離合裝置及變速總成的制作方法
【專利摘要】本發明公開一種離合裝置及變速總成，包括一個超越離合器、變速器以及至少一個離合器，能夠根據主動軸和從動軸的速度變化或旋轉方向的變換實現自動離合功能，降低對傳統“離合器”的控制要求，實現離合器切換的“傻瓜式”操作，從而避免產生動力干涉現象，避免離合器片的非正常磨損和對變速機構的額外沖擊，提高變速器使用壽命的同時降低維修費用。
【專利說明】
離合裝置及變速總成
技術領域
[0001]本發明涉及機械領域，具體涉及一種動力傳遞裝置，尤其涉及一種離合裝置以及具有該離合裝置的變速總成。
【背景技術】
[0002]變速器作為機動車動力傳遞機構的重要組成，發展到今天其結構和形式已各式各樣，例如DCT(Dual Clutch Transmiss1n,雙離合變速器)以其動力性、平順性、經濟性越來越受到青睞，但同時其結構更加精密和復雜，對控制要求非常高，一旦控制不精確，例如兩個離合器切換不及時，就會產生動力干涉現象，導致離合器片過早過度磨損，并對變速器本身產生額外沖擊，影響使用壽命的同時還會增加維修費用。
【發明內容】
[0003]有鑒于此，本發明實施例提供一種離合裝置及變速總成，能夠根據主動軸和從動軸的速度變化或旋轉方向的變換具有自動離合功能，降低對傳統“離合器”的控制要求，實現離合器切換的“傻瓜式”操作，從而避免產生動力干涉現象，避免離合器片的非正常磨損和對變速機構的額外沖擊，提高變速器使用壽命的同時降低維修費用；另外，本發明實施例的離合裝置可適用于純電動汽車，以迎合純電動汽車多擋化的發展趨勢，具有噪音小、零排放、容易實現自動化控制等優點。
[0004]現有純電動汽車的變速器多為兩擋，表現形式有AMT，AT，DCT等，它們或有換擋頓挫、或有結構復雜、或有控制復雜等缺陷。
[0005]本發明實施例提供的一種離合裝置，作為獨立部件連接于電動機輸出軸和變速齒輪組輸出軸之間，包括:具有第一輸入軸和第二輸入軸的變速齒輪組;連接于電動機輸出軸和第一輸入軸之間或者連接于變速齒輪組輸出軸的超越離合器；以及連接于電動機輸出軸和第二輸入軸之間的第一離合器。
[0006]可選地，離合裝置還包括連接于第一輸入軸之間的第二離合器，第一離合器和第二離合器以及變速齒輪組集成于DCT。
[0007]可選地，超越離合器包括第一主動件和第一從動件，第二離合器包括第二主動件和第二從動件，第一主動件和第二主動件連接，第一從動件和第二從動件連接。
[0008]可選地，變速齒輪組輸出軸包括第一輸出軸和第二輸出軸，超越離合器連接于第一輸出軸，電動機輸出軸輸出的動力依次經由變速齒輪組、超越離合器傳遞至第一輸出軸、經由第一離合器、變速齒輪組傳遞至第二輸出軸。
[0009]可選地，變速齒輪組包括第一組變速齒輪和第二組變速齒輪，第一組變速齒輪連接于超越離合器，以用于掛I擋，第二組變速齒輪連接于第一離合器，以用于掛2擋。
[0010]可選地，變速齒輪組包括第一組變速齒輪、第二組變速齒輪和第三組變速齒輪，第一組變速齒輪連接于超越離合器，以用于掛I擋，第二組變速齒輪連接于第一離合器，以用于掛2擋，第三組變速齒輪連接于第一離合器，以用于掛3擋。
[0011]可選地，第二輸入軸為空心軸，第一輸入軸穿設于為空心軸的第二輸入軸內。
[0012]本發明實施例提供的一種變速總成，包括上述離合裝置。
[0013]本發明實施例的離合裝置包括一個超越離合器、變速器以及至少一個離合器，能夠根據主動軸和從動軸的速度變化或旋轉方向的變換實現自動離合，降低對傳統“離合器”的控制要求，實現離合器切換的“傻瓜式”操作，從而避免產生動力干涉現象，避免離合器片的非正常磨損和對變速機構的額外沖擊，提高變速器使用壽命的同時降低維修費用。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發明的離合裝置一實施例的原理框示意圖；
[0015]圖2是本發明的離合裝置一實施例的結構示意圖；
[0016]圖3是本發明的超越離合器一實施例的結構示意圖；
[0017]圖4是本發明的超越離合器另一實施例的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0018]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明所提供的各個示例性的實施例的技術方案進行清楚、完整地描述。
