本发明涉及一种要被组装在汽车等的自动变速器中的湿式多片离合器。
背景技术：
诸如汽车的车辆中的自动变速器配备有用于离合器、制动器等中的湿式多片离合器。湿式多片离合器具有这样的构型，其中均通过将湿摩擦材料附着在作为金属基板的芯板的表面上而形成的多个摩擦板以及均作为由诸如金属板的单个板形成的摩擦配对材料的多个隔板交替地配置，并且摩擦板和隔板通过轴向移动的活塞被彼此挤压并且彼此接合或释放该接合以在离合器壳体与传递来自发动机的驱动力的轴之间传递或切断驱动力。
湿式多片离合器配备有液压室，用于轴向移动活塞的液压流体被供给至该液压室。作为限定液压室的壁部件，公开了一种使用与活塞轴向地对向并且固定在轴的内筒部的外周面上的压板的技术。在配备有具有使用压板来限定液压室这种构型的液压室的湿式多片离合器中，压板通常连同用于防止压板脱离的挡圈一起被装配到布置于轴的内筒部中的周向沟槽上并固定在轴上。
如果液压流体被供给至液压室，则活塞沿湿式多片离合器接合的方向移动，也即被紧固以通过液压流体的液压压力向摩擦板和隔板施加压缩载荷。液压流体使活塞沿湿式多片离合器接合的方向移动，并且同时沿在轴向上与活塞的移动方向相反的方向挤压压板。因此，压板挤压挡圈。压板被压缩到挡圈上。因此，压板相对于轴的转动被阻止，同时挡圈被轴向地约束在周向沟槽中。根据这样的构型，防止了挡圈从周向沟槽掉落。
然而，在活塞沿用于释放湿式多片离合器的方向操作时，液压流体从液压室排出，因此施加至压板的液压压力变成负压。更具体而言，沿与湿式多片离合器接合时的方向相反的方向的力被施加至压板，并且压板沿与挡圈分离的方向被拉动。然后，压板对挡圈的挤压力减小，通过压板将挡圈约束在周向沟槽上的约束力减小，挡圈易于转动或从轴掉落。如果挡圈转动，则挡圈和周向沟槽被磨损，因此挡圈摇晃并且容易脱离周向沟槽。如果挡圈脱离周向沟槽，则压板脱离轴的内筒部，活塞不起作用，并且湿式多片离合器的接合和释放动作无法进行。
关于用于固定补偿器的挡圈，专利文献日本申请特开公报no.2004-239404公开了一种湿式多片离合器，其配备有限制补偿器轴向移动的结构和抑制挡圈直径扩大的结构，作为用于防止挡圈从形成在离合器壳体的内筒部中的周向沟槽掉落的措施。
而且，作为防止压板转动并在轴向上约束挡圈的另一种技术，已知一种技术，其中在压板和挡圈固定于其上的轴的内筒部的外周面上设置有向挡圈固定于其上的周向沟槽开口的轴向沟槽，并且在湿式多片离合器的其它构成部件等与挡圈相接触的状态下，其它构成部件与轴向沟槽接合以防止挡圈的轴向移动。图4是通过在径向上观察具有这样的结构的常规湿式多片离合器101的主要部分而获得的轴向截面图。此外，为了方便说明，在图4中，以朝向纸面的左侧为轴向一侧并且以右侧为轴向另一侧。
湿式多片离合器101配备有位于传递来自发动机的驱动力的轴的内筒部103的外周侧的与内筒部103一体地组装的毂105，以及位于与毂105同轴的位置并且配置成可相对于毂105转动的离合器壳体114。多个摩擦板115嵌合在位于离合器壳体114的内周侧的花键116上，并且多个隔板113嵌合在位于毂105的外周侧的花键111上。在轴的内筒部103的外周侧设置有活塞121和压板135。压板135在其供活塞121在内筒部103上滑动的滑动部的轴向另一侧嵌合在内筒部103上。液压室157由活塞121、压板135和内筒部103的在活塞121与压板135之间的外周面限定。
