專利名稱：帶有齒式離合器和靜液阻尼器的轉(zhuǎn)矩傳遞組件以及具有該組件的電動(dòng)變速器的制作方法
帶有齒式離合器和靜液阻尼器的轉(zhuǎn)矩傳遞組件 以及具有該組件的電動(dòng)變速器技術(shù)領(lǐng)域0001本發(fā)明涉及具有齒式離合器和靜液阻尼器的轉(zhuǎn)矩傳遞組件，其可用于電動(dòng)變速器以傳遞轉(zhuǎn)矩。
背景技術(shù)：
0002通過將兩組齒移動(dòng)在一起并且相互嚙合，齒式離合器被接 合以傳遞轉(zhuǎn)矩。齒式離合器可在隨機(jī)的位置組合上^皮接合在一起，因?yàn)?兩套齒圍繞通過接合離合器被結(jié)合起來以共同轉(zhuǎn)動(dòng)的兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸。如果 不是以靠近的方式設(shè)置，那么當(dāng)離合器被接合時(shí)，在離合器中將有顯著 的不可控的移動(dòng)量，在使用所述離合器的傳動(dòng)系中產(chǎn)生噪音。因此，為 了使齒式離合器接合時(shí)減少不可控的移動(dòng)量，當(dāng)齒式離合器被接合時(shí)， 兩套齒應(yīng)當(dāng)相對(duì)對(duì)方靠近地設(shè)置。這需要齒式離合器的兩側(cè)非常接近地 對(duì)齊，并且因此同步，即以相同的速度轉(zhuǎn)動(dòng)，以便成功接合。0003手動(dòng)變速器通常具有圓片離合器，當(dāng)被分離時(shí)，釋放變速 器輸入軸與發(fā)動(dòng)機(jī)。那么一側(cè)(即， 一套齒)連接到離合器輸入軸的齒 式離合器僅具有連接到其上的少量部件，并因此具有相對(duì)較小的慣量和 轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)阻力。這使得同步器被使用以使齒式離合器一側(cè)以與齒式離合 器另 一側(cè)相同的速度轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)齒式離合器的平順和可靠的接合。0004在其他類型變速器例如電動(dòng)變速器中應(yīng)用齒式離合器一直 是被避免的，因?yàn)榫哂休^大的慣量的相對(duì)較重的部件例如電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī) 將被連接到齒式離合器的一側(cè)上。此外，可在具有電動(dòng)變速器的車輛中， 可操作地連接到車輛車輪上的齒式離合器的一側(cè)在車輛在顛簸的路面 上行駛時(shí)，有時(shí)會(huì)承受很大的隨即轉(zhuǎn)矩。常規(guī)的同步器在這種情況下將 不能使齒式離合器的兩側(cè)速度同步。發(fā)明內(nèi)容0005提供一種轉(zhuǎn)矩傳遞組件，包括由可旋轉(zhuǎn)式靜液阻尼器隔離 防止相對(duì)加載在轉(zhuǎn)矩輸入元件和轉(zhuǎn)矩輸出元件上的齒式離合器，所迷轉(zhuǎn)矩輸出元件連接以共同轉(zhuǎn)動(dòng)并傳遞轉(zhuǎn)矩。盡管其應(yīng)用不限于電動(dòng)離合 器，然而轉(zhuǎn)矩傳遞離合器在與這些類型的變速器相伴隨的大慣量和潛在 的隨機(jī)轉(zhuǎn)矩輸入的情況下也能發(fā)揮作用。0006更具體地，轉(zhuǎn)矩傳遞離合器包括與旋轉(zhuǎn)式靜液阻尼器串聯(lián) 的可選擇性接合的齒式離合器。齒式離合器具有第一和第二可轉(zhuǎn)動(dòng)部 件，它們選擇性地彼此接合以從轉(zhuǎn)矩輸入元件向轉(zhuǎn)矩輸出元件傳遞轉(zhuǎn) 矩。靜液阻尼器在轉(zhuǎn)矩輸入元件和轉(zhuǎn)矩輸出元件(即，在齒式離合器的 一側(cè))之間與齒式離合器可操作地機(jī)械地串聯(lián)。所述阻尼器抑制隨機(jī)轉(zhuǎn) 矩輸入以提供齒式離合器的第 一和第二部件的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的可變阻力。也 就是說，齒式離合器接合的阻力僅依賴于阻尼器，并且通過對(duì)轉(zhuǎn)矩輸入 和輸出元件加載優(yōu)選不受影響。0007在一個(gè)實(shí)施方式中，靜液阻尼器具有兩個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)元件，它 們可相對(duì)對(duì)方在小于一個(gè)旋度(例如，約180度)的范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。