一种电动汽车用双离合器的制作方法

1.本发明属于离合器技术领域，具体涉及一种电动汽车用双离合器。


背景技术：

2.传统电驱系统均为单档减速箱，对电机性能比如转速和扭矩要求较高，为了长续航里程，往往需要更大容量的电池，并且系统转速过高，影响整车nvh性能，且系统效率较低。因此开发两档或多档电驱动变速箱迫在眉睫。上述变速箱中核心换挡原件为离合器，电驱动变速箱对离合器的设计要求极高，需要传递极大扭矩，并且要求空间紧凑，轴向长度和径向尺寸均被限定在很小的空间以内；并且要求离合器响应迅速，在毫秒级别迅速实现扭矩的中断和结合。当前市场上并没有适合多档电驱动变速箱的离合器。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是提供一种电动汽车用双离合器，相对于传统单速电驱系统而言，双离合器引入了电驱多档系统，提升了电驱系统效率，提高了整车nvh性能，使同样的电池容量具备更长的续航里程。
4.本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：提出一种电动汽车用双离合器，包括：输入轴、输入壳体，所述输入壳体与所述输入轴相连，还包括第一离合器、第二离合器，所述输入轴用于连接驱动电机，所述第一离合器连接在所述输入轴与输入壳体上，所述第二离合器连接在所述输入轴与输入壳体上，所述输入轴用于将驱动电机的扭矩输入所述第一离合器或所述第二离合器内，所述第一离合器包括外输出轴，所述第一离合器的外输出轴用于变速箱的空心轴相连，所述第二离合器包括内输出轴，所述第二离合器的内输出轴用于与变速箱的实心轴相连。
5.与现有技术相比，本发明的优点在于：驱动电机将扭矩通过输入轴输入到第一离合器或第二离合器内，利用第一离合器的外输出轴、第二离合器的内输出轴带动变速箱的空心轴或实心轴转动，变速箱的空心轴和实心轴上分别对应有不同的档位，所以本发明的一种电动汽车用双离合器，相对于传统单速电驱系统而言，引入了电驱多档系统，提升了电驱系统效率，提高了整车nvh性能，使同样的电池容量具备更长的续航里程。
6.在上述的一种电动汽车用双离合器中，所述第一离合器还包括外摩擦副、外执行机构、外输出壳体，所述外摩擦副包括若干个沿轴向相互交错设置的分隔板和摩擦片，所述分隔板和摩擦片处于常开状态，若干所述分隔板与所述外输出壳体相连，若干所述摩擦片与所述输入壳体相连，所述外执行机构与所述输入轴相连，所述外执行机构用于所述摩擦副的贴合，所述外输出壳体与所述外输出轴相连，所述外输出轴与变速箱的空心轴相连。本技术中的第一离合器处于常开式设置，需要闭合时，由外执行机构推动摩擦副，使得若干分隔板和摩擦片相贴合，从而实现将扭矩由第一离合器传输至变速箱的空心轴上。第一离合器采用摩擦离合器，能极大降低离合器的拖曳扭矩，减少系统拖曳损失，且保证换挡平顺性。而且若干个分隔板和摩擦片相互交错且可拆卸的安装在离合器内，使分隔板和摩擦片
的数量可调整，实现不同扭矩的传递。
7.在上述的一种电动汽车用双离合器中，所述外执行机构包括外推力活塞、外推力轴承、外驱动盘，所述外驱动盘的一端与所述摩擦副相连，所述外驱动盘的另一端与所述外输出壳体相连，所述外推力活塞通过外推力轴承推动外驱动盘沿轴向移动，所述外推力活塞与变速箱罩盖形成外压力油腔，所述外压力油腔通过第一球轴承与所述输入轴相连。外推力活塞与变速箱罩盖形成外压力油腔，当外压力油腔内输入压力油时，压力油推动外推力活塞，外推力活塞通过外推力轴承推动外驱动盘移动，外驱动盘压紧摩擦副，实现分隔板和摩擦片贴合，结构连接稳定，提高扭矩传输的可靠性。
