CN103429924B - 用于减少拖曳的离合器组合件行程补偿器 - Google Patents

Abstract

一种用于变速器的离合器控制组件，包括活塞板，该活塞板包括第一侧部和第二侧部，该第一侧部具有第一周向对齐且轴向延伸的斜坡。该组件包括与第一斜坡接触的调节环和具有固定到调节环的第一端部的至少一个旋转活塞。响应于施加到第二径向布置的侧部和至少一个旋转活塞的第一力，至少一个旋转活塞可移位，以在第一周向方向上沿第一斜坡推动调节环，使得调节环远离活塞板地在第一轴向方向上移位。

Description

用于减少拖曳的离合器组合件行程补偿器

相关申请的交叉引用

本申请要求2011年3月17日递交的美国临时申请第61/453,752在35U.S.C.§119(e)下的权益，该申请通过引用并入本文。

技术领域

本公开涉及用于变速器中的离合器组合件的离合器控制组件。具体地，本公开涉及在优化夹紧离合器组合件的响应时间的同时减少离合器组合件中的拖曳的离合器控制组件。

背景技术

图12是现有技术的在变速器中的离合器活塞板的压力对行程图。对于用作变速器中的换挡离合器的通常已知湿式离合器，活塞被移位以通过在活塞后面的加压油闭合离合器。用于离合器的离合器组合件的元件必须在离合器不被应用时保持分开以便最小化拖曳并改善燃料经济性。这可利用复位弹簧来实现。通常的提升间隙是2mm，这导致每个摩擦表面提升约0.2mm。为了闭合离合器，向活塞施加力以将活塞移动为与离合器组合件接触并且增加力以夹紧离合器组合件。如图12所示，在该示例中，用于离合器的活塞板在接触离合器组合件之前行进2.0mm。

在湿式离合器组合件设计中在拖曳转矩和换挡时间之间存在冲突。也就是说，随着提升间隙增加，拖曳转矩下降但是换挡时间增加。这是因为活塞必须移动穿过较大的提升间隙。该移动需要较大的油量以及随后供油时间的增加。实际上，应用离合器所需的油的2/3简单地用于闭合提升间隙。因此，已知的湿式离合器被设计为比所需的具有更多的拖曳以便最小化换挡时间。而且，活塞接触离合器组合件的部位可能难以确定。该部位随着离合器组合件中的摩擦材料减少或磨损而改变且根据从活塞最后被应用开始经过的时间而改变。该不确定性需要增加的控制算法复杂性来避免艰难的换挡。因为提升间隙如此关键，所以在产生摩擦填塞时使用公差调整方法。这些方法可包括测量组合填塞并安装选定的配合垫片或者将板分类并组合将给定名义堆叠的那些板。两种方法都增加生产成本。

发明内容

根据本文所示的方面，提供了用于变速器的离合器控制组件，该离合器控制组件包括活塞板，该活塞板包括：具有第一斜坡的第一侧部；和第二侧部。该组件包括与第一斜坡接触的调节环，和具有固定到调节环的第一端部的至少一个旋转活塞。响应于施加到第二径向布置的侧部和至少一个旋转活塞的第一力，至少一个旋转活塞可移位，以在第一周向方向上沿第一斜坡推动调节环，使得调节环在第一轴向方向上远离活塞板地移位。

根据本文示出的方面，提供了用于变速器的离合器控制组件，该离合器控制组件包括：活塞板；以及调节环，调节环与活塞板接触。响应于在活塞板上的第一力，调节环可在第一轴向方向上移位，以在活塞板保持在固定的轴向位置中时接触变速器的离合器组合件。响应于在活塞板上的大于第一流体力的第二力，活塞板可在第一轴向方向上移位，使得调节环夹紧离合器组合件。

根据本文示出的方面，提供了一种用于变速器的离合器控制组件，该离合器控制组件包括活塞板，活塞板具有第一侧部和第二侧部，该第一侧部具有多个周向地对齐且轴向地延伸的斜坡。该组件包括：与多个斜坡接触的调节环；多个旋转活塞，旋转活塞穿过活塞板中的相应的开口，并具有固定到调节环的相应的第一端部；以及多个弹簧，多个弹簧围绕多个旋转活塞的相应外周边布置且与活塞板的第二侧部和多个旋转活塞接合。多个弹簧在第一周向方向上沿多个斜坡推动调节环，使得调节环在第一轴向方向上移位。响应于施加到第二侧部和多个旋转活塞的第一力，多个旋转活塞位可移位，以在与第一周向方向相反的第二周向方向上沿多个斜坡推动调节环，使得调节环在与第一轴向方向相反的第二轴向方向上移位，以接触用于变速器的离合器组合件。响应于施加到第二侧部的比第一流体力大的第二流体力，活塞板可在第二轴向方向上移位，使得调节环夹紧变速器的离合器组合件。

