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CN101672334A - 一种自动变速器的离合器 - Google Patents

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覃玉川
李玉锋
徐镜波
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Abstract

本发明的目的是提出一种结构简单、轴向尺寸小的自动变速器的离合器，该离合器包括内毂和外毂，关键在于所述内毂的转轴上设置有支撑臂，所述支撑臂包括垂直于内毂转轴的侧壁和平行于内毂转轴的水平壁，所述外毂的内壁、支撑臂的水平壁通过花键连接有离合器片，所述水平壁与内毂转轴之间安装有活塞，所述活塞顶部的活塞壁爪向水平壁的外侧弯折绕过水平壁并与离合器片相抵。上述离合器充分利用了离合器内毂的轴向空间，使得整个离合器的轴向尺寸更为紧凑，这样可以减小变速器的尺寸，从而方便变速器在车上的布置；另外本发明还提供了上述离合器的冷却结构，以使离合器可以得到充足的冷却，保证离合器的工作效果，延长离合器的使用寿命。

Description

一种自动变速器的离合器
技术领域
本发明属于汽车制造技术领域，特别涉及到汽车自动变速器的离合器。
背景技术
自动变速器的变速机构由多个行星齿轮组、传递转速和扭矩的摩擦元件，如各离合器、制动器及其伺服系统组成，它将液力变矩器传来的转速和力矩变换后传送给输出轴，以驱动汽车。变速器的档数越多，变速器的速比就可以设计的越理想，车辆也就可以具有更好的燃油经济性和驾驶性能，但是档位越多，从变速器输入端到输出端的动力传递路线就越长，使得整个变速器的尺寸，特别是轴向的尺寸变大，这就使得前舱空间更加紧张。另外，自动变速器中离合器的热量发散对于离合器的寿命是很关键的，特别是离合器小型化、档位复杂化之后，其冷却就更加重要，因此离合器的设计必须要考虑冷却结构，保证有足够的冷却液能够达到离合器片。
发明内容
本发明的目的是提出一种结构简单、轴向尺寸小的离合器。
本发明的自动变速器的离合器包括内毂和外毂，关键在于所述内毂的转轴上设置有支撑臂，所述支撑臂包括垂直于内毂转轴的侧壁和平行于内毂转轴的水平壁，所述外毂的内壁、支撑臂的水平壁通过花键连接有离合器片，所述水平壁与内毂转轴之间安装有活塞，所述活塞顶部的活塞壁爪向水平壁的外侧弯折绕过水平壁并与离合器片相抵。
这种将活塞置于离合器片之下，安装于离合器内毂之中的布置方式，因为活塞与离合器片的轴向未在同一水平面上，因此两者的轴向尺寸可以在一定程度上重合，充分利用离合器内毂的轴向空间，使得整个离合器的轴向尺寸更为紧凑。
所述支撑臂的侧壁顶端向上突出于水平壁，所述离合器片与支撑臂的侧壁顶端相抵。离合器片在轴向方向由支撑臂的侧壁顶端进行限位，不需要在离合器外毂或内毂上安装卡环对离合器片来进行轴向限位，减少了离合器的零件数目，使得离合器的装配更加简单、方便。
为进一步减少离合器的所占空间，上述离合器同向设置有两个外毂，所述两个外毂上下排列，所述支撑臂在其侧壁的两侧设置有两个水平壁，每个水平壁下均设置有活塞，每个外毂的内壁、支撑臂的水平壁均通过花键连接有离合器片。这样一个离合器即可控制两个行星齿轮组元件的工作，使得自动变速器所需的离合器数量减少，从而使变速器的结构尺寸更加紧凑，使前舱空间布置更加方便。
活塞的具体设置方式如下：所述活塞滑动安装在内毂转轴、支撑臂侧壁和支撑臂水平壁之间形成的腔室内，活塞的挡板由一个卡环轴向限位于活塞外侧的内毂转轴上。这样活塞的挡板与内毂转轴、活塞之间就形成了一个腔室，当该腔室中注满液压油后，活塞就在液压油的作用下向支撑臂侧壁的方向移动，活塞壁爪将离合器片推向支撑臂侧壁的方向，离合器的摩擦片和对偶片结合，使得离合器的内毂和外毂形成一个整体，从而将来自于离合器内毂的动力传递至离合器外毂，再由离合器外毂传递至行星齿轮组的相关元件或者其它零部件。
为解决离合器散热冷却的问题，上述离合器的内毂转轴开有进油孔，所述支撑臂的水平壁上贯穿有过油孔，所述外毂开有贯穿的出油孔。当离合器工作时，在离心力的作用下，冷却液通过进油孔进入内毂转轴、活塞、支撑臂侧壁和支撑臂水平壁之间形成的腔室内，然后通过过油孔进入到离合器片处，对离合器片进行冷却，最后通过出油孔甩离离合器，完成对离合器的冷却。
所述支撑臂的侧壁及水平壁上设置有多条流体通道，所述流体通道的两端分别与进油孔和过油孔相通。在支撑臂的侧壁及水平壁上设置专门的流体通道，可以对冷却液进行一个很好的引导，使得刚进入离合器的温度较低的冷却液可以尽快进入到离合器片处，对离合器片进行冷却，改善冷却效果。所述流体通道可以由压装在支撑臂的侧壁及水平壁上的薄壁套筒构成。
