CN108105276A - 离合器结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种离合器结构，包括：轮毂，其固定于转轴；套筒，其安装在轮毂的外周面上，并被配置成直线滑动；离合器齿轮，安装在转轴上，并被配置成相对于转轴旋转，离合器齿轮与离合器锥体一体形成，离合器锥体以外径逐渐减小的方式朝向轮毂突出；第一摩擦环，其设置在离合器齿轮与轮毂之间，朝向离合器齿轮按压，以便在离合器锥体与轮毂之间产生摩擦力，从而传递扭矩；第二摩擦环，其被配置成禁止相对于轮毂旋转，并且具有与离合器锥体的外表面相接触的内表面；以及中间锥体，其被配置成禁止相对于离合器齿轮旋转，中间锥体具有：内表面和外表面，其中第二摩擦环和中间锥体在其内径部和外径部中的至少一个上设置摩擦部件。

Description

离合器结构

技术领域

本发明涉及一种离合器结构，更具体涉及一种用于车辆变速器的离合器结构。

背景技术

本部分的陈述仅提供与本发明相关的背景信息，并且可不构成现有技术。

通常，多个离合器用于车辆变速器，以在彼此相对旋转的可旋转体之间传递驱动力或断开驱动力。

离合器被预期具有增大的扭矩传递能力和紧凑的尺寸。然而，离合器的尺寸通常随着扭矩传递能力的增大而成比例的增大。

此外，当意图使离合器传递相对较大的扭矩时，操作离合器的力必须增大。因此，操作离合器的设备(例如，执行器)的尺寸也增大。

在本发明的该背景下公开的信息仅是为了增强对本发明的一般背景的理解，而不应该认为是承认或以任何形式暗示该信息形成本领域技术人员已知的现有技术。

发明内容

本发明致力于上述问题，提供一种能够传递相对较大的扭矩并且具有简单且紧凑的结构和相对较小的体积的离合器结构。

本发明提供一种离合器结构，其中减小了扭矩传递所需的离合器的操作力，因此也降低了与离合器相关的执行器的尺寸和容积(capacity)，从而可利用具有较小且紧凑尺寸的离合器系统来传递较大的扭矩。

本发明的另一优势在于，该离合器结构通过有效地消散离合器产生的热量，来改善离合器的耐久性。

在本发明的一个实施方式中，离合器结构包括：轮毂，其固定于转轴；套筒，其安装在轮毂的外周面上，以便直线滑动；离合器齿轮，安装在转轴上，以便相对于转轴旋转，离合器齿轮与离合器锥体一体形成，离合器锥体以外径逐渐减小的方式朝向轮毂突出；第一摩擦环，其设置在离合器齿轮与轮毂之间，第一摩擦环被配置成朝向离合器齿轮按压，以便在离合器锥体与轮毂之间产生摩擦力，从而传递扭矩；第二摩擦环，其被配置成禁止或防止相对于轮毂旋转，并且具有被配置成与离合器锥体的外表面相接触的内表面；以及中间锥体，其被配置成禁止或防止相对于离合器齿轮旋转，中间锥体具有：被配置成与第二摩擦环的外表面相接触的内表面，以及被配置成与第一摩擦环的内表面相接触的外表面。第二摩擦环和中间锥体中的每一个在其内径部和外径部中的至少一个上设置摩擦部件。

第一摩擦环可在其内径部上设置摩擦部件，或者离合器锥体可在其外径部上设置摩擦部件。

当第一摩擦环在其内径部上设置摩擦部件时，中间锥体和第二摩擦环均可在其内径部上设置摩擦部件。

当离合器锥体在其外径部上设置摩擦部件时，第二摩擦环和中间锥体均可在其外径部上设置摩擦部件。

第二摩擦环和中间锥体中任一个均可在其内径部和外径部两者上设置摩擦部件。

当第二摩擦环在其内径部和外径部两者上均设置摩擦部件时，中间锥体可在其外径部上设置摩擦部件。

当中间锥体在其内径部和外径部两者上均设置摩擦部件时，第二摩擦环可在其内径部上设置摩擦部件。

离合器结构，还可包括：位移转换单元，用于将第一摩擦环相对于轮毂的旋转位移转换成第一摩擦环在朝向离合器齿轮的轴向上的直线位移。

位移转换单元可包括：第一斜面，其形成在位于轮毂中的轮毂槽的端部处，以容纳从套筒朝向轮毂沿径向向内突出的套筒突出部；以及第二斜面，其形成在第一摩擦环的第一环形突出部处，以便与第一斜面平行。第一斜面被配置成与第一摩擦环相对，同时第一斜面的宽度沿轮毂槽的周向逐渐增大。

