CN102340211B - 一种集成于电机转子支架内的常开离合器和包括其的车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种集成于电机转子支架内的常开离合器，包括依次相邻设置的第一压盘、从动盘、第二压盘以及膜片弹簧，其中第一压盘、第二压盘以及膜片弹簧装配到电机转子支架上，从动盘装配到传动系统主轴上并且位于第一压盘和第二压盘之间，在常态下膜片弹簧不向第一压盘和第二压盘施加压紧力，第一压盘和第二压盘不压紧从动盘，而膜片弹簧在受到驱动力作用时，使得第一压盘和第二压盘压紧从动盘。由于该常开离合器的第一压盘、第二压盘和膜片弹簧均安装到电机转子支架上，从而解决了现有技术的离合器集成度低和占用空间多的缺点。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种离合器。具体地，本发明涉及一种集成于电机转子支架内的常开离合器和包括其的车辆。
【背景技术】
对于车辆而言，离合器是设置在发动机和/或电机与传动系之间的一种装置，用于切断和接通发动机和/或电机到传动系的动力。起步时，离合器使得发动机和/或电机与传动系平顺结合，使车辆起步平稳；换挡时，离合器使得发动机和/或电机与传动系迅速分离，减少变速器中齿轮间的冲击，从而实现平顺换挡；在车辆行驶过程中，当车辆承受过大载荷时，离合器会打滑，从而防止传动系过载。
对于目前各大车辆厂商竞相研发的包括多个电机和/或发动机组合动力输出的车辆而言，其还包括与多个电机和/或发动机连接的多个离合器。为此，此类车辆需要集成度更高、更能够节约车辆传动系统空间的离合器。
而现有技术的膜片弹簧离合器通常包括第一压盘、从动盘、第二压盘、膜片弹簧、支撑环以及离合器总成盖，其中从动盘、第二压盘、膜片弹簧以及支撑环安装到离合器总成盖上，离合器总成盖与第一压盘接合。膜片弹簧离合器的工作状态(接合/分离)由驱动力控制，即驱动力通过使得膜片弹簧变形，从而使得第一压盘与从动盘接合或分离，进而实现电机和/或发动机的动力到传动系的接通和/或切断。
而现有技术的这种膜片弹簧离合器包括将第一压盘、从动盘等部件安装到其上的离合器盖总成，而这种离合器盖总成无疑会占用包括多个电机和/或发动机组合动力输出的车辆的传动系统的空间，不能满足这种车辆对集成度高和节约空间的要求。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种省去了离合器盖总成的常开离合器。
本发明的目的通过以下技术方案得以实现。具体而言，本发明的一个技术方案提供了一种集成于电机转子支架内的常开离合器，包括依次相邻设置的第一压盘、从动盘、第二压盘以及膜片弹簧，其中第一压盘、第二压盘以及膜片弹簧装配到电机转子支架上，从动盘装配到传动系统主轴上并且位于第一压盘和第二压盘之间，在常态下膜片弹簧不向第一压盘和第二压盘施加压紧力，从而使得第一压盘和第二压盘不压紧从动盘；而膜片弹簧在受到驱动力作用时，向第一压盘和第二压盘施加压紧力，从而使得第一压盘和第二压盘压紧从动盘。
根据本发明的上述技术方案，其中膜片弹簧和第二压盘以花键方式连接到电机转子支架上，并且膜片弹簧通过设置其一侧的支撑环抵靠到电机转子支架上，通过设置在其相对侧的另一支承环与第二压盘邻接。
根据本发明的上述技术方案，其中第一压盘以花键方式连接到电机转子支架上，此时需要将对第一压盘起止挡作用的卡环安装到电机转子支架的卡槽中。
根据本发明的上述技术方案，其中第一压盘通过防松螺钉可拆卸地安装到电机转子支架上，此时螺钉对第一压盘起止挡作用。
根据本发明的上述技术方案，其中电机转子支架具有电机转子支架本体和从电机转子支架本体向内延伸的电机转子支架支撑部，电机转子支架本体和电机转子支架支撑部形成用于容纳离合器的空间，电机转子支架本体具有开口端和与开口端相对设置的台肩，卡槽设置在开口端附近，膜片弹簧通过设置其一侧的支撑环抵靠到电机转子支架本体的台肩上。
