离合器盘、离合器及混合动力系统技术方案

本发明专利技术公开一种离合器盘、离合器及混合动力系统，所述离合器包括齿环、轮毂和弹性元件，其通过将齿环可有限转动地设置于轮毂上并设置弹性元件，使所述离合器盘的端齿部与另一构件连接时，所述齿环可抵抗所述弹性元件的作用相对于所述轮毂周向旋转，使所述离合器盘的端齿部能准确对位，从而能克服现有的爪形离合器存在容易断齿、接合力较大且容易受到动态扭矩影响的问题。

【技术实现步骤摘要】
离合器盘、离合器及混合动力系统
本专利技术涉及一种机动车传动系统的离合器，特别是有关于一种具有低切换力的离合器盘、离合器及混合动力系统。
技术介绍
爪形离合器(DogClutch)通常具有两个能够绕转轴转动的离合元件，该离合元件在其相对设置的端侧上具有互补的啮合轮廓或齿部。该啮合轮廓或齿部分别由一排或多排的爪或齿构成，这些爪或齿与相邻的齿通过齿槽分开并且这样彼此配合，使得在离合器接合时，每个离合元件的齿都啮合到相应另一离合元件的齿之间的齿槽中并且在驱动的离合元件与被驱动的离合元件之间建立形锁合的、不可相对转动的连接。由此在这两个离合元件接近彼此时实现：这两个离合元件的齿缓慢地在彼此旁边转动，并且在进一步接近时进入到相应另一离合元件的齿之间的齿槽中。然而，在混合动力系统中，尤其混合动力专用变速器(DHT,DedicatedHybridTransmissions)，被驱动的离合元件和驱动离合器元件的转速通常存在转速差。在轴系的工作过程中，为了连接电机输出轴和变速器输入齿轮，电机需要调整发动机的转速以适应所述变速器输入齿轮。但由于电机的控制精度原因，电机输出轴和变速器输入齿轮之间的转速差依然无法消除。例如，电机转速控制精度约为0.3％-0.5％,当发动机的转速为5000RPM，电磁爪形离合器(ElectromagnetDogClutch，EMDC)两侧存在15RPM左右的转速差。此时的结果是，两个离合元件的相对置的齿仅摩擦连接地压向彼此，却无法建立形锁合连接并因此不会在两个离合元件之间出现完整的力流。>图1为现有的一种具有爪齿形离合器的混合动力系统的结构示意图。如图1所示，在现有的爪形离合器9中，输入齿圈91和输出齿圈92直接地与接合套93啮合。很显然地，在切换时，由于输出齿圈92与接合套93需要直接啮合，精准对接，但正如上述由于转速差的存在，齿和齿在对接时就不能精准，容易产生碰撞，从而使得现有的爪形离合器存在容易断齿、切换力较大且容易受到动态扭矩影响的问题。
技术实现思路
本专利技术的在于提供一种离合器盘、离合器及混合动力系统，其通过将齿环可转动地设置于轮毂上，并且在齿环和轮毂之间设置弹性元件，当所述离合器盘在与另一构件连接时，所述齿环可抵抗所述弹性元件的作用相对于所述轮毂在一个预定角度范围内周向转动，从而能降低齿断裂的风险、降低切换力以及避免动态扭矩对离合器的影响。本专利技术的其他目的和优点可以从本专利技术所揭露的技术特征中得到进一步的了解。本专利技术一个方面提出如下技术方案：一种离合器盘，具有端齿部，所述端齿部能够与另一构件的端齿部接合以传递扭矩，所述离合器盘包括：轮毂，用于输入扭矩或输出扭矩；齿环，环绕所述轮毂且能够在一个预定角度范围内相对转动地连接所述轮毂，所述端齿部设置于所述齿环的外周面上；以及弹性元件，安装于所述齿环与所述轮毂之间并能够在所述齿环与所述轮毂间传递扭矩；当所述离合器盘与所述另一构件的端齿部连接时，所述齿环能抵抗所述弹性元件的作用相对于所述轮毂周向旋转且带动或跟随所述轮毂一起周向旋转。在其中一实施例中，所述轮毂的径向外侧设置有外齿部，所述齿环的径向内侧设置有内齿部，在所述齿环的相邻的两个内齿部之间设置有齿槽，所述外齿部容纳于所述齿槽中，所述外齿部在齿槽中能够在所述的预定角度范围内相对于内齿部转动，其中所述外齿部和所述内齿部能够接合地传递扭矩。在其中一实施例中，所述齿环的径向内侧设置有周向延伸的第一收容槽，所述轮毂的径向外侧设置有周向延伸的第二收容槽；所述弹性元件收容于所述第一收容槽和所述第二收容槽内，并且所述弹性元件的周向两端分别同时抵靠在所述齿环和所述轮毂上。在其中一实施例中，所述离合器盘还包括弹性垫片，所述弹性垫片设置在所述齿槽中，且所述弹性垫片在齿槽的周向两端相对于所述外齿部的周向侧面具有弹性区域，用于为所述外齿部与所述内齿部在接合时提供弹性阻尼。在其中一实施例中，在所述齿槽的周向两端设置有第三收容槽，所述弹性垫片安装在所述第三收容槽中；或者，所述弹性垫片包括两个所述弹性区域以及连接两个所述弹性区域的延伸区域，其中所述弹性区域借助所述延伸区域被安装在齿槽中。本专利技术还提出一种离合器，包括任一项所述的离合器盘。在其中一实施例中，所述离合器盘的齿环还包括端齿部，所述离合器还包括与所述离合器盘配合工作的配合盘，所述配合盘包括齿套和第一轮毂，所述齿套借助齿形结构抗转动地、但是轴向可移动地设置在所述第一轮毂上；所述齿套具有端齿部，所述齿套的端齿部能够与所述齿环的端齿部接合或分离，用以在所述齿套与所述齿环之间建立扭矩传递或者断开扭矩传递。在其中一实施例中，所述离合器还包括致动组件，所述致动组件包括：电磁部件，其用于产生电磁力；永磁部件，其连接于所述齿套上并被配置为响应所述电磁力带动所述齿套沿轴向移动，使得齿套的端齿部与所述齿环的端齿部接合或分离。本专利技术还提出一种混合动力系统，包括第一电机、齿轮组和本专利技术所述的离合器；其中所述第一电机的电机输出轴连接于所述离合器的输入端；所述齿轮组的第一输入齿轮连接于所述离合器输出端。在其中一实施例中，所述混合动力系统还包括发动机和第二电机，所述发动机通过减振器连接于所述第一电机的电机输出轴；所述第二电机的电机输出轴连接于所述齿轮组的第二输入齿轮。与现有技术相比，本专利技术提出的离合器盘、离合器及混合动力系统，其通过将齿环可转动地设置于轮毂上并设置弹性元件，使所述齿环可抵抗所述弹性元件的作用相对于所述轮毂周向旋转，防止发生齿对齿的，从而能降低离合器的切换力，还能降低断齿的风险。再者，所述离合器盘还设有弹性垫片，所述弹性垫片能抵抗内齿部和外齿部的接触，以解决由于齿环周向转动带来的噪声。最后，通过所述弹性元件和/或弹性垫片的作用，还能缓解动态扭矩对离合器和传动系的影响。附图说明图1为现有的一种具有爪齿形离合器的混合动力系统的结构示意图。图2为本专利技术离合器盘一实施例的正视平面图。图3为图2中B部分的第一实施例局部放大示意图。图4为图2中B部分的第二实施例局部放大示意图。图5为图2中B部分的第三实施例局部放大示意图。图6为本专利技术离合器一实施例的示意图。图7为图6中齿环和齿套啮合的示意图。图8为本专利技术齿环相对轮毂的扭转角度与所述轮毂输出扭矩的关系曲线。图9为图8中N点处的离合器盘的示意图。图10为本专利技术混合动力系统的连接结构简图。上述附图中的附图标记说明如下：离合器1第一电机2齿轮组3发动机4第二电机5第一齿轮G1第二齿轮G2第三齿轮G3第四齿轮G4轴S3电机输出轴S1，S2减振器6齿环10内齿部11齿槽111第一收容槽12齿套20内花键21安装槽22第三收容槽13轮毂30外齿部31第二收容槽32第一轮毂40外花键41弹性元件50致动组件60永磁部件61电磁部件62弹本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种离合器盘，具有端齿部，所述端齿部能够与另一构件的端齿部接合以传递扭矩，其特征在于，所述离合器盘包括：/n轮毂，用于输入扭矩或输出扭矩；/n齿环，环绕所述轮毂且能够在一个预定角度范围内相对转动地连接所述轮毂，所述端齿部设置于所述齿环的外周面上；以及/n弹性元件，安装于所述齿环与所述轮毂之间并能够在所述齿环与所述轮毂间传递扭矩；/n当所述离合器盘与所述另一构件的端齿部连接时，所述齿环能抵抗所述弹性元件的作用相对于所述轮毂周向旋转且带动或跟随所述轮毂一起周向旋转。/n

