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      扭矩傳遞裝置中的球件設(shè)置的制作方法

      文檔序號(hào):5793585閱讀:176來源:國知局
      專利名稱:扭矩傳遞裝置中的球件設(shè)置的制作方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      本發(fā)明涉及一種用以傳遞兩個(gè)旋轉(zhuǎn)的共軸軸元件間扭矩的裝置,該裝置包括一定數(shù)量的和上述兩個(gè)軸元件相連的可換離合器片,從而配合使得可以抵消上述軸元件間的差動(dòng)(不同)轉(zhuǎn)速,還包括用以制動(dòng)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的制動(dòng)機(jī)構(gòu),上述制動(dòng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速和上述差動(dòng)轉(zhuǎn)速成正比。
      背景技術(shù)
      兩轉(zhuǎn)軸間扭矩的傳遞裝置從各種不同的專利申請(qǐng)中已為人所熟知。上述兩軸可以是車輛差動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出軸。因此上述裝置在這種情況下也可以被稱為差動(dòng)制動(dòng)器。但在有必要抵消兩軸之間的差動(dòng)轉(zhuǎn)速時(shí),就會(huì)有其他的情況出現(xiàn)。一個(gè)典型的例子就是四輪驅(qū)動(dòng)車中前后驅(qū)動(dòng)軸的兩軸。
      現(xiàn)已有不同的技術(shù)可以達(dá)到抵消差動(dòng)轉(zhuǎn)速的目的,但現(xiàn)有的已知方案都要取決于液壓系統(tǒng)。
      WO98/26950示出了一種上述類型的裝置,當(dāng)用在那里的制動(dòng)機(jī)構(gòu)為電子式或機(jī)電式制動(dòng)器時(shí),可以限定作為一種機(jī)電設(shè)備,這就意味著不再需要通常使用的液壓系統(tǒng)。
      這種裝置包括和第一軸元件相連的齒輪機(jī)構(gòu),一和第二軸元件相連的壓板,并軸向可置換地靠在離合器片上,以便于配合,上述齒輪機(jī)構(gòu)和壓板之間的傳遞機(jī)構(gòu),用以在齒輪機(jī)構(gòu)和壓板間的某一差動(dòng)轉(zhuǎn)速時(shí),軸向移動(dòng)上述壓板靠在上述離合器片上,制動(dòng)機(jī)構(gòu)和上述齒輪機(jī)構(gòu)相連,向上述傳遞機(jī)構(gòu)提供一制動(dòng)力,以用于軸向位移。
      在這種裝置中,上述齒輪機(jī)構(gòu)為行星齒輪。從一可比較的通用方式來看,上述機(jī)構(gòu)可以包括和第一軸元件相配合的齒輪,行星齒輪,行星齒輪支架裝置,固定齒輪緣以及和上述制動(dòng)機(jī)構(gòu)相配合的齒圈。
      行星齒輪裝置價(jià)格比較昂貴,這可能在不得不縮減開支的汽車工業(yè)中是一缺陷。而且它們還會(huì)發(fā)出噪音,這又是車輛領(lǐng)域中的另一缺陷。
      本發(fā)明的目的就是提供一種沒有上述提及缺陷的設(shè)置,但卻可以保持行星齒輪裝置的結(jié)構(gòu)和功能的可靠性。
      本發(fā)明的另一目的就是提供一種設(shè)置,盡可能簡(jiǎn)化和成本低廉,但卻具有必要的強(qiáng)度和可靠性。
      本發(fā)明的進(jìn)一步的目的就是實(shí)現(xiàn)一種設(shè)置,產(chǎn)生的噪音盡可能的小。

      發(fā)明內(nèi)容
      根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案,將上述不同轉(zhuǎn)速傳遞到制動(dòng)機(jī)構(gòu)的裝置包括多個(gè)球件,這些球件一方面設(shè)置排列在一可旋轉(zhuǎn)的第一止推環(huán)和一第二止推環(huán)之間,另一方面設(shè)置排列在一固定到該裝置外殼上的外環(huán)和一齒圈之間。上述齒圈和上述制動(dòng)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)制動(dòng)軸相配合。上述第二止推環(huán)連接到一軸元件上。
      附圖
      簡(jiǎn)述參考附圖,將進(jìn)一步詳細(xì)地?cái)⑹霰景l(fā)明,其中的單獨(dú)附圖是根據(jù)本發(fā)明的裝置的剖面?zhèn)纫晥D。
