CN102050021A - 具有内部隔离器和旁路离合器的变速器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及具有内部隔离器和旁路离合器的变速器。具体地,提供了一种变速器,其包括限定了密封内部空间的外壳和与外壳可转动地耦接的输入毂。齿轮组被置于外壳之中,并且设置成接收来自发动机的扭矩。变速器进一步包括隔离器组件和旁路离合器,它们都位于外壳的密封内部空间中。隔离器组件设置成选择地衰减动力传动系的惯性和/或振动。旁路离合器选择地接合和分离隔离器组件。
Description
技术领域
本发明总体上涉及变速器,更具体地,涉及变速器的振动和惯性隔离器。
背景技术
车辆动力传动系通常包括发动机和安装于发动机的变速器。发动机的曲轴将扭矩传递到变速器的输入毂。输入毂通过齿轮组传递扭矩,这将增加或减少发动机的转动速度。然后,扭矩被传递到至少一个车轮,用于驱动车辆。
通常,特别是混合动力车辆中,在发动机和变速器之间安装有惯性/振动隔离器,该隔离器使发动机的驱动轴和变速器的输入毂相互连接。隔离器通常包括多个径向间隔开的弹簧,其可衰减变速器和发动机之间的振动。这对于混合动力车辆来说尤其重要,在混合动力车辆中高马达惯性会产生传递给发动机的过量冲击负载。
在发动机起动时,旁路离合器可耦接到隔离器,从而停用隔离器。因此,在车辆正常运行期间,旁路离合器分离,由此隔离器被激活。当起动发动机时,旁路离合器接合,且隔离器停用。
隔离器和旁路离合器都置于变速器之外,位于变速器和发动机之间。旁路离合器可包括干式离合器,或可替代地包括湿式离合器。当旁路离合器包括湿式离合器时,旁路离合器和隔离器被置于密封的压力容器中,以提供湿式离合器在其中工作所必需的流体。
发明内容
本发明提供了一种车辆用的变速器。该变速器包括外壳,其限定了密封内部空间。外壳被设置成附接到发动机。变速器进一步包括被可转动地耦接到外壳,以便绕纵向轴线转动的输入毂。输入毂设置成用于接收来自发动机的扭矩。该变速器进一步包括安装到输入毂的隔离器组件。所述隔离器组件被置于外壳的密封内部空间中,设置成用于衰减惯性或振动。
在本发明的另一个方面中,还提供了一种车辆用的变速器。该变速器包括外壳,其限定了密封内部空间。外壳被设置成附接到发动机。输入毂被可转动地耦接到外壳,以便绕纵向轴线转动。输入毂设置成用于接收来自发动机的扭矩。齿轮组设置于密封内部空间中,并由外壳支撑。齿轮组设置成用于将扭矩传递给至少一个的车轮。隔离器组件被置于密封内部空间中,并安装到输入毂上。隔离器组件包括盘,输出笼和至少一个弹簧(或弹性件)。盘被安装到输入毂上,并从输入毂相对纵向轴线径向向外延伸。输出笼耦接到齿轮组,并选择性地耦接到盘。至少一个弹簧选择性地将盘和输出笼相互连接。旁路离合器被外壳支撑,并置于外壳的密封内部空间中。旁路离合器设置成用于使至少一个弹簧在接合位置和分离位置之间运动。接合位置使盘和输出笼相互连接。分离位置则使盘和输出笼脱开。
在本发明的另一个方面中,提供了一种车辆用的变速器。变速器包括外壳,其限定了密封内部空间。外壳设置成附接到发动机。输入毂被可转动地耦接到外壳,以便绕纵向轴线转动。输入毂设置成用于接收来自发动机的扭矩。隔离器组件安装到输入毂上,并置于外壳内的密封内部空间中。隔离器组件设置成选择性地衰减动力传动系的惯性或振动。在外壳内的密封内部空间内,旁路离合器由外壳支撑。旁路离合器配置成用于选择性接合隔离器组件以允许通过该隔离器组件传递扭矩,或用于使隔离器组件分离,以阻止通过隔离器组件传递扭矩。
因此,所公开的变速器将隔离器组件和旁路离合器都结合到外壳的密封内部空间中。将隔离器组件和旁路离合器都置于变速器的密封内部区域中,允许采用湿式离合器作为旁路离合器,而不需要单独的压力容器。此外,旁路离合器可相对于外壳固定,以便不受发动机速度的影响,这将提高旁路离合器的性能。而且,由于隔离器和旁路离合器位于变速器外壳内,所以用于每个单独车辆设计的动力传动系(即发动机和变速器)的封装可通过消除外部隔离器和旁路离合器所需的空间而得以简化。
本发明还包括以下方案:
方案1.一种用于车辆的变速器,所述变速器包括:
外壳,其限定了密封内部空间,并且设置成附接到发动机;
输入毂,其可转动地耦接到所述外壳以便绕纵向轴线转动,并且设置成用于接收来自所述发动机的扭矩;以及
隔离器组件,其安装到所述输入毂,并且置于所述外壳的所述密封内部空间中,设置成用于衰减动力传动系的惯性或振动。
方案2.如方案1所述的变速器,其特征在于,所述隔离器组件包括:在所述密封内部空间中安装到所述输入毂的隔离器盘,所述隔离器盘相对于所述纵向轴线从所述输入毂径向向外延伸,所述隔离器盘能够与所述输入毂一起绕所述纵向轴线转动。
方案3.如方案2所述的变速器,进一步包括置于所述密封内部空间中的齿轮组,并且其中,所述隔离器组件包括置于所述密封内部空间中、耦接至所述齿轮组、并且选择性地耦接至所述隔离器盘的输出笼。
方案4.如方案3所述的变速器,其特征在于,所述隔离器组件包括由所述隔离器盘支撑的至少一个弹簧。
方案5.如方案4所述的变速器,进一步包括旁路离合器,所述旁路离合器由所述外壳支撑并且置于所述外壳的所述密封内部空间中,所述旁路离合器设置成用于使所述至少一个弹簧在接合位置和分离位置之间运动,所述接合位置使所述隔离器盘和所述输出笼相互连接,所述分离位置使所述隔离器盘和所述输出笼脱开。
方案6.如方案5所述的变速器,其特征在于,所述外壳在所述密封内部空间中限定了凹部,其中所述旁路离合器至少部分安置于所述凹部中。
方案7.如方案5所述的变速器,其特征在于,所述旁路离合器安装到所述外壳,并相对于所述输入毂绕所述纵向轴线的转动而静止。
方案8.如方案5所述的变速器,进一步包括布置在所述密封内部空间中的流体。
方案9.如方案8所述的变速器,其特征在于,所述旁路离合器包括湿式离合器。
方案10.一种用于车辆的变速器,所述变速器包括:
外壳,其限定了密封内部空间,并设置成附接到发动机;
输入毂,其可转动地耦接到所述外壳以便绕纵向轴线转动,并且设置成用于接收来自所述发动机的扭矩;
齿轮组,其置于所述密封内部空间中,由所述外壳支撑,并且设置成将扭矩传递至所述车辆的至少一个轮;
隔离器组件,其置于所述密封内部空间中,安装到所述输入毂,所述隔离器组件包括:安装到所述输入毂的隔离器盘,所述隔离器盘相对于所述纵向轴线从所述输入毂径向向外延伸;耦接到所述齿轮组并选择性地耦接到所述隔离器盘的输出笼;和选择地使所述隔离器盘和所述输出笼相互连接的至少一个弹簧;以及
旁路离合器,其由所述外壳支撑,置于所述外壳的所述密封内部空间中,并且设置成使所述至少一个弹簧在接合位置和分离位置之间运动,所述接合位置使所述隔离器盘和所述输出笼相互连接,所述分离位置则使所述隔离器盘和所述输出笼脱开。
方案11.如方案10所述的变速器,其特征在于,所述外壳在所述密封内部空间中限定了凹部,所述旁路离合器至少部分安置于所述凹部中。
方案12.如方案10所述的变速器,其特征在于,所述旁路离合器安装到所述外壳,并且相对于所述输入毂绕所述纵向轴线的转动而静止。
