CN113374802B - 分离弹簧连接结构及应用的变速器及装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及分离弹簧连接结构及应用的变速器及装配方法，包括弹簧组、活塞和平衡活塞，所述弹簧组包括第一连接板、第二连接板和多个弹簧，所述弹簧位于第一连接板、第二连接板之间，在弹簧的作用下，第一连接板抵靠在平衡活塞上，第二连接板抵靠在活塞上；所述第一连接板和平衡活塞之间具有第一限位结构，所述第一限位结构包括多个定位销,平衡活塞上设有销孔，所述定位销的一端固定在销孔内，另一端穿过第一连接板上的通孔并向弹簧内延伸。利用第一限位结构对平衡活塞和弹簧组之间的相对位置进行定位，在满足弹簧的压缩行程的前提下将定位销的长度设置的尽量大，以达到最佳的弹簧定位效果，避免了现有技术中限位凸起结构缺陷。

Description

分离弹簧连接结构及应用的变速器及装配方法

技术领域

本发明涉及变速器技术领域，尤其涉及分离弹簧连接结构及应用的变速器及装配方法。

背景技术

离合器是自动变速器中的换挡元件。无论是AT变速箱还是CVT变速箱，其内部的离合器都在油压的控制下结合或者分离。离合器结合时，分离弹簧压缩，主动件和从动件上的摩擦片贴合，动力进行传递；离合器分离时，分离弹簧压缩伸展，驱使主动件和从动件上的摩擦片分离，动力中断。尤其在AT自动变速器中，任何一个前进或者倒退挡位的形成必须依靠多个离合器的配合实现。分离弹簧的结构直接影响了变速器的使用性能。

分离弹簧通常由上下两个圆环钢片和一定数量的弹簧组成。现有的装配结构中，弹簧位于两个圆环钢片之间，依靠弹簧的作用，两个圆环钢片贴紧在活塞和平衡活塞上；使用过程中，两个圆环钢片容易产生相对转动，使得弹簧扭曲。其中，在圆环钢片朝向弹簧的侧面上设置凸起，用于对弹簧的端部定位；为了降低加工成本低，凸起和圆环钢片铸造一体成型，该成型方式导致凸起加工精度不够、定位精度不高；同时，由于铸造工艺限制，凸起结构的高度也不宜太高，导致凸起对弹簧的限位效果不好，影响离合器的控制精度，进而影响变速器的整体换挡性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种分离弹簧连接结构及应用的变速器及装配方法，以解决现有技术中弹簧定位精度不够，定位效果不好，导致离合器控制精度不高，变速器换挡性能不理想的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：分离弹簧连接结构，包括弹簧组、活塞和平衡活塞，所述弹簧组包括第一连接板、第二连接板和多个弹簧，所述弹簧位于第一连接板、第二连接板之间，在弹簧的作用下，第一连接板抵靠在平衡活塞上，第二连接板抵靠在活塞上；所述第一连接板和平衡活塞之间具有第一限位结构，所述第一限位结构包括多个定位销, 平衡活塞上设有销孔，所述定位销的一端固定在销孔内，另一端穿过第一连接板上的通孔并向弹簧内延伸。

作为优选的技术方案，所述第一连接板上设有多个第一限位凸起，所述第二连接板上设有多个第二限位凸起，所述第一限位凸起、第二限位凸起和弹簧一一对应，所述弹簧的一端套在第一限位凸起外侧，另一端套在第二限位凸起的外侧；所述通孔位于第一限位凸起上。

作为优选的技术方案，所述平衡活塞包括第一环体，所述销孔位于第一环体上；

第一环体的外侧衔接有第三环体，用于与活塞腔的内壁形成密封；第三环***于第一环体朝向弹簧组的一侧；

所述第一环体的内侧衔接有第二环体，用于对平衡活塞支撑、导向；所述第二环体和第三环体分别位于第一环体的相对两侧。

作为优选的技术方案，所述活塞包括活塞本体，所述活塞本体为环状，其一端向外翻折后形成环形的弹簧组卡槽，第二连接板位于弹簧组卡槽内；所述活塞本体外翻部位的外侧套装有活塞密封圈，与活塞同步移动

