CN212690716U - 用于自动变速装置的离合机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于自动变速装置的离合机构，包括：输入轴、低速驱动齿、高速驱动齿轴和扭矩离合器；高速驱动齿轴旋转连接至壳体；输入轴的另一端转动连接至高速驱动齿轴；扭矩离合器的一端通过键连接至输入轴且另一端通过键连接至高速驱动齿轴；低速驱动齿套设于输入轴且通过键连接至扭矩离合器的一端；高速驱动齿轴的直径大于低速驱动齿的直径；扭矩离合器包含：联轴器、传动盘、传动毂、扭簧、若干离心块和用于分别对若干离心块进行复位的若干复位弹簧。用于自动变速装置的离合机构能够根据输入轴的转速自动改变高速驱动齿轴与输入轴之间的啮合状态，从而实现自动变速箱在低速传动和高速传动之间的切换，结构简单且稳定。

Description

用于自动变速装置的离合机构

技术领域

本实用新型涉及一种用于自动变速装置的离合机构。

背景技术

电动汽车是指以电机驱动车轮行驶的车辆，其发展前景被广泛看好。变速箱是用来改变来自驱动结构的转速和转矩的机构，它能改变输出轴和输入轴传动比，是汽车的重要部件，用于改变汽车的档位。

目前，中小型电动汽车的变速箱一般采用两种形式：一种是电子控制机械式变速箱，即，速度传感器将速度信号反馈至电子控制单元，电子控制单元控制电动拨叉动作，从而实现变档。另一种是手动机械式变速箱，即，驾驶员根据经验手动拨动拨叉，从而实现变档。

上述两种形式的变速箱，均通过拨叉更换齿轮啮合的位置，从而改变速比，然而，齿轮在变换位置时均会产生明显的顿挫感，严重时甚至会造成打齿，缩短变速箱的使用寿命，同时也严重影响驾乘人员的舒适感。同时，现有的变速箱，结构比较复杂，且稳定性较低，使用寿命较短。

实用新型内容

本实用新型提供了一种用于自动变速装置的离合机构，采用如下的技术方案：

一种用于自动变速装置的离合机构，包括输入轴；输入轴的一端转动连接至自动变速装置的壳体；用于自动变速装置的离合机构还包括：低速驱动齿、高速驱动齿轴和扭矩离合器；高速驱动齿轴旋转连接至壳体；输入轴的另一端转动连接至高速驱动齿轴；扭矩离合器的一端通过键连接至输入轴且另一端通过键连接至高速驱动齿轴；低速驱动齿套设于输入轴且通过键连接至扭矩离合器的一端；高速驱动齿轴的直径大于低速驱动齿的直径；扭矩离合器包含：联轴器、传动盘、传动毂、扭簧、若干离心块和用于分别对若干离心块进行复位的若干复位弹簧；传动盘转动套设于输入轴的外周；联轴器止转套设于输入轴的外周；扭簧一端连接至联轴器且另一端连接至传动盘以将输入轴的扭矩传递至传动盘；若干离心块的一端转动连接至传动盘且另一端通过复位弹簧的约束接触联轴器的外壁；低速驱动齿止转连接至传动盘；高速驱动齿轴止转连接至传动毂。

进一步地，复位弹簧的一端连接至离心块的自由端且另一端连接至与离心块相邻的另一离心块的固定端。

进一步地，离心块的自由端形成有凸起；联轴器的外壁形成有用于容纳凸起的凹部和用于配合凸起以将离心块推动至与传动毂接触的凸部。

进一步地，离心块包括多层离心片；多层离心片叠加形成离心块。

进一步地，多层离心片中的一个的两端分别形成有用于连接复位弹簧的连接孔。

进一步地，扭矩离合器还包含若干摩擦片；摩擦片连接至离心块且位于离心块和传动毂之间以当离心块向传动毂运动时与传动毂接触。

进一步地，摩擦片形成有定位凸起；离心块的接触摩擦片的一侧形成有用于与定位凸起配合的定位凹槽。

进一步地，离心块的转动轴线与输入轴的转动轴线平行。

本实用新型的有益之处在于提供的用于自动变速装置的离合机构，能够根据输入轴的转速自动改变高速驱动齿轴与输入轴之间的啮合状态，从而实现自动变速箱在低速传动和高速传动之间的切换，结构简单且稳定。

