CN104791395B - 湿式离合器及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种湿式离合器及车辆，湿式离合器包括主动毂、从动毂、对偶片、摩擦片、活塞和弹性件。主动毂具有腔室，从动毂的一部分伸入至腔室内。对偶片可轴向移动地设在腔室的内周壁上，对偶片为圆环形，对偶片外套在从动毂上且对偶片的内周壁与从动毂的外周壁间隔开。摩擦片设在从动毂上。活塞可移动地设在腔室内且被构造为可挤压对偶片以使对偶片与摩擦片接触。弹性件设在对偶片的朝向摩擦片的侧壁上且位于摩擦片的外侧，弹性件的轴向自然长度大于摩擦片的轴向尺寸。本发明所述的湿式离合器，可在分离时拉大对偶片与摩擦片之间的距离，减小拖曳扭矩，提高湿式离合器的操纵性及传动效率。另外湿式离合器的总体轴向长度缩短，结构更加紧凑。

Description

湿式离合器及车辆

技术领域

本发明涉及车辆领域，特别涉及一种湿式离合器及车辆。

背景技术

自动变速器是现代汽车技术发展的重要方向之一，而离合器是自动变速器系统中的重要部件。自动变速器中离合器根据工作状态的不同可分为两种，即干式离合器和湿式离合器。湿式离合器由于其产生的热量会被冷却油迅速带走，因此湿式离合器可承受较大的扭矩，应用范围也较广。

湿式离合器通常由多片环形的对偶钢片和摩擦片组成，对偶钢片和摩擦片相间布置，即一片摩擦片对应设置有一片钢片，钢片为主动件，摩擦片为被动件，当活塞推动二者接合并产生摩擦时，钢片与摩擦片之间会产生摩擦转矩。

相关技术公开的湿式离合器总成中，钢片与摩擦片均为扁平形状，在离合器分离时，活塞通过回位弹簧进行回位。但钢片自身无回位能力，钢片与摩擦片分离得不彻底，钢片与摩擦片之间间距过小会使两者之间通过的油膜产生较大的拖曳扭矩，造成离合器控制不畅，且降低了离合器的传动效率。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种湿式离合器，以实现在活塞分离时对偶片的自动回位。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种湿式离合器，包括：主动毂，所述主动毂具有腔室；从动毂，所述从动毂的一部分伸入至所述腔室内；对偶片，所述对偶片可轴向移动地设在所述腔室的内周壁上，所述对偶片为圆环形，所述对偶片外套在所述从动毂上且所述对偶片的内周壁与所述从动毂的外周壁间隔开；摩擦片，所述摩擦片设在所述从动毂的外周壁上；活塞，所述活塞可移动地设在所述腔室内且被构造为可挤压所述对偶片以使所述对偶片与所述摩擦片接触；弹性件，所述弹性件设在所述对偶片的朝向所述摩擦片的侧壁上且位于所述摩擦片的外侧，所述弹性件的轴向自然长度大于所述摩擦片的轴向尺寸。

在一些实施例中，所述弹性件为多个，多个所述弹性件沿周向均匀分布在所述对偶片上。

进一步的，所述对偶片的外周壁形成为多个花键齿，所述多个弹性件分别设在所述多个花键齿上。

进一步的，所述对偶片上的花键齿为偶数个，所述弹性件的数量为所述花键齿的数量的一半。

进一步的，每个所述弹性件形成为与所述对偶片之间具有锐角的片状。

进一步的，每个所述弹性件在从所述对偶片的侧壁朝向所述对偶片的中心的方向上沿远离所述对偶片的方向倾斜延伸。

进一步的，所述弹性件由所述对偶片的一部分冲压而成。

进一步的，每个所述弹性件上设有在所述弹性件的厚度方向上贯通的倒油孔。

在另一些实施例中，所述对偶片上设有一个环形的所述弹性件。

相对于现有技术，本发明所述的湿式离合器具有以下优势：

本发明所述的湿式离合器，通过在对偶片的朝向摩擦片的一侧设置弹性件，且弹性件的轴向自然长度大于摩擦片的轴向尺寸，从而在湿式离合器分离时迅速拉大对偶片与摩擦片之间的距离，减小拖曳扭矩，进而提高湿式离合器的操纵性及传动效率。另外，由于湿式离合器可取消传统离合器中活塞回位弹簧的设置，因此湿式离合器的总体轴向长度缩短，结构更加紧凑。

