具有成形保持環的離合器組件的製作方法
2023-11-04 20:55:22 1
具有成形保持環的離合器組件的製作方法
【專利摘要】一種用於車輛變速器的離合器組件包括殼體，所述殼體由壁限定，所述壁具有環形構造，圍繞離合器軸線。所述壁在開放端和底板之間延伸。所述底板從所述壁朝向所述離合器軸線向內延伸。多個花鍵形成在所述壁中並且每個與所述殼體的開放端間隔開。卡環將離合器板保持在所述殼體中。所述壁的所述開放端被朝向所述離合器軸線向內變形，從而限定用於將所述卡環保持在所述殼體中的保持器。
【專利說明】具有成形保持環的離合器組件
【技術領域】
[0001]本發明一般地涉及用於汽車變速器中的離合器。更具體地，本發明涉及改進的離合器殼體和保持組件。
【背景技術】
[0002]已知將離合器用於組裝到車輛動力系的自動變速器中。還已知將增加數量的離合器組裝到變速器中以改進車輛的裡程性能。例如，僅具有四個離合器的變速器不能良好地運行，也不能提供如具有六個、或者甚至八個離合器的變速器那樣的良好的裡程性能。由於燃料成本越來越高，大多數車輛公司都在設計製造具有八個或者甚至九個離合器的新型變速器。
[0003]典型的離合器包括環形殼體，該環形殼體具有環形壁，限定多個間隔的花鍵。通常，當需要額外的結構完整性時，通過對顯著更厚的殼體進行機加工而在環形壁中形成花鍵。在離合器殼體內，活塞被保持成鄰近於殼體的基部並且圍繞傳動軸，油通過傳動軸流入殼體基部和活塞之間。活塞與多個離合器板通過鋼間隔件隔開。
[0004]由殼體的環形壁限定的花鍵延伸到殼體的遠端。通過機加工或者反向切開和成形過程在花鍵中形成卡環凹槽。卡環被插入凹槽中以保持上述離合器部件。離合器通常由於形成在離合器殼體的花鍵中的反向切開和成形的凹槽的薄弱性而失效。由反向切開限定的尖銳邊緣在殼體中產生了薄弱區域，已知所述薄弱區域會破裂，尤其是當變速器處於重負載下時。已經嘗試通過增大離合器殼體的厚度並且延長卡環凹槽和殼體開放端之間的距離來改善卡環凹槽和離合器殼體的整體性。這些用以改善殼體整體性的嘗試均未被證明是足夠的。此外，增大殼體的厚度會增加車輛變速器的重量，尤其是當在一些變速器中八個離合器變得更加流行的情況下。此外，延長卡環凹槽和離合器殼體端部之間的距離利用了封裝空間，不必要地在變速器內導致增加。因此，極其需要重新設計離合器和離合器殼體以減小質量、增加結構完整性，特別是保持卡環，並且減小給定離合器所需的封裝空間的量。
【發明內容】
[0005]一種用於變速器尤其是車輛變速器的離合器組件包括殼體，所述殼體由壁限定，所述壁具有環形構造，圍繞離合器軸線。所述壁在開放端和底板之間延伸並且所述底板從所述壁朝向所述離合器軸線向內延伸。多個花鍵形成在所述壁中並且所述花鍵與所述殼體的開放端間隔開。卡環將多個離合器板和纖維板保持在離合器殼體中。所述壁的所述開放端在所述殼體的開放端處被朝向所述離合器軸線向內變形，從而限定用於將所述卡環保持在所述殼體中的保持器。
[0006]本發明的離合器和離合器殼體消除了現有技術離合器殼體已知的切開和成形卡環凹槽，切開和成形卡環凹槽通常導致汽車變速器的失效。通過使殼體的環形壁徑向向內變形而限定本離合器殼體的保持器，以將保持器限定在花鍵的上端和變形壁之間。實際上，卡環保持由殼體頂部的「褶邊」來實現，並且導致完全的360°保持。卡環保持器的這種構造消除了與現有技術切開和成形卡環凹槽相關聯的薄弱性，由於在形成於離合器殼體中的多個花鍵中形成反向切口而造成該薄弱性。該切口導致應力上升條件，從而導致卡環從離合器殼體釋放。相信現在能夠將離合器殼體的厚度減小多達0.5毫米，從而提供典型殼體的質量的20%降低。此外，花鍵不再延伸到離合器殼體的開放端而是與殼體的開放端間隔開，以有助於開放端變形而從卡環形成保持器。這有助於減小離合器殼體的軸向長度，從而減小汽車變速器的每個離合器所需的封裝空間。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0007]當結合附圖來考慮時，本領域技術人員從優選實施例的以下詳細描述將會易於明白本發明的以上和其他優點，在附圖中:
