专利名称：用于可选择单向离合器的紧凑型选择机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于自动变速器的中心支撑，其中所述中心支撑含有双模式可选择单 向离合器(SOWC)和适于在SOWC的两个模式之间进行选择的紧凑型选择机构。
背景技术：
在车辆变速器中，可选择单向离合器(SOWC)为能够在变速器的传动构件与变速 器的独立从动构件之间产生沿一个或两个旋转方向的机械连接的扭矩传递机构，其中变 速器的传动构件通过SOWC的可旋转输入座圈或第一连接盘，变速器的独立从动构件通过 SOffC的输出座圈或第二连接盘。SOWC依赖于其具体设计可沿一个或两个旋转方向超速运 行(overrun)。通常，SOWC含有选择器装置，例如选择环或滑盘，该选择器装置的移动选择 SOffC的操作模式。用于闭锁SOWC的机械装置是多种多样的。例如，SOWC可以使用滚子、楔块、摇杆、 支柱或其它适合的扭矩传递元件，在SOWC的输入和输出座圈之间设有多个这类元件。依据 使用的SOWC的特定类型或形式及所需旋转方向和扭矩保持，每个座圈均可含有唯一的表 面特征，例如窗口或支柱孔，每个特征均适于接合位于其中的一个或多个扭矩传递元件，以 有选择地启用各种离合器操作模式。
发明内容
因此，提供了一种具有变速器的车辆。所述变速器包括固定中心支撑和位于所述 中心支撑内并支撑在其中的双模式可选择单向离合器。所述中心支撑包括与所述中心支撑 一体形成的和/或含在所述中心支撑内的紧凑型选择机构。所述选择机构可操作，以在一 个或多个预定变速器操作模式期间有选择地接合和脱离所述S0WC。在本发明的范围内，所述选择机构包括可移动活塞和复位弹簧，所述可移动活塞 和复位弹簧每个均包含在与所述中心支撑一体形成的相应腔室或孔中。取决于所述变速器 的可用封装空间，直接地利用所述滑盘的接头部分或者间接地经由可选的接合环，所述活 塞与所述SOWC的滑盘持续接触。所述活塞沿一个方向的运动最终使得所述SOWC的滑盘沿 着相应的方向旋转，从而建立第一 SOWC模式。同样，所述活塞沿另一个方向的运动建立第 二 SOWC模式。结合附图，从下面对本发明最佳实施方式的详细描述中，可容易理解本发明的上 述特征和优点以及其它特征和优点。
图1为根据本发明的车辆的示意图2为图1变速器的中心支撑和SOWC的截面示意图； 图3为图2中心支撑和SOWC的截面示意图4为可与图2和图3中的中心支撑和SOWC—起使用的接合环的示意性立体图；以及图5为根据另一实施方式的中心支撑和SOWC的分解图；以及 图6为图5的中心支撑和SOWC的一部分的示意性立体图。
具体实施例方式参考附图，其中在整个附图中相同的附图标记指代相同或相似的部件，从图1开 始，车辆10包括发动机(E) 12，例如汽油机、柴油机或其它燃料内燃机，但是在本发明范围 内可也使用其它动力源。例如，发动机12还可以或者可选地构造为燃料电池或电池驱动型 电机，或者传统内燃机的其它替代动力源。发动机12经由输入构件或轴11选择性地或者 持续地连接至自动变速器(T) 14。变速器14向输出构件或轴13传递旋转力或扭矩，输出 构件或轴13最后经由一组车轮17推进车辆10。参考图2，图1中变速器14的一部分14A包括中心支撑19和本领域已知类型的双 模式可选择单向离合器(SOWC) 16。中心支撑19具有主孔34，可以由铸造金属或其它适当 的材料构造而成。SOffC 16布置在或位于中心支撑19内并被支撑在其中，中心支撑19在图 1的变速器14的外壳或壳体(未示出)中保持固定。SOWC 16包括内座圈或传动构件沈和 外座圈或从动构件观，每个构件都具有与变速器14相同的中心线或旋转轴线15。从动构件观被标引至、附接于或接地至中心支撑19，例如通过使用多个花键33和 /或一个或多个保持环50。传动构件沈连接至输出齿轮组(未示出)。SOffC 16可以通过移 动位于SOWC 16的构件沈、观之间的选择器盘或滑盘18而在传动构件沈与从动构件28 之间沿一个旋转方向有选择地传递扭矩。反转传动构件26的旋转方向使得传动构件沈能 相对于从动构件观空转。仍参考图2，中心支撑19包括SOWC控制装置或紧凑型SOWC选择机构25，选择机 构25与中心支撑19 一体地形成，如下所述。