作为优选的技术方案，所述第二连接板和弹簧组卡槽之间具有第二限位结构。

作为优选的技术方案，所述第二限位结构包括挡片，所述挡片位于两个相邻的第二限位凸起之间；挡片一端固定在第二连接板朝向弹簧的侧面上，另一端向弹簧侧倾斜延伸且外伸出第二连接板的外缘。

作为优选的技术方案，所述第二连接板的外侧边缘设有多个分离槽，所述挡片一端固定在分离槽的槽底，另一端向弹簧侧倾斜延伸且突出于第二连接板朝向弹簧的侧面。

变速器，包括离合器，所述离合器包括上述的分离弹簧连接结构。

上述的分离弹簧连接结构的装配方法，包括以下步骤：

步骤一：组装定位销和平衡活塞；

步骤二：预压活塞；

将活塞向活塞腔内压装到达设定行程，活塞预压到位后，当弹簧组放置在弹簧组卡槽内时，无压力状态下的第一连接板位于活塞腔的外部；

步骤三：安装弹簧组；

取弹簧组，然后将弹簧组放入活塞的弹簧组卡槽内；

步骤四：将完成组装的平衡活塞和定位销组件放置弹簧组上，然后调整组件的位置使得定位销穿过第一连接板并***弹簧内；

步骤五：控制卡簧导向套工装运行至活塞腔的上端外侧；

步骤六：取卡簧放入卡簧导向套工装内，控制第一压头和第二压头下行进入卡簧导向套工装内，使得第一压头抵在卡簧的上侧面上；

步骤七：控制第一压头和第二压头平稳下行，带动卡簧一同下行，直至第一压头抵在第一连接板上、第二压头压在活塞上；

步骤八：控制第一压头和第二压头继续下行，带动卡簧一同下行，直至活塞压装到位；

步骤九：控制第二压头不动，第一压头带动卡簧继续下行，直至卡簧进入活塞腔的卡簧槽内；

步骤十：卡簧导向套工装不动，第一压头和第二压头上行复位；然后控制卡簧导向套工装复位，组装完成。

由于采用了上述技术方案，分离弹簧连接结构对弹簧组、活塞和平衡活塞之间的连接关系进行改进，利用第一限位结构对平衡活塞和弹簧组之间的相对位置进行定位，最重要的是实现了弹簧的定位，可根据实际需要，在满足弹簧的压缩行程的前提下将定位销的长度设置的尽量大，以达到最佳的弹簧定位效果，避免了现有技术中限位凸起结构缺陷。同时，第二限位结构的设置，也将活塞与弹簧组之间的相对位置进行限定。第一限位结构和第二限位结构的结合，共同保证了弹簧组、活塞及平衡活塞之间的位置精度，有效的提高了离合器的控制精度，提高了变速器的换挡性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例的结构示意图；

图2是图1中D区域的局部放大视图；

图3是本发明实施例中活塞的结构示意图；

图4是本发明实施例中平衡活塞的结构示意图；

图5是本发明实施例中定位销的结构示意图；

图6是本发明实施例中弹簧组的结构示意图；

图7是图6中A-A向剖视图；

图8是图7中B区域的放大视图；

图9是图7的仰视图；

图10是图9中C区域的局部放大视图；

图11是组装工艺中步骤二的组装示意图；

图12是组装工艺中步骤三的组装示意图；

图13是组装工艺中步骤四的组装示意图；

图14是组装工艺中步骤五的组装示意图；

图15是组装工艺中步骤六的组装示意图；

图16是组装工艺中步骤七的组装示意图；

图17组装工艺中步骤八的组装示意图；

图18组装工艺中步骤九的组装示意图。

具体实施方式

分离弹簧连接结构包括弹簧组4、活塞2和平衡活塞5；弹簧组4位于活塞2和平衡活塞5之间。如图1和图2所示，弹簧组4、活塞2和平衡活塞5均设置在壳体1内，具体的，壳体1用于对其内部结构、元件进行支撑，此为现有技术，此处不作展开说明；壳体1内形成环形的活塞腔11，弹簧组4、活塞2和平衡活塞5均设置在活塞腔11内。

如图2、图6、图7、图8和图9所示，弹簧组4包括第一连接板41、第二连接板43和多个弹簧42；其中，第一连接板41和第二连接板43为环形板，弹簧42位于第一连接板41和第二连接板43之间，多个弹簧42呈环形均匀分布。

第一连接板41上设有多个第一限位凸起44，第二连接板43上设有多个第二限位凸起45，第一限位凸起44、第二限位凸起45和弹簧42一一对应，弹簧42的一端套在第一限位凸起44外侧，另一端套在第二限位凸起45的外侧。

优选的，第一限位凸起44与第一连接板41一体成型，第二连接板43与第二限位凸起45一体成型，第一限位凸起44和第二限位凸起45内部加工有通孔48。

如图2和图4所示，第一连接板41和平衡活塞5具有第一限位结构，第一限位结构包括定位销9，定位销9包括相互连接为一体的连接部91和限位部92。平衡活塞5为环状，包括第一环体52，第一环体52上设有多个销孔55，多个销孔55沿第一环体52的周向均匀分布。每个销孔55分别对应一个第一限位凸起44，连接部91与销孔55配合实现固定连接，限位部92穿过第一限位凸起44的通孔48并向弹簧42内侧延伸。可根据弹簧42的压缩变形量，使得限位部92伸入弹簧42内的长度尽量大，更好的为弹簧42定位。

优选的，连接部91和限位部92的横截面均为圆形；其中，连接部91与销孔55过盈配合、固定连接；限位部91与第一限位凸起44内的通孔48间隙配合。

如图4所示，第一环体52的内侧衔接有第二环体51，外侧衔接有第三环体53，第二环体51和第三环体53分别位于第一环体52的相对两侧，且第三环体53位于第一环体52朝向弹簧组4的一侧。第三环体53挡在第一连接板41及弹簧42的外侧，可对弹簧组4限位。第二环体51与活塞本体21相配合，支撑、导向。第三环体53的外壁上设置第一密封槽54，密封槽54内设置第一密封圈7，用于与活塞腔11的内壁形成活动密封。

还包括卡簧3，活塞腔11的内壁上设有卡簧槽，卡簧3卡在卡簧槽内，且挡在第三环体53与第一环体52所形成的阶梯面上，对平衡活塞5限位。

该结构的平衡活塞5结构更加合理，不仅能够实现与弹簧组4的连接、对弹簧42定位，还能够减小活塞2、弹簧组4和平衡活塞5的整体尺寸，适应离合器内结构紧凑的需求。

如图2和图3所示，活塞2包括活塞本体21，活塞本体21为环状，其一端向外翻折后形成环形的弹簧组卡槽22，第二连接板43位于弹簧组卡槽22内。第二连接板43和弹簧组卡槽22之间具有第二限位结构，如图2、图8、图9和图10所示，第二限位结构包括挡片47，挡片位于两个相邻的第二限位凸起之间；挡片47一端固定在第二连接板43朝向弹簧42的侧面上，另一端向弹簧42侧倾斜延伸且外伸出第二连接板43的外缘。

第二连接板43的外缘与弹簧组卡槽22之间的间隙量小于挡片47与弹簧组卡槽22的间隙量；挡片47位于相邻的两个弹簧42之间，当弹簧42歪曲、变形后会在挡片47上施加作用力，下压挡片47，使得挡片47外伸出第二连接板43的长度增加，导致挡片47与弹簧组卡槽22的内壁接触，从而限制第二连接板43相对活塞2的转动量，进而限制弹簧42的歪曲变形量。

