CN102434600A - 用于自动变速器的离合器装置 - Google Patents

Abstract

一种用于自动变速器的离合器装置，其可以减少部件数目、重量和制造成本。当离合器不工作时，即工作油不供应到工作液压腔时，在工作液压腔中不产生工作油引起的离心液压，从而不会出现离合器活塞向弹簧座移动的故障，并且不需要平衡液压腔和平衡活塞。用于自动变速器的离合器装置可以包括：工作液压供应孔，其在保持器的凸台部分处形成，以与在保持器和离合器活塞之间形成的工作液压腔连接；密封构件，其设置于在离合器活塞中形成的密封凹槽中，从而当离合器不工作时，即工作油不供应到工作液压腔时，在保持器和密封构件之间形成间隙，且当离合器工作时，即工作油供应到工作液压腔时，使密封凹槽和保持器紧密接触，使得工作液压腔保持密闭地密封。

Description

用于自动变速器的离合器装置

相关申请的交叉引用

本申请要求2010年9月29日提交的韩国专利申请第10-2010-0094802号的优先权，该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。

技术领域

本发明涉及一种用于自动变速器的离合器装置，更特别地涉及这样一种用于自动变速器的离合器装置，其能够通过在离合器不工作时防止在工作液压腔中形成离心液压而防止离合器活塞出现故障。

背景技术

通常而言，自动变速器是根据相对于行驶中的车辆速度的节流阀的开启量而自动地输出多个步骤的齿数比的设备，并且所述自动变速器包括行星齿轮组、制动系统的离合器和摩擦元件以及液压控制系统，所述行星齿轮组执行多个换档档位(shift steps)，所述制动系统的离合器和摩擦元件通过选择性地连接摩擦元件与输入轴或者变速器壳体而传递动力或限制操作，从而使所述行星齿轮组的元件分别起到输入、输出和反应元件的功能，所述液压控制系统为所述摩擦元件的工作供应工作压力。

同时，在相关技术的自动变速器的摩擦元件中，如图1所示，离合器包括保持器3、多个板5以及多个盘9，保持器3连接到输入轴1，输入轴1以滑动连接的方式设置在壳体(未显示)中的中心处，多个板5的外圆周以滑动连接的方式配合在保持器3的内圆周上，多个盘9设置在板5之间，并且多个盘9的内圆周以滑动连接的方式配合在毂7的外圆周上，毂7与所述行星齿轮组的对应元件连接。

保持器3具有离合器活塞11，离合器活塞11利用工作油的压力按压板5，并且对于这一结构，在保持器3和离合器活塞11之间的空间中形成工作液压腔14，并且在保持器3的凸台部分3a形成工作液压供应孔15，工作液压供应孔15与工作液压腔13连接。

另外，平衡活塞19设置为在工作液压腔13对面形成平衡液压腔17，且离合器活塞11处于工作液压腔13和平衡液压腔17之间，回复弹簧21设置为提供用于离合器活塞11的工作的弹性回复力，弹簧21的两端由离合器活塞11和平衡活塞19所支承，并且在保持器3的凸台部分3a处形成平衡液压供应孔23，平衡液压供应孔23与平衡液压腔17连接。

在具有上述结构的离合器装置中，当通过操作液压控制系统而将液压经过工作液压供应孔15供应到工作液压腔13时，离合器活塞11抵抗回复弹簧21的力而向平衡活塞19移动，并且离合器活塞11对应地按压板5，使得板5和盘9能够通过摩擦接触而传递动力。因此，输入到输入轴1的动力经过保持器3、板5、盘9和毂7而传递到与毂7连接的所述行星齿轮组的各对应元件。

另外，当液压压力从工作液压腔13排出时，离合器活塞11凭借回复弹簧21的回复力而回复到初始位置，同时板5和盘9分离，从而即使输入轴10旋转，扭矩也不会传递到毂7。

同时，工作液压腔13应当具有密闭结构，使得离合器活塞11凭借工作油的压力而向平衡活塞19移动，所述工作油在离合器工作时供应到工作液压腔13，所述密闭结构通过密封构件25实现，密封构件25固定到离合器活塞11，且前端与保持器3接触，并且密封构件25保持离合器活塞11和保持器3之间的气密性。

