端面花键离合器.pdf

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1、10申请公布号CN103339413A43申请公布日20131002CN103339413ACN103339413A21申请号201180055662322申请日2011101861/394,63520101019USF16H37/0220060171申请人艾里逊变速箱公司地址美国印第安纳州72发明人JA拉什科夫斯基74专利代理机构永新专利商标代理有限公司72002代理人蔡胜利54发明名称端面花键离合器57摘要本申请涉及一种用于变速器的模式转换组件，其包括连接至旋转输入件的第一侧、连接至旋转输出件的第二侧、和致动器。致动器作用在第一侧上，以使得第一侧在第一位置和第二位置之间移动，在第一位置，第。

2、一和第二接合表面脱离接合。在第一位置，第一和第二侧之间的旋转彼此无关。在第二位置，第一和第二接合表面接合，从而使得从第一侧向第二侧传递旋转。30优先权数据85PCT申请进入国家阶段日2013052086PCT申请的申请数据PCT/US2011/0566362011101887PCT申请的公布数据WO2012/054427EN2012042651INTCL权利要求书3页说明书8页附图8页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书3页说明书8页附图8页10申请公布号CN103339413ACN103339413A1/3页21一种无级变速器，其包括旋转输入件，旋转输出件，模式转换装置。

3、，其包括连接至旋转输入件的第一侧，所述第一侧包括第一接合表面，所述第一接合表面具有与输入件的旋转轴线大体对应的假想中心，所述第一接合表面形成为包括多个径向延伸沟槽，所述径向延伸沟槽的尺寸随其径向延伸而增加，连接至旋转输出件的第二侧，所述第二侧包括第二接合表面，所述第二接合表面大体对应于旋转输入件的旋转轴线的假想中心，所述第二接合表面形成为包括多个径向延伸花键，所述径向延伸花键的尺寸随其径向延伸而增加，所述径向延伸花键的尺寸设置成接合第一接合表面的沟槽，所述第二侧形成直齿轮，所述直齿轮包括绕齿轮的周边定位的多个齿，其中花键定位在直齿轮的端面上，其中每个花键限定与直齿轮的齿的纵向轴线大体垂直的轴线。

4、，和液压动力的致动器，其作用在第一侧上，以使得第一侧在第一位置和第二位置之间移动，在第一位置，所述第一和第二接合表面脱离接合以使得第一和第二侧之间的旋转彼此无关，并且在第二位置，所述第一和第二接合表面接合以使得从第一侧向第二侧传递旋转。2如权利要求1所述的变速器，其中所述致动器能在非启动状态和启动状态之间选择性地致动，并且其中所述沟槽限定接合花键的锥角，以使得在第一和第二侧旋转期间，在花键和沟槽之间产生轴向力，所述轴向力的量值足以在致动器不启动的情况下导致第一侧与第二侧脱离接合。3如权利要求1所述的变速器，其中所述径向延伸沟槽限定沿沟槽长度延伸的轴线且沟槽的横截面限定V形轮廓，并且，所述径向延。

5、伸花键限定沿花键长度延伸的轴线且所述花键的横截面限定V形轮廓。4如权利要求3所述的变速器，其中所述沟槽限定接合花键的锥角，以使得在第一和第二侧的旋转期间，在花键和沟槽之间产生轴向力，所述轴向力的量值足以在致动器处于第一位置的情况下导致第一侧与第二侧脱离接合。5如权利要求4所述的变速器，其中所述第二侧定位在输入轴上，以使得第二侧和输入轴具有共同的旋转轴线。6如权利要求5所述的变速器，其中所述第一侧沿着与输入轴的旋转轴线平行的方向移动。7如权利要求6所述的变速器，其中所述致动器为液压动力型的。8一种用于变速器的模式转换组件，所述模式转换组件包括连接至旋转输入件的第一侧，所述第一侧包括第一接合表面，。

6、所述第一接合表面具有大体对应于输入件的旋转轴线的假想中心，所述第一接合表面形成为包括径向延伸沟槽，连接至旋转输出件的第二侧，所述第二侧包括第二接合表面，所述第二接合表面具有大体对应于旋转输入件的旋转轴线的假想中心，所述第二接合表面形成为包括径向延伸花键，所述径向延伸花键的尺寸设置为接合第一接合表面的沟槽，和致动器，其作用在第一侧上，以使第一侧在第一位置和第二位置之间移动，在第一位置，所述第一和第二接合表面脱离接合，以使得第一和第二侧之间的旋转彼此无关，在第二权利要求书CN103339413A2/3页3位置，所述第一和第二接合表面接合，以使得从第一侧向第二侧传递旋转。9如权利要求8所述的模式转换。

