雙速離合器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種雙速離合器，包括箱體和油位調(diào)節(jié)器，所述箱體包括封閉的側(cè)壁和安裝在側(cè)壁兩端的端蓋，所述油位調(diào)節(jié)器與箱體的內(nèi)部連通，箱體設(shè)有輸入軸、輸出軸、基礎(chǔ)行星排、高速檔行星排、低速檔行星排、摩擦副和換檔執(zhí)行機構(gòu)。本裝置可用于混合動力和純電動汽車上，采用換擋執(zhí)行機構(gòu)控制摩擦副對高速檔行星排或低速檔行星排進行制動控制來實現(xiàn)變速換檔功能。本發(fā)明的有益效果在于可實現(xiàn)無動力間斷切換、切換響應(yīng)迅速、控制系統(tǒng)簡單、結(jié)構(gòu)體積小、可靠性高、可實現(xiàn)多種速比離合切換、切換耗能小、傳動效率高、空擋損耗極小、成本低。
【專利說明】雙速離合器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及車用離合器結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，特別涉及一種雙速離合器。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會的不斷發(fā)展，汽車保有量愈來愈大，對環(huán)境和能源造成了很大壓力，因此迫切需要在混合動力技術(shù)與純電動技術(shù)上進行革新以減輕環(huán)境壓力。混合動力技術(shù)與純電動技術(shù)的革新主要集中在兩方面，一是引入蓄能裝置，二是引入電驅(qū)動裝置。為了對系統(tǒng)進行更優(yōu)化配置，需要配置一個雙速自動離合器來適應(yīng)行駛工況的需求。混合動力或純電動車輛對其離合器裝置的可靠性、節(jié)能性和成本控制具有較高的要求。對于傳統(tǒng)液壓變矩器而言，由于其存在一個持續(xù)工作的液壓泵，耗能大，對混合動力或純電動車輛并不適用。因此市面上都在對傳統(tǒng)干式離合器進行改造開發(fā)，通過氣缸推動撥叉分離軸承來使干式離合器分離或結(jié)合?，F(xiàn)有對傳統(tǒng)干式離合器改進的方案中的自動離合器普遍存在切換平順差、很難實現(xiàn)線性化控制、切換時間長、控制系統(tǒng)復雜、結(jié)構(gòu)體積大、加工精度高、故障概率較高、壽命短、維護成本高、只能等速傳遞等問題，因而未能得到廣泛推廣。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供一種可實現(xiàn)無動力間斷切換、切換響應(yīng)迅速的雙速離合器。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種雙速離合器，包括箱體和油位調(diào)節(jié)器，所述箱體包括封閉的側(cè)壁和安裝在側(cè)壁兩端的端蓋，所述油位調(diào)節(jié)器與箱體的內(nèi)部連通；還包括安裝于箱體內(nèi)的輸入軸、輸出軸、基礎(chǔ)行星排、高速檔行星排、低速檔行星排、摩擦副和換檔執(zhí)行機構(gòu)；所述輸入軸安裝在一側(cè)端蓋上，所述輸出軸安裝在另一側(cè)端蓋上，輸入軸和輸出軸的軸心重合并在兩者相對的端面上設(shè)置支撐軸承；所述基礎(chǔ)行星排包括依次嚙合的基礎(chǔ)太陽輪、基礎(chǔ)行星輪組和基礎(chǔ)內(nèi)外齒圈；所述高速檔行星排包括高速檔轉(zhuǎn)臂和依次嚙合的高速檔太陽輪、高速檔行星輪組、高速檔內(nèi)外齒圈；所述低速檔行星排包括低速檔轉(zhuǎn)臂和依次嚙合的低速檔太陽輪、低速檔行星輪組、低速檔內(nèi)外齒圈；所述摩擦副包括兩組分別與高速檔行星排和低速檔行星排相對應(yīng)的多片環(huán)狀外摩擦片和內(nèi)摩擦片，外摩擦片與內(nèi)摩擦片之間具有軸向間隙；所述換檔執(zhí)行機構(gòu)包括兩組分別與高速檔行星排和低速檔行星排相對應(yīng)的推力組件和安裝于該推力組件上的軸向推力桿；基礎(chǔ)太陽輪安裝在輸入軸上，高速檔太陽輪和低速檔太陽輪安裝在輸出軸上，高速太陽輪位于基礎(chǔ)太陽輪和低速檔太陽輪之間；高速檔轉(zhuǎn)臂安裝于輸入軸上，高速檔轉(zhuǎn)臂的高速檔行星輪軸上依次通過軸承安裝有基礎(chǔ)行星輪組和高速檔行星輪組；低速檔轉(zhuǎn)臂安裝于輸出軸上，低速檔轉(zhuǎn)臂的低速檔行星輪軸上通過軸承安裝有低速檔行星輪組，低速檔轉(zhuǎn)臂位于高速檔太陽輪和低速檔太陽輪之間的外圈與高速檔內(nèi)外齒圈內(nèi)圈的齒嚙合；高速檔轉(zhuǎn)臂和低速檔轉(zhuǎn)臂之間通過支撐裝置進行徑向和軸向支撐；高速檔內(nèi)外齒圈和低速檔內(nèi)外齒圈的外圈通過花鍵副和與其相對應(yīng)的內(nèi)摩擦片連接，外摩擦片通過花鍵副安裝于箱體內(nèi)壁，外摩擦片和內(nèi)摩擦片之間通過分離彈簧保持間隙，所述軸向推力桿分別和與其相對應(yīng)的外摩擦片連接。
