CN1701996A - 用于混合传动装置的非密封的停车致动器引导件及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及位于传动装置壳体的端部盖子部分中的用于混合机电传动装置的可致动的停车棘爪系统。端部盖子部分成形为覆盖停车棘爪系统，以及诸如致动器引导件之类的辅助部件。这使得致动器引导件可以是端部开口的结构。进一步提供了一种将具有端部开口的致动器引导件的停车啮合系统固定在车辆传动装置中的方法。

Description

用于混合传动装置的非密封的停车致动器引导件及方法

相关申请的交叉参考

本申请要求2004年3月22日提交的美国临时申请60/555141的优先权。

技术领域

本发明涉及一种车辆传动装置，其具有带有端部开口的致动器引导件的可致动的停车棘爪系统。

背景技术

车辆传动装置，尤其是行星齿轮自动动力传动装置，通常具有停车刹车机构，用于在车辆停泊时，防止车辆自然滚下斜面的趋势。可致动的停车刹车的内容物通常包括一些类型的致动器引导件。

像机电车辆一样的具有复杂的非传统的动力系统的车辆，仍然需要停车刹车机构。然而，传动装置中的一些部件的改变需要停车刹车及其辅助部件也改变。例如，一些混合机电传动装置需要使用两个电动马达来将动力供给到传动装置的输出轴。这两个马达极大地增加了传动装置所需的封装空间的量。

发明内容

与上述的典型传动装置相比，通过本发明，进一步向后设置用于机电传动装置的停车刹车，以容纳第二电动马达。需要盖子或者壳体来防止停车刹车和致动器引导件受污染，从而不需要致动器引导件为自密封的结构。因此，本发明提供了一种具有可致动的停车棘爪系统的传动装置，该可致动的停车棘爪系统包括致动器引导件，该致动器引导件充分端部开口，以使得停车棘爪系统的连接杆和致动器能够至少部分通过致动器引导件。

在本发明的一个方面中，停车棘爪系统由传动装置壳体的可分离的端部盖子部分来部分地覆盖，该端部盖子部分防止致动器引导件外部暴露。

在本发明的另一个方面中，停车棘爪系统包括可装配到致动器引导件的槽中以约束致动器引导件移动的锁定销。

更具体的，本发明涉及一种具有可致动的停车棘爪系统的传动装置，该可致动的停车棘爪系统具有带有凸轮部分的致动器，其与凸轮部分机械连通并且在与凸轮部分机械连通时可旋转，以致动停车棘爪系统的停车棘爪，以及致动器引导件，在致动停车棘爪系统时，该致动器引导件提供停车棘爪和凸轮部分的机械连通。另外，传动装置包括致动停车棘爪系统的换档选择器，以及将来自换档选择器的机械信号发送到停车棘爪系统的连接杆。致动器引导件充分端部开口，以允许连接杆通过致动器引导件。

本发明的另一个方面为一种将停车啮合系统固定在车辆传动装置中的方法。该方法包括：形成具有主壳体部分和可分离的盖子部分的传动装置；在主壳体部分中安装换档选择器；在盖子部分中安装啮合齿轮、棘爪和致动器引导件；以及将连接杆引导到致动器引导件中。

当结合附图时，从下面的用于实现本发明的最佳模式的详细描述容易明白本发明的上述特征和优点，以及其它特征和优点。

附图说明

图1是具有端部盖子部分的机电传动装置壳体，以及去掉了部分来显示在它们的各自壳体中的电动马达的示意性侧部正视图；

图2a是停车棘爪系统的透视图，其具有与主传动装置壳体和端部盖子部分分离的致动器引导件的部分视图；

图2b是停车棘爪系统的透视图，其包括与主传动装置壳体和端部盖子部分分离的致动器引导件、致动器、连接杆和锁定销的部分视图；以及

图3是端部盖子部分、啮合齿轮、停车棘爪系统和入口盖子的分解透视图。

具体实施方式

参考附图，图1到3，其中，在全部的几幅附图中，同样的字符表示相同或者相应部分，在图1中显示的是混合机电传动装置10的示意性侧部正视图。大体上，机电传动装置10具有可致动的停车棘爪系统28，该可致动的停车棘爪系统具有带有凸轮部分49的致动器48、与凸轮部分49机械连通并且在与凸轮部分机械连通时可旋转，以致动停车棘爪系统28的停车棘爪42，如图2a所示。在致动停车棘爪系统28时，如图2b突出的，致动器引导件46提供停车棘爪42和凸轮部分49的机械连通。还包括的是致动停车棘爪系统28的换档选择器24，以及将来自换档选择器24的机械信号发送到停车棘爪系统28的连接杆26。致动器引导件46端部开口，以允许连接杆2 6通过致动器引导件46。如图3所示，端部盖子部分14覆盖停车棘爪42及其协调部件。

