CN105008746B - 单向离合器支架组件 - Google Patents

Abstract

一种用于变速器的单向离合器支架组件包括外环和支架。外环具有带有在径向上延伸的齿部的外表面。支架包围外环。支架具有：波浪形外表面，其具有齿部用于接收多个离合器盘；波浪形内表面，其具有齿部用于接收外环的齿部；以及，向内延伸的突出部，用于限制外环在支架内的轴向位移。在一示例性实施方式中，外环包括具有第一半径的第一周向表面和具有第二半径的第二周向表面，第二半径大于第一半径。支架的向内延伸的突出部具有第三半径，第三半径小于第二半径。

Description

单向离合器支架组件

技术领域

本发明总体涉及一种用于变速器的单向离合器，更具体地涉及一种装配有离合器支架的单向离合器。

背景技术

由Illerhaus等的美国专利申请公开文本No.2010/0137096 A1已知一种具有内传动装置和外传动装置的部件。该申请涉及一种用于具有内齿部和外齿部的部件的建议构型，其中，所述内齿部与一基体成一体，并且，所述外齿部是附加的部分。由共同受让的美国专利No.7690488已知一种滚子式自由轮，或单向离合器。

发明内容

实施例方面大体上涉及一种用于变速器的单向离合器支架组件，其包括一个外环和一个支架。所述外环具有带有在径向上延伸的齿部的外表面。所述支架包围所述外环。所述支架具有：波浪形外表面，其具有齿部用于接收多个离合器盘；波浪形内表面，其具有齿部用于接收所述外环的齿部；以及，向内延伸的突出部，用于限制所述外环在所述支架内的轴向位移。在一示例性实施方式中，所述外环包括具有第一半径的第一周向表面和具有第二半径的第二周向表面，所述第二半径大于所述第一半径。所述支架的向内延伸的突出部具有第三半径，所述第三半径小于所述第二半径。

在一示例性实施例中，所述支架由钢板制成，使得在所述波浪形内表面和所述波浪形外表面之间的径向距离沿所述支架的圆周基本是恒定的。在一些示例性实施方式中，所述单向离合器组件包括一个套筒组件和一个内圈。所述套筒组件包括一个被压入到所述外环中的外圈并且包括多个闭锁元件。所述内圈与所述闭锁元件接合使得所述内圈能选择性地锁定到所述外环。

在一些示例性实施方式中，所述外环包括一向内延伸的环，或者，所述内圈包括一向外延伸的环，用于使所述内圈相对于所述外环对中。在一示例性实施方式中，所述向内延伸的环或所述向外延伸的环包括具有多个润滑凹槽的径向壁。在一些示例性实施方式中，所述单向离合器支架组件包括一个对中环，所述对中环在所述内圈和所述外环之间延伸，用于使所述内圈相对于所述外环对中。在一些示例性实施方式中，所述对中环包括：紧邻所述内圈的内圆柱形部分；紧邻所述外环的外圆柱形部分；和连接所述内圆柱形部分与所述外圆柱形部分的中间部分。在一示例性实施方式中，所述中间部分包含径向壁或锥形壁。

在一些示例性实施方式中，所述支架或所述内圈包括用于接合变速器部件的花键。在一示例性实施方式中，所述变速器部件被压配合在所述花键中。在一示例性实施方式中，所述内圈包括：与所述闭锁元件接合的外周向表面；用于与一变速器轴接合的内花键表面；以及从内表面延伸到外表面的润滑通道。

附图说明

现在将在下文参考附图的详细说明中更全面地描述本发明的工作性质和模式。在附图中：

图1A是一个圆柱坐标系统的立体图，举例说明了本申请中所使用的空间术语；

图1B是物体在图1A的圆柱坐标系统中的立体图，举例说明了本申请中所使用的空间术语；

图2是根据一实施例方面的单向离合器支架组件的正视图；

图3是图2中的单向离合器支架组件总体沿图2的线3-3所得的剖视图；

图4是图2中的单向离合器支架组件的分解立体图；

图5是根据一实施例方面的单向离合器支架组件的正视图；

图6是图5中的单向离合器支架组件总体沿图5的线6-6所得的剖视图；

图7是图5中的单向离合器支架组件的分解立体图。

具体实施方式

首先，应该了解，不同附图中的相同附图标记表示相同的或者功能相似的结构元件。此外，应当理解的是，本申请不仅仅局限于所描述的具体的实施例、方法、材料和改型，并且就其本身而言当然可以改变。还应该理解的是，这里所使用的术语只为了描述特定的方面，而不是旨在限制本发明的范围。本发明的范围仅被所附的权利要求书限定。

除非在其它地方进行了定义，这里所使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常所理解相同的意义。尽管与这里所描述的这些相类似或者等效的任何方法、装置或者材料都可在本发明的实践或者测试中使用，现在将描述下列示例性的方法、装置和材料。