優(yōu)選 地，兩個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)元件之間的^液流體在體積上可變^(匕以控制元件相對(duì)轉(zhuǎn) 動(dòng)的阻力。仍然優(yōu)選的是，彈簧連接在兩個(gè)元件之間以在允許的相對(duì)轉(zhuǎn) 動(dòng)范圍內(nèi)壓迫它們到基本對(duì)中的方向，從而使得響應(yīng)于隨機(jī)轉(zhuǎn)矩部件在 每個(gè)方向上的轉(zhuǎn)動(dòng)相等變得可能。0008在本發(fā)明的范圍內(nèi)，同步器可在齒式離合器的兩個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng) 部件之間使用以在齒式離合器的齒嚙合之前使齒式離合器的這些部件 同步。特別地，同步器具有錐形體和阻礙齒，并且當(dāng)錐形體使得同步器 與其軸向臨近的齒式離合器的第二可轉(zhuǎn)動(dòng)元件以相同的速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所 述同步器可以與第 一可轉(zhuǎn)動(dòng)元件對(duì)齊以與其一起轉(zhuǎn)動(dòng)。在這種狀態(tài)下， 阻礙齒與第一齒式離合器的齒對(duì)齊，所述齒式離合器的齒是在第一可轉(zhuǎn) 動(dòng)部件上的內(nèi)部齒。其上帶有第一組齒式離合器齒的齒式離合器的第一 可轉(zhuǎn)動(dòng)部件因此在該點(diǎn)處被阻礙不能與第二套齒嚙合，直到彈簧偏壓第 一可轉(zhuǎn)動(dòng)部件以及同步器到達(dá)一個(gè)相對(duì)微小轉(zhuǎn)動(dòng)位置，在該位置處阻礙齒不再阻礙第一套齒(即，阻礙齒不再與第一套齒對(duì)齊)。然后，第一 可轉(zhuǎn)動(dòng)部件在控制器的控制下繼續(xù)軸向朝向第二可轉(zhuǎn)動(dòng)部件移動(dòng)，與此同時(shí)保持與阻尼器的第二轉(zhuǎn)動(dòng)元件的嚙合，從而使得第一套齒與第二套 齒嚙合。0009在另一實(shí)施方式中，可控制的旋轉(zhuǎn)式靜液阻尼器部分地形 成一個(gè)腔體，該腔體容納變?nèi)菔奖?。所述泵纟皮連接以與轉(zhuǎn)矩輸入元件一起轉(zhuǎn)動(dòng)。阻尼器通過增加靜液壓力可膨脹以便軸向移動(dòng)齒式離合器的第 一可轉(zhuǎn)動(dòng)部件與齒式離合器的第二可轉(zhuǎn)動(dòng)部件嚙合，由此從轉(zhuǎn)矩輸入元 件向轉(zhuǎn)矩輸出元件傳遞轉(zhuǎn)矩。阻尼器內(nèi)被泵送的流體抑制隨機(jī)轉(zhuǎn)矩輸 入，從而實(shí)現(xiàn)相對(duì)平順和可靠的接合。當(dāng)齒式離合器釋放時(shí)，阻尼器處 于最小體積，因此其阻礙轉(zhuǎn)動(dòng)的阻力最小，允許兩套齒對(duì)齊并且齒式離 合器靠近。隨著齒式離合器接合，阻尼器體積以及轉(zhuǎn)動(dòng)阻力增加。0010轉(zhuǎn)矩傳遞組件可用于變速器輸入元件和變速器輸出元件之 間的電動(dòng)變速器。齒式離合器可接合以改變變速器的操作模式，優(yōu)選地， 由于裝置例如上面描述的靜液阻尼器的阻尼功能，所述接合不依賴于變 速器輸入元件和輸出元件的加載。(本文中所使用的"模式"或"操作 模式"是一種特定的操作狀態(tài)，無論包括連續(xù)的速比范圍或者僅是固定 速比，通過一個(gè)特定的轉(zhuǎn)矩傳遞裝置或者多個(gè)轉(zhuǎn)矩傳遞裝置的接合而獲 得。)所述切換可以是從輸入分離模式轉(zhuǎn)換為復(fù)合分離模式。優(yōu)選地， 當(dāng)齒式離合器被接合以在兩種操作模式之間切換時(shí)，基于摩擦的轉(zhuǎn)矩傳 遞機(jī)構(gòu)被釋放。0011在一個(gè)實(shí)施方式中，電動(dòng)變速器具有兩個(gè)電動(dòng)機(jī)/發(fā)電一幾和兩個(gè)差速齒輪組，它們優(yōu)選是行星齒輪組，每個(gè)具有第一、第二和第三 元件。變速器輸入元件連續(xù)連接在第一行星齒輪組的第一元件上以隨之 一起轉(zhuǎn)動(dòng)。第 一行星齒輪組的第二元件和第二行星齒輪組的第 一元件被 連接到變速器輸出元件上以隨之 一起轉(zhuǎn)動(dòng)。第 一 電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)被連接到第一行星齒輪組的第三元件上以隨之一起轉(zhuǎn)動(dòng)。第二電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī);波連 接到第二行星齒輪組的第二元件上以隨之一起轉(zhuǎn)動(dòng)。摩擦制動(dòng)器可選擇 性接合以將第二行星齒輪組的第三元件固定到靜止元件上，由此建立操 作的輸入分離模式。齒式離合器可選擇性接合以將第 一行星齒輪組的第 三元件連接到第二行星齒輪組的第三元件上并隨之一起轉(zhuǎn)動(dòng)，由此建立 操作的復(fù)合分離模式。0012結(jié)合附圖，通過下面對(duì)實(shí)施本發(fā)明的最佳方式的詳細(xì)描述， 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)將容易地顯現(xiàn)。


