多离合器模块的制作方法
【专利摘要】一种多离合器模块，用于自动变速器，将至少两个多片湿式离合器集成为单个模块。每个离合器均包括与至少一个摩擦片交替布置的一组分离片以及被构造成挤压分离片和摩擦片的活塞。第一离合器的分离片沿其内径通过花键连接到壳体，而第二离合器的分离片沿其外径通过花键连接到壳体。每个活塞均与径向地位于各自的分离片和摩擦片内侧的平衡腔室和应用腔室相关联。壳体绕中轴旋转。增压流体从轴供应到离合器。第一平衡腔室和第二平衡腔室通过壳体内的通道连通，以能够从壳体中的同一个孔向它们供应流体。
【专利说明】多离合器模块
【技术领域】
[0001] 本公开涉及机动车辆的自动变速器领域。更具体地说，本公开涉及用在变速器中 的离合器的构造。
【背景技术】
[0002] -些车辆在包括前进运动和倒车运动两者的宽车速范围内使用。然而，某些类型 的发动机仅能够在窄车速范围内有效运转。因此，经常采用能够以多个传动比有效传递动 力的变速器。当车辆处于低速时，变速器通常以高传动比运转，从而它使发动机扭矩倍增以 提高加速度。在车辆处于高速时，使变速器以低传动比运转，允许与安静、节能的巡航相关 联的发动机转速。通常，变速器具有安装到车辆结构的壳体、由发动机曲轴驱动的输入轴和 驱动车轮的输出轴，通常，该输出轴通过允许左车轮和右车轮在车辆转弯时以略微不同的 速度旋转的差速组件来驱动车轮。
[0003] 普通类型的自动变速器利用离合器和制动器的集合。离合器和制动器的多个子集 合接合以建立多个传动比。普通类型的离合器利用离合器包，该离合器包具有通过花键连 接到壳体并与通过花键连接到旋转壳的摩擦片交替布置的分离片。当分离片和摩擦片压抵 在一起时，在壳体和旋转壳之间可传递扭矩。通常，位于离合器包的一端的分离片（称为反 作用片）被轴向地保持到壳体。活塞向位于离合器包的相对端的分离片（称为压力片）施 加轴向力，以挤压离合器包。通过向壳体和活塞之间的腔室供应增压流体而产生活塞力。对 于制动，壳体可被集成到变速器壳中。对于离合，壳体进行旋转。当增压流体从静止的变速 器壳流向旋转的壳体时，可能需要穿过以不同速度旋转的组件之间的一个或更多个界面。 在每个界面处，密封件引导从一个组件中的开口到与之接口连接的组件中的开口的流动。
【发明内容】
[0004] 一种变速器包括离合器壳体、三个离合器包和三个活塞。所述三个离合器包中的 第一离合器包包括通过花键连接到壳体的分离片和通过花键连接到第一壳的摩擦片，所述 三个离合器包中的第二离合器包包括通过花键连接到壳体的分离片和通过花键连接到第 二壳的摩擦片。输入轴延伸穿过壳体。所述三个离合器包中的第三离合器包包括通过花键 连接到输入轴的分离片和通过花键连接到第二壳的摩擦片。所述三个活塞被构造成向各自 的离合器包施加力。第一行星齿轮组的太阳齿轮可固定结合到第二壳。变速器还可包括第 二行星齿轮组，所述第二行星齿轮组具有固定结合到第一壳的太阳齿轮和固定结合到壳体 的环形齿轮。
[0005] 在一个实施例中，离合器模块包括被构造成绕轴旋转的壳体、沿其外边缘通过花 键连接到壳体的一组第一分离片以及沿其内边缘通过花键连接到壳体的一组第二分离片。 第二分离片的内径小于第一分离片的外径。离合器模块还可包括第一活塞，所述第一活塞 被构造成向第一分离片施加力，并且与壳体相结合地限定有第一应用腔室，所述第一应用 腔室的外径小于第一分离片的内径。离合器模块还包括第二活塞，所述第二活塞被构造成 向第二分离片施加力，并且与壳体相结合地限定有第二应用腔室，所述第二应用腔室的外 径小于第二分离片的内径。壳体、第一活塞和第二活塞还可限定有通过通道彼此连通的第 一平衡腔室和第二平衡腔室。
