CN113446326A - 带有锥形表面的离合器总成压盘 - Google Patents

Abstract

本公开提供了“带有锥形表面的离合器总成压盘”。一种离合器组件，其包括：一组第一摩擦片，所述一组第一摩擦片与一组第二摩擦片交错以形成堆叠。环形压盘具有接合侧，所述接合侧抵靠设置在所述堆叠上。所述接合侧包括外周边缘、内周边缘、从所述外周边缘径向向内延伸的平面、相对于所述平面轴向凹入所述接合侧的阶梯部以及从所述阶梯部延伸到所述内周边缘的锥形面。所述锥形面抵靠设置在所述第一摩擦片中的端部摩擦片上，并且所述平面在所述第一摩擦片的径向外侧。

Description

带有锥形表面的离合器总成压盘

技术领域

本公开涉及用于机动车辆的离合器，并且更具体地涉及压盘设计。

背景技术

许多车辆在很大的车速范围内使用，包括前进移动和倒车移动两者。大多数发动机仅在较窄的转速范围内有效操作。因此，经常采用能够以多种传动比高效地传输动力的变速器。变速器传动比是输入轴转速与输出轴转速的比率。当车辆处于低速时，变速器通常以高传动比操作，使得其使发动机扭矩倍增以提高加速度。在高车速下，以低传动比操作变速器允许与安静、燃料高效的巡航相关联的发动机转速。

大多数自动变速器都包括行星齿轮组，所述行星齿轮组改变输入轴与输出轴之间的传动比。简易行星齿轮组具有中心齿轮、环形齿轮、在中心齿轮和环形齿轮之间啮合的行星齿轮以及连接到行星齿轮中的每一者的行星齿轮架。离合器用于将行星齿轮组的选择部件与其他部件联接，以创建变速器的各种齿轮比。

湿式多片离合器通常用于固定行星齿轮组的部件。离合器包括离合器组件，所述离合器组件具有与一组摩擦板交错的一组隔板(separator plate)。摩擦材料被施加到摩擦板的面。摩擦板通常连接到可旋转部件，而隔板通常连接到可旋转或固定部件。在许多情况下，当离合器开启时，使用液压活塞与板摩擦接合，以将部件彼此锁定。

发明内容

根据一个实施例，一种离合器组件包括一组第一摩擦片，所述一组第一摩擦片与一组第二摩擦片交错以形成堆叠。环形压盘具有接合侧，所述接合侧抵靠设置在所述堆叠上。所述接合侧包括外周边缘、内周边缘、从所述外边缘径向向内延伸的平面、相对于所述平面轴向凹入所述接合侧的阶梯部以及从所述阶梯部延伸到所述内周边缘的锥形面。所述锥形面抵靠设置在所述第一摩擦片中的端部摩擦片上，并且所述平面在所述第一摩擦片的径向外侧。

根据另一个实施例，湿式多片离合器总成包括离合器壳体、离合器毂以及离合器组件，所述离合器组件被配置为将所述壳体联接到所述毂。所述离合器组件具有旋转地固定到所述壳体的隔板和旋转地固定到所述毂的摩擦板。所述隔板和所述摩擦板彼此交错。环形压盘具有接合侧，所述接合侧抵靠设置在所述离合器组件上。所述接合侧包括外周边缘、内周边缘、从所述外边缘径向向内延伸的平面、相对于所述平面轴向凹入所述接合侧的阶梯部以及从所述阶梯部延伸到所述内周边缘的锥形面。所述锥形面抵靠设置在所述摩擦板中的端部摩擦板上，并且所述平面在所述摩擦板的径向外侧。

根据又一实施例，一种离合器总成包括离合器组件，所述离合器组件具有隔板、与所述隔板交错的摩擦板以及内部隔板弹簧(separator spring)，所述内部隔板弹簧各自被设置在一对相邻的所述隔板之间。环形压盘具有接合侧，所述接合侧抵靠设置在所述离合器组件上。所述接合侧包括外周边缘、内周边缘、从所述外边缘径向向内延伸的平面、相对于所述平面轴向凹入所述接合侧的阶梯部以及从所述阶梯部延伸到所述内周边缘的锥形面。所述锥形面抵靠设置在所述隔板中的端部隔板上，并且所述平面在所述摩擦板的径向外侧。外部隔板弹簧被设置在所述平面与所述隔板中的所述端部隔板之间并抵靠设置在所述隔板中的所述端部隔板上。

