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具有改善的拖曳能的锥盘缠绕接触装置变速器以及用于锥盘缠绕接触装置变速器的锥盘对和电子控制装置

阅读:453发布:2023-01-24

专利汇可以提供具有改善的拖曳能的锥盘缠绕接触装置变速器以及用于锥盘缠绕接触装置变速器的锥盘对和电子控制装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且用于锥盘缠绕 接触 装置 变速器 的锥盘对包括:一个 输入轴 ,该输入轴刚性地与一个定盘相连接;一个可轴向移动地并且无相对转动地设置在该轴上的动盘;一个转矩探测装置,该转矩探测装置具有刚性地与该轴相连接的成形面和刚性地与围绕该轴的相对于该轴可轴向移动并且可扭转的探测 活塞 相连接的另外的成形面,该探测活塞与一个可被转动驱动的输入轮处于无相对转动的并且可轴向移动的 啮合 并且可从朝向该动盘的侧起被加载以液压压 力 ,这样构造这些成形面,使得当在该探测活塞与该动盘之间作用的转矩增大时该探测活塞通过设置在这些成形面之间的 滚动体 的滚动在朝该动盘的方向上运动,其中,探测活塞与输入轮之间的无相对转动的并且可轴向移动的啮合是这样的,该啮合在转矩从该动盘作用并且探测活塞没有被加载以液压压力时脱开。,下面是具有改善的拖曳能的锥盘缠绕接触装置变速器以及用于锥盘缠绕接触装置变速器的锥盘对和电子控制装置专利的具体信息内容。

1.用于改善装备有锥盘缠绕接触装置变速器的车辆的拖曳能的方法, 在该方法中,当转矩从该车辆作用在该锥盘缠绕接触装置变速器上并且该 锥盘缠绕接触装置变速器的液压压力加载不存在时,该锥盘缠绕接触装置 变速器与一个可由该车辆的驱动发动机驱动的输入元件之间的传递转矩的 啮合中断。
2.根据权利要求1的方法,其中,该传递转矩的啮合可仅通过对该锥盘 缠绕接触装置变速器加载以液压压力来重新建立。
3.锥盘对,用于锥盘缠绕接触装置变速器,该锥盘对包括:
一个输入轴(10),该输入轴刚性地与一个定盘相连接,
一个可轴向移动地并且无相对转动地设置在该轴上的动盘(14),
一个转矩探测装置,该转矩探测装置具有刚性地与该轴相连接的成形 面(32)和刚性地与围绕该轴的相对于该轴可轴向移动并且可扭转的探测 活塞(36)相连接的另外的成形面(38),该探测活塞与一个可被转动驱动 的输入轮(55)处于无相对转动的并且可轴向移动的啮合并且可从朝向该 动盘的侧起被加载以液压压力,这样构造这些成形面(32,38),使得当在 该探测活塞与该动盘之间作用的转矩增大时该探测活塞通过设置在这些成 形面之间的滚动体(40)的滚动在朝该动盘的方向上运动,其中,
探测活塞与输入轮之间的无相对转动的并且可轴向移动的啮合是这样 的,该啮合在转矩从该动盘作用并且探测活塞没有被加载以液压压力时脱 开。
4.根据权利要求3的锥盘对,其中,设置有一个可弹性变形的构件(74), 该构件首先抵抗该探测活塞(36)从该构件与该输入轮处于传递转矩的啮 合时的啮合位置到释放位置中的轴向运动,在超过力最大值之后将该探测 活塞挤压到与该输入轮(55)的啮合脱开时的释放位置中。
5.根据权利要求3或4的锥盘对,其中,这样成形这些成形面(32,38), 使得在该轴的转速增大时在该探测活塞(36)上作用一个在其朝该动盘(14) 移动的方向上的力。
6.根据权利要求3至5中一项的锥盘对,其中,该探测活塞(36)在其 背离该动盘(14)的侧上具有在圆周方向上彼此间隔开的在轴向上指向的 臂(52),这些臂设置有轴向的齿部(53),这些齿部总体构成一个圆周齿 部,该圆周齿部与该输入轮(55)的圆周齿部(54)处于无相对转动的、 可轴向移动的并且可脱开的齿啮合中。
7.根据权利要求6的锥盘对,其中,设置有一个支撑环(60),该支撑 环在径向位于这些臂(52)的齿部(53)对面的侧上靠置在这些臂上并且 挤压这些臂的齿部与该输入轮(55)的圆周齿部(54)啮合。
8.电子控制装置,用于锥盘缠绕接触装置变速器,该锥盘缠绕接触装置 变速器具有至少一个根据权利要求3至7中一项的锥盘对并且具有一个起 动离合器,其中,该起动离合器在通过该控制装置的控制下当该控制装置 确定在一在该起动离合器闭合情况下可由驱动发动机驱动的输入轮与所述 探测活塞之间转矩啮合时才可被操作。

