变速器、离合器接合活塞和离合器的制作方法

本公开涉及变速器以及在变速器中使用的离合器系统。

背景技术：

车辆变速器、变速驱动桥或在输入和输出之间采用多于一个传动比的其它机构可以通过接合和分离各种离合器而在各种传动比之间转换。离合器可包括构造成选择性地连接两个旋转元件(轴，齿轮等)的交替摩擦板和分离器板。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种变速器、一种离合器接合活塞和一种离合器，以至少实现通过接合和分离离合器而在各种传动比之间转换。

根据本实用新型的一个方面，提供一种变速器，包括：壳体，壳体限定沿台阶从第一直径过渡到第二直径的孔；以及设置在孔内的活塞，活塞具有分别沿第一直径和第二直径接合壳体的第一密封件和第二密封件，并且活塞限定被活塞、壳体、第一密封件和第二密封件包围的腔室，其中，活塞构造成当液压流体被引入腔室中时接合离合器组件。

根据本实用新型的一个实施例，活塞包括排气阀，排气阀构造成将气体从腔室排出至活塞的内部。

根据本实用新型的一个实施例，活塞限定将腔室流体连通至活塞的内部的通道，并且其中，排气阀设置在通道内。

根据本实用新型的一个实施例，排气阀邻近壳体的顶部中心位置周向地定位在活塞上。

根据本实用新型的一个实施例，活塞包括防旋转装置，防旋转装置构造成防止活塞的旋转，从而使得排气阀保持邻近顶部中心位置。

根据本实用新型的一个实施例，防旋转装置为从活塞延伸并接合由壳体限定的槽的突出部。

根据本实用新型的另一方面，提供一种离合器接合活塞，其包括：活塞主体，活塞主体具有限定第一直径、第二直径以及在第一直径与第二直径之间的台阶的外部表面；分别在第一直径和第二直径处从外部表面延伸的第一密封件和第二密封件；以及排气阀，排气阀邻近台阶设置并且构造成将位于由外部表面限定的外部空间中的气体排出到由活塞主体的内部表面限定的内部空间。

根据本实用新型的一个实施例，活塞主体限定将外部空间与内部空间流体连通的通道，并且其中，排气阀设置在通道内。

根据本实用新型的一个实施例，离合器接合活塞进一步包括防旋转装置，防旋转装置构造成接合变速器壳体以防止离合器接合活塞旋转，从而使得排气阀保持邻近变速器壳体的顶部中心位置。

根据本实用新型的一个实施例，防旋转装置为从活塞主体延伸并且构造成接合由变速器壳体限定的槽的突出部。

根据本实用新型的一个实施例，当离合器接合活塞设置在由变速器壳体限定的孔内时，邻近台阶并且在活塞主体与变速器壳体之间限定腔室，并且其中，离合器接合活塞构造成当液压流体被引入腔室中时接合离合器组件。

根据本实用新型的一个实施例，腔室被活塞主体、变速器壳体、第一密封件和第二密封件包围。

根据本实用新型的一个实施例，当离合器接合活塞设置在变速器壳体的孔内时，排气阀构造成将气体从腔室排出到内部空间。

根据本实用新型的另一方面，提供一种离合器，包括：离合器组件；以及活塞，活塞构造成接合离合器组件以启动离合器，并且活塞具有：外表面，外表面限定第一直径、第二直径以及在第一直径与第二直径之间的台阶，第一密封件和第二密封件，第一密封件和第二密封件分别在第一直径处和第二直径处从外表面延伸，第一密封件和第二密封件的每一个构造成接合变速器壳体，以及防旋转装置，防旋转装置从外表面延伸并且构造成接合变速器壳体以防止活塞旋转，从而使得排气阀保持在变速器壳体的顶部中心位置处。

根据本实用新型的一个实施例，排气阀邻近台阶设置并且构造成将气体从相对于活塞的外部空间排出到相对于活塞的内部空间。

根据本实用新型的一个实施例，活塞限定将外部空间与内部空间流体连通的通道，并且其中，排气阀设置在通道内。

根据本实用新型的一个实施例，防旋转装置为从活塞延伸并且构造成接合由变速器壳体限定的槽的突出部。

根据本实用新型的一个实施例，当活塞设置在由变速器壳体限定的孔内时，邻近台阶并且在活塞与变速器壳体之间限定腔室，并且其中，活塞构造成当液压流体被引入腔室中时接合离合器组件。

根据本实用新型的一个实施例，腔室被活塞、变速器壳体、第一密封件和第二密封件包围。

根据本实用新型的一个实施例，当活塞设置在变速器壳体的孔内时，排气阀构造成将气体从腔室排出到相对于活塞的内部空间。

一种变速器包括壳体、离合器组件、活塞。壳体限定沿台阶从第一直径过渡到第二直径的孔。活塞设置在孔内。活塞具有分别沿第一直径和第二直径接合壳体的第一密封件和第二密封件。活塞限定被活塞、壳体、第一密封件及第二密封件包围的腔室。活塞构造成当液压流体被引入腔室中时接合离合器组件。

