CN103912596B - 带有流体排放孔的离合器背板 - Google Patents

带有流体排放孔的离合器背板 Download PDF

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Abstract

本发明涉及带有流体排放孔的离合器背板。一种用于摩擦离合器叠片的背板包括多个径向排放通道延伸穿过的肩部或凸缘。径向排放通道与从摩擦离合器收集液压流体的周向通槽相交。径向通道通过离心力的帮助将液压流体流远离其它摩擦离合器叠片径向向外导向，从而防止此类流体在其流到和流过分离的离合器叠片时形成阻力和造成增加的旋转损失。

Description

带有流体排放孔的离合器背板
技术领域
本公开涉及用于机动车辆自动变速器等的摩擦叠片离合器，并且更具体地涉及用于机动车辆自动变速器用摩擦叠片离合器或组件的具有多个液压流体排放孔的背板。
背景技术
此部分中的陈述仅提供与本公开有关的背景信息，并且可能构成或不构成现有技术。
机动车辆自动变速器中的摩擦叠片离合器通常为压力润滑的，即，液压(变速器)流体在压力下被输送至摩擦离合器叠片或其附近以润滑和冷却离合器的交错的片或盘。根据离合器是否接合或分离，液压流体流通常将采用两个路径中的一个或另一个。
此外，根据自动变速器的构型，路径中的至少一个将导致液压流体流通常再导向到至少一个其它的通常分离的摩擦离合器叠片。一般而言，发生这种情况是因为分离的离合器的松弛的片或盘代表流体流动路径。当这种情况发生时，液压流体流在提供冷却的同时可能由于液压流体的粘性而显著增加分离的离合器中的旋转损失。这当然会降低变速器的总效率并增加燃料消耗。应当理解，如果离合器接合，在离合器片之间不出现流体流并且通过本发明解决的问题不存在。
因此，本领域需要减少自动变速器中分离的摩擦离合器的旋转损失，该旋转损失由从其它部件进入和通过此类分离的摩擦离合器片或盘的液压流体流造成。
发明内容
本发明提供了一种用于摩擦离合器叠片的背板，该背板具有肩部或凸缘和周向凹槽，多个径向排放孔或通道延伸穿过肩部或凸缘，周向凹槽与通道相交。周向凹槽收集液压流体，并且径向通道通过离心力的帮助将液压流体流远离其它摩擦离合器叠片径向向外导向，从而防止此类流体在其流到和流过相邻的分离的摩擦离合器叠片时造成增加的旋转损失。
因此，本发明的一个方面是提供一种具有减小的由流过分离的摩擦离合器的变速器流体造成的旋转损失的自动变速器。
本发明的另一方面是提供一种具有摩擦离合器叠片的自动变速器，该叠片具有包括轴向延伸肩部或凸缘的背板。
本发明的又一方面是提供一种摩擦离合器叠片，其具有包括轴向延伸肩部或凸缘和相交的周向凹槽的背板。
本发明的又一方面是提供一种具有摩擦离合器叠片的自动变速器，该叠片具有包括轴向延伸肩部或凸缘和多个径向取向的流体通道的背板。
本发明的又一方面是提供一种具有背板的摩擦离合器叠片，该背板包括轴向延伸肩部或凸缘和多个径向取向流体通道。
本发明的又一方面是提供一种具有背板的摩擦离合器叠片，该背板包括轴向延伸肩部或凸缘和多个径向取向流体通道，所述流体通道将流过离合器的液压流体径向向外导向。
本发明提供下列技术方案。
技术方案1. 一种用于自动变速器的摩擦离合器叠片，组合地包括：
多个第一离合器片，其联接到驱动构件，
多个第二离合器片，其与所述多个第一离合器片交错且联接到从动构件，
致动器，其设置在所述多个离合器片的一侧上，以及
背板，其设置在所述多个离合器片的另一侧上，所述背板包括轴向延伸凸缘和延伸穿过所述凸缘的多个径向通道。
技术方案2. 根据技术方案1所述的摩擦离合器叠片，还包括与所述径向通道连通的在所述凸缘上的周向通槽。
技术方案3. 根据技术方案1所述的摩擦离合器叠片，其中所述致动器是电动的、液压的和气动的中的一种。
技术方案4. 根据技术方案1所述的摩擦离合器叠片，其中所述背板由配合的按扣环和凹槽保持在所述驱动构件和从动构件中的一个中。
技术方案5. 根据技术方案1所述的摩擦离合器叠片，其中所述第一和第二离合器片的至少一个面包括摩擦材料。
技术方案6. 根据技术方案1所述的摩擦离合器叠片，其中所述背板由粉末金属制成。
技术方案7. 根据技术方案1所述的摩擦离合器叠片，还包括至少一个行星齿轮组件，所述至少一个行星齿轮组件具有联接到所述摩擦离合器叠片的所述驱动构件和所述从动构件中的一个的部件。
技术方案8. 一种用于自动变速器的摩擦离合器叠片，组合地包括：
多个第一离合器片，其由第一互相啮合的花键联接到驱动构件，
多个第二离合器片，其与所述多个第一离合器片交错且由第二互相啮合的花键联接到从动构件，
致动器，其设置在所述多个离合器片的一端上，以及
环形背盘，其设置在所述多个离合器片的相对端上，所述背盘包括轴向延伸凸缘和延伸穿过所述凸缘的多个径向通道。
技术方案9. 根据技术方案8所述的摩擦离合器叠片，还包括与所述径向通道连通的在所述凸缘上的周向通槽。
技术方案10. 根据技术方案8所述的摩擦离合器叠片，其中所述致动器是电动的、液压的和气动的中的一种。
技术方案11. 根据技术方案8所述的摩擦离合器叠片，其中所述背盘由配合的按扣环和凹槽保持在所述驱动构件和从动构件中的一个中。
技术方案12. 根据技术方案8所述的摩擦离合器叠片，其中所述第一和第二离合器片的一个面包括摩擦材料。
技术方案13. 根据技术方案8所述的摩擦离合器叠片，其中所述背盘由粉末金属制成。
技术方案14. 根据技术方案8所述的摩擦离合器叠片，还包括至少一个行星齿轮组件，所述至少一个行星齿轮组件具有联接到所述摩擦离合器叠片的所述驱动构件和所述从动构件中的一个的部件。
技术方案15. 一种用于自动变速器的摩擦离合器叠片，组合地包括：
多个第一离合器片，其由第一互相啮合的花键联接到驱动构件，
多个第二离合器片，其与所述多个第一离合器片交错且由第二互相啮合的花键联接到从动构件，
致动器，其设置在所述多个离合器片的一端上，以及
背板，其设置在所述多个离合器片的相对端上，所述背板包括轴向延伸凸缘、延伸穿过所述凸缘的多个径向通道和与所述径向通道相交的周向通槽。
技术方案16. 根据技术方案15所述的摩擦离合器叠片，其中所述周向通槽在所述凸缘的内部上。
技术方案17. 根据技术方案15所述的摩擦离合器叠片，其中所述致动器是电动的、液压的和气动的中的一种。
技术方案18. 根据技术方案15所述的摩擦离合器叠片，其中所述背板由配合的按扣环和凹槽保持在所述驱动构件和从动构件中的一个中。
技术方案19. 根据技术方案15所述的摩擦离合器叠片，其中所述第一和第二离合器片的一个面包括摩擦材料。
另外的优点、方面和适用范围将从本文提供的描述变得显而易见。应当理解，描述和具体示例仅意图用于举例说明，而并非意图限制本公开的范围。
附图说明
本文所述附图仅用于举例说明，而并非意图以任何方式限制本公开的范围。
图1是现有技术自动变速器的一部分的局部剖视图，示出了从接合的摩擦离合器到分离的摩擦离合器的液压流体流动通道；
图2是结合本发明的自动变速器的一部分的放大局部剖视图；
图3是自动变速器的一部分的局部剖视图，示出了结合本发明的通过接合的摩擦离合器的液压流体流动通道；
图4是结合本发明的离合器背板的备选实施例的一部分的透视图；以及
图5是示出典型的现有技术摩擦离合器的旋转损失和靠近结合本发明的离合器设置的典型的分离的摩擦离合器的旋转损失的减小的坐标图。
具体实施方式
以下描述本质上仅仅是示例性的，而并非意图限制本公开、应用或用途。
参照图1，具体地包括一对相邻的摩擦离合器叠片或组件的现有技术变速器的一部分的图示由附图标记10标示。现有技术变速器10通常包括多个行星齿轮组件，该组件的一些部分由附图标记12标示。一对摩擦离合器叠片或组件16和18可操作地设置在行星齿轮组件12与其它旋转和静止部件之间。外部摩擦离合器叠片或组件16显示处于分离模式或状态，并且内部摩擦离合器组件18显示处于接合模式或状态。这样在操作期间，液压(变速器)流体或油将通过离心力的帮助围绕摩擦离合器叠片18的端部流动。由于液压流体的动能和自动变速器10内的各种压差，流体也可能轴向流动，在这种情况下，流体将流入外部离合器16的片或盘中并在片或盘之间流动，所述片或盘为了说明目的且如上文所指那样为分离的。该液压流体流由图1中的箭头指示。