7、组件，其中所述第一接合表面包括多个沟槽，所述沟槽的尺寸随其径向延伸而改变。10如权利要求9所述的模式转换组件，其中所述第二接合表面包括多个花键，所述花键的尺寸随其径向延伸而改变。11如权利要求8所述的模式转换组件，其中所述第一接合表面包括多个沟槽，所述沟槽的尺寸随其径向延伸而增大。12如权利要求8所述的模式转换组件，其中所述第二接合表面包括多个花键,所述花键的尺寸随其径向延伸而增大。13如权利要求12所述的模式转换组件，其中所述径向延伸沟槽均限定沿沟槽长度延伸的轴线，并且其中每个沟槽的横截面限定V形轮廓，并且其中每个径向延伸花键限定沿花键长度延伸的轴线，并且其中每个花键的横截面限定V形轮廓。1。

8、4如权利要求13所述的模式转换组件，其中所述每个沟槽限定接合相应的花键的锥角，以使得在第一和第二侧旋转期间，在花键和沟槽之间产生轴向力，所述轴向力的量值足以在致动器处于第一位置的情况下导致第一侧与第二侧脱离接合。15如权利要求14所述的模式转换组件，其中所述致动器能在非启动状态和启动状态之间选择性地致动。16如权利要求8所述的模式转换组件，其中所述致动器能在非启动状态和启动状态之间选择性地致动，并且其中沟槽限定接合花键的锥角，以使得第一侧和第二侧的旋转期间，在花键和沟槽之间产生轴向力，所述轴向力的量值足以在致动器不启动的情况下导致第一侧与第二侧脱离接合。17如权利要求8所述的模式转换组件，其中。

9、所述第二侧定位在输入轴上，以使得第二侧和输入轴具有共同的旋转轴线。18如权利要求8所述的模式转换组件，其中所述第一侧沿着与输入轴的旋转轴线平行的方向移动。19如权利要求8所述的模式转换组件，其中所述第二侧包括直齿轮，所述直齿轮包括绕齿轮的周边定位的多个齿，并且所述花键定位在直齿轮的端面上，其中所述花键限定与直齿轮的齿的纵向轴线大体垂直的轴线。20如权利要求19所述的模式转换装置，其中在第一侧处于第二位置的情况下，所述模式转换装置向输出轴传递旋转，所述输出轴的旋转轴线与输入轴的旋转轴线平行。21如权利要求20所述的模式转换装置，其中所述输出轴的旋转方向与输入轴的旋转方向相反。22如权利要求21所。

10、述的模式转换装置，其中所述模式转换装置是连续变速式无级变速器的一部分。23如权利要求21所述的模式转换装置，其中所述模式转换装置是无限变速式无级变速器的一部分。24一种变速器，其包括旋转输入件，旋转输出件，权利要求书CN103339413A3/3页4模式转换装置，其包括第一侧，其包括第一接合表面，所述第一接合表面形成为包括多个径向延伸沟槽，第二侧，其包括第二接合表面，所述第二接合表面形成为包括多个径向延伸花键，所述径向延伸花键的尺寸设置为接合第一接合表面的沟槽，和致动器，其能选择性地致动，以将第二侧移动以与第一侧接合和脱离接合，以由此在旋转输入件和旋转输出件之间传递旋转运动。25如权利要求24。

11、所述的变速器，其中所述径向延伸沟槽和径向延伸花键的尺寸随径向延伸而改变。26如权利要求25所述的变速器，其中所述径向延伸沟槽和径向延伸花键的尺寸随径向延伸而增加。27如权利要求26所述的变速器，其中所述沟槽中的每个限定接合相应的花键的锥角，以使得在旋转期间，在花键和沟槽之间产生轴向力，所述轴向力的量值足以在没有力被施加到第二侧以维持接合的情况下导致第二侧与第一侧脱离接合。28如权利要求27所述的变速器，其中所述径向延伸沟槽限定沿沟槽长度延伸的轴线，并且其中所述沟槽的横截面限定V形轮廓，并且其中所述径向延伸花键限定沿花键长度延伸的轴线，并且其中所述花键的横截面限定V形轮廓。29如权利要求28所述。