说明书全文

发明涉及一种用于改善装备有锥盘缠绕接触装置变速器的车辆的拖 曳能的方法。此外,本发明还涉及一种用于锥盘缠绕接触装置变速器的 锥盘对和一种用于锥盘缠绕接触装置变速器的电子控制装置。

锥盘缠绕接触装置变速器例如在机动车中使用,这些锥盘缠绕接触装 置变速器通常包括两个锥盘对,这些锥盘对由一个缠绕接触装置例如专用 的链缠绕。通过反向地改变每个锥盘对的锥盘之间的距离可连续地改变变 速器变速比。

装备有这种锥盘缠绕接触装置变速器的机动车的问题在于,为了尤其 是由于缺少油压力供应或液压压力供应而不产生损坏,这种机动车尤其是 在机动车的驱动发动机故障时仅可在确定得窄的条件内拖曳。

本发明的任务在于,避免在装备有锥盘缠绕接触装置变速器的车辆拖 曳时出现的拖曳问题。

该任务的第一解决方案通过一种用于改善装备有锥盘缠绕接触装置变 速器的车辆的拖曳能力的方法来实现,在该方法中,当转矩从车辆作用在 锥盘缠绕接触装置变速器上并且锥盘缠绕接触装置变速器的液压加载不存 在时,锥盘缠绕接触装置变速器与一个可由车辆的驱动发动机驱动的输入 元件之间的传递转矩的啮合中断。

传递转矩的啮合有利地可仅通过对该锥盘缠绕接触装置变速器加载以 液压压力来重新建立。

以此方式保证:在驱动发动机运转、即液压介质运转时,在一个在 起动离合器闭合或变矩器传递转矩情况下可由驱动发动机驱动的输入元件 与锥盘缠绕接触装置变速器之间存在传递转矩的啮合。

本发明任务的另一个解决方案通过一种锥盘对来实现,该锥盘对用于 锥盘缠绕接触装置变速器,该锥盘对包括:一个输入轴,该输入轴刚性地 与一个定盘相连接;一个可轴向移动地并且无相对转动地设置在该轴上的 动盘;一个转矩探测装置,该转矩探测装置具有刚性地与该轴相连接的成 形面和刚性地与围绕该轴的相对于该轴可轴向移动并且可扭转的探测活塞 相连接的另外的成形面,该探测活塞与一个可被转动驱动的输入轮处于无 相对转动的并且可轴向移动的啮合并且可从朝向动盘的侧起被加载以液压 压力,这样构造这些成形面,使得当在探测活塞与动盘之间作用的转矩增 大时探测活塞通过设置在这些成形面之间的滚动体的滚动在朝动盘的方向 上运动,其中,探测活塞与输入轮之间的无相对转动的并且可轴向移动的 啮合是这样的,该啮合在转矩从所述动盘作用并且探测活塞没有被加载以 液压压力时脱开。

在根据本发明的锥盘对中,优选设置有一个可弹性变形的构件,该构 件首先抵抗探测活塞从该构件与输入轮处于传递转矩的啮合时的啮合位置 到释放位置中的轴向运动,在超过力最大值之后将探测活塞挤压到与输入 轮的啮合脱开时的释放位置中。

