CN107664165A - 提供轴向刚度的背板 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于汽车变速器的背板配置和摩擦离合器组件。背板配置包括具有连接至垂直设置的强度部分的反作用部分的主体。强度部分的厚度可小于或等于反作用部分的厚度。摩擦离合器组件包括交错的第一离合器板和第二离合器板。(背板的)主体设置成邻近于端部第二离合器板。该主体是由与端部第二离合器板相同的变速器构件引导和/或花键连接至该变速器构件。在接合位置中，端部第二离合器板直接压靠在主体上并且与其接触。包括一种形成背板配置的方法，其包括主体的冲压。

Description

提供轴向刚度的背板

技术领域

本公开涉及在自动机动车辆变速器中使用的摩擦离合器单元组件，并且更具体地涉及一种用于摩擦离合器单元组件的背板配置。

背景技术

典型的多档变速器使用摩擦离合器、行星齿轮装置和固定互连件的组合来实现多个齿轮比。行星齿轮组的数量和物理设置通常是由封装、成本和期望速比规定。

用于接合和分离变速器内的各种齿轮的摩擦离合器盘片组件通常包括压靠在背板上的交错的离合器板。背板可以由铸造材料或粉末金属形成。背板期望用作离合器板可压靠在上面的刚性构件。因此，与离合器板相比，背板通常相对较厚以提供所需轴向刚度。然而，即使采用了厚的背板(已经成为典型)，背板也会经历弯曲并且不一定提供期望刚度。

政府规章和/或消费者需求要求车辆部件继续变得越来越轻且越来越便宜，然而，背板必须仍然能够提供摩擦离合器板可压靠在上面的某个量的轴向刚度以在变速器部件之间提供有效耦接。因此，需要一种具有更好的性能并同时满足政府和消费者需要的新型和改进的背板。

发明内容

本公开提供了一种用于摩擦离合器组件的背板，该背板提供了增加的轴向刚度和减少背板本身的质量，并且可以通过冲压形成。同侧(引导和/或花键联接至同一个部件)冲压反作用板可与冲压主体背板组合以提供具有增加的轴向刚度的有效两部分背板。

在可以与本文所公开的其它形式组合或分离的一种形式中，提供了一种用于自动变速器的摩擦离合器组件。该摩擦离合器组件包括耦接至第一变速器构件的多个第一离合器板和与该多个第一离合器板交错的多个第二离合器板。该多个第二离合器板是经由第二构件花键耦接至第二变速器构件。主体背板设置成邻近于该多个第二离合器板中的端部第二离合器板。该主体背板为以下任一项或两项：a)由该第二变速器构件引导；以及b)花键联接至该第二变速器构件。该摩擦离合器组件配置成可在接合位置与分离位置之间移动。在接合位置中，第一和第二变速器构件通过将多个第一和第二离合器板压靠在该主体背板上而耦接在一起。当该摩擦离合器组件处于接合位置中时，该端部第二离合器板直接压靠在该主体背板上并且与其接触。

在可以与本文所公开的其它形式组合或分离的另一种形式中，提供了一种在配置成接合和分离的摩擦离合器组件中使用的背板配置。该背板配置包括主体，该主体具有配置成当接合该摩擦离合器组件时由多个交错的离合器板压靠的反作用部分。该反作用部分限定反作用部分厚度。强度部分连接至反作用部分，且强度部分设置成总体上垂直于反作用部分。该强度部分限定小于或等于反作用部分厚度的强度部分厚度。

在可以与本文所公开的其它形式组合或分离的又一种形式中，提供了一种形成在配置成接合和分离的摩擦离合器组件中使用的背板配置的方法。该方法包括获得单件式金属材料的步骤和将该单件式金属材料冲压至背板的主体中的步骤，其中该主体具有反作用部分、弯曲角部和强度部分，且其中该反作用部分配置成当接合摩擦离合器组件时由多个交错的离合器板压靠，且进一步其中该强度部分设置成总体上垂直于该反作用部分，该弯曲角部将该强度部分连接至该反作用部分。

