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具有集成的复位 弹簧的夹密封件

阅读：739发布：2020-05-13

专利汇可以提供具有集成的复位弹簧的夹密封件专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种用于操作变速器的离合器的活塞子组件，其包括活塞，补偿止挡件，其中活塞相对于补偿止挡件是轴向可移动的，和可操作地固定到活塞上的夹，该夹被可操作地布置在活塞和补偿止挡件之间，该夹包括至少一个弹簧构件，以用于在止挡件和活塞之间施加力，以轴向拉动活塞远离补偿止挡件，其中补偿止挡件被包括在变速器轴上，该补偿止挡件包括具有槽的径向内缘，其中该槽被可操作地布置成与变速器轴上的径向突出部接合，以用于在补偿止挡件和轴之间形成扭锁。，下面是具有集成的复位弹簧的夹密封件专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于操作变速器的离合器的活塞子组件，包括：
活塞；
补偿止挡件，其中所述活塞相对于所述补偿止挡件是轴向可移动的；和
可操作地固定到所述活塞上的夹，所述夹被可操作地布置在所述活塞和所述补偿止挡件之间，所述夹包括至少一个弹簧构件，以用于在所述止挡件和所述活塞之间施加力，以轴向拉动所述活塞远离所述补偿止挡件。
2.根据权利要求1所述的活塞子组件，其特征在于，所述补偿止挡件被包括在变速器轴上，所述补偿止挡件包括具有狭槽的径向内凸缘，其中所述狭槽被可操作地布置成与所述变速器轴上的径向突出部接合，以用于在所述补偿止挡件和所述轴之间形成扭锁。
3.根据权利要求2所述的活塞子组件，其特征在于，所述狭槽包括用于接收所述突出部的第一部分，和第二部分，该第二部分用于由于所述夹施加在所述止挡件上的所述力而维持所述狭槽和所述径向突出部的持续锁定接合。
4.根据权利要求3所述的活塞子组件，其特征在于，所述狭槽的所述第二部分包括轴向缺口或凹口。
5.根据权利要求3所述的活塞子组件，其特征在于，所述狭槽的所述第一部分包括轴向条。
6.根据权利要求3所述的活塞子组件，其特征在于，所述狭槽进一步包括第三部分，所述第三部分在所述第一部分和所述第二部分之间在至少圆周部分上延伸，以用于使得所述径向突出部能够从与所述第一部分接合过渡到与所述第二部分接合。
7.根据权利要求6所述的活塞子组件，其特征在于，所述第三部分在所述第一部分和所述第二部分之间在所述圆周方向和轴向方向二者上都是成角度倾斜的。
8.根据权利要求2所述的活塞子组件，其特征在于，所述径向突出部是被插入到所述轴中的孔中的销。
9.根据权利要求8所述的活塞子组件，其特征在于，所述销是空心的，以用于使得流体能够在承载器和所述轴的内孔之间流动。
10.根据权利要求1所述的活塞子组件，其特征在于，活塞的凸缘轴向延伸过所述补偿止挡件，以用于由于活塞的轴向位置而接合变速器的离合器。
11.根据权利要求1所述的活塞子组件，其特征在于，所述止挡件包括轴向凸出，以用于使得所述夹能够接抵所述补偿止挡件，同时保持被固定到所述活塞上。
12.根据权利要求1所述的活塞子组件，其特征在于，所述活塞子组件进一步包括在所述活塞和所述补偿止挡件之间的至少一个密封件，所述密封件被可操作地布置成使得所述活塞能够保持与承载器的密封接合，同时在所述承载器中轴向移动。
13.根据权利要求12所述的活塞子组件，其特征在于，所述夹保持所述活塞和所述承载器之间的接合中的所述至少一个密封件。
14.根据权利要求1所述的活塞子组件，其特征在于，所述至少一个弹簧构件包括多个弹性指状件。

说明书全文

具有集成的复位弹簧的夹密封件

技术领域

[0001] 本发明总体上涉及变速器，更特别地涉及用于接合变速器的离合器的活塞子组件，甚至更特别地涉及具有集成的复位弹簧的活塞子组件。

背景技术

[0002] 在本领域中用于接合变速器的离合器的活塞组件是公知的。典型的用于汽车变速器的旋转湿式离合器包括用于相对于离心压力补偿止挡件(compensation dam)而致动活塞的闭合流体回路。弹簧构件，一般膜片弹簧或盘簧组，通常位于活塞和止挡件之间，以便当活塞室被减压时将活塞返回到其完全打开的位置，在该打开的位置处离合器被脱开。典型地，通过首先将活塞放置在适当的位置，添加复位弹簧，然后将补偿止挡件压抵弹簧以预加载该弹簧，并且最后安装卡环以将补偿止挡件保持在适当的位置来维持弹簧的预加载状态，来安装这些系统。

[0003] 尽管有构建离合器系统的常用方法，但是在安装时卡环持续具有不正确就位的倾向，并且该不正确的就位常常没有被立刻识别。在一些情形中，卡环的不正确就位没有被识别，直到稍后的装配步骤为止，直到装配被完全完成和最终测试为止，或者甚至直到在汽车中变速器的安装之后组件在现场失效为止。即，不正确就位的环会去除(dislodge)和引起正常变速器功能的损失。美国专利5,911,295(Itonaga等)、5,893,445(Dover)和5,653,322(Vasa等)在此通过引用来结合它们的全部内容。这些专利每个都提出了传统变速器的离合器组件的实例，其都包括不同类型的卡环和复位弹簧。

发明内容

[0004] 本发明总体上包括用于操作变速器的离合器的活塞子组件，其包括活塞，补偿止挡件，其中活塞相对于补偿止挡件是轴向可移动的，和可操作地固定到活塞上的夹，该夹被可操作地布置在活塞和补偿止挡件之间，该夹包括至少一个弹簧构件，以用于在止挡件和活塞之间施加力，以拉动活塞轴向远离补偿止挡件。在一个实施例中，补偿止挡件被包括在变速器轴上，该补偿止挡件包括具有狭槽的径向内凸缘，其中该狭槽被可操作地布置成与变速器轴上的径向突出部接合，以用于在补偿止挡件和轴之间形成扭锁。

[0005] 在一个实施例中，狭槽包括用于接收突出部的第一部分和第二部分，该第二部分用于由于夹施加在止挡件上的力而维持狭槽和径向突出部的持续锁定接合。在另一个实施例中，狭槽的第二部分包括轴向缺口或凹口。在另一个实施例中，狭槽的第一部分包括轴向条(strip)。在一个实施例中，狭槽进一步包括第三部分，该第三部分在第一部分和第二部分之间在至少圆周部分上延伸，以用于使得径向突出部能够从与第一部分接合过渡到与第二部分接合。在又一个实施例中，第三部分在第一部分和第二部分之间在圆周方向和轴向方向二者上都是成角度倾斜的。

[0006] 在一个实施例中，径向突出部是被插入到轴中的孔中的销。在另一个实施例中，销是空心的，以用于使得流体能够在承载器和轴的内孔之间流动。在另一个实施例中，活塞的凸缘轴向延伸过补偿止挡件，以用于由于活塞的轴向位置而接合变速器的离合器。在又一个实施例中，止挡件包括轴向凸出，以用于使得夹能够接抵补偿止挡件，同时保持被固定到活塞上。在一个实施例中，活塞子组件进一步在活塞和补偿止挡件之间包括至少一个密封件，该密封件被可操作地布置成使得活塞能够保持与承载器的密封接合，同时在承载器中轴向移动。在一个实施例中，夹保持活塞和承载器之间的接合中的至少一个密封件。在又一个实施例中，至少一个弹簧构件包括多个弹性指状件。

