專利名稱：用于緊湊型機(jī)電變速器的雙作用離合器裝置的制作方法
用于緊湊型機(jī)電 器的雙作用離合器裝置 相關(guān)申請(qǐng)的交叉參考
本申請(qǐng)要求2008年4月4日提出的申請(qǐng)?zhí)枮?1/042， 514的美國臨 時(shí)申請(qǐng)為優(yōu)先權(quán)。此處結(jié)合所述申請(qǐng)的公開作為參考。技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明一j^涉及動(dòng)力傳遞設(shè)備，尤其涉及具有雙作用離合器裝置的 魏器。
背景技術(shù)：
此處所提供背景技術(shù)說明通常僅僅用于介紹發(fā)明內(nèi)容。在背景技術(shù) 部f定程度上描述了當(dāng)前署名的發(fā)明者的工作，以及在提交申請(qǐng)時(shí)不能作為 現(xiàn)有技術(shù)的說明書部分，不會(huì)清楚和隱含地認(rèn)定它們是抵觸本發(fā)明的現(xiàn)有技 術(shù)。
機(jī)動(dòng)車可以包括動(dòng)力系、多速變速器和差速器或主減速器系，其中 動(dòng)力系包括動(dòng)力裝置(如發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)和/或其組合)。動(dòng)力裝置產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力矩， 該驅(qū)動(dòng)力矩M^I器不同傳動(dòng)比中的一個(gè)傳送到主鵬器系，以驅(qū)動(dòng)車輪。
混合動(dòng)力裝置可以包括發(fā)動(dòng)機(jī)和一個(gè)或多個(gè)電動(dòng)機(jī)的組合，其為變速器提供驅(qū)動(dòng)力矩。，器可以是自動(dòng)^I器，并且可以包括一個(gè)或多個(gè)用于 傳送驅(qū)動(dòng)力矩的行星齒輪系。行星齒輪系通常包括中心齒輪、帶有小齒輪的行 星架和齒圈。中心齒輪、小齒輪和齒圈相嚙合，并且能夠輸出多個(gè)傳動(dòng)比。行 星齒輪系需要兩^tl入來獲得預(yù)定的傳動(dòng)比。可以選擇性地由中心齒輪、行星 架、小齒輪和齒圈中的任意兩個(gè)來提供i織入。
例如，當(dāng)中心齒輪與行星架嚙合時(shí)保J維圈固定會(huì)產(chǎn)生M3I傳動(dòng)(即 劍氐的傳動(dòng)比)。或者，當(dāng)齒圈與行星小齒輪嚙合時(shí)保持中心齒輪固定會(huì)產(chǎn)生 繊傳動(dòng)(即較高的傳動(dòng)比)。此外，當(dāng)中心齒輪、小齒輪和齒圈嚙合時(shí)保持行 星架固定會(huì)產(chǎn)生減速和旋轉(zhuǎn)方向的反向傳動(dòng)。
—個(gè)輸入可以是由動(dòng)力裝置的一個(gè)或多個(gè)元〗m供的驅(qū)動(dòng)力矩。另 一，入可以由聯(lián)接至行星齒輪系的一個(gè)元件，典型地是齒圈，的離合器組件6提供。離合器組件可以輸入阻止行星齒輪系的一個(gè)元件旋轉(zhuǎn)(例如保持固定)的接地力矩(grounding torque)。離合器組件可以包括一個(gè)或多個(gè)用于將離合器 組件接地的致動(dòng)器。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種致動(dòng)器組件，用于選擇性地致動(dòng)離合器，該離合器 包括設(shè)置在鄰近離合器端面的第一致動(dòng)環(huán)，其可沿離合器的旋轉(zhuǎn)軸線在第一軸 向位置和第二軸向位置之間移動(dòng)，該離合器還包括第二致動(dòng)環(huán)，其可滑動(dòng)i也容 納于第一致動(dòng)環(huán)內(nèi)，并且可沿所述旋轉(zhuǎn)軸線在第三軸向位置和第四軸向位置之 間ilil第一致動(dòng)環(huán)移動(dòng)，其中第一致動(dòng)環(huán)接收第一致動(dòng)力，并且當(dāng)位于第二軸 向位置時(shí)，將第一致動(dòng)力傳遞給第二致動(dòng)環(huán)，以及其中第二致動(dòng)環(huán)選擇性地接 收第一致動(dòng)力和第二致動(dòng)力，并且當(dāng)位于第四軸向位置時(shí)，將第一致動(dòng)力和第 二致動(dòng)力中的至少一個(gè)傳遞給離合器。
本發(fā)明還提供一種離合器組件，其支撐于殼體中，該離合器組件包 括聯(lián)接到殼體的反作用構(gòu)件，其包括與繞軸線旋轉(zhuǎn)的摩擦板交替插入的反作用 板，以及該離合器組件還包括第一致動(dòng)環(huán)和第二致動(dòng)環(huán)，第一致動(dòng)環(huán)可滑動(dòng)地 容納于反作用構(gòu)件內(nèi)并鄰近于反作用板的端面設(shè)置，其可沿所述軸線在第一軸 向位置和第二軸向位置之間移動(dòng)，以及第二致動(dòng),滑動(dòng)地容納于第一致動(dòng)環(huán) 內(nèi)，其可沿所述軸線在第三軸向位置和第四軸向位置之間通過第一致動(dòng)環(huán)移 動(dòng)，其中第一致動(dòng)環(huán)接收第一致動(dòng)力，并且當(dāng)位于第二軸向位置時(shí)，將第一致 動(dòng)力傳遞給第二致動(dòng)環(huán)，以及其中第二致動(dòng)環(huán)選擇性地接收第一致動(dòng)力和第二 致動(dòng)力，并且當(dāng)位于第四軸向位置時(shí)，將第一致動(dòng)力和第二致動(dòng)力中的至少一 個(gè)傳遞給端面，由此阻iW擦板的旋轉(zhuǎn)。