根据本发明的上述技术方案，其中电机转子支架具有电机转子支架本体和从电机转子支架本体向内延伸的电机转子支架支撑部，电机转子支架本体和电机转子支架支撑部形成用于容纳离合器的空间，电机转子支架本体具有开口端和与开口端相对设置的台肩，第一压盘通过防松螺钉可拆卸地安装到电机转子支架本体的开口端上，膜片弹簧通过设置其一侧的支撑环抵靠到电机转子支架本体的台肩上。
根据本发明的上述技术方案，其中从动盘与第二压盘之间设置有分离弹簧，膜片弹簧的两侧分别设置有第一支撑环和第二支撑环，从动盘的一侧与第一压盘接合，从动盘的另一侧与第二压盘接合。
根据本发明的上述技术方案，其中分离弹簧为波形弹簧。
根据本发明的上述技术方案，其中电机转子支架与电机转子固定在一起并围绕电机支撑轴承转动，包括电机转子的电机为集成启动发电机(Integrated Start Generator，简称ISG电机)或者驱动电机，而驱动电机可以为牵引电机(Traction Motor，简称TM电机)。
根据本发明的上述技术方案，其中卡环为选装卡环。
根据本发明的上述技术方案，其中膜片弹簧的数量为两个，各膜片弹簧具有耐磨层。
根据本发明的另一技术方案，提供了一种包括如上所述的离合器的车辆，其中离合器连接于车辆传动系统的传动系统主轴，用于切断和接通发动机和/或电机到传动系统的动力。
本发明的离合器的益处在于，由于离合器止挡件以及离合器的第一压盘、第二压盘和膜片弹簧均装配到电机转子支架上，省去了离合器盖总成，提高了集成度，节省了空间。
本发明的离合器的益处还在于，由于膜片弹簧上设置有耐磨层，提高了膜片弹簧的寿命。
本发明的离合器的益处还在于，由于该离合器采用了选装卡环，而选装卡环能够对离合器进行调整，从而使得离合器的状态能够被调整到传动系统需要的状态。
本发明的离合器的益处还在于，由于膜片弹簧可拆卸地安装到电机转子支架上，方便膜片弹簧更换和维修，并降低了离合器维修成本。
【附图说明】
参照附图，本发明的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中：
图1是根据本发明的一个实施方式的常开离合器与电机转子支架的装配结构示意图，其中常开离合器在常态下，此时常开离合器保持为分离。
图2示出了图1中的常开离合器受到驱动力后的另一状态，此时常开离合器处于接合状态。
部件及标号列表
| 5 | 传动系统主轴 |
| 10 | 电机转子 |
| 12 | 电机转子支架 |
| 14 | 电机支撑轴承 |
| 20 | 电机转子支架本体 |
| 23 | 电机转子支架支撑部 |
| 32 | 第一压盘 |
| 34 | 从动盘 |
| 35 | 分离弹簧 |
| 36 | 第二压盘 |
| 37 | 减震弹簧 |
| 38 | 第一支撑环 |
| 40 | 螺钉 |
| 42 | 膜片弹簧 |
| 44 | 第二支撑环 |
【具体实施方式】
图1-2和以下说明描述了本发明的特定实施例以教导本领域技术人员如何制造和使用本发明的最佳模式。为了教导发明原理，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施例的变型落在本发明的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式接合以形成本发明的多个变型。由此，本发明并不局限于下述特定实施例，而仅由权利要求和它们的等同物限定。
在本发明中“右侧”指图2中箭头所指的方向、“左侧”是指与“右侧”相反的方向；“内侧”是指电机转子支架朝向传动系统的主轴的方向，而“外侧”是指与“内侧”相反的方向。上述用语仅是为了描述方便，而并非表示对本发明的限制。