在内筒部103的邻近压板135的轴向另一侧的外周面上形成有周向沟槽153，挡圈155被锁定在该周向沟槽153上。压板135沿轴向另一侧的方向的移动受挡圈155限制。而且，用于补偿液压室157的离心液压压力的补偿室161由活塞121、毂105和内筒部103的邻近活塞121的轴向一侧的外周面限定。在补偿室161中，设置有也用作沿湿式多片离合器101释放的方向偏压活塞121的复位弹簧163的保持器的补偿器165。
图5a是由图4中的圆b包围的部分的放大视图，图5b是该部分的平面图。
在轴的内筒部103的外周面上形成有具有预定宽度的轴向沟槽175，位于轴向沟槽175的轴向一侧的端部、也即位于液压室157侧的端部向挡圈155锁定于其上的周向沟槽153开口。构成湿式多片离合器101的其它部件(图中未示出)在与挡圈155相接触的状态下与轴向沟槽175接合，由此轴向地约束挡圈155以防止脱离内筒部103。
引用清单
专利文献：jp2004-239404a
技术实现要素：
技术问题
根据专利文献日本专利申请特开公报no.2004-239404的结构，能够防止挡圈从轴的内筒部掉落。然而，如日本专利申请特开公报no.2004-239404中的形成在压板上的挡圈的锁定部被加工成与挡圈的外径一致，因此需要精确加工，并且加工或组装工序的数量易于增加。
而且，根据如图4和图5的各视图所示的结构，如果压板135在湿式多片离合器101的接合和释放期间被加压，并且挡圈155被压板135挤压至周向沟槽153的位于轴向另一侧的沟槽面，则应力集中在图5a和图5b中用虚线d2和d3包围的部分上，其中d3的部分为轴向沟槽175与挡圈155之间的接触部，并且轴向沟槽175的沟槽边缘部容易破损。如果轴向沟槽175破损，则挡圈155易于转动或从轴的内筒部103掉落。如果挡圈155转动，则如上所述，挡圈155和周向沟槽153被磨损，因此挡圈155摇晃并且容易脱离周向沟槽153。进一步，如果挡圈155脱离周向沟槽153，则压板135脱离内筒部103，活塞121不起作用，结果，湿式多片离合器101的接合和释放动作无法进行。
作为对轴向沟槽的这种破损的对侧，可以考虑通过热处理来变更轴向沟槽175的形状或强化轴向沟槽175。然而，在变更轴向沟槽175的形状时，用于形成变更之后的轴向沟槽的空间易于扩大，并且担心包括变形矫正的后处理工序的增加。
本发明是考虑到这样的情况而完成的，并且构想提供一种湿式多片离合器，其具有在不扩大离合器的尺寸并且不增加加工或组装工序的情况下防止形成在轴的内筒部中的轴向沟槽部破损的能力。
解决问题的技术方案
为了解决上述问题，本发明的湿式多片离合器具有这样的特征，即，湿式多片离合器配备有：多个摩擦板，其轴向地设置在内筒部件和外筒部件中的一者中；多个隔板，其设置在所述内筒部件和所述外筒部件中的另一者中，并且在轴向上与所述多个摩擦板交替地配置；活塞，其以能轴向移动的方式设置在所述内筒部件上，如果所述活塞沿轴向一侧的方向移动则允许所述多个摩擦板与所述多个隔板接合，如果所述活塞沿轴向另一侧的方向移动则释放所述接合；壁部件，其设置在所述内筒部件上，以限定产生用于移动所述活塞的液压压力的液压室；挡圈，其被锁定在形成于所述内筒部件中的周向沟槽中并与所述壁部件的轴向另一侧部分相接触以限制所述壁部件沿轴向另一侧的方向的移动；所述内筒部件形成有向所述周向沟槽开口的轴向沟槽，其中，所述壁部件在其位于轴向另一侧的部分中形成有经所述挡圈在轴向上与所述轴向沟槽对向的凹部。
而且，本发明的一个优选方面具有这样的特征，即，所述壁部件为环状部件，并且所述凹部的周向宽度大于所述轴向沟槽的宽度。
