專(zhuān)利名稱(chēng)：具有常接合盤(pán)式離合器的自動(dòng)變速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及車(chē)輛的變速器，更具體地涉及混合電動(dòng)車(chē)輛(hybrid electric vehicle)的自動(dòng)變速器內(nèi)的離合器。
背景技術(shù)：
具有自動(dòng)變速器的汽車(chē)依賴(lài)主變速器泵提供流體壓力，以便在變速器操作期間操 作變速器內(nèi)的離合器。然而，當(dāng)車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)，主變速器泵不工作。為了增加燃料經(jīng)濟(jì) 性，具有自動(dòng)變速器的混合動(dòng)力車(chē)輛在該車(chē)輛要停止時(shí)停止發(fā)動(dòng)機(jī)。因此，當(dāng)車(chē)輛從停止?fàn)?態(tài)加速時(shí)，將會(huì)有小的延遲，因?yàn)樵诤线m的變速器離合器被接合之前，需要在流體管線(xiàn)內(nèi)積 聚壓力。為了避免該延遲，車(chē)輛可采用輔助泵以便在車(chē)輛從停止?fàn)顟B(tài)發(fā)動(dòng)期間向變速器離 合器提供流體壓力。

發(fā)明內(nèi)容
一種具有常接合盤(pán)式離合器的自動(dòng)變速器，其包括連接到所述變速器的主變速器 泵和位于所述變速器內(nèi)的至少一個(gè)離合器組件。當(dāng)所述主變速器泵不工作時(shí)所述離合器組 件處于接合位置。所述離合器組件包括能夠在接合位置與脫開(kāi)位置之間移動(dòng)的活塞，和可操作地連 接到所述活塞的至少一個(gè)彈簧。所述活塞能夠使所述至少一個(gè)彈簧在接合位置與脫開(kāi)位置 之間移動(dòng)。當(dāng)所述彈簧處于接合位置時(shí)多個(gè)離合器板傳遞扭矩。一種操作離合器組件的方法，其包括通過(guò)至少一個(gè)彈簧迫使多個(gè)離合器板到達(dá)接 合位置，使得所述多個(gè)離合器板可彼此傳遞扭矩。然后，壓縮所述至少一個(gè)彈簧以釋放所述 離合器板，使得所述離合器板移動(dòng)到脫開(kāi)位置，在脫開(kāi)位置中所述離合器板可彼此自由地 旋轉(zhuǎn)。壓縮所述彈簧包括響應(yīng)于所述活塞內(nèi)增大的流體壓力，通過(guò)使用變速器泵和活塞以 及彈簧來(lái)增大所述離合器組件的活塞內(nèi)的流體壓力。方案1、一種自動(dòng)變速器，包括連接到所述變速器的主變速器泵；以及位于所述變速器內(nèi)的至少一個(gè)離合器組件，其中所述至少一個(gè)離合器配置為當(dāng)所 述主變速器泵不工作時(shí)處于接合位置。方案2、如方案1所述的自動(dòng)變速器，其中，所述至少一個(gè)離合器組件進(jìn)一步包括流體連接到所述主變速器泵的活塞；可操作地連接到所述活塞的至少一個(gè)彈簧，其中所述活塞能夠使所述至少一個(gè)彈 簧在接合位置與脫開(kāi)位置之間移動(dòng)；和多個(gè)離合器板，其能夠在所述至少一個(gè)彈簧處于接合位置時(shí)傳遞扭矩。方案3、如方案2所述的自動(dòng)變速器，其中，所述至少一個(gè)離合器組件進(jìn)一步包括 從所述活塞延伸到所述至少一個(gè)彈簧的多個(gè)指部。方案4、如方案3所述的自動(dòng)變速器，其中，所述多個(gè)離合器板進(jìn)一步包括至少一個(gè)靜止離合器板和至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)離合器板，其中所述至少一個(gè)靜止離合器板限定多個(gè)孔， 并且所述多個(gè)指部延伸通過(guò)所述多個(gè)孔以接合所述至少一個(gè)彈簧。