專利名稱：扭矩傳遞裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可以由電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)接合的扭矩傳遞裝置。
背景技術(shù)：
自動(dòng)變速器通常包括輸入構(gòu)件、輸出構(gòu)件、固定構(gòu)件、多個(gè)行星齒輪組和多個(gè)可選 擇性接合的扭矩傳遞裝置。該扭矩傳遞裝置(即，離合器和制動(dòng)器)選擇性地將行星齒輪 組的各個(gè)構(gòu)件耦接到這些行星齒輪組的其他構(gòu)件，或者耦接到固定構(gòu)件，以便在輸入構(gòu)件 和輸出構(gòu)件之間實(shí)現(xiàn)多個(gè)不同的速比。在典型的自動(dòng)變速器中，扭矩傳遞裝置為液壓致動(dòng)的。變速器包括液壓回路，該液 壓回路包括泵和控制施加到每個(gè)扭矩傳遞裝置上的流體壓力的電磁閥。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，扭矩傳遞裝置包括殼體、多個(gè)離合器片、可選擇性地圍繞 軸線旋轉(zhuǎn)并限定有斜面的傾斜構(gòu)件、以及可操作地連接到傾斜構(gòu)件以便與其一起圍繞所述 軸線旋轉(zhuǎn)的蝸輪。蝸桿軸與蝸輪以嚙合的方式接合，使得蝸桿軸的轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)致蝸輪圍繞所述 軸線的旋轉(zhuǎn)。相對(duì)于殼體安裝有滾子元件，并且其與斜面相接觸。斜面被構(gòu)造成當(dāng)傾斜構(gòu)件圍繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，使?jié)L子元件在斜面上施加反作用力， 該反作用力導(dǎo)致傾斜構(gòu)件軸向運(yùn)動(dòng)，并由此將該反作用力傳遞給離合器片。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，扭矩傳遞裝置包括殼體和可操作地連接至殼體的第一多 個(gè)離合器片。轂可選擇性地圍繞軸線旋轉(zhuǎn)，且第二多個(gè)離合器片可操作地連接至該轂以便 與其一起圍繞所述軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。傾斜構(gòu)件可選擇性地圍繞所述軸線旋轉(zhuǎn)并限定有斜面。相對(duì) 于殼體安裝有滾子元件，并且其與斜面相接觸。斜面被構(gòu)造成當(dāng)傾斜構(gòu)件圍繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，使?jié)L子元件在斜面上施加反作用力， 該反作用力導(dǎo)致傾斜構(gòu)件在第一軸向方向上運(yùn)動(dòng)，并由此將該反作用力傳遞給離合器片。本文公開的扭矩傳遞裝置是可由電動(dòng)執(zhí)行器(例如，電動(dòng)機(jī))接合的，因而不需要 連接到用于致動(dòng)的液壓回路。本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)以及其他特征和優(yōu)點(diǎn)通過下面結(jié)合附圖的對(duì)實(shí)現(xiàn)本發(fā) 明的最佳模式的詳細(xì)說明將變得顯而易見。


圖1是扭矩傳遞裝置的示意性局部透視圖；圖2是圖1所示扭矩傳遞裝置的一部分的示意性透視圖；圖3是圖1所示扭矩傳遞裝置的一部分的示意性框圖；圖4是圖1所示扭矩傳遞裝置的示意性側(cè)向剖視圖；圖5是根據(jù)要求保護(hù)的本發(fā)明的替代性扭矩傳遞裝置的示意性分解透視圖；和圖6是包含圖1的扭矩傳遞裝置的自動(dòng)變速器的示意性側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式參照?qǐng)D1，其中示意性地描述了可選擇性接合的扭矩傳遞裝置10。扭矩傳遞裝 置10包括殼體14、蝸輪18、傾斜構(gòu)件22、施力構(gòu)件(applymember)(例如，施力環(huán)(apply ring) 26)、第一多個(gè)離合器片30A、和第二多個(gè)離合器片30B。在實(shí)施例中描述的電動(dòng)執(zhí) 行器是電動(dòng)機(jī)34，其相對(duì)于殼體14安裝，并且可操作以將施力環(huán)26推動(dòng)成抵靠離合器片 30A.30B,以便經(jīng)由扭矩推力機(jī)構(gòu)接合扭矩傳遞裝置10。更具體地，電動(dòng)機(jī)34可操作地連接到蝸桿軸36，并且構(gòu)造成通過施加扭矩到蝸桿 軸36選擇性地導(dǎo)致其轉(zhuǎn)動(dòng)。蝸輪18的特征在于具有多個(gè)齒44的外緣表面40。蝸桿軸36 與齒44嚙合地接合，使得蝸桿軸36的轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)致蝸輪18圍繞軸線A旋轉(zhuǎn)。傾斜構(gòu)件22可操作地連接至蝸輪18 (例如，通過花鍵)，以便與其一起圍繞軸線A 旋轉(zhuǎn)。