專利名稱：帶有球斜道驅(qū)動裝置的變速器慣性制動器的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種用于車輛變速器的慣性制動器。更具體地說，本發(fā)明涉及一種采用球斜道驅(qū)動器按照控制信號加載離合器組合件之用于車輛變速器的慣性制動器。
利用由微處理器按照駕駛員的要求及各傳感器的輸入值控制的驅(qū)動器完成的換檔的變速器已經(jīng)被開發(fā)出來了，并且現(xiàn)已進入了市場。目前采用一些復雜的電子變速箱控制裝置來控制換檔驅(qū)動器，這些換檔驅(qū)動器不受駕駛員的控制獨立地用于使換檔變速器換檔。當轉(zhuǎn)動慣量很大的中間軸和齒輪組隨發(fā)動機一起加速時，換檔常常需要通過脫開主離合器而使軸被釋放。這種無同步器的多速換檔變速器的換檔要求準備相互嚙合的齒輪的速度相匹配以便使齒輪嚙合光滑動進行。在換檔實施以前，旋轉(zhuǎn)速度超過所需嚙合速度(同步速度)的旋轉(zhuǎn)軸上的齒輪必須被減速。因此，當該軸減速時，發(fā)動機與變速器之間就不再有驅(qū)動連接了。如果車輛正處于上坡階段，尤其是當拖著一重載掛車時，發(fā)動機與變速器的脫開將使車輛的速度迅速下降。因而等到速變器齒輪軸的速度降低到同步速度時，車輛本身的速度下降也很大以至于開始為換檔所選定的速比不再合適了。
之后，電子控制組件必須計算和選擇下一次換檔。與前次一樣，該電子控制裝置等著齒輪軸減速以使嚙合齒輪同步，車輛接著迅速減速直到第二次選擇的換低檔又一次不再合適為止。最終，若不能完成一次成功的換高檔車輛將趨于停止。變速器齒輪軸減速至同步速度所需較長時間而帶來的不能快速執(zhí)行換檔的問題導致上面描述的操作問題。同時，對于不帶電子控制系統(tǒng)的常用變速器換檔時，慣性制動器可使換檔更迅速，從而改善駕駛員對車輛的控制。
迄今為止，已采用了多種通用形式的制動裝置來降低旋轉(zhuǎn)變速器軸的轉(zhuǎn)動速度。例如，蹄式制動器和利用彈簧來承載離合器組件的盤式離合器已被采用。慣性制動器可以連接在任何與變速器輸入軸連接轉(zhuǎn)動的軸上，包括一個或多個中間軸。名為“帶有球斜道驅(qū)動裝置的變速器慣性制動器”并轉(zhuǎn)讓給本申請受讓人的美國專利US5528950公開了采用一球斜道驅(qū)動器來承載離合器組件。
本發(fā)明設置用于通過一慣性制動器制動換檔變速器內(nèi)選定的變速軸使其轉(zhuǎn)動速度降低。本發(fā)明慣性制動器具有一離合器組件，該組件包括若干離合器磨擦襯塊，這些襯塊被一球斜道驅(qū)動器夾持在一起。
球斜道驅(qū)動器的驅(qū)動度及離合器組件上的軸向載荷由一電線圈控制，該線圈用來電磁地拖動一銜鐵使其與線圈外殼磨擦接觸，從而向球斜道驅(qū)動器的控制環(huán)提供一制動力矩。而后，球斜道驅(qū)動器軸向延伸，向該控制環(huán)施加一制動力，該控制環(huán)使夾緊力施加于球斜道驅(qū)動器的離合器組件上。
在美國專利US2091270；2605877；2649941；3000479及5372106中可以找到球斜道驅(qū)動裝置之結(jié)構(gòu)和操作的詳細公開內(nèi)容，具體內(nèi)容參見這些專利。球斜道驅(qū)動器的反應時間十分短，而且與通過線圈的電磁動作施加于控制環(huán)上的制動力相比這種驅(qū)動器具有獨特的性能，其可以產(chǎn)生一非常大的軸向力，比率通常超過50∶1。
離合器組件由一些通過帶螺栓的輪轂固定在外殼上的離合器固定片和同等數(shù)目的隨變速器軸一起轉(zhuǎn)動的離合器驅(qū)動片構(gòu)成，所述驅(qū)動片在球斜道機構(gòu)被驅(qū)動時向旋轉(zhuǎn)變速器軸施加一轉(zhuǎn)動阻尼力矩從而使變速器內(nèi)發(fā)生的快速換檔更容易。
本發(fā)明慣性制動器可以應用于變速器內(nèi)任何需要降低轉(zhuǎn)動速度以實現(xiàn)一動作如改變速比的轉(zhuǎn)動軸上。因此，將慣性制動器應用于變速器輸入軸和/或中間軸或者甚至應用于一動力輸出軸上就可以有助于迅速改變速比。
本發(fā)明的采用會使變速器速比改變動作更迅速更可靠地完成，尤其當采用復雜的自動電子控制裝置來執(zhí)行換檔程序，包括慣性制動器的驅(qū)動程序時更是如此。如果變速器不能被快速同步以完成換低檔操作，那么當車輛在一徒坡上時變速器換檔控制器就不能選擇正確的檔位。事實上，由于變速器內(nèi)的軸和齒輪組的慣性導致同步后不可能順利地使變速器換檔，所以車輛可能飛快地減速以至變速器不被轉(zhuǎn)換到一正確的檔位，從而車輛將趨于完全停止或開始向后滾動。本發(fā)明可以使變速器軸快速減速實現(xiàn)同步從而迅速可靠地完成一換檔操作。相對于現(xiàn)有技術(shù)裝置，本發(fā)明之球斜道驅(qū)動器可以被用于軸向承載離合器組件并提供一反應速度更快能量消耗更低的裝置，而且可以減小產(chǎn)生力裝置的整體尺寸。
慣性制動器由螺栓固定在變速器的殼體上并使變速器齒輪與慣性制動器內(nèi)的整體驅(qū)動組件的齒輪部分相對應。該驅(qū)動組件包括齒輪部分、一延伸部分、一離合部分和一軸承部分。整體結(jié)構(gòu)降低了成本并更易于機械化生產(chǎn)。
為了防止由于拉動控制環(huán)使球斜道機械產(chǎn)生意外的動作，設置了一個隔離裝置，該隔離裝置包括兩個止推軸承，每一個軸承都與一止推片相接觸，而止推片則不可轉(zhuǎn)動地連接在驅(qū)動組件上。第一止推軸承通過一端盤止推慣性制動器殼，而第二止推軸承則靠在控制環(huán)上。
本發(fā)明的一項措施是提供一種緊湊的快速反應慣性制動器用以降低一旋轉(zhuǎn)的變速器軸。
本發(fā)明的另一項措施是提供一種緊湊的快速反應慣性制動器用以通過由一球斜道驅(qū)動器承載一離合器組件使旋轉(zhuǎn)的變速器軸減速。
本發(fā)明的另一項措施是提供一種緊湊的快速反應慣性制動器，該慣性制動器利用一球斜道驅(qū)動器承載若干與一轉(zhuǎn)動的變速器軸連接轉(zhuǎn)動的磨擦片而另一些磨擦片與基體相連使該變速器軸減速。
本發(fā)明的另一項措施是提供一種緊湊的快速反應慣性制動器，該慣性制動器利用一球斜道驅(qū)動器承載使一旋轉(zhuǎn)的變速器軸減速，該球斜道驅(qū)動器中采用了一個控制片隔離組件來消除此球斜道機構(gòu)之控制片上的任何無意的磨擦拉力。
本發(fā)明的另一項措施是提供一種緊湊的快速反應慣性制動器，該慣性制動器利用一個球斜道驅(qū)動器承載一離合器組件使一旋轉(zhuǎn)的變速器軸減速，在所述離合器組件中一整體驅(qū)動裝置包括齒輪部分、延伸部分、離合部分和軸承部分。
本發(fā)明的另一項措施是提供一種緊湊的快速反應慣性制動器，該慣性制動器利用一球斜道驅(qū)動器承載若干磨擦片使一變速器軸減速，在所述磨擦片中設置有一內(nèi)部油泵機構(gòu)以提供潤滑液流并吸收熱量。
本發(fā)明的另一項措施是提供一種緊湊的快速反應慣性制動器，該慣性制動器可以有效地安裝在換檔變速器的動力輸出部分上以便與變速器齒輪相嚙合。


圖1是本發(fā)明慣性制動器的前視圖；圖2是本發(fā)明慣性制動器的仰視圖；圖3是沿圖1中Ⅲ-Ⅲ線所作的本發(fā)明慣性制動器的剖面圖；圖4是沿圖1中的Ⅳ-Ⅳ線所作的本發(fā)明慣性制動器的剖面圖；圖5是沿圖1中的Ⅴ-Ⅴ線所作的本發(fā)明慣性制動器的剖面圖；圖6是沿圖1中的Ⅵ-Ⅵ線所作的本發(fā)明慣性制動器的剖面圖；圖7是本發(fā)明慣性制動器之輪轂的透視圖；圖8是本發(fā)明慣性制動器之驅(qū)動組件的透視圖；圖9是本發(fā)明慣性制動器之控制環(huán)的透視圖；圖10是本發(fā)明慣性制動器之驅(qū)動環(huán)的透視圖；圖11是本發(fā)明慣性制動器之球斜道組件的示意性前視圖；圖12是沿Ⅻ-Ⅻ線所作的處于通常狀態(tài)的圖11示意性球斜道組件的剖面圖；圖13是沿Ⅻ-Ⅻ線所作的處于被驅(qū)動狀態(tài)的圖11示意性球斜道組件的剖面圖；為了促進理解本發(fā)明的原理，下面將結(jié)合附圖所示的實施例用具體的文字來描述本發(fā)明。但是，可以理解這并不是用來限制本發(fā)明范圍的，本領域技術(shù)人員可以對所述及所示的裝置作變更或替換，還可將本發(fā)明原理應用于其它方面。
在下面的描述中，出于方便將會用到某些術(shù)語，這些術(shù)語僅用來參考并不用于限定。例如，術(shù)語“向前”和“向后”指的是慣性制動器安裝在變速器上以后的前向和后向。術(shù)語“向右”和“向左”指的是結(jié)合術(shù)語所用附圖的相應方向。術(shù)語“向內(nèi)”和“向外”分別指的是朝向和遠離本發(fā)明制動器之幾何中心的方向。術(shù)語“向上”和“向下”指的是相對于術(shù)語所用附圖而言的相應方向。所有前述術(shù)語包括其常用的派生和等同術(shù)語。本文所用的術(shù)語變速器應包括所有形式的包括有單中間軸和雙中間軸的換檔變速器。
