具有单向作用的滚珠坡道式传动系统离合致动器技术方案

一种采用一滚珠坡道式致动器（２）的汽车传动系统离合器，利用一滚珠坡道机构（５）响应于一电磁场而向离合圆盘（１０、１１）提供夹紧力，在圆盘处，此夹紧力利用一行星轮系（２１）保持住并随离合器滑移而增大。一主单向离合器（６０）在行星轮系（２１）与飞轮（４）之间发挥作用，而许多辅助单向离合器（４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃ、４４Ｄ）作用在每一相应的行星齿轮（４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ、４２Ｄ）上。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种汽车传动系统离合器，而更为具体地说，涉及这样一种传动系统离合器，其中一摩擦圆盘利用一种滚珠坡道式致动器被夹紧于一发动机飞轮，在各行星齿轮上具有各单向离合器的一行星轮系结合一主单向离合器可在驱动和滑行两种情况下形成传动系统离合器锁定。传动系统各主离合器通常利用许多弹簧把一摩擦圆盘夹紧于一发动机飞轮。这些弹簧设置在一用螺栓连接于此飞轮的压板组件之内。一可控制此压板弹簧装置的机械联动装置由操作人员予以推移以控制此传动系统离合器的锁止的松脱。目前正在努力运用电子技术使传动系统离合器的操作自动化。已知的有利用连接于机械联动装置的一种电磁或液压致动器以基本上代替操作人员来在传动变换期间从事比较精确的操作。利用这样一种致动器，机械联动装置的动作响应于由一中心处理器生成的一种控制信号，此处理器用于根据各种操作条件来处理多样的汽车传感器信号以确定应当在什么时候和以什么方式启动或止动传动系统离合器。利用一种滚珠坡道式致动器以加载一汽车传动系统差动装置之中的一离合组件，是为人所知的。美国专利第4805486号和第5092825号，其公开内容在此纳入作为参考，披露了一些有限滑动差动装置，其中一离合组件响应于一滚珠坡道式致动器的启动而被加载，此致动器则由一启动环上的一伺服马达或一电磁线圈驱动或刹车块予以启动。滚珠坡道机构超过其他各种致动器的优点是，它以很高的力量放大关系，往往是100∶1或更大，把旋转运动转换为轴向移动。滚珠坡道式致动器也已用在汽车传动装置中，通过响应于某种信号来加载一齿轮或离合组件以啮合和解除啮合各个轮系，一如美国专利第5078249号所披露的那样；此专利的披露内容在此纳入作为参考。在两项这种汽车应用场合中，滚珠坡道式致动器的一边，通常称作一控制环，通过由一线圈生成的电磁场所引起的力量项靠箱体机壳，或者由一电气马达使之相对于箱体机壳作转动。为了生成较大的夹紧力，供向线圈或马达的电流予以增大，借以增大控制环对箱体机壳的顶力，使控制环相对于一致动环作转动，从而导致各滚动元件在控制和驱动两环中的坡道上移动，这样增大了轴向移动和在离合组件上的夹紧力。另外已知的是，利用滚珠坡道式致动器来加载汽车传动系统离合器，一如美国专利第1474390号，第2861225号，第3000479号，第5441137号，第5469948号，第5485904号和第5505285号之中所披露的那样；各专利所披露的内容在此纳入作为参考。利用滚珠坡道式致动器提供汽车传动系统离合器夹紧力的一项问题是，先前技术中各种单向滚珠坡道机构的力学作用当汽车处于滑行状态时导致夹紧力损失。一旦发动机功率减小和传动系统实际上超速发动机(滑行状态)，具有单坡道单向驱动作用的先前技术中的滚珠坡道式致动器将解除啮合离合器，从而消除了汽车的发动机制动作用。采用只具有一单一坡道倾角的单向滚珠坡道的滚珠坡道式致动器，将导致离合器在发动机，比如当汽车滑行时，不向传动装置提供转动能量的时候解除啮合。在滑行时，飞轮不再向或是传动装置或是滚珠坡道式致动器提供转动能量。在这种情况下，致动环和控制环的相对转动已经逆反，以致滚珠坡道轴向位移消失，从而使得压板从离合器圆盘离开。结果是，发动机从传动装置脱开，任何发动机制动作用都被消除了。一种双向滚珠坡道驱动式离合器披露在美国专利第29 37 729号和第550 5285号之中。采用这种较为昂贵和复杂的技术，滚珠坡道式致动器装有双向的坡道，当控制环与致动环之间存在任一方向上的相对转动时，它们形成启动作用。不过，滚珠坡道必须经过非启动状态而将导致不希望有的暂时离合器滑移，而且另外，比起一种单向装置来，制造各部件成本较大。还有，与单向滚珠坡道机构相比，双向滚珠坡道在一给定尺寸的情况下，在控制环与致动环之间的转动行程减小。因而，单向滚珠坡道机构是可取的，如果在汽车驱动和滑行两种操作状态下都可以使它从事启动的话。滚珠坡道式致动器包括许多滚动元件、一控制环和一对置的致动环，其中致动环和控制环限定至少三对制成为周向半圆沟槽的、对置的单一坡道表面，每一对对置沟槽约束一个滚动元件。一止推轴承夹置在控制环与一箱体构件之间，连接于诸如一飞轮的输入构件并与之一起转动。一电磁线圈设置得靠近一控制离合器的一个元件，以便产生一磁场以加载此控制离合器，后者又施加作用力在滚珠坡道式致动器的控制环上，控制离合器可以类似于那些通常用于汽车空调压缩机的，或者可以是一种锥形控制离合器，以增大所传送的驱动力。本专利技术的特征在于，由一原动机驱动的飞轮(输入件)和一通过一滚珠坡道驱动式离合器联接的传动输入轴(输出件)。滚珠坡道机构具有许多单向的变深度沟槽(坡道)和一致动环，它具有的各单向的变深度沟槽至少部分地对置于并在几何上基本上类似于控制环上的各沟槽。滚珠坡道式致动器离合装置的一些实例显示在美国专利第19 74 390号、第2861225号、第29 37 729号、第3000479号、第5485904号和第5505285号之中。致动环通过使用拖带环与输入件之间的一行星轮系和一主单向离合器连同许多行星齿轮的每一个上面的辅助单向离合器而防止自身一当离合器在汽车滑行状态中锁上时发生反转。因而，采用本专利技术，滚珠坡道机构当汽车从驱动转向滑行状态时不会经过非启动状态，而离合器滑移会大为减少或者完全消除。一当电磁线圈被激励，滚珠坡道机构可以不依赖于汽车运行状况而只是增大夹紧力。