[0007] 本发明还总体上包括变速器组件，其包括变速器轴、被安装在轴上的离合器承载器和上述的活塞子组件，该活塞子组件被容纳在承载器中。在一个实施例中，补偿止挡件被安装在变速器轴上，该补偿止挡件包括具有狭槽的径向内凸缘，其中该狭槽被可操作地布置成与变速器轴上的径向突出部接合，以用于在补偿止挡件和轴之间形成扭锁机构。在另一个实施例中，狭槽包括用于接收突出部的第一部分和第二部分，该第二部分用于由于通过至少一个弹簧构件施加在止挡件上的力而维持狭槽和径向突出部的持续锁定接合。

[0008] 本发明还总体上包括用于操作变速器的离合器的组件，其包括活塞，补偿止挡件，其中活塞相对于补偿止挡件是轴向可移动的，可操作地固定到活塞上的夹，该夹被可操作地布置在活塞和补偿止挡件之间，该夹包括至少一个弹簧构件，以用于在止挡件和活塞之间施加力，以轴向拉动活塞远离补偿止挡件，该夹还保持用于活塞的密封件，并且其中补偿止挡件被包括在变速器轴上，该补偿止挡件包括具有狭槽的径向内凸缘，其中该狭槽被可操作地布置成与变速器轴上的径向突出部接合，以用于在补偿止挡件和轴之间形成扭锁，该狭槽包括用于接收突出部的轴向条、用于在活塞子组件的装配之后由于夹施加在止挡件上的力而提供与径向突出部持续锁定接合的轴向缺口以及圆周部分，该圆周部分在轴向条和轴向缺口之间在至少圆周方向上延伸，以用于使得径向突出部能够从与轴向条的接合过渡到与轴向缺口的接合。

[0009] 因此，本发明的目的在于设计一种变速器组件，其能够在装配过程中更准确地进行错误检查。还有，本发明的目的在于减少所需零件的个数，以便提供更紧凑、更具成本效益的组件。

[0010] 从下面本发明优选实施例的描述和附图以及权利要求中，本发明的这些和其他的目的和优点将更易于理解。

附图说明

[0011] 现在将结合附图在下面本发明的详细描述中更充分地描述本发明的本质和操作模式，其中：

[0012] 图1是根据本发明的具有活塞子组件的离合器承载器的横截面图；

[0013] 图2是在图1中横截面所示的离合器承载器的透视图；

[0014] 图3是本发明的离合器承载器和活塞子组件的分解透视图；

[0015] 图4是在图2中所示的活塞子组件的扭锁机构的放大图；

[0016] 图5A是展示使用在本申请中的空间术语的圆柱坐标系统的透视图；和[0017] 图5B是展示使用在本申请中的空间术语的图5A的圆柱坐标系统中的物体的透视图。

具体实施方式

[0018] 一开始，应该理解的是在不同视图上相同的附图标记被理解为本发明相同的、或者功能相似的结构件。尽管本发明是关于目前被认为是优选的方面而被描述，但是可以理解的是被要求保护的本发明并不被限制在所公开的方面上。

[0019] 而且，可以理解的是本发明并不被限制在特定的方法、材料和所描述的变型上，当然，本发明本身可以变化。还可以理解的是在本文中所使用的术语仅仅是用于描述特定的方面，其并不意在限制本发明的范围，本发明的范围仅仅由所附权利要求来限定。

[0020] 除非另有限定，在本文中所使用的所有技术和科学术语都具有本发明所属的本领域中的任一普通技术人员所通常理解的含义。尽管在本发明的实践和测试中能够使用与本文中所描述的那些方法、装置或材料相似或相当的任何方法、设备或材料，但是现在将要描述优选的方法、设备和材料。

[0021] 图5A是展示使用在本申请中的空间术语(spatial terminology)的圆柱坐标系统80的透视图。本发明至少部分地在圆柱坐标系的环境中被描述。系统80具有纵轴线81，其被用于下面的方向术语和空间术语的参照。形容词“轴向的”、“径向的”和“圆周的”是分别关于平行于轴线81、半径82(其与轴线81垂直)和圆周83的定向。形容词“轴向的”、“径向的”和“圆周的”还关于平行于各自平面的定向。为了使各个平面的布置清楚，使用物体84、85和86。物体84的表面87形成轴向平面。即，轴线81形成沿着该表面的线。
物体85的表面88形成径向平面。即，半径82形成沿着该表面的线。物体86的表面89形成圆周平面。即，圆周83形成沿着该表面的线。作为进一步的实例，轴向运动或布置平行于轴线81，径向运动或布置平行于半径82，而圆周运动或布置平行于圆周83。旋转是关于轴线81的。