現(xiàn)在參見圖1，該圖是本發(fā)明慣性制動器的前視圖。制動器外殼38的底盤44通過六根穿過裝置44A的連接螺栓安裝在換檔變速器殼20上，并使得驅(qū)動裝置86的齒輪部分86A與變速器齒輪22相嚙合(見圖3)。一些連接螺栓7被用于將慣性制動器4的某些內(nèi)部部件保持在適當位置，具體地說，該部件是輪轂46，該輪轂通過一軸承84支撐驅(qū)動裝置86。支撐軸6延伸穿過制動器外殼38轉(zhuǎn)動支撐著轉(zhuǎn)子油泵88的內(nèi)轉(zhuǎn)子92。同時，一銜鐵支撐物與支撐軸6相結(jié)合(見圖5)。
現(xiàn)在參見圖2，該圖是本發(fā)明慣性制動器的仰視圖。延伸部分86B具有一些通向離合器組件10的開口以允許油流過該離合器組件對其冷卻。一止推軸承30A夾在一止推片32和一端盤14之間，其中端盤包括一個電線圈12，該線圈12具有電導線72，該電導線72與一密封接頭70相連，該接頭用于和一控制裝置44相連(見圖3)。
現(xiàn)參見圖3，該圖是本發(fā)明慣性制動器的橫剖圖。一變速器軸6從一換檔變速器(圖中未示)延伸并當被一原動機如一發(fā)動機驅(qū)動后或當慣性運動時在中心軸線C上轉(zhuǎn)動。為了能正確地使換檔變速器換檔，通常被稱作中間軸的變速器軸6必須被減速以便變速器齒輪能被同步并滑移到嚙合位置。較理想的情況是，該換檔操作在一很短的時間內(nèi)發(fā)生，尤其當車輛正處于一上坡階段時。根據(jù)本發(fā)明，一球斜道機構(gòu)8被用于承載一離合器組件10以便用磨擦的方法將變速器軸6與基座結(jié)合從而迅速地降低變速器軸6的轉(zhuǎn)速以使變速器齒輪可以更快地同步完成一快速的換檔操作。
球斜道機構(gòu)由電線圈12驅(qū)動，該線圈產(chǎn)生一電磁場以吸引銜鐵16向端盤14運動從而在傾斜表面18上形成一磨擦制動力矩。傾斜表面18包括銜鐵16上及端盤14上形成的配合表面，這兩個表面形成本領域公知的“錐形離合器”。在一錐形離合器中，當傾斜表面18處銜鐵16與端盤14的結(jié)合面增加時，磨擦結(jié)合力也會隨之增加。注意，在本發(fā)明中所公開的大多數(shù)轉(zhuǎn)動構(gòu)件都是圓形的并且多數(shù)繞著轉(zhuǎn)線C轉(zhuǎn)動。銷48(見圖5)連接在銜鐵16上并且軸向延伸與控制環(huán)26上形成的對應孔結(jié)合。反之，也可以布置成銷48裝在控制環(huán)26上，小孔形成于銜鐵16上。
圓環(huán)形控制環(huán)26和圓環(huán)形驅(qū)動環(huán)28被滾動構(gòu)件36A、36B和36C軸向隔開，滾動構(gòu)件36A、36B和36C在控制環(huán)26上形成的各控制槽35A、35B和35C及驅(qū)動環(huán)28上形成的各驅(qū)動槽37A、37B和37C內(nèi)移動。圖11、12和13更清楚地示出了所有這些軸向深度變化的控制槽和驅(qū)動槽?？刂骗h(huán)26和驅(qū)動環(huán)28之是的軸向間隔尺寸由滾動構(gòu)件36A、36B和36C在他們對應控制和驅(qū)動槽35A、37A和35B、37B和35C和37C內(nèi)的位置決定。球斜道機構(gòu)8在電流通過線圈12時被驅(qū)動，該線圈12將銜鐵16從控制環(huán)26拉向端盤14，在傾斜表面18處端盤14向控制環(huán)26施加一轉(zhuǎn)動制動力。施加在控制環(huán)26上的制動力使得控制環(huán)26和驅(qū)動環(huán)28之間產(chǎn)生相對運動，此時驅(qū)動環(huán)28將使控制環(huán)26與驅(qū)動環(huán)28分離并且承載離合器組件10。
止推軸承30A和30B用作隔離裝置34將控制環(huán)26的軸向力傳遞給端盤14，該端盤14為球斜道機構(gòu)8提供一個反作用表面，從而向離合片10提供一夾緊力。止推軸承30A和30B被止推片32分開，其中止推片32不可轉(zhuǎn)動地連接在驅(qū)動裝置86的延伸部分86B上用于在將驅(qū)動裝置86的轉(zhuǎn)動傳給止推軸承30A和30B使線圈12去激勵時避免有害阻力驅(qū)動球斜道機構(gòu)8。采用隔離裝置34以后，當結(jié)束向線圈12通電時球斜道機構(gòu)8保持在一縮回非工作狀態(tài)，有害阻力不會無意地驅(qū)動球斜道機構(gòu)8。
