專利名稱：用于發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)系統(tǒng)的具有減振件的單向離合器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開總體上涉及一種包括用于在兩個(gè)可旋轉(zhuǎn)的部件之間選擇性地傳遞扭矩的滾柱式超越離合器(overrunning roller clutch)的扭矩傳遞機(jī)構(gòu)。更特別地,公開了一種包括滾柱式超越離合器的用于內(nèi)燃機(jī)的起動(dòng)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在本節(jié)的陳述僅是提供與本公開相關(guān)的背景信息并且可能不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。
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具有作為第一動(dòng)力源的內(nèi)燃機(jī)和作為第二動(dòng)力源的電機(jī)的混合動(dòng)力車基于燃料成本和對(duì)環(huán)境的關(guān)注已變得越來越流行。在至少一種混合動(dòng)力車中，內(nèi)燃機(jī)經(jīng)常起動(dòng)和停止以最有效地操作車輛。為了減小和/或消除與典型的內(nèi)燃機(jī)起動(dòng)系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的噪聲、振動(dòng)和刺耳的聲音，起動(dòng)電機(jī)齒輪可以定位成始終與內(nèi)燃機(jī)的旋轉(zhuǎn)元件嚙合接合。離合器沿著該動(dòng)力路徑定位以允許起動(dòng)電機(jī)與內(nèi)燃機(jī)之間的臨時(shí)性驅(qū)動(dòng)互連。盡管多種離合器設(shè)計(jì)可以結(jié)合起來，但對(duì)成本、大小、重量、潤(rùn)滑要求和扭矩承載能力的關(guān)注仍存在。與機(jī)動(dòng)車輛相關(guān)聯(lián)的至少一種已知離合器定位成緊鄰內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)組或者部分地位于其中。需要這種定位，因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)組中的潤(rùn)滑劑還要提供給離合器。盡管這種布置可以被證明是有益的，但離合器在該系統(tǒng)中的定位是有限的并且未必是所期望的。此外，對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)組或者其他內(nèi)燃機(jī)部件，可能需要額外的特殊機(jī)械加工，以為潤(rùn)滑劑達(dá)到離合器和從離合器返回提供合適的通路。諸如當(dāng)以超越模式操作時(shí)的熱的產(chǎn)生和效率的損失的其他已知離合器特征可能不適于用在試圖使能量效率最大化的車輛中。因此，可能期望提供一種具有包括改進(jìn)的單向離合器的扭矩傳遞機(jī)構(gòu)的改進(jìn)的內(nèi)燃機(jī)起動(dòng)系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本節(jié)提供了本公開的總體概要，并且不是其整個(gè)范圍或者其所有特征的全面公開。一種用于混合動(dòng)力車的起動(dòng)系統(tǒng)，該混合動(dòng)力車包括具有可旋轉(zhuǎn)地支撐在發(fā)動(dòng)機(jī)組內(nèi)的機(jī)軸的內(nèi)燃機(jī)。該起動(dòng)系統(tǒng)包括由起動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的小齒輪、具有始終與小齒輪嚙合接合的一組齒的驅(qū)動(dòng)板、以及單向離合器。該單向離合器適于選擇性地使驅(qū)動(dòng)板和機(jī)軸驅(qū)動(dòng)地互連。該離合器包括適于固定成與機(jī)軸一起旋轉(zhuǎn)的內(nèi)圈(inner race)、連接成與驅(qū)動(dòng)板一起旋轉(zhuǎn)的外圈(outer race)、以及徑向地定位在其間的多個(gè)滾柱元件(rollerelement)。緊固件將驅(qū)動(dòng)板連接至外圈并壓縮驅(qū)動(dòng)板與外圈之間的彈性減振件。從本文所提供的描述，其他適用領(lǐng)域?qū)⒆兊蔑@而易見。本概要中的描述和特定實(shí)例旨在僅出于說明的目的而并非旨在限制本公開的范圍。


