提供一种多速变速器模块，其可在两个速度比之间被动地和自动地调高速档和调低速档，即使输出部件的速度不降低。变速器模块包括行星齿轮组。扭矩传递机构是可接合的以连接行星齿轮组的两个部件以共同旋转。向心部件被配置为施加促进扭矩传递机构的接合的第一轴向力。第一轴向力随着输出部件的速度增加而增加。扭矩到推力促动器，诸如滚珠螺杆促动器，与输入部件连接以一起旋转，且被配置为施加抵抗扭矩传递机构的接合的第二轴向力。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及被动且自动地换档的变速器模块。
技术介绍
到车轮的牵引力的传递必须尽量平稳地完成。例如，在可变速度比之间将车辆换档应该没有会被车辆驾乘者觉察到的扭矩陡变地完成。自动变速器典型地依赖电子和液压控制以将离合器和制动器接合和脱离，以完成速度比变化。尽管对于意在的目的是足够的， 但这样的控制会増加复杂性和成本。已提出一些变速器，其使用具有旋转地附连到输出部件的质量块的向心离合器， 以使得随着发动机速度増大，离合器的扭矩能力也増大。如果相对高的输出速度是恒定的， 这样的变速器不能被动地调低速档，因为向心离合器将保持接合。已提出了其它的变速器，其使用当承载扭矩时产生轴向推力的行星齿轮组的相互啮合的斜齿轮。轴向推力起释放カ的作用，该释放力对抗将齿轮组的两个部件彼此连接的离合器的接合。然而，在该变速器中，一旦离合器接合，齿轮组就在直接驱动模式中，从而不承载扭矩，且由此不产生释放力。如果这样的变速器中输入扭矩増大，离合器将滑移，这或许持续一段延长的时间段，其可能毁坏离合器。
技术实现思路
提供一种多速变速器模块，其可在两个速度比之间被动地和自动地调高速档和调低速档，即使输出部件的速度并不降低。变速器模块包括行星齿轮组，所述行星齿轮组具有第一部件、第二部件和第三部件。这些部件包括恒星齿轮部件、承载部件和环形齿轮部件， 且可以以任何順序被称作第一到第三、第三到第一等。输入部件被可操作地连接第一部件以共同旋转，及输出部件被可操作地连接第二部件以与共同旋转。扭矩传递机构可接合以连接第一部件与第二部件以共同旋转。向心部件被配置为施加第一轴向力，该轴向カ促进扭矩传递机构的接合。第一轴向カ随着输出部件的速度增大而増大。扭矩到推力促动器， 诸如滚珠螺杆促动器，连接输入部件以一起旋转，且被配置为施加对抗扭矩传递机构的接合的第二轴向力。扭矩到推力促动器在当扭矩被施加到输入部件以产生第二轴向カ时轴向移动。第二轴向カ与在输入部件处的扭矩成比例且不论扭矩传递机构被接合或被脱离均被施加。由此，当第二轴向カ和抵靠向心部件作用的弹簧的复位カ的和大于第一轴向カ时 (因为扭矩传递机构脱离)，变速器模块在输入部件和输出部件之间提供由行星齿轮组确定的第一速度比，且当第一轴向カ大于第二轴向カ和复位弹力的和时(因为扭矩传递机构被动地接合)，提供第二速度比。第二速度比可以是直接驱动速度比。因为第二轴向カ甚至在当扭矩传递机构接合时存在，所述模块也可甚至以恒定输出速度诸如响应在输入部件处的扭矩的増加，从第二速度比被动地自动“调低速档”到第一速度比。如在此使用的，换档在其发生时不需要电子或液压控制而被动和自动地进行。本专利技术的上述特征和优势及其他特征和优势将从用于实施本专利技术的最佳模式的以下详细描述连同附图变得明显。附图说明图1是变速器模块的第一实施例的横截面示意图；和图2是变速器模块的第二实施例的横截面示意图。具体实施例方式参考附图，其中相同的附图标记在整个附图中表示相同的部件，图1示出变速器模块10，其配置为在可旋转的输入部件12和可旋转的输出部件14之间以两个不同的速度比传送扭矩，及配置为这些速度比之间被动地和自动地换档。输入部件12关于旋转轴线16 是可旋转的。扭矩到推力促动器(torque-to-thrust actuator)，其在该实施例中是滚珠螺杆18，被可操作地连接，用于与输入部件12共同旋转，且与施加到输入部件12上的扭矩成比例地轴向移动，如在此进一步描述的。如在此使用的“共同旋转”是指以相同的速度旋转。