具有空挡功能的双离合器组件及变速器组件的制作方法

本申请提供了一种具有空挡功能的双速电磁离合器以及用于传递转矩的齿轮副。

背景技术：

诸如罗茨鼓风机或双螺杆装置的增压器会是有损耗的，因为发动机曲轴始终通过带轮(滑轮)与增压器的输入轴连接。即使在增压器空转时，带轮机构也从发动机曲轴吸取转矩。当增压器叶片在不需要增压时继续旋转且增压空气必须旁通绕过发动机时发生另外的损失。

此外，希望增压器具有不同驱动速度，但是这样做所需的复杂性和占用空间是无法接受的。

技术实现要素：

本文中公开的方法和装置通过一种双速、双离合器组件克服了上述缺陷并改进了现有技术，所述双离合器组件包括可旋转的第一输入轴，该第一输入轴包括第一部分和第二部分。可旋转的第二输入轴包围第一输入轴的第一部分，并且第二输入轴与第一输入轴同心。可旋转毂包围第一输入轴的第二部分。第一离合器转子与可旋转毂连接，并且第一离合器转子包括带轮联接器和离合器面。第二离合器转子与可旋转毂连接，并且第二离合器转子包括离合器面。在第一离合器转子和第二离合器转子之间安装有静止不动的电磁组件。电磁组件构造成发出至少第一电磁信号和第二电磁信号。第一电枢组件与第一输入轴联接。第一电枢组件构造成在电磁组件发出第一电磁信号时与第一离合器转子的第一离合器面联接。第二电枢组件与第二输入轴联接。第二电枢组件构造成在电磁组件发出第二电磁信号时与第二离合器转子的离合器面联接。

齿轮组或变速器组件可与所述双离合器组件结合而形成双速、双离合变速器。齿轮组可包括可旋转的第一输入轴和与第一输入轴联接的具有第一变速比的第一齿轮。可旋转的第二输入轴可包围第一输入轴的一部分。第二输入轴可与第一输入轴同心。第二齿轮可具有与第二输入轴联接的第二变速比。副轴可平行于第一输入轴。第一输出齿轮可与副轴连接，第一输出齿轮联接成传递来自第一齿轮的转矩。第二输出齿轮可与副轴连接，第二输出齿轮联接成传递来自第二齿轮的转矩。第一齿轮与第一输出齿轮常啮合。第二输出齿轮与第二齿轮常啮合。

一种增压器组件可包括上述双离合变速器。增压器组件可包括与所述离合器变速器机械地联接的增压器输入轴。增压器组件可构造成响应于第一电磁信号和第二电磁信号的有无而选择性地在空挡运转模式、第一传动比运转模式和第二传动比运转模式之间转换。增压器可包括一对叶片式转子，其中该对叶片式转子与增压器输入轴机械地联接，并且其中空挡运转模式不从所述离合变速器向该对叶片式转子传递转矩。

另外的目的和优点在下文的描述中部分陈述，并且部分将从描述变得显而易见，或者可通过实施本发明而获知。各目的和优点还将借助于在所附权利要求中具体指出的要素和组合而实现和获得。

