在支撐端面189上，將摩擦件70變型為盤形構(gòu)件，去除軸承158、花鍵轂250和封口環(huán)190，離心離合器Q4將變型為依據(jù)本發(fā)明的具有最簡(jiǎn)結(jié)構(gòu)的實(shí)施例，其僅具有6個(gè)零件。
[0090]另外，如定義中所述，本發(fā)明沒有對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)G及其導(dǎo)向齒52、92作出具體限制，其不必需具有最佳的螺旋齒結(jié)構(gòu)，也不必需具有互補(bǔ)的導(dǎo)向齒面。因此，該導(dǎo)向機(jī)構(gòu)G及其導(dǎo)向齒和導(dǎo)向齒面可具有任意具備轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向功能的形式和形狀。導(dǎo)向齒可按離散形式設(shè)置在端面/周面上，也可按諸如單頭或多頭螺紋的方式，周向延續(xù)地設(shè)置在相應(yīng)的內(nèi)/外周面上。而在后一種設(shè)置形式中，其可最佳地設(shè)置成具有諸如矩形、梯形、鋸齒形或三角形等截面形狀的螺旋齒。同樣道理，只要能夠最佳地實(shí)現(xiàn)軸向的互補(bǔ)式貼合/抵觸，牽引摩擦機(jī)構(gòu)Fl和傳力摩擦機(jī)構(gòu)F2的各自兩組回轉(zhuǎn)摩擦副的截錐式回轉(zhuǎn)型摩擦面，可以基于任意曲線/母線回轉(zhuǎn)而成，并可以是設(shè)置有用以散熱或排除液體/氣體的溝槽的非連續(xù)表面。
[0091]于是，離心離合器Ql還可以具有這樣的變型。即，將其中的轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)G的螺旋齒式導(dǎo)向齒52和92分別設(shè)置在管狀基體60的外周面以及中介件90的內(nèi)周面上，或者，設(shè)置在中介件90的外周面以及形成于導(dǎo)向件50徑向外環(huán)側(cè)的環(huán)形端面凸緣的內(nèi)周面上(相當(dāng)于徑向翻轉(zhuǎn)中介件90以及導(dǎo)向件50的位置)?；蛘?，去除導(dǎo)向件50，借助諸如精密鑄造、澆鑄、壓鑄或注塑等工藝，將導(dǎo)向齒52直接剛性地形成在傳力摩擦面74上，以使限力元件180變型為具有軸向力封閉功能的袋形導(dǎo)向件。相應(yīng)地，應(yīng)在圖1、2所示的中介件90與摩擦件70之間，徑向置入一個(gè)內(nèi)孔耦合至第一軸200的盤形摩擦環(huán)，離心離合器Ql便可變型為導(dǎo)向件為袋形構(gòu)件的軸-軸傳動(dòng)式離心離合器。而如果再將第一軸200改換成固定連接至中介件90的內(nèi)孔，而將第二軸210耦合至上述盤形摩擦環(huán)的內(nèi)孔，其導(dǎo)向件就將與中介件90互換角色并變型為袋形中介件，上述變型更將進(jìn)一步變型為中介件為袋形構(gòu)件的軸-軸傳動(dòng)式離心離合器。
[0092]有關(guān)軸向力封閉結(jié)構(gòu)及環(huán)狀袋形構(gòu)件的更多變型的圖示和說明，以及離心離合器如何具備柔性接合能力的圖示和說明，可參見上文所整體結(jié)合的五項(xiàng)專利申請(qǐng)，以及本 申請(qǐng)人:在全文結(jié)合于此的中國(guó)專利文獻(xiàn)CN102537126A中所公布的技術(shù)方案，本申請(qǐng)此處不作進(jìn)一步說明。
[0093]實(shí)施例二:多切換類型的可快速動(dòng)作的空間楔合式離心離合器Q2
[0094]如圖5?6所示，實(shí)施例二是對(duì)實(shí)施例一的直接變型。
[0095]首先，為實(shí)現(xiàn)小直徑的輪-軸傳動(dòng)，取消了第二軸210，并將輪齒168直接形成在盤形端部188b的管狀凸緣187的外周面上。
