一种离合器制动器及混动车辆的制作方法

本发明涉及离合器制动器技术领域，尤其涉及一种离合器制动器及混动车辆。

背景技术：

混合动力汽车在续航里程及节能减排等综合方面相对传统燃油车与纯电动汽车都有明显的优势。动力耦合变速箱是混合动力汽车的核心部件，一般动力耦合变速箱由行星齿轮机构组成，发动机、电机和驱动轴分别连接动力耦合变速箱上的3根输入、输出轴，这些轴连接部分根据动力分配与切换的需要，一般要求配置离合器与制动器。

很多混合动力汽车采用液压式电磁离合器，并且把液压式电磁离合器与制动器分开设计，这导致离合器制动器的零部件数量较多，维护不便。而且液压式电磁离合器采用液压控制的多片摩擦片，因此必须增加一套液压油路及相关零件，导致液压式电磁离合器整体系统复杂，成本高，并且液压式电磁离合器必须密封安装，因此散热困难。

技术实现要素：

本发明的目的在于：提供一种离合器制动器，以解决相关技术中液压式电磁离合器与制动器分开设计，导致离合器制动器零部件数量较多的问题，以及液压式电磁离合器制动器的系统复杂，成本高的问题。

一方面，本发明提供一种离合器制动器，该离合器制动器包括：

壳体，所述壳体具有容纳腔，所述容纳腔的腔壁上设有摩擦面；

主动盘和从动盘，均设置于所述容纳腔；

输入轴，转动穿设于所述壳体，所述输入轴与所述主动盘固定连接且用于和动力源连接；

输出轴，转动穿设于所述壳体且与所述输入轴同轴设置，所述输出轴与所述从动盘固定连接且用于和变速箱输入轴连接；

气缸，所述气缸能驱动所述输出轴相对所述壳体沿所述输出轴的轴向方向滑动，以使所述从动盘具有结合位置和制动位置，当所述从动盘位于所述结合位置时，所述从动盘与所述主动盘抵接且与所述摩擦面分离，当所述从动盘位于所述制动位置时，所述从动盘与所述从主动盘分离且与所述摩擦面抵接。

作为离合器制动器的优选技术方案，所述气缸包括与所述壳体固接且转动套设于所述输出轴上的气缸壳，以及与所述气缸壳滑动配合且固定套设于所述输出轴的活塞，所述输出轴能相对所述气缸壳沿所述输出轴的轴向方向滑动，所述气缸壳内具有腔室，所述活塞位于所述腔室中且将所述腔室分隔为互不连通的第一腔和第二腔；

所述离合器制动器还包括电磁阀，所述电磁阀被配置为使外界气源能够择一连通所述第一腔和所述第二腔，外界大气能够连通所述第一腔和所述第二腔中的另一个。

作为离合器制动器的优选技术方案，所述气缸壳包括缸壳主体和端盖，所述缸壳主体与所述壳体固定连接，所述缸壳主体与所述端盖固定连接且围设成所述腔室，所述缸壳主体和所述端盖均转动套设于所述输出轴。

作为离合器制动器的优选技术方案，所述壳体和所述缸壳主体中的一个上设有环形的定位凸起，所述壳体和所述缸壳主体中的另一个上设有环形的定位凹槽，所述定位凸起与所述定位凹槽插接。

作为离合器制动器的优选技术方案，所述壳体上设有与所述容纳腔连通的通风口。

作为离合器制动器的优选技术方案，所述壳体包括前壳体和后壳体，所述前壳体与所述后壳体连接且围设成所述容纳腔，所述摩擦面设置于所述后壳体，所述输入轴转动设置于所述前壳体，所述输出轴转动设置于所述后壳体，且所述输出轴能相对所述后壳体沿所述输出轴的轴向方向滑动。

作为离合器制动器的优选技术方案，所述壳体还包括止口结构与定位销；

所述止口结构包括设置于所述前壳体上的凸止口和设置于所述后壳体上凹止口，所述凹止口与所述凸止口插接；

所述前壳体上设一个第一定位销孔，所述后壳体上设一个第二定位销孔，所述定位销分别插接于所述第一定位销孔和所述第二定位销孔。

作为离合器制动器的优选技术方案，所述离合器制动器还包括第一轴承、内花键轴套和第二轴承，所述第一轴承的内圈固定套设于所述输入轴，所述第一轴承的外圈固定嵌设于所述前壳体，所述内花键轴套键连接于所述输出轴，且所述输出轴能相对所述内花键轴套沿所述输出轴的轴向方向滑动，所述第二轴承的内圈固定套设于所述内花键轴套，所述第二轴承的外圈固定嵌设于所述后壳体。

作为离合器制动器的优选技术方案，所述输出轴远离所述从动盘的一端设有内花键孔，所述内花键孔用于和所述变速箱输入轴键连接，且所述输出轴能相对所述变速箱输入轴沿所述输出轴的轴向方向滑动。