方案13.如方案10所述的变速器,进一步包括布置在所述密封内部空间中的流体。
方案14.如方案13所述的变速器,其特征在于,所述旁路离合器包括湿式离合器。
方案15.一种用于车辆的变速器,所述变速器包括:
外壳,其限定了密封内部空间,并设置成附接到发动机;
输入毂,其可转动地耦接到所述外壳以便绕纵向轴线转动,并且设置成用于接收来自所述发动机的扭矩;
隔离器组件,其安装到所述输入毂,置于所述外壳的所述密封内部空间内,并设置成选择地衰减动力传动系的惯性和振动;以及
旁路离合器,其由所述外壳支撑,置于所述外壳的所述密封内部空间中,并且设置成选择性地接合所述隔离器组件以允许扭矩通过所述隔离器组件传递,以及使所述隔离器组件分离以阻止扭矩通过所述隔离器组件传递。
方案16.如方案15所述的变速器,进一步包括由所述外壳支撑并且置于所述密封内部空间中的齿轮组。
方案17.如方案16所述的变速器,其特征在于,所述隔离器组件包括:安装至所述输入毂并相对于所述纵向轴线从所述输入毂径向向外延伸的隔离器盘;耦接到所述齿轮组并选择地耦接到所述隔离器盘的输出笼;和选择地使所述隔离器盘和所述输出笼相互连接的至少一个弹簧。
方案18.如方案17所述的变速器,其特征在于,所述旁路离合器使所述至少一个弹簧在接合位置和分离位置之间运动,所述接合位置使所述隔离器盘和所述输出笼相互连接,所述分离位置则使所述隔离器盘和所述输出笼脱开。
方案19.如方案15所述的变速器,其特征在于,所述旁路离合器安装到所述外壳,并且相对于所述输入毂绕所述纵向轴线的转动而静止。
方案20.如方案8所述的变速器,其特征在于,所述旁路离合器包括湿式离合器。
本发明的上述特征和优点以及其它特征和优点将通过下述结合附图的对用于实施本发明的最佳模式的详细说明变得明了。
附图说明
图1是车辆动力传动系的示意图;
图2是该动力传动系的变速器的示意性局部剖视图。
具体实施方式
参照附图,其中在全部若干视图中用相似的附图标记表示相似的部件,图1中,车辆的动力系总体上以标记20指示。动力系20包括但不仅限于,发动机22和变速器24。发动机22向变速器24提供扭矩,变速器24则将扭矩传递至车辆的至少一个轮子。发动机22包括输出轴,即曲轴26,发动机22通过它将扭矩传递至变速器24。
发动机22可以包括但不仅限于,内燃发动机22或电动马达。应该理解,发动机22可包括能够为车辆提供扭矩(即,动力)的一些其他类型的发动机,并且可以包括发动机的组合,例如电动马达和内燃发动机的组合。
如图1和图2所示,变速器24包括外壳28,该外壳设置成附接到发动机22。因此,外壳28可以包括任何适用于特定车辆和发动机22的形状、构造和/或尺寸大小,其中变速器24被设想为用于所述特定的车辆和发动机22。
变速器24至少部分限定了密封内部空间30。众所周知,变速器24包括位于密封内部空间30中的流体,即变速器流体。密封内部空间30容纳了变速器24的各种部件,并可以包括一个或多个密封件、垫片(或衬垫)等,用于保持严实的密封并确保流体位于密封内部空间30内。
变速器24包括位于密封内部空间30中的齿轮组32。齿轮组32可以包括任何适合于变速器24的设想用途的合适的齿轮组合。齿轮可以包括一个或多个如本领域技术人员所已知那样的行星齿轮。变速器24引导扭矩通过齿轮组32以改变变速器24的输出转速。
