專利名稱：用于發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)系統(tǒng)的具有密封單向離合器的轉(zhuǎn)矩傳遞單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開(kāi)總體上涉及包括用于選擇性地在兩個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)部件之間傳遞轉(zhuǎn)矩的超越滾子離合器的轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)。更具體地，公開(kāi)了一種包括超越滾子離合器的用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
本部分陳述僅提供涉及本公開(kāi)內(nèi)容的背景信息，并且可能不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。
基于燃料成本和環(huán)境方面的考慮，將內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)作為第一動(dòng)力源并將電動(dòng)馬達(dá)作為第二動(dòng)力源的混合動(dòng)力車輛變得越來(lái)越普及。在至少一種混合動(dòng)力車輛中，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)被頻繁地起動(dòng)和停機(jī)以最高效地操作車輛。為了最小化和/或消除與典型內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的噪聲、振動(dòng)和聲振粗糙度，可將起動(dòng)馬達(dá)齒輪設(shè)置成與內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件常嚙合。沿此動(dòng)力路徑設(shè)置有離合器以允許起動(dòng)馬達(dá)與內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)之間的暫時(shí)性驅(qū)動(dòng)互連。盡管可以將各種離合器設(shè)計(jì)結(jié)合于發(fā)動(dòng)機(jī)中，但仍有成本、尺寸、重量、潤(rùn)滑需要和轉(zhuǎn)矩傳輸能力方面的考慮。
至少一種與汽車相關(guān)的已知離合器緊鄰內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)缸體設(shè)置或部分地設(shè)置在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)缸體內(nèi)。由于發(fā)動(dòng)機(jī)缸體內(nèi)的潤(rùn)滑劑也會(huì)提供給離合器，故而需要這種定位方式。盡管這種構(gòu)造可能被證明是有利的，但是離合器在這種系統(tǒng)中的定位是受到限制的，而且也不一定理想。此外，可能需要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體或其它內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)部件進(jìn)行額外的特殊加工，以提供適當(dāng)?shù)耐ǖ酪员銤?rùn)滑劑到達(dá)離合器以及從離合器返回。
離合器在超越模式下操作時(shí)所具有的諸如生熱及效率損失的其它已知特性可能無(wú)助于其在試圖使能量效率最大化的車輛中使用。因此，可能需要提供一種改進(jìn)的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)系統(tǒng)，該內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)系統(tǒng)具有包括改進(jìn)的單向離合器的轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
本部分提供本發(fā)明公開(kāi)內(nèi)容的概述，而不是其全部范圍或其全部特征的全面公開(kāi)。
一種用于混合動(dòng)力車輛的起動(dòng)系統(tǒng)包括具有可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體內(nèi)的曲軸的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。所述起動(dòng)系統(tǒng)包括起動(dòng)馬達(dá)；小齒輪，所述小齒輪由所述起動(dòng)馬達(dá)選擇性地驅(qū)動(dòng)；驅(qū)動(dòng)盤，所述驅(qū)動(dòng)盤具有與所述小齒輪常嚙合的一組齒；以及密封的單向離合器組件，所述單向離合器組件適于選擇性地使所述驅(qū)動(dòng)盤與所述曲軸驅(qū)動(dòng)互連。所述離合器組件包括適于固定成與所述曲軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)的內(nèi)座圈。外座圈固定成與所述驅(qū)動(dòng)盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)并且具有周向間隔開(kāi)的凸輪面。滾子元件在徑向上位于所述內(nèi)座圈與所述外座圈之間。 所述離合器組件還包括保持架，所述保持架用于將所述滾子定位成周向間隔開(kāi)地與所述凸輪面對(duì)正。一對(duì)密封板被固定成與所述內(nèi)座圈和所述外座圈的其中一個(gè)一起轉(zhuǎn)動(dòng)并且彼此間隔開(kāi)，而所述滾子元件位于所述密封板之間。每個(gè)密封板被定位成靠近所述內(nèi)座圈和所述外座圈中的另一個(gè)并與之間隔開(kāi)。
