CN109139734B - 通过具有分离器特征的离合器板的流体排放 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于自动变速器的摩擦离合器组件。摩擦离合器组件被配置成用于在作用位置与释放或脱离位置之间移动。多个离合器板可包括摩擦板和交错的反作用板，加有作用板和背板。分离器特征邻近于反作用板、摩擦板、作用板和背板中的至少一个设置。反作用板、摩擦板、作用板和背板中的至少一个限定通道，该通道被配置成用于允许流体流动通过摩擦离合器组件并围绕分离器特征。

Description

通过具有分离器特征的离合器板的流体排放

技术领域

本发明涉及一种在机动车辆自动变速器中使用的摩擦离合器组件。

背景技术

典型的多级变速器使用摩擦离合器组件、行星齿轮装置和固定的互连件的组合以实现多个齿轮比。通常，行星齿轮组的数目和物理布置由封装、成本和期望的速度比来确定。用于接合和脱离变速器内的各个齿轮的摩擦离合器组件通常包括交错的离合器板，它们压靠在背板上。

以前，期望的是，建立具有足以传输变速器中转矩所需的尽量少部件的摩擦离合器组件，以避免增加变速器的成本和重量。在近些年中，然而，二氧化碳排放物要求已经变得愈来愈严格，且因此，变速器损失，例如旋转损失，与从前相比已经变得越来越为人关注。

发明内容

本发明提供了一种摩擦离合器组件，其包括多个分离器特征，例如分离器弹簧板，以将离合器板(当未接合时)彼此相互偏移，以努力降低旋转损失。然而，已经发现单独的弹簧板并不能足够地降低旋转损失，因为变速器流体通过分离器特征被截留在摩擦离合器组件中，导致由于截留的变速器流体产生的阻力而在离合器板之间产生旋转损失。因此，本发明提供了一种摩擦离合器组件，其具有位于离合器板之间的分离器特征，且其中离合器板限定通过它们的多个通道，以允许变速器流体围绕分离器特征移动通过离合器组件。

在可与本文公开的其它形式组合或分离的一种形式中，提供了一种用于汽车变速器的摩擦离合器组件。摩擦离合器组件被配置成用于在作用位置与释放位置之间移动，并具有多个离合器板。多个离合器板包括花键连接至第一变速器构件的摩擦板，和与摩擦离合器板相交错的反作用板，其中，该反作用板被花键连接至第二变速器构件。作用板邻近于多个离合器板的第一端设置。背板邻近于多个离合器板的第二端设置。分离器特征邻近于反作用板、摩擦板、作用板和背板中的一个或多个设置。反作用板、摩擦板、作用板和背板中的至少一个限定通道，该通道被配置成用于允许流体流过摩擦离合器组件并围绕分离器特征。

在可与本文公开的其它形式组合或分离的另一种形式中，提供了一种用于在汽车变速器中使用的离合器板。该离合器板配置包括多个反作用板。每个反作用板具有沿着外径设置的多个齿、从外径向内径向延伸的径向区段、和从该径向区段向内径向延伸的内部区段。每个反作用板限定位于反作用板内的多个通道，每个通道被限定在反作用板的径向区段中。多个分离器特征与多个反作用板相交错。每个分离器特征与多个通道中的至少一个通道相重叠，使得流体可通过该多个通道流过多个分离器。每个分离器特征被配置成用于将反作用板彼此相互偏移。

在可与本文公开的其它形式组合或分离的又一种形式中，提供了一种用于在汽车变速器中使用的离合器组件。离合器组件包括：壳体，该壳体具有从壳体的内表面向内径向延伸的多个内部花键；以及毂，该毂具有从该毂的外表面向外径向延伸的多个外部花键。包括多个摩擦板，每个摩擦板具有摩擦板内径、摩擦板外径、第一面和第二面。每个摩擦板具有从摩擦板内径延伸的多个内部齿，并且第一和第二面中的至少一个上面设置有摩擦材料。多个内部齿与毂的外表面上的多个外部花键相互相啮合。提供了多个反作用板，每个反作用板具有反作用板内径和反作用板外径。每个反作用板具有从反作用板外径延伸的多个外部齿。多个外部齿与壳体的内表面上的多个内部花键相互相啮合。多个反作用板与多个摩擦板相交错。每个反作用板具有从反作用板外径向内轴向延伸的径向区段以及从径向区段向内径向延伸的内部区段。每个反作用板限定位于反作用板的径向区段内的多个通道。多个分离器弹簧板与多个反作用板相交错。该通道被定位成用于允许流体通过该通道以流过分离器弹簧板。每个分离器弹簧板被配置成用于将反作用板彼此相互偏移开或者将反作用板从作用板或背板偏移开，并且每个分离器弹簧板径向地设置在每个摩擦板外径外部。

