專(zhuān)利名稱(chēng)：基于多片式電磁離合器的自動(dòng)機(jī)械式變速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于多片式電磁離合器的自動(dòng)機(jī)械式變速器，屬于汽車(chē)制造技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著對(duì)汽車(chē)經(jīng)濟(jì)性、排放性要求的日益提高，各種新能源汽車(chē)應(yīng)運(yùn)而生，其中小型純電動(dòng)汽車(chē)作為電動(dòng)汽車(chē)家族當(dāng)中的重要ー員，正受到越來(lái)越多的關(guān)注?，F(xiàn)有小型純電動(dòng)汽車(chē)大都由電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，沒(méi)有變速器，動(dòng)カ經(jīng)過(guò)ー級(jí)減速直接到傳動(dòng)軸。這樣小型純電動(dòng)車(chē)在啟動(dòng)和爬坡時(shí)不能實(shí)現(xiàn)減速增扭，動(dòng)カ性不足，坡路太長(zhǎng)情況下持續(xù)使用電機(jī)峰值功率有可能燒壞電機(jī)；若將ー級(jí)減速比増大，扭矩得到提高，但車(chē)速很難滿(mǎn)足需求。為了滿(mǎn)足小型純電動(dòng)汽車(chē)的行駛性能，同時(shí)也使驅(qū)動(dòng)電機(jī)經(jīng)常保持在高效率工作范圍內(nèi)，以減輕驅(qū)動(dòng)電機(jī)和動(dòng)カ電池的負(fù)荷，小型純電動(dòng)汽車(chē)需在驅(qū)動(dòng)電機(jī)和驅(qū)動(dòng)輪之間安裝變速器。但現(xiàn)有的變速器擋位多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積和質(zhì)量大，不適于小型的純電動(dòng)汽車(chē)。依據(jù)此種情況設(shè)計(jì)ー種少擋位(本設(shè)計(jì)為ニ擋)多片式電磁離合器的自動(dòng)機(jī)械式變速器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種基于多片式電磁離合器的自動(dòng)機(jī)械式變速器，以確保電動(dòng)車(chē)在動(dòng)カ不中斷的情況下實(shí)現(xiàn)無(wú)沖擊換擋，并滿(mǎn)足電動(dòng)汽車(chē)的行駛性能要求，即在起步和爬坡時(shí)，選擇低速擋，實(shí)現(xiàn)減速增扭，在常規(guī)行駛時(shí)選擇高速擋，使驅(qū)動(dòng)電機(jī)經(jīng)常保持在高效率的工作范圍內(nèi)，減輕驅(qū)動(dòng)電機(jī)和電池的負(fù)荷。本發(fā)明提出的基于多片式電磁離合器的自動(dòng)機(jī)械式變速器，包括輸入軸、ー擋主動(dòng)齒輪、一擋從動(dòng)齒輪、ニ擋從動(dòng)齒輪、ニ擋主動(dòng)齒輪、輸出軸、ー擋法蘭套筒、ニ擋法蘭套筒和多片式電磁雙離合器；所述的ー擋從動(dòng)齒輪和ニ擋從動(dòng)齒輪安裝在輸出軸上，ー擋從動(dòng)齒輪與ー擋主動(dòng)齒輪相互嚙合，ニ擋從動(dòng)齒輪與ニ擋主動(dòng)齒輪相互嚙合；所述的ー擋主動(dòng)齒輪、ー擋法蘭套筒、多片式電磁雙離合器和ニ擋法蘭套筒依次同軸安裝在輸入軸上，所述的ー擋法蘭套筒與ー擋主動(dòng)齒輪相對(duì)固定，所述的ニ擋法蘭套筒與ニ擋主動(dòng)齒輪相對(duì)固定，一擋法蘭套筒和ニ擋法蘭套筒上分別設(shè)有多片ー擋從動(dòng)摩擦片和多片ニ擋從動(dòng)摩擦片；所述的多片式電磁雙離合器由離合器殼體、多片ー擋主動(dòng)摩擦片、多片ニ擋主動(dòng)摩擦片、ー擋花鍵套筒、ニ擋花鍵套筒、ー擋電磁鐵、ニ擋電磁鐵、兩個(gè)彈簧和定位銷(xiāo)組成，所述的一擋花鍵套筒和ニ擋花鍵套筒的底部分別通過(guò)花鍵連接在輸入軸軸肩兩側(cè)的輸入軸上，多片ー擋主動(dòng)摩擦片和多片ニ擋主動(dòng)摩擦片分別相互連接，相互連接后的多片ー擋主動(dòng)摩擦片相互間隔插入一擋法蘭套筒上的一擋從動(dòng)摩擦片之間，一擋主動(dòng)摩擦片中最右側(cè)的一擋主動(dòng)摩擦片與ー擋花鍵套筒的懸臂部分相對(duì)固定，相互連接后的多片ニ擋主動(dòng)摩擦片相互間隔插入ニ擋法蘭套筒上的ニ擋從動(dòng)摩擦片之間，ニ擋主動(dòng)摩擦片中最左側(cè)的ニ擋主動(dòng)摩擦片與ニ擋花鍵套筒的懸臂部分相對(duì)固定；所述的ー擋電磁鐵和ニ擋電磁鐵分別固定在電磁鐵固定架上，電磁鐵固定架位于輸入軸軸肩的外側(cè)；所述的離合器殼體的中部設(shè)有定位銷(xiāo)，定位銷(xiāo)兩側(cè)的殼體上設(shè)有通線小孔，定位銷(xiāo)伸入殼體一端的端部與電磁鐵固定架相對(duì)固定；所述的兩個(gè)彈簧為膜片彈簧，兩個(gè)膜片彈簧的ー側(cè)分別與輸入軸軸肩相對(duì)固定，兩個(gè)膜片彈簧的另ー側(cè)分別與ー擋花鍵套筒的底部和ニ擋花鍵套筒的底部相對(duì)固定。 上述自動(dòng)機(jī)械式變速器中，所述的彈簧為螺旋彈簧，螺旋彈簧的一側(cè)分別與輸入軸軸肩相對(duì)固定，兩個(gè)螺旋彈簧另一側(cè)分別與ー擋花鍵套筒的懸臂部分和ニ擋花鍵套筒的懸臂部分相對(duì)固定。本發(fā)明提出的多片式電磁離合器自動(dòng)機(jī)械式變速器，其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，可節(jié)省底盤(pán)布置空間。通過(guò)電動(dòng)汽車(chē)中的電控單元，直接控制本發(fā)明變速器中的多片式電磁雙離合器，即可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換擋，操作簡(jiǎn)單。而且換擋動(dòng)カ不中斷且無(wú)沖擊，保證了乘車(chē)的舒適性。本發(fā)明提出的多片式電磁離合器自動(dòng)機(jī)械式變速器尤其適用于小型純電動(dòng)汽車(chē)，有效解決了現(xiàn)有小型純電動(dòng)汽車(chē)啟動(dòng)和爬坡時(shí)動(dòng)力性不足的缺陷，最高行駛車(chē)速也得到了提高，更好的滿(mǎn)足了消費(fèi)者的需求。


圖I本發(fā)明提出的基于多片式電磁離合器的自動(dòng)機(jī)械式變速器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明變速器中多片式電磁離合器的局部放大圖。圖3是圖2所示的電磁離合器中的定位部件局部放大圖。圖4是本發(fā)明變速器的動(dòng)カ傳遞示意圖。圖5是本發(fā)明變速器中多片式電磁離合器的一個(gè)實(shí)施例。圖I-圖5中，I是輸入軸，2是ー擋主動(dòng)齒輪，3是ー擋從動(dòng)齒輪，4是ー擋齒輪嚙合處，5是輸出軸，6是ニ擋齒輪嚙合處，7是ニ擋從動(dòng)齒輪，8是ニ擋主動(dòng)齒輪，9是ー擋法蘭套筒，10是多片式電磁雙離合器，11是ー擋電磁鐵，12是推力軸承，13是螺栓，14是電磁鐵固定架，15是輸入軸軸肩，16是ー擋主動(dòng)摩擦片，17是ー擋從動(dòng)摩擦片，18是ニ擋電磁鐵，19是ニ擋主動(dòng)摩擦片，20是ニ擋從動(dòng)摩擦片，21是ニ擋法蘭套筒，22是膜片彈簧，23是離合器殼體，24是定位銷(xiāo)，25是通線小孔，26是ー擋花鍵套筒，27是ニ擋花鍵套筒，28是螺旋彈簧。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提出的多片式電磁離合器自動(dòng)機(jī)械式變速器，其結(jié)構(gòu)如圖I所示，輸入軸
I、ー擋主動(dòng)齒輪2、ー擋從動(dòng)齒輪3、ニ擋從動(dòng)齒輪7、ニ擋主動(dòng)齒輪8、輸出軸5、一擋法蘭套筒9、ニ擋法蘭套筒21和多片式電磁雙離合器10 ;所述的ー擋從動(dòng)齒輪3和ニ擋從動(dòng)齒輪7安裝在輸出軸5上，ー擋從動(dòng)齒輪3與ー擋主動(dòng)齒輪2相互嚙合，ニ擋從動(dòng)齒輪7與ニ擋主動(dòng)齒輪8相互嚙合；所述的ー擋主動(dòng)齒輪2、ー擋法蘭套筒9、多片式電磁雙離合器10和ニ擋法蘭套筒21依次同軸安裝在輸入軸I上，所述的ー擋法蘭套筒9與ー擋主動(dòng)齒輪2相對(duì)固定，所述的ニ擋法蘭套筒21與ニ擋主動(dòng)齒輪8相對(duì)固定，ー擋法蘭套筒9和ニ擋法蘭套筒21上分別設(shè)有多片ー擋從動(dòng)摩擦片17和多片ニ擋從動(dòng)摩擦片20。多片式電磁雙離合器的結(jié)構(gòu)如圖2所示，由離合器殼體23、多片ー擋主動(dòng)摩擦片16、多片ニ擋主動(dòng)摩擦片19、ー擋花鍵套筒26、ニ擋花鍵套筒27、ー擋電磁鐵11、ニ擋電磁鐵18、兩個(gè)彈簧22和定位銷(xiāo)24組成，所述的ー擋花鍵套筒26和ニ擋花鍵套筒27的底部分別通過(guò)花鍵連接在輸入軸軸肩15兩側(cè)的輸入軸上，多片ー擋主動(dòng)摩擦片16和多片ニ擋主動(dòng)摩擦片19分別相互連接，相互連接后的多片ー擋主動(dòng)摩擦片16相互間隔插入ー擋法蘭套筒9上的一擋從動(dòng)摩擦片17之間，一擋主動(dòng)摩擦片16中最右側(cè)的一擋主動(dòng)摩擦片與ー擋花鍵套筒26的懸臂部分相對(duì)固定，相互連接后的多片ニ擋主動(dòng)摩擦片19相互間隔插入ニ擋法蘭套筒21上的ニ擋從動(dòng)摩擦片之間，ニ擋主動(dòng)摩擦片19中最左側(cè)的ニ擋主動(dòng)摩擦片與ニ擋花鍵套筒27的懸臂部分相對(duì)固定；所述的ー擋電磁鐵11和ニ擋電磁鐵18分別固定在電磁鐵固定架14上，電磁鐵固定架14位于輸入軸軸肩的外側(cè)且不隨輸入軸轉(zhuǎn)動(dòng)；所述的離合器殼體的中部設(shè)有定位銷(xiāo)24，定位銷(xiāo)24兩側(cè)的殼體上設(shè)有通線小孔25，定位銷(xiāo)24伸入殼體一端的端部與電磁鐵固定架14相對(duì)固定。所述的兩個(gè)彈簧的安裝圖如圖3所示，彈簧可以是為膜片彈簧22,兩個(gè)膜片彈簧的一側(cè)分別與輸入軸軸肩15相對(duì)固定,兩個(gè)膜片彈簧的另ー側(cè)分別與ー擋花鍵套筒26的底部和ニ擋花鍵套筒27的底部相對(duì)固定。
上述自動(dòng)機(jī)械式變速器中彈簧也可以為螺旋彈簧，其結(jié)構(gòu)如圖5所示，螺旋彈簧的ー側(cè)分別與輸入軸軸肩相對(duì)固定，兩個(gè)螺旋彈簧另一側(cè)分別與ー擋花鍵套筒的懸臂部分和ニ擋花鍵套筒的懸臂部分相對(duì)固定。以下結(jié)合附圖，尤其參見(jiàn)圖4，詳細(xì)介紹本發(fā)明提出的多片式電磁離合器自動(dòng)機(jī)械式變速器的工作過(guò)程本發(fā)明提出的多片式電磁離合器自動(dòng)機(jī)械式變速器，其輸入軸I直接與驅(qū)動(dòng)電機(jī)結(jié)合。當(dāng)電動(dòng)車(chē)怠速停車(chē)時(shí)，在電控單元TCU(圖中未示出)的控制下，離合器的主、從摩擦片在限位膜片彈簧22作用下分離，輸入軸I與輸出軸5之間沒(méi)有動(dòng)カ傳遞，變速器在空擋位置。當(dāng)電動(dòng)汽車(chē)正常行駛時(shí)，變速器選擇ニ擋。此時(shí)，在電控單元T⑶的控制下，ー擋電磁鐵11斷電,ニ擋電磁鐵18通電并產(chǎn)生電磁力，ニ擋主動(dòng)摩擦片19在電磁力的作用下克服限位膜片彈簧的作用向左移，壓緊ニ擋主動(dòng)齒輪8上的ニ擋從動(dòng)摩擦片20，ニ擋從動(dòng)摩擦片20帶動(dòng)ニ擋主動(dòng)齒輪8與ニ擋主動(dòng)摩擦片19同步運(yùn)轉(zhuǎn)。