CN116472414A - 一种用于混合动力变速箱内部的扭矩保护装置及变速箱 - Google Patents

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Abstract

一种用于混合动力变速箱内部的扭矩保护装置，包括：变速器输入轴(1)、电机支架(2)、摩擦片组(3)、膜片弹簧(4)和固定件(5)；变速器输入轴(1)的一端用于接收发动机传递的扭矩；变速器输入轴(1)的另一端用于传递扭矩到摩擦片组(3)的一端；电机支架(2)用于传递扭矩到摩擦片组(3)的另一端；膜片弹簧(4)设置于摩擦片组(3)和固定件(5)之间；固定件(5)的一端固定于电机支架(2)上，固定件(5)的另一端挤压膜片弹簧(4)；当由变速器输入轴(1)或由电机支架(2)传递到摩擦片组(3)的扭矩的波动范围超过预设扭矩波动范围时，摩擦片组(3)在膜片弹簧(4)的压力作用下内部摩擦发热以释放转换能量。

Description

一种用于混合动力变速箱内部的扭矩保护装置及变速箱 技术领域
本发明涉及车辆零部件领域，具体涉及一种用于混合动力变速箱内部的扭矩保护装置及变速箱。
背景技术
随着汽车行业的快速发展和国家排放标准要求的升级，混合动力汽车日益发展已成为必然趋势。为了更好的匹配混合动力车型，混合动力专用变速箱的发展成为各主机厂设计的受选。
本文所指出的混合动力变速箱是需要发动机直驱工况的，在汽车高速行驶的过程中，发动机的直接驱动可以更高的提升燃油效率，避免了燃油转换为电能，再转换为动能的中间损失。目前市面上的大多数混合动力变速箱未采用扭矩保护装置，其中一种情况是该混合动力变速箱不具备发动机直接驱动模式，另外一种情况是采用常规湿式离合器连接发动机输入端，常用一个离合器将发动机并入驱动系统，使车辆高速行驶时用发动机直接驱动，以提高车辆燃油经济性。但由于常规的湿式离合器结构复杂，并且需要完整的液压控制系统和高压油泵系统，导致设计开发，零部件和软件控制成本均有所上升。
发明内容
针对背景技术中的技术问题，本发明提供了一种既不需要高成本的配备全套液压系统的离合器装置又能实现对变速结构的扭矩进行保护的用于混合动力变速箱内部的扭矩保护装置。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种用于混合动力变速箱内部的扭矩保护装置，其特征在于，包括：变速器输入轴、电机支架、摩擦片组、膜片弹簧和固定件；所述变速器输入轴的一端用于接收发动机传递的扭矩；所述变速器 输入轴的另一端用于传递扭矩到所述摩擦片组的一端；所述电机支架用于传递扭矩到所述摩擦片组的另一端；所述膜片弹簧设置于所述摩擦片组和所述固定件之间；所述固定件的一端固定于所述电机支架上，所述固定件的另一端挤压所述膜片弹簧；当由所述变速器输入轴或由所述电机支架传递到所述摩擦片组的扭矩的波动范围超过预设扭矩波动范围时，所述摩擦片组在所述膜片弹簧的压力作用下内部摩擦发热以释放转换能量。
进一步地，当由所述变速器输入轴或由所述电机支架传递到所述摩擦片组的扭矩的波动范围未超过预设扭矩波动范围时，所述变速器输入轴、所述摩擦片组和所述电机支架刚性连接。
进一步地，还包括变速器输入轴轴向固定结构；所述电机支架上设有第一端面；所述变速器输入轴的轴向位置通过所述电机支架的所述第一端面和所述变速器输入轴轴向固定结构固定。
进一步地，所述变速器输入轴轴向固定结构包括压板和压板卡环；所述压板的一侧用于限定所述变速器输入轴的轴向位置，所述压板的另一侧通过花键连接的方式与所述电机支架连接；所述压板卡环用于限定所述压板的轴向位置。
进一步地，摩擦片组包括至少一个摩擦片和与所述摩擦片配合的对偶钢片；所述摩擦片和所述对偶钢片交替设置；所述摩擦片用于接收所述变速器输入轴传递的扭矩；所述对偶钢片用于传递扭矩到所述电机支架。
进一步地，所述变速器输入轴包括固定连接的内轴结构和外毂结构；所述内轴结构和所述外毂结构通过焊接或铆接的方式连接；所述内轴结构用于接收所述发动机传递的扭矩；所述外毂结构用于输出扭矩到所述摩擦片组。
进一步地，所述变速器输入轴通过花键连接的方式分别与所述发动机和所述摩擦片组连接，形成扭矩传递。
进一步地，所述电机支架上与所述膜片弹簧相对的位置设有用于使油排出的油孔。
进一步地，还包括过热保护装置，所述过热保护装置用于在所述扭矩保护装置的温度高于预设温度时发出警告信号。
本发明还公开了一种变速箱，所述变速箱包括上述任一方案所述的用于混合动力变速箱内部的扭矩保护装置。
采用上述技术方案，本发明提供的用于混合动力变速箱内部的扭矩保护装置及变速箱具有如下有益效果：仅通过增加膜片弹簧和摩擦片组，并因此更改了电机支架和变速器输入轴结构，使得本发明涉及的用于混合动力变速箱内部的扭矩保护装置，在发动机端或变速器输出端产生扭矩波动超过扭矩保护范围时，可以保持稳定的扭矩保护状态；本发明涉及的用于混合动力变速箱内部的扭矩保护装置结构简单、成本更低、扭矩状态保护稳定。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
图1为本发明实施例提供的用于混合动力变速箱内部的扭矩保护装置的结构示意图。
图中，1-变速器输入轴、11-内轴结构、12-外毂结构、2-电机支架、21-第一端面、22-油孔、3-摩擦片组、31-摩擦片、32-对偶钢片、4-膜片弹簧、5-固定件、6-变速器输入轴轴向固定结构、61-压板、62-压板卡环。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本 领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”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。
如图1所示，本发明实施例涉及的用于混合动力变速箱内部的扭矩保护装置，包括：变速器输入轴1、电机支架2、摩擦片组3、膜片弹簧4和固定件5；所述变速器输入轴1的一端用于接收发动机传递的扭矩；所述变速器输入轴1的另一端用于传递扭矩到所述摩擦片组3的一端；所述电机支架2用于传递扭矩到所述摩擦片组3的另一端；所述膜片弹簧4设置于所述摩擦片组4和所述固定件5之间，值得说明的是，所述膜片弹簧4可以通过回位弹簧组，多个螺旋弹簧或波形弹簧的方式实现；所述固定件5的一端固定于所述电机支架2上，所述固定件5的另一端挤压所述膜片弹簧4；当由所述变速器输入轴1或由所述电机支架2传递到所述摩擦片组3的扭矩的波动范围超过预设扭矩波动范围时，所述摩擦片组3在所述膜片弹簧4的压力作用下内部摩擦发热以释放转换能量，从而对所述混合动力变速箱内部的传动部件形成扭矩保护。。
本发明实施例涉及的用于混合动力变速箱内部的扭矩保护装置，仅通过增加膜片弹簧4和摩擦片组3，并因此更改了电机支架2和变速器输入轴1结构，使得本发明涉及的用于混合动力变速箱内部的扭矩保护装置，在发动机端或变速器输出端产生扭矩波动超过扭矩保护范围时，可以保持稳定的扭矩保护状态；本发明涉及的用于混合动力变速箱内部的扭矩保护装置结构简单、成本更低、扭矩状态保护稳定
在本发明另一实施例中，当由所述变速器输入轴1或由所述电机支架2传递到所述摩擦片组3的扭矩的波动范围未超过预设扭矩波动范围时，所述变速器输入轴1、所述摩擦片组3和所述电机支架2刚性连接。
为了对所述变速器输入轴1的轴向位置进行限定，在本发明另一实施例中，所述用于混合动力变速箱内部的扭矩保护装置还包括变速器输入轴轴向固定结构6；所述电机支架2上设有第一端面21；所述变速器输入轴1的轴向位置通过所述电机支架2的所述第一端面21和所述变速器输入轴轴向固定结构6固定。为了缩短了轴向设计空间，在本发明进一步地另一实施例中，所述变速器输入轴轴向固定结构6包括压板61和压板卡环62；所述压板61的一侧用于限定所述变速器输入轴1的轴向位置，所述压板61的另一侧通过花键连接的方式与所述电机支架2连接；所述压板卡环62用于限定所述压板61的轴向位置，值得说明的是，所述压板卡环62可以通过螺栓连接或其他等同方式的连接形式实现，此外，不考虑装配顺序的情况下，所述压板61可以通过所述固定件5或所述膜片弹簧4限定变速器输入轴1的轴向位置并取消所述压板卡环62。
在本发明另一实施例中，其特征在于，所述摩擦片组3包括至少一个摩擦片31和与所述摩擦片31配合的对偶钢片32；所述摩擦片31和所述对偶钢片32交替设置；所述摩擦片31用于接收所述变速器输入轴4传递的扭矩；所述对偶钢片32用于传递扭矩到所述电机支架2。可以通过调整至少一个对偶钢片32的厚度，使得该扭矩保护装置适用于不同的所述预设扭矩保护范围。值得说明的是，扭矩波动可能由所述对偶钢片32一侧产生，此时的扭矩方向同上述说明方向是相反的。
在本发明另一实施例中，所述变速器输入轴1包括固定连接的内轴结构11和外毂结构12；所述内轴结构11和所述外毂结构12通过焊接或铆接的方式连接；所述内轴结构11用于接收所述发动机传递的扭矩；所述外毂结构12用于输出扭矩到所述摩擦片组3。
在本发明另一实施例中，变速器输入轴1通过花键连接的方式分别与所述发动机和所述摩擦片组3连接，形成扭矩传递。
为了避免可能出现的困油问题，在本发明另一实施例中，所述电机支架2上与所述膜片弹簧4相对的位置设有用于使油排出的油孔22。
为了实现过热保护，出于在本发明另一实施例中，还包括过热保护装置，所述过热保护装置用于在所述扭矩保护装置的温度高于预设温度时发出警告信号；具体地，可以通过变速器程序设定过热保护，用于该扭矩保护装置失效可能带来的发动机无法直接驱动的风险。
本发明另一实施例涉及的扭矩保护装置还可以通过下线检测，判定实际扭矩保护值是否和设计扭矩保护范围一致。
基于上述各实施例，下面以一个更为具体地实施方式对本发明做出更为详尽地说明。
如图1所示，本发明实施例涉及的用于混合动力变速箱内部的扭矩保护装置，包括：变速器输入轴1、电机支架2、摩擦片组3、膜片弹簧4和固定件5；所述变速器输入轴1的一端用于接收发动机传递的扭矩；所述变速器输入轴1的另一端用于传递扭矩到所述摩擦片组3的一端；所述电机支架2用于传递扭矩到所述摩擦片组3的另一端；所述膜片弹簧4设置于所述摩擦片组4和所述固定件5之间，值得说明的是，所述膜片弹簧4可以通过回位弹簧组，多个螺旋弹簧或波形弹簧的方式实现；所述固定件5的一端固定于所述电机支架2上，所述固定件5的另一端挤压所述膜片弹簧4；当由所述变速器输入轴1或由所述电机支架2传递到所述摩擦片组3的扭矩的波动范围超过预设扭矩波动范围时，所述摩擦片组3在所述膜片弹簧4的压力作用下内部摩擦发热以释放转换能量，从而对所述混合动力变速箱内部的传动部件形成扭矩保护；当由所述变速器输入轴1或由所述电机支架2传递到所述摩擦片组3的扭矩的波动 范围未超过预设扭矩波动范围时，所述变速器输入轴1、所述摩擦片组3和所述电机支架2刚性连接。
其中，所述用于混合动力变速箱内部的扭矩保护装置还包括变速器输入轴轴向固定结构6；所述电机支架2上设有第一端面21；所述变速器输入轴1的轴向位置通过所述电机支架2的所述第一端面21和所述变速器输入轴轴向固定结构6固定。为了缩短了轴向设计空间，所述变速器输入轴轴向固定结构6包括压板61和压板卡环62；所述压板61的一侧用于限定所述变速器输入轴1的轴向位置，所述压板61的另一侧通过花键连接的方式与所述电机支架2连接；所述压板卡环62用于限定所述压板61的轴向位置，值得说明的是，所述压板卡环62可以通过螺栓连接或其他等同方式的连接形式实现，此外，不考虑装配顺序的情况下，所述压板61可以通过所述固定件5或所述膜片弹簧4限定变速器输入轴1的轴向位置并取消所述压板卡环62。所述摩擦片组3包括至少一个摩擦片31和与所述摩擦片31配合的对偶钢片32；所述摩擦片31和所述对偶钢片32交替设置；所述摩擦片31用于接收所述变速器输入轴4传递的扭矩；所述对偶钢片32用于传递扭矩到所述电机支架2。可以通过调整至少一个对偶钢片32的厚度，使得该扭矩保护装置适用于不同的所述预设扭矩保护范围。值得说明的是，扭矩波动可能由所述对偶钢片32一侧产生，此时的扭矩方向同上述说明方向是相反的。所述变速器输入轴1包括固定连接的内轴结构11和外毂结构12；所述内轴结构11和所述外毂结构12通过焊接或铆接的方式连接；所述内轴结构11用于接收所述发动机传递的扭矩；所述外毂结构12用于输出扭矩到所述摩擦片组3。变速器输入轴1通过花键连接的方式分别与所述发动机和所述摩擦片组3连接，形成扭矩传递。为了避免可能出现的困油问题，所述电机支架2上与所述膜片弹簧4相对的位置设有用于使油排出的油孔22。为了实现过热保护，该扭矩保护装置还包括过热保护装置，所述过热保护装置用于在所述扭矩保护装置的温度高于预设温度时发出警告信号；具体地，可以通过 变速器程序设定过热保护，用于该扭矩保护装置失效可能带来的发动机无法直接驱动的风险，所述扭矩保护装置还可以通过下线检测，判定实际扭矩保护值是否和设计扭矩保护范围一致。
以上所述是本发明的实施例和优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

  1. 一种用于混合动力变速箱内部的扭矩保护装置，其特征在于，包括：变速器输入轴、电机支架、摩擦片组、膜片弹簧和固定件；
    所述变速器输入轴的一端用于接收发动机传递的扭矩；所述变速器输入轴的另一端用于传递扭矩到所述摩擦片组的一端；所述电机支架用于传递扭矩到所述摩擦片组的另一端；
    所述膜片弹簧设置于所述摩擦片组和所述固定件之间；
    所述固定件的一端固定于所述电机支架上，所述固定件的另一端挤压所述膜片弹簧；
    当由所述变速器输入轴或由所述电机支架传递到所述摩擦片组的扭矩的波动范围超过预设扭矩波动范围时，所述摩擦片组在所述膜片弹簧的压力作用下内部摩擦发热以释放转换能量。
  2. 根据权利要求1所述的用于混合动力变速箱内部的扭矩保护装置，其特征在于，当由所述变速器输入轴或由所述电机支架传递到所述摩擦片组的扭矩的波动范围未超过预设扭矩波动范围时，所述变速器输入轴、所述摩擦片组和所述电机支架刚性连接。
  3. 根据权利要求1或2所述的用于混合动力变速箱内部的扭矩保护装置，其特征在于，还包括变速器输入轴轴向固定结构；
    所述电机支架上设有第一端面；
    所述变速器输入轴的轴向位置通过所述电机支架的所述第一端面和所述变速器输入轴轴向固定结构固定。
  4. 根据权利要求3所述的用于混合动力变速箱内部的扭矩保护装置，其特征在于，所述变速器输入轴轴向固定结构包括压板和压板卡环；
    所述压板的一侧用于限定所述变速器输入轴的轴向位置，所述压板的另一侧通过花键连接的方式与所述电机支架连接；
    所述压板卡环用于限定所述压板的轴向位置。
  5. 根据权利要求1或2所述的用于混合动力变速箱内部的扭矩保护装置，其特征在于，所述摩擦片组包括至少一个摩擦片和与所述摩擦片配合的对偶钢片；
    所述摩擦片和所述对偶钢片交替设置；
    所述摩擦片用于接收所述变速器输入轴传递的扭矩；
    所述对偶钢片用于传递扭矩到所述电机支架。
  6. 根据权利要求1或2所述的用于混合动力变速箱内部的扭矩保护装置，其特征在于，所述变速器输入轴包括固定连接的内轴结构和外毂结构；
    所述内轴结构和所述外毂结构通过焊接或铆接的方式连接；
    所述内轴结构用于接收所述发动机传递的扭矩；所述外毂结构用于输出扭矩到所述摩擦片组。
  7. 根据权利要求1或2所述的用于混合动力变速箱内部的扭矩保护装置，其特征在于，所述变速器输入轴通过花键连接的方式分别与所述发动机和所述摩擦片组连接，形成扭矩传递。
  8. 根据权利要求1或2所述的用于混合动力变速箱内部的扭矩保护装置，其特征在于，所述电机支架上与所述膜片弹簧相对的位置设有用于使油排出的油孔。
  9. 根据权利要求1或2所述的用于混合动力变速箱内部的扭矩保护装置，其特征在于，还包括过热保护装置，所述过热保护装置用于在所述扭矩保护装置的温度高于预设温度时发出警告信号。
  10. 一种变速箱，其特征在于，所述变速箱包括如权利要求1至9任一所述的用于混合动力变速箱内部的扭矩保护装置。
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