[0096]其次，為獲得多切換能力，離心致動(dòng)機(jī)構(gòu)CM變型為一個(gè)銷槽式導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。其中，導(dǎo)桿20的全部桿狀基體，可滑動(dòng)地設(shè)置在位于支撐端面189的徑向型基準(zhǔn)直導(dǎo)槽22中，并最佳地間隙相隔于支撐端面224。導(dǎo)桿20的徑向外側(cè)，設(shè)置有一個(gè)朝力臂75軸向延伸的弧形塊26。該弧形塊26的外周面上，設(shè)置有周向槽28，中部切向地收納于其中的直線鋼絲狀預(yù)緊彈簧150的兩個(gè)端頭，分別彈性地抵觸至封口環(huán)190的內(nèi)周面。最佳地，預(yù)緊彈簧150可將靜止?fàn)顟B(tài)中的弧形塊26，內(nèi)徑向地彈壓至其極限位置。所述導(dǎo)桿20的徑向內(nèi)側(cè)設(shè)置有擋銷24，該擋銷24可滑動(dòng)地軸向延伸至位于支撐端面224的大致徑向延伸的切換導(dǎo)槽140中。參見圖6，切換導(dǎo)槽140的徑向中段的周向面對(duì)箭頭R的一側(cè)壁面上，設(shè)置有用以失效擋銷24阻擋作用的缺口 142。該缺口 142的徑向內(nèi)外兩側(cè)，分別形成有內(nèi)導(dǎo)向面144和外導(dǎo)向面146。
[0097]再次，為使離心致動(dòng)機(jī)構(gòu)CM獲得彈性致動(dòng)的能力，支撐件220應(yīng)最佳地被彈性力驅(qū)動(dòng)入楔。為此，設(shè)置有用以將支撐件220相對(duì)摩擦件70向箭頭P所指方向持續(xù)地彈拉，也就是將相互面對(duì)的導(dǎo)向面64和234朝相互貼緊的方向持續(xù)地彈拉，或者，將缺口 142朝擋銷24的方向持續(xù)地相向彈拉的調(diào)節(jié)彈簧152。該彈簧152被設(shè)置在導(dǎo)向齒62和232的徑向之外，其一端頭c連接至力臂75或圓環(huán)狀盤形端部188a，其另一端頭d連接至支撐件220或其力臂222。當(dāng)然，如果取消調(diào)節(jié)彈簧152，其功能也可通過將擋銷24設(shè)置成兼具周向彈性，在切換導(dǎo)槽140側(cè)壁面上設(shè)置對(duì)應(yīng)于缺口 142的凸起的方式獲得。例如，由彈簧鋼絲充當(dāng)擋銷24。
[0098]離心致動(dòng)機(jī)構(gòu)CM具有這樣的設(shè)置效果。即，一方面，導(dǎo)桿20的不脫出基準(zhǔn)導(dǎo)槽22的徑向滑移，可確?；⌒螇K26和導(dǎo)桿20抵達(dá)其內(nèi)、外徑向的極限位置。另一方面，在整個(gè)徑向滑移區(qū)間內(nèi)，擋銷24均無法移出切換導(dǎo)槽140，且僅當(dāng)擋銷24進(jìn)入缺口 142之際，無級(jí)支撐機(jī)構(gòu)SS方才可以建立起致使離心離合器Q2接合的所述摩擦連接機(jī)構(gòu)的軸向力封閉式抵觸連接。再一方面，作為致動(dòng)力的作用于弧形塊26和導(dǎo)桿20的離心力以及預(yù)緊彈簧150的彈力的合力，可以克服相關(guān)摩擦力驅(qū)動(dòng)離心致動(dòng)機(jī)構(gòu)CM產(chǎn)生致動(dòng)作用。即，當(dāng)離心離合器Q2的工作轉(zhuǎn)速分別等于ω?`和ω2時(shí)，正好致使擋銷24抵觸至外導(dǎo)向面146的中部，而當(dāng)工作轉(zhuǎn)速分別等于《4和ω 3時(shí)，正好致使擋銷24抵觸至內(nèi)導(dǎo)向面144的中部。其中，ω?和ω 4是致使離心離合器Q2接合的臨界轉(zhuǎn)速，而ω3和ω 2則是致其分離的臨界轉(zhuǎn)速。
