CN104455070B - 一种旋转离合器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种旋转离合器，属于液力机械变速技术领域，包括涡轮轴、C1离合器、驱动毂、C2离合器和内齿圈，所述涡轮轴与驱动毂键连接，所述C1离合器和C2离合器均套装在驱动毂上，所述C2离合器套装在C1离合器中，所述C1离合器末端设有太阳轮，所述驱动毂、C1离合器和太阳轮共同安装在内齿圈中。本技术方案通过将一个离合器镶嵌在另一个离合器内，通过不同的压力油腔控制离合器的分离与结合，使其两个离合器能够实现三种速比；对两个离合器采取完全嵌入式的结合方式，整体性好，结构紧凑，明显减少了副变速箱的轴向长度尺寸，降低了离合器本身的结构设计难度和布置结构设计难度，同时降低了制造成本。

Description

一种旋转离合器
技术领域
本发明属于液力机械变速技术领域，涉及一种离合器，尤其是涉及一种旋转离合器。
背景技术
在以往的各种液力机械变速器旋转离合器的设计中，一个旋转离合器一般只有一种速比，在传统的多档位、多速比的设计中，只有将两个及两个以上的旋转离合器串联起来，方能满足档位和速比的设计要求，不但增加了副变速箱的整体长度尺寸，同时，为了保证旋转离合器间工作时不发生干涉，还增加了其安装结构的设计难度。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种旋转离合器，以缩短副变速箱的整体长度，降低其安装结构的设计难度，并通过两个离合器的组合，实现三种速比。
本发明是通过如下技术方案予以实现的。
一种旋转离合器，包括涡轮轴、C1离合器、驱动毂、C2离合器和内齿圈，所述涡轮轴与驱动毂键连接，所述C1离合器和C2离合器均套装在驱动毂上，所述C2离合器套装在C1离合器中，所述C1离合器末端设有太阳轮，所述驱动毂、C1离合器和太阳轮共同安装在内齿圈中。
所述C1离合器包括C1活塞、C1驱动毂，以及设置于C1活塞与C1驱动毂之间的C1活塞回位弹簧、C1活塞回位弹簧挡板、C1外摩擦片、C1内摩擦片和C1离合器挡板；所述C2离合器包括C2活塞、C2驱动毂，以及设置于C2活塞与C2驱动毂之间的C2活塞回位弹簧、平衡活塞、C2内摩擦片、C2外摩擦片、C2离合器后挡板和C2离合器前挡板；C1活塞与驱动毂围成C1活塞驱动油缸，C2活塞与C1活塞围成C2活塞驱动油缸。
所述驱动毂上设有将其内油腔与C1活塞驱动油缸和C2活塞驱动油缸分别连通的油孔A和油孔B。
所述C1外摩擦片与C1内摩擦片交替布置并预留间隙，C1外摩擦片与内齿圈的内齿啮合，C1内摩擦片与C1驱动毂的外花键配合；所述C2内摩擦片与C2外摩擦片交替布置并预留间隙，C2内摩擦片与驱动毂小端的外花键配合，C2外摩擦片与C2驱动毂的内花键配合。
所述C1活塞驱动油缸通过C1活塞内密封圈和C1活塞外密封圈密封；所述C2活塞驱动油缸通过C2活塞外密封圈和C2活塞内密封圈密封。
所述驱动毂与C2驱动毂之间设有C2轴承，所述C2驱动毂与C1驱动毂之间设有C1轴承，所述C1驱动毂与太阳轮之间设有太阳轮轴承。
所述涡轮轴末端内孔中设有滑动轴承，外缘设有涡轮轴挡圈；所述平衡活塞和C2离合器后挡板外侧均设有离合器挡圈；所述内齿圈内设有齿圈挡圈，分别位于C1活塞回位弹簧挡板右侧、C1离合器挡板右侧和太阳轮右侧。
本发明的有益效果是：