选择机构25可操作成通过在SOWC 16的可旋 转选择环或滑盘18上施加直接或间接力而在双模式SOWC 16的两个不同模式之间换档或 选择。SOWC 16的两个模式包括应用或接合SOWC 16时的“倒档”扭矩保持模式和松开或脱 离SOWC 16时的“前进档”空转模式。特别地，选择机构25包括浇铸、钻孔或以其它方式与中心支撑19 一体设置或形成 的活塞孔47和弹簧孔46 (见图3、图5和图6)。选择机构25还包括响应于增压流体(如箭 头I所示)在活塞孔47内可移动的液压致动活塞22。流体通道M与活塞孔47流体连通， 复位弹簧48布置在弹簧孔46中(见图3和图4)。活塞22的选择性移动最终使得SOWC 16 的滑盘18直接或间接地如下所述旋转，以根据需要在SOWC 16的不同操作模式之间选择。参考图3，为清楚起见，示意性示出了图2的变速器部分14A。中心支撑19具有平 分主孔34的垂直中心线31和水平中心线23。主孔34环绕SOWC 16和变速器14(见图1) 的旋转轴线15。在中心支撑19中，活塞孔47和弹簧孔46通过浇铸、钻孔或以其它方式与 中心支撑19 一体地形成，如上所述，并具有共同轴线35。活塞孔47与流体通道M流体连 通，增压流体通过该流体通道M有选择地进入活塞孔47的应用腔41，如箭头I所示。在图3的示例性实施方式中(也在图2中示出)，接合环20提供了接合SOWC 16 的间接方法。该间接方法包括将接合环20的径向臂或杆40连接至滑盘18的延伸或突起 部分18A。增压流体(箭头I)沿着活塞孔47内的共同轴线35沿箭头A方向推动或移动活 塞22，从而将杆40从对应于滑盘18的第一角度位置30的第一位置30A推到或移到对应于滑盘18的第二角度位置32的第二位置32A。因此，当接合环20向突起部分18A的横向 侧施加力时，滑盘18沿着箭头C的方向旋转。当活塞22移至位置32A时，其压缩复位弹簧 48。复位弹簧48包含在具有敞开端74和封闭端72的圆柱形弹簧套70中。弹簧套70的 封闭端72接触接合环20的径向臂或杆40的成形端44，然后接合环20与活塞22直接接 触。当中断进入活塞孔47的流体(箭头I)时，复位弹簧48提供沿着箭头B方向的充足回 复力，从而将杆40推动或移动回到位置30A，因此向突起部分18A的另一横向侧施加力，并 沿箭头D的方向旋转滑盘18。为确保SOWC 16的滑盘18的恰当旋转，活塞22被设置成与接合环20的杆40直 接持续接触，复位弹簧48将封闭端72偏压成与杆40持续接触。杆40可包括成形端44，例 如示出的圆柱形或圆形端，成形端44适于接合活塞22。接合环20还具有适于接合滑盘18 的延伸或选择突起18A的导向特征68，使得杆40的所有移动最终使滑盘18在SOWC 16中 旋转。参考图4，以立体图示出了图2和图3的接合环20。在本发明的范围内，接合环20 可以被用于桥接滑盘18的突起部分18A (见图2和图3)之间的距离，但是取决于可用封装 空间，突起部分18A也可以如图5中所示和如下所述的直接延伸和连接至活塞。同样，接合 环20的使用可限制对接合环20的所有倾覆力矩，而不是将这种力矩引入滑盘18的结构。 该可选择的接合环20限定了具有外表面38的环形壁36、和连接至外表面38或与外表面 38 一体形成的一对径向壁39，用以将接合环20固定至中心支撑19(见图2)。接合环20包 括为径向壁39之一的径向延伸的杆40。杆40及其成形端44被活塞22持续地接触，如图 3中所示。滑盘18的突起部分18A (见图2)被接合环20的导向特征68接合，其中导向特征 68为另一径向壁39的延伸或可操作地连接至另一径向壁39。导向特征68可以包括一对 轴向突起62，这一对突起62在其间限定了槽或凹口 64。然后，滑盘18的突起部分18A (见 图2)可以被插入凹口 64内并被陷在或固定在其内。因此，接合环20的旋转压迫或强制轴 向突起62中的一个靠在突起部分18A的横向表面上，最终使得滑盘18在SOWC 16中旋转 (见图2)。参考图5，提供可选变速器部分114A以使用可选活塞122直接移动SOWC 16的滑 盘18，因此所述可选变速器部分114A不包括上述可选接合环20。对于图2和图3的变速 器部分14A，可以根据需要使用保持环50来将SOWC 16固定在中心支撑19内。通过间隙M 分隔的活塞孔47和弹簧孔46的每个均在中心支撑19的侧面或表面上与其一体形成，活塞 孔47经由流体通道M被供给增压流体(见图2和图3的箭头I)或与增压流体流体连通， 如上所述。图3的选择机构25的致动器部分25A包括活塞122和复位弹簧48。复位弹簧48 包含在具有敞开端74和固体或封闭端72的圆柱形弹簧套70中。保持环56可以定位于弹 簧孔46内，并包含在环形槽49中(见图6)，以提供固定表面，复位弹簧46可以反作用于该 固定表面，或者弹簧孔46可以设有其它适当的反作用表面或特征。当流体进入流体通道M时，活塞122沿箭头A的方向移动，如上面对图2和图3的 活塞22所描述的。活塞122可操作地连接至成形端80或与其一体地形成，成形端80适于 接合滑盘18的突起部分18A。例如，成形端80可构造有如图5中所示的叉形端，突起部分18A可直接插入由成形端80的一对叉82限定的槽或活塞凹口 85中。但是，在本发明的范 围内也可以想像其它结构，例如但不限于通孔、紧固件、焊接连接等。成形端80接触弹簧套 70的封闭端72，从而在增压流体经由流体通道M进入活塞孔47时沿着箭头A的方向推动 弹簧套70。参考图6，变速器部分114A包括位于活塞孔47内的活塞122和位于弹簧孔46内 的圆柱形弹簧套70中的复位弹簧48。复位弹簧48反作用于上述保持环56，其中保持环56 固定在形成于或设置在弹簧孔46中的环形槽49中。因此，复位弹簧48将圆柱形弹簧套70 的封闭端72偏压成与活塞122接触。活塞122可以包括在应用腔41中的止动件42，例如销、缓冲器、杆、帽等。止动件 42通过阻止活塞122与应用腔41的壁61之间的接触而确保流体通道M (见图5)保持未 闭锁。在本发明的范围内，止动件42可以代替地连接至壁61，而不是活塞122。滑盘18的 突起部分18A (见图2和图3)与活塞122的成形端80接合。在示例性实施方式中，成形端 80包括一对叉82，这对叉82在其间限定活塞凹口 85，突起部分18A与活塞凹口 85接合。因此，当流体(未示出)填充应用腔41时，突起部分18A沿着箭头A的方向和活塞 122 —起移动，以接合或应用S0WC，如上所述。同样，当流体(未示出)从应用腔41排出时， 由于活塞122被通过复位弹簧48提供的弹簧力偏压或移动，所以突起部分18A沿箭头B的 方向和活塞122 —起移动，以脱离或松开S0WC，如上所述。尽管已经详细描述了本发明的最佳实施方式，但是本发明所属领域的技术人员应 当认识到在所附权利要求范围内实现本发明的各种可选设计和实施方式。
权利要求
1.一种车辆，包括具有输入构件、固定中心支撑和具有两个模式的可选择单向离合器(SOWC)的变速器， 所述SOWC位于所述固定中心支撑内从而被其支撑；与所述输入构件传动连接的发动机；以及与所述固定中心支撑一体地形成的SOWC选择机构；其中所述SOWC包括可旋转滑盘，该可旋转滑盘适于在所述可旋转滑盘沿第一旋转方 向旋转时选择所述两个模式中的第一个，且在所述可旋转滑盘沿第二旋转方向旋转时选择 所述两个模式中的第二个。
2.如权利要求1的车辆，其中所述SOWC选择机构包括适于沿所述第一旋转方向旋转所 述可旋转滑盘的活塞、和适于沿所述第二旋转方向旋转所述SOWC的复位弹簧。
3.如权利要求2的车辆，其中所述SOWC选择机构包括容纳有所述活塞的第一孔和容纳 有所述复位弹簧的第二孔，其中所述第一孔和所述第二孔每个均与所述固定中心支撑一体 地形成。
4.如权利要求3的车辆，其中所述固定中心支撑由铸造金属构成，并且其中所述第一 孔和所述第二孔中的至少一个与所述固定中心支撑一体地铸造而成。
5.如权利要求2的车辆，其中所述滑盘包括突起部分；并且其中所述活塞和所述复位弹簧交替地向所述突起部分的相对侧施加相应的第一力和 第二力，从而分别沿所述第一和所述第二旋转方向旋转所述滑盘。
6.如权利要求2的车辆，其中所述活塞限定适于在其中容纳所述突起部分的活塞凹 口，使得所述突起部分被所述活塞凹口直接接合，以随所述活塞一起移动。
7.如权利要求2的车辆，其中所述变速器还包括接合环，该接合环具有径向杆和与所 述径向杆分隔开的导向凹口；其中所述导向凹口在其中直接容纳所述突起部分，并且其中所述活塞持续地接触所述 径向杆，使得所述活塞沿一个方向的移动相对于所述SOWC的旋转轴线移动所述径向杆和 所述接合环，从而经由所述突起部分旋转所述滑盘。