[OOIO]在一個(gè)特征中，反作用構(gòu)件和第一致動(dòng)環(huán)限定了第一流體腔，其選 擇性地受壓，并由此使第一致動(dòng)環(huán)可在第二軸向位置和第一軸向位置之間移 動(dòng)。在相關(guān)的特征中，離合器組件還包括提供第一致動(dòng)力的第一偏置彈簧，該 第一偏置彈簧在第二軸向位置偏置第一致動(dòng)環(huán)。在另一^IT征中，離合器組件 還包括收容于第二流體腔中的第二偏置彈簧和活塞，該第二流體腔由殼體限 定，其中第二偏置彈簧在對(duì)應(yīng)于第三軸向位置的脫離位置偏置活塞，其中第二流體腔選擇性地受壓以提供第二致動(dòng)力，由此可在第三軸向位置和第四軸向位 置之間移動(dòng)第二致動(dòng)環(huán)。[ooii]在一具體實(shí)施例中，離合器組fHi于變速器中，該變速器包括第一 傳動(dòng)軸和第二傳動(dòng)軸、以及選擇性地聯(lián)接第一和第二傳動(dòng)軸的行星齒輪組、包 括齒圈、中心齒輪和小齒輪的第三行星齒輪組。在該具體實(shí)施例中，離合器組 件選擇性地為齒圈、中心齒輪和小齒輪中的一個(gè)提供接i也力矩。
下文提供的詳細(xì)說明將使本發(fā)明的其他應(yīng)用范圍變得顯而易見?？梢岳斫庠敿?xì)說明和具體實(shí)施例僅僅用于示例而不用于限制本發(fā)明的范圍。


由詳細(xì)說明和附圖將更加充分地理解本發(fā)明，其中
圖1是圖示示例的混合動(dòng)力車動(dòng)力系統(tǒng)的方框圖；
圖3是用于圖2所示的^I器的局部機(jī)械原理；
圖4是圖2所示的變速器的不完整橫截面?zhèn)纫晛y
圖5是圖2所示的變速器的不完整橫截面?zhèn)纫晥D；禾口
以下說明本質(zhì)上僅用于示例，決不是用于限制本發(fā)明、其應(yīng)用或用 途。為簡潔起見，在附圖中使用相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件。正如在這里 所使用的，詞語"模塊"指專用集成電斷ASIC)、電子電路、執(zhí)行一個(gè)或多個(gè) 軟件或固件程序的處理器(共享、專用或集群)和存儲(chǔ)器、組合邏輯電路，禾口/ 或其他提供所述功能的適合的組件。
參照?qǐng)D1，示出了圖示用于混合動(dòng)力車的示例的動(dòng)力系統(tǒng)的方框圖， 總的用附圖標(biāo)記10表示。動(dòng)力系統(tǒng)10包括發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)12(如內(nèi)燃機(jī))和一個(gè)或 多個(gè)驅(qū)動(dòng)地連接到變速器16的電動(dòng)機(jī)14。僅僅用于示例，動(dòng)力系統(tǒng)10如所 示的可以具有單個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)12和兩個(gè)電動(dòng)機(jī)14a、 14b。發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)12和 電動(dòng)機(jī)14可以向變速器16提供驅(qū)動(dòng)力矩。如下文所述，發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)12和電 動(dòng)機(jī)14還可以接收來自變速器16的傲巨。[(X)22]頓器l6可以驅(qū)動(dòng)i腿接至,于驅(qū)動(dòng)混^^力力努未示出)雜的傳 動(dòng)系18。特定地，可以禾,變速器16 ilil^I器16的一個(gè)或多個(gè)傳動(dòng)比將 由發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)12、電動(dòng)機(jī)14、或其組合所提供的驅(qū)動(dòng)力矩傳遞給傳動(dòng)系18。 在 移動(dòng)時(shí)，還可以利用 器16將傳動(dòng)系18所提供的，傳遞給電動(dòng)機(jī)814、發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)12、或其組合。在這種方式中，可以利用電動(dòng)機(jī)14給車輛的 電氣系統(tǒng)(如電池)充電以提供電力。魏器16可以是由動(dòng)力系控制模i^(未示 出)調(diào)節(jié)的自動(dòng)變速器。例如，動(dòng)力系控制模塊可以調(diào)節(jié) 器16的一個(gè)或多 個(gè)致動(dòng)戮如流體致動(dòng)器^)在不同傳動(dòng)比之間切換。
參照?qǐng)D2-5，現(xiàn)在將進(jìn)一步具體描述^I器16。，器16包括根據(jù) 本發(fā)明原理的雙作用離合皿置。特別參照?qǐng)D2， 器16包括容納 器 16的各種部件的殼體組件30。殼體組件30可用于為^3I器16的各種部fMI 供結(jié)構(gòu)支撐。殼體組件30還可以用于容納變速器16部分內(nèi)部的流體以及為傳 遞^I器16內(nèi)部的^ii流體提供路徑。為實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，殼體組件30可以包 括多個(gè)殼體部分32、 34、 36、 38和40，其與變速器16的其他部件一起工作 以實(shí)現(xiàn)前述目的。如所示的，可以通過多個(gè)螺栓42將殼體部分3240可靠地 連接在一起。
現(xiàn)在參照?qǐng)D3，變速器16可以包括連接到電動(dòng)機(jī)14a、 14b的輸入軸 50和ffiil—個(gè)或多個(gè)齒輪系的輸出軸52。例如，^!器16可以包括由主傳動(dòng) 軸66驅(qū)動(dòng)ilk^接的第一齒輪系60、第二齒輪系62和第三齒輪系64。如所示 的，第一、第二和第三齒輪系60、 62、 64可以是行星齒輪系(即周轉(zhuǎn)齒輪系)。