0013圖l是電動(dòng)變速器的示意性剖面圖，所述電動(dòng)變速器包括 轉(zhuǎn)矩傳遞組件，所述轉(zhuǎn)矩傳遞組件具有旋轉(zhuǎn)式靜液阻尼器和齒式離合 器；0014圖2是用于圖1的電動(dòng)變速器中的轉(zhuǎn)矩傳遞組件的分解透教L 圖；以及0015圖3是可用于圖1的電動(dòng)變速器中的轉(zhuǎn)矩傳遞組件的可替代 實(shí)施方式的分解透視圖。
具體實(shí)施方式
0016現(xiàn)在參考附圖，其中相同的附圖標(biāo)記表示相同的部件，圖 l顯示了帶有變速器輸入元件12和變速器輸出元件14的電動(dòng)變速器10。 變速器10包括變速器齒輪傳動(dòng)裝置16。所述變速器齒輪傳動(dòng)裝置具有第 一和第二差速齒輪組，其中在本實(shí)施方式中，是行星齒輪組20和30。行 星齒輪組20包括太陽輪元件22、齒圏元件24和行星架元件26,所述行星 架元件26支撐行星齒輪28,行星齒輪28同時(shí)與太陽輪元件22和齒圏元件 24嚙合。第二行星齒輪組30包括太陽輪元件32、齒圈元件34和行星架元 件36，所述行星架元件36支撐行星齒輪38,行星齒輪38同時(shí)與太陽輪元 件32和齒圏元件34嚙合。0017變速器10還包括第一電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)40A和第二電動(dòng)機(jī)/發(fā)電 機(jī)40B。第一電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)40A包括通過套軸44A連接到太陽輪元件22 以隨之一起轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子42A，和固定到靜止元件48例如變速器10的殼體 或箱體上的定子46A。第二電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)40B包括通過套軸44B連接到太 陽4侖元件32以隨之一起轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子42B,和固定到l爭(zhēng)止元件48上的定子 46B。0018變速器輸入元件12被連接到齒圏元件24上以隨之一起轉(zhuǎn) 動(dòng)。行星架元件26通過輪轂47和50以及中間軸52被連接到行星架元件36 上以隨之一起轉(zhuǎn)動(dòng)。中間軸52隨著變速器輸出元件14一起轉(zhuǎn)動(dòng)，并且可 以與變速器輸出元件形成一體。0019變速器10具有兩個(gè)可選擇性接合的轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)。第一個(gè) 是轉(zhuǎn)矩傳遞組件56，其具有與旋轉(zhuǎn)式靜液阻尼器60串聯(lián)的齒式離合器 58。第二個(gè)是基于摩擦的轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)，變速器62,其可選擇性地將齒 圖元件34固定到靜止元件48上。(在本發(fā)明的范圍內(nèi)也可以使用基于摩擦的旋轉(zhuǎn)式離合器，但是優(yōu)先選擇制動(dòng)器，其原因?qū)⒃谙挛闹薪忉尅?使用摩擦制動(dòng)器62和齒式離合器58增加了電動(dòng)變速器10的效率，因?yàn)檫@ 兩種轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)與旋轉(zhuǎn)式摩擦離合器，可以以相對(duì)較低的動(dòng)力和損耗 接合。旋轉(zhuǎn)式摩擦離合器通常需要強(qiáng)力的彈簧和推力軸承，例如在手動(dòng) 變速器上，或者需要旋轉(zhuǎn)式液壓密封件和高壓油供給，例如在自動(dòng)變速 器上，由于分別增加的摩擦以及對(duì)泵送動(dòng)力的需求，這兩種方式都伴隨 著較高的能量損失。齒式離合器58僅需要很低的壓力油以致動(dòng)，(如下 面實(shí)施方式中所描述，通過活塞或叉形件)并且電動(dòng)變速器中原本就需 要低壓油來潤(rùn)滑變速器齒輪傳動(dòng)裝置中的齒輪。0020控制器64控制電力存儲(chǔ)裝置66 (例如電池)和各電動(dòng)才凡/ 發(fā)電機(jī)40A、 40B之間的功率流動(dòng)，從而控制它們各自用作電機(jī)或者用作 發(fā)電機(jī)，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)此已經(jīng)熟知?？刂破?4還控制轉(zhuǎn)矩傳遞組件 56以選擇性地接合齒式離合器58，下文中將對(duì)此進(jìn)4亍詳細(xì)描述。特別地， 控制器64控制轉(zhuǎn)矩傳遞組件56以引起齒式離合器58的可轉(zhuǎn)動(dòng)部件70的 軸向移動(dòng)，引起齒式離合器58的第一可轉(zhuǎn)動(dòng)部件70上的一組齒(第一組 齒)與第二可轉(zhuǎn)動(dòng)部件上的一組齒76 (第二組齒)嚙合。在該實(shí)施方式 中，帶有阻礙齒93的同步器95使得齒式離合器58可以平順地接合，將參 考圖2進(jìn)行更為詳細(xì)的描迷。如在圖2中所顯示的，第一可轉(zhuǎn)動(dòng)部件70式 環(huán)狀的。然而，在圖l中，第一可轉(zhuǎn)動(dòng)部件的剖碎見圖，所顯示的上部表 示釋放位置，其中第一可轉(zhuǎn)動(dòng)部件標(biāo)記為70,而所顯示的下部表示交替 的接合位置，其中第一可轉(zhuǎn)動(dòng)部件標(biāo)記為70A。因此，為了接合，第一 可轉(zhuǎn)動(dòng)部件70在箭頭A的方向上移動(dòng)，而為了釋放，第一可轉(zhuǎn)動(dòng)部件70A 在箭頭B的方向上移動(dòng)。應(yīng)當(dāng)理解，整個(gè)第一可轉(zhuǎn)動(dòng)部件不是處于接合 位置(由70A表示)就是處于分離位置(由70表示)，并且頂部和底部 不能纟皮此獨(dú)立i也移動(dòng)。0021本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)容易地意識(shí)到，摩擦制動(dòng)器62接合而 齒式離合器58保持釋放形成操作的輸入分離模式。摩擦制動(dòng)器62釋放并 且齒式離合器58接合使得從操作的輸入分離模式轉(zhuǎn)換到操作的復(fù)合分 離模式。通過采用如參考圖2更加具體描述的轉(zhuǎn)矩傳遞組件56，或者通 過采用如參考圖3所描述的可替代的轉(zhuǎn)矩傳遞組件156，從輸入分離才莫式 到復(fù)合分離模式的轉(zhuǎn)換可以同步，因?yàn)殪o液阻尼器6 0可以抑制在轉(zhuǎn)矩傳 遞組件56的套軸44A和套軸44B(它們可^皮看作式轉(zhuǎn)矩輸入元件和轉(zhuǎn)矩llr出元件，以任一順序)之間的隨機(jī)的速度差異。各套軸44A、 44B所受的 載荷變化和隨機(jī)轉(zhuǎn)速差異與變速器輸入元件12和變速器輸出元件14所 收的隨機(jī)栽荷變化相符合。通過將靜液阻尼器60中的載荷和/或速度變化 隔離，由于第一可轉(zhuǎn)動(dòng)部件70的軸向移動(dòng)(在圖1中由箭頭A表示)，齒 式離合器58的齒的套系74、 76可以嚙合，伴隨著較小的嚙合阻力，盡管 軸44A和71 (其與第二可轉(zhuǎn)動(dòng)部件72—起轉(zhuǎn)動(dòng))的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)阻力可能較 高，因?yàn)樽兯倨?0在:l丑曲方面可能相對(duì)不靈活(動(dòng)態(tài)地)。0022現(xiàn)在參考圖2，更加詳細(xì)地顯示圖1中的轉(zhuǎn)矩傳遞組件56。 阻尼器60具有第一可轉(zhuǎn)動(dòng)元件80，其與套軸44A—起轉(zhuǎn)動(dòng)。 一對(duì)外部葉 片第 一可轉(zhuǎn)動(dòng)元件80在共同的平面上延伸，套軸44A的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線C 相交。阻尼器60還包括第二可轉(zhuǎn)動(dòng)元件84,套軸44A延伸通過第二可轉(zhuǎn) 動(dòng)元件84。中心扭轉(zhuǎn)彈簧86在一端與第二可轉(zhuǎn)動(dòng)元件84相連，并且在另 一端通過所述套軸44A。 一對(duì)相對(duì)的內(nèi)部葉片88在第二可轉(zhuǎn)動(dòng)元件84中 空中心內(nèi)向內(nèi)延伸。彈簧86將第二可轉(zhuǎn)動(dòng)元件84安裝在套軸44A上，并 且被預(yù)張緊以將第二可轉(zhuǎn)動(dòng)元件84壓入相對(duì)于第一可轉(zhuǎn)動(dòng)元件80顯示 的基本對(duì)中的方向，其中葉片82和88大概垂直，允許第二可轉(zhuǎn)動(dòng)元件84 相對(duì)于第 一可轉(zhuǎn)動(dòng)元件80在約180度的總體范圍中的兩個(gè)方向上轉(zhuǎn)動(dòng)約 90度。0023轉(zhuǎn)矩傳遞組件56包括同步器95，其具有外部阻礙齒93和錐 形體91。錐形體91臨近第二可轉(zhuǎn)動(dòng)部件72中的腔體92,該腔體92一皮i殳置 用于容納錐形體91。第一可轉(zhuǎn)動(dòng)部件70 (可以稱為軸環(huán))包括第一套齒 74,這些齒是內(nèi)齒，與阻尼器60的第二可轉(zhuǎn)動(dòng)元件84的外齒94連續(xù)嚙合。 第一可轉(zhuǎn)動(dòng)部件70內(nèi)的槽90容納叉形件(未示出)，該叉形件由控制器 (例如圖1中的控制器6 4 )移動(dòng)以在軸向上將第 一 可轉(zhuǎn)動(dòng)部件7 0移動(dòng)5 'j 右邊。所述軸向移動(dòng)足夠小，從而使得齒74仍然保持與齒94的嚙合，并 且第二可轉(zhuǎn)動(dòng)元件84繼續(xù)隨著第 一可轉(zhuǎn)動(dòng)部件70轉(zhuǎn)動(dòng)?？刂破饕赃@種方 式滑動(dòng)第一可轉(zhuǎn)動(dòng)部件70,當(dāng)同步器錐形體91 (以及第一可轉(zhuǎn)動(dòng)部件70) 被以與齒式離合器58的第二可轉(zhuǎn)動(dòng)部件72相同的速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，如被與齒 式離合器58的第一和第二可轉(zhuǎn)動(dòng)元件70、 72可操作地連接的傳感器所指 示的那樣。0024第一彈簧96具有容納在第一可轉(zhuǎn)動(dòng)部件70的開口97A中的 一端，以及扭曲以置于同步器95的斜槽98A中的另一端。另外的開口97B和斜槽98B類似地容納第二類似彈簧(未示出)。當(dāng)?shù)谝豢赊D(zhuǎn)動(dòng)部件70 向右移動(dòng)以接合第二可轉(zhuǎn)動(dòng)部件72時(shí)，槽98A和98B的傾斜特性使得第一 彈簧96 (以及第二彈簧)可以嵌套在槽中。彈簧96用很小的力將錐形體 91壓入腔體92中，以便使同步器95和第二可轉(zhuǎn)動(dòng)部件72的速度同步。錐 形體91和腔體92之間的相互作用使同步器95相對(duì)于第一可轉(zhuǎn)動(dòng)部件70 輕微轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)的程度是彈簧96允許的，以便是阻礙齒93與內(nèi)齒74對(duì)齊， 因此阻礙內(nèi)齒74與外齒76之間的嚙合。 一旦同步器95和第二可轉(zhuǎn)動(dòng)部件 72以相同的速度轉(zhuǎn)動(dòng)，彈簧96的彈簧力使同步器相對(duì)于第一可轉(zhuǎn)動(dòng)部件 70輕微轉(zhuǎn)動(dòng)，使阻礙齒移動(dòng)離開內(nèi)齒74,從而允許第一可轉(zhuǎn)動(dòng)部件進(jìn)一 步軸向移動(dòng)，并且接著內(nèi)齒74嚙合外齒76。因此，通過控制第一可轉(zhuǎn)動(dòng) 部件70滑動(dòng)并且僅當(dāng)?shù)谝缓偷诙赊D(zhuǎn)動(dòng)部件70、 72的速度相等時(shí)，引起 齒式離合器58的接合，實(shí)現(xiàn)同步接合，而阻尼器60的在第一和第二可轉(zhuǎn) 動(dòng)元件80、 84之間的180度范圍的移動(dòng)或"運(yùn)轉(zhuǎn)"吸收了兩個(gè)軸44A、 71 之間的小量隨才幾運(yùn)動(dòng)。0025現(xiàn)在參考圖3，說明了轉(zhuǎn)矩傳遞組件156的可替代實(shí)施方式， 該組件156可用于替代圖1的電動(dòng)變速器10中的轉(zhuǎn)矩傳遞組件56。轉(zhuǎn)矩傳 遞組件156包括齒式離合器158和當(dāng)齒式離合器158釋放時(shí)可以連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng) 的可變?nèi)萘啃D(zhuǎn)式靜液阻尼器160 (即，不被限制于其轉(zhuǎn)動(dòng)角)。齒式 離合器158具有第一可轉(zhuǎn)動(dòng)部件170，該部件170帶有第一套齒174，該第 一套齒174可以選擇性地于齒式離合器158的第二可轉(zhuǎn)動(dòng)部件172上的第 二套齒176嚙合。