[0022] 副词“轴向地”、“径向地”和“圆周地”是分别关于平行于轴线81、半径82或圆周83的定向。副词“轴向地”、“径向地”和“圆周地”还关于平行于各自平面的定向。

[0023] 图5B是展示使用在本申请中的空间术语的图5A的圆柱坐标系统80中的物体90的透视图。圆柱物体90代表在圆柱坐标系中的圆柱物体，并且其不意在以任何方式限制本发明。物体90包括轴向表面91、径向表面92和圆周表面93。表面91是轴向平面的一部分，表面92是径向平面的一部分，而表面93是圆周平面的一部分。

[0024] 现在参考本发明的附图，图1显示了变速器的离合器组件10。组件10的部件能够进一步被理解为在图2和3中所图解的。因此，下面的段落将基于图1-3被解读。组件10包括被容纳在离合器鼓或承载器12中的活塞子组件11。承载器可以包括用于与卡环接合的狭槽13，以用于将一个或多个离合器片固定在承载器12中的适当位置处。与现有技术不同的是，安装在狭槽13中的卡环是用于完成组件10的装配的最后部件。所以，它能够立刻检查是否正确地就位，并且如果发现了不适当的安装，也不必为了重新就位卡环而分解整个组件。承载器12被包括在变速器轴14上。组件与轴14的轴线15对准。

[0025] 活塞子组件11包括被容纳在承载器12中的活塞16和补偿止挡件18。应用室20形成在活塞和承载器之间，而室22位于活塞和补偿止挡件之间。室20经由开口24与轴14的内孔流体连通。通过提供比室22中的流体更高压力的流体进入室20中，活塞将轴向移动，以便活塞，特别是活塞的外缘26，压靠和接合离合器，该离合器也被容纳在承载器中。离合器在本领域中是公知的，并且可以在组件10中使用任何公知的离合器、离合器总成或离合器片组件。例如，参见上面‘295，‘445或‘322专利的离合器总成，在此以引用的方式加入这些专利。分离器25被用于将轴14的内孔分叉到室27A和27B中，以使得高压流体和较低压流体能够被分别分离流动通过轴。

[0026] 密封件28被包括在活塞16和补偿止挡件18之间，以提供活塞与补偿止挡件的密封的滑动接合。密封件28通过夹30被保持在适当的位置，该夹被固定到补偿止挡件上，比如通过铆钉32。相似地，密封件34被包括在活塞16和承载器12之间，以提供活塞在承载器中的密封的滑动接合。夹36被用于在活塞和承载器之间将密封件34保持在适当的位置。夹36比如通过铆钉38被固定到活塞16上。应该理解的是铆钉32和38能够是本领域中所公知的任何其他永久或可拆开的固定或紧固方式，比如螺栓、焊接、销等。

[0027] 止挡件18包括轴向凸出40，从而活塞的内缘42接抵着补偿止挡件。密封件44被包括以提供在活塞16的凸缘42和止挡件18之间的密封的滑动接合。夹46被包括以在活塞的内缘和止挡件的轴向凸出之间保持密封件44。夹46通过铆钉48被紧固或固定到止挡件18上。像铆钉32和38一样，应该理解的是铆钉48能够是本领域中所公知的任何其他的固定或紧固方式，比如螺栓、焊接、销等。