应理解，前文的一般性描述和下文的详细描述只是示例性和说明性的，而并非限制所要求保护的发明。

附图说明

图1是双离合变速器的透视图。

图2是双离合器组件的透视图。

图3是双离合器组件的分解图。

图4是另选的双离合器组件的剖视图。

图5a-5c是转矩流动路径重叠的双离合变速器的剖视图。

图6是第一输入轴的视图。

图7是副轴的视图。

图8是电磁组件的透视图。

图9是第一电枢组件的视图。

图10是第二电枢组件的视图。

图11是包括双离合变速器的增压器组件的视图。

具体实施方式

现将详细论述在附图中示出的示例。只要有可能，各附图中将使用相同的附图标记来表示相同或相似的零部件。诸如“左”和“右”的方向参考用语是为了参照附图进行论述的便利。

本公开提供了在图11中示出的增压器组件2000，其包括双速离合器，其中该离合器包含空挡功能。包含空挡功能限制了转矩损失。转子叶片2041可与双离合器组件101脱开，这允许叶片空转。这抑制或消除了使增压空气旁通绕过的需求。发动机曲轴保持连接以经由带轮跨双离合变速器的带轮联接器1103进行转矩输出。第一离合器转子1101和第二离合器转子900与带轮联接器1103一起自转，这缩短了起转时间。增压器组件2000可包括用于控制正排量泵的流量的双离合变速器。增压器组件2000可包括与双离合变速器机械地联接的增压器输入轴2030。例如，双离合变速器的副轴700上的联接器2010可包括用于将副轴700与增压器组件联接的诸如销2011的联接机构。在直接驱动机构中，增压器输入轴2030上的传递齿轮2020可与联接器2010上的销2011联接。传递齿轮2020可将转矩直接传递到接收齿轮2021。可代之以传递箱中的其它机构。转子叶片2041安装成随着第一转子轴和第二转子轴2031旋转而旋转，在本例中所述第一转子轴一体形成增压器输入轴2030。增压器组件壳体2001中可包括轴承。增压器组件2000可构造成响应于双驱动离合器变速器中是否存在第一电磁信号和第二电磁信号而选择性地在空挡运转模式、第一传动比运转模式和第二传动比运转模式之间变换。增压器可包括一对转子叶片2041，其中该对叶片转子与增压器输入轴2030机械地联接，并且其中空挡运转模式不将转矩从双离合变速器传递到该对转子叶片2041。

所述双离合变速器可与其它增压器和其它被驱动装置联用。可针对经由双离合变速器中的两个离合器传递转矩来选择两种速度。例如，当电磁组件8000例如通过向第一线圈绕组811施加电信号而发出第一电磁信号时，第一电枢板1221由在第一线圈绕组811的方向上被吸引的材料制成，并且第一电枢组件1200将可旋转的第一输入轴600与第一离合器转子1101联接。第一输入轴600可构造成与连接到带轮联接器1103的带轮的带轮速度相比减速运行(under-run)。选择第一齿轮7080和第一输出齿轮708的相对直径进一步影响双离合变速器的传动比。举例而言，双离合变速器的第一离合器可构造成用于“低”设置。那么，通过适当选择第二齿轮7030和第二输出齿轮703的相对直径，第二离合器可构造成用于“高”设置。并且，当电磁组件8000比如通过向第二线圈绕组812施加第二电信号而发出第二电磁信号时，第二电枢板1011由在第二线圈绕组812的方向上被吸引的材料制成，并且第二电枢组件1000将可旋转的第二输入轴650与第二离合器转子900联接，且第二输入轴650构造成与连接到带轮联接器1103的带轮的带轮速度相比增速运行(over-run)。

该双离合变速器包括形式为第一输入轴600和第二输入轴650的同心输入轴。同心输入轴可构造成用于相关装置的直接驱动。诸如第一齿轮7080、第二齿轮7030、第一输出齿轮708和第二输出齿轮703的常啮合齿轮可安装在第一输入轴600和第二输入轴650上。常啮合在此意味着齿轮始终不脱离啮合。各齿轮不移动或不彼此脱开地来换挡。常啮合齿轮传递转矩，但不是通过移动来传递转矩。常啮合齿轮可与诸如副轴700的共同输出轴联接。在本文的示例中，副轴700不论第一离合器组件1100和第二离合器组件9000中的一者何时接合都旋转(图5b和5c)，但副轴700在双离合器处于空挡状态时不旋转(图5a)。双离合变速器100构造成提供变速器组件105中的齿轮组的直接和独立的致动。第一齿轮组(包括第一齿轮7080和第一输出齿轮708)可独立于第二齿轮组(包括第二齿轮7030和第二输出齿轮703)被致动。