离合器接合活塞包括活塞主体和排气阀。活塞主体具有限定第一直径、第二直径以及在第一直径和第二直径之间的台阶的外部表面。第一密封件和第二密封件分别在第一直径处和第二直径处从外部表面延伸。排气阀邻近台阶设置并且构造成将位于由外部表面限定的外部空间中的气体排出到由主体的内部表面限定的内部空间中。

一种离合器包括离合器组件和构造成接合离合器组件以启动离合器的活塞。活塞包括限定第一直径、第二直径以及在第一直径与第二直径之间的台阶的外表面。活塞还包括分别在第一直径处和第二直径处从外表面延伸的第一密封件和第二密封件。每个密封件构造成接合变速器壳体。活塞还包括防旋转装置，其从外表面延伸并且构造成接合变速器壳体以防止活塞旋转，从而使得排气阀保持在变速器壳体的顶部中心位置处。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型的变速器、离合器接合活塞和离合器可通过接合和分离离合器而在各种传动比之间转换。

附图说明

图1为表示变速器或变速驱动桥的内部工作原理的局部剖视图；

图2为由图1所示的区域2-2包围的区域的放大视图；

图3为离合器接合活塞的立体图；以及

图4为变速器或变速驱动桥壳体的局部立体图。

具体实施方式

本文描述了本公开的实施例。然而，应当理解，所公开的实施例仅仅是示例，并且其它实施例可以采用各种形式和替代形式。附图不一定按比例绘制；一些特征可能被夸大或最小化以示出特定部件的细节。因此，本文公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制，而仅仅是作为教导本领域技术人员以各种方式采用实施例的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解的，参考任何一个附图示出和描述的各种特征可以与一个或多个其它附图中示出的特征组合，以产生未明确示出或描述的实施例。所示特征的组合提供了典型应用的代表性实施例。然而，对于特定应用或实施，可能需要与本公开的教导一致的特征的各种组合和修改。

参考图1，示出了表示变速器10(或者变速驱动桥)的内部工作原理的局部剖视图。变速器10包括容纳诸如齿轮、轴等旋转元件的变速器壳体 12。变速器10内的齿轮传动装置是这些旋转元件(齿轮、轴等)和离合器的集合，其中离合器构造成将指定的速度关系施加到元件之间。一些被称为固定速度关系的速度关系被施加而不考虑任何离合器的状态。仅施加固定关系的齿轮传动装置被称为固定齿轮传动装置。仅当特定离合器完全接合时才施加其它速度关系。选择性地施加速度关系的齿轮传动装置被称为可切换齿轮传动装置。变速器10可以为离散比变速驱动桥，其具有选择性地施加在变速器的输入轴和输出轴之间的各种速度比的可切换齿轮传动装置。

如果一组元件(齿轮、轴等)被约束为在所有操作条件下作为一个单元旋转，则它们彼此固定地连接。元件可以通过花键连接、焊接、压入配合、从普通固体加工或其他方式固定地连接。在固定连接的元件之间可能发生旋转位移的轻微变化，诸如由于间隙或轴顺应性导致的位移。相反，当离合器约束两个元件作为一个单元旋转时，无论何时离合器完全接合，两个元件被离合器选择性地连接，并且至少在一些其它操作条件下它们以不同的速度自由旋转。离合器包括诸如液压或电气致动离合器的主动控制装置以及诸如单向离合器的被动装置。通过将元件选择性地连接到壳体来保持元件不旋转的离合器可以被称为制动器。

当液压流体迫使活塞与由交替摩擦板和分离器板组成的离合器组件接触时，液压致动离合器可被接合。摩擦板可固定至第一旋转元件，而分离器板固定至第二旋转元件，或反之亦然。可选地，摩擦板可连接至第一旋转元件，而分离器板接地到变速器壳体，或反之亦然。液压离合器14设置在变速器壳体12内。液压离合器14包括接合由变速器壳体12限定的内孔 18的活塞16。

参考图2，由图1中的区域2-2包围的区域的放大视图进一步示出了液压离合器14和由变速器壳体12限定的内孔18。内孔18沿着孔台阶24从第一孔直径20过渡到第二孔直径22。第一孔直径20可大于第二孔直径22。活塞16包括具有外表面或外部表面28的活塞主体26。活塞主体26的外部表面28限定第一活塞直径30和第二活塞直径32。活塞主体26的外部表面28可包括在第一活塞直径30与第二活塞直径32之间的台阶34。第一活塞直径30可大于第二活塞直径32。活塞可包括第一密封件36和第二密封件38。第一密封件36可以在第一直径30处从活塞主体26的外部表面28延伸。第一密封件36构造成沿着第一孔直径20接合孔18。第二密封件38可以在第二直径32处从活塞主体26的外部表面28延伸。第二密封件38构造成沿着第二孔直径22接合孔18。