本发明所述的一种旋转离合器，通过将一个离合器镶嵌在另一个离合器内，通过不同的压力油腔控制离合器的分离与结合，使其两个离合器能够实现三种速比；对两个离合器采取完全嵌入式的结合方式，整体性好，结构紧凑，明显减少了副变速箱的轴向长度尺寸，降低了离合器本身的结构设计难度和布置结构设计难度，同时降低了制造成本。
附图说明
图1为本发明的结构示意图一；
图2为本发明的结构示意图二；
图3为本发明中涡轮轴与驱动毂的装配示意图；
图4为本发明中C1活塞工作时所涉部件结构示意图；
图5为本发明中C2活塞工作时所涉部件结构示意图。
图中：1-涡轮轴，101-活塞密封圈，2-C1离合器，201-C1活塞内密封圈，202-C1活塞外密封圈，203-C1轴承，3-驱动毂，301-油孔A，302-油孔B，4-C2离合器，401-C2活塞外密封圈，402-C2活塞内密封圈，403-C2轴承，5-C2活塞，6-C1活塞，7-C1活塞驱动油缸，8-C2活塞驱动油缸，9-C2活塞回位弹簧，10-内齿圈，11-C1活塞回位弹簧，12-平衡活塞，121-平衡活塞密封圈，13-C1活塞回位弹簧挡板，14-齿圈挡圈，15-C1外摩擦片，16-C1内摩擦片，17-C1离合器挡板，18-太阳轮，19-C2内摩擦片，20-C2外摩擦片，21-C1驱动毂，22-C2离合器后挡板，23-C2离合器前挡板，24-离合器挡圈，25-滑动轴承，26-涡轮轴挡圈，27-C2驱动毂，28-太阳轮轴承。
具体实施方式
下面结合附图进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
如图1所示，本发明所述的一种旋转离合器，包括涡轮轴1、C1离合器2、驱动毂3、C2离合器4和内齿圈10，所述涡轮轴1与驱动毂3键连接，所述C1离合器2和C2离合器4均套装在驱动毂3上，所述C2离合器4套装在C1离合器2中，所述C1离合器2末端设有太阳轮18，所述驱动毂3、C1离合器2和太阳轮18共同安装在内齿圈10中。
如图3所示，涡轮轴1的两端均加工有外花键，小端外花键用于输入扭矩联接，大端外花键与驱动毂3内花键联接；涡轮轴1小端的螺纹孔用于涡轮轴1的轴向拉紧，涡轮轴1中间位置的三件活塞密封圈101用于C1活塞6、C2活塞5进油处的密封。
如图2所示，所述C1离合器2包括C1活塞6、C1驱动毂21，以及设置于C1活塞6与C1驱动毂21之间的C1活塞回位弹簧11、齿圈挡圈14、C1外摩擦片15、C1内摩擦片16和C1离合器挡板17；所述C2离合器2包括C2活塞5、C2驱动毂27，以及设置于C2活塞5与C2驱动毂27之间的C2活塞回位弹簧9、平衡活塞12、C2内摩擦片19、C2外摩擦片20、C2离合器后挡板22和C2离合器前挡板23；C1活塞6嵌套在驱动毂3内，C1活塞6与驱动毂3围成C1活塞驱动油缸7，C2活塞5嵌套在C1活塞6内，C2活塞5与C1活塞6围成C2活塞驱动油缸8。
所述平衡活塞12和C2离合器后挡板22外侧均设有离合器挡圈24；所述平衡活塞12与C1活塞6之间通过平衡活塞密封圈121密封，平衡活塞12的内花键与驱动毂3上的小外花键相联，平衡活塞12的右端通过一离合器挡圈24轴向定位；所述活塞回位弹簧9安装在C2活塞5与平衡活塞12之间。
所述驱动毂3上设有将其内油缸与C1活塞驱动油缸7和C2活塞驱动油缸8分别连通的油孔A301和油孔B302。