可任选地结合上述任何形式提供另外的特征，诸如：主体背板是由第二变速器构件引导；该主体背板花键联接至第二变速器构件；主体背板附接至端部第二离合器板；主体背板包括反作用部分；当该摩擦离合器组件处于接合位置中时，该端部第二离合器板直接压靠在该主体背板的反作用部分上并且与其接触；该反作用部分限定反作用部分厚度；主体背板进一步包括连接至反作用部分的强度部分；该强度部分设置成总体上垂直于反作用部分；该强度部分限定小于或等于反作用部分厚度的强度部分厚度；该反作用部分和该强度部分彼此整体地形成；进一步包括将反作用部分与强度部分连接的弯曲角部；该弯曲角部与反作用部分和强度部分整体地形成；该主体背板是由冲压材料形成；该主体背板通过冲压形成为最终背板形状；冲压材料是钢、钢合金或铝；进一步包括致动器，该致动器设置在多个第一和第二离合器板的一侧上；该致动器配置成将多个第一和第二离合器板压紧至接合位置中；该致动器是电动、液压或气动致动器；弹簧，其配置成将多个第一和第二离合器板返回至分离位置中；进一步包括卡环，该卡环将该主体背板保持至该第二变速器构件；第一和第二离合器板中的每一个的面上支承有摩擦材料；进一步包括反作用板，该反作用板设置成紧邻主体；主体和反作用板中的每一个是由同一个变速器部件引导和/或花键联接至同一个变速器部件；该主体背板在其中限定多个锯齿状镖状物；该方法进一步包括将反作用板设置成紧邻主体以形成有效的两部分背板配置；该方法进一步包括形成具有强度部分厚度的强度部分且形成具有反作用部分厚度的反作用部分，该强度部分厚度小于或等于该反作用部分厚度。

根据本文提供的描述将明白进一步方面、优点和应用领域。应当理解的是，该描述和具体实例仅旨在用于说明目的并且不旨在限制本公开的范围。

附图说明

本文所述的附图仅用于说明目的并且不旨在以任何方式限制本公开的范围。

图1是根据本公开的原理的具有摩擦离合器组件和背板配置的自动变速器的一部分的横截面图；

图2A是根据本公开的原理的图1中所示的背板配置的主体的透视图；

图2B是根据本公开的原理的图1至2A中所示的沿着图2A的线2B-2B截取的背板配置的主体的横截面图；

图3A是根据本公开的原理的图1中所示的摩擦离合器组件的横截面图，其示出了处于分离位置中的摩擦离合器组件；

图3B是根据本公开的原理的图1和3A中所示的摩擦离合器组件的横截面图，其示出了处于接合位置中的摩擦离合器组件；

图4是根据本公开的原理的图1中所示的背板配置的主体的另一个变型的透视图；以及

图5是说明根据本公开的原理的形成用于在配置成接合和分离的摩擦离合器组件中使用的背板配置的方法的框图。

具体实施方式

以下描述在本质上仅仅是示例性的并且不旨在限制本公开、应用或用途。

参考图1，说明了汽车变速器的一部分的图示且总体上以10表示汽车变速器。变速器10可以包括多个行星齿轮组件，该行星齿轮组件通常并未示出，但是该行星齿轮组件的一个或多个齿轮可以耦接至轮毂12和/或离合器壳体14。轮毂12与离合器壳体14之间可操作地设置了摩擦离合器组件16，其配置成将轮毂12(和耦接至轮毂12的任何行星齿轮元件、轴或固定元件)选择性地耦接至离合器壳体14(和耦接至离合器壳体14的任何行星齿轮元件、轴或固定元件)。

摩擦离合器组件16包括第一多个较小直径的离合器板或盘18，其是通过相互接合的凸形和凹形花键20耦接至轮毂12(其是内部转矩承载构件)。第二多个较大直径的摩擦离合器板或盘22是通过相互接合的凸形和凹形花键24耦接至离合器壳体14(其是外部总体上环形转矩承载构件)。例如，离合器壳体14可以是壳体或外壳。多个第二离合器板22与多个第一离合器板18交错。根据常规的摩擦离合器惯例，摩擦离合器板或盘18、22的至少一个面包括设置在其上的摩擦材料26。在摩擦离合器组件16的一端(图1的方向上的左端)处设置有液压、电动或气动操作器或致动器28，其向摩擦离合器组件16选择性地提供轴向压缩力以使得转矩从其中传递并且将摩擦离合器组件16移动至接合位置中。弹簧29配置成当致动器28被释放时将摩擦离合器组件16返回至分离位置。

在摩擦离合器组件16的另一端(图1的配置中的右端)处设置有环形冲压主体背板30。主体背板30通过卡环32或被接纳和安置在周向通道或凹槽34内的类似部件而被定位和限制远离操作器28和摩擦离合器组件16的轴向运动。主体背板30可以仅仅由离合器壳体14引导，或花键联接至离合器壳体14。

虽然主体背板30被示出并且描述为由外部离合器壳体14引导和/或花键联接至外部离合器壳体14，但是应当理解的是，主体背板30可替代地由内部离合器壳体14(诸如轮毂12)引导或花键联接至该内部离合器壳体。

