电磁离心离合器制造技术

公开了一种电磁离心离合器。一种离合器包括第一座圈、第二座圈、棘爪、杆和蹄块。第二座圈形成有凸轮表面。棘爪被支持在第一座圈中以在接合位置和分离位置之间枢转使得凸轮表面和处于接合位置的棘爪之间的接触防止第一和第二座圈之间至少一个方向上的旋转。杆被支持在第一座圈中以在第一和第二位置之间滑动使得在第一位置中杆迫使棘爪进入分离位置。蹄块配置用于响应于将杆滑动进入第二位置的磁场而相对于第一座圈枢转。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及车辆离合器的领域。更具体地，本专利技术涉及混合动力电动动力传动系统内使用的电磁驱动的棘爪离合器。
技术介绍
很多车辆在宽范围的车速(包括向前和向后移动两者)下使用。然而，某些类型的发动机只能在较窄的转速范围内高效运转。所以，能以多个传动比(speed ratio)高效传输功率的变速器被频繁使用。当车辆处于较低车速时，变速器通常以高传动比运转使得它放大发动机扭矩用于改善加速。较高车速时，以低传动比运转变速器允许与安静、燃料经济的巡航相关联的发动机转速。称为离散传动比变速器的一些变速器配置用于在输入轴和输出轴之间建立有限数量的传动比。当当前选择的传动比不再合适时，离散传动比变速器必须切换至可用传动比中不同的传动比。称为无极变速器(CVT)的其它变速器能建立下限和上限之间的任何传动比。CVT能做出车辆乘客不能察觉的频繁的微小的传动比调节。很多变速器使用液压驱动的摩擦离合器来建立多个功率流路径。因为可以将增压的液压流体从静止的壳体引导至密封件之间的旋转的部件，液压驱动适用于选择性地连接旋转的元件至另一个元件的离合器。从而，液压驱动器可以随旋转的元件中的一者旋转。当存在多个液压驱动的离合器时，离合器通常共享发动机驱动的泵并且共享用于调整压力的很多阀体部件。混合动力车辆变速器通过提供能量存储而改善了燃料经济性。例如，在混合动力电动车辆中，能量可以存储在电池中。可以通过运转发动机以产生多于用于推进的瞬时需要的功率以为电池充电。额外地，可以捕获制动期间本来会浪费的能量并且将能量存储在电池中。稍后可以使用存储的能量，允许发动机产生小于用于推进的瞬时需要的功率并且因此而消耗较少的燃料。
技术实现思路
一种变速器包括轴、内座圈、齿轮、外座圈、非旋转的线圈和摇臂(rocker)组件。轴被支持用于绕轴线旋转。内座圈固定用于与轴旋转。齿轮被支持用于绕轴线旋转。外座圈固定用于与齿轮旋转。外座圈还形成有凸轮表面。非旋转的线圈配置用于响应于电流而在内座圈中建立磁场。摇臂组件包括棘爪、杆和蹄块(shoe)。棘爪被支持在内座圈中。棘爪在接合位置和分离位置之间枢转使得凸轮表面和处于接合位置的棘爪之间的接触防止内座圈和外座圈之间至少一个方向的相对旋转。杆被支持在内座圈中。杆在第一位置和第二位置之间滑动使得在第一位置中杆迫使棘爪进入分离位置。蹄块配置用于响应于将杆滑动进入第二位置的磁场而相对于内座圈枢转，在第二位置中离心力将棘爪移动进接合位置。一种离合器包括第一座圈、第二座圈、棘爪、杆和蹄块。第二座圈形成有凸轮表面的。棘爪被支持在第一座圈中以在接合位置和分离位置之间枢转使得凸轮表面和处于接合位置的棘爪之间的接触防止第一座圈和第二座圈之间至少一个方向上的相对旋转。杆被支持在第一座圈中以在第一位置和第二位置之间滑动使得在第一位置中杆迫使棘爪进入分离位置。蹄块配置用于响应于将杆滑动进入第二位置的磁场而相对于第一座圈枢转。一种离合器包括棘爪、杆和蹄块。棘爪，棘爪被支持在座圈中以在接合位置和分离位置之间枢转。杆被支持在座圈中以在第一位置和第二位置之间滑动使得在第一位置中杆迫使棘爪进入分离位置。蹄块配置用于响应于将杆滑动进入第二位置的磁场而相对于座圈枢转。根据本专利技术的一方面，提供一种变速器，包含：被支持用于绕轴线旋转的轴；固定用于与轴旋转的内座圈；被支持用于绕轴线旋转的齿轮；固定用于与齿轮旋转的外座圈，外座圈形成有凸轮表面；配置用于响应于电流而在内座圈中建立磁场的非旋转的线圈；以及摇臂组件，包括：棘爪，该棘爪在内座圈中被支持以在接合位置和分离位置之间枢转使得凸轮表面和处于接合位置的棘爪之间的接触防止内座圈和外座圈之间沿至少一个方向的相对旋转，杆，该杆被支持在内座圈中以在第一位置和第二位置之间滑动使得在第一位置处杆迫使棘爪进入分离位置，以及蹄块，该蹄块配置用于响应于将杆滑动进入第二位置的磁场而相对于内座圈枢转，在所述第二位置处离心力将棘爪
移动进接合位置。根据本专利技术的一个实施例，摇臂组件进一步包括设置在杆的第一端处的偏置部件。根据本专利技术的一个实施例，蹄块被杆支持并且配置用于绕内座圈内的销旋转。根据本专利技术的一个实施例，蹄块具有第一端和第二端，其中第二端具有高于第一端的厚度，第二端配置用于与磁场相互作用。附图说明图1是用于混合动力电动动力传动系统的齿轮传动装置的示意图；图2是适用于在图1的齿轮传动装置中使用的电磁驱动的棘爪离合器的截面；图3是离合器的分解图；图4是离合器的立体图；图5是处于分离状态的离合器的局部横截面图；图6是处于接合状态的离合器的局部横截面图；图7是离合器的另一个实施例的轴测图；图8是摇臂组件的另一个实施例的局部前视图；图9是摇臂组件的另一个实施例的局部前视图。具体实施方式本说明书描述了本专利技术的实施例。然而，应理解公开的实施例仅为示例，其可以多种替代形式实施。附图无需按比例绘制；可放大或缩小一些特征以显示特定部件的细节。所以，此处公开的具体结构和功能细节不应解释为限定，而仅为教导本领域技术人员以多种形式实施本专利技术的代表性基础。本领域内的技术人员应理解，参考任一附图说明和描述的多个特征可以与一个或多个其它附图中说明的特征组合以形成未明确说明或描述的实施例。说明的组合特征提供用于典型应用的代表实施例。然而，与本专利技术的教导一致的特征的多种组合和变型可以根据需要用于特定应用或实施。如果一组旋转的元件被约束成在所有工况下作为整体旋转，这组旋转的元件彼此固定连接。可以通过花键连接、焊接、压装、由同一固体加工或其
它方式固定连接旋转的元件。固定连接的元件之间可能出现转动角位移的轻微变化，比如由于冲击或轴柔量(shaft compliance)导致的位移。相反，当将两个旋转的元件约束为每当换挡元件在完全接合时会整体旋转而在至少一些其它工况下旋转的元件可以不同的转速自由旋转时，这两个旋转的元件通过换挡元件选择性地连接。如果旋转的元件固定地连接或选择性地连接，则这两个旋转的元件连接。如果一系列齿轮和轴能将功率从一者传输至其它者并且在这两个元件之间建立固定的传动比则两个旋转的元件可驱动地连接。图1示意地说明用于动力分配(power-split)型的混合动力电动车辆的运动布置(kinematic arrangement)。通过经由变速器输入轴11固定连接至行星齿轮架12的发动机10提供功率。一组行星齿轮14被支持用于相对于齿轮架12旋转。中心齿轮16和环形齿轮18每者被支持用于绕与齿轮架12的轴线相同的轴线旋转并且每者与行星齿轮14啮合。发电机20固定连接至中心齿轮16。中间轴齿轮22固定连接至环形齿轮18并且与中间轴齿轮24啮合。中间轴齿轮24经由轴30固定连接至中间轴齿轮26和28。中间轴齿轮32与中间轴齿轮28啮合并且固定连接至马达34。中间轴齿轮26与作为差速器38的输入的中间轴齿轮36啮合。随着车辆转弯而允许轻微的转速差异的差速器38驱动车轮40和42。发电机20和马达34都是可逆电机。术语发电机和马达仅作为标签使用。这两个电机都能将电功率转换成机械功率或者将机械功率转换成电功率。例如，每个电机可以是组合有三相逆变器的同步马达。这两个电机电连接至电池44。在一些状况下，发动机10可以产生多于输送至车轮40和42的功率并且本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种离合器，包含：第一座圈；第二座圈，形成有凸轮表面；棘爪，所述棘爪被支持在第一座圈中以在接合位置和分离位置之间枢转使得所述凸轮表面和处于所述接合位置的棘爪之间的接触防止第一座圈和第二座圈之间至少一个方向上的相对旋转；杆，所述杆被支持在第一座圈中以在第一位置和第二位置之间滑动使得在第一位置处所述杆迫使所述棘爪进入所述分离位置；以及蹄块，所述蹄块配置用于响应于将所述杆滑动进入第二位置的磁场而相对于第一座圈枢转。