8.在上述的一种电动汽车用双离合器中，所述外摩擦副沿轴向上设有外分离件，所述外分离件包括外波纹弹簧，所述外波纹弹簧的一端与外输出壳体相连，另一端与所述分隔板相连。当外驱动盘将摩擦副压紧，实现分隔板和摩擦片的贴合时，外波纹弹簧被压缩，当外压力油腔内的油压减小时，外波纹弹簧推动外驱动盘向远离摩擦副一侧移动，使摩擦副的分隔板和摩擦片分离，中断扭矩的传输。本技术中通过采用外波纹弹簧作为外分离原件，能极大降低离合器拖曳扭矩，减少系统拖曳损失，
9.在上述的一种电动汽车用双离合器中，所述外输出壳体沿轴向上一侧设有外限位盘，所述外限位盘用于限制所述外驱动盘的轴向位置。外限位盘通过外卡簧连接在外输出壳体的一侧，限制外驱动盘轴向上移动的距离，将外驱动盘轴向移动的距离控制在有效范围内，提高外驱动盘的工作稳定性，保证提供稳定的轴向压力。
10.在上述的一种电动汽车用双离合器中，所述第二离合器还包括内执行机构、内输出壳体，所述内输出壳体与输入壳体相连，所述内输出壳体设置在所述外输出壳体与输入壳体之间，所述内输出轴设置在所述外输出轴与所述输入轴之间，所述内输出壳体与内输出轴活动连接，所述内输出壳体与内输出轴处于常啮合状态，所述内执行机构与所述输入轴相连，所述内执行机构用于所述内输出壳体与内输出轴的分离，所述内输出轴与变速箱的实心轴相连。本技术中第二离合器采用常闭式离合器，输入轴的扭矩通过第二离合器的内输出轴传递至变速箱的实心轴。当需要分离第二离合器时，内输出壳体与内输出轴活动连接，内执行机构将内输出壳体与内输出轴的分离，从而将第二离合器分开。本技术中将第二离合器设置在第一离合器和输入壳体之间，结构紧凑，体积小，满足了满足电驱动离合器的需求。
11.在上述的一种电动汽车用双离合器中，所述内输出壳体的端面周向上一圈设有内犬牙，所述内输出轴的端面周向上一圈设有外犬牙，所述内犬牙与所述外犬牙相配套啮合。内输出壳体与内输出轴采用犬牙连接的方式啮合，机械连接相比摩擦离合器，没有拖曳扭矩损失，具有更高的系统效率。
12.在上述的一种电动汽车用双离合器中，所述内执行机构包括内推力活塞、内推力轴承、内驱动盘，所述内驱动盘的一端与所述内输出壳体相连，所述内推力活塞通过内推力轴承推动内驱动盘沿轴向移动，所述内推力活塞与变速箱罩盖形成内压力油腔，所内压力油腔通过所述第一球轴承与所述输入轴相连。当内压力油腔的压力足够大时，将推动内执行机构的内推力活塞，内推力活塞通过内推力轴承推动内驱动盘沿轴向移动，进而推动内输出壳体轴向移动，使之与内输出轴脱开，即使得第二离合器分离。
13.在上述的一种电动汽车用双离合器中，所述内输出壳体的一侧连接有内分离件，
所述内分离件包括内波纹弹簧，所述内波纹弹簧沿轴向设置在所述第二离合器内，所述内波纹弹簧的一端与所述输入壳体相连。当内推力活塞通过内推力轴承推动内驱动盘沿轴向移动，进而推动内输出壳体轴向移动时，压缩内波纹弹簧，当内压力油腔的油压减小时，内波纹弹簧推动内输出壳体向靠近内输出轴一侧移动，使之与内输出轴连接，即实现第二离合器的重新啮合。
14.在上述的一种电动汽车用双离合器中，所述外输出壳体沿轴向上的一侧设有第二球轴承，所述第二球轴承用于承受双离合器沿轴向上一侧的推力。第二球轴承承受双离合器轴向上一侧的推力，保证双离合系统的结构稳定。
附图说明
15.图1为本发明一个实施方案的整体结构示意图；
16.图2为本发明一个实施方案的第一离合器的扭矩传递路径；
17.图3为本发明一个实施方案的第二离合器的扭矩传递路径。
18.图中，1、输入轴；2、输入壳体；3、外输出壳体；4、外输出轴；5、分隔板；6、摩擦片；7、外推力活塞；8、外推力轴承；9、外驱动盘；10、变速箱罩盖；11、外分离件；12、外限位盘；13、内输出壳体；14、内输出轴；15、内推力活塞；16、内推力轴承；17、内驱动盘；18、内分离件；19、第二球轴承；20、第一球轴承；21、可选背板；22、外卡簧；23、左推力轴承；24、右推力轴承。