離合器組件10由一些驅(qū)動離合片40和一些固定離合片42交替布置構(gòu)成，其中驅(qū)動離合片40轉(zhuǎn)動連接在驅(qū)動裝置86的離合部分86C上，離合裝置86由穿過一齒輪部分86A的變速器軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。固定離合片42通過輪轂46上花鍵46A鍵連接在離合器殼38上。因此，當離合器組件10被球斜道機構(gòu)8壓縮時，轉(zhuǎn)動變速器軸(圖中未示)經(jīng)由驅(qū)動離合片40和固定離合片42依靠磨擦連接在了變速器殼38上。制動器殼38通過一些穿過基體盤44的緊固件固定在變速器基體20上?；w盤44、慣性制動器殼38、端盤14以及輪轂46的結(jié)合物可以被總體看作慣性制動器殼38，該殼安裝在變速器基體20上并保持相對固定。
現(xiàn)參見圖3、4和5，離合器組件10包括一些驅(qū)動離合片40，在這些驅(qū)動離合片40之間交錯布置有一些固定離合片42。當固定離合片42由鍵固定在基體上時，通過布置在驅(qū)動離合片和/或固定離合片42之選擇表面上的磨擦材料驅(qū)動片40被驅(qū)動裝置86驅(qū)動隨其一同轉(zhuǎn)動。當球斜道機構(gòu)8被驅(qū)動后，離合器組件10被軸向加力，從而使驅(qū)動離合片40與固定離合片42磨擦結(jié)合。離合器組件10內(nèi)的滑動會產(chǎn)生熱量，這些熱量可以由流過殼38內(nèi)側(cè)的潤滑油吸收，這些潤滑油是在轉(zhuǎn)子油泵88的泵作用下流過殼38內(nèi)側(cè)的。
驅(qū)動裝置86具有一齒輪部分86A，該齒輪部分86A與連接在變速器軸上的變速器齒輪相嚙合并與其一起轉(zhuǎn)動，在改變變速傳動比時變速器軸的速度由本發(fā)明慣性制動器4抑制。延伸部分86B不可轉(zhuǎn)動地與止推片32結(jié)合。離合部分86C不可轉(zhuǎn)動地與驅(qū)動離合片40結(jié)合，該離合片40在球斜道機構(gòu)8被驅(qū)動時借助磨擦與固定離合片42結(jié)合。
在驅(qū)動裝置86上形成有油通道以允許油從轉(zhuǎn)子泵88流入輸出通道104進入出油開口96進而進入環(huán)縫98經(jīng)油開口100最后流入離合器組件10用于冷卻。輸入通道102將油從進油口94輸送到轉(zhuǎn)子泵88。
隔離裝置34包括一個止推片32，該止推片32由驅(qū)動裝置86的延伸部分86B轉(zhuǎn)動驅(qū)動，止推片32的兩側(cè)由一第一止推軸承30A和一第二止推軸承30B包圍。第一止推軸承30A安置在止推片32和端盤14之間，而第二止推軸承30B則安置在止推片32與控制環(huán)26之間，從而消除了作用于控制環(huán)26上非故意轉(zhuǎn)動拉力。如果不設置隔離裝置34，作用在控制環(huán)26上的轉(zhuǎn)動拉力將無意識地驅(qū)動慣性制動器4，而第一止推軸承30A將隨著驅(qū)動裝置86一起轉(zhuǎn)動的止推片32與固定端盤14隔離。第二止推軸承30B將止推片32與控制環(huán)26隔離，該控制環(huán)26通過銷連接在銜鐵16上并與之一同轉(zhuǎn)動，該控制環(huán)26通常與驅(qū)動裝置86一起轉(zhuǎn)動，除了在線圈被控制裝置44激勵后發(fā)生一輕微的相對轉(zhuǎn)動以驅(qū)動球斜道機構(gòu)8，此時線圈吸引銜鐵16使其與端盤14在傾斜表面18處相接觸，從而向銜鐵16施加一制動力矩，該力矩由穿入銷孔50的銷48傳遞給控制環(huán)26。
現(xiàn)參見圖6，轉(zhuǎn)子油泵88的功用是使油在制動器殼38的整個內(nèi)部循環(huán)以提供潤滑和冷卻。轉(zhuǎn)子油泵88具有一外轉(zhuǎn)子90和一內(nèi)轉(zhuǎn)子92，這兩個轉(zhuǎn)子相互轉(zhuǎn)動以提供使油從進油口94到出油口96經(jīng)油開口100輸入離合器組件10的泵動作。內(nèi)轉(zhuǎn)子92通過驅(qū)動環(huán)28、碟形墊圈68及杯狀保持器78鍵連接在驅(qū)動裝置86上并與之一起轉(zhuǎn)動。止推軸承80將保持器78與面板82隔離開，該面板82固定并緊貼在輪轂46上以便為泵88提供一密封表面。流油孔98使油可以繞著泵環(huán)90流動。碟形墊圈68通過鍵連接在杯狀保持器78上以連續(xù)地驅(qū)動杯狀保持器78和驅(qū)動環(huán)28(見圖5)。碟形墊圈68將足夠大的力施加在驅(qū)動環(huán)28上從而用磨擦力防止兩者間發(fā)生相對轉(zhuǎn)動。由于內(nèi)轉(zhuǎn)子92安裝于一在支撐軸6上轉(zhuǎn)動的軸套91上，所以外轉(zhuǎn)子90相對支撐6偏心安裝以便內(nèi)轉(zhuǎn)子92相對外轉(zhuǎn)子90的轉(zhuǎn)動產(chǎn)生一泵動作。
球斜道機構(gòu)8由碟形彈簧68施加預緊力，該碟形彈簧68夾在驅(qū)動環(huán)28和杯狀保持器78之間并被預加載，從而彈簧68在球斜道機構(gòu)8上提供一壓力以使?jié)L動構(gòu)件38A、38B和38C與其對應的控制槽35A、35B和35C及驅(qū)動槽27A、37B和37C保持接觸。止推軸承80靠在杯狀保持器78上，此止推軸承80允許杯狀保持器78與止推片82之間發(fā)生相對運動，其中止推片82與油泵88相鄰，該油泵88可以是任何一種公知的轉(zhuǎn)子泵裝置用以在慣性制動器4內(nèi)提供循環(huán)的潤滑油。
電控制器70密封固定在殼38上并且通過導線72使控制裝置45與電線圈12電連接。電線圈12支撐在線圈支撐裝置74上，銜鐵支撐裝置76穿過該線圈支撐裝置74并延伸用于對準和支撐銜鐵16，這樣銜鐵16就可以相對銜鐵支撐裝置76相對軸向運動了。同樣，銜鐵支撐裝置76延伸結(jié)合軸6并提供相互支撐。驅(qū)動離合片40不可轉(zhuǎn)動地連接在驅(qū)動齒輪86上，該驅(qū)動齒輪86與由變速器主軸驅(qū)動的齒輪或一由變速器中間軸驅(qū)動的齒輪相嚙合以便被驅(qū)動后慣性制動器4經(jīng)離合器組件10向該轉(zhuǎn)動軸提供一阻尼力，此時離合器組件10由擴張的球斜道機構(gòu)8承載。
進油和出油口94和96設置用于使油進入或離開油泵88，從而使油在整個殼38內(nèi)流動潤滑和冷卻該殼38內(nèi)所包含的部件，尤其是潤滑和冷卻驅(qū)動和固定離合片40、42。轉(zhuǎn)子泵88的外轉(zhuǎn)子90和內(nèi)轉(zhuǎn)子92的相對轉(zhuǎn)動使油流過進油和出油口94和96并使該上游和下游的油流入通向離合器組件10的開口100及流入殼38內(nèi)。
軸承隔離物的功能是消除作用于球斜道機構(gòu)8之控制環(huán)26上的任何非故意的磨擦拉力。該功能是通過采用兩個止推軸承30A和30B達到的，這兩個軸承插入隔離片32的兩側(cè)，其中隔離片32不可轉(zhuǎn)動地連接在驅(qū)動齒輪殼86的一延伸部分86B上。第一止推軸承30A靠在端盤14上，而第二止推軸承30B則靠在控制環(huán)26上。
當驅(qū)動裝置86被轉(zhuǎn)動變速齒輪22驅(qū)動在軸承84上轉(zhuǎn)動時輪轂46保持不動。制動器殼38通過螺栓連接在變速器基體20上，以便使齒輪部分86A與相應的變速器齒輪相嚙合。驅(qū)動離合片40通過鍵連接在離合部分86C上并隨驅(qū)動裝置86一起轉(zhuǎn)動，而固定離合片42則通過其上形成的花鍵42A與輪轂46上形成的花鍵46A相結(jié)合鍵連接在固定輪轂46上。
現(xiàn)參見圖7，該圖是輪轂46的透視圖。進油通道102允許油從油開口100經(jīng)進油94進入轉(zhuǎn)子泵88。出油通道104則允許轉(zhuǎn)子泵88泵出的油流到出油口96然后經(jīng)油開口100流入離合器組件10。
現(xiàn)參見圖8，該圖是驅(qū)動裝置的透視圖。驅(qū)動裝置86被整體制造并包括一個齒輪部分86A、一延伸部分86B、一離合部分86C和一軸承部分86D。驅(qū)動凹口87與止推片32相結(jié)合以便使兩構(gòu)件一同轉(zhuǎn)動。驅(qū)動裝置86整體制造降低了成本使可靠性得以提高。