本文所描述的附圖僅是出于對(duì)所選實(shí)施例進(jìn)行說明的目的而并非所有可能的實(shí)現(xiàn)方式，并且并非旨在限制本公開的范圍。圖I是裝配有密封的高容量(high capacity)滾柱式超越離合器的示例性混合動(dòng)力車的示意圖；圖2是描繪了包括密封的高容量滾柱式超越離合器的內(nèi)燃機(jī)起動(dòng)系統(tǒng)的不完整橫截面圖；圖3是滾柱式離合器和驅(qū)動(dòng)板組件的分解透視圖； 圖4是滾柱式離合器和驅(qū)動(dòng)板組件的平面圖；圖5是起動(dòng)系統(tǒng)的一部分的不完整截面圖；圖6是處于自由旋轉(zhuǎn)操作模式中的滾柱式離合器組件的不完整截面圖；圖7是滾柱式離合器的另一部分的不完整透視圖；圖8是可替代的滾柱式離合器的一部分的透視圖；圖9是圖8的可替代的滾柱式離合器的一部分的不完整分解透視圖；圖10是處于扭矩傳遞操作模式中的圖6的滾柱式離合器組件的不完整截面圖；圖11是描繪了可替代的內(nèi)燃機(jī)起動(dòng)系統(tǒng)的一部分的不完整橫截面圖；圖12是描繪了可替代的內(nèi)燃機(jī)起動(dòng)系統(tǒng)的一部分的不完整橫截面圖；圖13是描繪了可替代的內(nèi)燃機(jī)起動(dòng)系統(tǒng)的一部分的不完整橫截面圖；圖14是描繪了可替代的內(nèi)燃機(jī)起動(dòng)系統(tǒng)的一部分的不完整橫截面圖；圖15是裝配有蓋和底托(shoe)的可替代的離合器的不完整橫截面圖；圖16是可替代的隔圈(cage)和滾柱組件的不完整透視圖；圖17是圖16所示的隔圈和滾柱組件的不完整截面圖；圖18是可替代的驅(qū)動(dòng)板組件的分解透視圖；圖19是描繪了具有帶有減振件的離合器的另一可替代的內(nèi)燃機(jī)起動(dòng)系統(tǒng)的一部分的不完整橫截面圖；圖20是圖19所描繪的離合器的局部分解透視圖；以及圖21是圖19和圖20所描繪的包括驅(qū)動(dòng)板和滾柱式離合器的組件的平面圖。
具體實(shí)施例方式隨后的描述實(shí)際上僅是示例性的而并非旨在限制本公開、應(yīng)用或使用。應(yīng)理解，貫穿整個(gè)附圖，相應(yīng)的參考標(biāo)號(hào)表示相似或相應(yīng)的部件或特征。圖I-圖7描繪了包括布置成在示例性的車輛12內(nèi)的可旋轉(zhuǎn)部件之間選擇性地傳遞扭矩的終身密封的單向超越離合器10的扭矩傳遞系統(tǒng)8。車輛12可以構(gòu)造成具有作為第一動(dòng)力源的內(nèi)燃機(jī)14的混合動(dòng)力車。第二動(dòng)力源由電機(jī)16提供。圖I的示意圖描繪了接收由內(nèi)燃機(jī)14提供并通過傳動(dòng)裝置22傳遞的扭矩的一對(duì)從動(dòng)輪18、20。電機(jī)16被示出為與另一對(duì)從動(dòng)輪24、26驅(qū)動(dòng)地連通。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，多個(gè)由內(nèi)燃機(jī)14或者電機(jī)16驅(qū)動(dòng)的輪的數(shù)量?jī)H是示例性的，并且可以實(shí)施任何數(shù)量的其動(dòng)力傳輸布置，包括串聯(lián)混合驅(qū)動(dòng)、并聯(lián)混合驅(qū)動(dòng)、或者串聯(lián)/并聯(lián)混合驅(qū)動(dòng)?？商娲?，裝配有超越離合器10的車輛不需要是混合動(dòng)力車，而是可以僅裝配有內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力源。在車輛12的運(yùn)行期間，預(yù)計(jì)內(nèi)燃機(jī)14將經(jīng)常停止或者重新起動(dòng)以試圖提高燃料效率。例如，一旦控制器28確定在預(yù)定的時(shí)間量?jī)?nèi)車速已低于預(yù)定的閾值(例如車輛在遇到停車燈時(shí)空轉(zhuǎn))，內(nèi)燃機(jī)14可以停止。取決于對(duì)控制器28的多個(gè)輸入(例如節(jié)流位置)，車輛12可以通過單獨(dú)由電機(jī)16提供的動(dòng)力、由內(nèi)燃機(jī)14和電機(jī)16兩者提供的動(dòng)力或者單獨(dú)由內(nèi)燃機(jī)14提供的動(dòng)力來推動(dòng)。無論所使用的控制計(jì)劃是怎樣的，內(nèi)燃機(jī)14都可能需要經(jīng)常重新起動(dòng)。扭矩傳遞機(jī)構(gòu)8包括當(dāng)控制器28發(fā)出起動(dòng)或者重新起動(dòng)內(nèi)燃機(jī)14的信號(hào)時(shí)選擇性地可操作成將扭矩傳遞至內(nèi)燃機(jī)14的機(jī)軸32的起動(dòng)電機(jī)30。起動(dòng)電機(jī)30包括始終與固定至驅(qū)動(dòng)板38的環(huán)形齒輪36嚙合接合的小齒輪34。環(huán)形齒輪36可以與驅(qū)動(dòng)板38形成一體件或者可以是固定成與驅(qū)動(dòng)板一起旋轉(zhuǎn)的單獨(dú)部件。驅(qū)動(dòng)板38包括接收離合器10的一部分的中央孔40。