结合上描任何形式可选地提供附加特征，例如：分离器特征为弹簧板；弹簧板具有波状配置并由第二变速器构件操纵；第一变速器构件为内部毂；第二变速器构件为围绕多个离合器板的壳体；该弹簧板径向地设置在多个摩擦板外部；每个通道为外部凹槽；每个通道为孔；反作用板中的每一个限定位于其中的多个通道；多个通道围绕中心轴线定位在周边；多个通道径向地定位在每个摩擦板外部；作用板限定位于其中的多个通道；背板限定位于其中的多个通道；每个摩擦板具有设置在该摩擦板的面上的摩擦材料；该摩擦材料限定贯穿其中形成的摩擦材料凹槽；进一步包括设置在多个离合器板的一侧上的致动器；该致动器被配置成用于将多个离合器板压至作用位置；该致动器为电动的、液压的或气动的；作用板和背板各自具有从外径向内轴向延伸的径向区段以及从该径向区段向内径向延伸的内部区段；在作用板和背板内的每个通道限定在径向区段中；多个摩擦板与多个反作用板相交错；每个摩擦板径向地设置在每个反作用板的径向区段内部并且径向地设置在分离器特征内部；每个摩擦板具有从摩擦板的内径延伸的多个齿；每个分离器特征为波状环形板；每个外部凹槽或孔从反作用板外径中的一个向内延伸；每个分离器弹簧板与多个通道相重叠；每个通道从分离器弹簧向内径向地延伸；以及多个摩擦板与多个分离器特征相间隔开。

其它方面，从在此提供的说明将很容易理解优点和应用范围。应当理解的是，说明和具体实例仅仅旨在示出的目的，且并不意于限制本发明的范围。

附图说明

在此描述的附图仅仅旨在示出目的，且并不意于以任何方式来限制本发明的范围。

图1为根据本发明的原理的摩擦离合器组件的剖视图；

图2为根据本发明的原理的包括在图1中示出的摩擦离合器组件的变速器的剖开端部视图；

图3为根据本发明的原理的在图2中示出的包括在图1-2中示出的摩擦离合器组件的变速器的部分的横截面透视图；

图4为根据本发明的原理的在图2-3中示出的包括在图1-3中示出的摩擦离合器组件的变速器的另一部分的横截面透视图；

图5为根据本发明的原理的在图1-4中示出的摩擦离合器组件的端视图；

图6为根据本发明的原理的在图1-5中示出的摩擦离合器组件的部分的透视图；

图7A为根据本发明的原理的在图1-6中示出的摩擦离合器组件的部分的分解视图，该摩擦离合器组件包括背板、作用板、多个摩擦离合器板、多个反作用板和多个分离器特征；

图7B为根据本发明的原理的在图1-7A中示出的摩擦离合器组件的部分的分解视图，其仅仅示出了一个分离器特征、一个反作用板和一个摩擦离合器板；

图8A为根据本发明的原理的在图1-7B中示出的摩擦离合器组件的反作用板的部分的透视图；

图8B为根据本发明的原理的用于与在图1-7B中示出的摩擦离合器组件一起使用的反作用板的另一变型的部分的透视图；

图9为根据本发明的原理的在图1-7B中示出的摩擦离合器组件的剖视图，其示意性地示出了流过该摩擦离合组件的流体；以及

图10为根据本发明的原理的在图8B中示出的并且沿着图9中的线10-10所截取的一个分离器板、一个反作用板和一个摩擦离合器板的装配的剖视图。

具体实施方式

以下说明在本质上仅仅是示意性的，且并不意于限制本发明或它的应用或使用。

参考图1-4，摩擦离合器组件的部分的示意图被示出且通常以附图标记20示出。离合器组件20可以为汽车变速器21的一部分，例如自动变速器，其可包括多个行星齿轮组件，它们通常未示出，但它们的一个或多个齿轮或构件可联接至离合器毂22和/或离合器壳体24。离合器壳体24可为整个变速器壳体/箱23，或者变速器箱23内的更小的离合器壳体。摩擦离合器组件20可操作地设置在毂22与壳体24之间。摩擦离合器组件20被配置成用于通过多个交错的离合器板26选择性地将毂22(以及联接至毂22的任何行星齿轮元件、轴或静止元件)联接至壳体24(以及联接至壳体24的任何行星齿轮元件、轴或静止元件)。

多个交错的离合器板26包括第一组多个较小直径的离合器板或盘，它们称作为摩擦板28，这些摩擦板28通过相互接合毂22与摩擦离合器板28的内花键和外花键30而可滑动地联接至毂22。因而，毂22具有从毂22的外表面向外径向延伸的多个外部花键30。多个齿29沿着每个摩擦离合器板28的内径31延伸，且齿29与花键30接合或相互啮合，以防止摩擦离合器板28相对于毂22的旋转运动。根据传统的摩擦离合器实践，摩擦离合器板或盘28中的每一个的至少一个面36包括在其上设置的摩擦材料38。

第二组多个较大直径的离合器板或盘，称作为反作用板32，通过将壳体24和反作用板32的外花键和内花键34相互接合而联接至壳体24。因而，壳体24具有从壳体24的内表面向内径向延伸的多个内部花键34。多个齿35沿着每个反作用板32的外径37延伸，且齿35与花键34接合或啮合，以防止反作用板32相对于壳体24的旋转运动。在该实例中，与摩擦板28相比，该反作用板32更宽且更厚，且具有大于摩擦离合器板28的外径54的外径37。多个反作用离合器板32与多个摩擦离合器板28相交错。

在该实例中，作用板40设置在摩擦离合器组件20的邻近于摩擦离合器板28的第一端42处，且在该实例中，背板44设置在摩擦离合器组件20的邻近于端部摩擦离合器板28a的第二相对端46处。在摩擦离合器组件20的第一端42(图1方位中的左端)处设置有液压的、电动的或气动的操作器或致动器48，其选择性地提供轴向压力至摩擦离合器组件20，以引起转矩传递通过摩擦离合器组件20并且将摩擦离合器组件20移动至接合或作用位置。在该接合或作用位置，多个离合器板26压靠在背板44上(其通常由卡环(未示出)轴向地保持)以将毂22联接至壳体24。弹簧(未示出)可被配置成当致动器48被释放时将摩擦离合器组件20返回至脱离、分离或释放位置。

尽管在图1中示出了两个反作用板32和三个摩擦板28，应当理解的是，在不超越本发明的精神和范围的情况下，可使用任何其它合适数目的反作用板32和摩擦板28。例如，在其它图中的一些中示出了附加的离合器板28、32。另外，倘若需要，反作用板32和摩擦板28的布置和尺寸可颠倒，以使得摩擦板28可大于反作用板32并联接至壳体24。此外，除了摩擦板28具有在它们的面36上设置的摩擦材料38之外，反作用板32也可具有在其上设置的摩擦材料38。

在图1中，摩擦离合器组件20被示出处于脱离、分离或释放位置处。在该脱离、分离或释放位置处，致动器48从作用板40脱离和分离，且可在致动器48与作用板40之间存在小间隙g1。图1还示出了位于离合器板28、32每个之间的微小间隙g2；然而，应当理解的是，微小间隙g2可能一点也不是间隙，相反，仅仅是摩擦板28与反作用板32之间的滑移。当离合器组件16处于脱离位置处时，还具有位于背板44与端部摩擦离合器板28a之间的间隙g3或滑移。

离合器组件20被配置成用于在脱离或释放位置与接合或作用位置之间移动。在该接合或作用位置(未示出)，致动器48接触作用板40并压在作用板40上，以将多个摩擦和反作用板28、32压靠在背板44上。在该接合或作用位置，通过将多个离合器板28、32压靠在背板44上，离合器板28、32所花键连接的变速器构件22、24可联接在一起。在接合或作用位置，不存在间隙g1、g2、g3，且在致动器48与离合器板28、32之间存在可忽略的滑移或不存在滑移。

现在参考图5-7B，除了图1-4之外，邻近于反作用板32、摩擦板28、作用板40和背板44中的至少一个设置有分离器特征。在该实例中，分离器特征为具有波状配置的环状或环形钢制弹簧板50，如在图7B中最佳地看到。在可选的(实例)中，然而，分离器特征可以为另一类型的弹簧或甚至是橡胶分离器，在不超越本发明的精神和范围的情况下。弹簧板50由外部壳体24来指引，以维持弹簧板50围绕中心轴线X的径向位置。

在示出的实例中，弹簧板50设置在反作用板32中的每个之间；弹簧板50设置在反作用板32与作用板40之间；以及，弹簧板50设置在反作用板32与背板44之间。因而，弹簧板50与多个反作用板32相交错。每个分离器特征或弹簧板50被配置成用于将反作用板32彼此相互偏移，以及将反作用板从作用板40和背板44偏移。另外，每个分离器特征或弹簧板50可被配置成用于辅助于当致动器48脱离时将反作用板32返回至脱离位置。

反作用板32中的每个、作用板40和背板44限定多个通道52，该多个通道被配置成用于允许流体流过摩擦离合器组件20并围绕弹簧板50。在其它变型中，摩擦板28还可具有通道52，例如，摩擦板28为沿着外径花键的较大离合器板。在示出的实例中，反作用板32中的每个、作用板40和背板44限定多个通道52，该多个通道围绕中心轴线X周边地定位，且由每个摩擦板28向外径向地定位。

每个弹簧板50从多个摩擦板28向外径向地设置；因而，每个弹簧板50在摩擦板28的外径54的外部径向地设置，其中，摩擦板28与弹簧板50相间隔开。在该实例中，通道52与弹簧板50相重叠并从弹簧板50向内径向地延伸。换句话说，弹簧板50定位在摩擦板28的外径54与壳体24之间的径向空间中。

参考图7A-7B，反作用板32中的每个具有从外径37向内径向延伸的径向区段56以及从径向区段56向内径向延伸的内部区段58。在反作用板32之内形成的每个通道50在反作用板32的径向区段56而非在内部区段58中限定；在其它配置中，然而，通道52还可延伸进内部区段58中。内部区段58与摩擦板28相重叠。在示出的实例中，在反作用板32中限定的通道52完全地位于摩擦板28的径向外部。

类似地，作用板40具有从外径62向内径向延伸的径向区段60以及从径向区段60向内径向延伸的内部区段64。作用板40之内的每个通道52限定在作用板40的径向区段60而非内部区段64中，在示出的实例中。同样地，背板44具有从外径68向内径向延伸的径向区段66以及从径向区段66向内径向延伸的内部区段70。背板44之内的每个通道52限定在背板44的径向区段66而非内部区段70中，在示出的实例中。因此，在作用板40和在背板44中限定的通道50完全地位于摩擦板28的径向外部。

现参考图8A，通道52的实例被示出位于反作用板32中。通道52可以为空的形式，例如空52a，或者例如延伸至外径37的狭槽52b。该狭槽或该多个狭槽52b从外径37向内径向地延伸。当装配后，弹簧板50与孔52a和狭槽52b相重叠，且孔52a和狭槽52b从弹簧板50向内径向地延伸，如在图9中最佳地看出。

现参考图8B，通道152的另一实例被示出位于另一反作用板132中。反作用板132可以可选地被用在替代在以上说明或附图中的任意中所描述的摩擦离合器组件20的反作用板32。通道152可以为延伸至外径137的凹槽52c的形式。凹槽52c以腔体的形式沿着反作用板132从外径137向内径向地延伸。当装配后，弹簧板50与凹槽52c相重叠，且凹槽52c从弹簧板50向内径向地延伸，类似于在图9中所示(除了利用凹槽代替孔或狭槽)。