双速、双离合变速器100包括双离合器组件101和变速器组件105。转到图1，第一双离合器组件被示出为包括覆盖第一电枢组件1200的第一罩帽或防尘盖1240。防尘盖1241可被冲压成包括一种形状或可被更均匀地模制，如防尘盖1240那样(图2)。

第一离合器转子1101的带轮联接器1103可接纳带轮，例如带，以传递来自发动机的曲轴或诸如电机的其它转矩源的转矩。带轮联接器1103是示例性的，并且可使用与图示的轨道不同的联接器，例如可代之以链传动、滚子、圆锥体或其它联接器。电磁安装毂800可包括用于与壳体10联接的安装周缘830。或者，可包括中间安装托架840(图5a)。安装托架840或安装周缘830还可包括用于安装诸如热传感器、控制电子装置、定位机构等附件的结构。

双离合变速器设计的一个方面允许干式离合器与湿式变速器的结合。并且，被驱动装置可以是干式的或湿式的。在本文的示例中，被驱动装置移动诸如空气的流体而构成干式装置。所以，壳体10可包括形成干隔室11的离合器收纳部。第二离合器组件9000的至少某一部分被收纳。例如，第二电枢组件100可收纳在干隔室11中并由此被提供以干环境。

壳体100的齿轮收纳部然后可提供用于变速器组件105的湿隔室12。湿隔室12可包围第二输入轴650的一部分并为第二输入轴650的该部分提供液密容器。密封件13可紧挨着壳体的齿轮收纳部和第二输入轴650。该密封件可例如为包括用于将润滑剂泵送回到湿隔室12的螺旋形沟槽的液力唇形密封件。湿隔室12内的齿轮可将油或其它润滑物质抛洒在湿隔室12四处，并且密封件13可被设计成使润滑物质返回到齿轮。在第一输入轴600和第二输入轴650之间可包括类似的密封件15以同样使润滑物质返回。在本例中，轴承130可被再润滑。可对密封件13、15使用除液力唇形密封件以外的其它密封件。

图2示出与壳体10和变速器组件105分离开的双离合器组件101。防尘盖1241覆盖第一电枢组件1200，但示出了第一离合器转子1101、电磁安装毂800、控制插塞810、第二离合器转子900、第二电枢组件1000的第二电枢板1011和第二输入轴650的齿轮表面651的一部分。

电枢组件可在多个方面彼此不同。在图3中，电枢组件1000、1200的联接表面1012、1222向内朝离合器转子的相应联接面922、1105定向。第一电枢组件1200被构造为双离合器组件101的端子端，因此用于转矩传递的主轴1210被设计为联接到双离合器组件101中，而第二电枢组件1000位于双离合器组件101的输出端上，并且因此延伸出用于在下游联接转矩的装置。第一输入轴600在该图中被省略，但它从主轴1210穿过双离合器组件在第二输入轴650内作为用于在下游联接转矩的装置延伸。

参照图3、9和10，第一电枢组件包括经由紧固件1251与缓冲垫1231和第一电枢板1221联接的防尘盖1240或1241。缓冲垫1231可以是隔音材料、柔性材料或弹性体材料中的一种或多种。在图1和9中，防尘盖1241被冲压成包括一种形状并且包括联接孔1261。销630可穿过联接孔1261、主轴1210中的联接孔1211延伸到第一输入轴600的孔口603中。这将防尘盖1241固定在第一电枢组件1100上。或者，防尘盖1240可以是卡扣配合的。

在第一输入轴600的端部花键601与主轴1210中的内花键之间可以有花键联接器。防尘盖1241内可包括偏向(偏压，偏动)组件1280。指形件1213压在偏压组件1280上。当第一电磁信号将第一电枢板1221吸向第一离合器转子1101时，第一电枢组件1200的联接面1222与第一离合器组件1100的联接面1105联接。转矩可沿第一流动路径ffp(图5c)传递。当第一电磁信号结束时，弹力帮助分开联接面1105、1222。由此，第一电枢组件1200断开经第一离合器组件1100的转矩传递。可旋转毂850与第一输入轴600和第二输入轴650两者分开。

弹力可通过在缓冲垫1231中包括挠曲特性而获得，以使得当第一电枢板1221紧固在缓冲垫1231上时，缓冲垫可偏向成返回到吸引第一电枢板1221离开第一离合器转子1101的位置。此外，缓冲垫1231可紧固在防尘盖1240或1241上，并且防尘盖可设计成使第一电枢板1221偏向离开第一离合器转子1101。这可以通过在防尘盖1241上示出的成形冲压和紧固件1251的策略性布置中的一者或多者来实现。将防尘盖设计成包括挠曲特性可提供必要的弹力。包括弯曲盘的偏向组件1280可附加地或替代地提供弹力。

另一替代方案是第一电枢组件1200包括传动带1260并且因此与第二电枢组件1000类似地操作。第二电枢板1011上的联接面1012与第二离合器转子900上的联接面922对向。传动带1031连接在第二电枢板1011和电枢毂1010之间。电枢毂1010可包括三角形(图3)、指形件1021(图10)或其它形状，例如指形件1213的形状(图9)。电枢毂1010与可旋转的第二输入轴650联接或一体地形成。

当施加第二电磁信号时，第二电枢板1011被吸向第二离合器转子900并且转矩可沿着第二流动路径sfp(图5b)传递。当第二电磁信号结束时，为了使第一电枢组件和第二电枢组件返回空挡位置，传动带1031中的弹力帮助分开联接面1012、922。由此，第二电枢组件1000断开经第二离合器组件9000的转矩传递。可旋转毂850与可旋转的第一输入轴600和可旋转的第二输入轴650两者分开并且转矩被限制为经空挡流动路径nfp(图5a)流动，藉此可旋转毂850与第一离合器转子1101和第二离合器转子900一起旋转。

联接面可包括相应的沟槽，例如形成在联接面922中的沟槽911、912、913，以及形成在联接面1105中的沟槽1107，或形成在第二电枢板1011中的沟槽1013等，所述沟槽用于诸如散热、擦拭、转矩传递控制等功能。在一些应用中，有益的是设置位于所述沟槽中的摩擦材料。

图4示出双离合器组件的一种布置结构。缓冲垫1231被示出为联接在指形件1213附近以在空挡状态下将第一电枢板1221拉离第一离合器转子1101而在它们之间形成第一间隙g1。被偏压在电枢毂1010和第二电枢板1011之间的传动带1031在第二离合器转子900和第二电枢板1011之间形成第二间隙g2。

在图4中，第二输入轴650与电枢毂1010一体地模制，而第一输入轴600被略去。图6示出第一输入轴600的一个示例，并且可以看到端部花键601和用于销630的孔口603。第一输入轴600响应于组装技术而呈台阶/阶梯状并且针对诸如轴承和齿轮尺寸、惯性和稳定性的设计目的选择台阶状部分的直径和长度。例如，可基于是否使用滚珠轴承(如第一轴承110)或使用诸如滚针轴承的其它轴承相对于第一输入轴600安装可旋转毂850来选择轴承面605的长度。第一轴承110包括位于座圈之间的滚珠111。第一轴承110允许可旋转毂850在空挡状态期间围绕第一输入轴600旋转而不会使第一输入轴600也旋转。第一离合器组件1100必须接合(图5c)才能第一输入轴600与可旋转毂850一起旋转。间隔件670可分开和沿轴承面605轴向地限制各第一轴承110。当销630被固定在孔口603内时，主轴1210可沿轴线p-p在第一轴向方向上轴向地限制第一轴承110，并且一体式间隔件607的边缘可沿轴线p-p在第二轴向方向上轴向地限制第一轴承110。

第一输入轴600的第二部分608由第二输入轴650包围。因此，第二轴承面609可形成为支承一个或两个第二轴承130。当第二输入轴650呈渐缩台阶状时，第二部分608也可呈台阶状以使得第三轴承面611与第二输入轴650中的渐缩台阶互补地形成。第三轴承面611可支承第二轴承130中的第二个并且还可支承变速器组件105的常啮合齿轮中的一个，例如第一齿轮7080。可包括第四轴承面613以支承允许第一输入轴600相对于端板16旋转并由端板16支承的第一端板轴承140。输入轴600的第一部分606跨越双离合器组件101并且第二部分608过渡到变速器组件105中。如上所述，双离合器组件可以是干式组件，而变速器组件105可以是湿式组件，并且因此密封件15可与第一输入轴600联接且这样在本例中在第二轴承面609的端部处联接在第二部分608上。

第二输入轴650是可旋转的并且包围可旋转的第一输入轴600的第二部分608。可旋转的第二输入轴围绕轴线p-p与可旋转的第一输入轴同心。第二输入轴650可包括内部和外部台阶，其有利于收缩变速器组件105以实现小的封装。内部台阶可以是用于第二轴承130的轴承面，例如轴承面652，使得第二输入轴650可在第一输入轴600不旋转的情况下相对于第一输入轴600旋转，且反之亦然。在第二输入轴的内表面中可包括另一台阶以容纳密封件15。外部台阶可容纳密封件13并且可包括用于安装第二齿轮7030的齿轮表面651。或者，第二齿轮7030可在齿轮表面651的位置与第二输入轴650一体地形成。

可旋转毂850包围可旋转的第一输入轴600的第一部分606。在可旋转毂850上可包括限位周缘851以限制可旋转毂850相对于间隔件670的振动运动。第一离合器转子1101比如通过将第一离合器转子1101的内表面压配合在可旋转毂850的外表面上而与可旋转毂850连接。第一离合器转子1101可包括杯状以便提供用于带轮联接器1103的表面、用于联接面1105的表面和用于与可旋转毂850配合的表面。该杯状可构造成包围电磁安装毂800的与第一线圈绕组811相关联的部分。

第二离合器转子900比如通过将第二离合器转子900的内孔表面935压配合在可旋转毂850的另一外表面上而与可旋转毂850连接。第二离合器转子900也可包括杯状并且还提供联接面922。该杯状可构造成包围电磁毂的与第二线圈绕组812相关联的第二部分。内唇面933和外唇面931包围第二芯部802的一部分但不与其物理地联接。在第一离合器转子1101上可包括内唇部和外唇部的类似布置结构以包围第一芯部801的一部分。

第一离合器转子1101和第二离合器转子900固定在可旋转毂850上并且它们在转矩施加在带轮联接器1103上时可一起旋转。在电磁安装毂800和可旋转毂850之间包括轴承120，以使得电磁组件8000在可旋转毂850旋转时可保持静止不动。除其它轴承类型外，轴承120尤其可包括滚针121并且构成滚针轴承。

一控制装置可与控制插塞810联接以向第一和第二线圈绕组811、812提供电信号并由此触发可吸引第一电枢板1221和第二电枢板1011中的一者以通过双离合器组件进行转矩耦合的电磁信号。

电磁组件8000可包括电磁安装毂800。如图4所示，可包括第一卷轴813和第二卷轴814以用于接纳第一线圈绕组811和第二线圈绕组812，或者电磁组件8000可以如图5a-5c所示是无卷轴的。第一芯部容座805可接纳第一线圈绕组811且第二芯部容座806可接纳第二线圈绕组812。可施加封装层820以将第一线圈绕组811和第二线圈绕组812固定就位并提供形状和必要的绝缘。该封装层可漏到第一芯部容座805和第二芯部容座806中并且可按需漏到其它区域，例如漏到用于布线或用于形成控制插塞810的通道。内表面803可与杯状的转子间隔开，但与轴承120配合。第二内表面804可通过使电磁安装毂800呈台阶状而形成，该电磁安装毂可控制相对于其它构件的电磁信号布置。

