可选择的单向离合器的制作方法

文档序号:13175633阅读:224来源:国知局
技术领域本发明涉及一种可选择的单向离合器。

背景技术:
日本专利申请公报No.2002-514292(JP2002-514292A)记载了一种可选择的单向离合器,该可选择的单向离合器构造成使得包括以可突出方式设置的爪部件的板和包括与该爪部件啮合的凹部的板设置在同一轴线上,并且爪部件的状态由设置在两个板之间的选择板改变以便选择锁定模式和释放模式。锁定模式是仅在沿一个预定方向旋转时允许两个板之间的转矩传递的模式。释放模式是在沿两个方向旋转时切断两个板之间的转矩传递的模式。JP2002-514292A的可选择的单向离合器通过使选择板旋转而在锁定模式与释放模式之间切换。

技术实现要素:
在上述构型中,在可选择的单向离合器处于可选择的单向离合器由齿轮油润湿的环境下的情况下,可选择的单向离合器可能受设置在包括凹部的板与选择板之间的齿轮油的粘性影响。特别地,在齿轮油的温度低的情况下,齿轮油的粘性变高,因此可选择的单向离合器容易受粘性影响。如果齿轮油的粘性变高,则设置在包括凹部的板与选择板之间的齿轮油的剪切力增大。因此,由于板的旋转而作用在选择板上的转矩超过将选择板维持在释放模式下的转矩,使得选择板意外地旋转并导致将释放模式切换为锁定模式的误动作。本发明提供了一种能抑制意外地使选择板旋转的误动作的发生的可选择的单向离合器。本发明的一个示例性方面提供了一种可选择的单向离合器,所述可选择的单向离合器包括第一板、第二板、爪、选择板和中介部件。所述第二板配置在与所述第一板相同的轴线上。所述爪设置在所述第一板中。所述爪构造成从所述第一板朝向所述第二板突出。所述爪构造成在所述第二板沿预定旋转方向旋转且所述爪从所述第一板突出时与配置在所述第二板中的凹部啮合。所述选择板配置成与所述第一板邻接。所述选择板构造成在锁定位置与释放位置之间相对于所述第一板旋转,在所述锁定位置所述爪能从所述第一板突出,在所述释放位置所述爪维持被收纳在第一板侧。所述中介部件配置在所述选择板与所述第二板之间。所述中介部件相对于所述选择板的旋转被限制。根据上述构型,以相对于选择板的旋转被限制的状态设置的中介部件配置在选择板与第二板之间。由于该中介部件,选择板与第二板之间的对向面积减小。因此,即使在可选择的单向离合器由齿轮油润湿的环境下也可以降低齿轮油的粘性的影响。亦即,与未设置中介部件的情况相比,减小了由于第二板的旋转而作用在选择板上的转矩。由此,能抑制选择板意外地旋转的误动作的发生。在所述可选择的单向离合器中,所述选择板可具有通孔。所述通孔可设置成在所述选择板处于所述锁定位置时允许所述爪从所述通孔通过。所述中介部件可以是附加板。所述附加板可具有开口。所述开口可在当所述选择板处于所述锁定位置时与所述通孔相对应的位置处开口以使得允许所述爪从所述开口通过。根据上述构型,第二板和选择板通过附加板而被阻止彼此对向的范围能增大至不对爪部件的操作带来任何麻烦的极限。这使得可以进一步降低齿轮油的粘性的影响。本发明的另一示例性方面提供了一种动力传递装置,所述动力传递装置包括行星齿轮机构、可选择的单向离合器和外壳。所述行星齿轮机构包括至少三个旋转元件。所述可选择的单向离合器包括第一板、第二板、爪、选择板和中介部件。所述第二板配置在与所述第一板相同的轴线上。所述爪设置在所述第一板中。所述爪构造成从所述第一板朝向所述第二板突出。所述爪构造成在所述第二板沿预定旋转方向旋转且所述爪从所述第一板突出时与配置在所述第二板中的凹部啮合。所述选择板配置成与所述第一板邻接。所述选择板构造成在锁定位置与释放位置之间相对于所述第一板旋转,在所述锁定位置所述爪能从所述第一板突出,在所述释放位置所述爪维持被收纳在第一板侧。所述中介部件配置在所述选择板与所述第二板之间。所述中介部件相对于所述选择板的旋转被限制。所述外壳构造成使得齿轮油被供给到所述外壳内。所述外壳收纳所述可选择的单向离合器。所述第一板固定在所述外壳上。