然而，由于密封构件25总是与保持器3接触，所以即使在相关技术的离合器装置中工作油不供应到工作液压腔13，离合器活塞11在其不操作时也会通过余留在工作液压腔13中的工作油的离心液压而向平衡活塞19移动，从而频繁引起使板5和盘9摩擦接触的故障。

也就是说，在非工作状态下，也即，当工作油不供应到工作液压腔13时，离合器活塞11不应当向平衡活塞19移动，并且板5和盘9不应当接触，因此，在换挡时供应到工作液压腔13的工作油应当从非换档时的工作液压腔13中完全排出。

然而，在非工作状态下，一些工作油通过密封构件25而余留在工作液压腔13中，使得离合器活塞11通过在非操作状态时余留在工作液压腔13中的工作油的离心液压而向平衡活塞19移动，因此引起板5和盘9处于接触中的故障。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明已经致力于提供一种用于自动变速器的离合器装置，其通过在离合器不操作时将工作油从工作液压腔中完全移除，从而防止工作液压腔中形成离心液压压力，并且防止离合器活塞出现使各板和各盘接触的故障。

另外，本发明已经致力于提供一种用于自动变速器的离合器装置，其优点是通过将平衡活塞从离合器装置中移除，从而降低了重量和制造成本。

本发明的多个方面提供了一种用于自动变速器的离合器装置，所述用于自动变速器的离合器装置包括：工作液压供应孔，所述工作液压供应孔在保持器的凸台部分处形成，以与工作液压腔连接，所述工作液压腔在所述保持器和离合器活塞之间形成；以及密封构件，所述密封构件设置在密封凹槽中，所述密封凹槽在所述离合器活塞中形成，从而当离合器不操作时，也即，工作油不供应到所述工作液压腔时，在所述保持器和所述密封构件之间形成间隙，并且当离合器操作时，也即，工作油供应到所述工作液压腔时，使所述密封凹槽和保持器紧密接触，使得所述工作液压腔保持密闭。

另外，所述用于自动变速器的离合器装置进一步包括：弹簧座，所述弹簧座固定到所述保持器的凸台部分，以处于所述保持器对面，且所述离合器活塞位于所述弹簧座与所述保持器之间；以及回复弹簧，所述回复弹簧的两端由所述离合器活塞和所述弹簧座支承，并且所述回复弹簧提供用于将所述离合器活塞向所述保持器按压的力。

在该结构中，根据本发明的多个方面，所述密封凹槽具有朝向所述保持器开口的横截面，并且具有在所述保持器对面的内侧面以及与所述内侧面连接的两个侧面，其中两个侧面中的与所述工作液压供应孔连接的一个侧面是垂直于所述内侧面的竖直表面，并且在所述竖直表面对面的另一个侧面是与所述内侧面形成钝角的倾斜表面，并且在设置于所述密封凹槽中的所述密封构件中，分别在所述密封凹槽的所述竖直表面和所述倾斜表面对面的表面是具有同样形状的竖直表面和倾斜表面。

另外，根据本发明的其它方面，所述密封凹槽具有朝向所述保持器开口的横截面，并且具有在所述保持器对面的内侧面以及与所述内侧面连接的两个侧面，并且两个侧面是垂直于所述内侧面的竖直表面，并且在设置在所述密封凹槽中的所述密封构件中，在所述工作液压供应孔对面的一个侧面是倾斜表面，所述倾斜表面从所述密封构件的所述内圆周向着所述外圆周在宽度上逐渐减小，并且在所述倾斜表面对面的另一个侧面是竖直表面，所述竖直表面与所述密封凹槽的所述竖直表面具有同样的形状。

根据本发明的多个方面，因为当所述离合器不工作时，在所述工作液压腔中不会产生由工作油引起的离心液压，也就是说，工作油不供应到所述工作液压腔，所以可以提高产品的可靠性和性能，从而不会发生所述离合器活塞向所述弹簧座移动的故障。

另外，根据本发明的多个方面，因为不需要平衡液压腔和平衡活塞，所以可以减少部件数目、减小重量并降低制造成本。

通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体实施方式，本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐明。

