CN201714904U - 用于混合动力传动系统的双向不等矩减震装置 - Google Patents
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- F16F15/1297—Overload protection, i.e. means for limiting torque
Abstract
本实用新型公开了一种用于混合动力传动系统的双向不等矩减震装置，包括飞轮盘、从动盘、压盘、飞轮盖、双向不等矩组件以及设于飞轮盖和压盘之间用于使压盘压紧从动盘的膜片弹簧，所述双向不等矩组件由二个分别与压盘和飞轮盖同轴连接的锯齿环组成，二个锯齿环在轴向一侧端面设有沿圆周方向排列的锯齿并相互啮合，所述锯齿一侧齿面为发动机扭矩传递面，另一侧齿面为电机扭矩传递面，所述发动机扭矩传递面与锯齿环轴向的夹角大于电机扭矩传递面与锯齿环轴向的夹角。本实用新型采用双向不等矩组件，可实现正反向不等矩传递扭矩，从而减小反向传递扭矩时的整车震动，并有利于发动机的保护，因而适用于混合动力传动系统中的扭矩传递。
Description
技术领域
本实用新型涉及混合动力汽车的传动系统，具体地涉及一种用于混合动力传动系统的扭矩传递装置。
背景技术
混合动力汽车作为一种新兴的节能环保型汽车，其技术和市场正处于一种蓬勃发展阶段，发展我国自己的混合动力汽车产业，可在较短的时间内缩短与世界先进汽车技术水平的差距，同时也有利于保障我国汽车行业健康持续的发展。目前，一般的混合动力汽车的动力传动系统中，发动机曲轴是通过传统的摩擦离合器与混合动力变速箱连接并传递动力的，发动机在正向传递扭矩时，如果阻力太大超过了离合器的摩擦力，离合器即会打滑，从而使发动机得到保护。由于在混合动力汽车的动力传动系统中扭矩的传递是双向的，也就是说，一方面，发动机运转时曲轴将扭矩通过摩擦离合器传递给变速箱的输入轴，另一方面，变速箱的驱动电机也经常需要将扭矩通过摩擦离合器反向传递给发动机曲轴，以便倒拖启动发动机，而传统的摩擦离合器主要依靠从动盘与飞轮面和压盘面的摩擦力来传递扭矩的，因此其双向可以传递的最大扭矩是相同的，假如我们将最大可传递扭矩设为Tc，当驱动电机向发动机曲轴反向传递扭矩时，由于此时变速箱一端的扭矩全部传递给发动机曲轴，而发动机曲轴存在上下止点，在上下止点处所需的扭矩最大，假如该最大扭矩设为Tsmax，而在上下止点之间的最小所需扭矩设为Tsmin，所以发动机存在一个(Tc-Tsmin)～(Tc-Tsmax)的扭矩震荡，进而导致整车的震动，要减小震动的幅度，必须减小可传递的最大扭矩Tc，然而，由于受正向传递动力的限制，可传递的最大扭矩Tc无法降低。此外，在倒拖启动发动机时，由于发动机处于空载状态，因此，容易导致发动机的转速急剧升高，并导致发动机的损坏。例如：中国专利文献上公开的一种新型的汽车用的离合器，其公告号为CN2588122Y，由离合器盖总成和离合器从动盘总成组成，其特点在于，离合器盖采用钢板冲压件，可提高其使用寿命并减轻重量，但如果将其用于混合动力传动系统，由于无法满足混合动力传动系统对扭矩传递的双向不等矩要求，因此同样存在上述问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种专门适用于混合动力传动系统、正反向可传递不同扭矩从而有效保护发动机、并可有效减轻发动机在反向倒拖启动时的整车震动的双向不等矩减震装置。
为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种用于混合动力传动系统的双向不等矩减震装置，包括飞轮盘、与飞轮盘同轴依次排列且相互贴合的从动盘与压盘、与飞轮盘外侧固定连接的飞轮盖、以及设于飞轮盖和压盘之间用于使压盘压紧从动盘的膜片弹簧，所述从动盘在与飞轮盘和压盘贴合的两侧端面设有摩擦片，所述的双向不等矩减震装置还设有一个双向不等矩组件，所述双向不等矩组件由二个分别与压盘和飞轮盖同轴连接的锯齿环组成，锯齿环在轴向一侧端面设有沿圆周方向排列的锯齿，二个锯齿环的锯齿方向相对并相互啮合，所述锯齿一侧齿面为发动机扭矩传递面，另一侧齿面为电机扭矩传递面，所述发动机扭矩传递面与锯齿环轴向的夹角大于电机扭矩传递面与锯齿环轴向的夹角。