专利名称：离合器储能减震器总成及防止原配离合器储能减震器总成产生液压渗漏的方法
技术领域：
此项发明主要与自动变速箱系统的领域有关，更具体地说，是关于用在通用汽车4L60，4T60，4T60E，4L60E和4L80E变速箱(以下称“GM变速箱”)内的具有无销储能减震器活塞的离合器储能减震器总成。
背景技术：
自动变速箱系统的原先设计中有一个液压回路子系统，该子系统至少包括一个液压泵，一个具有液体传导通道或回路的阀体，位于液体回路内的输入和输出口，以及多个由具有控制环岸的圆柱形活塞组成的阀，活塞交替地打开和关闭阀体内的液体进出口，以此来调节液压回路中自动变速箱用油(以下称“ATF”)的流量和压力。
一旦被释放进入某个具体的液压回路，加压的ATF起到了驱动液压离合器，伺服活塞和变速箱内其它部件的作用。应该理解到，在描述液压回路时，ATF在经过某一具体回路内的节流孔或控制阀时通常会改变名称。
在GM变速箱内，储能减震器被用来控制在应用液压离合器过程中的换档感觉。储能减震器是一个装有弹簧的装置，它能吸收一定量的作用液压以缓冲液体的冲击波对离合器或制动带的作用。作用液压被导向储能减震器活塞，而储能减震器活塞受到弹簧的作用力，起到了一个冲击吸收器的作用。
在原配生产厂商(以下称“OEM”)生产的GM变速箱内，铝制的储能减震器活塞通常在一个圆柱形的钢制储能减震器销上对着弹簧压力做往复运动，这最终会在储能减震器的销/活塞界面上产生磨损。这种磨损会导致在储能减震器销/活塞界面上的液压渗漏，从而产生差的换档感觉以及高合器和制动带受损。
尽管已经存在一些没有这种储能减震器销的储能减震器活塞，但这些原先设计的储能减震器活塞都有一个超过活塞直径的轴向长度，或者在某些情况下具有一个阶梯状的设计以结合阀体内的多个孔，因此，可以在运行中保持稳定，而不需要一个位于中心的销来支持它们的轴向运动。
接下来讨论在这方面已存在的一些专利设计。一个例子是美国专利4,601,233所揭示的设计，其介绍了一个具有内置储能减震器的液压伺服装置，它被用来抑制液压的升高。这个专利显示了一个装入伺服活塞内径的储能减震器活塞。这个伺服活塞被连到一个中心的连接杆上，能导引储能减震器活塞的轴向活动。
另一个例子是美国专利4,867,294，其介绍了一种台阶状的储能减震器活塞，它能结合2个分开的圆柱孔，从而能稳定活塞的轴向活动。
美国专利3,985,063也提供了一个储能减震器装置的例子，它介绍了一个用在液压控制系统中用来控制液压马达的储能减震器结构。这个储能减震器活塞与多个孔结合以稳定活塞的轴向运动。它也具有超过它直径的轴向长度。
美国专利5,025,823和4,046,162也揭示了具有轴向长度与直径比率的储能减震器活塞但对于当前的情况并不便于实际应用。
在详细描述本项发明前，简单回顾一下原先的GM变速箱内储能减震器总成的结构和功能可能会有所裨益。可以理解到，某个具体的变速箱内通常会用到多个这样的储能减震器，它们可能会和变速箱阀体(以下简称“阀体”)结合成一体，机械地连接到阀体上，或象下面所描述的那样被结合进变速箱的箱壳内。
参见图1所示，可以看见GM4L60E变速箱内的前向离合器储能减震器总成100，这是原先的设计。前向离合器储能减震器总成100(被围在虚线内)在图中以分解图显示，在图中，它从塞孔105内其作用位置上被卸下。塞孔是在阀体110上机加工形成的。
在原先的设计中，前向离合器储能减震器总成100包含一个具有中心孔102a的储能减震器活塞102，一个密封环104，一个被压入阀体110的储能减震器销106，以及一个压缩弹簧108，弹簧与活塞孔105同轴放置，并被储能减震器罩盖112上的机螺栓114所固定在其位置上。
在运行中，GM 4L60E变速箱的前向离合器储能减震器总成100控制着从停车档，倒档或空档换档进入前向档位的换档感觉。参见图2，当手控阀125由130处的选速杆换档进入前向档位时，120处的前向离合器输送油压(FWDCLFD)作用于前向离合器。同时，前向离合器输送油压122被传送至前向离合器储能减震器活塞102处。当离合器开始作用时，前向离合器输送油压122顶着压缩弹簧108移动储能减震器活塞102。这个动作能吸收一些离合器作用液压力的初始增长，以缓冲前向离合器的作用。