附图说明

图1是离合器总成的横截面透视图。

图2是离合器总成的离合器组件的局部放大横截面视图。

图3是离合器组件的压盘的前视图。

具体实施方式

本文中描述了本公开的各实施例。然而，应理解，所公开的实施例仅仅是示例并且其他实施例可以采取各种和替代形式。附图不一定按比例绘制；一些特征可能被放大或最小化以示出特定部件的细节。因此，本文所公开的具体结构细节和功能细节不应被解释为是限制性的，而仅是解释为教导本领域技术人员以不同方式采用本发明的代表性基础。如本领域的普通技术人员将理解，参考附图中的任一者示出和描述的各种特征可以与一个或多个其他附图中示出的特征组合以产生未明确地示出或描述的实施例。所示特征的组合提供典型应用的代表性实施例。然而，对于特定的应用或实施方式，可能期望与本公开的教导一致的对特征的各种组合和修改。

本文所使用的方向性术语是参考示例性附图中所示的视图和取向来做出的。在附图中示出并在下面描述中心轴线。诸如“外”和“内”的术语是相对于中心轴线而言。例如，“外”表面是指表面背离中心轴线或者在另一个“内”表面的外侧。诸如“径向”、“直径”、“圆周”等术语也是相对于中心轴线而言。术语“前”、“后”、“上”和“下”表示附图中所参考的方向。

以下附图和相关文本描述了可以在变速器或任何其他合适的应用中使用的示例性离合器(有时被称为制动器)。参考图1和图2，湿式多片离合器总成120通常包括离合器壳体122、离合器毂124以及径向地设置在壳体122与毂124之间的离合器组件126。离合器毂124限定中心孔127，所述中心孔连接到诸如轴的第一可旋转部件132。中心孔127可以限定花键，所述花键与可旋转部件132的外表面上的齿接合。离合器毂124还包括与离合器组件126相邻的环空128和通常在环空128与中心孔127之间径向延伸的壁部分130。环空128限定外表面134和内表面136。离合器壳体122可以连接到第二可旋转部件，诸如行星齿轮组的部件或轴，或者离合器壳体可以连接到固定物体，诸如，壳体，例如，变速箱。

离合器组件126包括与多个隔板146交错而布置成堆叠127的多个摩擦板144。这两种类型的板都可以统称为摩擦片。离合器组件126可以是由油(例如变速器流体)冷却的湿式离合器。摩擦板的内径和外径小于隔板146的内径和外径，使得摩擦板144可以连接到毂124，并且隔板146可以连接到壳体122。摩擦板144中的每一者可以包括芯体145和施加到芯体145的一个或多个外表面(例如，如图所示的两侧)的摩擦材料147。摩擦材料147也可以在隔板上或仅在隔板上。压盘154和反作用板156可以被设置在堆叠127的外端上，并且将摩擦板144和隔板146夹在中间。

环空的外表面134经由花键或其他合适的连接件与离合器组件126的摩擦板144中的每一者连接。离合器壳体122的内表面150经由花键或其他合适的连接件与离合器组件126的隔板146中的每一连接。离合器组件126在离合器组件126完全接合时选择性地将壳体122锁定到毂124，并且在离合器组件126脱离接合或打滑时允许壳体122与毂124之间的相对旋转。

内部隔板弹簧170可以与隔板146交错，即，弹簧170被设置在每一对相邻的隔板146之间。隔板弹簧可以是同轴的，并且相对于离合器总成120的中心线位于相同的径向位置处。离合器组件126还可以包括一对外部隔板弹簧172和174。外部隔板弹簧172被设置在压盘154与隔板146a中的端部隔板之间。外部隔板弹簧174被设置在反作用板156与隔板中的另一端部隔板之间。隔板弹簧172和174也可以与内部隔板弹簧170同轴。隔板弹簧170、172和174在摩擦板144的径向外侧。隔板弹簧170、172和174可以是相同类型的弹簧。隔板弹簧使摩擦板144偏置远离隔板146以减小离合器拖滞。当摩擦板和隔板具有较高的相对速度时，离合器拖滞尤其成问题。通过包括隔板弹簧，离合器总成120适用于当离合器脱离接合时连接到离合器毂124的部件比连接到离合器壳体122的部件旋转快很多(反之亦然)的应用。

隔板弹簧可以是波形弹簧。隔板弹簧可以是环形的，其具有内径160、外径162以及在内径与外径之间延伸的面163。环形弹簧可以在离合器120的轴向中心线上居中。对于内部弹簧170，面163抵靠设置在隔板146上。在弹簧172的情况下，面163中的一个抵靠设置在压盘154上，而所述面中的另一个抵靠设置在隔板146a上。对于弹簧174，面163中的一个抵靠设置在反作用板156上，而所述面163中的另一个抵靠设置在端部隔板上。