[0019]圖1是本發明的離合裝置一實施例的原理框示意圖，圖2是本發明的離合裝置一實施例的結構示意圖。結合圖1和圖2所示，本實施例的離合裝置10作為獨立部件連接于電動機輸出軸20和變速齒輪組輸出軸30之間，用于從電動機輸出軸20接收電動機輸出的動力，并通過變速齒輪組輸出軸30以及與變速齒輪組輸出軸30連接的差速器輸出動力以驅動負載，所述負載包括但不限于例如汽車車輪等。
[0020]離合裝置10包括:具有第一輸入軸IIa和第二輸入軸I Ib以及第一輸出軸I Ic和第二輸出軸I Id的變速齒輪組11;連接于電動機輸出軸20和變速齒輪組輸入軸之間的第一離合器12a;連接于電動機輸出軸20和第一輸入軸Ila之間的超越離合器11。當然，超越離合器11也可以連接于變速齒輪組11的第一輸出軸He。需要說明的是，本發明實施例的描述中所使用的術語“連接”，既可以為兩個結構元件之間直接連接，也可以為兩個結構元件通過其他元件實現連接。
[0021]在本發明實施例中，超越離合器11可以是圖3所示的滾軸式超越離合器，如圖3所示，滾軸式超越離合器11包括具有筒式內徑的外圈111、帶斜坡的內圈112以及分別承受彈簧力且始終與內圈112和外圈111緊密接觸的一組滾子113組成。內圈112在其運動方向上的旋轉帶動滾子113朝向斜坡道較窄處，從而帶動外圈111同向旋轉，內圈112相當于主動件、外圈111相當于從動件，超越離合器11接合。當外圈111的旋轉速度大于內圈112的旋轉速度時，滾子113由于離心力作用朝向斜坡道較寬處，超越離合器11分離。
[0022]當然，超越離合器11也可以是圖4所示的楔塊式超越離合器，如圖4所示，包括內圈114、外圈115、一組楔塊116以及定位楔塊116的楔塊保持架117等。楔塊116以在內圈114和外圈115之間的楔入來從一個滾道向另一個滾道傳遞動力。楔塊116有兩個對角直徑，即從楔塊116的一角到另一對角的距離，其中的一個對角直徑大于另一個對角直徑。內圈114在其運動方向上的旋轉帶動楔塊116使得楔塊116的較大對角直徑卡持于內圈114和外圈115之間，從而帶動外圈115同向旋轉，內圈114相當于主動件、外圈115相當于從動件，超越離合器11接合。當外圈115的旋轉速度大于內圈114的旋轉速度時，楔塊116的較小對角直徑卡持于內圈114和外圈115之間，超越離合器11分離。
[0023]本實施例的離合裝置10工作時的傳動狀態為:
[0024]車輛從靜止到正常行駛的起步過程中，變速齒輪組13掛I擋，超越離合器11的主動件和從動件自動從分離到逐漸接合，電動機輸出軸20輸出的動力經過超越離合器11傳遞至變速齒輪組13并輸出至變速齒輪組輸出軸30，從而保證車輛的平穩起步。
[0025]在車輛的行駛過程中，當行駛速度達到換擋要求時，變速齒輪組13掛2擋，控制第一離合器12a的主動件和從動件從分離到逐漸接合，電動機輸出軸20輸出的動力經過第一離合器12a傳遞至變速齒輪組13并輸出至變速齒輪組輸出軸30，超越離合器11的從動件一側的速度大于其主動件一側的速度，超越離合器11自動發生超越，即其的主動件和從動件自動分離，此時變速齒輪組輸出軸30的動力不會經由變速齒輪組13返回至電動機輸出軸20，即不會產生動力干涉現象。
[0026]在本實施例中，變速齒輪組13與第一輸入軸Ila連接的僅有一組變速齒輪即僅能掛I擋(起步擋)，變速齒輪組13與第二輸入軸Ilb連接的可以有一組變速齒輪即僅能掛2擋，也可以有兩組變速齒輪即能掛2擋和3擋。在由2擋切換至3擋時，離合裝置10的傳動狀態為:
[0027]基于前述I擋切換至2擋，在車輛的行駛過程中，當行駛速度達到由2擋切換至3擋的換擋要求時，利用I擋進行動力中繼。也就是說，控制第一離合器12a分離，超越離合器11的從動件一側的速度大于其主動件一側的速度，超越離合器11自動發生超越，此時調高電動機的轉速，使得超越離合器11的主動件一側的速度大于其從動件一側的速度，超越離合器11自動接合，電動機輸出軸20輸出的動力經過超越離合器11傳遞至變速齒輪組13并輸出至變速齒輪組輸出軸30。
