多離合器模塊的製作方法
2024-03-20 19:16:05
多離合器模塊的製作方法
【專利摘要】一種多離合器模塊，用於自動變速器，將至少兩個多片溼式離合器集成為單個模塊。每個離合器均包括與至少一個摩擦片交替布置的一組分離片以及被構造成擠壓分離片和摩擦片的活塞。第一離合器的分離片沿其內徑通過花鍵連接到殼體，而第二離合器的分離片沿其外徑通過花鍵連接到殼體。每個活塞均與徑向地位於各自的分離片和摩擦片內側的平衡腔室和應用腔室相關聯。殼體繞中軸旋轉。增壓流體從軸供應到離合器。第一平衡腔室和第二平衡腔室通過殼體內的通道連通，以能夠從殼體中的同一個孔向它們供應流體。
【專利說明】多離合器模塊
【技術領域】
[0001] 本公開涉及機動車輛的自動變速器領域。更具體地說，本公開涉及用在變速器中 的離合器的構造。
【背景技術】
[0002] -些車輛在包括前進運動和倒車運動兩者的寬車速範圍內使用。然而，某些類型 的發動機僅能夠在窄車速範圍內有效運轉。因此，經常採用能夠以多個傳動比有效傳遞動 力的變速器。當車輛處於低速時，變速器通常以高傳動比運轉，從而它使發動機扭矩倍增以 提高加速度。在車輛處於高速時，使變速器以低傳動比運轉，允許與安靜、節能的巡航相關 聯的發動機轉速。通常，變速器具有安裝到車輛結構的殼體、由發動機曲軸驅動的輸入軸和 驅動車輪的輸出軸，通常，該輸出軸通過允許左車輪和右車輪在車輛轉彎時以略微不同的 速度旋轉的差速組件來驅動車輪。
[0003] 普通類型的自動變速器利用離合器和制動器的集合。離合器和制動器的多個子集 合接合以建立多個傳動比。普通類型的離合器利用離合器包，該離合器包具有通過花鍵連 接到殼體並與通過花鍵連接到旋轉殼的摩擦片交替布置的分離片。當分離片和摩擦片壓抵 在一起時，在殼體和旋轉殼之間可傳遞扭矩。通常，位於離合器包的一端的分離片（稱為反 作用片）被軸向地保持到殼體。活塞向位於離合器包的相對端的分離片（稱為壓力片）施 加軸向力，以擠壓離合器包。通過向殼體和活塞之間的腔室供應增壓流體而產生活塞力。對 於制動，殼體可被集成到變速器殼中。對於離合，殼體進行旋轉。當增壓流體從靜止的變速 器殼流向旋轉的殼體時，可能需要穿過以不同速度旋轉的組件之間的一個或更多個界面。 在每個界面處，密封件引導從一個組件中的開口到與之接口連接的組件中的開口的流動。
【發明內容】
[0004] 一種變速器包括離合器殼體、三個離合器包和三個活塞。所述三個離合器包中的 第一離合器包包括通過花鍵連接到殼體的分離片和通過花鍵連接到第一殼的摩擦片，所述 三個離合器包中的第二離合器包包括通過花鍵連接到殼體的分離片和通過花鍵連接到第 二殼的摩擦片。輸入軸延伸穿過殼體。所述三個離合器包中的第三離合器包包括通過花鍵 連接到輸入軸的分離片和通過花鍵連接到第二殼的摩擦片。所述三個活塞被構造成向各自 的離合器包施加力。第一行星齒輪組的太陽齒輪可固定結合到第二殼。變速器還可包括第 二行星齒輪組，所述第二行星齒輪組具有固定結合到第一殼的太陽齒輪和固定結合到殼體 的環形齒輪。
[0005] 在一個實施例中，離合器模塊包括被構造成繞軸旋轉的殼體、沿其外邊緣通過花 鍵連接到殼體的一組第一分離片以及沿其內邊緣通過花鍵連接到殼體的一組第二分離片。 第二分離片的內徑小於第一分離片的外徑。離合器模塊還可包括第一活塞，所述第一活塞 被構造成向第一分離片施加力，並且與殼體相結合地限定有第一應用腔室，所述第一應用 腔室的外徑小於第一分離片的內徑。離合器模塊還包括第二活塞，所述第二活塞被構造成 向第二分離片施加力，並且與殼體相結合地限定有第二應用腔室，所述第二應用腔室的外 徑小於第二分離片的內徑。殼體、第一活塞和第二活塞還可限定有通過通道彼此連通的第 一平衡腔室和第二平衡腔室。
[0006] 在另一實施例中，一種離合器模塊包括被構造成繞軸旋轉的殼體、兩個離合器包 和兩個活塞。每個離合器包均包括通過花鍵連接到殼體並與摩擦片交替布置的分離片。第 一活塞和第二活塞被構造成分別擠壓第一離合器包和第二離合器包。活塞和殼體限定有第 一應用腔室和第二應用腔室。第一應用腔室的外徑小於第一分離片的內徑。類似地，第二 應用腔室的外徑小於第二分離片的內徑。殼體可固定結合到環形齒輪。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0007] 圖1是變速器傳動裝置的示意圖表。
[0008] 圖2是根據圖1的傳動裝置的變速器的行星齒輪組中的一個行星齒輪組和離合器 中的一個離合器的剖視圖。
[0009] 圖3是根據圖1的傳動裝置的變速器的行星齒輪組中的一個行星齒輪組和離合器 中的三個離合器的剖視圖。
[0010] 圖4是根據圖1的傳動裝置的變速器的行星齒輪組中的一個行星齒輪組和離合器 中的三個離合器的剖視圖。
【具體實施方式】
[0011] 在此描述本公開的實施例。然而，應該理解，公開的實施例僅僅是示例，且其它實 施例可採用各種和可選的形式。附圖不一定按照比例繪製；可誇大或最小化一些特徵，以示 出特定組件的細節。因此，在此公開的具體結構和功能性細節不應該被解釋為限制，而僅僅 作為用於教導本領域的技術人員以各種方式使用本發明的代表性基礎。如本領域普通技術 人員將理解的，參照任一附圖示出和描述的各種特徵可與在一個或更多個其它附圖中示出 的特徵相組合，以產生未被明確示出或描述的實施例。示出的特徵的組合為典型應用提供 代表性實施例。然而，對於特定應用或實施方式，可期望與本公開的教導一致的特徵的各種 組合和修改。
[0012] 傳動裝置是旋轉元件和換檔元件的集合，換檔元件被構造成在旋轉元件之間施加 特定的轉速關係。無論任意換檔元件的狀態如何，都能施加被稱為固定轉速關係的某些轉 速關係。被稱為選擇性轉速關係的其它轉速關係僅當特定的換檔元件完全接合時才能被施 力口。離散傳動比式變速器具有選擇性地在輸入軸和輸出軸之間施加多個傳動比的傳動裝 置。
[0013] 如果一組旋轉元件被約束成在所有運轉條件下均作為一個單元而進行旋轉，那麼 該組旋轉元件彼此固定地結合。旋轉元件可通過花鍵連接、焊接、壓配合、對同一固體進行 加工或其他方法而固定地結合。在固定結合的元件之間會發生旋轉位移的輕微變化，諸如 由於間隙或軸柔性所導致的位移。相反，每當換檔元件完全接合，該換檔元件約束兩個旋轉 元件作為一個單元旋轉時，這兩個旋轉元件便通過該換檔元件選擇性地結合，而在至少一 些其它運轉條件下這兩個旋轉元件以不同的轉速自由旋轉。通過選擇性地將旋轉元件連接 到殼體而保持該旋轉元件不旋轉的換檔元件稱為制動器。選擇性地將兩個或更多個旋轉元 件彼此結合的換檔元件稱為離合器。換檔元件可以是諸如液壓致動或電致動的離合器或制 動器的主動控制裝置，或者可以是諸如單向離合器或制動器的被動裝置。
[0014] 在圖1中示意性示出了變速器的示例。變速器利用四個簡單的行星齒輪組20、30、 40和50。行星架22繞中軸旋轉並支撐一組行星齒輪24,從而行星齒輪相對於行星架旋轉。 行星齒輪上的外輪齒與太陽齒輪26上的外輪齒嚙合，並與環形齒輪28上的內輪齒嚙合。太 陽齒輪和環形齒輪被支撐以繞與行星架相同的軸旋轉。齒輪組30、40和50類似地構造。
[0015] 在表1中列出了對於每個行星齒輪組的建議齒數比。
[0016] 表 1