一齒輪系60可以包括第一齒輪組68和聯(lián)接至IJ第一離合器組件72 的第一傳動(dòng)軸70，該第一離合器組件72用于選擇性地將第一齒輪系60連接 到第二齒輪系62。第一齒輪組68可以位于第一傳動(dòng)軸70的一端上，并被固 定以隨第一傳動(dòng)軸70 —起旋轉(zhuǎn)。第一傳動(dòng)軸70可以通過電動(dòng)機(jī)14a所提供的 轉(zhuǎn)子聯(lián)接構(gòu)件74驅(qū)動(dòng)地連接到電動(dòng)機(jī)14a。如所示的(圖4)，轉(zhuǎn)子聯(lián)接組件74 可以用花M^接到第一傳動(dòng)軸70。
第二齒輪系62可以包括第二齒l^且76和聯(lián)接至U第二離合器組件80 的第二傳動(dòng)軸78，該第二離合器組件80用于選擇性地將第二齒輪系62連接 到第三齒輪系64。第二齒輪組76可以位于第二傳動(dòng)軸78的一端，并被固定 以隨第二傳動(dòng)軸78 —起旋轉(zhuǎn)。第二傳動(dòng)軸78可以通過電動(dòng)機(jī)14b所提供的轉(zhuǎn) 子聯(lián)接組件Sl驅(qū)動(dòng)地聯(lián)接到電動(dòng)機(jī)Mb。如所示的(圖5)，轉(zhuǎn)子聯(lián)接組件Sl 可以用花鍵連接至'J第二傳動(dòng)軸78。
第三齒輪系64可以包括連接到輸出軸52的第三齒輪組82。第三齒 輪組82可以位于鄰近與第二齒輪系62相對(duì)的第二傳動(dòng)軸78的一端，并且如9上所述，可以選擇性地3M:第二離合器組件80連接到第二齒輪系62。第一和第二離合器組件72、 80可以分別包括第一和第二致動(dòng)器組件84、 86，其選擇性地致動(dòng)離合器組件72、 80。主傳動(dòng)軸66被固定以隨第一、第二和第三齒輪系60、 62、 64 —同旋轉(zhuǎn)。輸入和輸出軸50、 52、第一、第二和第三齒輪系60、 62、 64、以及傳動(dòng)軸66、 70和78可以同軸排列并且被固定，以如所示的繞軸線88旋轉(zhuǎn)。如下文中所使用的，詞語"軸向"通常指與軸線88平行的方向。此外，詞語"徑向"通常用于指與軸線88垂直的方向。在所示布置中，輸入軸50ffiil第一齒輪系60連接到電動(dòng)機(jī)14a。輸入軸50 M;第一和第二齒輪系60、62和主傳動(dòng)軸66的組合連接到電動(dòng)機(jī)14b。輸入軸50通過第一、第二和第三齒輪系60、 62、 64和主傳動(dòng)軸66的組合連接到輸出軸52。第一和第二致動(dòng)器組件84、 86可以選擇性i皿動(dòng)離合器組件72、 80，并由此操作第一、第二和第三齒輪系60、 62、 64。第一和第二致動(dòng)器組件84、 86可以操作第一、第二和第三齒輪系60、 62、 64在輸入和輸出軸50、 52同電動(dòng)機(jī)14a、 14b之間以不同的傳動(dòng)比傳遞驅(qū)動(dòng)力矩。雖然圖中示出了輸入和輸出軸50、 52、第一、第二和第三齒輪系60、62、 64、以及主傳動(dòng)軸66的上述布置，并且下文還將具體說明，但是本發(fā)明的原理還可以適用于變速器16的其他布置。繼續(xù)參照?qǐng)D3，輸入軸50可以包括空心軸90和固定在空心軸90 —端的鼓輪92?？招妮S90可以延伸穿過^I器16—端的開口，并被固定以通過由殼體組件30提供的一個(gè)或多W由頸軸承94繞軸線88旋轉(zhuǎn)。輸出軸52可以包括空心軸96和固定在空心軸96 —端的鼓輪98。空心軸96可以延伸穿過與輸入軸50相對(duì)的變速器16的一端的開口 ?？招妮S96可以被固定以通過一個(gè)或多個(gè)軸頸軸承94在殼體組件30內(nèi)繞軸線88旋轉(zhuǎn)。輸入和輸出軸50、 52中的*都可以容納主傳動(dòng)軸66的相對(duì)端，并且分別包括軸頸軸承100、 102，其可旋轉(zhuǎn)地繞軸線88支撐主傳動(dòng)軸66。具體參照?qǐng)D4，第一齒輪組68可以是動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)中使用的常規(guī)的行星類型，并可以包括圍繞中心齒輪112的齒圈110和由支架116連接的多個(gè)小齒輪114。如所示的，齒圈110可以與鼓輪92制成一體，由此將輸入軸50連接到第一齒輪系60。中心齒輪112可以被固定以隨第一傳動(dòng)軸70 —同旋轉(zhuǎn)。例如，中心齒輪112可以用花鍵連接至條一傳動(dòng)軸70。支架116可以被固定以隨主傳動(dòng)軸66 —同旋轉(zhuǎn)，由此將主傳動(dòng)軸66連接到第一齒輪系60。如所示的，支架116可以用花鍵連接到主傳動(dòng)軸66。第一傳動(dòng)軸70可以是管狀的，并具有主傳動(dòng)軸66穿過其延伸的一部分。第一傳動(dòng)軸70可以包括軸頸軸承120，其可旋轉(zhuǎn)地支撐主傳動(dòng)軸66在第一傳動(dòng)軸70內(nèi)的部分。第一傳動(dòng)軸70還可以包括徑向延伸構(gòu)件122。構(gòu)件122可以固定在與第一齒輪系60相對(duì)的第一傳動(dòng)軸70的一端，并可以將第一傳動(dòng)軸70連接到第一離合器組件72。第二齒輪組76可以是常規(guī)的行星類型，并可以包括圍繞中心齒輪132的齒圈130和由支架136連接的多個(gè)小齒輪134。齒圈130可以是內(nèi)置于第一離合器組件72，并被固定以隨第一離合器組件72 —同旋轉(zhuǎn)。