以有利的方式这样成形这些成形面,使得在轴的转速增大时在探测活 塞上作用一个在其朝动盘移动的方向上的力。

探测活塞可在其背离动盘的侧上具有在圆周方向上彼此间隔开的在轴 向上指向的臂,这些臂设置有轴向的齿部,这些齿部总体构成一个圆周齿 部,该圆周齿部与输入轮的圆周齿部处于无相对转动的、可轴向移动的并 且可脱开的齿啮合中。

有利地设置有一个支撑环,该支撑环在径向位于臂的齿部对面的侧上 靠置在臂上并且挤压臂的齿部与输入轮的圆周齿部啮合。

一种电子控制装置,用于锥盘缠绕接触装置变速器,该锥盘缠绕接触 装置变速器具有至少一个如前面所述地构造的锥盘对并且具有一个起动离 合器,以有利的方式这样构造该电子控制装置,使得起动离合器在通过该 控制装置的控制下当该控制装置确定在一在起动离合器闭合情况下可由驱 动发动机驱动的输入轮与所述探测活塞之间转矩啮合时才可被操作。

下面借助于示意性附图示例性地并且详细地描述本发明。附图表示

图1锥盘缠绕接触装置变速器的锥盘对的对本发明重要的部分的纵 向剖面;

图2在锥盘对被拖曳时与图1类似的视图;

图3锥盘对的一个变型实施形式的与图1和图2类似的视图;以及

图4弹簧环的立体视图。

根据图1,锥盘缠绕接触装置变速器的锥盘对具有一个输入轴10,该 输入轴与一个未示出的定盘构造成一体。在轴10上,可轴向移动但无相对 转动地与该轴相连接地、与定盘对置地设置有一个动盘14。一个未示出的 缠绕接触装置在这些盘的锥面之间以及另一个未示出的锥盘对的锥面之间 绕行。

在动盘14的背面上在该动盘的径向外部区域中刚性地固定有一个圆柱 环16,该圆柱环具有两个在径向上彼此间隔开的壁,一个活塞18在该圆柱 环中工作,由此,根据图1在活塞18的右侧形成一个第一压力室20,该第 一压力室可通过构造在动盘14中的径向的孔22、动盘14与轴10之间的环 形室24和构造在轴10中的径向孔26和轴向孔28加载以液压压力,该液 压压力为了变速比调节而可变化。

总体上环状的活塞18刚性地与一个总体上杯状的支撑环状壁30相连 接,该支撑环状壁又刚性地与轴10相连接。在内侧,在支撑环状壁30上 刚性地固定有一个构造有成形面32的环状构件34。

另外,在支撑环状壁30的内部在相对于轴10的圆周面和环状构件34 的内部圆周面密封的情况下可轴向移动地设置有一个总体上构造成环状的 探测活塞36。探测活塞36构造有一个朝动盘14指向的突出部,在该突出 部的背面上构造有一些成形面38,这些成形面构成成形面32的配合面。在 成形面32与38之间设置有一些滚动体,在所示例子中为滚珠40。

在探测活塞36与动盘14之间构造有一个第二压力室42,该第二压力 室可通过一个穿过轴的输入管路44加载以液压压力,其中,液压介质可通 过一个也构造在轴10中的排出管路46排出。

通到第二压力室中的输入管路开口48的有效横截面通过动盘14的轴 向位置来确定。从第二压力室引出来的排出管路开口50的自由横截面通过 探测活塞36的位置来确定。探测活塞36以在圆周方向上优选间隔相同的 轴向的臂52伸过支撑环状壁30的留空部,这些轴向的臂与探测活塞构造 成一体,与该探测活塞直接刚性地相连接或一体地构造在一个单独的与探 测活塞例如相焊接的构件上。臂52的径向的外部面设置有在轴向上和在径 向上指向的齿部53,这些齿部与一个输入轮55的内齿部54啮合,该输入 轮在轴向上基本上不可移动地支承在一个总体上用58标记的轴承的外环 56上。

