具有密封的滚珠坡道离合器操作装置单元的转矩传递机构制造方法及图纸

提供了具有密封的滚珠-坡道离合器操作装置单元的转矩传递机构，该转矩传递机构用于控制施加于多片离合器组件上的离合器接合力的大小，该多片离合器组件可操作地设置在第一旋转构件与第二旋转构件之间。转矩传递机构包括用于产生离合器接合力并将该力施加于离合器组件的动力操作的离合器致动器。离合器致动器组件包括用于控制施加于离合器组件的离合器接合力的大小的离合器施加操作装置。离合器操作装置包括第一和第二凸轮盘，该第一和第二凸轮盘彼此间隔开以在其间限定空腔。密封元件在第一和第二凸轮盘之间延伸以密封第一和第二凸轮盘之间的空腔，用于将流体保持在空腔内。

【技术实现步骤摘要】
具有密封的滚珠坡道离合器操作装置单元的转矩传递机构相关申请的交叉应用本申请要求于2013年11月26日提交的、标题为“用于干式分动箱的机电滚珠坡道致动”的、序列号为61/908,882的美国临时专利申请的优先权和权益。上述申请的全部内容通过引用并入本文。
本公开内容总体上涉及动力传递系统，该动力传递系统用于控制驱动转矩在四轮驱动车辆的前动力传动系与后动力传动系之间和/或车轴总成的左轮与右轮之间的分配。更具体地，本公开内容涉及用于在机动车辆动力传动系应用中使用的动力传输装置，该动力传输装置具有配备有动力操作的离合器致动器的转矩传递机构，该动力操作的离合器致动器能够操作用于控制多片摩擦离合器组件的致动。
技术介绍
本部分提供不一定是现有技术的、与本公开内容有关的背景信息。鉴于四轮驱动车辆和全轮驱动车辆不断增长的需要，已开发出大量的动力传递系统，这些动力传递系统集成到车辆动力传动系应用中，以将驱动转矩传递到车轮。在许多车辆中，动力传输装置以可操作方式安装在主动力传动系与从动力传动系之间。这样的动力传输装置典型地配备有转矩传递机构，该转矩传递机构能够操作以选择性地和/或自动地将驱动转矩从主动力传动系传递到从动力传动系，以建立四轮驱动模式或全轮驱动模式的操作。四轮驱动马达和全轮驱动车辆的最新趋势是给动力传输装置配备有传递离合器和电子控制的牵引控制系统。当主动轮失去牵引力以建立“按需(On-demand)”四轮驱动模式时，无需车辆操作者的任何输入或动作，通常该传递离合器能够操作以自动将驱动转矩导引至从动轮。典型地，传递离合器包括安装在主动力传动系与从动力传动系之间的多片离合器组件、以及用于产生施加于多片离合器组件的离合器接合力的离合器致动器。离合器致动器典型地包括动力操作的装置，该装置响应于从电子控制器单元(ECU)发送的电控信号而被致动。电控制信号的可变控制常常是基于各传感器所检测的车辆的一个或更多个当前工作特性(即，车辆速度，轴间速度差，加速度，转向角等)的变化的。因此，这种“按需”动力传输装置可利用自适应控制方案，用于在所有类型的驱动和道路条件下自动控制转矩分配。已经开发出许多按需动力传输装置，它们利用电控制的离合器致动器，用于根据施加到其的电控制信号的值来调节经由离合器组件传递到从动力传动系的驱动转矩的量。在一些应用中，传递离合器采用电磁离合器作为动力操作的离合器致动器。