传动装置10包括两部分的壳体：主壳体12和端部盖子部分14。主壳体12包括两个电动马达(A和B)，其具有它们各自的壳体(或者模块)16和18。马达A和B轴颈连接到传动装置的主轴20上，该主轴选择性地连接到传动装置的输出轴22。马达(A和B)工作以选择性地与离合器(没有显示)啮合，从而以可变化的速度旋转主轴20，以及间接旋转输出轴22。传动装置10的主壳体12中可用的封装空间分别由电动马达A和B的圆筒壳体(16和18)占据(如图1所示)。本发明的一个技术优点在于，其通过重新安排其它传动部件，即，停车棘爪系统28的位置来使得主壳体12可以容纳两个电动马达(A和B)。位于该对马达之间，且由该对马达围绕的是换档选择器24，其(机械地或者电)连接到传动装置变速杆(没有显示)，以及连接到控制停车棘爪系统28的机械连接件(或者连接杆26)。停车棘爪系统28被传动装置壳体的端部盖子部分14包住，且起作用为选择性地与啮合齿轮30相互作用，固定该啮合齿轮，以与输出轴22一起旋转。

图2a和2b详细说明啮合齿轮30、停车棘爪系统28和换档选择器24之间的相互作用。啮合齿轮30在其周边上具有许多齿32和齿凹进34。一系列辅助花键36在啮合齿轮30的内径上，这些花键起到将啮合齿轮30直接固定在离合器壳体72(如图3所示)上以及间接固定在输出轴22上(如图1所示)的作用。当车辆的轮子由诸如重力之类的外力旋转时，驱动轴也转动，且引起输出轴22和离合器壳体72上的啮合齿轮30旋转，因为啮合齿轮30成形为与输出轴22一起旋转。

参考图2a，停车棘爪系统28包括棘爪销38、扭簧(或者棘爪返回弹簧40)、棘爪42和致动器引导件46。棘爪42、致动器48和致动器引导件46设置在端部盖子部分14中，其定位成使棘爪42与棘爪啮合齿轮30轴向对准。棘爪42成形为在致动停车棘爪系统28时装配在啮合齿轮30周边上的齿凹进34中(如35处所示)。棘爪42安装在棘爪销38上，且可以围绕棘爪销38自由旋转或者枢转。棘爪返回弹簧40工作，以除了在机械啮合时以外，在脱离的位置保持棘爪42。邻近带槽的致动器引导件46和致动器48安装棘爪42，使得当致动器48横向运动时，棘爪42在啮合和脱离位置之间旋转或者枢转。

致动器引导件46包住致动器48，且通过锁定销76(通过销槽77，如图3所示)相对于端部盖子部分14固定。端部盖子部分14在钻孔的孔75处挖空，以容纳和适应致动器引导件46的端部形状。由于端部盖子部分14在钻孔的孔75内容纳致动器的操作区域的端部，所以致动器引导件46可以是端部开口的结构，保持防止有害的污染。致动器引导件46具有轮廓形成为致动器48的形状的内腔54(如图2a所示)。致动器引导件46在其周边上邻近棘爪42的后部43处具有槽50，该槽成形为引导和支撑棘爪42的枢转运动。致动器48向后的运动引起致动器的凸轮部分49和宽的部分52与棘爪的后部43碰撞，且促使停车棘爪42旋转或者枢转到与啮合齿轮30中的凹进34啮合(如图2a所示)。致动器48相对于棘爪42的向前运动使得凸轮部分49移动离开棘爪42的后部43，以去除凸轮的力，从而将棘爪42从齿凹进34释放。当从齿凹进34释放棘爪42时，棘爪返回弹簧40将棘爪42旋转到允许啮合齿轮30自由旋转的脱离位置。

致动器48弹簧安装到连接杆26的端部部分27，如图2b所示。轴向定位的线性弹簧(或者致动器返回弹簧58)起作用为使得停车可以换档选择，而不管棘爪42相对于啮合齿轮30、齿32和齿凹进34的位置。如果在选择停车时，啮合齿轮的齿32位于棘爪42上或者邻近棘爪42，棘爪42不会啮合在凹进34中，连接杆的端部27继续对抗弹簧58的偏压相对于致动器48移动，且连接杆26的端部27稍微延伸超过致动器48的端部55和端部开口的致动器引导件46。通过维持致动器48上轴向力或者偏压，直到啮合齿轮30旋转到齿轮的齿32不再邻近棘爪42的位置，致动器返回弹簧58使得可以选择停车。通过致动器返回弹簧58的连续偏压，棘爪42然后在第一次机会时(通常在车辆启动或者连续滚动时)啮合齿凹进34。当致动器48在致动器弹簧58的偏压下移动，且棘爪42啮合齿凹进34时，起到换档选择器24和致动器48之间的机械连接作用的连接杆26的端部27然后固定。当棘爪42啮合齿凹进34时，起到换档选择器24和致动器48之间的机械连接作用的连接杆26的开口端部27然后再次相对于致动器48移动。致动器引导件46的开口稍微延伸致动器的操作区域，使得致动器48的连接杆26可以通过，直到棘爪42能够与齿凹进34啮合。

参考图1和图2a，连接杆26在61处固定到换档选择器的掣子杆60。掣子杆60在62处相对于传动装置的主壳体12枢转固定，其中，选择器轴杆(没有显示)也连接在62处。掣子杆60的周边在其下部端上具有掣子64。掣子64成形为与掣子保持弹簧68的圆柱形端部66啮合。掣子保持弹簧68相对于传动装置的主壳体12间接安装，使得当车辆停车时，选择器轴杆旋转掣子杆60，且掣子保持弹簧68的圆柱形端部66啮合掣子杆60的大多数向后的掣子70，以将其固定在合适的位置。为了到达该位置，掣子杆60顺时针旋转，或者相对于主壳体12向后旋转，向后或者朝着传动装置壳体10的端部盖子部分14移动连接杆26。

如图3所示，传动装置壳体的端部盖子部分14设计为包住啮合齿轮30和停车棘爪系统(38、40、42、46和50)。端部盖子部分14在31处挖空足够大，以包住啮合齿轮30和允许其自由旋转。离合器壳体72花键连接到啮合齿轮30，该离合器壳体还可驱动地连接到传动装置的输出轴22(只在图1中所示)。端部盖子部分14包括孔15，以允许输出轴22延伸出传动装置壳体的端部盖子部分14。如图3所示，端部盖子部分14限定圆柱形的腔31，该腔在一侧成形为分别在钻孔的孔75和形成的腔部分74处围绕和支撑致动器引导件46。致动器引导件46通过销76固定到端部盖子部分14，该销在78处通过端部盖子部分14，且在销槽77处通过致动器引导件46。端部盖子部分14允许换档选择器24的连接杆26(两者在图2a中所示)从传动装置的主壳体12没有干扰地通过到达在端部盖子部分中的致动器48和致动器引导件46。除了容纳停车棘爪系统28及其部件以外，端部盖子部分14还限定几个口(80、82)，这些口提供从传动装置外部到停车棘爪系统的入口。第一个口80限定用于包括致动器引导件46的停车棘爪系统28的组装和维修的入口开口。口82提供在端部盖子部分14上用于被组装到棘爪42的棘爪销38的入口点。端部盖子部分14还包括压缩垫圈84，以密封端部盖子部分14以及可分离的入口盖子86，从而封闭传动装置的端部盖子部分14。压缩垫圈84和入口盖子86通过一系列结构连接器(或者螺钉)88接附到端部盖子部分14。端部盖子部分14通过诸如88之类的类似结构连接器在诸如90之类的匹配口处可接附到主壳体12。

虽然端部盖子部分14可以通过许多工艺制造，但是在优选实施例中，端部盖子部分14通过压铸来制造。通常，压铸与使用铝合金相容。另外，压铸通常也提供极好的尺寸精度和稳定性，包括高容量。端部盖子部分14具有复杂的几何形状，诸如钻孔的孔75成形为覆盖致动器引导件46，如图3所示，其中，压铸成形轮廓为有利于停车棘爪系统28及其辅助部件-如图2a和2b所示，同时保持足够紧凑，以满足前述紧凑封装的要求。端部盖子部分14的压模设计为提供这样的轮廓表面的形状。

总之，如图1所示，换档选择器24和停车棘爪啮合系统28之间的连接杆26通过传动装置壳体12和后部盖子14中的铸造开口94。如图2a和2b所示，连接杆26、致动器48和致动器返回弹簧58与传动装置主壳体12一起组装。棘爪啮合齿轮30、棘爪42、棘爪返回弹簧40和致动器引导件46与端部盖子部分14一起组装。致动器48、致动器返回弹簧58和连接杆26通过传动装置主壳体12和后面盖子铸造窗或者结构74，如图3所示，且在传动装置10的最后组装期间引导到致动器引导件46中。

虽然已经详细描述了用于实现本发明的最佳模式，但是本发明涉及的领域中的技术人员可以认可在后附的权利要求书的范围内用于实现本发明的各种替代设计和实施例。

Claims (10)

1、一种传动装置，其包括：

可致动的停车棘爪系统，其具有：

成形有凸轮部分的致动器；

停车棘爪，其可与所述凸轮部分机械连通，并且在与所述凸轮部分机械连通时可旋转，以致动所述停车棘爪系统；

致动器引导件，在致动所述停车棘爪系统时，该致动器引导件提供所述停车棘爪和所述凸轮部分的机械连通；

可操作为致动所述停车棘爪系统的换档选择器；以及

可操作为将来自所述换档选择器的机械信号发送到所述停车棘爪系统的连接杆；

其中，所述致动器引导件充分端部开口，以使得所述连接杆和致动器能够至少部分通过所述致动器引导件。

2.如权利要求1所述的传动装置，还包括：

部分覆盖可致动的停车棘爪系统的一部分的主壳体；以及

覆盖所述可致动的停车棘爪系统的另一部分的端部盖子部分。

3.如权利要求2所述的传动装置，其中，所述端部盖子部分限定在所述端部盖子部分中的钻孔的孔，以容纳所述致动器引导件；以及

其中，所述钻孔的孔不延伸通过所述端部盖子部分，从而防止所述致动器引导件外部暴露。

4.如权利要求1所述的传动装置，其中，所述致动器引导件限定足够大的槽，以引导所述停车棘爪。

5.如权利要求1所述的传动装置，其中，所述致动器引导件限定轮廓形成为适应所述致动器的形状的内腔。

6.如权利要求1所述的传动装置，还包括：

锁定销，以约束所述致动器引导件的运动；以及

其中，所述致动器引导件限定销槽，该销槽成形为足够大，以容纳所述锁定销。

7.一种停车棘爪系统，其包括：

成形有凸轮部分的致动器；

停车棘爪，其可与所述凸轮部分机械连通，并且在与所述致动器的所述凸轮部分机械连通时可旋转；以及

提供所述致动器和所述停车棘爪之间的机械连通的致动器引导件；

其中，所述致动器引导件是端部开口的。

8.如权利要求7所述的停车棘爪系统，其中，所述致动器引导件限定足够大的槽，以引导所述停车棘爪。

9.如权利要求7所述的停车棘爪系统，其中，所述致动器引导件限定轮廓形成为适应所述致动器的形状的内腔。

10.一种将停车啮合系统固定在车辆传动装置中的方法，其中，该停车啮合系统包括啮合齿轮、端部开口的致动器引导件、可致动为使得停车棘爪与啮合齿轮啮合的致动器，以及通过连接杆机械连接到致动器来致动棘爪的换档选择器，该方法包括：

形成具有主壳体部分和可分离的盖子部分的传动装置；

在所述主壳体部分中安装换档选择器；

在所述盖子部分中安装啮合齿轮、棘爪和致动器引导件；以及

将连接杆引导到致动器引导件中。