根据在此提供的描述，进一步的应用领域将变得显而易见。应该理解，该描述和具体示例旨在说明的目的，而不意欲限制本发明的范围。

附图说明

结合附图，从以下详细描述中将更加清楚地理解本发明的上述以及其他对象、特征和优势。

为了很好地理解本发明，现在将参考附图，以示例的方式描述其各种形式，其中：

图1是示出根据本发明的离合器一个实施例的视图；

图2是在图1所示的离合器的轴向截取的截面图；

图3是示出图1所示的离合器的分解立体图；

图4是示出从图1所示的离合器去除套筒的状态的视图，该套筒位于套筒与轮毂之间的边界之外；

图5是详细示出图2的一部分以说明本发明的第一实施方式的视图；

图6与图5相对应，用于说明本发明的第二实施方式；

图7与图5相对应，用于说明本发明的第三实施方式；以及

图8与图5相对应，用于说明本发明的第四实施方式。

在此所描述的附图仅是为了说明性的目的，并且不旨在以任何方式限制本发明的范围。

具体实施方式

以下描述的性质仅是示例性的，而不旨在限制本发明、应用、或使用。应该理解，在整个附图中，对应的参考标号指示类似或对应的部件和特征。

参考图1至图4，根据本发明的离合器100的结构包括：轮毂1，固定至转轴；套筒3，安装在轮毂1的外周面上以直线滑动；离合器齿轮7，安装在转轴上，以相对于转轴旋转并且与离合器锥体5一体形成，该离合器锥体5以外径逐渐减小的方式朝向轮毂1突出；第一摩擦环9，设置在离合器齿轮7与轮毂1之间，并且配置为被朝向离合器齿轮7按压，以便在离合器锥体5与轮毂1之间产生摩擦力，从而传递扭矩；第二摩擦力环11，其被配置成被禁止或防止相对于轮毂1旋转并且具有被配置成与离合器锥体5的外表面相接触的内表面；以及中间锥体13，其被配置成被禁止或防止相对于离合器齿轮7旋转并且具有被配置成与第二摩擦环11的外表面相接触的内表面和被配置成与第一摩擦环9的内表面相接触的外表面。

在此，转轴被设置成贯穿轮毂1和离合器齿轮7，并且在附图中省略其说明。本发明中的轴向指代转轴的长度方向(longitudinal direction)，即，轮毂1和离合器齿轮7中每一个的旋转中心轴的方向。

在图5至图8所示的本发明的实施方式中，第二摩擦环11和中间锥体13中的每一个均在其内径部和外径部中的至少一个上设置摩擦部件“Ab”。

在第一摩擦环9、中间锥体13、第二摩擦环11和离合器锥体5之间的摩擦表面处产生摩擦热。产生的热量主要朝向未设置摩擦部件“Ab”的相对组件传递。如上所述，作为中间锥体13和第二摩擦环11均在其内径部和外径部中的至少一个上设置摩擦部件“Ab”的结果，禁止或防止了从中间锥体13和第二摩擦环11中每一个的内径部和外径部两者向其内部传递热量。因此，可禁止或防止中间锥体13或第二摩擦环11因热量而被损坏。

根据图5所示的第一实施方式和图6所示的第二实施方式，摩擦部件“Ab”可以设置在第一摩擦环9的内径部上或离合器锥体5的外径部上。

图5所示的第一实施方式示出了摩擦部件“Ab”设置在第一摩擦环9的内径部上。另外，摩擦部件“Ab”设置在中间锥体13的内径部上和第二摩擦环11的内径部上。

图6所示的第二实施方式示出了摩擦部件“Ab”设置在离合器锥体5的外径部上。另外，摩擦部件“Ab”设置在第二摩擦环11的外径部和中间锥体13的外径部上。

根据图7所示的第三实施方式和图8所示的第四实施方式，第二摩擦环11和中间锥体13中的任何一个，都在其内径部和外径部两者上设置摩擦部件“Ab”。

更具体地，图7示出摩擦部件“Ab”设置在第二摩擦环11的内径部和外径部两者上。另外，摩擦部件“Ab”设置在中间锥体13的外径部上。

图8所示的第四实施方式示出了摩擦部件“Ab”设置在中间锥体13的内径部和外径部两者上。另外，摩擦部件“Ab”设置在第二摩擦环11的内径部上。

出于参考的目的，图5至图8中所示的每一个箭头都指代摩擦表面产生的热量主要传递的方向。

根据以上描述的实施方式，中间锥体13和第二摩擦环11中每一个的外径部和内径部两者和与其邻近布置的其他摩擦组件相接触。因此，即使当在中间锥体13和第二摩擦环11中每一个的外径部和内径部的摩擦表面处产生热量时，由于上述置于中间锥体13和第二摩擦环11中每一个的内径部和外径部中至少一个上的摩擦部件“Ab”，因此可以禁止或防止从其内径部和外径部二者向其内部传递热量。因此，可以禁止或防止热量集中在特定组件上，并且禁止或防止对应组件的耐久性劣化。

例如，在图5所示的第一实施方式中，由于摩擦部件“Ab”设置在第一摩擦环9的内径部上，因此在第一摩擦环9的内径部与中间锥体13的外径部之间的摩擦表面处产生的热量主要向中间锥体13传递。此外，由于摩擦部件“Ab”附接至中间锥体13的内径部，因此在中间锥体13的内径部与第二摩擦环11的外径部之间的摩擦表面处产生的热量主要向第二摩擦环11传递。此外，由于摩擦部件“Ab”附接至第二摩擦环11的内径部，因此在第二摩擦环11的内径部与离合器锥体5之间的摩擦表面处产生的热量主要朝向离合器锥体5传递。因此，形成轮毂1与离合器齿轮7之间的摩擦表面的第一摩擦环9、中间锥体13、第二摩擦环11和离合器锥体5中的任何一个都可以不接收来自相应组件的内径部和外径部二者的摩擦热量。

当然，将油供应到第一摩擦环9、中间锥体13、第二摩擦环11和离合器锥体5，以持续冷却这些组件。以上描述的摩擦部件可以与应用至图6至图8所示的形式类似。

本发明的离合器结构还包括位移转换单元，其将第一摩擦环9相对于轮毂1的旋转位移转换成第一摩擦环9在朝向离合器齿轮7的轴向上的直线位移。

位移转换单元包括：第一斜面19，其形成在位于轮毂1中的轮毂槽17的端部处，以容纳从套筒3朝向轮毂1沿径向向内突出的套筒突出部15。第一斜面19与第一摩擦环9相对，同时第一斜面19的宽度沿轮毂槽17的周向逐渐增大；以及第二斜面23，其形成在第一摩擦环9的第一环形突出部21处，以便与第一斜面19平行。

当套筒3的套筒突出部15推压第一摩擦环9的第一环形突出部21时，通过第一摩擦环9朝向离合器齿轮7的移动而产生摩擦力，并且第一摩擦环9在摩擦力作用下相对于轮毂1旋转。随后，第一环形突出部21的第二斜面23与轮毂槽17的第一斜面19相接触。附加产生的旋转位移被转换成直线位移，使得第一摩擦环9沿朝向离合器齿轮7的轴向移动，这使得第一摩擦环9被进一步按压向离合器齿轮7。因此，不仅利用套筒3推压第一环形突出部21的力，而且利用第一斜面19和第二斜面23形成的轴向上的直线位移来产生轮毂1与离合器齿轮7之间的摩擦力。因此，即使将具有相对较小容积并用于直线滑动套筒3的执行器(未示出)，应用至本发明的离合器100上，也可实现与现有技术基本相同的扭矩传递能力。

设置在轮毂1与第一摩擦环9处的位移转换单元(在直线移动套筒3时被需要)，可以在具有较小容积的执行器的同时使离合器100获得较大的扭矩传递能力。

从以上描述中显而易见的是，本发明提供了一种离合器结构，该离合器结构能够通过简单且紧凑的结构和相对较小的体积，来实现较大的扭矩传递能力。此外，由于扭矩传递所需要的离合器的操作力减小，因此也减小了执行器的尺寸和容积，因此，可以在减小离合器系统尺寸的同时实现较大的扭矩传递能力。另外，通过有效地消散离合器所产生的热量，而改善离合器的耐久性。

尽管已出于说明的目的公开了本发明的示例性实施方式，然而本领域技术人员应理解，在不脱离本发明的范围和精神的情况下，还可以存在各种变型、添加和替换。

Claims (10)

1.一种离合器结构，包括：

轮毂，其固定于转轴；

套筒，其安装在所述轮毂的外周面上，并被配置成直线滑动；

离合器齿轮，安装在所述转轴上，并被配置成相对于所述转轴旋转，所述离合器齿轮与离合器锥体一体形成，所述离合器锥体以外径逐渐减小的方式朝向所述轮毂突出；

第一摩擦环，其设置在所述离合器齿轮与所述轮毂之间，所述第一摩擦环被配置成朝向所述离合器齿轮按压，以便在所述离合器锥体与所述轮毂之间产生摩擦力，从而传递扭矩；

第二摩擦环，其被配置成禁止相对于所述轮毂旋转，并且具有被配置成与所述离合器锥体的外表面相接触的内表面；以及

中间锥体，其被配置成禁止相对于所述离合器齿轮旋转，所述中间锥体具有：被配置成与所述第二摩擦环的外表面相接触的内表面，以及被配置成与所述第一摩擦环的内表面相接触的外表面，

其中，所述第二摩擦环和所述中间锥体中的每一个在其内径部和外径部中的至少一个上设有摩擦部件。

2.根据权利要求1所述的离合器结构，其中，所述第一摩擦环在其内径部上设有摩擦部件，或者所述离合器锥体在其外径部上设有摩擦部件。

3.根据权利要求2所述的离合器结构，其中，当所述第一摩擦环在其内径部上设置摩擦部件时，所述中间锥体和所述第二摩擦环均在其内径部上设置摩擦部件。

4.根据权利要求2所述的离合器结构，其中，当所述离合器锥体在其外径部上设置摩擦部件时，所述第二摩擦环和所述中间锥体均在其外径部上设置摩擦部件。

5.根据权利要求1所述的离合器结构，其中，所述第二摩擦环和所述中间锥体中任一个均在其内径部和外径部两者上设置摩擦部件。

6.根据权利要求5所述的离合器结构，其中，当所述第二摩擦环在其内径部和外径部两者上均设置摩擦部件时，所述中间锥体在其外径部上设置摩擦部件。

7.根据权利要求5所述的离合器结构，其中，当所述中间锥体在其内径部和外径部两者上均设置摩擦部件时，所述第二摩擦环在其内径部上设置摩擦部件。

8.根据权利要求1所述的离合器结构，还包括：

位移转换单元，其被配置成将所述第一摩擦环相对于所述轮毂的旋转位移转换成所述第一摩擦环在朝向所述离合器齿轮的轴向上的直线位移。

9.根据权利要求8所述的离合器结构，其中，所述位移转换单元包括：第一斜面，其形成在位于所述轮毂中的轮毂槽的端部处，并且被配置成容纳从所述套筒朝向所述轮毂沿径向向内突出的套筒突出部；以及第二斜面，其形成在所述第一摩擦环的第一环形突出部处，以便与所述第一斜面平行，其中，所述第一斜面被配置成与所述第一摩擦环相对，同时所述第一斜面的宽度沿所述轮毂槽的周向逐渐增大。

10.根据权利要求1所述的离合器结构，其中，所述第二摩擦环被配置成防止相对于所述轮毂旋转，并且其中所述中间锥体被配置成防止相对于所述离合器齿轮旋转。