CN111750075A - 变速器排气系统 - Google Patents

Abstract

一种车辆变速器排气系统包括车辆变速器的第一部件，该第一部件具有弹性材料密封元件，该弹性材料密封元件保持在第一部件中形成的腔内。金属材料的第二部件包括面向密封元件的排气槽。车辆变速器的离合器组件通过第一部件或第二部件中的一个移位以与离合器组件接合而致动。排气槽在第一部件或第二部件中移位的一个的第一移位位置容纳密封元件的一部分，从而限定了穿过第一部件和第二部件之间的排气槽的空气和油流动路径。密封元件在第一部件或第二部件中移位的一个的第二移位位置处，位于排气槽外。

Description

变速器排气系统

技术领域

本公开涉及车辆自动变速器离合器和制动器。

背景技术

包括轿车、运动型多用途车以及轻型卡车在内的车辆通常都包括多速自动变速器。换挡通常通过液压致动的活塞来实现，这些活塞能够接合或断开离合器和制动器。当车辆结束运行，变速器中不再有液压压力时，液压油沉淀到变速器的底部，并且变速器内的空气聚集在变速器的上部区域。当车辆重新启动时，由于流向活塞的液压油的压力会压缩空气，离合器或制动活塞区域内的该空气量会影响变速器的初始运行，从而导致换挡不彻底或延迟换挡。

通常在变速器活塞与诸如变速器壳体之类的结构之间设置弹性材料密封件。密封件最大限度地减少了通过活塞的液压损失，并可防止滞留在变速器中的空气通过活塞流出。已经对密封件进行了修改，以允许空气通过活塞排出。密封件设置有通孔或凹槽，通孔或凹槽的尺寸设计成允许空气在变速器开始运行期间通过，且随后的液压油损失最小。已经发现这些通孔在标称工作条件下起作用，但是由于弹性材料的挠度限制了标称设计条件之外的空气通过，从而防止或减慢了从变速器排放空气来启动换挡。

因此，尽管当前的自动变速器活塞密封件排气孔能够达到其预期目的，但仍需要一种新的改进的系统和方法，用于在离合器初始接合之前从自动变速器排出空气。

发明内容

根据若干方面，一种变速器排气系统包括车辆变速器的第一部件，该第一部件具有弹性材料密封元件，该弹性材料密封元件位于在第一部件中形成的密封元件腔内。金属材料的第二部件上形成有排气槽。第一部件或第二部件中的一个相对于第一部件或第二部件中的另一个移位。排气槽在第一部件或第二部件中移位的一个的第一移位位置处容纳密封元件的一部分，从而限定了穿过第一部件和第二部件之间的排气槽的空气和油流动路径。密封元件在第一部件或第二部件中移位的一个的第二移位位置处，位于排气槽外。

在本公开的另一方面，第一部件限定离合器活塞；并且第二部件限定变速器壳体。

在本公开的另一方面，当密封元件在第二移位位置位于排气槽外时，密封元件与变速器壳体密封接合。

在本公开的另一方面，第一部件限定阻挡件(dam)；并且第二部件限定离合器活塞的纵向主体部分。

在本公开的另一方面，当密封元件在第二移位位置位于排气槽外时，密封元件与离合器活塞的纵向主体部分密封接合。

在本公开的另一方面，第一部件限定止动件；并且第二部件限定离合器活塞。

在本公开的另一方面，当密封元件在第二移位位置位于排气槽外时，密封元件与离合器活塞密封接合。

在本公开的另一方面，排气槽包括圆形的第一端和圆形的第二端。

在本公开的另一方面，当排气槽处于第一移位位置时，在密封元件的部分和排气槽的壁之间形成间隙，该间隙限定了空气和油流动路径，以使空气通过密封元件排出。

在本公开的另一方面，间隙的长度预定义为第一部件或第二部件中移位的一个的返回位置与行程位置之间的距离。

根据若干方面，一种变速器排气系统包括车辆变速器的第一部件，该第一部件具有弹性材料密封元件，该弹性材料密封元件保持在第一部件中形成的密封元件腔内。金属材料的第二部件上形成有面向密封元件的排气槽。车辆变速器的离合器组件通过第一部件或第二部件中的一个移位以与离合器组件接合而致动。排气槽在第一部件或第二部件中移位的一个的第一移位位置容纳密封元件的一部分，从而限定了穿过第一部件和第二部件之间的排气槽的空气和油流动路径。密封元件在第一部件或第二部件中移位的一个的第二移位位置处，位于排气槽外。