通過(guò)此處提供的描述其它應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒆兊蔑@而易見(jiàn)。本發(fā)明內(nèi)容部分中的描述及具體示例僅用于示例性目的，而非意在限制本公開(kāi)的范圍。


此處描述的圖片僅用于示例選定的實(shí)施方式而非所有可能的實(shí)施方式，且非意在限制本公開(kāi)的范圍。
圖1是配備有密封大功率超越滾子離合器的示例性混合動(dòng)力車輛的原理圖； 圖2是圖示出包括密封大功率超越滾子離合器的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)系統(tǒng)的局部橫截面圖； 圖3是滾子離合器及驅(qū)動(dòng)盤組件的分解立體圖； 圖4是滾子離合器及驅(qū)動(dòng)盤組件的平面圖； 圖5是起動(dòng)系統(tǒng)的一部分的局部截面圖； 圖6是空轉(zhuǎn)操作模式下的滾子離合器組件的局部截面圖； 圖7是滾子離合器的另一部分的局部立體圖； 圖8是可選滾子離合器的一部分的立體圖； 圖9是圖8的可選離合器的一部分的局部分解立體圖； 圖10是圖6的滾子離合器組件在轉(zhuǎn)矩傳遞操作模式下的局部截面圖； 圖11是圖示出可選內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)系統(tǒng)的一部分的局部橫截面圖； 圖12是圖示出可選內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)系統(tǒng)的一部分的局部橫截面圖； 圖13是圖示出可選內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)系統(tǒng)的一部分的局部橫截面圖； 圖14是圖示出可選內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)系統(tǒng)的一部分的局部橫截面圖； 圖15是配備有罩和防磨裝置的可選離合器的局部橫截面圖； 圖16是可選的保持架及滾子子組件的局部立體圖； 圖17是圖16中示出的保持架及滾子組件的局部截面圖；以及 圖18是可選驅(qū)動(dòng)盤組件的分解立體圖。
具體實(shí)施例方式下文的描述本質(zhì)上僅為示例性的而非用于限制本公開(kāi)及其應(yīng)用或用途。應(yīng)當(dāng)理解，在所有附圖中相應(yīng)附圖標(biāo)記指示相同或相應(yīng)的零件和特征。
圖1至7示出轉(zhuǎn)矩傳遞系統(tǒng)8，其包括終身密封單向超越離合器10，該離合器10 構(gòu)造成選擇性地在示例性車輛12內(nèi)的可轉(zhuǎn)動(dòng)部件之間傳遞轉(zhuǎn)矩。車輛12可以構(gòu)造成將內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)14作為第一動(dòng)力源的混合動(dòng)力車輛。第二動(dòng)力源由電動(dòng)馬達(dá)16提供。圖1的原理示了一對(duì)驅(qū)動(dòng)輪18、20，所述驅(qū)動(dòng)輪18、20接收由內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)14提供并通過(guò)變速器 22傳遞的轉(zhuǎn)矩。電動(dòng)馬達(dá)16被示出與另一對(duì)驅(qū)動(dòng)輪MJ6驅(qū)動(dòng)互聯(lián)。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，由內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)14或電動(dòng)馬達(dá)16驅(qū)動(dòng)的輪的數(shù)量?jī)H為示例性的，可以使用任意數(shù)量的其他動(dòng)力傳動(dòng)配置，包括串聯(lián)式混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置、并聯(lián)式混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置或串/ 并混聯(lián)式混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置?？蛇x地，配備有超越離合器10的車輛無(wú)需是混合動(dòng)力車輛， 而是可能僅僅配備有內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力源。
