CN105339202B - 变速器旁通离合器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种爪式离合器，其可操作以将传动装置的变速器旁通化。爪式离合器包括与变速器的输入齿圈接合的外壳。爪式离合器还包括与外壳接合的活塞，所述活塞可从第一位置移动到第二位置，在所述第一位置，活塞与变速器的输出齿圈脱离接合，在所述第二位置，活塞与输出齿圈接合。变速器输入齿圈和输出齿圈当爪式离合器处于第二位置时被锁定在一起以防止变速器产生连续变化的转矩输出。变速器当爪式离合器处于第一位置时可操作以产生连续变化的转矩输出。

Description

变速器旁通离合器

相关申请的交叉引用

本申请要求享有于2013年三月15日提交的序列号61/794,523的标题为“变速器旁通离合器”的美国临时申请的优先权和权益，所述美国临时申请的整体通过引用的方式结合在本文中。

技术领域

本公开大体上涉及爪式离合器，并且更具体地涉及一种被用于无级变速传动装置中的爪式离合器。

背景技术

爪式离合器是一种类型的离合器，其用于将两个部件在一起耦连或锁定以将旋转动力从驱动部件传递到从动部件。例如，爪式离合器通常用于将驱动轴耦连或锁定到从动轴、将驱动轴耦连或锁定到齿轮、和/或将一个或多个传递转矩的离合器与一个或多个齿轮接合以将旋转动力从离合器传递到对应的齿轮。

爪式离合器被用于包括机动车辆的传动装置的多种不同应用中。通常，机动车辆的传动装置包括多个可选地可接合的离合器。离合器的可选接合和/或脱离接合建立传动装置输入轴与传动装置输出轴之间的速度比或齿轮比。具体地，从当前建立的齿轮比转移到新齿轮比通常需要将与当前齿轮比相关联的离合器(即，“将脱开的离合器”)脱离接合并且将与期望的新齿轮比相关联的离合器(即，“将接合的离合器”)接合。

某些机动车辆传动装置包括速比可变单元(“变速器”)，所述速比可变单元用于提供连续变化的传动比而非一系列预先确定的比率。在这样的被称为连续变化传动装置(CVT)的传动装置中，变速器经由齿轮和一个或多个离合器被耦连在传动装置输入轴与传动装置输出轴之间。在一种被称为无级变速传动装置(IVT)类型的连续变化传动装置中，零输出速度能够在齿轮空档模式中独立于由驱动单元提供到传动装置的旋转输入速度而被获得。在大多数无级变速传动装置中，变速器在传动装置的每个操作模式中提供连续变化的转矩输出。

发明内容

根据本公开的一个方面，爪式离合器包括外壳和活塞。外壳包括基座，以及外壳与被包括在传动装置中的速比可变单元的输入齿圈接合。活塞与外壳接合并且可在第一位置与第二位置之间移动，在所述第一位置，活塞与速比可变单元的输出齿圈脱离接合，以及在所述第二位置，活塞与速比可变单元的输出齿圈接合以将输入齿圈锁定到输出齿圈，以防止速比可变单元产生连续变化的转矩输出。

在某些实施方式中，活塞和外壳可以限定第一腔室。液压流体可以被提供到第一腔室以将活塞在第一与第二位置之间移动。基座和活塞可以限定可以包含弹簧的第二腔室，所述弹簧在活塞在第一与第二位置之间移动时抵靠活塞施加偏压力。第一力可以在爪式离合器的旋转期间由第二腔室相对于第一腔室施加，所述第一力将活塞朝向第一位置推动。第二力可以在爪式离合器的旋转期间由第一腔室相对于第二腔室施加，所述第二力抵消第一力，以使得活塞仅抵抗弹簧的偏压力从第一位置向第二位置移动。

在某些实施方式中，活塞可以包括多个外花键，以及输出齿圈可以包括多个内花键。所述多个内花键可以被配置以在第二位置接合所述多个外花键。外花键与内花键之间的回程间隙可以为至少2度、不大于6度、或在2度与6度之间。

