一种车载四离合器系统的制作方法

1.本实用新型涉及变速箱技术领域，更具体地说，本实用新型涉及一种车载四离合器系统。


背景技术：

2.变速箱是变更传动比和运动方向的齿轮箱。位于离合器与中央传动之间。主要功用是：在发动机转速和扭矩不变情况下，改变车辆的驱动力和行驶速度（换档）；使车辆可以倒退行驶（换向）；发动机可以不熄火停车（空档）。根据传动型式，齿轮式变速箱可分为双轴式、三轴式、组成式三种。双轴式具有两根主要轴（不包括倒档轴），只经过一对齿轮减速。三轴式具有三根主要轴（第一轴、中间轴、第二轴），要经过两对齿轮减速。组成式由两个变速箱串联或并联组成，以便用较少的齿轮获得较多的档位。
3.当前商用车变速箱领域对耐久和寿命有极高要求，主要以手动挡为主，给驾驶员带来极大的换挡操作和工作强度，且舒适性极差；虽然也有amt （automated manual transmission，电控机械自动变速箱）自动变速箱，稍微减低驾驶员工作强度，但是无法解决换挡顿挫的问题，舒适性依然较差，且系统效率不高，燃油消耗率较高。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术的上述缺陷，本实用新型的实施例提供一种车载四离合器系统，本实用新型所要解决的技术问题是：如何解决现有变速箱使用过程中换挡顿挫及燃油消耗率较高的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种车载四离合器系统，包括输入轴、壳体和四个离合器，所述四个离合器自左至右依次命名为第一离合器、第二离合器、第三离合器和第四离合器，其中第一离合器和第二离合器、第三离合器和第四离合器两两一组；壳体包括发动机端壳体、中间壳体和变速箱端壳体，其中第一离合器和第二离合器设置于发动机端壳体与中间壳体形成的空腔内，能共同和独立工作，将发动机扭矩传递给变速箱的实心轴，第三离合器和第四离合器设置于中间壳体与变速箱端壳体形成的空腔内，能共同和独立工作，将发动机扭矩传递给变速箱的空心轴；
6.所述第一离合器和第二离合器外部固定设有第一输入壳体和第一输出壳体，其中第一输入壳体一端与输入轴固定相连，所述第一输出壳体远离第一输入壳体一端与第一输出毂固定相连，所述第一输入壳体靠近中间壳体一侧还设有第一驱动盘，所述第一驱动盘远离第一输入壳体的一端固定连接有第一驱动毂；所述第三离合器和第四离合器外部固定设有第二输入壳体和第二输出壳体，其中第二输出壳体远离第二输入壳体一端固定连接有第二输出毂，所述第二输入壳体靠近第二输出毂一端固定连接有第二驱动毂，所述第二输入壳体靠近中间壳体一侧还设有第二驱动盘，所述第一驱动毂与第二驱动盘之间设有驱动轴；所述发动机端壳体与输入轴连接处设有第一球轴承和轴封，所述变速箱端壳体与第二驱动毂连接处设有第二球轴承。
7.在一个优选的实施方式中，所述第一输入壳体靠近中间壳体一端活动连接有第一限位盘，且第一限位盘远离第一输入壳一侧设有第一限位卡圈，所述第二输入壳体靠近中间壳体一端活动连接有第二限位盘，所述第二限位盘远离第二输入壳一侧设有第二限位卡圈。
8.在一个优选的实施方式中，所述第一输入壳体上设有内花键，第一驱动盘上冲压有外花键，两者通过内外花键连接；第一驱动毂上设有外花键，第二驱动轴上有内花键，两者通过内外花键连接；第二驱动盘冲压有外花键，第二输入壳体上设有内花键，两者通过内外花键连接。
9.在一个优选的实施方式中，所述第一离合器和第二离合器对称设置，所述第三离合器和第四离合器对称设置，其中第一离合器包括第一执行盘、第一推力轴承、第一可选垫片、第一活塞、第一分隔板、第一波纹弹簧、第一摩擦片、第一背板和第一可选卡簧，所述第二离合器包括第二执行盘、第二推力轴承、第二可选垫片、第二活塞、第二分隔板、第二波纹弹簧、第二摩擦片、第二背板和第二可选卡簧，所述第三离合器包括第三执行盘、第三推力轴承、第三可选垫片、第三活塞、第三分隔板、第三波纹弹簧、第三摩擦片、第三背板和第三可选卡簧，所述第四离合器包括第四执行盘、第四推力轴承、第四可选垫片、第四活塞、第四分隔板、第四波纹弹簧、第四摩擦片、第四背板和第四可选卡簧。
10.在一个优选的实施方式中，每个离合器包括多个分隔板、波纹弹簧和摩擦片，其中波纹弹簧两端分别固定连接于相邻的分隔板，分隔板与摩擦片交错设置，形成摩擦副组件，用于传递扭矩。
11.在一个优选的实施方式中，每个离合器对应的执行盘一端与摩擦副组件接触，执行盘另一端与活塞之间设有推力轴承，其中执行盘和活塞与推力轴承之间均通过可选垫片活动转动连接，活塞、可选垫片、推力轴承和执行盘一起沿轴向往复移动。
12.在一个优选的实施方式中，所述第一输入壳体上设有内花键，第一分隔板和第二分隔板上设有外花键，两者通过内外花键连接；第二输入壳体上设有内花键，第三分隔板和第四分隔板上设有外花键，两者通过内外花键连接；第一摩擦片和第二摩擦片上冲压有内花键，第一输出壳体加工有外花键，两者通过花键连接；第三摩擦片和第四摩擦片上冲压有内花键，第二输出壳体上设有外花键，两者通过花键连接。
13.在一个优选的实施方式中，所述发动机端壳体、中间壳体和变速箱端壳体之间通过螺栓连接；三者之间均布置有油路，用于给执行结构提供液压油。
14.本实用新型的技术效果和优点：
15.本实用新型通过采用四离合器布置，四个离合器共同使用能均匀或者合理承担整车使用工况；单个离合器合理承受严苛工况，满足整车耐久要求，在极短的轴向空间内，布置四个离合器，结构紧凑，传递大扭矩的同时，降低了零件的制造难度，提高零件制造的成本经济性，且满足商用车严苛的耐久要求。
附图说明
16.图1为本实用新型的整体结构示意图。
17.图2为本实用新型的执行机构组件结构示意图。
18.图3为本实用新型的离合器组件结构示意图。
19.图4为本实用新型的支撑件结构示意图。
20.图5为本实用新型的第一二离合器和实心轴扭矩传递路径示意图。
21.图6为本实用新型的第三四离合器和空心轴扭矩传递路径示意图。
22.图7为本实用新型的图3中a部结构放大图。
23.图8为本实用新型的图2中b部结构放大图。
24.附图标记为：1输入轴、2第一输入壳体、3第一驱动盘、4第一驱动毂、5驱动轴、6第二驱动盘、7第二输入壳体、8第二驱动毂、9第一输出壳体、10第一输出毂、11 第二输出壳体、12第二输出毂、13轴封、14第一球轴承、15发动机端壳体、16中间壳体、17变速箱端壳体、18第二球轴承、19第一限位盘、20第一限位卡圈、21第二限位盘、22第二限位卡圈；
25.1.1第一执行盘、1.2第一推力轴承、1.3第一可选垫片、1.4第一活塞、1.5第一分隔板、1.6第一波纹弹簧、1.7第一摩擦片、1.8第一背板、1.9第一可选卡簧；
26.2.1第二执行盘、2.2第二推力轴承、2.3第二可选垫片、2.4第二活塞、2.5第二分隔板、2.6第二波纹弹簧、2.7第二摩擦片、2.8第二背板、2.9第二可选卡簧；
27.3.1第三执行盘、3.2第三推力轴承、3.3第三可选垫片、3.4第三活塞、3.5第三分隔板、3.6第三波纹弹簧、3.7第三摩擦片、3.8第三背板、3.9第三可选卡簧；
28.4.1第四执行盘、4.2第四推力轴承、4.3第四可选垫片、4.4第四活塞、4.5第四分隔板、4.6第四波纹弹簧、4.7第四摩擦片、4.8第四背板、4.9第四可选卡簧。
具体实施方式
29.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
30.本实用新型提供了一种车载四离合器系统，包括输入轴1、壳体和四个离合器，四个离合器自左至右依次命名为第一离合器、第二离合器、第三离合器和第四离合器，其中第一离合器和第二离合器、第三离合器和第四离合器两两一组；壳体包括发动机端壳体15、中间壳体16和变速箱端壳体17，发动机端壳体15、中间壳体16和变速箱端壳体17之间通过螺栓连接；三者之间均布置有油路，用于给执行结构提供液压油，其中第一离合器和第二离合器设置于发动机端壳体15与中间壳体16形成的空腔内，能共同和独立工作，将发动机扭矩传递给变速箱的实心轴，第三离合器和第四离合器设置于中间壳体16与变速箱端壳体17形成的空腔内，能共同和独立工作，将发动机扭矩传递给变速箱的空心轴；
31.两组离合器交替工作，使变速箱换挡平顺，且动力不中断，极大提高驾驶舒适性；本原理类似乘用车领域的dct（双离合器自动变速箱）原理，换挡时动力无中断，换挡迅速；但是乘用车产品扭矩小，无法适用于商用车，且无法满足商用车的耐久要求；
32.第一离合器和第二离合器外部固定设有第一输入壳体2和第一输出壳体9，其中第一输入壳体2一端与输入轴1固定相连，第一输出壳体9远离第一输入壳体2一端与第一输出毂10固定相连，第一输入壳体2靠近中间壳体16一侧还设有第一驱动盘3，第一驱动盘3远离第一输入壳体2的一端固定连接有第一驱动毂4；第三离合器和第四离合器外部固定设有第二输入壳体7和第二输出壳体11，其中第二输出壳体11远离第二输入壳体7一端固定连接有
第二输出毂12，第二输入壳体7靠近第二输出毂12一端固定连接有第二驱动毂8，第二输入壳体7靠近中间壳体16一侧还设有第二驱动盘6，第一驱动毂4与第二驱动盘6之间设有驱动轴5；发动机端壳体15与输入轴1连接处设有第一球轴承14和轴封13，变速箱端壳体17与第二驱动毂8连接处设有第二球轴承18；
33.第一球轴承14将输入轴1和第一输入壳体2的径向和轴向完全固定，进而使第一离合器和第二离合器的输入端完全支撑住；且该第一球轴承14用于承受第一离合器和第二离合器的轴向力；
34.第二球轴承18将第二输入壳体7和第二驱动毂8的径向和轴向完全固定，进而使第三离合器和第四离合器的输入端完全支撑住；且该第二球轴承18用于承受第三离合器和第四离合器的轴向力。
35.如图说明书附图1和4所示，第一限位盘19外径端活动连接在第一输入壳体2上，左侧活动连接第一驱动盘3，右侧活动连接第一限位卡圈20；
36.第一限位卡圈20连接在第一输入壳体2，其限制第一驱动盘3和第二执行盘2.1的轴向位置，防止它们脱出；
37.类似的：
38.第二限位盘21外径端活动连接在第二输入壳体7上，右侧活动连接第二驱动盘3，左侧活动连接第二限位卡圈22；
39.第二限位卡圈22连接在第二输入壳体7，其限制第二驱动盘6和第三执行盘3.1的轴向位置，防止它们脱出；
40.第二球轴承18外径连接在变速箱端壳体17上，内径处连接有第二驱动毂8；
41.第一输入壳体2靠近中间壳体16一端活动连接有第一限位盘19，且第一限位盘19远离第一输入壳一侧设有第一限位卡圈20，第二输入壳体7靠近中间壳体16一端活动连接有第二限位盘21，第二限位盘21远离第二输入壳一侧设有第二限位卡圈22；
42.限位卡圈20/22和限位盘19/21将驱动盘3/6、第二执行盘2.1、第三执行盘3.1进行轴向限位，防止这些零件脱出；
43.第一输入壳体2上设有内花键，第一驱动盘3上冲压有外花键，两者通过内外花键连接；第一驱动毂4上设有外花键，第二驱动轴5上有内花键，两者通过内外花键连接；第二驱动盘6冲压有外花键，第二输入壳体7上设有内花键，两者通过内外花键连接；第一输入壳体2上设有内花键，第一分隔板1.5和第二分隔板2.5上设有外花键，两者通过内外花键连接；第二输入壳体7上设有内花键，第三分隔板3.5和第四分隔板4.5上设有外花键，两者通过内外花键连接；第一摩擦片1.7和第二摩擦片2.7上冲压有内花键，第一输出壳体9加工有外花键，两者通过花键连接；第三摩擦片3.7和第四摩擦片4.7上冲压有内花键，第二输出壳体11上设有外花键，两者通过花键连接；
