CN114233768B - 一种纵置混动变速箱的湿式离合器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种纵置混动变速箱的湿式离合器，按从输入端至输出端的顺序同轴地设置有输入轴法兰盘、摩擦片支架、内毂以及配油盘；配油盘外侧设有与内毂连接的对偶片支架；对偶片支架和摩擦片支架间设有摩擦片组；对偶片支架和摩擦片支架间设有活塞；活塞可推紧摩擦片组。本发明将活塞腔和平衡腔设计到摩擦片组内侧，并将配油盘安装在内毂内侧，大幅减小离合器的轴向尺寸；在配油盘上集成高低压油路，将平衡腔油道和离合器润滑油油道一体设计，简化油路设计；在摩擦片支架上设计挡边，避免润滑油流失，提高润滑效率；在内毂和输入轴法兰盘中心开设内花键，提高空间利用率，便于轴系布置，提升混动箱紧凑度，减小整箱尺寸。

Description

一种纵置混动变速箱的湿式离合器

技术领域

本发明涉及离合器技术领域，更具体地说，它涉及一种纵置混动变速箱的湿式离合器。

背景技术

为了响应国家节能减排的号召，汽车行业着力于提高燃油的经济性。针对普通自动变速箱和混合动力变速箱，将其轻量化、多档位地设计，可以有效提升燃油经济性。而档位变化涉及更多的离合器结构改进，也就是说在离合器尺寸不变的情况下，为了设计更多的档位，需要更有效地利用离合器的内部结构，而为了达成这一目的就需要通过精简离合器的内部结构或改进内部布置等手段实现。因此，如何精简离合器的内部结构或者如何更合理地布置离合器内部结构成为亟待解决的技术问题。

如公告号为CN214661611U公开的一种一体式自调隙通用离合器，它包括第一动力传动盘和第二动力传动盘。其关键技术是在第一动力传动盘和第二动力传动盘之间设有滑动套和滑动毂，滑动套上套装滑动毂，在滑动套的侧面安装抵板，在滑动毂与抵板之间依次叠加套装从动摩擦片和主动摩擦片，在第一动力传动盘的另一侧安装电磁毂。本实用新型具有的有益效果是：它在同一根轴上布设了离合器总成的动力传动部分和控制部分，安装简便结构紧凑，实现了机电一体化。其控制部分由环形电磁毂安装于第一动力传动盘上，无需调校，通过电子开关进行离合控制，分离时为通电，结合时为断电，替代了机械式的手动闸把和挡杆换挡，简化了操作步骤，降低了驾驶难度。

但是这种离合器主要采用电路控制的手段，较难在湿式离合器中应用，且为了达成电动控制所额外增加的部分，不利于整体结构的紧凑；这种离合器整体的设计结构在轴向上较为臃肿；这种离合器各部件的功能较为单一，会导致整个离合器需要更多的部件来实现应有的功能；湿式离合器在结构设计时，需要考虑油液的密封和利用情况。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种纵置混动变速箱的湿式离合器，解决上述的一个或多个问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种纵置混动变速箱的湿式离合器，按从输入端至输出端的顺序同轴地设置有

输入轴法兰盘，其中心开设有内花键；

摩擦片支架，其开设有外花键；

内毂，其中心开设有内花键；以及

配油盘，其开设有高压油道和低压油道；

所述配油盘外侧设有对偶片支架，所述对偶片支架开设有内花键，所述对偶片支架与所述内毂连接；

所述对偶片支架和所述摩擦片支架，对接后形成半封闭的离合腔，且通过花键设有摩擦片组；

所述对偶片支架和所述摩擦片支架之间形成腔室，所述腔室内设有活塞；

所述高压油道和所述低压油道与所述腔室连通，所述活塞在油液作用下配合所述摩擦片组实现离合功能。

进一步地，所述对偶片支架端部的截面为C型结构。

进一步地，所述活塞的端部向输出端和输入端沿轴向伸长，所述活塞靠近输出端的延长段设有沿径向设置的钩帽环，所述钩帽环的钩端指向所述摩擦片组。

进一步地，所述摩擦片组包括

若干摩擦片，其设于所述摩擦片支架的键槽内，可相对所述摩擦片支架轴向移动；

若干对偶片，其设于所述对偶片支架的键槽内，可相对所述对偶片支架轴向移动；

对偶端片，其设于离合腔远离所述活塞的一端，可相对所述对偶片支架轴向移动；以及

孔用弹性挡圈，其嵌设于离合腔的腔壁与所述对偶端片之间；

所述对偶片与所述摩擦片交错间隔设置；

所述摩擦片组与所述活塞之间存在间隙；

所述活塞可压紧相邻的所述对偶片和所述摩擦片。

进一步地，所述内毂外侧设有平衡板，所述平衡板位于所述活塞和所述摩擦片支架之间；

所述活塞和所述平衡板之间设有碟簧，所述碟簧抵触所述所述活塞和所述平衡板。

进一步地，所述内毂外侧设有轴用弹性挡圈，所述平衡板分别抵触所述轴用弹性挡圈、所述活塞和所述碟簧。

进一步地，所述平衡板与所述活塞之间形成平衡腔，

所述活塞与所述对偶片支架之间形成活塞腔。

进一步地，所述内毂沿径向开设有若干高压油孔和若干低压油孔，所述平衡板沿径向开设有若干L型油道，所述摩擦片支架内侧沿周向开设有若干长孔；

所述高压油道与所述活塞腔通过所述高压油孔连通；

所述低压油道与所述平衡腔通过所述低压油孔和所述L型油道连通；

所述平衡腔与所述离合腔通过所述长孔连通。

进一步地，所述配油盘外壁开设有至少三个凹槽，三个所述凹槽和所述内毂之间均设有密封圈；

所述活塞内侧端开设有凹槽，所述凹槽和所述内毂之间设有O型圈；

所述对偶片支架靠近所述活塞延伸段的端面开设有凹槽，所述凹槽与所述活塞之间设有O型圈；

所述平衡板的外侧面开设有凹槽，所述凹槽与所述活塞之间设有O型圈。

进一步地，所述摩擦片支架靠近输出端的内侧面设有挡边，所述挡边抵触所述摩擦片支架内壁。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

将活塞腔和平衡腔设计到摩擦片组内侧，并将配油盘安装在内毂内侧，大幅减小离合器整体的轴向尺寸；在配油盘上集成高低压油路，将平衡腔油道和离合器润滑油油道设计为一个油道，简化油路设计；在摩擦片支架上设计挡边，避免润滑油从摩擦片支架的输出端留走，提高润滑效率；在内毂和输入轴法兰盘中心开设内花键，提高空间利用率，便于轴系布置，提升混动箱紧凑度，减小整箱尺寸。

附图说明

图1为本发明的正视图；

图2为本发明的右视图；

图3为图2中A－A处的旋转剖视图；

图4为本发明的左视图；

图5为本发明的后视图；

图6为本发明中输出端的立体示意图；

图7为本发明中输入端的立体示意图。

图中：

10、输入轴法兰盘；20、摩擦片支架；21、摩擦片；22、孔用弹性挡圈；23、长孔；24、挡边；30、内毂；31、轴用弹性挡圈；32、高压油孔；33、低压油孔；40、配油盘；41、高压油道；42、低压油道；50、对偶片支架；51、对偶片；52、对偶端片；60、活塞；61、活塞腔；70、平衡板；71、平衡腔；72、L型油道；80、碟簧；90、密封圈；91、O型圈。

具体实施方式

实施例：

以下结合附图1－7对本发明作进一步详细说明。

一种纵置混动变速箱的湿式离合器，以图1的视角为准，左侧为输入端，右侧为输出端。轴向是指轴件旋转中心轴的方向，即与中心轴共同的方向；径向是指轴件在径向平面内通过轴心线的方向，即从中心向外侧扩散的方向；周向指的是轴件的圆周方向，即外侧面回转的环形方向。

一种纵置混动变速箱的湿式离合器，如图1－7所示，按照从输入端到输出端，即从左至右的顺序，依次是输入轴法兰盘10、摩擦片支架20、内毂30以及配油盘40，四者同轴设置。

输入轴法兰盘10和摩擦片支架20沿轴向在对应位置开设有对应的槽口，两者通过螺栓连接，紧固在一起。输入轴法兰盘10的中心处开有内花键，以此来实现离合器的动力输入，因此输入轴法兰盘10为离合器的主要输入端部件。

摩擦片支架20为内凹结构，端部的外侧面开设有键槽，即摩擦片21端部的外侧面开设有外花键。摩擦片支架20的内侧壁上沿周向开设有若干长孔23，长孔23沿摩擦片支架20的中性轴环形分布。摩擦片支架20缺口处的内侧面设置有固定的挡边24。

内毂30中心处开设有内花键，以此来实现离合器的动力输出，因此内毂30为离合器的主要输出端部件。内毂30为内凹结构。内毂30沿径向开设有若干独立设置的高压油孔32和低压油孔33，高压油孔32和低压油孔33沿内毂30的中心轴环形分布。

配油盘40与内毂30沿径向在对应位置开设有对应的槽孔，二者通过螺栓对接安装。配油盘40的输出端，即配油盘40的右侧，沿轴向开设有若干独立设置的高压油道41和低压油道42，两种油道沿配油盘40的中心轴环形分布。配油盘40的输出端，即配油盘40的右侧，沿轴向开设有若干槽孔，槽孔对应地安装有用于连接混动箱壳体的螺栓。配油盘40的外侧面开设有三个不同的凹槽。

配油盘40的外侧设有对偶片支架50。对偶片支架50的截面为倾倒的L型结构，靠近配油盘40对接混动箱壳体的螺栓处向左侧输入端内凹，使得离合器整体的轴向结构更紧凑。对偶片支架50端部的截面为C型结构，即对偶片支架50输入端的端部带有端帽，这样对偶片支架50和摩擦片支架20对接后在端部位置才能形成半封闭的离合腔。对偶片支架50的C型端部内侧面开设有内花键。内毂30输出端的外侧面，即内毂30右端的外侧面与对偶片支架50焊接为一个整体。

对偶片支架50和摩擦片支架20形成的离合腔内设有摩擦片组。摩擦片组通过两个之间的花键安装设置。

摩擦片组包括若干摩擦片21、若干对偶片51、对偶端片52以及孔用弹性挡圈22。摩擦片21内沿设有内花键，摩擦片21与摩擦片支架20之间通过花键配合连接，两者同步转动，且摩擦片21可以相对摩擦片支架20轴向移动。对偶片51外沿设有外花键，对偶片51与对偶片支架50之间通过花键配合连接，两者同步转动。在对偶片51的最左端设有对偶端片52，其外沿开设有外花键，对偶端片52与对偶片51之间通过花键配合连接，两者同步转动。对偶端片52是一种特殊的对偶片51，其相较于对偶片51在厚度上有所增加。对偶端片52和对偶片51均可以相对对偶片支架50轴向移动。其中，对偶片51和摩擦片21间隔交错设置，且对偶端片52设置在摩擦片21和对偶片51的最左端。在对偶端片52与离合腔左端内腔壁的间隙位置设有专门的孔用弹性挡圈22，其抵触对偶端片52和对偶片支架50的端帽内壁，对摩擦片21、对偶端片52以及对偶片51起到轴向限位的作用。

除此以外，对偶片支架50、摩擦片支架20以及内毂30之间形成一个腔室，这个腔室内设有活塞60。活塞60为组合式结构，其外端部为倾倒的L型结构，内端部为倾倒的T型结构，T型结构的横梁与L型结构的端边重合，即外端部沿左右端轴向延展伸长，在右侧延长段沿径向设有钩帽环，钩帽环向左垂展的钩端指向摩擦片组。最右端的对偶片51与活塞60的钩端之间留有一定的间隙。摩擦片21与对偶片51之间在常态下存在间隙，活塞60在油液的作用下可以压紧摩擦片组，使得相邻的对偶片51和摩擦片21之间压紧贴合，实现离合功能。活塞60与内毂30、对偶片支架50间隙配合安装在一起。活塞60右侧支撑在对偶片支架50上。

内毂30的左端外侧设有凹槽，凹槽内设有轴用弹性挡圈31。活塞60与摩擦片支架20之间设有平衡板70，平衡板70安装在内毂30的外侧。平衡板70内圈与内毂30间隙配合，平衡板70外圈与活塞60的横梁端间隙配合。平衡板70与活塞60之间设有碟簧80。碟簧80与平衡板70均位于对偶片支架50、摩擦片支架20以及内毂30之间形成的腔室内。平衡板70左侧支撑在轴用弹性挡圈31上，平衡板70右侧支撑在碟簧80内圈。最终平衡板70同时抵触轴用弹性挡圈31、活塞60和碟簧80。平衡板70沿径向开设有若干L型油道72，L型油道72沿离合器的中心轴环形分布。碟簧80的外圈支撑在活塞60左侧圆弧凸起部位，碟簧80的内圈与平衡板70互相支撑。最终碟簧80同时抵触活塞60和平衡板70。碟簧80两侧通过活塞60和平衡板70的支撑形成一定的预紧力。

其中，对偶片支架50、摩擦片支架20以及内毂30之间形成的腔室被分为活塞腔61和平衡腔71。平衡板70、活塞60与内毂30之间形成平衡腔71；活塞60、对偶片支架50和内毂30之间形成活塞腔61。

高压油道41与活塞腔61通过高压油孔32连通。低压油道42与平衡腔71之间通过低压油孔33和L型油道72实现连通。平衡腔71与离合器通过长孔23连通。

配油盘40的三个凹槽内均设有密封圈90，密封圈90抵触配油盘40和内毂30。最右侧的两个密封圈90实现高压油道41的密封，最左端的两个密封圈90实现低压油道42的密封。中间的密封圈90还起到分隔高压油道41和低压油道42的作用。

活塞60的内侧端，即活塞60与内毂30配合面处，开设有凹槽。凹槽内设有O型圈91，其抵触活塞60的凹槽与内毂30的外侧面；平衡板70的外侧面，即平衡板70与活塞60的配合面处，开设有凹槽。凹槽内设有O型圈91，其抵触活塞60和平衡板70的凹槽。这两处的O型圈91配合抵触摩擦片支架20内壁的挡边24，使得平衡腔71处于相对封闭的状态。

对偶片支架50靠近活塞60延伸段的端面，即对偶片支架50与活塞60的配合面处，开设有凹槽，凹槽内设有O型圈91。该O型圈91、活塞60与内毂30之间的O型圈91对活塞腔61起到密封作用。

油液进入低压油道42，经由低压油孔33进入平衡腔71，平衡腔71内部充入油液。油液充满平衡腔71后通过L型油道72，在离合器的旋转作用下，通过摩擦片支架20内侧的长孔23进入离合腔，浸润摩擦片组，实现润滑冷却的作用。

油液进入高压油道41，经由高压油孔32进入活塞腔61，活塞腔61内部充入油液。油液产生液压，挤压活塞60，克服碟簧80预紧力，推动活塞60沿轴向向左运动，活塞60的钩端紧压摩擦片组，使得摩擦片21与对偶片51紧压贴合后，在旋转的过程中保持相对静止，离合器实现动力传递。

高压油道41无油液进入后，活塞60在碟簧80预紧力作用下沿轴向向右复位，摩擦片组不受轴向推力，摩擦片21和对偶片51不再紧压贴合，各自独立运行，两者保持相对转动，离合器中断动力传递。

从离合器的角度来看，可以将输入轴法兰盘10和摩擦片支架20的部分看作一个整体，实现输入轴区段的传动；可以将对偶片支架50和内毂30的部分看作一个整体，实现输出轴区段的传动。两个区段在正常状态下彼此存在间隙，独立运转，彼此处于空转状态，无联动。当需要通过离合器传递动力的时候，两个区段通过油液带动活塞60向左挤压的手段，使得输入轴区段的摩擦片21和输出轴区段的对偶片51紧压贴合，二者联动，进而传递动力。此时离合器从输入端传入动力，将传入的动力通过两个区段的联动进一步传递，最后从输出端输出至其它区段的部件。通过两种状态的切换实现离合功能。联动状态的时候摩擦片21和对偶片51之间会产生剧烈摩擦，所以需要有油液加入，进行润滑冷却，从而减小摩擦片21和对偶片51之间摩擦产生的损耗，也保证正常的联动。

活塞腔61和平衡腔71设计在摩擦片组下方，可以大幅度地减小离合器的轴向宽度，有效缩减纵置混动箱的长度，降低混动箱的重量和成本。配油盘40集成高低压油路，通过配油盘40可以直接将高低压油路从箱体导入离合器，简化油路设计，降低加工成本。配油盘40安装在内毂30的内侧，二者在轴向存在重叠的部位，可以减少离合器轴向空间的占用，进一步减小离合器的轴向尺寸。平衡腔71油道和离合器润滑油道通过结构设计合并，通过增加油道的功能来降低数量，降低加工成本。摩擦片支架20上设计挡边24，在摩擦片支架20离心力作用下，形成一个小油腔，可以有效避免润滑油从摩擦片支架20的右端直接流走，提高润滑效率。离合器输入和输出均通过内花键实现，且布置在离合器的中空部位，便于轴系布置，提升混动箱紧凑度，减小整箱尺寸。

需要说明的是，在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“轴向”、“径向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种纵置混动变速箱的湿式离合器，其特征在于：按从输入端至输出端的顺序同轴地设置有

