CN104832629B - 车辆变速器以及装配车辆变速器的方法 - Google Patents

Abstract

一种车辆变速器，包括变速器轴、安装于变速器轴上的摩擦元件总成、用于启动摩擦元件总成的活塞总成、用于保持摩擦元件总成的卡环以及形成于变速器轴内的安装槽。通过扩展卡环并随后容许卡环收缩并且进入安装槽从而将卡环安装到安装槽内。设置安装槽使得离心力使卡环扩展从而使卡环脱离安装槽。相应地，提供各种布置在卡环安装之后阻止其脱离安装槽。

Description

车辆变速器以及装配车辆变速器的方法

背景技术

本发明涉及一种机动车辆变速器，并且尤其涉及一种配置为阻止固定变速器的摩擦元件总成的卡环脱离提供用于卡环的槽的变速器。

在典型的机动车辆变速器中，存在多个摩擦元件总成，例如离合器或制动器，每个摩擦元件总成包括多个板以及摩擦部件。在车辆的操作过程中，为了应用摩擦元件，活塞总成与板以及摩擦部件接触然后将它们压缩在一起。为了产生这种压缩，该板以及摩擦部件的运动必须以某种方式进行限制。通常，为了这个目的而提供卡环，虽然当变速器的结构容许时，有时也利用变速器的其他部分。

在变速器的装配过程中，安装摩擦元件总成之后安装卡环，该卡环的类型是在安装过程中收缩的类型。为了安装卡环，在摩擦元件总成附近必须有足够的空间以便卡环收缩。在卡环安装之后，容许其扩展回到其默认尺寸。当与卡环相关的摩擦元件总成旋转时，离心力作用在卡环上，这会引起卡环在有空间扩展的情况下便会扩展。但是，通常这种扩展由变速器的另一部分——例如变速器轴——约束，并且离心力作用使卡环固定就位。

对比之下，当卡环的类型是在安装过程中在容许其收缩之前便扩展回到其默认尺寸时，那么由对应摩擦元件总成旋转所引起的离心力将导致卡环扩展，并且这种扩展将不会受到足够的约束。这是由于在安装过程中必须为卡环提供扩展的空间，并且这个空间也容许卡环在摩擦元件旋转过程中扩展。结果，由于在操作过程中这种扩展的卡环会脱离其安装位置，这种类型的卡环不是典型地在这样的应用中所使用的。如果发生这种情况，与该卡环相对应的摩擦元件总成不可以由其活塞总成启动。但是，随着变速器设计复杂性的增加，不可能总是设置摩擦元件总成使得避免利用这样的卡环。因此，本领域存在对于变速器设计的需求，这种设计容许在安装过程中扩展的卡环的安装并且一旦安装后便阻止卡环移动。

发明内容

本发明涉及车辆变速器以及装配车辆变速器的方法。变速器包括变速器轴、安装在变速器轴上的摩擦元件总成、用于启动摩擦元件总成的活塞总成、保持摩擦元件总成的卡环以及在变速器轴内形成的安装槽。通过扩展卡环以及随后容许卡环收缩并且进入到安装槽内从而使卡环安装到安装槽内。设置安装槽使得离心力使卡环扩展时，卡环可以脱离安装槽。相应地，提供多种布置用于阻止卡环在安装之后脱离安装槽。

在一个优选实施例中，变速器进一步包括带有装配槽口以及操作槽口的变速器部件，并且活塞总成具有相应的突出部。当活塞总成在装配位置时，突出部位于装配槽口内，并且摩擦元件总成不会覆盖安装槽。当活塞总成通过旋转移动到操作位置时，突出部位于操作槽口内，并且摩擦元件总成的压力板遮挡安装槽从而阻止卡环由于离心力而脱离安装槽。

在另一个优选实施例中，变速器不包括带有装配槽口以及操作槽口的变速器部件。作为替代的是，在安装第一卡环之后，安装卡环保持器以及第二卡环。在安装过程中，第二卡环收缩并且随后容许其扩展至与摩擦元件总成的压力板接触。设置卡环保持器使得其与第一卡环和第二卡环二者接触。结果是第二卡环以及卡环保持器阻止第一卡环由于离心力而脱离安装槽。可选地，可以利用第三卡环代替卡环保持器。

