一种带有齿轮齿条及行星机构的离合器制造技术

本发明专利技术公开了一种带有齿轮齿条及行星机构的离合器，包括离合器盖总成机构、离合器接合‑分离操纵机构，所述离合器盖总成机构包括飞轮、离合器盖、传动装置输入轴、依次设置在所述传动装置输入轴上的从动盘、压盘，所述离合器盖远离飞轮的一端固定设置有空心沟槽凸轮，传动装置输入轴上转动设置有推力套筒，所述推力套筒外周通过花键滑动地连接驱动颈，驱动颈的一端与压盘固定连接，另一端设置有与沟槽凸轮的沟槽滑动配合的定位滑块，所述压盘与离合器盖的内端面之间设置有行星齿轮机构。本发明专利技术压紧力随着分离轴承位移线性增加，在方便操纵机构动力驱动元件进行控制，可靠性高，使用寿命长；动力驱动元件功率低，降低系统能耗。

【技术实现步骤摘要】
一种带有齿轮齿条及行星机构的离合器
本专利技术涉及一种用于机械式自动变速器的离合器，特别涉及一种带有齿轮齿条及行星机构的离合器压盘，以及包含该离合器压盘的离合器，所述装置可以通过齿轮齿条间的啮合转动推动压盘轴向移动实现离合器的接合与分离。
技术介绍
在车辆的动力系统中，离合器是连接发动机和变速箱的关键零部件。目前，应用于汽车机械式自动变速器的离合器基本都采用传统的膜片弹簧离合器。这种类型的离合器存在以下不足：1）由于膜片弹簧分离指的作用力与分离轴承的位移并不是线性关系，在离合器操纵机构作动使离合器接合的过程中，就容易产生压紧力不均匀的现象，进而使离合器产生自激振动，严重影响汽车NVH(N指Noise,V指Vibration，H指Harshness)性能。2）当离合器发生磨损膜片弹簧工作点位置变化，离合器分离指分离力增加，压紧力明显变化。而自动换挡机构却不能及时做出相对应的调整，进而会导致分离困难，接合不到位，传递扭矩能力下降等问题。3）为了让离合器实现分离-接合的功能，离合器操纵机构的动力元件需要反复推动膜片弹簧。因为膜片弹簧的轴向刚度非常大，因此需要动力元件提供较大的轴向力，同时也消耗大量能量，不利于汽车的燃油经济性。4）传统的膜片弹簧离合器中，由于工作环境恶劣，离合器压盘结构特性，极易受热断裂；同时，膜片弹簧也会出现疲劳断裂，严重影响离合器使用可靠性。本专利技术突破传动离合器结构局限，采用齿轮齿条配合行性机构实现离合器接合与分离，以解决传动膜片弹簧离合器存在的上述缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的是，提出一种新型结构形式的离合器，至少部分克服目前使用的离合器的已知缺点，该目的通过独立权利要求的特征实现。有利的扩展方案是从属权利要求的主题。本专利技术采用如下技术方案实现上述目的：一种带有齿轮齿条及行星机构的离合器，包括离合器盖总成机构、离合器接合-分离操纵机构，所述的离合器盖总成机构包括固定连接的飞轮和离合器盖、设置在所述离合器盖内的传动装置输入轴、沿远离飞轮方向依次设置在所述传动装置输入轴上的从动盘、压盘，所述从动盘边缘设置有摩擦衬片，所述压盘与所述离合器盖之间连接设置有回位弹簧，所述离合器盖远离飞轮的一端固定设置有空心沟槽凸轮，所述传动装置输入轴上转动设置有推力套筒，所述推力套筒外周通过花键滑动地连接驱动颈，所述驱动颈的一端与压盘固定连接，另一端设置有与所述沟槽凸轮的沟槽滑动配合的定位滑块，所述压盘与离合器盖的内端面之间设置有行星齿轮机构，所述压盘和离合器盖上沿周向均匀设置有至少三段与所述行星齿轮机构同时啮合的弧形齿条，其中，位于压盘上的每段弧形齿条的齿顶所在平面与垂直传动装置输入轴的平面呈一定夹角；所述的离合器接合-分离操纵机构包括伺服电机、丝杆螺母副、杠杆式拨叉机构、轴向推动装置，所述伺服电机的输出轴连接丝杆螺母副，所述杠杆式拨叉机构的一端连接丝杆螺母副，另一端连接轴向推动装置，所述轴向推动装置与驱动颈常接触，实现将旋转运动转化为直线运动的功能，用于推动压盘同时旋转和轴向移动，实现离合的接合功能。进一步地，所述的推力套筒与传动装置输入轴之间对称设置有圆锥滚子轴承，所述传动装置输入轴上设置有限制圆锥滚子轴承轴向位置的第一卡簧，所述推力套筒内设置有限制圆锥滚子轴承轴向位置的轴肩，所述推力套筒两端设置有限制圆锥滚子轴承轴向位置的轴承盖。