在車輛12的操作過(guò)程中，考慮到內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)14會(huì)頻繁地被停機(jī)并重起動(dòng)以試圖提高燃油效率。例如，一旦控制器觀確定車速已經(jīng)低于預(yù)定閾值預(yù)定的時(shí)長(zhǎng)——比如當(dāng)車輛遇到停車燈而處于怠速狀態(tài)時(shí)，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)14可能就會(huì)停機(jī)。根據(jù)諸如節(jié)氣門位置的到控制器觀的多個(gè)輸入，車輛12可以僅通過(guò)由電動(dòng)馬達(dá)16提供的動(dòng)力、由內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)14和電動(dòng)馬達(dá)16 二者提供的動(dòng)力、或由內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)14單獨(dú)提供的動(dòng)力來(lái)驅(qū)動(dòng)。不管使用怎樣的控制方案，發(fā)動(dòng)機(jī)14都可能需要頻繁地重起動(dòng)。
轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)8包括起動(dòng)馬達(dá)30?？刂破饔^發(fā)出起動(dòng)或重起動(dòng)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)14的信號(hào)時(shí)，起動(dòng)馬達(dá)30能夠選擇性地操作成將轉(zhuǎn)矩傳遞至發(fā)動(dòng)機(jī)14的曲軸32。起動(dòng)馬達(dá)30 包括與固定至驅(qū)動(dòng)盤38的齒圈36常嚙合的小齒輪34。齒圈36可以與驅(qū)動(dòng)盤38形成整體，也可以是固定到驅(qū)動(dòng)盤38上以便轉(zhuǎn)動(dòng)的獨(dú)立部件。驅(qū)動(dòng)盤38包括中央孔口 40，該中央孔口 40接收離合器10的一部分。離合器10選擇性地在驅(qū)動(dòng)盤38與曲軸32之間傳遞轉(zhuǎn)矩。撓性板42通過(guò)多個(gè)緊固件45固定成與變矩器44 一起轉(zhuǎn)動(dòng)。變矩器44被支撐成在變速器22內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。如下文所述，撓性板42還固定成與曲軸32—起轉(zhuǎn)動(dòng)。
離合器10包括固定成與驅(qū)動(dòng)盤38 —起轉(zhuǎn)動(dòng)的外座圈46、固定成與曲軸32 —起轉(zhuǎn)動(dòng)的內(nèi)座圈48、多個(gè)滾子50、保持架52、多個(gè)滾子彈簧54、內(nèi)板55和外板56、內(nèi)卡圈57和外卡圈58、多個(gè)折疊彈簧59、以及內(nèi)徑-外徑夾60。曲軸32由多個(gè)軸承(未示出)支撐成在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體62內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。缸體密封件66安置在形成于密封蓋70內(nèi)的孔68內(nèi)，密封蓋70 固定于發(fā)動(dòng)機(jī)缸體62。密封蓋70包括接收襯套74的外圍唇緣72。外座圈46由襯套74 支撐以便轉(zhuǎn)動(dòng)。內(nèi)徑-外徑夾60限制外座圈46相對(duì)于密封蓋70的軸向運(yùn)動(dòng)。
外座圈46的導(dǎo)引部76定位在驅(qū)動(dòng)盤38的孔口 40內(nèi)。導(dǎo)引部76可以以壓配合構(gòu)造聯(lián)接于驅(qū)動(dòng)盤38，在該壓配合構(gòu)造中驅(qū)動(dòng)盤38的內(nèi)表面78抵接外座圈46的階梯形座 80設(shè)置。更具體地，驅(qū)動(dòng)盤38可以通過(guò)壓配合和小型鍵槽連接至外座圈46?？蛇x地，驅(qū)動(dòng)盤38和外座圈46可以焊接在一起。外座圈46的內(nèi)徑包括內(nèi)環(huán)形槽82、外環(huán)形槽84及多個(gè)凸輪表面86。槽82、84分別具有大致柱形的形狀。凸輪表面86周向地彼此間隔開(kāi)，每個(gè)凸輪面具有淺端部92和進(jìn)一步徑向地凹入外座圈46中的深端部94。
內(nèi)座圈48包括大致圓柱形的安裝凸緣96，該安裝凸緣96與曲軸32的端面98接合。如上文所述，內(nèi)座圈48固定成與曲軸32—起轉(zhuǎn)動(dòng)。在圖2所示的構(gòu)造中，內(nèi)座圈48 通過(guò)螺紋緊固件99固定于曲軸32。緊固件99將內(nèi)座圈48和撓性板42固定成與曲軸32 一起轉(zhuǎn)動(dòng)。內(nèi)座圈48包括定位在基本光滑的滾子接觸面104的兩側(cè)上的內(nèi)階梯形凹入部 100及外階梯形凹入部102。特征100、102和104各自包括大致柱形的表面。
滾子及保持架子組件110包括滾子50、保持架52和多個(gè)滾子彈簧M。滾子及保持架子組件110可以順序地插入外座圈46與內(nèi)座圈48之間。
保持架52可以是模制塑料部件或由金屬構(gòu)造而成，也可以將其稱為骨架52。保持架52包括第一環(huán)120和第二環(huán)122，第一環(huán)120和第二環(huán)122彼此間隔開(kāi)，并通過(guò)一系列在第一環(huán)120和第二環(huán)122之間軸向延伸的連結(jié)板IM互連。連結(jié)板IM周向地彼此間隔開(kāi)預(yù)定的距離，該距離對(duì)應(yīng)于期望的滾子50的位置。連結(jié)板IM在保持架52內(nèi)限定出多個(gè)窗口 126以如要描述的容納滾子50及滾子彈簧M。保持架52還包括4個(gè)徑向向外延伸的臂128，臂1 上聯(lián)接有折疊彈簧59。