根据本发明，提供一种装配变速器壳体内的车辆变速器的方法，包含：

插入活塞总成；

在变速器轴上插入摩擦元件总成；

插入卡环；

扩展卡环；

在形成于变速器轴内的安装槽附近放置卡环；以及

通过容许卡环收缩并进入安装槽内而利用卡环固定摩擦元件总成。

根据本发明的一个实施例，本发明的方法进一步包含：

在插入活塞总成之后向装配位置移动活塞总成；以及

在利用卡环固定摩擦元件总成之后将活塞总成从装配位置移动到操作位置。

根据本发明的一个实施例，其中将活塞总成移动到操作位置包括旋转活塞总成。

根据本发明的一个实施例，其中：

将活塞总成移动到装配位置包括将活塞总成放置到形成在变速器部件内的装配槽口内；以及

插入摩擦元件总成包括移动摩擦元件总成从而露出安装槽。

根据本发明的一个实施例，其中：将活塞总成从装配位置移动到操作位置包括将活塞总成放置到形成在变速器部件内的操作槽口内以及移动摩擦元件总成从而遮挡安装槽内的卡环。

根据本发明的一个实施例，本发明的方法进一步包含：

通过设置摩擦元件总成的压力板的拦阻表面以便卡环不能充分扩展进而脱离安装槽，从而阻止卡环由于离心力而脱离安装槽。

根据本发明的一个实施例，其中卡环限定了第一卡环，该方法进一步包含：

插入第二卡环；

收缩第二卡环；

在摩擦元件总成的压力板附近放置第二卡环；以及

通过容许第二卡环扩展使第二卡环与压力板接触从而利用第二卡环固定第一卡环。

根据本发明的一个实施例，本发明的方法进一步包含：

在插入第二卡环之前插入卡环保持器或第三卡环；以及

将卡环保持器或第三卡环放置到与第一卡环接触。

根据本发明的一个实施例，本发明的方法进一步包含：

在车辆内放置变速器。

根据本发明，提供一种车辆变速器，包含：

变速器轴；

安装于变速器轴上的摩擦元件总成；

用于启动摩擦元件总成的活塞总成；

用于保持摩擦元件总成的卡环；以及

形成在变速器轴内的安装槽，卡环位于安装槽内，其中设置安装槽，使得一旦卡环扩展，卡环可以脱离安装槽。

根据本发明的一个实施例，其中活塞总成包括突出部，进一步包含：

形成在变速器部件内以及配置为当活塞总成在装配位置时容纳突出部的装配槽口；以及

形成在变速器部件内并且配置为当活塞总成在操作位置时容纳突出部的操作槽口，由此，在装配位置，摩擦元件总成露出安装槽，并且在操作位置，摩擦元件总成遮挡安装槽。

根据本发明的一个实施例，其中摩擦元件总成包括配置为当活塞总成在操作位置时阻止卡环脱离安装槽的压力板。

根据本发明的一个实施例，其中卡环限定第一卡环，进一步包含：

位于第一卡环附近以阻止第一卡环脱离安装槽的第二卡环。

根据本发明的一个实施例，本发明的车辆变速器进一步包含：

卡环保持器，卡环保持器与第一卡环以及第二卡环都接触；或者

第三卡环，第三卡环与第一卡环以及第二卡环都接触。

根据本发明的一个实施例，其中摩擦元件总成包括压力板，并且压力板与第二卡环接触。

根据本发明的一个实施例，本发明的车辆变速器进一步包含，组合的，车辆，在该车辆中，车辆变速器安装到并且驱动地连接到车辆的车轮。

根据本发明，提供一种用于机动车辆变速器的离合器或制动器总成，包含：

活塞总成；

摩擦元件总成；

卡环，其配置用于：

扩展并且安装到形成于变速器轴的外表面内的安装槽内；以及

当卡环安装到安装槽内时固定摩擦元件总成。

根据本发明的一个实施例，其中活塞总成配置为在利用卡环固定摩擦元件总成之后从装配位置移动到操作位置，以及摩擦元件总成包括配置为当活塞总成在操作位置时阻止卡环脱离安装槽的压力板。