离合器组件126可以由液压活塞158致动。当将油供应到供应室160时，活塞158将摩擦板144与隔板146摩擦地接合。可以设置平衡室162以在离合器120脱离接合时以将活塞158远离离合器组件126偏置。弹簧或其他偏置构件(未示出)可以被设置在平衡室162内以将活塞远离离合器组件126偏置。离合器组件126可以是由油(例如，变速器流体)冷却的湿式离合器。

离合器总成120被设计成具有非常高的单位载荷，诸如大于10兆帕(MPa)。这种高载荷趋于使离合器组件126屈曲，从而导致板的径向外部朝向彼此移动，而内部远离彼此移动。这在板上产生不均匀的载荷，从而可能导致过早磨损并缩短零件寿命。为了防止这种屈曲，压盘154包括锥形部。锥形部促进摩擦片的面上的均匀载荷。反作用板156可以包括平坦的接合面157。

参考图2和图3，压盘154为环形并且包括内径180和外径182。花键或其他突起184从外径182径向延伸。花键184可以被容纳在离合器壳体122内。替代地，可以在内径180上设置花键以将压盘154连接到毂124。压盘154包括接合侧186，所述接合侧抵靠设置在离合器组件126的端部上。更具体地，压盘154抵靠设置在摩擦片144a中的端部摩擦片上。压盘154可以由粉末金属或其他合适的材料形成。

接合侧186包括内周边缘188和外周边缘190。边缘188、190可以是共面的，即，它们相对于离合器的中心线位于相同的轴向位置处。在内侧186上设置有平面192，即，径向地取向。平面192为环形，并且从外边缘190部分地朝向内边缘188径向地延伸。阶梯部194相对于面192轴向凹入接合侧186。阶梯部194限定平面192的内周196。阶梯部194可以包括连接到平面192的第一端197和作为接合侧186的最凹入部分的第二端198。阶梯部194可以从平面192凹进至少0.5毫米。(出于说明目的，所述阶梯部被放大示出)。阶梯部196可以轴向地或以一个或多个倾斜角度延伸。阶梯部194也可以为倒圆角的。

锥形面200从阶梯部194的第二端198径向地延伸到内周边缘188。锥形面200被布置成使得面200从内边缘188倾斜远离摩擦片144a。锥形面200也为大体环形，并且包括在阶梯部198的第二端处的外径和可以与内边缘188重合的内径。锥形面200在内径与外径之间可以是线性的。可以通过增大或减小阶梯部194的深度来调整面200的锥度的量。增大阶梯部194的深度会进一步减小摩擦板144的外部上的压力，而减小阶梯部194的深度会增大摩擦板144的外部上的压力。阶梯部194的深度可以被调整以匹配离合器组件的轴向载荷，以跨摩擦板144的面提供载荷的均匀分布。

平面192在摩擦板144的径向外侧，并且为弹簧172提供了支座。弹簧172可以包括抵靠设置在隔板146上的第一侧和抵靠设置在平面192上的第二侧。阶梯部194也位于摩擦板144的径向外侧。锥形面200是压盘154的与摩擦板144a接合的部分。当离合器组件126是轻微地接合或者脱离接合时，仅锥形面200的内部与摩擦板144a接触。随着离合器组件126接合，摩擦板144倾斜，从而导致更多的摩擦板144a与锥形面200接合。锥形面200为这种倾斜提供间隙，从而提供了均匀的载荷分布。

锥形面200在径向上比平面192更高。即，内周边缘188与阶梯部194之间的第一径向距离大于外周边缘190与阶梯部194之间的第二径向距离。在一个或多个实施例中，第一径向距离是第二径向距离的至少3倍。

尽管上面描述了示例性实施例，但这些实施例不意图描述权利要求所涵盖的所有可能的形式。说明书中使用的词语是描述性词语而非限制词语，并且应理解，可在不背离本公开的精神和范围的情况下做出各种改变。如先前所述，各种实施例的特征可以组合以形成可能未明确描述或示出的本发明的另外的实施例。

根据本发明，提供了一种离合器组件，所述离合器组件具有：一组第一摩擦片，所述一组第一摩擦片与一组第二摩擦片交错以形成堆叠；环形压盘，所述环形压盘包括接合侧，所述接合侧抵靠设置在所述堆叠上，所述接合侧包括：外周边缘、内周边缘、从所述外边缘径向向内延伸的平面、相对于所述平面轴向凹入所述接合侧的阶梯部以及从所述阶梯部延伸到所述内周边缘的锥形面，其中所述锥形面抵靠设置在所述第一摩擦片中的端部摩擦片上，并且所述平面在所述第一摩擦片的径向外侧。

