混合动力变速箱用齿形离合器的制作方法

本发明涉及一种离合器，特别涉及一种混合动力变速箱用齿形离合器。

背景技术：

目前，混合动力汽车变速箱中，多选用行星排结构作为变速机构，由于行星排的特性，不能形成特定的传动比，必须把行星排多余的自由度消除，能形成特定的传动比，及满足特定档位要求。目前混合动力变速箱要求结构紧凑，便于空间布置，且要满足节能减排的要求，湿式制动器有拖曳扭矩损失，单向离合器只能锁止一个方向，且布置多个制动器及多个单向离合器空间受限制，不能很好地满足混合动力汽车变速箱的要求。

技术实现要素：

本发明旨在提供一种结构简单、紧凑、方便布置在变速箱壳体内且可降低变速箱整体占用空间、实现行星架双向锁止的混合动力变速箱用齿形离合器。

本发明通过以下方案实现：

一种混合动力变速箱用齿形离合器，包括支架和活塞，所述支架上开设有通孔，所述支架的一端面上垂直设置有第一圆形套筒，所述支架的另一端面上垂直设置有第二圆形套筒，所述第一圆形套筒、第二圆形套筒和通孔同圆心排布，所述支架位于第二圆形套筒的周边设置有一圈油槽，所述支架位于油槽外边缘的位置处设置有定位槽，所述定位槽与油槽相连通，所述活塞为一端尺寸大、一端尺寸小的圆形套筒结构，所述活塞尺寸大的一端配套套在支架的第二圆形套筒上且活塞尺寸大的一端端面与油槽相配套，所述活塞可轴向移动，所述支架固定在变速箱壳体上且支架的第二圆形套筒及套在第二圆形套筒上的活塞置于变速箱壳体的电机轴安装孔内，所述支架的定位槽与变速箱壳体的第一进油口相对应连通，所述活塞尺寸大的一端外侧面与变速箱壳体的电机轴安装孔内壁相紧密接触，所述活塞尺寸大的一端端面、支架油槽及变速箱壳体的电机轴安装孔内壁共同形成第一高压油腔，所述活塞尺寸小的一端外侧面与变速箱壳体的电机轴安装孔内壁之间留有间隙形成第二高压油腔，所述第二高压油腔通过压力腔盖封闭，所述压力腔盖卡装在变速箱壳体上，所述第二高压油腔与变速箱壳体的第二进油口相连通，所述活塞尺寸小的一端用于与行星架相配套啮合实现行星架锁止，电机轴的一端与支架的第一圆形套筒之间通过球轴承相连接，电机轴的另一端依次穿过支架的通孔、变速箱壳体的电机轴安装孔后依次通过太阳轮、行星轮与行星架相连接。实际上，行星轮安装在行星架上，太阳轮与行星轮相啮合，电机轴与太阳轮相连接，即实现了电机轴与行星架相连接。

进一步地，所述压力腔盖的朝内一端通过变速箱壳体的电机轴安装孔的内台阶面限位，所述压力腔盖的朝外一端通过卡环限位，所述卡环卡装在变速箱壳体的电机轴安装孔内。

进一步地，所述活塞上开设有泄油通道，所述泄油通道连通第一高压油腔和第二高压油腔。在第一高压油腔、第二高压油腔内的高压油停止进入时，泄油通道可辅助泄油。

进一步地，所述活塞朝靠近支架方向移动，活塞尺寸小的一端与行星架脱离实现行星架打开；所述活塞朝远离支架方向移动，活塞尺寸小的一端与行星架相配套啮合实现行星架锁止。无论行星架为正向转动还是反向转动，活塞尺寸小的一端均可与行星架相配套啮合。

进一步地，所述活塞尺寸大的一端远离端面的外侧面上设置有一圈与变速箱壳体的电机轴安装孔内壁相配合的花键，所述花键中有一个缺齿和一个连齿，所述缺齿形成的空缺部分作为第二高压油腔与变速箱壳体的第二进油口的连通通道，所述连齿起定位作用；所述活塞尺寸小的一端朝外端部的外侧面设置为一圈与行星架相配套的长短齿结构，长齿与短齿朝内一端平齐且长齿与短齿相间隔排布。

进一步地，所述长齿与短齿的朝外一端端面为朝外倾斜的倾斜面。

进一步地，所述长齿与短齿的朝外一端端面朝外倾斜的角度为20～45度，所述长齿与短齿的朝外一端端面的各角为倒圆角结构，所述各角倒角弧度为0.5～3度。

进一步地，所述活塞的与压力腔盖相接触部分上套焊有密封环，所述压力腔盖的内圈侧面即其与密封环相接触的一面上设置有第一内密封圈，所述压力腔盖的外圈侧面即其与变速箱壳体相接触的一面上设置有第一外密封圈。密封环的设置，可方便活塞轴向往复运动。第一内密封圈、第一外密封圈的形状可根据需要进行选择，以满足密封作用即可。

进一步地，所述支架与变速箱壳体之间通过o型圈密封，所述活塞尺寸大的一端的内圈侧面即其与支架的第二圆形套筒相接触的一面上设置有第二内密封圈，所述活塞尺寸大的一端的外圈侧面即其与变速箱壳体相接触的一面上设置有第二外密封圈。第二内密封圈、第二外密封圈的形状可根据需要进行选择，以满足密封作用即可。