本公开的这些及其它目的和优点将易于根据本发明的以下描述以及根据附图和权利要求进行理解。

附图说明

仅通过示例的方式参考示意性附图公开各种实施方式，其中，相应的附图标记表示相应的部件，在附图中：

图1A是展示在本申请中使用的空间术语的柱面坐标系统的透视图；

图1B是在图1A的柱面坐标系统中的物体的透视图，展示了在本申请中使用的空间术语；以及

图2是用于变速器的离合器控制组件的前透视分解图；

图3是图2中示出的离合器控制组件的后透视分解图；

图4是图2中示出的离合器控制组件的前视图，其中调节环在缩回位置中；

图5是大体上沿图4的线5-5的图2示出的离合器控制组件的横截面图；

图6是图2示出的离合器控制组件的前视图，其中调节环在延伸位置中；

图7是大体沿图6中的线7-7的图2中示出的离合器控制组件的横截面图；

图8是在变速器壳体中的图2示出的离合器控制组件的后视图；

图9是大体沿图8中的线9，10-9，10的图8中示出的离合器控制组件和变速器壳体的横截面图，示出在缩回位置中的调节环和用于变速器的离合器组合件；

图10是大体沿图8中的线9，10-9，10的图8中示出的离合器控制组件和变速器壳体的横截面图，示出在延伸位置中的调节环和用于变速器的离合器组合件；

图11是在图9和图10中示出的离合器中的活塞板的压力对行程图；以及

图12是现有技术的在变速器中的离合器活塞板的压力对行程图。

具体实施方式

在开头时，应理解，在不同的附图上的相同的附图标记表示本公开的相同或功能上类似的结构元件。应理解，要求保护的公开不限于所公开的方面。

而且，应理解，本公开不限于所描述的特定方法、材料和变型且因此当然可以改变。还应理解，本文使用的术语仅为描述特定方面的目的且预期不限制本公开的范围。

除非另外定义，否则本文使用的所有技术和科学术语与本公开所属的技术中的普通技术人员通常理解的意义相同。应理解，与本文描述的那些相似或等效的任何方法、装置或材料可在本公开的实践或测试中使用。

图1A是展示在本申请中使用的空间术语的柱面坐标系统80的透视图。本发明至少部分地在柱面坐标系统的背景下进行描述。系统80具有用作下述的方向和空间术语的基准的纵轴81。形容词“轴向的”、“径向的”和“周向的”是分别关于与轴线81、半径82(其与轴线81正交)和周边83平行的定向。形容词“轴向的”、“径向的”和“周向的”也是关于与相应的平面平行的定向。为了澄清各种平面的布置，使用物体84、85和86。物体84的表面87形成轴向平面。也就是说，轴线81形成沿该表面的线。物体85的表面88形成径向平面。即，半径82形成沿该表面的线。物体86的表面89形成周向平面。也就是说，周向83形成沿该表面的线。作为进一步的示例，轴向移动或布置平行于轴线81，径向移动或布置平行于半径82，而周向移动或安排平行于周边83。关于轴线81旋转。

副词“轴向地”、“径向地”和“周向地”是分别关于与轴线81、半径82或周向83平行的定向。副词“轴向地”、“径向地”和“周向地”还是关于平行于相应的平面的定向。

图1B是在图1A的柱面坐标系统80中的物体90的透视图，展示了在本申请中使用的空间术语。圆筒形物体90表示在柱面坐标系统中的圆筒形物体且预期不以任何方式限制本发明。物体90包括轴向表面91、径向表面92和周向表面93。表面91是轴向平面的一部分，表面92是径向平面的一部分，而表面93是周向表面。

图2是用于变速器的离合器控制组件100的前透视分解图。

图3是图2中示出的离合器控制组件100的后透视分解图。以下应根据图2和图3观察。离合器控制组件100包括活塞板102、调节环104、多个活塞106和围绕活塞106布置的多个弹簧108。例如，每个弹簧围绕相应的活塞的外周边110布置。在示例性实施方式中，活塞由塑料或钢或铝丝制成。活塞板包括径向布置的侧部112和径向布置的侧部116，该径向布置的侧部112具有多个周向地对齐的或布置的且轴向延伸的斜坡114。活塞106包括固定到调节环的相应的端部118。在示例性实施方式中，调节环包括与斜坡114，例如，斜坡114的表面124接触的多个周向对齐的或布置的且轴向地延伸的斜坡122。

图4是图2中示出的离合器控制组件100的前视图，其中调节环在缩回位置中。

图5是大体沿图4中的线5-5的图2中示出的离合器控制组件100的横截面图。以下应根据图2-图5观察。在示例性实施方式中，旋转活塞穿过活塞板中的开口126且通过密封件128被相对于活塞板密封。活塞的每个端部118固定地固定到调节环，例如，固定到轴向突起130。弹簧108包括与活塞板接触的端部132和相对的端部134。活塞106包括与端部118相对的端部136。端部134至少间接地与端部136接合。在示例性实施方式中，活塞包括在端部136附近的突起138且端部134与突起接合。在示例性实施方式中，突起是附接到活塞的夹子。

多个弹簧在方向PD1上推动旋转活塞，将端部118更靠近开口126拉动。该移动在周向方向CD1上推动调节环，这导致斜坡122向下并沿斜坡114前进，使得调节环在轴向方向AD1上移位，例如，朝活塞板。因而，调节环的外部140被拉地更靠近活塞板。这是在图4和图5中示出的缩回位置。

图6是图2中示出的离合器控制组件100的前视图，其中调节环在延伸位置中。

图7是大体沿图6中的线7-7的图2中示出的离合器控制组件100的横截面图。以下应根据图2-图7观察。为了操作组件100，流体以及来自流体的随后的力被施加到活塞板的侧部116并施加到布置在活塞板的侧部116上的旋转活塞的部分，例如，端部134。对于在第一水平之下的力，旋转活塞在与PD1相反的方向PD2上移位，将端部136推地更靠近开口126。该移动在与方向CD1相反的周向方向CD2上推动调节环，这导致斜坡122向上且沿斜坡114前进，使得调节环在与方向AD1相反的轴向方向AD2上移位。因此，调节环的外部140被推离活塞板。这是在图6和图7中示出的延伸位置。活塞板保持在固定的轴向位置中。如以下描述的，在延伸位置，调节环可与用于变速器的离合器组合件接触。

当活塞板的侧部116上的流体力被增加超过第一水平时，活塞板在方向AD2上移位，例如，以夹紧与调节环接触的离合器组合件。

在示例性实施方式中，活塞板包括钟形段142，钟形段142包括开口126。段142提供部分144，该部分144提供弹簧的端部132的支撑和定向。在示例性实施方式中，组件包括开口环148和密封件150和152。环148相对于活塞板保持密封件150以例如相对于下面示出的壳体密封活塞板的外周边。环148相对于活塞板保持密封件152以密封在下面示出的活塞板的内周边。轴向突起154保持密封件128并包括活塞所穿过的开口156。

图8是在变速器壳体158中的图2示出的离合器控制组件100的后视图。

图9是大体上沿图8中的线9，10-9，10的图8中示出的离合器控制组件100和变速器壳体158的横截面图，示出了在缩回位置的调节环和用于变速器的离合器组合件160。

图10是大体上沿图8中的线9，10-9，10的图8中示出的离合器控制组件100和变速器壳体158的横截面图，示出了在延伸位置的调节环和用于变速器的离合器组合件160。以下应根据图2-图10观察。所谓离合器组合件，指的是离合器板、例如离合器板162和摩擦材料、例如摩擦材料164的组合件。通常，离合器板以可交换方式连接到两个可独立旋转的元件。例如，板162A连接到壳体158或内离合器承载器(未示出)中的一个且板162B连接到壳体或内承载器中的另一个。在一个示例性实施方式中，壳体158为变速器壳体且离合器组合件169用于变速器制动。在一个示例性实施方式中，壳体158为外离合器壳体且离合器组合件160用于变速器离合器。夹紧离合器组合件使得转矩通过例如在壳体158和内承载器之间的离合器板而在两个可独立旋转的元件之间传递或者通过离合器板停止旋转元件的旋转，例如，以将旋转的内承载器与静止的变速器壳体连接。如上面提到的，为了操作组件100，压力被施加到活塞板的侧部116和布置在活塞板的侧部116上的旋转活塞的部分，例如端部134。在图8至图10中，该力由腔室168中的流体提供。

图9中的组件100的位置与图5中的组件100的位置类似。例如，调节环处于缩回位置且不与离合器组合件160接触。密封件150使活塞板抵着壳体158密封且密封件152使活塞板抵着轴166密封。