在本公开的另一方面，排气槽包括圆形的第一端和圆形的第二端，该第一端和第二端允许密封元件在第一移位位置和第二移位位置之间畅通无阻地进入排气槽并且从排气槽中退出。

在本公开的另一方面，排气槽的长度预定义为在第一部件或第二部件中移位的一个的返回位置与行程位置之间的距离。

在本公开的另一方面，排气槽的深度预定义为当密封元件至少部分位于排气槽内时，密封元件的自由端与排气槽的内壁之间产生排气通道的最小间隙。

在本公开的另一方面，第一部件限定离合器活塞。第二部件限定变速器壳体。当密封元件在第二移位位置位于排气槽外时，密封元件弹性弯曲，以便与变速器壳体密封接合。

在本公开的另一方面，第一部件限定阻挡件。第二部件限定离合器活塞的纵向主体部分。当密封元件在第二移位位置位于排气槽外时，密封构件弹性弯曲，以便与离合器活塞的纵向主体部分密封接合。

在本公开的另一方面，第一部件限定止动件。第二部件限定离合器活塞。当密封元件在第二移位位置位于排气槽外时，密封元件弹性弯曲，以便与离合器活塞密封接合。

根据若干方面，一种变速器排气系统包括车辆变速器的第一部件，该第一部件具有弹性材料密封元件，该弹性材料密封元件保持在第一部件中形成的密封元件腔内。金属材料的第二部件具有围绕其周边、以预定间隔形成的多个排气槽，这些排气槽面向密封元件。车辆变速器的离合器组件通过第一部件或第二部件中的一个移位以与离合器组件接合而致动。流动通道将加压流体连通到第一部件或第二部件中的一个，以使第一部件或第二部件中的一个位移。排气槽在第一部件或第二部件中移位的一个的第一移位位置处容纳密封元件的一部分，从而限定了穿过第一部件或第二部件中移位的一个的排气槽的空气和油流动路径，允许空气和油从流动通道流动通过空气和油流动路径。密封元件在第一部件或第二部件中移位的一个的第二移位位置处，位于排气槽外，从而阻挡流动通过空气和油流动路径。

在本公开的另一方面，通过从变速器壳体、从活塞、从止动构件或阻挡构件中去除一部分金属材料来形成排气槽。

在本公开的另一方面，排气槽与经由变速器壳体排气口与同变速器外部通气的空气流动路径连通。

根据本发明提供的描述，其他适用领域将变得显而易见。应该理解的是，描述和具体示例仅用于说明的目的，并不旨在限制本发明的范围。

附图说明

本文描述的附图仅用于说明的目的，并且不旨在以任何方式限制本公开的范围。

图1是根据示例性方面的具有排气槽的变速器的端部透视图；

图2是沿图1的截面2截取的横截面正视图；

图3是图2的区域3的横截面正视图；

图4是图3的区域4的横截面正视图；

图5是图4的活塞和排气槽的底部透视图；

图6是图3的区域4的横截面正视图，其被修改以示出行进到活塞行程位置之后的活塞；以及

图7是类似于图2的区域3的横截面正视图。

具体实施方式

以下描述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。

参照图1，变速器排气系统10设置在车辆的自动变速器12中。车辆不运行时聚集在变速器12的上部区域的空气在车辆和变速器启动过程中使用变速器排气系统10自动排出。为了排出空气，横跨并面对变速器换档离合器活塞形成多个排气槽，这些排气槽至少包括第一排气槽14、第二排气槽16和第三排气槽18。排气槽限定了微槽，微槽可以例如使用激光切割、机械加工、蚀刻或类似方法形成，并且围绕变速器壳体的周边以及在变速器12内以相等的间隔隔开，如将在本文中参照图2至图6更详细讨论的。变速器12内的空气利用包括排气槽的空气和油流动路径从变速器12的内腔20排出到大气中。任何单个部件中的排气槽的数量不受限制，并且期望至少三个排气槽来提供足够的通风。

参照图2并再次参照图1，变速器12的内部部件关于变速器的纵向中心轴线22对称配置，因此仅呈现变速器的上半部横截面，下面的部件关于纵向中心轴线22对称配置。金属材料的第一离合器活塞24相对于变速器12的内壁滑动地设置，并且当移位时，致动或不致动具有多个离合器摩擦和反作用片的离合器组件26。金属材料的第一阻挡件28设置成引导并滑动地支撑第一离合器活塞24。金属材料的第二离合器活塞30也滑动地设置在变速器12内，并且也致动或不致动离合器组件26。金属材料的止动件32设置成用作第二离合器活塞30的位置止动件。金属材料的第二阻挡件34设置成引导并滑动地支撑第二离合器活塞30。继续参照图1和图2，尽管离合器组件26通常围绕变速器12周向配置，并且将设有如下所述的围绕主体的周边等距分布的多个排气槽、活塞、止动件或阻挡件，但不旋转的制动离合器可以仅具有一个或几个位于升高位置的排气槽，如图1所示，大约在12点钟位置，以允许排气。

加压的液压流体设置为经由流体通道36致动第一离合器活塞24。流体通道36经由设置在变速器轴40上的流体端口38与加压液压流体连通并容纳加压液压流体。当变速器12空转时，例如当车辆发动机不运转时，随着液压流体沉淀到变速器油槽(未示出)，变速器12的整个内腔中存在的空气将在变速器内上升。当发动机起动且变速器开始换档时，积聚在例如流体通道36中的空气将压缩，干扰基本不可压缩的液压流体或油流向第一离合器活塞24，从而在开始离合器换档时限制第一离合器活塞24的快速致动。因此，希望为空气和一部分液压油提供排气路径，以通过各个离合器活塞排放并进入空气流动通道42，以便经由变速器壳体排气端口44排出变速器12。

参照图3并再次参照图1和图2，第一离合器活塞24相对于变速器壳体46的内壁45滑动地设置。第一离合器活塞24上游的流体容纳腔48使从流体通道36进入流体容纳腔48的加压液压流体暴露于第一离合器活塞24的表面区域，以克服复位弹簧52的相反方向的偏置力沿位移方向50移位第一离合器活塞24。通常通过位于第一离合器活塞24的密封元件腔56中的密封元件54阻止液压流体绕过第一离合器活塞24。在第一离合器活塞24在通向空气流动通道42的活塞腔58内移位期间，密封元件54直接接触内壁45并沿着内壁45密封滑动。为了提供空气和油通过第一离合器活塞24的密封元件54排出的通道，在内壁45上形成了第一排气槽60，将参照图4和5更详细地描述第一排气槽60。根据另一方面，可提供横跨并面对其他密封元件的附加槽，以促进变速器12(不限于离合器活塞)内的空气排出。例如，横跨并面对第一阻挡件28的第二密封元件64形成有第二排气槽62，横跨并面对止动件32的第三密封元件68形成有第三排气槽66。

参照图4并再次参照图2和图3，基于第一离合器活塞24在图4所示的第一离合器活塞24的第一返回位置和参考图6所示的第一离合器活塞24的第二行程位置之间沿位移方向50的纵向位移，预先确定第一排气槽60的长度70。诸如第一排气槽60的排气槽包括弯曲或圆形的第一端72和弯曲或圆形的第二端74，以在密封元件54沿着变速器壳体46的内壁45滑入或滑出第一排气槽60时提供与密封元件54接触的光滑表面。其他排气槽的构造类似，因此在本文中不再进一步讨论。

在第一离合器活塞24的第一返回位置，在密封元件54的自由端78和第一排气槽60的内壁80之间形成排气通道76。当液压流体进入流体容纳腔48时，流体容纳腔48内的空气在密封元件54上游的空气和油流动路径82中被移位并过渡到排气通道76中的空气和油流动路径84，并将在空气和油流动路径86中流出到空气流动通道42中，以从变速器12中排出。由于可与油出口和液压结合的空气在流体容纳腔48内积聚，作用在第一离合器活塞24的面90上的压力88克服图3所示的复位弹簧52的偏压力，第一离合器活塞24沿位移方向50移位。

参照图5并再次参照图1至图4，预先确定了第一排气槽60的总深度92，以允许当密封元件54至少部分地位于第一排气槽60内时，在密封元件54的自由端78和内壁80之间保持排气通道76的最小间隔或间隙94。因此，提供了密封元件54的自由端78的正常磨损，同时保持了排气能力。