12、的变速器，其中所述第一或第二侧之一连接至行星齿轮系的行星架。30如权利要求28所述的变速器，其中所述第一或第二侧之一连接至行星齿轮系的太阳轮。31如权利要求28所述的变速器，其中所述第一或第二侧之一形成直齿轮，所述直齿轮包括绕所述侧的周边定位的多个齿，并且所述花键定位在直齿轮的端面上，其中所述花键限定与直齿轮的齿的纵向轴线大体垂直的轴线。32如权利要求6所述的模式转换组件，其中所述致动器为液压动力型的。权利要求书CN103339413A1/8页5端面花键离合器0001相关申请的交叉引用0002本申请依据美国专利法第35条第119（E）款要求于2010年10月19日提交的申请号为NO61/394。

13、,635的美国临时申请的优选权，其特意通过引用结合于此。技术领域0003本申请涉及车辆变速器中所使用类型的离合器组件。背景技术0004离合器组件在动力源和从动构件之间选择性地传递旋转运动。通过在变速器内选择性地接合多级离合器组件，输入件旋转与输出件旋转的比率改变。已知的离合器组件利用置于多个反作用盘之间的多个摩擦盘。当离合器接合时致动器启动，以使得反作用盘和摩擦盘的端面接合，从而在摩擦盘和反作用盘之间传递转矩。随着需求更高的反作用载荷，盘的数量通常增加，以增加反作用表面面积。0005当离合器脱离接合时，摩擦盘和反作用盘以最小距离分开，以维持接合离合器需要的低行程和/或最小化离合器组件的尺寸。随。

14、着摩擦盘旋转，摩擦盘和反作用盘之间的相对移动导致各盘之间的流体被做功，从而使得流体变热。这种组件由于靠近但未接合的各盘之间的摩擦力而易受寄生损耗影响，因此当离合器不启动时，通过变速器传递的动力由各盘旋转的阻力而降低，导致离合器不必要地消耗动力。发明内容0006本申请公开所附权利要求中陈述的一个或多个特征和/或以下特征，它们中的单个或任何组合可以包括以下能取得专利权的保护主题0007在本申请的第一方面中，无级变速器包括旋转输入件、旋转输出件、和模式转换装置。模式转换装置包括第一侧、第二侧、和作用在第一侧的致动器。0008第一侧连接至旋转输入件。第一侧包括第一接合表面，该第一接合表面具有与旋转输入。

15、件的旋转轴线对应的假想中心。第一接合表面形成为包括多个径向延伸沟槽，该多个径向延伸沟槽的尺寸随其径向延伸而增加。0009第二侧连接至旋转输出件。第二侧包括第二接合表面，该第二接合表面具有与旋转输入件的旋转轴线对应的假想中心。第二接合表面形成为包括多个径向延伸花键，该径向延伸花键的尺寸随它们的径向延伸增加。径向延伸花键的尺寸设置为接合第一接合表面的沟槽。第二侧形成包括绕齿轮的周边定位的多个齿的直齿轮。花键定位在直齿轮的端面上，其中花键限定与直齿轮的齿的纵向轴线大体垂直的轴线。0010致动器为液压动力型的。致动器作用在第一侧上，以使第一侧在第一位置和第二位置之间移动，在该第一位置，第一和第二接合表。

16、面脱离接合。当第一和第二侧脱离接合时，第一和第二侧之间的旋转彼此无关。当致动器处于第二位置时，第一和第二接合表面接合，以使得旋转在第一侧和第二侧之间传递。说明书CN103339413A2/8页60011在一些实施例中，致动器能在非启动状态和启动状态之间选择性地致动。沟槽可以限定接合花键的锥角，以使得在第一和第二侧旋转期间，花键和沟槽之间产生轴向力，该轴向力的量值足以在致动器不启动的情况下导致第一侧与第二侧脱离接合。0012在一些实施例中，径向延伸沟槽限定沿沟槽长度延伸的轴线。沟槽的横截面可以限定V形轮廓。径向延伸花键可以限定沿花键长度延伸的轴线。花键的横截面可以限定V形轮廓。0013在一些实施。

