CN210830226U - 无摩擦离合装置、汽车传动系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无摩擦离合装置、汽车传动系统，属于车辆传动装置领域，要解决的问题为如何摆脱摩擦片的摩擦现象；其结构包括液压泵、行星齿轮组和液压阀，液压泵为齿轮液压泵，行星齿轮组的动力输入端用于外接动力输入，行星齿轮组的行星架与液压泵传动连接，行星齿轮组的外齿圈用于与传动轴传动连接；液压阀连通于液压泵的液压油回路上，用于实现液压泵的液压油回路的导通或闭合。汽车驱动系统包括发动机、传动轴和无摩擦离合装置。

Description

无摩擦离合装置、汽车传动系统

技术领域

本实用新型涉及以车辆传动装置领域，具体地说是一种无摩擦离合装置、汽车传动系统。

背景技术

目前汽车上使用的离合器属于摩擦片，利用摩擦片的摩擦力结合动力实现动力传递，在摩擦里结合动力的过程中必然会造成摩擦片的磨损，直至报废从而更换；部分双离合车型因离合片摩擦过热不得不开启保护模式。

行星齿轮传动与普通齿轮传动相比，具有许多独特优点。最显著的特点是在传递动力时可以进行功率分流，并且输入轴和输出轴处在同一水平线上。所以行星齿轮传动现已被广泛应用于各种机械传动系统中的减速器、增速器和变速装置。尤其是因其具有“高载荷、大传动比”的特点而在飞行器和车辆(特别是重型车辆)中得到大量应用。行星齿轮在发动机的扭矩传递上也发挥了很大的作用，由于发动机的转速扭矩等特性与路面行驶需求大相径庭，要把发动机的功率适当地分配到驱动轮，可以利用行星齿轮的上述特性来进行转换；汽车中的自动变速器，也是利用行星齿轮的这些特性，通过离合器和制动器改变各个构件的相对运动关系而获得不同的传动比。

基于行星齿轮传动的优势，通过行星齿轮、液压泵与离合器配合并替代摩擦片，实现汽车制动，以摆脱摩擦片的摩擦现象，避免摩擦损坏，延长使用寿命，减少更换次数以及维护成本，是需要解决的技术问题。

发明内容

本实用新型的技术任务是针对以上不足，提供一种无摩擦离合装置、汽车传动系统，来解决如何摆脱摩擦片的摩擦现象、延长使用寿命并减少维护成本的问题。

第一方面，本实用新型提供一种无摩擦离合装置，包括液压泵、行星齿轮组和液压阀，液压泵为齿轮液压泵，行星齿轮组的动力输入端用于外接动力输入，行星齿轮组的行星架与液压泵传动连接，行星齿轮组的外齿圈用于与传动轴传动连接；液压阀连通于液压泵的液压油回路上，用于实现液压泵的液压油回路的导通或闭合；液压泵通过液压阀导通液压泵的液压油回路时，所述无摩擦离合装置为分离状态，通过液压阀逐渐闭合液压泵的液压油回路时，所述无摩擦离合装置为半联动状态，通过液压阀完全闭合液压泵的液压油回路时，所述无摩擦离合装置为啮合状态。

在上述实施方式中，通过液压阀导通液压泵的液压油回路时，动力输入带动行星齿轮组的行星架转动并带动液压泵转动，对传动轴无作用力，所述无摩擦离合装置为分离状态；通过液压阀逐渐闭合液压泵的液压油回路时，液压泵的液压油回路中液压油流通性减弱，发动机增速或者继续闭合液压阀，都将增加液压油的压力，对传动轴产生一定反作用力，所述无摩擦离合装置为分离状态半联动状态；通过液压阀完全闭合液压泵的液压油回路时，瞬间升高的压力使得液压泵和行星齿轮组的行星架停止转动，动力完全传递至行星齿轮组的外齿圈，通过行星齿轮组的外齿圈转动输出动力，所述无摩擦离合装置为啮合状态。

作为优选，液压阀包括外管及可转动套设于外管内的内管，内管的开口端和外管的开口端套接配合作为油流入口，内管的盲端穿出外管的另一端用于连接外力；外管的管壁上开设有外出油口和外导油出口；内管的管壁上开设有内出油口和内导油出口；外出油口和内出油口对应配合作为出油口，外导油出口和内导油出口对应配合作为导油出口，通过外力作用于内管的盲端带动内管相对外管转动以实现出油口的重合导通或错位闭合，出油口与导油出口同步重合导通或错位闭合；液压泵的出油口穿过外管与内管的开口端连通，液压泵的进油口与外导油出口和外出油口连通。

在上述实施方式中，内管可转动的套接于外管内组成液压阀阀体，内管的开口端套接于外管的开口端内作该液压阀的油流入口，内管的盲端穿出外管的另一端用于外接外力，通过外力带动内管相对于外管转动以实现才出油口的重合导通或错位闭合。在对外管和内管在进行制作装配时，需要满足如下条件：当外出油口和内出油口重合使得出油口重合导通时，外导油出口和内导油出口重合使得导油出口导通；当外出油口和内出油口错位使得出油口错位闭合时，外导油出口和内导油出口错位使得导油出口错位闭合。

作为优选，外管的内壁上开设有平行于其中轴线的外导油槽；内管的管壁上开设有内导油入口，内管的管壁上开设有环绕其圆周的内导油槽，内导油槽与内出油口连通；出油口重合导通时，外导油槽的一端与内导油槽连通、另一端与内导油入口连通，出油口错位闭合时，外导油槽的一端与内导油槽连通、另一端与内导油入口错位。

在上述优选的实施方式中，在对外管和内管在进行制作装配时，需要满足如下条件：当外出油口和内出油口重合使得出油口重合导通时，外导油槽的一端与内导油槽连通、另一端与内导油入口连通，同时，外导油出口和内导油出口重合使得导油出口导通；当外出油口和内出油口错位使得出油口错位闭合时，外导油槽的一端与内导油槽连通、另一端与内导油入口错位，同时，外导油出口和内导油出口错位使得导油出口错位闭合。

作为优选，外出油口和内出油口的水平截面呈三角形。

在上述优选的实施方式中，松开离合踏板时，内出油口和外出油口之间遵循三角底边先关闭、三角顶点最后关闭的方式逐渐错位闭合。

作为优选，外出油口和内出油口的水平截面为矩形。

更优的，内管内设置有活销和弹簧，弹簧的一端与内管的盲端连接、另一端与活销连接，弹簧用于带动活销在内管内移动以实现内出油口的部分导通或全部导通。

在上述更优的实施方式中，当弹簧处于自然伸长状态时，活销位于内出油口处使得内出油口部分导通；当内管中液压油压力较大，压缩弹簧向内管的盲端处压缩，则带动活销向内管的盲端处移动，使得内出油口的出油面积逐渐增大；当内管中液压油的压力减小后，压缩的弹簧释放弹性势能并带动活销复位。

更优的，外出油口和内出油口的宽度边呈圆弧形。

更优的，还包括离合踏板，离合踏板的通过连杆与内管的盲端连接，通过踩踏/释放离合踏板实现液压阀导通/闭合。

该液压阀连通于液压泵的进油口和出油口之间，且与外力连接，该液压阀的工作状态为：踩下离合踏板时，该液压阀的出油口重合导通，当松开离合踏板时，该液压阀的出油口逐渐错位闭合。

第二方面，本实用新型提供一种汽车驱动系统，包括发动机、传动轴和如第一方面任一项所述的无摩擦离合装置，发动机与行星齿轮组的动力输入轴传动连接，传动轴与行星齿轮组的外齿圈传动连接。

本实用新型的无摩擦离合装置、汽车传动系统具有以下优点：

1、行星齿轮组的动力输入轴外接动力输入，行星齿轮组的外齿圈外接传动轴，行星齿轮组的行星架与液压泵传动连接，液压泵的液压油回路上连通有液压阀，通过液压阀实现液压泵的液压油回路的导通和闭合，可实现离合器功能，摆脱了摩擦片的摩擦现象，避免摩擦损坏，延长使用寿命，减少更换次数以及维护成本；

2、将液压阀连通于液压泵的进油口和出油口之间，制作工艺简单，节省成本，且使用寿命长；

3、当发动机转速不一样的条件下，松开离合踏板程度一样而动力连接程度不一样，外出油口和内出油口的水平截面为三角形，在松开离合踏板时，外出油口和内出油口的三角形底部开始错位闭合、三角形顶点后错位闭合，基于上述采用三角形出油口可减轻因发动机转速不一样条件下动力连接程度不一样的问题。

附图说明

为了更清除地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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他的附图。

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

附图1为实施例1无摩擦离合装置中内管的结构示意图；

附图2为实施例1无摩擦离合装置中外管的结构示意图；

附图3为实施例1无摩擦离合装置中液压阀的内部结构示意图；

附图4为实施例1无摩擦离合装置的结构示意图；

附图5为实施例1改进后无摩擦离合装置中内管的结构示意图；

附图6为实施例1改进后无摩擦离合装置中外管的结构示意图；

附图7为实施例1改进后无摩擦离合装置中液压阀的内部结构示意图；

附图8为实施例2无摩擦离合装置中内管的结构示意图；

附图9为实施例2无摩擦离合装置中外管的结构示意图；

附图10为实施例2无摩擦离合装置中液压阀的内部结构示意图；

附图11为实施例2改进后无摩擦离合装置中内管的结构示意图；

图中：1、内管，2、外管，3、输油管，4、连杆，5、离合踏板，6、液压泵，7、行星齿轮组，8、活销，9、弹簧；

101、内出油口，102、内导油出口，103、内导油槽，104、内导油入口；201、外出油口，202、外导油出口，203、外导油槽；

701、行星架；702、行星齿轮组的外齿圈。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定，在不冲突的情况下，本实用新型实施例以及实施例中的技术特征可以相互结合。

本实用新型实施例提供无摩擦离合装置、汽车传动系统，用于解决如何摆脱摩擦片的摩擦现象、延长使用寿命并减少维护成本的技术问题。

实施例1：

如附图1-4所示，本实用新型的无摩擦离合装置，包括液压泵6、行星齿轮组7、离合踏板和液压阀，液压阀包括外管2及可转动套设于外管2内的内管1，内管1的开口端和外管2的开口端套接配合作为油流入口，内管1的盲端穿出外管2的另一端与离合踏板连接；外管2的管壁上开设有外出油口201和外导油出口202；内管1的管壁上开设有内出油口101和内导油出口102；外出油口201和内出油口101对应配合作为出油口，外导油出口202和内导油出口102对应配合作为导油出口，通过离合踏板作用于内管1的盲端带动内管1相对外管2转动以实现出油口的重合导通或错位闭合，出油口与导油出口同步重合导通或错位闭合；液压泵6的出油口穿过外管2与内管1的开口端连通，液压泵6的进油口与外导油出口202和外出油口201连通；行星齿轮组7的行星架701与液压泵6的动力输入端传动连接。

其中，内出油口101和外出油口201对应配合作为该液压阀的出油口，内出油口101和外出油口201的外形和尺寸均相同，内管1相对于外管2转动过程中，内出油口101与外出油口201重合时出油口导通，内出油口101和外出油口201错位时出油口闭合。本实施例中，内出油口101和外出油口201在水平方向截面呈三角形，转动内管1使得出油口错位闭合时，循序三角形底边先闭合、三角形顶点后闭合的方式执行出油口的错位闭合。

外导油出口202与外导油出口202对应配合作为该液压阀的导油出口，外导油出口202与内导油出口102的外形和尺寸均相同，内管1相对于外管2转动过程中，内导油出口102与外导油出口202重合时该液压阀的导油出口导通，内导油出口102与外导油出口202错位时该液压阀的导油出口闭合。本实施例中，在装配内管1时，需要满足出油口和导油出口在重合导通和错位闭合上同步。

为便于液压泵6与液压阀的连通，还设置有输油管3，输油管3的一端与外导油出口202连通，另一端与液压泵6的进油口连通，用于实现液压阀与液压泵6的连通。

为便于转动内管1，在内管1的盲端设置有离合踏板，在内管1的盲端与离合踏板之间设置有连杆4，连杆4为L型弯折杆，连杆4的底端与内管1的盲端连接，连杆4的顶端与离合踏板连接。

本实施例无摩擦离合装置的工作方式为：

当踩下离合踏板时，内管1相对外管2转动，液压阀的出油口重合导通，导油出口重合导通，液压油通过油进入口进入内管1内，经由出油口流入液压泵6内，液压油在液压泵6和液压阀中循环流通，此时相当于离合器分离，不传动动力；

当松开离合踏板过程中，内管1相对外管2转动，液压阀的出油口逐渐错位闭合，导油出口逐渐错位闭合，液压阀与液压泵6之间液压油流通性减弱，发动机增速或者继续送松开离合踏板，都将增加液压油的压力，使传动轴产生一定反作用力，相对于离合器的半联动；

当完全松开离合踏板，液压阀的出油口、导油出口均完全错位闭合，液压泵6与液压阀之间液压油不能流通，瞬间升高的压力将液压泵6停止转动，动力完全传递至行星齿轮的外齿圈传动轴，相当于离合器完全啮合。

发动机转速不同的条件下，松开离合踏板程度一样但动力连接程度会不同，相对于其他形状，将外出油口201和内出油口101设置为三角形，可很大程度减轻因发动机转速不同而导致的连接程度不同。

如附图5-7所示，作为本实施例的进一步改进，外管2的内壁上开设有平行于其中轴线的外导油槽203；

内管1的管壁上开设有内导油入口104，内管1的管壁上开设有环绕其圆周的内导油槽103，内导油槽103与内出油口101连通；出油口重合导通时，外导油槽203的一端与内导油槽103连通、另一端与内导油入口104连通，出油口错位闭合时，外导油槽203的一端与内导油槽103连通、另一端与内导油入口104错位。

外导油槽203为长条状，其一端用于与内导油槽103连通，其另一端用于与内导油入口104连通；内导油槽103为半圆弧状，其一端与内导油出口102连通，其另一端与外导油槽203的一端连通，当内管1与一定范围内转动时，由于内导油槽103为半圆弧状，因此可确保外导油槽203始终与内导油槽103连通，而外导油槽203与内导油入口104可随着内管1的转动出现错位闭合或重合导通的状态。本实施例中，在装配内管1时，需要满足出油口重合导通时，外导油槽203与内导油入口104重合导通，当出油口错位闭合时，外导油槽203与内导油入口104错位闭合。

改进的无摩擦离合装置的工作方式为：当踩下离合踏板时，内管1相对外管2转动，液压阀的出油口重合导通，导油出口重合导通，内出油口101、内导油槽103、外导油槽203和内导油入口依次连通，液压油通过油进入口进入内管1内，经由出油口流入液压泵6内，液压油在液压泵6和液压阀中循环流通，此时相当于离合器分离，不传动动力；

当松开离合踏板过程中，内管1相对外管2转动，液压阀的出油口逐渐错位闭合，导油出口逐渐错位闭合，外导油槽203和内导油入口104逐渐错位闭合，该液压阀与液压泵之间液压油流通性减弱，发动机增速或者继续送松开离合踏板，都将增加液压油的压力，是传动轴产生一定反作用力，相对于离合器的半联动；

当完全松开离合踏板，液压阀的出油口、导油出口以及外导油槽203和内导油入口104均完全错位闭合，液压泵6与液压阀之间液压油不能流通，瞬间升高的压力将液压泵6停止转动，动力完全传递至行星齿轮的外齿圈传动轴，相当于离合器完全啮合。

上述液压阀为本实施例的优选液压阀，在实际应用中，可选用现有结构的其他液压阀和液阀控制装置，通过液压阀和液阀控制装置实现液阀的导通和闭合，从而实现液压泵6的液压油回路的导通和闭合。

实施例2：

如附图8-10所示，本实施例为在实施例1改进后技术方案基础上的进一步改进，本实施例与实施例1的区别为：外出油口201和内出油口101水平截面呈矩形，且外出油口201和内出油口101的宽度边呈圆弧形。

如附图11所示，作为本实施例的进一步改进，在内管1内设置有活销8和弹簧9，弹簧9的一端与内管1的盲端连接、另一端与活销8连接，弹簧9用于带动活销8在内管1内移动以实现内出油口101的部分导通或全部导通。

本实施例液压阀的工作方式为：

当踩下离合踏板时，该液压阀的出油口重合导通，内出油口101、内导油槽103、外导油槽203和内导油入口104依次连通，且该液压阀的导油出口重合导通，液压油通过油流入口进入内管1内，经由出油口流出至液压泵6，液压油在液压泵6和该液压阀中循环流动，液压油没有压力，活销8在内管1中占据了内出油口101的部分位置，发动机转速不一致，如果发动机转速增高，液压泵6转速随之增高，液压油流量增大，活销8在内出油口101位置处形成障碍，液压油必然推动活销8向内管1的盲端移动，以增大出油口面积使得液压油顺利流出，发动机转速越高，液压油推动活销8向后移动以使得内出油口101有足够的出油面积，如果发动机转速降低，液压油压力变小，活销8在弹簧9的作用返回原位，即踩下离合踏板，不论发动机转速高低，液压油都不会产生太高的压力，从而传动轴不会产生反作用力，此时相对于离合器分离，不传动动力；

在松开离合踏板过程中，离合踏板松开到一定程度(如1/4状态)，内管1在连杆4的作用下产生相对转动，该液压阀的出油口随之逐渐错位，外导油槽203和内导油入口104完全错位闭合，同时外导油入口和内导油入口104完全错位闭合，活销8与内管1的盲端之间的压力腔已经封闭，压力腔内液压油无法排出，此时活销8向内管1的盲端方向移动，液压油产生压力，所以无法向内管1的盲端方向移动，此时出油口的出油面积已经固定，发动机转速增高或者离合踏板继续松开，都将增加液压油的压力，是传动轴产生一定的反作用力，此时，相当于离合的半联动；

当完全松开离合踏板，液压阀的出油口、导油出口以及外导油槽203和内导油入口104均完全错位闭合，液压泵6与液压阀之间液压油不能流通，瞬间升高的压力将液压泵6停止转动，动力完全传递至行星齿轮的外齿圈传动轴，相当于离合器完全啮合。

实施例3：

本实用新型的汽车驱动系统，包括发动机和无摩擦离合装置，发动机用于驱动传动轴传动，传动轴与行星轮的外齿圈传动连接。

无摩擦离合装置可根据需求选用实施例1公开的无摩擦离合装置或实施例2公开的无摩擦离合装置。发动机与上述无摩擦离合装置配合，实现车辆动力传动的控制。

以上所述实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。

Claims (9)

1.无摩擦离合装置，其特征在于包括液压泵、行星齿轮组和液压阀，液压泵为齿轮液压泵，行星齿轮组的动力输入端用于外接动力输入，行星齿轮组的行星架与液压泵传动连接，行星齿轮组的外齿圈用于与传动轴传动连接；

液压阀连通于液压泵的液压油回路上，用于实现液压泵的液压油回路的导通或闭合；液压泵通过液压阀导通液压泵的液压油回路时，所述无摩擦离合装置为分离状态，通过液压阀逐渐闭合液压泵的液压油回路时，所述无摩擦离合装置为半联动状态，通过液压阀完全闭合液压泵的液压油回路时，所述无摩擦离合装置为啮合状态。

2.根据权利要求1所述的无摩擦离合装置，其特征在于液压阀包括外管及可转动套设于外管内的内管，内管的开口端和外管的开口端套接配合作为油流入口，内管的盲端穿出外管的另一端用于连接外力；

外管的管壁上开设有外出油口和外导油出口；

内管的管壁上开设有内出油口和内导油出口；

外出油口和内出油口对应配合作为出油口，外导油出口和内导油出口对应配合作为导油出口，通过外力作用于内管的盲端带动内管相对外管转动以实现出油口的重合导通或错位闭合，出油口与导油出口同步重合导通或错位闭合；

液压泵的出油口穿过外管与内管的开口端连通，液压泵的进油口与外导油出口和外出油口连通。

3.根据权利要求2所述的无摩擦离合装置，其特征在于外管的内壁上开设有平行于其中轴线的外导油槽；

内管的管壁上开设有内导油入口，内管的管壁上开设有环绕其圆周的内导油槽，内导油槽与内出油口连通；

出油口重合导通时，外导油槽的一端与内导油槽连通、另一端与内导油入口连通，出油口错位闭合时，外导油槽的一端与内导油槽连通、另一端与内导油入口错位。

4.根据权利要求2或3所述的无摩擦离合装置，其特征在于外出油口和内出油口的水平截面呈三角形。

5.根据权利要求2或3所述的无摩擦离合装置，其特征在于外出油口和内出油口的水平截面为矩形。

6.根据权利要求5所述的无摩擦离合装置，其特征在于内管内设置有活销和弹簧，弹簧的一端与内管的盲端连接、另一端与活销连接，弹簧用于带动活销在内管内移动以实现内出油口的部分导通或全部导通。

7.根据权利要求5所述的无摩擦离合装置，其特征在于外出油口和内出油口的宽度边呈圆弧形。

8.根据权利要求1、2或3所述的无摩擦离合装置，其特征在于还包括离合踏板，离合踏板的通过连杆与内管的盲端连接，通过踩踏/释放离合踏板实现液压阀导通/闭合。

9.汽车传动系统，其特征在于包括发动机、传动轴和如权利要求1-8任一项所述的无摩擦离合装置，发动机与行星齿轮组的动力输入轴传动连接，传动轴与行星齿轮组的外齿圈传动连接。

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