应当理解的是，尽管在图8A-8B中示出了反作用板32、132，可在作用板40和背板44中限定相同配置的通道50、152、52a、52b、52c。

参考图9，流体73从变速器21的中心流进离合器组件20。流体73流过摩擦板28并从摩擦板28的径向外部进入在摩擦板28与壳体24之间限定的径向空间74中。通道52允许流体73来润滑部件且并不会被截留于离合器组件20中，因而，降低了摩擦板28与反作用板32(以及还有作用板40与背板44)之间的阻力，该阻力由截留的流体引起。在该实例中，每个弹簧板50与通道52、152中的至少一个相重叠，以使得，流体可通过通道52、152流过弹簧板50。因此，多个通道52、152被定位成用于允许流体通过多个通道52、152来流过多个分离器弹簧板50。

现参考图10，在摩擦板28的面36上设置的摩擦材料38形成贯穿其中的凹槽72，以允许流体流过多个摩擦板28，以进一步有助于流体流过离合器组件20。

在此提供的说明在本质上仅仅是示意性的，且不脱离本发明要旨的变型意于落在奔本发明的精神和范围之内。这些变型并不被视为脱离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种用于在汽车变速器中使用的离合器板配置，所述离合器板配置包括：

多个反作用板，所述多个反作用板中的每一个反作用板具有沿着外径设置的多个齿、从所述外径向内径向延伸的径向区段，以及从所述径向区段向内径向延伸的内部区段，每个反作用板限定位于所述反作用板的所述径向区段内的多个通道；

多个分离器特征，所述多个分离器特征与所述多个反作用板相交错，每个分离器特征与所述多个通道中的至少一个通道相重叠，以使得流体能通过所述多个通道流过所述多个分离器特征，每个分离器特征被配置成用于将所述反作用板偏移开；以及

与所述多个反作用板相交错的多个摩擦板，每个摩擦板径向地设置在每个反作用板的所述径向区段内部并且径向地设置在所述多个分离器特征内部，所述多个摩擦板与所述多个分离器特征相间隔开，每个摩擦板具有从所述摩擦板的内径延伸的多个齿。

2.根据权利要求1所述的离合器板配置，进一步包括：

邻近于所述多个反作用板的第一端设置的作用板和邻近于所述多个反作用板的第二端设置的背板，所述作用板和所述背板各自具有从外径向内径向延伸的径向区段以及从所述径向区段向内径向延伸的内部区段，所述作用板和所述背板中的每一个限定位于其中的多个通道，每个通道被限定在所述径向区段中。

3.根据权利要求2所述的离合器板配置，其中每个分离器特征为波状环形板，并且每个通道被限定为外部凹槽和孔中的一个。

4.根据权利要求3所述的离合器板配置，其中每个摩擦板具有设置在所述摩擦板的面上的摩擦材料，所述摩擦材料具有贯穿其中形成的凹槽，以允许流体流过所述多个摩擦板。

5.根据权利要求1所述的离合器板配置，其中所述离合器板配置被配置成用于在作用位置与释放位置之间移动，所述离合器板配置还包括：

第一变速器构件和第二变速器构件，多个摩擦板花键连接至第一变速器构件，并且多个反作用板花键连接至第二变速器构件；

作用板，所述作用板邻近于所述多个反作用板的第一端设置；以及

背板，所述背板邻近于所述多个反作用板的第二端设置。

6.根据权利要求5所述的离合器板配置，其中每个分离器特征为环形弹簧板。

7.根据权利要求6所述的离合器板配置，其中所述弹簧板具有波状配置并由所述第二变速器构件操纵。

8.根据权利要求7所述的离合器板配置，其中所述第一变速器构件为内部毂且所述第二变速器构件为围绕所述多个摩擦板的壳体，所述弹簧板径向地设置在所述多个摩擦板的外部，其中所述通道为外部凹槽和孔中的一个。

9.根据权利要求8所述的离合器板配置，其中所述反作用板中的每一个限定位于其中的多个通道，所述多个通道定位在围绕中心轴线的周边并定位在所述摩擦板的径向外部，并且其中所述作用板和所述背板中的每一个限定位于其中的多个通道。

10.根据权利要求9所述的离合器板配置，其中每个摩擦板具有设置在所述摩擦板的面上的摩擦材料，所述摩擦材料限定贯穿其中形成的摩擦材料凹槽。

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