液压流体向分离的外部摩擦离合器叠片16中的流动将趋于在连接到摩擦离合器叠片16的输入和输出的片或盘之间形成粘性联接，从而产生过大的阻力且增加摩擦离合器叠片16和整个变速器10的旋转损失。应当理解，虽然仅与一个接合的和一个分离的摩擦离合器叠片或组件有关，但当叠片处于分离状态时并且特别地当叠片被分离且经受来自典型地离合器的相邻部件的液压流体流，从而能够产生阻力和增加旋转损失时，上述示例适用于变速器内的所有摩擦离合器叠片。
现在参看图2，示出了自动变速器10’的一部分，其包括结合本发明的内部摩擦离合器叠片或组件30。摩擦离合器叠片30包括第一多个较大直径的摩擦离合器片或盘32，其通过互相啮合的外花键和内花键34联接到外部环形扭矩承载构件36。根据常规的摩擦离合器实践，摩擦离合器片或盘32的至少一个面包括摩擦材料38。摩擦离合器叠片30还包括第二多个交错的较小直径的离合器片或盘42，其通过互相啮合的外花键和内花键组44联接到内部扭矩承载构件46并可包括摩擦材料38。在摩擦离合器叠片30的一端(图2中的左端)设置有液压、电动或气动操作器48，其将轴向压缩力选择性地提供至摩擦离合器叠片30以造成通过叠片的扭矩传递。
在摩擦离合器叠片或组件30的另一端(图2中的右端)设置有环形背板或盘50。背板50通过接纳并座置在周向通槽或凹槽54内的按扣环52或类似部件对抗远离操作器48和摩擦离合器叠片30的轴向运动而定位和约束。背板50因此用作止挡件或行程限位器，第一和第二摩擦片或盘32和42抵靠其被压缩。背板50还包括围绕其周边设置的外花键56，外花键56与互相啮合的外花键和内花键组34的内花键互补，互相啮合的外花键和内花键组34接合第一较大直径摩擦片或盘32并将其联接到外部环形扭矩承载构件36。
现在参看图2和图3，背板50包括远离背板50本身轴向延伸的环形肩部或凸缘58。背板50因此限定“L”形横截面，其中“L”的脚部(肩部或凸缘58)更靠近变速器10的中心轴线。在肩部、凸棱或凸缘58的内面上有周向通槽或凹槽60，其与多个周向间隔开的径向通道、内孔或排放孔62相交。应当理解，大体上围绕且沿着摩擦离合器叠片30的内表面流动的液压流体将收集在周向通槽或凹槽60中，然后由于变速器10内的压差和离心力中的一者或两者被径向向外导向，如图3的箭头示出和指示的，从而防止液压流体流被导向至和进入一个或多个相邻的摩擦离合器叠片或组件66并且在其中造成阻力和旋转损失。
现在参看图4，结合本发明的备选实施例背板或盘由附图标记70示出和大体标示。备选实施例背板或盘70同样为横截面大体上“L”形的且包括轴向延伸肩部或凸缘72。径向切口、狭槽或通槽74延伸穿过肩部或凸缘72且同样有利于由变速器10内的压差和离心力导向的径向流体流。备选实施例背板70优选地还包括围绕其周边的外花键76，外花键76接合离合器部件上的互补花键。备选实施例背板70的带狭槽构型尤其适合通过粉末金属技术和材料制造。
现在参看图5，示出了在现有技术的分离的摩擦离合器和靠近结合本发明的摩擦离合器设置的分离的离合器之间的性能比较。水平(X)轴线表示和显示以每分钟转数(RPM)计的变速器10的涡轮速度，竖直(Y)轴线表示和显示以牛顿米(Nm)计的旋转损失。包括若干数据点的上线82与诸如图1所示摩擦离合器16的典型的分离的现有技术摩擦离合器有关，该离合器暴露于来自诸如也在图1中示出的摩擦离合器18的相邻部件的液压流体流，这增加了离合器内的阻力且因此增加了变速器的旋转损失。下线84与诸如图3所示离合器66的分离的摩擦离合器的性能有关，离合器66靠近结合本发明的背板50和70中的流转向和导向通道62或狭槽74的接合的摩擦离合器，例如，也在图3中示出的摩擦离合器30。应当指出，在由括号86限定的正常行驶的典型速度范围内，存在旋转损失的明显减少。
本发明的描述本质上仅仅是示例性的，并且不脱离本发明要旨的变型意图在本发明的范围内。这样的变型不被认为偏离本发明的精神和范围。