进一步地，位于压盘上的每段弧形齿条的分度线所在平面与垂直传动装置输入轴的平面的夹角为5°~10°。进一步地，所述行星齿轮机构包行星架、分别与对应的弧形齿条相啮合的行星齿轮。进一步地，所述沟槽凸轮的沟槽的轴线与垂直传动装置输入轴的平面的夹角为15°~30°。进一步地，所述压盘与离合器盖上都安装有弹簧柱，在两个回位柱之间安装回位弹簧，所述回位弹簧的轴线与所述传动装置输入轴的垂直面呈15°~40°夹角，所述的离合器盖边缘沿周向均匀设置有若干方便拆卸回位弹簧的缺口。在离合器接合时，回位弹簧处于拉伸状态，当操纵机构的动力驱动元件驱动力减小，回位弹簧将压盘拉回，实现离合器分离的功能。进一步地，所述的丝杆螺母副包括丝杆、与所述丝杆螺纹配合的连接件，所述丝杆通过联轴器与伺服电机驱动连接。进一步地，所述的杠杆式拨叉机构包括驱动连杆、固定在变速箱壳体上的固定法兰,所述的驱动连杆一端与连接件固定连接，另一端呈叉状活动嵌入在轴向推动装置的滑槽内，所述的驱动连杆的中部与固定法兰相铰接，形成以固定法兰为支点的杠杆装置。进一步地，所述轴向推动装置包括通过螺栓固接在变速箱壳体上的连接法兰、活动地轴向套嵌在连接法兰上的筒状推力机构，所述推力机构内孔中转动地设置有随所述推力机构同步移动的接合-分离机构。进一步地，所述推力机构内孔与接合-分离机构之间对称设置有角接触球轴承，所述接合-分离机构上设置有限制所述角接触球轴承轴向位置的轴肩和第二卡簧，所述推力机构的一端设置有限制所述角接触球轴承轴向位置的第二轴承盖。相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：1）用行星齿轮机构代替膜片弹簧作为压紧力提供机构。整个压盘压紧机构中不存在非线性元件，压紧力随着分离轴承位移线性增加，在方便操纵机构动力驱动元件控制的同时，有效的抑制了由于压紧力波动产生的振动。2）当离合器磨损之后，操纵系统动力元件需要提供的压盘压紧力不会改变，避免了离-接合不到位，离合器传动转矩能力下降的现象的出现。提高了离合器的使用可靠性。3）操纵系统中，动力元件伺服电机是通过转动带动分离杠杆带动离合器接合。通过丝杆机构可以将伺服电机的旋转运动转化为直线运动，伺服电机需要提供的驱动力矩较小，降低了其使用过程中的功率。因此该操纵机构具有节约能源的优点，可以一定程度上提高汽车的燃油经济性。4）由于没有了膜片弹簧。离合器盖在离合器分离-接合过程中，受力均匀，相比于传动膜片弹簧离合器，不易发生疲劳断裂。此外，压盘外缘厚度一致，并且不会出现因为结构避让的缺口。因此，不会发生接合中产生因受热而引起的应力集中而产生的断裂现象。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解,本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中:图1示出本专利技术实施例的结构总装图。图2示出本专利技术实施例的部分离合器盖总成机构剖视图。图3示出本专利技术实施例的部分离合器盖总成机构轴测图。图4示出本专利技术实施例的离合器主动部分的剖视图。图5示出本专利技术实施例的行星齿轮机构结构示意图。图6示出本专利技术实施例的离合器主动部分接合时的运动原理示意图。图7示出本专利技术实施例的离合器主动部分分离时的运动原理示意图。图8示出本专利技术实施例的离合器接合-分离操纵机构的剖视图。图9示出本专利技术实施例的离合器接合-分离操纵机构的轴测图。图10示出本专利技术实施例的离合器主动部分的轴测图。