附图说明

图1是本实用新型的一种自动变速装置的示意图；

图2是图1中的自动变速装置的内部结构的示意图；

图3是图2中的自动变速装置的另一角度的示意图；

图4是图2中的自动变速装置的扭矩离合器的剖视图；

图5是图2中的自动变速装置的扭矩离合器的内部结构示意图；

图6是图2中的自动变速装置的扭矩离合器的离心块的凸起与离合器的凹部配合的示意图；

图7是图6中的自动变速装置的的扭矩离合器的扭簧和联轴器的安装结构的示意图；

图8是图2中的自动变速装置的低速传动齿的内部结构的示意图；

图9是图2中的差速组件的内部结构的示意图。

自动变速装置1，壳体10，驱动组件20，输入轴201，低速驱动齿202，高速驱动齿轴203，转动槽2031，扭矩离合器30，联轴器301，凹部3011，凸部3012，传动盘302，传动毂303，扭簧304，离心块305，自由端3051，凸起3052，固定端3053，定位凹槽3054，离心片3055，连接孔3056，复位弹簧306，摩擦片307，定位凸起3071，连接组件40，中间轴401，低速传动齿402，斜槽4021，大端4022，小端4023，驱动槽4024，第一台阶4024，高速传动齿403，传动齿404，滚柱405，倒挡组件50，倒挡盘501，第二台阶5011，环形凹槽5012，拨叉502，电磁离合器503，伸缩轴5031，差速组件60，差速齿壳601，行星齿轮602，第一输出齿603，第二输出齿604。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作具体的介绍。

如图1至图9所示，一种自动变速装置1，包括壳体10、驱动组件20、差速组件60和连接组件40。其中，驱动组件20用于连接驱动结构以输入驱动力；差速组件60用于将驱动组件20输入的驱动力输出至驱动轮以实现驱动；连接组件40用于连接驱动组件20和差速组件60以将驱动组件20输入的驱动力传递至差速组件60。驱动组件20、差速组件60和连接组件40均安装于壳体10内部。

在本方案中，驱动组件20包含：输入轴201、低速驱动齿202、高速驱动齿轴203和扭矩离合器30。连接组件40包含：中间轴401、低速传动齿402、高速传动齿403和传动齿404。差速组件60包含差速齿壳601。

作为具体的结构，高速驱动齿轴203旋转连接至壳体10。输入轴201的一端转动连接至壳体10且另一端转动连接至高速驱动齿轴203，也就是说告诉驱动齿轴能够相对输入轴201转动。扭矩离合器30的一端通过键连接至输入轴201且另一端通过键连接至高速驱动齿轴203，也就是说扭矩联轴器301、输入轴201和高速驱动齿轴203能够作为一个整体进行转动。低速驱动齿202套设于输入轴201的外周且通过键连接至扭矩离合器30的一端，也就是说低速驱动齿202能够相对于输入轴201转动且能够与扭矩联轴器301作为一个整体进行转动。中间轴401转动连接至壳体10。高速传动齿403固定连接至中间轴401且与高速驱动齿轴203啮合。低速传动齿402转动连接至中间轴401且与低速驱动齿202啮合。传动齿404固定连接至中间轴401。差速齿壳601转动连接至壳体10且与传动齿404啮合。这里的扭矩离合器30在输入轴201低速转动时，能够带动低速驱动齿202转动，而在输入轴201的转速增大到某一数值到达高速转动后，扭矩离合器30便能同时驱动低速驱动齿202和高速驱动齿轴203。

作为进一步的结构，扭矩离合器30包含：联轴器301、传动盘302、传动毂303、扭簧304、若干离心块305和用于分别对若干离心块305进行复位的若干复位弹簧306。