[0005]本發(fā)明的有益效果在于:解決了現(xiàn)有混動力或純電動汽車傳動系統(tǒng)的離合器壽命短、傳遞功率小、固定等速傳遞、難以線性化控制等困難及沖擊性高、體積大及維護成本高等問題，本裝置可用于混合動力和純電動汽車上，采用換擋執(zhí)行機構(gòu)控制摩擦副對高速檔行星排或低速檔行星排進行制動控制來實現(xiàn)變速換檔功能，具有結(jié)構(gòu)緊湊、換擋響應(yīng)迅速、切換過程平順、可靠性高、換擋能耗小、效率高、成本低等優(yōu)點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1為本發(fā)明實施例的雙速離合器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0007]標號說明:
[0008]1、輸入軸；2、輸入軸密封裝置；3、輸入軸軸承及擋圈；4、高速檔轉(zhuǎn)臂支撐軸承擋臺；5、高速檔轉(zhuǎn)臂支撐軸承；6、前端蓋；7、高速檔膈膜缸內(nèi)支撐環(huán)；8、高速檔介質(zhì)進出口 ；9、前端蓋徑向進介質(zhì)通道；10、高速檔膈膜缸外壓環(huán)；11、箱體；13、高速檔位置行程隔板；14、高速檔行程觸點傳感器；15、高速檔摩擦副組件擋環(huán)；16、分離彈簧；17、高速檔外摩擦片；18、高速檔內(nèi)摩擦片；19、內(nèi)腔擋墻；20、低速檔內(nèi)摩擦片；21、低速檔外摩擦片；22、分離彈簧；23、低速檔摩擦副組件擋環(huán)；24、低速檔行程觸點傳感器；25、后端蓋徑向進介質(zhì)通道；26、低速檔介質(zhì)進出口 ；27、低速檔位置行程隔板；28、低速檔內(nèi)外齒圈；29、低速檔行星輪組；30、低速檔內(nèi)外齒圈擋環(huán)；31、低速檔轉(zhuǎn)臂；32、低速檔行星輪軸承；33、低速檔行星輪軸；34、低速檔太陽輪；35、低速檔轉(zhuǎn)臂支撐軸承；36、花鍵；37、輸出軸；38、輸出軸密封裝置；39、輸出軸支撐軸承；40、擋圈；41、花鍵副；42、高速檔太陽輪；43、徑向支撐裝置；44、軸向支撐裝置；45、后端蓋；46、高速檔行星輪軸；47、高速檔行星輪軸承；48、高速檔行星輪組；49、花鍵副及端面限位裝置；50、低速檔膈膜缸內(nèi)支撐環(huán)；51、低速檔介質(zhì)膈膜；52、低速檔軸向推力桿；53、復位彈簧；54、低速檔膈膜缸外壓環(huán)；55、油溫傳感器；56、端面滑動軸承；57、高速檔內(nèi)外齒圈；58、端面滑動軸承；59、花鍵槽；60、軸向定位裝置；61、磁性螺栓；62、油溫調(diào)節(jié)裝置；63、高速檔軸向推力桿；64、高速檔介質(zhì)膈膜；65、基礎(chǔ)內(nèi)外齒圈；66、基礎(chǔ)行星輪組；67、端面滑動軸承；68、基礎(chǔ)行星輪軸承；69、高速檔轉(zhuǎn)臂；70、端面滑動軸承；71、基礎(chǔ)太陽輪；72、帶有單面軸向定位的花鍵副；73、支撐軸承；75、花鍵；76、軸向移動發(fā)生裝置；77、推桿；78、復位彈簧；79、輔助油箱；80、油位調(diào)節(jié)器；81、油位顯示器；82、潤滑油管；83、上限油位觸點；84、下限油位觸點；85、低油位報警觸點。

【具體實施方式】
[0009]為詳細說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、所實現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實施方式并配合附圖予以說明。
[0010]本發(fā)明最關(guān)鍵的構(gòu)思在于:采用三組行星排配合兩組摩擦副進行雙速動力輸出，兩組摩擦副分別對高速和低速的行星排進行內(nèi)外齒圈的制動，從而通過高速或低速行星排帶動輸出軸向外輸出動力，結(jié)構(gòu)緊湊，變速切換迅速且平順。