例如，美国专利第5,407,024号公开一种电磁线圈，它受到增量式激励，以控制滚珠-坡道驱动组件的运动，用于对多片离合器组件施加离合器接合力。类似地，日本公开专利申请第62-18117号公开一种传递离合器，该传递离合器配备有用于直接控制多片离合器组片组件的致动的电磁离合器致动器。作为替选，传递离合器可以采用电动马达和驱动组件，作为动力操作的离合器致动器。例如，美国专利第5,323,871号公开了一种按需分动箱，该按需分动箱具有配备有电动马达的传递离合器，该电动马达控制扇形板的旋转，扇形板进而控制杠杆臂的枢转运动，从而将离合器接合力施加至多片离合器组件。此外，日本公开专利申请第63-66927号公开了一种传递离合器，该传递离合器使用电动马达来使滚珠-坡道操作装置的一个凸轮盘旋转以接合多片离合器组件。美国专利第4,895,236号公开了配备有传递离合器的分动箱，该传递离合器具有电动马达，该电动马达驱动减速齿轮组以控制滚珠螺杆操作装置的运动，这进而对离合器组片施加离合器接合力。另外，美国专利第5,423,235号公开了配备有电动马达驱动的齿轮组的分动箱，该电动马达驱动的齿轮组被布置成使滚珠-坡道操作装置的第一凸轮构件旋转以引起第二凸轮构件的轴向平移，该第二凸轮构件被配置成将离合器接合力施加至离合器组片。最后，美国专利第7,527,133号以及第8,479,904号公开了配备有电动马达驱动的齿轮组的分动箱，该电动马达驱动的齿轮组被布置成使滚珠-坡道操作装置的单个凸轮构件既旋转又轴向平移。尽管当前在四轮驱动车辆和全轮驱动车辆中采用了许多类似于上述系统的按需离合器控制系统，但仍需要提高技术并且解决所意识到的系统限制。例如，提供大的离合器接合负荷所需的离合器致动器的电功率和致动时间要求以及摩擦离合器部件的尺寸和重量会使得这种系统在一些机动车辆应用中成本很高。在致力于解决这些担忧时，考虑新的技术以用于在动力操作的离合器致动器应用中使用。
技术实现思路
本部分提供了本公开内容的一般概述，但并非是本公开内容的全部范围或其所有的特征、方面和目的的全面公开。因此，本公开内容的一方面提供用于在机动车辆中使用的动力传输装置，该动力传输装置具有转矩传递机构，该转矩传递机构配备有能够操作以对多片离合器组件的接合进行控制的动力操作的离合器致动器。本公开内容的另一方面提供转矩传递机构，该转矩传递机构适合于在机动车辆动力传动系应用中使用，以对驱动转矩在第一旋转构件与第二旋转构件之间的传递进行控制。本公开内容的另一方面提供允许离合器致动器组件的干式操作的转矩传递机构。本公开内容的另一方面提供适应高轴速度和负荷的转矩传递机构。基于本公开内容的这些以及其它方面和目的，提供了一种动力传输装置。该动力传输装置包括旋转输入构件以及旋转输出构件，该旋转输入构件适于从动力源接收驱动转矩，该旋转输出构件沿轴线延伸并适于向输出装置提供驱动转矩。转矩传递机构能够操作以用于将驱动转矩从输入构件传递至输出构件。转矩传递机构包括离合器组件和离合器致动器组件，该离合器组件可操作地设置在输入构件与输出构件之间，离合器致动器组件用于对离合器组件施加离合器接合力。