为了支撑探测活塞36的臂52的自由端部,设置有一个支撑环60,该 支撑环靠置在臂52的端部区域的处于径向内部的侧上并且保持这些臂的外 齿部53与输入轮55的内齿部54可靠啮合。

为了控制锥盘对以及另一个属于锥盘缠绕接触装置变速器的未示出的 锥盘对的压力室,设置有一个电子控制装置62,该电子控制装置的输入端 被加载以对于变速器变速比关系重大的参量,如换档杆的位置、加速踏板 的位置、未示出的驱动机的转速以及车辆速度等。电子控制装置62的输出 端与一个组件64相连接,该阀组件对输入管路44加载以由液压泵66提 供的液压压力并且对轴向孔28加载以调节变速器变速比的液压压力。排出 管路46连接在一个返回管路68上,该返回管路将液压流体引回到液压流 体储备容器中。

迄今描述的锥盘对的结构和功能本身已经公知,因此仅对其进行简短 描述:

当转矩从可被转动驱动的输入轮54作用在探测活塞36上时,该转矩 通过成形面38、滚珠40和成形面32传递给支撑环状壁30并且由此传递给 轴10。这样构造成形面,使得探测活塞36随着转矩的增大而根据图1向右 运动,由此,在图1中所示的锥盘对基本或初始位置中由探测活塞不完全 地遮挡的排出管路开口50逐渐闭合。随着排出管路开口50的有效尺寸变 小,第二压力室42中的压力增大,由此,在动盘14上作用一个与输入转 矩相关的压紧压力。变速比调节主要借助于输送给输入管路44的液压压力 来进行。

在泵66停止或图1中所示锥盘对的液压压力加载不存在时以及在从所 述动盘14或轴10作用的转矩下,即在车辆拖曳并且驱动发动机处于静止 或者说输入轮55不被驱动时,探测活塞36由于在成形面32与38之间起 作用的转矩而被滚珠40根据图1向右挤压。探测活塞36向右的这种挤压 有利地随着轴10的转速升高而由于成形面32和38的构型这样得到支持: 探测活塞附加地通过向外作用在滚珠40上的离心力向右挤压。由此,探测 活塞36在车辆拖曳时到达其在图2中所示的尽可能远地向右移动了的位置 中,该位置在图2的例子中通过支撑环60止挡在使支撑环状壁30固定在 轴10上的法兰上来确定。

输入轮55的内齿部54和探测活塞36的臂52的外齿部53的轴向延伸 长度这样彼此相协调,使得在探测活塞36的在图2中所示的“拖曳位置” 中齿部53和54不再搭接或脱开啮合。输入轮55与缠绕接触装置变速器之 间的转矩流由此中断。在用于向前行驶和倒车的未示出的离合器上以及在 行星换向总成(它们设置在驱动轮55与未示出的驱动发动机之间)中由此 在拖曳时不出现转速。可以无限长时间地以不再与变速器润滑情况相关的 最大速度拖曳。

当仅驱动发动机以及由此泵66关断时,两个齿部53与54之间的转矩 切断通常才不是仅出于行驶原因来进行,因为由于完全填充有压力油,尽 管不存在静态压力,但由于轴10的转速而在探测活塞上产生离心油压力, 该离心油压力阻止探测活塞36向右运动到图2中所示的尽可能远的位置 中。即使在驱动发动机不运转的情况下车辆缓慢移动时,仍不进行切断, 因为由于轴10的缓慢转动而不存在滚珠40的在切断方向上起作用的离心 力影响。

通过符合目的地构造各个部件可实现,仅当车辆以停止的发动机和由 此停止的油泵以及以大于预确定速度的速度拖曳时才引起驱动轮55与探测 活塞36之间的转矩传递的中断。

转矩传递在发动机启动以及由此泵66又工作时仅通过在探测活塞52 上由压力加载的第二压力室42来引起。

图1示出了在最大可能的减速传动时锥盘14的位置。图2示出了动盘 的拖曳位置。输入管路开口48在此完全敞开。

为了支持在探测活塞36根据图2向左移位时重新建立转矩啮合,内齿 部54的右侧端侧和/或臂52的外齿部53的左侧端侧以有利的方式被

为了避免不期望地过早地重新建立转矩传递,以有利的方式设置一个 装置,在该装置中在从转矩传递位置过渡到释放位置中以及反之时必须分 别克服一个力。图3中示出了这种装置的一个例子。