输入轴法兰盘(10)，其中心开设有内花键；

摩擦片支架(20)，其开设有外花键；

内毂(30)，其中心开设有内花键；以及

配油盘(40)，其开设有高压油道(41)和低压油道(42)；

所述配油盘(40)外侧设有对偶片支架(50)，所述对偶片支架(50)开设有内花键，所述对偶片支架(50)与所述内毂(30)连接；

所述对偶片支架(50)和所述摩擦片支架(20)，对接后形成半封闭的离合腔，且通过花键设有摩擦片组；

所述对偶片支架(50)、所述摩擦片支架(20)以及所述内毂(30)之间形成腔室，所述腔室内设有活塞(60)；

所述高压油道(41)和所述低压油道(42)与所述腔室连通，所述活塞(60)在油液作用下配合所述摩擦片组实现离合功能；

所述内毂(30)外侧设有平衡板(70)，所述平衡板(70)位于所述活塞(60)和所述摩擦片支架(20)之间；

所述平衡板(70)与所述活塞(60)之间形成平衡腔(71)，

所述活塞(60)与所述对偶片支架(50)之间形成活塞腔(61)。

2.根据权利要求1所述的纵置混动变速箱的湿式离合器，其特征在于：所述对偶片支架(50)端部的截面为C型结构。

3.根据权利要求2所述的纵置混动变速箱的湿式离合器，其特征在于：所述活塞(60)的端部向输出端和输入端沿轴向伸长，所述活塞(60)靠近输出端的延长段设有沿径向设置的钩帽环，所述钩帽环的钩端指向所述摩擦片组。

4.根据权利要求2或3所述的纵置混动变速箱的湿式离合器，其特征在于：所述摩擦片组包括

若干摩擦片(21)，其设于所述摩擦片支架(20)的键槽内，可相对所述摩擦片支架(20)轴向移动；

若干对偶片(51)，其设于所述对偶片支架(50)的键槽内，可相对所述对偶片支架(50)轴向移动；

对偶端片(52)，其设于离合腔远离所述活塞(60)的一端，可相对所述对偶片支架(50)轴向移动；以及

孔用弹性挡圈(22)，其嵌设于离合腔的腔壁与所述对偶端片(52)之间；

所述对偶片(51)与所述摩擦片(21)交错间隔设置；

所述摩擦片组与所述活塞(60)之间存在间隙；

所述活塞(60)可压紧相邻的所述对偶片(51)和所述摩擦片(21)。

5.根据权利要求3所述的纵置混动变速箱的湿式离合器，其特征在于：

所述活塞(60)和所述平衡板(70)之间设有碟簧(80)，所述碟簧(80)抵触所述所述活塞(60)和所述平衡板(70)。

6.根据权利要求5所述的纵置混动变速箱的湿式离合器，其特征在于：所述内毂(30)外侧设有轴用弹性挡圈(31)，所述平衡板(70)分别抵触所述轴用弹性挡圈(31)、所述活塞(60)和所述碟簧(80)。

7.根据权利要求6所述的纵置混动变速箱的湿式离合器，其特征在于：所述内毂(30)沿径向开设有若干高压油孔(32)和若干低压油孔(33)，所述平衡板(70)沿径向开设有若干L型油道(72)，所述摩擦片支架(20)内侧沿周向开设有若干长孔(23)；

所述高压油道(41)与所述活塞腔(61)通过所述高压油孔(32)连通；

所述低压油道(42)与所述平衡腔(71)通过所述低压油孔(33)和所述L型油道(72)连通；

所述平衡腔(71)与所述离合腔通过所述长孔(23)连通。

8.根据权利要求5所述的纵置混动变速箱的湿式离合器，其特征在于：所述配油盘(40)外壁开设有至少三个凹槽，三个所述凹槽和所述内毂(30)之间均设有密封圈(90)；

所述活塞(60)内侧端开设有凹槽，所述凹槽和所述内毂(30)之间设有O型圈(91)；

所述对偶片支架(50)靠近所述活塞(60)延伸段的端面开设有凹槽，所述凹槽与所述活塞(60)之间设有O型圈(91)；

所述平衡板(70)的外侧面开设有凹槽，所述凹槽与所述活塞(60)之间设有O型圈(91)。

9.根据权利要求2或3所述的纵置混动变速箱的湿式离合器，其特征在于：所述摩擦片支架(20)靠近输出端的内侧面设有挡边(24)，所述挡边(24)抵触所述摩擦片支架(20)内壁。