根据一个实施例，本发明的特征还在于第一隔板弹簧，所述第一隔板弹簧具有抵靠设置在所述平面上的第一部分和抵靠设置在所述第二摩擦片中的一者上的第二部分。

根据一个实施例，本发明的特征还在于第二隔板弹簧，所述第二隔板弹簧具有抵靠设置在所述第二摩擦片中的所述一者上的第一部分和抵靠设置在所述第二摩擦片中的另一者上的第二部分。

根据一个实施例，所述第一隔板弹簧和所述第二隔板弹簧是同轴的。

根据一个实施例，所述内边缘和所述外边缘是共面的。

根据一个实施例，每个所述第一摩擦片包括具有相对的径向面的芯体和施加到至少一个面的摩擦材料。

根据一个实施例，对于所述第一摩擦片中的每一者，所述摩擦材料被施加到所述面中的两者。

根据一个实施例，所述内周边缘与所述阶梯部之间的第一径向距离大于所述外周边缘与所述阶梯部之间的第二径向距离。

根据一个实施例，所述第一径向距离是所述第二径向距离的至少3倍。

根据一个实施例，本发明的特征还在于反作用板，所述反作用板与所述压盘相对地抵靠设置在所述堆叠上，其中所述反作用板被配置为与致动器联接，所述致动器可操作以与所述离合器组件接合。

根据一个实施例，所述压盘由粉末金属形成。

根据本发明，提供了一种湿式多片离合器总成，所述湿式多片离合器总成具有：离合器壳体；离合器毂；离合器组件，所述离合器组件被配置为将所述壳体联接到所述毂，所述离合器组件包括旋转地固定到所述壳体的隔板和旋转地固定到所述毂的摩擦板，其中所述隔板和所述摩擦板彼此交错；以及环形压盘，所述环形压盘包括接合侧，所述接合侧抵靠设置在所述离合器组件上，所述接合侧包括：外周边缘、内周边缘、从所述外边缘径向向内延伸的平面、相对于所述平面轴向凹入所述接合侧的阶梯部以及从所述阶梯部延伸到所述内周边缘的锥形面，其中所述锥形面抵靠设置在所述摩擦板中的端部摩擦板上，并且所述平面在所述摩擦板的径向外侧。

根据一个实施例，本发明的特征还在于第一隔板弹簧，所述第一隔板弹簧具有抵靠设置在所述平面上的第一部分和抵靠设置在所述隔板中的一者上的第二部分。

根据一个实施例，本发明的特征还在于第二隔板弹簧，所述第二隔板弹簧具有抵靠设置在所述隔板中的所述一者上的第一部分和抵靠设置在所述隔板中的另一者上的第二部分。

根据一个实施例，所述第一隔板弹簧和所述第二隔板弹簧是同轴的。

根据一个实施例，所述内边缘和所述外边缘是共面的。

根据一个实施例，所述内周边缘与所述阶梯部之间的第一径向距离大于所述外周边缘与所述阶梯部之间的第二径向距离。

根据一个实施例，本发明的特征还在于：反作用板，所述反作用板与所述压盘相对地抵靠设置在所述离合器组件上；以及液压活塞，所述液压活塞可操作地联接到所述反作用板上并且被配置为将所述反作用板推向所述压盘以与所述离合器组件接合并选择性地联接所述壳体和所述毂。

根据本发明，提供了一种离合器总成，所述离合器总成具有：离合器组件，所述离合器组件包括隔板、与所述隔板交错的摩擦板以及内部隔板弹簧，所述内部隔板弹簧各自被设置在一对相邻的所述隔板之间；环形压盘，所述环形压盘包括接合侧，所述接合侧抵靠设置在所述离合器组件上，所述接合侧包括：外周边缘、内周边缘、从所述外边缘径向向内延伸的平面、相对于所述平面轴向凹入所述接合侧的阶梯部以及从所述阶梯部延伸到所述内周边缘的锥形面，其中所述锥形面抵靠设置在所述隔板中的端部隔板上，并且所述平面在所述摩擦板的径向外侧；以及外部隔板弹簧，所述外部隔板弹簧被设置在所述平面与所述隔板中的所述端部隔板之间并抵靠设置在所述隔板中的所述端部隔板上。

根据一个实施例，所述内部隔板弹簧和所述外部隔板弹簧是波形弹簧并且被支撑在所述离合器总成的中心线上。

Claims (15)