[0099]對(duì)應(yīng)地，只要工作轉(zhuǎn)速開始大于ω I或者開始小于ω 4，擋銷24與外導(dǎo)向面146或內(nèi)導(dǎo)向面144的響應(yīng)于工作轉(zhuǎn)速的徑向式移動(dòng)導(dǎo)向運(yùn)動(dòng)，將借助調(diào)節(jié)彈簧152的彈性力，驅(qū)動(dòng)支撐件220相對(duì)摩擦件70沿圖6中箭頭P所指方向轉(zhuǎn)動(dòng)。該P(yáng)向轉(zhuǎn)動(dòng)將剛好致使無級(jí)支撐機(jī)構(gòu)SS彈性地建立起如上所述的軸向力封閉式抵觸連接，并最終致使離心離合器Q2如上所述地接合。而此時(shí)，缺口 142的周向壁面，還未抵觸至擋銷24。顯然，由于軸向剛性抵觸狀態(tài)中的支撐件220已不能作進(jìn)一步的支撐轉(zhuǎn)動(dòng)，因此，在擋銷24徑向地抵觸至內(nèi)導(dǎo)向面144或外導(dǎo)向面146之前，其不可能抵觸至缺口 142的周向壁面。由此帶來的有益效果是，無級(jí)支撐機(jī)構(gòu)SS具有自適應(yīng)地應(yīng)對(duì)離心離合器Q2的制造誤差，以及使用過程中機(jī)械磨損所造成的支撐件220的周向自由度ε /發(fā)生改變的能力，離心離合器Q2在多次切換工況的工作中，具有長(zhǎng)久的可靠性。
[0100]而只要工作轉(zhuǎn)速開始大于ω3或者開始小于ω2，擋銷24與內(nèi)導(dǎo)向面144或外導(dǎo)向面146的響應(yīng)于工作轉(zhuǎn)速的徑向式移動(dòng)導(dǎo)向運(yùn)動(dòng)，將剛性地驅(qū)動(dòng)支撐件220克服調(diào)節(jié)彈簧152的彈性力以及作用于導(dǎo)向面234和支撐端面224的摩擦阻力，相對(duì)摩擦件70沿圖6中箭頭R所指方向轉(zhuǎn)動(dòng)。該R向轉(zhuǎn)動(dòng)將剛好致使無級(jí)支撐機(jī)構(gòu)SS撤銷如上所述的軸向力封閉式抵觸連接，并致使離心離合器Q2如上所述地分離。
[0101]至此不難明了，離心致動(dòng)機(jī)構(gòu)CM僅在擋銷24徑向上經(jīng)過外導(dǎo)向面146和內(nèi)導(dǎo)向面144時(shí)，方才分別致動(dòng)離心離合器Q2 —次，致其改變工況。亦即，在工作轉(zhuǎn)速由0升至Co I再升至超過《3的單調(diào)增速過程中，離心離合器Q2的工況分別是分離一接合一再分離，之后即便工作轉(zhuǎn)速繼續(xù)上升，也不會(huì)再發(fā)生工況的改變，而是將導(dǎo)桿20外徑向地抵死在封口環(huán)190的內(nèi)表面上。同樣，在工作轉(zhuǎn)速由超過《3降至《4再降至低于《2的單調(diào)減速過程中，離心離合器Q2的工況同樣是分離一接合一再分離。所以，在工作轉(zhuǎn)速由0升至大于w 3再降至小于Co 2的單調(diào)上升或單調(diào)下降過程中，離心離合器Q2將分別經(jīng)歷一個(gè)分離一接合一再分離的完整工況循環(huán)，并因此而首次具備了二次切換工況的多切換能力。
[0102]當(dāng)然，如果最高工作轉(zhuǎn)速不超過《 3，離心離合器Q2在單調(diào)升速或降速過程中，將不會(huì)經(jīng)歷一次完整的工況循環(huán)。
[0103]由常識(shí)可知，上述臨界轉(zhuǎn)速之間具有這樣的不等關(guān)系，即，《3≥《4>?1≥《2>0，等號(hào)僅在\ ' = V時(shí)成立。
[0104]容易明了，致使擋銷24徑向上直線移動(dòng)的致動(dòng)力，分別是克服了預(yù)緊彈簧150的彈性力的離心力，以及，克服了離心力的預(yù)緊彈簧150的彈性復(fù)原力。
[0105]應(yīng)該指出的是，只要將缺口 142徑向上分解成兩個(gè)，并分別設(shè)置在切換導(dǎo)槽140的徑向內(nèi)外側(cè)，那么，隨著 工作轉(zhuǎn)速的單調(diào)上升或單調(diào)下降，離心離合器Q2的工況循環(huán)將依次是接合一分離一再接合，而不是先前的分離一接合一再分離。而且，如果需要其具備更多次互反地切換工況或工況循環(huán)的多切換能力，切換導(dǎo)槽140中也可設(shè)置多個(gè)缺口 142。例如，徑向外側(cè)再設(shè)置一個(gè)缺口 142，那么，隨著工作轉(zhuǎn)速的單調(diào)上升或單調(diào)下降，離心離合器Q2便可具備三次互反地切換工況的循環(huán)能力，即，分離一接合一再分離一再接合。如果需要，還可再設(shè)置一個(gè)約束機(jī)構(gòu)RE，以強(qiáng)制性地解除離心離合器Q2的例如接合能力。比如，在取代封口環(huán)190的約束環(huán)120的內(nèi)周面上設(shè)置一個(gè)相應(yīng)的內(nèi)徑向凸起，便可以軸向移動(dòng)的方式剛性地阻止弧形塊26的外徑向移動(dòng)。
