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CN109163031B - 一种amt中间轴制动结构 - Google Patents

一种amt中间轴制动结构 Download PDF

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Abstract

一种AMT中间轴制动结构，包括由变速器壳体向离合器壳体前端盖延伸的中间轴，中间轴延伸部分的外周上间隔设置有若干个随轴转动的摩擦盘，摩擦盘之间设置有不随轴转动的制动盘，离合器壳体前端盖的内部密封设置活塞且离合器壳体前端盖上开设有制动气流入口，活塞的中心通过压缩弹簧与中间轴的轴心连接，活塞在气压作用下克服压缩弹簧的弹力推动制动盘的一端与摩擦盘进行结合，依靠二者摩擦产生的扭矩降低中间轴的转速，通过中间轴转速传感器将采集到的转速信号反馈给变速器控制单元，当中间轴转速达到目标转速范围后，中间轴制动解除并进行换挡。本发明充分利用了变速器壳体的内部空间，具有质量轻、受外部因素影响小等特点。

Description

一种AMT中间轴制动结构
技术领域
本发明涉及变速箱加工设计领域，具体涉及一种AMT中间轴制动结构。
背景技术
机械式自动变速箱(Automatic Mechanical Transmission，简称AMT)是在传统手动变速箱的基础上通过电控单元来实现离合器的分离结合以及选换挡等操作。
AMT在换挡时需要主箱内二轴与中间轴转速进行同步，而在升挡过程中，需要对二轴进行制动，以期在最短的时间内使中间轴转速达到目标转速，完成转速同步并换挡。当前应用于AMT变速箱制动器(Transmission Brake，简称TB)的结构普遍为两种，一种是在变速箱壳体外部使用制动器结构，另一种是在离合器壳体内的中间轴轴端对中间轴进行制动。
普通的AMT中间轴制动器结构都是通过在变速箱壳体外部加装独立的变速器制动器结构，这种结构体积较大，且装在变速箱底部，工作环境比较恶劣，容易因外部环境的变化而引起故障。为了尽可能减少因外部因素导致的TB结构故障引起整个AMT出现故障，需要开发一款设置在离合器壳体内部的AMT中间轴轴头制动结构，通过在中间轴轴头加装制动器可以有效利用离合器壳体内的空间，减轻制动器的质量同时提高产品工作可靠性。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种AMT中间轴制动结构，通过在中间轴的轴头加装制动盘和摩擦盘，依靠二者摩擦产生的扭矩降低中间轴转速，实现换挡。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：包括由变速器壳体向离合器壳体前端盖延伸的中间轴，中间轴延伸部分的外周上间隔设置有若干个随轴转动的摩擦盘，摩擦盘之间设置有不随轴转动的制动盘，离合器壳体前端盖的内部密封设置活塞且离合器壳体前端盖上开设有制动气流入口，活塞的中心通过压缩弹簧与中间轴的轴心连接，所述的活塞在气压作用下克服压缩弹簧的弹力推动制动盘的一端与摩擦盘进行结合，依靠二者摩擦产生的扭矩降低中间轴的转速，通过中间轴转速传感器将采集到的转速信号反馈给变速器控制单元，当中间轴转速达到目标转速范围后，中间轴制动解除并进行换挡。
所述中间轴的延伸部分与摩擦盘之间通过内外匹配的渐开线花键进行连接。
变速器壳体与离合器壳体上均开有两个润滑油孔，下方的润滑油孔用于变速箱内的润滑油进入制动结构，摩擦盘在转动的时候将润滑油甩到上方，通过上方的润滑油孔排出。
制动盘的外周向外延伸加工多个卡槽，在制动盘相对于摩擦盘挤压方向的外侧设置压盖，压盖的外侧设有止推环；卡槽上设置销子，销子的一端固定在离合器壳体前端盖上，另一端穿过压盖固定在离合器壳体上，制动盘在销子与离合器壳体的共同限位作用下不随轴转动。
所述的活塞依次通过顶销和顶帽与压缩弹簧相接，顶帽上开设有弹簧安装孔，中间轴的端部开设有阶梯孔，压缩弹簧设置在弹簧安装孔与阶梯孔的内部孔之间，阶梯孔的外部孔大小与顶帽匹配，顶帽能够在外部孔的长度范围内前后移动。
制动气流入口经过空气滤清器与变速箱制动器电磁阀连接储气罐，当变速箱需要升挡时，自动变速箱控制单元打开变速箱制动器电磁阀，进而使制动气流进入制动结构的内部。
所述的变速器壳体上加工有制动气流通道，制动气流经过制动气流通道及铜气管通入制动气流入口。所述的活塞与离合器壳体前端盖的内壁面之间通过K型密封圈进行密封。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：通过延长中间轴靠近离合器壳体的一端，中间轴延伸部分的外周上间隔设置有若干个随轴转动的摩擦盘，摩擦盘之间设置有不随轴转动的制动盘，工作时通过外部气源驱动活塞气缸结构，活塞在气压作用下克服压缩弹簧的弹力推动制动盘的一端与摩擦盘进行结合，依靠二者摩擦产生的扭矩降低中间轴的转速，当中间轴转速达到目标转速范围后可进行换挡。本发明充分利用了变速器壳体的内部空间，相比于原制动器结构具有质量轻、受外部因素影响小等特点，因变速箱壳体外少了原AMT变速箱制动器结构，这样有利于主机厂匹配AMT时的布置和推广，丰富AMT产品的技术储备。