方案5、如方案4所述的自動(dòng)變速器，其中，所述至少一個(gè)彈簧包括彼此接觸的兩 個(gè)彈簧，并且其中所述多個(gè)指部接合所述彈簧中的一個(gè)，使得當(dāng)所述彈簧從接合位置移動(dòng) 到脫開(kāi)位置時(shí)，所述兩個(gè)彈簧都被壓縮。方案6、如方案2所述的自動(dòng)變速器，其中，所述至少一個(gè)離合器組件進(jìn)一步包括位于所述至少一個(gè)彈簧與所述多個(gè)離合器板之間的背襯板；和從所述活塞延伸到所述背襯板的多個(gè)指部。方案7、如方案2所述的自動(dòng)變速器，其中，所述至少一個(gè)彈簧是貝氏彈簧。方案8、一種與泵流體連通的離合器組件，包括能夠在接合位置與脫開(kāi)位置之間移動(dòng)的活塞；可操作地連接到所述活塞的至少一個(gè)彈簧，其中所述活塞能夠使所述至少一個(gè)彈 簧在接合位置與脫開(kāi)位置之間移動(dòng)；和多個(gè)離合器板，其能夠在所述至少一個(gè)彈簧處于接合位置時(shí)傳遞扭矩。方案9、如方案8所述的離合器組件，進(jìn)一步包括從所述活塞延伸到所述至少一個(gè) 彈簧的多個(gè)指部。方案10、如方案9所述的離合器組件，其中，所述多個(gè)離合器板進(jìn)一步包括至少一 個(gè)靜止離合器板和至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)離合器板，并且其中所述至少一個(gè)離合器板限定多個(gè)孔， 并且所述多個(gè)指部延伸通過(guò)所述多個(gè)孔以接合所述至少一個(gè)彈簧。方案11、如方案10所述的離合器組件，其中，所述至少一個(gè)彈簧包括彼此接觸的 兩個(gè)彈簧，并且其中所述多個(gè)指部接合所述彈簧中的一個(gè)，使得當(dāng)所述彈簧從接合位置移 動(dòng)到脫開(kāi)位置時(shí)，所述兩個(gè)彈簧都被壓縮。方案12、如方案9所述的離合器組件，進(jìn)一步包括位于所述至少一個(gè)彈簧與所述 多個(gè)離合器板之間的背襯板；并且其中所述多個(gè)指部從所述活塞延伸到所述背襯板。方案13、如方案8所述的離合器組件，其中，所述至少一個(gè)彈簧是貝氏彈簧。方案14、如方案8所述的離合器組件，其中，所述泵是主變速器泵。方案15、一種操作離合器組件的方法，包括通過(guò)至少一個(gè)彈簧迫使多個(gè)離合器板到達(dá)接合位置，使得所述多個(gè)離合器板可彼 此傳遞扭矩；和壓縮所述至少一個(gè)彈簧以釋放所述離合器板，使得所述離合器板移動(dòng)到脫開(kāi)位 置，在脫開(kāi)位置中所述離合器板可彼此自由地旋轉(zhuǎn)，其中壓縮所述至少一個(gè)彈簧進(jìn)一步包 括增大使用變速器泵施加到所述離合器組件的活塞上的流體壓力，從而移動(dòng)所述活 塞并壓縮所述至少一個(gè)彈簧。方案16、如方案15所述的方法，進(jìn)一步包括通過(guò)減小施加到所述活塞上的流體壓力來(lái)釋放所述至少一個(gè)彈簧，使得所述離合 器板移動(dòng)到接合位置。方案17、如方案15所述的方法，其中，壓縮所述至少一個(gè)彈簧進(jìn)一步包括響應(yīng)于 所述活塞上的增大的流體壓力而移動(dòng)位于所述活塞與所述至少一個(gè)彈簧之間的背襯板。
方案18、如方案15所述的方法，其中，壓縮所述至少一個(gè)彈簧進(jìn)一步包括通過(guò)多 個(gè)指部向第一彈簧施加力，使得所述第一彈簧和第二彈簧都被壓縮。根據(jù)下面結(jié)合附圖對(duì)執(zhí)行本發(fā)明的最佳模式和優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明，本發(fā)明的 上述特征和優(yōu)點(diǎn)以及其它特征和優(yōu)點(diǎn)將變得明顯。