[0028] 铆钉48还可以被用于将夹36固定到止挡件18上。特别地，夹36包括指状件50，其在一个实施例中经由铆钉48被紧固到止挡件18上。通过包括指状件50，夹对于系统起到复位弹簧的作用。因此，应该理解的是指状件50能够是其他相似的弹性弹簧构件，其被固定到夹36上或与夹36成为一体。进一步，应该理解的是能够包括任何数量的指状件或弹簧构件。在一些实施例中，指状件50没有被紧固到止挡件18或夹46上，而是施加力以抵着止挡件18，比如通过压抵着夹46和/或铆钉48。一旦被安装，如下所述，止挡件18就优选地不能移动。因此，夹36应该被定位在承载器12中，以便即使当活塞在轴向距离上尽可能地最远离止挡件(即，如在图1中所示的打开位置)，指状件50也会继续在止挡件18上施加适当的力，以保持活塞16在打开位置中。如下所述，通过预加载指状件来获得通过指状件50所施加的力。当室20没有充满高压流体时，指状件50起作用以引起夹36“拉动”活塞16远离止挡件18。因此，指状件50通常类似于片簧，而夹36与指状件50一起对系统起到复位弹簧的作用，以用于将活塞返回到其打开的位置，在该位置处离合器或离合器总成将被脱开。还应该理解的是轴向凸出40被包括在止挡件18中，以提供活塞的内缘42能够密封抵着的表面。凸出40还使得补偿止挡件能够轴向伸过活塞，以便为夹36的指状件50提供接抵的基(ground)点或固定锚接点，从而指状件能够由于通过指状件所施加的预加载力而拉动活塞远离止挡件。

[0029] 应该理解的是由于复位弹簧没有被夹在活塞和补偿止挡件之间，所以活塞和止挡件能够被成形和定位，从而它们在活塞的致动期间更紧密地彼此匹配，这导致更紧凑的设计。即，在活塞和补偿止挡件之间不需要额外的空间，这是由于没有弹簧构件被安装在那些部件之间。而且，无论弹簧被定位在哪里，为了将密封件34保持在适当的位置，将都需要保持。因此，通过将指状件50与夹36结合，夹用作密封保持夹并且用作用于活塞的复位弹簧，并且不再需要用于这些任务中任何一个任务的分离部件。

[0030] 止挡件包括接抵轴14的内缘52。密封件53可以被包括在轴14和止挡件18之间，以便防止流体从室20泄漏。销54被包括在止挡件18的凸缘52和轴14之间，以用于确保限制止挡件相对于轴的运动。在所示的实施例中，销54是空心的并且被插入到轴中的流体流孔55内，该孔被用于使得在承载器12中的离合器室和轴14的内孔部分27A之间能够流体连通，以便例如冷却离合器片。通过使得销54空心，即使当销被插入到孔55中，该相同的流体连通也是可能的。在另一个实施例中，销54是实心的并且被插入到孔中，该孔被特别指定用于接收销。在所示的实施例中，销54与止挡件18的成角度的凹槽56接合。销54能够是任何其他的突出部、凸起、突起等，其从轴14径向伸出，并可与狭槽56接合。

[0031] 参考图4来描述下面的内容。销54和成角度的凹槽56一起产生扭锁机构，其将止挡件紧固到变速器轴上。在所示的实施例中，凹槽56包括接收部分58。接收部分被布置成当止挡件轴向滑动到轴14上时接合销54。在所示的实施例中，止挡件18的凸缘52包括从较宽区段52A到较窄区段52B的过渡部60。通过宽和窄，这意味着分别具有较大和较小的半径。销54应该从轴14伸出一径向距离，从而区段52A能够在销上无干涉地滑动，而区段52B却不能。即，替代地是狭槽56的在较窄区段52B中的部分接合销。接收部分58跨过过渡部60，从而它形成在凸缘52的较宽区段52A和较窄区段52B中。这样，接收部分58能够首先与销54对准，然后止挡件18滑动到轴14上，从而销被接收部分58接收，并随后与形成在凸缘52的较窄区段52B中的成角度的狭槽56的部分接合。