离合器致动器组件包括电动马达，该电动马达驱动有齿轮驱动单元，以控制离合器施加操作装置施加至离合器组件的离合器接合力。离合器施加操作装置是“密封的”滚珠-坡道单元，其包括由有齿轮驱动单元驱动的第一凸轮盘和第二凸轮盘。第二凸轮盘与第一凸轮盘轴向地间隔开，以在第一凸轮盘与第二凸轮盘之间限定空腔。第一凸轮盘限定多个第一凸轮凹部，而第二凸轮盘限定多个第二凸轮凹部。离合器施加操作装置还包括多个辊，每个辊在空腔中被设置在第一凸轮凹部中的一个第一凸轮凹部与第二凸轮凹部中的一个第二凸轮凹部之间。第一凸轮凹部和第二凸轮凹部中的至少一者是渐缩的以在第二凸轮盘的旋转期间引起第二凸轮盘相对于第一凸轮盘的轴向运动。离合器施加操作装置还包括密封装置，该密封装置在第一凸轮盘与第二凸轮盘之间延伸以密封第一凸轮盘与第二凸轮盘之间的空腔，从而将润滑剂保持在空腔内。附图说明本公开内容的这些和其它特征及方面在结合以下详细描述以及附图考虑时将变得更容易理解，在附图中：图1是配备有根据本公开内容的一方面的动力传输装置的全轮驱动机动车辆的动力总成(drivetrain)的示意图示。图2是图1中示出的与驱动轴组件相关联且配备有转矩传递机构的动力传输装置的示意图示，其中该转矩传递机构具有多片离合器组件以及动力操作的离合器致动器组件；图3是根据本公开内容的教示构造的动力传输装置的局部截面视图；图3A是示出根据本公开内容的一方面的离合器致动器组件的部件的局部截面视图；图4是图3所示的动力传输装置的放大视图；图5A是处于靠拢(close)位置并且根据本公开内容的一方面配置的密封的滚珠-坡道离合器操作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动力传输设备，包括：旋转输入构件，适于从动力源接收驱动转矩；旋转输出构件，适于向输出装置提供输出转矩；转矩传递机构，能够操作用于将驱动转矩从所述输入构件传递至所述输出构件，所述转矩传递机构包括离合器组件和离合器致动器组件，所述离合器组件能够操作地设置在所述输入构件与所述输出构件之间，所述离合器致动器组件用于对所述离合器组件施加离合器接合力，所述离合器致动器组件包括驱动有齿轮驱动单元的电动马达，所述有齿轮驱动单元用于控制由离合器施加操作装置施加至所述离合器组件的所述离合器接合力，所述离合器施加操作装置包括由所述有齿轮驱动单元驱动的第一凸轮盘和第二凸轮盘，所述第二凸轮盘与所述第一凸轮盘轴向地间隔开以在所述第一凸轮盘与所述第二凸轮盘之间限定空腔，所述第一凸轮盘限定多个第一凸轮凹部，而所述第二凸轮盘限定多个第二凸轮凹部，所述离合器施加操作装置还包括多个辊，每个辊在所述空腔内被设置在所述第一凸轮凹部中的一个第一凸轮凹部与所述第二凸轮凹部中的一个第二凸轮凹部之间，所述第一凸轮凹部和所述第二凸轮凹部中的至少一者是渐缩的，以在所述第二凸轮盘的旋转期间引起所述第二凸轮盘相对于所述第一凸轮盘的轴向运动；以及密封装置，所述密封装置在所述第一凸轮盘与所述第二凸轮盘之间延伸以密封所述第一凸轮盘与所述第二凸轮盘之间的所述空腔，从而将润滑剂保持在所述空腔中。...