中心齒輪132可以被固定以隨第二傳動(dòng)軸78—同旋轉(zhuǎn)。例如，中心齒輪132可以用花H^接到第二傳動(dòng)軸78(圖4)。支架136可以被固定以隨主傳動(dòng)軸66 —同旋轉(zhuǎn)，由此將主傳動(dòng)軸66連接到第二齒輪系62。支架136可以用花^^接到主傳動(dòng)軸66(圖4)。具體參照?qǐng)D5，第二傳動(dòng)軸78可以是管狀的，并具有主傳動(dòng)軸66穿過其延伸的一部分。第二傳動(dòng)軸78可以由軸頸軸承138支撐以繞主傳動(dòng)軸66旋轉(zhuǎn)。第二傳動(dòng)軸78可以包括連接到第二離合器組件80的徑向延伸構(gòu)件l39。如所示的(圖5)，構(gòu)件139可以用花^^接到第二傳動(dòng)軸78。第三齒輪組82可以是動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)中使用的常規(guī)的行星類型。第三齒輪組82可以包括圍繞中心齒輪142的齒圈140和由支架146連接的多個(gè)嚙合的小齒輪副144。由前述，可以理解第三齒輪組82與第一和第二齒輪組68、76不同之處在于其包括設(shè)置在齒圈140和中心齒輪142之間的嚙合的小齒輪副144，而不是與蚰勺小齒輪組(如小齒輪114、 134)。齒圈140可以制成與輸出軸52—體，由此將第三齒輪組82連接到輸出軸52。中心齒輪142可以被固定以隨主傳動(dòng)軸66—同旋轉(zhuǎn)。例如，中心齒輪142可以用花,接到主傳動(dòng)軸66(圖5)。具體參照?qǐng)D6，現(xiàn)在具體描述包括第一致動(dòng)器組件84的第一離合器組件72。第一離合器組件72包括共用鼓輪160、內(nèi)部離合器組件162和外部離合器組件164。如所示的，共用鼓輪160可以容納和圍繞齒圈130和至少內(nèi)部離合器組件162的一部分。共用鼓輪160可以包括多個(gè)位于內(nèi)表面上的內(nèi)部 花鍵170。內(nèi)部花鍵170可以在平行于軸線88的方向延伸，并與由齒圈130 提供的互補(bǔ)的花鍵接合。共用鼓輪160可以包括一對(duì)設(shè)置在齒圈130相對(duì)側(cè)的 卡環(huán)172，其固定齒圈130在共用鼓輪160內(nèi)的軸向位置。共用鼓輪160還可 以包括多個(gè)位于夕凍面的外部花鍵174。夕卜部花鍵174可以在平行于軸線88 的方向延伸，并與由外部離合器組件164提供的互補(bǔ)的花鍵接合。內(nèi)部離合器組件162可以包括反作用構(gòu)件180和與多個(gè)反作用板184 交替插入的多個(gè)摩擦板182。反作用構(gòu)件180可以用花鍵連接到構(gòu)件122，由 此被固定以隨第一傳動(dòng)軸70—同旋轉(zhuǎn)。如所示的，反作用構(gòu)件180可以具有 大致L形橫截面，并可沿構(gòu)件122在兩^由向位置之間移動(dòng)。為此，反作用構(gòu) 件180可以包括一對(duì)位于反作用構(gòu)件180相對(duì)側(cè)的卡環(huán)186，其與構(gòu)件122接 合并且由此限制反作用構(gòu)件180的軸向移動(dòng)。反作用構(gòu)件180還可以包括外部 花鍵188和推力面190。外部花鍵188可以與由反作用板184提供的互補(bǔ)的花 鍵接合。推力面190可以是大致垂直于軸線88的平面，其位置鄰近摩擦板182 和反作用板184。摩擦板182可以被容納于公共鼓輪160內(nèi)并由公共鼓輪160圍繞。 摩擦板182可以接合內(nèi)部花鍵170，并由此被固定以隨公共鼓輪160 —同旋轉(zhuǎn)。 摩擦板182可以在從公共鼓輪160向內(nèi)的徑向方向上延伸。反作用板184可以 接合外部花鍵188，并由此被固定以隨反作用構(gòu)件180和第一傳動(dòng)軸70 —同 旋轉(zhuǎn)。反作用板184可以在從外部花鍵188向外的徑向方向上延伸。外部離合器組件164可以包括反作用構(gòu)件200和與多個(gè)反作用板204 交替插入的多個(gè)摩擦板202。反作用構(gòu)件200可以制成與殼體組件30(如殼體 部分38)—體，并可以包括內(nèi)部花鍵206和推力面208。內(nèi)部花鍵206可以接 合由反作用板204提供的互補(bǔ)的花鍵并由此固定反作用板204在殼體組件30 內(nèi)的旋轉(zhuǎn)位置。推力面208可以是大致垂直于軸線88的平面，其位置鄰近摩 擦板202和反作用板204。繼續(xù)參照?qǐng)D6，第一致動(dòng)器組件84包括第一作用組件210和根據(jù)本 發(fā)明原理的雙作用組件212。第一作用組件210被固定以隨反作用構(gòu)件180 — 同旋轉(zhuǎn)，并選擇性地可操作以壓縮摩擦板182和反作用板184，由M過第一 離合器組件72傳遞轉(zhuǎn)矩。
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第一作用組件210可以是流體致動(dòng)的，并且可以包括與活塞組件 216 —起工作的活塞殼體214，以選擇性地將軸向負(fù)荷施加給反作用板184， 由lttm動(dòng)內(nèi)部離合器組件162?；钊麣んw214可以固定于組件122并由此被固 定以隨第一傳動(dòng)軸70—同旋轉(zhuǎn)?；钊麣んw214可以與組件122制成一體，并 通過由殼體組件30(如殼體部分36)所提供的軸頸軸承218旋轉(zhuǎn)地在末端支撐。活塞組件216可以包括通過碟形彈簧224與返回構(gòu)件222分離的工 作構(gòu)件220。工作構(gòu)件220可以包括被容納于活塞殼體214內(nèi)的頭部分226， 其包括止動(dòng)和密封組件228。頭部分226可以與活塞殼體214 —起工作以限定 流體腔230。