图中标号说明：1-飞轮；2-离合器盖；3-摩擦衬片；4-从动盘；5-传动装置输入轴；6-压盘；7-行星齿轮；8-行星架；9-沟槽凸轮；10-定位滑块；11-推力套筒；12-圆锥滚子轴承；13-驱动颈；14-回位弹簧；15-第一轴承盖；16-第一卡簧；101-伺服电机；102-联轴器；103-连接件；104-驱动连杆；105-丝杆；106-固定法兰；107-连接法兰；108-推力机构；109-第二轴承盖；110-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带有齿轮齿条及行星机构的离合器，包括离合器盖总成机构、离合器接合‑分离操纵机构，所述的离合器盖总成机构包括固定连接的飞轮(1)和离合器盖(2)、设置在所述离合器盖(2)内的传动装置输入轴(5)、依次设置在所述传动装置输入轴(5)上的从动盘(4)、压盘(6)，所述从动盘(4)边缘设置有摩擦衬片(3)，所述压盘(6)与所述离合器盖(2)之间连接设置有回位弹簧(14)，其特征在于：所述离合器盖(2)远离飞轮(1)的一端固定设置有空心沟槽凸轮(9)，所述传动装置输入轴(5)上转动设置有推力套筒(11)，所述推力套筒(11)外周通过花键滑动地连接驱动颈(13)，所述驱动颈(13)的一端与压盘(6)固定连接，另一端设置有与所述沟槽凸轮(9)的沟槽滑动配合的定位滑块(10)，所述压盘(6)与离合器盖(2)的内端面之间设置有行星齿轮机构，所述压盘(6)和离合器盖(2)上沿周向均匀设置有至少三段与所述行星齿轮机构同时啮合的弧形齿条，其中，位于压盘(6)上的每段弧形齿条的齿顶所在平面与垂直传动装置输入轴(5)的平面呈一定夹角，所述压盘(6)与所述离合器盖(2)之间连接设置有回位弹簧(14)；所述的离合器接合‑分离操纵机构包括伺服电机(101)、丝杆螺母副、杠杆式拨叉机构、轴向推动装置，所述伺服电机(101)的输出轴连接丝杆螺母副，所述杠杆式拨叉机构的一端连接丝杆螺母副，另一端连接轴向推动装置，所述轴向推动装置与驱动颈(13)常接触，用于推动压盘(6)同时旋转和轴向移动。...

【技术特征摘要】
1.一种带有齿轮齿条及行星机构的离合器，包括离合器盖总成机构、离合器接合-分离操纵机构，所述的离合器盖总成机构包括固定连接的飞轮(1)和离合器盖(2)、设置在所述离合器盖(2)内的传动装置输入轴(5)、依次设置在所述传动装置输入轴(5)上的从动盘(4)、压盘(6)，所述从动盘(4)边缘设置有摩擦衬片(3)，所述压盘(6)与所述离合器盖(2)之间连接设置有回位弹簧(14)，其特征在于：所述离合器盖(2)远离飞轮(1)的一端固定设置有空心沟槽凸轮(9)，所述传动装置输入轴(5)上转动设置有推力套筒(11)，所述推力套筒(11)外周通过花键滑动地连接驱动颈(13)，所述驱动颈(13)的一端与压盘(6)固定连接，另一端设置有与所述沟槽凸轮(9)的沟槽滑动配合的定位滑块(10)，所述压盘(6)与离合器盖(2)的内端面之间设置有行星齿轮机构，所述压盘(6)和离合器盖(2)上沿周向均匀设置有至少三段与所述行星齿轮机构同时啮合的弧形齿条，其中，位于压盘(6)上的每段弧形齿条的齿顶所在平面与垂直传动装置输入轴(5)的平面呈一定夹角，所述压盘(6)与所述离合器盖(2)之间连接设置有回位弹簧(14)；所述的离合器接合-分离操纵机构包括伺服电机(101)、丝杆螺母副、杠杆式拨叉机构、轴向推动装置，所述伺服电机(101)的输出轴连接丝杆螺母副，所述杠杆式拨叉机构的一端连接丝杆螺母副，另一端连接轴向推动装置，所述轴向推动装置与驱动颈(13)常接触，用于推动压盘(6)同时旋转和轴向移动。2.根据权利要求1所述的带有齿轮齿条及行星机构的离合器，其特征在于：所述的推力套筒(11)与传动装置输入轴(5)之间对称设置有圆锥滚子轴承(12)，所述传动装置输入轴(5)上设置有限制圆锥滚子轴承(12)轴向位置的第一卡簧(16)，所述推力套筒(11)内设置有限制圆锥滚子轴承(12)轴向位置的轴肩，所述推力套筒(11)两端设置有限制圆锥滚子轴承(12)轴向位置的轴承盖(15)。3.根据权利要求1所述的带有齿轮齿条及行星机构的离合器，其特征在于：位于压盘(6)上的每段弧形齿条的分度线所在平面与垂直传动装置输入轴(5)的平面的夹角为5°~10°。4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：上官文斌，刘雪莱，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44