图1A是圆柱坐标系统80的立体图，举例说明了本申请中所使用的空间术语。本发明至少部分地在圆柱坐标系统范围内进行描述。系统80具有纵向轴线81，该轴线用作下面的方向和空间术语的基准。形容词“轴向”、“径向”和“周向”各自是关于平行于轴线81的定向、平行于半径82(该半径垂直于轴线81)的定向和平行于圆周83的定向。形容词“轴向”、“径向”和“周向”也被认为是平行于各自平面的定向。为了使各自平面的设置清楚，使用了物体84、85和86。物体84的表面87形成一轴向平面。即，轴线81形成一沿着该表面的线。物体85的表面88形成一径向平面。即，半径82形成一沿着该表面的线。物体86的表面89形成一周向平面。即，圆周83形成一沿着该表面的线。作为另一个实例，轴向运动或者设置平行于轴线81，径向运动或者设置平行于半径82，周向运动或者设置平行于圆周83。旋转关于轴线81进行。

副词“在轴向上”、“在径向上”和“在周向上”各自关于平行于轴线81的定向、平行于半径82的定向或者平行于圆周83的定向。副词“在轴向上”、“在径向上”和“在周向上”也被认为是平行于各自平面的定向。

图1B是物体90在图1A的圆柱坐标系统80中的立体图，举例说明了在本申请中使用的空间术语。圆柱形物体90表示圆柱坐标系统中的圆柱形物体并且不旨在以任何方式来限制本发明。物体90包括轴向表面91、径向表面92和周向表面93。表面91是轴向平面的一部分，表面92是径向平面的一部分，表面93是周向表面的一部分。

以下描述参看图2至图4。图2是根据一实施例方面的单向离合器支架组件100的正视图。图3是图2中的单向离合器支架组件总体沿图2的线3-3所得的剖视图。图4是图2中的单向离合器支架组件的分解立体图。单向离合器支架组件100包括支架102、外环104、对中环106、套筒组件108和内圈110。外环104包括外表面112，所述外表面具有在径向上延伸的齿部114。支架102包围外环104。支架102包括波浪形外表面116，所述波浪形外表面116具有齿部118用于接收多个离合器盘(未示出)，并且，支架102包括波浪形内表面120，所述波浪形内表面具有齿部122用于接收外环的齿部114。

向内延伸的突出部124限制了外环在支架内的轴向位移，如下文所述。支架102包括一体式的凸起部分或间隔部126，用于在支架和环104之间提供冷却流路径。也就是说，当环104被安装在支架中时，凸起部分126防止环表面128接触支架表面130，从而提供用于冷却流的流动通道132。孔134为冷却流提供径向路径，以流出支架用于冷却离合器盘。

支架102包括台阶状部分136，并且，环104包括周向表面138。部分136和表面138协同作用以使所述环在支架内对中。也就是说，因为在齿连接处对部件进行对中是困难的，所以部分136和表面138保持紧密的径向间隙，而齿部114和122具有较大的间隙，从而保证了部件将相对于彼此实现对中。例如，部分136可包括齿状轮廓，该齿状轮廓具有的内半径小于齿部122的内半径。

外环104包括具有半径R1的周向表面140和具有半径R2的周向表面142。如图3所示，R2大于R1。突出部124具有第三半径(未示出)，所述第三半径大于R1且小于R2。突出部124在该图中被示出处于未变形位置，但是，一旦环104被安装在支架之内，则突出部124在径向上被压下以在轴向上把所述环锁定至支架。换言之，突出部在径向上被压下低于半径R2的台阶高度，使得环在轴向上从支架离开的企图会使该突出部的径向壁推抵一连接表面140和表面142的径向壁，从而防止所述环移出。

套筒组件108包括外圈144、闭锁元件146和弹簧148，所述弹簧148加载闭锁元件以接触外圈中的斜坡(未示出)。在图示的示例性实施方式中，闭锁元件是滚子。在一示例性实施方式(未示出)中，闭锁元件是斜楔元件。外圈被压到外环中。也就是说，在单向离合器支架组件100的装配过程中，必须用力把外圈144插入外环104的内表面150中。

在套筒组件的锁定模式期间，滚子146被楔入内圈110和外圈144之间，并且，环104为该组件提供径向强度。滚子的楔入增大了在外圈和外环之间的法向力，从而减小了部件之间滑动的可能性。内圈110与闭锁元件146接合，使得内圈能选择性地锁定到外环上。因此，如在单向离合器组件中常见的那样，内圈和离合器支架可对于在第一方向上的转动而言被锁定，并且，在与第一方向相反的第二方向上能自由转动。

对中环106在内圈108和外环104之间延伸，用于使内圈相对于外环对中。环106包括紧邻内圈的内圆柱形部分152、紧邻外环的外圆柱形部分154、和连接内圆柱形部分与外圆柱形部分的中间部分156。中间部分156包括一个锥形壁。锥形壁通过提供一能用于调节这些圆柱形部分的直径的可压缩区段，从而允许在部分152和156上的改善的尺寸公差。在其他实施方式中(未示出)，部分156可包括一径向壁。

例如，支架102可包括一个花键(未示出)用于接合一变速器部件，诸如花键或者行星传动太阳轮。内圈110包括花键158用于接合一变速器部件。该变速器部件可被固定至变速器壳体并且由此不能转动。在一示例性实施方式中，所述变速器部件由比内圈材料更软的材料(例如，铝)制成，并且该部件被用力安装到内圈中，或者被压配合到内圈中。内圈110包括凹槽160，用于接收在压配合操作期间从该部件上切除的金属屑。内圈110包括与闭锁元件146接合的外周向表面162，并且包括通道164，所述通道从花键158延伸到表面162，用于向闭锁元件提供润滑流体。

以下描述参看图5至图7。图5是根据一实施例方面的单向离合器支架组件200的正视图。图6是图5中的单向离合器支架组件总体沿图5的线6-6所得的剖视图。图7是图5中的单向离合器支架组件的分解立体图。单向离合器支架组件200在对中方面与单向离合器支架组件100不同，但是在其他方面是相似的。

组件200的外环204包括向内延伸的环205，用于使内圈210相对于外环对中。也就是说，环205包括紧邻内圈的周向表面252，用于使内圈相对于外环在径向上定位。环205包括带有凹槽232的径向壁226，用于提供润滑路径，所述润滑路径与组件100中由间隔部126提供的路径132的类似。因此，支架202不需要间隔部。在一实施方式中(未示出)，内圈包括一向外延伸的环，所述向外延伸的环具有紧邻所述外环的周向表面。

例如，该公开的单向离合器支架组件可用在行星齿轮自动变速器中。因为该支架把几种功能都组合在一个部件中，所以制造成本可降低。例如，该支架包括：成型齿部，用于接收离合器盘；毂花键，用于与一个轴驱动连接；以及具有径向突出部的成型齿部，用于接收离合器环，从而节省了昂贵的连接工艺。此外，支架内齿部和外齿部都可通过冲压成型，从而进一步降低成本。也就是说，在一示例性实施方式中，该支架由钢板制成，使得在波浪形内表面和波浪形外表面之间的径向距离沿该支架的圆周基本上是恒定的。例如，所述外环可由成型的粉末金属制成。

当然，对本发明的上述实施例的改变和改型对于本领域普通技术人员而言要显而易见，而不背离本发明所要求权利的主旨或范围。虽然本发明参照具体的优选的和/或示例性的实施方式进行描述，但是明显地，在不背离本发明所要求权利的范围或主旨的情况下可进行多种变型。

Claims (9)

1.一种用于变速器的单向离合器支架组件，包括：

一外环，所述外环包括具有在径向上延伸的齿部的外表面；以及，

一支架，所述支架包围所述外环，所述支架包括：

波浪形外表面，其具有齿部用于接收多个离合器盘；

波浪形内表面，其具有齿部用于接收所述外环的齿部；以及，

向内延伸的突出部，用于限制所述外环在所述支架内的轴向位移，

所述单向离合器支架组件，还包括：

套筒组件，其包括一个被压入到所述外环中的外圈，并且包括多个闭锁元件；以及，

内圈，其与所述闭锁元件接合使得所述内圈能选择性地锁定到所述外环，其中：

所述外环包括一向内延伸的环，或，所述内圈包括一向外延伸的环，用于使所述内圈相对于所述外环对中；

或者

包括对中环，所述对中环在所述内圈和所述外环之间延伸，用于使所述内圈相对于所述外环对中。

2.如权利要求1所述的单向离合器支架组件，其中：

所述外环包括：

具有第一半径的第一周向表面；以及，

具有第二半径的第二周向表面，所述第二半径大于所述第一半径；

所述支架的向内延伸的突出部包括第三半径；以及，

所述第三半径小于所述第二半径。

3.如权利要求1所述的单向离合器支架组件，其中，所述支架由钢板制成，使得在所述波浪形内表面和所述波浪形外表面之间的径向距离沿该支架的圆周基本上是恒定的。

4.如权利要求1所述的单向离合器支架组件，其中，所述向内延伸的环或所述向外延伸的环包括具有多个润滑凹槽的径向壁。

5.如权利要求1所述的单向离合器支架组件，其中，所述对中环包括：

紧邻所述内圈的内圆柱形部分；

紧邻所述外环的外圆柱形部分；以及，

连接所述内圆柱形部分与所述外圆柱形部分的中间部分。

6.如权利要求5所述的单向离合器支架组件，其中，所述中间部分包括径向壁或锥形壁。

7.如权利要求1至3中任一项所述的单向离合器支架组件，其中，所述支架或所述内圈包括用于接合变速器部件的花键。

8.如权利要求7所述的单向离合器支架组件，其中，所述变速器部件被压配合到所述花键中。

9.如权利要求1至3中任一项所述的单向离合器支架组件，其中，所述内圈包括：

与所述闭锁元件接合的外周向表面：

用于与一变速器部件接合的花键表面；以及，

从内表面延伸到外表面的润滑通道。