1.一种离合器组件，其包括：

一组第一摩擦片，所述一组第一摩擦片与一组第二摩擦片交错以形成堆叠；以及

环形压盘，所述环形压盘包括接合侧，所述接合侧抵靠设置在所述堆叠上，所述接合侧包括：

外周边缘，

内周边缘，

从所述外周边缘径向向内延伸的平面，

相对于所述平面轴向凹入所述接合侧的阶梯部，以及

从所述阶梯部延伸到所述内周边缘的锥形面，其中所述锥形面抵靠设置在所述第一摩擦片中的端部摩擦片上，并且所述平面在所述第一摩擦片的径向外侧。

2.根据权利要求1所述的离合器组件，其还包括第一隔板弹簧，所述第一隔板弹簧具有抵靠设置在所述平面上的第一部分和抵靠设置在所述第二摩擦片中的一者上的第二部分。

3.根据权利要求2所述的离合器组件，其还包括第二隔板弹簧，所述第二隔板弹簧具有抵靠设置在所述第二摩擦片中的所述一者上的第一部分和抵靠设置在所述第二摩擦片中的另一者上的第二部分。

4.根据权利要求3所述的离合器组件，其中所述第一隔板弹簧和所述第二隔板弹簧是同轴的。

5.根据权利要求1所述的离合器组件，其中所述内周边缘和所述外周边缘是共面的。

6.根据权利要求1所述的离合器组件，其中每个所述第一摩擦片包括具有相对的径向面的芯体和施加到至少一个面的摩擦材料。

7.根据权利要求6所述的离合器组件，其中对于所述第一摩擦片中的每一者，所述摩擦材料被施加到所述面中的两者。

8.根据权利要求1所述的离合器组件，其中所述内周边缘与所述阶梯部之间的第一径向距离大于所述外周边缘与所述阶梯部之间的第二径向距离。

9.根据权利要求8所述的离合器组件，其中所述第一径向距离是所述第二径向距离的至少3倍。

10.根据权利要求1所述的离合器组件，其还包括反作用板，所述反作用板与所述压盘相对地抵靠设置在所述堆叠上，其中所述反作用板被配置为与致动器联接，所述致动器可操作以与所述离合器组件接合。

11.根据权利要求1所述的离合器组件，其中所述压盘由粉末金属形成。

12.一种湿式多片离合器总成，其包括：

离合器壳体；

离合器毂；

离合器组件，所述离合器组件被配置为将所述离合器壳体联接到所述离合器毂，所述离合器组件包括旋转地固定到所述离合器壳体的隔板和旋转地固定到所述离合器毂的摩擦板，其中所述隔板和所述摩擦板彼此交错；以及

环形压盘，所述环形压盘包括接合侧，所述接合侧抵靠设置在所述离合器组件上，所述接合侧包括：

外周边缘，

内周边缘，

从所述外周边缘径向向内延伸的平面，

相对于所述平面轴向凹入所述接合侧的阶梯部，以及

从所述阶梯部延伸到所述内周边缘的锥形面，其中所述锥形面抵靠设置在所述摩擦板中的端部摩擦板上，并且所述平面在所述摩擦板的径向外侧。

13.根据权利要求12所述的离合器总成，其还包括第一隔板弹簧，所述第一隔板弹簧具有抵靠设置在所述平面上的第一部分和抵靠设置在所述隔板中的一者上的第二部分。

14.根据权利要求13所述的离合器总成，其还包括第二隔板弹簧，所述第二隔板弹簧具有抵靠设置在所述隔板中的所述一者上的第一部分和抵靠设置在所述隔板中的另一者上的第二部分。

15.一种离合器总成，其包括：

离合器组件，所述离合器组件包括隔板、与所述隔板交错的摩擦板以及内部隔板弹簧，所述内部隔板弹簧各自被设置在一对相邻的所述隔板之间；

环形压盘，所述环形压盘包括接合侧，所述接合侧抵靠设置在所述离合器组件上，所述接合侧包括：

外周边缘，

内周边缘，

从所述外周边缘径向向内延伸的平面，

相对于所述平面轴向凹入所述接合侧的阶梯部，以及

从所述阶梯部延伸到所述内周边缘的锥形面，其中所述锥形面抵靠设置在所述隔板中的端部摩擦板上，并且所述平面在所述摩擦板的径向外侧；以及

外部隔板弹簧，所述外部隔板弹簧被设置在所述平面与所述隔板中的所述端部隔板之间并抵靠设置在所述隔板中的所述端部隔板上。

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