第二可轉(zhuǎn)動(dòng)部件172與軸171—起轉(zhuǎn)動(dòng)，該軸171與圖1 的電動(dòng)變速器10中的套軸71的位置相同。0026阻尼器160包括與軸144A連接以隨之一起轉(zhuǎn)動(dòng)的4侖轂180， 該軸144與圖1的電動(dòng)變速器10中的套軸44A的位置相同。殼體181圍繞4侖 轂180并且通過端蓋183在一端封閉，并且在另一端由齒式離合器158的 第一可轉(zhuǎn)動(dòng)部件170封閉。隔板187配合進(jìn)入貫通殼體181形成的離心圏 或橢圓形腔體185中，并且通過保持軸環(huán)19M皮固定在沿著軸144A的特定 軸向位置，所述軸環(huán)199被可靠地壓配合在軸144A上，但是其允許隔板 ]87相對(duì)于軸144A自由轉(zhuǎn)動(dòng)。軸144A延伸穿過端蓋1 83和隔板1 87中的對(duì) 齊的開口。保持環(huán)189在第一可轉(zhuǎn)動(dòng)部件170的中空開口 192中自由轉(zhuǎn)動(dòng)。 中空開口 192沒有完全延伸穿過第一可轉(zhuǎn)動(dòng)部件170，因此當(dāng)轉(zhuǎn)矩傳遞組 件156被組裝時(shí)，第一可轉(zhuǎn)動(dòng)部件I70與端蓋183—起用于封閉腔體185。0027當(dāng)齒式離合器158被釋放時(shí)，隔板187定位為與殼體181的 右端齊平，并且輪轂180置于中空開口192的保持環(huán)189中，泵葉片193基 本整個(gè)容納在保持環(huán)189的容納槽194中。每個(gè)泵葉片沿著其左側(cè)的一小 部分被保持在殼體181中的離心或腔體185中，以將泵葉片193保持在正 確的位置上從而與齒式離合器158接合。葉片193的這個(gè)正略處于腔體 185中的并且隔板187非常接近保持環(huán)189的位置定義了旋轉(zhuǎn)式靜液阻尼 器160的最小位移。在該位置中，阻尼器160幾乎不產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，因此第一 可轉(zhuǎn)動(dòng)部件170、殼體185、隔板187和端蓋183可以相對(duì)于保4寺環(huán)189、 泵葉片193、輪轂180、軸144A和保持軸環(huán)199近乎自由地轉(zhuǎn)動(dòng)。0028為了接合齒式離合器158，油通過殼體181中的開口 195一皮 注入。該油在殼體181和隔板187的右側(cè)和^f呆持環(huán)189的左側(cè)流動(dòng)，產(chǎn)生 液壓力，該液壓力使保持環(huán)189、第一可轉(zhuǎn)動(dòng)部件170、殼體181和端蓋 183相對(duì)于隔^反187和4侖穀180向右移動(dòng)，/人而嚙合齒式離合器158的齒 174和176。因此，所述油驅(qū)動(dòng)與隔板187分開的保持環(huán)189使油腔膨脹， 所述油腔每個(gè)由專侖轂180、殼體181、葉片193、隔板187和環(huán)189形成。 因此，阻尼器160的依賴于腔體位移的剛度(即，其傳遞轉(zhuǎn)矩的能力) 與第一可轉(zhuǎn)動(dòng)部件170和所連接的部件(即，保持環(huán)189、殼體181和端 蓋183)的軸向移動(dòng)構(gòu)成整體。這些軸向可移動(dòng)部件響應(yīng)于升高的液壓 力起到液壓活塞的作用。當(dāng)齒式離合器158被接合時(shí)，殼體181相對(duì)于隔 板187軸向向右移動(dòng)，從而使得保持軸環(huán)199位于殼體的左端，以完全接 合的方式抵著端蓋183。油一皮允許從腔體185的這一側(cè)通過開口 197流出。 為了使齒式離合器158釋放，油被泵送到端蓋183的開口197中，并且允 -許通過開口 195/人泵葉片之間流出，/人而通過移動(dòng)端蓋183、殼體181和 第一可轉(zhuǎn)動(dòng)部件170回到左側(cè)，容易地釋放離合器158。通過部件的相對(duì) 長(zhǎng)度，泵葉片193被保持與環(huán)189中的切口對(duì)齊，從而使得通過沿著軸線 的至少一個(gè)小距離，葉片193總是與環(huán)189接合，即使是當(dāng)離合被完全接 合時(shí)。0029應(yīng)當(dāng)理解，圖2和3的轉(zhuǎn)矩傳遞組件可以用于其他4爭(zhēng)矩傳遞 目的，而不限于電動(dòng)變速器，并且可一皮用于其他電動(dòng)變速器而不限于圖 l中所描述的。0030盡管已經(jīng)詳細(xì)描述了實(shí)施本發(fā)明的最佳方式，然而本發(fā)明
相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)意識(shí)到在所附權(quán)利要求范圍內(nèi)的各種可替代的 用于實(shí)踐本發(fā)明的設(shè)計(jì)和實(shí)施方式。
權(quán)利要求
1.一種用于從轉(zhuǎn)矩輸入元件向轉(zhuǎn)矩輸出元件傳遞轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩傳遞組件，包括齒式離合器，其具有第一可轉(zhuǎn)動(dòng)部件，該第一可轉(zhuǎn)動(dòng)部件可選擇性地與第二可轉(zhuǎn)動(dòng)部件嚙合從而從轉(zhuǎn)矩輸入元件向轉(zhuǎn)矩輸出元件傳遞轉(zhuǎn)矩；以及旋轉(zhuǎn)式靜液阻尼器，其在轉(zhuǎn)矩輸入元件和轉(zhuǎn)矩輸出元件之間可操作地與齒式離合器串聯(lián)，并且可控制以向齒式離合器的第一和第二部件的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)提供可變阻力。
2. 如權(quán)利要求l所述的轉(zhuǎn)矩傳遞組件，其中，所述旋轉(zhuǎn)式靜液阻尼 器包括第一可轉(zhuǎn)動(dòng)元件；在小于一轉(zhuǎn)的范圍內(nèi)可相對(duì)于第一可轉(zhuǎn)動(dòng)元件轉(zhuǎn)動(dòng)的第二可轉(zhuǎn)動(dòng) 元件；以及彈簧，連接在旋轉(zhuǎn)式靜液阻尼器的第一和第二可轉(zhuǎn)動(dòng)元件之間，并 且促使兩者在所述范圍內(nèi)預(yù)定地、基本對(duì)中地朝向。
3. 如權(quán)利要求l所述的轉(zhuǎn)矩傳遞組件，其中，第一可轉(zhuǎn)動(dòng)部件具有 第一組齒，并且第二可轉(zhuǎn)動(dòng)部件具有可與第一組齒嚙合的第二組齒；其 中，旋轉(zhuǎn)式靜液阻尼器具有第一可轉(zhuǎn)動(dòng)元件和可相對(duì)第一可轉(zhuǎn)動(dòng)元件轉(zhuǎn) 動(dòng)的第二可轉(zhuǎn)動(dòng)元件；其中，第一可轉(zhuǎn)動(dòng)部件與第二可轉(zhuǎn)動(dòng)元件持續(xù)嚙 合并隨之一起轉(zhuǎn)動(dòng)；并且還包括位于第一和第二可轉(zhuǎn)動(dòng)部件之間的同步器，所述同步器可操作以使 它們的速度同步，并且具有錐形體和阻礙齒；并且其中，當(dāng)?shù)谝缓偷诙刂埔暂S向移動(dòng)，同時(shí)保持與第二可轉(zhuǎn)動(dòng)元件的嚙合。
4. 如權(quán)利要求l所述的轉(zhuǎn)矩傳遞組件，其中，所述旋轉(zhuǎn)式靜液阻尼 器具有與轉(zhuǎn)矩輸入元件連接并隨之一起轉(zhuǎn)動(dòng)的變?nèi)菔奖?，并且所述旋轉(zhuǎn)式靜液阻尼器部分地限定容納變?nèi)菔奖玫那惑w；并且其中，通過受控的 液壓力使齒式離合器的第一可轉(zhuǎn)動(dòng)部件軸向移動(dòng)，所述阻尼器可膨脹， 由此選擇性地接合齒式離合器的第一和第二組齒。
5. 如權(quán)利要求l所述的轉(zhuǎn)矩傳遞組件，與電動(dòng)變速器結(jié)合，所述電 動(dòng)變速器具有變速器輸入元件和變速器輸出元件；其中，轉(zhuǎn)矩傳遞組件被連接在變速器輸入元件和變速器輸出元件之間；其中，齒式離合器可 選擇性地接合以提供變速器操作模式的改變；并且其中，齒式離合器的 接合不受變速器輸入元件和變速器輸出元件的加載的影響。
6. —種變速器，包括 變速器輸入元件； 變速器輸出元件；變速器齒輪傳動(dòng)裝置，其可操作以將變速器輸入元件與變速器輸出 元件連接；電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)，可操作地連接到變速器齒輪傳動(dòng)裝置上用于向其提八齒^離合器，其;操作地與變速器齒輪傳動(dòng)裝i相連，并且選擇性地接合以從變速器輸入元件向變速器輸出元件傳遞轉(zhuǎn)矩；以及靜液阻尼器，其可操作地與齒式離合器相連從而在輸入元件和輸出 元件之間抑制變4匕。
7. 如權(quán)利要求6所述的變速器，還包括基于摩擦的轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)，其可操作地與變速器齒輪傳動(dòng)裝置相 連，并且選擇性地接合以從變速器輸入元件向變速器輸出元件傳遞轉(zhuǎn) 矩，從而在輸入元件和輸出元件之間建立第一操作模式；其中，齒式離 合器的接合在輸入元件和輸出元件之間建立第二操作模式；并且其中，第 一模式和第二模式之間的切換通過同步地釋放基于摩擦的 轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)并且經(jīng)由靜液阻尼器接合齒式離合器而實(shí)現(xiàn)。