現(xiàn)參見圖9和10，這兩幅圖分別是控制環(huán)26和驅(qū)動環(huán)28的透視圖?？刂骗h(huán)26上的銷孔50與連接銷48相結(jié)合以使控制環(huán)26與銜鐵16一起轉(zhuǎn)動。如圖所示，控制環(huán)26上形成有控制槽35A、35B和35C，相應地在驅(qū)動環(huán)28上形成有驅(qū)動槽37A、37B和37C。
現(xiàn)參見圖11，該圖是本發(fā)明球斜道機構(gòu)8的平面圖。在控制環(huán)26上形成有深度變化的圓周控制槽35A、35B和35C，在驅(qū)動環(huán)28上形成有完成相同的驅(qū)動槽37A、37B和37C?？刂撇?5A、35B和35C與對應的驅(qū)動槽37A、37B和37C至少部分相對，滾動球狀構(gòu)件36A、36B和36C使控制環(huán)26和驅(qū)動環(huán)28之間軸向隔離，這些球狀構(gòu)件被夾在相對的控制和驅(qū)動槽35A、37A和35B、37B和35C、37C之間。因此，滾動構(gòu)件36A與槽35A和37A結(jié)合；滾動構(gòu)件36B與槽35B和37B結(jié)合；滾動構(gòu)件36C與槽35C和37C結(jié)合。
圖12是沿圖11中的Ⅻ-Ⅻ線所作的球斜道機構(gòu)8的橫剖面圖。圖中清楚地示出了間隔距離56，此時滾動構(gòu)件36A置于控制環(huán)26的控制槽35A及驅(qū)動環(huán)28的驅(qū)動槽37A內(nèi)提供一最小間隔距離56。注意，控制和驅(qū)動槽35A和37A的變化深度與控制和驅(qū)動槽35B、35C、37B和37C的幾何形狀完成一致。如圖13所示，控制槽35A上的參考點62及驅(qū)動槽37A上的參考點67用于示出控制環(huán)26和驅(qū)動環(huán)28之間在線圈12被通電球斜道機構(gòu)8被驅(qū)動以后的相對轉(zhuǎn)動。
現(xiàn)參見圖13，該圖是沿圖11中的Ⅻ-Ⅻ線所作的球斜道機構(gòu)8的橫剖面圖，其中球斜道機構(gòu)8被部分驅(qū)動。如圖所示，通過參考點62和64的移動可以看到控制環(huán)26已相對驅(qū)動環(huán)28發(fā)生轉(zhuǎn)動。滾動構(gòu)件36A已經(jīng)在控制和驅(qū)動槽35A和37A內(nèi)橫向移動一段距離從而使控制環(huán)26和驅(qū)動環(huán)28之間的間隔距離56增大?？刂骗h(huán)26被緊靠在端盤14上的止推軸承30A和30B相對變速器基體50保持在一軸向位置。因而，驅(qū)動環(huán)28被朝左移動壓縮離合器組件10從而利用磨擦力通過使變速器軸6間接地與變速器殼8相作用降低變速器軸6的轉(zhuǎn)速。
本領域普通技術(shù)人員可以理解在本發(fā)明的范圍內(nèi)上述最佳實施例可以有許多變化。因此，本發(fā)明并不僅限于該最佳實施例也不限于材料、結(jié)構(gòu)、應用或所采用參數(shù)之范圍的具體選擇。
權(quán)利要求
1．一種用于降低一變速器內(nèi)的一自由轉(zhuǎn)動軸的轉(zhuǎn)速的慣性制動器(4)，該慣性制動器包括一個慣性制動器殼(38)，該制動器殼內(nèi)具有一空腔并與一變速器基體(20)相連；一個離合器組件(10)，該離合器組件具有一些驅(qū)動片(40)和一些固定片(42)，所述驅(qū)動片不可轉(zhuǎn)動地連接在所述變速器軸上，所述固定片與安裝在所述制動器殼(38)上的輪轂(46)相連接；一個球斜道驅(qū)動器(8)用于承載所述離合器組件(10)，該球斜道驅(qū)動器包括一個驅(qū)動環(huán)(28)，該驅(qū)動環(huán)置于所述離合器組件(10)附近，其中所述驅(qū)動環(huán)(28)的軸向移動導致所述離合器組件(10)的承載或不承載；一控制環(huán)(26)，該控制環(huán)置于所述驅(qū)動環(huán)(28)對面，所述控制環(huán)(26)和所述驅(qū)動環(huán)(28)具有相對的表面，這些表面設置有圓周延伸的槽(35A、35B、35C、37A、37B、37C)，這些槽(35A、35B、35C、37A、37B、37C)包括至少三對具有深度變化部分的相對的槽(35A、35B、35C、37A、37B、37C)；及滾動構(gòu)件(36A、36B、36C)，每一相面對的所述槽對(35A、35B、35C、37A、37B、37C)中放置有一個滾動構(gòu)件，所述驅(qū)動環(huán)(28)和所述控制環(huán)(26)上形成的所述槽(35A、35B、35C、37A、37B、37C)被適當布置以使得所述驅(qū)動環(huán)(28)和所述控制環(huán)(26)從一起始位置的相對角位移導致所述驅(qū)動環(huán)(28)從所述控制環(huán)(26)軸向移動以軸向承載所述離合器組件(10)；一線圈(12)，該線圈安裝在一端盤(14)上，其中所述端盤(14)安裝并連接在所述殼(38)上；一銜鐵(16)，該銜鐵具有一圓周傾斜表面(18)，當所述線圈(12)被通電后該圓周傾斜表面與所述端盤(14)上形成的一配合傾斜表面(18)磨擦接觸，所述銜鐵(16)不可轉(zhuǎn)動地連接在所述控制環(huán)(26)上；一止推片(32)，該止推片將一第一和一第二止推軸承(30A、30B)分隔開，所述第一止推軸承(30A)軸向支撐著所述控制環(huán)(26)，所述第二止推軸承(30B)軸向支撐著所述端盤(14)；一個整體驅(qū)動裝置(86)，該驅(qū)動裝置由所述旋轉(zhuǎn)軸通過一變速器齒輪旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，所述驅(qū)動裝置(86)具有一與所述變速器齒輪相嚙合的齒輪部分(86A)、一不可轉(zhuǎn)動地連接在所述驅(qū)動片(40)上的離合部分(86C)、一連接在所述止推片(32)上的延伸部分(86B)和一轉(zhuǎn)動支撐在所述制動器殼(38)上軸承部分(86D)。
2．如權(quán)利要求1所述的慣性制動器(4)，還包括一個油泵(88)，該油泵由所述驅(qū)動裝置(86)和所述輪轂(46)之間的相對轉(zhuǎn)動驅(qū)動。
3．如權(quán)利要求1所述的慣性制動器(4)，其特征在于所述銜鐵(16)通過至少一個連接銷(48)不可轉(zhuǎn)動地連接在所述控制環(huán)(26)上。
4．如權(quán)利要求1所述的慣性制動器(4)，還包括一個碟形墊圈(68)，該墊圈緊靠在所述驅(qū)動環(huán)(28)上。
5．如權(quán)利要求1所述的慣性制動器(4)，還包括一個油泵(88)，該油泵由所述輪轂(46)和所述驅(qū)動裝置(86)之間的相對轉(zhuǎn)動運動驅(qū)動。
6．如權(quán)利要求5所述的慣性制動器(4)，其特征在于所述墊圈(68)將轉(zhuǎn)動能量從所述驅(qū)動環(huán)(28)傳遞給所述油泵(88)。
7．如權(quán)利要求5所述的慣性制動器(4)，其特征在于所述油泵(88)是一個轉(zhuǎn)子泵，該轉(zhuǎn)子泵具有一內(nèi)轉(zhuǎn)子(92)和一外轉(zhuǎn)子(90)，所述外轉(zhuǎn)子(90)安裝在所述輪轂(46)上，所述外轉(zhuǎn)子(90)由所述控制環(huán)(26)通過所述墊圈(68)驅(qū)動。
8．一種用于降低一變速器內(nèi)的一自由轉(zhuǎn)動軸的轉(zhuǎn)速的慣性制動器(4)，該慣性制動器包括一個變速器基體(20)，該基體包括至少一個變速器軸和一些用于改變車輛動力傳遞系統(tǒng)之傳動比的變速器齒輪；一個慣性制動器殼(38)，該制動器殼與所述變速器基體(20)相連并且其內(nèi)部形成有一空腔；一個離合器組件(10)，該離合器組件置于所述空腔內(nèi)并具有一些不可轉(zhuǎn)動地與所述變速器軸相連的驅(qū)動片(40)和一些與所述殼(38)不可轉(zhuǎn)動相連的固定片(42)；一個球斜道驅(qū)動器(8)用于在所述離合器組件(10)上施加一壓力，該球斜道驅(qū)動器包括一個驅(qū)動環(huán)(28)，該驅(qū)動環(huán)置于所述離合器組件(10)附近，所述驅(qū)動環(huán)(28)的軸向移動導致所述離合器組件(10)的承載或不承載；一控制環(huán)(26)，該控制環(huán)置于所述驅(qū)動環(huán)(28)對面，所述控制環(huán)(26)和所述驅(qū)動環(huán)(28)具有相對的表面，這些表面設置有圓周延伸的槽(35A、35B、35C、37A、37B、37C)，這些槽(35A、35B、35C、37A、37B、37C)包括至少三對具有深度變化部分的相對的槽(35A、35B