將滾子50卡合就位于相對(duì)的滾子彈簧M組內(nèi)，以組裝滾子及保持架子組件110。 各滾子彈簧M包括引導(dǎo)件130，該引導(dǎo)件130包括分叉的腿部132，以將各滾子50的一側(cè)定位于所需位置。在與引導(dǎo)件130相對(duì)的端部處，滾子彈簧M聯(lián)接于保持架52。應(yīng)當(dāng)理解，兩個(gè)滾子彈簧M彼此協(xié)作以定位單個(gè)滾子50。
現(xiàn)在可以將滾子及保持架子組件110定位在內(nèi)座圈48與外座圈46之間。如圖4 和6中示出的，外座圈46包括4個(gè)周向間隔開(kāi)的凹入部134。臂128的末端及折疊彈簧59 定位在凹入部134內(nèi)。更具體地，折疊彈簧59的一端與凹入部134的第一側(cè)壁136接合。 將臂1 朝向相對(duì)的第二側(cè)壁138偏壓。當(dāng)內(nèi)座圈48和外座圈46靜止時(shí)，折疊彈簧59轉(zhuǎn)動(dòng)保持架52，使臂1 與第二側(cè)壁138接合。保持架在此位置時(shí)，離合器10處于分離或空轉(zhuǎn)模式，在該模式中滾子50與內(nèi)座圈48間隔開(kāi)并且位于深端部94內(nèi)。這也是在內(nèi)座圈48 沿第一方向相對(duì)于外座圈46轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)——例如，當(dāng)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)14運(yùn)轉(zhuǎn)而起動(dòng)馬達(dá)30不運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)——保持架52的位置。
在將滾子及保持架子組件110定位于外座圈46與內(nèi)座圈48之間后，可以通過(guò)將內(nèi)密封板55定位成與鄰近內(nèi)環(huán)形槽82設(shè)置的座137接合而封閉離合器10的一個(gè)軸向端。 內(nèi)密封板55的厚度、內(nèi)環(huán)形槽82以及座137的位置相互協(xié)作，從而將內(nèi)密封板55固定成與外座圈46—起轉(zhuǎn)動(dòng)。內(nèi)密封板55的內(nèi)周向邊緣定位成靠近但不接觸內(nèi)座圈48?？梢栽O(shè)置諸如潤(rùn)滑脂的潤(rùn)滑劑與滾子50、保持架52、滾子彈簧M和內(nèi)密封板55接觸。帶潤(rùn)滑的滾子及保持架子組件110可以通過(guò)安裝外密封板56和外卡圈58而封閉。外密封板56以與關(guān)于內(nèi)密封板55進(jìn)行描述的方式相類似的方式固定成與外座圈46 —起轉(zhuǎn)動(dòng)。外密封板 56定位成緊靠?jī)?nèi)座圈48但與其間隔開(kāi)，從而使離合器10操作過(guò)程中的摩擦損失最小和/ 或消除?？梢韵胍?jiàn)，離合器10在初次組裝后無(wú)需再潤(rùn)滑。因此，離合器10是終身密封部件。 如上文所述，內(nèi)徑-外徑夾60限制離合器10相對(duì)于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)14軸向運(yùn)動(dòng)。此外，應(yīng)當(dāng)理解，密封板55、56可以替代性地固定成與內(nèi)座圈48 —起轉(zhuǎn)動(dòng)，且不與外座圈46接觸。
在圖8和9中圖示的另一種構(gòu)造中，可以用一體式多彈簧構(gòu)造139替代滾子彈簧 M，該一體式多彈簧構(gòu)造139包括彼此軸向間隔開(kāi)的第一輪圈140和第二輪圈142。第一輪圈140和第二輪圈142各自的形狀分別構(gòu)造為其中形成有間隙144的開(kāi)口環(huán)。多個(gè)軸向延伸的支撐部146使第一輪圈140和第二輪圈142互連。各支撐部146在圓周方向上彼此間隔開(kāi)，且分別包括基部148和一對(duì)向上翻起的、徑向向外延伸的引導(dǎo)部150。優(yōu)選地，第一輪圈140、第二輪圈142和支撐部146由一片彈簧鋼彼此成整體地形成。各基部148包括從中延伸穿過(guò)的孔口 152。這些孔口 152與形成于某些預(yù)定連結(jié)板IM上的徑向向內(nèi)延伸的栓 (未示出)協(xié)作。各引導(dǎo)部150包括從基部148延伸的足部154、以及下腿部156和上腿部 158。下腿部156和上腿部158為彼此成大于90°小于180°的角度相交的大致平面的部分。在下腿部156與上腿部158的交接處形成凹槽160。
弓丨導(dǎo)部150彼此間隔開(kāi)，使得成對(duì)的上腿部158的上緣162隔開(kāi)比滾子50的直徑小的距離。成對(duì)的凹槽160彼此間隔開(kāi)比滾子50的直徑大的距離。因此，各滾子50被夾持在位于引導(dǎo)部150、第一輪圈140和第二輪圈142之間的凹穴164內(nèi)，并可在其中自由轉(zhuǎn)動(dòng)。各引導(dǎo)部150是可從其圖示的名義位置移動(dòng)的彈性構(gòu)件。由于各引導(dǎo)部150可以單獨(dú)移動(dòng)，故而各滾子50可以同時(shí)地與接觸面104和其中一個(gè)凸輪面86接合，從而傳遞最大量的轉(zhuǎn)矩通過(guò)離合器10?？蓮椥砸苿?dòng)的引導(dǎo)部150允許離合器10的部件的公差稍稍放寬，同時(shí)保證全套滾子50在需要時(shí)傳遞轉(zhuǎn)矩。
無(wú)論是使用滾子彈簧還是多彈簧構(gòu)造，在車輛操作過(guò)程中都可能需要頻繁地起動(dòng)和停止內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)14。當(dāng)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)14停機(jī)時(shí)，無(wú)論外座圈46還是內(nèi)座圈48都不轉(zhuǎn)動(dòng)。 如圖6中示出的，折疊彈簧59偏壓地接合臂128，從而將滾子50推向凸輪面86的深端部 94。離合器10處于分離或空轉(zhuǎn)模式。
在起動(dòng)程序中，離合器10以圖10中示出的鎖合或轉(zhuǎn)矩傳遞模式操作。起動(dòng)馬達(dá) 30通電以轉(zhuǎn)動(dòng)小齒輪34。通過(guò)小齒輪34與齒圈36的嚙合互連，驅(qū)動(dòng)盤38和外座圈46也轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)，曲軸32和內(nèi)座圈48不轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣，外座圈46與內(nèi)座圈48之間產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而向凸輪面86的淺端部92推動(dòng)滾子50。滾子50楔入凸輪面86與滾子接觸面104 之間，從而在外座圈46與內(nèi)座圈48之間傳遞轉(zhuǎn)矩。折疊彈簧59受到壓縮。
—旦內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)14已經(jīng)起動(dòng)，起動(dòng)馬達(dá)30不再通電。隨著內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)14運(yùn)行， 曲軸32和內(nèi)座圈48比外座圈46和驅(qū)動(dòng)盤38轉(zhuǎn)得快。凸輪面86不再將滾子50推向淺端部92。由折疊彈簧59提供力使保持架52轉(zhuǎn)動(dòng)并使?jié)L子50移至不與內(nèi)座圈48接觸的位置。滾子50與外座圈46間不發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，并且避免了因摩擦導(dǎo)致的能量損失。
終身潤(rùn)滑的超越離合器10提供了用于在小裝填封殼內(nèi)提供大轉(zhuǎn)矩容量的低成本高能效的解決方案。如上文所述，內(nèi)座圈48固定于曲軸32，由此限定離合器10的內(nèi)徑。離合器10的外徑通過(guò)在由外座圈46和內(nèi)座圈48限定的周向殼層內(nèi)緊密地裝填盡可能多的滾子50而最小化。在圖示示例中使用了 40個(gè)滾子。每個(gè)滾子具有直徑約為4mm至5mm的大致圓柱形形狀。相鄰滾子的中心間距為大約7. 5mm。這樣，各相鄰滾子間的間隙為大約 2. 5mm至3. 5mm，或?yàn)闈L子直徑的33%至50%。這種滾子尺寸構(gòu)造和裝填構(gòu)造提供了理論上的高轉(zhuǎn)矩輸出。為確保離合器10的實(shí)際轉(zhuǎn)矩容量與理論轉(zhuǎn)矩容量大致相符，滾子彈簧M 確保在離合器10以鎖合模式操作時(shí)每個(gè)滾子50在外座圈46與內(nèi)座圈48之間傳遞轉(zhuǎn)矩。
圖11圖示了另一種轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)180。轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)180基本上類似于上文描述的轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)8。因此，同樣的元件將保留其先前所引用的附圖標(biāo)記，只是該附圖標(biāo)記包含上撇角標(biāo)。為了進(jìn)一步提高轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)180的操作效率，用軸承組件182替代襯套 74’。軸承組件182將外座圈46’精確地定位并支撐成相對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)缸體62’轉(zhuǎn)動(dòng)?？ㄈ?184將軸承組件182軸向地定位在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體62’上。離合器10’包括保持架186，該保持架186具有徑向向內(nèi)延伸的凸緣188。保持架186包括周向槽190。在外座圈46’上形成有類似的相對(duì)的周向槽192。槽190、192內(nèi)設(shè)置有一個(gè)或更多個(gè)球軸承194，以在相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中相對(duì)于外座圈46’引導(dǎo)保持架186并減少外座圈46’與保持架186之間的摩擦。應(yīng)當(dāng)理解，在分離或空轉(zhuǎn)操作模式下，滾子50’、內(nèi)座圈48’、外座圈46’和保持架186之間無(wú)摩擦損失產(chǎn)生。
圖12以附圖標(biāo)記200示出了另一種可選的轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)。轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)200說(shuō)明由于不需要從內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)14供油，所以終身密封的離合器10可以定位在整個(gè)動(dòng)力傳遞路徑上的任意數(shù)目的位置處。具體地，轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)200圖示出離合器10連接于雙質(zhì)量飛輪或變矩器202。該雙質(zhì)量飛輪或變矩器202被支撐成在變速器殼體204內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸32被固定成與該雙質(zhì)量飛輪或變矩器202 —起轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，起動(dòng)馬達(dá)30可以向固定成與外座圈46 —起轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)盤206輸出轉(zhuǎn)矩。內(nèi)座圈48壓配合到雙質(zhì)量飛輪或變矩器 202并固定成與雙質(zhì)量飛輪或變矩器202 —起轉(zhuǎn)動(dòng)。襯套208可以用于在徑向方向上定位外座圈46。因此，起動(dòng)馬達(dá)30可以驅(qū)動(dòng)變速器部件，而非內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)部件。
圖13圖示了轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)200的標(biāo)識(shí)為轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)220的另一種變型。轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)220與轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)200的區(qū)別在于用軸承222取代襯套208。
圖14示出了另一種可選轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)M0。轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)240基本上類似于轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)180，但離合器10被干式單向離合器10”取代。離合器10”基本上類似于離合器 10，只是并未通過(guò)使用類似于上文描述的密封板而將潤(rùn)滑劑堵在內(nèi)座圈48”與外座圈46” 之間。相反，密封板55”、56”與內(nèi)座圈48”之間存在相對(duì)較大的空氣間隙。這種構(gòu)造確保了在空轉(zhuǎn)操作模式過(guò)程中對(duì)內(nèi)座圈48”與外座圈46”之間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的阻力非常小。
圖15圖示了另一種離合器，該離合器以附圖標(biāo)記600標(biāo)出。離合器600包括外座圈602、內(nèi)座圈606、滾子607、保持架608、保持架定位板610、密封件612、和內(nèi)徑-外徑夾或密封板614，外座圈602固定成與驅(qū)動(dòng)盤604 —起轉(zhuǎn)動(dòng)。離合器600還包括罩616，所述罩616通過(guò)收縮配合法聯(lián)接于外座圈602。因此，罩616的內(nèi)柱形表面618向外座圈602的外柱形表面620施加壓縮力。該壓縮力抵消離合器600鎖合時(shí)外座圈602中產(chǎn)生的周向應(yīng)力。
此外，罩616包括徑向向內(nèi)延伸的凸緣622，該凸緣622具有大致成平面的內(nèi)表面 624。成平面的表面6 與內(nèi)徑-外徑夾614的表面擬6接合。內(nèi)徑-外徑夾614被夾持于凸緣622與形成在外座圈602上的臺(tái)階6 之間。罩616用于將內(nèi)徑-外徑夾614鎖定到外座圈602。內(nèi)徑-外徑夾614受到限制無(wú)法在離合器操作過(guò)程中相對(duì)于外座圈602轉(zhuǎn)動(dòng)。
離合器600還包括防磨裝置632，該防磨裝置632固定于內(nèi)徑-外徑夾614的內(nèi)徑部634。防磨裝置632包括“C”形橫截面，該“C”形橫截面具有通過(guò)端壁640互連的第一腿部636和第二腿部638。防磨裝置632可以由青銅、聚合物或一些其它減磨引導(dǎo)材料形成。防磨裝置632可以用包括諸如鉚釘?shù)臋C(jī)械緊固件在內(nèi)的多種方法或通過(guò)膠粘劑固定于內(nèi)徑-外徑夾614?？蛇x地，防磨裝置632可以包覆模制于內(nèi)徑-外徑夾614上。在另一種變形中，防磨裝置632可以由兩件形成，其中防磨裝置由可以在負(fù)載情況下分離的機(jī)械閉鎖裝置固定。第一腿部636包括引導(dǎo)面644，該引導(dǎo)面644與內(nèi)座圈606中形成的槽648 的側(cè)壁646間隔開(kāi)。類似的，第二腿部638包括引導(dǎo)面650，該引導(dǎo)面650與槽648的同側(cè)壁646相對(duì)的側(cè)壁652間隔開(kāi)。
