车辆及其离合器分离油缸、电机驱动系统的制作方法

本实用新型涉及车辆技术领域，特别是涉及一种车辆及其离合器分离油缸、电机驱动系统。

背景技术：

离合器作为车辆传动系统的关键部件，位于动力装置与负载机构之间，其按照驾驶员意图或智能终端的信号使动力装置与负载机构按需结合或分离，以实现动力的传递或切断。

现有一种用于控制离合器动作的离合器操纵机构包括离合器分离油缸，其设置在离合器的轴向一侧。离合器分离油缸包括环形缸体和位于环形缸体内的活塞，通过向环形缸体内充入液压油，能够驱动活塞轴向移动，从而实现离合器的分离或结合。当泄掉环形缸体内的液压油时，活塞沿相反的轴向方向移动以回位，从而实现离合器的结合或分离。然而，现有离合器分离油缸的密封不佳，造成离合器工作不可靠。

技术实现要素：

本实用新型要解决的问题是：现有离合器分离油缸的密封不佳，造成离合器工作不可靠。

为解决上述问题，本实用新型提供了一种离合器分离油缸，其包括：环形缸体，轴向端面设有活塞槽；活塞，可轴向移动地位于所述活塞槽内，所述活塞与环形缸体围成用于填充液压油的液压腔；设置在所述活塞上的第一密封槽，开口沿径向朝向所述活塞槽的外侧壁；设置在所述活塞上的第二密封槽，开口沿径向朝向所述活塞槽的内侧壁；第一密封件，嵌设在所述第一密封槽内，并与所述外侧壁形成接触式密封，所述第一密封件设有第一凹槽，所述第一凹槽的开口沿所述轴向朝向所述活塞槽的底壁；第二密封件，嵌设在所述第二密封槽内，并与所述内侧壁形成接触式密封，所述第二密封件设有第二凹槽，所述第二凹槽的开口沿所述轴向朝向所述活塞槽的底壁，所述液压腔内的液压油能进入所述第一凹槽的开口和第二凹槽的开口内。

可选地，还包括：套设在所述活塞上的耐磨环，所述耐磨环位于第一密封件远离所述底壁的轴向一侧，所述耐磨环在所述轴向上相对活塞静止，并与所述外侧壁接触。

可选地，所述活塞还设有第三凹槽，所述耐磨环位于所述第三凹槽内，所述活塞与环形缸体间隙配合。

可选地，还包括：弹性件，呈压缩状态地位于所述活塞槽内，所述弹性件在所述轴向上的两端分别抵靠所述底壁、活塞。

可选地，还包括：第一限位部，固定在所述外侧壁上，并位于所述弹性件靠近活塞的轴向一侧；

所述活塞位于实现离合器分离的位置时，所述第一限位部与弹性件沿轴向相抵，所述活塞位于实现离合器结合的位置时，所述第一限位部与弹性件沿轴向隔开；或者，

所述活塞位于实现离合器结合的位置时，所述第一限位部与弹性件沿轴向相抵，所述活塞位于实现离合器分离的位置时，所述第一限位部与弹性件沿轴向隔开。

可选地，所述弹性件为波形弹簧。

可选地，还包括：垫圈，在所述轴向上位于所述弹性件和活塞之间，所述垫圈在周向上的各个部位均与活塞接触。

可选地，所述环形缸体包括过盈配合的环形外缸体和环形内缸体，所述环形外缸体位于环形内缸体的径向外侧，并围成所述活塞槽。

可选地，还包括：第二限位部，固定在所述环形缸体远离所述底壁的轴向端部上，所述活塞位于实现离合器分离或结合的位置时，所述第二限位部沿朝向所述底壁的轴向方向抵靠活塞。

可选地，所述第二限位部为环形，所述第二限位部的轴向一端套设在所述环形缸体上，并与所述环形缸体螺纹配合，所述第二限位部的轴向另一端沿径向向内的方向翻折以形成挡边部，所述挡边部位于活塞的轴向一侧；