附图说明

图1为用于相关技术的自动变速器的离合器装置的视图。

图2为用于根据本发明的示例性自动变速器的离合器装置的视图。

图3为图2中所示的密封凹槽和密封构件的放大视图。

图4为显示当离合器工作时的密封构件的示例性工作过程的视图。

图5为具有圆形突出部的示例性密封构件的视图。

图6和7为显示根据本发明的示例性密封凹槽和示例性密封构件的视图。

应当了解，所附附图并非按比例地显示了本发明的基本原理的图示性的各种特征的略微简化的画法。本文所公开的本发明的具体设计特征包括例如具体尺寸、方向、位置和外形将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。

在这些图形中，贯穿附图的多幅图形，附图标记引用本发明的同样的或等同的部分。

具体实施方式

现在将对本发明的各个实施方案详细地作出引用，这些实施方案的实例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述，但是应当意识到，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。

如图2和3所示，用于自动变速器的离合器装置包括保持器53、多个板55以及多个盘59，保持器53连接到输入轴51，输入轴51以滑动连接的方式设置在壳体(未显示)中的中心处，多个板55的外圆周以滑动连接的方式配合在保持器53的内圆周上，多个盘59设置在板55之间，并且多个盘59的内圆周以滑动连接的方式配合在毂57的外圆周上，毂57与行星齿轮组的对应元件连接。

在该结构中，保持器53具有离合器活塞61，离合器活塞61利用工作油的压力来按压板55，并且对于这一结构，在保持器53和离合器活塞61之间的空间中形成工作液压腔63，并且在保持器53的凸台部分53a中形成工作液压供应孔65，工作液压供应孔65与工作液压腔63连接。

另外，弹簧座67固定到保持器53的凸台部分53a，弹簧座67在保持器53的对面，且离合器活塞61位于弹簧座67和保持器53之间，回复弹簧69设置成提供向保持器53按压离合器活塞61的力，回复弹簧69的两端被支承并固定到离合器活塞61和弹簧座67。

另外，根据本发明的多个实施方案，在离合器活塞61中形成密封凹槽71，并且在密封凹槽71中形成密封构件73，从而当所述离合器不工作时在密封构件73和保持器53之间形成间隙C1，也即，工作油不供应到工作液压腔63，而密封凹槽71和保持器53相接触，以便在离合器工作时使工作液压腔63保持密闭，也即，工作油被供应到工作液压腔63。

密封凹槽71具有朝向保持器53开口的横截面，并且密封凹槽71具有在保持器53对面的内侧面71a以及与内侧面71a连接的两个侧面，其中两个侧面中的与工作液压供应孔65连接的一个侧面是垂直于内侧面71a的竖直表面71b，并且在竖直表面71b对面的另一个侧面是与内侧面71a形成钝角的倾斜表面71c。

另外，在设置在密封凹槽71中的密封构件73中，分别在密封凹槽71的竖直表面71b和倾斜表面71c对面的表面是具有同样形状的竖直表面73a和倾斜表面73b。

另外，对于设置在密封凹槽71中的密封构件73，密封构件73的厚度T1大于密封凹槽71的深度D1且小于密封凹槽71的内侧面71a与保持器53之间的间隙L1，同时密封构件73的外圆周73c的宽度W1小于密封凹槽71的内侧面71a的宽度W2。

下面描述本发明的所述离合器装置的工作过程。

首先，当所述离合器不工作时，也即，工作油不供应到工作液压腔63时，如图3所示，密封构件73的外圆周73c通过其弹性力和离心力而与密封凹槽71的内侧面71a紧密接触，从而在密封构件73的内圆周73d和保持器53之间限定间隙C1。

因此，余留在工作液压腔63中的工作油经过间隙C1被完全排出到工作液压腔63之外，从而在工作液压腔63中不产生由工作油引起的离心液压。

另外，因为不会产生由工作油引起的离心液压，所以离合器活塞61不会抵抗回复弹簧69的力而向着弹簧座67移动，因此，不会出现使板55和盘59接触的故障，从而提高了产品的可靠性和性能。

