双板式离合器机构和包括双板式离合器机构的机械变速器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种双板式离合器机构，包括前壳体，前壳体密封端盖、中壳体、后壳体、输入轴双离合转毂、内轴、外轴、内轴压盘转笼、外轴固定外齿转毂，输入轴双离合转毂通过内外圈离合器摩擦片驱动内轴或外轴，内轴压盘转笼随外轴固定外齿转毂或外轴固定内齿转毂一起转动。本实用新型公开了一种机械变速器，包括上述的双板式离合器机构。本实用新型使外部输入能量效率最大化，在汽车领域应用双板式离合变速器的目的是使发动机在最省油区进行工作，并使车辆适应各种路况。双板式离合变速器工作过程平稳，无冲击，减少机械系统的铜损铁损，延长机械寿命，有良好的节能效果，适用于交通运载工具（车辆、飞机、船舶）及其它节能调速装备。
【专利说明】双板式离合器机构和包括双板式离合器机构的机械变速器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及离合器领域，具体地是一种双板式离合器机构和包括该双板式离合器机构的机械变速器。
【背景技术】
[0002]双板式离合器属湿式多片双离合器，是利用伺服电机矢量控制压力来压紧离合器摩擦片驱动内轴、外轴的动力输出，当某一组离合器工作时是离合器压盘使一组圆周布置的弹簧(螺旋弹簧或蝶形弹簧)零件受压，这将驱驶该组压盘压紧离合器摩擦片，在摩擦力作用下使内齿、外齿摩擦片结合成整体，摩擦片齿跟随输入轴双离合转毂的齿转动，也跟内齿固定转毂或外轴固定转毂连接使动力输出到相应的轴，当伺服电机消除推压力，在弹力作用下使摩擦片压盘复位，内、外齿摩擦片分离，动力传递断开。双板式离合器的内圈离合器片控制内轴传动系，夕卜圈离合器片控制外轴传动系，内轴和外轴是一停一动，相互切换，实现汽车换档变速功能，使车辆降低油耗，提高驾驶的舒适性。
[0003]现有技术中的二种类型的无级变速器技术都存在许多缺点；
[0004](I)干式双离合器由两个手动变速器的离合器组合，制造工艺复杂，在堵车路段反复停车起步容易引起摩擦片过烧，驾驶的舒适性差，属液压控制，压力控制精度要求极高，制造成本很大，零件加工难度大，零件合格率低，故障率高，修理困难。
[0005](2)湿式双离合变速器，驾驶的舒适性比干式双离合变速器好，油冷却摩擦片不产生过烧现象，但全液压控制系统，零件加工难度大，零件合格率低，制造成本很大，修理困难。
[0006]上述二种双离合变速器均属液压控制系统，制造成本大，结构和控制复杂，制造加工成本高，故障率高，维修困难。
实用新型内容
[0007]为了克服现有技术的不足，通过对干式和湿式优缺点分析，本实用新型提供了一种双板式离合器机构，包括前壳体，前壳体密封端盖、中壳体、后壳体、输入轴双离合转毂、内轴、外轴、内轴压盘转笼、外轴固定外齿转毂，输入轴双离合转毂通过内外圈离合器摩擦片驱动内轴或外轴，内轴压盘转笼随外轴固定外齿转毂或外轴固定内齿转毂一起转动。
[0008]进一步的，所述内轴压盘转笼的压杆穿通外轴固定外齿转毂或外轴固定内齿转毂，压杆两端分别设有端面分离轴承和环形端面轴承。
[0009]进一步的，内轴压盘操纵杆推压内轴拨叉套，内轴拨叉套传递轴向压力到内轴压盘转笼，所述环形端面轴承设置于所述内轴压盘转笼和内轴拨叉套之间。
[0010]进一步的，外轴压盘操纵杆通过外轴拨叉套和拨叉固定支点，推压外轴离合器片压盘，所述外轴离合器片压盘和外轴拨叉套设置环形端面轴承，外轴离合器片压盘下设球槽式滑动机构。
[0011]进一步的，所述输入轴双齿转毂为双墙壁双内齿结构或单墙壁内外齿同壁结构。