而且，本发明的一个优选方面具有这样的特征，即，所述壁部件为环状部件，并且所述凹部具有径向延伸的沟槽形状。
而且，本发明的一个优选方面具有这样的特征，即，形成有多个所述凹部。
本发明能够提供这样一种湿式多片离合器，该湿式多片离合器能够在不扩大离合器的尺寸并且不增加加工工序的情况下防止形成在轴的内筒部中的轴向沟槽部的破损。
附图说明
图1是示出根据本发明一实施例的湿式多片离合器的主要部分的状态的轴向截面图。
图2a是由图1中的圆a包围的部分的放大视图，图2b是该部分的平面图。
图3是压板的放大透视图。
图4是示出根据常规示例的湿式多片离合器的主要部分的状态的轴向截面图。
图5a是由图4中的圆b包围的部分的放大视图，图5b是该部分的平面图。
具体实施方式
以下将描述根据本发明一实施例的湿式多片离合器的构型。
图1是示出根据本发明该实施例的湿式多片离合器的主要部分的状态的轴向截面图。
图2a是由图1中的圆a包围的部分的放大视图，图2b是该部分的平面图。
此外，在本说明书中，轴向为湿式多片离合器的轴向，垂直于轴向的方向作为径向或直径方向。而且，为了方便说明，图1中朝向纸面时的左侧为轴向一侧，右侧为轴向另一侧。
根据本实施例的湿式多片离合器1配备有与来自发动机(未示出)的驱动力被向其传递的轴的内筒部3的外周面一体地组装的毂5。毂5配备有从内筒部3的外周面沿外径方向延伸的环状壁部7以及从环状壁部7的外径侧边缘部向轴向另一侧延伸的圆筒部9。周向空间s由内筒部3的外周面和毂5的圆筒部9的内周面形成。在周向空间s中，位于轴向一侧的部分由毂5的环状壁部7封闭，而位于轴向另一侧的部分开口。
在毂5的圆筒部9的外周面上设置有花键11。配置成可轴向移动的多个环状的隔板13嵌合在花键11上。隔板13由一块金属板形成。多个隔板13从圆筒部9的轴向一侧边缘部附近配置到轴向另一侧边缘部附近。
在毂5的圆筒部9的外径侧，经预定空间配置有与毂5同轴并且相对于毂5转动的圆筒形离合器壳体14。离合器壳体具有通常已知的构型，因此省略了更详细的说明。在离合器壳体14的内周面上设置有花键16，并且配置成可轴向移动的多个环状的摩擦板15嵌合在花键16上。摩擦板15通过将湿摩擦材料19附着在作为金属基板的环状的芯板17的表面上而形成。此外，湿摩擦材料19附着在芯板17的两面上，但湿摩擦材料19仅附着在一个表面上也是可以的。这些摩擦板15分别配置在彼此轴向相邻的隔板13之间。更具体而言，摩擦板15和隔板13在轴向上交替地配置以构成多片离合器部。
湿式多片离合器1还配备有用于挤压和紧固由隔板13和摩擦板15组成的多片离合器部的活塞21、配置在毂5的圆筒部9的外周侧部分中并用于在圆筒部9的轴向一侧的一端将隔板13和摩擦板15保持在固定状态的端板23、以及用于将端板23保持在圆筒部9的外周侧部分中的挡圈25。
活塞21为环状部件，且其从位于内径侧的边缘部沿着轴向到外径侧边缘部的截面形成为两个u形部在径向上交替地连续的形状或大致z形。活塞21的内径侧u形部27通过将u形部27的凸侧引向轴向一侧而布置在周向空间s中。u形部27的内径侧部分、也即活塞21的内径侧边缘部在毂5的环状壁部7的轴向另一侧与轴的内筒部3的外周面可滑动地接合。在活塞21的内径侧边缘部与轴的内筒部3的外周面之间设置有密封部件29。u形部27的外径侧部分以预定间隙配置在毂5的圆筒部9的内周面附近并且大致平行于圆筒部9的内周面延伸。