最佳的，第二连接板43的外侧边缘设有多个分离槽46，分离槽46位于两个相邻的第二限位凸起45之间；挡片47一端固定在分离槽46的槽底，另一端向弹簧42侧倾斜延伸。挡片47外伸出第二连接板43的外缘，且突出于第二连接板43朝向弹簧42的侧面。

活塞本体21外翻部位的外侧套装有活塞密封圈6，与活塞2同步移动；活塞腔11的密封槽内的固定密封圈12，与活塞本体21相配合；活塞密封圈6和固定密封圈12使得活塞2与活塞腔11之间形成滑动密封。

上述离合器分离弹簧连接结构的组装工艺，包括以下步骤：

步骤一：组装定位销9和平衡活塞5；

在预装工位，将定位销9压装进平衡活塞5的销孔55内；

完成一个定位销9的压装后，压头转动，依次完成剩下4个定位销9的压装。

步骤二：预压活塞2；

如图11所示，将活塞2向活塞腔11内压装到达设定行程，活塞2预压到位后，在步骤三中弹簧组4放置在弹簧组卡槽22内时，无压力状态下的第一连接板41位于活塞腔11的外部，以便于观察第一连接板41上的通孔48的位置。

步骤三：安装弹簧组4；

如图12所示，通过机械手自动抓取弹簧组4，并将弹簧组4放入活塞2的弹簧组卡槽22内。

步骤四：将完成组装的平衡活塞5和定位销9组件放置弹簧组4上，调整平衡活塞5和定位销9的组件的位置使得定位销9***第一连接板41的通孔48及弹簧42内，如图13所示。

步骤五：控制卡簧导向套工装12运行至活塞腔11的上端外侧；

具体的，如图14所示，卡簧导向套工装14的下端面为阶梯状定位面，与壳体1的外侧面及端面配合定位。

步骤六：取卡簧3放入卡簧导向套工装12内，控制第一压头13和第二压头14下行进入卡簧导向套工装12内，使得第一压头13抵在卡簧3的上侧面上；

具体的，如图15所示，第一压头13和第二压头14均为环形，且第二压头14位于第一压头13的内侧；第一压头13的外圆周面为阶梯状，下端面用于压装弹簧组4，上侧的环形面则与卡簧3相匹配，用于压装卡簧3。 第一压头13和第二压头14下行进入卡簧导向套工装12内后，卡簧3贴在第一压头13下侧。

步骤七：控制第一压头13和第二压头14平稳下行，带动卡簧3一同下行，直至第一压头13抵在第一连接板41上、第二压头14压在活塞2上，如图16所示。

步骤八：控制第一压头13和第二压头14继续下行，带动卡簧3一同下行，直至活塞2压装到活塞腔11的底部，如图17所示，此时活塞2处于活塞腔11的最内侧。

步骤九：控制第二压头14不动，第一压头13带动卡簧3继续下行，直至卡簧3进入活塞腔11的卡簧槽内，如图18所示；

步骤十：维持卡簧导向套工装12不动，第一压头13和第二压头14上行、复位；

然后控制卡簧导向套工装14复位，组装完成。

变速器，包括离合器，所述离合器应用上述的分离弹簧连接结构。应用上述的分离弹簧连接结构，提高了离合器可控性，控制精度高。采用具有上述分离弹簧连接结构的离合器，提高了变速器的换挡性能，可操控性好。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.分离弹簧连接结构，包括弹簧组（4）、活塞（2）和平衡活塞（5），所述弹簧组（4）包括第一连接板（41）、第二连接板（43）和多个弹簧（42），所述弹簧（42）位于第一连接板（41）、第二连接板（43）之间，在弹簧（42）的作用下，第一连接板（41）抵靠在平衡活塞（5）上，第二连接板（43）抵靠在活塞（2）上；其特征在于：所述第一连接板（41）和平衡活塞（5）之间具有第一限位结构，所述第一限位结构包括多个定位销（9）, 平衡活塞（5）上设有销孔（55），所述定位销（9）的一端固定在销孔（55）内，另一端穿过第一连接板（41）上的通孔（48）并向弹簧（42）内延伸；