44.第一离合器和第二离合器对称设置，第三离合器和第四离合器对称设置，其中第一离合器包括第一执行盘1.1、第一推力轴承1.2、第一可选垫片1.3、第一活塞1.4、第一分隔板1.5、第一波纹弹簧1.6、第一摩擦片1.7、第一背板1.8和第一可选卡簧1.9，第二离合器包括第二执行盘2.1、第二推力轴承2.2、第二可选垫片2.3、第二活塞2.4、第二分隔板2.5、第二波纹弹簧2.6、第二摩擦片2.7、第二背板2.8和第二可选卡簧2.9，第三离合器包括第三执行盘3.1、第三推力轴承3.2、第三可选垫片3.3、第三活塞3.4、第三分隔板3.5、第三波纹
弹簧3.6、第三摩擦片3.7、第三背板3.8和第三可选卡簧3.9，第四离合器包括第四执行盘、第四推力轴承4.2、第四可选垫片4.3、第四活塞4.4、第四分隔板4.5、第四波纹弹簧4.6、第四摩擦片4.7、第四背板4.8和第四可选卡簧4.9；
45.每个离合器包括多个分隔板、波纹弹簧和摩擦片，其中波纹弹簧两端分别固定连接于相邻的分隔板，分隔板与摩擦片交错设置，形成摩擦副组件，用于传递扭矩；
46.结合说明书附图3和附图7，波纹弹簧1.6/2.6/3.6或4.6外径处活动连接有相对应的第一输入壳体2或第二输入壳体7；其作为离合器的分离原件，提供弹簧力，将活塞1.4/2.4/3.4或4.4压在初始位置；当活塞1.4/2.4/3.4或4.4压紧弹簧时，进而压紧摩擦片，从而离合器传递扭矩；
47.每个离合器对应的执行盘一端与摩擦副组件接触，执行盘另一端与活塞之间设有推力轴承，其中执行盘和活塞与推力轴承之间均通过可选垫片活动转动连接，活塞、可选垫片、推力轴承和执行盘一起沿轴向往复移动。
48.如图2和8所示的，实施方式具体为：活塞1.4/2.4/3.4或4.4与相应的壳体15/16/17之间能形成压力油腔，当压力油腔内的液体压力增大时，活塞1.4/2.4/3.4或4.4克服波纹弹簧1.6/2.6/3.6或4.6的弹簧力后，将推动活塞1.4/2.4/3.4或4.4运动，进而压紧摩擦副组件，传递扭矩，即离合器结合；当压力油腔内的压力减小时，波纹弹簧1.6/2.6/3.6或4.6将推动活塞1.4/2.4/3.4或4.4回到初始位置，进而摩擦副组件分离，中断扭矩传递，即离合器打开；
49.可选垫片1.3/2.3/3.3或4.3用于调整离合器摩擦副组件的轴向间隙；
50.可选垫片1.3/2.3/3.3或4.3一侧活动连接活塞1.4/2.4/3.4或4.4，另一侧连接推力轴承1.2/2.2/3.2或4.2；
51.执行盘1.1/2.1/3.1或4.1内径处活动连接推力轴承1.2/2.2/3.2或4.2，外径处有爪型结构，其爪子伸进壳体或驱动盘2/3/6或7，与摩擦副组件接触。
52.使商用车自动变速箱换挡时，动力无中断，换挡平顺性好，换挡迅速，极大提升商用车换挡舒适性，带来效率高，燃油经济性好。
53.采用离合器分组，单个离合器需要一半或者更少的摩擦片，从而单个离合器拖曳扭矩低（即效率高）；单个离合器摩擦片数目少，就能满足相应的扭矩传递需求；单个离合器所需的活塞行程短，使活塞达到商用车的耐久性要求。
54.第一和第二离合器一组，其共同工作，同等扭矩范围内，扭矩能分段控制，比如第一离合器控制前半段扭矩，第二离合器控制后半段扭矩，或者反之亦可，即第二离合器控制前半段扭矩，第一离合器控制后半段扭矩；且不限于这种共同工作方式。
55.第一和第二离合器一组，其共同工作，同等扭矩范围内，压力油的压强控制精度高，扭矩增益小，可控性好，易于变速箱标定，且换挡平顺性好。
56.最后应说明的几点是：首先，在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；
57.其次：本实用新型公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本实用新型同一实施例及不同实施例可以相互
组合；
58.最后：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。