CN200952551Y - 组合式倍档离合器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种组合式倍档离合器,该离合器设置在发动机输出轴和主变速器输入轴之间,该离合器包括:连接发动机输出轴的行星式离合系统和将主变速器输入轴选择性接合到行星式离合系统的具有不同变速比的输出部件上的接合装置。通过采用上述结构,利用接合装置将主变速器输入轴选择性接合到行星式离合系统的具有不同变速比的输出部件上,相当于在主变速器前端串联安装一个具有高、低2档的副变速器,结合主变速器,构成具有倍档功能的组合式机械变速装置。适用于装载质量大,使用条件复杂以及需要有高动力性、经济性和加速性的各种车辆。

Description

组合式倍档离合器
【技术领域】
本实用新型涉及一种离合器,特别涉及一种基于行星齿轮系统的组合式倍档离合器。
【背景技术】
目前,汽车上普遍使用的离合器主要为两大类:干式离合器和多片式湿式离合器。其中,干式离合器利用摩擦片与压盘之间挤压产生摩擦力的原理实现动力传递,而此种离合器在人为操作不当而引起摩擦片与压盘之间长时间打滑时,会产生大量热量,并且由于该类离合器本身结构决定其散热效果较差,所以容易造成摩擦片烧坏;而且,干式离合器换挡冲击大,所以不适合用于手动变速器向AMT转变以及其它特殊用途对离合器高性能的要求。而多片式湿式离合器有分离不够彻底、轴向尺寸和质量较大、响应不够灵敏等缺点。
【实用新型内容】
为了解决现有组合式机械变速器技术中所采用的干式离合器换档冲击大、散热效果较差的技术问题,本实用新型提供了一种基于行星齿轮系统的组合式倍档离合器。
本实用新型解决现有技术中干式离合器换档冲击大、散热效果较差的技术问题所采用的技术方案是:提供一种组合式倍档离合器,该倍档离合器设置在发动机输出轴和主变速器输入轴之间,倍档离合器包括连接发动机输出轴的行星式离合系统,该倍档离合器进一步包括将主变速器输入轴选择性接合到行星式离合系统的具有不同变速比的输出部件上的接合装置。
根据本实用新型一优选实施例,行星式离合系统包括:第一和第二行星排,第一行星排的输出部件与第二行星排的输入部件相连接;分别对第一和第二行星排中的预定部件进行制动以使发动机输出轴的输出动力经第一和第二行星排传递的第一和第二制动机构,接合装置将主变速器输入轴选择性接合到第一行星排的输出部件和第二行星排的输出部件。
根据本实用新型一优选实施例,第一行星排包括:连接发动机输出轴的第一太阳轮;与第一太阳轮相啮合并按圆周布置的第一行星齿轮组;以及转动固定在第一行星齿轮组上的第一行星架;以及与第一行星齿轮组相啮合的第一齿圈,第二行星排包括:第二太阳轮;与第二太阳轮相啮合并按圆周布置的第二行星齿轮组;以及转动固定在第二行星齿轮组上并与第一行星架相连接的第二行星架;以及与第二行星齿轮组相啮合的第二齿圈,第一和第二制动机构分别对第一和第二齿圈进行制动,接合装置将主变速器输入轴选择性接合到第一行星架和第二太阳轮。
根据本实用新型一优选实施例,第一行星排包括:连接发动机输出轴的第一齿圈;与第一齿圈相啮合并按圆周布置的第一行星齿轮组;以及转动固定在第一行星齿轮组上的第一行星架;以及与第一行星齿轮组相啮合的第一太阳轮,第二行星排包括:第二齿圈;与第二齿圈相啮合的并按圆周布置的第二行星齿轮组;以及转动固定在第二行星齿轮组上并与第一行星架相连接的第二行星架;以及与第二行星齿轮组相啮合的第二太阳轮,第一和第二制动机构分别对第一和第二太阳轮进行制动,接合装置将主变速器输入轴选择性接合到第一行星架和第二齿圈。