根据图3,在轴承58的内环70与一个法兰72之间设置有一个弹簧环 74,借助于该法兰使支撑壁30刚性地与轴10相连接,在图3的圆形框起 来的局部中放大地并且在图4中立体地示出了该弹簧环。

弹簧环74具有可弹性变形的臂76,这些臂具有突出部78,这些突出 部设置在支撑环60的这样的运动轨迹中:当支撑环与探测器活塞或该探测 器活塞的臂52一起从根据图1的静止位置(在图3中用601标记)运动到 根据图2的释放位置(在图3中用602标记)中时,该支撑环沿着该运动轨 迹运动。当从位置601运动到位置602中时,支撑环60的向外成弧形的或 凸形的下侧必然使臂76向下弯曲,由此,力首先增大——探测活塞必须通 过该力运动,然后,在越过突出部78之后又减小。这种“卡过程”在两 个方向上进行。

在图3中也可看到,齿部53与54之间的轴向啮合长度稍小于探测活 塞52的运动行程的长度。

弹簧环74的可变形性或轴向定位附加地通过弯下来的接片80来支持, 这些接片靠置在法兰72的端面上,借助于该弹簧环实现:当探测活塞从一 个位置运动到了另一个位置中时,该探测活塞以确定的力总是保持在新的 位置中。由此避免例如已经在拖曳之后的停止过程中转矩传递不期望地过 早地重新建立,这可能导致不期望的噪声。

借助于弹簧环74的例子描述的卡锁可用不同方式来进行。例如密封的 O形密封圈可通到斜坡中。可使用具有弹簧鼻的弹簧板,这些弹簧鼻引起 弹性力,其中,弹簧板与弹簧环类似地可以是简单的板成形件。其它变型 方案是压簧、螺线弹簧、设置在滚珠之间的弹簧夹、引起对压力侧离心油 的补偿的离心油收集腔、通过离心力引起轴向补偿力的另外的滚珠、承受 弹簧负荷的卡锁销、通过磁力进行吸引的件、轴向的波形弹簧等。

在起动时转矩传递的所述释放有利地这样得到保证:当压力腔42中的 液压压力得到保证以使在起动时驱动轮55与探测活塞36之间的转矩传递 得到保证时,控制装置62才借助于一个合适的传感器、例如油压力传感器 释放起动离合器(未示出)的可操作性。另外,这样的装置可用于在例如 由于泄漏而被欠供给液压压力时自动地切断车辆的动力总成系统并且由此 避免缠绕接触装置变速器的缠绕接触装置滑转。

上面示例性地描述的本发明可用多种方式来变型。例如轴向齿部53和 54可通过输入轮55的相应地转换的端面与臂52的端侧之间的爪啮合来替 代。也可这样构造齿部52和54:驱动轮55设置有外齿部并且指52设置有 内齿部。并非必要的支撑环60则用有利的方式设置在指52的径向外侧上。 在不存在支撑环且存在弹簧环74时,臂为了使弹簧环变形而设置有鼻。

参考标号清单

10  输入轴              50  排出管路开口

14  动盘                52  臂

16  圆柱环              53  齿部

18  活塞                54  内齿部

20  第一压力室          55  输入轮

22  孔                  56  外环

24  环形室              58  轴承

26  径向孔              60  支撑环

28  轴向孔              62  电子控制装置

30  支撑环状壁          64  阀组件

32  成形面              66  泵

34  环状构件            68  回流装置

36  探测活塞            70  内环

38  成形面              72  法兰

40  滚珠                74  弹簧环

42  第二压力室          76  臂

44  输入管路            78  突出部

46  排出管路            80  接片

48  输入管路开口

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