所述活塞（2）包括活塞本体（21），所述活塞本体（21）为环状，其一端向外翻折后形成环形的弹簧组卡槽（22），第二连接板（43）位于弹簧组卡槽（22）内；所述活塞本体（21）外翻部位的外侧套装有活塞密封圈（6），与活塞（2）同步移动；

所述第二连接板（43）和弹簧组卡槽（22）之间具有第二限位结构；所述第二限位结构包括挡片（47），所述挡片（47）位于两个相邻的第二限位凸起（45）之间；挡片（47）一端固定在第二连接板（43）朝向弹簧（42）的侧面上，另一端向弹簧（42）侧倾斜延伸且外伸出第二连接板（43）的外缘。

2.如权利要求1所述的分离弹簧连接结构，其特征在于：所述第一连接板（41）上设有多个第一限位凸起（44），所述第二连接板（43）上设有多个第二限位凸起（45），所述第一限位凸起（44）、第二限位凸起（45）和弹簧（42）一一对应，所述弹簧（42）的一端套在第一限位凸起（44）外侧，另一端套在第二限位凸起（45）的外侧；所述通孔（48）位于第一限位凸起（44）上。

3.如权利要求1所述的分离弹簧连接结构，其特征在于：所述平衡活塞（5）包括第一环体（52），所述销孔（55）位于第一环体（52）上；

第一环体（52）的外侧衔接有第三环体（53），用于与活塞腔（11）的内壁形成密封；第三环体（53）位于第一环体（52）朝向弹簧组（4）的一侧；

所述第一环体（52）的内侧衔接有第二环体（51），用于对平衡活塞（5）支撑、导向；所述第二环体（51）和第三环体（53）分别位于第一环体（52）的相对两侧。

4.如权利要求1所述的分离弹簧连接结构，其特征在于：所述第二连接板（43）的外侧边缘设有多个分离槽（46），所述挡片（47）一端固定在分离槽（46）的槽底，另一端向弹簧（42）侧倾斜延伸且突出于第二连接板（43）朝向弹簧（42）的侧面。

5.变速器，包括离合器，其特征在于：所述离合器包括如权利要求1至4中任一项所述的分离弹簧连接结构。

6.一种如权利要求1至4中任一项所述的分离弹簧连接结构的装配方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：组装定位销（9）和平衡活塞（5）；

步骤二：预压活塞（2）；

将活塞（2）向活塞腔（11）内压装到达设定行程，活塞（2）预压到位后，当弹簧组（4）放置在弹簧组卡槽（22）内时，无压力状态下的第一连接板（41）位于活塞腔（11）的外部；

步骤三：安装弹簧组（4）；

取弹簧组（4），然后将弹簧组（4）放入活塞（2）的弹簧组卡槽（22）内；

步骤四：将完成组装的平衡活塞（5）和定位销（9）组件放置弹簧组（4）上，然后调整组件的位置使得定位销（9）穿过第一连接板（41）并***弹簧（42）内；

步骤五：控制卡簧导向套工装（12）运行至活塞腔（11）的上端外侧；

步骤六：取卡簧（3）放入卡簧导向套工装（12）内，控制第一压头（13）和第二压头（14）下行进入卡簧导向套工装（12）内，使得第一压头（13）抵在卡簧（3）的上侧面上；

步骤七：控制第一压头（13）和第二压头（14）平稳下行，带动卡簧（3）一同下行，直至第一压头（13）抵在第一连接板（41）上、第二压头（14）压在活塞（2）上；

步骤八：控制第一压头（13）和第二压头（14）继续下行，带动卡簧（3）一同下行，直至活塞（2）压装到位；

步骤九：控制第二压头（14）不动，第一压头（13）带动卡簧（3）继续下行，直至卡簧（3）进入活塞腔（11）的卡簧槽内；

步骤十：卡簧导向套工装（12）不动，第一压头（13）和第二压头（14）上行复位；然后控制卡簧导向套工装（14）复位，组装完成。

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