[0106]如上所述，圖5中的離心致動(dòng)機(jī)構(gòu)CM僅僅只是一個(gè)示例，其也可以具有其它型式。例如，圖9~12C所示的離心離合器Q5，其中的離心致動(dòng)機(jī)構(gòu)CM，便是一個(gè)包括偏心凸輪機(jī)構(gòu)和行星齒輪機(jī)構(gòu)的復(fù)合機(jī)構(gòu)。
[0107]參見圖9~11C，其偏心凸輪機(jī)構(gòu)包括，至少大致徑向地設(shè)置在力臂222上的通孔式導(dǎo)槽240，包括行星軸42和形成于其頭部的凸輪式偏心軸頭44兩部分的偏心軸。其中，行星軸42可轉(zhuǎn)動(dòng)地貫穿在盤形端部188a的相應(yīng)軸向通孔中，其內(nèi)端面與力臂222最佳地間隙相隔。偏心軸頭44恒久地軸向貫穿在導(dǎo)槽240中，且與導(dǎo)槽240的兩個(gè)周向型壁面242和244之間具有最佳地大于零的周向自由度。其行星齒輪機(jī)構(gòu)包括，至少不可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置于行星軸42外端的行星齒輪40，與其恒久嚙合并被鉸接銷34鉸接在盤形端部188a外端面的扇形齒輪30，以及，拉簧式預(yù)緊彈簧150。預(yù)緊彈簧150的外端連接至扇形齒輪30上的凸起32，內(nèi)端連接至盤形端部188a上的凸起186，以內(nèi)徑向地持續(xù)彈拉扇形齒輪30。
[0108]為獲得實(shí)施例二的有益效果，亦即以具有固定位移的簡(jiǎn)單致動(dòng)運(yùn)動(dòng)，自適應(yīng)地獲得入楔所需的無級(jí)位移式目標(biāo)運(yùn)動(dòng)，從而確保接合/入楔的長(zhǎng)久可靠性，其離心致動(dòng)機(jī)構(gòu)CM還最佳地設(shè)置有螺旋拉簧式調(diào)節(jié)彈簧154。其一端連接至偏心軸頭44的伸出導(dǎo)槽240的端頭部分，其另一端連接至設(shè)置在力臂222內(nèi)端面的軸向凸起156上，以將相互面對(duì)的導(dǎo)向面64和234朝相互貼緊的方向持續(xù)彈拉，例如圖10中的P方向。
[0109]參見圖10?11C，設(shè)置上，離心致動(dòng)機(jī)構(gòu)CM的各結(jié)構(gòu)要素具有這樣的效果。S卩，當(dāng)偏心軸頭44以調(diào)節(jié)彈簧154被拉伸至極點(diǎn)一次的自轉(zhuǎn)方式，分別被導(dǎo)槽240的內(nèi)或外徑向壁面剛性阻擋時(shí)，或者因周向側(cè)表面228b與周向壁面85b的抵觸而達(dá)到極限時(shí)，扇形齒輪30將對(duì)應(yīng)地處于圖1lA和IlC所示的位置。此時(shí)，即便支撐件220轉(zhuǎn)動(dòng)至壁面244剛性地抵觸上偏心軸頭44，也不能致使離心離合器Q5接合，更不能致使調(diào)節(jié)彈簧154收縮至復(fù)原。而當(dāng)偏心軸頭44將調(diào)節(jié)彈簧154彈拉至極點(diǎn)而周向位于壁面242 —側(cè)的極端位置時(shí)，扇形齒輪30將對(duì)應(yīng)地處于圖11B、12B所示的位置，此時(shí)，偏心軸頭44與壁面242和244均間隙相隔，而調(diào)節(jié)彈簧154對(duì)支撐件220的周向彈拉，已經(jīng)如上所述地致動(dòng)無級(jí)支撐機(jī)構(gòu)SS并今離心離合器Q5進(jìn)入接合/楔合狀態(tài)。
[0110]應(yīng)該說明的是，為方便表現(xiàn)和作圖，圖10中的導(dǎo)槽240被畫成開口狀，因此，無法示出正好被切除掉的內(nèi)徑向壁面。
[0111]顯然，調(diào)節(jié)彈簧154可以是設(shè)置在壁面242上的例如片狀彈性元件，可以是周向連接在力臂222與力臂75的兩相對(duì)端面之間的拉簧等等。當(dāng)然，也可取消調(diào)節(jié)彈簧154，例如，由彈簧鋼絲充當(dāng)偏心軸頭44，使其兼具周向彈性。
[0112]基于上述說明，包括對(duì)實(shí)施例二的說明，以及常識(shí)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯然明了實(shí)施例五中的離心致動(dòng)機(jī)構(gòu)CM的致動(dòng)機(jī)理。并且可以確定，偏心軸頭44在徑向內(nèi)外兩端點(diǎn)之間的半周自轉(zhuǎn)，與擋銷24在徑向內(nèi)外兩端點(diǎn)之間的直線移動(dòng)，形式和效果上均沒有實(shí)質(zhì)的差別。自然，離心離合器Q5與Q2實(shí)質(zhì)上相同。因此，本申請(qǐng)不再給予重復(fù)說明。但應(yīng)指出的是，為實(shí)現(xiàn)輪-軸傳動(dòng)，實(shí)施例五的離心離合器Q5以齒環(huán)230取代了封口環(huán)190，參見圖9。
[0113]容易想到，扇形齒輪30可以變型為一個(gè)沿徑向?qū)Р圻\(yùn)動(dòng)的齒條。更進(jìn)一步地，圖9?IlC中的離心致動(dòng)機(jī)構(gòu)CM，還可以變型為圖12A?12C中所示的型式。其一個(gè)區(qū)別在于，由兩個(gè)扇形齒輪30a和30b以接力方式分別致動(dòng)一次離心離合器Q5以互反地切換其工況，且兩者不能同時(shí)嚙合至行星齒輪40。即，在離心離合器Q5隨著工作轉(zhuǎn)速始于零的上升而接合之前，只有扇形齒輪30a可以嚙合至行星齒輪40并響應(yīng)離心力而轉(zhuǎn)動(dòng)。而在工作轉(zhuǎn)速開始大于ω I，離心力已經(jīng)驅(qū)動(dòng)扇形齒輪30a致使離心離合器Q5接合，以及扇形齒輪30a繼續(xù)通過行星齒輪機(jī)構(gòu)將偏心軸頭44旋轉(zhuǎn)至圖12B所示的位置，進(jìn)而與行星齒輪40脫離嚙合并被限位凸起36a阻擋之后，被預(yù)緊彈簧150b內(nèi)徑向拉緊的扇形齒輪30b，仍抵觸在限位凸起36b上，而未嚙合至行星齒輪40。只有當(dāng)工作轉(zhuǎn)速繼續(xù)上升之后，其才開始外徑向轉(zhuǎn)動(dòng)并嚙合至行星齒輪40，而一旦工作轉(zhuǎn)速大于ω 3，回轉(zhuǎn)的行星齒輪40將致使離心離合器Q5分離。之后繼續(xù)上升的工作轉(zhuǎn)速將致使偏心軸頭44旋轉(zhuǎn)回圖12C，也就是與圖12Α所示相同的位置，并因?yàn)橹芟騻?cè)表面228b與周向壁面85b的抵觸而達(dá)到極限。
[0114]必需指出的是，偏心軸頭44處于圖12B所示的位置時(shí)，其已經(jīng)抵觸至導(dǎo)槽240的上部的內(nèi)徑向壁面，已不可能繼續(xù)向上自轉(zhuǎn)。而此時(shí)，調(diào)節(jié)彈簧154的彈力方向，已經(jīng)指向行星軸42的與軸線X相異一側(cè)。因此，偏心軸頭44僅借助調(diào)節(jié)彈簧154的彈力，可穩(wěn)定地維持在這一持續(xù)致使離心離合器Q5接合的自鎖位置上。
[0115]毫無疑問，在工作轉(zhuǎn)速的單調(diào)下降過程中，上述切換動(dòng)作將倒序進(jìn)行。即，工作轉(zhuǎn)速低于《4時(shí)，預(yù)緊彈簧150b的彈性復(fù)原力將致使離心離合器Q5接合。在扇形齒輪30b回轉(zhuǎn)到圖12B所示的與行星齒輪40脫離嚙合的位置后，扇形齒輪30a方才開始回轉(zhuǎn)式地嚙合至行星齒輪40，并在工作轉(zhuǎn)速低于《2時(shí)，預(yù)緊彈簧150a的彈性復(fù)原力將致使離心離合器Q5分離，并回轉(zhuǎn)到圖12A所示的低速或零速位置。
