CN116641970A - 一种针对商用车p2混合动力系统设计的离合器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种针对商用车P2混合动力系统设计的离合器，具体涉及汽车配件领域，包括支撑毂、主轮毂和内壳体，所述主轮毂移动与支撑毂之间设有球轴承，所述球轴承内部连接支撑毂外部连接主轮毂，球轴承轴向固定主轮毂径向支撑主轮毂。本发明通过新的支撑毂及其进油结构；主轮毂集成了齿轮，用于扭矩输入；取消了传统离合器设计中所采用的平衡活塞和平衡油腔，使结构简单，整体更加可靠；增加了波纹弹簧，使摩擦片和分隔板快速分离，降低了拖曳扭矩，提到了离合器效率；采用了成熟的活塞结构设计，结构紧凑，且能满足商用车严苛的耐久使用需求，满足商用车的大扭矩使用场景。

Description

一种针对商用车P2混合动力系统设计的离合器

技术领域

本发明涉及汽车配件技术领域，更具体地说，本发明涉及一种针对商用车P2混合动力系统设计的离合器。

背景技术

当前针对商用车内燃机的排放法规日益严苛，为满足国家法律法规要求，商用车动力系统的混动化势在必行，其中采用P2形式的电机附加式混动架构是混动技术里面最重要的一个路径，能有效提高整车效率，节约能源。

传统商用车的通常采用干式离合器作为传扭和换挡的重要部件，存在换挡时间长，换挡品质和可控性差，动力衔接不顺畅，换挡顿挫，使用和维护成本高，传动效率低。

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针对商用车P2混合动力系统设计的离合器，本发明所要解决的技术问题是：如何保证离合器热性能稳定，保证车辆换挡平顺性，从而提高整车舒适性。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种针对商用车P2混合动力系统设计的离合器，包括支撑毂、主轮毂和内壳体，所述主轮毂移动与支撑毂之间设有球轴承，所述球轴承内部连接支撑毂外部连接主轮毂，球轴承轴向固定主轮毂径向支撑主轮毂；

所述主轮毂上有齿轮的齿形特征，用于承接扭矩的输入，所述主轮毂外侧设有外壳体，所述外壳体内侧设有执行盘，所述执行盘底端与主轮毂之间设有活塞，所述活塞与主轮毂之间设有活塞壳体，所述外壳体和活塞壳体均与主轮毂通过焊接固定连接，活塞壳体、活塞与主轮毂共同形成一个压力油腔；

所述内壳体顶部通过花键连接有多个摩擦片，内壳体通过焊接固定连接在内轮毂上，所述外壳体底端设有多个分隔板，所述分隔板与摩擦片交替布置，所述分隔板与摩擦片一起组成摩擦副，当分隔板与摩擦片被执行盘压紧时，离合器传递扭矩；当执行盘向左运动时，波纹弹簧使分隔板与摩擦片快速分离，离合器中断扭矩传递，相邻两片分隔板之间设有波纹弹簧，布置在外壳体内侧、摩擦片外侧，提供弹簧力，使分隔板、摩擦片更快分离，有效降低摩擦副之间的拖曳力矩；所述外壳体外侧设有卡箍，将外壳体抱紧，使之在较大的转速下仍能保持稳定的功能；

所述主轮毂外侧活动连接有弹簧支撑板，所述弹簧支撑板一侧与主轮毂之间设有卡簧，给零件弹簧支撑板提供轴向限位，且支撑弹簧力，所述弹簧支撑板与执行盘之间设有弹簧盘，弹簧支撑板用于支撑弹簧盘的弹簧力，提供弹簧盘的轴向定位和径向定位，卡簧为弹簧支撑板提供轴向定位；

所述内壳体底端固定设有内轮毂，内轮毂上具有花键，用于扭矩输出和传递，所述主轮毂与内轮毂之间活动设有推力轴承；所述支撑毂与主轮毂之间活动设有滚针轴承。

在一个优选的实施方式中，所述支撑毂上有螺栓孔，用于把支撑毂连接到变速箱壳体上，除此以外，支撑毂上还设有：

压力油道，将压力油导入进压力油腔；

润滑油道，将润滑油导入进润滑油腔；

轴承安装面，分别用于安装球轴承和滚针轴承。

在一个优选的实施方式中，所述支撑毂与主轮毂之间还设有密封环，用于密封压力油道和润滑油道，保证压力油道和压力油腔内能建立合理的压力；

所述支撑毂与密封环连接处开设有密封槽，用于安装密封环，密封环外部活动连接主轮毂。

在一个优选的实施方式中，所述主轮毂上设有活塞跑道面，用于活动连接活塞，且主轮毂上还设有压力油孔和润滑油孔，用于分别连通压力油道和润滑油道；

所述主轮毂上设有卡簧槽，用于连接卡簧，且主轮毂上设有轴承滚道面，用于连接滚针轴承；主轮毂上设有密封环跑道面，用于连接密封环；主轮毂上设有轴承安装面，用于安装球轴承。

在一个优选的实施方式中，所述活塞安装在活塞壳体内，所述活塞壳体上设有与活塞位置对应的活塞跑道面，活塞壳体提供轴向定位给活塞，所述活塞上设有密封唇分别与活塞壳体和主轮毂活动连接。

在一个优选的实施方式中，所述执行盘径向固定在活塞上，且执行盘一侧连接通过活塞轴向定位，执行盘另一侧安装有弹簧盘，弹簧盘的压力执行盘压紧在活塞上、进而压紧在活塞壳体上；

当压力油腔的压力增大时，活塞和执行盘将克服弹簧盘的弹簧力，一起向右运动；进而压紧分隔板和摩擦片，使离合器结合；

所述外壳体通过焊接固定连接在主轮毂上，所述外壳体一端设有背板，支撑活塞和执行盘施加给分隔板和摩擦片的轴向力，所述背板一侧与分隔板活动连接，其中外壳体上设有花键，通过花键与分隔板和背板活动连接，通过花键与分隔板传递扭矩。

在一个优选的实施方式中，所述外壳体上开设有卡簧槽，所述卡簧槽内设有可选卡簧，背板一侧通过可选卡簧轴向固定，可选卡簧有不同等级的厚度，通过选用不同的厚度，使离合器的间隙保证在合理的范围，其承担来自活塞和执行盘施加给分隔板和摩擦片的轴向力。

在一个优选的实施方式中，所述弹簧盘在安装状态下，提供弹簧力压紧执行盘和活塞，使两者保持在初始位置；

当活塞腔压力大于弹簧力时，执行盘压紧弹簧、弹簧收缩，使分隔板和摩擦片结合；

当活塞腔压力小于弹簧力时，弹簧盘推动执行盘向左运动，此时分隔板和摩擦片分离，即使离合器打开。

本发明的技术效果和优点：

本发明通过新的支撑毂及其进油结构；主轮毂集成了齿轮，用于扭矩输入；取消了传统离合器设计中所采用的平衡活塞和平衡油腔，使结构简单，整体更加可靠；增加了波纹弹簧，使摩擦片和分隔板快速分离，降低了拖曳扭矩，提到了离合器效率；采用了成熟的活塞结构设计，结构紧凑，且能满足商用车严苛的耐久使用需求，满足商用车的大扭矩使用场景，该离合器热性能稳定，结构可靠，且能有效提高车辆换挡平顺性，从而提高整车舒适性，且能有效提到能源使用效率，节约能源。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的扭矩传递示意图。

图3为本发明的离合器润滑冷却油路图。

图4为本发明的离合器压力油路图。

附图标记为：1支撑毂、2密封环、3球轴承、4主轮毂、5活塞、6活塞壳体、7执行盘、8外壳体、9波纹弹簧、10卡箍、11可选卡簧、12分隔板、13摩擦片、14背板、15内壳体、16弹簧支撑板、17弹簧盘、18卡簧、19推力轴承、20滚针轴承、21内轮毂。

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。

本发明提供了一种针对商用车P2混合动力系统设计的离合器，包括支撑毂1、主轮毂4和内壳体15，主轮毂4移动与支撑毂1之间设有球轴承3，球轴承3内部连接支撑毂1外部连接主轮毂4，球轴承3轴向固定主轮毂4径向支撑主轮毂4，支撑毂1上有螺栓孔，用于把支撑毂1连接到变速箱壳体上，除此以外，支撑毂1上还设有：

压力油道，将压力油导入进压力油腔；

润滑油道，将润滑油导入进润滑油腔；

参照说明书附图3-4，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；

轴承安装面，分别用于安装球轴承3和滚针轴承20；

支撑毂1与主轮毂4之间还设有密封环2，用于密封压力油道和润滑油道，保证压力油道和压力油腔内能建立合理的压力；

支撑毂1与密封环2连接处开设有密封槽，用于安装密封环2，密封环2外部活动连接主轮毂4；

主轮毂4上有齿轮的齿形特征，用于承接扭矩的输入，主轮毂4外侧设有外壳体8，外壳体8内侧设有执行盘7，执行盘7底端与主轮毂4之间设有活塞5，活塞5与主轮毂4之间设有活塞壳体6，活塞5安装在活塞壳体6内，活塞壳体6上设有与活塞5位置对应的活塞跑道面，活塞壳体6提供轴向定位给活塞5，活塞5上设有密封唇分别与活塞壳体6和主轮毂4活动连接，外壳体8和活塞壳体6均与主轮毂4通过焊接固定连接，活塞壳体6、活塞5与主轮毂4共同形成一个压力油腔；

执行盘7径向固定在活塞5上，且执行盘7一侧连接通过活塞5轴向定位，执行盘7另一侧安装有弹簧盘17，弹簧盘17的压力执行盘7压紧在活塞5上、进而压紧在活塞壳体6上；

当压力油腔的压力增大时，活塞5和执行盘7将克服弹簧盘17的弹簧力，一起向右运动；进而压紧分隔板12和摩擦片13，使离合器结合；外壳体8通过焊接固定连接在主轮毂4上，外壳体8一端设有背板14，支撑活塞5和执行盘7施加给分隔板12和摩擦片13的轴向力，背板14一侧与分隔板12活动，其中外壳体8上设有花键，通过花键与分隔板12和背板14活动连接，通过花键与分隔板12传递扭矩，外壳体8上开设有卡簧槽，卡簧槽内设有可选卡簧11，背板14一侧通过可选卡簧11轴向固定，可选卡簧11有不同等级的厚度，通过选用不同的厚度，使离合器的间隙保证在合理的范围，其承担来自活塞5和执行盘7施加给分隔板12和摩擦片13的轴向力；

内壳体15顶部通过花键连接有多个摩擦片13，内壳体15通过焊接固定连接在内轮毂21上，外壳体8底端设有多个分隔板12，分隔板12与摩擦片13交替布置，分隔板12与摩擦片13一起组成摩擦副，当分隔板与摩擦片被执行盘7压紧时，离合器传递扭矩；当执行盘7向左运动时，波纹弹簧9使分隔板与摩擦片快速分离，离合器中断扭矩传递，相邻两片分隔板12之间设有波纹弹簧9，布置在外壳体8内侧、摩擦片13外侧，提供弹簧力，使分隔板12、摩擦片13更快分离，有效降低摩擦副之间的拖曳力矩；外壳体8外侧设有卡箍10，将外壳体8抱紧，使之在较大的转速下仍能保持稳定的功能；

主轮毂4外侧活动连接有弹簧支撑板16，弹簧支撑板16一侧与主轮毂4之间设有卡簧18，主轮毂4上设有活塞跑道面，用于活动连接活塞5，且主轮毂4上还设有压力油孔和润滑油孔，用于分别连通压力油道和润滑油道；主轮毂4上设有卡簧槽，用于连接卡簧18，且主轮毂4上设有轴承滚道面，用于连接滚针轴承20；主轮毂4上设有密封环跑道面，用于连接密封环2；主轮毂4上设有轴承安装面，用于安装球轴承3，给零件弹簧支撑板16提供轴向限位，且支撑弹簧力，弹簧支撑板16与执行盘7之间设有弹簧盘17，弹簧支撑板16用于支撑弹簧盘17的弹簧力，提供弹簧盘17的轴向定位和径向定位，卡簧18为弹簧支撑板16提供轴向定位，弹簧盘17在安装状态下，提供弹簧力压紧执行盘7和活塞5，使两者保持在初始位置；

当活塞腔压力大于弹簧力时，执行盘7压紧弹簧、弹簧收缩，使分隔板12和摩擦片13结合；

当活塞腔压力小于弹簧力时，弹簧盘推动执行盘7向左运动，此时分隔板12和摩擦片13分离，即使离合器打开；

内壳体15底端固定设有内轮毂21，内轮毂21上具有花键，用于扭矩输出和传递，主轮毂4与内轮毂21之间活动设有推力轴承19；支撑毂1与主轮毂4之间活动设有滚针轴承20。

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 (8)

1.一种针对商用车P2混合动力系统设计的离合器，包括支撑毂（1）、主轮毂（4）和内壳体（15），其特征在于：所述主轮毂（4）移动与支撑毂（1）之间设有球轴承（3），所述球轴承（3）内部连接支撑毂（1）外部连接主轮毂（4），球轴承（3）轴向固定主轮毂（4）径向支撑主轮毂（4）；

所述主轮毂（4）上有齿轮的齿形特征，用于承接扭矩的输入，所述主轮毂（4）外侧设有外壳体（8），所述外壳体（8）内侧设有执行盘（7），所述执行盘（7）底端与主轮毂（4）之间设有活塞（5），所述活塞（5）与主轮毂（4）之间设有活塞壳体（6），所述外壳体（8）和活塞壳体（6）均与主轮毂（4）通过焊接固定连接，活塞壳体（6）、活塞（5）与主轮毂（4）共同形成一个压力油腔；

所述内壳体（15）顶部通过花键连接有多个摩擦片（13），所述外壳体（8）底端设有多个分隔板（12），所述分隔板（12）与摩擦片（13）交替布置，所述分隔板（12）与摩擦片（13）一起组成摩擦副，相邻两片分隔板（12）之间设有波纹弹簧（9），布置在外壳体（8）内侧、摩擦片（13）外侧；所述外壳体（8）外侧设有卡箍（10）；

所述主轮毂（4）外侧活动连接有弹簧支撑板（16），所述弹簧支撑板（16）一侧与主轮毂（4）之间设有卡簧（18），所述弹簧支撑板（16）与执行盘（7）之间设有弹簧盘（17）；

所述内壳体（15）底端固定设有内轮毂（21），所述主轮毂（4）与内轮毂（21）之间活动设有推力轴承（19）；所述支撑毂（1）与主轮毂（4）之间活动设有滚针轴承（20）。

2.根据权利要求1所述的一种针对商用车P2混合动力系统设计的离合器，其特征在于：所述支撑毂（1）上有螺栓孔，用于把支撑毂（1）连接到变速箱壳体上，除此以外，支撑毂（1）上还设有：

压力油道，将压力油导入进压力油腔；

润滑油道，将润滑油导入进润滑油腔。

3.根据权利要求2所述的一种针对商用车P2混合动力系统设计的离合器，其特征在于：所述支撑毂（1）与主轮毂（4）之间还设有密封环（2），所述支撑毂（1）与密封环（2）连接处开设有密封槽，用于安装密封环（2），密封环（2）外部活动连接主轮毂（4）。

4.根据权利要求3所述的一种针对商用车P2混合动力系统设计的离合器，其特征在于：所述主轮毂（4）上设有活塞跑道面，用于活动连接活塞（5），且主轮毂（4）上还设有压力油孔和润滑油孔，用于分别连通压力油道和润滑油道；

所述主轮毂（4）上设有卡簧槽，用于连接卡簧（18），且主轮毂（4）上设有轴承滚道面，用于连接滚针轴承（20）；主轮毂（4）上设有密封环跑道面，用于连接密封环（2）；主轮毂（4）上设有轴承安装面，用于安装球轴承（3）。

5.根据权利要求1所述的一种针对商用车P2混合动力系统设计的离合器，其特征在于：所述活塞（5）安装在活塞壳体（6）内，所述活塞壳体（6）上设有与活塞（5）位置对应的活塞跑道面，活塞壳体（6）提供轴向定位给活塞（5），所述活塞（5）上设有密封唇分别与活塞壳体（6）和主轮毂（4）活动连接。

6.根据权利要求1所述的一种针对商用车P2混合动力系统设计的离合器，其特征在于：所述执行盘（7）径向固定在活塞（5）上，且执行盘（7）一侧连接通过活塞（5）轴向定位，执行盘（7）另一侧安装有弹簧盘（17），弹簧盘（17）的压力执行盘（7）压紧在活塞（5）上、进而压紧在活塞壳体（6）上；

当压力油腔的压力增大时，活塞（5）和执行盘（7）将克服弹簧盘（17）的弹簧力，一起向右运动；进而压紧分隔板（12）和摩擦片（13），使离合器结合；

所述外壳体（8）通过焊接固定连接在主轮毂（4）上，所述外壳体（8）一端设有背板（14），所述背板（14）一侧与分隔板（12）活动连接，其中外壳体（8）上设有花键，通过花键与分隔板（12）和背板（14）活动连接，通过花键与分隔板（12）传递扭矩。

7.根据权利要求1所述的一种针对商用车P2混合动力系统设计的离合器，其特征在于：所述外壳体（8）上开设有卡簧槽，所述卡簧槽内设有可选卡簧（11），背板（14）一侧通过可选卡簧（11）轴向固定，可选卡簧（11）承担来自活塞（5）和执行盘（7）施加给分隔板（12）和摩擦片（13）的轴向力。

8.根据权利要求1所述的一种针对商用车P2混合动力系统设计的离合器，其特征在于：所述弹簧盘（17）在安装状态下，提供弹簧力压紧执行盘（7）和活塞（5），使两者保持在初始位置。