本发明的另一目的在于提出一种车辆，以设置有上述的湿式离合器。

所述车辆与上述湿式离合器相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的湿式离合器的结构示意图；

图2为本发明实施例所述的对偶片及弹性件的主视图；

图3为本发明实施例所述的对偶片及弹性件的剖视图。

附图标记说明：

100-湿式离合器，

1-主动毂，V-腔室，11-壳体，12-键槽，P-活塞腔，L-油道，13-活塞进油孔，

2-从动毂，3-对偶片，31-花键齿，

4-摩擦片，5-活塞，6-弹性件，61-倒油孔，

7-压盘，

8-密封件。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

另外，在本发明的实施例中所提到的“中心”、“内”、“外”、“长度”、“厚度”、“周向”、“轴向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

根据本发明实施例的湿式离合器100，如图1所示，包括：主动毂1、从动毂2、对偶片3、摩擦片4、活塞5和弹性件6。其中，主动毂1具有腔室V，从动毂2的一部分伸入至腔室V内。对偶片3可轴向移动地设在腔室V的内周壁上，对偶片3为圆环形，对偶片3外套在从动毂2上且对偶片3的内周壁与从动毂2的外周壁间隔开，摩擦片4设在从动毂2的外周壁上。活塞5可移动地设在腔室V内，活塞5被构造为可挤压对偶片3以使对偶片3与摩擦片4接触。这里，轴向指的是平行于主动毂1的中心轴线OO’的方向。可选地，对偶片3为钢片。

具体地，如图1所示，主动毂1上设有壳体11，壳体11内限定出腔室V，腔室V内填充有冷却油，对偶片3与摩擦片4浸润在冷却油内，从而冷却油可带走对偶片3及摩擦片4产生的热量。有利地，对偶片3为多个，摩擦片4为环形且具有多个，多个对偶片3与多个摩擦片4间隔设置，相邻的两个对偶片3之间设有一个摩擦片4。在图1的示例中，对偶片3与摩擦片4的数量相等，湿式离合器100还包括压盘7，压盘7固定在腔室V的内周壁上，且压盘7的内周壁与从动毂2的外周壁间隔开，压盘7用于摩擦片4的定位。具体而言，在活塞5挤压对偶片3时，对偶片3沿轴向移动并与摩擦片4接触。摩擦片4受到对偶片3的挤压后也具有了朝向远离对偶片3的方向变形的趋势，而压盘7的设置使摩擦片4受力后可止抵在压盘7上，保证了对偶片3与摩擦片4的充分接触。

更具体地，如图1所示，活塞5的位于其移动方向上的两侧的作用力大小可控制活塞5的移动，为方便描述，在下文的说明中均称活塞5的远离对偶片3一侧的液腔为活塞腔P。在图1的示例中，活塞5设在腔室V内，活塞5上连接有密封件8，活塞5及密封件8与腔室V的内周壁配合以限定出活塞腔P，活塞腔P与腔室V的其他部分不连通。主动毂1上设有油道L，油道L的一端连通活塞腔P，油道L的另一端为活塞进油孔13。

在湿式离合器100运转过程中，主动毂1随发动机不停转动，湿式离合器100通过活塞进油孔13向活塞腔P内充油以完成接合。

湿式离合器100的接合过程为：当油液充入活塞腔P时，油液推动活塞5朝向对偶片3移动，对偶片3受力后沿朝向摩擦片4的方向轴向移动，直至对偶片3与摩擦片4紧密接触。由于对偶片3与摩擦片4之间接触面积大，二者之间产生的摩擦力也非常大，对偶片3与摩擦片4之间产生摩擦扭矩，从而带动从动毂2转动。