也就是說，傾斜構(gòu)件22相對(duì)于蝸輪18是不可轉(zhuǎn)動(dòng)的，但是其相對(duì)于蝸輪18在第一 軸向方向D1和相對(duì)的第二軸向方向D2上是可選擇性地軸向運(yùn)動(dòng)的。參照?qǐng)D1和圖2，傾斜 構(gòu)件22限定了至少一個(gè)面向第一軸向方向D1的斜面48。滾子元件52相對(duì)于殼體14可旋轉(zhuǎn)地安裝，并與斜面48接觸。斜面48用部分56、 60來表征。斜面48的部分56關(guān)于部分60軸向配置，使得部分56比部分60在第二方向 D2上要更遠(yuǎn)一些。在所述實(shí)施例中，兩個(gè)部分60在部分56的各側(cè)上延伸。當(dāng)扭矩傳遞裝置10脫離接合時(shí)，傾斜構(gòu)件22定位成使?jié)L子元件52與斜面的部分 56接觸，如圖1和圖2所示。彈簧(未示出)在第一軸向方向D1上偏壓傾斜構(gòu)件22，并相 應(yīng)地，在第一軸向方向D1上偏壓斜面48，以保持滾子元件52和斜面48之間的接觸。參照?qǐng)D3，經(jīng)由蝸桿軸36和蝸輪18來起作用的電動(dòng)機(jī)34在傾斜構(gòu)件22上施加 力Fm。當(dāng)傾斜構(gòu)件22旋轉(zhuǎn)時(shí)，斜面48相對(duì)于滾子元件運(yùn)動(dòng)，以使?jié)L子元件52從部分56朝 向部分60橫越斜面48。斜面48的傾斜使其施力在滾子元件52上，而這又施加反作用力 FK在斜面48上。反作用力FK包括在第二軸向方向D2上的分量Fe，該分量在第二軸向方向 D2上推動(dòng)傾斜構(gòu)件22。因此，斜面48和滾子元件52組成了扭矩推力機(jī)構(gòu)，其可將由電動(dòng) 機(jī)提供的扭矩轉(zhuǎn)換為推力，并通過施力環(huán)26施加給離合器片30A、30B。傾斜構(gòu)件22將反作用力Fk的分量Fg傳遞給施力環(huán)26，施力環(huán)26又將分量Fc傳 遞給離合器片30A、30B，從而使扭矩傳遞裝置10接合。利用楔塊機(jī)構(gòu)的自增強(qiáng)原理，較小 的力Fm可被放大到較大的軸向力Fc。通過在兩個(gè)旋轉(zhuǎn)方向的任一方向上轉(zhuǎn)動(dòng)傾斜構(gòu)件22， 能夠使扭矩傳遞裝置10接合，因?yàn)樾泵?8在部分56的兩個(gè)相對(duì)側(cè)上都是沿第一軸向方向 D1傾斜，如圖2所示。再次參照?qǐng)D1，蝸桿軸36和蝸輪18都是自鎖的，因此采用由電動(dòng)機(jī)34所施加的最 小功率就能夠保持扭矩傳遞裝置10的接合。應(yīng)當(dāng)注意的是，盡管圖1-圖4只示出了一個(gè) 斜面48和一個(gè)滾子元件52，但在要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍內(nèi)可以使用一個(gè)或多個(gè)斜面48 和滾子52。在所述實(shí)施例中，傾斜構(gòu)件22限定了三個(gè)圍繞傾斜構(gòu)件22間隔開的斜面48， 其中每個(gè)斜面與殼體14上相應(yīng)的滾子元件接合。參照?qǐng)D4，其中相似的附圖標(biāo)記表示與圖1-圖3中相似的部件，其中所示扭矩傳遞 裝置10可操作地連接到可旋轉(zhuǎn)的構(gòu)件68。構(gòu)件68是可操作地連接到行星齒輪組的構(gòu)件上 以便與其一起圍繞軸線A轉(zhuǎn)動(dòng)的軸。轂72安裝至構(gòu)件68以便與其一起轉(zhuǎn)動(dòng)。摩擦片30B花鍵聯(lián)接到轂72以便與其一起轉(zhuǎn)動(dòng)，但其可以選擇性地相對(duì)于轂72軸向運(yùn)動(dòng)。離合器片 30B被花鍵聯(lián)接到殼體14，以使離合器片30B不會(huì)相對(duì)于殼體14轉(zhuǎn)動(dòng)，但其可選擇性地相 對(duì)于殼體14軸向運(yùn)動(dòng)。當(dāng)扭矩傳遞裝置10接合時(shí)(即，當(dāng)施力環(huán)26被推動(dòng)以在方向D2上對(duì)離合器片 30A和30B施力并使其在一起時(shí))，離合器片30A、30B之間的摩擦?xí)?gòu)件68鎖止到殼體 14上。在所述實(shí)施例中，殼體14安裝在固定構(gòu)件上(例如，變速器外殼80)，這樣扭矩傳遞 裝置10的接合就防止了構(gòu)件68的轉(zhuǎn)動(dòng)。參照?qǐng)D5，其中相似的附圖標(biāo)記表示與圖1-圖4中相似的部件，圖5示意性地示出 了替代性的扭矩傳遞裝置10A。扭矩傳遞裝置10A包括殼體14、蝸輪18A、傾斜構(gòu)件22A、施 力環(huán)26和離合器片30A、30B。蝸輪18A的外緣表面40A限定了與蝸桿軸36接合的齒44。 蝸輪18A的內(nèi)表面82限定了凹口 84。傾斜構(gòu)件22A包括軸向突出部分88 (圖5僅示出了其中的一個(gè))。突出部分88限 定斜面48并伸入相應(yīng)的一個(gè)凹口 84中。