[0012]进一步的，内轴固定外齿转毂由花键或焊接固定在内轴的输入端，圆周上均布柱状螺旋弹簧或用蝶形弹簧，该弹簧使内轴离合器片压盘复位，内轴离合器片压盘和内轴压盘弹簧配有导向柱，内轴固定外齿转毂的通孔内设置钢球滑槽。
[0013]进一步的，所述内轴压盘转笼压杆在圆周方向均布。
[0014]进一步的，所述外轴固定内齿转毂的圆周方向设有两排不同内径均布正排或错位排的圆柱压杆孔，外轴离合器片压盘对摩擦片的承压端面上在圆周方向设置两排不同内径均布正排或错位排的圆柱压杆，所述圆柱压杆位置与外轴固定内齿转毂的圆柱压杆孔相对应。
[0015]进一步的，所述内轴压盘操纵杆的拨叉口插入内轴拨叉套的环形槽中，在拨叉口与内轴拨叉套接触处装有滑动钢球使拨叉套相对拨叉上下相对滑动。
[0016]本实用新型提供了一种机械变速器，包括上述的双板式离合器机构。
[0017]本实用新型的双板式离合器机构通压紧或放松离合器摩擦片的方法能解决动力从内轴转换到外轴或再从外轴转换到内轴的目的，使动力按需输出，也是输入和输出的桥梁。使外部输入能量效率最大化，在汽车领域应用双板式离合变速器的目的是使发动机在最省油区进行工作，并使车辆适应各种路况。双板式离合变速器工作过程平稳，无冲击，减少机械系统的铜损铁损，延长机械寿命，有良好的节能效果。适用于交通运载工具(车辆、飞机、船舶)及其它节能调速装备。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型双板式离合器机构的机械变速器的剖视图；
[0019]图2是双板式离合器机构的另一实施例。
[0020]图中各附图标记含义:1-前壳体、2-前壳体密封端盖、3-端盖后轴承压板、4-端盖后轴承、5-端盖前轴承、6-输入轴双离合转毂、7-输入端密封圈，8-内轴前端滚针轴承、9-内轴、10-内轴固定外齿转毂、11-内轴离合器片、12-内轴离合器片压盘、13-外轴离合器片压、14-外轴压盘操纵杆、15-内轴压盘操纵杆、16-中壳体轴承压板、17-中壳体、18-外轴中壳体深沟轴承、19-内轴中滚针轴承、20-外轴输出齿轮、21-内轴后滚针轴承、22-外轴、23-内轴输出齿轮、24-后壳内轴固定轴承、25-后壳体、26-中间与外轴输入齿轮、27-中间与内轴输入齿轮、28-中间轴、29-中间轴固定轴承、30-中间轴输出齿轮、31-差速器及大齿盘总成、32-内轴压盘转笼、33-外轴固定外齿转毂、34-外轴离合器片压盘、35-外轴压盘弹簧、36-内轴压盘弹簧、37-端面分离轴承、38-环形端面轴承、39-内轴拨叉套、40-拨叉固定支点、41-外轴拨叉套、42-直线轴承、43-球槽式滑动机构、44-外轴固定内齿转毂。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0022]实施例一
[0023]如图1所示，为完成传动系变速要求:本实用新型的双板式离合器机构包括环形端面轴承38前压圆周均布的内轴压盘转笼32，压杆穿通外轴固定外齿转毂33，压杆穿孔处设有钢球滑槽，保证压杆往复运动顺畅，内轴压盘转笼32经端面分离轴承压紧内轴离合器片压盘12，内轴压盘转笼32随外轴固定外齿转毂33 —起转动。外轴固定外齿转毂33为外齿形式与摩擦片配合，外轴离合器片压盘34压紧摩擦片时外轴22开始动力输出。
[0024]主动件为输入轴双离合转毂6，从动件为内轴9和外轴22。内轴压盘操纵杆15推压内轴拨叉套39，内轴拨叉套39传递轴向压力到内轴压盘转笼32，并通过内轴离合器片压盘12压紧内轴离合器片11，带动内轴固定外齿转毂10，使内轴输出齿轮23输出动力，当电机B松开时，内轴压盘弹簧36使内轴离合器片压盘12复位，此时内轴无动力，组成内轴传动系。
[0025]外轴固定转毂33，通过外轴压盘操纵杆14，环形端面轴承，外轴拨叉套41，拨叉固定支点40，球槽式滑动机构43推压外轴离合器片压盘34压紧外轴离合器片13，在摩擦力作用下内、外齿摩擦片结成整体，使外轴输出齿轮20跟输入轴双离合转毂6 —起转动，当电机A松开后外轴压盘弹簧35使外轴离合器片压盘34复位，此时外轴无动力，组成外轴传动系。
[0026]中间轴28承载了外轴和内轴传递过来的动力传到差速器，中间轴与外轴输入齿轮26，中间轴与内轴输入齿轮27，中轴输出齿轮30，差速器及大齿盘总成31，组成机械变速器，可实现二档、三档变速、七档变速、九档变速
[0027]输入轴双齿转毂6和输入轴双离合同墙壁内外齿转毂独立运转，图1示出为双墙壁双内齿结构，内端面承载摩擦片的轴向推压力。图2示出为单墙壁内外齿同壁结构，二种方式都由输入轴双齿转毂6内端面承载摩擦片的轴向推压力。
[0028]前壳体密封端盖2采用外油封双轴承固定输入轴双齿转毂6，并满足其独立运转的要求。
[0029]内轴固定外齿转毂10是用花键或焊接方法固定在内轴9的输入端，圆周上均布柱状螺旋弹簧或用蝶形弹簧，该弹簧使内轴离合器片压盘12复位，内轴离合器片压盘12和内轴压盘弹簧36配有导向柱，导向柱与内轴固定外齿转毂10的通孔内设置钢球滑槽使往复运动顺畅。
[0030]内轴压盘转笼32压杆在圆周方向均布，压杆穿通外轴固定外齿转毂33，并跟随外轴固定外齿转毂33 —起转动，内轴压盘转笼32两端有平面分离轴承，所以内轴压盘转笼32不跟随内轴离合器片压盘12转动，仅传递轴向推压力。
[0031]内轴压盘操纵杆15与内轴拨叉套39连接关系，内轴压盘操纵杆15的拨叉口插入内轴拨叉套39的环形槽中，在拨叉口与拨叉套接触处装有滑动钢球使拨叉套相对拨叉有上下的相对滑动。
[0032]内轴压盘转笼32的压杆穿通外轴固定外齿转毂33，并跟转。
[0033]内轴拨叉套39不跟随内轴压盘转笼32旋转，其结构为内轴拨叉套39和内轴压盘转笼32之间有分离轴承。
[0034]图1和图2示出的外轴固定转毂，是两种结构形式不同，但动力传递能力相同。图1为外轴固定外齿转毂33是以外齿方式与摩擦片连接。图2为外轴固定内齿转毂44是以内齿方式与摩擦片连接。
[0035]实施例二
[0036]图2示出了该双板式离合器机构的另一实施方式。
[0037]该双板式离合机构的输入轴双离合转毂6改成同一墙壁具有内齿加外齿，内齿带动内轴，外齿带动外轴，消除外圈内齿毂壁。外轴固定内齿转毂44将实施例一的外齿修改成内齿，并在圆周方向增加两排不同内径均布正排或错位排的圆柱压杆孔，该孔带钢球滑槽，钢球滑槽确保压杆往复运动流畅。外轴离合器片压盘34对摩擦片的承压端面在圆周方向增加两排不同内径均布正排或错位排的圆柱压杆，压杆空间位置与外轴固定内齿转毂44的双排孔相对应。当外轴离合器片压盘34承压时完成动力从内轴切换到外轴输出，同样也可以从外轴变换到内轴输出，达到双离合互转换的功能。
[0038]输入轴双离合转毂6改成同一墙壁具有内齿和外齿，内齿带动内轴，外齿带动外轴。
[0039]本实用新型由于各部件分别独立工作合理连接，当某一轴失效还能跛脚回家，根据扭矩需求加增离合器摩擦片，也是冗余设计理念在这款变速器中的应用。本实用新型的双板式离合器和包括该双板式离合器机构的机械变速器结构简单，零件数少，可实现二档、三档变速、七档变速、九档变速，对机械加工精度的要求不高，制造成本是目前双离合变速器的三分之二。由于采用伺服电机按需工作，其传递效率比现有的双离合变速器提高5 %以上。
[0040]本实用新型采用交叉的运动方式，交叉都有槽式滑动机构43，对加工的精度要求不高，离合器切换的控制方式非常简单，仅用二只小的伺服电机带动两根操纵杆。避开了现有技术采用复杂的油泵、多个比例电磁阀控制的执行机构、复杂的电磁电阀阀块、变速箱壳体复杂的油路管线。