所述行星齿轮机构的所述三个旋转元件中的至少一个旋转元件与所述第二板连接,使得所述三个旋转元件中的所述至少一个旋转元件与所述第二板一体地旋转。根据上述构型,可选择的单向离合器能在行星齿轮机构的三个旋转元件之中的任意一个旋转元件固定于外壳上的模式与该旋转元件被释放的模式之间切换操作模式。此外,即使在旋转元件被释放的模式在齿轮油的温度低的条件下被维持的情况下,也由于中介部件而降低了齿轮油的粘性的影响。因此,可以抑制选择板意外地旋转而被切换为旋转元件固定于外壳上的模式的误动作。根据该可旋转的单向离合器,选择板与第二板之间的对向面积由于中介部件而减小。因此,即使在可选择的单向离合器被齿轮油润湿的环境下也可以降低齿轮油的粘性的影响。由此,能抑制选择板意外地旋转的误动作的发生。附图说明下面将参照附图说明示例性实施例的特征、优点及技术和工业意义,在附图中相似的附图标记表示相似的要素,并且其中:图1是示出了结合有根据一实施例的可选择的单向离合器的使用示例的视图;图2是示出了图1的可选择的单向离合器的视图;图3是示意性地示出了可选择的单向离合器的构成要素的视图;图4是示出了保持板的一部分的视图;图5是示出了附加板的一部分的视图;图6是沿图2中的线VI-VI截取的锁定模式时的截面图;图7是沿图2中的线VI-VI截取的释放模式时的截面图;图8是示出了动力分割机构的速度图的视图;图9是示出了网状部件的一部分的视图;图10是示出了轮状部件的一部分的视图;图11是沿图10中的线XI-XI截取的截面图。具体实施方式下面参照附图说明一实施例。如图1所示,可选择的单向离合器(下文称为离合器)1通过结合在设置于混合动力车辆中的混合动力变速驱动桥(下文称为变速驱动桥)TA中而被使用。作为动力传递装置的变速驱动桥TA包括两个单小齿轮型行星齿轮机构101、102在其中组合的动力分割机构103、两个电动发电机104、105以及用于收纳动力分割机构103、电动发电机104、105和其它传递元件的外壳106。动力分割机构103构造成使得,第一行星齿轮机构101的太阳齿轮S1与第二行星齿轮机构102的太阳齿轮S2联接,且第二行星齿轮机构101的行星架C1与第二行星齿轮机构102的齿圈R2联接。因此,动力分割机构103包括差动地旋转的四个旋转元件。内燃发动机(ENG)108的曲轴108a与第一行星齿轮机构101的行星架C1联接。第一电动发电机104与第一行星齿轮机构101的太阳齿轮S1和第二行星齿轮机构102的太阳齿轮S2联接,且第二电动发电机105与第一行星齿轮机构101的齿圈R1联接。用于向驱动轮(未示出)输出转矩的输出部(OUT)109与齿圈R1联接。离合器1用作设置在作为动力分割机构103的一个旋转元件的行星架C2与外壳106之间的制动器。如图2所示,离合器1能在锁定模式与释放模式之间选择操作模式。锁定模式是切换以下状态的模式:在行星架C2的旋转方向为Ra时容许从行星架C2到外壳106的转矩传递以便固定行星架C2的状态;和在旋转方向为与上述相反的Rb时切断转矩传递以便释放行星架C2的状态。释放模式是不论行星架C2的旋转方向是Ra还是Rb都切断从行星架C2到外壳106的转矩传递以便维持行星架C2被释放的状态的模式。如图2和3所示,离合器1包括设置在以不围绕轴线Ax旋转的方式固定于外壳106上的固定轴110中的保持板2、设置成可围绕轴线Ax与行星架C2一体地旋转的旋转板3、配置在保持板2与旋转板3之间以便可围绕轴线Ax旋转的选择板4、和作为配置在旋转板3与选择板4之间并固定于外壳106上的中介部件的附加板5。保持板2是第一板的一个示例,而旋转板3是第二板的一个示例。如图2、4和6所示,在保持板2中,多个保持腔室10形成为使得多个保持腔室10在与旋转板3对向的一侧开口并且排列在周向上。保持腔室10各设置有一个与旋转板3啮合的爪部件11。各爪部件11的基端部11a以可围绕沿保持板2的径向延伸的轴线Ax1旋转的方式经由主轴P安装在保持板2上,并且在朝向旋转板3侧的突出方向上由弹簧12偏压。