另一方面，本发明提供一种混动车辆，包括第一动力源、第二动力源、变速箱及两个上述任一方案中的离合器制动器，所述变速箱具有两个变速箱输入轴，所述第一动力源与其中一个所述离合器制动器的输入轴连接，所述第二动力源与另一个所述离合器制动器的输入轴连接，两个所述离合器制动器的输出轴分别与两个所述变速箱输入轴连接。

本发明的有益效果为：

本发明提供一种离合器制动器及混动车辆，该离合器制动器包括壳体、主动盘、从动盘、输入轴、输出轴和气缸。其中，壳体具有容纳腔，容纳腔的腔壁上设有摩擦面；主动盘和从动盘均设置于容纳腔；输入轴转动穿设于壳体，输入轴与主动盘固定连接且用于和动力源连接；输出轴转动穿设于壳体且与输入轴同轴设置，输出轴与从动盘固定连接且用于和变速箱输入轴连接；气缸能驱动输出轴相对壳体沿输出轴的轴向方向滑动，以使从动盘具有结合位置和制动位置，当从动盘位于结合位置时，从动盘与主动盘抵接且与摩擦面分离，当从动盘位于制动位置时，从动盘与主动盘分离且与摩擦面抵接。当从动盘位于结合位置时，动力源输出的动力可传递至变速箱输入轴，当从动盘位于制动位置时，动力源与变速箱之间的动力传递断开，且对输出轴进行摩擦制动，从而，该离合器制动器同时兼具离合和制动的作用，结构精简，维护方便，并且采用气缸作为驱动，无需设置液压油路等相关配件，可降低对密封性能的要求，可有效降低成本。

附图说明

图1为本发明实施例中离合器制动器的结构示意图。

图中：

1、壳体；11、前壳体；12、后壳体；13、容纳腔；

2、主动盘；

3、从动盘；

4、输入轴；

5、输出轴；51、内花键孔；

6、气缸；61、气缸壳；611、缸壳主体；612、端盖；613、第一腔；614、第二腔；62、活塞；

7、螺栓；

8、电磁阀；

91、第一轴承；92、内花键轴套；93、第二轴承。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的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”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“结合位置”和“制动位置”为两个不同的位置，而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，本实施例提供一种离合器制动器，该离合器制动器包括壳体1、主动盘2、从动盘3、输入轴4、输出轴5和气缸6。其中，壳体1具有容纳腔13，容纳腔13的腔壁上设有摩擦面；主动盘2和从动盘3均设置于容纳腔13；输入轴4转动穿设于壳体1，输入轴4与主动盘2固定连接且用于和动力源连接；输出轴5转动穿设于壳体1且与输入轴4同轴设置，输出轴5与从动盘3固定连接且用于和变速箱输入轴连接；气缸6能驱动输出轴5相对壳体1沿输出轴5的轴向方向滑动，以使从动盘3具有结合位置和制动位置，当从动盘3位于结合位置时，从动盘3与主动盘2抵接且与摩擦面分离，当从动盘3位于制动位置时，从动盘3与主动盘2分离且与摩擦面抵接。其中，动力源可以为发动机、电机等，当从动盘3位于结合位置时，动力可由动力源依次经输入轴4、主动盘2、从动盘3和输出轴5输出至变速箱输入轴，当从动盘3位于制动位置时，从动盘3和主动盘2分离，动力源与变速箱之间的动力传动断开，且从动盘3与壳体1上的摩擦面抵接，可对输出轴5进行摩擦制动。从而，该离合器制动器同时兼具离合和制动的作用，结构精简，维护方便，并且采用气缸6作为驱动，无需设置液压油路等相关配件，可降低对密封性能的要求，可有效降低成本。

本实施例中，壳体1包括前壳体11和后壳体12，前壳体11与后壳体12连接且围设成容纳腔13，摩擦面设置于后壳体12，输入轴4转动设置于前壳体11，输出轴5转动设置于后壳体12，且输出轴5能相对后壳体12沿输出轴5的轴向方向滑动。具体地，前壳体11与后壳体12通过多个螺栓7固定。优选地，壳体1还包括止口结构与定位销；止口结构包括设置于前壳体11上的凸止口和设置于后壳体12上凹止口，凹止口与凸止口插接；前壳体11上设一个第一定位销孔，后壳体12上设一个第二定位销孔，定位销分别插接于第一定位销孔和第二定位销孔。合装时可通过止口保证前壳体11和后壳体12上的轴承孔对齐，通过定位销保证前壳体11和后壳体12在角度方向上对齐。可选地，壳体1上设有与容纳腔13连通的通风口(附图中未示出)，如此设置，便于对主动盘2和从动盘3进行散热，具体地，通风口可设置于前壳体11，亦可设置于后壳体12，并且通风口的数量可根据需要进行设定。