圖1示出了本發明的離合器的剖視圖；
圖2示出了圖1的離合器殼體的局部透視圖；
圖3示出了本發明的離合器殼體的平面圖；
圖4是圖3的線4-4的剖面圖，示出了單獨的離合器板的安裝；
圖5是圖3的線5-5的剖面圖，示出了單獨的離合器板的安裝；
圖6示出了離合器板的局部平面圖；
圖7示出了本發明的離合器組件的局部平面圖，離合器板已安裝；
圖8示出了離合器組件的局部平面圖，離合器板和保持或卡環已安裝；
圖9和10示出了安裝有卡環的保持器和保持器齒的剖面圖；
圖11示出了離合器殼體在形成保持器之前的局部透視圖；
圖12示出了離合器殼體在形成保持器之前的局部剖面圖；
圖13示出了形成有保持齒的離合器殼體在形成保持器之前的局部透視圖；
圖14示出了本發明的替代離合器殼體的局部透視圖；並且 圖15示出了局部透視圖，保持器環和離合器板已安裝到替代離合器殼體中。
【具體實施方式】
[0008]參照圖1，以附圖標記10 —般地示出了本發明的離合器組件的側剖面圖。組件10包括由環形壁14限定的殼體12。環形壁14圍繞傳動軸16，傳動軸16限定軸軸線A。殼體12的環形壁14在開放端18和底板20之間延伸。底板20朝向傳動軸16徑向向內延伸。活塞22圍繞傳動軸16並且定位成鄰近於殼體12的底板20。密封件23將殼體12的底板20密封到傳動軸16。變速器流體泵送通過傳動軸16，通過出口 24併到達位於活塞22和殼體12的底板20之間的空間，從而以已知方式來對離合器組件進行切換。纖維板28圍繞傳動軸16並且在活塞22和多個離合器板26之間定位成鄰接關係。離合器板26被纖維板28分開。離合器板26和纖維板28圍繞傳動軸16並且被卡環30保持在殼體12中，如下文將要進一步說明的。離合器壓板32布置在多個離合器板26、纖維板28和卡環30之間。移位構件34覆蓋在殼體12的開放端18之上並且為偏壓構件36提供偏壓支撐，用於將活塞22朝向殼體12的底板20偏壓。
[0009]殼體12限定多個殼體花鍵38，多個殼體花鍵38繞殼體12的完整360°間隔開，如圖2最佳示出的。移位構件34限定多個構件花鍵40 (如圖1所示)，從而殼體花鍵38和構件花鍵40是相對的，使得離合器板26能夠定位成接合殼體花鍵38或者構件花鍵40，如圖1所示。因此，本領域普通技術人員應當理解的是離合器板26限定多個間隔的齒42，其以齒輪狀方式接合殼體花鍵38。離合器板26的齒42在圖6中最佳地示出。
[0010]現在參照圖2，保持器44定位在殼體12的開放端18處。保持器44朝向傳動軸線A徑向向內延伸並且限定多個保持器齒46。每個保持器齒46與多個殼體花鍵38中的一個周向地對準，下面將會進一步說明其目的。每個殼體花鍵38與殼體12的開放端18間隔開，從而在保持器44和殼體花鍵38之間限定了空間48。如圖1所示，卡環30位於限定在保持器44和殼體花鍵38之間的空間48內。再次參照圖2，殼體花鍵38也與殼體12的底板20間隔開。儘管殼體花鍵38被表示為殼體12的環形壁14中的向內突出變形部，但本領域普通技術人員應當理解的是殼體花鍵38也可以由冷成形工藝形成。