離合器10在驅(qū)動(dòng)板38與機(jī)軸32之間選擇性地傳遞扭矩。通過多個(gè) 緊固件45將撓曲板42固定成與變扭器(torque converter)44—起旋轉(zhuǎn)。變扭器44被支撐成在傳動(dòng)裝置22內(nèi)旋轉(zhuǎn)。撓曲板42還固定成與如下所述的機(jī)軸32 —起旋轉(zhuǎn)。離合器10包括固定成與驅(qū)動(dòng)板38 —起旋轉(zhuǎn)的外圈46 ;固定成與機(jī)軸32 —起旋轉(zhuǎn)的內(nèi)圈48 ;多個(gè)滾柱50 ;隔圈52 ;多個(gè)滾柱彈簧54 ;內(nèi)板55和外板56 ;內(nèi)卡環(huán)57和外卡環(huán)58 ;多個(gè)可折疊的彈簧59和ID-OD夾具60。通過多個(gè)軸承(未示出)將機(jī)軸32支撐成在發(fā)動(dòng)機(jī)組62內(nèi)旋轉(zhuǎn)。阻塞密封件(block seal) 66位于形成在固定至發(fā)動(dòng)機(jī)組62的密封蓋70內(nèi)的孔68內(nèi)。密封蓋70包括接收襯套74的外圍唇緣72。通過襯套74將外圈46支撐成旋轉(zhuǎn)。ID-OD夾具60限制外圈46相對(duì)于密封蓋70的軸向運(yùn)動(dòng)。外圈46的導(dǎo)向部76定位在驅(qū)動(dòng)板38的孔40內(nèi)。導(dǎo)向部76可以以壓配合布置連接至驅(qū)動(dòng)板38，其中驅(qū)動(dòng)板38的內(nèi)表面78鄰近外圈46的階梯座80而定位。更特別地，驅(qū)動(dòng)板38可以壓配合并用微型花鍵聯(lián)接至外圈46?？商娲?，驅(qū)動(dòng)板38和外圈46可以焊接。外圈46的內(nèi)徑包括內(nèi)圈凹槽82、外圈凹槽84以及多個(gè)凸輪表面86。凹槽82、84中的每個(gè)均具有基本為圓柱形的形狀。凸輪表面86彼此周向地隔開，每個(gè)凸輪表面86具有淺端92以及進(jìn)一步徑向地凹進(jìn)外圈46中的深端94。內(nèi)圈48包括與機(jī)軸32的端面98接合的基本為圓柱形的安裝凸緣96。如前面所提到的，內(nèi)圈48固定成與機(jī)軸32—起旋轉(zhuǎn)。在圖2所描繪的布置中，通過螺紋緊固件99將內(nèi)圈48固定至機(jī)軸32。緊固件99將內(nèi)圈48和撓曲板42固定成與機(jī)軸32—起旋轉(zhuǎn)。內(nèi)圈48包括定位在基本光滑的滾柱接觸表面104的任一側(cè)上的內(nèi)階梯凹部100和外階梯凹部102。部件100、102、104中的每個(gè)均包括基本為圓柱形的表面。滾柱和隔圈組件110包括滾柱50、隔圈52以及多個(gè)滾柱彈簧54。滾柱和隔圈組件110可以隨后插入到外圈46與內(nèi)圈48之間。隔圈52可以是模制塑料部件或由金屬構(gòu)造并可以被稱作構(gòu)架(skeleton)52。隔圈52包括第一環(huán)120和第二環(huán)122，所述第一環(huán)和第二環(huán)彼此隔開并通過在第一環(huán)120與第二環(huán)122之間軸向地延伸的一系列連結(jié)板(web) 124互連。連結(jié)板124彼此周向地隔開與滾柱50的期望位置對(duì)應(yīng)的預(yù)定距離。連結(jié)板124在隔圈52中限定多個(gè)窗口 126以接收滾柱50以及將要描述的滾柱彈簧54。隔圈52還包括四個(gè)徑向向外地延伸的臂128，這些臂具有連接至所述臂的可折疊的彈簧59。為了組裝滾柱和隔圈組件110，滾柱50在滾柱彈簧54的相對(duì)組內(nèi)卡合到位。每個(gè)滾柱彈簧54包括導(dǎo)向件130，該導(dǎo)向件包括分叉的支腿132以將每個(gè)滾柱50的一側(cè)定位在期望的位置處。在與導(dǎo)向件130相對(duì)的一端處，滾柱彈簧54連接至隔圈52。應(yīng)理解，兩個(gè)滾柱彈簧54彼此協(xié)作以定位單個(gè)滾柱50。滾柱和隔圈組件110現(xiàn)在可以定位在內(nèi)圈48與外圈46之間。如圖4和圖6所示，外圈46包括四個(gè)周向地隔開的凹部134。臂128的終端和可折疊的彈簧59定位在凹部134內(nèi)。更特別地，可折疊的彈簧59的一端接合凹部134的第一側(cè)壁136。臂128被朝向第二相對(duì)側(cè)壁138偏壓。當(dāng)內(nèi)圈48和外圈46靜止時(shí)，可折疊的彈簧59使隔圈52旋轉(zhuǎn)以使臂128與第二側(cè)壁138接合。在此隔圈位置處，離合器10處于開啟或自由旋轉(zhuǎn)模式中，其中滾柱50與內(nèi)圈48隔開并位于深端94內(nèi)。當(dāng)內(nèi)圈48相對(duì)于外圈46在第一方向上旋轉(zhuǎn)時(shí)(例如當(dāng)內(nèi)燃機(jī)14運(yùn)轉(zhuǎn)并且起動(dòng)電機(jī)30沒有運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí))這也是隔圈52的位置?！