[0006] 在另一实施例中，一种离合器模块包括被构造成绕轴旋转的壳体、两个离合器包 和两个活塞。每个离合器包均包括通过花键连接到壳体并与摩擦片交替布置的分离片。第 一活塞和第二活塞被构造成分别挤压第一离合器包和第二离合器包。活塞和壳体限定有第 一应用腔室和第二应用腔室。第一应用腔室的外径小于第一分离片的内径。类似地，第二 应用腔室的外径小于第二分离片的内径。壳体可固定结合到环形齿轮。
【专利附图】
【附图说明】
[0007] 图1是变速器传动装置的示意图表。
[0008] 图2是根据图1的传动装置的变速器的行星齿轮组中的一个行星齿轮组和离合器 中的一个离合器的剖视图。
[0009] 图3是根据图1的传动装置的变速器的行星齿轮组中的一个行星齿轮组和离合器 中的三个离合器的剖视图。
[0010] 图4是根据图1的传动装置的变速器的行星齿轮组中的一个行星齿轮组和离合器 中的三个离合器的剖视图。
【具体实施方式】
[0011] 在此描述本公开的实施例。然而，应该理解，公开的实施例仅仅是示例，且其它实 施例可采用各种和可选的形式。附图不一定按照比例绘制；可夸大或最小化一些特征，以示 出特定组件的细节。因此，在此公开的具体结构和功能性细节不应该被解释为限制，而仅仅 作为用于教导本领域的技术人员以各种方式使用本发明的代表性基础。如本领域普通技术 人员将理解的，参照任一附图示出和描述的各种特征可与在一个或更多个其它附图中示出 的特征相组合，以产生未被明确示出或描述的实施例。示出的特征的组合为典型应用提供 代表性实施例。然而，对于特定应用或实施方式，可期望与本公开的教导一致的特征的各种 组合和修改。
[0012] 传动装置是旋转元件和换档元件的集合，换档元件被构造成在旋转元件之间施加 特定的转速关系。无论任意换档元件的状态如何，都能施加被称为固定转速关系的某些转 速关系。被称为选择性转速关系的其它转速关系仅当特定的换档元件完全接合时才能被施 力口。离散传动比式变速器具有选择性地在输入轴和输出轴之间施加多个传动比的传动装 置。
[0013] 如果一组旋转元件被约束成在所有运转条件下均作为一个单元而进行旋转，那么 该组旋转元件彼此固定地结合。旋转元件可通过花键连接、焊接、压配合、对同一固体进行 加工或其他方法而固定地结合。在固定结合的元件之间会发生旋转位移的轻微变化，诸如 由于间隙或轴柔性所导致的位移。相反，每当换档元件完全接合，该换档元件约束两个旋转 元件作为一个单元旋转时，这两个旋转元件便通过该换档元件选择性地结合，而在至少一 些其它运转条件下这两个旋转元件以不同的转速自由旋转。通过选择性地将旋转元件连接 到壳体而保持该旋转元件不旋转的换档元件称为制动器。选择性地将两个或更多个旋转元 件彼此结合的换档元件称为离合器。换档元件可以是诸如液压致动或电致动的离合器或制 动器的主动控制装置，或者可以是诸如单向离合器或制动器的被动装置。
[0014] 在图1中示意性示出了变速器的示例。变速器利用四个简单的行星齿轮组20、30、 40和50。行星架22绕中轴旋转并支撑一组行星齿轮24,从而行星齿轮相对于行星架旋转。 行星齿轮上的外轮齿与太阳齿轮26上的外轮齿啮合，并与环形齿轮28上的内轮齿啮合。太 阳齿轮和环形齿轮被支撑以绕与行星架相同的轴旋转。齿轮组30、40和50类似地构造。
[0015] 在表1中列出了对于每个行星齿轮组的建议齿数比。
[0016] 表 1
[0017]
【权利要求】