[0011]請參照圖1，一種雙速離合器，包括箱體11和油位調(diào)節(jié)器80，所述箱體11包括封閉的側(cè)壁和安裝在側(cè)壁兩端的端蓋，所述油位調(diào)節(jié)器80與箱體11的內(nèi)部連通；還包括安裝于箱體11內(nèi)的輸入軸1、輸出軸37、基礎(chǔ)行星排、高速檔行星排、低速檔行星排、摩擦副和換檔執(zhí)行機構(gòu)；所述輸入軸1安裝在一側(cè)端蓋上，所述輸出軸37安裝在另一側(cè)端蓋上，輸入軸1和輸出軸37的軸心重合并在兩者相對的端面上設(shè)置支撐軸承73 ；所述基礎(chǔ)行星排包括依次嚙合的基礎(chǔ)太陽輪71、基礎(chǔ)行星輪組66和基礎(chǔ)內(nèi)外齒圈65 ；所述高速檔行星排包括高速檔轉(zhuǎn)臂69和依次嚙合的高速檔太陽輪42、高速檔行星輪組48、高速檔內(nèi)外齒圈57 ；所述低速檔行星排包括低速檔轉(zhuǎn)臂31和依次嚙合的低速檔太陽輪34、低速檔行星輪組29、低速檔內(nèi)外齒圈28 ；所述摩擦副包括兩組分別與高速檔行星排和低速檔行星排相對應(yīng)的多片環(huán)狀外摩擦片和內(nèi)摩擦片，外摩擦片與內(nèi)摩擦片之間具有軸向間隙；所述換檔執(zhí)行機構(gòu)包括兩組分別與高速檔行星排和低速檔行星排相對應(yīng)的推力組件和安裝于該推力組件上的軸向推力桿；基礎(chǔ)太陽輪71安裝在輸入軸1上，高速檔太陽輪42和低速檔太陽輪34安裝在輸出軸37上，高速太陽輪42位于基礎(chǔ)太陽輪71和低速檔太陽輪34之間；高速檔轉(zhuǎn)臂69安裝于輸入軸1上，高速檔轉(zhuǎn)臂69的高速檔行星輪軸46上依次通過軸承安裝有基礎(chǔ)行星輪組66和高速檔行星輪組48 ；低速檔轉(zhuǎn)臂31安裝于輸出軸37上，低速檔轉(zhuǎn)臂31的低速檔行星輪軸33上通過軸承安裝有低速檔行星輪組29，低速檔轉(zhuǎn)臂31位于高速檔太陽輪42和低速檔太陽輪34之間的外圈與高速檔內(nèi)外齒圈57內(nèi)圈的齒嚙合；高速檔轉(zhuǎn)臂69和低速檔轉(zhuǎn)臂31之間通過支撐裝置進行徑向和軸向支撐；高速檔內(nèi)外齒圈57和低速檔內(nèi)外齒圈28的外圈通過花鍵副和與其相對應(yīng)的內(nèi)摩擦片連接，外摩擦片通過花鍵副安裝于箱體內(nèi)壁，外摩擦片和內(nèi)摩擦片之間通過分離彈簧保持間隙，所述軸向推力桿分別和與其相對應(yīng)的外摩擦片連接。
[0012]從上述描述可知，本發(fā)明的有益效果在于解決了現(xiàn)有混動力或純電動汽車傳動系統(tǒng)的離合器壽命短、傳遞功率小、固定等速傳遞、難以線性化控制等困難及沖擊性高、體積大及維護成本高等問題，本裝置可用于混合動力和純電動汽車上，采用濕式摩擦副配合換擋執(zhí)行機構(gòu)對高速檔行星排或低速檔行星排進行切換來實現(xiàn)變速功能，具有結(jié)構(gòu)緊湊、換擋響應(yīng)迅速、平順、可靠性高、換擋能耗小、效率高、成本低等優(yōu)點。
[0013]進一步地，所述油位調(diào)節(jié)器80安裝在所述箱體11的外表面，油位調(diào)節(jié)器80與箱體內(nèi)腔通過潤滑油管82連接，油位調(diào)節(jié)器80包括軸向移動發(fā)生裝置76、輔助油箱79和油位顯示器81 ；所述軸向移動發(fā)生裝置76內(nèi)的空腔中設(shè)有推桿77，所述輔助油箱79內(nèi)部安裝復位彈簧78，推桿77與復位彈簧78連接，所述油位顯示器81安裝在油位調(diào)節(jié)器80外部，油位顯示器81上設(shè)有上限油位觸點83、下限油位觸點84和低油位報警觸點85。
[0014]進一步地，所述軸向移動發(fā)生裝置包括氣缸、液壓缸和電機。
[0015]進一步地，所述箱體11的內(nèi)腔底部設(shè)有油溫傳感器55和油溫調(diào)節(jié)裝置62，所述油溫傳感器55和油溫調(diào)節(jié)裝置62電連接。
[0016]進一步地，所述推力組件包括用于輸入高壓介質(zhì)以推動所述推力桿的封閉容器，所述封閉容器通過所述端蓋與膈膜缸內(nèi)支撐環(huán)、膈膜缸外壓環(huán)和介質(zhì)膈膜組成，端蓋上設(shè)有進介質(zhì)通道，所述進介質(zhì)通道通過介質(zhì)進出口與封閉容器內(nèi)部連通。
[0017]進一步地，所述介質(zhì)膈膜包括超薄彈性金屬膜片、聚合基復合材料膜片或涂密封層布料膜片。
[0018]進一步地，所述推力組件包括電機和通過該電機帶動的從動件,該從動件與所述推力桿連接。
[0019]進一步地，所述軸向推力桿上固定安裝有位置行程隔板，所述箱體內(nèi)在位置行程隔板的移動軌跡上設(shè)有行程觸點傳感器，所述行程觸點傳感器用于通過檢測是否與位置行程隔板接觸從而向外部控制器發(fā)出不同的信號。
[0020]進一步地，所述基礎(chǔ)太陽輪通過帶有單面軸向定位的花鍵副安裝在所述輸入軸上，所述高速檔太陽輪通過帶有單面軸向定位的花鍵副安裝在所述輸出軸上，所述低速檔太陽輪通過花鍵副安裝在輸出軸上；基礎(chǔ)太陽輪與高速檔太陽輪通過端面滑動軸承軸向定位，所述基礎(chǔ)內(nèi)外齒圈和所述高速檔內(nèi)外齒圈之間通過端面滑動軸承連接，高速檔內(nèi)外齒圈和所述低速檔內(nèi)外齒圈之間通過端面滑動軸承連接；所述外摩擦片和內(nèi)摩擦片分別通過摩擦副組件擋環(huán)進行軸向限位。