[0116]離心致動(dòng)機(jī)構(gòu)CM的另一個(gè)區(qū)別在于，偏心軸頭44轉(zhuǎn)動(dòng)角度可以擴(kuò)大至約半周。但類似地，當(dāng)偏心軸頭44周向位于壁面244 —側(cè)的極端位置時(shí)，亦即圖12A和12C所示的位置，即便支撐件220轉(zhuǎn)動(dòng)至壁面244剛性地抵觸上偏心軸頭44，也不能致使離心離合器Q5接合，更不能致使調(diào)節(jié)彈簧154收縮至復(fù)原。
[0117]顯然，如果需要，也可改變圖1lA?IlC中的離心致動(dòng)機(jī)構(gòu)CM的相關(guān)設(shè)置。例如，增大齒輪傳動(dòng)比并將偏心軸頭44設(shè)置成可全周自轉(zhuǎn)，使后者可以自轉(zhuǎn)兩周，以便離心離合器Q5具備工況的多切換或多循環(huán)能力。
[0118]下面，再借助圖13、15來詳細(xì)說明依據(jù)本發(fā)明的雙離合器自動(dòng)變速器Tl。
[0119]用于機(jī)動(dòng)車輛的雙離合器自動(dòng)變速器Tl主要包括三部分:雙離合器DC，變速齒輪組，以及未示出的設(shè)置有例如傳感器、電子控制模塊和相關(guān)執(zhí)行機(jī)構(gòu)等的控制單元。其中，雙離合器DC部分包括，兩個(gè)通過輸入軸CX與原動(dòng)機(jī)耦合的可以同軸或不同軸設(shè)置的摩擦離合器Cl和C2。變速齒輪組部分中的奇數(shù)傳動(dòng)軸Al和偶數(shù)傳動(dòng)軸A2，分別與摩擦離合器C1、C2相連?？仗自趦奢S上的主動(dòng)齒輪G1、G3、G5以及G2、G4、G6和GR，分別與各自對(duì)應(yīng)的從動(dòng)齒輪El、E3、E5以及E2、E4、E6和ER持續(xù)地嚙合，以將動(dòng)力轉(zhuǎn)矩可選擇地分別傳遞給相應(yīng)的副傳動(dòng)軸，也就是奇數(shù)副軸A3和偶數(shù)副軸A4。該來自原動(dòng)機(jī)的動(dòng)力轉(zhuǎn)矩，再通過分別固定在相應(yīng)副軸上的小齒輪LI和L2，傳遞給與它們持續(xù)嚙合的輸出齒輪0G，最終由輸出軸OX輸出。為實(shí)現(xiàn)倒檔輸出，主動(dòng)齒輪GR與從動(dòng)齒輪ER，分別持續(xù)地嚙合至設(shè)置在中間軸上的齒輪CR。
[0120]為實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)比的可選擇，六個(gè)檔位的主動(dòng)齒輪Gl?G6以及GR，被設(shè)置成空套齒輪，它們通過離合機(jī)構(gòu)連接至作為各回轉(zhuǎn)軸的奇數(shù)傳動(dòng)軸Al或偶數(shù)傳動(dòng)軸A2。其中，至少一個(gè)前進(jìn)檔離合機(jī)構(gòu)，或最佳地如圖13所示的全部，被設(shè)置成依據(jù)本發(fā)明的離心離合器CCl?CC6。為表達(dá)簡(jiǎn)便，圖13?14中均以一個(gè)45度的傾斜箭頭的簡(jiǎn)單圖符來表示相關(guān)離心離合器的所在。除主動(dòng)齒輪Gl?G6以及GR外，所有齒輪均不可旋轉(zhuǎn)地連接至各自所在的回轉(zhuǎn)軸。
[0121]另外，將倒檔用主動(dòng)齒輪GR連接至偶數(shù)副軸A4的離合機(jī)構(gòu)FC與摩擦離合器Cl和C2 —樣，均可以是現(xiàn)有技術(shù)中的任何一種，但最佳地應(yīng)該是上文所整體結(jié)合的五項(xiàng)專利申請(qǐng)所指的空間楔合式摩擦連接器，或空間楔合式雙離合器，以徹底摒棄整個(gè)液壓系統(tǒng)，降低成本和體積。由該結(jié)合的專利申請(qǐng)可知，該摩擦連接器與本發(fā)明的離心離合器的區(qū)別僅僅在于，其以觸發(fā)機(jī)構(gòu)取代了例如圖1?3中的離心致動(dòng)機(jī)構(gòu)CM。S卩，去除例如圖1?3中的離心致動(dòng)機(jī)構(gòu)CM，而將導(dǎo)向凸起48直接設(shè)置在力臂222的外周面上，便可將約束機(jī)構(gòu)RE還原成滑環(huán)式觸發(fā)機(jī)構(gòu)。于是，通過例如步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的撥叉等機(jī)構(gòu)，便可依公知方式相對(duì)旋轉(zhuǎn)支撐件220，人為地操縱摩擦離合器Cl和C2的接合與分離。