工作構(gòu)件220還可以包括在頭部分226和反作用板184之間延伸 的作用部分232。如所示的，返回構(gòu)件222可以套入活塞殼體214和作用部分 232之間，并緊靠反作用構(gòu)件180。返回構(gòu)件222可以包括第二密封件234。碟形彈簧224與返回構(gòu)件222 —起工作以在工作構(gòu)件從內(nèi)部離合器 組件162脫開的第一軸向位置偏置工作構(gòu)件220?？梢詫⑹軌毫黧w提供給流體 腔230，以將工作構(gòu)件220從脫離位置移動(dòng)到工作構(gòu)件220與內(nèi)部離合器組件 162接合的第二軸向位置，并將軸向負(fù)荷傳遞給反作用板184?？梢酝ㄟ^， 器16內(nèi)的液壓泵(未示出)提供受壓流體。雙作用組件212鄰近外部離合器組件164，并可以被容納在由殼體組 件30的內(nèi)壁242所限定的環(huán)形腔240內(nèi)。例如，如所示的，殼體部分36、 38 可以一起工作以限定環(huán)形腔240。雙作用組件212包括作用臂組件250、第一 致動(dòng)器252和第二致動(dòng)器254。作用臂組件250位于外部離合器組件164和第 一和第二致動(dòng)器252、 254之間。作用臂組件250可在接合位置和脫離位置之 間軸向移動(dòng)。當(dāng)位于接合位置時(shí)，作用臂組件250將第一致動(dòng)器252、第二致動(dòng)器 254、或其組合所提供的作用力傳遞給反作用板204。第一致動(dòng)器252和第二 致動(dòng)器254可以分別提供通過作用臂組件250選擇性地傳遞給反作用板204的 第一軸向力和第二軸向力。在脫離位置，作用臂組件250從外部離合器組件 164回縮。在這種方式中，雙作用組件212選擇性地將接地力矩傳遞給外部離 合器組件164，并由此阻止齒圈130的旋轉(zhuǎn)。作用臂組件250包括第一作用臂260和第二作用臂262。第一作用臂 260是響應(yīng)于其從第二致動(dòng)器254、第二作用臂262或其組合所接收的軸向力沿軸線88移動(dòng)的大致環(huán)形構(gòu)件。特定地，第一作用臂260在第一作用臂260 AA^卜部離合器組件164脫開的回縮位置和第一作用臂260與外部離合器組件 164接合的接合位置之間移動(dòng)。當(dāng)位于接合位置時(shí)，第一作用臂260將其從第 二致動(dòng)器254禾Q/或第二作用臂262所接收的作用力傳遞給外部離合器組件 164。當(dāng)?shù)谝蛔饔帽?60從接合位置移動(dòng)到回縮位置時(shí)，/"卜部離合器組件164 釋放由第二致動(dòng)器254和/或第二作用臂262所提供的作用力。繼續(xù)參照?qǐng)D6，如所示的，第一作用臂260可滑動(dòng)地容納于第二作用 臂262內(nèi)。在這種方式中，第一作用臂260可以位于外部離合器組件164和第 二作用臂262與第二致動(dòng)器254二者之間。在所示具體實(shí)施例中，第一作用臂 260不固定于第二作用臂262 ，二致動(dòng)器254。第一作用臂260可以具有帶 有多個(gè)彎曲的大致W形橫截面。在這種方式中，第一作用臂260可以由合適 厚度的軟鋼板金屬壓制而成。第一作用臂260包括第一和第二接觸面264、 266和第一和第二接合 面268、 270。第一接觸面264位于第一作用臂260的外周面，并可滑動(dòng)地接 合第二作用臂262的內(nèi)表面272。第一接觸面264和內(nèi)表面272可以是互補(bǔ)的 柱面，當(dāng)作用臂組件250位于腔240內(nèi)時(shí)，該互補(bǔ)的柱面可以與軸線88同軸 排列。在這種方式中，第一作用臂260相對(duì)于第二作用臂262的徑向位置可以 是固定的，同時(shí)允許第一和第二作用臂260、 262之間的相對(duì)軸向移動(dòng)。第二接觸面266在徑向和軸向方向都與第一接觸面264間隔開，并 鄰接反作用板204的端面274。第二接觸面266可以是垂直于第一接觸面264 的平的環(huán)形表面。因此，當(dāng)作用臂組件250位于腔240內(nèi)時(shí)，第二接觸面266 可以與軸線88同軸對(duì)準(zhǔn)并垂直于軸線88。第二接觸面266可以與第一接觸面 264徑向地向內(nèi)隔開，并鄰接反作用板204，從而當(dāng)?shù)谝蛔饔帽?60從回縮位
置移動(dòng)到接合位置時(shí)，可以將作用力均勻地傳遞給外部反作用板204。第一接合面268鄰近第一接觸面264定位。當(dāng)?shù)诙饔帽?62從回
縮位置移動(dòng)到第二作用臂262接ft4第一作用臂260的接合位置時(shí)，第一接合面
268接收由第一致動(dòng)器252提供給第二作用臂262的作用力。如所示的，第一
接合面268可以是垂直于第一接觸面264的大致平面。當(dāng)?shù)诙聞?dòng)器254將第一作用臂260從脫離位置移動(dòng)到接合位置時(shí)，
第二接合面270接收來自于第二致動(dòng)器254的作用力。第二接合面270可以是平行于第一接合面268的大致平面。如所示的，第二接合面270可以位于第一 和第二接觸面264、 266之間的軸向和徑向位置。第二作用臂262是響應(yīng)于其所接收的軸向力而移動(dòng)的大致環(huán)形構(gòu)件。 特定地，第二作用臂262在第二作用臂262從第一作用臂260脫開的回縮位置 和第二作用臂262與第一作用臂260接合的接合位置之間移動(dòng)。當(dāng)位于接合位 置時(shí)，第二作用臂262將其從第一致動(dòng)器252所接收的作用力傳遞給第一作用 臂260。當(dāng)?shù)诙饔帽?62從接合位置移動(dòng)至U回縮位置時(shí)，從第一作用臂260 釋放由第一致動(dòng)器252提供的作用力。第二作用臂262與殼體組件30 —起工 作以限定流體腔276?？梢詾榱黧w腔276提供受壓流體，從而產(chǎn)生使第二作用 臂262從接合位置移動(dòng)至鵬離位置的軸向力。特定地，由受壓流體所產(chǎn)生的軸 向力可以大于由第一致動(dòng)器252所提供的第一軸向力。繼續(xù)參照?qǐng)D6，如所示，第二作用臂262可以具有帶有多個(gè)彎曲的大 致Z形橫截面。在這種方式中，如第一作用臂260—樣，第二作用臂262可以 由合適厚度的軟鋼板金屬壓制而成。雖然所示為Z照黃截面，可以想到其他更 簡單的橫截面如L形橫截面。如前面所述，第二作用臂262包括內(nèi)表面272。 第二作用臂262還包括校準(zhǔn)面278，密封件280、 282，終點(diǎn)擋板284和第一禾口 第二接合面286、 288。校準(zhǔn)面278與內(nèi)表面272相反地接近第一作用臂260，并可滑動(dòng)地接 合殼體組件30(如殼體部分38)的內(nèi)壁242的互補(bǔ)部分。校準(zhǔn)面278和內(nèi)壁242 的互補(bǔ)部分是互補(bǔ)的柱面，當(dāng)作用臂組件250位于腔240內(nèi)時(shí)，該互補(bǔ)的柱面 與軸線88同軸排列。在這種方式中，校準(zhǔn)面278固定腔240內(nèi)的第一和第二 作用臂260、 262的徑向位置。密封件280可以位于殼體組件30(或反作用構(gòu)件200)內(nèi)，用于將第二 作用臂262密封在校準(zhǔn)面278和內(nèi)壁242之間的內(nèi)側(cè)。密封件282可以附在第 二作用臂262的夕卜周面，并可以將第二作用臂262密封在夕卜側(cè)?？梢赃x擇性地 為流體腔276提供^E流體，從而將第二作用臂262從接合位置移動(dòng)到回縮位 置。終點(diǎn)擋板284在徑向和軸向方向上都與^^準(zhǔn)面278間隔開并當(dāng)?shù)诙?作用臂位于回縮位置時(shí)鄰接內(nèi)壁242。如所示的，終點(diǎn)擋板284可以從第二作 用臂262的一端突出。終點(diǎn)擋板284可以具有垂直于校準(zhǔn)面278的大致平面。
15在更簡單的結(jié)構(gòu)中，第二作用臂262可以具有大致L形橫截面，其中終點(diǎn)擋板 284不從第二作用臂262的一端突出。第三接合面286位于鄰近內(nèi)表面272并當(dāng)?shù)诙饔帽?62從回縮位 置移動(dòng)到接合位置時(shí)接合第一接合面268。在這種方式中，第三接合面286可 以將由第一致動(dòng)器252提供的作用力傳遞給第一作用臂260。如所示的，第三 接合面286可以是從內(nèi)表面272向內(nèi)徑向延伸的大致平面。當(dāng)?shù)诙饔帽?62從回縮位置移動(dòng)到接合位置時(shí)，第四接合面288 接收來自于第一致動(dòng)器252的作用力。第四接合面288可以是垂直于校準(zhǔn)面 278的大致平面。第一致動(dòng)器252可以與外部離合器164和流體腔276相對(duì)地鄰近第 二作用臂262。第一致動(dòng)器252可以包括偏置彈簧290，其提供第一軸向力并 且當(dāng)不向流體腔276提供受壓流體時(shí)或受壓流體難以獲得時(shí)(如沒有驅(qū)動(dòng)液壓 泵時(shí))在接合位置偏置第二作用臂262。因此，第一致動(dòng)器252還可以在接合位 置偏置第一作用臂260，由此使偏置彈簧290提供的第一軸向力傳送給外部離 合器164。如所示的，偏置彈簧290可以在殼體組件30和第四接合面288之 間的軸向方向上延伸。偏置彈簧290可以是任何適合的，，可以是線圈彈簧。 偏置彈簧290可以包括一對(duì)位于相對(duì)端的彈簧座292。第二致動(dòng)器254還包括偏置彈簧302，在當(dāng)不給流體腔296提供^E 流體時(shí)，，從第一作用臂260脫開的軸向位置偏置第二致動(dòng)器254。在這種 方式中，可以從第一作用臂260和外部離合器組件164釋放由第二致動(dòng)器254 所產(chǎn)生的作用力。偏置彈簧302可以在頭部分294和支座組件304之間的軸向
16方向上延伸。支座組件304可以鄰接殼體組件30內(nèi)的卡環(huán)306。由前面所述，可以理解由第一和第二致動(dòng)器252、 254所提供的作用 力由第一作用臂260選擇性地傳遞給外部離合器組件164。特定地，當(dāng)不給流 體腔276提供，流體和/或給流體腔296提供受壓流體時(shí)，第一作用臂260 將軸向力傳遞給外部離合器組件164。再參照?qǐng)D5，如前面所述，第二離合器組件80可以包括雙離合器組 件310，其用于選擇性地將第二齒輪系62連接至l傑三齒輪系64。雙離合器組 件310還可以選擇性地將接地力矩施加給第三齒輪組82的支架146。例如， 如所示的，雙離合器組件310可以包括內(nèi)部離合器312，其選擇性地由內(nèi)部活 塞組件314致動(dòng)以連接支架146和第二傳動(dòng)軸78。內(nèi)部活塞組件314可以具 有與活塞組件216相似的結(jié)構(gòu)，因此不再詳細(xì)i侖述。雙離合器組件310還可以 包括外部離合器316，其可以選擇性地由外部活塞組件318致動(dòng)以將支架146 和殼體組件30接地。外部活塞組件318可以與第二致動(dòng)器254相似。由前面所述，可以理解此處公開的第一離合器組件72提供雙作用組 件212，其包括更少和更簡單的組件，及在殼體組件30內(nèi)部需要更小的徑向 包裝空間。例如，本發(fā)明提供一種更簡單的殼體組件30和作用臂組件250， 其使第一致動(dòng)器252育,在殼體組件30內(nèi)部徑向地向內(nèi)移動(dòng)。此外，本發(fā)明 提供一種用于雙作用離合器組#(如外部離合器組件164)的作用臂組件250，其 更易于制造并裝配于殼體組件30。在壓制或其j頓合的制造過程中，作用臂 組件250更易于利用適合厚度的金屬片制造?，F(xiàn)在本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以從前述說明中理解，可以以不同形式實(shí) 現(xiàn)本發(fā)明的廣義教導(dǎo)。因此，雖然本發(fā)明包^t寺殊的實(shí)例，但是對(duì)于本領(lǐng)域技 術(shù)人員來說，由于基于對(duì)于附圖、說明書和權(quán)禾腰求的研究，其他 會(huì)變得 顯而易見，因此本發(fā)明的真正范圍不應(yīng)因此受到限制。
1權(quán)利要求
1.一種致動(dòng)器組件，其用于選擇性地致動(dòng)離合器，所述致動(dòng)器組件包括第一致動(dòng)環(huán)，其設(shè)置于鄰近所述離合器的端面，并可沿所述離合器的旋轉(zhuǎn)軸線在第一軸向位置和第二軸向位置之間移動(dòng)；以及第二致動(dòng)環(huán)，其可滑動(dòng)地容納于所述第一致動(dòng)環(huán)內(nèi)，并可沿所述旋轉(zhuǎn)軸線在第三軸向位置和第四軸向位置之間通過所述第一致動(dòng)環(huán)移動(dòng)，其中所述第一致動(dòng)環(huán)接收第一致動(dòng)力，并且當(dāng)位于所述第二軸向位置時(shí)，將所述第一致動(dòng)力傳遞給所述第二致動(dòng)環(huán)，以及其中所述第二致動(dòng)環(huán)選擇性地接收所述第一致動(dòng)力和一第二致動(dòng)力，并且當(dāng)位于所述第四軸向位置時(shí)，將所述第一和第二致動(dòng)力至少之一傳遞給所述離合器。
2. 如權(quán)利要求1所述的致動(dòng)器組件，其特征在于所述第一和第二致動(dòng)環(huán) 繞所述旋轉(zhuǎn)軸線同心地設(shè)置。
3. 如權(quán)利要求1所述的致動(dòng)器組件，其特征在于所述第一致動(dòng)環(huán)在第一 徑向位置點(diǎn)接收所述第一致動(dòng)力，并在第二徑向位置點(diǎn)傳遞所述第一致動(dòng)力， 并且其中所述第二致動(dòng)環(huán)在第三徑向位置點(diǎn)傳遞所述第一和第二致動(dòng)力至少 之一。
4. 如權(quán)禾腰求3所述的致動(dòng)器組件，其特征在于所述第二徑向位置點(diǎn)在 所述第一徑向位置點(diǎn)內(nèi)側(cè)，以及所述第三徑向位置點(diǎn)在所述第一和第二徑向位 置點(diǎn)內(nèi)側(cè)。
5. —種離合器組件，其支撐于殼體內(nèi)部，所述離合器組件包括 反作用構(gòu)件，其聯(lián)接到所述殼體，包括與繞軸線旋轉(zhuǎn)的摩擦板交替插入的第一致動(dòng)環(huán)，其可移動(dòng)地容納于所述反作用構(gòu)件內(nèi)，并設(shè)置在鄰近所述反 作用板的端面，并且其可沿所述軸線在第一軸向位置和第二軸向位置之間移 動(dòng)；以及第二致動(dòng)環(huán)，其可滑動(dòng)地容納于所述第一致動(dòng)環(huán)內(nèi)，并可沿所述軸線在第 三軸向位置和第四軸向位置之間通過所述第一致動(dòng)環(huán)移動(dòng)，其中所述第一致動(dòng)環(huán)接收第一致動(dòng)力，并且當(dāng)位于所述第二軸向位置時(shí)，將所述第一致動(dòng)力傳遞給所述第二致動(dòng)環(huán)，以及其中所述第二致動(dòng)環(huán)選擇性地接收所述第一致動(dòng)力和第二致動(dòng)力，并且當(dāng) 位于所述第四軸向位置時(shí)，將所述第一和第二致動(dòng)力至少之一傳遞給所述端 面，由此阻止所 擦板的旋轉(zhuǎn)。
6. 如權(quán)利要求5所述的離合器組件，其特征在于所述第一和第二致動(dòng)環(huán) 繞所述軸線同心地設(shè)置。
7. 如權(quán)利要求5所述的離合器組件，其特征在于所述第一致動(dòng)環(huán)在第一 徑向位置點(diǎn)接收所述第一致動(dòng)力，并在第二徑向位置點(diǎn)傳遞所述第一致動(dòng)力， 并且所述第二致動(dòng)環(huán)在第三徑向位置點(diǎn)傳遞所述第一和第二致動(dòng)力至少之一。
8. 如權(quán)利要求7所述的離合器組件，其特征在于所述第一致動(dòng)環(huán)具有L 形橫截面，其限定了接收所述第一致動(dòng)力的第一接觸面和與第一接觸面相反的 第二接觸面，其中當(dāng)所述第一致動(dòng)環(huán)位于所述第二軸向位置時(shí)，所述第二接觸 面鄰接所述第二致動(dòng)環(huán)。
9. 如權(quán)利要求8所述的離合器組件，其特征在于所述第一致動(dòng)環(huán)由一塊 金屬片制成。
10. 如禾又利要求8所述的離合器組件，其特征在于所述第二致動(dòng)環(huán)具有W 形橫截面，其限定了接收所述第一致動(dòng)力的第一接觸面、接收所述第二致動(dòng)力 的第二接觸面和當(dāng)所述第二致動(dòng)環(huán)位于所述第四軸向位置時(shí)與所述端面鄰接 的第三接觸面。
11. 如權(quán)禾腰求10所述的離合器組件，其特征在于所述第二致動(dòng)環(huán)由一塊 金屬片制成。
12. 如權(quán)利要求5所述的離合器組件，其特征在于所述反作用構(gòu)件和所述 第一致動(dòng)環(huán)限定了選擇性受壓的第一流體腔，由此^^f述第一致動(dòng)環(huán)在所述第 二軸向位置和所述第一軸向位置之間移動(dòng)。