具体实施方式
19.以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
20.如图1、图2、图3所示，本发明一种电动汽车用双离合器，包括：输入轴1、输入壳体2，输入壳体2与输入轴1相连，还包括第一离合器、第二离合器，输入轴1用于连接驱动电机，第一离合器连接在输入轴1与输入壳体2上，第二离合器连接在输入轴1与输入壳体2上，输入轴1用于将驱动电机的扭矩输入第一离合器或第二离合器内，第一离合器包括外输出轴4，第一离合器的外输出轴4用于变速箱的空心轴相连，第二离合器包括内输出轴14，第二离合器的内输出轴14用于与变速箱的实心轴相连。
21.驱动电机将扭矩通过输入轴1输入到第一离合器或第二离合器内，利用第一离合器的外输出轴4、第二离合器的内输出轴14带动变速箱的空心轴或实心轴转动，变速箱的空心轴和实心轴上分别对应有不同的档位，所以本发明的一种电动汽车用双离合器，相对于传统单速电驱系统而言，引入了电驱多档系统，提升了电驱系统效率，提高了整车nvh性能，使同样的电池容量具备更长的续航里程。
22.本技术中的第一离合器为常开时摩擦离合器，即安装状态下不传递扭矩，第一离合器采用摩擦离合器的设计，保证了换挡过程的平顺性，且利于整车和变速箱的控制和标定。本技术中的第二离合器为常闭式犬牙离合器，即安装状态下传递扭矩，第二离合器为犬牙离合器为机械连接，相比摩擦离合器，其没有拖曳扭矩损失，具有更高的系统效率。本技术中的第一离合器为常开式设计，第二离合器为常闭式设计，其他类型的组合：例如第一离合器常开设计、第二离合器为常开设计；第一离合器为常闭设计、第二离合器为常闭设计；
第一离合器为常闭设计，第二离合器为常开设计，均在本技术的保护范围内。
23.第一离合器还包括外摩擦副、外执行机构、外输出壳体3，外摩擦副包括若干个沿轴向相互交错设置的分隔板5和摩擦片6，分隔板5和摩擦片6处于常开状态，若干分隔板5与外输出壳体3相连，若干摩擦片6与输入壳体2相连，外执行机构与输入轴1相连，外执行机构用于摩擦副的贴合，外输出壳体3与外输出轴4相连，外输出轴4与变速箱的空心轴相连。外执行机构包括外推力活塞7、外推力轴承8、外驱动盘9，外驱动盘9的一端与摩擦副相连，外驱动盘9的另一端与外输出壳体3相连，外推力活塞7通过外推力轴承8推动外驱动盘9沿轴向移动，外推力活塞7与变速箱罩盖10形成外压力油腔，外压力油腔通过第一球轴承20与输入轴1相连。外推力活塞7与变速箱罩盖10形成外压力油腔，当外压力油腔内输入压力油时，压力油推动外推力活塞7，外推力活塞7通过外推力轴承8推动外驱动盘9移动，外驱动盘9压紧摩擦副，实现分隔板5和摩擦片6贴合，结构连接稳定，提高扭矩传输的可靠性。本技术中的第一离合器处于常开式设置，需要闭合时，由外驱动盘9推动摩擦副，使得若干分隔板5和摩擦片6相贴合，从而实现将扭矩由第一离合器传输至变速箱的空心轴上。第一离合器采用摩擦离合器，能极大降低离合器的拖曳扭矩，减少系统拖曳损失，且保证换挡平顺性。而且若干个分隔板5和摩擦片6相互交错且可拆卸的安装在离合器内，使分隔板5和摩擦片6的数量可调整，实现不同扭矩的传递。
24.外摩擦副与外驱动盘9之间设有可选背板21，可选背板21分别与外摩擦副和外驱动盘9相抵接，可选背板21可根据摩擦副轴向尺寸选用不同的厚度。外摩擦副沿轴向上设有外分离件11，外分离件11包括外波纹弹簧，外波纹弹簧的一端与外输出壳体3相连，另一端与分隔板盘5相连。可选背板21使得摩擦副与外驱动盘9之间的轴向距离可调，保持外波纹弹簧在合理有效的弹性范围内，提高外波纹弹簧的工作稳定性。外分离件11除了采用外波纹弹簧外，还可以用线弹簧、弹簧盘、膜片弹簧等，均在本技术的保护范围内。外输出壳体3沿轴向上一侧设有外限位盘12，外限位盘12用于限制所述外驱动盘9的轴向位置，外限位盘12通过外卡簧22连接在外输出壳体3的一侧。当外驱动盘9将摩擦副压紧，实现分隔板5和摩擦片6的贴合时，外波纹弹簧被压缩，当外压力油腔内的油压减小时，外波纹弹簧推动外驱动盘9向远离摩擦副一侧移动，使摩擦副的分隔板5和摩擦片6分离，中断扭矩的传输。通过采用外波纹弹簧作为外分离原件，能极大降低离合器拖曳扭矩，减少系统拖曳损失。外限位盘12的设置限制了外驱动盘9轴向上移动的距离，将外驱动盘9轴向移动的距离控制在有效范围内，提高外驱动盘9的工作稳定性，保证提供稳定的轴向压力。
25.第二离合器还包括内执行机构、内输出壳体13，内输出壳体13与输入壳体2相连，内输出壳体13设置在外输出壳体3与输入壳体2之间，内输出轴14设置在外输出轴4与输入轴1之间，内输出壳体13与内输出轴14活动连接，内输出壳体13与内输出轴14处于常啮合状态，内执行机构与输入轴1相连，内执行机构用于内输出壳体13与内输出轴14的分离，内输出轴14与变速箱的实心轴相连。内输出壳体13的端面周向上一圈设有内犬牙，内输出轴14的端面周向上一圈设有外犬牙，内犬牙与所述外犬牙相配套啮合。本技术中第二离合器采用常闭式离合器，输入轴1的扭矩通过第二离合器的内输出轴14传递至变速箱的实心轴。当需要分离第二离合器时，内输出壳体13与内输出轴14活动连接，内执行机构将内输出壳体13与内输出轴14的分离，从而将第二离合器分开。而且本技术中的内输出壳体13与内输出轴14采用犬牙连接的方式啮合，机械连接相比摩擦离合器，没有拖曳扭矩损失，具有更高的
系统效率。外输出轴4与内输出轴14之间设设有左推力轴承23，内输出轴14与输入轴1之间设有右推力轴承24。第二离合器轴向上设置在第一离合器的内部，使得本技术的双离合器结构紧凑，体积小，满足电驱动离合器的需求。
26.内执行机构包括内推力活塞15、内推力轴承16、内驱动盘17，内驱动盘17的一端与内输出壳体13相连，内推力活塞15通过内推力轴承16推动内驱动盘17沿轴向移动，内推力活塞15与变速箱罩盖10形成内压力油腔，压力油腔通过第一球轴承20与输入轴1相连。当内压力油腔的压力足够大时，将推动内执行机构的内推力活塞15，内推力活塞15通过内推力轴承16推动内驱动盘17沿轴向移动，进而推动内输出壳体13轴向移动，使之与内输出轴14脱开，即使得第二离合器分离。
27.内输出壳体13的一侧连接有内分离件18，内分离件18包括内波纹弹簧，内波纹弹簧沿轴向设置在第二离合器内，内波纹弹簧的一端与输入壳体2相连。当内推力活塞15通过内推力轴承16推动内驱动盘17沿轴向移动，进而推动内输出壳体13轴向移动时，压缩内波纹弹簧，当内压力油腔的油压减小时，内波纹弹簧推动内输出壳体13相靠近内输出轴14一侧移动，使之与内输出轴14连接，即实现第二离合器的重新啮合。内分离件18除了采用内波纹弹簧外，还可以用线弹簧、弹簧盘、膜片弹簧等，均在本技术的保护范围内。
28.本技术中外压力油腔、内压力油腔均通过第一球轴承20与输入轴1相连。第一球轴承20用于承受双离合器模块轴向上一侧的推力，并且能将输入轴1径向和轴向固定在变速箱罩盖10上。
29.外输出壳体3沿轴向上的一侧设有第二球轴承19，所述第二球轴承19用于承受双离合器沿轴向上另一侧的推力。第二球轴承19承受双离合器轴向上一侧的推力，保证双离合系统的结构稳定。
30.本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明所定义的范围。