本發明專利技術公開了一種具有電磁驅動的爪式離合器的混合動力傳動裝置。一種電磁驅動的爪式離合器適于在動力分流式混合動力傳動裝置中建立固定的超速傳動比。所述電磁驅動的爪式離合器包括花鍵連接到傳動裝置輸入軸的第一圈以及與被支撐為繞所述輸入軸旋轉的第一齒輪形成為一體的第二圈。非旋轉線圈中的電流在所述第一圈中建立磁場。所述磁場使得一組爪相對于所述第一圈樞轉并且使得所述爪接合所述第二圈中的凸輪表面。所述爪和凸輪被設計成使得在接合時所述第二圈能夠比所述第一圈旋轉得快而不能比所述第一圈旋轉得慢。所述第一齒輪與固定到傳動裝置輸出軸的第二齒輪嚙合。
【技術實現步驟摘要】
本公開涉及車輛離合器領域。更具體地講，本公開關于用在混合動力電動動力傳動系統中的電磁驅動的爪式離合器(electro-magneticallyactuatedpawlclutch)。
技術介紹
很多車輛在寬范圍的車速(包括前進運動和倒車運動兩者)下使用。然而，某些類型的發動機只能在較窄的速度范圍內高效運轉。所以，通常使用能在各種傳動比下高效傳輸動力的變速器。當車輛處于低速時，變速器通常以高傳動比運轉，使得發動機扭矩倍增以提高加速度。處于高車速時，使變速器以低傳動比運轉，以允許與安靜、燃料高效的巡航關聯的發動機轉速。一些變速器(稱為離散傳動比變速器)被構造為在輸入軸和輸出軸之間建立有限數量的傳動比。在當前選定的傳動比不再適用時，離散傳動比變速器必須切換到一個不同的可用傳動比。另一些變速器(稱為無級變速器(CVT))能夠在下限和上限之間建立任意傳動比。CVT能夠做出不被車輛乘員感知的頻繁精細的傳動比調節。許多變速器使用液壓驅動的摩擦離合器來建立多個動力流動路徑。由于加壓的液壓流體可以在密封件之間從固定殼體流到旋轉元件，因此液壓驅動適用于選擇性地將旋轉元件彼此結合的離合器。因此，液壓驅動器能夠隨著其中一個旋轉元件旋轉。當有多個液壓驅動的離合器時，離合器通常共用發動機驅動泵并且共用用于調節壓力的許多閥體元件。混合動力車輛傳動裝置通過提供能量儲存來提高燃料經濟性。例如，在混合動力電動車輛中，能量可儲存在電池中。可通過操作發動機產生多于推進瞬時所需的能量來給電池充電。此外，能夠捕獲制動期間原本將消散的能量并將該能量儲存在電池中。儲存的能量可在以后使用，允許發動機產生少于推進瞬時所需的能量，因此消耗更少的燃料。
技術實現思路
一種電磁驅動的離合器包括第一旋轉圈和第二旋轉圈、非旋轉線圈以及爪，所述爪由所述第一旋轉圈支撐，響應于由所述非旋轉線圈中的電流在所述第一旋轉圈中建立的磁場而樞轉以接合所述第二旋轉圈中的凸輪表面。所述爪可接合所述凸輪表面以阻止所述第一旋轉圈和所述第二旋轉圈沿一個方向的相對旋轉，而允許沿相反方向的相對旋轉。當電流撤消時，復位彈簧可迫使所述爪與所述凸輪表面脫離接合。一種傳動裝置包括第一軸、被支撐為繞所述第一軸旋轉的第一齒輪以及一個或更多個爪，所述爪被支撐為隨所述第一軸旋轉，并且響應于由非旋轉線圈中的電流在所述第一軸中建立的磁場而選擇性地將所述第一齒輪結合到所述第一軸。傳動裝置還可包括與所述第一軸偏移的第二軸，所述第二軸固定地結合到與所述第一齒輪持續嚙合接合的第二齒輪。傳動裝置還可包括行星齒輪組，所述行星齒輪組具有可驅動地連接到第一電機的太陽齒輪、可驅動地連接到所述第二軸和第二電機的環形齒輪以及可驅動地連接到所述第一軸的行星架。根據本公開，提供一種傳動裝置，所述傳動裝置包括：第一軸，被支撐為繞第一軸線旋轉；第一齒輪，被支撐為繞所述第一軸旋轉；非旋轉線圈，被構造為響應于電流而在所述第一軸中建立磁場；以及爪，被支撐為隨所述第一軸旋轉，并且響應于所述磁場而將所述第一齒輪選擇性地結合到所述第一軸。根據本公開的一個實施例，所述第一齒輪限定凸輪表面，使得所述爪和所述凸輪表面的接合阻止所述第一齒輪相對于所述第一軸沿一個方向的旋轉，而允許沿相反方向的相對旋轉。根據本公開的一個實施例，所述爪和所述凸輪表面具有倒錐，以在沒有磁場的情況下保持所述爪與所述凸輪表面接合。根據本公開的一個實施例，所述爪被支撐為繞平行于所述第一軸線的樞轉軸線相對于所述第一軸樞轉。根據本公開的一個實施例，所述凸輪表面面向所述第一軸線。根據本公開的一個實施例，所述傳動裝置還包括：第二軸，被支撐為繞平行且偏移于第一軸線的第二軸線旋轉；第二齒輪，固定地結合到所述第二軸且與所述第一齒輪持續嚙合接合。根據本公開的一個實施例，所述傳動裝置還包括：太陽齒輪，固定地可驅動地連接到第一電機；環形齒輪，固定地可驅動地連接到所述第二軸和第二電機；行星架，固定地可驅動地連接到所述第一軸；以及多個行星齒輪，被支撐為相對于所述行星架旋轉且與所述太陽齒輪和所述環形齒輪嚙合。根據本公開，提供一種混合動力電動車輛，包括：行星齒輪組，所述行星齒輪組包括固定地可驅動地連接到第一可逆電機的太陽齒輪、固定地可驅動地連接到輸出軸的環形齒輪和固定地可驅動地連接到發動機的行星架；第二可逆電機，固定地可驅動地連接到所述輸出軸；電磁驅動的爪式離合器，被構造為在所述太陽齒輪和所述輸出軸之間選擇性地建立可驅動的連接。根據本公開的一個實施例，所述電磁驅動的爪式離合器包括：內圈，固定地可驅動地連接到所述太陽齒輪；外圈，固定地可驅動地連接到所述輸出軸；非旋轉線圈，被構造為響應于電流而在所述內圈中建立磁場；爪，被支撐為隨所述內圈旋轉，并且響應于所述磁場而相對于所述內圈樞轉以接合所述外圈的凸輪表面。根據本公開的一個實施例，所述爪和所述凸輪表面被構造為使得所述爪和所述凸輪表面的接合阻止所述內圈和所述外圈之間沿一個方向的相對旋轉，而允許沿與所述一個方向相反的方向的相對旋轉。附圖說明圖1是用于混合動力電動動力傳動系統的傳動裝置的示意圖。圖2是適合用在圖1中的傳動裝置中的電磁驅動的爪式離合器的截面圖。圖3是圖2中的離合器的分解圖。圖4是圖2中的離合器的示圖。圖5是圖2中的離合器處于分離狀態的詳細截面圖。圖6是圖2中的離合器處于接合狀態的詳細截面圖。具體實施方式在此描述本公開的實施例。然而，應理解的是，公開的實施例僅為示例，并且其它實施例可以采用各種和替代的形式。附圖不一定按比例繪制；可夸大或最小化一些特征，以示出特定部件的細節。因此，在此所公開的具體結構和功能細節不應被解釋為限制，而僅作為用于教導本領域技術人員以多種形式使用本專利技術的代表性基礎。如本領域普通技術人員將理解的，參照任一附圖示出和描述的各種特征可與在一個或更多個其它附圖中示出的特征相組合，以產生未明確示出或描述的實施例。示出的特征的組合為典型應用提供代表性實施例。然而，對于特定應用或實施，與本公開的教導一致的特征的各種組合和變型會是令人滿意的。如果一組旋轉元件被約束成在所有工況中均作為整體而旋轉，則這組旋轉元件彼此固定地結合。旋轉元件可通過花鍵連接、焊接、壓裝、從普通固體機加工或者其他方法固定地結合。會出現固定地結合的元件之間轉動位移的輕微變化(例如，由于間隙或軸柔量導致的位移)。相比之下，兩個旋轉元件通本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種電磁驅動的離合器，包括：第一圈和第二圈，均被支撐為繞軸線旋轉；非旋轉線圈，被構造為響應于電流而在所述第一圈中建立磁場；爪，被支撐為隨所述第一圈旋轉，并響應于所述磁場而相對于所述第一圈樞轉以接合所述第二圈的凸輪表面。
【技術特征摘要】
2014.09.30 US 14/501,8571.一種電磁驅動的離合器，包括：
第一圈和第二圈，均被支撐為繞軸線旋轉；
非旋轉線圈，被構造為響應于電流而在所述第一圈中建立磁場；
爪，被支撐為隨所述第一圈旋轉，并響應于所述磁場而相對于所述第一
圈樞轉以接合所述第二圈的凸輪表面。
2.根據權利要求1所述的離合器，其中，所述爪和所述凸輪表面被構造
為使得所述爪和所述凸輪表面的接合阻止所述第一圈和所述第二圈之間沿一
個方向的相對旋轉，而允許所...
【專利技術屬性】
技術研發人員：丹尼斯·尼爾·維斯，布賴恩·理查德·萊特，馬修·斯蒂芬·艾斯勒，大衛·卡波西亞，
申請(專利權)人：福特全球技術公司，
類型：發明
國別省市：美國;US
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。