突出部分88和限定了凹口 84的壁之間的相互作 用防止了蝸輪18A和傾斜構(gòu)件22A之間發(fā)生圍繞軸線A的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)允許傾斜構(gòu)件22A 相對(duì)于蝸輪18A的軸向運(yùn)動(dòng)。扭矩傳遞裝置10A還包括保持環(huán)92和盤形彈簧96。彈簧96 在第一方向D1上(S卩，朝向殼體14并遠(yuǎn)離離合器片30A、30B)偏壓傾斜構(gòu)件22A，從而推動(dòng) 表面48與殼體14上的滾子元件52接觸。參照?qǐng)D6，其中相似的附圖標(biāo)記表示與圖1-圖5相似的部件，圖6示意性地示出了 自動(dòng)變速器100。變速器100包括輸入構(gòu)件104、輸出構(gòu)件108和固定構(gòu)件(例如，變速器 外殼112)。輸入構(gòu)件104和輸出構(gòu)件108可操作地連接到齒輪裝置116。齒輪裝置116包 括多個(gè)行星齒輪組，圖6僅示出了其中的一個(gè)，用120標(biāo)記。變速器100還包括多個(gè)扭矩傳 遞裝置(即，離合器和制動(dòng)器)，其被構(gòu)造成選擇性地將行星齒輪組的各個(gè)構(gòu)件耦接到這些 行星齒輪組的其他構(gòu)件，或者耦接到外殼112，以便在輸入構(gòu)件104和輸出構(gòu)件108之間實(shí) 現(xiàn)多個(gè)不同的速比，正如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的那樣。所述扭矩傳遞裝置包括扭矩傳遞 裝置10。示例性的行星齒輪組120包括中心齒輪124、齒圈126、多個(gè)行星小齒輪130和行 星架134。每個(gè)行星小齒輪130可旋轉(zhuǎn)地安裝至行星架134，并且與齒圈126和中心齒輪 124嚙合式地接合。扭矩傳遞裝置10的殼體14安裝至變速器外殼112。離合器片30B相 對(duì)于齒圈126安裝，以便通過轂與其一起轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣，當(dāng)電動(dòng)機(jī)34被啟動(dòng)時(shí)，相對(duì)于變速器 外殼112被安裝的離合器片30A接合離合器片30B，從而將齒圈126耦接到外殼112。盡管對(duì)用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的最佳模式進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但熟悉本發(fā)明所涉及領(lǐng)域 的人員會(huì)認(rèn)識(shí)到，在所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)存在用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的各種替代性設(shè)計(jì)和實(shí) 施例。
權(quán)利要求
一種扭矩傳遞裝置，包括殼體；多個(gè)離合器片；傾斜構(gòu)件，其可選擇性地圍繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)并且限定有斜面；蝸輪，其可操作地連接到所述傾斜構(gòu)件以便與其一起圍繞所述軸線轉(zhuǎn)動(dòng)；蝸桿軸，其與所述蝸輪嚙合式地接合，使得所述蝸桿軸的轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)致所述蝸輪圍繞所述軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)；滾子元件，其相對(duì)于所述殼體安裝并且接觸所述斜面；其中，所述斜面被構(gòu)造成，當(dāng)所述傾斜構(gòu)件圍繞所述軸線轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，使所述滾子元件在所述斜面上施加反作用力，所述反作用力推動(dòng)所述傾斜構(gòu)件在第一軸向方向上運(yùn)動(dòng)，從而將所述反作用力傳遞給所述離合器片。
2.如權(quán)利要求1所述的扭矩傳遞裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括可操作地連接到所述 蝸桿軸并構(gòu)造成向所述蝸桿軸選擇性地施加扭矩的電動(dòng)機(jī)。
3.如權(quán)利要求1所述的扭矩傳遞裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括在與所述第一軸向方 向相對(duì)的第二軸向方向上偏壓所述傾斜構(gòu)件的彈簧。
4.如權(quán)利要求1所述的扭矩傳遞裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括施力構(gòu)件，其可操作地 連接到所述傾斜構(gòu)件以便接收所述反作用力，并且可選擇性地軸向運(yùn)動(dòng)，以接觸所述離合 器片中的至少一個(gè)。