主体背板30设置成紧邻多个第二离合器板22中的端部第二离合器板22a。在某些实例中，主体背板30甚至可以例如通过接头、焊接或胶水附接至端部第二离合器板22a。

现在参考图2A至2B，说明了主体背板30。主体背板30包括反作用部分38，其中端部第二离合器板22a配置成当摩擦离合器组件16处于接合位置中时直接压靠在主体背板30的反作用部分38上并且与其接触。

角部40将反作用部分38连接至强度部分42。角部40在反作用部分38与强度部分42之间形成具有曲率半径c的圆形弯曲部。作为示例，反作用部分38、角部40和强度部分42可以由单件金属整体地形成为单件。反作用部分38可以具有从其中延伸的多个凸形花键44和凹形花键46。

反作用部分38设置成总体上垂直于强度部分42。反作用部分38限定反作用部分厚度r，且强度部分42限定强度部分厚度s。在某些形式中，强度部分厚度s可以小于或等于反作用部分厚度r。在某些形式中，反作用部分厚度r基本上等于强度部分厚度s和角部厚度t。

因此，主体背板30可以通过冲压形成；换言之，主体背板30可以由冲压材料形成，并且通过冲压形成为最终的背板形状。用于主体背板30的冲压材料可以是钢、钢合金、铝或任何其它合适的材料。当强度部分42通过冲压工艺抽出时，强度部分厚度s可能变得略小于反作用部分厚度r。当离合器板18、22压靠在主体背板30上时，强度部分42可以具有很长的长度j以产生环向应力以便更好地抵抗加箍或弯曲。

强度部分42从反作用部分38轴向远离延伸至远端43。因此，在此实例中，主体背板30限定“L”横截面，其中“L”的底部(强度部分42)更靠近变速器10的中心轴线。端部第二离合器板22a和主体背板30承载来自第一组离合器板18和第二组离合器板22的转矩。

端部第二离合器板22a经由花键24a花键联接至离合器壳体14，且相邻的主体背板30可以花键或不花键联接至离合器壳体14，该主体背板30经由强度部分42向背板配置提供轴向刚度。因此，由于强度部分42的很长的长度j，主体背板30的偏转小于典型的背板，该主体背板具有增加的环向应力。

主体背板30和相邻的端部第二离合器板22a一起形成有效的两部分背板，多个第一离合器板18和第二离合器板22反作用于该背板。这是因为主体背板30是由与端部第二离合器板22a花键联接的同一个变速器部件引导并且可以花键联接至该同一个变速器部件。在所说明的实例中，主体背板30和端部第二离合器板22a这二者均是由离合器壳体14引导，该离合器壳体在此实例中是从动构件。应当理解的是，主体背板30和端部第二离合器板22a可替代地由诸如轮毂14的驱动构件引导和/或花键联接至该驱动构件。

因此，背板配置可以包括主体背板30和端部第二离合器板22a，其一起运作为止动件或行程限制器，第一摩擦板或盘18和第二摩擦板或盘22压靠在该止动件或行程限制器上。

现在参考图3A，说明处于分离位置中的摩擦离合器组件16。在分离位置中，致动器28分离前端离合器板22b，且致动器28与前端离合器板22b之间可能存在小的间隙g1。图3A还示出了第一离合器板18和第二离合器板22中的每一个离合器板之间的微小间隙g2；然而，应当理解的是，微小间隙g2根本不可能是间隙，反而仅仅是第一离合器板18与第二离合器板22之间的滑移。当离合器组件16处于分离位置中时，如果主体背板30和端部第二离合器板22a未连接在一起，那么这二者之间也可能存在间隙或滑移。

离合器组件16配置成在分离位置与接合位置之间移动。在图3B中所说明的接合位置中，致动器18接触并压紧前端离合器板22b，并且将多个第一离合器板18和第二离合器板22压靠在端部第二离合器板22a和主体背板30上。在接合位置中，通过将多个第一离合器板18和第二离合器板22压靠在主体背板30上而将花键联接至离合器板18、22的变速器构件12、14耦接在一起，其中当摩擦离合器组件16处于接合位置中时，端部第二离合器板22a直接压靠在主体背板30上并且与其接触。在接合位置中，不存在间隙g1、g2，且致动器28与离合器板18、22之间存在可忽略不计的滑移或不存在滑移。

现在参考图4，说明主体背板的替代性变型且总体上以130表示该变型。应当理解的是，可以使用背板130代替上文说明的处于离合器组件16中的背板30。主体背板130可以与上述背板30相同或相似，具有由角部140连接的反作用部分138和强度部分142。此变型中的主体背板130包括多个锯齿状镖状物150，其形成穿过角部140以提供减小的质量和/或增加的刚度。