图1是根据本发明的一个实施方式的常开离合器与电机转子支架的装配结构示意图。如图1所示的常开离合器在常态下，此时常开离合器保持为分离。如图1所示，该常开离合器装配到电机转子支架12内。该常开离合器包括依次设置的第一压盘32、从动盘34、分离弹簧35、第二压盘36、第一支撑环38、膜片弹簧42以及第二支撑环44，其中从动盘34在其右侧与第一压盘32接合，在其左侧与第二压盘36接合，通过内花键连接到传动系统的传动系统主轴5的外花键上。第二压盘36包括环状基体和从环状基体向左侧延伸的凸缘，第二压盘36的凸缘与膜片弹簧42接合。膜片弹簧42设置有耐磨层，以便提高膜片弹簧的寿命。膜片弹簧42包括蝶簧、多个径向切口以及在相邻的切口之间形成的多个弹性指状部，其中在切口靠近蝶簧的根部具有圆形孔。该常开离合器包括的上述部件(例如第一压盘32、从动盘34、第二压盘36、支撑环等)能够采用本领域人员已知的方式实现，因此在本文中不再累述各个部件的构造。如图1所示的常开离合器还可具有其他变体，常开离合器的这些实施方式均落在本发明的保护范围内。
电机转子支架12与电机转子10整体形成，电机支撑轴承14用于支撑电机转子支架12，电机支撑轴承14固定在使用该离合器的系统的支座上，其中固定在一起的电机转子支架12与电机转子10围绕电机支撑轴承14转动。电机转子支架12包括与电机转子10邻接的电机转子支架本体20和与电机支撑轴承14邻接的电机转子支架支撑部23，电机转子支架支撑部23从电机转子支架本体20向内延伸并且其内侧与电机支撑轴承14邻接，电机转子支架本体20和电机转子支架支撑部23形成用于容纳离合器部件的空间，所述离合器部件包括从动盘34、第二压盘36等。容纳离合器部件的空间具有开口端并带有与开口端相对设置的台肩，台肩的外侧对电机转子10起到止挡作用，台肩的内侧对第二支撑环44起到止挡作用，从而限制膜片弹簧42沿轴向的运动。离合器电机转子支架12、与电机转子支架12整体形成的电机转子10以及用于支撑电机转子支架12的电机支撑轴承14能够采用本领域人员已知的方式实现，这里不再累述。
在本发明的一个具体实施例中，电机转子支架本体20呈柱状，具有开口端和与开口端相对设置的台肩，电机转子支架本体20的内壁上设置有花键。第一压盘32通过防松螺钉固定到电机转子支架本体20的开口端上；第二压盘36和膜片弹簧42通过各自外周上的花键与电机转子支架本体20的内壁上的花键匹配，并且膜片弹簧42通过设置在其左侧的第二支撑环44抵靠在电机转子支架本体20的台肩上，通过设置在其右侧的第一支撑环38与第二压盘36邻接。在本实施例中，用于对第一压盘32进行固定的螺钉对所述离合器起到了止挡作用。优选地，在本实施例中，设置在从动盘34和第二压盘36之间的分离弹簧35是波形弹簧，用于使得离合器处于分离状态时，将从动盘34和第二压盘36分开。电机采用TM电机、ISG电机或者它们的任意组合等。常开离合器的这些实施方式均落在本发明的保护范围内。
常开离合器的上述实施例具有多个变体。其中一个变体是：电机转子支架本体20呈柱状，具有开口端、与开口端相对设置的台肩，电机转子支架本体20的内壁上设置有花键和卡槽，其中卡槽设置在开口端附近。第一压盘32、第二压盘36和膜片弹簧42通过各自外周上的花键与电机转子支架本体20的内壁上的花键匹配，并且膜片弹簧42通过设置在其左侧的第二支撑环44抵靠在电机转子支架本体20的台肩上，通过设置在其右侧的第一支撑环38与第二压盘36邻接。对于该变体需要将对第一压盘32起止挡作用的卡环装配到电机转子支架本体20的卡槽中，从而实现对所述常开离合器的止挡作用。在本实施例中，优选地，对第一压盘32起止挡作用的卡环为选装卡环，选装卡环能够对离合器进行调整，从而使得离合器的状态能够被调整到传动系统需要的状态。优选地，设置在从动盘34和第二压盘36之间的分离弹簧35是波形弹簧，用于使得离合器处于分离状态时，将从动盘34和第二压盘36分开。而电机采用TM电机、ISG电机或者它们的任意组合等。常开离合器的这些实施方式均落在本发明的保护范围内。