所述C1外摩擦片15与C1内摩擦片16交替布置并预留间隙，C1外摩擦片15与内齿圈10的内齿啮合，C1内摩擦片16与C1驱动毂21的外花键配合；所述C2内摩擦片19与C2外摩擦片20交替布置并预留间隙，C2内摩擦片19与驱动毂3小端的外花键配合，C2外摩擦片20与C2驱动毂27的内花键配合。
所述C1活塞驱动油缸7通过C1活塞内密封圈201和C1活塞外密封圈202密封，C1活塞内密封圈201和C1活塞外密封圈202作为C1活塞6的油压密封；所述C2活塞驱动油缸8通过C2活塞外密封圈401和C2活塞内密封圈402密封。
所述驱动毂3与C2驱动毂27之间设有C2轴承403，所述C2驱动毂27与C1驱动毂21之间设有C1轴承203，所述C1驱动毂21与太阳轮18之间设有太阳轮轴承28，实现驱动毂3、C2驱动毂27、C1驱动毂21的轴向定位和相互之间的相对转动。
所述涡轮轴1末端内孔中设有滑动轴承25，用作后输出设计时轴的支承；外缘设有涡轮轴挡圈26，涡轮轴挡圈26用于涡轮轴1的轴向限位。
所述内齿圈10内设有齿圈挡圈14，分别位于C1活塞回位弹簧挡板13右侧、C1离合器挡板17右侧和太阳轮18右侧，分别用作C1活塞回位弹簧11、C1外摩擦片15、C1离合器挡板17、太阳轮18的轴向定位。
实施例一：如图4所示，驱动毂3上有两个径向的小孔，用于C2离合器4及滑动轴承25的润滑油进油，驱动毂3的大外缘上的外齿与内齿圈10的内齿配合；C1活塞回位弹簧11一端抵在C1活塞6端面，另一端抵在C1活塞回位弹簧挡板13端面；在最左一件齿圈挡圈14与C1离合器挡板17之间装有相互交错布置的C1外摩擦片15和C1内摩擦片16各7件，C1外摩擦片15的外齿与内齿圈10的内齿相结合，C1内摩擦片16的内花键与C1驱动毂21的外花键配合；在C1驱动毂21上装有太阳轮18，太阳轮18的外齿与内齿圈10的内齿相结合，在太阳轮18与C1驱动毂21间通过太阳轮轴承28轴向定位。
如图2、图4所示，当压力油通过油孔A301进入C1活塞驱动油缸7时，压力油推动C1活塞6轴向运动，将C1活塞回位弹簧11压缩，克服C1活塞回位弹簧11的弹性力，将C1外摩擦片15和C1内摩擦片16压紧，涡轮轴1的扭矩通过C1外摩擦片15与C1内摩擦片16的摩擦力传递到C1驱动毂21，经C1驱动毂21输出动力；当C1活塞驱动油缸7卸压时，在C1活塞回位弹簧11的弹性力作用下，C1活塞6复位，从而使C1外摩擦片15与C1内摩擦片16完全脱开，断开扭矩的传递。
实施例二：如图5所示，C2离合器前挡板23和C2离合器后挡板22均套装在驱动毂3的小端，通过内花键与驱动毂3小端的外花键配合，C2离合器后挡板22的右端通过装于驱动毂3上的一件离合器挡圈24轴向定位；在C2离合器前挡板23与C2离合器后挡板22之间装有相互交错布置的6件C2内摩擦片19和7件C2外摩擦片20，其中C2内摩擦片19与驱动毂3小端外花键配合，C2外摩擦片20与C2驱动毂27的大端内花键配合。
如图2、图5所示，当压力油通过油孔B302进入C2活塞驱动油缸8时，压力油推动C2活塞5轴向运动，将C2活塞回位弹簧9压缩，C2活塞5克服C2活塞回位弹簧9的弹性力，将C2外摩擦片20和C2内摩擦片19压紧，涡轮轴1的扭矩通过C2外摩擦片20与C2内摩擦片19的摩擦力传递到C2驱动毂27，经C2驱动毂27输出动力；当C2活塞驱动油缸8卸压时，在C2活塞回位弹簧9的弹性力作用下，C2活塞5复位，C2外摩擦片20、C2内摩擦片19完全脱开，断开扭矩传递。