[0021]進一步地，所述輸入軸用于連接動力輸入裝置或動力執(zhí)行件，所述輸出軸與輸入軸相匹配地連接動力執(zhí)行件或動力輸入裝置。
[0022]請參照圖1，本發(fā)明的實施例一為:一種雙速離合器，采用濕式摩擦副，該摩擦副的具體結(jié)構(gòu)為:在箱體11內(nèi)腔高速檔側(cè)安裝有多組環(huán)狀的高速檔外摩擦片17，箱體11內(nèi)腔低速檔側(cè)安裝有多組環(huán)狀的低速檔外摩擦片21，箱體11的內(nèi)腔擋墻19的兩側(cè)在箱體內(nèi)壁上加工有多個軸向花鍵槽，高速檔外摩擦片17和低速檔外摩擦片21在外圈上設(shè)有多個花鍵齒，箱體11內(nèi)壁的軸向花鍵槽與高速檔外摩擦片17和低速檔外摩擦片21的花鍵齒間隙配合，高速檔外摩擦片17和低速檔外摩擦片21通過該花鍵副可軸向往復移動，但二者均不能周向偏轉(zhuǎn)。與高速檔外摩擦片17和低速檔外摩擦片21可進行軸向壓緊配合的分別是高速檔內(nèi)摩擦片18和低速檔內(nèi)摩擦片20，高速檔內(nèi)摩擦片18和低速檔內(nèi)摩擦片20連接在與高速檔行星排和低速檔行星上。
[0023]高速檔行星排由高速檔轉(zhuǎn)臂69、高速檔太陽輪42、高速檔行星輪組48和高速檔內(nèi)外齒圈57構(gòu)成，高速檔行星輪組48由多個行星輪構(gòu)成，高速檔內(nèi)外齒圈57在外圈上分布多個花鍵齒、在內(nèi)圈上均布多個漸開線齒；高速檔太陽輪42與高速檔行星輪組48嚙合，高速檔行星輪組48通過高速檔行星輪軸承47安裝在高速檔轉(zhuǎn)臂69的高速檔行星輪軸46上并與高速檔內(nèi)外齒圈57的內(nèi)圈齒嚙合，高速檔行星輪軸46通過高速檔轉(zhuǎn)臂支撐軸承5軸向限位或在高速檔轉(zhuǎn)臂69行星輪軸孔打徑向銷釘進行定位。對應(yīng)地，高速檔內(nèi)摩擦片18在內(nèi)圈上加工有多個花鍵槽，高速檔內(nèi)摩擦片18與高速檔內(nèi)外齒圈57的外圈齒間隙配合，高速檔內(nèi)摩擦片18通過該花鍵副可沿高速檔內(nèi)外齒圈57的外圈軸向往復移動并與高速檔內(nèi)外齒圈57的外圈周向鎖止，高速檔內(nèi)摩擦片18和高速檔外摩擦片17之間通過分離彈簧16脫開或摩擦連接，多組高速檔外摩擦片17和高速檔內(nèi)摩擦片18通過高速檔摩擦副組件擋環(huán)15在軸向自由安裝限位。
[0024]高速檔膈膜缸內(nèi)支撐環(huán)7、高速檔膈膜缸外壓環(huán)10、高速檔介質(zhì)膈膜64、高速檔軸向推力桿63和前端蓋6構(gòu)成一個封閉容器，當壓力介質(zhì)沿前端蓋徑向進介質(zhì)通道9從高速檔介質(zhì)進出口 8進入或排出高速檔介質(zhì)膈膜64內(nèi)腔時，高速檔軸向推力桿63可在由高速檔膈膜缸內(nèi)支撐環(huán)7和高速檔膈膜缸外壓環(huán)10構(gòu)成的環(huán)形缸內(nèi)自由往復運動但軸向不能轉(zhuǎn)動。在高速檔軸向推力桿63圓周上加工有高速檔位置行程隔板13，在高速檔摩擦副組件擋環(huán)15上安裝有多個高速檔行程觸點傳感器14，高速檔軸向推力桿63與高速檔摩擦副組件擋環(huán)15安裝有多個復位彈簧。
[0025]低速檔行星排由低速檔轉(zhuǎn)臂31、低速檔太陽輪34、低速檔行星輪組29、低速檔內(nèi)外齒圈28構(gòu)成，低速檔行星輪組29由多個行星輪構(gòu)成，低速檔內(nèi)外齒圈28在外圈上分布多個花鍵齒、在內(nèi)圈上均布多個漸開線齒；低速檔太陽輪34與低速檔行星輪組29嚙合，低速檔行星輪組29通過低速檔行星輪軸承32安裝在低速檔轉(zhuǎn)臂31的低速檔行星輪軸33上并與低速檔內(nèi)外齒圈28的內(nèi)圈齒嚙合。對應(yīng)地，低速檔內(nèi)摩擦片20在內(nèi)圈上加工有多個花鍵槽，低速檔內(nèi)摩擦片20與低速檔內(nèi)外齒圈28的外圈齒間隙配合，低速檔內(nèi)摩擦片20通過該花鍵副可沿低速檔內(nèi)外齒圈28的外圈軸向往復移動并與低速檔內(nèi)外齒圈28的外圈周向鎖止，低速檔內(nèi)摩擦片20和低速檔外摩擦片21之間通過分離彈簧22脫開或摩擦連接，多組低速檔外摩擦片21和低速檔內(nèi)摩擦片20通過低速檔摩擦副組件擋環(huán)23在軸向自由安裝限位。