此時(shí)，動(dòng)カ由電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)依次經(jīng)輸入軸I、ニ擋主動(dòng)摩擦片19、ニ擋從動(dòng)摩擦片20、ニ擋主動(dòng)齒輪8、ニ擋從動(dòng)齒輪7、最后傳給輸出軸5。當(dāng)電動(dòng)車(chē)在爬坡時(shí)，變速器選擇ー擋。此時(shí)，在電控單元TCU的控制下，ニ擋電磁鐵18斷電，ー擋電磁鐵11通電并產(chǎn)生電磁力，一擋主動(dòng)摩擦片16在電磁力的作用下克服限位膜片彈簧的作用向右移，壓緊固定在ー擋主動(dòng)齒輪2上的一擋從動(dòng)摩擦片17，ー擋從動(dòng)摩擦片17帶動(dòng)ー擋主動(dòng)齒輪2與一擋主動(dòng)摩擦片16同步運(yùn)轉(zhuǎn)。此時(shí)，動(dòng)カ由電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)依次經(jīng)輸入軸I、一擋主動(dòng)摩擦片16、一擋從動(dòng)摩擦片17、ー擋主動(dòng)齒輪2、ー擋從動(dòng)齒輪3、最后傳給輸出軸5。本發(fā)明的多片式電磁離合器的自動(dòng)機(jī)械式變速器的總體結(jié)構(gòu)如圖I所示，包括輸入軸上的多片式電磁雙離合器10、ー擋主動(dòng)齒輪2、ニ擋主動(dòng)齒輪8,在輸出軸上的ー擋從動(dòng)齒輪3、ニ擋從動(dòng)齒輪7，及電控單元T⑶組成。其中ー擋主動(dòng)齒輪2、ニ擋主動(dòng)齒輪8通過(guò)推力軸承12固定在輸入軸I上，ー擋從動(dòng)齒輪3、ニ擋從動(dòng)齒輪7通過(guò)過(guò)盈配合固定在輸出軸5上。本發(fā)明變速器中的多片式電磁雙離合器的結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示，多片式電磁雙離合器包括一擋電磁離合器和ニ擋電磁離合器。其中ー擋電磁離合器從動(dòng)摩擦片17通過(guò)法蘭套筒9用螺栓13 固定在ー擋主動(dòng)齒輪2上，一擋主動(dòng)摩擦片16通過(guò)ー擋花鍵套筒26與輸入軸花鍵連接；ニ擋主動(dòng)摩擦片19通過(guò)ニ擋花鍵套筒27與輸入軸花鍵連接，ニ擋從動(dòng)摩擦片20通過(guò)法蘭套筒用螺栓固定在ニ擋主動(dòng)齒輪8上。上述多片式電磁雙離合器局部結(jié)構(gòu)放大示意圖如圖3所示，多片式電磁雙離合器的限位膜片彈簧22，一端通過(guò)輸入軸I上的卡槽固定在輸入軸軸肩15上，另一端通過(guò)ー擋花鍵套筒26上的卡槽固定在ー擋花鍵套筒26上；多片式電磁雙離合器殼體23上開(kāi)有通線小孔25，用來(lái)接電磁線圈的導(dǎo)線；電磁鐵固定架14是用絕磁材料做成，用來(lái)固定電磁鐵；電磁鐵固定架14與多片式電磁雙離合器殼體28采用定位銷(xiāo)24固定相連接，多片式電磁雙離合器殼體通過(guò)固定桿固定在變速箱上。圖5所示是另ー種限位彈簧，用普通的螺旋彈簧28代替膜片彈簧22，用于對(duì)主動(dòng)摩擦片限位。最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，以上具體實(shí)施方式
僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行修改或者同等替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍中。
權(quán)利要求