      優(yōu)選實(shí)施例的詳述根據(jù)本發(fā)明的裝置設(shè)置在外殼1內(nèi),其雖然包括幾個(gè)零件,但并不進(jìn)一步敘述。
      在圖中向右延伸設(shè)置的一第一軸元件2,可安裝在車輛中,并通過外殼1內(nèi)的軸承3沿軸頸旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)(rotatably journalled)。在圖中向左延伸設(shè)置的一第二軸元件4作為一套筒零件來敘述,其中部具有內(nèi)齒條,用以和一軸(沒有示出)上的外齒條相配合。該軸沿軸頸(to be.journalled)轉(zhuǎn)動(dòng),和第一軸元件2上的旋轉(zhuǎn)無關(guān)。
      在上述車輛中,上述兩個(gè)軸元件2和4都可以連接到另外的零件(沒有示出)上。兩軸元件之間僅僅允許相對(duì)的軸向運(yùn)動(dòng)。
      如果上述軸元件2和4之間的差動(dòng)旋轉(zhuǎn)比較低,它們就可以彼此相對(duì)的自由旋轉(zhuǎn)。如果上述差動(dòng)旋轉(zhuǎn)比較高或者增加超過某一極限,上述軸元件就會(huì)摩擦連接,以抵消上述差動(dòng)旋轉(zhuǎn)的進(jìn)一步增大。上述連接條件應(yīng)和上述旋轉(zhuǎn)方向以及哪個(gè)軸元件比另一個(gè)轉(zhuǎn)得快無關(guān)。
      上述摩擦連接通過一定數(shù)量的可換離合器片或環(huán)5和6來實(shí)現(xiàn),在圖中向右的方向,利用花鍵分別將上述離合器片連接到上述第一軸元件2的通常為套筒型部件2’的外表面和第二軸元件4的通常為套筒型部件4’的內(nèi)表面上。
      在外周邊,環(huán)形壓板7通過部件4’和上述左軸元件4花鍵配合,并相對(duì)于右軸元件2旋轉(zhuǎn)。壓縮彈簧8的一端壓靠在上述壓板7上,另一端通過一軸承9壓靠在上述第一軸元件2的套筒型部件2’上。在圖中,上述彈簧8將上述壓板7向右偏壓。
      和上述壓板7配合的有輥?zhàn)?0,一旋轉(zhuǎn)的第一止推環(huán)11,多個(gè)帶有球件支架12’、并周向間隔的球件12,以及一不可旋轉(zhuǎn)地連接在上述右軸元件2上的第二止推環(huán)13。
      在它們彼此面對(duì)的軸向面上,上述壓板7和上述可旋轉(zhuǎn)的止推環(huán)11設(shè)置有如WO98/26950簡(jiǎn)要所述的斜坡。對(duì)應(yīng)于輥?zhàn)?0的數(shù)量,在上述周邊可以均勻地分布有兩個(gè)或更多的斜坡。這些輥?zhàn)?0由輥支架14保持在合適的位置。
      從WO98/26950的敘述,可以清楚地看出壓板7和上述可旋轉(zhuǎn)的止推環(huán)11當(dāng)彼此相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),是分開的,使得上述每一輥?zhàn)?0可以爬上上述斜坡。
      在壓板7的旋轉(zhuǎn)過程中,由于彈簧8的彈力,以及斜坡的傾斜角,使得一定的扭矩被傳遞到上述可旋轉(zhuǎn)的第一止推環(huán)11上。
      如果超過該扭矩,上述壓板7和可旋轉(zhuǎn)的第一止推環(huán)11彼此相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng),輥?zhàn)?0就爬上在圖中軸向向左移動(dòng)壓板7的斜坡,使得上述離合器片5、6和上述軸元件2、4摩擦連接配合。
      如上所述,上述可旋轉(zhuǎn)的第一止推環(huán)11可移動(dòng)地設(shè)置在右軸元件2上。上述第二止推環(huán)13設(shè)置在右軸元件2上,并和上述可旋轉(zhuǎn)的第一止推環(huán)11相鄰。上述球件12和上述兩個(gè)止推環(huán)11、13的傾斜端面相接觸,并環(huán)繞設(shè)置在上面。在實(shí)際情況中,上述球件12的數(shù)量可以為12-16個(gè)。
      球件12的外周面和上述固定外環(huán)24以及可旋轉(zhuǎn)齒圈25的傾斜端面相接觸,該齒圈相對(duì)于外殼1由一軸向軸承25’沿軸向(journalled)支撐。
      上述壓縮彈簧8在圖中向右偏壓上述可旋轉(zhuǎn)的第一止推環(huán)11,球件12就和所有相連的環(huán)11,13,24和25保持接觸配合。
      如果上述止推環(huán)11和13等速旋轉(zhuǎn)或都不旋轉(zhuǎn),上述設(shè)置的設(shè)計(jì)和尺寸就使得齒圈25不會(huì)被施加任何運(yùn)動(dòng)。
