离合装置及变速总成的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种离合装置及变速总成，包括一个超越离合器、变速器以及至少一个离合器，能够根据主动轴和从动轴的速度变化或旋转方向的变换实现自动离合功能，降低对传统“离合器”的控制要求，实现离合器切换的“傻瓜式”操作，从而避免产生动力干涉现象，避免离合器片的非正常磨损和对变速机构的额外冲击，提高变速器使用寿命的同时降低维修费用。
【专利说明】
离合装置及变速总成
技术领域
[0001]本发明涉及机械领域，具体涉及一种动力传递装置，尤其涉及一种离合装置以及具有该离合装置的变速总成。
【背景技术】
[0002]变速器作为机动车动力传递机构的重要组成，发展到今天其结构和形式已各式各样，例如DCT(Dual Clutch Transmiss1n,双离合变速器)以其动力性、平顺性、经济性越来越受到青睐，但同时其结构更加精密和复杂，对控制要求非常高，一旦控制不精确，例如两个离合器切换不及时，就会产生动力干涉现象，导致离合器片过早过度磨损，并对变速器本身产生额外冲击，影响使用寿命的同时还会增加维修费用。
【发明内容】
[0003]有鉴于此，本发明实施例提供一种离合装置及变速总成，能够根据主动轴和从动轴的速度变化或旋转方向的变换具有自动离合功能，降低对传统“离合器”的控制要求，实现离合器切换的“傻瓜式”操作，从而避免产生动力干涉现象，避免离合器片的非正常磨损和对变速机构的额外冲击，提高变速器使用寿命的同时降低维修费用；另外，本发明实施例的离合装置可适用于纯电动汽车，以迎合纯电动汽车多挡化的发展趋势，具有噪音小、零排放、容易实现自动化控制等优点。
[0004]现有纯电动汽车的变速器多为两挡，表现形式有AMT，AT，DCT等，它们或有换挡顿挫、或有结构复杂、或有控制复杂等缺陷。
[0005]本发明实施例提供的一种离合装置，作为独立部件连接于电动机输出轴和变速齿轮组输出轴之间，包括:具有第一输入轴和第二输入轴的变速齿轮组;连接于电动机输出轴和第一输入轴之间或者连接于变速齿轮组输出轴的超越离合器；以及连接于电动机输出轴和第二输入轴之间的第一离合器。
[0006]可选地，离合装置还包括连接于第一输入轴之间的第二离合器，第一离合器和第二离合器以及变速齿轮组集成于DCT。
[0007]可选地，超越离合器包括第一主动件和第一从动件，第二离合器包括第二主动件和第二从动件，第一主动件和第二主动件连接，第一从动件和第二从动件连接。
[0008]可选地，变速齿轮组输出轴包括第一输出轴和第二输出轴，超越离合器连接于第一输出轴，电动机输出轴输出的动力依次经由变速齿轮组、超越离合器传递至第一输出轴、经由第一离合器、变速齿轮组传递至第二输出轴。
[0009]可选地，变速齿轮组包括第一组变速齿轮和第二组变速齿轮，第一组变速齿轮连接于超越离合器，以用于挂I挡，第二组变速齿轮连接于第一离合器，以用于挂2挡。
[0010]可选地，变速齿轮组包括第一组变速齿轮、第二组变速齿轮和第三组变速齿轮，第一组变速齿轮连接于超越离合器，以用于挂I挡，第二组变速齿轮连接于第一离合器，以用于挂2挡，第三组变速齿轮连接于第一离合器，以用于挂3挡。
[0011]可选地，第二输入轴为空心轴，第一输入轴穿设于为空心轴的第二输入轴内。
[0012]本发明实施例提供的一种变速总成，包括上述离合装置。
[0013]本发明实施例的离合装置包括一个超越离合器、变速器以及至少一个离合器，能够根据主动轴和从动轴的速度变化或旋转方向的变换实现自动离合，降低对传统“离合器”的控制要求，实现离合器切换的“傻瓜式”操作，从而避免产生动力干涉现象，避免离合器片的非正常磨损和对变速机构的额外冲击，提高变速器使用寿命的同时降低维修费用。
【附图说明】
[0014]图1是本发明的离合装置一实施例的原理框示意图；
[0015]图2是本发明的离合装置一实施例的结构示意图；
[0016]图3是本发明的超越离合器一实施例的结构示意图；
[0017]图4是本发明的超越离合器另一实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明所提供的各个示例性的实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0019]图1是本发明的离合装置一实施例的原理框示意图，图2是本发明的离合装置一实施例的结构示意图。结合图1和图2所示，本实施例的离合装置10作为独立部件连接于电动机输出轴20和变速齿轮组输出轴30之间，用于从电动机输出轴20接收电动机输出的动力，并通过变速齿轮组输出轴30以及与变速齿轮组输出轴30连接的差速器输出动力以驱动负载，所述负载包括但不限于例如汽车车轮等。
[0020]离合装置10包括:具有第一输入轴IIa和第二输入轴I Ib以及第一输出轴I Ic和第二输出轴I Id的变速齿轮组11;连接于电动机输出轴20和变速齿轮组输入轴之间的第一离合器12a;连接于电动机输出轴20和第一输入轴Ila之间的超越离合器11。当然，超越离合器11也可以连接于变速齿轮组11的第一输出轴He。需要说明的是，本发明实施例的描述中所使用的术语“连接”，既可以为两个结构元件之间直接连接，也可以为两个结构元件通过其他元件实现连接。
[0021]在本发明实施例中，超越离合器11可以是图3所示的滚轴式超越离合器，如图3所示，滚轴式超越离合器11包括具有筒式内径的外圈111、带斜坡的内圈112以及分别承受弹簧力且始终与内圈112和外圈111紧密接触的一组滚子113组成。内圈112在其运动方向上的旋转带动滚子113朝向斜坡道较窄处，从而带动外圈111同向旋转，内圈112相当于主动件、外圈111相当于从动件，超越离合器11接合。当外圈111的旋转速度大于内圈112的旋转速度时，滚子113由于离心力作用朝向斜坡道较宽处，超越离合器11分离。
[0022]当然，超越离合器11也可以是图4所示的楔块式超越离合器，如图4所示，包括内圈114、外圈115、一组楔块116以及定位楔块116的楔块保持架117等。楔块116以在内圈114和外圈115之间的楔入来从一个滚道向另一个滚道传递动力。楔块116有两个对角直径，即从楔块116的一角到另一对角的距离，其中的一个对角直径大于另一个对角直径。内圈114在其运动方向上的旋转带动楔块116使得楔块116的较大对角直径卡持于内圈114和外圈115之间，从而带动外圈115同向旋转，内圈114相当于主动件、外圈115相当于从动件，超越离合器11接合。当外圈115的旋转速度大于内圈114的旋转速度时，楔块116的较小对角直径卡持于内圈114和外圈115之间，超越离合器11分离。
[0023]本实施例的离合装置10工作时的传动状态为:
[0024]车辆从静止到正常行驶的起步过程中，变速齿轮组13挂I挡，超越离合器11的主动件和从动件自动从分离到逐渐接合，电动机输出轴20输出的动力经过超越离合器11传递至变速齿轮组13并输出至变速齿轮组输出轴30，从而保证车辆的平稳起步。
[0025]在车辆的行驶过程中，当行驶速度达到换挡要求时，变速齿轮组13挂2挡，控制第一离合器12a的主动件和从动件从分离到逐渐接合，电动机输出轴20输出的动力经过第一离合器12a传递至变速齿轮组13并输出至变速齿轮组输出轴30，超越离合器11的从动件一侧的速度大于其主动件一侧的速度，超越离合器11自动发生超越，即其的主动件和从动件自动分离，此时变速齿轮组输出轴30的动力不会经由变速齿轮组13返回至电动机输出轴20，即不会产生动力干涉现象。
[0026]在本实施例中，变速齿轮组13与第一输入轴Ila连接的仅有一组变速齿轮即仅能挂I挡(起步挡)，变速齿轮组13与第二输入轴Ilb连接的可以有一组变速齿轮即仅能挂2挡，也可以有两组变速齿轮即能挂2挡和3挡。在由2挡切换至3挡时，离合装置10的传动状态为:
[0027]基于前述I挡切换至2挡，在车辆的行驶过程中，当行驶速度达到由2挡切换至3挡的换挡要求时，利用I挡进行动力中继。也就是说，控制第一离合器12a分离，超越离合器11的从动件一侧的速度大于其主动件一侧的速度，超越离合器11自动发生超越，此时调高电动机的转速，使得超越离合器11的主动件一侧的速度大于其从动件一侧的速度，超越离合器11自动接合，电动机输出轴20输出的动力经过超越离合器11传递至变速齿轮组13并输出至变速齿轮组输出轴30。