13. 如權(quán)利要求12所述的離合器組件，其特征在于所述第一致動(dòng)環(huán)還包括 附接在外周面的第一密封件，該第一密封件^^f述第一致動(dòng)環(huán)和所述反作用構(gòu) 件之間密封所述第一流體腔。
14. 如權(quán)利要求13所述的離合器組件，其特征在于所述反作用構(gòu)件還包括 第二密封件，該第二密封件^Eff述反作用構(gòu)件和所述第一致動(dòng)環(huán)之間密封所述 第一流體腔。
15. 如權(quán)利要求12所述的離合器組件，還包括第一偏置彈簧，其提供所述 第一致動(dòng)力，并在所述第二軸向位置偏置所述第一致動(dòng)環(huán)。
16. 如權(quán)利要求15所述的離合器組件，還包括被容納在由所述殼體限定的 第二流體腔中的第二偏置彈簧和活塞，其中所述第二偏置彈簧fet應(yīng)于所述第 三軸向位置的脫離位置偏置所述活塞，并且其中所述第二流體腔選擇性地受 壓，以提供所述第二致動(dòng)力，由此4^f述第三軸向位置和所述第四軸向位置之 間移動(dòng)所述第二致動(dòng)環(huán)。
17. —種離合器組件，其用于選擇性地聯(lián)接第一傳動(dòng)軸和第二傳動(dòng)軸，所述離合器組fm括第一離合器，其容納于鼓輪內(nèi)部，并包括第一摩擦板，該第一摩擦板被固 定以和所^^輪一起繞軸線旋轉(zhuǎn)，所述第一離合器選擇性地由第一 離合器致動(dòng)器致動(dòng)以驅(qū)動(dòng)地聯(lián)接所述第一傳動(dòng)軸和所述鼓輪；第二離合器，其圍繞所，輪，并包括第二摩擦板，i^二摩擦板被固定以隨所述鼓輪一起旋轉(zhuǎn)，并且所述第二離合^1皮選擇性纟 動(dòng)以聯(lián)接所述殼體和所^t支輪；以及第二離合皿動(dòng)器，其沿所述第一離合器致動(dòng)器的徑向向外地設(shè)置在所述殼體內(nèi)部，并且選擇性地致動(dòng)所述第二離合器，所述第二離合 動(dòng)器包括 第一致動(dòng)器，其在與所述軸線平行的方向上選擇性地提供第一致動(dòng)力， 第二致動(dòng)器，其在與所述軸線平行的方向上選擇性地提供第二致動(dòng)力， 第一致動(dòng)環(huán)，其設(shè)置于鄰近繞所述軸線的所述第二離合器的端面，并可在第一軸向位置和第二軸向位置之間移動(dòng)；以及第二致動(dòng)環(huán)，其鄰近所述端面，并可滑動(dòng)地容納于所述第一致動(dòng)環(huán)內(nèi)，并可在第三軸向位置和第四軸向位置之間通過所述第一致動(dòng)環(huán)移動(dòng)，其中所述第一致動(dòng)環(huán)在第一徑向位置點(diǎn)接收所述第一致動(dòng)力，并且當(dāng)位于所述第二軸向位置時(shí)，在第二徑向位置點(diǎn)將所述第一致動(dòng)力傳遞給所述第二致動(dòng)環(huán)，以及其中所述第二致動(dòng)環(huán)接ii炒;f述第一和第二致動(dòng)九并且當(dāng)位于所述第四軸向位置時(shí)，在第三徑向位置點(diǎn)將所述第一和第二致動(dòng)力至少之一傳遞給所述第~^離合器o
18. 如權(quán)利要求17所述的離合器組件，其特征在于所述第二離合器致動(dòng)器的最內(nèi)層表面沿所述第一離合器致動(dòng)器的最夕卜層表面的徑向向夕卜設(shè)置。
19. 如權(quán)利要求17所述的離合器組件，其特征在于所述第一離合驗(yàn)動(dòng)器 和所述第二離合器致動(dòng)器^^述軸線同心地設(shè)置。
20. —種，器，其包括 第一傳動(dòng)軸和第二傳動(dòng)軸；行星齒輪組，其選擇性地聯(lián)接所述第一和第二傳動(dòng)軸，所述第三行星齒輪 組包括齒圈、中心齒輪和小齒輪；以及如權(quán)利要求5所述的離合器組件，其中所述離合器組件選擇性地為所述齒 圈、所述中心齒輪和所述小齒輪之一提f娥地力矩。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于緊湊型機(jī)電變速器的雙作用離合器。一種致動(dòng)器組件，其用于選擇性地致動(dòng)離合器，所述離合器包括第一致動(dòng)環(huán)，其可沿所述離合器的旋轉(zhuǎn)軸線在第一軸向位置和第二軸向位置之間移動(dòng)，以及第二致動(dòng)環(huán)，其可滑動(dòng)地容納于所述第一致動(dòng)環(huán)內(nèi)部，并可在第三軸向位置和第四軸向位置之間通過所述第一致動(dòng)環(huán)移動(dòng)。所述第一致動(dòng)環(huán)接收第一致動(dòng)力，并且當(dāng)位于所述第二軸向位置時(shí)，將所述第一致動(dòng)力傳遞給所述第二致動(dòng)環(huán)。所述第二致動(dòng)環(huán)選擇性地接收所述第一致動(dòng)力和第二致動(dòng)力，并且當(dāng)位于所述第四軸向位置時(shí)，將所述第一和第二致動(dòng)力之一傳遞給所述離合器。所述致動(dòng)器組件位于變速器中，并致動(dòng)為變速器的行星齒輪組提供輸入的離合器。
文檔編號(hào)F16D21/02GK101566196SQ20091020391
公開日2009年10月28日 申請(qǐng)日期2009年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月4日
發(fā)明者K·C·貝克納, W·S·里德 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作公司