双离合联动装置和变速机构的制作方法

文档序号:30411206发布日期:2022-06-15 09:35阅读:59来源:国知局
双离合联动装置和变速机构的制作方法
双离合联动装置和变速机构
1.本技术要求“申请日为2022年1月20日、申请号为2022100672681、名称为双离合联动装置”的中国发明专利申请的优先权。
技术领域
2.本发明涉及离合器技术领域,特别涉及一种双离合联动装置和变速机构。


背景技术:

3.离合器与制动器的原理相似,区别在于离合器连接的两个部件均处于可运动的状态,而制动器连接的两个部件中,其中一个部件处于固定或静止状态。因此,可以将制动器定义为一种特殊状态下的离合器。
4.在需要联动的离合器领域中,多个离合器需要协同工作。由于每个离合器均需要独立控制,因此对各离合器之间的配合精度要求较高。以双离合变速器领域为例,如中国授权发明专利(cn109661526b、cn110914563b)中公开的双离合机构,两个离合器分别由两个独立的电子液压控制系统控制,其需要两套油路及两个执行机构,致使其自动控制系统结构复杂。在控制时需要保证一个离合器逐渐分离,同时另一个离合器逐渐接合,以保证动力持续传递。因此,两者需要同步控制且需要较高地配合精准度,因此设计难度较大。如果两个离合器出现同时分离的情况,将导致动力中断,存在严重的装备缺陷。
5.因此,变速机构领域的双离合装置存在结构复杂、控制难度大、控制精度要求高、动力传输容易中断等技术问题。此外,在机床、机械设备、车辆等多个领域中,也均存在着传动装置的控制系统结构复杂、控制精度要求高等技术问题。


技术实现要素:

6.为了解决现有的双离合装置的结构复杂、控制难度大、控制精度要求高、动力传输容易中断等技术问题,本发明提供了一种双离合联动装置。该双离合联动装置包括第一部件;第二部件,所述第二部件与所述第一部件能够绕一中心轴相对转动;第三部件,所述第三部件与所述第一部件能够绕所述中心轴相对转动;滑动件,所述滑动件设于所述第一部件上并配置成能够随所述第一部件同步转动且能够沿与所述中心轴平行的方向相对于所述第一部件往复滑动;第一配合件,所述第一配合件设于所述第一部件上并配置成能够随所述第一部件同步转动且能够沿与所述中心轴平行的方向相对于所述第一部件往复滑动;第二配合件,所述第二配合件设于所述第二部件上并配置成能够随所述第二部件同步转动且能够沿与所述中心轴平行的方向相对于所述第二部件往复滑动;第三配合件,所述第三配合件设于所述第三部件上并配置成能够随所述第三部件同步转动且能够沿与所述中心轴平行的方向相对于所述第三部件往复滑动;第四配合件,所述第四配合件设于所述滑动件上并配置成能够随所述滑动件同步转动且能够沿与所述中心轴平行的方向相对于所述滑动件往复滑动;弹性件,所述弹性件设于所述第一部件和所述滑动件之间并配置成能够通过所述滑动件将所述第一配合件和所述第二配合件接合;驱动机构,所述驱动机构设于
所述第三部件上并配置成能够控制所述第三配合件和所述第四配合件接合或分离并通过所述滑动件控制所述第一配合件和所述第二配合件分离或接合。
7.本发明的第一配合件和第二配合件形成第一离合单元,第三配合件和第四配合件形成第二离合单元。弹性件具有预紧力,初始状态时,滑动件在弹性件的驱动下使第一配合件和第二配合件保持压紧接合,该状态下,第三配合件和第四配合件分离。相应地,第一离合单元处于接合状态,第二离合单元处于分离状态。
8.在需要切换两个离合单元的状态时,通过驱动机构对第三配合件和第四配合件施力,使得第三配合件和第四配合件逐渐压紧并接合。该过程中,驱动机构的作用力传递至滑动件上,使得滑动件对第一配合件和第二配合件的作用力减小。随着驱动机构的作用力逐渐增大,第三配合件和第四配合件的压紧力逐渐增加,第一配合件和第二配合件的压紧力逐渐减小。当驱动机构的作用力大于弹性件的预紧力时,滑动件被推移并相对于第一部件滑动,相应地,第一配合件和第二配合件彻底分离。于是第一离合单元切换至分离状态,相应地,第二离合单元切换至接合状态。
9.在工作过程中,当第二离合单元充分接合后,第一离合单元才彻底分离,反之亦然。因此本发明的双离合联动装置不存在第一离合单元和第二离合单元同时分离的情况,即不存在动力传输中断的情况。该特点具有突出的优势及广泛的适用场景,以双离合变速器技术领域为例,在动力传递时两个离合单元不存在同时分离的情况,保证了在换挡过程中不会出现动力中断,从而保证了机构平稳运行。
10.相较于传统的双离合联动装置需要两套执行机构及两个油路,本发明的双离合联动装置只需一套驱动机构即可实现两个离合单元的联动控制,因此本发明的结构精简、控制逻辑简单。在联动控制过程中,当第一离合单元的压紧力逐渐增大时,第二离合单元的压紧力将同步地逐渐减小。相应地,当第一离合单元的压紧力逐渐减小时,第二离合单元的压紧力将同步地逐渐增大。在整个联动控制过程中,两个离合单元将自动地精准配合。因此本发明的控制逻辑得以简化,控制精度要求降低。
11.在上述双离合联动装置的优选技术方案中,所述第一部件能够绕所述中心轴转动。通过上述的配置,第一部件作为一个动力传递部件,其通过绕中心轴转动,将动力传递至第二部件及第三部件,此时该技术方案中的双离合联动装置可以形成离合-离合联动。
12.在上述双离合联动装置的优选技术方案中,所述第二部件保持静止。通过上述的配置,在第一部件能够转动的基础上,第二部件保持静止,此时第一部件与第二部件之间形成制动器,当第一配合件与第二配合件接合时,第一部件能够被第二部件制动静止。因此该技术方案中的双离合联动装置形成制动-离合联动。
13.在上述双离合联动装置的优选技术方案中,所述第三部件保持静止。通过上述的配置,在第一部件能够转动的基础上,第三部件保持静止,此时第一部件与第三部件之间形成制动器,当第三配合件与第四配合件接合时,滑动件与第一部件能够同时被第三部件制动静止。因此该技术方案中的双离合联动装置形成离合-制动联动。
14.在上述双离合联动装置的优选技术方案中,所述第一部件保持静止。通过上述的配置,第一部件作为制动部件,第二部件能够相对于第一部件独立转动,第三部件能够相对于第一部件独立转动,于是技术方案中的双离合联动装置形成双制动联动,该技术方案能够实现第二部件与第三部件的择一运转。
15.在上述双离合联动装置的优选技术方案中,所述第一部件包括第一配合部,所述第一配合件设于所述第一配合部上,所述第二部件包括第二配合部,所述第二配合件设于所述第二配合部上,所述第二配合部套设在所述第一配合部的外部。通过上述的配置,第二部件部分套设在第一部件的外部。
16.在上述双离合联动装置的优选技术方案中,所述第一部件包括第一配合部,所述第一配合件设于所述第一配合部上,所述第二部件包括第二配合部,所述第二配合件设于所述第二配合部上,所述第一配合部套设在所述第二配合部的外部。通过上述的配置,第一部件部分套设在第二部件的外部。
17.在上述双离合联动装置的优选技术方案中,所述第三部件包括第三配合部,所述第三配合件设于所述第三配合部上,所述滑动件包括第四配合部,所述第四配合件设于所述第四配合部上,所述第三配合部套设在所述第四配合部的外部。通过上述的配置,第三部件部分套设在滑动件的外部。
18.在上述双离合联动装置的优选技术方案中,所述第三部件包括第三配合部,所述第三配合件设于所述第三配合部上,所述滑动件包括第四配合部,所述第四配合件设于所述第四配合部上,所述第四配合部套设在所述第三配合部的外部。通过上述的配置,滑动件部分套设在第三部件的外部。
19.在上述双离合联动装置的优选技术方案中,所述滑动件包括套合部,所述套合部与所述第一部件之间通过花键连接。在套合部与第一部件相对的表面上设有匹配的内花键和外花键,通过上述的配置,滑动件能够随第一部件同步转动,同时滑动件能够相对于第一部件平移,该连接方式结构简单、传动稳定牢靠。
20.在上述双离合联动装置的优选技术方案中,所述第一部件包括第一限位部,所述弹性件具有预紧推力并且其一端连接在所述第一限位部上,另一端连接在所述套合部上。通过上述的配置,初始状态下,滑动件被弹性件推压着将第一配合件和第二配合件压紧接合。由于弹性件具有预紧推力、处于被压缩状态,因此装配后其尺寸较小,于是双离合联动装置的尺寸得以相应缩小。
21.在上述双离合联动装置的优选技术方案中,在所述弹性件的端部设有预紧调节部。通过上述的配置,可以利用预紧调节部调节弹性件的预紧弹力,以满足不同设备的设计要求。
22.在上述双离合联动装置的优选技术方案中,所述第一部件包括第二限位部,所述弹性件具有预紧拉力并且其一端连接在所述第二限位部上,另一端连接在所述套合部上。通过上述的配置,初始状态下,滑动件被弹性件牵拉着将第一配合件和第二配合件压紧接合。
23.在上述双离合联动装置的优选技术方案中,所述第一配合件、所述第二配合件、所述第三配合件和所述第四配合件均包括多个摩擦环片,所述第一配合件与所述第二配合件的摩擦环片间隔排布,所述第三配合件与所述第四配合件的摩擦环片间隔排布。通过上述的配置,第一配合件与第二配合件之间、第三配合件与第四配合件之间分别形成摩擦式离合单元,这种离合单元具有较大的作用面积,能够有效提高接合时的牢固程度。
24.在上述双离合联动装置的优选技术方案中,所述第一配合件的摩擦环片与所述第一部件通过花键连接,所述第二配合件的摩擦环片与所述第二部件通过花键连接,所述第
三配合件的摩擦环片与所述第三部件通过花键连接,所述第四配合件的摩擦环片与所述滑动件通过花键连接。通过上述的配置,各配合件通过花键结构连接在对应的部件上。
25.在上述双离合联动装置的优选技术方案中,所述滑动件包括第一压紧部,所述第一部件包括第三限位部,所述第三限位部与所述第一压紧部相对并分别位于所述第一配合件及所述第二配合件的两侧。通过上述的配置,滑动件及第一部件分别通过第一压紧部和第三限位部将第一配合件及第二配合件压紧接合。在该优选技术方案中,弹性件一端的力施加在第一部件上,另一端的力经滑动件、第一配合件、第二配合件传递后作用在第三限位部上。因此,弹性件两端的弹力均作用在第一部件上,不会对第一部件的运动状态造成干扰,也不会影响第一部件、第二部件、第三部件之间的连接,因此该优选技术方案能够有效提升整个装置的稳定性。
26.在上述双离合联动装置的优选技术方案中,在所述第三限位部上设有预紧调节部,所述预紧调节部与所述第一配合件相贴合并能够沿与所述中心轴平行的方向相对于所述第三限位部移动。通过预紧调节部改变第一离合单元接合时的位置,进而改变滑动件初始状态下的位置,从而改变弹性件的初始长度,以实现弹性件上预紧弹力的调节。于是,初始状态下第一离合单元的压紧力得以调整。
27.在上述双离合联动装置的优选技术方案中,所述第三部件包括第四限位部,所述第四限位部与所述第一压紧部相对。随着驱动端地持续移动,驱动端通过第三配合件、第四配合件及第二压紧部带动滑动件移动预定距离,使得滑动件的第一压紧部与第四限位部抵靠。通过驱动端继续向第三配合件、第四配合件施力,能够提高第二离合单元的压紧力。通过上述的配置,在驱动端继续施力的过程中,驱动端的作用力能够被第四限位部分担,从而降低传递至第一部件上的作用力,进而避免第一部件因受力过大产生的运转不稳定。
28.在上述双离合联动装置的优选技术方案中,所述滑动件包括第二压紧部;所述驱动机构包括驱动端,所述驱动端能够沿与所述中心轴平行的方向移动,所述驱动端与所述第二压紧部相对并分别位于所述第三配合件及所述第四配合件的两侧。通过上述的配置,驱动机构及滑动件分别通过驱动端和第二压紧部将第三配合件及第四配合件压紧接合。随着驱动端地持续移动,驱动端将通过第三配合件、第四配合件及第二压紧部带动滑动件同步移动,使得第一压紧部逐渐远离第一配合件及第二配合件,于是第一配合件及第二配合件逐渐分离。因此,在该优选技术方案中,通过控制驱动端的往复移动能够同时调节两个离合单元的接合或分离状态,从而实现第一离合单元、第二离合单元的联动控制。
29.在上述双离合联动装置的优选技术方案中,所述第三部件包括第五限位部,所述第五限位部与所述驱动端相对并分别位于所述第二压紧部的两侧。随着驱动端地持续移动,驱动端通过第三配合件、第四配合件及第二压紧部带动滑动件移动预定距离后,第二压紧部将与第五限位部抵靠。通过驱动端继续向第三配合件、第四配合件施力,能够提高第二离合单元的压紧力。通过上述的配置,在驱动端继续施力的过程中,驱动端的作用力能够被第五限位部分担,从而降低传递至第一部件上的作用力,进而避免第一部件因受力过大产生的运转不稳定。
30.在上述双离合联动装置的优选技术方案中,所述驱动机构的设置位置由设于所述第三部件上替换为设于所述第一部件上。通过上述的配置,将驱动机构的安装位置由第三部件替换至第一部件上,驱动端及弹性件的作用力均通过滑动件作用在第一部件上,两者
的合力仅存在于第一部件内部,既不会对第一部件的运动状态造成干扰,也不会对第一部件、第二部件、第三部件之间的装配造成干扰。
31.本发明还提供了一种变速机构,该变速机构包括壳体;行星架;齿圈;和根据上述任一优选技术方案所述的双离合联动装置,所述齿圈与所述双离合联动装置的第一部件连接,所述行星架与所述双离合联动装置的第二部件连接,所述壳体与所述双离合联动装置的第三部件连接。通过上述的配置,该变速机构形成一种行星排变速器,当第一离合单元接合、第二离合单元分离时,该变速机构的速比为1,做刚性传动;当第一离合单元分离、第二离合单元接合时,该变速机构的速比为i,做变速传动。本发明的双离合联动装置用于变速机构时能够有效简化变速机构的结构,同时保证变速机构切换速比时动力不中断,具有明显的技术优势。
附图说明
32.下面结合附图来描述本发明的优选实施方式,附图中:图1是本发明双离合联动装置实施方式一中的一种实施例的结构示意图;图2是图1所示实施例中滑动件沿a-a线的截面示意图;图3是图1所示实施例中第一部件沿a-a线的截面示意图;图4是本发明双离合联动装置实施方式一的实施例在状态一时的结构示意图;图5是本发明双离合联动装置实施方式一的实施例在状态二、状态三和状态四时的结构示意图;图6是本发明双离合联动装置实施方式一的实施例在状态五时的结构示意图;图7是本发明双离合联动装置实施方式一的实施例中第二离合单元接合过程中各部件的受力分析图;图8是本发明双离合联动装置实施方式一的实施例中第一离合单元接合过程中各部件的受力分析图;图9是本发明双离合联动装置实施方式二的一实施例的结构示意图。
33.附图标记列表:t、双离合联动装置;1、第一部件;10、第一配合部;11、第一配合件;101、第一限位部;102、第二限位部;103、第三限位部;1a、外花键;2、第二部件;20、第二配合部;21、第二配合件;3、第三部件;30、第三配合部;31、第三配合件;301、第四限位部;302、第五限位部;4、滑动件;40、第四配合部;41、第四配合件;42、套合部;401、第一压紧部;402、第二压紧部;4a、内花键;5、弹性件;6、驱动机构;61、活塞;62、压力腔;63、进油口;l、中心轴;k1、第一离合单元;k2、第二离合单元。
具体实施方式
34.下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是,这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理,并非旨在限制本发明的保护范围。
35.需要说明的是,在本发明的描述中,术语“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系,这仅仅是为了便于描述,而不是指示或暗示所述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
本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。还需说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”、“配合”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连配合,也可以通过中间媒介间接相连配合,还可以是两个元件内部的连通,还可以是两个元件之间具有间隙的配合。对于本领域技术人员而言,可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
36.为了解决现有的双离合装置的结构复杂、控制难度大、控制精度要求高、动力传输容易中断等技术问题,本发明实施例提供了一种双离合联动装置t。该双离合联动装置t包括第一部件1;第二部件2,第二部件2与第一部件1能够绕一中心轴l相对转动;第三部件3,第三部件3与第一部件1能够绕中心轴l相对转动;滑动件4,滑动件4设于第一部件1上并配置成能够随第一部件1同步转动且能够沿与中心轴l平行的方向相对于第一部件1往复滑动;第一配合件11,第一配合件11设于第一部件1上并配置成能够随第一部件1同步转动且能够沿与中心轴l平行的方向相对于第一部件1往复滑动;第二配合件21,第二配合件21设于第二部件2上并配置成能够随第二部件2同步转动且能够沿与中心轴l平行的方向相对于第二部件2往复滑动;第三配合件31,第三配合件31设于第三部件3上并配置成能够随第三部件3同步转动且能够沿与中心轴l平行的方向相对于第三部件3往复滑动;第四配合件41,第四配合件41设于滑动件4上并配置成能够随滑动件4同步转动且能够沿与中心轴l平行的方向相对于滑动件4往复滑动;弹性件5,弹性件5设于第一部件1和滑动件4之间并配置成能够通过滑动件4将第一配合件11和第二配合件21接合;驱动机构6,驱动机构6设于第三部件3上并配置成能够控制第三配合件31和第四配合件41接合或分离并通过滑动件4控制第一配合件11和第二配合件21分离或接合。
37.需要说明地是,“第二部件2与第一部件1能够绕一中心轴l相对转动”具体可以是第一部件1转动、第二部件2静止,也可以是第一部件1静止、第二部件2转动,也可以是第一部件1与第二部件2均转动,但是两者的转动方向或转动速度不同。相应地,“第三部件3与第一部件1能够绕中心轴l相对转动”具体可以是第一部件1转动、第三部件3静止,也可以是第一部件1静止、第三部件3转动,也可以是第一部件1与第三部件3均转动,但是两者的转动方向或转动速度不同。
38.需要说明地是,由于离合器与制动器的工作原理相似,区别仅在于:离合器连接的两个部件均处于可运动的状态;制动器连接的两个部件中,其中一个部件处于固定或静止状态。因此,可以将制动器定义为一种特殊状态下的离合器。因此,本发明的主题名称虽然为双离合联动装置,但该“离合”应做广义理解,通过将第一部件1、第二部件2及第三部件3的运动状态进行组合,可以形成多种类型的联动装置。比如第一部件1、第二部件2及第三部件3均处于可转动的状态时,本发明形成一种离合-离合联动装置;第一部件1处于可转动的状态、第二部件2和第三部件3中一个处于可转动的状态、另一个处于固定或静止的状态时,本发明形成一种离合-制动联动装置;第一部件1处于固定或静止的状态、第二部件2和第三部件3处于可转动的状态时,本发明形成一种制动-制动联动装置。
39.每种类型的联动装置均具有多种具体的实施方式,下面通过一些实施例对本发明的多种实施方式做进一步说明。
40.实施方式一
图1是本发明双离合联动装置实施方式一中的一种实施例的结构示意图。如图1所示,该双离合联动装置t包括第一部件1、第二部件2、第三部件3、滑动件4、弹性件5和驱动机构6。其中,滑动件4滑动安装在第一部件1上并且两者通过弹性件5相连,驱动机构6固定安装在第三部件3上。在一种或多种实施例中,第一部件1能够绕一中心轴l转动,第二部件2能够相对于第一部件1转动,并且第三部件3能够相对于第一部件1转动。该实施例中的双离合联动装置为一种离合-离合联动装置。
41.如图1所示,第一部件1沿中心轴l设置。在一种或多种实施例中,第一部件1的主体呈实心轴体。替代地,该主体呈空心轴筒。如图1所示,在一种或多种实施例中,在主体的左侧设有第一限位部101。第一限位部101呈环状套设在主体上。替代地,第一限位部101呈扇形或其他合适的形状分布于主体的周向。如图1所示,第一限位部101与主体一体成型制作。可选地,第一限位部101由主体的左端向外翻折形成。替代地,第一限位部101通过焊接或其他合适地工艺固定在主体上。替代地,第一限位部101还可以通过螺纹、销轴或其他合适的连接结构可拆卸地装配在主体上。
42.如图1所示,在主体的右侧设有第一配合部10。第一配合部10与主体一体成型制作。替代地,第一配合部10通过焊接或其他合适的工艺固定在主体上。替代地,第一配合部10通过螺纹、销轴或其他合适的连接结构可拆卸地装配在主体上。第一配合部10的径向尺寸大于主体的径向尺寸,此时第一配合部10形成第一部件的第二限位部。容易想到地是,第一配合部10的径向尺寸也可以与主体的径向尺寸相等。
43.如图1所示,在第一配合部10上设有第一配合件11。第一配合件11包括多个彼此平行排布的摩擦环片。该摩擦环片具体可以为橡胶环片、纸基环片、树脂环片、碳纤维环片、半金属环片或其他合适的环片。如图1所示,摩擦环片套设在第一配合部10的外部。在摩擦环片的内环壁上设有与中心轴l平行的内花键,在第一配合部10的外周壁设有与内花键匹配的外花键,第一配合部10与摩擦环片之间通过花键形成滑动连接。各摩擦环片能够随第一配合部10绕中心轴l同步转动,并且摩擦环片能够相对于第一配合部10沿与中心轴l平行的方向往复滑动。容易理解地是,第一配合部10与摩擦环片之间也可以通过其他合适的结构形成滑动连接,比如在第一配合部10的周向布置有与中心轴l平行的滑动杆,在摩擦环片上设有与该滑动杆匹配的滑动孔,第一配合部10与摩擦环片之间通过滑动杆-滑动孔结构形成滑动连接。
44.如图1所示,在第一配合部10的右侧设有能够对第一配合件11进行限位的第三限位部103。第三限位部103呈环状设置在第一配合部10的外部。替代地,第三限位部103呈扇形、矩形或其他合适的形状分布在第一配合部10的周向。如图1所示,第三限位部103与第一配合部10一体成型制作。可选地,第三限位部103由第一配合部10的端部向外翻折形成。替代地,第三限位部103通过焊接或其他合适的工艺固定在第一配合部10上。替代地,第三限位部103也能够通过螺纹、销轴或其他合适的连接结构可拆卸地装配在第一配合部10上。
45.如图1所示,第二部件2设置在第一部件1的右侧。在第二部件2上设有第二配合部20。第二配合部20呈环筒型套设在第一配合部10的外部,此时第二部件2部分套设在第一部件1的外部。如图1所示,第二配合部20与第二部件2一体成型制作。替代地,第二配合部20通过焊接或其他合适的工艺固定在第二部件2上。替代地,第二配合部20也能够通过螺纹、销轴或其他合适的连接结构可拆卸地装配在第二部件2上。如图1所示,在第二配合部20的内
环壁上设有第二配合件21。第二配合件21包括多个彼此平行排布的摩擦环片。该摩擦环片具体可以为橡胶环片、纸基环片、树脂环片、碳纤维环片、半金属环片或其他合适的环片。如图1所示,在第二配合部20的内环壁上设有沿中心轴l延伸的内花键,在摩擦环片的外环壁上设有与内花键匹配的外花键,第二配合件21与第二配合部20之间通过花键形成滑动连接。各摩擦环片能够随第二部件2同步转动,并且摩擦环片能够相对于第二配合部20沿与中心轴l平行的方向往复滑动。容易理解地是,第二配合部20与摩擦环片之间也可以通过其他合适的结构形成滑动连接,比如在第二配合部20周向布置有与中心轴l平行的滑动杆,在摩擦环片上设有与该滑动杆匹配的滑动孔,第二配合部20与摩擦环片之间通过滑动杆-滑动孔结构形成滑动连接。
46.如图1所示,第一配合件11及第二配合件21上的摩擦环片间隔排布,相应地,第一配合件11与第二配合件21形成摩擦片式第一离合单元k1。当第一配合件11及第二配合件21上的摩擦环片紧密贴合时,第一离合单元k1处于接合状态,相应地,第一部件1与第二部件2接合,两者同步转动。当第一配合件11及第二配合件21上的摩擦环片之间存在间隙、彼此分离时,第一离合单元k1处于分离状态,相应地,第一部件1与第二部件2分离。
47.如图1所示,滑动件4具有套合部42。套合部42呈环筒型套设在第一部件1的主体上。图2是图1所示实施例中滑动件沿a-a线的截面示意图;图3是图1所示实施例中第一部件沿a-a线的截面示意图。如图2和图3所示,在套合部42的内环壁上设有与中心轴l平行的内花键4a,在第一部件1的主体上设有与内花键4a匹配的外花键1a,滑动件4与第一部件1之间通过花键形成滑动连接。滑动件4能够随第一部件1同步转动,并且滑动件4能够相对于第一部件1沿与中心轴l平行的方向往复滑动。容易理解地是,套合部42与第一部件1之间也可以通过其他合适的结构形成滑动连接。
48.如图1所示,套合部42位于第一限位部101与第一配合部10之间。套合部42与第一限位部101通过弹性件5连接。弹性件5为螺旋弹簧。替代地,弹性件5为碟形弹簧、弹性橡胶筒、弹力柱或其他合适地弹力元件。如图1所示,弹性件5沿与中心轴l平行的方向延伸,多个弹性件5在第一部件1的主体的周向上等间隔地布置。弹性件5的一端固定安装在套合部42上,另一端固定安装在第一限位部101上。弹性件5具有预紧推力。容易想到地是,当弹性件5为碟形弹簧时,碟形弹簧套设在主体的外部。当需要调节弹性件5的预紧推力时,可以在弹性件5的端部装配预紧调节部(预紧调节部的尺寸较小,为使图示结构更简明,图1中未示出预紧调节部)。可选地,该预紧调节部包括调节把手、与中心轴l平行的调节螺杆和连接板,其中调节螺杆装配在套合部42或第一限位部101上,调节把手与调节螺杆啮合,连接板固定在调节螺杆上,弹性件5的端部与该连接板相连。通过转动调节把手能够使调节螺杆在自身轴向移动,进而带动调节板沿与中心轴l平行的方向移动预定距离,于是弹性件5的初始长度改变,相应地,弹性件5的预紧推力改变。容易想到地是,预紧调节部还可以是包括滑动柱、滑动板及销轴的结构组合或其他合适的结构。
49.如图1所示,在滑动件4的右侧设有第一压紧部401。第一压紧部401呈环状设置在第一部件1上。第一压紧部401与滑动件4一体成型。可选地,第一压紧部401由滑动件4的端部向外翻折形成。替代地,第一压紧部401可拆卸地装配在滑动件4上。如图1所示,第一压紧部401与第三限位部103相对并能够将第一离合单元k1压紧。可选地,当第一离合单元k1被压紧时,第一压紧部401与第一配合件11相贴合,并且第三限位部103与第一配合件11相贴
合。容易理解地是,预紧调节部还可以设置在第三限位部103上。可选地,该预紧调节部能够与第一配合件11相贴合。通过预紧调节部沿与中心轴l平行的方向移动预定距离,改变第一配合件11、第二配合件21及滑动件4的初始位置,使得弹性件5的初始长度改变,进而调节弹性件的预紧推力。
50.如图1所示,在滑动件4的左侧设有第四配合部40。第四配合部40与滑动件4一体成型。替代地,第四配合部40通过焊接或其他合适的工艺固定在滑动件4上。替代地,第四配合部40可拆卸地装配在滑动件4上。如图1所示,在第四配合部40上设有第四配合件41。第四配合件41包括多个彼此平行排布的摩擦环片。该摩擦环片具体可以为橡胶环片、纸基环片、树脂环片、碳纤维环片、半金属环片或其他合适的环片。如图1所示,摩擦环片套设在第四配合部40的外部。在第四配合部40的外周壁设有与中心轴l平行的外花键,在摩擦环片的内环壁上设有与外花键匹配的内花键,第四配合部40与摩擦环片之间通过花键形成滑动连接。各摩擦环片能够随第四配合部40绕中心轴l同步转动,并且摩擦环片能够相对于第四配合部40沿与中心轴l平行的方向往复滑动。容易理解地是,第四配合部40与摩擦环片之间也可以通过其他合适的结构形成滑动连接。
51.如图1所示,在第四配合部40的左侧设有第二压紧部402,该第二压紧部402能够限制第四配合件41的滑动范围。第二压紧部402呈环形。可选地,第二压紧部402与第四配合件41平行设置。第二压紧部402与第四配合部40一体成型。可选地,第二压紧部402由第四配合部40的端部向外翻折形成,该翻折角度可以是90度。替代地,第二压紧部402通过焊接或其他合适的工艺固定在第四配合部40上。替代地,第二压紧部402可拆卸地装配在第四配合部40上。
52.如图1所示,在第三部件3上设有第三配合部30。第三配合部30与第三部件3一体成型制作形成。替代地,第三配合部30通过焊接或其他合适的工艺固定在第三部件3上。替代地,第三配合部30可拆卸地装配在第三部件3上。如图1所示,第三配合部30呈环筒状套设在第四配合部40的外部。相应地,第三部件3部分套设在第一部件1上。在第三配合部30的内环壁上设有第三配合件31。第三配合件31包括多个彼此平行排布的摩擦环片。该摩擦环片具体可以为橡胶环片、纸基环片、树脂环片、碳纤维环片、半金属环片或其他合适的环片。如图1所示,在第三配合部30的内环壁上设有沿中心轴l延伸的内花键,在摩擦环片的外环壁上设有与内花键匹配的外花键,第三配合件31与第三配合部30之间通过花键形成滑动连接。各摩擦环片能够随第三部件3同步转动,并且摩擦环片能够相对于第三配合部30沿与中心轴l平行的方向往复滑动。容易理解地是,第三配合部30与摩擦环片之间也可以通过其他合适的结构形成滑动连接。
53.如图1所示,第三配合件31及第四配合件41上的摩擦环片间隔排布,相应地,第三配合件31与第四配合件41形成摩擦片式第二离合单元k2。当第三配合件31及第四配合件41上的摩擦环片紧密贴合时,第二离合单元k2处于接合状态,相应地,第三部件3与滑动件4及第一部件1接合,彼此之间保持同步转动。当第三配合件31及第四配合件41上的摩擦环片之间存在间隙、彼此分离时,第二离合单元k2处于分离状态,相应地,第三部件3与滑动件4分离。
54.如图1所示,在该实施方式一中,驱动机构6安装在第三部件3上。驱动机构6可以是一种液压驱动器,该液压驱动器包括活塞61、油路、压力腔62和进油口63。进油口63设置在
第三部件3的表面,油路布置在第三部件3的内部,压力腔62沿与中心轴l平行的方向延伸,活塞61形成驱动端并能够在液压油的驱动下在压力腔62中往复移动。可选地,压力腔62和活塞61呈形状匹配的环筒状。如图1所示,活塞61位于第二离合单元k2的右侧,活塞61与第三配合件31相对并能够将第二离合单元k2压紧。当第二离合单元k2被压紧时,活塞61与第三配合件31相贴合,并且第二压紧部402能够与第四配合件41相贴合。容易想到地是,该驱动机构6也可以是一种气压驱动器。替代地,驱动机构6还可以是机械传动结构,比如驱动机构6包括驱动杆,驱动杆的端部形成驱动端,驱动端能够被驱动杆带动着沿与中心轴l平行的方向往复移动。需要说明地是,驱动机构6也可以根据设计需要安装在第一部件1上。以驱动机构6为液压驱动器为例,当驱动机构6安装在第一部件1上时,进油口设置在第一部件1上,油路布置在第一部件1的内部,压力腔62沿与中心轴l平行的方向延伸,活塞61形成驱动端并能够在液压油的驱动下在压力腔62中往复移动。可选地,活塞61与第一配合件11相对。
55.如图1所示,在第三部件3的右侧设有第四限位部301。第四限位部301与第三部件3一体成型制作形成。替代地,第四限位部301通过焊接或其他合适地工艺固定在第三部件3上。替代地,第四限位部301可拆卸地装配在第三部件3上。如图1所示,第四限位部301与第一压紧部401相对,当滑动件4向左滑动预定距离后,第一压紧部401能够抵靠在第四限位部301上。
56.如图1所示,在第三部件3的左侧设有第五限位部302。第五限位部302与第三部件3一体成型制作形成。替代地,第五限位部302通过焊接或其他合适地工艺固定在第三部件3上。替代地,第五限位部302可拆卸地装配在第三部件3上。如图1所示,第五限位部302呈环型设置在第三部件3的内环壁上。第五限位部302与第二压紧部402平行并相对配合。当滑动件4向左滑动预定距离后,第二压紧部402能够抵靠在第五限位部302上。容易理解地是,第四限位部301及第五限位部302可以同时布置,也可以择一布置,或者在结构稳定性允许的情况下省去。
57.在将本发明实施方式一的双离合联动装置t用于传动机构时,变速机构的齿圈与双离合联动装置t的第一部件1连接,变速机构的行星架与双离合联动装置t的第二部件2连接,变速机构的壳体与双离合联动装置t的第三部件3连接。该变速机构控制结构简单,换挡时具有动力持续传递、不中断的特点,具有明显的技术优势。
58.下面结合附图对本发明实施例中的双离合联动装置t的工作过程作进一步说明。图7是本发明双离合联动装置实施方式一的实施例中第二离合单元接合过程中各部件的受力分析图。在第二离合单元k2逐渐接合的过程中,双离合联动装置t从初始状态(状态一)依次经历状态二、状态三及状态四后至稳定状态(状态五),分别对应于图7中的时间t从0时刻依次经历t1、(t1,t2)、t2后至(t2,t3)时段。
59.图4是本发明双离合联动装置实施方式一的实施例在状态一时的结构示意图。如图4所示,在初始状态(状态一)下,滑动件4在弹性件5预紧推力f0(f0=f)的驱动下抵靠第一离合单元k1,在第一压紧部401及第三限位部103的配合下,第一配合件11与第二配合件21压紧接合。此时第一离合单元k1处于完全接合状态,相应地,第一离合单元k1的压紧力f1=f。在该状态一下,驱动机构6的驱动力为零,第三配合件31与第四配合件41之间没有压力,相应地,第二离合单元k2的压紧力f2=0。在滑动件4随第一部件1同步地相对于第三部件3转动时,第三配合件31与第四配合件41之间具有间隙,相应地,第二离合单元k2处于完全分离
状态。在该初始状态下,第一离合单元k1常接合,第二离合单元k2常分离,驱动机构6的驱动力为零。该状态一对应于图9中横坐标t=0的时刻。值得强调地是,在该状态一时,通过预紧调节部沿与中心轴l平行的方向移动预定距离,改变弹性件5的初始长度,能够调节弹性件5的预紧推力,进而调节初始状态下第一离合单元k1的接合能力,从而使本发明实施例的双离合联动装置适用于车辆、轮船、飞机等多种设备。
60.当需要将控制状态切换至第一离合单元k1分离、第二离合单元k2接合时,只需通过驱动机构6向第二离合单元k2施加驱动力即可。以驱动机构6为液压驱动器为例进行分析,具体切换过程如下:图5是本发明双离合联动装置实施方式一的实施例在状态二、状态三和状态四时的结构示意图。如图5所示,液压油从进油口63进入、经油路后进入压力腔62,活塞61被推动着沿与中心轴l平行的方向向左移动,推动第三配合件31和第四配合件41贴合在一起,此时第三配合件31和第四配合件41只是接触,第二离合单元k2的压紧力f2=0,此时双离合联动装置t进入状态二。在该状态二时,第一离合单元k1的压紧力没有变化,压紧力f1=f;弹性件5的弹力f0没有发生变化,其长度保持不变。该状态二对应于图9中横坐标t=t1的时刻。
61.随着压力腔62中的油压逐渐增加,双离合联动装置t进入状态三。在该状态三下,第三配合件31和第四配合件41被第二压紧部402和活塞61压紧在一起,第二离合单元k2的压紧力f2从0逐渐增加。对滑动件4进行受力分析,f0=f1+f2。由于f2逐渐增加,因此第一离合单元k1的压紧力f1由f逐渐减小。在第二离合单元k2的压紧力f2增加的同时,第一离合单元k1的压紧力f1同步降低,两者变化关系负相关。该过程实现了第二离合单元k2逐渐接合的过程中,第一离合单元k1同步地逐渐松开。该过程中,弹性件5的弹力f0没有发生变化,其长度保持不变,滑动件4与第一部件1没有相对滑动。该状态三对应于图9中横坐标t处于(t1,t2)的阶段。
62.随着压力腔62中的油压进一步增加,当第二离合单元k2的压紧力f2增加至f时,双离合联动装置t进入状态四。在该状态四下,第一离合单元k1的压紧力f1减小至0,相应地,第一配合件11与第二配合件21之间没有压紧力,两者保持零压力接触。在该状态四下,弹性件5的弹力f0没有发生变化,其长度保持不变,滑动件4与第一部件1没有相对滑动。该状态四对应于图9中横坐标t=t2的时刻。
63.随着压力腔62中的油压继续增加,双离合联动装置t进入状态五。图6是本发明双离合联动装置实施方式一的实施例在状态五时的结构示意图。如图6所示,活塞61提供给第二离合单元k2的压紧力f2大于弹性件5的预紧力f,活塞61驱动第三配合件31、第四配合件41、第二压紧部402及滑动件4一起运动,促使弹性件5发生形变、尺寸变化。该状态五下,弹性件5的弹力f0由f增加到f+δf,第二离合单元k2的压紧力f2由f增加到f+δf,第一离合单元k1的压紧力为0。由于滑动件4沿与中心轴l平行的方向向左发生运动,第一压紧部401与第一离合单元k1之间产生间隙。在第一部件1和第二部件2相对转动的过程中,第一配合件11和第二配合件21彻底分离,相应地,第一离合单元k1完全分离,第二离合单元k2完全接合。该状态五对应于图7中横坐标t处于(t2,t3)的阶段。
64.因此,在切换控制状态时,本发明实施例的双离合联动装置只需通过驱动机构6控制驱动端向左移动以逐渐增大施加在第二离合单元k2的驱动力即可实现第一离合单元k1的完全分离以及第二离合单元k2的完全接合。
65.值得强调地是,如图7中横坐标t处于(t3,t4)的阶段,通过继续增大驱动机构6作用在第二离合单元k2上的作用力,可进一步增强第二离合单元k2的接合能力,从而使本发明实施例的双离合联动装置适用于车辆、轮船、飞机等多种设备。当驱动机构6的驱动力较大时,第一压紧部401抵靠第四限位部301,第二压紧部402抵靠第五限位部302,使得驱动机构6的作用力传递至第三部件上,该设计能够避免第一部件1受力过大,保证第一部件1的连接稳定性。容易理解地是,当驱动机构6安装在第一部件1上时,驱动机构6通过第二离合单元k2、第二压紧部402施加在第一部件1上的作用力将成为第一部件1的内力,此时驱动机构6的作用力不会影响第一部件1与第三部件3之间的连接稳定性。因此驱动机构6布置在第一部件1上能够进一步提高本发明实施例的结构稳定性。
66.当双离合联动装置从第一离合单元k1分离、第二离合单元k2接合状态切换回第一离合单元k1接合、第二离合单元k2分离状态时,只需使活塞61逐步向右移动、逐渐减小驱动机构6施加在第二离合单元k2上的作用力即可,相应地,双离合联动装置t从状态五依次经历状态四、状态三及状态二后至状态一。图8是本发明双离合联动装置实施方式一的实施例中第一离合单元接合过程中各部件的受力分析图。以驱动机构6为液压驱动器为例进行分析,如图8所示,状态五对应于图8中横坐标t处于(0,t1)的阶段,状态四对应于图8中横坐标t=t1的阶段,状态三对应于图8中横坐标t处于(t1,t2)的阶段,状态二对应于图8中横坐标t=t2的阶段,状态一对应于图8中横坐标t处于t=t3的阶段。容易理解地是,在上述各时间阶段内,各部件的运动状态及受力状况与第二离合单元k2接合时的状态相反,在此不做赘述。
67.实施方式二图9是本发明双离合联动装置实施方式二的一实施例的结构示意图。如图9所示,与实施方式一不同的是,在本实施方式二中,第一配合部10的径向尺寸大于主体的径向尺寸,该第一配合部10能够具有限位作用,因此可以用作第二限位部102以简化结构。替代地,该第二限位部102焊接在第一配合部10上。如图9所示,弹性件5连接在套合部42与第二限位部102之间,即弹性件5连接在套合部42与第一配合部10之间。弹性件5沿与中心轴l平行的方向延伸,多个弹性件5在第一部件1的主体的周向上等间隔地布置。弹性件5的一端固定安装在套合部42上,另一端固定安装在第一配合部10上。弹性件5具有预紧拉力。容易理解地是,当需要调节弹性件5的预紧拉力时,可以在套合部42或第二限位部102上装配预紧调节部,弹性件5的端部与该预紧调节部相连。通过预紧调节部沿与中心轴l平行的方向移动预定距离,改变弹性件5的初始长度,进而实现弹性件5预紧拉力的调节。容易理解地是,预紧调节部还可以设置在第三限位部103上。在本实施方式二中,第一限位部101能够限制套合部42的滑动范围,避免套合部42从第一部件1的主体上滑脱。容易理解地是,在设计要求允许的情况下可以省去第一限位部101,以简化结构。
68.实施方式三与实施方式一或实施方式二不同的是,在本实施方式三中,第一配合部10套设在第二配合部20的外部。相应地,第一部件1部分套设在第二部件2的外部。
69.第一配合部10呈环筒状固定在第一部件1的主体上。第一配合件11设置在第一配合部10的内环壁上。在第一配合部10的内环壁设有与中心轴l平行的内花键,在第一配合件11上设有与该内花键匹配的外花键,第一配合件11与第一配合部10之间通过花键形成滑动连接。第一配合件11能够随第一部件1绕中心轴l同步转动,并且第一配合件11能够相对于
第一配合部10沿与中心轴l平行的方向往复滑动。容易想到地是,第一配合件11与第一配合部10之间还可以通过其他合适的方式形成可转动的滑动连接。
70.第二配合部20为实心轴。替代地,第二配合部20为空心筒体。第二配合件21套设在第二配合部20的外部。在第二配合部20上设有与中心轴l平行的外花键,在第二配合件21的内环壁上设有与该外花键匹配的内花键,第二配合件21与第二配合部20之间通过花键形成滑动连接。第二配合件21能够随第二部件2同步转动,并且第二配合件21能够相对于第二配合部20沿与中心轴l平行的方向往复滑动。容易想到地是,第二配合件21与第二配合部20之间还可以通过其他合适的方式形成可转动的滑动连接。
71.第一配合件11及第二配合件21均包括多个摩擦环片,第一配合件11及第二配合件21上的摩擦环片间隔排布,第一配合件11与第二配合件21形成摩擦片式第一离合单元k1。
72.实施方式四与实施方式一、实施方式二或实施方式三不同的是,在本实施方式四中,第四配合部40套设在第三配合部30的外部。相应地,滑动件4部分套设在第三部件3的外部。
73.在第四配合部40的内环壁上设有与中心轴l平行的内花键,在第四配合件41上设有与该内花键匹配的外花键。第四配合部40与第四配合件41之间通过花键形成滑动连接。第四配合件41能够随第四配合部40绕中心轴l同步转动,并且第四配合件41能够相对于第四配合部40沿与中心轴l平行的方向往复滑动。可选地,第二压紧部402由第四配合部40的端部向内翻折形成,该翻折角度可以是90度。第五限位部302呈环型设置在第三配合部30上。可选地,第五限位部302与第二压紧部402平行并相对配合。
74.在第三配合部30上设有与中心轴l平行的外花键,在第三配合件31上设有与该外花键匹配的内花键。第三配合件31与第三配合部30之间通过花键形成滑动连接。第三配合件31套设在第三配合部30的外部。第三配合件31能够随第三部件3同步转动,并且第三配合件31能够相对于第三配合部30沿与中心轴l平行的方向往复滑动。
75.第三配合件31及第四配合件41均包括多个摩擦环片,第三配合件31与第四配合件41上的摩擦环片间隔排布,第三配合件31与第四配合件41形成摩擦片式第二离合单元k2。
76.驱动机构6可以安装在第三部件3上。替代地,驱动机构6安装在第一部件1上。当驱动机构6安装在第一部件1上时,以驱动机构6为液压驱动器为例,进油口63设置在第一部件1的表面,油路布置在第第一部件1的内部,压力腔62沿与中心轴l平行的方向延伸,活塞61形成驱动端并能够在液压油的驱动下在压力腔62中往复移动。活塞61形成的驱动端与第二离合单元k2相对配合。
77.至此,已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案,但是,本领域技术人员容易理解的是,本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下,本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换,这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
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