上述离合器在不向其施加驱动力时保持为常开，而在向其施加驱动力时接合，驱动力在图2中由带箭头线段表示的力F示意性示出。图2是图1中的常开离合器在受到驱动力的作用时的状态。驱动力由分离装置提供，分离装置包括分离轴承和压力环(在图中未示出)，分离装置的驱动力由液压装置提供。驱动力也可以采用本领域技术人员已知的其他分离装置和与其相对应的驱动装置提供，而这也将落在本发明的保护范围内。
上述常开离合器还可具有其他变体，例如一个变体可包括相邻设置的多于一个的膜片弹簧，各个膜片弹簧具有耐磨层，膜片弹簧的耐磨层能够通过现有技术已知的表面处理等工艺获得。优选地，常开离合器包括两个膜片弹簧，这两个膜片弹簧的结构相同，每个膜片弹簧各具有相互对应的蝶簧、多个径向切口以及在相邻的切口之间形成的对应的多个弹性指状部，多个弹性指状部的根部各具有孔。另外，两个相邻设置的膜片弹簧的弹性指状部的结构不相同，即两个膜片弹簧中靠近驱动力的膜片弹簧的指状部的尺寸大于另一膜片弹簧的指状部的尺寸。需要说明的是：多个膜片弹簧的结构也可以不相同。在这些变体中，多个膜片弹簧通过各自外周上的花键与电机转子支架本体20的内壁上的花键匹配，多个膜片弹簧通过设置在它们左侧的第二支撑环44抵靠在电机转子支架12的台肩上，通过设置在它们右侧的第一支撑环38与第二压盘36邻接。常开离合器的这些变体也将落在本发明的保护范围内。
本发明的离合器的益处在于，由于离合器止挡件以及离合器的第一压盘、第二压盘和膜片弹簧均装配到电机转子支架上，省去了离合器盖总成，提高了集成度，节省了空间。
本发明的离合器的益处还在于，由于膜片弹簧上设置有耐磨层，提高了膜片弹簧的寿命。
本发明的离合器的益处还在于，由于该离合器采用了选装卡环，而选装卡环能够对离合器进行调整，从而使得离合器的状态能够被调整到传动系统需要的状态。
本发明的离合器的益处还在于，由于膜片弹簧可拆卸地安装到电机转子支架上，方便膜片弹簧更换和维修，并降低了离合器维修成本。
Claims (14)
1.一种集成于电机转子支架内的常开离合器，包括依次相邻设置的第一压盘、从动盘、第二压盘以及膜片弹簧，其特征在于，电机转子支架与电机转子固定在一起并围绕电机支撑轴承转动，第一压盘、第二压盘以及膜片弹簧装配到电机转子支架上，从动盘装配到传动系统主轴上并且位于第一压盘和第二压盘之间，在常态下膜片弹簧不向第一压盘和第二压盘施加压紧力，从而使得第一压盘和第二压盘不压紧从动盘；而膜片弹簧在受到驱动力作用时，向第一压盘和第二压盘施加压紧力，从而使得第一压盘和第二压盘压紧从动盘，第一压盘以花键方式连接到电机转子支架上，此时需要将对第一压盘起止挡作用的卡环安装到电机转子支架的卡槽中，电机转子支架具有电机转子支架本体和从电机转子支架本体向内延伸的电机转子支架支撑部，电机转子支架本体和电机转子支架支撑部形成用于容纳离合器的空间，电机转子支架本体具有开口端和与开口端相对设置的台肩，卡槽设置在开口端附近，膜片弹簧通过设置其一侧的支撑环抵靠到电机转子支架本体的台肩上。
2.如权利要求1所述的离合器，其特征在于，膜片弹簧和第二压盘以花键方式连接到电机转子支架上，并且膜片弹簧通过设置其一侧的支撑环抵靠到电机转子支架上，通过设置在其相对侧的另一支承环与第二压盘邻接。
3.如权利要求1所述的离合器，其特征在于，从动盘与第二压盘之间设置有分离弹簧，膜片弹簧的两侧分别设置有第一支撑环和第二支撑环，从动盘的一侧与第一压盘接合，从动盘的另一侧与第二压盘接合。
4.如权利要求3所述的离合器，其特征在于，分离弹簧为波形弹簧。