参见图3，1-2档储能减震器总成135和3-4档储能减震器总成140，能帮助缓冲2-4档离合带的作用。这些总成135和140使用储能减震器液压来协助弹簧力。储能减震器液压由储能减震器阀116来调节，与扭矩信号油压118相关。压力控制电磁阀(PCS)(图中未显示)调节着扭矩信号油压，与发动机扭矩，节气门位置，以及车辆的其它运行状况有关。
参见图3、4，1-2档储能减震器总成135被用来控制第2档上的2-4档离合带的作用传送。原来的1-2档储能减震器总成135被机械地连接至阀体110，并由一个储能减震器活塞102，一个密封环104，压缩弹簧145，和一个插入罩壳150的储能减震器销147组成的。
在图3所示的1-2升档过程中，离合器液体被导向2档离合器伺服装置和1-2档储能减震器总成135。2档离合器液压回路中的液压迅速加强，从而克服弹簧145的力和储能减震器液压，推动储能减震器活塞102。这个动作能吸收一些2档离合器液压的初始积累，并为缓冲2-4档离合带作用提供了一个时间延迟。
原来的3-4档储能减震器总成140也包含一个具有中心孔102a的储能减震器活塞102，一个密封环104，一个压缩弹簧145，和压入变速箱箱壳(图中未显示)的活塞销147(图4)。3-4档储能减震器总成140是控制第4档上的2-4档离合带的作用感觉的主要装置。3-4档储能减震器总成140的作用方式和1-2档储能减震器总成135相似。在3-4升档过程中，3-4档储能减震器吸收了3-4储能减震器液压的初始增加，从而控制2-4档离合带的作用率。
原来的OEM储能减震器总成100，135和140，在其设计中的一个固有的问题是储能减震器活塞102在钢制的储能减震器销106和147上克服弹簧压力作往复运动，储能减震器销穿过位于活塞中心的孔102a，往复运动导致销/活塞界面上磨损的产生。这种固有的机械磨损问题导致离合器液压渗漏，使换档质量变差，离合器和制动带损坏。当销/活塞界面上的磨损加剧时，储能减震器活塞102会发生变形，或翘起垂直于储能减震器销106、147，使之刻划活塞孔，最终导致储能减震器活塞102卡住。
发明内容
本发明提供了一种离合器储能减震器总成及防止原配离合器储能减震器总成产生液压渗漏的方法，其可以减少储能减震器活塞的磨损，防止自动变速箱内原配的离合器储能减震器总成产生液压渗漏。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案首先提供了一种离合器储能减震器总成，它包括一个储能减震器活塞，该活塞被置于变速箱阀体的配合孔内，一个将离合器储能减震器总成固定在变速箱阀体内的储能减震器罩壳，所述的储能减震器活塞具有一个放射状实心腹板结构，安装于所述储能减震器活塞上的活塞密封装置，它能密封所述的储能减震器活塞于它的配合孔内，安装于所述储能减震器活塞上的活塞导引装置，它能引导所述的储能减震器活塞在运行过程中的往复运动，具有一个与所述的储能减震器活塞处于同轴位置的压缩弹簧，具有插入所述配合孔内的开孔的塞堵。
所述的储能减震器活塞包括一个圆柱形边墙，其轴向长度比原配的储能减震器活塞要更长，所述的被增长的轴向长度要小于所述圆柱形边墙的外径，但在配合孔的尺寸限制内。
所述的活塞导引装置包括了至少一个导引环被置于至少一个围绕上述储能减震器活塞的沿圆周方向的凹槽，该装置也可以包括至少一个导引脊与所述的圆柱形边墙沿其圆周方向形成为一个整件。
固态润滑涂层被加在所述的至少一个导引脊上。
还提供了一种防止自动变速箱内原配的离合器储能减震器总成产生液压渗漏的方法，它包括以下几步提供了一个替换储能减震器活塞，其去掉了原配的离合器储能减震器总成内部的储能减震器活塞和销/活塞界面，卸下原配的离合器储能减震器总成，包括原配的离合器储能减震器总成的阀体配合孔内的储能减震器销，堵塞住变速箱阀体内储能减震器销孔，其是储能减震器销在卸下前所处的位置；将所述的替换储能减震器活塞置于变速箱阀体内的配合孔中.