另外，如图4中的箭头M1所示，当通过操作液压控制系统来使液压经过工作液压供应孔65而供应到工作液压腔63以操作所述离合器时，工作油的液压施加到密封构件73的竖直表面73a，使得密封构件73移动，且外圆周73c与密封凹槽71的内侧面71a接触，并且密封构件73的倾斜表面73b与密封凹槽71的倾斜表面71c接触(由图4中的点划线显示的状态P1)。

密封构件73沿着密封凹槽71的倾斜表面71c向下移动，使得内圆周73d通过在上述状态下连续地施加的工作油的压力而与保持器53接触，从而使工作液压供应孔65保持密闭，以被密封构件73完全密封，密封构件73与密封凹槽71的倾斜表面71c以及保持器53紧密接触。

因此，通过供应到工作液压供应孔65并且施加到离合器活塞61的工作油的液压，离合器活塞61抵抗回复弹簧69的力而向弹簧座67移动，因此，离合器活塞61按压板55，使得板55和盘59能够通过摩擦接触而传递动力，从而输入到输入轴57的动力经过保持器53、板55、盘59和榖57而传递到与榖57连接的行星齿轮组的对应元件。

根据本发明的多个实施方案的具有上述结构的所述离合器装置的优点在于，提高了产品的可靠性和性能，这是因为当离合器不工作时，也即工作油不供应到工作液压腔63时，工作液压腔63保持开放，且余留在工作液压腔63中的工作油完全排出到工作液压腔63之外，从而在工作液压腔63中不产生由工作油引起的离心液压压力，并且不会出现使离合器活塞61向弹簧座67移动的故障。

另外，因为当离合器不工作时在工作液压腔63中不产生离心液压，所以本发明的所述离合器装置不需要在相关技术中使用的平衡液压腔，从而也不需要平衡活塞，由此减少了部件数目、减小了重量并降低了制造成本。

图5显示了在密封构件73的倾斜表面73b上整体地形成圆形突出部73e时的结构，其中当液压被供应到工作液压腔63以使所述离合器工作时，圆形突出部73e与密封凹槽71的倾斜表面71c接触。将意识到的是，所述圆形突出部可以与所述密封构件的所述倾斜表面一体形成。

当圆形突出部73e如上文所述地与密封凹槽71的倾斜表面71c接触时，与当倾斜表面71c、73b表面接触时相比，能够减小接触面积，从而密封构件73能够沿着密封凹槽71的倾斜表面71c更为稳定地向下移动。

另外，根据本发明的多个实施方案，在离合器活塞61中形成的密封凹槽710具有朝向保持器53开口的横截面，并且具有在保持器53对面的内侧面710a以及与内侧面710a连接的两个侧面，其中两个侧面是垂直于内侧面710a的竖直表面710b、710c。

另外，在设置在密封凹槽710中的密封构件730中，与在工作液压供应孔63对面的一个侧面是倾斜表面730a，倾斜表面730a从密封构件730的内圆周730d向着外圆周730c在宽度上逐渐减小，并且在倾斜表面730对面的另一个侧面是竖直表面730b，竖直表面730b与密封凹槽710的竖直表面710c具有同样的形状。

另外，对于设置在密封凹槽710中的密封构件730，密封构件730的厚度T2大于密封凹槽710的深度D2且小于密封凹槽710的内侧面710a与保持器53之间的间隙L1，从而当所述离合器不工作时，也即，工作油不供应到工作液压腔63时，在密封构件730的内圆周730d和保持器53之间限定间隙C2，并且密封构件730的外圆周730c的宽度W3小于密封凹槽710的内侧面710a的宽度W4。

根据多个实施方案的结构，如图7所示，当液压在所述离合器工作的情况下供应到工作液压腔63时(箭头M2)，工作油的压力施加到密封构件730的倾斜表面730a。因此，当工作油的压力垂直地施加到倾斜表面730a时(箭头F1)，密封构件730的竖直表面730b和内圆周730d由此与密封凹槽710的竖直侧710c和保持器53接触，从而工作液压腔63保持密闭，并通过密封构件730而完全被密封。

因此，当离合器活塞61通过供应到工作液压供应孔65并且施加到离合器活塞61的工作油的液压而移动时，板55和盘59能够通过摩擦接触而传递动力，从而输入到输入轴57的动力经过保持器53、板55、盘59和榖57而传递到与榖57连接的行星齿轮组的对应元件。