实施例三：如图2所示，当C1活塞驱动油缸7和C2活塞驱动油缸8无油压时，C1活塞回位弹簧11和C2活塞回位弹簧9均处于复位状态，C1内摩擦片16与C1外摩擦片15间无摩擦力，C2外摩擦片20与C2内摩擦片19间无摩擦力，C1驱动毂21和C2驱动毂27均无扭矩输出，涡轮轴1的扭矩经驱动毂3和齿圈10，传递到太阳轮18输出动力。

Claims (6)

1.一种旋转离合器，包括涡轮轴(1)、C1离合器(2)、驱动毂(3)、C2离合器(4)和内齿圈(10)，所述C1离合器(2)和C2离合器(4)均套装在驱动毂(3)上，所述C2离合器(4)套装在C1离合器(2)中；所述C1离合器(2)包括C1活塞(6)、C1驱动毂(21)、C1活塞回位弹簧(11)、C1活塞回位弹簧挡板(13)、C1外摩擦片(15)、C1内摩擦片(16)和C1离合器挡板(17)，C1离合器(2)末端设有太阳轮(18)；所述C2离合器(4)包括C2活塞(5)、C2驱动毂(27)，其特征在于：所述驱动毂(3)、C1离合器(2)和太阳轮(18)共同安装在内齿圈(10)中；所述涡轮轴(1)与驱动毂(3)键连接；所述C1活塞回位弹簧(11)位于C1活塞(6)与C1驱动毂(21)之间；所述C2活塞(5)与C2驱动毂(27)之间还设有C2活塞回位弹簧(9)、平衡活塞(12)、C2内摩擦片(19)、C2外摩擦片(20)、C2离合器后挡板(22)和C2离合器前挡板(23)；C1活塞(6)与驱动毂(3)围成C1活塞驱动油缸(7)，C2活塞(5)与C1活塞(6)围成C2活塞驱动油缸(8)；所述驱动毂(3)上设有将其内油腔与C1活塞驱动油缸(7)和C2活塞驱动油缸(8)分别连通的油孔A(301)和油孔B(302)；
所述C1外摩擦片(15)与C1内摩擦片(16)交替布置并预留间隙，C1外摩擦片(15)与内齿圈(10)的内齿啮合，C1内摩擦片(16)与C1驱动毂(21)的外花键配合；
所述C2内摩擦片(19)与C2外摩擦片(20)交替布置并预留间隙，C2内摩擦片(19)与驱动毂(3)小端的外花键配合，C2外摩擦片(20)与C2驱动毂(27)的内花键配合。
2.根据权利要求1所述的一种旋转离合器，其特征在于：所述C1活塞驱动油缸(7)通过C1活塞内密封圈(201)和C1活塞外密封圈(202)密封；所述C2活塞驱动油缸(8)通过C2活塞外密封圈(401)和C2活塞内密封圈(402)密封。
3.根据权利要求1所述的一种旋转离合器，其特征在于：所述驱动毂(3)与C2驱动毂(27)之间设有C2轴承(403)，所述C2驱动毂(27)与C1驱动毂(21)之间设有C1轴承(203)，所述C1驱动毂(21)与太阳轮(18)之间设有太阳轮轴承(28)。
4.根据权利要求1所述的一种旋转离合器，其特征在于：所述涡轮轴(1)末端内孔中设有滑动轴承(25)，外缘设有涡轮轴挡圈(26)。
5.根据权利要求1所述的一种旋转离合器，其特征在于：所述平衡活塞(12)和C2离合器后挡板(22)外侧均设有离合器挡圈(24)。
6.根据权利要求1所述的一种旋转离合器，其特征在于：所述内齿圈(10)内设有齿圈挡圈(14)，分别位于C1活塞回位弹簧挡板(13)右侧、C1离合器挡板(17)右侧和太阳轮(18)右侧。
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