圖1為用于混合動(dòng)力車(chē)輛的具有常接合盤(pán)式離合器的自動(dòng)變速器的示意圖；圖2為圖1的自動(dòng)變速器的一部分的示意性放大截面圖，其中示出了處于接合位 置的多個(gè)離合器；圖3為圖1和圖2的自動(dòng)變速器的一部分的示意性放大截面圖，其中示出了處于 脫開(kāi)位置的多個(gè)離合器；圖4為圖1的自動(dòng)變速器的一部分的示意性放大截面圖，其中示出了處于接合位 置的多個(gè)離合器的另一實(shí)施例；和圖5為圖1和圖4的自動(dòng)變速器的一部分的示意性放大截面圖，其中示出了處于 脫開(kāi)位置的多個(gè)離合器的另一實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式參見(jiàn)附圖，其中相似的附圖標(biāo)記在整個(gè)幾個(gè)視圖中指代相同或相似的部件，圖1 為示例性車(chē)輛10的示意圖，該車(chē)輛10具有自動(dòng)變速器12。自動(dòng)變速器12包括多個(gè)行星齒 輪組14。多個(gè)離合器16A-E位于變速器12內(nèi)，以使行星齒輪組14彼此接合和脫開(kāi)，和/或 使行星齒輪組14與諸如變速器12的殼體18的靜止物體接合或脫開(kāi)。離合器16A-E的數(shù) 量可根據(jù)使用離合器16A-E的變速器12的設(shè)置而改變。另外，根據(jù)每個(gè)具體離合器16A-E 的功能，變速器12可包括若干個(gè)類(lèi)型和尺寸的離合器16A-E。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該能夠針 對(duì)具體變速器確定離合器的合適的數(shù)量、尺寸和類(lèi)型。變速器12包括第一離合器16A和第二離合器16B，它們?yōu)槌＝雍系碾x合器。也就 是說(shuō)，第一離合器16A和第二離合器16B在靜止位(at rest)時(shí)處于接合位置，而當(dāng)力被施 加到離合器16A、16B上時(shí)其便被移動(dòng)到脫開(kāi)位置。在所示的實(shí)施例中，第一離合器16A和 第二離合器16B被選擇為常接合的，因?yàn)楫?dāng)變速器12在第一檔位或倒檔下操作時(shí)第一離合 器16A和第二離合器16B必須被接合。當(dāng)車(chē)輛10在停止之后起動(dòng)時(shí)，第一檔位或倒檔檔位 將被使用。因此，當(dāng)車(chē)輛10在停止之后起動(dòng)時(shí)，第一離合器16A和第二離合器16B將處于 接合位置。圖2示出了變速器12的一部分的截面的放大示意圖，其中示出處于接合位置的第 一離合器16A和第二離合器16B。參照第一離合器16A介紹第一離合器16A和第二離合器 16B的工作原理，盡管這兩個(gè)離合器以相似的方式工作。第一離合器16A包括多個(gè)離合器 板20。該多個(gè)離合器板20包括至少一個(gè)靜止離合器板20A和至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)離合器板20B。 靜止離合器板20A安裝到諸如離合器殼體的靜止的物體21上。旋轉(zhuǎn)離合器板20B安裝到 當(dāng)離合器處于脫開(kāi)位置時(shí)可旋轉(zhuǎn)的物體上，例如變速器12的行星齒輪組14中的一個(gè)。背襯板22接觸多個(gè)離合器板20。彈簧24向背襯板22上施加力以使背襯板22與 多個(gè)離合器板20接合。在所示的實(shí)施例中，彈簧24為貝氏(Belleville)彈簧。然而，也可使用其它類(lèi)型的彈簧。第一離合器16A具有流體連接到主變速器泵28 (示意性地示出)的活塞26。主 變速器泵28是提供加壓流體的泵用于離合器的輸入、冷卻和潤(rùn)滑。