所述活塞远离所述底壁的轴向端部设有台阶，所述台阶沿径向朝向所述外侧壁，并与所述挡边部沿轴向相对设置以阻止所述活塞脱出。

可选地，所述第一凹槽和第二凹槽的纵截面为V型。

另外，本实用新型还提供了一种用于车辆的电机驱动系统，其包括：离合器，包括沿轴向交错设置的主动片和从动片；上述任一所述的离合器分离油缸，位于所述离合器的轴向一侧，所述活塞槽的开口朝向所述离合器，所述活塞沿所述轴向移动时，用于实现所述离合器分离、结合；电机，位于所述主动片和从动片的径向外侧，并包括转子和定子，所述定子位于转子的径向外侧，所述转子与主动片的径向外端固定连接，所述转子可旋转地支撑在所述环形缸体上。

另外，本实用新型还提供了一种车辆，其包括：上述电机驱动系统；变速箱，所述离合器、离合器分离油缸均套设在所述变速箱的输入轴上，且所述从动片的径向内端与所述变速箱的输入轴固定连接；第三密封圈，套设在所述输入轴上，并用于实现所述离合器分离油缸靠近所述底壁的轴向端部与输入轴之间的密封。

另外，本实用新型还提供了另一种车辆，其包括：上述任一所述的离合器分离油缸；离合器，所述活塞沿所述轴向移动时，用于实现所述离合器分离、结合。

与现有技术相比，本实用新型的技术方案具有以下优点：

离合器分离油缸内填充有液压油时，第一凹槽内的液压油会向第一密封件施加径向向外的作用力，使得第一密封件沿径向向外的方向发生弹性变形，并紧贴活塞槽的外侧壁，从而提高了密封效果。第二凹槽内的液压油会向第二密封件施加径向向内的作用力，使得第二密封件沿径向向内的方向发生弹性变形，并紧贴活塞槽的内侧壁，从而提高了密封效果。当活塞槽内液压油压力越大时，第一密封件能更紧地压靠在活塞槽的外侧壁上，第二密封件能更紧地压靠在活塞槽的内侧壁上，从而让离合器分离油缸具有更佳地密封性能，从而保证了离合器的工作可靠性。

附图说明

图1是本实用新型的一个实施例中用于车辆的电机驱动系统的简化示意图；

图2是本实用新型的一个实施例中离合器分离油缸的剖面图，剖切面为环形缸体的中轴线所在平面。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。

如图1所示，本实施例提供了一种包括电机驱动系统E的车辆，电机驱动系统E包括电机2，电机2作为车辆的动力源，其为内转子电机，包括转子20和定子21，定子21位于转子20的径向外侧，并固定支撑在变速箱的壳体4上。

在本实用新型的技术方案中，电机2设置在变速箱的壳体4内，且电机2套设在变速箱的输入轴5上，由此实现了电机2与变速箱的集成，使电机2和变速箱的总体结构更为紧凑，占用空间小。

电机驱动系统E除了包括电机2之外，还包括离合器3。离合器3包括沿轴向X交错设置的主动片30和从动片31。离合器3处于分离状态下，主动片30和从动片31分离开来。离合器3处于结合状态下，主动片30和从动片31贴合。主动片30和从动片31位于电机2的径向内侧，且主动片30的径向外端与转子20固定连接。离合器3套设在变速箱的输入轴5上，且从动片31的径向内端与变速箱的输入轴5固定连接。

当电机2驱动车辆行驶时，离合器3处于结合状态，电机2输出的动力依次经由离合器3、变速箱的输入轴5传递至车轮。当车辆换挡时，离合器3处于分离状态。

电机驱动系统E还包括离合器分离油缸1，离合器分离油缸1套设在变速箱的输入轴5上，并位于离合器3的轴向一侧(图中显示为左侧)，以实现离合器3的分离、结合。

具体地，离合器分离油缸1包括环形缸体10，电机2安装在环形缸体10上。在本实施例中，转子20的轴向一端(图中显示为左端)与转子支架22固定连接，转子支架22可旋转地套设在轴承52上，而轴承52套设在环形缸体10的轴向一端，由此实现电机2在环形缸体10上的安装。电机2通过本实施例的方式安装在环形缸体10上时，能减小电机2与离合器分离油缸1在径向上的重叠量，进而防止电机2靠近离合器分离油缸1的轴向一端(图中显示为左端)与变速箱的壳体4发生干涉。当电机2靠近离合器分离油缸1的轴向一端(图中显示为左端)与变速箱的壳体4不会发生干涉时，可以没有转子支架22，直接将转子20的轴向一端套设在轴承52上。

在本实用新型的技术方案中，电机2安装在离合器分离油缸1的环形缸体10上，离合器3设置在电机2的径向内侧，且离合器分离油缸1、电机2、离合器3均套设在变速箱的输入轴5上，使电机驱动系统E和变速箱的总体结构更为紧凑，占用空间小。

变速箱的输入轴5上套设有第三密封圈51，第三密封圈51用于实现离合器分离油缸1远离离合器3的轴向端部(图中显示为左端部)与输入轴5之间的密封，以防止用于对档位齿轮(未图示)进行润滑的润滑油进入离合器3和电机2内，保证了离合器3和电机2的干燥。该档位齿轮套设在输入轴5上，并位于离合器分离油缸1远离离合器3的轴向一侧。

环形缸体10的轴向端面设有活塞槽102，活塞槽102的开口(未标识)沿轴向X朝向离合器3。活塞11可轴向移动地位于活塞槽102内，并与环形缸体10围成用于填充液压油的液压腔(未标识)。活塞11在液压腔内液压油的作用下沿轴向X移动时，会驱动分离轴承32沿轴向X移动，移动地分离轴承32推动离合器3的膜片弹簧(未图示)，从而实现离合器3的分离、结合。

在本实施例中，离合器3为常闭型。当未向离合器分离油缸1内充入液压油时，离合器3保持在结合状态。当向离合器分离油缸1内充入液压油时，活塞11向远离底壁106的轴向方向X1移动，使离合器3的主动片30与从动片31分来开来，从而实现离合器3的分离。

在本实施例的变换例中，离合器3也可以为常开型。当未向离合器分离油缸1内充入液压油时，离合器3保持在分离状态。当向离合器分离油缸1内充入液压油时，活塞11向远离底壁106的轴向方向X1移动，使离合器3的主动片30与从动片31贴合，从而实现离合器3的结合。

活塞11设置有第一密封槽110和第二密封槽111，其中，第一密封槽110的开口沿径向朝向活塞槽102的外侧壁107，第二密封槽111的开口沿径向朝向活塞槽102的内侧壁108。在本实用新型中，所谓径向是指环形缸体10的径向方向。

第一密封槽110内嵌设有第一密封件12，第一密封件12与外侧壁107形成接触式密封，以防止活塞槽102内的液压油泄漏。第一密封件12设有第一凹槽120，第一凹槽120的开口(未标识)沿轴向X朝向活塞槽102的底壁106。

第二密封槽111内嵌设有第二密封件13，第二密封件13与内侧壁108形成接触式密封，以防止活塞槽102内的液压油泄漏。第二密封件13设有第二凹槽130，第二凹槽130的开口(未标识)沿轴向X朝向活塞槽102的底壁106。

活塞槽102内的液压油能进入第一密封件12的第一凹槽120和第二密封件13的第二凹槽130。其中，第一凹槽120内的液压油会向第一密封件12施加径向向外的作用力，使得第一密封件12沿径向向外的方向发生弹性变形，并紧贴活塞槽102的外侧壁107，从而提高了密封效果。第二凹槽130内的液压油会向第二密封件13施加径向向内的作用力，使得第二密封件13沿径向向内的方向发生弹性变形，并紧贴活塞槽102的内侧壁108，从而提高了密封效果。当活塞槽102内液压油压力越大时，第一密封件12能更紧地压靠在活塞槽102的外侧壁107上，第二密封件13能更紧地压靠在活塞槽102的内侧壁108上，从而让离合器分离油缸1具有更佳地密封性能。

在本实施例中，第一凹槽120、第二凹槽130的纵截面均为V型，所谓纵截面是指利用一中轴线O所在的平面剖切第一凹槽120、第二凹槽130所得的截面。需说明的是，在本实用新型的技术方案中，第一凹槽120、第二凹槽130的形状并不应局限于所给实施例，例如，其还可以为U字型等。

在本实施例中，第一凹槽120、第二凹槽130均为环形，两者均环绕环形缸体10的中轴线O，使得第一密封件12在周向上的各个部位均能紧贴活塞槽102的外侧壁107，第二密封件13在周向上的各个部位均能紧贴活塞槽102的内侧壁108，由此提高密封性能。