圖16和17圖示了一種可選的滾子及保持架子組件660，其包括滾子662、保持架 664和多彈簧構(gòu)造666。各滾子662夾持于在保持架664上形成的凹面668與多彈簧構(gòu)造 666的凸形末端670之間。多彈簧構(gòu)造666的本體部672包括蛇形繞曲的形狀，由此允許末端670在離合器操作過(guò)程中偏斜。末端670將滾子662朝凹面668偏壓。滾子662定位于在外座圈678中形成的槽676內(nèi)。
圖18圖示了一種可選的驅(qū)動(dòng)盤700，其包括齒輪702、輪轂704和外座圈706。齒輪702優(yōu)選地由諸如可硬化鋼的金屬構(gòu)成，并包括多個(gè)外部齒708以及大致柱形的內(nèi)表面 710。輪轂704包括內(nèi)環(huán)712、外環(huán)714和多個(gè)徑向延伸的輪輻716，該輪輻716使外環(huán)714與內(nèi)環(huán)712互連。輪轂704優(yōu)選地由諸如聚合物的輕質(zhì)材料構(gòu)成。外座圈706優(yōu)選地由諸如可硬化鋼的金屬構(gòu)成，并且基本上類似于上文描述的外座圈。驅(qū)動(dòng)盤700可以在將外座圈706和齒輪702放置于注射模具型腔內(nèi)的情況下用包覆模制法構(gòu)造而成。在同時(shí)將外環(huán) 714固定于齒輪702并將內(nèi)環(huán)712固定于外座圈706時(shí)，將熔融樹(shù)脂注射到模具型腔中以限定輪轂704。這種重量相對(duì)較輕且成本相對(duì)較低的驅(qū)動(dòng)盤700可以與上文描述的任意離合器結(jié)合使用。
此外，以上論述僅公開(kāi)并描述了本公開(kāi)的示例性實(shí)施方式。從這些論述以及從附圖和所附權(quán)利要求中，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)很容易認(rèn)識(shí)到，可以對(duì)本公開(kāi)進(jìn)行各種改變、修改和變型，而不會(huì)脫離所附權(quán)利要求中限定的本公開(kāi)的范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于混合動(dòng)力車輛的起動(dòng)系統(tǒng)，所述起動(dòng)系統(tǒng)包括內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)具有可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體內(nèi)的曲軸，所述起動(dòng)系統(tǒng)包括起動(dòng)馬達(dá)；小齒輪，所述小齒輪由所述起動(dòng)馬達(dá)選擇性地驅(qū)動(dòng)；驅(qū)動(dòng)盤，所述驅(qū)動(dòng)盤具有與所述小齒輪常嚙合的一組齒；以及單向離合器組件，所述單向離合器組件適于選擇性地使所述驅(qū)動(dòng)盤與所述曲軸驅(qū)動(dòng)互連，所述離合器組件包括內(nèi)座圈、外座圈以及在徑向上位于所述內(nèi)座圈與所述外座圈之間的多個(gè)滾子元件，所述內(nèi)座圈適于固定成與所述曲軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，所述外座圈適于固定成與所述驅(qū)動(dòng)盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)并且具有周向間隔開(kāi)的凸輪面，所述離合器組件還包括保持架，所述保持架用于將所述滾子定位成周向間隔開(kāi)地與所述凸輪面對(duì)正，所述離合器包括一對(duì)密封板，所述密封板聯(lián)接于所述內(nèi)座圈和所述外座圈中的一個(gè)并且彼此間隔開(kāi)，而所述滾子元件位于所述密封板之間，每個(gè)密封板被定位成靠近所述內(nèi)座圈和所述外座圈中的另一個(gè)、 并與所述內(nèi)座圈和所述外座圈中的所述另一個(gè)間隔開(kāi)。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括卡圈，所述卡圈與所述密封板中的每一個(gè)接合，從而將所述密封板聯(lián)接于所述內(nèi)座圈和所述外座圈中的一個(gè)。
3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，所述外座圈適于由所述發(fā)動(dòng)機(jī)缸體支撐以轉(zhuǎn)動(dòng)。
4.如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括保持環(huán)，所述保持環(huán)定位于形成在所述外座圈上的環(huán)形槽內(nèi)，以限制所述離合器相對(duì)于所述發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的運(yùn)動(dòng)。
5.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括襯套，所述襯套適于固定于所述發(fā)動(dòng)機(jī)缸體， 所述襯套可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐所述外座圈。