本发明的混合动力变速箱用齿形离合器，结构简单、紧凑，径向尺寸小，可方便地布置在变速箱内，且可降低变速箱的整体体积，减小变速箱占用空间，同时可实现锁止行星架双向运动即正向转动或反向转动，其锁止和打开过程为纯机械运动，能量损失较小，可满足混动变速箱动力性、经济性及多档位的要求。

附图说明

图1为实施例1中混合动力变速箱用齿形离合器的剖面示意图；

图2(a)为实施例1中支架的结构示意图(一)；

图2(b)为实施例1中支架的结构示意图(二)；

图3(a)为实施例1中活塞的结构示意图；

图3(b)为实施例1中活塞的右侧视图；

图3(c)为实施例1中活塞的剖视图。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于实施例之表述。

实施例1

一种混合动力变速箱用齿形离合器，如图1所示，包括支架1和活塞2，如图2(a)、图2(b)所示，支架1上开设有通孔101，支架1的一端面上垂直设置有第一圆形套筒102，支架1的另一端面上垂直设置有第二圆形套筒103，第一圆形套筒102、第二圆形套筒103和通孔101同圆心排布，支架1位于第二圆形套筒103的周边设置有一圈油槽104，支架1位于油槽104外边缘的位置处设置有定位槽105，定位槽105与油槽104相连通，如图3(a)所示，活塞2为一端尺寸大、一端尺寸小的圆形套筒结构，如图1所示，活塞2尺寸大的一端配套套在支架1的第二圆形套筒103上且活塞2尺寸大的一端端面与油槽104相配套，活塞2可轴向移动，支架1固定在变速箱壳体3上且支架1的第二圆形套筒103及套在第二圆形套筒103上的活塞2置于变速箱壳体3的电机轴安装孔301内，支架1与变速箱壳体3之间通过o型圈密封4，支架1的定位槽105与变速箱壳体3的第一进油口302相对应连通，活塞2尺寸大的一端外侧面与变速箱壳体3的电机轴安装孔301内壁相紧密接触，活塞2尺寸大的一端的内圈侧面即其与支架1的第二圆形套筒103相接触的一面上设置有第二内密封圈5，活塞2尺寸大的一端的外圈侧面即其与变速箱壳体3相接触的一面上设置有第二外密封圈6，活塞2尺寸大的一端端面、支架1油槽104及变速箱壳体3的电机轴安装孔301内壁共同形成第一高压油腔7，活塞2尺寸小的一端外侧面与变速箱壳体3的电机轴安装孔301内壁之间留有间隙形成第二高压油腔8，第二高压油腔8通过压力腔盖9封闭，压力腔盖9卡装在变速箱壳体3上，压力腔盖9的朝内一端通过变速箱壳体3的电机轴安装孔301的内台阶面限位，压力腔盖9的朝外一端通过卡环10限位，卡环10卡装在变速箱壳体3的电机轴安装孔301内，第二高压油腔8与变速箱壳体3的第二进油口相连通(图中未示意出第二进油口)，活塞2尺寸小的一端用于与行星架11相配套啮合实现行星架11锁止，如图3(c)所示，活塞2上开设有泄油通道201，泄油通道201连通第一高压油腔7和第二高压油腔8，活塞2的与压力腔盖9相接触部分上套焊有密封环12，压力腔盖9的内圈侧面即其与密封环12相接触的一面上设置有第一内密封圈13，压力腔盖9的外圈侧面即其与变速箱壳体3相接触的一面上设置有第一外密封圈14，电机轴15的一端与支架1的第一圆形套筒102之间通过球轴承16相连接，电机轴15的另一端依次穿过支架1的通孔101、变速箱壳体3的电机轴安装孔301后依次通过太阳轮、行星轮与行星架11相连接(图中未示意出太阳轮、行星轮)；

如图3(a)、图3(b)所示，活塞2尺寸大的一端远离端面的外侧面上设置有一圈与变速箱壳体3的电机轴安装孔301内壁相配合的花键202，花键202中有一个缺齿2021和一个连齿2022，缺齿2021形成的空缺部分作为第二高压油腔8与变速箱壳体3的第二进油口的连通通道，连齿2022起定位作用；活塞2尺寸小的一端朝外端部的外侧面设置为一圈与行星架11相配套的长短齿结构，长齿203与短齿204朝内一端平齐且长齿203与短齿204相间隔排布，长齿203与短齿204的朝外一端端面为朝外倾斜45度的倾斜面，长齿203与短齿204的朝外一端端面的各角为倒圆角结构，各角倒角弧度为2度；

活塞2朝靠近支架1方向移动，活塞2尺寸小的一端与行星架11脱离实现行星架11打开，行星架11可自由正向转动或反向转动；活塞2朝远离支架1方向移动，活塞2尺寸小的一端与行星架11相配套啮合实现行星架11锁止。

当高压油从变速箱壳体的第一进油口进入第一高压油腔内时，高压油推动活塞朝远离支架方向移动，直至活塞尺寸小的一端与行星架相配套啮合，此时行星架无论是正向转动还是反向转动，行星架均被锁止；当撤掉第一高压油腔内的油压，同时高压油从变速箱壳体的第二进油口进入第二高压油腔内，高压油推动活塞朝靠近支架方向移动，直至活塞尺寸小的一端与行星架完全相脱离，此时行星架打开，即行星架可自由正向转动或反向转动。

实施例2

一种混合动力变速箱用齿形离合器，其结构与实施例1中的混合动力变速箱用齿形离合器的结构相类似，其不同之处在于：长齿与短齿的朝外一端端面朝外倾斜的角度为20度，长齿与短齿的朝外一端端面的各角倒角弧度为0.5度。