最后还提供了一种改进的离合器储能减震器总成，该储能减震器总成包括一个具有的储能减震器活塞，该活塞被置于变速箱阀体的配合孔内，还包括一个置于所述储能减震器活塞内的压缩弹簧，和一个将离合器储能减震器总成固定在变速箱阀体内的储能减震器罩壳，其改进之处包括所述的储能减震器活塞具有一个放射状实心腹板结构，具有在所述配合孔中的开孔内安装的塞堵。
本发明与现有技术相比，有如下显著的进步因本发明提供了一个用于GM变速箱的替换无销的储能减震器活塞，它的轴向长度显著地小于活塞直径，它去除了储能减震器销，从而解决了在储能减震器销/活塞界面上的液压渗漏问题。在活塞圆周上提供了额外的密封装置和减导环也促进了这个改进。额外的密封装置和/或导环导引活塞在没有储能减震器销的情况下在塞孔内作往复运动，维护着储能减震器的液力完整性。本发明中的无销的储能减震器活塞是一个对现有的GM变速箱内的前向离合器储能减震器以及1-2档和3-4档储能减震器的直接替换件，而它可由其它材料来制造，比如钢棒料，铸铝和工程用的树脂，比如酚醛树脂，可以降低制造的成本。
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的详细描述图1被标以“原先的设计”，是OEM储能减震器活塞总成的一个透视图，它从GM4L60E变速箱阀体内它的作用位置上被卸下；图2被标以“原先的设计”，是前向离合器储能减震器和与之相连的液压回路的图示；图3被标以“原先的设计”，是1-2档储能减震器，3-4档储能减震器，和储能减震器阀以及与之相连的液压回路的图示；图4被标以“原先的设计”，是显示1-2档储能减震器和3-4档储能减震器部件的分解透视图；图5A是显示本发明中的无销的储能减震器活塞的截面图；图5B是显示本发明中的无销的储能减震器活塞的端视图；图5C是显示本发明中的无销的储能减震器活塞的另一种装置的截面图；图6是安装在1-2档储能减震器罩盖内的本发明中的储能减震器的截面图。
具体实施例方式
图5A显示了一个与本发明相一致的无销的储能减震器活塞10。可以看见，当前储能减震器活塞10经改进的结构取消了OEM销106，147，孔102a，和相应的销/活塞界面，而这正是OEM储能减震器设计中离合器液压渗漏的主要根源。因为OEM前向离合器储能减震器100中的销106以及1-2档和3-4档储能减震器中的销147在当前的储能减震器总成中被删去，于是OEM活塞102内的中心孔102a也从当前的活塞结构中省去了，为当前设计中12b处提供了一个放射状实心腹板结构。
本项发明的这个设计上的改变是由储能减震器活塞10来完成的。储能减震器活塞10有一个包含边墙或活塞裙边12a的部件12，它在图5A中的L形状处具有稍微加长的轴向长度以便于在孔105内有比OEM活塞100更大的接触。
活塞裙边12a围绕中心孔20呈径向捧列，孔20在其一端包含一个弹簧槽20a，为压缩弹簧145在组装时提供了一个支座表面。
储能减震器活塞10也提供了一个包含活塞导引装置，它包括但不限于以下结构轴向长度增加的裙边12a可以允许在活塞裙边12上安装至少一个额外的封油环15或导引环18，以导引活塞10在阀体110(图1)和/或变速箱箱壳的活塞孔105(图5)内作往复的轴向运动，而不需使用储能减震器销106、147(图1、4)。
如图5A所示，储能减震器活塞10配有至少两个封油环15或导引环18，或两者的结合。它们位于活塞裙边12a外围的平行的凹槽17内。封油环15和导引环18都由诸如特氟龙，碳氟橡胶，或其它合适的材料制成的，并且被制成不同的截面形状，比如唇形密封，D形环，O形环或它们的组合。除了起到代替销106、147(图1、4)，导引活塞12的往复运动以确保离合器作用时能有准确的运行，密封环15和导引环18也起到维持无销储能减震器总成10的液力完整性的作用，能缓冲与它相应的离合器的作用。
如图5C所示，还有另一种结构，储能减震器活塞10′配有多个抬高的圆周导引脊16，与部件12’的裙边部分12a′连为一个整体，以代替密封环15或导引环18，如图5C所示。在这个装置中，导引脊16在没有储能减震器销106，147的情况下能起到导引活塞10′在阀体110和减变速箱箱体的活塞孔105内作轴向往复运动的作用。导引脊16可以涂上诸如特氟龙或其它合适的固态润滑涂层。在另一种装置中，如果储能减震器活塞10′是由铝制成的，包含导引脊16的活塞10’可以覆上硬阳极电镀涂层，这样可以降低表面摩擦并增加使用寿命。
在另一种可选的装置中，至少有一个导引脊16会与至少一个密封环15一起组合使用。当然，可能会有超过一个的导引脊16和成密封环15以及导引环18在一起组合使用以达到所希望的配置。
结合图1、4、5A、5C、6，要分别翻新当前的储能减震器活塞10和10′并放入OEM阀体110，需要去掉罩壳112，150，并拆卸OEM储能减震器总成100，135或140。然后，丢弃OEM活塞102和密封环104。从阀体110上分别卸下储能减震器销106，147，罩壳150，和/或变速箱箱壳。接着，用一个滚珠轴承25或其它合适的塞子把阀体110、罩壳150或变速箱箱壳内原来销106，147所处的孔30堵住，用密封剂把它压入开孔30。如必要，用压凹结合工艺来使滚珠轴承25固定在孔30内。然后，当前的无销式活塞10，10′需要被插入罩壳150的孔151内，或者，被插入到阀体110内的活塞孔105，或上述的变速箱箱壳内。
应注意到当前的储能减震器活塞10，10′配有多个位于其末端面12c的并与之连成一体的突起或脚(图6)，它们能使端面12c最大程度地接触进入储能减震器总成10的ATF，也能限制运行中活塞12在孔105内的运动。
在首选的装置配置中，无销储能减震器活塞10可由ASTM6061-T6铝，钢棒料或其它材料比如工程等级的树脂(即酚醛树脂)制成，材料需要针对这种应用具有合适的物理和机械特性。
尽管没有在示意图中特别指出，应该理解如果需要，额外的设备和结构部件会被提供，上述的所有部件都会被合理安排和支持以形成一个包含本项发明特性的完整和可操作的无销储能减震器活塞和使用它的方法。
权利要求
1.一种离合器储能减震器总成，它包括一个储能减震器活塞，该活塞被置于变速箱阀体的配合孔内，一个将离合器储能减震器总成固定在变速箱阀体内的储能减震器罩壳，其特征在于所述的储能减震器活塞具有一个放射状实心腹板结构，安装于所述储能减震器活塞上的活塞密封装置，它能密封所述的储能减震器活塞于它的配合孔内，安装于所述储能减震器活塞上的活塞导引装置，它能引导所述的储能减震器活塞在运行过程中的往复运动，具有一个与所述的储能减震器活塞处于同轴位置的压缩弹簧，具有插入所述配合孔内的开孔的塞堵。
2.如权利要求1所述的离合器储能减震器总成，其特征在于所述的储能减震器活塞包括一个圆柱形边墙，其轴向长度比原配的储能减震器活塞要更长，所述的被增长的轴向长度要小于所述圆柱形边墙的外径，但在配合孔的尺寸限制内。
3.如权利要求2所述的离合器储能减震器总成，其特征在于所述的活塞导引装置包括了至少一个导引环被置于至少一个围绕上述储能减震器活塞的沿圆周方向的凹槽。
4.如权利要求2所述的离合器储能减震器总成，其特征在于所述的活塞导引装置包括至少一个导引脊与所述的圆柱形边墙沿其圆周方向形成为一个整件。
5.如权利要求4所述的离合器储能减震器总成，其特征在于固态润滑涂层被加在所述的至少一个导引脊上。
6.如权利要求1所述的离合器储能减震器总成，其特征在于所述的塞堵包括一个与所述配合孔内的开孔直径一致的滚珠轴承，所述的滚珠轴承被插入到开孔内，并永久地留在那里。
7.一种防止自动变速箱内原配的离合器储能减震器总成产生液压渗漏的方法，其特征在于，它包括以下几步提供了一个替换储能减震器活塞，其去掉了原配的离合器储能减震器总成内部的储能减震器活塞和销/活塞界面，卸下原配的离合器储能减震器总成，包括原配的离合器储能减震器总成的阀体配合孔内的储能减震器销，堵塞住变速箱阀体内储能减震器销孔，其是储能减震器销在卸下前所处的位置；将所述的替换储能减震器活塞置于变速箱阀体内的配合孔中.