[0032] 为了组装子组件11和预加载夹36的指状件50，止挡件18必须在轴向方向上被压向活塞16。通过继续在活塞16的方向上轴向压止挡件18，销将向下过渡到接收部分58，以便接抵狭槽56的成角度部分62。继续轴向压抵止挡件18将引起止挡件绕着轴线15在箭头64所示的方向上旋转，这是由于成角度部分62在轴向和圆周方向二者上的倾斜。即，止挡件必须在方向64上(圆周方向地)旋转，以便止挡件继续轴向朝着活塞16移动。在一些实施例中，会需要施加扭矩，以便帮助止挡件的旋转，例如，以克服来自密封件的摩擦阻力。止挡件能够轴向移动，直到销54变成接合在成角度的狭槽56的沟槽或座66中为止，在该点处销在沟槽66中的接合将阻止止挡件朝着活塞16的进一步行进。在该点处，指状件50显著受压，并且施加比所需最小预加载力大的力。应该理解的是狭槽56不是必须包括成角度的部分62，而是替代地能够包括在接收部分和座70之间的在整个圆周方向上过渡的部分。然而，在该实施例中，扭矩必须随着轴向力一起被施加，以便销向下过渡到该圆周部分。

[0033] 然后，在销接合在座66中之后，在止挡件上的轴向压力能够被释放，并且预加载力设定用于夹36的指状件50。即，指状件将试图返回到它们的自然状态，在轴向远离活塞的方向上推动止挡件。在被指状件轴向推动远离活塞的同时，转轨部(shunt)68将销引向最终缺口、凹口或座70。即，转轨部68相对于座66在圆周方向上偏离，从而当指状件50被允许轴向推动止挡件远离活塞并且销从沟槽66过渡到座70时，销将总是在面向座70的侧部上碰击转轨部68，以致转轨部将销引向座70中，并且不会返回到接收区段58中。

[0034] 一旦在座70中，指状件就将继续施加预加载力抵着止挡件，以将销保持在座70中。即，座70应该被设定成，当止挡件被销54锁定时，夹36的指状件被压紧一定量，以致指状件在止挡件上施加最小所需的预加载力。因此，在夹36上的指状件50、活塞16、止挡件18、销54和成角度的狭槽56的座70之间的关系应该被设定成，从而止挡件不能在轴向上移动(这是由于锁定在座70中的销)将保持指状件施加所需的预加载力。因此，有利地，预加载力将负责将止挡件锁定到适当的位置，并且事实是止挡件被锁定在适当的位置，这维持了预加载力。即，通过将止挡件保持在适当的位置，预加载力有效地维持了其自身。因此，应该理解的是上面所述的实施例在无需使用卡环的情形下将活塞子组件11锁定在承载器12中。而且它还通过更少的部件实现了上述目的，这是因为复位弹簧和密封夹被结合在夹36中，该夹包括指状件50。而且，当活塞16朝着止挡件18被轴向驱使以与变速器的离合器接合时，指状件50在止挡件上施加甚至更大的力，因此止挡件将永不会变得松动和/或从轴中的销脱开，除非为了获得该结果而人为操作。

[0035] 有利地，本发明的组件使得在无需干扰或分解活塞组件的情形下能够移去承载器的离合器片。它还使得组件10能够使用子组件，比如活塞子组件11来装配，以便便于组件10的原始制造。因此，应该理解的是活塞子组件11能够在被容纳在承载器12中之前被完全装配，或者子组件能够作为被添加到承载器中的部件而被装配。即，或者活塞能够首先被嵌套(nested)在承载器中，然后止挡件被添加到适当的位置，或者通过首先将活塞与止挡件嵌套以形成子组件11，然后将完整的子组件嵌套到承载器中。而且，应该理解的是在装配之后，能够使用简单的高度测量来检查子组件11是否被完全装配。在卡环的情形中，这种测量将不必确认问题。而且，易于视觉上确认销54被接合在座70中。

[0036] 因此，可以看到有效地获得了本发明的目的，尽管对本领域的那些普通技术人员而言对本发明的变型和改变是显而易见的，该变型意在落入本发明所要求保护的精神和范围中。还可以理解的是上述描述是对本发明的解释，其不应该被认为是限制。所以，在不偏离本发明的精神和范围的情形下本发明的其他实施例是可能的。

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