根据本发明的一个实施例，其中向操作位置移动活塞总成包括旋转活塞总成。

根据本发明的一个实施例，其中卡环限定第一卡环，进一步包含：

第二卡环，其中第二卡环配置为阻止第一卡环脱离安装槽。

本发明另外的目标、特征以及优势在下面的结合附图的具体实施方式中将会更加显而易见，在附图中，同样的附图标记指的是若干附图中的对应的部件。

附图说明

图1是根据本发明的机动车辆的示意图；

图2A是机动车辆变速器的局部截面图；

图2B是变速器的示意图；

图2C是变速器的摩擦元件总成应用程式表；

图3A是示出了根据本发明的第一个实施例在操作位置的摩擦元件总成以及活塞总成的局部截面图；

图3B是根据第一个实施例在装配位置的摩擦元件总成以及活塞总成的局部截面图；

图4是示出了根据第一个实施例在操作位置的摩擦元件总成以及活塞总成的立体图；

图5是示出了根据本发明的第二个实施例的摩擦元件总成以及活塞总成的局部截面图；以及

图6是示出了根据本发明的第三个实施例的摩擦元件总成以及活塞总成的局部截面图。

具体实施方式

此处将公开本发明的详细实施例。但是，应当理解的是，此处所公开的实施例仅为本发明的示例性实施例，其可以具体化为各种和可替代的形式。附图并非是按比例的；并且为了示出特定组件的细节，一些特征会夸大或缩小。因此，此处所公开的特定的结构和功能细节不应理解为限制，而只是作为教导本领域技术人员多方面地采用本发明的代表性基础。

首先参照图1，其示出了根据本发明的机动车辆100。车辆100具有与变速器110相连接的动力源105，如内燃发动机或电动马达。动力从动力源 105传递到变速器110再传递到驱动轴115，驱动轴115通过差速器总成125 和半轴130、131将动力传递到后轮120、121。在这样的配置中，车辆100 是后轮驱动的车辆。然而，也可利用与本发明有关的另外的配置。例如，在其他的实施例中，车辆100是前轮、四轮或全轮驱动的。在四轮和全轮驱动的实施例中，车辆100将还包含分动器，第二驱动轴，第二个差速器总成和另两个半轴(未示出)。此外，动力源105无需设置在车辆100的前部，而是可以设置在其他地方，例如在后置或中置发动机的实施例中。

现在参照图2A和图 2B，其更加详细示出了变速器110。在这个实施例中，虽然本发明并不限于采用这样的变速器，但变速器110是十速变速器(即具有十种不同前进齿轮比)。变速器110包括输入200、输出205、单向离合器 (OWC)210、制动器A(Brk A)、制动器B(BrkB)、离合器C(Clt C)、离合器D(Clt D)、离合器E(Clt E)、离合器F(Clt F)、四组齿轮以及每个制动器A、B以及离合器C、D、E、F的活塞总成。四组齿轮每组都具有中心齿轮、环形齿轮以及至少一个行星齿轮，它们一起限定了行星齿轮组。尤其地，图2A示出了限定行星齿轮组1的第一中心齿轮215、第一环形齿轮220以及第一行星齿轮225；限定行星齿轮组2的第二中心齿轮230、第二环形齿轮235以及第二行星齿轮240；限定行星齿轮组3的第三中心齿轮245、第三环形齿轮250以及第三行星齿轮255；以及限定行星齿轮组4的第四中心齿轮260、第四环形齿轮265以及第四行星齿轮270。活塞总成275 和280分别与制动器A和B相关联，而活塞总成285、290、295以及300 分别与离合器C、D、E以及F相关联。

每一个制动踏板A和B以及离合器C、D、E和F都包括多个板以及多个摩擦部件。例如，参照图3A和图3B，离合器F包括通过花键连接302 耦接到变速器轴301的板305、306、307、308和309以及通过另一个花键连接304耦接到离合器鼓303的摩擦部件310、311、312以及313。为了使用离合器F，参照图2A致使活塞总成300移动到右侧。随着活塞总成300 移动到右侧，其将与板305接触，相应地，板305将与摩擦部件310等完全接触。板305、306、307、308、309以及摩擦部件310、311、312和313 的向右移动通过卡环315中止。在这种情况下，在板305、306、307、308 和309以及摩擦部件310、311、312和313之间建立的摩擦引发它们一起旋转。结果旋转运动从变速器轴301传递到离合器鼓303，反之亦然。

通常，通过调整输入200和输出205之间的齿数比(例如在调高挡位或调低挡位的过程中)，变速器110将来自动力源105的输入扭矩转化为向后轮120、121传递的输出扭矩。这种调整是通过应用或释放摩擦元件总成 (即单向离合器210、制动器A和B以及离合器C、D、E和F)来实现的，以便通过改变变速器110的齿轮配置来改变扭矩关系。结果从动力源105到后轮120、121建立和断开动力流通路径。这种情况结合图2B中变速器 110的示意图以及图2C中示出摩擦元件总成应用程式表更加清楚的示出。