8.如权利要求7所述的的方法，其特征在于，提供一个替换储能减震器活塞这一步可进一步包括以下几步制造一个替换储能减震器活塞，它具有一个改进的圆柱形边墙，所述的改进的圆柱形边墙的轴向长度比原配的储能减震器活塞要更长；在所述改进的圆柱形边墙上安装活塞导引方式，以导引运行过程中所述替换储能减震器活塞的往复运动。
9.如权利要求8所述的的方法，其特征在于，安装活塞导引装置这一步可进一步包括放置至少一个导引环在至少一个沿所述改进的圆柱形边墙形成的凹槽内。
10.如权利要求7所述的的方法，其特征在于，堵塞的步骤是将一个滚珠轴承插入到储能减震器销孔内，并将它永久留在那里。
11.一种改进的离合器储能减震器总成，该储能减震器总成包括一个具有的储能减震器活塞，该活塞被置于变速箱阀体的配合孔内，还包括一个置于所述储能减震器活塞内的压缩弹簧，和一个将离合器储能减震器总成固定在变速箱阀体内的储能减震器罩壳，其特征在于所述的储能减震器活塞具有一个放射状实心腹板结构，具有在所述配合孔中的开孔内安装的塞堵。
12.如权利要求11所述的改进的离合器储能减震器总成，其特征在于所述的储能减震器活塞包括一个圆柱形边墙，其轴向长度比原配的储能减震器活塞要更长，所述的被增长的轴向长度要小于所述圆柱形边墙的外径，但在所述配合孔的尺寸限制内。
13.如权利要求12所述的经改进的离合器储能减震器总成，其特征在于所述的储能减震器活塞包括了安装在其上面的活塞导引装置，用来导引运行过程中配合孔内的所述经改进的储能减震器活塞所作的往复运动。
14.如权利要求13所述的经改进的离合器储能减震器总成，其特征在于所述的活塞导引装置包括了至少一个导引环被置于至少一个围绕所述储能减震器活塞沿圆周方向的凹槽内。
15.如权利要求13所述的经改进的离合器储能减震器总成，其特征在于所述的活塞导引装置包括至少一个导引脊与所述的边墙沿其圆周方向形成为一个整件。
16.如权利要求15所述的经改进的离合器储能减震器总成，其特征在于固态润滑涂层被加在所述的储能减震器活塞上，所述的储能减震器活塞包括至少一个所述的导引脊，以降低表面摩擦。
17.如权利要求15所述的经改进的离合器储能减震器总成，其特征在于硬阳极电镀涂层被加在所述的储能减震器活塞上，所述的储能减震器活塞包括至少一个所述的导引脊，以降低表面摩擦。
18.如权利要求11所述的经改进的离合器储能减震器总成，其特征在于所述的塞堵包括一个与所述配合孔内的开孔直径一致的滚珠轴承，所述的滚珠轴承被插入到所述配合孔内的开孔内，并永久地保留在那里。
全文摘要
本发明提供了一种离合器储能减震器总成及防止原配离合器储能减震器总成产生液压渗漏的方法，它包括一个无销的储能减震器活塞，该活塞被置于变速箱阀体的配合孔内，一个将离合器储能减震器总成固定在变速箱阀体内的储能减震器罩壳，所述储能减震器活塞具有一个放射状实心腹板结构，安装于所述储能减震器活塞上的活塞密封装置，它能密封所述储能减震器活塞于它的配合孔内，安装于所述储能减震器活塞上的活塞导引装置，它能引导所述储能减震器活塞在运行过程中的往复运动，具有一个与所述储能减震器活塞处于同轴位置的压缩弹簧，具有插入所述配合孔内的开孔的塞堵。其可以减少储能减震器活塞磨损，用于通用汽车变速箱的替换储能减震器活塞。
文档编号F15B13/04GK1779284SQ20041009754
公开日2006年5月31日 申请日期2004年11月26日 优先权日2004年11月26日
发明者加里·S·科姆 申请人:索奈克斯工业有限公司