CN116641969A - 一种极简设计的离合器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种极简设计的离合器，具体涉及汽车配件领域，包括齿轮毂和外壳体，所述外壳体通过焊接与齿轮毂连接；所述齿轮毂外侧有齿轮齿形作为离合器扭矩输入；所述齿轮毂一端外侧开设有卡簧槽，所述卡簧槽内设置有卡簧；所述齿轮毂与外壳体之间设有活塞，所述活塞两端与齿轮毂之间分别设有内密封唇和外密封唇，且齿轮毂上设有内密封唇和外密封唇位置均开设有密封唇槽。本发明采用无骨架设计的橡胶内密封唇和外密封唇，将离合器的主轮毂与齿轮采用集成的一体化设计，并且齿轮毂兼具活塞腔功能，零件数量、零件尺寸和厚度均精益设计且进一步极简设计，有效降低离合器的重量，提高整车的能量使用效率。

Description

一种极简设计的离合器

技术领域

本发明涉及汽车配件技术领域，更具体地说，本发明涉及一种极简设计的离合器。

背景技术

传统离合器往往匹配单一的内燃机动力源，而内燃机由多个活塞缸点火来实现扭矩输出，其输出扭矩天然的带有不平顺性的特点，且伴随着角加速度的大幅变化，为了适应发动机的这种特点，离合器往往设计得结构非常复杂，离合器整体性能冗余程度较大，零部件材料和尺寸的冗余程度也很高，即必须使用较大扭矩的离合器，较高屈服性能的材料或者较厚的材料，来应对发动机带来的大冲击扭矩和扭矩波动。

现有技术中混合动力车辆仍使用传统离合器，因传统离合器结构复杂从而造成自重较大，不利于节约整车能量。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种极简设计的离合器，本发明所要解决的技术问题是：如何有效降低离合器的重量，提高整车的能量使用效率。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种极简设计的离合器，包括齿轮毂和外壳体，所述外壳体通过焊接与齿轮毂连接；

所述齿轮毂外侧有齿轮齿形作为离合器扭矩输入；所述齿轮毂一端外侧开设有卡簧槽，所述卡簧槽内设置有卡簧；所述齿轮毂与外壳体之间设有活塞，所述活塞两端与齿轮毂之间分别设有内密封唇和外密封唇，且齿轮毂上设有内密封唇和外密封唇位置均开设有密封唇槽；

所述活塞、内密封唇和外密封唇与齿轮毂之间形成活塞腔，齿轮毂内部有压力油道，进入活塞腔体；齿轮毂内部有润滑油道，将润滑油导入离合器；

所述卡簧一侧活动连接有支撑环，所述支撑环与活塞之间固定设有膜片弹簧，所述膜片弹簧的弹簧力通过支撑环固定在卡簧上；

-当压力腔内压力较小时，膜片弹簧将活塞压紧在初始位置；当压力腔内压力增大，克服膜片弹簧弹簧力时，活塞向左运动，进而压紧摩擦片和分隔板，使离合器结合；

所述外壳体一侧设有内壳体，所述外壳体与内壳体之间设有背板、三组摩擦片、三组分隔板和壳体卡簧。

在一个优选的实施方式中，所述支撑环一侧固定在卡簧上，另一侧支撑膜片弹簧的弹簧力，所述支撑环圆壁上设计有油孔，使冷却油通过。

在一个优选的实施方式中，所述内壳体通过花键与摩擦片连接，扭矩通过摩擦片传递到内壳体上。

在一个优选的实施方式中，所述背板一侧通过壳体卡簧轴线限位，另一侧与摩擦片形成一个摩擦副，传递扭矩，所述背板外侧通过花键与外壳体连接。

在一个优选的实施方式中，所述摩擦片由左右两侧摩擦材料和中间芯板组成，其中两侧摩擦材料和中间芯板均采用极薄尺寸，左右两侧摩擦材料与分隔板或背板组成摩擦副。

在一个优选的实施方式中，所述分隔板一侧通过花键与外壳体连接，所述分隔板左右两侧与摩擦片组成摩擦副，传递扭矩；所述壳体卡簧固定连接在外壳体的卡簧槽内，所述壳体卡簧作为摩擦副和背板的轴向限位，承担来自于活塞和摩擦副的轴向力。

在一个优选的实施方式中，所述外壳体通过花键与和背板和分隔板连接，所述外壳体对应的花键处设置有油孔，使冷却油快速通过，所述外壳体上设有限位面，作为活塞的初始位置限定。

在一个优选的实施方式中，所述外密封唇固定连接在齿轮毂内，外密封唇唇口与活塞活动连接；所述活塞轴向往复运动，初始位置由膜片弹簧压紧在外壳体上。

在一个优选的实施方式中，所述内密封唇固定连接在齿轮毂的密封唇槽内，密封活塞腔，使活塞腔内形成压力。

本发明的技术效果和优点：

本发明在满足离合器功能的前提下，零部件数量最少，零件单件所使用的材料少；取消了传统离合器设计中所采用的平衡活塞和平衡油腔；设计空间紧凑，采用较少摩擦片即能满足大多数发动机扭矩需求，摩擦片和分隔板均采用极限最小厚度的尺寸；

本发明采用无骨架设计的橡胶内密封唇和外密封唇，将离合器的主轮毂与齿轮采用集成的一体化设计，并且齿轮毂兼具活塞腔功能，零件数量、零件尺寸和厚度均精益设计且进一步极简设计，有效降低离合器的重量，提高整车的能量使用效率。

附图说明

图1为本发明的整体剖面结构示意图。

图2为本发明的扭矩传递示意图。

图3为本发明的液压示意图。

附图标记为：1齿轮毂、2卡簧、3支撑环、4膜片弹簧、5内壳体、6背板、7摩擦片、8分隔板、9壳体卡簧、10外壳体、11外密封唇、12活塞、13内密封唇。

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做出创造性劳动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。

本发明提供了如图1-3所示的一种极简设计的离合器，包括齿轮毂1和外壳体10，所述外壳体10通过焊接与齿轮毂1连接；

所述齿轮毂1外侧有齿轮齿形作为离合器扭矩输入；所述齿轮毂1一端外侧开设有卡簧槽，所述卡簧槽内设置有卡簧2；所述齿轮毂1与外壳体10之间设有活塞12，所述活塞12两端与齿轮毂1之间分别设有内密封唇13和外密封唇11，且齿轮毂1上设有内密封唇13和外密封唇11位置均开设有密封唇槽；

所述活塞12、内密封唇13和外密封唇11与齿轮毂1之间形成活塞腔，齿轮毂1内部有压力油道，进入活塞腔体；齿轮毂1内部有润滑油道，将润滑油导入离合器；

-活塞腔内液体压力增大时，推动活塞12向左运动，进而压紧摩擦片7和分隔板8，使离合器结合；

-活塞腔内液体压力减小时，膜片弹簧4将推动活塞12向右运动，这时摩擦片7和分隔板8分开，离合器打开；

所述卡簧2一侧活动连接有支撑环3，所述支撑环3与活塞12之间固定设有膜片弹簧4，所述膜片弹簧4的弹簧力通过支撑环3固定在卡簧2上；

-当压力腔内压力较小时，膜片弹簧4将活塞12压紧在初始位置；当压力腔内压力增大，克服膜片弹簧4弹簧力时，活塞12向左运动，进而压紧摩擦片7和分隔板8，使离合器结合；

所述外壳体10一侧设有内壳体5，所述外壳体10与内壳体5之间设有背板6、三组摩擦片7、三组分隔板8和壳体卡簧9。

具体的，支撑环3一侧固定在卡簧2上，另一侧支撑膜片弹簧4的弹簧力，所述支撑环3圆壁上设计有油孔，使冷却油通过；内壳体5通过花键与摩擦片7连接，扭矩通过摩擦片7传递到内壳体5上，进而传递给其它零件，花键处设有油孔，方便冷却油通过；

如图1-2所示，以图2中的箭头指向进行扭矩传递，背板6一侧通过壳体卡簧9轴线限位，另一侧与摩擦片7形成一个摩擦副，传递扭矩，所述背板6外侧通过花键与外壳体10连接；摩擦片7由左右两侧摩擦材料和中间芯板组成，其中两侧摩擦材料和中间芯板均采用极薄尺寸，左右两侧摩擦材料与分隔板8或背板6组成摩擦副；分隔板8一侧通过花键与外壳体10连接，所述分隔板8左右两侧与摩擦片7组成摩擦副，传递扭矩；所述壳体卡簧9固定连接在外壳体10的卡簧槽内，所述壳体卡簧9作为摩擦副和背板6的轴向限位，承担来自于活塞12和摩擦副的轴向力；

如图3所示，实线箭头为离合器压力油路;黑色空心箭头为离合器润滑冷却油路，所述外壳体10通过花键与和背板6和分隔板8连接，所述外壳体10对应的花键处设置有油孔，使冷却油快速通过，所述外壳体10上设有限位面，作为活塞12的初始位置限定；外密封唇11固定连接在齿轮毂1内，外密封唇11唇口与活塞12活动连接；所述活塞12轴向往复运动，初始位置由膜片弹簧4压紧在外壳体10上；内密封唇13固定连接在齿轮毂1的密封唇槽内，密封活塞腔，使活塞腔内形成压力。

如图1-3所示的，实施方式具体为：在满足大多数发动机扭矩输出的情形下，采用了极薄的摩擦材料和极薄的分隔板，并且进一步的减少了摩擦片7的数量，即将多数情况下的摩擦片7数量由4片减少为3片；进一步地，传统的橡胶活塞设计采用较大的金属骨架，其硫化生产过程中一个批次只能生产少量活塞，本申请采用一种无骨架密封唇设计，使密封环的设计与金属活塞12的设计分解成不同零件，能极大地提高生产效率；进一步地，本离合器的齿轮毂1与输入齿轮做了高度集成的一体化设计，且集成了活塞腔体的功能；进一步地，针对本离合器中所述其它零部件均做了材料结构和尺寸的优化，采用了最薄厚度的材料来满足离合器的最大性能要求。

最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；

其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；

最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种极简设计的离合器，包括齿轮毂（1）和外壳体（10），所述外壳体（10）通过焊接与齿轮毂（1）连接，其特征在于：

所述齿轮毂（1）外侧有齿轮齿形作为离合器扭矩输入；所述齿轮毂（1）一端外侧开设有卡簧槽，所述卡簧槽内设置有卡簧（2）；所述齿轮毂（1）与外壳体（10）之间设有活塞（12），所述活塞（12）两端与齿轮毂（1）之间分别设有内密封唇（13）和外密封唇（11），且齿轮毂（1）上设有内密封唇（13）和外密封唇（11）位置均开设有密封唇槽；

所述活塞（12）、内密封唇（13）和外密封唇（11）与齿轮毂（1）之间形成活塞腔，齿轮毂（1）内部有压力油道，进入活塞腔体；齿轮毂（1）内部有润滑油道，将润滑油导入离合器；

所述卡簧（2）一侧活动连接有支撑环（3），所述支撑环（3）与活塞（12）之间固定设有膜片弹簧（4），所述膜片弹簧（4）的弹簧力通过支撑环（3）固定在卡簧（2）上；

所述外壳体（10）一侧设有内壳体（5），所述外壳体（10）与内壳体（5）之间设有背板（6）、三组摩擦片（7）、三组分隔板（8）和壳体卡簧（9）。

2.根据权利要求1所述的一种极简设计的离合器，其特征在于：所述支撑环（3）一侧固定在卡簧（2）上，另一侧支撑膜片弹簧（4）的弹簧力，所述支撑环（3）圆壁上设计有油孔，使冷却油通过。

3.根据权利要求1所述的一种极简设计的离合器，其特征在于：所述内壳体（5）通过花键与摩擦片（7）连接，扭矩通过摩擦片（7）传递到内壳体（5）上。

4.根据权利要求3所述的一种极简设计的离合器，其特征在于：所述背板（6）一侧通过壳体卡簧（9）轴线限位，另一侧与摩擦片（7）形成一个摩擦副，传递扭矩，所述背板（6）外侧通过花键与外壳体（10）连接。

5.根据权利要求4所述的一种极简设计的离合器，其特征在于：所述摩擦片（7）由左右两侧摩擦材料和中间芯板组成，左右两侧摩擦材料与分隔板（8）或背板（6）组成摩擦副。

6.根据权利要求5所述的一种极简设计的离合器，其特征在于：所述分隔板（8）一侧通过花键与外壳体（10）连接，所述分隔板（8）左右两侧与摩擦片（7）组成摩擦副，传递扭矩；所述壳体卡簧（9）固定连接在外壳体（10）的卡簧槽内，所述壳体卡簧（9）作为摩擦副和背板（6）的轴向限位，承担来自于活塞（12）和摩擦副的轴向力。

7.根据权利要求6所述的一种极简设计的离合器，其特征在于：所述外壳体（10）通过花键与和背板（6）和分隔板（8）连接，所述外壳体（10）对应的花键处设置有油孔，使冷却油快速通过，所述外壳体（10）上设有限位面，作为活塞（12）的初始位置限定。

8.根据权利要求1所述的一种极简设计的离合器，其特征在于：所述外密封唇（11）固定连接在齿轮毂（1）内，外密封唇（11）唇口与活塞（12）活动连接；所述活塞（12）轴向往复运动，初始位置由膜片弹簧（4）压紧在外壳体（10）上。

9.根据权利要求1所述的一种极简设计的离合器，其特征在于：所述内密封唇（13）固定连接在齿轮毂（1）的密封唇槽内，密封活塞腔，使活塞腔内形成压力。