在某些实施方式中，活塞可以在活塞从第一位置向第二位置移动时将活塞力施加到弹簧以克服弹簧的偏压力。活塞力可以独立于爪式离合器的转速而被施加到弹簧。

在某些实施方式中，液压流体在爪式离合器旋转时在第一腔室中的移动可以产生第二力。第二力可以为第一离心压力。液压流体可以被提供到第二腔室。液压流体在爪式离合器旋转时在第二腔室中的移动可以产生第一力。第一力可以为第二离心压力。

在某些实施方式中，活塞可以包括多个外花键，以及外壳可以包括多个内花键。所述多个外花键可以在第一位置和第二位置中的每个位置与所述多个内花键接合。

根据本公开的另一个方面，传动装置包括产生连续变化的转矩输出的速比可变单元、外壳、和活塞。速比可变单元包括输入齿圈和输出齿圈。外壳包括基座并且与输入齿圈接合。活塞与外壳接合并且可在第一位置与第二位置之间移动，在所述第一位置，活塞与输出齿圈脱离接合，以及在所述第二位置，活塞与输出齿圈接合以将输入齿圈锁定到输出齿圈，以使得速比可变单元产生固定的转矩输出。

在某些实施方式中，活塞和外壳可以限定第一腔室。液压流体可以被提供到第一腔室以将活塞在第一与第二位置之间移动。基座和活塞可以限定可以包含弹簧的第二腔室，所述弹簧在活塞在第一与第二位置之间移动时抵靠活塞施加偏压力。液压流体可以被提供到第二腔室。第一离心压力可以在爪式离合器的旋转期间由第二腔室相对于第一腔室施加，所述第一离心压力将活塞朝向第一位置推动。第二离心压力可以在爪式离合器的旋转期间由第一腔室相对于第二腔室施加，所述第二离心压力抵消第一离心压力，以使得活塞仅抵抗弹簧的偏压力从第一位置向第二位置移动。

在某些实施方式中，液压流体在爪式离合器旋转时在第二腔室中的移动可以产生第一离心压力。活塞可以在活塞从第一位置向第二位置移动时将活塞力施加到弹簧以克服弹簧的偏压力。活塞力可以独立于爪式离合器的转速被施加到弹簧。

在某些实施方式中，弹簧可以包括水平部段和竖直部段。竖直部段可以被定位成基本上垂直于水平部段。活塞可以沿基本上平行于水平部段的方向在第一位置与第二位置之间移动。弹簧的水平部段可以在活塞从第一位置向第二位置移动时被压缩。弹簧的水平部段可以在活塞从第二位置向第一位置移动时被拉抻。弹簧的水平部段可以接触传动装置的止动件以在活塞从第一位置向第二位置移动时限制弹簧的水平部段的压缩。

在某些实施方式中，速比可变单元还可以包括调节螺母，所述调节螺母可以用于设定速比可变单元上的轴向预载荷。调节螺母可以包括多个凸片。基座可以包括多个插槽，所述多个插槽可以被配置以在活塞在第一位置与第二位置之间移动时接合调节螺母的所述多个凸片。

根据本公开的另一个方面，使用爪式离合器将被包括在传动装置中的速比可变单元可选地旁通的方法包括：将爪式离合器的外壳与速比可变单元的输入齿圈接合，以使得爪式离合器的活塞与外壳接合并且在第一位置与速比可变单元的输出齿圈脱离接合。所述方法还包括：将活塞移动到第二位置，在所述第二位置，活塞与输出齿圈接合，以使得爪式离合器将输入齿圈锁定到输出齿圈以防止速比可变单元产生连续变化的转矩输出。

附图说明

在此被描述的概念通过实施例的方式展示并且不受附图限制。为简化和清楚展示起见，在附图中被展示的元件不必按比例绘制。在被认为适当的情况下，附图标记在各附图中重复以指示出对应或类似的元件。