变速器24进一步的包括输入毂34。输入毂34可转动地耦接到外壳28上,用于绕纵向轴线36转动。纵向轴线36沿变速器24的中心线延伸。输入毂设置成接收来自发动机22的扭矩。如图所示,柔性盘38附接至发动机22的曲轴26上。柔性盘(或挠性盘)38从曲轴26径向向外延伸到远端径向边沿。变速器24输入盘40将柔性盘38耦接至输入毂34。变速器输入盘40在靠近柔性盘38的远端径向边沿附近被附接到柔性盘38,并朝着纵向轴线36径向向内延伸,以将变速器输入盘40附接至输入毂34。
输入毂34延伸穿过外壳28中的孔,并进入到密封内部空间30中。如上所述,输入毂34绕纵向轴线36转动。因此,变速器24包括毂密封件42,毂密封件42设置成用于相对于外壳28对输入毂34进行密封,以确保变速器流体位于密封内部空间30中。
变速器24进一步包括安装到输入毂34的隔离器组件44。隔离器组件44位于外壳28的密封内部空间30中。隔离器组件44设置成用于选择性衰减动力传动系内的惯性和/或振动。因此,本发明所公开的变速器24将隔离器组件44定位在外壳28的密封内部空间30内,而不是如现有技术的动力传动系中通常那样,将其定位在外壳28的外部位于变速器24和发动机22之间。将隔离器组件44放置在外壳28的内部密封区域30中可以简化发动机22与变速器24之间的连接,并在不同车辆平台上提供一致的动力传动系封装,即,装有内部隔离器组件44的同样的变速器24可用在装有不同发动机22的不同车辆上,而不需要为每个不同的车辆来定制隔离器组件44的位置。
隔离器组件44包括隔离器盘46,输出笼48和至少一个位于隔离器盘46和输出笼48之间的隔离器弹簧50。隔离器盘46安装到输入毂34。隔离器盘46位于密封内部空间30中,并远离输入毂34和纵向轴线36径向向外延伸。隔离器盘46可与输入毂34一起绕纵向轴线36转动。隔离器盘46可以采用任何能够在输入毂34和隔离器盘46之间传递转动的合适方式被附接到输入毂34。例如,隔离器盘46可使用螺栓等等附接至输入毂34。可替代地,输入毂34可与隔离器盘46一体形成。应该认识到,隔离器盘46可以采用本文中未示出或描述的方式附接至输入毂34。
输出笼48位于密封内部空间30之内,并耦接到齿轮组32。输出笼48可以采用任何能够将扭矩(即,转动)传递到齿轮组32的合适方式耦接到齿轮组32。例如,输出笼48可直接附接至行星齿轮组32中的环形齿轮。应该认识到,输出笼48可以采用本文中未示出或描述的方式耦接至齿轮组32。扭矩从发动机22传递至输入毂34,从输入毂34传递至隔离器盘46,从隔离器盘46传递至输出笼48,从输出笼48传递至齿轮组32。因此,输出笼48提供输入扭矩至齿轮组32。
输出笼48也可选择性地通过至少一个隔离器弹簧50耦接至隔离器盘46。优选地,所述至少一个隔离器弹簧50包括多个隔离器弹簧50。隔离器弹簧通常包括螺旋弹簧。然而,应该认识到,隔离器弹簧50可能包括一些其他类型的弹簧。隔离器弹簧50由隔离器盘46的支撑,并与纵向轴线36径向间隔开。
变速器24进一步包括由外壳28支撑的旁路离合器52,该旁路离合器位于外壳28的内部密封区域30中。外壳28在密封内部空间30中限定了凹部54,旁路离合器52至少部分的放置于凹部54中。旁路离合器52安装于外壳28上,并相对于输入毂34绕纵向轴线36转动静止。因此,旁路离合器52的性能不受发动机22速度的影响,从而提高了旁路离合器52的性能。
通过主动的隔离器弹簧50隔离,旁路离合器52设置成可选择地使隔离器弹簧50分离,以阻止扭矩通过隔离器组件44传递。更具体地,旁路离合器52设置成使隔离器弹簧50在接合位置和分离位置之间运动,其中接合位置使隔离器盘46和输出笼48相互连接,在分离位置则使隔离器盘46和输出笼48脱开。
如图所示,隔离器盘46包括设置成用于支撑隔离器弹簧50的盘的凸片(tab)56,并且输出笼48包括同样设置成用于支撑隔离器弹簧50的笼的凸片58。当在接合位置时,旁路离合器52促使一个或多个盘的凸片56抵靠隔离器弹簧50,并与隔离器弹簧50形成摩擦接合。隔离器弹簧50通过盘的凸片56被偏置成抵靠笼的凸片58。因此,当旁路离合器处于接合位置中时,盘的凸片56和笼的凸片58紧握隔离器弹簧50,其中隔离器弹簧50将隔离器盘46和输出笼48相互连接。当旁路离合器52处于分离位置中时,盘的凸片56不被偏置成抵靠隔离器弹簧50,从而盘相对于输出笼48自由地转动。
如图所示,旁路离合器52包括活塞60和离合器盘62。众所周知,离合器盘62包括从动离合器盘62和驱动离合器盘62,当旁路离合器52处于接合位置中时,活塞60被致动以在从动离合器盘62和驱动离合器盘62之间施加压力。旁路离合器通常处于分离位置中。不过,旁路离合器52在发动机22起动过程中被接合。在发动机22起动后,旁路离合器52分离。
旁路离合器52包括湿式离合器。因为旁路离合器52被置于外壳28中的内部密封区域30之中,所以密封内部空间30中存储的流体可被用于操作湿式离合器。旁路离合器52可包括任何合适的离合器类型,并可设置成采用任何能够迫使盘的凸片56抵靠隔离器弹簧50的合适方式。
尽管已经详细地描述了用于实施本发明的最佳模式,但是熟悉本发明涉及领域的技术人员在所附权利要求的范围内将能够认识到用于实施本发明的各种替代性设计和实施例。
Claims (9)
1.一种用于车辆的变速器,所述变速器包括:
外壳,其限定了密封内部空间,并且设置成附接到发动机;
输入毂,其可转动地耦接到所述外壳以便绕纵向轴线转动,并且设置成用于接收来自所述发动机的扭矩;以及
隔离器组件,其安装到所述输入毂,并且置于所述外壳的所述密封内部空间中,设置成用于衰减动力传动系的惯性或振动。
2.如权利要求1所述的变速器,其特征在于,所述隔离器组件包括:在所述密封内部空间中安装到所述输入毂的隔离器盘,所述隔离器盘相对于所述纵向轴线从所述输入毂径向向外延伸,所述隔离器盘能够与所述输入毂一起绕所述纵向轴线转动。
3.如权利要求2所述的变速器,进一步包括置于所述密封内部空间中的齿轮组,并且其中,所述隔离器组件包括置于所述密封内部空间中、耦接至所述齿轮组、并且选择性地耦接至所述隔离器盘的输出笼。
4.如权利要求3所述的变速器,其特征在于,所述隔离器组件包括由所述隔离器盘支撑的至少一个弹簧。
5.如权利要求4所述的变速器,进一步包括旁路离合器,所述旁路离合器由所述外壳支撑并且置于所述外壳的所述密封内部空间中,所述旁路离合器设置成用于使所述至少一个弹簧在接合位置和分离位置之间运动,所述接合位置使所述隔离器盘和所述输出笼相互连接,所述分离位置使所述隔离器盘和所述输出笼脱开。
6.如权利要求5所述的变速器,其特征在于,所述外壳在所述密封内部空间中限定了凹部,其中所述旁路离合器至少部分安置于所述凹部中。
7.如权利要求5所述的变速器,其特征在于,所述旁路离合器安装到所述外壳,并相对于所述输入毂绕所述纵向轴线的转动而静止。
8.如权利要求5所述的变速器,进一步包括布置在所述密封内部空间中的流体。
9.如权利要求8所述的变速器,其特征在于,所述旁路离合器包括湿式离合器。
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