静止不动的电磁组件8000包括安装在第一离合器转子1101和第二离合器转子900之间的电磁安装毂800。电磁组件8000构造成至少发出第一电磁信号和第二电磁信号。第一电枢组件1200与第一输入轴600联接。第一电枢组件1200构造成在电磁组件8000发出第一电磁信号时与第一离合器转子1101的第一离合器组件联接面1105联接。第二电枢组件1000与第二输入轴650联接。第二电枢组件1000构造成在电磁组件8000发出第二电磁信号时与第二离合器转子900的第二离合器联接面922联接。在不存在第一电磁信号和第二电磁信号的情况下，可旋转毂850旋转，但可旋转的第一输入轴600和可旋转的第二输入轴650两者都不旋转。

当双离合器组件101与变速器组件105联接时，同心的第一输入轴600和第二输入轴650联接到与副轴700常啮合的齿轮。副轴700可包括一体形成的齿轮，例如第二输出齿轮703。第一输出齿轮708和第二输出齿轮703中的一者或两者可与副轴700一体地形成以与该副轴连接。替代地或附加地，可包括齿轮表面，例如齿轮表面705，并且诸如第一输出齿轮708的齿轮可压配合在齿轮表面705上。为了组装或其它目的，副轴700中可形成有其它表面，使得副轴700可呈台阶状或环形。例如，可包括轴承面701和707，以使得可相对于壳体10并相对于端板16安装副轴700。可包括诸如滚针轴承的副轴轴承150和诸如滚珠轴承的第二端板轴承160，以使得副轴700可旋转而壳体10和端板16保持静止不动。副轴700中可包括联接器面709以接纳用于与诸如增压器的终端装置联接的联接器2010。在必要的情况下可包括卡环或套管以维持轴承和齿轮沿q-q轴线的位置。

用于双速、双离合变速器的齿轮组可包括可旋转的第一输入轴600和与第一输入轴600联接的具有第一变速比的第一齿轮7080。可旋转的第二输入轴650可包围第一输入轴600的一部分608。第二输入轴650可围绕轴线p-p与第一输入轴600同心。第二齿轮7030可具有与第二输入轴650联接的第二变速比。副轴700可沿轴线q-q平行于第一输入轴600。副轴700形成用于变速器组件105的转矩输出部。第一输出齿轮708可与副轴700连接，第一输出齿轮708联接成传递来自第一齿轮7080的转矩。第一齿轮7080在第一离合器组件1100被电磁地夹紧而闭合第一间隙g1时接收来自带轮联接器1103的转矩。然后，第一离合器转子1101将转矩传递到第一电枢组件1200，第一电枢组件1200将转矩传递到第一输入轴600。第二输出齿轮703可与副轴700连接，第二输出齿轮703联接成传递来自第二齿轮7030的转矩。第二齿轮7030在第二离合器组件9000被电磁地夹紧而闭合第二间隙g2时接收来自带轮联接器1103的转矩，第二离合器组件9000经由可旋转毂850与第一离合器转子1101的第一带轮联接器1103连结。然后，第二离合器转子900将转矩传递到第二电枢组件1000，第二电枢组件1000将转矩传递到第二输入轴650。第一齿轮7080与第一输出齿轮708常啮合。第二齿轮7030与第二输出齿轮703常啮合。第一齿轮7080和第一输出齿轮708构造成使副轴700以第一传动比旋转，而第二齿轮7030和第二输出齿轮703构造成使副轴700以第二传动比旋转。

根据本说明书和对本文中公开的示例的实践，其它实施方式对本领域的技术人员来说将是显而易见的。