[0041]本实用新型采用冗余设计，扩大传递动能的范围，覆盖扭矩范围广，满足各种路况所需转动扭矩，控制算法非常简单，以自身设定的弹性压紧力产生压盘复位，使单机成本是其它变速器的三分之一，维修非常方便及成本低，对制造和维修环境要求不高。
[0042]以上所述及图中所示的仅是本实用新型的优选实施方式。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的原理的前提下，还可以做出若干变型和改进，这些也应视为属于本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种双板式离合器机构，包括前壳体(I )，前壳体密封端盖(2)、中壳体(17)、后壳体(25)、输入轴双离合转毂(6)、内轴(9)、外轴(22)、内轴压盘转笼(32)、外轴固定外齿转毂(33)，其特征在于:输入轴双离合转毂(6)通过内外圈离合器摩擦片驱动内轴(9)或外轴(22 )，内轴压盘转笼(32 )和外轴固定外齿转毂(33 )或外轴固定内齿转毂(44 ) 一起转动。
2.如权利要求1所述的双板式离合器机构，其特征在于:所述内轴压盘转笼(32)的压杆穿通外轴固定外齿转毂(33)或外轴固定内齿转毂(44)，压杆两端分别设有端面分离轴承(37)和环形端面轴承(38)。
3.如权利要求2所述的双板式离合器机构，其特征在于:内轴压盘操纵杆(15)推压内轴拨叉套(39)，内轴拨叉套(39)传递轴向压力到内轴压盘转笼(32)，所述环形端面轴承(38)设置于所述内轴压盘转笼(32)和内轴拨叉套(39)之间。
4.如权利要求1所述的双板式离合器机构，其特征在于:外轴压盘操纵杆(14)通过外轴拨叉套(41)和拨叉固定支点(40)，推压外轴离合器片压盘(34)，所述外轴离合器片压盘(34)和外轴拨叉套(41)设置环形端面轴承，外轴离合器片压盘(34)下设球槽式滑动机构(43)。
5.如权利要求1所述的双板式离合器机构，其特征在于:所述输入轴双齿转毂(6)为双墙壁双内齿结构或单墙壁内外齿同壁结构。
6.如权利要求1所述的双板式离合器机构，其特征在于:内轴固定外齿转毂(10)由花键或焊接固定在内轴(9)的输入端，圆周上均布柱状螺旋弹簧或用蝶形弹簧，该弹簧使内轴离合器片压盘(12)复位，内轴离合器片压盘(12)和内轴压盘弹簧(36)配有导向柱，内轴固定外齿转毂(10)的通孔内设置钢球滑槽。
7.如权利要求1所述的双板式离合器机构，其特征在于:所述内轴压盘转笼(32)压杆在圆周方向均布。
8.如权利要求1所述的双板式离合器机构，其特征在于:所述外轴固定内齿转毂(44)的圆周方向设有两排不同内径均布正排或错位排的圆柱压杆孔，外轴离合器片压盘(34)对摩擦片的承压端面上在圆周方向设置两排不同内径均布正排或错位排的圆柱压杆，所述圆柱压杆位置与外轴固定内齿转毂(44 )的圆柱压杆孔相对应。
9.如权利要求3所述的双板式离合器机构，其特征在于:所述内轴压盘操纵杆(15)的拨叉口插入内轴拨叉套(39)的环形槽中，在拨叉口与内轴拨叉套(39)接触处装有滑动钢球使拨叉套相对拨叉上下相对滑动。
10.一种机械变速器，其特征在于:包括权利要求1-9之一的双板式离合器机构。
【文档编号】F16D13/10GK204113947SQ201420566555
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年9月29日 优先权日:2014年9月29日
【发明者】沈琴仙 申请人:沈琴仙