专利名称：变速器离合器组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于汽车变速器的离合器组件或总成，更具体地涉及离合器组件 中的活塞压板连接(piston-pressure plateconnection)。
背景技术：
传统的汽车变速器包括各种离合器组件，所述各种离合器组件使得变速器能够以 不同的速度向车轮提供动力。通常利用某种应用活塞液压地致动离合器组件。在过去的布 置中，活塞包括使活塞与离合器组件的支撑板连接的销。这些销与支撑板连接，以便当应用 时传递接合的力或负载。集中在相对小的表面积上的这些力可能导致对活塞和销造成有害 的磨损。另外，在变速器的某些部分中(通常靠近变速器的输出轴)，应用活塞能邻接诸如 速度传感器和止动爪的其它变速器部件。因此，可以期待的是能限制活塞运动的旋转范围， 以便确保当应用离合器时活塞不干扰其它变速器部件。当将活塞直接结合至变速器箱体 时，能形成非常大的力。这些力能导致对活塞和相邻的变速器部件造成有害的磨损和渗碳。因此，希望具有一种用于变速器的离合器组件，其包括对活塞和其它变速器部件 产生较小的磨损的互连件。还希望提供一种经济有效的离合器组件制造方法。
发明内容
本发明可解决上述问题中的一个或多个问题。其它特征和/或优点可通过随后的 说明变得明显。本发明的某些实施例提供一种用于变速器的活塞致动离合器组件，其包括离合 器单元，其具有多个摩擦片；压板，其位于离合器单元的一端；和互连件，其被结合到压板 中，并被构造成选择性地互锁活塞与压板。活塞被构造成致动离合器单元。本发明的另一些示例性实施例包括车辆变速器，其具有壳体；可液压致动的离 合器单元，其具有被构造成选择性地啮合行星齿轮组的多个摩擦片；压板，其位于离合器单 元的一端；和互连件，其被结合到压板中，并被构造成选择性地互锁活塞与压板。本发明的另一示例性实施例包括用于变速器的具有降低的磨损的离合器组件的 制造方法。该方法包括形成活塞；在活塞中形成至少一个接纳件；形成压板，所述压板被 构造成选择性与活塞啮合；和形成互连件，互连件附连至压板并可与接纳件配合。在本公开中讨论的一些技术的一个优点是它们降低变速器中的磨损。在应用活塞 中存在较小的力，并且对活塞和相邻的变速器部件存在较小的磨损。本公开的另一优点是它们提供一种制造变速器的廉价方法，该变速器包括具有降 低的磨损和较强的耐用性的离合器组件。在以下的说明中，某些方面和实施例将变得明显。应理解的是，本发明在其最宽广 意义上能在不具有这些方面和实施例的一个或多个特征的情况下实践。应理解的是，这些 方面和实施例仅是示例性和说明性的，并且不限制本发明。
以下将通过参考附图的示例更详细地说明本发明，其中，相同的附图标记在附图 中用于相同的或实质相同的元件。当结合附图考虑时，本发明的上述以及其它特征和优点 将通过下面对实施本发明的最佳方式的详细描述而清楚地显现。附图中
图1是根据本发明示例性实施例的具有离合器组件的车辆变速器的局部横截面 图。图2是图1的离合器组件的透视图。图3是图2的压板和互连件的透视图。图4是图2的活塞的透视图。图5示出根据本发明的另一示例性实施例的变速器的制造方法。尽管以下的详细说明参考说明性实施例，但说明性实施例的许多的替代方式、变 型、和变体对本领域的技术人员而言是明显的。因此，其本意在于更宽地看待本申请要求保 护的主题。
具体实施例方式参考附图、图1-5，其中在显示各种变速器离合器组件的所有多个视图中，相同的 附图标记表示相同的或对应的部件。离合器组件包括通过液压应用活塞接合或啮合的压 板。在板与活塞之间的压板中形成有任何数量的互连件，以选择性地互锁活塞与压板。互 连件的布局和构造产生更好的耐用性以及对活塞和其它变速器部件产生较小的磨损。现在参考图1，其中示出了汽车变速器10的局部横截面图。该横截面示出了变速 器10的后部或最靠近变速器的输出轴20的部分。示出的变速器10为六级变速器。图1 所示的示例性活塞致动离合器组件30被构造成选择性地啮合行星齿轮组40。示出的齿轮 组40和离合器单元50使得变速器10能够以空档、头档和倒档操作。因此，离合器组件30 有时被称作低速档_倒档离合器组件。如图1所示，离合器组件30包括可液压致动的离合器单元50，其具有选择性地啮 合行星齿轮组的齿圈或齿轮架(carrier gear) 70的五个离合器或摩擦片60。压板80位于 离合器组件50的一端。压板80在外表面上具有一系列花键90 ；压板80用花键连接至变 速器壳体100或与变速器壳体100啮合。花键90啮合变速器壳体100并基本防止压板80 旋转。压板或压盘80被构造成轴向运动，以便将压力传递至摩擦片60并使得摩擦片能够 与齿轮组40啮合。压板80由应用活塞110致动。压板80包括附连或连接至该压板的多 个互连件120。互连件120被构造成接合应用活塞110，并且当如此接合时互锁活塞与压板 80。每个互连件120都包括削边。在示出的实施例中，互连件120为矩形的，并且与压板80 一体地形成。活塞110被构造成向压板80施加压力并且致动离合器单元50。活塞110包括可 与互连件120配合的接纳件130。在图1示出的实施例中，接纳件130是位于活塞110 —端 处的狭槽或穿孔。活塞110还包括在外表面上的对准件140。对准件140在组装期间帮助 相对于变速器壳体100定位活塞110。对准件140还部分地防止活塞110相对于变速器壳 体100倾斜。对准件140包括削边。在示出的实施例中，对准件140与活塞110 —体地形成。参考图1，活塞110轴颈联接到变速器10的轮毂170上。输出轴20包括至少部分 地轴颈联接到变速器的中间轴160上的齿圈150。变速器壳体100包括轴颈联接到输出轴 20上的轮毂170。在变速器轮毂170与输出轴20之间装配有轴承180、190。缸体200在变 速器壳体100中位于活塞110与齿圈150之间。活塞110嵌套在缸体200内。缸体200包 括多个密封件210，以控制活塞110与缸体之间的流体分布。当致动活塞110时，流体充满 缸体200与活塞之间，以使活塞朝压板80轴向运动。一组环形布置的螺旋弹簧220固定在缸体200上，并靠着活塞110设置。弹簧220 朝缸体200偏压活塞110。在静止状态中，朝缸体200推活塞110。当致动时，由在活塞110 与缸体200之间移动的流体施加的压力必需大于由螺旋弹簧220施加的力和密封拖动以致 动离合器单元50。在图1中示出的变速器10的下半部示出离合器组件30处于脱开或无效位置。如 在230处所示出地，活塞110不与压板80接合。用于变速器10的止动锁定机构240位于 变速器的底部处。止动锁定机构240包括止动爪250和止动齿轮260。由于离合器组件30 的后向位置，所以活塞110被构造成容纳靠近输出轴20的变速器部件。止动锁定机构240 包括止动爪250，其啮合嵌套在活塞110内的止动齿轮260。止动齿轮260固定在输出轴20 的齿圈150上。当止动爪250啮合齿轮260时，基本防止输出轴20旋转。活塞110包括止 动爪250能适配的孔口 270。孔口 270足够大，使得活塞110较小的旋转不会使活塞接触或 干扰止动爪250。在图1中，还示出了用于变速器的速度检测设备280。速度检测设备280包括臂 290，该臂290具有安装在该臂的端部处的传感器(未示出)。传感器监控输出轴20在齿圈 150处的旋转速度。活塞110包括速度检测设备的臂290能适配的孔口 300。因此，在示出 的实施例中，基本防止活塞110旋转，以便该活塞110容纳速度检测设备280和止动锁定机 构 240。现在参考图2-4，示出了从车辆变速器壳体拆除的活塞致动离合器组件400。具体 地，参考图2，在其中示出了离合器组件400的透视图。使离合器组件400从操作位置顺时 针旋转90度。离合器组件400包括可液压致动的离合器单元410、压板420和活塞430。离 合器单元410包括多个摩擦片440。板450并置在各摩擦片440之间。板450在各板的外 表面上具有花键460。压板420位于离合器单元410的端部处。压板420比板450厚。压 板420同样具有在外表面上的一系列花键460。压板420被构造成与活塞430啮合。如图3所示，在压板420中形成有三个互连件470。互连件470互锁活塞430与压 板420。互连件470基本防止活塞430相对于变速器壳体的旋转。在啮合或结合期间，互连 件470还使活塞430与压板420正确地对准。在示出的实施例中，互连件470为矩形突起。 在突起的所有五个表面上对互连件470进行斜切或倒角。相对于侧表面对突起470的面进 行倒角或斜切；并且还相应地对各侧表面进行倒角。倒角半径例如可以是30度。突起470 沿压板420的一端轴向延伸。互连件470与压板420 —体地形成。在该实施例中，互连件 470与压板由粉末金属工艺形成。在其它的实施例中，将互连件470焊接在压板的面上。互 连件470被构造有足够的横截面积以承受来自活塞430的力。由于这些互连件470形成在 压板420上，并且通过压板使活塞互连至壳体100，所以与将活塞430直接连接至壳体100相对比，互连件在扭矩反向期间经受小得多的力。现在参考图4，在其中示出了活塞430的透视图。活塞430包括可与压板420的 互连件470(如图3所示)配合的三个接纳件480。接纳件480是位于活塞端部处的轴向 狭槽。狭槽480被设计成将互连件470装配在其中。狭槽480比互连件470长，使得活塞 430不需要在活塞的表面490处接合互连件470。当应用活塞时，这可以形成润滑油离开活 塞的通道。狭槽480还具有矩形构造。在一个实施例中，狭槽480包括削边或斜缘，以便于 互连件与活塞之间的相互作用。在图4中还示出活塞的本体中的多个孔口 500 (或孔)。如图1所示，这些孔500 可用于容纳诸如止动爪250和速度传感器装置280的不旋转的变速器部件。活塞430还包 括在外表面上的凸起510。凸起510用作用于活塞的对准件或特征件。对准件510在组装 期间帮助将活塞430定位在变速器壳体中。对准件510还能防止活塞相对于壳体倾斜。活 塞430在另一端处包括使得输出轴能适配的孔口 520。现在参考图5，其中示出了制造具有降低的磨损的变速器的方法600。该方法的步 骤包括610形成活塞。可利用诸如压模铸造、机械加工、和挤压等许多成形技术形成活塞。 下一步骤620是在活塞中形成至少一个接纳件。接纳狭槽可以是矩形的或任何其它的形 状。在该方法中还包括630形成压板，该压板被构造成选择性地接合活塞。可利用诸如压 模铸造、机械加工、和挤压等许多成形技术形成压板。该方法还包括640形成互连件，该互 连件附连至压板并可与接纳件配合。互连件可以是矩形的或具有与接纳件相适合或可配合 的任何其它的形状。可利用诸如压模铸造、机械加工、和挤压等许多成形技术形成互连件。 在一个实施例中，该方法包括在互连件的边缘上形成倒角。例如，可在铸造之后将互连件机 械加工出倒角，或者可在用于压板的模腔中包括倒角。在示出的实施例中，变速器壳体、压板、互连件和活塞由铝合金构成。经由粉末冶 金金属工艺、压模铸造形成这些部件，并且如果需要，还能机械加工这些部件。这些部件中 的任何一个部件可由例如包括钢或钛合金的其它材料构成。尽管示出的实施例涉及选择性地接合压板与活塞的离合器组件，但应意识到的 是，公开的互连件和接纳件能用于任何数量的变速器部件的选择性接合或啮合。此外，互连 件和接纳件可具有许多的形状，包括圆形和三角形构造。对该说明书和所附权利要求书而言，除非另有说明，否则在说明书和权利要求书 中所使用的表示数量、百分数或比例的所有数、和其它数值在一切情况下都被理解为受术 语“大约”限制。因此，除非有相反的说明，否则在书面的说明书或权利要求书中所提出的 数值参数为近似值，其能根据通过本发明所要获得的希望的性能而改变。至少，并且不只是 作为尝试而将等同原则的应用局限于权利要求的范围，各数值参数至少应根据报告的有效 数字并通过应用通常的四舍五入法而被进行解释。应指出的是，如在本说明书和所附权利要求书中所使用地，除非清楚并且明确地 局限于一个指示物，否则单数形式“一”和“该”包括复数指示物。因此，例如“一互连件”涉 及的范围包括两个或多个不同的互连件。如在此所使用地，术语“包括”和其语法上的变体 用于非限制性的，使得在目录中项目的列举不是用于排除能代替或添加至列出的项目的其 它类似项目。对本领域的技术人员显而易见的是，在不偏离本公开的讲解的范围的情况下，能对本公开的方法论作出各种变型和变体。通过考虑说明书或在此公开的讲解的实践对本领 域的技术人员而言其它的实施例将是明显的。说明书和示例意在仅被认为是示范。
尽管已详细描述了用于实现本发明的最佳实施方式，但熟悉本发明所涉及领域的 技术人员将会认识到所附权利要求范围内的用于实践本发明的各种替代性设计和实施例。
权利要求
一种用于变速器的活塞致动离合器组件，包括离合器单元，其具有多个摩擦片；压板，其位于所述离合器单元的一端；以及互连件，其被结合在所述压板中，并被构造成选择性地互锁所述活塞与所述压板；其中所述活塞被构造成致动所述离合器单元。
2.根据权利要求1所述的离合器组件，其中所述压板具有在所述压板的外表面上的一 系列花键，所述花键被构造成啮合变速器壳体。
3.根据权利要求1所述的离合器组件，其中所述互连件为矩形。
4.根据权利要求3所述的离合器组件，其中所述互连件包括削边。
5.根据权利要求4所述的离合器组件，其中所述活塞包括能与所述互连件配合的接纳件。
6.根据权利要求1所述的离合器组件，还包括 缸体，所述活塞至少部分地嵌套在所述缸体内； 其中所述活塞被朝向所述缸体弹性偏压。
7.根据权利要求1所述的离合器组件，其中所述活塞包括在所述活塞的外表面上的对 准件，所述对准件被构造成相对于变速器壳体定位所述活塞。
8.根据权利要求1所述的离合器组件，其中所述活塞包括止动爪能适配的孔口，所述 止动爪被构造成啮合嵌套在所述活塞内的止动齿轮。
全文摘要
本发明涉及一种用于变速器的活塞致动离合器组件/总成。互连件被结合到离合器组件的压板中。互锁件被构造成选择性地互锁活塞与压板。互锁件的位置减小对活塞和其它变速器部件的磨损。
文档编号F16D25/0638GK101876355SQ201010135540
公开日2010年11月3日 申请日期2010年3月15日 优先权日2009年4月30日
发明者B·R·赫沃 申请人:福特环球技术公司