[0028]在本实施例中，电动机输出轴20和变速齿轮组输出轴30可视为现有变速器的主动轴和从动轴，离合装置10能够根据主动轴和从动轴的速度变化或旋转方向的变换实现自动接合及分离，即实现自动离合功能，从而降低对传统“离合器”的控制要求，实现离合器切换的“傻瓜式”操作，避免产生动力干涉现象，避免离合器片的非正常磨损和对变速机构的额外冲击，提高变速器使用寿命的同时降低维修费用。
[0029]本发明实施例的离合装置10不仅适用于车辆等机动车，而且可以适用于船舶、列车、起重机等动力驱动装置。
[0030]前述离合装置10可进一步设置第二离合器，第二离合器与第一离合器12a的结构可以相同，亦包括主动件和从动件，并且该第二离合器的主动件与超越离合器11的主动件连接、该第二离合器的从动件与超越离合器11的从动件连接，换言之，超越离合器包括第一主动件和第一从动件，第二离合器包括第二主动件和第二从动件，第一主动件和第二主动件连接，第一从动件和第二从动件连接。第二离合器和超越离合器11可视为一体式结构。
[0031]另外，车辆需要减速制动时，电动机21可以转变为发电机，作为定轴式变速齿轮组13的在挡反拖来回收车辆的能量，为电池充电。
[0032]在本实施例中，第一离合器12a和第二离合器以及变速齿轮组13可以为DCT(DualClutch Transmiss1n,双离合变速器)。参阅图2所示，第二输入轴IIb为空心轴，第一输入轴Ila穿设于为空心轴的第二输入轴Ilb内。进一步结合图1所示，本发明实施例的超越离合器11可分别集成连接于第一输入轴I Ia或者分别集成连接于第一输出轴11c。
[0033]本发明实施例进一步提供一种变速总成，该变速总成包括上述实施例公开的任意一种离合装置，例如图1所示实施例的离合装置10，因此该变速总成具有与其相同的有益效果O
[0034]应理解，以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，例如各实施例之间技术特征的相互结合，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种离合装置，其特征在于，所述离合装置作为独立部件连接于电动机输出轴和变速齿轮组输出轴之间，包括:具有第一输入轴和第二输入轴的变速齿轮组;连接于所述电动机输出轴和所述第一输入轴之间或者连接于所述变速齿轮组输出轴的超越离合器;以及连接于所述电动机输出轴和所述第二输入轴之间的第一离合器。2.根据权利要求1所述的离合装置，其特征在于，所述离合装置还包括连接于所述第一输入轴之间的第二离合器，所述第一离合器和第二离合器以及所述变速齿轮组集成于双离合器变速器DCT。3.根据权利要求2所述的离合装置，其特征在于，所述超越离合器包括第一主动件和第一从动件，所述第二离合器包括第二主动件和第二从动件，所述第一主动件和所述第二主动件连接，所述第一从动件和所述第二从动件连接。4.根据权利要求3所述的离合装置，其特征在于，所述变速齿轮组输出轴包括第一输出轴和第二输出轴，所述超越离合器连接于所述第一输出轴，所述电动机输出轴输出的动力依次经由所述变速齿轮组、所述超越离合器传递至所述第一输出轴、经由所述第一离合器、所述变速齿轮组传递至所述第二输出轴。5.根据权利要求1所述的离合装置，其特征在于，所述变速齿轮组包括第一组变速齿轮和第二组变速齿轮，所述第一组变速齿轮连接于所述超越离合器，以用于挂I挡，所述第二组变速齿轮连接于所述第一离合器，以用于挂2挡。6.根据权利要求1所述的离合装置，其特征在于，所述变速齿轮组包括第一组变速齿轮、第二组变速齿轮和第三组变速齿轮，所述第一组变速齿轮连接于所述超越离合器，以用于挂I挡，所述第二组变速齿轮连接于所述第一离合器，以用于挂2挡，所述第三组变速齿轮连接于所述第一离合器，以用于挂3挡。7.根据权利要求1所述的离合装置，其特征在于，所述第二输入轴为空心轴，所述第一输入轴穿设于为空心轴的所述第二输入轴内。8.—种变速总成，其特征在于，所述变速总成包括上述权利要求1?7任意一项所述的离合装置。
【文档编号】F16D41/064GK105889359SQ201610298781
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年5月6日
【发明人】龚小娥
【申请人】龚小娥