因此,各爪部件11能在该爪部件11朝保持板2侧向后移动并被容纳在保持腔室10中的状态与在该爪部件11从保持板2朝向旋转板3突出的状态之间操作。亦即,各爪部件11以该爪部件可突出的状态设置在保持板2中。如图2和6所示,在旋转板3中,多个凹部15形成为使得多个凹部15在与保持板2对向的一侧开口并且排列在周向上。每个凹部15都包括在突出的爪部件11与其啮合时与爪部件11的末端部11b靠接的壁部15a。尽管这里未示出,但凹部15的数量大于爪部件11的数量,并且各凹部15的相位与各爪部件11的相位不同(参照图6)。相应地,多个突出的爪部件11中的一部分与多个凹部15中的一部分啮合。在选择板4中,能供排列在周向上并且突出的爪部件11部分地穿过的多个通孔16形成为具有与爪部件11相同的相位。此外,与选择板4邻接并固定于外壳106上的附加板5如图5所示具有能供排列在周向上并突出的爪部件11穿过的多个开口17,并且附加板5的各开口17在选择板4处于锁定位置的状态下在与各通孔16相对应的位置处开口。因此,旋转板3和选择板4由附加板5阻止彼此对向的范围能增大至不对爪部件11的操作带来任何麻烦的极限。这使得可以进一步降低齿轮油的粘性的影响,如下文所述。选择板4的旋转位置能在图6中的锁定位置与图7中的释放位置之间切换。锁定位置是爪部件11穿过选择板4的通孔16和附加板5的开口17以使得爪部件11能与旋转板3的凹部15啮合的位置。释放位置是爪部件11的末端部11b与选择板4靠接以便限制爪部件11的突出并维持爪部件11收纳在保持板2侧的位置。由此,锁定模式和释放模式被选择性地执行。如图2所示,选择板4设置有沿径向延伸的致动臂4a。通过利用驱动装置20驱动致动臂4a,选择板4的旋转位置被切换。驱动装置20包括致动器21和将致动器21的操作传递到选择板4的致动臂4a的传递机构22。致动器21包括固定于外壳106上的主体23,和能相对于主体23来回移动并与致动臂4a连结的驱动杆24。传递机构22包括固定于外壳106上以便引导致动器21的驱动杆24的引导部件25、固定于驱动杆24上的弹簧座26、和以压缩方式设置在引导部件25与弹簧座26之间的回位弹簧27。图2中用实线表示的状态是驱动装置20的致动器21操作以使得驱动杆24克服回位弹簧27的弹力从主体23突出以便将选择板4切换为锁定位置的状态。处于此状态下的离合器1处于上述锁定模式下。同时,当驱动装置20的致动器21从图2中用实线表示的状态切换为非操作状态时,驱动杆24由于回位弹簧27的弹力而朝向主体23侧向后移动,使得致动臂4a移动到利用一长两短的虚线表示的位置,以便将选择板4切换到释放位置。由此,离合器1被切换到释放模式。在图6中的锁定模式的情况下,在旋转板3的旋转方向为Ra时,爪部件11的末端部11b与凹部15的壁部15a靠接。相应地,爪部件11与旋转板3的凹部15啮合,使得保持板2与旋转板3接合,由此允许两者间的转矩传递并将行星架C2固定于外壳106上。另一方面,在旋转板3的旋转方向为Rb时,爪部件11朝向Rb的方向倾斜。相应地,即使爪部件11干涉旋转板3的凹部15,爪部件11也仅被向后推向保持板2侧。因此,爪部件11不与凹部15啮合。相应地,在离合器1处于锁定模式的情况下,在旋转板3的旋转方向为Rb时,保持板2与旋转板3之间的转矩传递被切断并且旋转板3被释放。另一方面,在图7中的释放模式的情况下,爪部件11由选择板4维持收纳在保持板2侧,使得爪部件11不会到达旋转板3的凹部15。相应地,不论旋转板3的旋转方向是Ra还是Rb,从旋转板3到保持板2的转矩传递都被切断且旋转板3被释放。图7的释放模式的状态通过回位弹簧27的弹力来维持。离合器1处于离合器1被外壳106中的齿轮油润湿的环境下,且齿轮油设置在相应的板2、3、4、5之间。由于齿轮油具有粘性,所以当旋转板3旋转时,其转矩的一部分经由齿轮油传递到其它板。相应地,离合器1受齿轮油的粘性影响。在内燃发动机108起动时,离合器1由回位弹簧27维持在释放模式下。如图8中用虚线所示,当内燃发动机108在车辆停止的状态下起动时,与旋转板3一体地旋转的行星架C2正转。因此,伴随旋转板3的旋转,沿从释放位置朝向锁定位置的方向的转矩作用在选择板4上。特别地,在如内燃发动机108在低温环境下首次起动时那样齿轮油的粘性高的情况下,与其它环境相比转矩变大。当在这样的状况下作用于选择板4上的转矩超过由于回位弹簧27的弹力而引起的转矩时,可能导致这样的误动作,即尽管驱动装置20的致动器21处于非操作状态,选择板4意外地旋转,并且选择板4被切换到锁定位置。相应地,为了抑制在释放模式的情况下的这种误动作的发生,有必要采用在释放模式时产生能抵抗会由于旋转板3的旋转而传递到选择板4的转矩的转矩的弹簧作为回位弹簧27。在离合器1中,固定于外壳106上的附加板5设置在旋转板3与选择板4之间。相应地,与未设置附加板5且旋转板3和选择板4彼此对向的情况相比,离合器1中旋转板3与选择板4之间的对向面积减小了与附加板5对应的量。因此,即使在离合器1被齿轮油润湿的环境下也可以降低齿轮油的粘性的影响。亦即,由于旋转板3的旋转而传递到选择板4的转矩减小。由此,可以抑制在释放模式的情况下的误动作的发生。此外,可以采用与未设置附加板5的情况下相比具有小弹簧系数的弹簧作为回位弹簧27,因此可以采用具有小输出的致动器作为抵抗回位弹簧27的弹力操作的致动器21。这使得可以降低使致动器21操作的能量。上文已说明了一实施例,但实施方式并不局限于此,在本发明的范围内能实施各种实施方式。上述实施例的离合器被用作结合在用作动力传递装置的变速驱动桥TA中并选择性地固定行星齿轮机构的一个元件的制动器,但这仅仅是一个可应用的示例。例如,离合器可通过结合在动力传递装置的自动变速器中而被使用。上述实施例的附加板5具有旋转板3和选择板4被阻止彼此对向的范围能增大至不对爪部件11的操作带来任何麻烦的极限的优点,但附加板5仅为中介部件的一个示例。例如,实施方式还可通过设置如图9至11所示的中介部件代替附加板5来实施。图9示出了作为中介部件的网状部件30的一部分。网状部件30由呈矩形形成的多个贯通部30a规则地排列的网状材料构成。与附加板5相似,网状部件30具有允许爪部件11穿过其中的多个开口31。通过以网状部件30固定于外壳106上的状态将网状部件30配置在旋转板3与选择板4之间代替附加板5,通过网状部件30限制了经由齿轮油从选择板3到选择板4的转矩传递。相应地,网状部件30以与附加板5相同的方式起作用,使得伴随旋转板3的旋转而作用在选择板4上的转矩减小。这使得可以降低齿轮油的粘性的影响。图10示出了作为中介部件的轮状部件32的一部分。轮状部件32包括位于中央部中的毂32a、形成为从毂32a呈放射状地延伸的棒状的多个辐条32b、和与辐条32b的末端部连接的边沿32c。与附加板5相似,轮状部件32具有允许爪部件11穿过其中的多个窗部33。各窗部33呈框架形状形成以便分隔一些辐条32b。通过以轮状部件32固定于外壳106上的状态将轮状部件32b配置在旋转板3与选择板4之间代替附加板5,沿径向延伸的辐条32b限制经由齿轮油从旋转板3到选择板4的转矩传递。相应地,轮状部件32以与附加板5相同的方式起作用,使得伴随旋转板3的旋转而作用在选择板4上的转矩减小。这使得可以降低齿轮油的粘性的影响。各辐条32b的截面形状可以是矩形或圆形。此外,如图11所示,辐条32b在轴线Ax的方向上的高度h优选地接近于毂32a和边沿32c在轴线Ax的方向上的高度H,因为这样容易限制通过齿轮油进行的转矩传递。在各实施方式中,附加板5、网状部件30和轮状部件32各自呈中空圆板状形成,但这些中介部件中的每个例如能形成为非圆形如半圆形、矩形等。此外,附加板5、网状部件30或轮状部件32固定于外壳106上,使得其相对于选择板4的相对旋转被限制。然而,只要附加板5等的自由旋转被限制,它们可以不必被完全固定。
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