图10中的组件100的位置与图7中的组件100的位置类似。例如，调节环处于延伸位置且与离合器组合件160接触。在一个实施方式中，组件100包括保持元件170，例如，弹簧，其在方向AD1上在活塞板上施加力。如上面提到的，对于在第一水平之下的在活塞板102的侧部116上的力，旋转活塞移位而活塞板保持固定。在图8至图10中，元件170提供大约与第一水平相等的力以抵消来自腔室168的力并将活塞板保持在适当位置。换言之，以大约等于第一水平的力对元件170预加载。当调节环接触离合器组合件时，在旋转活塞和调节环上的力和离合器组合件的压缩力之间达到平衡。当腔室168中的流体压力增加使得活塞板上的力增加超过上述的第一水平时，即来自腔室168中的流体的力大于来自元件170的预加载力时，活塞在方向AD2上移位以夹紧离合器板。

图11是图9和图10中示出的离合器中的活塞板102的压力对行程图。如上面提到的，在线172的开始处，调节环已经前进以接触离合器组合件。随着腔室168中压力增加，活塞板克服元件170上的预加载并开始夹紧离合器组合件。线172表示活塞板102用于夹紧离合器组合件160的行程或轴向移位。线174示出用于变速器的现有技术活塞板的轴向移位，例如，图12中显示的。现有技术活塞板必须前进2.0mm以接触离合器组合件，在该部位，现有技术活塞板可进一步前进以夹紧离合器组合件。有利地，如图11中看到的，离合器板102的行程远小于现有技术离合器板的行程(在该示例中1.0mm对3.0mm)。

组件100至少提供以下优点：

1.夹紧离合器组合件所需的总油可以大幅度减少，因为活塞板的行程如此大地减少。例如，在图11中，油量减少超过50％。

2.为夹紧离合器组合件而在活塞板上完成的总功减少25％。这是因为活塞板不是以其较大的表面积闭合较大的提升间隙。确切地，具有极小的表面积的活塞106和调节环用于填充组件和离合器组合件之间的间隙。这使得能够使用较小的变速箱油泵，这进一步提高燃料经济性。

3.因为旋转活塞可在比主活塞少的时间内前进而使换挡时间减少，这是由于需要较少的流体压力来使活塞前进。而且，换挡时间被减少，因为不需要控制算法，比如接触点“感触”。

4.提升间隙可由于换挡时间减少而增加。提升间隙的增加通常增加换挡时间，但是由于间隙而引起的换挡时间的该增加由上述的换挡时间减少来补偿。提升间隙的增加导致较低的拖曳转矩(例如，从通常的3Nm至1Nm)和较好的燃料经济性。

5.离合器组合件不需要公差校正测量，因为间隙填充机构填充到预限定的载荷而不管间隙如何。也就是说，活塞106根据需要自动地移位使得调节环接触离合器组合件。这减少制造成本和复杂性。

尽管离合器控制组件100已经示出为具有特定的部件构造，但是应理解，离合器控制组件100不限于所示的特定的部件构造且其它部件构造是可能的。

应理解，各种上面公开的特征和其它特征以及其功能或替代物可以被理想地组合成许多其它不同的系统和应用。其中各种目前未预见的或未预期的替代、变型、变化或改进可以随后由本领域技术人员作出，其也旨在由所附权利要求包括。

Claims (15)

1.一种用于变速器的离合器控制组件，包括：

活塞板，所述活塞板包括：

第一侧部，所述第一侧部具有第一周向对齐且轴向延伸的斜坡；以及

第二侧部；

调节环，所述调节环与所述第一周向对齐且轴向延伸的斜坡接触；以及

至少一个旋转活塞，所述旋转活塞具有与所述调节环接合的第一端部，其中，响应于施加到所述第二侧部和所述至少一个旋转活塞的第一力，所述旋转活塞能够移位，以在第一周向方向上沿所述第一周向对齐且轴向延伸的斜坡推动所述调节环，使得所述调节环在第一轴向方向上远离所述活塞板地移位。

2.根据权利要求1所述的离合器控制组件，其中，所述调节环包括第二周向布置且轴向延伸的斜坡，所述第二周向布置且轴向延伸的斜坡与所述第一周向对齐且轴向延伸的斜坡接触。

3.根据权利要求1所述的离合器控制组件，其中，所述调节环能够移位以接触用于变速器的离合器组合件。

4.根据权利要求1所述的离合器控制组件，其中：

所述活塞板处于轴向位置中；并且

响应于所述第一力，所述活塞板保持在所述轴向位置中。

5.根据权利要求1所述的离合器控制组件，其中，响应于施加到所述第二侧部的比所述第一力大的第二力，所述活塞板能够在所述第一轴向方向上移位，使得所述调节环夹紧用于变速器的离合器组合件。