L柱和隔圈組件110定位在外圈46與內(nèi)圈48之間，離合器10的一個(gè)軸向端 可以通過將內(nèi)密封板55定位成與鄰近內(nèi)圈凹槽82定位的座137接合而被封住。內(nèi)密封板55的厚度、內(nèi)圈凹槽82、以及座137的位置彼此協(xié)作以將內(nèi)密封板55固定成與外圈46 —起旋轉(zhuǎn)。內(nèi)密封板55的內(nèi)周向邊緣鄰近但不接觸內(nèi)圈48地定位。潤(rùn)滑劑(例如潤(rùn)滑油)可以設(shè)置成與滾柱50、隔圈52、滾柱彈簧54以及內(nèi)密封板55接觸。潤(rùn)滑的滾柱和隔圈組件110可以通過安裝外密封板56和外卡環(huán)58而被封住。以與關(guān)于內(nèi)密封板55所描述的相似的方式將外密封板56固定成與外圈46 —起旋轉(zhuǎn)。外密封板56緊鄰但與內(nèi)圈48隔開地定位以使在離合器10的運(yùn)作期間摩擦損耗最小化和/或消除。預(yù)想離合器10在初始裝配之后不需要潤(rùn)滑。因此，離合器10是終身密封的部件。如前面所提到的，ID-OD夾具60限制離合器10相對(duì)于內(nèi)燃機(jī)14的軸向運(yùn)動(dòng)。此外，應(yīng)理解，密封板55、56可以可替代地固定成與內(nèi)圈48 —起旋轉(zhuǎn)并且不接觸外圈46。在圖8和圖9所描繪的另一布置中，滾柱彈簧54可以用一件式多彈簧139代替，所述多彈簧包括彼此軸向地隔開的第一邊緣140和第二邊緣142。第一邊緣140和第二邊緣142中的每個(gè)分別成形為具有形成在其中的間隙144的裂環(huán)(split ring)。多個(gè)軸向地延伸的支撐件146使第一邊緣140和第二邊緣142互連。支撐件146彼此周向地隔開，并且每個(gè)均包括基部148和一對(duì)向上翻起的徑向向外地延伸的導(dǎo)向件150。優(yōu)選地，第一邊緣140、第二邊緣142和支撐件146由一塊彈簧鋼彼此成一體地形成。每個(gè)基部148均包括貫穿其中的孔152?？?52與形成在某些預(yù)定的連結(jié)板124上的徑向向內(nèi)地延伸的栓(peg)(未不出)協(xié)作。每個(gè)導(dǎo)向件150包括從基部148延伸的底部154、下支腿156以及上支腿158。下支腿156和上支腿158是以大于90°但小于180°的一角度彼此相交的基本為平面的部分。溝槽160形成在下支腿156與上支腿158的相交處。導(dǎo)向件150彼此隔開以使上支腿158的成對(duì)的上邊緣162隔開小于滾柱50的直徑的距離。成對(duì)的溝槽160彼此隔開大于滾柱50的直徑的距離。因此，每個(gè)滾柱50被接收在凹口(pocket) 164中介于導(dǎo)向件150、第一邊緣140與第二邊緣142之間并在其中自由旋轉(zhuǎn)。每個(gè)導(dǎo)向件150是可從圖中所示的其常規(guī)位置移動(dòng)的彈性構(gòu)件。因?yàn)槊總€(gè)導(dǎo)向件150可單獨(dú)移動(dòng),每個(gè)滾柱50可以同時(shí)與接觸表面104和一個(gè)凸輪表面86接合以傳遞最大量的扭矩通過離合器10?？梢苿?dòng)的彈性導(dǎo)向件150允許離合器10的部件的不是那么嚴(yán)格的容限，同時(shí)確保滾柱50的全部配件在需要時(shí)傳遞扭矩。無論實(shí)施的是哪種滾柱彈簧或多彈簧布置，可能期望在車輛運(yùn)行期間經(jīng)常起動(dòng)和停止內(nèi)燃機(jī)14。當(dāng)內(nèi)燃機(jī)14停止時(shí)，外圈46和內(nèi)圈48都不旋轉(zhuǎn)?？烧郫B的彈簧59偏壓地接合臂128以朝向凸輪表面86的深端94推動(dòng)滾柱50，如圖6所示。離合器10處于開啟或自由旋轉(zhuǎn)模式中。在起動(dòng)序列期間，離合器10以如圖10所示的鎖定或扭矩傳遞模式運(yùn)作。起動(dòng)電機(jī)30通電以使小齒輪34旋轉(zhuǎn)。通過小齒輪34和環(huán)形齒輪36的嚙合互連，驅(qū)動(dòng)板38和外圈46也旋轉(zhuǎn)。這時(shí)，機(jī)軸32和內(nèi)圈48不旋轉(zhuǎn)。這樣，發(fā)生外圈46與內(nèi)圈48之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)而朝向凸輪表面86的淺端92推動(dòng)滾柱50。滾柱50楔入在凸輪表面86與滾柱接觸表面104之間以在外圈46與內(nèi)圈48之間傳遞扭矩?？烧郫B 的彈簧59被壓縮。一旦內(nèi)燃機(jī)14已起動(dòng)，起動(dòng)電機(jī)30不再通電。隨著內(nèi)燃機(jī)14運(yùn)轉(zhuǎn)，機(jī)軸32和內(nèi)圈48比外圈46和驅(qū)動(dòng)板38旋轉(zhuǎn)得快。