、35C、37A、37B、37C)；及滾動構(gòu)件(36A、36B、36C)，每一個相面對的所述槽對(35A、35B、35C、37A、37B、37C)中放置有一個滾動構(gòu)件，所述驅(qū)動環(huán)(28)和所述控制環(huán)(26)上形成的所述槽(35A、35B、35C、37A、37B、37C)被適當布置以使得所述驅(qū)動環(huán)(28)和所述控制環(huán)(26)從一起始位置的相對角位移導致所述驅(qū)動環(huán)(28)從所述控制環(huán)(26)軸向移動以軸向承載所述離合器組件(10)；一線圈(12)，該線圈安裝在所述殼(38)內(nèi)；一銜鐵(16)，該銜鐵被電磁吸引向所述線圈(12)以對所述控制環(huán)(26)施加一制動力矩；一止推片(32)，該止推片將一第一和一第二止推軸承(30A、30B)分隔開，所述第一止推軸承(30A)軸向擠壓所述控制環(huán)(26)，所述第二止推軸承(30B)軸向擠壓所述殼(38)；一個整體驅(qū)動裝置(86)，該驅(qū)動裝置由所述旋轉(zhuǎn)軸通過一變速器齒輪旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，所述驅(qū)動裝置(86)具有一與所述變速器齒輪相嚙合的齒輪部分(86A)、一不可轉(zhuǎn)動地連接在所述驅(qū)動片(40)上的離合部分(86C)、一連接在所述止推片(32)上的延伸部分(86B)和一由所述制動器殼(38)轉(zhuǎn)動支撐的軸承部分(86D)。
9．如權(quán)利要求8所述的慣性制動器(4)，還包括一個油泵(88)，該油泵由所述驅(qū)動裝置(86)和所述制動器殼(38)之間的相對轉(zhuǎn)動驅(qū)動。
10．如權(quán)利要求9所述的慣性制動器(4)，其特征在于所述油泵(88)是一個轉(zhuǎn)子泵。
11．如權(quán)利要求10所述的慣性制動器(4)，其特征在于所述轉(zhuǎn)子泵(88)包括一個由一與所述驅(qū)動環(huán)(28)相接觸的碟形彈簧(68)驅(qū)動的內(nèi)轉(zhuǎn)子(92)和一個圍繞該內(nèi)轉(zhuǎn)子(92)并不可轉(zhuǎn)動地與所述制動器殼(38)相連。
12．如權(quán)利要求8所述的慣性制動器(4)，其特征在于采用至少一個在所述銜鐵(16)與所控制環(huán)(26)之間軸向延伸的銷(48)，所述銜鐵(16)不可轉(zhuǎn)動地與所述控制環(huán)(26)相連。
13．如權(quán)利要求8所述的慣性制動器(4)，其特征在于所述銜鐵(16)通過在所述銜鐵(16)和所述制動器殼(38)上形成的一配合錐面(18)處與所述制動器殼(38)相接觸向所述控制環(huán)(26)施加一制動力矩。
14．如權(quán)利要求13所述的慣性制動器(4)，還包括一個端盤(14)，該端盤14與所述制動器殼(38)相連，所述錐面(18)形成于所述端盤(14)上。
15．如權(quán)利要求8所述的慣性制動器(4)，其特征在于所述銜鐵(16)和所述制動器殼(38)結(jié)合形成一個錐面離合器(18)。
16．如權(quán)利要求8所述的慣性制動器(4)，還包括一個輪轂(46)，該輪轂通過一些連接裝置(7)與所述制動器殼(38)相連，所述固定片(42)不可轉(zhuǎn)動地安裝在該輪轂(46)上，所述驅(qū)動裝置通過一個所述軸承部分(86D)處的軸承(84)可轉(zhuǎn)動地支撐在該輪轂(46)上。
全文摘要
球斜道機構(gòu)(8)在變速器慣性制動器(4)中承載一離合器組件(10)以降低一旋轉(zhuǎn)變速器軸的轉(zhuǎn)速,離合器組件被支撐在一整體式驅(qū)動裝置(86)上。具有一傾斜外周表面的銜鐵(16)與端盤(14)上形成的一配合摩擦表面相結(jié)合形成一錐形離合器(18),控制裝置(45)發(fā)出的一激勵信號使電線圈(12)通電借助電磁作用拉動銜鐵(16),從而在銜鐵(16)上施加摩擦力來驅(qū)動球斜道機構(gòu)(98)。
文檔編號F16D27/115GK1232147SQ9910462
公開日1999年10月20日 申請日期1999年3月31日 優(yōu)先權(quán)日1998年3月31日
發(fā)明者G·J·奧爾加內(nèi)克, D·M·普雷斯頓 申請人:易通公司