6.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括軸承，所述軸承適于固定于所述發(fā)動(dòng)機(jī)缸體， 所述軸承可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐所述外座圈。
7.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中，所述保持架包括通過(guò)軸向延伸的連結(jié)板互連的間隔開(kāi)的第一環(huán)和第二環(huán)。
8.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中，所述保持環(huán)在所述外座圈與所述發(fā)動(dòng)機(jī)缸體之間的相對(duì)轉(zhuǎn)速超過(guò)6500RPM時(shí)保持定位于形成在所述外座圈上的所述環(huán)形槽內(nèi)。
9.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，每個(gè)滾子元件具有直徑，并且相鄰滾子元件之間的間隔小于一個(gè)滾子的直徑。
10.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括彈簧，所述彈簧作用在所述保持架上，從而使所述滾子元件與所述內(nèi)座圈間隔開(kāi)并將所述離合器置于空轉(zhuǎn)模式。
11.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中，所述彈簧聯(lián)接于從所述保持架徑向延伸的臂，所述彈簧和所述臂定位于形成在所述外座圈中的凹入部?jī)?nèi)。
12.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中，當(dāng)所述滾子元件與所述凸輪面及所述內(nèi)座圈接合從而將所述離合器置于轉(zhuǎn)矩傳遞模式時(shí)，所述彈簧被壓縮，并且所述臂與所述外座圈脫尚接合。
13.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中，當(dāng)所述離合器處于空轉(zhuǎn)模式時(shí)，所述臂與所述外座圈接合，并且所述保持架將所述滾子元件定位于所述凸輪面的深部?jī)?nèi)。
14.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括潤(rùn)滑脂，所述潤(rùn)滑脂通過(guò)所述密封板與所述滾子元件保持接觸。
15.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括罩，所述罩包括內(nèi)表面，所述內(nèi)表面外接所述外座圈的外表面、并偏壓地接合所述外座圈的外表面。
16.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中，所述罩通過(guò)收縮配合固定于所述外座圈。
17.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中，所述罩包括凸緣，所述凸緣與所述密封板中的一個(gè)接合，從而限制所述外座圈與其中一個(gè)所述密封板之間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。
18.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述驅(qū)動(dòng)盤包括固定于所述外座圈的聚合物輪轂，其中在固定于所述聚合物輪轂的金屬圈上形成有齒。
全文摘要
一種用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)系統(tǒng)，其包括小齒輪、驅(qū)動(dòng)盤以及單向離合器，所述小齒輪由起動(dòng)馬達(dá)選擇性地驅(qū)動(dòng)，所述驅(qū)動(dòng)盤具有與所述小齒輪常嚙合的一組齒，所述單向離合器適于使所述驅(qū)動(dòng)盤與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸互連。所述離合器組件包括內(nèi)座圈，所述內(nèi)座圈適于固定成與所述曲軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，外座圈固定成與所述驅(qū)動(dòng)盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)并且具有周向間隔開(kāi)的凸輪面。所述離合器還包括保持架，所述保持架用于將滾子定位成周向間隔開(kāi)地與所述凸輪面對(duì)正。一對(duì)密封板聯(lián)接于所述內(nèi)座圈和所述外座圈中的一個(gè)。每個(gè)密封板被定位成靠近所述內(nèi)座圈和所述外座圈中的另一個(gè)、并與所述內(nèi)座圈和所述外座圈中的所述另一個(gè)間隔開(kāi)。
文檔編號(hào)F16D13/74GK102187109SQ200980141200
公開(kāi)日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2009年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月15日
發(fā)明者李建文, 理查德·D·穆伊澤拉爾, 肖恩·斯蒂爾 申請(qǐng)人:麥格納動(dòng)力系有限公司