1. 一种变速器，包括： 离合器壳体； 第一离合器包，具有通过花键连接到离合器壳体的第一分离片和通过花键连接到第一 壳的第一摩擦片； 第一活塞，被构造成在离合器壳体内轴向滑动并向第一离合器包施加力； 第二离合器包，具有通过花键连接到离合器壳体的第二分离片和通过花键连接到第二 壳的第二摩擦片； 第二活塞，被构造成在离合器壳体内轴向滑动并向第二离合器包施加力； 输入轴，延伸穿过离合器壳体； 第三离合器包，具有通过花键连接到输入轴的第三分离片和通过花键连接到第二壳的 第三摩擦片； 第三活塞，被构造成向第三离合器包施加力。
2. 根据权利要求1所述的变速器，还包括第一行星齿轮组，所述第一行星齿轮组具有 固定结合到第二壳的第一太阳齿轮、第一行星架、第一环形齿轮以及多个行星齿轮，所述多 个行星齿轮被支撑在第一行星架上并与第一太阳齿轮和第一环形齿轮哨合。
3. 根据权利要求2所述的变速器，还包括第二行星齿轮组，所述第二行星齿轮组具有 固定结合到第一壳的第二太阳齿轮、第二行星架、固定结合到离合器壳体的第二环形齿轮 以及多个行星齿轮，所述多个行星齿轮被支撑在第二行星架上并与第二太阳齿轮和第二环 形齿轮啮合。
4. 一种离合器模块，包括： 壳体，被构造成绕轴旋转； 多个第一分离片，具有通过花键连接到壳体的外边缘，第一分离片具有内径和外径； 多个第二分离片，具有通过花键连接到壳体的内边缘，第二分离片的内径小于第一分 离片的外径。
5. 根据权利要求4所述的离合器模块，还包括第一活塞，所述第一活塞与壳体相接以 限定第一应用腔室，所述第一应用腔室的外径小于第一分离片的内径。
6. 根据权利要求4所述的离合器模块，还包括第二活塞，所述第二活塞与壳体相接以 限定第二应用腔室，所述第二应用腔室的外径小于第二分离片的内径。
7. 根据权利要求4所述的离合器模块，还包括： 第一活塞，与壳体相接，以限定第一应用腔室和第一平衡腔室； 第二活塞，与壳体相接，以限定第二应用腔室和第二平衡腔室， 其中，壳体限定有将第一平衡腔室连通到第二平衡腔室的通道。
8. 根据权利要求4所述的离合器模块，还包括： 多个第一摩擦片，与所述多个第一分离片交替布置并通过花键连接到第一壳，所述第 一壳固定结合到第一旋转元件； 多个第二摩擦片，与所述多个第二分离片交替布置并通过花键连接到第二壳，所述第 二壳固定结合到第二旋转元件， 其中，所述壳体在第一旋转元件和第二旋转元件之间轴向地定位。
9. 一种离合器模块，包括： 壳体，被构造成绕轴旋转； 第一离合器包，具有多个第一分离片，所述多个第一分离片通过花键连接到壳体并与 至少一个第一摩擦片交替布置，第一分离片具有内径； 第一活塞，被构造成挤压第一离合器包，第一活塞与壳体相接以限定第一应用腔室，所 述第一应用腔室的外径小于第一分离片的内径； 第二离合器包，具有多个第二分离片，所述多个第二分离片通过花键连接到壳体并与 至少一个第二摩擦片交替布置，第二分离片具有内径； 第二活塞，被构造成挤压第二离合器包，第二活塞与壳体相接以限定第二应用腔室，所 述第二应用腔室的外径小于第二分离片的内径。
10.根据权利要求9所述的离合器模块，还包括固定结合到壳体的环形齿轮。
【文档编号】F16H61/28GK104235277SQ201410203114
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年5月14日 优先权日:2013年6月14日
【发明者】格雷戈里·丹尼尔·格莱斯基, 杰夫瑞·爱德华·毛瑞尔, 斯蒂芬·杰拉德·托马斯 申请人:福特全球技术公司