17、例中，沟槽限定接合花键的锥角，以使得花键和沟槽之间产生轴向力，该轴向力的量值足以在致动器处于第一位置的情况下导致第一侧与第二侧脱离接合。0014在一些实施例中，第二侧可以定位在输入轴上，以使得第二侧和输入轴具有共同的旋转轴线。0015在一些实施例中，第一侧可以沿着与输入轴旋转轴线平行的方向移动。0016在一些实施例中，致动器为液压动力型的型的。0017在本申请的第二方面中，用于变速器的模式转换组件包括连接至旋转输入件的第一侧、连接至旋转输出件的第二侧、和致动器。第一侧包括第一接合表面，该第一接合表面具有大体对应于输入件的旋转轴线的假想中心。第一接合表面形成为包括径向延伸沟槽。第二侧包括第二接合。

18、表面，该第二接合表面具有大体对应于旋转输入件的旋转轴线的假想中心。第二接合表面形成为包括多个径向延伸花键，该多个径向延伸花键的尺寸设置为接合第一接合表面的沟槽。致动器作用在第一侧上以将第一侧在第一位置和第二位置之间移动，在该第一位置第一和第二接合表面脱离接合。在第一位置，第一和第二侧之间的旋转彼此无关。在第二位置，第一和第二接合表面接合以使得从第一侧向第二侧传递旋转。0018形成在第一接合表面中的沟槽可以随其从假想中心径向延伸而具有统一的尺寸。形成在第二接合表面中的花键也可以随其径向延伸而具有统一的尺寸。在一些实施例中，形成在第一接合表面中的沟槽的尺寸随其径向延伸而改变，并且形成在第二接合表面。

19、中的花键的尺寸随其径向延伸而改变。例如，形成在第一接合表面中的沟槽的尺寸可以随其径向延伸而增加，并且形成在第二接合表面中的花键的尺寸随其径向延伸而增加。0019在一些实施例中，径向延伸沟槽限定沿沟槽长度延伸的轴线，并且沟槽的横截面限定V形轮廓。在一些实施例中，径向延伸花键限定沿花键长度延伸的轴线，并且其中花键的横截面限定V形轮廓。0020致动器可以能在非启动状态和启动状态之间选择性地致动。沟槽可以限定接合花键的锥角，以使得花键和沟槽之间产生轴向力，该轴向力的量值足以在致动器不启动的情况下导致第一侧与第二侧脱离接合。0021第二侧可以定位在输入轴上，以使得第二侧和输入轴具有共同的旋转轴线。第一侧。

20、可以沿着与输入轴旋转轴线平行的方向移动。0022致动器可以为液压动力型的。第一侧可以偏压到第一位置。0023第二侧可以包括直齿轮，该直齿轮包括绕齿轮周边定位的多个齿。花键可以定位在直齿轮的端面上，其中花键限定与直齿轮的齿的纵向轴线大体垂直的轴线。0024当第一侧处于第二位置时，模式转换装置可以向输出件传递旋转，该输出件的旋转轴线与输入轴的旋转轴线平行。输出轴的旋转方向可以与输入轴的旋转方向相反。在一些实施例中，模式转换装置可以是连续变速式无级变速器（CONTINUOUSLYVARIABLE说明书CN103339413A3/8页7TRANSMISSION）的一部分。在一些实施例中，模式转换装置可。

21、以是无限变速式无级变速器（INFINITELYVARIABLETRANSMISSION）的一部分。0025在本申请的第三方面中，变速器包括旋转输入件、旋转输出件、和模式转换装置。模式转换装置包括第一侧、第二侧、和致动器。第一侧包括形成为包括多个径向延伸沟槽的第一接合表面。第二侧包括形成为包括多个径向延伸花键的第二接合表面，该径向延伸花键的尺寸设置为接合第一接合表面的沟槽。致动器能选择性地致动，以移动第二侧与第一侧接合和脱离接合。当第二侧接合第一侧时，模式转换装置在旋转输入件和旋转输出件之间传递旋转运动。0026在一些实施例中，径向延伸沟槽和径向延伸花键的尺寸随其径向延伸而改变。0027在一些实。

22、施例中，径向延伸沟槽和径向延伸花键的尺寸随其径向延伸而增加。0028在一些实施例中，每个沟槽限定锥角，该锥角接合相应的花键，以使得花键和沟槽之间产生轴向力，该轴向力的量值足以在没有力施加到第二侧以维持接合的情况下导致第二侧在旋转期间与第一侧脱离接合。0029在一些实施例中，径向延伸沟槽限定沿沟槽长度延伸的轴线。沟槽的横截面可以限定V形轮廓。径向延伸花键可以限定沿花键长度延伸的轴线，并且花键的横截面可以限定V形轮廓。0030在一些实施例中，第一或第二侧之一可以连接至行星齿轮系的行星架。0031在一些实施例中，第一或第二侧之一可以连接至行星齿轮系的太阳轮。0032在一些实施例中，第一或第二侧之一可。

