CN110513468A - 一种用于混合动力变速器的轴向双离合器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于混合动力变速器的轴向双离合器，它包括：动力传递机构，其包括轴体、开设于所述轴体内的两道压力流体通道及两个出液口；外毂体，其套设于所述轴体外且与其周面相固定；以及沿轴体的轴向相互独立布置的第一离合机构和第二离合机构。本发明能够实现第一离合器机构单独结合、第二离合器机构单独结合、同时结合和中断的四种工况实现多种动力的中断和耦合；在实现径向空间充分利用的基础上，本发明通过在活塞和内毂间设置筒形密封结构来将平衡活塞与复位件设置于其中，充分利用内毂内的轴向空间；同时，本发明还具有结构简单、安装方便、具有良好的零部件通用性等优点。

Description

一种用于混合动力变速器的轴向双离合器

技术领域

本发明涉及离合器技术领域，具体涉及一种用于混合动力变速器的轴向双离合器。

背景技术

离合器是一种相对复杂的结构，它的设计受到各方面因素的影响。而双离合器的机构又更多受着空间上的制约。常见的双离合器机构采用两个离合器堆叠的方式，即将两个离合器进行径向排列，但是离合器的堆叠带来机构径向尺寸偏大的缺陷，而且其活塞直径较小，对液压系统的压力需求较高，同时存在结构复杂、设计难度大、加工工艺性不好等问题。同时，一般的轴向双离合器对于离合器内毂下面的空间利用率并不高，导致轴向距离增加。因此，目前的开发者希望提供一种双离合器，在充分利用径向上的空间的同时尽量降低轴向距离，并达到结构简单、安装方便、具有良好的零部件通用性等优点。

发明内容

本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种用于混合动力变速器的轴向双离合器。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种用于混合动力变速器的轴向双离合器，它包括：

动力传递机构，所述动力传递机构包括轴体、开设于所述轴体内的两道压力流体通道以及开设于所述轴体内且与两道所述压力流体通道一一连通的两个出液口；

外毂体，所述外毂体套设于所述轴体外且与其周面相固定；

第一离合机构，所述第一离合机构包括位于所述外毂体内的第一内毂、设置于所述第一内毂和所述外毂体之间的第一摩擦片组、套接在所述轴体周面上且外边缘延伸至与所述第一摩擦片组相配合的第一活塞、套接在所述第一活塞周面上且外边缘延伸至所述第一内毂内的第一筒形密封结构以及与所述第一筒形密封结构相连接用于第一筒形密封结构和所述第一活塞复位的第一复位件；所述第一活塞与所述轴体、所述外毂体围成第一压力腔，所述第一压力腔与对应的一个所述出液口相连通；

第二离合机构，其与所述第一离合机构（2）沿所述轴体（41）的轴向相互独立地布置，所述第二离合机构包括位于所述外毂体内且与所述第一内毂相隔绝的第二内毂、设置于所述第二内毂和所述外毂体之间的第二摩擦片组、套接在所述轴体周面上且外边缘延伸至与所述第二摩擦片组相配合的第二活塞、套接在所述第二活塞周面上且外边缘延伸至所述第二内毂内的第二筒形密封结构以及与所述第二筒形密封结构相连接用于第二筒形密封结构和所述第二活塞复位的第二复位件；所述第二活塞与所述轴体、所述外毂体围成第二压力腔；所述第二压力腔与另一所述出液口相连通。

优选地，所述第一摩擦片组包括形成在所述第一内毂外表面的一组第一摩擦片以及形成在所述外毂体内表面且与所述第一摩擦片交替配合设置的一组第二摩擦片；所述第一离合机构具有结合和分离两种状态，当其处于分离状态时，所述第一活塞外边缘与所述第一摩擦片组间隔设置，当其处于结合状态时，所述第一活塞外边缘抵住所述第一摩擦片组使所述第一摩擦片和所述第二摩擦片摩擦结合；所述第二摩擦片组包括形成在所述第二内毂外表面的一组第三摩擦片以及形成在所述外毂体内表面且与所述第三摩擦片交替配合设置的一组第四摩擦片；所述第二离合机构具有结合和分离两种状态，当其处于分离状态时，所述第二活塞外边缘与所述第二摩擦片组间隔设置，当其处于结合状态时，所述第二活塞外边缘抵住所述第二摩擦片组使所述第三摩擦片和所述第四摩擦片摩擦结合。

优选地，所述动力传递机构还包括形成在所述轴体周面上且与所述出液口相邻设置的第一凸环，所述外毂体的内壁上形成有与所述第一凸环相固定连接的第二凸环。第一凸环和第二凸环连接后形成隔绝第一内毂和第二内毂的隔断。

进一步地，所述第一凸环和所述第二凸环之间的固定连接方式为焊接。

进一步地，所述第一离合机构和所述第二离合机构分别位于所述第一凸环的两侧。

进一步地，所述第一离合机构还包括套接在所述轴体周面上的第一平衡活塞，所述第一平衡活塞与所述轴体、所述第一筒形密封结构、所述第一活塞围成第一平衡腔，所述第一复位件安装在所述第一平衡腔内；所述第二离合机构还包括套接在所述轴体周面上的第二平衡活塞，所述第二平衡活塞与所述轴体、所述第二筒形密封结构、所述第二活塞围成第二平衡腔，所述第二复位件安装在所述第二平衡腔内。

更进一步地，所述动力传递机构还包括开设于所述轴体内的至少一道冷却流体通道和两个第一进液流道；两个所述第一进液流道分别连通所述冷却流体通道和所述第一平衡腔、所述冷却流体通道和所述第二平衡腔。

再进一步地，所述动力传递机构还包括开设于所述轴体内用于分别连通所述冷却流体通道和所述第一内毂、所述冷却流体通道和所述第二内毂的两个第二进液流道，所述第一内毂上与所述第一摩擦片组相对应处开设有第一连通孔，所述第二内毂上与所述第二摩擦片组相对应处开设有第二连通孔，所述外毂体上分别与所述第一摩擦片组、所述第二摩擦片组相对应处开设有第三连通孔。

进一步地，在一些具体实施例中，第一复位件和第二复位件均采用复位弹片。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明用于混合动力变速器的双离合器，通过在动力传递机构上且位于外毂体内处设置相互独立且结构特定的第一离合机构和第二离合机构，这样能够实现第一离合机构单独结合、第二离合机构单独结合、同时结合和同时中断的四种工况实现多种动力的中断和耦合；实现径向空间的充分利用，结构简单、安裝方便、具有良好的零部件通用性，同时利用筒形密封结构巧妙的将平衡活塞与复位件置于内毂内，进一步的缩短了轴向尺寸。

附图说明

图1 是本发明的实施例的压力流体通道剖视图。

图2是本发明的实施例的润滑流体通道剖视图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明优选实施方案进行详细说明：

如图1至图2所示用于混合动力变速器的轴向双离合器,主要包括外毂体1、第一离合机构2、第二离合机构3和动力传递机构4等。

其中,动力传递机构4包括轴体41、压力流体通道43和出液口45等。压力流体通道43有两道，它们开设在轴体41内且互不干扰，用于向轴体41内导入压力流体；出液口45也有两个，它们开设在轴体41内且与上述的两道压力流体通道43一一连通。即，一个出液口45的一端与一道压力流体通道43相连通而另一端则与轴体41的外部相连通。本实施例中，两道压力流体通道43均沿平行于轴体41的轴向的方向延伸。进一步地，两道压力流体通道43相对于轴体41的中心轴线对称设置。本实施例中，出液口45为倾斜设置。

外毂体1套设在轴体41外且与其周面相固定。在本实施例中,动力传递机构4还包括形成在轴体41周面上且与出液口45相邻设置的第一凸环44，外毂体1的内壁上形成有与第一凸环44相固定的第二凸环11，这样利用第一凸环44和第二凸环11的固定连接实现外毂体1固定在轴体41的周面上。固定连接方式采用常规的焊接即可实现。此时，第一凸环44和第二凸环11将外毂体1与轴体41之间分隔成两个容置空间，以分别用于容纳第一离合机构2和第二离合机构3。

第一离合机构2安装在外毂体1和轴体41之间，包括第一内毂21、第一摩擦片组23、第一活塞24、第一筒形密封结构22和第一复位件25等。第一内毂21套设在轴体41外且位于外毂体l内；第一摩擦片组23设置在第一内毂21和外毂体1之间,它包括形成在第一内毂21外表面(常规的固定即可)的一组第一摩擦片232(由间隔设置的多片第一摩擦片232组成)以及形成在外毂体内表面(常规的固定即可)且与第一摩擦片232交替配合设置的一组第二摩擦片231(由间隔设置的多片第二摩擦片231组成)。第一活塞24套接在轴体41周面上且外边缘延伸至与第一摩擦片组23相配合，第一活塞24的外边缘处通常形成与外毂体l内壁相密封的结构。第一活塞24分别与轴体41、外毂体1围成密闭的第一压力腔27，并使得第一压力腔27与对应的一个出液口45相连通。第一筒形密封结构22套接于第一活塞24周面上，第一筒形密封结构22与第一活塞22轴向接触位置带有密封结构，第一复位件25通过第一筒形密封结构22间接与第一活塞24相连接，当第一活塞24产生位移时，第一复位件25用于使第一活塞24复位。第一离合机构2具有结合和分离两种状态，当其处于分离状态时，第一活塞24外边缘与第一摩擦片组23间隔设置，当其处于结合状态时，第一活塞24被移动至外边缘抵住第一摩擦片组23使第一摩擦片232和第二摩擦片231摩擦结合。这样压力流体能够经出液口45导入至第一压力腔27中而对第一活塞24施加压力，当压力流体对第一活塞24施加的压力大于第一压力(即第一活塞24产生位移所需力的总和)时，第一活塞24将克服第一复位件25的弹力、第一活塞24的摩擦力以及其它阻力从分离位置(即分离状态时所处位置)移动到结合位置(此时，第一活塞24与第一摩擦片组23相接触并对第一摩擦片组23产生挤压)，使得第一摩擦片232和第二摩擦片231被挤压至相互接触而摩擦结合，实现动力的传递；当压力流体对第一活塞24施加的压力小于第一压力时，第一活塞24将在第一复位件25回复力的作用下，从结合位置移动到分离位置，此时第摩一擦片232和第二摩擦片231之间不产生摩擦力而中断动力传递。

同样的，第二离合机构3包括第二内毂31、第二摩擦片组33、第二活塞34和第二复位件35等。第二内毂31也套设在轴体41外且位于外毂体1内,它与第一内毂21相对而隔绝设置，即第一离合机构2和第二离合机构3分别位于第一凸环44和第二凸环11形成的隔断的两侧，从而在工作时互不干扰。第二摩擦片组33设置在第二内毂31和外毂体1之间，它包括形成在第二内毂31外表面的一组第三摩擦片332(由间隔设置的多片第三摩擦片332组成)以及形成在外毂体1内表面且与第三摩擦片332交替配合设置的一组第四摩擦片331(由间隔设置的多片第四摩擦片331组成)。第二活塞34套接在轴体41周面上且外边缘延伸至与第二摩擦片组33相配合，第二活塞34的外边缘处通常形成与外毂体1内壁相密封的结构，第二活塞34分别与轴体41、外毂体1围成密闭的第二压力腔37，并使得第二压力腔37与对应的另一个出液口45相连通。第二筒形密封结构32套接于第二活塞34周面上，第二筒形密封结构32与第二活塞34轴向接触位置带有密封结构，第二复位件35通过第二筒形密封结构32间接与第二活塞34相连接。当第二活塞34产生位移时，用于使第二活塞34复位。第二离合机构3具有结合和分离两种状态，当其处于分离状态时，第二活塞34外边缘与第二摩擦片组33间隔设置，当其处于结合状态时，第二活塞34被移动至外边缘抵住第二摩擦片组33使第三摩擦片332和第四摩擦片331摩擦结合。这样压力流体能够经另一个出液口45导入至第二压力腔37中而对第二活塞34施加压力，当压力流体对第二活塞34施加的压力大于第二压力(即第二活塞34产生位移所需力的总和)时，第二活塞34将克服第二复位件35的弹力、第二活塞34的摩擦力以及其它阻力从分离位置(即分离状态时所处位置)移动到结合位置(此时，第二活塞34与第二摩擦片组33相接触并对第二摩擦片组33产生挤压)，使得第三摩擦片332和第四摩擦片331被挤压至相互接触而摩擦结合，实现动力的传递。当压力流体对第二活塞34施加的压力小于第一压力时，第二活塞34将在第二复位件35回复力的作用下，从结合位置移动到分离位置，此时第三摩擦片332和第四摩擦片331之间不产生摩擦力而中断动力传递。

需要说明的是，本实施例中第一复位件25和第二复位件35均采用复位弹片，在其他实施例中也可采用其他具有复位功能的弹性件。

由此可见，该用于混合动力变速器的双离合器允许通过调整流向第一离合机构2和第二离合机构3的流体压力，实现第一离合机构2单独结合、第二离合机构3单独结合、两个离合机构同时结合以及两个离合机构同时中断的四种工况，从而实现多种动力的中断和耦合。

在本实施例中，由于动力传递机构4的高速旋转，会导致第一压力腔27或/和第二压力腔37内的压力流体产生离心力。为此,第一离合机构2设置为还包括套接在轴体41和第一筒形密封结构22之间的第一平衡活塞26，而第一平衡活塞26与轴体41、第一筒形密封结构22、第一活塞24围成密闭的第一平衡腔28。同样的，第二离合机构3设置还包括套接在轴体41和第二筒形密封结构32之间的第二平衡活塞36，第二平衡活塞36与轴体41、第二筒形密封结构32、第二活塞34围成密闭的第二平衡腔38；动力传递机构4还包括开设在轴体41内的两个第一进液流道47以及开设在轴体41内的至少一道冷却流体通道42,使得两个第一进液流道47分别连通冷却流体通道42和第一平衡腔28、冷却流体通道42和第二平衡腔38，这样可以通过冷却流体通道42、第一进液流道47向第一平衡腔28或/和第二平衡腔38中提供流体，以用于平衡上述的离心力。此时，可以将第一复位件25安装在第一平衡腔28内，第二复位件35安装在第二平衡腔38内。本实施例中，冷却流体通道42为一道，且沿轴体41的中心轴线延伸。

在本实施例中,动力传递机构4还包括开设在轴体41内用于分别连通冷却流体通道42和第一内毂21、冷却流体通道42和第二内毂3l的两个第二进液流道46，第一内毂21的侧壁上与第一摩擦片组23相对应处开设有第一连通孔（图内未显示），第二内毂31的侧壁上与第二摩擦片组33相对应处开设有第二连通孔（图内未显示），外毂体1上分别与第一摩擦片组23、第二摩擦片组33相对应处开设有第三连通孔(图中未显示)，这样冷却流体通道42提供的冷却流体可以分别穿过第一连通孔、第二连通孔而分别冷却第一摩擦片组23、第二摩擦片组33，随后经第三连通孔回到变速器箱体中。

上述用于混合动力变速器的双离合器在实际的混合动力变速箱应用中，动力传递机构4与发动机相连，第一离合机构2的第一内毂21与电机相连，电机与一组行星排连接，而第二离合机枃3的第二内毂31与另一组行星排相连；当第一离合机构2的第一摩擦片232和第二摩擦片231结合时，发动机的动力与电机的动力进行耦合后输出到一组行星排；当第二离合机构3的第三摩擦片332和第四摩擦片331结合时，发动机的动力直接输出到另一组行星排中；当第一离合机构2和第二离合机构3均未结合时，发动机动力不输出,形成一种纯电动工况；当第一离合机构2和第二离合机构3均结合时，形成一种直接档位工况。在实际的应用中还可以通过第一离合机构2的结合或第二离合机构3的结合，利用电机或行星排将发动机从零转速拖动至点火转速，再进行点火，达到降低油耗的目的。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于混合动力变速器的轴向双离合器，其特征在于，包括：

动力传递机构（4），其包括轴体（41），开设于所述轴体（41）内的两道压力流体通道（43）及开设于所述轴体（41）内且与两道所述压力流体通道（43）一一相通的两个出液口（45）；

外毂体（1），其套设于所述轴体（41）外且与所述轴体（41）的周面相固定；

第一离合机构(2),其包括位于所述外毂体(1)内的第一内毂(21)、设置于所述第一内毂(21)和所述外毂体(1)之间的第一摩擦片组(23)、套接在所述轴体(41)的周面上且外边缘延伸至与所述第一摩擦片组(23)相配合的第一活塞(24)、套接在所述第一活塞（24）周面上且外边缘延伸至所述第一内毂（21）内的第一筒形密封结构（22）以及与所述第一筒形密封结构（22）相连接用于第一筒形密封结构（22）和所述第一活塞（24）复位的第一复位件（25）；所述第一活塞(24)与所述轴体(41)、所述外毂体(1)围成第一压力腔(27),所述第一压力腔(27)与对应的一个所述出液口(45)相连通；

第二离合机构(3),其与所述第一离合机构（2）沿所述轴体（41）的轴向相互独立地布置，所述第二离合机构(3)包括位于所述外毂体(1)内且与所述第一内毂(21)相隔绝的第二内毂(31)、设置于所述第二内毂(31)和所述外毂体(1)之间的第二摩擦片组(33)、套接在所述轴体(41)周面上且外边缘延伸至与所述第二摩擦片组(33)相配合的第二活塞(34)、套接在所述第二活塞（34）周面上且外边缘延伸至所述第二内毂（31）内的第二筒形密封结构（32）以及与所述第二筒形密封结构（32）相连接用于第二筒形密封结构（32）和所述第二活塞（34）复位的第二复位件（35）；所述第二活塞(34)与所述轴体(41)、所述外毂体(1)围成第二压力腔(37)；所述第二压力腔(37)与另一所述出液口(45)相连通。

2.根据权利要求1所述用于混合动力变速器的轴向双离合器,其特征在于:

所述第一摩擦片组(23)包括形成在所述第一内毂(21)外表面的一组第一摩擦片(232)以及形成在所述外毂体(1)内表面且与所述第一摩擦片(232)交替配合设置的一组第二摩擦片(231)；所述第一离合机构(2)具有结合和分离两种状态,当其处于分离状态时,所述第一活塞(24)的外边缘与所述第一摩擦片组(23)间隔设置,当其处于结合状态时,所述第一活塞(4)的外边缘抵住所述第一摩擦片组(23)使所述第一摩擦片(232)和所述第二摩擦片(231)摩擦结合；

所述第二摩擦片组(33)包括形成在所述第二内毂(31)外表面的一组第三摩擦片(332)以及形成在所述外毂体(1)内表面且与所述第三摩擦片(332)交替配合设置的一组第四摩擦片(331)；所述第二离合机构(3)具有结合和分离两种状态,当其处于分离状态时,所述第二活塞(34)外边缘与所述第二摩擦片组(33)间隔设置其处于结合状态时,所述第二活塞(34)外边缘抵住所述第二摩擦片组(33)使所述第三摩擦片(332)和所述第四摩擦片(331)摩擦结合。

3.根据权利要求1所述用于混合动力变速器的轴向双离合器,其特征在于:所述动力传递机构(4)还包括形成在所述轴体(41)的周面上且与所述出液口(45)相邻设置的第一凸环(44),所述外毂体(1)的内壁上形成有与所述第一凸环(44)相固定连接的第二凸环(11)。

4.根据权利要求3所述用于混合动力变速器的轴向双离合器,其特征在于:所述第一凸环(44)和所述第二凸环(11)之间的固定连接方式为焊接。

5.根据权利要求3所述用于混合动力变速器的轴向双离合器,其特征在于:所述第一离合机构(2)和所述第二离合机构(3)分别位于所述第一凸环(44)的两侧。

6.根据权利要求1或5所述用于混合动力变速器的轴向双离合器,其特征在于:所述第一离合机构(2)还包括套接在所述轴体(41)的周面和所述第一筒形密封结构（22）之间的第一平衡活塞(26),所述第一平衡活塞(26)与所述轴体(41)、所述第一筒形密封结构（22）、所述第一活塞(24)围成第一平衡腔(28),所述第一复位件(25)安装在所述第一平衡腔(28)内；所述第二离合机构(3)还包括套接在所述轴体(41)的周面和所述第二筒形密封结构（22）之间的第二平衡活塞(36),所述第二平衡活塞(36)与所述轴体(41)、所述第二筒形密封结构（32）、所述第二活塞(34)围成第二平衡腔(38),所述第二复位件(35)安装在所述第二平衡腔(38)内。

7.根据权利要求6所述用于混合动力变速器的轴向双离合器,其特征在于:所述动力传递机构（4）还包括开设于所述轴体(41)内的至少一道冷却流体通道(42)和两个第一进液流道(47)；两个所述第一进液流道(47)分别连通所述冷却流体通道(42)和所述第一平衡腔(28)、所述冷却流体通道(42)和所述第二平衡腔(38)。

8.根据权利要求7所述用于混合动力变速器的轴向双离合器，其特征在于：所述动力传递机构(4)还包括开设于所述轴体(41)内的两个第二进液流道(46)，两个第二进液流道(46)分别连通所述冷却流体通道(42)和所述第一内毂(21)、所述冷却流体通道(42)和所述第二内毂(31)；所述第一内毂(21)上与所述第一摩擦片组(23)相对应处开设有第一连通孔,所述第二内毂(31)上与所述第二摩擦片组(33)相对应处开设有第二连通孔,所述外毂体(1)上与所述第一摩擦片组(23)、所述第二摩擦片组(33)相对应处分别开设有第三连通孔。

9.根据权利要求6所述的用于混合动力变速器的轴向双离合器，其特征在于：所述第一筒形密封结构（22）、第一平衡活塞（26）和第一复位件（25）置于第一内毂（21）内部；所述第二筒形密封结构（32）、第二平衡活塞（36）和第二复位件（36）置于第二内毂（31）内部。

10.根据权利要求1所述的用于混合动力变速器的轴向双离合器，其特征在于：所述第一复位件（25）和所述第二复位件（35）均为复位弹片。