多個(gè)指部32從活塞26 延伸到背襯板22。該多個(gè)指部32延伸通過(guò)一些離合器板20中的孔34。指部32圍繞變速 器12的軸線(xiàn)36被設(shè)置在同心環(huán)中，以均勻地向背襯板22施加壓力。當(dāng)車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)(未示 出)被開(kāi)啟時(shí)，主變速器泵28是可操作的。當(dāng)作用在活塞26上的流體壓力足夠克服彈簧 24施加的力時(shí)，背襯板22將移動(dòng)遠(yuǎn)離離合器板20，以使第一離合器16A脫開(kāi)。圖3示出了 處于脫開(kāi)位置的第一離合器16A和第二離合器16B。參見(jiàn)圖3，背襯板22與離合器板20被間隙40分隔開(kāi)，該間隙40的寬度足以防止 通過(guò)離合器120傳遞扭矩。由于作用在活塞26上的流體壓力導(dǎo)致的由多個(gè)指部32施加到 背襯板22上的力，彈簧24被背襯板22壓縮。當(dāng)?shù)谝浑x合器16A必須被再次接合時(shí)，對(duì)應(yīng) 活塞26上的流體壓力被減小。彈簧24施加到背襯板22上的力使背襯板22移動(dòng)到接觸離 合器板20，以消除間隙40。保持環(huán)42位于彈簧24的相對(duì)于背襯板22的相反側(cè)。保持環(huán) 42將彈簧24固定在第一離合器16A內(nèi)，并且作為針對(duì)彈簧24施加的力的接地反作用構(gòu)件。彈簧24具有彈簧厚度44。彈簧厚度44決定由彈簧24向背襯板22施加的力的量 和活塞26必須施加以使第一離合器16A脫開(kāi)的力的量。因此，可根據(jù)針對(duì)具體車(chē)輛配置而 使離合器16A脫開(kāi)所需的流體壓力來(lái)確定彈簧厚度44。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該能夠確定合適 的流體壓力和彈簧厚度44用于第一離合器16A的脫開(kāi)。圖4示出了圖示本發(fā)明另一實(shí)施例的變速器112的一部分的截面的放大示意圖。 變速器112包括被示出為處于接合位置的第一離合器116A和第二離合器116B。參照第一 離合器116A介紹第一離合器116A和第二離合器116B的工作原理，盡管這兩個(gè)離合器以相 似的方式工作。第一離合器116A包括多個(gè)離合器板120。該多個(gè)離合器板120包括至少一 個(gè)靜止離合器板120A和至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)離合器板120B。靜止離合器板120A安裝到諸如離合 器殼體的靜止的物體121上。旋轉(zhuǎn)離合器板120B安裝到當(dāng)離合器處于脫開(kāi)位置時(shí)可旋轉(zhuǎn) 的物體上，例如連接到變速器12的行星齒輪組14中的一個(gè)上的轂。第一彈簧124A和第二彈簧124B向離合器板120上施加力以使多個(gè)離合器板120 彼此接合。在所示的實(shí)施例中，第一彈簧124A和第二彈簧124B為貝氏彈簧。然而，也可使 用其它類(lèi)型的彈簧。第一離合器116A具有流體連接到主變速器泵128 (示意性地示出)的活塞126。 多個(gè)指部132從活塞126延伸到第二彈簧124B。多個(gè)指部132延伸通過(guò)一些離合器板120 中的孔134。指部132圍繞變速器112的軸線(xiàn)136被設(shè)置在同心環(huán)中，以均勻地向第二彈 簧124B施加壓力。第一彈簧124A和第二彈簧124B總體上為環(huán)形，并且每個(gè)都具有內(nèi)邊緣 146A、146B。第一彈簧124A和第二彈簧124B在第二彈簧124B的內(nèi)邊緣146B處或其附近 彼此接觸。