凸輪表面86不再朝向淺端92推動(dòng)滾柱50。力由可折疊的彈簧59提供以使隔圈52旋轉(zhuǎn)并使?jié)L柱50移動(dòng)到不接觸內(nèi)徑48的位置中。沒有發(fā)生滾柱50與外圈46之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)，并且避免了歸因于摩擦的能量損失。終身潤(rùn)滑的超越離合器10為在小封裝包殼中提供高最大轉(zhuǎn)矩提供了一種低成本、高能效的解決方案。如前面所提及的，內(nèi)圈48固定至機(jī)軸32，因此限定離合器10的內(nèi)徑。離合器10的外徑通過將多個(gè)滾柱50盡可能緊密地封裝在由外圈46和內(nèi)圈48限定的周向包殼內(nèi)而最小化。在圖中所描繪的實(shí)例中，使用了四十個(gè)滾柱。每個(gè)滾柱均是基本為圓柱形的，具有大約4mm至5_的直徑。相鄰滾柱之間的中心到中心距離大約是7. 5_。這樣，每個(gè)相鄰滾柱之間的間隙大約是2. 5mm至3. 5mm或者是滾柱直徑的33%至50%。該滾柱尺寸加工和封裝結(jié)構(gòu)提供了一種理論上的高扭矩輸出。為了確保離合器10的實(shí)際最大扭矩基本達(dá)到理論最大扭矩，滾柱彈簧54確保了當(dāng)離合器10以鎖定模式運(yùn)作時(shí)每個(gè)滾柱50在外圈46與內(nèi)圈48之間傳遞扭矩。圖11描繪了另一扭矩傳遞機(jī)構(gòu)180。扭矩傳遞機(jī)構(gòu)180和前面所描述的扭矩傳遞機(jī)構(gòu)8基本相似。因此，相似的元件將保留其先前所采用的參考標(biāo)號(hào)且包括一標(biāo)記后綴。為了進(jìn)一步提高扭矩傳遞機(jī)構(gòu)180的運(yùn)作效率，襯套74'已用軸承組件182代替。軸承組件182將外圈46'精確地定位并支撐成相對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)組62'旋轉(zhuǎn)?？ōh(huán)184將軸承組件182軸向地定位在發(fā)動(dòng)機(jī)組62'上。離合器10'包括具有徑向向內(nèi)地延伸的凸緣188的隔圈186。隔圈186包括周向凹槽190。相似的相對(duì)周向凹槽192形成在外圈46'上。一個(gè)或多個(gè)滾球軸承194定位在凹槽190、192內(nèi)以相對(duì)于外圈46'引導(dǎo)隔圈186并且在相對(duì)旋轉(zhuǎn)期間減小它們之間的摩擦。應(yīng)理解，在開啟或自由旋轉(zhuǎn)操作模式期間，滾柱50'、內(nèi)圈48'、外圈46'以及隔圈186之間沒有出現(xiàn)摩擦損耗。圖12描繪了以參考標(biāo)號(hào)200表示的另一可替代的扭矩傳遞機(jī)構(gòu)。扭矩傳遞機(jī)構(gòu)200表明終身密封的離合器10可以在整個(gè)動(dòng)力傳遞路徑中定位在任意數(shù)量的位置處，因?yàn)椴恍枰獊碜詢?nèi)燃機(jī)14的油供給。特別地，扭矩傳遞機(jī)構(gòu)200描繪了連接至雙質(zhì)量飛輪或變扭器202的離合器10。該雙質(zhì)量飛輪或變扭器202被支撐成在傳動(dòng)裝置殼體204中旋轉(zhuǎn)。發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)軸32固定成與雙質(zhì)量飛輪或變扭器202 —起旋轉(zhuǎn)。因此，起動(dòng)電機(jī)30可以將扭矩輸出至驅(qū)動(dòng)板206,所述驅(qū)動(dòng)板固定成與外圈46—起旋轉(zhuǎn)。內(nèi)圈48壓配合并固定成與雙質(zhì)量飛輪或變扭器202 —起旋轉(zhuǎn)。襯套208可以用來在徑向方向上定位外圈46。因此，起動(dòng)電機(jī)30可以驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置部件而非內(nèi)燃機(jī)部件。圖13描繪了標(biāo)記為扭矩傳遞機(jī)構(gòu)220的扭矩傳遞機(jī)構(gòu)200的另一變型。扭矩傳遞機(jī)構(gòu)220與扭矩傳遞機(jī)構(gòu)200的不同之處在于襯套208已用軸承222代替。圖14描繪了另一可替代的扭矩傳遞機(jī)構(gòu)240。扭矩傳遞機(jī)構(gòu)240與扭矩傳遞機(jī)構(gòu)180基本相似，除了離合器10已用干式單向離合器10"代替之外。離合器10"與離合器10基本相似，除了通過使用與先前所描述的那些相似的密封板而使得潤(rùn)滑劑沒有被限制在內(nèi)圈48"與外圈46"之間之外。相反地，密封板55"、56"與內(nèi)圈48"之間存在相對(duì)大的氣隙。這種布置確保了在自由旋轉(zhuǎn)操作模式期間存在對(duì)內(nèi)圈48"與外圈46"之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)的非常低的阻力。