进一步的，本发明在离合器壳体改动相对较小的情况下，由于中间轴靠近离合器壳体一端的空间有限，要考虑使用该机构之后不能影响离合器正常的分离结合，因此对结构的布置有比较严苛的要求。另外，在进行中间轴制动时，摩擦盘和制动盘相互摩擦会产生大量的热量，在狭小的空间范围内，如果散热不够及时，则可能导致油温过高而使摩擦盘效率降低，无法及时满足中间轴转速降低的要求，延长换挡时间。因此，本发明变速器壳体上开有两个润滑油孔，通过下方的润滑油孔使变速箱内的润滑油进入制动结构，摩擦盘在转动的时候将润滑油甩到上方，通过上方的润滑油孔排出，省去了独立的油泵。
附图说明
图1本发明的整体结构装配示意图；
图2本发明的整体结构拆分爆炸图；
图3本发明离合器壳体的改装示意图；
图4本发明的装配结构正面示意图；
图5本发明的工作原理框图；
附图中：1-离合器壳体前端盖；2-K型密封圈；3-活塞；4-顶销；5-顶帽；6-摩擦盘；7-离合器壳体；8-销子；9-止推环；10-轴承；11-中间轴；12-压缩弹簧；13-压盖；14-制动盘；15-变速器壳体；16-润滑油孔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。
参见图1-2，本发明AMT中间轴制动结构包括由变速器壳体15向离合器壳体前端盖1延伸的中间轴11，中间轴11延伸部分的外周上间隔设置多个随轴转动的摩擦盘6，中间轴11的延伸部分与摩擦盘6之间通过内外匹配的渐开线花键进行连接。摩擦盘6之间设置有不随轴转动的制动盘14，离合器壳体前端盖1的内部密封设置活塞3且离合器壳体前端盖1上开设有制动气流入口，活塞3与离合器壳体前端盖1的内壁面之间通过K型密封圈2进行密封。活塞3的中心与中间轴11的轴心之间设置压缩弹簧12，活塞3依次通过顶销4和顶帽5连接压缩弹簧12，顶帽5上开设有弹簧安装孔，中间轴11的端部开设有阶梯孔，压缩弹簧12设置在弹簧安装孔与阶梯孔的内部孔之间，阶梯孔的外部孔大小与顶帽5匹配，顶帽5能在外部孔的长度范围内前后移动。活塞3在气压作用下克服压缩弹簧12的弹力推动制动盘14的一端与摩擦盘6进行结合，依靠二者摩擦产生的扭矩降低中间轴11的转速。
参见图3，图中的①处为气源接入处，②处为制动结构安装位置，参见图5，制动气流入口经过空气滤清器与TB电磁阀连接储气罐，当变速箱需要升挡时，TCU在合适的时机打开TB电磁阀，进而使制动气流进入制动结构的内部。变速器壳体15上加工有制动气流通道，制动气流经过制动气流通道及铜气管通入制动气流入口。因制动器在离合器壳体内，温度相对较高，使用塑料气管容易损坏造成故障，因此使用铜气管连接气源接入处。
当气体流入气缸(离合器壳体前端盖1、K型密封圈2和活塞3形成的小空间)后会推动活塞3向后端运动，活塞3运动接触到不随轴转动的制动盘14后继续运动，使制动盘14与摩擦盘6表面接触，制动盘14和摩擦盘6均可轴向前后小范围移动，但制动盘14无法转动，摩擦盘6与中间轴11同步转动。制动盘11与转动的摩擦盘6因活塞3而压紧产生摩擦扭矩，依靠这个摩擦产生的负扭矩使中间轴11减速。通过安装在变速箱壳体上的中间轴转速传感器检测中间轴转速，将转速反馈给变速器控制单元(TCU)，当中间轴转速达到目标转速范围后，中间轴制动解除，然后进行换挡。当制动解除后，气缸内的气体排出，活塞在压缩弹簧12的作用下向前端运动，摩擦盘6与制动盘14之间的摩擦力解除，制动器停止工作。
图3中的三个孔与离合器壳体前端盖1内的三个孔用于装配销子8，图4给出了销子8的装配位置，销子8的主要作用是防止制动器在解除时因制动器压盖松动导致摩擦盘6和制动盘14之间仍被压紧而使制动器解除不彻底，从而避免了因中间轴转速过低而错过合适的换挡时机。从图4中可以明确看出，制动盘14在整体为圆形的情况下边缘凸出嵌入离合器壳体上凹进去的部分，通过这部分和销子的配合，可以阻止制动盘沿着轴线转动，从而保证了制动器起作用时摩擦盘6与制动盘14可正常产生摩擦而不至于制动盘14随摩擦6盘转动而无法产生摩擦扭矩。因离合器壳体结构限制，该制动器的设计未添加油泵，而采取直接与变速箱壳体连通的方式进行润滑和温度交换。如图4所示，在离合器壳体与变速箱壳体上均有两个小孔，下方小孔用于变速箱内润滑油进入制动器结构内，而上方小孔因高于润滑油油面，摩擦盘转动时使润滑油从该孔排出，以达到润滑油流动和散热的目的。

Claims (4)

1.一种AMT中间轴制动结构，其特征在于：包括由变速器壳体(15)向离合器壳体前端盖(1)延伸的中间轴(11)，中间轴(11)延伸部分的外周上间隔设置有若干个随轴转动的摩擦盘(6)，摩擦盘(6)之间设置有不随轴转动的制动盘(14)，离合器壳体前端盖(1)的内部密封设置活塞(3)且离合器壳体前端盖(1)上开设有制动气流入口，活塞(3)的中心通过压缩弹簧(12)与中间轴(11)的轴心连接，所述的活塞(3)在气压作用下克服压缩弹簧(12)的弹力推动制动盘(14)的一端与摩擦盘(6)进行结合，依靠二者摩擦产生的扭矩降低中间轴(11)的转速，通过中间轴转速传感器将采集到的转速信号反馈给变速器控制单元，当中间轴转速达到目标转速范围后，中间轴制动解除并进行换挡；
变速器壳体(15)与离合器壳体(7)上均开有两个润滑油孔(16)，下方的润滑油孔(16)用于变速箱内的润滑油进入制动结构，摩擦盘(6)在转动的时候将润滑油甩到上方，通过上方的润滑油孔(16)排出；
所述制动盘(14)的外周向外延伸加工有多个卡槽，在制动盘(14)相对于摩擦盘(6)挤压方向的外侧设置压盖(13)，压盖(13)的外侧设置有止推环(9)；所述的卡槽上设置销子(8)，销子(8)的一端固定在离合器壳体前端盖(1)上，另一端穿过压盖(13)固定在离合器壳体(7)上，所述的制动盘(14)在销子(8)与离合器壳体(7)的共同限位作用下不随轴转动；
所述的制动气流入口经过空气滤清器与变速箱制动器电磁阀连接储气罐，当变速箱需要升挡时，自动变速箱控制单元打开变速箱制动器电磁阀，进而使制动气流进入制动结构的内部；
所述的变速器壳体(15)上加工有制动气流通道，制动气流经过制动气流通道及铜气管通入制动气流入口。
2.根据权利要求1所述的AMT中间轴制动结构，其特征在于：所述中间轴(11)的延伸部分与摩擦盘(6)之间通过内外匹配的渐开线花键进行连接。
3.根据权利要求1所述的AMT中间轴制动结构，其特征在于：所述的活塞(3)依次通过顶销(4)和顶帽(5)与压缩弹簧(12)相接，顶帽(5)上开设有弹簧安装孔，中间轴(11)的端部开设有阶梯孔，压缩弹簧(12)设置在弹簧安装孔与阶梯孔的内部孔之间，阶梯孔的外部孔大小与顶帽(5)匹配，顶帽(5)能够在外部孔的长度范围内前后移动。
4.根据权利要求1所述的AMT中间轴制动结构，其特征在于：所述的活塞(3)与离合器壳体前端盖(1)的内壁面之间通过K型密封圈(2)进行密封。
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