Claims (16)

1.一种用于自动变速器的摩擦离合器叠片，组合地包括：
多个第一离合器片，其联接到驱动构件，
多个第二离合器片，其与所述多个第一离合器片交错且联接到从动构件，
致动器，其设置在所述多个离合器片的一侧上，以及
背板，其设置在所述多个离合器片的另一侧上，所述背板包括远离所述背板的轴向延伸凸缘、延伸穿过所述凸缘的多个径向通道、和与所述径向通道连通的在所述凸缘的内表面上的周向通槽。
2.根据权利要求1所述的摩擦离合器叠片，其中所述致动器是电动的、液压的和气动的中的一种。
3.根据权利要求1所述的摩擦离合器叠片，其中所述背板由配合的按扣环和凹槽保持在所述驱动构件和从动构件中的一个中。
4.根据权利要求1所述的摩擦离合器叠片，其中所述第一和第二离合器片的至少一个面包括摩擦材料。
5.根据权利要求1所述的摩擦离合器叠片，其中所述背板由粉末金属制成。
6.根据权利要求1所述的摩擦离合器叠片，还包括至少一个行星齿轮组件，所述至少一个行星齿轮组件具有联接到所述摩擦离合器叠片的所述驱动构件和所述从动构件中的一个的部件。
7.一种用于自动变速器的摩擦离合器叠片，组合地包括：
多个第一离合器片，其由第一互相啮合的花键联接到驱动构件，
多个第二离合器片，其与所述多个第一离合器片交错且由第二互相啮合的花键联接到从动构件，
致动器，其设置在所述多个离合器片的一端上，以及
环形背盘，其设置在所述多个离合器片的相对端上，所述背盘包括远离所述背盘的轴向延伸凸缘、延伸穿过所述凸缘的多个径向通道以及与所述径向通道连通的在所述凸缘的内表面上的周向通槽。
8.根据权利要求7所述的摩擦离合器叠片，其中所述致动器是电动的、液压的和气动的中的一种。
9.根据权利要求7所述的摩擦离合器叠片，其中所述背盘由配合的按扣环和凹槽保持在所述驱动构件和从动构件中的一个中。
10.根据权利要求7所述的摩擦离合器叠片，其中所述第一和第二离合器片的一个面包括摩擦材料。
11.根据权利要求7所述的摩擦离合器叠片，其中所述背盘由粉末金属制成。
12.根据权利要求7所述的摩擦离合器叠片，还包括至少一个行星齿轮组件，所述至少一个行星齿轮组件具有联接到所述摩擦离合器叠片的所述驱动构件和所述从动构件中的一个的部件。
13.一种用于自动变速器的摩擦离合器叠片，组合地包括：
多个第一离合器片，其由第一互相啮合的花键联接到驱动构件，
多个第二离合器片，其与所述多个第一离合器片交错且由第二互相啮合的花键联接到从动构件，
致动器，其设置在所述多个离合器片的一端上，以及
背板，其设置在所述多个离合器片的相对端上，所述背板包括远离所述背板的轴向延伸凸缘、延伸穿过所述凸缘的多个径向通道和与所述径向通道相交的在所述凸缘的内表面上的周向通槽。
14.根据权利要求13所述的摩擦离合器叠片，其中所述致动器是电动的、液压的和气动的中的一种。
15.根据权利要求13所述的摩擦离合器叠片，其中所述背板由配合的按扣环和凹槽保持在所述驱动构件和从动构件中的一个中。
16.根据权利要求13所述的摩擦离合器叠片，其中所述第一和第二离合器片的一个面包括摩擦材料。
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