所述离合器片上设置有径向凹槽，这样可以加快冷却液在离合器片上的流动，加大冷却液与离合器片的接触面积，改善冷却效果。
本发明的自动变速器的离合器通过将活塞置于离合器片之下，安装于离合器内毂之中的布置方式，充分利用了离合器内毂的轴向空间，使得整个离合器的轴向尺寸更为紧凑，方便离合器在变速器上的布置；另外本发明还提供了上述离合器的冷却结构，以使离合器可以得到充足的冷却，保证离合器的工作效果，延长离合器的使用寿命。
附图说明
图1是本发明的离合器的截面示意图；
图2是传统离合器的截面示意图；
图3是本发明的离合器的冷却液流动路径示意图；
图4是本发明的离合器的内毂结构立体视图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图来详细说明本发明。
实施例1：
如图1、3、4所示，本实施例的自动变速器的离合器包括内毂1和外毂3，所述内毂1的转轴11用来与自动变速器的输入端相连，关键在于所述内毂的转轴11上设置有支撑臂，所述支撑臂包括垂直于内毂转轴11的侧壁12和平行于内毂转轴11的水平壁13，所述外毂3的内壁、支撑臂的水平壁13通过花键连接有离合器片2，所述离合器片2包括与离合器外毂3通过花键连接的摩擦片21和与摩擦片21交替间隔并与支撑臂的水平壁13通过花键14连接的对偶片22；内毂转轴11、支撑臂侧壁12和支撑臂水平壁13之间形成的腔室10内安装有活塞4，活塞4的挡板5由一个卡环6轴向限位于活塞4外侧的内毂转轴11上，所述活塞4顶部的活塞壁爪41向水平壁13的外侧弯折绕过水平壁13并与离合器片2相抵。
如图2所示，传统的离合器机构将活塞4’安装于离合器外毂3’内，因为活塞4’与离合器片2’处于同一水平线上，因此活塞的轴向尺寸L2’与离合器片2’的轴向尺寸L1’不得不在整个离合器的轴向进行叠加；而如图1所述的本实施例的离合器，由于将活塞4安装于离合器内毂1中并处于离合器片2的下方，活塞4与离合器片2的尺寸并不发生直接冲突，离合器片2的轴向尺寸L1包容了一部分活塞4的轴向尺寸L2，这就使得整个离合器的轴向尺寸大大缩短。
上述支撑臂的侧壁12顶端向上突出于水平壁13，所述离合器片2与支撑臂的侧壁12顶端相抵。离合器片2在轴向方向由支撑臂的侧壁12顶端进行限位，不需要象图2的离合器那样，在离合器外鼓3’中安装卡环7’来提供离合器片2’的轴向限位，这样可以有效降低离合器构件加工制造的复杂性，减少零件开发的数量，使得离合器的装配更加简单、方便。
为进一步减少离合器的所占空间，上述离合器包含两个结构类似的离合结构100和200，具体如下设置：离合器同向设置有两个外毂3，所述两个外毂3上下排列，所述支撑臂在其侧壁12的两侧设置有两个水平壁13，每个水平壁13下均设置有活塞4，每个外毂3的内壁、支撑臂的水平壁13均通过花键连接有离合器片2。这样一个离合器即可控制两个行星齿轮组元件的工作，使得自动变速器所需的离合器数量减少，从而使变速器的结构尺寸更加紧凑，使前舱空间布置更加方便。
活塞的挡板5与内毂转轴11、活塞4之间形成了一个腔室20，当腔室20中注满液压油后，活塞4就在液压油的作用下向支撑臂侧壁12的方向移动，活塞壁爪41将离合器片2推向支撑臂侧壁12的方向，离合器的摩擦片21和对偶片22结合，使得离合器的内毂1和外毂3形成一个整体，从而将来自于离合器内毂1的动力传递至离合器外毂3，再由离合器外毂3传递至行星齿轮组的相关元件或者其它零部件。
为解决离合器散热冷却的问题，上述离合器的内毂转轴11开有进油孔15，所述支撑臂的水平壁13上贯穿有过油孔16，所述外毂3开有贯穿的出油孔31。当离合器工作时，在离心力的作用下，冷却液通过进油孔15进入内毂转轴11、活塞4、支撑臂侧壁12和支撑臂水平壁13之间形成的腔室10内，然后通过过油孔16进入到离合器片2处，对离合器片2进行冷却，最后通过出油孔31甩离离合器，完成对离合器的冷却(图3中的箭头表示冷却液的流动方向)。
所述支撑臂的侧壁12及水平壁13上设置有多条由压装在支撑臂的侧壁12及水平壁13上的薄壁套筒7构成的流体通道17，所述流体通道17的两端分别与进油孔15和过油孔16相通。在支撑臂的侧壁12及水平壁13上设置专门的流体通道17，可以对冷却液进行一个很好的引导，使得刚进入离合器的温度较低的冷却液可以尽快进入到离合器片2处，对离合器片2进行冷却，改善冷却效果。
所述离合器片2上设置有径向凹槽23，这样可以加快冷却液在离合器片2上的流动，加大冷却液与离合器片2的接触面积，改善冷却效果。