在本实施例中，活塞槽102、活塞11、第一密封槽110、第一密封件12、第二密封槽111、第二密封件13均为环形，并沿360度环绕环形缸体10的中轴线O。在其它实施例中，以上各个部件也可以设置为非环形结构。

如图2所示，在本实施例中，活塞11上套设有耐磨环15，耐磨环15位于设置在活塞11的外周面上的第三凹槽112内，并能够在轴向X上相对活塞11静止不动。耐磨环15位于第一密封件12远离底壁106的轴向一侧。活塞11在液压油的作用下沿轴向X移动时，耐磨环15跟着活塞11一起移动，并与环形缸体10的外侧壁107接触，从而对活塞11的轴向移动起导向作用，使活塞11移动平稳。另外，在活塞11沿轴向X移动时，能够避免活塞11因与环形缸体10的外侧壁107摩擦而导致外侧壁107产生偏磨。

进一步地，在本实施例中，活塞11与环形缸体10的外侧壁107间隙配合，减小了活塞11轴向移动时在径向上的晃动，使活塞11移动平稳。而且，活塞11轴向移动时，活塞11不会与外侧壁107摩擦，只有第一密封件12与环形缸体10的外侧壁107之间的轻微摩擦、耐磨环15与环形缸体10的外侧壁107之间的轻微摩擦，以及第二密封件13与环形缸体10的内侧壁108之间的轻微摩擦，故活塞11能快速移动，从而使离合器3能快速动作。

进一步地，在本实施例中，耐磨环15由turcite材料制成，turcite材料具有成本低、耐磨损等优点。当然，耐磨环15也可以选用其它磨损性能好的耐磨材料制成。

在本实施例的变换例中，活塞11上未设置第三凹槽112，耐磨环15固套在活塞11上，通过这种方式，也能实现耐磨环15对活塞11的移动导向作用。

在本实施例中，活塞槽102内设有呈压缩状态的弹性件14，弹性件14在轴向X上的两端分别抵靠底壁106、活塞11。结合图1至图2所示，在离合器3处于结合、分离状态时，呈压缩状态的弹性件14均能向活塞11施加一轴向作用力，使分离轴承32的轴向两端分别与活塞11、离合器3的膜片弹簧(图1中未图示)保持接触，这样一来，能够在离合器分离油缸3实现离合器3动作时消除离合器3的动作行程，使离合器3能够快速响应。

在本实施例中，弹性件14为呈环状的波形弹簧，活塞槽102内还设有垫圈18，垫圈18在轴向X上位于弹性件14和活塞11之间，且垫圈18在周向上的各个部位均与活塞11接触，这样一来，构造为波形弹簧的弹性件14能够通过垫圈18向活塞11大面积地、沿周向均匀地施加轴向作用力，从而保证分离轴承32在周向上的各个部位均能与离合器3的膜片弹簧保持接触。

垫圈18可以与波形弹簧或活塞11固定连接，也可以与波形弹簧、活塞11均不固定连接，而是借助波形弹簧的回复力夹持在波形弹簧和活塞11之间。

需说明的是，弹性件14也可以为其它类型的具有弹性形变能力的部件，如螺旋弹簧。当弹性件14设置为螺旋弹簧时，可以在活塞槽102内沿周向设置若干间隔分布的螺旋弹簧，以在周向上的多个位置同时向活塞11施加轴向作用力，从而保证分离轴承32在周向上的多个部位均能与离合器3的膜片弹簧保持接触。与弹性件14设置为螺旋弹簧的技术方案相比，当弹性件14设置为波形弹簧时，其可以减少安装空间使得结构更加紧凑。

继续参考图2所示，进一步地，在本实施例中，活塞槽102的外侧壁107固定有第一限位部17，第一限位部17位于弹性件14靠近活塞11的轴向一侧(图中显示为右侧)。活塞11位于实现离合器3结合的位置时，第一限位部17与弹性件14沿轴向X隔开。当活塞11沿远离底壁106的轴向方向X1移动时，弹性件14的形变量越来越小，当活塞11移动至实现离合器3分离的位置时，第一限位部17与弹性件14沿轴向相抵，以阻止弹性件14恢复至自然状态，换言之，即使离合器3处于分离状态，弹性件14仍处于压缩状态，从而始终保证消除离合器的动作行程。