当湿式离合器100分离时，活塞腔P内油液压力下降甚至压力值降为零，活塞5在两侧作用力的作用下逐渐回位，对偶片3与摩擦片4之间松动。

但是需要说明的是，在湿式离合器100分离时，由于对偶片3与摩擦片4之间会产生转速差，两者之间的油膜会产生相应的剪切力，此剪切力与两者速度差成正比，与两者距离成反比。在此剪切力的作用下湿式离合器100会产生一定的扭矩，即为拖曳扭矩。也就是说，在湿式离合器100分离时，如果拖曳扭矩较大，则主动毂1仍带动从动毂2转动，造成离合器的传动效率下降。

为避免离合器在分离时的拖曳现象，本发明实施例的湿式离合器100还设置了弹性件6。

参照图1，弹性件6设在对偶片3的朝向摩擦片4的侧壁上，且弹性件6位于摩擦片4的外侧，也就是说，弹性件6与主动毂1的中心轴线OO’的距离大于摩擦片4的外周壁与主动毂1的中心轴线OO’的距离。而且，弹性件6的轴向自然长度大于摩擦片4的轴向尺寸，弹性件6的弹性可起到回位弹簧的作用，由此，弹性件6使对偶片3拥有了自回位功能。

具体而言，当湿式离合器100接合时，向活塞腔P内冲油，当活塞腔P内压力大于对偶片3上弹性件6的弹性力时，活塞5挤压对偶片3以使对偶片3与摩擦片4接触，而对偶片3受挤压后沿轴向移动，对偶片3上的弹性件6止抵在与该对偶片3相邻的对偶片3或压盘7上，弹性件6的轴向尺寸缩短，弹性件6的设置不影响对偶片3与摩擦片4之间的摩擦力，对偶片3与摩擦片4之间产生摩擦扭矩以带动从动毂2转动，从而实现了湿式离合器100的接合。当湿式离合器100分离时，活塞腔P内压力逐渐下降，当活塞腔P内压力小于对偶片3上弹性件6的弹性力时，对偶片3受弹性件6的弹性力作用回位，同时活塞5在弹性件6的推动下也回位。其中，由于在轴向上弹性件6的自然长度大于摩擦片4的尺寸，而对偶片3脱离了活塞5的挤压后可自由移动，因此当湿式离合器100分离时，弹性件6可恢复原形且推动对偶片3朝向远离相应摩擦片4的方向移动，从而实现对偶片3与摩擦片4的迅速、彻底分离，即实现了对偶片3的自动回位。

这里需要说明的是，由于湿式离合器100分离时对偶片3与摩擦片4能够迅速、彻底分离，从而对偶片3与摩擦片4之间的距离迅速增大，这就使得两者之间形成的油膜剪切力迅速减小，湿式离合器100的拖曳扭矩也迅速减小，即实现了湿式离合器100进行分离操作时从动毂2可立即脱离主动毂1，从而提高了湿式离合器100的操纵性，还使得湿式离合器100的传动效率提高。

由于弹性件6可实现对偶片3的自动回位，弹性件6取代了活塞回位弹簧的作用，因此本发明实施例的湿式离合器100可取消活塞回位弹簧的设置，从而减小了湿式离合器100的总体轴向长度。由于离合器是汽车变速箱的关键部件，湿式离合器100的轴向长度减短可使整个变速箱结构更加紧凑。

根据本发明实施例的湿式离合器100，通过在对偶片3的朝向摩擦片4的一侧设置弹性件6，且弹性件6的轴向自然长度大于摩擦片4的轴向尺寸，从而在湿式离合器100分离时迅速拉大对偶片3与摩擦片4之间的距离，减小拖曳扭矩，进而提高了湿式离合器100的操纵性及传动效率。另外，由于湿式离合器100可取消传统离合器中活塞回位弹簧的设置，因此湿式离合器100的总体轴向长度缩短，结构更加紧凑。

在一些实施例中，如图2所示，弹性件6为多个，多个弹性件6沿周向均匀分布在对偶片3上。这里，周向指的是环绕对偶片3的中心轴线的方向。由此，在湿式离合器100分离时，可保证对偶片3受力均匀，移动平稳。

具体地，如图2所示，对偶片3的外周壁形成为多个花键齿31，多个弹性件6分别设在多个花键齿31上。

也就是说，对偶片3的外周壁形成为花键，这里，如图1所示，腔室V的内周壁上形成有与多个花键齿31配合的键槽12，键槽12沿平行于主动毂1的中心轴线OO’的方向延伸，对偶片3的花键齿31与键槽12配合后，可实现对偶片3与主动毂1之间的不可转动配合，且限定了对偶片3沿主动毂1的轴向方向移动。

这里，对偶片3通过多个花键齿31与主动毂1连接传动，从而实现导向性好、定心精度高、传递转矩大、结构可靠性强的目的。将弹性件6设在花键齿31上，可保证弹性件6与摩擦片4的外周壁距离远，不易接触。

进一步的，如图2所示，对偶片3上的花键齿31为偶数个，弹性件6的数量为花键齿31的数量的一半。也就是说，在对偶片3的周向上，每间隔一个花键齿31才设置一个弹性件6。由于对偶片3上花键齿31为偶数个，因此可保证弹性件6可均匀分布。这里，弹性件6的数量为花键齿31的一半，是为了降低弹性件6的密度，保证冷却油顺畅地流入至对偶片3与摩擦片4之间以带走多余的热量。

在一些具体实施例中，如图2和图3所示，每个弹性件6形成为与对偶片3之间具有锐角的片状，也可以说弹性件6为膜片状弹簧。由此，弹性件6结构简单，加工容易，成本较低。

而且相对于垂直于对偶片3设置的膜片而言，由于本发明实施例中片状弹性件6与对偶片3之间形成锐角，弹性件6受相邻的两个对偶片3挤压后会朝向设置了该弹性件6的对偶片3转动，避免了弹性件6的塑性变形，保证了弹性件6的弹性支撑作用。

具体地，如图2和图3所示，每个弹性件6在从对偶片3的侧壁朝向对偶片3的中心的方向上沿远离对偶片3的方向倾斜延伸。

有利地，如图2所示，每个弹性件6上设有在弹性件6的厚度方向上贯通的倒油孔61，从而便于冷却油的流通，减少了冷却油流经弹性件6的损耗。

进一步的，弹性件6由对偶片3的一部分冲压而成，从而湿式离合器100的结构更加紧凑，而且提高了弹性件6与对偶片3之间连接的可靠性，避免弹性件6从对偶片3上脱离后掺夹在对偶片3与摩擦片4之间，从而避免了弹性件6对对偶片3及摩擦片4的磨损，延长了湿式离合器100的寿命。

在本发明的一个具体实施例中，对偶片3为多个且沿主动毂1的轴向分布，每个对偶片3上均设置有多个弹性件6。每个对偶片3上的弹性件6均由该对偶片3的一部分冲压而成，每个对偶片3上的弹性件6均沿周向均匀分布在该对偶片3上。其中，相邻的两个对偶片3上的多个弹性件6交错设置。

例如，在图1和图2所示的示例中，每个对偶片3上的花键齿31为偶数个，弹性件6的数量为花键齿31的数量的一半。湿式离合器100包括五个对偶片3，距离压盘7最远的对偶片3为第一个对偶片，依次类推，第五个对偶片距离压盘7最近。其中，第一个对偶片、第三个对偶片与第五个对偶片上的多个弹性件6的设置位置对应，第二个对偶片与第四个对偶片上的多个弹性件6的设置位置对应，而第一个对偶片与第二个对偶片上的多个弹性件6的设置位置相错开。

这里，由于弹性件6由对偶片3的一部分冲压而成，即对偶片3上的一部分切下后脱离其余部分而朝向远离对偶片3的方向弯折，这样，对偶片3上对应该弹性件6的区域成为镂空区(图未示出)，如果第一个对偶片与第二个对偶片上的多个弹性件6对应设置，则第一个对偶片上的弹性件6正对着第二个对偶片3上的镂空区，第一个对偶片上的弹性件6接触不到第二个对偶片，则弹性件6起不到支撑回弹的作用。因此，相邻的两个对偶片3上的弹性件6需交错分布。