第一彈簧124A和第二彈簧124B中的每個(gè)還具有外邊緣148A、148B。第一彈簧 124A的外邊緣148A接觸離合器殼體150或保持環(huán)142。多個(gè)指部32在外邊緣148B處或 其附近接觸第二彈簧124B。當(dāng)車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)(未示出)被開(kāi)啟時(shí)，主變 速器泵128是可操作的。主變速器泵128 通過(guò)流體管線(xiàn)138向活塞126上施加壓力。當(dāng)作用在活塞126上的流體壓力足夠克服由第 一彈簧124A和第二彈簧124B施加的力時(shí)，多個(gè)指部132將壓縮第一彈簧124A和第二彈簧124B。這將使第一彈簧124A和第二彈簧124B施加的力被移除，并且將使第一離合器116A 脫開(kāi)。圖5示出了處于脫開(kāi)位置的第一離合器116A和第二離合器116B。參見(jiàn)圖5，第一離合器116A和第二離合器116B被示出為處于脫開(kāi)位置。由于作用 在活塞126上的流體壓力，第一彈簧124A和第二彈簧124B被多個(gè)指部132壓縮。從圖中 可以看到，在離合器板之間可以具有間隙，也可以不具有間隙。然而，當(dāng)?shù)谝粡椈?24A和第 二彈簧124B不向離合器板120上施加力時(shí)，它們可以自由且彼此獨(dú)立地旋轉(zhuǎn)，并且扭矩將 不會(huì)通過(guò)離合器板120傳遞。當(dāng)?shù)谝浑x合器116A必須被再次接合時(shí)，對(duì)應(yīng)活塞126上的流體壓力被減小。施加 到第一彈簧124A和第二彈簧124B上的力被釋放，并且第一彈簧124A和第二彈簧124B伸 展從而使離合器板120彼此接觸。保持環(huán)142位于第一彈簧124A的相對(duì)于離合器板120 的相反側(cè)。保持環(huán)142將第一彈簧124A和第二彈簧124B固定在第一離合器116A內(nèi)，并且 作為針對(duì)第一彈簧124A和第二彈簧124B施加的力的接地反作用構(gòu)件。第一彈簧124A和第二彈簧124B中的每個(gè)具有彈簧厚度144。第一彈簧124A和第 二彈簧124B的彈簧厚度144優(yōu)選是相同或者幾乎相同的，使得第一彈簧124A和第二彈簧 124B的壓縮量相當(dāng)。彈簧厚度144決定由第一彈簧124A和第二彈簧124B向離合器板120 上施加的力的量和活塞126必須施加以使第一離合器116A脫開(kāi)的力的量。因此，可根據(jù)針 對(duì)具體車(chē)輛配置使離合器脫開(kāi)所需的流體壓力來(lái)確定彈簧厚度144。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該 能夠確定合適的流體壓力和彈簧厚度144用于第一離合器116A的脫開(kāi)。盡管已經(jīng)詳細(xì)描述了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的最 佳模式，熟悉本發(fā)明涉及領(lǐng)域的技術(shù)人員將 會(huì)認(rèn)識(shí)到所附權(quán)利要求范圍內(nèi)的用于實(shí)踐本發(fā)明的各種替代性設(shè)計(jì)和實(shí)施例。
權(quán)利要求
一種自動(dòng)變速器，包括連接到所述變速器的主變速器泵；以及位于所述變速器內(nèi)的至少一個(gè)離合器組件，其中所述至少一個(gè)離合器配置為當(dāng)所述主變速器泵不工作時(shí)處于接合位置。
2.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)變速器，其中，所述至少一個(gè)離合器組件進(jìn)一步包括流體連接到所述主變速器泵的活塞；可操作地連接到所述活塞的至少一個(gè)彈簧，其中所述活塞能夠使所述至少一個(gè)彈簧在 接合位置與脫開(kāi)位置之間移動(dòng)；和多個(gè)離合器板，其能夠在所述至少一個(gè)彈簧處于接合位置時(shí)傳遞扭矩。
3.如權(quán)利要求2所述的自動(dòng)變速器，其中，所述至少一個(gè)離合器組件進(jìn)一步包括從所 述活塞延伸到所述至少一個(gè)彈簧的多個(gè)指部。
4.如權(quán)利要求3所述的自動(dòng)變速器，其中，所述多個(gè)離合器板進(jìn)一步包括至少一個(gè)靜 止離合器板和至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)離合器板，其中所述至少一個(gè)靜止離合器板限定多個(gè)孔，并且 所述多個(gè)指部延伸通過(guò)所述多個(gè)孔以接合所述至少一個(gè)彈簧。
5.如權(quán)利要求4所述的自動(dòng)變速器，其中，所述至少一個(gè)彈簧包括彼此接觸的兩個(gè)彈 簧，并且其中所述多個(gè)指部接合所述彈簧中的一個(gè)，使得當(dāng)所述彈簧從接合位置移動(dòng)到脫 開(kāi)位置時(shí)，所述兩個(gè)彈簧都被壓縮。
6.如權(quán)利要求2所述的自動(dòng)變速器，其中，所述至少一個(gè)離合器組件進(jìn)一步包括位于所述至少一個(gè)彈簧與所述多個(gè)離合器板之間的背襯板；和從所述活塞延伸到所述背襯板的多個(gè)指部。
7.如權(quán)利要求2所述的自動(dòng)變速器，其中，所述至少一個(gè)彈簧是貝氏彈簧。
8.一種與泵流體連通的離合器組件，包括能夠在接合位置與脫開(kāi)位置之間移動(dòng)的活塞；可操作地連接到所述活塞的至少一個(gè)彈簧，其中所述活塞能夠使所述至少一個(gè)彈簧在 接合位置與脫開(kāi)位置之間移動(dòng)；和多個(gè)離合器板，其能夠在所述至少一個(gè)彈簧處于接合位置時(shí)傳遞扭矩。
9.如權(quán)利要求8所述的離合器組件，進(jìn)一步包括從所述活塞延伸到所述至少一個(gè)彈簧 的多個(gè)指部。
10.一種操作離合器組件的方法，包括通過(guò)至少一個(gè)彈簧迫使多個(gè)離合器板到達(dá)接合位置，使得所述多個(gè)離合器板可彼此傳 遞扭矩；和壓縮所述至少一個(gè)彈簧以釋放所述離合器板，使得所述離合器板移動(dòng)到脫開(kāi)位置，在 脫開(kāi)位置中所述離合器板可彼此自由地旋轉(zhuǎn)，其中壓縮所述至少一個(gè)彈簧進(jìn)一步包括增大使用變速器泵施加到所述離合器組件的活塞上的流體壓力，從而移動(dòng)所述活塞并 壓縮所述至少一個(gè)彈簧。
全文摘要
一種具有常接合盤(pán)式離合器的自動(dòng)可變變速器，其包括連接到所述變速器的主變速器泵和位于所述變速器內(nèi)的至少一個(gè)離合器。當(dāng)所述主變速器泵不工作時(shí)所述離合器處于接合位置。該離合器組件包括能夠在接合位置與脫開(kāi)位置之間移動(dòng)的活塞，并且至少一個(gè)彈簧可操作地連接到所述活塞。所述活塞能夠使所述至少一個(gè)彈簧在接合位置與脫開(kāi)位置之間移動(dòng)。當(dāng)所述至少一個(gè)彈簧處于接合位置時(shí)，多個(gè)離合器板可傳遞扭矩。
文檔編號(hào)F16H61/00GK101858422SQ201010162758
公開(kāi)日2010年10月13日 申請(qǐng)日期2010年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月9日
發(fā)明者A·L·巴托斯, F·薩米, G·L·瓊斯 申請(qǐng)人:通用汽車(chē)環(huán)球科技運(yùn)作公司