[0026]低速檔膈膜缸內(nèi)支撐環(huán)50、低速檔膈膜缸外壓環(huán)54、低速檔介質(zhì)膈膜51、低速檔軸向推力桿52和后端蓋45構(gòu)成另一封閉容器，當壓力介質(zhì)沿后端蓋徑向進介質(zhì)通道25從低速檔介質(zhì)進出口 26輸入或排出低速檔介質(zhì)膈膜51內(nèi)腔時，低速檔軸向推力桿52可在由低速檔膈膜缸內(nèi)支撐環(huán)50和低速檔膈膜缸外壓環(huán)54構(gòu)成的環(huán)形缸內(nèi)自由往復運動但軸向不能轉(zhuǎn)動，在低速檔軸向推力桿52圓周上加工有低速檔位置行程隔板27，在低速檔摩擦副組件擋環(huán)23上安裝有多個低速檔行程觸點傳感器24，低速檔軸向推力桿52與低速檔摩擦副組件擋環(huán)23安裝有多個復位彈簧53。
[0027]低速檔轉(zhuǎn)臂31與高速檔轉(zhuǎn)臂69通過徑向支撐裝置43和軸向支撐裝置44進行軸向和徑向的相互支撐定位。低速檔轉(zhuǎn)臂31的一端面外圈均布多個花鍵齒，低速檔轉(zhuǎn)臂31的花鍵齒與高速檔內(nèi)外齒圈57的內(nèi)圈通過花鍵副及端面限位裝置49實現(xiàn)連接和軸向定位，低速檔內(nèi)外齒圈擋環(huán)30安裝在低速檔行星輪軸33上，低速檔內(nèi)外齒圈28通過該低速檔內(nèi)外齒圈擋環(huán)30進行軸向定位。
[0028]基礎(chǔ)行星排由基礎(chǔ)太陽輪71、基礎(chǔ)行星輪組66、基礎(chǔ)內(nèi)外齒圈65組成，基礎(chǔ)行星輪組66由多個行星輪構(gòu)成，基礎(chǔ)行星輪組66通過基礎(chǔ)行星輪軸承68安裝在高速檔轉(zhuǎn)臂69的高速檔行星輪軸46上，基礎(chǔ)行星輪組66與同樣安裝在高速檔行星輪軸46上的高速檔行星輪組48通過端面滑動軸承67進行軸向定位，基礎(chǔ)太陽輪71與基礎(chǔ)行星輪組66嚙合，基礎(chǔ)行星輪組66與基礎(chǔ)內(nèi)外齒圈65內(nèi)圈上的齒嚙合，基礎(chǔ)內(nèi)外齒圈65的外圈上設(shè)有沿軸向設(shè)置的花鍵齒，該花鍵齒與前端蓋6上朝向后端蓋45方向延伸的支板上的沿軸向設(shè)置的花鍵槽59間隙配合，該支板上還垂直地設(shè)有與基礎(chǔ)內(nèi)外齒圈65的端面接觸以用于對基礎(chǔ)內(nèi)外齒圈65進行軸向定位的軸向定位裝置60。
[0029]輸入軸1與輸出軸37的軸心重合，兩者通過支撐軸承73在箱體11內(nèi)互相支撐并進行軸向限位，輸入軸1位于箱體11外的輸入端設(shè)有花鍵75，輸出軸37位于箱體11外的輸出端設(shè)有花鍵36。輸入軸1通過輸入軸軸承及擋圈3進行徑向和軸向定位，輸入軸軸承及擋圈3安裝在高速檔轉(zhuǎn)臂69 —端的內(nèi)孔中，高速檔轉(zhuǎn)臂69通過外壁固定在高速檔轉(zhuǎn)臂支撐軸承5上，高速檔轉(zhuǎn)臂支撐軸承5通過高速檔轉(zhuǎn)臂支撐軸承擋臺4固定在箱體11上，輸入軸1通過前端蓋6上的密封裝置2進行密封。輸出軸37通過輸出軸支撐軸承39及擋圈40進行徑向和軸向定位，輸出軸支撐軸承39及擋圈40安裝在低速檔轉(zhuǎn)臂31 —端的內(nèi)孔中，低速檔轉(zhuǎn)臂31通過外壁固定在低速檔轉(zhuǎn)臂支撐軸承35上，低速檔轉(zhuǎn)臂支撐軸承35通過低速檔轉(zhuǎn)臂支撐軸承擋臺固定在箱體11上，輸出軸37通過后端蓋45上的輸出軸密封裝置38進行密封。基礎(chǔ)太陽輪71通過帶有單面軸向定位的花鍵副72安裝在輸入軸1上，高速檔太陽輪42通過帶有單面軸向定位的花鍵副72安裝在輸出軸37上，低速檔太陽輪34通過花鍵副41安裝在輸出軸37上，基礎(chǔ)太陽輪71與高速檔太陽輪42通過端面滑動軸承70軸向定位，基礎(chǔ)內(nèi)外齒圈65和高速檔內(nèi)外齒圈57之間通過端面滑動軸承58連接，高速檔內(nèi)外齒圈57和低速檔內(nèi)外齒圈28之間通過端面滑動軸承56連接。
[0030]油位調(diào)節(jié)器80包括軸向移動發(fā)生裝置76、輔助油箱79和油位顯示器81。油位調(diào)節(jié)器80通過安裝底座安裝在箱體11的外表面，油位調(diào)節(jié)器80通過一潤滑油管82與箱體11內(nèi)腔連接。軸向移動發(fā)生裝置76內(nèi)的空腔中設(shè)有推桿77，輔助油箱79內(nèi)部安裝復位彈簧78，推桿77可用于推拉復位彈簧78，軸向移動發(fā)生裝置76可以是氣缸、液壓缸或電機。油位顯示器81安裝在油位調(diào)節(jié)器80外部，油位顯示器81上設(shè)有上限油位觸點83、下限油位觸點84和低油位報警觸點85。同時，在箱體11內(nèi)腔低速檔側(cè)的底部凹槽安裝有油溫傳感器55，在箱體11內(nèi)腔高速檔側(cè)底部中安裝有油溫調(diào)節(jié)裝置62、該底部的底端安裝有用于連接潤滑油管82的磁性螺栓61。具體地，油溫調(diào)節(jié)裝置62通過油溫傳感器55采集到離合器內(nèi)潤滑油油溫，進而通過控制器對溫度進行調(diào)節(jié)，使?jié)櫥瓦_到設(shè)定溫度，進而獲得最佳潤滑油粘度，提高齒輪軸承潤滑同時降低粘滯阻力和摩擦片帶排阻力。
[0031]在實施例一中，高速檔介質(zhì)膈膜64和低速檔介質(zhì)膈膜51可以是超薄彈性金屬膜片或聚合基復合材料膜片或涂密封層布料膜片，但不限于上述材料，只要通入壓力介質(zhì)能夠產(chǎn)生變形并在排除壓力介質(zhì)后能復位的一切材質(zhì)膜片皆可使用。此外，上述方案是通過高速檔介質(zhì)膈膜64及高速檔軸向推力桿63構(gòu)成高速檔執(zhí)行機構(gòu)、通過低速檔介質(zhì)膈膜51及低速檔軸向推力桿52構(gòu)成低速檔執(zhí)行機構(gòu)，但在實際使用中可不限于上述執(zhí)行機構(gòu)，還可以是電機帶動從動件來實現(xiàn)，從動件包括絲桿螺母、電磁鐵、電動凸輪機構(gòu)等產(chǎn)生軸向推力的一切機構(gòu)。上述的壓力介質(zhì)可以是氣體、液體或混合體等。
[0032]本高效雙速離合器包括空檔模式、低速檔模式和高速檔模式三種工作模式。
[0033]空擋模式:當動力由輸入軸1輸入時，高速檔介質(zhì)膈膜64和低速檔介質(zhì)膈膜51內(nèi)均無壓力介質(zhì)，高速檔外摩擦片17和高速檔內(nèi)摩擦片18、低速檔外摩擦片21和低速檔內(nèi)摩擦片20分別在分離彈簧16和分離彈簧22的作用下處于分離狀態(tài)，高速檔內(nèi)外齒圈57和低速檔內(nèi)外齒圈28處于自由轉(zhuǎn)動狀態(tài)，此時，輸出軸37處于靜止狀態(tài)，高速檔位置行程隔板13與高速檔行程觸點傳感器14斷開、低速檔位置行程隔板27與低速檔行程觸點傳感器24斷開從而分別向控制器發(fā)出高速檔和低速檔處于斷開狀態(tài)的信號，為了減少空擋損耗，油位調(diào)節(jié)器80通過軸向移動發(fā)生裝置76將箱體11內(nèi)潤滑油吸附到輔助油箱79中，當油位顯示器81中油面處于下限油位觸點84時向控制器發(fā)出指令停止軸向移動發(fā)生裝置76動作。
[0034]低速檔模式:當動力由輸入軸1輸入時，高速檔介質(zhì)膈膜64內(nèi)無壓力介質(zhì)，高速檔外摩擦片17和高速檔內(nèi)摩擦片18在分離彈簧16作用下處于分離狀態(tài)；低速檔介質(zhì)膈膜51內(nèi)通入壓力介質(zhì)，低速檔介質(zhì)膈膜51在壓力介質(zhì)作用下發(fā)生膨脹進而推動低速檔軸向推力桿52壓縮復位彈簧53產(chǎn)生軸向移動，多組低速檔外摩擦片21和低速檔內(nèi)摩擦片20在低速檔軸向推力桿52推動下沿軸向相互貼緊產(chǎn)生摩擦制動力矩，低速檔內(nèi)外齒圈28被制動，高速檔內(nèi)外齒圈57處于自由轉(zhuǎn)動狀態(tài)。輸入軸1通過帶有單面軸向定位的花鍵副72將動力傳遞給基礎(chǔ)太陽輪71，基礎(chǔ)太陽輪71經(jīng)基礎(chǔ)行星輪組66和基礎(chǔ)內(nèi)外齒圈65將動力傳遞給高速檔轉(zhuǎn)臂69，高速檔轉(zhuǎn)臂69經(jīng)高速檔行星輪組48和高速檔內(nèi)外齒圈57 —部分動力傳遞給高速檔太陽輪42，一部分經(jīng)高速檔內(nèi)外齒圈57通過花鍵副及端面限位裝置49傳遞給低速檔轉(zhuǎn)臂31，低速檔轉(zhuǎn)臂31經(jīng)低速檔行星輪組29和低速檔內(nèi)外齒圈28將動力傳遞給低速檔太陽輪34，高速檔太陽輪42通過帶有單面軸向定位的花鍵副72將動力傳遞給輸出軸37，低速檔太陽輪34通過花鍵副41將動力傳遞給輸出軸37，此時，全部動力由輸出軸37疊加按低速檔速比輸出動力。低速檔位置行程隔板27與低速檔行程觸點傳感器24接觸向控制器發(fā)出處于低速檔信號，高速檔位置行程隔板13與高速檔行程觸點傳感器14斷開向控制器發(fā)出處于高速檔處于斷開信號，為了增加潤滑強度，油位調(diào)節(jié)器80通過軸向移動發(fā)生裝置76將輔助油箱79中的潤滑油擠壓到箱體11內(nèi)，當油位顯示器81中油面處于上限油位觸點83時向控制器發(fā)出指令停止軸向移動發(fā)生裝置76動作，此時，低速檔傳動比為:
[0035](1111+111) (1112 X 1113+1113 X 112+1112 X 113) / [1111 X ([112+112) ([113+113) 1
[0036]其中，基礎(chǔ)內(nèi)外齒圈65的內(nèi)齒齒數(shù)為111，基礎(chǔ)太陽輪71的齒數(shù)為“，高速檔內(nèi)外齒圈57的內(nèi)齒齒數(shù)為112，高速檔太陽輪42的齒數(shù)為舊，低速檔內(nèi)外齒圈28的內(nèi)齒齒數(shù)為113，低速檔太陽輪34的齒數(shù)為1113。
[0037]高速檔模式:當動力由輸入軸1輸入時，低速檔介質(zhì)膈膜51內(nèi)無壓力介質(zhì)，低速檔外摩擦片21和低速檔內(nèi)摩擦片20在分離彈簧22作用下處于分離狀態(tài)；高速檔介質(zhì)膈膜64內(nèi)通入壓力介質(zhì)，膈膜64在壓力介質(zhì)作用下發(fā)生膨脹進而推動高速檔軸向推力桿63壓縮復位彈簧產(chǎn)生軸向移動，多組高速檔外摩擦片17和高速檔內(nèi)摩擦片18在高速檔軸向推力桿63壓縮下沿軸向相互貼緊產(chǎn)生摩擦制動力矩，高速檔內(nèi)外齒圈57被制動，低速檔內(nèi)外齒圈28處于自由轉(zhuǎn)動狀態(tài)。輸入軸1通過帶有單面軸向定位的花鍵副72將動力傳遞給基礎(chǔ)太陽輪71，基礎(chǔ)太陽輪71經(jīng)基礎(chǔ)行星輪組66和基礎(chǔ)內(nèi)外齒圈65將動力傳遞給高速檔轉(zhuǎn)臂69，高速檔轉(zhuǎn)臂69經(jīng)高速檔行星輪組48和高速檔內(nèi)外齒圈57 —部分動力傳遞給高速檔太陽輪42，高速檔太陽輪42通過帶有單面軸向定位的花鍵副72將動力傳遞給輸出軸37。高速檔位置行程隔板13與高速檔行程觸點傳感器14接觸向控制器發(fā)出處于高速檔狀態(tài)的信號，低速檔位置行程隔板27與低速檔行程觸點傳感器24斷開向控制器發(fā)出處于低速檔斷開信號，為了增加潤滑強度，油位調(diào)節(jié)器80通過軸向移動發(fā)生裝置76將輔助油箱79中的潤滑油擠壓到箱體11內(nèi)，油位顯示器81中油面處于上限油位觸點83時向控制器發(fā)出指令停止軸向移動發(fā)生裝置76停止，此時，高速檔傳動比為:
[0038]1112^ (1111+111)/^1111^ (1112+112)]
[0039]其中，基礎(chǔ)內(nèi)外齒圈65的內(nèi)齒齒數(shù)為111，基礎(chǔ)太陽輪71的齒數(shù)為“，高速檔內(nèi)外齒圈57的內(nèi)齒齒數(shù)為112，高速檔太陽輪42的齒數(shù)為1112。
[0040]本實施例中的輸入軸1可與電機或發(fā)動機連接，反之，輸入軸1還可以變?yōu)檩敵鲚S，輸出軸37變?yōu)檩斎胼S使用，此時:
[0041]高速檔傳動比為:
[0042]1111^ (02+112) (1113+113)/^(1111+111) (1112^1113+1113^112+1112^113)]；
[0043]低速檔傳動比為:
[0044]1111 X (1112+112) / [02 X (1111+111) 1。
[0045]綜上所述，本發(fā)明提供的雙速離合器解決了現(xiàn)有混動力或純電動汽車傳動系統(tǒng)的離合器壽命短、傳遞功率小、固定等速傳遞、難以線性化控制等困難及沖擊性高、體積大及維護成本高等問題，具有結(jié)構(gòu)緊湊、換擋響應(yīng)迅速、平順、可靠性高、換擋能耗小、效率高、成本低等優(yōu)點。
[0046]以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等同變換，或直接或間接運用在相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種雙速離合器，包括箱體和油位調(diào)節(jié)器，所述箱體包括封閉的側(cè)壁和安裝在側(cè)壁兩端的端蓋，所述油位調(diào)節(jié)器與箱體的內(nèi)部連通； 其特征在于，還包括安裝于箱體內(nèi)的輸入軸、輸出軸、基礎(chǔ)行星排、高速檔行星排、低速檔行星排、摩擦副和換檔執(zhí)行機構(gòu)； 所述輸入軸安裝在一側(cè)端蓋上，所述輸出軸安裝在另一側(cè)端蓋上，輸入軸和輸出軸的軸心重合并在兩者相對的端面上設(shè)置支撐軸承； 所述基礎(chǔ)行星排包括依次嚙合的基礎(chǔ)太陽輪、基礎(chǔ)行星輪組和基礎(chǔ)內(nèi)外齒圈；所述高速檔行星排包括高速檔轉(zhuǎn)臂和依次嚙合的高速檔太陽輪、高速檔行星輪組、高速檔內(nèi)外齒圈；所述低速檔行星排包括低速檔轉(zhuǎn)臂和依次嚙合的低速檔太陽輪、低速檔行星輪組、低速檔內(nèi)外齒圈；所述摩擦副包括兩組分別與高速檔行星排和低速檔行星排相對應(yīng)的多片環(huán)狀外摩擦片和內(nèi)摩擦片，外摩擦片與內(nèi)摩擦片之間具有軸向間隙；所述換檔執(zhí)行機構(gòu)包括兩組分別與高速檔行星排和低速檔行星排相對應(yīng)的推力組件和安裝于該推力組件上的軸向推力桿； 基礎(chǔ)太陽輪安裝在輸入軸上，高速檔太陽輪和低速檔太陽輪安裝在輸出軸上，高速太陽輪位于基礎(chǔ)太陽輪和低速檔太陽輪之間；高速檔轉(zhuǎn)臂安裝于輸入軸上，高速檔轉(zhuǎn)臂的高速檔行星輪軸上依次通過軸承安裝有基礎(chǔ)行星輪組和高速檔行星輪組；低速檔轉(zhuǎn)臂安裝于輸出軸上，低速檔轉(zhuǎn)臂的低速檔行星輪軸上通過軸承安裝有低速檔行星輪組，低速檔轉(zhuǎn)臂位于高速檔太陽輪和低速檔太陽輪之間的外圈與高速檔內(nèi)外齒圈內(nèi)圈的齒嚙合；高速檔轉(zhuǎn)臂和低速檔轉(zhuǎn)臂之間通過支撐裝置進行徑向和軸向支撐； 高速檔內(nèi)外齒圈和低速檔內(nèi)外齒圈的外圈通過花鍵副和與其相對應(yīng)的內(nèi)摩擦片連接，外摩擦片通過花鍵副安裝于箱體內(nèi)壁，外摩擦片和內(nèi)摩擦片之間通過分離彈簧保持間隙，所述軸向推力桿分別和與其相對應(yīng)的外摩擦片連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙速離合器，其特征在于，所述油位調(diào)節(jié)器安裝在所述箱體的外表面，油位調(diào)節(jié)器與箱體內(nèi)腔通過潤滑油管連接，油位調(diào)節(jié)器包括軸向移動發(fā)生裝置、輔助油箱和油位顯示器；所述軸向移動發(fā)生裝置內(nèi)的空腔中設(shè)有推桿，所述輔助油箱內(nèi)部安裝復位彈簧，推桿與復位彈簧連接，所述油位顯示器安裝在油位調(diào)節(jié)器外部，油位顯示器上設(shè)有上限油位觸點、下限油位觸點和低油位報警觸點。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙速離合器，其特征在于，所述軸向移動發(fā)生裝置包括氣缸、液壓缸和電機。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙速離合器，其特征在于，所述箱體的內(nèi)腔底部設(shè)有油溫傳感器和油溫調(diào)節(jié)裝置，所述油溫傳感器和油溫調(diào)節(jié)裝置電連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙速離合器，其特征在于，所述推力組件包括用于輸入高壓介質(zhì)以推動所述推力桿的封閉容器，所述封閉容器通過所述端蓋與膈膜缸內(nèi)支撐環(huán)、膈膜缸外壓環(huán)和介質(zhì)膈膜組成，端蓋上設(shè)有進介質(zhì)通道，所述進介質(zhì)通道通過介質(zhì)進出口與封閉容器內(nèi)部連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙速離合器，其特征在于，所述介質(zhì)膈膜包括超薄彈性金屬膜片、聚合基復合材料膜片或涂密封層布料膜片。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙速離合器，其特征在于，所述推力組件包括電機和通過該電機帶動的從動件，該從動件與所述推力桿連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙速離合器，其特征在于，所述軸向推力桿上固定安裝有位置行程隔板，所述箱體內(nèi)在位置行程隔板的移動軌跡上設(shè)有行程觸點傳感器，所述行程觸點傳感器用于通過檢測是否與位置行程隔板接觸從而向外部控制器發(fā)出不同的信號。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙速離合器，其特征在于，所述基礎(chǔ)太陽輪通過帶有單面軸向定位的花鍵副安裝在所述輸入軸上，所述高速檔太陽輪通過帶有單面軸向定位的花鍵副安裝在所述輸出軸上，所述低速檔太陽輪通過花鍵副安裝在輸出軸上；基礎(chǔ)太陽輪與高速檔太陽輪通過端面滑動軸承軸向定位，所述基礎(chǔ)內(nèi)外齒圈和所述高速檔內(nèi)外齒圈之間通過端面滑動軸承連接，高速檔內(nèi)外齒圈和所述低速檔內(nèi)外齒圈之間通過端面滑動軸承連接；所述外摩擦片和內(nèi)摩擦片分別通過摩擦副組件擋環(huán)進行軸向限位。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙速離合器，其特征在于，所述輸入軸用于連接動力輸入裝置或動力執(zhí)行件，所述輸出軸與輸入軸相匹配地連接動力執(zhí)行件或動力輸入裝置。
【文檔編號】F16D25/0638GK104405834SQ201410738293
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年12月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月5日
【發(fā)明者】曾潔 申請人:曾潔