在本发明的另一些实施例中，每个对偶片3上设有一个环形的弹性件6，即弹性件6形成为类似于膜片弹簧的形状，这就相当于在相邻的两个对偶片3之间增加了一个膜片弹簧。其中，该弹性件6的内径尺寸大于相应的摩擦片4的外径尺寸。这里，一个环形的弹性件6对一个对偶片3的弹性支撑作用与上述的多个弹性件6对一个对偶片3的弹性支撑作用相同，这里不再赘述。

需要说明的是，主动毂1、从动毂2、摩擦片4和活塞5的具体结构及工作原理已为本领域普通技术人员所熟知，这里将不再详细说明。

根据本发明实施例的湿式离合器100，通过在每个对偶片3上设置多个弹性件6或一个环形的弹性件6，从而对对偶片3起到弹性支撑的作用，使得在湿式离合器100分离时弹性件6可推动相应的对偶片3回位，减小了离合器的拖曳扭矩，提高了传动效率，且结构简单，容易实现。

根据本发明实施例的车辆，设置有上述湿式离合器100。

在本发明实施例的车辆中，通过在湿式离合器100的对偶片3上设置弹性件6，湿式离合器100在分离时弹性件6可迅速拉大对偶片3与摩擦片4之间的距离，提高了湿式离合器100的操纵性及传动效率，从而提高了车辆驾驶的安全性，同时降低车辆油耗。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种湿式离合器(100)，其特征在于，包括：

主动毂(1)，所述主动毂(1)具有腔室(V)；

从动毂(2)，所述从动毂(2)的一部分伸入至所述腔室(V)内；

对偶片(3)，所述对偶片(3)可轴向移动地设在所述腔室(V)的内周壁上，所述对偶片(3)为圆环形，所述对偶片(3)外套在所述从动毂(2)上且所述对偶片(3)的内周壁与所述从动毂(2)的外周壁间隔开；

摩擦片(4)，所述摩擦片(4)设在所述从动毂(2)的外周壁上；

活塞(5)，所述活塞(5)可移动地设在所述腔室(V)内且被构造为可挤压所述对偶片(3)以使所述对偶片(3)与所述摩擦片(4)接触；

弹性件(6)，所述弹性件(6)设在所述对偶片(3)的朝向所述摩擦片(4)的侧壁上且位于所述摩擦片(4)的外侧，所述弹性件(6)的轴向自然长度大于所述摩擦片(4)的轴向尺寸，所述弹性件(6)为多个，多个所述弹性件(6)沿周向均匀分布在所述对偶片(3)上，每个所述弹性件(6)形成为与所述对偶片(3)之间具有锐角的片状，每个所述弹性件(6)在从所述对偶片(3)的侧壁朝向所述对偶片(3)的中心的方向上沿远离所述对偶片(3)的方向倾斜延伸，每个所述弹性件(6)均沿所述对偶片(3)的径向方向相对所述对偶片(3)倾斜设置，每个所述弹性件(6)的径向外端与所述对偶片(3)相连，每个所述弹性件(6)上设有在所述弹性件(6)的厚度方向上贯通的倒油孔(61)。

2.根据权利要求1所述的湿式离合器(100)，其特征在于，所述对偶片(3)的外周壁形成为多个花键齿(31)，所述多个弹性件(6)分别设在所述多个花键齿(31)上。

3.根据权利要求2所述的湿式离合器(100)，其特征在于，所述对偶片(3)上的花键齿(31)为偶数个，所述弹性件(6)的数量为所述花键齿(31)的数量的一半。

4.根据权利要求1所述的湿式离合器(100)，其特征在于，所述弹性件(6)由所述对偶片(3)的一部分冲压而成。

5.根据权利要求1所述的湿式离合器(100)，其特征在于，所述对偶片(3)上设有一个环形的所述弹性件(6)。

6.一种车辆，其特征在于，所述车辆设置有如权利要求1-5中任一项所述的湿式离合器(100)。