联轴器301通过键连接止转套设于输入轴201的外周，即在输入轴被驱动结构驱动沿逆时针方向转动时，联轴器301能够与输入轴201进行同步转动。

传动盘302转动套设于输入轴201的外周。

扭簧304一端连接至联轴器301且另一端连接至传动盘302以将输入轴201的扭矩传递至传动盘302。也就是说，输入轴201在沿逆时针转动时通过键带动联轴器301沿逆时针同步转动，而联轴器301在转动时通过扭簧304带动传动盘302沿逆时针进行转动。

低速驱动齿202通过键连接止转连接至传动盘302。在传动盘302沿逆时针转动时，能够带动低速驱动齿202一起沿逆时针方向转动。此时，低速驱动齿202带动低速传动齿402沿顺时针方向运动。

进一步地，低速传动齿402通过轴承转动连接至中间轴401。低速传动齿402和中间轴401之间还设有多个滚柱405。低速传动齿402的内侧形成有多个分别用于容纳多个滚柱405的斜槽4021。斜槽4021具有大端4022和小端4023。

滚柱405在斜槽4021的大端4022和小端4023之间运动(放在自动变速装置1的独权内)。其中，斜槽4021的大端4022的在沿所述中间轴401的径向方向上的深度值大于滚柱405的直径。斜槽4021的小端4023的在沿所述中间轴401的径向方向上的深度值小于等于滚柱405的直径。当低速驱动齿202带动低速传动齿402沿顺时针方向运动时，滚柱405运动至斜槽4021的小端4023内，这时滚柱405与低速传动齿402和中间轴401均紧密配合，以使得低速传动齿402能够通过滚柱405带动中间轴401一起沿顺时针方向转动，进而带动传动齿404沿顺时针方向进行转动。传动齿404再带动差速齿壳601沿逆时针方向进行转动，便将输入轴201输入的驱动力传递至差速组件60。

更进一步地，若干离心块305的一端转动连接至传动盘302且另一端通过复位弹簧306的约束接触联轴器301的外壁。高速驱动齿轴203通过键连接止转连接至传动毂303，传动毂303在转动时能够带动告诉驱动齿轴进行转动。

具体而言，当输入轴201低速转动时，离心块305由于受到复位弹簧306的约束力，所以与传动毂303之间没有任何接触。而当输入轴201的转速增大到某一数值到达高速转动后，扭矩离合器30的扭簧304产生较大的扭力。该扭簧304产生的较大的扭力克服离心块305受到的复位弹簧306施加的约束力，驱使联轴器301推动离心块305相对传动盘302发生转动直至接触传动毂303。此时，离心块305通过其与传动毂303之间的较大的摩擦力带动传动毂303沿逆时针方向进行高速转动。传动毂303再通过键连接带动高速驱动齿轴203沿逆时针方向进行高速转动。这时，低速驱动齿202、扭矩离合器30和高速驱动齿轴203均与输入轴201一起同步转动。

由于高速驱动齿轴203的直径大于低速驱动齿202的直径，(放在自动变速装置1的独权内)，所以在低速驱动齿202、扭矩离合器30和高速驱动齿轴203均与输入轴201一起同步转动时，高速驱动齿轴203驱动高速传动齿403做高速转动，从而带动中间轴401做高速转动，进而通过传动齿404带动差速齿壳601实现高速转动，而低速驱动齿202驱动低速传动齿402做低速转动。也就是说，在输入轴201沿逆时针方向高速转动时，中间轴401沿顺时针方向转动的转速大于低速传动齿402沿顺时针方向转动的转速。在这种情况下，滚柱405运动至斜槽4021的大端4022。由于斜槽4021的大端4022的深度大于滚柱405的直径，所以低速传动齿402能够与中间轴401发生相对转动，即出现打滑现象。此时低速驱动齿202与中间轴401之间没有驱动力的传递。