8.一种变速器，包括固定中心支撑；和可选择单向离合器(S0WC)，其具有两个模式、可旋转的传动构件、标引至所述固定中心 支撑的从动构件、和滑盘，所述滑盘可在所述SOWC内沿第一方向旋转，以将扭矩从所述传 动构件传递到所述从动构件，还可在所述SOWC内沿第二方向旋转，以允许所述传动构件相 对于所述从动构件空转；其中所述固定中心支撑包括SOWC选择机构，该SOWC选择机构适于交替地沿所述第一 方向和所述第二方向在所述SOWC中旋转所述滑盘。
9.如权利要求8的变速器，其中所述SOWC选择机构包括适于沿所述第一方向旋转所述 滑盘的活塞、和适于沿所述第二方向旋转所述滑盘的复位弹簧。
10.如权利要求9的变速器，其中所述固定中心支撑由铸造金属构成，并包括容纳有所 述活塞的第一孔和容纳有所述复位弹簧的第二孔。
11.如权利要求10的变速器，其中所述第一孔和所述第二孔中的每一个均由铸造金属 构成，并与所述固定中心支撑一体地铸造而成。
12.如权利要求11的变速器，其包括增压流体源；其中所述第一孔与所述增压流体源流体连通，并且其中所述增压流体源足以在所述第 一孔内移动所述活塞。
13.如权利要求10的变速器，其包括具有敞开端和封闭端的圆柱形弹簧套；其中所述复位弹簧位于所述圆柱形弹簧套内，并且其中所述复位弹簧将所述封闭端偏 压成持续接触所述活塞。
14.如权利要求9的变速器，其中所述活塞限定活塞凹口，并且其中所述滑盘包括与所 述活塞凹口接合的突起部分，使得所述突起部分随所述滑盘一起移动。
15.如权利要求14的变速器，还包括接合环，该接合环具有径向杆和与所述径向杆分 隔开的导向凹口；其中所述突起部分与所述导向凹口接合；并且其中所述活塞持续地接触所述径向杆，使得所述活塞沿一个方向的移动相对于所述 SOWC的旋转轴线旋转所述导向凹口和所述突起部分，从而旋转所述滑盘。
16.一种与变速器一起使用的选择机构，所述变速器具有固定中心支撑和具有两个模 式的可选择单向离合器(S0WC)，所述SOWC布置在所述中心支撑内，并包括可旋转滑盘，该 可旋转滑盘具有用于在所述两个模式之间选择的可移动突起部分，所述选择机构包括均位于邻近所述SOWC的所述中心支撑的表面上的第一孔和第二孔；位于所述第一孔中并可在所述第一孔中沿第一方向移动的活塞；和布置在所述第二孔中并适于在所述第一孔中沿第二方向有选择地移动所述活塞的复 位弹簧；其中所述活塞沿所述第一方向的移动以沿第一旋转方向旋转所述可旋转滑盘的方式 移动所述可移动突起部分，从而建立所述两个模式中的一个；并且其中所述活塞沿所述第二方向的移动以沿第二旋转方向旋转所述可旋转滑盘的另一 方式移动所述可移动突起部分，从而建立所述两个模式中的另一个。
17.如权利要求16的选择机构，其中所述活塞包括直接接合所述可移动突起部分的成 形端。
18.如权利要求17的选择机构，其中所述成形端包括一对叉，这对叉限定在其间的活 塞凹口，并且其中所述可移动突起部分被所述活塞凹口保持。
19.如权利要求16的选择机构，其还包括接合环，该接合环具有径向杆和与所述径向 杆分隔开的导向凹口，所述导向凹口接合所述可移动突起部分；其中所述径向杆与所述活塞持续地直接接触，使得所述活塞沿所述第一方向和所述第 二方向的移动相对于所述SOWC的旋转轴线分别沿所述第一旋转方向和所述第二旋转方向 交替地旋转所述径向杆、所述接合环和所述导向凹口。
全文摘要
一种车辆包括自动变速器，该自动变速器具有发动机、输入构件、固定中心支撑和位于固定中心支撑内的可选择单向离合器(SOWC)。SOWC选择机构与中心支撑一体地形成，并在预定变速器操作模式期间旋转滑盘。在选择机构第一孔中的活塞沿第一旋转方向旋转滑盘，以接合SOWC，在选择机构第二孔中的复位弹簧沿第二方向旋转SOWC，以分离SOWC。滑盘具有突起部分，并且活塞和复位弹簧直接或经由接合环旋转滑盘交替地向突起部分的相对侧施加相应的第一力和第二力。
文档编号F16D41/12GK102105715SQ200980128597
公开日2011年6月22日 申请日期2009年7月1日 优先权日2008年7月22日
发明者A.L.巴托斯, C.J.李, F.萨米 申请人:通用汽车环球科技运作公司