      齒圈25的外齒和一制動(dòng)軸26相配合。該制動(dòng)軸在外殼1中以軸頸(journalled)形式設(shè)置。
      上述制動(dòng)軸26設(shè)置有一構(gòu)成電磁制動(dòng)器第一部分的制動(dòng)盤27,上述電磁制動(dòng)器的第二部分被固定。該電磁制動(dòng)器優(yōu)選為圓柱形電磁制動(dòng)器28。
      可以在上述制動(dòng)器27,28內(nèi)控制差動(dòng)旋轉(zhuǎn),或者可能直接在軸元件2和4上進(jìn)行控制。檢測(cè)和傳遞上述差動(dòng)旋轉(zhuǎn)的技術(shù)就反映了這一工藝狀況。例如在一制動(dòng)軸盤30上可以設(shè)置有一旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器29。
      當(dāng)所檢測(cè)的差動(dòng)旋轉(zhuǎn)超過一預(yù)定值,將激勵(lì)上述電磁制動(dòng)器28,以摩擦制動(dòng)上述制動(dòng)盤27,從而制動(dòng)上述制動(dòng)軸26。
      前述的裝置具有下列功能a)軸元件2和4等速旋轉(zhuǎn)。
      上述第二止推環(huán)13和上述右軸元件2整體連接,并與其等速旋轉(zhuǎn)。壓板7和上述左軸元件4等速旋轉(zhuǎn)。由于彈簧8作用在可旋轉(zhuǎn)的第一止推環(huán)11的扭矩,使得上述止推環(huán)11同樣也和上述左軸元件4等速旋轉(zhuǎn)。當(dāng)止推環(huán)11和13等速旋轉(zhuǎn)的時(shí)候,球件12僅沿平行于軸元件2、4軸線的軸旋轉(zhuǎn),齒圈25保持靜止。離合器片5和6就不會(huì)被驅(qū)動(dòng)。
      b)上述軸元件2、4的差動(dòng)旋轉(zhuǎn)處于極限值之下。
      上述第二止推環(huán)13再次和上述右軸元件2等速旋轉(zhuǎn)時(shí),而壓板7卻和上述左軸元件4等速旋轉(zhuǎn)。由于彈簧8作用在可旋轉(zhuǎn)的第一止推環(huán)11的扭矩,使得上述止推環(huán)11同樣也和上述左軸元件4等速旋轉(zhuǎn)。這就意味著上述兩止推環(huán)11、13正以不同的速度旋轉(zhuǎn),從而使得球件12和制動(dòng)軸26旋轉(zhuǎn)。但是當(dāng)上述差動(dòng)旋轉(zhuǎn)低于上述設(shè)定的極限時(shí),電磁制動(dòng)器27、28并不會(huì)被激勵(lì)。也就相應(yīng)地不會(huì)驅(qū)動(dòng)上述離合器片5和6。
      c)上述軸元件2、4可以在高速差動(dòng)旋轉(zhuǎn)下旋轉(zhuǎn)在初始階段,上述第二止推環(huán)13和上述右軸元件2一起旋轉(zhuǎn),壓板7和上述左軸元件4一起旋轉(zhuǎn)。由于彈簧8作用的扭矩,上述可旋轉(zhuǎn)的第一止推環(huán)11同樣和左軸元件4等速旋轉(zhuǎn)。上述止推環(huán)11、13就以不同的速度旋轉(zhuǎn),從而使得球件12和制動(dòng)軸26旋轉(zhuǎn)。當(dāng)差動(dòng)旋轉(zhuǎn)高于一預(yù)定標(biāo)準(zhǔn),上述電磁制動(dòng)器27,28就被激勵(lì)。當(dāng)齒圈25由制動(dòng)軸26制動(dòng)時(shí),上述可旋轉(zhuǎn)的第一止推環(huán)11相對(duì)壓板7轉(zhuǎn)動(dòng),使得上述離合器片5、6摩擦配合并抵消上述差動(dòng)旋轉(zhuǎn)的進(jìn)一步增大。上述離合器片5、6的這種摩擦配合在可旋轉(zhuǎn)的第一止推環(huán)11上產(chǎn)生另一扭矩。該另一扭矩和離合器片5、6為防止差動(dòng)旋轉(zhuǎn)增大而傳遞的扭矩成正比。
      非常需要注意的是,通過上述可旋轉(zhuǎn)的第一止推環(huán)11,也就是通過和上述離合器片5、6軸向力成正比的力可以驅(qū)動(dòng)上述自由轉(zhuǎn)動(dòng)的球件12。這就意味著它們所需的扭矩傳遞能力隨著離合器片摩擦配合程度的增加而增加,也就是隨著差動(dòng)旋轉(zhuǎn)的增大而增加。
      上述裝置包含一旋轉(zhuǎn)式電磁反饋摩擦制動(dòng)器??梢赃B續(xù)地監(jiān)視上述制動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速或換句話說監(jiān)視差動(dòng)旋轉(zhuǎn)。該扭矩傳遞裝置可控是因?yàn)樯鲜鲭姶胖苿?dòng)器中的電流不斷變化,上述制動(dòng)盤的轉(zhuǎn)速保持在設(shè)定極限之內(nèi)。整個(gè)裝置的扭矩傳遞和上述電磁制動(dòng)器中的電流成正比。