【技术特征摘要】
2015.05.28 US 14/724,1911.一种离合器，包含：第一座圈；第二座圈，形成有凸轮表面；棘爪，所述棘爪被支持在第一座圈中以在接合位置和分离位置之间枢转使得所述凸轮表面和处于所述接合位置的棘爪之间的接触防止第一座圈和第二座圈之间至少一个方向上的相对旋转；杆，所述杆被支持在第一座圈中以在第一位置和第二位置之间滑动使得在第一位置处所述杆迫使所述棘爪进入所述分离位置；以及蹄块，所述蹄块配置用于响应于将所述杆滑动进入第二位置的磁场而相对于第一座圈枢转。2.根据权利要求1所述的离合器，其中，所述棘爪的所述接合位置精确地防止第一座圈和第二座圈在一个方向上的相对旋转。3.根据权利要求1所述的离合器，进一步包含配置用于响应于电流而在第一座圈中建立磁场的非旋转的线圈。4.根据权利要求1所述的离合器，其中，第一座圈径向地设置在第二座圈内。5.根据权利要求1所述的离合器，其中，所述棘爪具有设置为当所述杆位于第二位置时离心力导致所...

【专利技术属性】
技术研发人员：尼古拉斯·尼米克，诺曼·杰瑞·博尔德，丹尼斯·尼尔·维斯，马修·斯蒂芬·艾斯勒，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US