在其它实施例中，当离合器为常开型时，活塞11位于实现离合器3分离的位置时，第一限位部17与弹性件14沿轴向X隔开。活塞11位于实现离合器3结合的位置时，第一限位部17与弹性件14沿轴向X相抵。

进一步地，在本实施例中，第一限位部17为卡簧，其嵌设在卡槽内，该卡槽设置在活塞槽102的外侧壁107上。当然，第一限位部17也可以为其它构造，只要其沿径向向内的方向延伸至与弹性件14沿轴向X相对即可。

在本实施例中，环形缸体10为分体式，其包括过盈配合的环形外缸体100和环形内缸体101，环形外缸体100位于环形内缸体101的径向外侧，并围成活塞槽102。将环形缸体10设置为分体式具有以下优点：环形外缸体100、环形内缸体101能够分开加工，降低了环形缸体10的加工难度；活塞槽102由环形外缸体100和环形内缸体101围成，避免了在一体式环形缸体内加工活塞槽时铁屑很难清理的问题。

进一步地，在本实施例中，环形内缸体101设置有导向槽109，导向槽109的开口朝向活塞11，弹性件14安装在导向槽109内。在组装离合器分离油缸1时，先将弹性件14安装在导向槽109内，再将环形内缸体101与环形外缸体100过盈配合。

在本实施例中，环形内缸体101与环形外缸体100的过盈配合面上设置有密封圈103，密封圈103用于实现环形内缸体101与环形外缸体100之间的静密封。

在本实施例中，环形外缸体100设置有油口105，油口105与活塞槽102连通，通过油口105能够向活塞槽102内充入液压油，或者将活塞槽102内的液压油泄掉。

在本实施例中，环形外缸体100靠近底壁106的轴向一端(图中显示为左端)设有中央阶梯孔104，环形内缸体101靠近底壁106的轴向一端(图中显示为左端)设有与中央阶梯孔104匹配的阶梯凸台(未标识)，所述阶梯凸台与中央阶梯孔104过盈配合，且环形外缸体100能沿轴向方向X2抵挡环形内缸体101。

结合图1至图2所示，变速箱的输入轴5上套设有档位齿轮(未图示)，该档位齿轮位于离合器分离油缸1远离离合器3的轴向一侧，并会通过套设在输入轴5上的轴承50向环形内缸体101施加一轴向作用力，该轴向作用力的方向为X1。由于环形外缸体100能沿轴向方向X2抵挡环形内缸体101，故能防止环形内缸体101与环形外缸体100因受档位齿轮施加的轴向作用力而致过盈配合失效。

继续参考图2所示，在本实施例中，环形缸体10远离底壁106的轴向端部(图中显示为右端部)固定有第二限位部16，第二限位部16用于对活塞11进行轴向限位。活塞11位于实现离合器3分离的位置时，第二限位部16沿朝向底壁106的轴向方向X2抵靠活塞11。

进一步地，第二限位部16为环形，第二限位部16的轴向一端套设在环形缸体10上，并与环形缸体10螺纹配合，轴向另一端沿径向向内的方向翻折以形成挡边部160，挡边部160位于环形缸体10的轴向一侧。活塞11远离底壁106的轴向端部在外周面设有台阶113，台阶113与挡边部160沿轴向相对，以阻止活塞11沿轴向方向X1脱出。在正常情况下，台阶113与挡边部160在轴向上存在间隔。

在组装离合器分离油缸1时，可以先将活塞11安装至活塞槽102内，再将第二限位部16安装至环形缸体10上。

在其它实施例中，当离合器为常开型时，活塞11位于实现离合器3结合的位置时，第二限位部16沿朝向底壁106的轴向方向X2抵靠活塞11。

需说明的是，上述实施例中的离合器分离油缸不仅可以应用在混合动力车辆或纯电动车辆上，还可以应用在传统采用内燃机的车辆上，在这种情况下，通过控制活塞移动，仍能实现离合器的分离、结合。

虽然本实用新型披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。