      除了上述所示并敘述的電磁制動(dòng)器,其他實(shí)際應(yīng)用的制動(dòng)器機(jī)構(gòu)也可適用于本發(fā)明的范圍內(nèi)。例如就可以替換應(yīng)用WO98/26950所示的電子制動(dòng)器。
      權(quán)利要求
      1.一種在兩旋轉(zhuǎn)的同軸軸元件(2,4)間傳遞扭矩的裝置,該裝置包括多個(gè)和上述兩個(gè)軸元件相連的交錯(cuò)的離合器片(5,6),并配合得可以抵消上述軸元件間的差動(dòng)(differential)轉(zhuǎn)速,還包括用以制動(dòng)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的制動(dòng)機(jī)構(gòu)(26-28),上述制動(dòng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速和上述差動(dòng)轉(zhuǎn)速成正比,其特征在于將上述差動(dòng)轉(zhuǎn)速傳遞到制動(dòng)機(jī)構(gòu)(26-28)的裝置包括多個(gè)球件(12),這些球件一方面設(shè)置排列在一可旋轉(zhuǎn)的第一止推環(huán)(11)和一第二止推環(huán)(13)之間,另一方面設(shè)置排列在一固定到該裝置外殼(1)上的外環(huán)(24)和一齒圈(25)之間,上述齒圈和上述制動(dòng)機(jī)構(gòu)(26-28)的旋轉(zhuǎn)制動(dòng)軸(26)相接合,上述第二止推環(huán)連接到一軸元件(2)上。
      2.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置,其特征在于上述球件(12)設(shè)置在兩止推環(huán)(11,13),固定外環(huán)(24)以及齒圈(25)的彼此互相面對(duì)的傾斜面之間。
      3.一種根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置,其特征在于上述可旋轉(zhuǎn)的第一止推環(huán)(11)由壓縮彈簧(8)偏壓,用以保持球件(12)和上述四個(gè)環(huán)件(11,13,24,25)的傾斜面相配合。
      4.一種根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置,其特征在于上述離合器片(5,6)的軸向力傳遞到并通過上述球件(12)。
      5.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置,其特征在于上述球件(12)設(shè)置在一周向球件支架(12’)上。
      全文摘要
      一種在兩旋轉(zhuǎn)的同軸軸元件(2,4)間傳遞扭矩的裝置,包括多個(gè)和上述兩個(gè)軸元件相連的可換離合器片(5,6),并配合得可以抵消上述軸元件間的差動(dòng)轉(zhuǎn)速,旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)可以由制動(dòng)機(jī)構(gòu)(26,28)制動(dòng),上述制動(dòng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速和上述差動(dòng)轉(zhuǎn)速成正比。將上述差動(dòng)轉(zhuǎn)速傳遞到制動(dòng)機(jī)構(gòu)的裝置包括多個(gè)球件(12),這些球件一方面設(shè)置排列在一可旋轉(zhuǎn)的第一止推環(huán)(11)和一第二止推環(huán)(13)之間,另一方面設(shè)置排列在一固定到該裝置外殼(1)上的外環(huán)(24)和一齒圈(25)之間,上述齒圈和上述制動(dòng)機(jī)構(gòu)(26-28)的旋轉(zhuǎn)制動(dòng)軸(26)相配合,上述第二止推環(huán)連接到一軸元件(2)上。
      文檔編號(hào)F16D27/115GK1522345SQ02813113
      公開日2004年8月18日 申請(qǐng)日期2002年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月5日
      發(fā)明者拉爾斯·塞韋林松, 拉爾斯 塞韋林松 申請(qǐng)人:哈爾德克斯引力股份公司
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