8. 如權(quán)利要求7所述的變速器，其中，所述第一可轉(zhuǎn)動(dòng)部件具有第 一組齒，并且第二可轉(zhuǎn)動(dòng)部件具有可與第一組齒嚙合的第二組齒；并且 還包括第二電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)；其中，變速器齒輪傳動(dòng)裝置具有第一和第二差 速齒輪組，每個(gè)齒輪組具有第一、第二和第三元件；其中，變速器輸入 元件連接到第 一行星齒輪組的第 一元件上以隨之一起轉(zhuǎn)動(dòng)；其中，變速器輸出元件被連接到第 一行星齒輪組的第二元件和第二 行星齒輪組的第 一元件上以隨之一起轉(zhuǎn)動(dòng)；其中，電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)是第一電動(dòng)沖幾/發(fā)電機(jī)，并且可纟喿作地:f皮連接 到第一行星齒輪組的第三元件上以及齒式離合器的一組齒上；其中，第 二電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)被連接到第二行星齒輪組的第二元件上以隨之一起轉(zhuǎn)動(dòng)；其中，第二行星齒輪組的第三元件被連接到齒式離合器的另一組齒上以隨之一起轉(zhuǎn)動(dòng)；并且其中，基于摩擦的轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)可選擇性接合，以將第二行星齒輪 組的第三元件接到靜止元件上。
9. 如權(quán)利要求7所述的變速器，其中，所述第一模式是輸入分離模 式，并且其中，所述第二模式是復(fù)合分離模式。
10. 如權(quán)利要求6所迷的變速器，其中，所述電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī);波連接 到齒式離合器的 一組齒上以隨之一起轉(zhuǎn)動(dòng)。
11. 一種電動(dòng)變速器，包括變速器輸入元件；變速器輸出元件； 第一和第二電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)；第一和第二行星齒輪組，每個(gè)具有第一元件、第二元件和第三元件；元件傳遞4i矩；可操作地與齒式離合器連接以在所述輸入元件和輸出元件之間抑 制變化的裝置；可選擇性接合的摩擦制動(dòng)器；其中，輸入元件連續(xù)連接在第一行星齒輪組的第一元件上以隨之一 起轉(zhuǎn)動(dòng)；其中，第一行星齒輪組的第二元件和第二行星齒輪組的第一元件被連接到變速器輸出元件上以隨之一起轉(zhuǎn)動(dòng)；其中，第一電動(dòng)機(jī)/發(fā)電 機(jī)被連接到第一行星齒輪組的第三元件上以隨之一起轉(zhuǎn)動(dòng)；其中，第二 電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)被連接到第二行星齒輪組的第二元件上以隨之一起轉(zhuǎn)動(dòng)；其中所述摩擦制動(dòng)器可選擇性接合以將第二行星齒輪組的第三元 件接到靜止元件上，由此建立操作的輸入分離模式；并且其中，齒式離合器可選擇性接合以將第一行星齒輪組的第三元件連 接到第二行星齒輪組的第三元件上并隨之一起轉(zhuǎn)動(dòng)，由此建立操作的復(fù) 合分離模式。
12. 如權(quán)利要求11所述的電動(dòng)變速器，其中，所述第一行星齒輪 組的第一、第二和第三元件分別是齒圈元件、行星架元件和太陽輪元件； 并且其中，所述第二行星齒輪組的第一、第二和第三元件分別是行星架 元件、太陽輪元件和齒圏元件。
全文摘要
提供一種轉(zhuǎn)矩傳遞組件，包括由例如可旋轉(zhuǎn)式靜液阻尼器的裝置隔離防止相對(duì)加載在轉(zhuǎn)矩輸入元件和轉(zhuǎn)矩輸出元件上的齒式離合器，所述轉(zhuǎn)矩輸出元件連接以共同轉(zhuǎn)動(dòng)并傳遞轉(zhuǎn)矩。盡管其應(yīng)用不限于電動(dòng)離合器，然而轉(zhuǎn)矩傳遞組件在與這些類型的變速器相伴隨的大慣量和潛在的隨機(jī)轉(zhuǎn)矩輸入的情況下也能發(fā)揮作用。
文檔編號(hào)F16D25/00GK101235853SQ20081000926
公開日2008年8月6日 申請(qǐng)日期2008年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月31日
發(fā)明者A·G·霍爾姆斯 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作公司