参照图6并再次参照图1至图4，第一离合器活塞24在沿位移方向50移位到活塞行程位置后被示出。在活塞行程位置处，密封元件54的自由端78已经离开第一排气槽60并穿过第一排气槽60的圆形第二端74，并且当其与变速器壳体46的内壁45摩擦密封接触时进行压缩。此后，这种密封接触阻塞了自由端78和内壁45之间的空气或油通道。

参照图7并再次参照图1至图6，本公开的排气槽没有形成在密封元件中，以避免在弹性材料中产生和保持空腔的公差问题。因此，本公开的排气槽通过从变速器壳体、从活塞、从止动构件或从阻挡构件移除金属材料而形成。第一排气槽60提供围绕第二密封元件64的空气和油流动路径84。第二排气槽62形成在从第一离合器活塞24延伸的纵向主体部分96中，并提供围绕第二密封元件64的空气和油流动路径98。第三排气槽66形成在第二离合器活塞30的主体部分100中，并且提供围绕第三密封元件68的空气和油流动路径102。第四排气槽104形成在第二离合器活塞30的主体部分106中，并且提供围绕位于第二阻挡件34中的第四密封元件110的空气和油流动路径108。这些是本公开的排气槽的示例性位置，因为本公开不限于以上示例性的位置，并且应注意，在本文中限定的空气和油流动路径还允许少量的油通过，直到密封元件从排气槽离开并就位以密封空气和油流动路径。

本公开的变速器排气系统提供了若干优点。这些优点包括在多个变速器位置的金属部件中以及在包括变速器壳体、活塞、止动元件或阻挡元件的多个不同部件中提供排气槽。与从直接延伸穿过弹性材料密封元件的空气路径提供的空气路径相比，本公开的排气槽提供了更多用于从变速器中排出空气的受控路径。本公开的排气槽可以应用于旋转离合器和固定离合器中。

本公开的描述在本质上仅仅是示例性的，因此不脱离本公开的要旨的变型均包括在本公开的范围内。这些变型不被认为是脱离本公开的精神和范围。

Claims (10)

1.一种车辆变速器排气系统，包括：

车辆变速器的第一部件，具有弹性材料密封元件，所述弹性材料密封元件位于在所述第一部件中形成的密封元件腔内；

金属材料的第二部件，其上形成有排气槽；

所述第一部件或所述第二部件中的一个相对于所述第一部件或所述第二部件中的另一个移位；以及

所述排气槽在所述第一部件或所述第二部件中移位的一个的第一移位位置处容纳所述密封元件的一部分，从而限定了穿过所述第一部件和所述第二部件之间的排气槽的空气和油流动路径，所述密封元件在所述第一部件或所述第二部件中移位的一个的第二移位位置处，位于所述排气槽外。

2.根据权利要求1所述的车辆变速器排气系统，其中：

所述第一部件限定离合器活塞；以及

所述第二部件限定变速器壳体。

3.根据权利要求2所述的车辆变速器排气系统，其中：

当所述密封元件在所述第二移位位置位于所述排气槽外时，所述密封元件与所述变速器壳体密封接合。

4.根据权利要求1所述的车辆变速器排气系统，其中：

所述第一部件限定阻挡件；以及

所述第二部件限定离合器活塞的纵向主体部分。

5.根据权利要求4所述的车辆变速器排气系统，其中：

当所述密封元件在所述第二移位位置位于所述排气槽外时，所述密封元件与所述离合器活塞的纵向主体部分密封接合。

6.根据权利要求1所述的车辆变速器排气系统，其中：

所述第一部件限定止动件；以及

所述第二部件限定离合器活塞。

7.根据权利要求6所述的车辆变速器排气系统，其中：

当所述密封元件在所述第二移位位置位于所述排气槽外时，所述密封元件与所述离合器活塞密封接合。

8.根据权利要求1所述的车辆变速器排气系统，其中：

所述排气槽包括圆形第一端和圆形第二端。

9.根据权利要求1所述的车辆变速器排气系统，其中：

当所述排气槽处于所述第一移位位置时，在所述密封元件的部分和所述排气槽的壁之间形成间隙，所述间隙限定了所述空气和油流动路径，使空气通过所述密封元件排出。

10.根据权利要求1所述的车辆变速器排气系统，其中：

所述排气槽的长度预定义为所述第一部件或所述第二部件中移位的一个的返回位置与行程位置之间的距离。

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