另一方面，活塞21的外径侧u形部31以这样的方式配置：u形部31的凸侧指向轴向另一侧，而u形部31的凹侧在轴向上与毂5的圆筒部9的轴向另一侧端部对向。u形部31的内径侧部分与u形部27的外径侧部分是连续的。u形部31的内径侧部分与u形部27的外径侧部分之间的连续部形成圆筒部33，该圆筒部33以预定间隙平行于圆筒部9延伸。u形部31的外径侧端部、也即活塞21的外径侧端部在轴向上与配置在最轴向另一侧、也就是图1中最右侧的隔板13对向。
在轴的内筒部3的外周面上，压板35嵌合在滑动部的轴向另一侧部分上，活塞21的内径侧边缘部在该滑动部处在内筒部3的外周面上滑动。
图3示出了压板35的放大透视图。如图3所示，压板35为环状部件。如图1所示，从压板35的内径侧边缘部到其外径侧边缘部的截面形状形成为其中多个轴向延伸部和多个径向延伸部交替和平滑地连续的阶梯形状。在本实施例中，压板35由具有压板35的内径侧边缘部的第一径向延伸部36、从第一径向延伸部36的外径侧边缘部在轴向一侧延伸的第一轴向延伸部37、从第一轴向延伸部37的轴向一侧端部沿外径方向延伸的第二径向延伸部39、从第二径向延伸部39的外径侧边缘部朝向轴向一侧延伸的第二轴向延伸部41、从第二轴向延伸部41的轴向一侧端部沿外径方向延伸的第三径向延伸部43形成。第三径向延伸部43的外径侧边缘部是压板35的外径侧边缘部。
在第三径向延伸部43的外径侧边缘部、也即压板35的外径侧边缘部中设置有密封部件45，该密封部件45与活塞21的圆筒部33的内周面接合。更具体而言，活塞21的圆筒部33的内周面与压板35的外周侧边缘部在轴向上可滑动地接合。
轴的内筒部3——在供活塞21的内径侧边缘部在内筒部3上滑动的滑动部的轴向另一侧部分处——经阶梯部47形成有直径比滑动部的外周面的直径小的小径部49。此外，内筒部3的相对于小径部49位于轴向一侧的部分被称为大径部。压板35的第一径向延伸部36的内径侧边缘部、也即压板35的内径侧边缘部与小径部49的外周面接合。此外，第一径向延伸部36的轴向一侧的表面36a与内筒部3的阶梯部47接合。此外，压板35的第一轴向延伸部37嵌合在内筒部3的大径部的轴向另一侧端部的边缘部外周面上。在第一轴向延伸部37的内周面与内筒部3的大径部的外周面之间设置有密封部件51。
在轴的内筒部3的小径部49中形成有周向沟槽53。周向沟槽53形成为与第一径向延伸部36与小径部49的接合部的轴向另一侧邻接。挡圈55与周向沟槽53接合。第一径向延伸部36的轴向另一侧的表面36b与挡圈55的轴向一侧的表面55a相接触。第一径向延伸部36配置在阶梯部47与挡圈55之间并与它们相接触，并且第一径向延伸部36在第一径向延伸部36相对于内筒部3的轴向移动被限制的状态下固定在内筒部3上。
用于轴向移动活塞21的液压流体被向其供给的液压室57由压板35、活塞21以及内筒部3的外周面上的在压板35与活塞21之间的部分限定。压板35构成限定液压室57的壁部件。在轴的内筒部3中设置有用于向液压室57供给液压流体的油路59。
周向空间s的相对于活塞21在轴向一侧的部分，也即周向空间s的由活塞21、毂5的环状壁部7、毂5的圆筒部9的内周面以及内筒部3的外周面上的在活塞21与环状壁部7之间的部分限定的部分，构成用于补偿液压室57的离心液压压力的补偿室61。在补偿室61中设置有补偿器65，其也用作沿释放湿式多片离合器1的方向偏压活塞21的复位弹簧63的保持器。
补偿器65的截面通过沿着毂5的环状壁部7配置的径向延伸部67和从径向延伸部67的外径侧端部沿着毂5的圆筒部9的内周面向轴向另一侧延伸的轴向延伸部形成为l形。复位弹簧63固定在径向延伸部67上。轴向延伸部69配置在毂5的圆筒部9的内周面与活塞21的圆筒部33的外周面之间，并且轴向延伸部69的轴向另一侧端部固定在圆筒部9的轴向另一侧端部上。在补偿器65的轴向延伸部69与活塞21的圆筒部33的外周面之间设置有密封部件71。在轴的内筒部3中设置有用于向补偿室61供给液压流体的油路73。