本实用新型是在现有技术的摩擦离合器的基础上，增加了一个设置在飞轮盖和压盘之间的双向不等矩组件，将膜片弹簧的压力产生的摩擦力设定在一个较小的值，以便限定反向传递扭矩时的最大扭矩，当发动机正向传递扭矩时，需要传递的扭矩大于由膜片弹簧的压力产生的摩擦力所能传递的最大扭矩，此时飞轮盘和从动盘之间会产生相对转动的趋势，从而在分别与压盘和飞轮盖连接的两个锯齿环的发动机扭矩传递面之间产生压力，上述压力可分解成一个轴向分力和一个圆周方向的切向分力，上述轴向分力使从动盘与飞轮盘和压盘之间的压力增加，从而使其摩擦力加大，以便传递较大的扭矩，通过设定合适的发动机扭矩传递面与锯齿环轴向的夹角，可确保有一个合理的正向传递的最大扭矩，以便在发动机阻力过大时，使从动盘和飞轮盘以及压盘之间打滑，进而保护发动机，使其免于损坏；当由电机向发动机反向传递扭矩时，如果扭矩大于由膜片弹簧的压力产生的摩擦力所能传递的最大扭矩，则两个锯齿环的电机扭矩传递面之间产生压力，上述压力同样可分解成一个轴向分力和一个圆周方向的切向分力，上述轴向分力使从动盘与飞轮盘和压盘之间的压力增加，从而使其摩擦力加大，以便传递较大的扭矩，通过设定合适的电机扭矩传递面与锯齿环轴向的夹角，可确保有一个合理的反向传递的最大扭矩，以便在电机反向拖动发动机启动时，通过限定反向最大可传递扭矩，可限定发动机启动时的转速，进而有效保护发动机，使其免于损坏；由于发动机扭矩传递面与锯齿环轴向的夹角大于电机扭矩传递面与锯齿环轴向的夹角，因此其反向传递时的最大扭矩要小于正向传递的最大扭矩，满足混合动力传动系统对双向传递扭矩的不等矩要求，从而可显著减轻发动机在倒拖启动时因扭矩变化所产生的震动的幅度，进而有效降低整车的震动，实现其减震功能。
作为优选，所述锯齿呈劈形，其一侧的电机扭矩传递面与锯齿环轴向平行。当电机对发动机反向传递的扭矩大于时，如果扭矩大于由膜片弹簧的压力产生的摩擦力所能传递的最大扭矩，则两个锯齿环的电机扭矩传递面之间产生压力，由于电机扭矩传递面与锯齿环轴向平行，上述压力在锯齿环轴向的分力为零，因此，反向可传递的最大扭矩即为由膜片弹簧的压力产生的摩擦力所决定的最大可传递扭矩，选择合适的膜片弹簧的弹力，即可设定合理的反向最大可传递扭矩，从而可简化双向不等矩组件的设计，同时有利于对反向最大可传递扭矩的精确控制。
作为优选，所述锯齿环的锯齿的齿顶设有圆角，有利于提高锯齿的强度以及两个锯齿环之间的完全啮合。
作为优选，所述锯齿环的锯齿的齿根处设有圆角，齿根处圆角的半径小于齿顶的圆角半径，或者也可在锯齿的齿根处设置通槽。从而有利于消除齿根处的应力集中，提高锯齿的强度，并有利于两个锯齿环之间的完全啮合。
综上所述，本实用新型具有如下有益效果：采用双向不等矩组件，可实现正反向不等矩传递扭矩，显著降低反向传递扭矩倒拖启动发动机时的整车震动，有利于发动机的保护。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型的双向不等矩组件的结构示意图；
图3是本实用新型的双向不等矩组件的锯齿环的结构示意图；
图4是本实用新型的双向不等矩组件的锯齿环齿面受力分析示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的描述。
在图1、图2所示的实施例中，本实用新型的用于混合动力传动系统的双向不等矩减震装置的基本部分和现有的摩擦离合器相似，包括依次同轴排列的一个和发动机曲轴13相连接的飞轮盘1、与变速箱轴14相连接的从动盘2、与从动盘2贴合的压盘3、与飞轮盘1外侧固定连接的飞轮盖4、以及设于飞轮盖4和压盘3之间用于使压盘3压紧从动盘2的膜片弹簧5，所述从动盘2在与飞轮盘1和压盘3贴合的两侧端面设有摩擦片7，此外，在飞轮盖4和压盘3之间还设有一个双向不等矩组件6，所述双向不等矩组件6由二个锯齿环8组成，二个锯齿环8分别与压盘3和飞轮盖4同轴连接；如图3所示，锯齿环8在轴向一侧端面设有沿圆周方向排列的劈形锯齿12，所述劈形锯齿12中与锯齿环8轴线平行的齿面为电机扭矩传递面10，另一侧齿面为发动机扭矩传递面9，两个锯齿环8的锯齿12方向相对并相互啮合，其啮合状态如图2所示，为提高锯齿12的强度，并确保锯齿12之间的完全啮合，在锯齿12的齿顶设置圆角，并在齿根处设置矩形通槽11。
下面就本实用新型的工作原理作进一步的说明。
利用膜片弹簧5的弹力使压盘3、从动盘2以及飞轮盘1三者之间贴合，并依靠其压力所产生的摩擦力而使飞轮盘1和从动盘2之间产生一个不变的可传递扭矩，我们将上述可传递扭矩设为Tb，当发动机正向传递扭矩时，其扭矩的传递包括由膜片弹簧5的弹力所限定的摩擦力来实现的Tb、以及由不等矩组件6的压力所产生的摩擦力来实现的扭矩Ta，由于此时发动机所需传递的扭矩大于Tb，因此在飞轮盘1和从动盘2之间会产生相互转动的趋势，并进一步导致分别与飞轮盖4和压盘3连接的不等矩组件6的两个锯齿环8之间产生相互转动的趋势，所以，在两个锯齿环8的发动机扭矩传递面9之间会产生一个压力，我们将此压力设为F，如图4所示，压力F可分解成一个轴向分力Fx和一个圆周方向的切向分力Fy，轴向分力Fx使压盘3、从动盘2以及飞轮盘1之间的压力增加，从而增加摩擦力，进而使正向的可传递扭矩变成Tb+Ta，假如我们将发动机扭矩传递面9与锯齿环8轴向的夹角设为α，则Fx＝F·sinα，因此通过调整夹角α的大小，即可将正向的可传递扭矩调整到一个合适的值，使之能满足发动机正常传递扭矩的需要，同时，在汽车阻力过大时，飞轮盘1和从动盘2之间能产生打滑，从而保护发动机，使其免于损坏；当驱动电机通过变速箱轴14反向传递扭矩而倒拖启动发动机时，由于此时不等矩组件6的两个锯齿环8之间是通过电机扭矩传递面10传递压力的，而电机扭矩传递面10与锯齿环8的轴向平行，由前述公式可知，其在水平方向的分力为零，因此反向的最大可传递扭矩即为Tb，从而实现正反向的不等矩传递，通过调整膜片弹簧5的弹力，使上述最大可传递扭矩Tb与电机反向传递扭矩倒拖启动发动机时所需的扭矩相等，从而可限定反向的最大可传递扭矩Tc＝Tb，进而减小发动机的扭矩震荡(Tc-Tsmin)～(Tc-Tsmax)，并显著降低整车的震动，实现其减震的目的；此外，由于反向可传递的最大扭矩Tc＝Tb，因此可避免因扭矩过大导致倒拖启动时发动机转速急剧升高而损坏。
Claims (5)
1.一种用于混合动力传动系统的双向不等矩减震装置，包括飞轮盘(1)、与飞轮盘(1)同轴依次排列且相互贴合的从动盘(2)与压盘(3)、与飞轮盘(1)外侧固定连接的飞轮盖(4)、以及设于飞轮盖(4)和压盘(3)之间用于使压盘(3)压紧从动盘(2)的膜片弹簧(5)，所述从动盘(2)在与飞轮盘(1)和压盘(3)贴合的两侧端面设有摩擦片(7)，其特征是，所述的双向不等矩减震装置还设有一个双向不等矩组件(6)，所述双向不等矩组件(6)由二个分别与压盘(3)和飞轮盖(4)同轴连接的锯齿环(8)组成，锯齿环(8)在轴向一侧端面设有沿圆周方向排列的锯齿(12)，二个锯齿环(8)的锯齿(12)方向相对并相互啮合，所述锯齿(12)一侧齿面为发动机扭矩传递面(9)，另一侧齿面为电机扭矩传递面(10)，所述发动机扭矩传递面(9)与锯齿环(8)轴向的夹角大于电机扭矩传递面(10)与锯齿环(8)轴向的夹角。
2.根据权利要求1所述的用于混合动力传动系统的双向不等矩减震装置，其特征是，所述锯齿(12)呈劈形，其一侧的电机扭矩传递面(10)与锯齿环(8)轴向平行。
3.根据权利要求1或2所述的用于混合动力传动系统的双向不等矩减震装置，其特征是，所述锯齿环(8)的锯齿(12)的齿顶设有圆角。
4.根据权利要求3所述的用于混合动力传动系统的双向不等矩减震装置，其特征是，所述锯齿环(8)的锯齿(12)的齿根处设有圆角，其半径小于锯齿齿顶的圆角半径。
5.根据权利要求3所述的用于混合动力传动系统的双向不等矩减震装置，其特征是，所述锯齿(12)的齿根处设有通槽(11)。
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