圖15描繪了以參考標(biāo)號(hào)600表不的另一離合器。離合器600包括 固定成與驅(qū)動(dòng)板604 —起旋轉(zhuǎn)的外圈602 ;內(nèi)圈606 ;滾柱607 ;隔圈608 ;隔圈保持板610 ;密封件612以及ID-OD夾具或密封板614。離合器600還包括蓋616,所述蓋通過熱配合(shrink fit,冷縮配合)工藝連接至外圈602。因此，蓋616的內(nèi)圓柱表面618對(duì)外圈602的外圓柱表面620施加一壓縮力。當(dāng)離合器600鎖定時(shí)，該壓縮力抵消出現(xiàn)在外圈602中的圓周應(yīng)力。此外，蓋616包括具有基本為平面的內(nèi)表面624的徑向向內(nèi)地延伸的凸緣622。平面624接合ID-OD夾具614的表面626。ID-OD夾具614被限制在凸緣622與形成在外圈602上的臺(tái)肩(land) 628之間。蓋616的用于將ID-OD夾具614鎖定至外圈602。在離合器運(yùn)作期間ID-OD夾具614被限制而不能相對(duì)于外圈602旋轉(zhuǎn)。離合器600還包括固定至ID-OD夾具614的內(nèi)徑部634的底托632。底托632包括具有通過端壁640互連的第一支腿636和第二支腿638的“C”形橫截面。底托632可以由青銅、聚合物或一些其他摩擦減小導(dǎo)向材料形成。底托632可以通過包括機(jī)械緊固件(例如鉚釘)的多種方法或者通過粘合劑固定至ID-OD夾具614。可替代地，底托632可以二次成型至ID-OD夾具614。在再一變體中，底托632可以由兩個(gè)件形成，其中底托通過在負(fù)荷狀態(tài)中可以分開的機(jī)械鎖而固定。第一支腿636包括與形成在內(nèi)圈606中的凹槽648的側(cè)壁646隔開的導(dǎo)向表面644。相似地,第二支腿638包括與凹槽648的相對(duì)側(cè)壁652隔開的導(dǎo)向表面650。圖16和圖17描繪了包括滾柱662、隔圈664以及多彈簧666的可替代的滾柱和隔圈組件660。每個(gè)滾柱662被限制在形成在隔圈664上的凹面668與多彈簧666的凸形遠(yuǎn)端670之間。多彈簧666的本體部672包括彎曲的形狀，因此允許遠(yuǎn)端670在離合器運(yùn)作期間偏斜。遠(yuǎn)端670朝向凹面668偏壓滾柱662。滾柱662定位在形成在外圈678中的凹槽676中。圖18描繪了包括齒輪702、轂704以及外圈706的可替代的驅(qū)動(dòng)板700。齒輪702優(yōu)選地由金屬(例如可硬化的鋼)構(gòu)成并包括多個(gè)外齒708以及基本為圓柱形的內(nèi)表面710。轂704包括內(nèi)圈712、外圈714以及使外圈714與內(nèi)圈712互連的多個(gè)徑向地延伸的福條(spoke) 716。轂704優(yōu)選地由輕質(zhì)材料(例如聚合物)構(gòu)成。外圈706優(yōu)選地由金屬(例如可硬化的鋼)構(gòu)成并與先前所描述的外圈基本相似。驅(qū)動(dòng)板700可以使用二次成型工藝構(gòu)造，其中外圈706和齒輪702被置于注模腔中。將熔融的樹脂注入到模具腔中以限定轂704，同時(shí)將外圈714固定至齒輪702，并將內(nèi)圈712固定至外圈706。相對(duì)低重量且低成本的驅(qū)動(dòng)板700可以與任何先前所描述的離合器結(jié)合使用。
圖19-圖21示出了用參考標(biāo)號(hào)800標(biāo)記的另一可替代的扭矩傳遞機(jī)構(gòu)。扭矩傳遞機(jī)構(gòu)800包括與先前所描述的離合器600基本相似的離合器。因此，相似的元件將用包括下綴“a”的相似參考標(biāo)號(hào)來標(biāo)記。扭矩傳遞機(jī)構(gòu)800與先前所描述的扭矩傳遞機(jī)構(gòu)的不同之處在于驅(qū)動(dòng)板604a沒有如已描述的先前的驅(qū)動(dòng)板與外圈的互連而剛性地連接至外圈602ao由于發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)期間的機(jī)軸運(yùn)動(dòng)所引起的振動(dòng)和動(dòng)力載荷可能導(dǎo)致將高扭矩或扭矩峰值傳遞至扭矩傳遞機(jī)構(gòu)800的多個(gè)部件。特別地，設(shè)想ID-OD夾具或者密封板614a可以被約束在其相關(guān)聯(lián)的凹槽中，這是由于其間的液力油膜的破裂所引起的。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，振動(dòng)力可以被傳遞至外圈602a和驅(qū)動(dòng)板604，同時(shí)這些部件處于靜止位置中。這樣的動(dòng)力載荷傳遞可以對(duì)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)800的使用壽命造成不利影響。