[0017]
【權利要求】
1. 一種變速器，包括： 離合器殼體； 第一離合器包，具有通過花鍵連接到離合器殼體的第一分離片和通過花鍵連接到第一 殼的第一摩擦片； 第一活塞，被構造成在離合器殼體內軸向滑動並向第一離合器包施加力； 第二離合器包，具有通過花鍵連接到離合器殼體的第二分離片和通過花鍵連接到第二 殼的第二摩擦片； 第二活塞，被構造成在離合器殼體內軸向滑動並向第二離合器包施加力； 輸入軸，延伸穿過離合器殼體； 第三離合器包，具有通過花鍵連接到輸入軸的第三分離片和通過花鍵連接到第二殼的 第三摩擦片； 第三活塞，被構造成向第三離合器包施加力。
2. 根據權利要求1所述的變速器，還包括第一行星齒輪組，所述第一行星齒輪組具有 固定結合到第二殼的第一太陽齒輪、第一行星架、第一環形齒輪以及多個行星齒輪，所述多 個行星齒輪被支撐在第一行星架上並與第一太陽齒輪和第一環形齒輪哨合。
3. 根據權利要求2所述的變速器，還包括第二行星齒輪組，所述第二行星齒輪組具有 固定結合到第一殼的第二太陽齒輪、第二行星架、固定結合到離合器殼體的第二環形齒輪 以及多個行星齒輪，所述多個行星齒輪被支撐在第二行星架上並與第二太陽齒輪和第二環 形齒輪嚙合。
4. 一種離合器模塊，包括： 殼體，被構造成繞軸旋轉； 多個第一分離片，具有通過花鍵連接到殼體的外邊緣，第一分離片具有內徑和外徑； 多個第二分離片，具有通過花鍵連接到殼體的內邊緣，第二分離片的內徑小於第一分 離片的外徑。
5. 根據權利要求4所述的離合器模塊，還包括第一活塞，所述第一活塞與殼體相接以 限定第一應用腔室，所述第一應用腔室的外徑小於第一分離片的內徑。
6. 根據權利要求4所述的離合器模塊，還包括第二活塞，所述第二活塞與殼體相接以 限定第二應用腔室，所述第二應用腔室的外徑小於第二分離片的內徑。
7. 根據權利要求4所述的離合器模塊，還包括： 第一活塞，與殼體相接，以限定第一應用腔室和第一平衡腔室； 第二活塞，與殼體相接，以限定第二應用腔室和第二平衡腔室， 其中，殼體限定有將第一平衡腔室連通到第二平衡腔室的通道。
8. 根據權利要求4所述的離合器模塊，還包括： 多個第一摩擦片，與所述多個第一分離片交替布置並通過花鍵連接到第一殼，所述第 一殼固定結合到第一旋轉元件； 多個第二摩擦片，與所述多個第二分離片交替布置並通過花鍵連接到第二殼，所述第 二殼固定結合到第二旋轉元件， 其中，所述殼體在第一旋轉元件和第二旋轉元件之間軸向地定位。
9. 一種離合器模塊，包括： 殼體，被構造成繞軸旋轉； 第一離合器包，具有多個第一分離片，所述多個第一分離片通過花鍵連接到殼體並與 至少一個第一摩擦片交替布置，第一分離片具有內徑； 第一活塞，被構造成擠壓第一離合器包，第一活塞與殼體相接以限定第一應用腔室，所 述第一應用腔室的外徑小於第一分離片的內徑； 第二離合器包，具有多個第二分離片，所述多個第二分離片通過花鍵連接到殼體並與 至少一個第二摩擦片交替布置，第二分離片具有內徑； 第二活塞，被構造成擠壓第二離合器包，第二活塞與殼體相接以限定第二應用腔室，所 述第二應用腔室的外徑小於第二分離片的內徑。
10.根據權利要求9所述的離合器模塊，還包括固定結合到殼體的環形齒輪。
【文檔編號】F16H61/28GK104235277SQ201410203114
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年5月14日 優先權日:2013年6月14日
【發明者】格雷戈裡·丹尼爾·格萊斯基, 傑夫瑞·愛德華·毛瑞爾, 史蒂芬·傑拉德·託馬斯 申請人:福特全球技術公司