[发明专利]具有集成的离合器和齿轮组的变速器

说明书

本发明公开一种具有集成的离合器和齿轮组的变速器。变速器包括简单行星齿轮组和若干离合器。第一离合器选择性地将行星齿轮组的齿轮架结合到第一外壳。第一离合器的壳体与行星齿轮架集成。活塞复位弹簧轴向地延伸以占用行星齿轮之间的空间。第二离合器和第三离合器共用共同的壳体，该壳体固定地结合到环形齿轮。第二离合器选择性地将环形齿轮结合到中心齿轮。第三离合器选择性地将环形齿轮结合到第二外壳。行星齿轮组轴向地位于两个离合器壳体之间。

技术领域

本公开涉及用于机动车辆的自动变速器领域。更具体地讲，本公开属于在变速器中使用的离合器的构造。

背景技术

很多车辆在宽范围的车速(包括前进运动和倒车运动两者)下使用。然而，某些类型的发动机只能在较窄的速度范围内高效运转。所以，通常使用能在多个转速比下高效传输动力的变速器。当车辆处于低速时，变速器通常在高转速比下运转，使得发动机扭矩倍增以提高加速度。当处于高车速时，使变速器以低转速比运转，以允许与安静、燃料高效的巡航关联的发动机转速。通常，变速器具有安装到车辆结构的壳体、被发动机曲轴驱动的输入轴以及通常经由差速器总成驱动车轮的输出轴，该差速器总成允许车辆转弯时左车轮和右车轮以稍微不同的转速旋转。

通用型自动变速器使用离合器和制动器的集合。离合器和制动器的各个子集啮合以建立各种传动比。通用型离合器使用离合器组，该离合器组具有键连接到壳体并与键连接到旋转外壳的摩擦盘交错的分离盘。当分离盘和摩擦盘被压在一起时，扭矩可在壳体和外壳之间传递。通常，在离合器组一端上的分离盘(称为反作用盘)被轴向地保持到壳体。活塞将轴向力施加到离合器组的相对端上的分离盘(称为压盘，用于压缩离合器组)。通过向壳体和活塞之间的室提供被加压的流体而产生活塞力。对于制动器，壳体可集成到变速器箱体中。对于离合器，壳体旋转。由于被加压的流体从固定的变速器箱体流向旋转壳体，因此，被加压的流体可能需要穿过以不同速度旋转的组件之间的一个或更多个界面。在每个界面处，密封件引导液流从一个组件中的开口流入与之连接的组件中的开口。

发明内容

一种变速器包括行星齿轮组和三个离合器。第一离合器包括：第一壳体，固定地结合到行星齿轮组的齿轮架；分离盘，键连接到第一壳体；摩擦盘，与所述分离盘间隔开；活塞，被构造为在第一壳体中轴向地滑动。第一离合器还可包括活塞复位弹簧，所述活塞复位弹簧被构造为迫使活塞远离行星齿轮组。所述活塞复位弹簧可占用行星齿轮组的行星齿轮之间的空间。第二离合器和第三离合器共用第二壳体，所述第二壳体固定地结合到行星齿轮组的环形齿轮。第二离合器和第三离合器的每一个均包括：分离盘，键连接到第二壳体；摩擦盘，与所述分离盘间隔开；活塞，被构造为在第二壳体中轴向地滑动。第二离合器的摩擦盘可键连接到延伸穿过第一离合器壳体的中空轴，并固定地结合到行星齿轮组的中心齿轮。输入轴可延伸穿过所述中空轴和第二壳体。

一种行星齿轮组包括：齿轮架、中心齿轮、环形齿轮和一组相对于齿轮架旋转的行星齿轮。所述行星齿轮与中心齿轮和环形齿轮之一或中心齿轮和环形齿轮两者啮合。复位弹簧占用行星齿轮之间的空间。所述活塞复位弹簧可以是压缩弹簧。

一种离合器包括壳体，所述壳体被构造为绕输入轴旋转并也被构造为支撑一组行星齿轮。所述离合器还包括：一组分离盘，沿其内边键连接到壳体；一个或更多个摩擦盘，与所述分离盘间隔开；活塞，被构造为压缩分离盘和摩擦盘。所述离合器还可包括占用行星齿轮之间的空间的活塞复位弹簧。

一种离合器包括：壳体，被构造为绕轴旋转并支撑绕轴线旋转的多个行星齿轮，所述多个行星齿轮与壳体一起绕中心轴线旋转；多个分离盘，具有键连接到壳体的内边；至少一个摩擦盘，与所述多个分离盘间隔开；活塞，被构造为将轴向力施加到分离盘。

所述壳体和活塞限定作用室和平衡室；所述壳体限定内表面开口并限定被构造为将作用室和平衡室流体地连接到所述开口的通道。

所述离合器还包括活塞复位弹簧，所述活塞复位弹簧被构造为迫使活塞轴向远离行星齿轮。