根据本实用新型一优选实施例,第一行星排包括:连接发动机输出轴的第一太阳轮;与第一太阳轮相啮合并按圆周布置的第一行星齿轮组;转动固定在第一行星齿轮组上的第一行星架;以及与第一行星齿轮组相啮合的第一齿圈,第二行星排包括:第二太阳轮;与第二太阳轮相啮合并按圆周布置的第二行星齿轮组;转动固定在第二行星齿轮组上的第二行星架;以及与行星齿轮相啮合并连接到第一齿圈的第二齿圈,第一和第二制动机构分别对第一和第二行星架进行制动,接合装置将主变速器输入轴选择性接合到第一齿圈和第二太阳轮。
根据本实用新型一优选实施例,第一和第二制动机构为与相应部件固定的制动盘和对制动盘进行制动的制动钳。
根据本实用新型一优选实施例,第一和第二制动机构中的一个为与对应部件固定的制动盘和对制动盘进行制动的制动钳,第一和第二制动机构中的另一个为直接对对应部件进行固定的固定件。
根据本实用新型一优选实施例,行星式离合系统包括:连接到发动机输出轴的行星排、对行星排的预定部件进行制动以使发动机输出轴的输出动力经行星排传递的制动机构以及与行星排的输出部件相连接的变速机构。
根据本实用新型一优选实施例,接合装置将主变速器输入轴选择性接合到行星排的输出部件和变速机构的输出部件。
上述离合器优点在于:利用接合装置将主变速器输入轴选择性接合到行星式离合系统的具有不同变速比的输出部件上,相当于在主变速器前端串联安装一个具有高、低2档的副变速器,结合主变速器,构成具有倍档功能的组合式机械变速装置。适用于装载质量大,使用条件复杂以及需要有高动力性、经济性和加速性的各种车辆。
【附图说明】
图1是本实用新型组合式倍档离合器第一实施例的结构示意图;
图2是本实用新型组合式倍档离合器第二实施例的结构示意图;
图3是本实用新型组合式倍档离合器第三实施例的结构示意图;
图4是本实用新型组合式倍档离合器第四实施例的结构实施例。
【具体实施方式】
下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。
参见图1,图1是本实用新型组合式倍档离合器第一实施例的结构示意图。在本实施例中,该离合器1设置在发动机(未图示)的输出轴和主变速器(未图示)的输入轴之间,该离合器1包括第一行星排11和第二行星排12,第一制动机构13和第二制动机构14以及接合装置15。其中第一和第二行星排11、12以及第一和第二制动机构13、14组成行星式离合系统,第一行星排11包括:连接发动机输出轴的第一太阳轮111;与第一太阳轮111相啮合并按圆周布置的由多个第一行星齿轮组成的第一行星齿轮组112;转动固定在第一行星齿轮组112上的第一行星架113;以及与第一行星齿轮组112相啮合的第一齿圈114,第二行星排12包括:第二太阳轮121;与第二太阳轮121相啮合并按圆周布置的由多个第二行星齿轮组成的第二行星齿轮组122;转动固定在第二行星齿轮组122上并与第一行星架113相连接的第二行星架123;以及与第二行星齿轮组122相啮合的第二齿圈124,第一制动机构13和第二制动机构14分别对第一齿圈114和第二齿圈124进行制动,接合装置15可将主变速器的输入轴选择性接合到第一行星架113和第二太阳轮121。在本实施例中,第一制动机构13包括与第一齿圈114固定的制动盘131和对制动盘131进行制动的制动钳132。制动钳132可以由适当的传动机构进行传动,例如,机械传动机构、马达或气、液压传动机构。第二制动机构14为将第二齿圈124固定到离合器外壳或其他固定机构上的固定件。
当制动钳132松开时,第一行星排11的第一太阳轮111带动第一行星齿轮组112中的各行星齿轮与第一齿圈114绕各自的轴自由转动,第一行星架113无输出,即为普通离合器的“分离”状态,不传递动力。反之,制动钳132锁死制动盘131时,第一齿圈114静止,第一行星架113转动,进而带动第二行星架123转动。由于第二齿圈124由第二制动机构14固定,则第二行星齿轮组122带动第二太阳轮121转动。由于可利用接合装置15将主变速器输入轴接合到第一行星架113和第二太阳轮121上,由此提供不同的变速比,相当于在主变速器前端串联安装一个具有高、低2档的副变速器,结合主变速器,构成具有倍档功能的组合式机械变速装置。这样将发动机输出轴的输出动力传递到主变速器输入轴,即为普通离合器的“接合”状态。制动钳132在制动并不锁死制动盘131时,制动钳132与制动盘131之间打滑,相当于普通离合器的“半离合”状态,此时仍可传递部分发动机的动力。
在本实施例中,利用行星排和制动机构的适当组合代替现有离合器,有良好的散热条件,可以承受较长时间打滑而不会烧伤摩擦片,因而有利于起步、换挡品质的提高,而且具有发动机启动无阻力矩、传动效率高、分离彻底、响应速度快、便于实现自动化等特点。此外,利用接合装置将主变速器输入轴选择性接合到两个行星排中具有不同变速比(即,输入部件和输出部件的转速比)的输出部件上,相当于在主变速器前端串联安装一个具有高、低2档的副变速器,结合主变速器,构成具有倍档功能的组合式机械变速装置。适用于装载质量大,使用条件复杂以及需要有高动力性、经济性和加速性的各种车辆。
参见图2,是本实用新型离合器第二实施例的结构示意图。在本实施例的离合器5中包括两个相互连接的第一行星排51和第二行星排52、对两个行星排51、52中的预定部件进行制动的第一制动机构53和第二制动机构54以及接合装置55。第一行星排51包括:连接发动机输出轴的第一齿圈511;由与第一齿圈511相啮合并按圆周布置的多个第一行星齿轮组成的第一行星齿轮组512;与第一行星齿轮组512相啮合的第一太阳轮513;以及转动固定在第一行星齿轮组512上的第一行星架514,第二行星排52包括:第二齿圈521;由与第二齿圈521相啮合并按圆周布置的多个第二行星齿轮所组成第二行星齿轮组522;与第二行星齿轮组522相啮合的第二太阳轮523;以及转动固定在第二行星齿轮组522上并与第一行星架514连接的第二行星架524。第一制动机构53和第二制动机构54分别对第一太阳轮513和第二太阳轮523进行制动,接合装置55可将主变速器的输入轴选择性接合到第一行星架514和第二齿圈521。在本实施例中,第一制动机构53包括与第一太阳轮513固定的制动盘531和对制动盘531进行制动的制动钳532。制动钳532可以由适当的传动机构进行传动,例如,机械传动机构、马达或气、液压传动机构。第二制动机构54为将第二太阳轮523固定到离合器外壳或其他固定机构上的固定件。
当制动钳532松开时,第一行星排51的第一齿圈511带动第一行星齿轮组512中的各行星齿轮和第一太阳轮513绕各自的轴自由转动,第一行星架514无输出,即为普通离合器的“分离”状态,不传递动力。反之,制动钳532锁死制动盘531时,第一太阳轮513静止,第一行星架514转动,进而带动第二行星架524转动。由于第二太阳轮523由第二制动机构54固定,则第二行星齿轮组522带动第二齿圈521转动。由于可利用接合装置55将主变速器输入轴接合到第一行星架514和第二齿圈521上,由此提供不同的变速比,相当于在主变速器前端串联安装一个具有高、低2档的副变速器,结合主变速器,构成具有倍档功能的组合式机械变速装置。这样将发动机输出轴的输出动力传递到主变速器输入轴,即为普通离合器的“接合”状态。制动钳532在制动并不锁死制动盘531时,制动钳532与制动盘531之间打滑,相当于普通离合器的“半离合”状态,此时仍可传递部分发动机的动力。
参见图3,是本实用新型离合器第三实施例的结构示意图。在本实施例的离合器6中包括两个相互连接的第一行星排61和第二行星排62,对两个行星排61、62中的预定部件进行制动的第一制动机构63和第二制动机构64以及接合装置65。其中,第一行星排61包括:连接发动机输出轴的第一太阳轮611;由与第一太阳轮611相啮合并按圆周布置的多个第一行星齿轮组成的第一行星齿轮组612;转动固定在第一行星齿轮组612上的第一行星架613;以及与第一行星齿轮组612相啮合的第一齿圈614,第二行星排62包括:第二太阳轮621;由与第二太阳轮621相啮合并按圆周布置的多个第二行星齿轮组成的第二行星齿轮组622;转动固定在第二行星齿轮组622上的第二行星架623;以及与行星齿轮组相622啮合并连接到第一齿圈614的第二齿圈624。第一制动机构63和第二制动机构64分别对第一行星架613和第二行星架623进行制动,接合装置65可将主变速器的输入轴选择性接合到第一齿圈614和第二太阳轮621。在本实施例中,第一制动机构63包括与第一行星架613固定的制动盘631和对制动盘631进行制动的制动钳632。制动钳632可以由适当的传动机构进行传动,例如,机械传动机构、马达或气、液压传动机构。第二制动机构64为将第二行星架623固定到离合器外壳或其他固定机构上的固定件。
当制动钳632松开时,第一行星排61的第一太阳轮611带动第一行星齿轮组612中的各行星齿轮和第一行星架613绕各自的轴自由转动,第一齿圈614无输出,即为普通离合器的“分离”状态,不传递动力。反之,制动钳632锁死制动盘631时,第一行星架613静止,第一齿圈614转动,进而带动第二齿圈624转动。由于第二行星架623由第二制动机构64固定,则第二行星齿轮组622带动第二太阳轮621转动。由于可利用接合装置65将主变速器输入轴接合到第一齿圈614和第二太阳轮621上,由此提供不同的变速比,相当于在主变速器前端串联安装一个具有高、低2档的副变速器,结合主变速器,构成具有倍档功能的组合式机械变速装置。这样将发动机输出轴的输出动力传递到主变速器输入轴,即为普通离合器的“接合”状态。制动钳632在制动并不锁死制动盘631时,制动钳632与制动盘631之间打滑,相当于普通离合器的“半离合”状态,此时仍可传递部分发动机的动力。
此外,在上述实施例中的制动机构可以采用任何适当的干式或湿式以及有效的制动机构,并且可以根据需要进行适当配置。例如,第一制动机构采用直接固定机构,第二制动机构采用可脱离式制动结构,或者第一和第二制动机构均采用可脱离式制动结构,并根据实际操作过程中的制动机构操作条件而交替使用。
参见图4,是本实用新型离合器第四实施例的结构示意图。在本实施例中,该组合式倍档离合器的行星式离合系统采用单行星排设计。该组合式倍档离合器包括连接到发动机(未图示)输出轴的行星排71、对行星排的预定部件(在本实施例中为太阳轮)进行制动以使发动机输出轴的动力经行星排71传递的制动机构73以及连接到行星排71输出部件(在本实施例中为行星架)的变速机构72以及将主变速器输入轴选择性连接到行星排71输出部件和变速机构72的输出部件上的接合装置75。制动机构73包括与太阳轮固定的制动盘731和对制动盘731进行制动的制动钳732。变速机构72可采用图4所示的齿轮变速机构。但还可以采用具有不同配置的其他适当变速机构。
当制动钳732松开时,行星排71无输出,即为普通离合器的“分离”状态,不传递动力。反之,制动钳732锁死制动盘731时,行星排71输出动力并带动变速机构72,由于可利用接合装置75将主变速器输入轴接合到行星排71的输出部件和变速机构72的输出部件,由此提供不同的变速比,相当于在主变速器前端串联安装一个具有高、低2档的副变速器,结合主变速器,构成具有倍档功能的组合式机械变速装置。这样将发动机输出轴的输出动力传递到主变速器输入轴,即为普通离合器的“接合”状态。制动钳732在制动并不锁死制动盘731时,制动钳732与制动盘731之间打滑,相当于普通离合器的“半离合”状态,此时仍可传递部分发动机的动力。
本实用新型可以应用于所有需要使用组合式机械变速器的装载质量大,使用条件复杂的车辆以及需要有高动力性、经济性和加速性的各种车辆。

Claims (9)

1.一种组合式倍档离合器,所述倍档离合器设置在发动机输出轴和主变速器输入轴之间,所述倍档离合器包括连接所述发动机输出轴的行星式离合系统,其特征在于:所述倍档离合器进一步包括将所述主变速器输入轴选择性接合到所述行星式离合系统的具有不同变速比的输出部件上的接合装置。
2.根据权利要求1所述的组合式倍档离合器,其特征在于:所述行星式离合系统包括:第一和第二行星排,所述第一行星排的输出部件与所述第二行星排的输入部件相连接;分别对所述第一和第二行星排中的预定部件进行制动以使所述发动机输出轴的输出动力经所述第一和第二行星排传递的第一和第二制动机构,所述接合装置将所述主变速器输入轴选择性接合到所述第一行星排的输出部件和第二行星排的输出部件。
3.根据权利要求2所述的组合式倍档离合器,其特征在于:所述第一行星排包括:连接所述发动机输出轴的第一太阳轮;与所述第一太阳轮相啮合并按圆周布置的第一行星齿轮组;以及转动固定在所述第一行星齿轮组上的第一行星架;以及与所述第一行星齿轮组相啮合的第一齿圈,所述第二行星排包括:第二太阳轮;与所述第二太阳轮相啮合并按圆周布置的第二行星齿轮组;以及转动固定在所述第二行星齿轮组上并与所述第一行星架相连接的第二行星架;以及与所述第二行星齿轮组相啮合的第二齿圈,所述第一和第二制动机构分别对所述第一和第二齿圈进行制动,所述接合装置将所述主变速器输入轴选择性接合到所述第一行星架和所述第二太阳轮。
4.根据权利要求2所述的组合式倍档离合器,其特征在于:所述第一行星排包括:连接所述发动机输出轴的第一齿圈;与所述第一齿圈相啮合并按圆周布置的第一行星齿轮组;以及转动固定在所述第一行星齿轮组上的第一行星架;以及与所述第一行星齿轮组相啮合的第一太阳轮,所述第二行星排包括:第二齿圈;与所述第二齿圈相啮合的并按圆周布置的第二行星齿轮组;以及转动固定在所述第二行星齿轮组上并与所述第一行星架相连接的第二行星架;以及与所述第二行星齿轮组相啮合的第二太阳轮,所述第一和第二制动机构分别对所述第一和第二太阳轮进行制动,所述接合装置将所述主变速器输入轴选择性接合到所述第一行星架和所述第二齿圈。
5.根据权利要求2所述的组合式倍档离合器,其特征在于:所述第一行星排包括:连接所述发动机输出轴的第一太阳轮;与所述第一太阳轮相啮合并按圆周布置的第一行星齿轮组;转动固定在所述第一行星齿轮组上的第一行星架;以及与所述第一行星齿轮组相啮合的第一齿圈,所述第二行星排包括:第二太阳轮;与所述第二太阳轮相啮合并按圆周布置的第二行星齿轮组;转动固定在所述第二行星齿轮组上的第二行星架;以及与所述行星齿轮相啮合并连接到第一齿圈的第二齿圈,所述第一和第二制动机构分别对所述第一和第二行星架进行制动,所述接合装置将所述主变速器输入轴选择性接合到所述第一齿圈和所述第二太阳轮。
6.根据权利要求2-5中任意一项所述的组合式倍档离合器,其特征在于:所述第一和所述第二制动机构为与相应部件固定的制动盘和对所述制动盘进行制动的制动钳。
7.根据权利要求2-5中任意一项所述的组合式倍档离合器,其特征在于:所述第一和所述第二制动机构中的一个为与对应部件固定的制动盘和对所述制动盘进行制动的制动钳,所述第一和第二制动机构中的另一个为直接对对应部件进行固定的固定件。
8.根据权利要求1所述的组合式倍档离合器,其特征在于:所述行星式离合系统包括:连接到所述发动机输出轴的行星排、对所述行星排的预定部件进行制动以使所述发动机输出轴的输出动力经所述行星排传递的制动机构以及与所述行星排的输出部件相连接的变速机构。
9.根据权利要求8所述的组合式倍档离合器,其特征在于:所述接合装置将所述主变速器输入轴选择性接合到所述行星排的输出部件和所述变速机构的输出部件。
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