腔室40限定在变速器壳体12和活塞16之间并且邻近孔台阶24和位于活塞主体26的外部表面28上的台阶34。腔室40由活塞16、变速器壳体12、第一密封件36和第二密封件38包围。活塞16构造成当液压流体被引入腔室40中时接合离合器组件42。当活塞16接合离合器组件42时，分别连接至第一旋转元件和第二旋转元件的交替摩擦板和分离器板被迫接触，使得第一旋转元件和第二旋转元件作为一个单元旋转。可选择地，交替摩擦板和分离器板可连接至第一旋转元件并且分别接地到变速器壳体 12。当活塞16在这种可选择的构造中接合离合器组件42时，将防止第一旋转元件旋转或被制动。在这种可选择的构造中的液压离合器14可以被称为制动器。

活塞16具有第一密封件36和第二密封件38且第一密封件36和第二密封件38位于接合由变速器壳体12限定的内孔18的偏置表面(即，第一孔直径20和第二孔直径22)的偏置表面(即，第一活塞直径30和第二活塞直径32)上的优点在于，允许在活塞16和变速器壳体12之间形成腔体 40，腔体40接收液压流体，以便致动活塞而接合离合器组件42。否则，构造成接收液压流体的腔室将不得不形成在变速器壳体12内的两个壁之间。在变速器壳体12内的两个壁之间形成腔室可能是困难的且大规模制造的成本高，因为在加工操作期间需要用机床设备在具有很小间隙的紧密空间中进行精密加工(其被需要以在接合第一密封件36和第二密封件38的变速器壳体12上形成平滑表面)。

液压阀(未示出)可构造成打开和关闭，以便允许液压流体根据需要流入和流出腔室40，以接合和分离离合器组件42。液压阀可包括接收来自控制器的信号的电螺线管，以便在打开位置和关闭位置之间转换。

复位弹簧44可构造成当需要分离时分离活塞16和离合器组件42，并且可辅助迫使液压流体流出腔室40。当活塞16和离合器组件42接合时，腔室40内的液压流体可能暴露于增加腔室40内的液压流体的压力的机械装置，例如泵。然后腔室40内的液压流体可能在增加的压力下被隔离。当需要活塞16和离合器组件42分离时，腔室40内的液压流体将保持与增加液压流体的压力的机械装置隔离并且将被暴露于较低压力下(例如，大气压)，从而使得由复位弹簧44产生的力能够迫使液压流体流出腔室40。

活塞16可具有排气阀46。排气阀46可以构造成将气体从由活塞主体 26的外部表面28限定的外部空间(例如，腔室40)排出到由活塞主体26 的内部表面50限定的内部空间48。排气阀46可邻近或者接近位于活塞主体26的外部表面28上的台阶34定位。活塞主体26可限定通道52，通道 52将腔室40流体地连通到内部空间48。排气阀46可设置在通道52内。排气阀46可邻近变速器壳体12的顶部中心位置54周向地定位在活塞16 上。

排气阀46可为止回阀。如果排气阀46为止回阀，则排气阀46可包括球，该球构造成停靠在阀座上，以便当阀门一侧上的液压压力达到迫使该球与阀座接触时的预定阈值时防止液压流体流过阀门。该球可包括弹簧，当阀门一侧上的压力下降到预定阈值以下时，弹簧迫使该球与阀座脱离接触。排气阀46(如果是止回阀)可规定为允许空气或气体流过阀门而不允许液压流体流过阀门。可选地，活塞主体26可包括与排气阀46相对的小孔或孔口。

活塞16可包括防旋转装置56，防旋转装置56接合变速器壳体12以防止活塞16相对于变速器壳体12旋转，从而使得排气阀46保持邻近变速器壳体12的顶部中心位置54。可能有利的是，确保排气阀46保持在顶部中心位置54处，从而使得空气或气体可以向上流过腔室并且在腔室40充满液压流体时穿过排气阀46。

参考图3和图4，分别示出了离合器接合活塞16和变速器壳体12。图 3示出了活塞主体26的外部表面28、第一活塞直径30、第二活塞直径32、第一活塞直径30与第二活塞直径32之间的台阶34、第一密封件36、第二密封件38、活塞主体26的内部表面50、以及防旋转装置56。图4示出了内孔18、第一孔直径20、第二孔直径22、孔台阶24、以及变速器壳体12 的顶部中心位置54。防旋转装置56可从活塞主体26的外部表面28延伸。防旋转装置56可为从活塞主体26延伸并且构造成接合由变速器壳体12限定的槽58的突出部或凸耳。

说明书中使用的词语是描述性词语而不是限制性词语，并且应当理解，在不脱离本公开的精神和范围的情况下可以进行各种改变。如前所述，各种实施例的特征可以组合以形成可能未被明确描述或示出的另外的实施例。虽然各种实施例可以被描述为相对于一个或多个期望的特性提供优点或优于其他实施例或现有技术实现，但是本领域普通技术人员认识到，一个或多个特征或特性可能受到损害以实现期望的整体系统属性，这取决于具体的应用和实现。因此，被描述为相对于一个或多个特性比其它实施例或现有技术实现不太理想的实施例不在本公开的范围之外，并且对于特定应用可能是期望的。