【技术特征摘要】
2013.11.26 US 61/908,882;2014.11.19 US 14/547,2321.一种动力传输设备，包括：旋转输入构件，适于从动力源接收驱动转矩；旋转输出构件，适于向输出装置提供输出转矩；转矩传递机构，能够操作用于将驱动转矩从所述输入构件传递至所述输出构件，所述转矩传递机构包括离合器组件和离合器致动器组件，所述离合器组件能够操作地设置在所述输入构件与所述输出构件之间，所述离合器致动器组件用于对所述离合器组件施加离合器接合力，所述离合器致动器组件包括驱动有齿轮驱动单元的电动马达，所述有齿轮驱动单元用于控制由离合器施加操作装置施加至所述离合器组件的所述离合器接合力，所述离合器施加操作装置包括由所述有齿轮驱动单元驱动的第一凸轮盘和第二凸轮盘，所述第二凸轮盘与所述第一凸轮盘轴向地间隔开以在所述第一凸轮盘与所述第二凸轮盘之间限定空腔，所述第一凸轮盘限定多个第一凸轮凹部，而所述第二凸轮盘限定多个第二凸轮凹部，所述离合器施加操作装置还包括多个辊，每个辊在所述空腔内被设置在所述第一凸轮凹部中的一个第一凸轮凹部与所述第二凸轮凹部中的一个第二凸轮凹部之间，所述第一凸轮凹部和所述第二凸轮凹部中的至少一者是渐缩的，以在所述第二凸轮盘的旋转期间引起所述第二凸轮盘相对于所述第一凸轮盘的轴向运动；以及密封装置，所述密封装置在所述第一凸轮盘与所述第二凸轮盘之间延伸以密封所述第一凸轮盘与所述第二凸轮盘之间的所述空腔，从而将润滑剂保持在所述空腔中，其中，所述密封装置包括内侧密封部件和与所述内侧密封部件径向向外地间隔开的外侧密封部件，并且其中，所述内侧密封部件和所述外侧密封部件为波纹管类型并且由柔性材料制成，以允许所述第二凸轮盘相对于所述第一凸轮盘的轴向运动，以及允许所述第二凸轮盘相对于所述第一凸轮盘的旋转。2.根据权利要求1所述的动力传输设备，其中，所述第一凸轮盘和所述第二凸轮盘各自限定至少一个凹槽，并且其中所述内侧密封部件和所述外侧密封部件各自包括固定地设置在所述第一凸轮盘的所述凹槽中的第一端以及固定地设置在所述第二凸轮盘的所述凹槽中的第二端。3.根据权利要求2所述的动力传输设备，其中，所述内侧密封部件和所述外侧密封部件中的每个的所述第一端和所述第二端包括将所述第一端和所述第二端连接至所述凹槽的保持机构。4.根据权利要求3所述的动力传输设备，其中，所述内侧密封部件和所述外侧密封部件的所述保持机构中的每个包括至少一个倒钩部，所述至少一个倒钩部邻近所述内侧密封部件和所述外侧密封部件中相应密封部件的所述第一端和所述第二端地从所述内侧密封部件和所述外侧密封部件向外延伸，以将所述内侧密封部件和所述外侧密封部件紧固至所述凹槽。5.根据权利要求1所述的动力传输设备，其中，所述外侧密封部件在所述有齿轮驱动单元周围延伸，以保持所述有齿轮驱动单元的流体。6.根据权利要求5所述的动力传输设备，其中，所述外侧密封部件包括由刚性材料制成的外壳，所述外壳在所述有齿轮驱动单元周围延伸并且连接至壳体，并且其中，所述外侧密封部件还包括设置在所述外壳与所述第二凸轮盘之间的第一边缘密封件，以及设置在所述外壳与所述第一凸轮盘之间的第二边缘密封件。7.根据权利要求6所述的动力传输设备，其中，所述第一边缘密封件为唇形密封件类型，并且所述第二边缘密封件为O型圈。8.根据权利要求1所述的动力传输设备，其中，所述离合器组件包括被固定以用于随所述输入构件旋转的第一离合器、被固定以用于随所述输出构件旋转的第二离合器构件、以及能够操作地设置在所述第一离合器构件与所述第二离合器构件之间的离合器组片，所述离合器组片包括能够在第一位置与第二位置之间运动的致动器板，其中，在所述第一位置处，最小离合器接合力被施加于所述离合器组片，而在所述第二位置处，最大离合器接合力被施加于所述离合器组片，并且其中，第一推力组件被设置在所述第二凸轮盘与所述致动器板之间。9.根据权利要求8所述的动力传输设备，其中，所述第一推力组件是止推垫圈。10.根据权利要求9所述的动力传输设备，其中，所述止推垫圈由聚酰胺和石墨材料的。11.根据权利要求8所述的动力传输...

【专利技术属性】
技术研发人员：布雷德利·拉金，约瑟夫·穆勒，
申请(专利权)人：麦格纳动力系美国有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US