為了解決這些問題，扭矩傳遞機(jī)構(gòu)800包括減振件802，所述減振件與驅(qū)動(dòng)板604a 和外圈602a相關(guān)聯(lián)以隔離和減弱可能發(fā)生在驅(qū)動(dòng)板604a與外圈602a之間的機(jī)軸軸向和 傾斜振動(dòng)。如將要描述的，在驅(qū)動(dòng)板604a與外圈602a之間的連接處引入一柔量。驅(qū)動(dòng)板604a包括中心孔804，所述中心孔具有尺寸大于外圈602a的外徑806的內(nèi)徑。在扭矩傳遞機(jī)構(gòu)800的運(yùn)作期間，驅(qū)動(dòng)板604a不直接接觸外圈602a。多個(gè)緊固件808彼此周向地隔開并用于將外圈602a驅(qū)動(dòng)地連接至驅(qū)動(dòng)板604a。驅(qū)動(dòng)板604a包括接收緊固件808的基本為圓柱形的本體部812的多個(gè)周向地隔開的孔810。外圈602a還包括用于接收緊固件808的直徑減小部816的相似的一組周向地隔開的孔 814。減振件802是包括貫穿其中的多個(gè)周向地隔開的孔818的環(huán)狀構(gòu)件。減振件802由例如天然橡膠、泡沫材料、聚合物的彈性材料或其他彈性材料構(gòu)成。減振件802具有在自由狀態(tài)中大于其裝配厚度的厚度。因此，減振件802與外圈602a的表面820以及驅(qū)動(dòng)板604a的表面822偏壓地接合。在將驅(qū)動(dòng)板604a緊固至外圈602a之前，緊固件808成形為包括頭部824、本體部812、以及直徑減小部816。變形部826還不存在。應(yīng)理解，本體部812終止于基本平行于頭部824的表面830延伸的臺(tái)肩828。在臺(tái)肩828與表面830之間限定小于驅(qū)動(dòng)板604a的厚度與減振件802的未變形厚度之和的預(yù)定距離。這樣，本體部812的長(zhǎng)度限定在組裝時(shí)對(duì)減振件802賦予的壓縮的大小。為了將驅(qū)動(dòng)板604a連接至外圈602a，緊固件808定位成如圖19所示地貫穿孔810、818和814。施加一載荷以使臺(tái)肩828與外圈602a接合。這時(shí)，機(jī)械地操作緊固件808的直徑減小部816以限定變形部826。更特別地，表面832被設(shè)置成與外圈602a的表面834接合。緊固件808使減振件802保持在壓縮狀態(tài)中。在緊固操作已完成并且減振件802已壓縮之后，在孔810與本體部812之間留有徑向間隙。在機(jī)械鉚釘?shù)尼斃位蜃冃芜^程期間，當(dāng)形成變形部826時(shí)，直徑減小部816擴(kuò)大以填充孔814并接合外圈602a。在圖中，緊固件808被描繪成機(jī)械地可變形的實(shí)心鉚釘。應(yīng)理解，也可以使用多個(gè)其他緊固件。例如，螺紋臺(tái)肩螺栓、中空鉚釘、焊接緊固件等也可以對(duì)緊固件808起到期望的作用并被設(shè)想為落在本公開的范圍內(nèi)。已結(jié)合一種特定離合器布置描述了驅(qū)動(dòng)板604a和外圈602a通過減振件802的互連。應(yīng)理解，在不背離本公開的范圍的前提下，減振件連接布置也可以用于任何先前所描述的扭矩傳遞機(jī)構(gòu)及它們的排列。此外，前面的論述僅公開和描述了本公開的示例性實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員從這種論述以及從附圖和權(quán)利要求中將容易認(rèn)識(shí)到，在不背離如所附權(quán)利要求所限定的本公開 的精神和范圍的前提下，在此可以做出多種改變、修改和變型。
權(quán)利要求
1.一種用于混合動(dòng)力車的起動(dòng)系統(tǒng)，所述混合動(dòng)力車包括具有可旋轉(zhuǎn)地支撐在發(fā)動(dòng)機(jī)組內(nèi)的機(jī)軸的內(nèi)燃機(jī)，所述起動(dòng)系統(tǒng)包括 起動(dòng)電機(jī)； 小齒輪，選擇性地由所述起動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)； 驅(qū)動(dòng)板，具有始終與所述小齒輪嚙合接合的一組齒； 單向離合器組件，用于使所述驅(qū)動(dòng)板和所述機(jī)軸驅(qū)動(dòng)地互連，所述離合器組件包括適于固定成與所述機(jī)軸一起旋轉(zhuǎn)的內(nèi)圈、連接成與所述驅(qū)動(dòng)板一起旋轉(zhuǎn)的外圈、以及徑向地定位在所述內(nèi)圈與所述外圈之間的多個(gè)滾柱元件； 彈性減振件；以及 緊固件，將所述驅(qū)動(dòng)板連接至所述外圈并壓縮所述驅(qū)動(dòng)板與所述外圈之間的所述減振件。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的起動(dòng)系統(tǒng)，其中，所述驅(qū)動(dòng)板和所述外圈通過所述減振件隔開。