5.如权利要求1所述的离合器，其特征在于，包括电机转子的电机为集成启动发电机或者驱动电机。
6.如权利要求1所述的离合器，其特征在于，所述卡环为选装卡环。
7.如前述权利要求任一项所述的离合器，其特征在于，膜片弹簧的数量为两个，各膜片弹簧具有耐磨层。
8.一种集成于电机转子支架内的常开离合器，包括依次相邻设置的第一压盘、从动盘、第二压盘以及膜片弹簧，其特征在于，电机转子支架与电机转子固定在一起并围绕电机支撑轴承转动，第一压盘、第二压盘以及膜片弹簧装配到电机转子支架上，从动盘装配到传动系统主轴上并且位于第一压盘和第二压盘之间，在常态下膜片弹簧不向第一压盘和第二压盘施加压紧力，从而使得第一压盘和第二压盘不压紧从动盘；而膜片弹簧在受到驱动力作用时，向第一压盘和第二压盘施加压紧力，从而使得第一压盘和第二压盘压紧从动盘，第一压盘通过防松螺钉可拆卸地安装到电机转子支架上，此时螺钉对第一压盘起止挡作用，电机转子支架具有电机转子支架本体和从电机转子支架本体向内延伸的电机转子支架支撑部，电机转子支架本体和电机转子支架支撑部形成用于容纳离合器的空间，电机转子支架本体具有开口端和与开口端相对设置的台肩，第一压盘通过防松螺钉可拆卸地安装到电机转子支架本体的开口端上，膜片弹簧通过设置在其一侧的支撑环抵靠到电机转子支架本体的台肩上。
9.如权利要求8所述的离合器，其特征在于，膜片弹簧和第二压盘以花键方式连接到电机转子支架上，并且膜片弹簧通过设置其一侧的支撑环抵靠到电机转子支架上，通过设置在其相对侧的另一支承环与第二压盘邻接。
10.如权利要求8所述的离合器，其特征在于，从动盘与第二压盘之间设置有分离弹簧，膜片弹簧的两侧分别设置有第一支撑环和第二支撑环，从动盘的一侧与第一压盘接合，从动盘的另一侧与第二压盘接合。
11.如权利要求10所述的离合器，其特征在于，分离弹簧为波形弹簧。
12.如权利要求8所述的离合器，其特征在于，包括电机转子的电机为集成启动发电机或者驱动电机。
13.如前述权利要求任一项所述的离合器，其特征在于，膜片弹簧的数量为两个，各膜片弹簧具有耐磨层。
14.一种包括如前述权利要求任一项所述的离合器的车辆，其特征在于，所述的离合器连接于所述车辆传动系统的传动系统主轴，用于切断和接通发动机和／或电机到传动系统的动力。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Wang Xiaoqiu Inventor after: Zhu Jun Inventor after: Ge Hailong Inventor after: Chen Yanglong Inventor after: Yuan Mingang Inventor after: Luo Sidong Inventor after: Jiang Deyan Inventor after: Wang Jian Inventor before: Zhu Jun Inventor before: Ge Hailong Inventor before: Chen Yanglong Inventor before: Yuan Mingang Inventor before: Luo Sidong Inventor before: Jiang Deyan Inventor before: Wang Jian |
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| COR | Change of bibliographic data | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20140716 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |