CN201821209U - 一种集成于电机转子支架内的常闭离合器和包括其的车辆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种集成于电机转子支架内的常闭离合器，包括依次相邻设置的第一压盘、从动盘、第二压盘以及膜片弹簧，其中第一压盘、第二压盘以及膜片弹簧装配到电机转子支架上，从动盘装配到传动***主轴上并且位于第一压盘和第二压盘之间，在常态下膜片弹簧使得第一压盘和第二压盘压紧从动盘，而膜片弹簧在受到驱动力作用时，释放第一压盘、第二压盘和从动盘之间的压紧作用。由于该常闭离合器的第一压盘、第二压盘和膜片弹簧均安装到电机转子支架上，从而解决了现有技术的离合器集成度低和占用空间多的缺点。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及一种离合器。具体地，本实用新型涉及一种集成于电机转子支架内的常闭离合器和包括其的车辆。
【背景技术】
对于车辆而言，离合器是设置在发动机和/或电机与传动***之间的一种装置，用于切断和接通发动机和/或电机到传动系的动力。起步时，离合器使得发动机和/或电机与传动***平顺结合，使车辆起步平稳；换挡时，离合器使得发动机和/或电机与传动***迅速分离，减少变速器中齿轮间的冲击，从而实现平顺换挡；在车辆行驶过程中，当车辆承受过大载荷时，离合器会打滑，从而防止传动***过载。
对于目前各大车辆厂商竞相研发的包括多个电机和/或发动机组合动力输出的车辆而言，其还包括与多个电机和/或发动机连接的多个离合器。为此，此类车辆需要集成度更高、更能够节约车辆传动***空间的离合器。
而现有技术的膜片弹簧离合器通常包括第一压盘、从动盘、第二压盘、膜片弹簧、支撑环以及离合器总成盖，其中从动盘、第二压盘、膜片弹簧以及支撑环安装到离合器总成盖上，离合器总成盖与第一压盘接合。膜片弹簧离合器的工作状态(接合/分离)由驱动力控制，即驱动力通过使得膜片弹簧变形，从而使得第一压盘与从动盘接合和/或分离，进而实现电机和/发动机的动力到传动***的接通和/或切断。
而现有技术的这种膜片弹簧离合器包括将第一压盘、从动盘等部件安装到其上的离合器盖总成，而这种离合器盖总成无疑会占用包括多个电机和/或发动机组合动力输出的车辆的传动***的空间，不能满足这种车辆对集成度高和节约空间的要求。
【实用新型内容】
本实用新型的目的是提供一种省去了离合器盖总成的常闭离合器。
本实用新型的目的通过以下技术方案得以实现。具体而言，本实用新型的一个技术方案提供了一种集成于电机转子支架内的常闭离合器，其包括依次相邻设置的第一压盘、从动盘、第二压盘以及膜片弹簧，其中第一压盘、第二压盘以及膜片弹簧装配到电机转子支架上，从动盘装配到传动***主轴上并且位于第一压盘和第二压盘之间，在常态下膜片弹簧使得第一压盘和第二压盘压紧从动盘，而膜片弹簧在受到驱动力作用时，释放第一压盘、第二压盘和从动盘之间的压紧作用。
根据本实用新型的上述技术方案，其中第二压盘以花键方式连接到电机转子支架上。
根据本实用新型的上述技术方案，其中第一压盘以花键方式连接到电机转子支架上，此时对第一压盘起止挡作用的卡环安装到电机转子支架的卡槽中。
根据本实用新型的上述技术方案，其中第一压盘通过螺钉可拆卸地安装到电机转子支架上，此时螺钉对第一压盘起止挡作用。
根据本实用新型的上述技术方案，其中电机转子支架具有电机转子支架本体和从电机转子支架本体向内延伸出的电机转子支架支撑部，电机转子支架本体和电机转子支架支撑部形成用于容纳离合器的空间，膜片弹簧以防松螺接方式可拆卸地装配到电机转子支架支撑部上，从而产生压紧力。
根据本实用新型的上述技术方案，其中膜片弹簧以铆接方式固定到电机转子支架支撑部上，从而产生压紧力。
根据本实用新型的上述技术方案，其中从动盘与第二压盘之间设置有分离弹簧，膜片弹簧的两侧分别设置有第一支撑环和第二支撑环，从动盘的一侧与第一压盘接合，从动盘的另一侧与第二压盘接合。
根据本实用新型的上述技术方案，其中分离弹簧为波形弹簧。
根据本实用新型的上述技术方案，其中电机转子支架与电机转子固定在一起并围绕电机支撑轴承转动，其中包括电机转子的电机为集成启动发电机(Integrated Start Generator，简称ISG电机)或者驱动电机，而驱动电机可以为牵引电机(Traction Motor，简称TM电机)。
根据本实用新型的上述技术方案，其中卡环为选装卡环。
根据本实用新型的上述技术方案，其中膜片弹簧具有耐磨层，膜片弹簧的数量为两个。
本实用新型的另一技术方案提供了一种包括如前所述的离合器的车辆，其中所述离合器连接于车辆传动***的传动***主轴，用于切断和接通发动机和/或电机到传动***的动力。
本实用新型的离合器的益处在于，由于离合器止挡件以及该常闭离合器的第一压盘、第二压盘和膜片弹簧均安装到电机转子支架上，省去了离合器盖总成，提高了集成度，节省了空间。
本实用新型的离合器的益处还在于，由于膜片弹簧上设置有耐磨层提高了膜片弹簧的寿命。
本实用新型的离合器的益处还在于，由于该离合器采用了选装卡环，而选装卡环能够对离合器进行调整，从而使得离合器的状态能够被调整到传动***需要的状态。
本实用新型的离合器的益处还在于，由于膜片弹簧可拆卸地安装到安装到电机转子支架上，方便膜片弹簧更换和维修，并降低了离合器维修成本。
【附图说明】
参照附图，本实用新型的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本实用新型的保护范围构成限制。图中：
图1是根据本实用新型一个实施方式的常闭离合器与电机转子支架的装配结构示意图，其中常闭离合器处在常态下，此时常闭离合器保持为接合。
图2示出了图1中的常闭离合器受到驱动力后的另一状态，此时常闭离合器处于分离状态。
图3是根据本实用新型另一个实施方式的包括两片膜片弹簧的常闭离合器与电机转子支架的装配结构示意图，其中常闭离合器处在常态下，此时常闭离合器保持为接合。
图4示出了图3中的常闭离合器受到驱动力后的另一状态，此时常闭离合器处于分离状态。
部件及标号列表
| 5 | 传动***主轴 |
| 10 | 电机转子 |
| 12 | 电机转子支架 |
| 14 | 电机支撑轴承 |
| 20 | 电机转子支架本体 |
| 23 | 电机转子支架支撑部 |
| 30 | 卡环 |
| 32 | 第一压盘 |
| 34 | 从动盘 |
| 35 | 分离弹簧 |
| 36 | 第二压盘 |
| 38 | 第一支撑环 |
| 40 | 螺钉 |
| 42、42′ | 膜片弹簧 |
| 44 | 第二支撑环 |
【具体实施方式】
图1-4和以下说明描述了本实用新型的特定实施方式以教导本领域技术人员如何制造和使用本实用新型的最佳模式。为了教导发明原理，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型落在本实用新型的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式接合以形成本实用新型的多个变型。由此，本实用新型并不局限于下述特定实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。
在本实用新型中“左侧”指图2中箭头所指的方向、“右侧”是指与“左侧”相反的方向；“内侧”是指电机转子支架朝向传动***的传动***主轴的方向，而“外侧”是指与“内侧”相反的方向。上述用语仅是为了描述方便，而并非表示对本实用新型的限制。
图1是根据本实用新型一个实施方式的常闭离合器与电机转子支架的装配结构示意图。如图1所示的常闭离合器处在常态下，此时常闭离合器保持为接合。如图1所示，该常闭离合器装配到电机转子支架12内。该离合器包括依次设置的卡环30、第一压盘32、从动盘34、分离弹簧35、第二压盘36、第一支撑环38、膜片弹簧42以及第二支撑环44，其中从动盘34在其左侧与第一压盘32接合，在其右侧与第二压盘36接合，通过内花键连接到传动***的传动***主轴5的外花键上。第二压盘36包括环状基体和从环状基体向右侧延伸的凸缘，第二压盘36的凸缘与膜片弹簧42接合。膜片弹簧42设置有耐磨层，以便提高膜片弹簧的寿命。膜片弹簧42包括蝶簧、多个径向切口以及在相邻的切口之间形成的多个弹性指状部，其中在切口靠近蝶簧的根部具有圆形孔。该常闭离合器包括的上述部件(例如卡环30、第一压盘32、从动盘34、第二压盘36、支撑环等)能够采用本领域人员已知的方式实现，因此在本文中不再累述各个部件的构造。如图1所示的常闭离合器还可具有其他变体，常闭离合器的这些实施方式均落在本实用新型的保护范围内。