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的起動(dòng)系統(tǒng)，其中，所述減振件成形為環(huán)繞所述內(nèi)圈的環(huán)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的起動(dòng)系統(tǒng)，其中，所述緊固件包括直徑減小部以及基本為圓柱形的本體部。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的起動(dòng)系統(tǒng),其中,所述本體部終止于一臺(tái)肩，其中，所述緊固件保持所述臺(tái)肩與所述外圈接合。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的起動(dòng)系統(tǒng)，其中，所述本體部包括小于所述驅(qū)動(dòng)板的厚度與所述減振件的自由狀態(tài)厚度之和的長(zhǎng)度。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的起動(dòng)系統(tǒng)，其中，所述緊固件包括鉚釘和螺紋緊固件中的一者。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的起動(dòng)系統(tǒng)，其中，在所述緊固件固定至所述外圈之后，所述緊固件與所述驅(qū)動(dòng)板之間存在一徑向間隙。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的起動(dòng)系統(tǒng)，其中，所述外圈適于通過所述發(fā)動(dòng)機(jī)組支撐以便旋轉(zhuǎn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的起動(dòng)系統(tǒng)，還包括定位在形成于所述外圈上的環(huán)形凹槽中以限制所述離合器相對(duì)于所述發(fā)動(dòng)機(jī)組的運(yùn)動(dòng)的保持環(huán)。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的起動(dòng)系統(tǒng)，還包括用于將所述滾柱元件定位成與固定至所述內(nèi)圈和所述外圈中的一者的凸輪表面周向隔開地對(duì)準(zhǔn)的隔圈。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的起動(dòng)系統(tǒng)，還包括作用在所述隔圈上以使所述滾柱元件與所述內(nèi)圈隔開并將所述離合器置于自由旋轉(zhuǎn)模式中的彈簧。
13.根據(jù)權(quán)利要求I所述的起動(dòng)系統(tǒng)，還包括蓋，所述蓋包括圍繞并偏壓地接合所述外圈的外表面的內(nèi)表面。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的起動(dòng)系統(tǒng)，其中，所述蓋以熱配合固定至所述外圈。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的起動(dòng)系統(tǒng)，其中，所述蓋包括接合所述密封板中的一個(gè)以限制所述外圈與所述密封板中的一個(gè)之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)的凸緣。
全文摘要
一種用于混合動(dòng)力車的起動(dòng)系統(tǒng)，該混合動(dòng)力車包括具有可旋轉(zhuǎn)地支撐在發(fā)動(dòng)機(jī)組內(nèi)的機(jī)軸的內(nèi)燃機(jī)。該起動(dòng)系統(tǒng)包括由起動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的小齒輪、具有始終與小齒輪嚙合接合的一組齒的驅(qū)動(dòng)板、以及單向離合器。該單向離合器適于選擇性地使驅(qū)動(dòng)板和機(jī)軸驅(qū)動(dòng)地互連。該離合器包括適于固定成與機(jī)軸一起旋轉(zhuǎn)的內(nèi)圈、連接成與驅(qū)動(dòng)板一起旋轉(zhuǎn)的外圈、以及徑向地定位在其間的多個(gè)滾柱元件。緊固件將驅(qū)動(dòng)板連接至外圈并壓縮驅(qū)動(dòng)板與外圈之間的彈性減振件。
文檔編號(hào)F02N15/08GK102713251SQ201080061702
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2010年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月19日
發(fā)明者肖恩·斯蒂爾, 阿德里安·康斯坦丁·喬克 申請(qǐng)人:麥格納動(dòng)力系有限公司