可选地，气缸6包括与壳体1固接且转动套设于输出轴5上的气缸壳61，以及与气缸壳61滑动配合且固定套设于输出轴5的活塞62；输出轴5能相对气缸壳61沿输出轴5的轴向方向滑动，气缸壳61内具有腔室，活塞62位于腔室中且将腔室分隔为互不连通的第一腔613和第二腔614，外界气源能够择一连通第一腔613和第二腔614，外界大气能够连通第一腔613和第二腔614中的另一个。本实施例中，第一腔613相对第二腔614远离从动盘3，当第一腔613与外界气源连通且第二腔614与外界大气连通时，外界气源向第一腔613提供压缩气体并推动活塞62压缩第二腔614内的气体排入外界大气，并通过活塞62带动输出轴5及从动盘3运动，以使从动盘3与主动盘2抵接，动力由动力源传递至变速箱；当第二腔614与外界气源连通且第一腔613与外界大气连通时，外界气源向第二腔614提供压缩气体并推动活塞62压缩第一腔613内的气体排入外界大气，并通过活塞62带动输出轴5及从动盘3运动，以使从动盘3与摩擦面抵接并与主动盘2分离，动力源与变速箱之间的动力传递断开，并对输出轴5进行制动。该离合器制动器通过压缩空气作为离合动力，同时还作为从动盘3和主动盘2间的压紧力，可起到普通离合器膜片弹簧的作用，可减少系统零件使用数量；压缩空气只在驱动输出轴5移动的过程中有消耗，因此空气消耗量极少，并且压缩空气为可与车辆的其他设备共用，不增加整车成本；同时，压缩空气允许少量泄漏，对密封性能的要求远低于液压系统，且相对液压系统更干净和免维护。

具体地，离合器制动器还包括电磁阀8，电磁阀8被配置为使外界气源能够择一连通第一腔613和第二腔614，外界大气能够连通第一腔613和第二腔614中的另一个。本实施例示例性给出了电磁阀8为两位五通电磁阀的方案，电磁阀8具有p口、a口、b口、r1口和r2口，p口与外界气源连通，r1口和r2口均与外界大气连通，a口与第一腔613连通，b口与第二腔614连通，电磁阀8能够将p口与a口连通，且将b口与r2口连通；或者电磁阀8能够将p口与b口连通，且将a口与r1口连通。

气缸壳61包括缸壳主体611和端盖612，缸壳主体611与后壳体12固定连接，具体地，缸壳主体611与后壳体12通过多个螺栓7固定。缸壳主体611与端盖612固定连接且围设成腔室，缸壳主体611和端盖612均转动套设于输出轴5，输出轴5可相对缸壳主体611和端盖612沿输出轴5的轴向方向滑动，为了便于滑动可于输出轴5的外周面涂覆油脂，同时油脂还可起到密封作用。优选地，后壳体12和缸壳主体611中的一个上设有环形的定位凸起(附图中未示出)，后壳体12和缸壳主体611中的另一个上设有环形的定位凹槽(附图中未示出)，定位凸起与定位凹槽插接，如此设置便于保持壳体1和缸壳主体611之间的连接位置稳定，进而保证缸壳主体611和输出轴5之间的位置稳定。本实施例中，缸壳主体611分别设有第一接口和第二接口，其中，第一接口仅与第一腔613连通并与a口通过管路连接，第二接口仅与第二腔614连通并与b口通过管路连接，优选地，第一接口和第二接口分别位于活塞62移动的极限位置，并且第一接口和第二接口不会被活塞62完全遮蔽。

离合器制动器还包括第一轴承91、内花键轴套92和第二轴承93，第一轴承91的内圈固定套设于输入轴4，第一轴承91的外圈固定嵌设于前壳体11，内花键轴套92键连接于输出轴5，且输出轴5能相对内花键轴套92沿输出轴5的轴向方向滑动，第二轴承93的内圈固定套设于内花键轴套92，第二轴承93的外圈固定嵌设于后壳体12。通过设置第一轴承91和第二轴承93可减小输入轴4与前壳体11，内花键轴套92与后壳体12之间的摩擦力。

可选地，输出轴5远离从动盘3的一端设有内花键孔51，内花键孔51用于和变速箱输入轴键连接，且输出轴5能相对变速箱输入轴沿输出轴5的轴向方向滑动。

本实施例还提供一种混动车辆，包括上述方案中的离合器制动器，以及动力源和变速箱。具体地，动力源为两个，且分别第一动力源和第二动力源，第一动力源和第二动力源中的一个为发动机，另一个为电机，变速箱具有两个变速箱输入轴和一个变速箱输出轴，发动机和电机分别与两个离合器制动器的输入轴4连接，两个离合器制动器的输出轴5分别键连接于两个变速箱输入轴。

可选地，输入轴4还可共用为发动机的曲轴或电机转轴，对于和发动机连接的离合器制动器而言，前壳体11还可共用为缸体的后端面，第一轴承91可共用为曲轴与缸体的后端面之间的轴承。如此，可进一步减少零件，并降低成本。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。