1.一種基于多片式電磁離合器的自動(dòng)機(jī)械式變速器，其特征在于該變速器包括輸入軸、ー擋主動(dòng)齒輪、一擋從動(dòng)齒輪、ニ擋從動(dòng)齒輪、ニ擋主動(dòng)齒輪、輸出軸、ー擋法蘭套筒、ニ擋法蘭套筒和多片式電磁雙離合器；所述的ー擋從動(dòng)齒輪和ニ擋從動(dòng)齒輪安裝在輸出軸上，一擋從動(dòng)齒輪與ー擋主動(dòng)齒輪相互嚙合，ニ擋從動(dòng)齒輪與ニ擋主動(dòng)齒輪相互嚙合；所述的ー擋主動(dòng)齒輪、ー擋法蘭套筒、多片式電磁雙離合器和ニ擋法蘭套筒依次同軸安裝在輸入軸上，所述的ー擋法蘭套筒與ー擋主動(dòng)齒輪相對(duì)固定，所述的ニ擋法蘭套筒與ニ擋主動(dòng)齒輪相對(duì)固定，一擋法蘭套筒和ニ擋法蘭套筒上分別設(shè)有多片ー擋從動(dòng)摩擦片和多片ニ擋從動(dòng)摩擦片；所述的多片式電磁雙離合器由離合器殼體、多片ー擋主動(dòng)摩擦片、多片ニ擋主動(dòng)摩擦片、ー擋花鍵套筒、ニ擋花鍵套筒、ー擋電磁鐵、ニ擋電磁鐵、兩個(gè)彈簧和定位銷(xiāo)組成，所述的ー擋花鍵套筒和ニ擋花鍵套筒的 底部分別 通過(guò)花鍵連接在輸入軸軸肩兩側(cè)的輸入軸上，多片ー擋主動(dòng)摩擦片和多片ニ擋主動(dòng)摩擦片分別相互連接，相互連接后的多片ー擋主動(dòng)摩擦片相互間隔插入一擋法蘭套筒上的一擋從動(dòng)摩擦片之間，一擋主動(dòng)摩擦片中最右側(cè)的ー擋主動(dòng)摩擦片與ー擋花鍵套筒的懸臂部分相對(duì)固定，相互連接后的多片ニ擋主動(dòng)摩擦片相互間隔插入ニ擋法蘭套筒上的ニ擋從動(dòng)摩擦片之間，ニ擋主動(dòng)摩擦片中最左側(cè)的ニ擋主動(dòng)摩擦片與ニ擋花鍵套筒的懸臂部分相對(duì)固定；所述的ー擋電磁鐵和ニ擋電磁鉄分別固定在電磁鐵固定架上，電磁鐵固定架位于輸入軸軸肩的外側(cè)；所述的離合器殼體的中部設(shè)有定位銷(xiāo)，定位銷(xiāo)兩側(cè)的殼體上設(shè)有通線小孔，定位銷(xiāo)伸入殼體一端的端部與電磁鐵固定架相對(duì)固定；所述的兩個(gè)彈簧為膜片彈簧，兩個(gè)膜片彈簧的一側(cè)分別與輸入軸軸肩相對(duì)固定，兩個(gè)膜片彈簧的另ー側(cè)分別與ー擋花鍵套筒的底部和ニ擋花鍵套筒的底部相對(duì)固定。
2.如權(quán)利要求I所述的自動(dòng)機(jī)械式變速器，其特征在于其中所述的彈簧為螺旋彈簧，螺旋彈簧的ー側(cè)分別與輸入軸軸肩相對(duì)固定，兩個(gè)螺旋彈簧另一側(cè)分別與一擋花鍵套筒的懸臂部分和ニ擋花鍵套筒的懸臂部分相對(duì)固定。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于多片式電磁離合器的自動(dòng)機(jī)械式變速器，屬于汽車(chē)制造技術(shù)領(lǐng)域。變速器中的一擋從動(dòng)齒輪和二擋從動(dòng)齒輪安裝在輸出軸上，一擋從動(dòng)齒輪與一擋主動(dòng)齒輪相互嚙合，二擋從動(dòng)齒輪與二擋主動(dòng)齒輪相互嚙合。一擋主動(dòng)齒輪、一擋法蘭套筒、多片式電磁雙離合器和二擋法蘭套筒依次同軸安裝在輸入軸上。本發(fā)明的變速器，結(jié)構(gòu)緊湊，可節(jié)省底盤(pán)布置空間；并可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換擋，操作簡(jiǎn)單；換擋動(dòng)力不中斷且無(wú)沖擊，保證了乘車(chē)的舒適性。
文檔編號(hào)F16H3/087GK102619934SQ201210102049
公開(kāi)日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2012年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月9日
發(fā)明者馮益坤, 徐英豪, 李亮, 李強(qiáng) 申請(qǐng)人:清華大學(xué)