CN105020296A - 机械压紧摩擦片的湿式双离合器机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机械压紧摩擦片的湿式双离合器机构，其主动件为输入轴和由大径外转毂和小径内齿转毂及输入轴后端盖组装而成的整体，并采用输入轴前轴承和输入轴后端盖轴承支撑，起动档位布置在实心齿轴上，固定在实心齿轴上的大径外转毂跟大径摩擦片总成结合成传动系，当大径摩片压盘总成压紧大径摩擦片总成时带动实心齿轴转动，当大径摩片压盘总成外压力消除，实心齿轴停止转动，此时压紧小径摩擦片总成可使空心齿轴转动。本发明的机械压紧摩擦片的湿式双离合器机构，适用于交通运载工具（车辆、飞机、船舶）及其它节能调速装备。

Description

机械压紧摩擦片的湿式双离合器机构

技术领域

本发明涉及一种机械压紧摩擦片湿式双离合器机构，具体是一种离合器外壳双轴承支撑的机械压紧摩擦片的湿式双离合器机构。

背景技术    

目前双离合变速器有干式和湿式二种类型，都存在许多缺点；

（1）干式双离合器由两个手动变速器的离合器组合，制造工艺相对简单，但是在堵车路段反复停车起步容易引起摩擦片过烧，故障率高，压力控制精度要求极高，驾驶的舒适性差，修理成本高。

（2）湿式双离合变速器，驾驶的舒适性比干式双离合变速器好，油冷却摩擦片不产生过烧现象，但是全液压控制系统清洁度要求高，零件加工难度大，零件合格率低，制造成本很大，修理困难，由于油泵不停地工作造成汽车油耗大。

上述二种双离合变速器制造成本大，结构和控制复杂，制造加工成本高，故障率高，维修困难。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明离合器壳体采用双支撑机械压紧湿式摩擦片，使产品同时具备干式和湿式的优点，制造成本下降50％，维修成本下降80％。具体技术方案如下：

一种机械压紧摩擦片的湿式双离合器机构，其主动件为输入轴和由大径外转毂和小径内齿转毂及输入轴后端盖组装而成的整体，并采用输入轴前轴承和输入轴后端盖轴承支撑，起动档位布置在实心齿轴上，固定在实心齿轴上的大径外转毂跟大径摩擦片总成结合成传动系，当大径摩片压盘总成压紧大径摩擦片总成时带动实心齿轴转动，当大径摩片压盘总成外压力消除，实心齿轴停止转动，此时压紧小径摩擦片总成可使空心齿轴转动。

一种机械压紧摩擦片的湿式双离合器机构，其主动件为输入轴和由大径外转毂和小径内齿转毂及输入轴后端盖组装而成的整体，并采用输入轴前轴承和输入轴后端盖轴承支撑，起动档位布置在空心齿轴上，固定在空心齿轴上的大径外转毂跟大径摩擦片总成结合成传动系，当大径摩片压盘总成压紧大径摩擦片总成时带动空心齿轴转动，当大径摩片压盘总成外压力消除，空心齿轴停止转动，此时压紧第二小径摩擦片总成可使实心齿轴转动。

进一步的，所述大径摩擦片压盘总成和小径摩擦片压盘总成，两组压盘分各自配有复位弹簧，大径摩擦片压盘压紧大径摩擦片总成，小径摩擦片压盘总成压紧小径摩擦片总成，大径摩擦片压盘总成和小径摩擦片压盘总成的压紧力分别来自相对应的大压盘分离轴承和小压盘分离轴承。

进一步的，变速箱壳体与箱端盖之间用O型密封圈密封，用卡簧固定，输入轴油封防摩擦片专用油外泄。

进一步的，所述大径摩擦片压盘总成用多根光轴圆周均布穿通输入轴后端盖固定，使大径摩擦片压盘总成在分离轴承和弹簧力作用下做往复运动。

进一步的，所述小径摩擦片压盘总成用大小径双排多根光轴圆周均布穿通输入轴后端盖固定，其中一排光轴装有弹簧起到复位作用，使小径摩擦片压盘总成在分离轴承和弹簧力作用下做往复运动。

进一步的，所述第二小径摩擦片压盘总成的光轴穿通两个钢板墙壁，在中间增设分离轴承。

进一步的，第二小径外齿转毂是固定在离合器输入端的内侧，第二小径摩片压盘总成设置在离合器总成的内腔中。

一种机械变速器，其包括权上述的机械压紧摩擦片的湿式双离合器机构。

本发明的机械压紧摩擦片的湿式双离合器机构，适用于交通运载工具（车辆、飞机、船舶）及其它节能调速装备。

附图说明

图1是本发明的机械压紧摩擦片的湿式双离合器机构的械机自动变速器的局部剖视图。

图2是图1的变形结构图。

图中各附图标记含义：1-箱壳体、2-箱端盖、3-大径摩擦片总成、4-输入轴大卡圈、5-大径外齿转毂、6-小径摩擦片总成、7-小径外齿转毂，8-输入轴、9-输入轴油封、10-输入轴前轴承、11-输入轴前轴承固定外卡圈、12-O型密封圈、13-输入轴挡油板卡圈、14-输入轴挡油板、15-输入轴前轴承固定内卡圈、16-压紧力电机、17-大径外转毂、18-输入轴后端盖、19-大径摩片压盘总成、20-小径内齿转毂、21-小径摩片压盘总成、22-小压盘分离轴承、23-大压盘分离轴承、24-空心齿轴、25-实心齿轴、26-输入轴后端盖轴承；31-第二大径外齿转毂、32-第二小径内齿转毂、33-第二小径外齿转毂、34-小压盘分离轴承；35-第二小径摩擦片压盘总成。

具体实施方式

    下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1和2所示，本发明利用电机驱动机械压紧机构压紧摩擦片带动实心齿轴或空心齿轴的转动，大、小摩擦片的压盘各自配有回位弹簧和分离轴承，在输入轴和输入轴端盖分别装有定位轴承，该轴承分别固定在实心轴或空心轴上，本发明可根据变速箱的档位布置情况而改变内部结构，当起步的‘一档’布置在实心轴上时采用如图1的内部结构 ，当起步的‘一档’布置在空心轴上时采用如图2 的内部结构。                                                                      

两种结构的工作原理都是用电机驱动摩擦片压盘使一组圆周布置的回位弹簧（螺旋弹簧或蝶形弹簧）压缩，并压紧该组摩擦片，在摩擦力作用下使内齿、外齿摩擦片结合成整体，摩擦片齿带动齿轴旋转，当电机消除推压力时，在压缩弹簧力作用下使摩擦片压盘复位，实心齿轴或空心齿轴与摩擦片的动力传递断开。实心齿轴与空心齿轴是一停一动，相互切换，实现汽车平稳换档变速，实现节能减排。

输入轴8的前、后由轴承分别固定在实心齿轴和空心齿轴上，这样能使离合器转动更平稳，通过机械方式压紧或放松离合器摩擦片的方法能解决动力从实心齿轴25转换到空心齿轴24使动力按需输出，使外部输入能量效率最大化，在汽车领域应用机械压紧摩擦片湿式双离合器机构的目的是使发动机在最省油区进行工作，并使车辆适应各种路况。选换档过程平稳，无冲击，有良好的节能效果。

本发明的机械压紧摩擦片的湿式双离合器机构，其主动件为输入轴8、由大径外转毂17和小径内齿转毂20及输入轴后端盖18组装而成的整体，并采用输入轴前轴承10和输入轴后端盖轴承26支撑，保证转动的平稳性，该输入轴总成方便解体维修。

离合器输入轴成总附带着大径摩擦片压盘总成19和小径摩擦片压盘总成21，两组压盘分各自配有复位弹簧，大径摩擦片压盘19负责压紧大径摩擦片总成3，小径摩擦片压盘总成21负责压紧小径摩擦片总成6。大径摩擦片压盘总成19和小径摩擦片压盘总成21的压紧力分别来自相对应的大压盘分离轴承23和小压盘分离轴承22。

变速箱壳体1与箱端盖2之间用O型密封圈12密封，用卡簧固定。离合器输入轴油封9防摩擦片专用油外泄。

大径摩擦片压盘总成19用多根光轴圆周均布穿通输入轴后端盖18固定，使大径摩擦片压盘总成19在分离轴承和弹簧力作用下做往复运动。

小径摩擦片压盘总成21用大小径双排多根光轴圆周均布穿通输入轴后端盖18固定，其中一排光轴装有弹簧起到复位作用，使小径摩擦片压盘总成21在分离轴承和弹簧力作用下做往复运动。

图1中，起动档布置在实心齿轴25上，此时用花键固定在实心齿轴25上的实心轴转毂跟大径摩擦片总成结合成传动系，当大径摩片压盘总成19压紧大径摩擦片总成时带动实心齿轴25转动。当大径摩片压盘总成19外压力消除，实心齿轴25停止转动，此时压紧小径摩擦片总成同理可使空心齿轴转动。

图2中，起动档布置在空心齿轴24，转毂与大径摩擦片总成3连接增加起步扭矩，此时大径摩擦片总成3对应空心齿轴24，第二小径摩擦片压盘总成35的光轴需要穿通两个钢板墙壁，由于两个钢板墙壁有相对的旋转运动，所以需要在中间增一个分离轴承34，确保摩擦片压盘往复运动顺畅。

图2结构与图1结构有不同之处，图2中的第二小径外齿转毂33是固定在离合器输入端的内侧，第二小径摩片压盘总成35设置在离合器总成的内腔里。

在输入轴8不停转动情况下，实现传动系变速要求：图1中，压紧力电机16驱动大压盘分离轴承23压紧大径摩擦片总成3带动大径外齿转毂5使实心齿轴25转动输出动能。当大压盘分离轴承23消除压紧力后，实心齿轴25停止工作，此时通过小压盘分离轴承22压紧小径摩片压盘总成21和小径摩擦片总成6带动小径外齿转毂7及空心齿轴24转动输出动能。当两个分离轴承没有外力的情况下，实心齿轴25和空心齿轴24都停止转动，工作状态一定是一个动另一个是不动的， 达到双离合互转换的功能。图2中，起动档布置在空心齿轴24上，大径外齿转毂与大径摩擦片总成连接增加起步扭矩，此时大径摩擦片总成3对应空心齿轴24，此时的第二小径摩擦片压盘总成35的压力传递需要穿通两个钢板墙壁，由于两个钢板墙壁有相对的旋转运动，所以需要在中间增设一个分离轴承34，确保摩擦片压盘往复运动顺畅。

由于各部件分别独立工作合理连接，当某一轴失效还能跛脚回家，根据扭矩需求加增离合器摩擦片，也是冗余设计理念在这款变速器中应用。

本发明的机械压紧摩擦片的湿式双离合器机构结构简单，零件数少，可实现各种数量档位的自动变速箱开发，对机械加工精度的要求不高，无需10万级的净化厂房，制造成本是目前双离合变速器的二分之一。由于采用伺服电机按需工作，其传递效率比现有的双离合变速器提高10％以上。

本发明采用交叉的运动方式，对加工的精度要求不高，离合器切换的控制方式非常简单，避开了现有技术采用复杂的油泵、多个比例电磁阀控制的执行机构、复杂的电磁电阀块总成、变速箱壳体复杂的油路管线。

本发明采用冗余设计，扩大传递动能的范围，满足各种路况所需转动扭矩，控制算法非常简单，以自身设定的弹性压紧力产生压盘复位，维修非常方便及成本低，对制造和维修环境要求不高。

以上所述及图中所示的仅是本发明的优选实施方式。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的原理的前提下，还可以做出若干变型和改进，这些也应视为属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种机械压紧摩擦片的湿式双离合器机构，其主动件为输入轴（8）和由大径外转毂（17）和小径内齿转毂（20）及输入轴后端盖（18）组装而成的整体，并采用输入轴前轴承（10）和输入轴后端盖轴承（26）支撑，其特征在于：起动档布置在实心齿轴（25）上，固定在实心齿轴（25）上的大径外转毂（17）跟大径摩擦片总成（3）结合成传动系，当大径摩片压盘总成（19）压紧大径摩擦片总成（3）时带动实心齿轴（25）转动，当大径摩片压盘总成（19）外压力消除，实心齿轴（25）停止转动，此时压紧第二小径摩擦片总成（35）可使空心齿轴转动。

2.一种机械压紧摩擦片的湿式双离合器机构，其主动件为输入轴（8）和由大径外转毂（17）和小径内齿转毂（20）及输入轴后端盖（18）组装而成的整体，并采用输入轴前轴承（10）和输入轴后端盖轴承（26）支撑，其特征在于：起动档布置在空心齿轴（24）上，固定在空心齿轴（25）上的大径外转毂（17）跟大径摩擦片总成（3）结合成传动系，当大径摩片压盘总成（19）压紧大径摩擦片总成（3）时带动空心齿轴（25）转动，当大径摩片压盘总成（19）外压力消除，空心齿轴（25）停止转动，此时压紧小径摩擦片总成（21）可使实心齿轴转动。

3.如权利要求1或2所述的机械压紧摩擦片的湿式双离合器机构，其特征在于：所述大径摩擦片压盘总成（19）和小径摩擦片压盘总成（21），两组压盘分各自配有复位弹簧，大径摩擦片压盘（19）压紧大径摩擦片总成（3），小径摩擦片压盘总成（21）压紧小径摩擦片总成（6），大径摩擦片压盘总成（19）和小径摩擦片压盘总成（21）的压紧力分别来自相对应的大压盘分离轴承（23）和小压盘分离轴承（22）。

4.如权利要求1或2所述的机械压紧摩擦片的湿式双离合器机构，其特征在于：变速箱壳体（1）与箱端盖（2）之间用O型密封圈（12）密封，用卡簧固定，输入轴油封（9）防摩擦片专用油外泄。

5.如权利要求1或2所述的机械压紧摩擦片的湿式双离合器机构，其特征在于：所述大径摩擦片压盘总成（19）用多根光轴圆周均布穿通输入轴后端盖（18）固定，使大径摩擦片压盘总成（19）在分离轴承和弹簧力作用下做往复运动。

6.如权利要求1所述的机械压紧摩擦片的湿式双离合器机构，其特征在于：所述小径摩擦片压盘总成（21）用大小径双排多根光轴圆周均布穿通输入轴后端盖（18）固定，其中一排光轴装有弹簧起到复位作用，使小径摩擦片压盘总成（21）在分离轴承和弹簧力作用下做往复运动。

7.如权利要求2所述的机械压紧摩擦片的湿式双离合器机构，其特征在于：所述第二小径摩擦片压盘总成（35）的光轴穿通两个钢板墙壁，在中间增设分离轴承（34）。

8.如权利要求2所述的机械压紧摩擦片的湿式双离合器机构，其特征在于：第二小径外齿转毂（33）是固定在离合器输入端的内侧，第二小径摩片压盘总成（35）设置在离合器总成的内腔中。

9.一种机械变速器，其特征在于：包括权利要求1-8之一的机械压紧摩擦片的湿式双离合器机构。