电机转子支架12与电机转子10整体形成，电机支撑轴承14用于支撑电机转子支架12，电机支撑轴承14固定在使用该离合器的***的支座上，其中固定在一起的电机转子支架12与电机转子10围绕电机支撑轴承14转动。电机转子支架12包括与电机转子10邻接的电机转子支架本体20和与电机支撑轴承14邻接的电机转子支架支撑部23，电机转子支架支撑部23从电机转子支架本体20向内延伸并且其内侧与电机支撑轴承14邻接，电机转子支架本体20和电机转子支架支撑部23形成用于容纳离合器部件的空间，所述离合器部件包括从动盘34、第二压盘36等，电机转子支架支撑部23用于安装膜片弹簧42。电机转子支架12、与电机转子支架12整体形成的电机转子10以及用于支撑电机转子支架12的电机支撑轴承14能够采用本领域人员已知的方式实现，这里不再累述。
在本实用新型的一个具体实施实施例中，电机转子支架本体20呈柱状，具有开口，其内壁上设置有卡槽和花键，卡槽设置在开口附近，第一压盘32和第二压盘36通过其外侧的花键与电机转子支架本体20的内壁上的花键匹配；膜片弹簧42通过螺钉安装到电机转子支架支撑部23上，从而形成对第一压盘32和第二压盘36的压紧作用；卡环30安装在卡槽中，用于对此实施方式中的离合器进行止挡。在所述实施例中，膜片弹簧42可替换地通过铆钉固定到电机转子支架支撑部23上。在上述实施方式中，卡环30优选地为选装卡环，能够对离合器进行调整，从而使得离合器的状态能够被调整到传动***需要的状态。优选地，设置在从动盘34和第二压盘36之间的分离弹簧35是波形弹簧，用于使得在离合器处于分离状态时，将从动盘34和第二压盘36分隔开。电机采用TM电机、ISG电机或者它们的任意组合等。常闭离合器的这些实施方式均落在本实用新型的保护范围内。
如图1所示的实施方式具有多种变体。其中一个变体是：电机转子支架本体20呈柱状，包括开口，其内壁上设置有花键，第一压盘32通过防松螺钉可拆卸地安装到电机转子支架本体20的开口侧的端部上；第二压盘36通过其外侧的花键与电机转子支架本体20的内壁上的花键匹配；膜片弹簧42通过螺钉安装到电机转子支架支撑部23上，从而形成对第一压盘32和第二压盘36的压紧作用。替换地膜片弹簧42通过铆钉固定到电机转子支架支撑部23上。用于固定第一压盘32的螺钉起到了对所述实施方式中的离合器进行止挡的作用。在该所述变体中，优选地，设置在从动盘34和第二压盘36之间的分离弹簧35是波形弹簧，用于使得在离合器处于分离状态时，将从动盘34和第二压盘36分隔开。电机采用TM电机、ISG电机或者它们的任意组合等。常闭离合器的这些实施方式均落在本实用新型的保护范围内。
上述离合器在不向其施加驱动力时保持为常闭，而在向其施加驱动力时分离，驱动力在图2中由带箭头线段表示的力F示意性示出。图2是图1中的常闭离合器在受到驱动力的作用时的状态。驱动力由分离装置提供，分离装置包括分离轴承和压力环(在图中未示出)，分离装置的驱动力由液压装置提供。驱动力也可以采用本领域技术人员已知的其他分离装置和与其相对应的驱动装置提供，而这也将落在本实用新型的保护范围内。
上述常闭离合器还可具有其他变体，例如一个变体可包括相邻设置的多于一个的膜片弹簧，各个膜片弹簧具有耐磨层，膜片弹簧的耐磨层能够通过现有技术已知的表面处理等工艺获得。优选地，常闭离合器包括两个膜片弹簧。图3示出了根据本实用新型另一个实施方式的包括两片膜片弹簧的常闭离合器与电机转子支架的装配结构示意图。图3中的常闭离合器处在常态下，此时常闭离合器保持为接合。图3中两个膜片弹簧的结构相同，每个膜片弹簧各具有相互对应的蝶簧、多个径向切口以及在相邻的切口之间形成的对应的多个弹性指状部，多个弹性指状部的根部各具有孔，多个穿过两个膜片弹簧相互对应的孔而安装在电机转子支架支撑部23上，从而实现膜片弹簧到电机转子支架的固定。另外，两个相邻设置的膜片弹簧的弹性指状部的结构不相同，即两个膜片弹簧中靠近驱动力的膜片弹簧的指状部的尺寸大于另一膜片弹簧的指状部的尺寸。需要说明的是：多个膜片弹簧的结构也可以不相同。在这些变体中，多个螺钉穿过多个膜片弹簧相互对应的孔而安装在电机转子支架支撑部23上，从而实现膜片弹簧到电机转子支架的固定。需要说明的是，两个或者多个膜片弹簧也能够通过铆接的方式固定到电机转子支架支撑部23上，从而实现膜片弹簧到电机转子支架的固定。常闭离合器的这些变体也将落在本实用新型的保护范围内。
图4示出了图3中的常闭离合器受到驱动力后的另一状态，此时常闭离合器处于分离状态。驱动力在图4中由带箭头线段表示的力F示意性示出。驱动力由分离装置提供，分离装置包括分离轴承和压力环(在图中未示出)，分离装置的驱动力由液压装置提供。驱动力也可以采用本领域技术人员已知的其他分离装置和与其相对应的驱动装置提供，而这也将落在本实用新型的保护范围内。
如上所述的离合器能够用于车辆，车辆包括发动机和/或电机，其中离合器连接于车辆传动***的传动***主轴，用于切断和接通发动机和/或电机到传动***的动力。
本实用新型的离合器的益处在于，由于离合器止挡件以及离合器的第一压盘、第二压盘和膜片弹簧均安装到电机转子支架上，省去了离合器盖总成，提高了集成度，节省了空间。
本实用新型的离合器的益处还在于，由于膜片弹簧上设置有耐磨层提高了膜片弹簧的寿命。
本实用新型的离合器的益处还在于，由于该离合器采用了选装卡环，而选装卡环能够对离合器进行调整，从而使得离合器的状态能够被调整到传动***需要的状态。
本实用新型的离合器的益处还在于，由于膜片弹簧可拆卸地安装到安装到电机转子支架上，方便膜片弹簧更换和维修，并降低了离合器维修成本。
Claims (14)
1.一种集成于电机转子支架内的常闭离合器，包括依次相邻设置的第一压盘、从动盘、第二压盘以及膜片弹簧，其特征在于，第一压盘、第二压盘以及膜片弹簧装配到电机转子支架内，从动盘装配到传动***主轴上并且位于第一压盘和第二压盘之间，在常态下膜片弹簧使得第一压盘和第二压盘压紧从动盘，而膜片弹簧在受到驱动力作用时，释放第一压盘、第二压盘和从动盘之间的压紧作用。
2.如权利要求1所述的离合器，其特征在于，第二压盘以花键方式连接到电机转子支架上。
3.如权利要求2所述的离合器，其特征在于，第一压盘以花键方式连接到电机转子支架上，此时需要将对第一压盘起止挡作用的卡环安装到电机转子支架的卡槽中。
4.如权利要求2所述的离合器，其特征在于，第一压盘通过螺钉可拆卸地安装到电机转子支架上，此时螺钉对第一压盘起止挡作用。
5.如权利要求3所述的离合器，其特征在于，电机转子支架具有电机转子支架本体和从电机转子支架本体向内延伸的电机转子支架支撑部，电机转子支架本体和电机转子支架支撑部形成用于容纳离合器的空间，膜片弹簧以防松螺接方式可拆卸地装配到电机转子支架支撑部上，从而产生压紧力。
6.如权利要求3所述的离合器，其特征在于，电机转子支架具有电机转子支架本体和从电机转子支架本体向内延伸的电机转子支架支撑部，电机转子支架本体和电机转子支架支撑部形成用于容纳离合器的空间，膜片弹簧以铆接方式固定到电机转子支架支撑部上，从而产生压紧力。
7.如权利要求4所述的离合器，其特征在于，电机转子支架具有电机转子支架本体和从电机转子支架本体向内延伸的电机转子支架支撑部，电机转子支架本体和电机转子支架支撑部形成用于容纳离合器的空间，膜片弹簧以防松螺接方式可拆卸地装配到电机转子支架支撑部上，从而产生压紧力。
8.如权利要求4所述的离合器，其特征在于，电机转子支架具有电机转子支架本体和从电机转子支架本体向内延伸的电机转子支架支撑部，电机转子支架本体和电机转子支架支撑部形成用于容纳离合器的空间，膜片弹簧以铆接方式固定到电机转子支架支撑部上，从而产生压紧力。
9.如权利要求1所述的离合器，其特征在于，从动盘与第二压盘之间设置有分离弹簧，膜片弹簧的两侧分别设置有第一支撑环和第二支撑环，从动盘的一侧与第一压盘接合，且从动盘的另一侧与第二压盘接合。
10.如权利要求9所述的离合器，其特征在于，分离弹簧为波形弹簧。
11.如权利要求1所述的离合器，其特征在于，电机转子支架与电机转子固定在一起并围绕电机支撑轴承转动，其中包括电机转子的电机为集成启动发电机或者驱动电机。
12.如权利要求3所述的离合器，其特征在于，所述卡环为选装卡环。
13.如权利要求1所述的离合器，其特征在于，膜片弹簧的数量为两个，各膜片弹簧具有耐磨层。
14.一种包括如前述权利要求任一项所述的离合器的车辆，其特征在于，所述离合器连接于所述车辆传动***的传动***主轴，用于切断和接通发动机和/或电机到传动***的动力。
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Cited By (2)
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| CN103072461A (zh) * | 2013-01-22 | 2013-05-01 | 郑州宇通客车股份有限公司 | 双电机多模式混合动力驱动***及其控制方法 |
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- 2010-07-21 CN CN2010202657284U patent/CN201821209U/zh not_active Expired - Lifetime
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