前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不想要成为毫无遗漏的，也不是想要把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等价形式所限定。

Claims (10)

1.一种用于自动变速器的离合器装置，包括：

工作液压供应孔，所述工作液压供应孔在保持器中形成，用于与工作液压腔连接，所述工作液压腔在所述保持器和离合器活塞之间形成；以及

密封构件，所述密封构件设置在密封凹槽中，所述密封凹槽在所述离合器活塞中形成，从而当工作油不供应到离合器的所述工作液压腔时，在所述保持器和所述密封构件之间形成间隙，并且当工作油供应到所述离合器的所述工作液压腔时，使所述密封凹槽和保持器紧密接触，使得所述工作液压腔密闭地密封。

2.根据权利要求1所述的用于自动变速器的离合器装置，进一步包括：

弹簧座，所述弹簧座固定到所述保持器的凸台部分，以处于所述保持器的对面，且所述离合器活塞位于所述弹簧座与所述保持器之间；以及

回复弹簧，所述回复弹簧的两端由所述离合器活塞和所述弹簧座支承，并且所述回复弹簧提供用于将所述离合器活塞向所述保持器按压的力。

3.根据权利要求1所述的用于自动变速器的离合器装置，其中所述密封凹槽具有朝向所述保持器开口的横截面，并且具有在所述保持器对面的内侧面以及与所述内侧面连接的两个侧面，

所述两个侧面中的一个侧面与所述工作液压供应孔连接，并且所述的一个侧面是垂直于所述内侧面的竖直表面，并且

所述两个侧面中的另一个侧面在所述竖直表面的对面，并且所述的另一个侧面是与所述内侧面形成钝角的倾斜表面。

4.根据权利要求3所述的用于自动变速器的离合器装置，其中设置于所述密封凹槽中的所述密封构件的表面分别在所述密封凹槽的所述竖直表面和所述倾斜表面的对面，所述密封件的所述表面包括与所述密封凹槽的所述竖直表面和所述倾斜表面形状互补的竖直表面和倾斜表面。

5.根据权利要求4所述的用于自动变速器的离合器装置，其中对于设置在所述密封凹槽中的所述密封构件，所述密封构件的厚度大于所述密封凹槽的深度且小于所述密封凹槽的所述内侧面与所述保持器之间的间隙，同时所述密封构件的外圆周的宽度小于所述密封凹槽的所述内侧面的宽度。

6.根据权利要求4所述的用于自动变速器的离合器装置，其中在所述密封构件的所述倾斜表面上整体地形成圆形突出部，所述圆形突出部向着所述密封凹槽的所述倾斜表面突出。

7.根据权利要求1所述的用于自动变速器的离合器装置，其中所述密封凹槽具有朝向所述保持器开口的横截面，并且具有在所述保持器对面的内侧面以及与所述内侧面连接的两个侧面，并且两个侧面是垂直于所述内侧面的竖直表面。

8.根据权利要求7所述的用于自动变速器的离合器装置，其中在设置在所述密封凹槽中的所述密封构件中，在所述工作液压供应孔对面的一个侧面是倾斜表面，所述倾斜表面从所述密封构件的所述内圆周向着所述外圆周在宽度上逐渐减小，并且在所述倾斜表面对面的另一个侧面是竖直表面，所述竖直表面与所述密封凹槽的所述竖直表面具有同样的形状。

9.根据权利要求8所述的用于自动变速器的离合器装置，其中对于设置在所述密封凹槽中的所述密封构件，所述密封构件的厚度大于所述密封凹槽的深度且小于所述密封凹槽的所述内侧面与所述保持器之间的间隙，同时所述密封构件的所述外圆周的宽度小于所述密封凹槽的所述内侧面的宽度。

10.根据权利要求2所述的用于自动变速器的离合器装置，进一步包括：

输入轴，所述输入轴配备有所述保持器，以将扭矩传递到所述保持器；

多个板，所述多个板配合在所述保持器的所述内圆周上；

多个盘，所述多个盘设置在所述板之间；以及

榖，所述榖与所述盘连接，以将动力传递到行星齿轮组中的元件。

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