5.一種扭矩傳遞裝置，包括 殼體；第一多個(gè)離合器片，其可操作地連接到所述殼體；轂，其可選擇性地圍繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)；第二多個(gè)離合器片，其可操作地連接到所述轂；傾斜構(gòu)件，其可選擇性地圍繞所述軸線轉(zhuǎn)動(dòng)并且限定有斜面；滾子元件，其相對(duì)于所述殼體安裝并且接觸所述斜面；其中，所述斜面被構(gòu)造成，當(dāng)所述傾斜構(gòu)件圍繞所述軸線轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，使所述滾子元件在所 述斜面上施加反作用力，所述反作用力推動(dòng)所述傾斜構(gòu)件在第一軸向方向上運(yùn)動(dòng)，從而將 所述反作用力傳遞給所述離合器片。
6.如權(quán)利要求5所述的扭矩傳遞裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括相對(duì)于所述殼體可旋 轉(zhuǎn)安裝的蝸輪；和蝸桿軸，其與所述蝸輪嚙合式地接合，使所述蝸桿軸的轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)致所述蝸輪 圍繞所述軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)；其中所述蝸輪可操作地連接到所述傾斜構(gòu)件以便與其一起轉(zhuǎn)動(dòng)。
7.如權(quán)利要求6所述的扭矩傳遞裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括可操作地連接到所述 蝸桿軸并構(gòu)造成選擇性地向所述蝸桿軸施加扭矩的電動(dòng)機(jī)。
8.如權(quán)利要求5所述的扭矩傳遞裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括朝向所述滾子元件偏 壓所述斜面的彈簧。
9.一種變速器，包括 輸入構(gòu)件；輸出構(gòu)件；固定構(gòu)件；齒輪裝置，其可操作地連接到所述輸入構(gòu)件和所述輸出構(gòu)件，并構(gòu)造成在所述輸入構(gòu) 件和所述輸出構(gòu)件間選擇性地提供多個(gè)速比；所述齒輪裝置包括具有第一構(gòu)件、第二構(gòu)件和第三構(gòu)件的行星齒輪組；和 扭矩傳遞裝置，其包括相對(duì)于所述固定構(gòu)件安裝的殼體；可操作地連接到所述殼體 的第一多個(gè)離合器片；可操作地連接到所述行星齒輪組的所述第一構(gòu)件的第二多個(gè)離合器 片；可選擇性地圍繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)并限定有斜面的傾斜構(gòu)件；可操作地連接到所述傾斜構(gòu)件以 便與其一起圍繞所述軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的蝸輪；蝸桿軸，其與所述蝸輪嚙合式地接合，使得所述蝸桿 軸的轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)致所述蝸輪圍繞所述軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)；和相對(duì)于所述殼體安裝并接觸所述斜面的滾 子元件；其中，所述斜面被構(gòu)造成，當(dāng)所述傾斜構(gòu)件圍繞所述軸線轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，使所述滾子元件在所 述斜面上施加反作用力，所述反作用力推動(dòng)所述傾斜構(gòu)件在軸向方向上運(yùn)動(dòng)，從而將所述 反作用力傳遞給所述第一多個(gè)離合器片和所述第二多個(gè)離合器片。
全文摘要
本發(fā)明涉及扭矩傳遞裝置。具體地，提供了一種扭矩傳遞裝置，其包括多個(gè)離合器片，可選擇性地圍繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)并限定有斜面的傾斜構(gòu)件，可操作地連接到該傾斜構(gòu)件以便與其一起圍繞該軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的蝸輪，和接觸該斜面的滾子元件。該斜面被構(gòu)造成，當(dāng)該傾斜構(gòu)件圍繞該軸線轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，使該滾子元件在該斜面上施加反作用力，該反作用力推動(dòng)該傾斜構(gòu)件在第一軸向方向上運(yùn)動(dòng)，從而將該反作用力傳遞給離合器片。
文檔編號(hào)F16D28/00GK101865218SQ20101016320
公開日2010年10月20日 申請(qǐng)日期2010年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月16日
發(fā)明者C·J·李, C-K·考, F·薩米, L·陳, Y·董, 姚健, 殷承良, 舒杰 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作公司;上海交通大學(xué)