图1为无级变速传动装置的实施方式简化的框图，被包括在其中的各种部件；

图2为图1的传动装置的局部视图，示出被包括在传动装置中的变速器和相关联的爪式离合器；

图3为图2的传动装置的局部放大视图，示出传动装置的爪式离合器和各种相关联的部件；

图4为将图2的变速器可选地旁通的方法的简化的流程图；以及

图5为被包括在图2的变速器中的变速器输出齿圈以及被包括在图1的传动装置的爪式离合器中的活塞的简化的后视图。

具体实施方式

尽管本公开的概念受到各种改型和替代形式的影响，但是其特定的实施方式已在附图中通过实施例的方式示出并且将会在此被详细描述。然而，应当理解的是，无意将本公开的概念限制到所公开的具体形式，而是相反，意图于覆盖所有改型、等同方案、以及与本公开和所附权利要求一致的替代例。

在说明书中对于“一个实施方式”“实施方式”“展示性的实施方式”等的引用指示出所描述的实施方式可以包括具体特征、结构、或特性，但是每个实施方式可以或不必包括所述具体特征、结构、或特性。此外，这样的语句不必指代同一实施方式。此外，当具体特征、结构、或特性结合实施方式描述时，所遵从的是，无论是否明确描述，本领域中的技术人员在认知范围内结合其他实施方式以实现这样的特征、结构、或特性。

在附图中，某些结构性或方法性特征可以通过特定布置布置和/或顺序示出。然而，应当认识到的是，这样的特定布置和/或顺序不是必需的。相对地，在某些实施方式中，这样的特征可以通过不同于在展示性附图中示出的方式和/或顺序设置。附加地，结构性或方法性特征被包括在具体附图中不意味着这样的特征在所有实施方式中都需要，并且在某些实施方式中不必被包括或可以与其他特征结合。

现在参照图1，在展示性实施方式中，传动装置10包括变速器12和爪式离合器14。传动装置10还包括传动装置输入轴16和传动装置输出轴18。变速器12和爪式离合器14中的每个被定位在输入轴16与输出轴18之间并且可选地经由如下文所讨论的传动装置10的各种离合器被可操作地耦连到各轴16、18。传动装置10可以被包括为机动车辆的一部分，所述机动车辆还包括驱动单元(未示出)和车辆载荷(未示出)。

驱动单元可以被实施为任何类型的具有往复配置或旋转配置的电机或内燃机，所述电机或内燃机将旋转动力提供到传动装置10并且通过所述传动装置提供到车辆载荷。例如，驱动单元可以被实施为四冲程活塞发动机、柴油发动机、或转子发动机。车辆载荷可以被实施为或在其他情况下包括：当由驱动单元经由传动装置10驱动时赋予机动车辆运动的驱动轮、履带、推进器等。

由驱动单元产生的旋转动力(在此还被称为转矩)可以经由被包括在驱动单元中的驱动单元输出轴(未示出)被传递到传动装置10，所述驱动单元输出轴被耦连到传动装置输入轴16。附加地，来自传动装置10的旋转动力可以从传动装置输出轴18被传递到车辆载荷。

传动装置10可以确保由驱动单元产生的旋转动力受控地施加到车辆载荷。如下文中更详细地讨论的，传动装置10包括多个齿轮组，所述多个齿轮组允许由驱动单元产生的速度和转矩被转换以便由车辆载荷使用。附加地，如下文所讨论的，传动装置10包括多个转矩传递机构(例如，离合器)，所述多个转矩传递机构被配置以限定输入轴16与输出轴18之间的转矩传递路径并且从而实现从传动装置10的一个操作模式改变到另一个操作模式。

传动装置10在图1中被展示性地示出为具有分体式动力架构的无级变速传动装置，所述分体式动力架构实现在受限范围内的传动比变化(即，连续变化的转矩输出)和固定的传动比(即，非连续变化的或固定的转矩输出)两者。在此公开的爪式离合器14和相关的技术可以利用的一种展示性的无级变速传动装置在标题为“分体式动力无级变速传动装置架构”的序列号61/798,476的美国临时专利申请中被公开，所述美国临时专利申请的整体通过引用的方式被结合在本文中。