23、以形成直齿轮，该直齿轮包括绕该侧周边定位的多个齿。相应侧的花键或沟槽可以定位在直齿轮的端面上，其中花键或沟槽限定与直齿轮的齿的纵向轴线大体垂直的轴线。0033在一些实施例中，致动器为液压动力型的。0034单独的或与任何其它（一个或多个）特征（包括以上列出和权利要求中列出的那些）结合的附加特征可以包括能取得专利权的保护主题，并且在考虑以下对目前认为的以最佳示例模式执行本发明的示意性实施例的详细描述的情况下，将对本领域技术人员而言变得显而易见。附图说明0035在附图中通过示例而并非通过限制性内容展示本文所描述的系统和方法。为了展示的简洁和清楚，图中示出的元件并不必按比例绘制。例如，一些元件的尺寸可。

24、能相对于其它元件的尺寸有所夸大，以清楚可见。另外，在认为适当处，附图标记在各图之间重复以表示对应的或类似的元件。0036图1是包括离合器组件的自动变速器的一部分的剖视图，示出脱离接合的离合器组件；0037图2是沿图1中的线22截取的图1的离合器组件的一部分的剖视图，其中多部分被移除；0038图3是图1的自动变速器一部分的放大剖视图，示出接合的离合器组件；0039图4是沿图3中的线44截取的图3的离合器组件的一部分的剖视图，其中多部分被移除；说明书CN103339413A4/8页80040图5是离合器构件的实施例的透视图；0041图6是图5的离合器构件的齿的透视图；0042图7是图5的离合器构件。

25、的前视图；0043图8是图5的离合器构件的齿的侧视图；并且0044图9是多模式无级变速器的示意图。具体实施方式0045尽管本申请的构思易于受到各种修改和替换形式影响，但是其特定的示例性实施例已经通过图中的示例示出，并且将在本文中详细地描述。然而，应该理解的是，无意于将本申请的构思限制于所公开的特定形式，而是相反地，意图于如所附权利要求所限定地覆盖落在本发明的精神和范围内的所有修改、等同、和替代方案。0046在说明内容中所涉及的“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”等表示所描述的实施例可能包括特定的特征、结构、或特性，但是每个实施例可以不必包括特定的特征、结构、或特性。此外，这些措辞不必涉。

26、及相同的实施例。另外，当结合实施例描述特定特征、结构、或特性时，应该服从的是，在本领域技术人员的知识范围内，无论是否明确描述，都可以将这些特征、结构、或特性与其它实施例结合产生作用。0047变速器组件10的实施例包括图1中示出的处于脱离接合状态的离合器组件12。当离合器组件12脱离接合时，离合器组件12的第一侧18固定至轴14并且与该轴一起绕轴线20旋转。第二侧22接合齿轮16并且能够相对于轴14绕轴线20自由地旋转。当离合器组件12如图3所示地接合时，第一侧18接合第二侧22，以使得第一侧18和第二侧22一起绕轴线20移动。0048第一侧18支撑在轴14上并且与紧固至轴14的凸缘86接合。凸。

27、缘86包括与轴线20平行地延伸的多个花键40。第一侧18包括与花键40接合的多个齿42。花键40和齿42的接合导致轴14的旋转向第一侧18传递。当第一侧18和第二侧22接合时，轴14的旋转通过第一侧18向第二侧22传递，以使得第二侧22与轴14一起旋转。这导致轴14的旋转通过离合器组件12向齿轮16传递。0049轴14在变速器组件10的外壳68中支撑在轴承66上，以使得轴14相对于外壳68旋转。任何轴向定向的力都通过推力轴承72向外壳68传递，该推力轴承定位在轴14的端部靠近外壳68处并且通过间隔件70接合。轴承66的内圈88的位置由保持件64维持，该保持件支撑在形成于轴14中的环形槽92中。。

28、类似地，轴承66的外圈90由保持件74相对于外壳68保持在适当位置，该保持件定位在形成于外壳68中的环形槽94中。0050示意性体现为小齿轮的第二侧22支撑在滚针轴承58上，该滚针轴承支撑在轴14上。当第二侧22没有与第一侧18接合时，滚针轴承58允许第二侧22相对于轴14移动。第二侧22包括本体56，其中小齿轮齿52从本体56径向向外延伸。第二侧22也包括形成在本体56的一侧上以从本体56轴向延伸的花键78，其中每个花键78限定从轴线20径向延伸的轴线82。0051第二侧22沿轴14的移动通过推力轴承60和62抑制。推力轴承60抵坐形成在轴14中的环形端面96。推力轴承62接合保持件64，其。

29、中第二侧22定位在轴承60和62之间。当从第一侧18脱离接合时，第二侧22支撑在滚针轴承58上，以使得轴14绕轴线20说明书CN103339413A5/8页9的移动与第二侧22无关。例如，齿轮16可以抵抗第二侧22的旋转，以使得轴14相对于第二侧22旋转。0052轴14形成中央沟槽98，该中央沟槽有助于液压流体和润滑剂流至离合器组件12的部件。管24插入沟槽98以形成两条流体路径26和28。流体路径26为润滑剂提供流过形成在管24中的孔104并流过径向沟槽100的流动路径，从而为润滑剂提供流至推力垫圈96和端面花键的路径。第二径向沟槽102为润滑剂提供流至滚针轴承58的流动路径。紧固在沟槽98。

30、中的端盖108也包括孔106，该孔为润滑剂提供流至轴承66和72的流体路径。0053管24也限定第二环形流动路径28，该流动路径允许受压的液压流体作用在第一侧18上。液压流体通过流体路径28流至径向延伸沟槽30且流入腔体32。液压流体的压力作用在第一侧18上，以导致第一侧18轴向移动以接合第二侧22。两个密封件44和46将液压流体约束至腔体32，如图3所示，该腔体随第一侧18轴向移动以接合第二侧22而扩张。固定凸缘86和液压流体扩张腔体32形成致动器，在液压流体受压时该致动器使第一侧18移动。第一侧18的移动由定位在第一侧18和紧固至凸缘86的止动件38之间的多个弹簧36抵抗。现在参考图3，当。

31、液压流体受压时，受压压力克服弹簧36的偏压以移动第一侧18、扩张腔体32。当液压压力释放时，弹簧36的偏压推动第一侧18回到图1中示出的位置。0054第一侧18包括在表面116中形成多个沟槽76的本体80。如图2的剖视图所示，沟槽76从本体80的中心线径向延伸，当离合器组件12组装时，该中心线对应于轴线20。类似地，第二侧22包括本体56和形成在本体56的表面118上的多个花键78，其中每个花键78从本体56的中心线径向延伸，当离合器组件12组装时，该中心线对应于轴线20。多个花键78绕本体56的中心线以对称构型分隔。沟槽76也绕第一侧18的本体80的中心线以对称模式形成，其中为第二侧22上的。

32、每个花键78形成至少一个沟槽76。在一些实施例中，沟槽76的数量可以是花键78的数量的倍数，从而花键78可以接合不同组的沟槽76。0055在第一侧18相对于第二侧22旋转的前提下，第一侧18朝第二侧22的移动允许花键78接合沟槽76，以导致第一侧18接合第二侧22，并且向第二侧22传递轴14的旋转。0056齿轮16包括本体57和形成在本体57的周边上的多个小齿轮齿54。第二侧22包括小齿轮齿52，该小齿轮齿接合齿轮16的小齿轮齿54，从而使得第二侧22的旋转向齿轮16传递。这样，离合器组件12能选择性地接合，以在轴14和齿轮16之间传递旋转。虽然在示意性实施例中轴14已作为驱动构件描述，但是应。

33、当理解的是，在一些实施例中齿轮16可以从动，从而使得第一侧18和第二侧22的接合从齿轮16向轴14传递旋转。在一些实施例中，第二侧22和齿轮16可以形成行星齿轮系的一部分。0057现在参考图4，当花键78与沟槽76接合时，花键78的端面112接合沟槽76的端面114，从而使得力F从端面112向端面114传递。反作用力具有抵消力F的两个分量FRY和FRX。分量FRY代表与轴线20垂直的力，并且与第一侧18和第二侧22之间传递的转矩直接相关。分量FRX与轴线20平行并且代表维持第一侧18接合第二侧22所需的夹持力。齿角110的量值直接影响两个反作用分量的合成量值，从而使得齿角110越陡，维持第一侧。