电磁线圈用以启动一控制离合器，它通过行星轮系和主单向离合器以摩擦方式把控制环联接于传动输入轴。在线圈激发时，滚珠坡道机构提供作用在离合器摩擦圆盘上的夹紧力，其中无论何时只要在输入飞轮与汽车传动装置输入轴之间存在某一转速差别，夹紧力的幅度就会立即增大。按照本专利技术，夹紧力的幅度保持在一给定水平或者增大，只要线圈由于作用在行星拖带环与输入件之间一主单向离合器和作用在行星轮系中各个行星齿轮上的各辅助单向离合器的动作而受到激励，从而当汽车进入滑行状态(此时发动机正在制动而不是驱动汽车)时滚珠坡道式致动器依然是被完全启动的。驱动状态下的离合器滑移将导致滚珠坡道机构增大作用在离合器圆盘上的夹紧力。同样，在滑行状态下，如果由于某种原因而出现离合器滑移，行星轮系就会保证控制环与致动环之间在适当方向上的附加相对传动以增大作用在各离合器摩擦圆盘上的夹紧力。本专利技术的一项措施是，防止一滚珠坡道驱动式离合器在输入转矩反转时解除啮合。本专利技术的另一项措施是，通过使用作用在一行星轮系的各行星齿轮上的各单向离合器和在拖带环与飞轮之间的一主单向离合器而锁定一控制环与一致动环之间的转动方向来防止一具有各单向坡道的滚珠坡道驱动式离合器在传动系统转矩处于滑行状态时解除啮合。本专利技术的另一项措施是，采用一行星轮系和一作用在一拖带环与输入件之间的单向离合器使得把一输入件可转动地联接于输出件的、一具有各单向坡道的滚珠坡道驱动式传动系统离合器在传动系统转矩处于一滑行状态时增大其啮合强度。本专利技术的另一项措施是，采用一行星轮系-其中每一行星齿轮支承在一单向离合器上，后者则非转动地支承在装接于拖带环的支承销上，使得由一具有各单向坡道的滚珠坡道式致动器予以驱动的、一传动系统离合器在被传递的传动转矩反转方向时增大其驱动力。本专利技术的又一项措施是，采用一行星轮本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种离合装置（２），用于可转动地联接两个转动的部件，包括：一输入部件（４），由一原动机驱动并围绕一转动轴线（４７）转动；一输出部件（８），具有的转动轴线（４７）重合于所述输入部件（４）的转动轴线（４７），用于使一输出装置转动；一滚珠坡道机构（５），用于生成一轴向移动，包括：一环状控制环（１４），具有一转动轴线（４７），所述控制环（１４）具有许多制成在所述控制环（１４）的一第一端面上的周向控制坡道（２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ），所述控制坡道（２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ）在轴向深度上是变化的，一对等数量的滚动元件（２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ），各自占据每一所述控制坡道（２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ），一致动环（１２）具有一转动轴线（４７），与所述控制环（１４）的转动轴线（４７）共线，所述致动环（１２）具有许多在数量、形状和径向位置上基本上全同于所述控制坡道（２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ）的驱动坡道（２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ），所述驱动坡道（２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ）至少部分地对置于所述控制坡道（２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ），并且此时每一所述滚动元件（２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ）被约束在一条所述驱动坡道（２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ）与一相应的控制坡道（２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ）之间，所述控制环（１４）设置得相对于所述致动环（１２）可以沿轴向移动和可以转动；一行星轮系（２１），具有一环圈（４０），以摩擦方式可转动地连接于带一离合联轴器（２４）的所述控制环（１４），许多行星齿轮（４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ、４２Ｄ）啮合所述环圈（４０）和一太阳齿轮（５４）二者，所述太阳齿轮（５４）非转动地联接于所述输出部件（８），而所述行星齿轮（４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ、４２Ｄ）各自可转动地支承在相应拖带销（４８Ａ、４８Ｂ、４８Ｃ、４８Ｄ）上的一辅助单向离合器（４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃ、４４Ｄ）上面，而所述拖带销（４８Ａ、４８Ｂ、４８Ｃ、４８Ｄ）支承在一拖带环（３５）上；一线圈（３０），用于在所述离合联轴器（２４）产生一电磁场（３６）；一主单向离合器（６０），连接于所述输入部件（４）并连接于所述拖带环（３５），发挥作用防止所述拖带环（３５）在一导致所述滚珠坡道机构（５）释放的方向上相对于所述输入部件（４）而转动；其中工作在所述行星轮系（２１）之内的所述辅助单向离合器（４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃ、４４Ｄ）形成所述控制环（１４）相对于所述致动环（１２）在一启动所述滚珠坡道机构（５）的方向上的转动...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：GJ奥尔加内克，DM普雷斯顿，
申请(专利权)人：易通公司，
类型：发明
国别省市：US[]