尽管滚珠螺杆18被示出，但可以使用任何扭矩到推力促动器。变速器模块10包括行星齿轮组20。行星齿轮组20具有恒星齿轮部件22、环形齿轮部件M和承载部件沈，该承载部件可旋转地支撑多个小齿轮27，该小齿轮与恒星齿轮部件22和环形齿轮部件M均啮合。恒星齿轮部件22被称为第一部件，承载部件沈被称为第二部件。恒星齿轮部件22以花键方式接合到滚珠螺杆18，使得其与滚珠螺杆18和输入部件12—起旋转，但允许滚珠螺杆18轴向移动通过恒星齿轮部件22的中心。滚珠螺杆18 的轴向移动限制在滚珠螺杆18的任一肩32，34与轴向静止的恒星齿轮部件22之间的距离。滚珠螺杆18的轴向行程最终由在输入部件12处的扭矩的量和作用于向心部件48的向心力确定。输出部件14与承载部件沈连接以便共同旋转。毂38也与承载部件沈连接以便共同旋转，且由此以与输出部件14相同的速度旋转。扭矩传递机构，也被称为离合器40，包括第一组板42，其以花键方式接合到滚珠螺杆18以与滚珠螺杆18—起旋转。第二组板44 与第一组板42交错并以花键方式接合到毂38以与毂38—起旋转。施加(apply)活塞46 与毂38连接以便一起旋转，但可以沿毂38可轴向移动以将第一组板42移动到与第二组板 44接触，从而接合离合器40并使毂38和滚珠螺杆18以相同的速度旋转。尽管仅毂38、活塞46、板42，44的一部分在旋转轴线16上方被示出，但这些部件均通常为环形。向心部件48是可操作的以将施加活塞46向图1中的左边轴向移动以将板42、44 推进到彼此的接合中。尽管只有一个向心部件48被示出，但多个向心部件48可以绕活塞 46的周边间隔开。具体地，在示出的实施例中，向心部件48是球和斜坡式向心部件。其它类型的向心部件也可以替代使用，诸如具有滚柱的斜坡件，楔状件，块状件，或枢转配重块， 如图2中所示的。向心部件48包括与毂38连接以便一起旋转的斜坡件50。配重球52被定位在活塞46和斜坡件50之间。当输出部件14旋转时，向心力51在径向向外方向上作用于球52，从而产生轴向施加力54，该施加力在当球52沿斜坡件50径向向外推进时作用于活塞46。轴向施加力M此处被称为第一轴向力，且将施加活塞46朝向板42、44推进。 复位弹簧55抵抗施加活塞46在相反的方向上施加轴向力57以将活塞46推进到图1中的位置，其中在该位置板42、44彼此不接触，从而离合器40被脱离。复位弹簧55在当在张紧状态时施加轴向カ57。或者，复位弹簧可以定位在活塞46的相反的侧以当在压缩时施加轴向力57。滚柱轴承56将施加活塞46和滚珠螺杆18分开。响应施加在输入部件12的扭矩， 滚珠螺杆18被推进以在与作用力M相反的方向轴向移动。滚珠螺杆18由此施加释放カ 58，该释放力抵抗力54，且因其抵抗离合器40的接合可被称为推动释放力。如果轴向力M克服反作用力，具体是释放力58和复位カ57，那么施加活塞46将朝向板44移动，也在相同的轴向方向(在图中向左)移动滚珠螺杆18和板42。轴向施加力M随着输出部件14的旋转速度以及由此向心力51增大而在量值上増大。自由飞轮器60被连接在环形齿轮部件M和静止部件62之间。自由飞轮器60可以也可被称为单向制动器。当扭矩在ー个方向施加时，诸如当离合器40脱离时，自由飞轮器60通过锁定环形齿轮部件M到静止部件62而提供反作用力。当扭矩在相反的方向上被施加到环形齿轮部件M时，诸如当离合器40接合吋，自由飞轮器60过运行(overrun)， 其也称作“上升(lift)”，因为自由飞轮器60中的斜撑件或其它楔形元件不提供反作用力以在惯性滑行方向制动环形齿轮部件对。类似于向心部件48，自由飞轮器60响应被施加在环形齿轮部件本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：AW菲利普斯，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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