任何一个所说明的主体背板30、130还可包括减重孔(未示出)，以进一步减小主体背板30、130的质量。例如，径向切口、狭槽或通道(未示出)可延伸穿过主体背板30、130的角部40、140、反作用部分38、138或强度部分42、142。

与典型的背板相比，本文所公开的背板配置允许质量减少。另外，由于可对强度部分42、142冲压的很长的长度j提供更大的轴向刚度。

现在参考图5，提供了一种形成用于在摩擦离合器组件中使用的背板配置的方法且以200示意地说明该方法，该摩擦离合器组件配置成接合和分离。方法200包括获得单件金属材料的步骤202。作为示例，金属可以被设置为钢或钢合金或铝。

方法200进一步包括将单件金属材料冲压成背板的主体的步骤204，该主体具有反作用部分、弯曲角部和强度部分。反作用部分配置成当摩擦离合器组件接合时被多个交错的离合器板压靠，且强度部分设置成总体上垂直于反作用部分。弯曲角部将强度部分连接至反作用部分。

方法200可以包括附加的选用步骤，诸如将反作用板设置成紧邻背板的主体以形成有效的两部分背板配置的步骤。该方法200还可包括形成具有强度部分厚度的强度部分且形成具有反作用部分厚度的反作用部分的步骤，该强度部分厚度小于或等于该反作用部分厚度。

本文提供的描述本质上仅仅是示例性的，且不脱离其主旨的变型旨在落入本公开的精神和范围内。这样的变型不应被视为脱离本公开的精神和范围。

Claims (10)

1.一种用于自动变速器的摩擦离合器组件，其结合地包括，

耦接至第一变速器构件的多个第一离合器板；

多个第二离合器板，其与所述多个第一离合器板交错并且经由第二构件花键耦接至第二变速器构件；以及

设置成邻近于所述多个第二离合器板中的端部第二离合器板的主体背板，所述主体背板为以下至少一项：由所述第二变速器构件引导以及花键联接至所述第二变速器构件，

其中所述摩擦离合器组件配置成在接合位置与分离位置之间移动，且其中在所述接合位置中，所述第一变速器构件和所述第二变速器构件是通过将所述多个第一离合器板和第二离合器板压靠在所述主体背板上而耦接在一起，当所述第一摩擦离合器组件在所述接合位置中时，所述端部第二离合器板直接压靠在所述主体背板上并且与其接触。

2.根据权利要求1所述的摩擦离合器组件，所述主体背板是由所述第二变速器构件引导。

3.根据权利要求1所述的摩擦离合器组件，所述主体背板花键联接至所述第二变速器构件。

4.根据前述权利要求中任一项所述的摩擦离合器组件，所述主体背板附接至所述端部第二离合器板。

5.根据权利要求1、2或3所述的摩擦离合器组件，所述主体背板包括反作用部分，当所述摩擦离合器组件在所述接合位置中时，所述端部第二离合器板直接压靠在所述主体背板的所述反作用部分上并且与其接触，所述反作用部分限定反作用部分厚度，所述主体背板进一步包括连接至所述反作用部分的强度部分，所述强度部分设置成总体上垂直于所述反作用部分，所述强度部分限定小于或等于所述反作用部分厚度的强度部分厚度。

6.根据权利要求5所述的摩擦离合器组件，其进一步包括将所述反作用部分与所述强度部分连接的弯曲角部，所述弯曲角部与所述反作用部分和所述强度部分整体地形成。

7.根据前述权利要求中任一项所述的摩擦离合器组件，所述主体背板是由冲压材料形成，其中所述冲压材料是钢、钢合金和铝中的一种。

8.根据前述权利要求中任一项所述的摩擦离合器组件，其进一步包括：

设置在所述多个第一离合器板和第二离合器板的一侧上的致动器，所述致动器配置成将所述多个第一离合器板和第二离合器板压紧至所述接合位置中，所述致动器是电动、液压和气动致动器中的一种；

弹簧，其配置成将所述多个第一离合器板和第二离合器板返回至所述分离位置中；以及

卡环，其将所述主体背板保持至所述第二变速器构件；

且其中所述第一离合器板和第二离合器板中的每一个的表面承载在其上的摩擦材料。

9.根据前述权利要求中任一项所述的摩擦离合器组件，其中所述主体背板在其中限定多个锯齿状镖状物。

10.一种用于摩擦离合器组件的背板配置，其配置成接合和分离，所述背板配置包括主体，所述主体包括：

反作用部分，其配置成当所述摩擦离合器组件接合时被多个交错的离合器板压靠，所述反作用部分限定反作用部分厚度；以及

连接至所述反作用部分的强度部分，所述强度部分设置成总体上垂直于所述反作用部分，所述强度部分限定小于或等于所述反作用部分厚度的强度部分厚度。