所述多个离合器包括第一离合器20、第二离合器22、第三离合器24、第四离合器26、和爪式离合器14。爪式离合器14可操作以将变速器12旁通，以防止变速器12产生连续变化的转矩输出，类似于在标题为“分体式动力无级变速传动装置架构”的序列号61/798,476的美国临时专利申请中被公开的变速器旁通离合器，所述美国临时专利申请的整体通过引用的方式被结合在本文中。

离合器14、20、22、24、26中的每个为转矩传递装置，所述转矩传递装置被定位在输入轴16与输出轴18之间并且被配置以限定输入轴16与输出轴18之间的转矩传递路径并且从而实现从传动装置10的一个操作模式改变到另一个操作模式，如上文所讨论的。离合器14、20、22、24、26中的每个为可接合的以沿具体路径传递转矩，并且为可脱离接合的以防止转矩沿所述路径被传递。在某些实施方式中，离合器20、22、24、26中的一个或多个可以被实施为三位置爪式离合器，诸如在标题为“三位置爪式离合器”的序列号61/799,200的美国临时专利申请中被公开的三位置爪式离合器，所述美国临时申请的整体通过引用的方式结合在本文中。展示性地，爪式离合器14、第二离合器22、第三离合器24、和第四离合器26为旋转的离合器，而第一离合器20为静止的、非旋转的离合器。当然，其他类型的离合器可以被用于其他实施方式中。附加地，传动装置10可以在某些实施方式中包括额外或更少的离合器。

被包括在传动装置10中的齿轮组由图1中的框(即，G1、G2、G3、和G4)代表，以及变速器12被命名为“VAR”。展示性地，传动装置10包括第一齿轮组28、第二齿轮组30、第三齿轮组32、和第四齿轮组34。每一个齿轮组被定位在输入轴16与输出轴18之间。每个离合器由图1中的成对的平行线代表并且被命名为：C1(第一离合器20)、C2(第二离合器22)、C3(第三离合器24)、C4(第四离合器26)、和C5(爪式离合器14)。

如下文所讨论的，爪式离合器14可操作以将被包括在变速器12中的输入齿圈36锁定到被包括在变速器12中的输出齿圈38(参见图2)，以使得变速器12实现1：1速比(即，变速器输入速度等于变速器输出速度)。当变速器12的输入齿圈36被锁定到变速器12的输出齿圈38时，爪式离合器14“被接合”，以使得变速器12产生固定的转矩输出(即，非连续变化的转矩输出)。相反地，当变速器12的输入齿圈36不被锁定到变速器12的输出齿圈38时，爪式离合器被称为“被脱离接合”，以使得变速器12产生连续变化的转矩输出。

如上文所讨论的并且如图2所示，变速器12包括输入齿圈36和输出齿圈38。变速器12展示性地被实施为行星式球形变速器。变速器齿圈36、38中的每个如图2所示被隔开以允许球部40被定位在各齿圈36、38之间。球部40被配置以在各输入齿圈36、38之间倾斜，以改变利用变速器12实现的速比。轴杆42如图2所示包绕球部40。球部40通过将轴杆42连续地倾斜而倾斜，以使得连续变化的转矩输出利用变速器12而产生。

如图2所示，输入齿圈36通过被包括在变速器12中的输入盘44与爪式离合器14接合，所述输入盘在输入齿圈36下方相对于变速器12的中线46延伸。输入盘44被耦连到输入齿圈36并且在如下文所讨论的接合区域48中与爪式离合器14接合。输入盘44包括沿基本上垂直于中线46的方向朝向中线46延伸的第一部段50。输入盘44还包括延伸远离第一部段50并且沿中线46向接合区域48延伸的第二部段52。第二部段52大体上平行于中线46，如图2所示。

输入盘44与爪式离合器14之间在接合区域48中的接合将输入齿圈36耦连到爪式离合器14，以使得输入齿圈36与爪式离合器14有效地接合。换言之，输入盘44将输入齿圈36与爪式离合器14接合，以使得转矩从输入齿圈36通过输入盘44被传递到爪式离合器14。

如图2所示，输出齿圈38可通过被包括在变速器12中的输出盘54与爪式离合器14接合，所述输出盘在输出齿圈38下方相对于中线46延伸并且沿基本上平行于中线46的方向朝向爪式离合器14延伸。输出盘54被耦连到输出齿圈38并且可在如下文所讨论的接合区域60中与爪式离合器14接合。输出盘54包括沿基本上垂直于中线46的方向朝向中线46延伸的第一部段56。输出盘54还包括延伸远离第一部段54并且向接合区域60延伸的第二部段58。第二部段58大体上平行于中线46。

输出盘54与爪式离合器14在接合区域60中的接合将输出齿圈38耦连到爪式离合器14，以使得输出齿圈38与爪式离合器14有效地接合。换言之，输出盘54可以将输出齿圈38与爪式离合器14接合，以使得转矩从输出齿圈38通过输出盘54被传递到爪式离合器14。

输出盘54包括在接合区域60中形成在第二部段58中的多个内花键62，如图2所示。如下文所讨论的，所述多个内花键62中的每个被配置以接合被包括在爪式离合器14中的活塞66的外花键64，以使得输出齿圈38通过输出盘54与活塞66接合。

输入盘44包括在如图2提出并且如图3所示的接合区域48中形成在第二部段52中的多个外花键68。如下文所讨论的，所述多个外花键68中的每个与被包括在爪式离合器14中的外壳72的内花键70接合，以使得输入齿圈36通过输入盘44与外壳72接合。

外壳72包括基座78和上部部段80。基座78沿基本上平行于中线46的方向延伸通过接合区域48并且向被包括在变速器12中的变速器调节螺母(未示出)延伸。基座78包括所述多个内花键70，所述多个内花键与形成在输入盘44的第二部段52中的所述多个外花键68接合，如图2-3所示。如下文所讨论的，内花键70在活塞66在第一位置90与第二位置92之间移动时与外花键68接合。

被包括在外壳72中的上部部段80延伸远离基座78并且朝向接合区域60延伸。上部部段80包括多个内花键84，所述多个内花键与被包括在活塞66中的所述多个外花键64接合，如图2-3所示。如下文所讨论的，内花键84在活塞66在第一位置90与第二位置92之间移动时与外花键64接合。

活塞66被定位在由外壳72限定的内部空间88中，并且如图2-3所示，活塞66可在内部空间88中在第一位置90与第二位置92之间移动。活塞66的形状适合于外壳72的上部部段80的形状。活塞66包括朝向接合区域60延伸的上部部段94以及延伸远离上部部段94并且朝向第一腔室74延伸的下部部段96，所述第一腔室被限定在活塞66与外壳72之间。上部部段94包括所述多个外花键64，所述多个外花键在活塞66在第一位置90与第二位置92之间移动时与外壳72的所述多个内花键84接合。下部部段96抵靠被包括在爪式离合器14中的弹簧98，如下文所讨论的，所述弹簧在活塞66在第一位置90与第二位置92之间移动时抵靠活塞66施加偏压力。

如图3所示，第一流体路径100延伸通过输入盘44的第二部段52并且通过外壳72的基座78，以使得第一流体端口102形成在基座78中。通过第一流体路径100连通的液压流体从第一流体端口102被排出到第一腔室74中，液压流体被包含在所述第一腔室中。第一腔室74由液压流体施压，以使得活塞66朝向第二位置92被推动，如图2-3中所提出。

第二腔室76被限定在活塞66与外壳72的基座78之间，如图3所示。活塞66的上部和下部部段94、96、基座78、密封件104、和挡圈106配合以包绕第二腔室76，如图3所示。密封件104与挡圈106和活塞66的上部部段94两者接合并且在所述两者之间延伸，如图3所示。挡圈106与密封件104和外壳72的基座78两者接合并且在所述两者之间延伸，同样如图3所示。弹簧98被包含在第二腔室76中。第二流体路径108延伸通过输入盘44的第二部段52并且通过外壳72的基座78，以使得第二流体端口110形成在基座78中。通过第二流体路径108被连通的液压流体从第二流体端口110被排出到第二腔室76，液压流体被包含在所述第二腔室中。液压流体被提供到第二腔室76，以使得活塞66朝向第一位置90被推动，如图2-3所提出。

在图3中，活塞66被示出处于第一位置90，在所述第一位置，所述多个外花键64与输出盘54的所述多个内花键62脱离接合，以及爪式离合器14“被脱离接合”。在第一位置90，外花键64与外壳72的内花键84接合，以及外壳72的内花键70与输入盘44的外花键68接合。弹簧98抵靠活塞66施加偏压力，在第一位置90将活塞66朝向外壳72推动，如图3所提出。

弹簧98包括柄脚112、延伸远离柄脚112并且沿基本上平行于中线46方向朝向活塞66的下部部段96延伸的水平部段114、以及延伸远离水平部段114并且沿基本上垂直于中线46的方向朝向活塞66的上部部段94延伸的竖直部段116。柄脚112被耦连到基座78，以及竖直部段116在第一位置90抵靠活塞66的下部部段96，如图3所示。

液压流体通过第一流体路径100被连通并且经由第一流体端口102被连通到第一腔室74中。一旦液压流体被提供到第一腔室74，则活塞66将活塞力施加到弹簧98以克服弹簧98的偏压力，以使得活塞66朝向第二位置92移动。在爪式离合器14旋转时，第一离心压力通过液压流体在第一腔室74中的移动产生。第一离心压力沿与活塞力由活塞66施加到弹簧98的方向相同的方向由第一腔室74相对于第二腔室76施加。

液压流体还通过第二流体路径108经由第二流体端口110被连通到第二腔室76中。在爪式离合器14旋转时，第二离心压力通过液压流体在第二腔室76中的移动而产生。第二离心压力由第二腔室76相对于第一腔室74施加并且抵消第一离心压力，以使得活塞66仅抵抗弹簧98的偏压力朝向第二位置92移动。

液压流体可以在传动装置10的启动时同时地被提供到第一和第二腔室74、76。腔室74、76中的每个可以在传动装置10的操作期间保持充满液压流体以在传动装置10在各操作模式之间进行切换时促进爪式离合器14的接合。

尽管第一和第二离心压力将会取决于爪式离合器14的转速而改变，但是这样的改变被有效地抹消，因为第一和第二离心压力在幅值上基本上相等并且在方向上相反。因此，活塞力独立于爪式离合器14的转速在活塞66从第一位置90向第二位置92移动时由活塞66施加到弹簧98以克服偏压力。

活塞66和弹簧98以图3中的虚线示出以指示出活塞66向第二位置92的移动。被包括在活塞66中的所述多个外花键64在接合区域60中与被包括在输出盘54中的所述多个内花键62接合，以使得活塞66与变速器12的输出齿圈38有效地接合。与此同时，活塞66与外壳72接合(外花键64与内花键84接合)，以及外壳72在接合区域48中与输入盘44接合(内花键70与外花键68接合)，以使得活塞66与输入齿圈36有效地接合。因此，爪式离合器14在第二位置92“被接合”，从而使得输入齿圈36和输出齿圈38被锁定在一起，从而防止变速器12产生连续变化的转矩输出(即，固定的转矩输出)。因此，变速器12当活塞66向第二位置92移动时被有效地旁通。

如所提出图3，弹簧98的水平部段114在活塞66从第一位置90向第二位置92移动时被压缩(参见以虚线示出的处于第二位置92的弹簧98)。弹簧98的水平部段114在活塞66从第二位置92向第一位置90移动时被拉抻。弹簧98的竖直部段116在活塞66在第一位置90与第二位置92之间移动时接合活塞66的下部部段96。如图3所提出，弹簧98的水平部段114在活塞66从第一位置90向第二位置92移动时的压缩由密封件104的止动件105限制。止动件105在第二位置92接触弹簧98的竖直部段116以防止弹簧98在活塞从第一位置90向第二位置92移动时被过度压缩。

外壳72的基座78与被包括在变速器12中的调节螺母82接合。调节螺母82用于设定变速器12的初始轴向预载荷。调节螺母82展示性地具有基本上柱形状并且包括一对径向凸片(未示出)，所述一对径向凸片被设置在调节螺母82的面向外壳72的基座78的圆形表面上。基座78展示性地具有基本上柱形状并且包括一对径向插槽(未示出)，所述一对径向插槽形成在基座78的面向调节螺母82的圆形表面上。调节螺母82的凸片被配置以由基座78的插槽接收，以使得基座78与调节螺母82接合，从而防止调节螺母82松弛，如图3所提出。

参照图4，示出一种利用爪式离合器14将变速器12可选地旁通的方法400。方法400以框402开始，在所述框中爪式离合器14的外壳72与变速器12的输入齿圈36接合(即，通过输入盘44)，以使得活塞66与外壳72接合并且在第一位置90与变速器12的输出齿圈38脱离接合。应当理解的是，外壳72在活塞66在第一位置90与第二位置92之间移动时始终与输入齿圈36接合。在框404中，活塞66被移动到第二位置92，在所述第二位置，活塞66与输出齿圈38接合(即，通过输出盘54)，以使得爪式离合器14将输入齿圈36锁定到输出齿圈38以防止变速器12产生连续变化的转矩输出。为此，在子框406中，液压流体被提供到第一腔室74以将活塞66从第一位置90朝向第二位置92移动。附加地，在子框408中，液压流体被提供到第二腔室76以抵消由第一腔室74相对于第二腔室76施加的第一离心压力，以使得活塞66仅抵抗弹簧98的偏压力从第一位置90向第二位置92移动。

现在参照图5，活塞66所述多个外花键64被示出为与变速器12的输出盘54的所述多个内花键62接合。每个外花键64与各内花键62中的一个接合，以使得在所述外花键与所述外花键之间存在回程间隙118。“回程间隙”是各配合部件之间的指旋转间隙，以及回程间隙118在此被限定为花键64、62中的每个之间的间隙。

回程间隙118用于引起各配合部件之间的速度差别，即爪式离合器14的活塞66与变速器12的输出盘54之间的速度差别。回程间隙118允许每个外花键64在特定的旋转角度内旋转，直到每个外花键64接合对应的内花键62。以这样的方式，当输出盘54和活塞66以不同的速度旋转时，回程间隙118促进输出盘54与活塞66之间的接合。变速器12的各部件与爪式离合器14之间的接合以基本上同步的速度进行(即输出盘54的转速与活塞66的转速基本上同步)。回程间隙118允许变速器12与爪式离合器14之间的接合发生，即使变速器12与爪式离合器14之间的转速存在极小差别。在图4的展示性实施方式中，回程间隙118为大致5度。然而，在其他实施方式中，回程间隙118可以为2度或2度以上或6度或6度以下。

尽管本公开已在附图和前述说明书中被详细展示和描述，但是这样的展示和描述仅被认为是展示性的而并非在特征上进行限制，应当理解的是，仅展示性实施方式已被示出并且被描述，以及在本公开的精神内的所有改变和改型都期望获得保护。

Claims (19)

1.一种爪式离合器，包括：

外壳，其包括基座，外壳与被包括在传动装置中的速比可变单元的输入齿圈接合；以及

活塞，其与外壳接合，活塞能够在第一位置与第二位置之间移动，在所述第一位置，活塞与速比可变单元的输出齿圈脱离接合，在所述第二位置，活塞与速比可变单元的输出齿圈接合以将输入齿圈锁定到输出齿圈，以防止速比可变单元产生连续变化的转矩输出。

2.如权利要求1所述的爪式离合器，其中活塞和外壳限定第一腔室，以及其中液压流体被提供到第一腔室以将活塞在第一与第二位置之间移动。

3.如权利要求2所述的爪式离合器，其中基座和活塞限定包含弹簧的第二腔室，所述弹簧在活塞在第一与第二位置之间移动时抵靠活塞施加偏压力。

4.如权利要求3所述的爪式离合器，其中第一力在爪式离合器的旋转期间由第二腔室相对于第一腔室施加，所述第一力将活塞朝向第一位置推动，以及第二力在爪式离合器的旋转期间由第一腔室相对于第二腔室施加，所述第二力抵消第一力，以使得活塞仅抵抗弹簧的偏压力从第一位置向第二位置移动。

5.如权利要求4所述的爪式离合器，其中活塞包括多个外花键，以及输出齿圈包括多个内花键，所述多个内花键被配置以在第二位置接合所述多个外花键，以及其中外花键与内花键之间的回程间隙为至少2度。

6.如权利要求5所述的爪式离合器，其中回程间隙不大于6度。

7.如权利要求4所述的爪式离合器，其中活塞在活塞从第一位置向第二位置移动时将活塞力施加到弹簧以克服弹簧的偏压力，以及其中活塞力独立于爪式离合器的转速而被施加到弹簧。

8.如权利要求7所述的爪式离合器，其中液压流体在爪式离合器旋转时在第一腔室中的移动形成第二力。

9.如权利要求8所述的爪式离合器，其中液压流体被提供到第二腔室，以及其中液压流体在爪式离合器旋转时在第二腔室中的移动形成第一力。

10.如权利要求5所述的爪式离合器，其中活塞包括多个外花键，以及外壳包括多个内花键，以及其中活塞的所述多个外花键在第一位置和第二位置中的每个位置与外壳的所述多个内花键接合。

11.一种传动装置，包括：

速比可变单元，其产生连续变化的转矩输出，速比可变单元包括输入齿圈和输出齿圈；

外壳，其包括基座，外壳与输入齿圈接合；以及

活塞，其与外壳接合，活塞能够在第一位置与第二位置之间移动，在所述第一位置，活塞与输出齿圈脱离接合，以及在所述第二位置，活塞与输出齿圈接合以将输入齿圈锁定到输出齿圈，以使得速比可变单元产生固定的转矩输出。

12.如权利要求11所述的传动装置，其中活塞和外壳限定第一腔室，以及其中液压流体被提供到第一腔室以将活塞在第一与第二位置之间移动。

13.如权利要求12所述的传动装置，其中基座和活塞限定包含弹簧的第二腔室，所述弹簧在活塞在第一与第二位置之间移动时抵靠活塞施加偏压力，以及其中液压流体被提供到第二腔室。

14.如权利要求13所述的传动装置，其中弹簧包括水平部段和竖直部段，所述竖直部段被设置成基本上垂直于水平部段，以及其中活塞沿基本上平行于水平部段的方向在第一位置与第二位置之间移动。

15.如权利要求14所述的传动装置，其中弹簧的水平部段在活塞从第一位置到第二位置时被压缩。

16.如权利要求15所述的传动装置，其中弹簧的水平部段在活塞从第二位置向第一位置移动时被拉抻。

17.如权利要求16所述的传动装置，其中弹簧的水平部段在活塞从第一位置向第二位置移动时接触传动装置的止动件以限制弹簧的水平部段的压缩。

18.如权利要求11所述的传动装置，其中速比可变单元还包括调节螺母，所述调节螺母用于设定速比可变单元上的轴向预载荷，以及其中调节螺母包括多个凸片。

19.一种使用旋转的爪式离合器将传动装置的速比可变单元可选地旁通的方法，所述方法包括：

将爪式离合器的外壳与速比可变单元的输入齿圈接合，以使得爪式离合器的活塞(i)与外壳接合并且(ii)在第一位置与速比可变单元的输出齿圈脱离接合，以及

将活塞移动到第二位置，在所述第二位置，活塞与输出齿圈接合，以使得爪式离合器将输入齿圈锁定到输出齿圈以防止速比可变单元产生连续变化的转矩输出。