作为一种优选的实施方式，复位弹簧306的一端连接至离心块305的自由端3051且另一端连接至与离心块305相邻的另一离心块305的固定端3053。这样，复位弹簧306能够对离心块305的自由端3051施加拉力，使得离心块305的自由端3051与联轴器301的外壁能够保持接触。

作为一种优选的实施方式，离心块305的自由端3051形成有凸起3052。联轴器301的外壁形成有凹部3011和凸部3012。凹部3011用于容纳凸起3052。凸部3012用于配合凸起3052以将离心块305推动至与传动毂303接触。当输入轴201低速转动时，复位弹簧306拉动离心块305的自由端3051，是该自由端3051位于凹部3011内。而当输入轴201高速转动时，扭簧304驱使联轴器301相对传动盘302发生转动。在联轴器301转动时，其凸部3012逐渐向离心块305的凸起3052运动并最终通过凸部3012将凸起3052顶出，从而实现将离心块305推动至接触传动毂303。同时，离心块305的转动轴线与输入轴201的转动轴线平行以保证结构的稳定性。

作为一种具体的实施方式，扭矩离合器30还包含若干摩擦片307。摩擦片307连接至离心块305且位于离心块305和传动毂303之间。这样，在离心块305向传动毂303运动时，是通过摩擦片307接触传动毂303，能够大大增加离心块305和传动毂303之间的摩擦力，从而保证驱动传动毂303的稳定性，进而保证驱动力传递的精度。

具体地，摩擦片307形成有定位凸起3071。离心块305的接触摩擦片307的一侧形成有用于与定位凸起3071配合的定位凹槽3054。这样，能够保证摩擦片307也离心块305之间的结构稳定性，避免二者之间发生相对位移。其中，离心块305包括多层离心片3055。多层离心片3055叠加形成离心块305。

进一步地，多层离心片3055中的一个的两端分别形成有连接孔3056。连接孔3056用于连接复位弹簧306。复位弹簧306的一端连接至离心块305的自由端3051的连接孔3056，且另一端连接至与离心块305相邻的另一离心块305的固定端3053的连接孔3056。

作为本方案的实施方式，自动变速装置1还包含倒挡组件50。倒挡组件50包括：倒挡盘501、拨叉502和电磁离合器503。

倒挡盘501通过花键滑动套设于中间轴401的外周且与低速传动齿402相邻。

拨叉502一端连接至电磁离合器503的伸缩轴5031上且另一端滑动连接至倒挡盘501。

低速传动齿402的面向倒挡盘501的一侧形成有多个第一台阶4024。

倒挡盘501形成有分别用于与多个第一台阶4024配合的多个第二台阶5011。

低速传动齿402的内侧形成有多个驱动槽4024。多个驱动槽4024分别用于容纳多个滚柱405。驱动槽4024连通至斜槽4021的大端4022。

具体而言，在无需倒挡时，电磁离合器503的伸缩杆伸出，从而带动倒挡盘501沿中间轴401滑动至脱离低速传动齿402。当需要进行倒挡时，控制电磁离合器503使得电磁离合器503的伸缩杆收缩。此时伸缩杆带动倒挡盘501沿中间轴401滑动至倒挡盘501的多个第二台阶5011插入低速传动齿402的多个第一台阶4024之间，即此时，多个第一台阶4024和多个第二台阶5011处于间隔分布状态。这时外部的驱动结构驱动输入轴201沿顺时针方向低速转动。输入轴201通过扭矩离合器30带动低速驱动轴沿顺时针方向低速转动，从而带动低速传动齿402沿逆时针方向低速转动。此时，滚柱405运动至驱动槽4024内，并紧紧的压装在驱动槽4024内。这时低速传动齿402与中间轴401能够同步转动，即能够带动中间轴401沿逆时针方向转动，从而带动传动齿404沿逆时针方向转动。传动齿404在带动差速齿壳601顺时针转动，从而实现倒行操作。

作为一种具体的实施方式，倒挡盘501形成有环形凹槽5012。拨叉502的另一端滑动连接至环形凹槽5012内。

作为一种具体的实施方式，第一台阶4024形成有第一直角面和第一斜面。第二台阶5011形成有用于接触第一直角面的第二直角面和用于接触第一斜面的第二斜面。

作为一种优选的实施方式，差速组件60还包含：两个行星齿轮602、第一输出齿603和第二输出齿604。

两个行星齿轮602转动连接至差速齿壳601。第一输出齿603和第二输出齿604转动连接至差速齿壳601且与两个行星齿轮602啮合。

作为一种具体的实施方式，输入轴201与高速驱动齿轴203同轴设置。

作为一种具体的实施方式，传动齿404位于高速传动齿403和低速传动齿402之间。

作为一种具体的实施方式，传动齿404与中间轴401一体形成。

作为一种具体的实施方式，高速驱动齿轴203形成有转动槽2031。转动槽2031用于容纳输入轴201的另一端。输入轴201的另一端通过轴承转动支撑于转动槽2031内。

作为一种具体的实施方式，壳体10包括左壳体10和右壳体10。左壳体10固定连接至右壳体10并与右壳体10共同形成一个用于安装驱动组件20、差速组件60和连接组件40的安装空间。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本实用新型，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.一种用于自动变速装置的离合机构，包括输入轴；所述输入轴的一端转动连接至自动变速装置的壳体；其特征在于，所述用于自动变速装置的离合机构还包括：低速驱动齿、高速驱动齿轴和扭矩离合器；所述高速驱动齿轴旋转连接至所述壳体；所述输入轴的另一端转动连接至所述高速驱动齿轴；所述扭矩离合器的一端通过键连接至所述输入轴且另一端通过键连接至所述高速驱动齿轴；所述低速驱动齿套设于所述输入轴且通过键连接至所述扭矩离合器的一端；所述高速驱动齿轴的直径大于所述低速驱动齿的直径；所述扭矩离合器包含：联轴器、传动盘、传动毂、扭簧、若干离心块和用于分别对若干所述离心块进行复位的若干复位弹簧；所述传动盘转动套设于所述输入轴的外周；所述联轴器止转套设于所述输入轴的外周；所述扭簧一端连接至所述联轴器且另一端连接至所述传动盘以将所述输入轴的扭矩传递至所述传动盘；若干所述离心块的一端转动连接至所述传动盘且另一端通过所述复位弹簧的约束接触所述联轴器的外壁；所述低速驱动齿止转连接至所述传动盘；所述高速驱动齿轴止转连接至所述传动毂。

2.根据权利要求1所述的用于自动变速装置的离合机构，其特征在于，

所述复位弹簧的一端连接至所述离心块的自由端且另一端连接至与所述离心块相邻的另一所述离心块的固定端。

3.根据权利要求2所述的用于自动变速装置的离合机构，其特征在于，

所述离心块的自由端形成有凸起；所述联轴器的外壁形成有用于容纳所述凸起的凹部和用于配合所述凸起以将所述离心块推动至与所述传动毂接触的凸部。

4.根据权利要求3所述的用于自动变速装置的离合机构，其特征在于，

所述离心块包括多层离心片；多层所述离心片叠加形成所述离心块。

5.根据权利要求4所述的用于自动变速装置的离合机构，其特征在于，

多层离心片中的一个的两端分别形成有用于连接所述复位弹簧的连接孔。

6.根据权利要求1所述的用于自动变速装置的离合机构，其特征在于，

所述扭矩离合器还包含若干摩擦片；所述摩擦片连接至所述离心块且位于所述离心块和所述传动毂之间以当所述离心块向所述传动毂运动时与所述传动毂接触。

7.根据权利要求6所述的用于自动变速装置的离合机构，其特征在于，

所述摩擦片形成有定位凸起；所述离心块的接触所述摩擦片的一侧形成有用于与所述定位凸起配合的定位凹槽。

8.根据权利要求1所述的用于自动变速装置的离合机构，其特征在于，

所述离心块的转动轴线与所述输入轴的转动轴线平行。

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