6.根据权利要求1所述的离合器控制组件，其中，所述至少一个旋转活塞穿过所述活塞板中的相应的开口。

7.根据权利要求1所述的离合器控制组件，还包括多个弹簧，其中：

多个所述旋转活塞穿过所述活塞板中的相应的开口；

所述多个弹簧中的每个弹簧围绕所述多个旋转活塞中的相应活塞的外周边布置；并且

所述多个弹簧在与所述第一周向方向相反的第二周向方向上推动所述调节环，使得所述调节环在与所述第一轴向方向相反的第二轴向方向上移位。

8.根据权利要求7所述的离合器控制组件，其中：

所述多个旋转活塞包括具有相应的突起的相应的第二端部；

所述多个弹簧包括与所述活塞板的所述第二侧部接合的相应的第一端部；并且

所述多个弹簧包括与相应的第一端部相对的与相应的突起接合的相应的第二端部。

9.一种用于变速器的离合器控制组件，包括：

活塞板；以及

调节环，所述调节环与所述活塞板接触，其中：

响应于在所述活塞板上的第一力，所述调节环能够在周向方向和第一轴向方向上移位，以在所述活塞板保持在固定的轴向位置中的同时接触用于变速器的离合器组合件；以及

响应于在所述活塞板上的大于所述第一力的第二力，所述活塞板能够在所述第一轴向方向上移位，使得所述调节环夹紧所述离合器组合件。

10.根据权利要求9所述的离合器控制组件，还包括多个旋转活塞，所述旋转活塞具有固定到所述调节环的相应的第一端部，其中：

所述活塞板包括：

第一径向布置的侧部，所述第一径向布置的侧部具有第一多个周向对齐且轴向延伸的斜坡；以及

第二侧部；

所述调节环与所述第一多个周向对齐且轴向延伸的斜坡接触；并且

响应于所述第一力，所述多个旋转活塞能够移位，以在周向方向上沿所述第一多个周向对齐且轴向延伸的斜坡推动所述调节环，使得所述调节环在所述第一轴向方向上移位。

11.根据权利要求10所述的离合器控制组件，其中，所述调节环包括第二多个周向对齐且轴向延伸的斜坡，所述第二多个周向对齐且轴向延伸的斜坡与所述第一多个周向对齐且轴向延伸的斜坡接触。

12.根据权利要求10所述的离合器控制组件，其中，所述多个旋转活塞穿过所述活塞板中的相应的开口。

13.根据权利要求9所述的离合器控制组件，还包括：

多个旋转活塞，所述旋转活塞具有固定到所述调节环的相应的第一端部；以及

多个弹簧，其中：

所述多个旋转活塞穿过所述活塞板中的相应的开口；

所述多个弹簧中的每个弹簧围绕所述多个旋转活塞中的相应的旋转活塞的外周边布置；并且

所述多个弹簧在周向方向上推动所述调节环，使得所述调节环在与所述第一轴向方向相反的第二轴向方向上移位。

14.根据权利要求13所述的离合器控制组件，其中：

所述多个旋转活塞包括具有相应的突起的相应的第二端部；并且

所述多个弹簧包括：

与所述活塞板的第二径向布置的侧部接合的相应的第一端部；以及

与相应的第一端部相对的与相应的突起接合的相应的第二端部。

15.一种用于变速器的离合器控制组件，包括：

活塞板，所述活塞板包括：

第一侧部，所述第一侧部具有多个周向对齐且轴向延伸的斜坡；以及

第二侧部；

调节环，所述调节环与所述多个周向对齐且轴向延伸的斜坡接触；

多个旋转活塞，所述多个旋转活塞穿过所述活塞板中的相应的开口，并具有固定到所述调节环的相应的第一端部；以及

多个弹簧，所述多个弹簧围绕所述多个旋转活塞的相应的外周边布置，且与所述活塞板的所述第二侧部和所述多个旋转活塞接合，其中：

所述多个弹簧在第一周向方向上沿所述多个周向对齐且轴向延伸的斜坡推动所述调节环，使得所述调节环在第一轴向方向上朝所述活塞板移位；

响应于施加到所述第二侧部和所述多个旋转活塞的第一力，所述多个旋转活塞能够移位，以在与所述第一周向方向相反的第二周向方向上沿所述多个周向对齐且轴向延伸的斜坡推动所述调节环，使得所述调节环在与所述第一轴向方向相反的第二轴向方向上移位，以接触用于变速器的离合器组合件；以及

响应于施加到第二径向布置的侧部的比第一流体力大的第二流体力，所述活塞板能够在所述第二轴向方向上移位，使得所述调节环夹紧用于变速器的离合器组合件。