如图1、图2a和图2b所示，在轴的内筒部3的小径部49的外周面上形成有轴向沟槽75。在小径部49的外周面上形成有具有类似构型的一对轴向沟槽75，该对沟槽75形成为关于小径部49的中心轴线彼此间隔开180°。此外，在图1a、图2a和图2b中，仅示出一个轴向沟槽75。在本实施例中，轴向沟槽75的宽度尺寸具有为与挡圈55接合的周向沟槽53的宽度尺寸的约1.5至2倍的大小，但轴向沟槽75的宽度尺寸不限于此范围。轴向沟槽75的深度形成为比周向沟槽53的深度小。轴向沟槽75从小径部49的轴向另一侧端部向轴向一侧延伸，并且轴向沟槽75与周向沟槽53交叉，并延伸到轴的阶梯部47附近。因此，轴向沟槽75的在周向沟槽53的轴向另一侧的部分向周向沟槽53开口或与其连续，轴向沟槽75的在周向沟槽53的轴向一侧的部分向周向沟槽53开口或与其连续。
轴向沟槽75的在周向沟槽53的轴向另一侧的部分以其它部件(未示出)——例如湿式多片离合器1的其它构成部件或自动变速器的构成部件——与挡圈55的轴向另一侧的表面55b相接触的状态与所述其它部件接合。通过使压板35的第一径向延伸部36的轴向另一侧的表面36b与挡圈55的轴向一侧的表面55a相接触，并且使如上所述的与轴向沟槽75接合的其它部件与挡圈55的轴向另一侧的表面55b相接触，限制了挡圈55的转动，并且同时限制了挡圈55的轴向移动。
在本实施例中，如图3所示，在压板35的第一径向延伸部36的轴向另一侧的表面36b上形成一对缺口部或凹部77。该对缺口部77关于压板35的中心轴线对向。每个缺口部77形成为沿径向延伸的沟槽形状。在每个缺口部77的内径侧端部中，形成有沿内径方向突出的突出部79。突出部79在周向上的宽度尺寸与形成在小径部49中的轴向沟槽75的宽度尺寸对应。缺口部77在周向上的宽度尺寸、也即缺口部77的沟槽形状的沟槽宽度形成为比突出部79的宽度尺寸大。更具体而言，缺口部77的宽度尺寸形成为比小径部49的轴向沟槽75的宽度尺寸大。
如图1和图2a所示，突出部79在压板35被组装在轴的小径部49中的状态下与小径部49的轴向沟槽75接合。突出部79与轴向沟槽75接合。因此，压板35以转动被阻止的状态固定在轴的小径部49上。而且，如图2b所示，在压板35被组装在小径部49中的状态下，压板35的缺口部77经挡圈55在轴向上与开口部81对向，轴向沟槽75在该开口部81处向周向沟槽53开口或与其连续。在此状态下，缺口部77不与挡圈55的轴向一侧的表面55a相接触。
接下来，将描述具有上述构型的湿式多片离合器1的操作。
图1所示的湿式多片离合器1的状态为湿式多片离合器1的接合被释放的状态。在此状态下，活塞21由补偿室61中的复位弹簧63向轴向另一侧、也就是说图1中向右侧偏压，也即偏向湿式多片离合器1被释放的方向。产生抵抗复位弹簧63的偏压力的液压压力所需的量的液压流体未被供给至液压室57。因此，摩擦板15不与隔板13摩擦接合，并且驱动力不会在轴的内筒部3与离合器壳体14之间传递。
如果液压流体供给至液压室57，则液压室57中的液压压力升高。如果液压室57中的液压压力变得大于复位弹簧63对活塞21的偏压力，则活塞21在图1中向左侧移动，也即向湿式多片离合器1被接合的方向移动。然后，活塞21的外径侧端部与配置在最轴向另一侧的隔板13相接触，以朝轴向一侧挤压隔板13。如果活塞21进一步移动，则交替地配置以组成多片离合器部的摩擦板15和隔板13由活塞21彼此挤压并且彼此摩擦地接合。因此，湿式多片离合器1接合，并且驱动力在轴的内筒部3与离合器壳体14之间传递。
供给到液压室57的液压流体使活塞21沿湿式多片离合器1被接合的方向、也即沿本实施例中的轴向一侧的方向接合，并且同时沿与活塞21的轴向移动方向相反的方向、也即沿轴向另一侧的方向挤压压板35。挤压力致使压板35通过第一径向延伸部36的表面36b将挡圈55的表面55a压向轴向另一侧。结果，挡圈55的表面55b被挤压至周向沟槽53的轴向另一侧的沟槽表面。小径部49的轴向沟槽75向周向沟槽53开口，并且由于挤压挡圈55而产生的应力容易集中在开口部81的周边部分中，也即图2b中用虚线示出的范围中，如在本发明拟解决的技术问题的章节中描述。
在常规压板中，如图5b所示，在压板135中，第一径向延伸部136的轴向另一侧的表面136b整体与挡圈155的轴向一侧的表面155a相接触，以通过整个表面136b将挡圈155压向轴向另一侧。然后，挡圈155的与轴向沟槽175的开口181对向的部分将以与挡圈155的其它部分中的力具有相同大小的力在轴向另一侧被挤压。如果挡圈155的与轴向沟槽175的开口181对向的部分朝轴向另一侧被压缩，则挡圈155的该部分在从轴向沟槽175的开口181进入轴向沟槽175的内部的方向上稍微扭曲。如果挡圈155在这种状态下被挤压至周向沟槽153的轴向另一侧的沟槽表面，则大的力被施加至轴向沟槽175的开口181的边缘部。结果，轴向沟槽175的开口181的边缘部容易破损。
相比之下，根据本实施例，在压板35中形成有缺口部或凹部77，并且如图2b所示，缺口部或凹部77经挡圈55在轴向上与小径部49的轴向沟槽75的开口81对向，并且缺口部或凹部77的底部不与挡圈55的轴向一侧的表面55a相接触。此外，缺口部或凹部77在周向上的宽度尺寸形成为比轴向沟槽75的宽度尺寸大。本实施例的压板35具有这样的构型，因此即使压板35沿轴向另一侧的方向挤压挡圈55，挡圈55的与轴向沟槽75的开口部81对向的部分也不会被压板35直接挤压，并且施加至挡圈55的该部分的挤压力变得小于挡圈55的其它部分中的该力。结果，应力分散至图2b中用虚线d1示出的范围，也即分散至轴向沟槽75的开口部81的边缘部，并且能够防止轴向沟槽75的开口部81的边缘部上的破损。
因此，根据本实施例，在压板35中设置缺口部或凹部77。因此，能够在不变更形成在轴的内筒部3中的轴向沟槽75的形状并且进一步在不通过热处理来增强轴向沟槽75的情况下防止轴向沟槽75的沟槽边缘部的破损。此外，在本申请中，描述了设置有内筒部3的两个轴向沟槽75和压板35的两个缺口部77的一个实施例，但轴向沟槽75的数目和缺口77的数目不限于此，并且可适当地变更。而且，在本实施例中，活塞21和压板35设置在轴的内径部3中，但取决于轴和离合器壳体的形状，它们也可以设置在离合器壳体的内筒部中。
附图标记列表
1湿式多片离合器
3轴的内筒部
5毂
7环状壁部
9圆筒部
11花键
13隔板
14离合器壳体
15摩擦板
16花键
19湿摩擦材料
21活塞
27内径侧u形部
31外径侧u形部
33圆筒部
34压板
36第一径向延伸部
37第一轴向延伸部
43第三径向延伸部
47阶梯部
49小径部
53周向沟槽
55挡圈
57液压室
61补偿室
63复位弹簧
65补偿器
75轴向沟槽
77缺口部或凹部
79突出部
81开口部