现在参照图3A和图3B，其示出了变速器110靠近离合器C、D和F 附近的一部分。活塞总成300包括活塞盖350、活塞弹簧355以及平衡活塞 360、活塞365以及活塞卡环370。活塞盖350具有孔375以及突出部380。在变速器110装配过程中，活塞总成300插入到变速器110内，并且从图3A 和图 3B 中的右侧向左侧移动直至活塞总成300与变速器部件385接触。接下来离合器F插入到变速器110中并且从图3 A 和图 3B 中的右侧向左侧移动。如上所述，卡环315使离合器F固定就位，以便当活塞总成300移动到右侧时压缩离合器F。如图3A中所示，没有足够的空间通过压力板309使卡环315插入到安装槽390内。为了将卡环315放置到安装槽390内，离合器F必须进一步向左移动。为了完成这种移动，活塞总成300必须也向左移动。但是，在装配过程中，活塞总成300并不配置为向左移动或压缩足够的距离，但在操作过程中也可以正常运行(即能够向右移动足够的距离)。为了解决这个问题，变速器部件385配备有装配槽口395以及操作槽口400，其在图4 中最佳示出。

相应地，在装配过程中，随着活塞总成300插入到变速器110中，突出部380与装配槽口395对齐并且随后放置到装配槽口395内。装配槽口395 足够深，使得活塞总成300能够向左侧(或针对图4中的左上方)移动足够远使卡环315安装到安装槽390内。但是，在图3B中所示的这个位置，活塞总成300不可以向右(或针对图4中的右下方)移动足够远从而适当地应用离合器F。为了改进这种情况，一旦卡环315安装好，便向活塞盖 350的孔375内插入工具(未示出)，并且利用该工具使活塞总成300向右移动。一旦突出部380脱离装配槽口395，活塞总成300便旋转直至突出部 380与操作槽口400对齐。随后容许活塞总成300移动回到左侧，以便突出部380进入操作槽口400，如图3A和图4所示。在车辆100运行过程中没有施加会引起活塞盖350向右移动的力，并且结果活塞总成300的突出部 380将不会脱离操作槽口400，除非使用上述工具。操作槽口400的深度比装配槽口395的深度浅。因此，在这个位置，活塞总成300能够向右移动足够远以便适当地应用离合器F。此外，通过活塞总成300阻止离合器F向左移动足够远而使卡环315脱离安装槽390。类似地，通过压力板309的拦阻表面405(见图3A和图3B)阻止卡环315的扩展。当离合器F高速旋转时，离心力引起卡环315向外扩展(即向图3A 和图 3B 页面的顶部)。但是，这种扩展被拦阻表面405阻止。结果可以清楚的是，当活塞总成300在操作槽口400(如图3A和4所示)内时，这种布置阻止了卡环315脱离安装槽390，同时容许当活塞总成300在装配槽口395(图3B中所示)内时安装卡环315。

与之相比，参照图3A和图 3B，离合器D示出了离合器、活塞以及卡环的更典型的布置。尤其地，离合器D通过位于安装槽415内的卡环410固定就位，并且通过活塞总成290的活塞420应用离合器D。卡环410的类型是在安装过程中收缩并且随后容许其扩展回到其默认状态的类型。相应地，在离合器D的压力板430内提供槽口425。当卡环410收缩时，卡环410能够进入槽口425内，并且当它扩展时，它移动到安装槽415内。由离合器D旋转所引起的离心力将引起卡环415向外(即向页面的顶部)扩展。但是，这种扩展被变速器轴301阻止。相应地，应当了解的是，在这样的布置中，由于具有安装卡环410的足够空间并且卡环410不可能因为离心力而脱离安装槽415，因此不需要装配槽口和操作槽口。反过来，与离合器 F连接的卡环315将趋于扩展并且在高速旋转时会脱离安装槽390，除非提供拦阻表面405。但是，拦阻表面405同时阻止卡环315插入到安装槽390 内。因此，提供装配槽口395以便活塞总成300以及离合器F可以向左移足够远以便安装卡环315。与离合器D不同，在压力板309内设置类似于槽口425的槽口将容许安装卡环315，但在高速旋转时也将容许卡环315脱离安装槽390。