[0028]在本實施例中，電動機輸出軸20和變速齒輪組輸出軸30可視為現有變速器的主動軸和從動軸，離合裝置10能夠根據主動軸和從動軸的速度變化或旋轉方向的變換實現自動接合及分離，即實現自動離合功能，從而降低對傳統“離合器”的控制要求，實現離合器切換的“傻瓜式”操作，避免產生動力干涉現象，避免離合器片的非正常磨損和對變速機構的額外沖擊，提高變速器使用壽命的同時降低維修費用。
[0029]本發明實施例的離合裝置10不僅適用于車輛等機動車，而且可以適用于船舶、列車、起重機等動力驅動裝置。
[0030]前述離合裝置10可進一步設置第二離合器，第二離合器與第一離合器12a的結構可以相同，亦包括主動件和從動件，并且該第二離合器的主動件與超越離合器11的主動件連接、該第二離合器的從動件與超越離合器11的從動件連接，換言之，超越離合器包括第一主動件和第一從動件，第二離合器包括第二主動件和第二從動件，第一主動件和第二主動件連接，第一從動件和第二從動件連接。第二離合器和超越離合器11可視為一體式結構。
[0031]另外，車輛需要減速制動時，電動機21可以轉變為發電機，作為定軸式變速齒輪組13的在擋反拖來回收車輛的能量，為電池充電。
[0032]在本實施例中，第一離合器12a和第二離合器以及變速齒輪組13可以為DCT(DualClutch Transmiss1n,雙離合變速器)。參閱圖2所示，第二輸入軸IIb為空心軸，第一輸入軸Ila穿設于為空心軸的第二輸入軸Ilb內。進一步結合圖1所示，本發明實施例的超越離合器11可分別集成連接于第一輸入軸I Ia或者分別集成連接于第一輸出軸11c。
[0033]本發明實施例進一步提供一種變速總成，該變速總成包括上述實施例公開的任意一種離合裝置，例如圖1所示實施例的離合裝置10，因此該變速總成具有與其相同的有益效果O
[0034]應理解，以上所述僅為本發明的實施例，并非因此限制本發明的專利范圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，例如各實施例之間技術特征的相互結合，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。
【主權項】
1.一種離合裝置，其特征在于，所述離合裝置作為獨立部件連接于電動機輸出軸和變速齒輪組輸出軸之間，包括:具有第一輸入軸和第二輸入軸的變速齒輪組;連接于所述電動機輸出軸和所述第一輸入軸之間或者連接于所述變速齒輪組輸出軸的超越離合器;以及連接于所述電動機輸出軸和所述第二輸入軸之間的第一離合器。2.根據權利要求1所述的離合裝置，其特征在于，所述離合裝置還包括連接于所述第一輸入軸之間的第二離合器，所述第一離合器和第二離合器以及所述變速齒輪組集成于雙離合器變速器DCT。3.根據權利要求2所述的離合裝置，其特征在于，所述超越離合器包括第一主動件和第一從動件，所述第二離合器包括第二主動件和第二從動件，所述第一主動件和所述第二主動件連接，所述第一從動件和所述第二從動件連接。4.根據權利要求3所述的離合裝置，其特征在于，所述變速齒輪組輸出軸包括第一輸出軸和第二輸出軸，所述超越離合器連接于所述第一輸出軸，所述電動機輸出軸輸出的動力依次經由所述變速齒輪組、所述超越離合器傳遞至所述第一輸出軸、經由所述第一離合器、所述變速齒輪組傳遞至所述第二輸出軸。5.根據權利要求1所述的離合裝置，其特征在于，所述變速齒輪組包括第一組變速齒輪和第二組變速齒輪，所述第一組變速齒輪連接于所述超越離合器，以用于掛I擋，所述第二組變速齒輪連接于所述第一離合器，以用于掛2擋。6.根據權利要求1所述的離合裝置，其特征在于，所述變速齒輪組包括第一組變速齒輪、第二組變速齒輪和第三組變速齒輪，所述第一組變速齒輪連接于所述超越離合器，以用于掛I擋，所述第二組變速齒輪連接于所述第一離合器，以用于掛2擋，所述第三組變速齒輪連接于所述第一離合器，以用于掛3擋。7.根據權利要求1所述的離合裝置，其特征在于，所述第二輸入軸為空心軸，所述第一輸入軸穿設于為空心軸的所述第二輸入軸內。8.—種變速總成，其特征在于，所述變速總成包括上述權利要求1?7任意一項所述的離合裝置。
【文檔編號】F16D41/064GK105889359SQ201610298781
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年5月6日
【發明人】龔小娥
【申請人】龔小娥