Claims (8)

1、一种自动变速器的离合器，包括内毂和外毂，其特征在于所述内毂的转轴上设置有支撑臂，所述支撑臂包括垂直于内毂转轴的侧壁和平行于内毂转轴的水平壁，所述外毂的内壁、支撑臂的水平壁通过花键连接有离合器片，所述水平壁与内毂转轴之间安装有活塞，所述活塞顶部的活塞壁爪向水平壁的外侧弯折绕过水平壁并与离合器片相抵。
2、根据权利要求1所述的自动变速器的离合器，其特征在于所述支撑臂的侧壁顶端向上突出于水平壁，所述离合器片与支撑臂的侧壁顶端相抵。
3、根据权利要求1或2所述的自动变速器的离合器，其特征在于该离合器同向设置有两个外毂，所述两个外毂上下排列，所述支撑臂在其侧壁的两侧设置有两个水平壁，每个水平壁下均设置有活塞，每个外毂的内壁、支撑臂的水平壁均通过花键连接有离合器片。
4、根据权利要求1或2所述的自动变速器的离合器，其特征在于所述活塞滑动安装在内毂转轴、支撑臂侧壁和支撑臂水平壁之间形成的腔室内，活塞的挡板由一个卡环轴向限位于活塞外侧的内毂转轴上。
5、根据权利要求1或2所述的自动变速器的离合器，其特征在于所述内毂转轴开有进油孔，所述支撑臂的水平壁上贯穿有过油孔，所述外毂开有贯穿的出油孔。
6、根据权利要求5所述的自动变速器的离合器，其特征在于所述支撑臂的侧壁及水平壁上设置有多条流体通道，所述流体通道的两端分别与进油孔和过油孔相通。
7、根据权利要求6所述的自动变速器的离合器，其特征在于所述流体通道由压装在支撑臂的侧壁及水平壁上的薄壁套筒构成。
8、根据权利要求5所述的自动变速器的离合器，其特征在于所述离合器片上设置有径向凹槽。
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