[0011]現在參照圖3-5，多個殼體花鍵38限定殼體12的殼體小直徑50並且殼體12的環形壁14限定殼體大直徑52。類似地，保持器44限定每個保持器齒46之間的保持器大直徑54，並且保持器齒46的徑向最向內部分限定保持器小直徑56。發明人設想了保持器大直徑54包括在殼體小直徑50和殼體大直徑52之間的長度。然而，必要的是，保持器大直徑54大於離合器板26上的齒42的最外直徑。此外，保持器小直徑56被設想為接近於殼體小直徑50。然而，保持器小直徑56應當不小於離合器板26的小直徑。
[0012]殼體12、保持器44和保持器齒46的各種元件的上述直徑有助於將離合器板26安裝到殼體12中。
[0013]圖7示出了部分組裝的離合器組件10，其中，所示的離合器板26被殼體花鍵38和保持器齒46接收。離合器板齒42被示出與殼體大直徑52間隔開。本領域普通技術人員應當理解的是離合器板齒42僅 需要能夠被保持器44接收並且能夠與殼體花鍵38接合就能夠完全地?呆作。
[0014]圖8示出了部分組裝的離合器組件10的另一視圖，卡環30已被保持器44保持並且被定位在殼體花鍵38和保持器44之間的空間48中。
[0015]參照圖9和10，卡環30被示出位於限定在保持器44和殼體花鍵38之間的空間48中。從圖10應當明白的是，卡環30實現了 360°的接觸並且被保持器44保持。如上所述，現有技術的卡環凹槽僅僅提供與卡環的180°的部分接觸，導致在現有技術殼體上形成局部應力，從而導致已知的失效。圖9示出了額外的結構完整性，其中，保持器齒46提供與卡環30的180°的進一步接觸和保持。與當前的切開和成形卡環設計相比，相信通過保持器44和卡環30之間的增加的接觸能夠在用於形成殼體12的金屬板中實現厚度的20%降低。
[0016]現在將對形成保持器的方法進行說明。參照圖11，示出了在形成保持器44之前的殼體12的局部剖面圖。因此，多個殼體花鍵38中的一個被示出具有小於部分形成的殼體12的上凸緣58的直徑。本領域普通技術人員顯然知道殼體花鍵38與殼體12的開放端明顯地間隔開，即使在完全形成保持器44之前也是如此。虛線6示出了凸緣58的目標褶邊(hem)以限定保持器44，從而限定布置在保持器44和多個殼體花鍵38之間的空間48。應當注意，褶邊材料厚度是恆定的用於整個離合器殼體的母材厚度。然而，在形成殼體凸緣58之前,殼體凸緣58被挖槽以限定保持器齒46,如圖13最佳不出的。一旦已經在凸緣中形成保持器齒46，通過滾壓或旋壓工藝限定布置在保持器44和殼體花鍵38之間的空間48來形成保持器44，如圖9和10示出的。本領域技術人員還應當理解的是，限定在保持器44和殼體花鍵38之間的空間48是恆定的，而卡環30被從多個厚度中選擇以適應組裝多種離合器組件10。因此，相信卡環30將會在由保持器44和殼體花鍵38限定的空間48中具有一些浮動，這取決於在組裝時所選擇的卡環30的厚度。
[0017]圖14和15示出了替代的保持器60。與在先前的實施例中公開的元件相同的元件具有相同的元件編號。替代的保持器60限定外保持器壁62，外保持器壁62具有大於殼體大直徑52的直徑。在該實施例中，替代的保持器60不包括保持器齒，而是提供與卡環30的更加延長的重疊區，如圖15最佳示出的。在該實施例中，保持器實現了與卡環30的額外接觸，從而用替代保持器60的更加顯著的部分經由替代保持器唇緣64實現了 360°的接觸。如圖15進一步示出的，卡環30包括大於殼體大直徑52的外直徑。然而，卡環30提供與壓板32、離合器板26和纖維板28的足夠重疊，以充分地保持離合器組件10。
[0018]儘管已經參照示例性實施例描述了本發明，但本領域技術人員將會理解的是，在不背離本發明範圍的情況下可作出各種改變並且可以用等同物替換其元件。另外，在不背離本發明的實質範圍的情況下，可作出許多修改以使具體情況或材料適應本發明的教導。因此，所意圖的是，本發明不限於所公開的被設想為實施本發明的最佳模式的具體實施例，而是本發明將會包括落在所附權利要求的範圍內的所有實施例。