[0122]參數(shù)設(shè)置上，各離心離合器CCl?CC6的接合轉(zhuǎn)速響應(yīng)區(qū)間與輸出軸OX的輸出轉(zhuǎn)速n之間，也就是與輸出軸OX的轉(zhuǎn)速n之間，具有下表所示的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
[0123]
【權(quán)利要求】
1.一種可快速動(dòng)作的空間楔合式離心離合器，包括: 繞一軸線回轉(zhuǎn)且可軸向接合的至少一個(gè)牽引摩擦機(jī)構(gòu)，其具有繞所述軸線回轉(zhuǎn)并均設(shè)置有摩擦面的至少大致為環(huán)狀的中介件和摩擦件，以在該兩構(gòu)件間傳遞摩擦轉(zhuǎn)矩； 為所述牽引摩擦機(jī)構(gòu)提供接合力并繞所述軸線回轉(zhuǎn)的至少一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，其具有繞所述軸線回轉(zhuǎn)并均設(shè)置有相應(yīng)導(dǎo)向面的至少大致為環(huán)狀的導(dǎo)向件和所述中介件；以及響應(yīng)于離心力的入楔控制機(jī)構(gòu)，其通過自動(dòng)地控制所述中介件的入楔和解楔，以控制所述離心離合器的接合與分離； 當(dāng)所述導(dǎo)向件和所述摩擦件被所述中介件可驅(qū)動(dòng)地連接成一個(gè)摩擦體時(shí)，所述導(dǎo)向件與所述中介件雙方的所述導(dǎo)向面之間的相互抵觸部位的升角λ，大于零且小于等于ξ，即，ο< λ ( ξ，其中，ξ是能夠令形成于所述抵觸部位的導(dǎo)向摩擦副自鎖的所述升角λ的最大值。
2.按權(quán)利要求1所述的離心離合器，其特征在于: 還包括至少一個(gè)限力元件；以及 所述導(dǎo)向件、所述中介件和所述摩擦件中的至多一個(gè)，是至少通過不可旋轉(zhuǎn)的連接方式包括有所述限力元件的力封閉式組合構(gòu)件，以建立相互之間的軸向力封閉式抵觸連接。
3.按權(quán)利要求1~2任一項(xiàng)所述的離心離合器，其特征在于:所述入楔控制機(jī)構(gòu)包括 繞所述軸線設(shè)置在被支撐件和所述限力元件之間的無級(jí)支撐機(jī)構(gòu)，其具有繞所述軸線設(shè)置且至少呈大致環(huán)狀的支撐件，該支撐件通過軸向抵觸和轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向兩種連接方式，分別連接至所述限力元件和所述被 支撐件，并可以轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向的方式，軸向無級(jí)地推離所述被支撐件，從而建立所述限力元件與所述導(dǎo)向件、所述中介件以及所述摩擦件之間的軸向力封閉式抵觸連接；以及 設(shè)置在所述限力元件上的離心致動(dòng)機(jī)構(gòu)，其以響應(yīng)所述離心力的方式，致使所述無級(jí)支撐機(jī)構(gòu)建立和撤銷所述軸向力封閉式抵觸連接； 其中 所述被支撐件是所述導(dǎo)向件、所述中介件和所述摩擦件中與所述限力元件不可旋轉(zhuǎn)地相連接的那一個(gè)； 所述支撐件相對(duì)所述限力元件的周向自由度，至少大到致使所述無級(jí)支撐機(jī)構(gòu)可以建立所述軸向力封閉式抵觸連接的程度。
4.按權(quán)利要求1~3任一項(xiàng)所述的離心離合器，其特征在于: 所述離心致動(dòng)機(jī)構(gòu)包括有預(yù)緊用彈性元件，其以彈性變形的方式反抗作用于離心致動(dòng)機(jī)構(gòu)的所述離心力；以及 所述離心致動(dòng)機(jī)構(gòu)可驅(qū)動(dòng)地連接至所述支撐件，以致使所述支撐件相對(duì)所述被支撐件轉(zhuǎn)動(dòng)。
5.按權(quán)利要求1~3任一項(xiàng)所述的離心離合器，其特征在于:所述離心致動(dòng)機(jī)構(gòu)包括一個(gè)連接至所述支撐件的調(diào)節(jié)彈簧，其用于將所述支撐件持續(xù)地彈壓向可以致使該支撐件建立所述軸向力封閉式抵觸連接的方向。
6.按權(quán)利要求1~5任一項(xiàng)所述的離心離合器，其特征在于:隨工作轉(zhuǎn)速的單調(diào)的連續(xù)變化，所述離心致動(dòng)機(jī)構(gòu)致動(dòng)所述無級(jí)支撐機(jī)構(gòu)的次數(shù)，大于等于2，以致使所述離心離合器的工況可以至少循環(huán)改變一次。
7.—種雙離合器自動(dòng)變速器，包括，具有兩個(gè)摩擦離合器的雙離合器，控制單元，分別設(shè)置在至少兩個(gè)傳動(dòng)軸上的對(duì)應(yīng)于k個(gè)前進(jìn)檔位的k個(gè)變速齒輪組，以及，可將每一變速齒輪組中的空套齒輪不可旋轉(zhuǎn)地連接至所述傳動(dòng)軸的離合機(jī)構(gòu)，其中，k是大于I的自然數(shù)；其特征在于: 至少一個(gè)所述離合機(jī)構(gòu)，是按權(quán)利要求1~6任一項(xiàng)所述的可快速動(dòng)作的空間楔合式離心離合器，其至少間接地響應(yīng)于所述自動(dòng)變速器的輸出轉(zhuǎn)速而動(dòng)作。
8.按權(quán)利要求7所述的雙離合器自動(dòng)變速器，其特征在于: 所有前進(jìn)檔的所述變速齒輪組的所述離合機(jī)構(gòu)，均是按權(quán)利要求1~6任一項(xiàng)所述的可快速動(dòng)作的空間楔合式離心離合器； 對(duì)應(yīng)于前進(jìn)檔的大于等于零而小于無窮大的所述自動(dòng)變速器的輸出轉(zhuǎn)速，被劃分為對(duì)應(yīng)于所述k個(gè)前進(jìn)檔位的首尾相接的k個(gè)轉(zhuǎn)速區(qū)間，用于每一所述前進(jìn)檔位的所述離心離合器的可接合轉(zhuǎn)速范圍，均可致使作為其傳動(dòng)結(jié)果的所述輸出轉(zhuǎn)速，至少完整地包含與之對(duì)應(yīng)的所述轉(zhuǎn)速區(qū)間；以及 設(shè)置在相同的所述傳動(dòng)軸上的所述離心離合器，其所述可接合轉(zhuǎn)速范圍所對(duì)應(yīng)的所述輸出轉(zhuǎn)速的范圍，相互間沒有重疊部分。
9.按權(quán)利要求7~8任一項(xiàng)所述的雙離合器自動(dòng)變速器，其特征在于:所述空套齒輪與所述離心離合器剛性地連接成一體。
10.一種操縱按權(quán)利要求7~9任一項(xiàng)所述的雙離合器自動(dòng)變速器的操縱方法，包括以下步驟: 第一步:偵測(cè)所述自動(dòng)變速器的輸出轉(zhuǎn)速； 第二步:判定偵測(cè)到的所述輸出轉(zhuǎn)速所屬的所述轉(zhuǎn)速區(qū)間，以及該輸出轉(zhuǎn)速區(qū)間所對(duì)應(yīng)的所述前進(jìn)檔檔位和所述變速齒`輪組； 第三步:按第二步所判定的對(duì)應(yīng)的所述變速齒輪組，接合所述雙離合器中的連接至該變速齒輪組的那個(gè)所述摩擦離合器，并分離其中的另外一個(gè)所述摩擦離合器: 第四步:回到第一步，執(zhí)行下一循環(huán)。
【文檔編號(hào)】F16H59/40GK103527674SQ201310293904
【公開日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年7月3日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月3日
【發(fā)明者】洪濤 申請(qǐng)人:洪濤