现在参照图5，其示出了另一个可选的实施例，其中卡环保持器500以及第二卡环505用于阻止卡环315由于离心力而脱离安装槽390。在安装过程中，卡环315扩展，放入压力板309’的槽口510内，随后容许其收缩以便其进入到安装槽390内。如上所述，足够强的离心力会引起卡环315脱离安装槽390。为了避免这种可能，提供卡环保持器500以及第二卡环505。第二卡环505的类型是在安装过程中收缩随后在释放时扩展的类型。这样，第二卡环505被压力板309’固定就位。相比之下，卡环保持器500形成为完整的环。卡环保持器500以及第二卡环505通过阻止卡环315在安装之后的扩展而使卡环315固定就位。具体地，通过压力板309’阻止第二卡环 505由于离心力引起的扩展。第二卡环505与卡环保持器500接触并且使其固定就位，并且相应地，卡环保持器500与卡环315接触并且阻止卡环315 扩展。相应地，卡环315不会由于离心力而脱离安装槽390，并且在这样的实施例中，无需装配槽口和操作槽口。

图6示出了另外的实施例，其中利用第三卡环600代替卡环保持器500。如上所述，卡环315扩展、放置到压力板309”内的槽口510’内以及随后容许其收缩，以便卡环315进入到安装槽390内。为了阻止卡环315由于离心力而脱离安装槽390，提供第二卡环505’以及第三卡环600。第二卡环505’以及第三卡环600的类型都是在安装过程中收缩并且随后在释放时扩展的类型。相应地，第二卡环505’以及第三卡环600被压力板309”固定就位。此外，通过第二卡环505’阻止第三卡环600脱离槽口510’。结果通过第三卡环600阻止了卡环315扩展以及由此阻止卡环315脱离安装槽390，第三卡环600本身通过压力板309”以及第二卡环505’固定就位。

基于以上说明，应当了解的是，本发明提供一种容许在安装过程中扩展的卡环的安装以及一旦安装便阻止卡环移动的变速器设计。尽管描述为参照优选的实施例，但应当理解的是，在不脱离本发明的精神的情况下可以做出各种主要的和次要的变化或修改。例如，本发明对离合器和制动器都是可用的。此外，变速器可以包括数量或多或少的摩擦元件总成、活塞总成、行星齿轮组总成以及齿轮比。总体而言，本发明仅由下面的权利要求的范围所限定。

Claims (8)

1.一种装配变速器壳体内的车辆变速器的方法，包含：

插入活塞总成；

在变速器轴上插入摩擦元件总成；

插入卡环；

扩展卡环；

在形成于变速器轴内的安装槽附近放置卡环；以及

通过容许卡环收缩并进入安装槽内而利用卡环固定摩擦元件总成；

其中在插入活塞总成之后向装配位置移动活塞总成；以及

在利用卡环固定摩擦元件总成之后将活塞总成从装配位置移动到操作位置，其中当活塞总成处于操作位置时，利用摩擦元件总成的拦阻表面阻止卡环扩展脱离安装槽。

2.根据权利要求1中所述的方法，其中将活塞总成移动到操作位置包括旋转活塞总成。

3.根据权利要求1中所述的方法，其中：

将活塞总成移动到装配位置包括将活塞总成放置到形成在变速器部件内的装配槽口内；以及

插入摩擦元件总成包括移动摩擦元件总成从而露出安装槽。

4.根据权利要求3中所述的方法，其中：将活塞总成从装配位置移动到操作位置包括将活塞总成放置到形成在变速器部件内的操作槽口内以及移动摩擦元件总成从而遮挡安装槽内的卡环。

5.根据权利要求4中所述的方法，进一步包含：

通过设置摩擦元件总成的压力板的拦阻表面以便卡环不能充分扩展进而脱离安装槽，从而阻止卡环由于离心力而脱离安装槽。

6.根据权利要求1中所述的方法，其中卡环限定了第一卡环，该方法进一步包含：

插入第二卡环；

收缩第二卡环；

在摩擦元件总成的压力板附近放置第二卡环；以及

通过容许第二卡环扩展使第二卡环与压力板接触从而利用第二卡环固定第一卡环。

7.根据权利要求6中所述的方法，进一步包含：

在插入第二卡环之前插入卡环保持器或第三卡环；以及

将卡环保持器或第三卡环放置到与第一卡环接触。

8.根据权利要求1中所述的方法，进一步包含：

在车辆内放置变速器。