【權利要求】
1.一種用於變速器的離合器組件，包括: 殼體，所述殼體由壁限定，所述壁具有環形構造，圍繞離合器軸線，所述壁在開放端和底板之間延伸，所述底板從所述壁朝向所述離合器軸線向內延伸； 形成在所述壁中的多個花鍵，所述花鍵與所述殼體的所述開放端間隔開； 卡環，所述卡環用於將離合器板保持在所述殼體中；並且 所述壁的所述開放端被朝向所述離合器軸線向內變形，從而限定用於將所述卡環保持在所述殼體中的保持器。
2.如權利要求1所述的組件，其中，所述殼體的所述壁包括殼體大直徑和殼體小直徑，所述保持器限定被截短在所述殼體大直徑和所述殼體小直徑之間的保持器小直徑。
3.如權利要求1所述的組件，其中，所述保持器提供與所述卡環的三百六十度接觸保持。
4.如權利要求1所述的組件，包括從所述保持器徑向向內延伸的多個突片。
5.如權利要求4所述的組件，其中，所述突片周向地覆蓋在所述花鍵之上。
6.如權利要求1所述的組件，其中，所述卡環包括多個卡環，每個卡環具有不同的厚度，以便適應所述離合器板的變化。
7.如權利要求1所述的組件，其中，所述離合器板包括外圍邊緣並且所述外圍邊緣限定多個板齒，由此限定板大直徑，所述板大直徑小於所述殼體大直徑。
8.如權利要求1所述的`組件，其中，形成在所述殼體的所述壁中的所述花鍵與所述殼體的所述底板間隔開。
9.如權利要求1所述的組件，其中，所述保持器包括保持器壁，所述保持器壁具有大於所述殼體大直徑的直徑。
10.如權利要求1所述的組件，包括多個離合器環，所述多個離合器環被所述卡環保持在所述離合器殼體中。
11.一種用於變速器中的離合器殼體，所述殼體圍住離合器板，所述離合器板與車輛的傳動軸相互作用，所述殼體包括: 壁，所述壁具有管狀構造，所述管狀構造具有開放端和部分封閉端，所述部分封閉端具有從所述壁徑向向內延伸的底板； 多個花鍵，所述多個花鍵形成在所述壁中，由此提供與布置在所述殼體內的離合器板的齒輪狀接合，所述多個花鍵與所述壁的開放端間隔開；和 保持器，所述保持器由位於所述壁的所述開放端的褶邊限定，所述褶邊從所述壁徑向向內延伸以便保持卡環，所述卡環用於將所述離合器板組件保持在所述離合器殼體中。
12.如權利要求11所述的離合器殼體，包括從所述保持器徑向向內延伸的多個突片。
13.如權利要求12所述的離合器殼體，其中，所述突片中的每一個與形成在所述離合器殼體的所述壁中的所述多個花鍵中的一個周向地對準。
14.如權利要求11所述的離合器殼體，其中，所述多個花鍵與所述離合器殼體的所述底板間隔開。
15.如權利要求11所述的離合器殼體，其中，所述多個花鍵中的每一個限定連續表面。
16.如權利要求11所述的離合器殼體，其中，所述保持器與所述多個花鍵限定空間，用於接收卡環。
17.如權利要求11所述的離合器殼體，其中，所述保持器限定外保持器壁，所述外保持器壁具有大於所述殼體的所述壁的大直徑的直徑。
18.如權利要求11所述的離合器殼體，其中，所述保持器限定保持器大直徑，所述花鍵限定花鍵小直徑並且所述殼體限定殼體大直徑，所述保持器大直徑大於所述花鍵小直徑和所述殼體大直徑。
19.如權利要求11所述的離合器殼體，其中，所述離合器板包括用於接合所述多個花鍵的多個齒，並且所述離合器齒限定小於所述保持器大直徑的齒大直徑。
20.如權利要求11所述的離合器殼體，其中，所述保持器沿具有管狀構造的所述壁的三百六十度接合所述卡環。`
【文檔編號】F16D11/00GK103782049SQ201180071434
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2011年8月31日 優先權日:2011年6月6日
【發明者】J.舒巴 申請人:價值選取有限責任公司, 舒巴顧問公司