【技术特征摘要】
1.一种离合器盘，具有端齿部，所述端齿部能够与另一构件的端齿部接合以传递扭矩，其特征在于，所述离合器盘包括：
轮毂，用于输入扭矩或输出扭矩；
齿环，环绕所述轮毂且能够在一个预定角度范围内相对转动地连接所述轮毂，所述端齿部设置于所述齿环的外周面上；以及
弹性元件，安装于所述齿环与所述轮毂之间并能够在所述齿环与所述轮毂间传递扭矩；
当所述离合器盘与所述另一构件的端齿部连接时，所述齿环能抵抗所述弹性元件的作用相对于所述轮毂周向旋转且带动或跟随所述轮毂一起周向旋转。


2.如权利要求1所述的离合器，其特征在于：所述轮毂的径向外侧设置有外齿部，所述齿环的径向内侧设置有内齿部，在所述齿环的相邻的两个所述内齿部之间设置有齿槽，所述外齿部容纳于所述齿槽中，所述外齿部在所述齿槽中能够在所述的预定角度范围内相对于所述内齿部转动，其中所述外齿部和所述内齿部能够接合地传递扭矩。


3.如权利要求2所述的离合器，其特征在于：所述齿环的径向内侧设置有周向延伸的第一收容槽，所述轮毂的径向外侧设置有周向延伸的第二收容槽；所述弹性元件收容于所述第一收容槽和所述第二收容槽内，并且所述弹性元件的周向两端分别同时抵靠在所述齿环和所述轮毂上。


4.如权利要求2所述的离合器盘，其特征在于：所述离合器盘还包括弹性垫片，所述弹性垫片设置在所述齿槽中，且所述弹性垫片在所述齿槽的周向两端相对于所述外齿部的周向侧面具有弹性区域，用于为所述外齿部与所述内齿部在接合时提供弹性阻尼。


5.如权利要求4所述的离合器盘，其特征在于：在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖荣亭，
申请(专利权)人：舍弗勒技术股份两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE