CN106891714A - 一种机动车用三离合机电耦合驱动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种机动车用三离合机电耦合驱动装置。包括:壳体、前端盖、电机、输入轴、转子支架、支撑轴、分离离合器和一个双离合器，其中，电机具有转子和定子，所述分离离合器和双离合器集成布置在电机内部；所述转子与转子支架相联结，转子支架与支撑轴相联结，支撑轴的左端通过轴承支撑在双离合器的偶数挡输出轴上，双离合器的偶数挡输出轴通过轴承支撑在双离合器的奇数挡输出轴上，双离合器的奇数挡输出轴通过轴承支撑在壳体上；支撑轴的右端通过轴承组支撑在输入轴上，输入轴通过球轴承支撑在前端盖上。本发明三离合机电耦合驱动装置具有轴向尺寸小、零件数量少、成本低、精度高的有益效果。
Description
技术领域
发明涉及一种机动车用三离合机电耦合驱动装置，特别是混合动力车用变速器。
背景技术
随着汽车工业的飞速发展，全球汽车保有量持续上升，汽车带来的能源消耗、环境污染等问题日益显现。为应对要求日益严格的汽车燃油消耗和排放法规，各汽车企业均将节能减排技术作为重点研发方向，混合动力汽车因其技术优势和成本优势正逐步在市场上崭露头角，成为汽车行业的主流发展趋势。
随着混合动力汽车的发展，亟需一款变速器，其提供更好的机电耦合方案，以达成车辆的动力性和经济性指标。在混合动力汽车的技术方案中，动力电机布置在变速器与发动机中间的构型被认为是最有竞争力的构型之一。发动机和电机之间设有一个分离离合器，用以耦合发动机与电机的动力，实现混合动力功能。
现有机电耦合变速器方案中，分离离合器和双离合器是分开布置的独立总成，这样布置带来的后果是变速器轴向尺寸过大，整车布置困难，零部件数量多，成本高，装配工艺性差。
发明内容
本发明的目的是提供一种轴向尺寸小、零件数量少、装配简单、成本低、精度高的机动车用三离合机电耦合驱动装置。
为了实现上述技术目的，本发明采用如下具体技术方案：
一种机动车用三离合机电耦合驱动装置，包括:壳体、前端盖、电机、输入轴、转子支架、支撑轴、分离离合器和一个双离合器，其中，电机具有转子和定子，所述分离离合器和双离合器集成布置在电机内部；所述转子与转子支架相联结，转子支架与支撑轴相联结，支撑轴的左端通过轴承支撑在双离合器的偶数挡输出轴上，双离合器的偶数挡输出轴通过轴承支撑在双离合器的奇数挡输出轴上，双离合器的奇数挡输出轴通过轴承支撑在壳体上；支撑轴的右端通过轴承组支撑在输入轴上，输入轴通过球轴承支撑在前端盖上；双离合器外毂作为奇数挡离合器和偶数挡离合器共同的输入端与转子支架相联结。
所述奇数挡离合器和偶数挡离合器并排布置在转子支架的一侧，分离离合器布置在转子支架的另一侧。
所述分离离合器的控制油路布置在前端盖上，高压油通过控制油路作用到第一活塞上，第一活塞通过推力轴承将压力传递给分离离合器，完成分离离合器的接合；偶数挡离合器的控制油路布置在前端盖上，高压油通过控制油路作用到第二活塞上，第二活塞通过推力轴承将压力传递给偶数挡离合器，完成偶数挡离合器的接合；奇数挡离合器的控制油路布置在壳体上，高压油通过控制油路作用到第三活塞上，第三活塞通过推力轴承将压力传递给奇数数挡离合器，完成奇数挡离合器的接合。
所述奇数挡离合器和偶数挡离合器通过花键连接在离合器外毂上，并能沿离合器外毂的轴向滑动，随离合器外毂一起转动。
所述分离离合器的冷却油路布置在前端盖上，所述偶数挡离合器的冷却油路由偶数挡输出轴的中空部分和支撑轴的中空部分组成，所述奇数挡离合器的冷却油路布置在壳体上。
奇数挡输出轴上开有环槽，环槽内布置有第一弹性组件，所述第一弹性组件为奇数挡离合器的输出端、偶数挡离合器的输出端、支撑轴和输入轴组成的轴串提供预紧力；所述前端盖上布置有为输入轴的支撑提供预紧力的第二弹性组件。
所述第一弹性组件包括串接的挡圈和第一碟形弹簧，所述第二弹性组件包括串接的垫片和第二碟形弹簧。
还包括将奇数挡离合器和偶数挡离合器在轴向上进行限位的挡圈，所述挡圈卡在双离合器外毂上；奇数挡离合器的输出端与偶数挡离合器的输出端之间设置有挡片。
所述双离合器外毂与挡圈相联结，挡圈同时为奇数挡离合器和偶数挡离合器提供轴向限位。
与所述偶数挡离合器相接触的推力轴承具有压力指，所述压力指穿过转子支架的孔，将第二活塞的推力传递给偶数挡离合器，完成偶数挡离合器的接合动作；所述压力指随转子支架转动并与转子支架转速相同。
本发明具有如下几个有益效果：
第一、离合器控制油路及活塞集成在壳体上，通过推力轴承将压力传递给离合器摩擦片，这样可以简化湿式离合器结构，充分利用壳体空间，减小离合器轴向尺寸；活塞集成在壳体上，不随离合器旋转，减小了离合器的旋转惯量。
第二、奇数挡离合器和偶数挡离合器并排布置在转子支架的左侧，分离离合器布置在转子支架的右侧，充分利用转子支架两侧的空间，减小离合器轴向尺寸；奇数离合器和偶数挡离合器共用输入端（离合器外毂），减少零部件数量，降低离合器轴向尺寸。
第三、由于偶数挡离合器布置在转子支架的左侧，其控制机构受结构限制无法布置在转子支架左侧。本发明推力轴承的压力指巧妙的利用子支架（压力指和转子支架转速相同）上的孔，压力指穿过孔，实现在右侧对偶数挡离合器进行控制（实现结合和分离）。
第四、所述挡圈与离合器外毂相联结，同时为奇数挡离合器和偶数挡离合器提供轴向限位，减少零件数量，降低成本。
第五、所述第二碟形弹簧为输入轴的支撑提供预紧，使输入轴支撑的公差链变小，并由此提高整个系统的精度。
第六、所述第一碟形弹簧为奇数挡离合器的输出端、偶数挡离合器的输出端、支撑轴和输入轴组成的轴串提供预紧力，消除轴串的装配间隙和运行过程中的磨损间隙。
第七、通过挡圈和联结在输出端上的挡片，将转子支架、离合器外毂、挡圈、奇数挡离合器、偶数挡离合器和挡片共同组成一个独立的总成，便于运输和装配。
附图说明
图1所示为本发明中所述的机电耦合驱动装置结构示意图；
其中，1、第三活塞；， 2、推力轴承；3、奇数挡离合器；4、偶数挡离合器；5、定子；6、壳体；7、转子；8、电机；9、转子支架；10、离合器外毂；11、分离离合器；12、前端盖；13、控制油路；（14，16，28，30）、推力轴承；15、第二活塞；17、第一活塞；18、控制油路；19、分离离合器的冷却油路；（20，25）、球轴承；21、输入轴；22、第二碟形弹簧；23、轴承；24、垫片；26、支撑轴；27、轴承组；29、偶数挡离合器的冷却油路；31、偶数挡离合器的输出端；32、奇数挡离合器的输出端；33、偶数挡输出轴；34、轴承；35、第一碟形弹簧；36、挡片；37、奇数挡离合器的冷却油路；38、衬套；39、奇数挡输出轴；40、轴承；42、衬套；45、卡环；47、控制油路。
图2为本发明中所述的机电耦合驱动装置局部视图；
其中，（41，43）、挡圈 ；44、双离合器外毂 ；46、挡片；48、孔 ；49、压力指；
图3为本发明中所述的机电耦合驱动装置局部三维视图。
具体实施方案
下面结合说明书附图以及具体的实施例对本发明技术方案作进一步详细的说明。
如图1所示，分离离合器11的控制油路18布置在前端盖12上，高压油通过控制油路18作用到活塞17上，活塞17通过推力轴承16将压力传递给分离离合器11，完成分离离合器11的接合。偶数挡离合器4的控制油路13布置在前端盖12上，高压油通过控制油路13作用到活塞15上，活塞15通过推力轴承14将压力传递给偶数挡离合器4，完成偶数挡离合器4的接合。奇数挡离合器3的控制油路47布置在壳体6上，高压油通过控制油路47作用到活塞1上，活塞1通过推力轴承2将压力传递给奇数数挡离合器3，完成奇数挡离合器3的接合。
在图1中，分离离合器11的冷却油路19布置在前端盖12上，冷却油通过冷却油路19喷洒在分离离合器11的输入端，给分离离合器11提供冷却。偶数挡离合器的冷却油路29由偶数挡输出轴33的中空部分和支撑轴26的中空部分组成，冷却油通过偶数挡输出轴33的中空部分流到支撑轴26的中心孔中，并喷洒在偶数挡离合器4的输出端，为偶数挡离合器4提供冷却。奇数挡离合器3的冷却油路37布置在壳体6上，冷却油通过冷却油路37喷洒在奇数挡离合器3的输出端，为奇数挡离合器3提供冷却。
在图1中，所述输入轴21通过轴承25与前端盖12相连接并进行轴向连接，所述轴承25应具有承受一定轴向力的能力，所述支撑轴26通过轴承组27的推力轴承与输入轴21轴向连接，所述偶数挡离合器4的输出端31通过推力轴承28与支撑轴26轴向连接，所述奇数挡离合器3的输出端32通过推力轴承30与偶数挡离合器4的输出端31进行轴向连接，所述挡圈36布置在奇数挡输出轴39上，所述第一碟形弹簧35布置在奇数挡输出轴39上，所述奇数挡输出轴39轴向位移通过变速箱中轴承限位（未示出），所述第一碟形弹簧35为以上各零件消除装配间隙和运行过程中的磨损间隙。
在图1中，所述输入轴21通过球轴承25和球轴承20支撑在前端盖12上，所述垫片24和第二碟形弹簧22布置在前端盖12上，所述卡环45卡在输入轴21上，并将轴承20的内圈卡在输入轴21上，所述轴承20的外圈与前端盖12为过渡配合，所述第二碟形弹簧22为输入轴21的支撑提供预紧，使输入轴21支撑的公差链变小，并由此提高整个系统的精度。
上述实施例中，所述的第一碟形弹簧35和第二碟形弹簧22也可以采用其他等效的弹簧代替，如：波形弹簧。
在图2中，所述离合器外毂44与转子支架9相联结，奇数挡离合器3和偶数挡离合器4通过花键连接在离合器外毂44上，并能沿轴向滑动，并通过花键连接，随离合器外毂44一起转动，所述挡圈41将奇数挡离合器3和偶数挡离合器4在轴向上限位，挡圈41卡在离合器外毂44上。所述挡片46与奇数挡离合器输出端相联结，挡片46被奇数挡离合器3挡在右侧，偶数挡离合器4的输出端被挡片46挡在右侧，此时，所述转子支架9、离合器外毂44、挡圈41、奇数挡离合器3、偶数挡离合器4和挡片46共同组成一个独立的总成，便于装配。
在图2中，所述挡圈43与离合器外毂44相联结，同时为奇数挡离合器3和偶数挡离合器4提供轴向限位，减少零件数量，降低成本。
在图2和图3所示，所述推力轴承14的压力指49穿过转子支架9的孔48，将活塞15的推力传递给偶数挡离合器4，完成偶数挡离合器的接合动作。所述压力指49随转子支架9转动并与转子支架9转速相同。
Claims (10)
1.一种机动车用三离合机电耦合驱动装置，其特征在于，包括:壳体（6）、前端盖（12）、电机（8）、输入轴（21）、转子支架（9）、支撑轴（26）、分离离合器（11）和一个双离合器，其中，电机（8）具有转子（7）和定子（5），所述分离离合器（11）和双离合器集成布置在电机（8）内部；所述转子（7）与转子支架（9）相联结，转子支架（9）与支撑轴（26）相联结，支撑轴（26）的左端通过轴承支撑在双离合器的偶数挡输出轴（33）上，双离合器的偶数挡输出轴（33）通过轴承支撑在双离合器的奇数挡输出轴（39）上，双离合器的奇数挡输出轴（39）通过轴承支撑在壳体（6）上；支撑轴（26）的右端通过轴承组（27）支撑在输入轴（21）上，输入轴（21）通过球轴承（25，20）支撑在前端盖（12）上；双离合器外毂（44）作为奇数挡离合器（3）和偶数挡离合器（4）共同的输入端与转子支架（9）相联结。
2.根据权利要求1所述的机动车用三离合机电耦合驱动装置，其特征在于，所述奇数挡离合器（3）和偶数挡离合器（4）并排布置在转子支架（9）的一侧，分离离合器（11）布置在转子支架（9）的另一侧。
3.根据权利要求1所述的机动车用三离合机电耦合驱动装置，其特征在于，所述分离离合器（11）的控制油路（18）布置在前端盖（12）上，高压油通过控制油路（18）作用到第一活塞（17）上，第一活塞（17）通过推力轴承将压力传递给分离离合器（11），完成分离离合器（11）的接合；偶数挡离合器（4）的控制油路（13）布置在前端盖（12）上，高压油通过控制油路（13）作用到第二活塞（15）上，第二活塞（15）通过推力轴承将压力传递给偶数挡离合器（4），完成偶数挡离合器（4）的接合；奇数挡离合器（3）的控制油路（47）布置在壳体（6）上，高压油通过控制油路（47）作用到第三活塞（1）上，第三活塞（1）通过推力轴承将压力传递给奇数数挡离合器（3），完成奇数挡离合器（3）的接合。
4.根据权利要求1所述的机动车用三离合机电耦合驱动装置，其特征在于，所述奇数挡离合器（3）和偶数挡离合器（4）通过花键连接在离合器外毂（44）上，并能沿离合器外毂（44）的轴向滑动，随离合器外毂（44）一起转动。
5.根据权利要求1所述的机动车用三离合机电耦合驱动装置，其特征在于，所述分离离合器（11）的冷却油路（19）布置在前端盖（12）上，所述偶数挡离合器（4）的冷却油路（29）由偶数挡输出轴（33）的中空部分和支撑轴（26）的中空部分组成，所述奇数挡离合器（3）的冷却油路（37）布置在壳体（6）上。
6.根据权利要求1所述的机动车用三离合机电耦合驱动装置，其特征在于，奇数挡输出轴（39）上开有环槽，环槽内布置有第一弹性组件，所述第一弹性组件为奇数挡离合器（3）的输出端（32）、偶数挡离合器（4）的输出端（31）、支撑轴（26）和输入轴（21）组成的轴串提供预紧力；所述前端盖（12）上布置有为输入轴（21）的支撑提供预紧力的第二弹性组件。
7.根据权利要求6所述的机动车用三离合机电耦合驱动装置，其特征在于，所述第一弹性组件包括串接的挡圈（36）和第一碟形弹簧（35），所述第二弹性组件包括串接的垫片（24）和第二碟形弹簧（22）。
8.根据权利要求1所述的机动车用三离合机电耦合驱动装置，其特征在于，还包括将奇数挡离合器（3）和偶数挡离合器（4）在轴向上进行限位的挡圈（41），所述挡圈（41）卡在双离合器外毂（44）上；奇数挡离合器（3）的输出端（32）与偶数挡离合器（4）的输出端（31）之间设置有挡片（46）。
9.根据权利要求1所述的机动车用三离合机电耦合驱动装置，其特征在于，所述双离合器外毂（44）与挡圈（43）相联结，挡圈（43）同时为奇数挡离合器（3）和偶数挡离合器（4）提供轴向限位。
10.根据权利要求1所述的机动车用三离合机电耦合驱动装置，其特征在于，与所述偶数挡离合器（4）相接触的推力轴承具有压力指（49），所述压力指（49）穿过转子支架（9）的孔（48），将第二活塞（15）的推力传递给偶数挡离合器（4），完成偶数挡离合器的接合动作；所述压力指（49）随转子支架（9）转动并与转子支架（9）转速相同。
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