34、18和第二侧22的接合所需的FRX的量值越大。因为变速器组件10必须产生维持接合所需的液压压力，所以使齿角110最小化降低变速器组件10的损耗，该损耗降低第一侧18和第二说明书CN103339413A6/8页10侧22之间传递的转矩。此外，齿角110的选择影响第一侧18和第二侧22的脱离接合。间隙84在后齿面侧维持在沟槽76和花键78之间，以使得当离合器组件12不启动时，第一侧18将非接触地脱离接合第二侧22，以降低脱离接合期间的任何损耗，并且降低花键78和沟槽76的后齿面侧之间接触的可能，由此使损坏最小化。间隙84也降低在花键78和沟槽76稍微未对准的情况下结合的可能。0058由液压压力在第。

35、一侧18上产生的力和弹簧36偏压的阻力的合力必须稍微大于FRX的理论量值，才能以经过离合器组件12导致的最小功率损失维持第一侧18与第二侧22的接合。0059在示意性实施例中，沟槽76和花键78的横截面轮廓沿其各自径向长度均具有相同的尺寸。在一些实施例中，沟槽76和花键78的尺寸可以沿径向长度改变。例如，沟槽76和花键78的尺寸可以分别从接近相应的第一侧18和第二侧22的中心线的点增加，从而使得其随着径向向外延伸而成比例地变大。类似地，其可以随着向外延伸而成比例地变小。0060图58中示出的端面花键离合器构件200的示意性实施例可以用作离合器组件12的第一侧18或第二侧22。离合器构件200包。

36、括本体202和端面204。端面204包括多个齿206。在200的外侧直径处与齿角投影平面交叉的前提下，齿侧上的每个径向区段与200的中心线垂直。投影平面包括角110。齿206的几何结构包括齿根处内圆角和齿顶处半径，以消除尖角并由此降低应力梯级的量值。齿206的几何结构允许第一离合器构件200的端面204与第二离合器构件200的端面204接合，同时离合器构件200中的一个或两个绕其轴线旋转，以使得在第一离合器构件200的齿206与第二离合器构件200的齿206接合期间，齿206通过表面接触啮合。通过避免接合的第一离合器构件200和第二离合器构件200的啮合的齿206之间的点接触，构件之间传递的力。

37、被分布以改善齿206的耐磨和承载特性。0061现在参考图7，齿206均以从旋转轴线210延伸的射线为中心。例如，代表性齿212以射线214为中心。随着齿212在齿206的整个长度上径向向外延伸，齿212的宽度的尺寸沿射线214增加。齿投影平面236定义为与射线214和齿212外缘相切的平面。现在参考图6，齿212的等轴视图示出作为来自轴线210的投影。齿212轮廓的视图从图8中的齿投影平面236示出。如能够从图6看到的，通过将齿投影平面236处的点投影到轴线210，可用两个点216和220来定义表面224。类似地，在齿投影平面236处的两个点218和222被投影到轴线210以定义表面226。0。

38、062再次参考图8，靠近的各齿206通过齿根表面234分开，其中当一个构件200的齿接合另一个构件200的齿时，表面224和226用作接合表面。表面224和226通过齿角232相对，该齿角在示出的实施例中示意性地为35度。当两个构件200完全接合时，齿206的上表面230抵坐齿根表面234。当脱离接合时，表面224和226允许构件200脱离接合而不会过分磨损或挤压。当第一侧不启动时，齿角232提供足够的力以使构件200脱离接合。0063利用离合器组件12，多模式的连续变速式无级变速器或无限变速式无级变速器可以以同步旋转速度或接近同步旋转速度地接合离合器组件12。沟槽76和花键78的轮廓或齿20。

39、6的轮廓允许第一侧18与第二侧22接合和脱离接合，而相应的部件中的一个或两个在转矩传递所需空间最小化的前提下实现旋转。这样，本文所述实施例使离合器组件12接合需要的动力最小化、提供同步接合、并且使所需空间最小化，此外还有本领域普通技术人员将容易认识到其它益处。说明书CN103339413A107/8页110064作为示例，图9中示出多模式的无级变速器310的示意性实施例。变速器310包括旋转输入件318和旋转输出件320。旋转输入件318配置成连接至原动机（诸如内燃机或电机），其中原动机具有驱动旋转输入件318的旋转输出。旋转输出件320输出旋转输出、并且配置成驱动旋转负载件（诸如车辆的从动轴。

40、）。变速器310包括输入行星齿轮系316，该输入行星齿轮系能操作以驱动连续变速级312和中间轴组件314。0065行星齿轮系316包括连接至旋转输入件318的行星架340。行星架340支撑与太阳轮338啮合的多个行星齿轮342。太阳轮338连接至向连续变速级312传递运动的驱动轴344，以下将更详细地讨论。行星齿轮342与环形齿轮336相互啮合。环形齿轮336与小齿轮322相互啮合，该小齿轮连接至中间轴组件314的中间轴324。以下将更详细地讨论，中间轴324和驱动轴344上的载荷之间的相互作用导致旋转输出件320的旋转速度改变。0066中间轴314驱动输出行星齿轮系384。变速器310还包括。

41、第一离合器组件330，该第一离合器组件能操作以选择性地将中间轴组件314连接至小齿轮332，该小齿轮驱动连接至旋转输出件320的齿轮334。0067连续变速级312包括直接连接至驱动轴344并与驱动轴344一起旋转的两个输入盘380和382。连续变速级312的输出件378由多个滚子驱动，该滚子包括从输入盘380传递运动至输出件378的滚子374。类似地，多个滚子376从输入盘382传递旋转至输出件378。在示意性实施例中，连续变速级312是本领域已知的环形变速件，并且滚子374和376的方位能变化以改变输入件380、382与输出件378之间的比率。输出件378包括小齿轮结构372，该小齿轮结构。

42、驱动连接至中间轴324的小齿轮326。中间轴324和驱动轴344的旋转比率通过改变滚子374和376的方位调整，其中行星齿轮系316操作以提供输入件380、382和输出件378之间的机械反馈。0068中间轴314通过直接连接至中间轴324的小齿轮328驱动输出行星齿轮系384。小齿轮328与输出行星齿轮系384的环形齿轮354相互啮合。环形齿轮354与支撑在行星架352上的多个行星齿轮350相互啮合。行星齿轮350还与连接至驱动轴344的太阳轮346相互啮合。0069变速器310包括三个离合器330、358和356。第一离合器330包括第一侧368，该第一侧能移动以接合第二侧370，以使中间轴。

43、324直接接合至小齿轮332。第一侧368和第二侧370都包括类似于如上文中图1的示意性实施例所讨论的与第一侧18和第二侧22有关的公开的结构。0070第二离合器358具有第一侧364和第二侧366，其中第二侧366接合驱动轴344以与之一起移动。当第二离合器358启动时，第二侧366以类似于图1的示意性实施例所描述的方式与第一侧364接合。第二侧366与第一侧364的接合导致旋转输出件322与驱动轴344直接接合。0071在第三离合器356中，第一侧360连接至行星架352以与之一起移动。第二侧362连接至旋转输出件320以与之一起移动。当第三离合器356启动时，第二侧362接合第一侧360。

44、，以使得行星架352和旋转输出件320直接连接在一起以旋转移动。0072通过改变第一离合器330、第二离合器358和第三离合器356的接合，并且通过改变滚子374和376的方位，在旋转输入件318处接收并且向旋转输出件320传递的旋转为无限变速的。说明书CN103339413A118/8页120073虽然图9的示意性实施例包括作为连续变速级的环形变速件，但是应当理解的是，本申请的端面花键离合器同样能应用于其它多模式的变速器结构。如本文所述，端面花键离合器布置可以被应用到要求选择性接合的中间轴布置。本申请的端面花键离合器也可以应用到直接驱动离合器的场合（诸如关于第二离合器358所讨论的）。端面花。

45、键离合器还可以被应用到行星齿轮系（诸如关于第三离合器356所讨论的）。连续变速级的结构可以在本文示出的环形变速件方法、传统带驱动CVT、链驱动CVT、或其它本领域中已知的类似结构之间改变，并且特别能应用在同步或接近同步转换的场合中。0074虽然以上详细描述了某些示意性实施例，但是变型和改型存在于本申请的范围和精神内，如在以下权利要求中所描述和定义的。说明书CN103339413A121/8页13图1说明书附图CN103339413A132/8页14图2说明书附图CN103339413A143/8页15图3说明书附图CN103339413A154/8页16图4说明书附图CN103339413A165/8页17图5图6说明书附图CN103339413A176/8页18图7说明书附图CN103339413A187/8页19图8说明书附图CN103339413A198/8页20图9说明书附图CN103339413A20。