离合器及车辆变速总成制造技术

本发明专利技术涉及一种离合器及车辆变速总成，该离合器内设有用于连接发动机输出轴和变速器输入轴的行星齿轮系统以及对行星齿轮系统的部件进行制动以使发动机动力经行星齿轮系统传递到变速器输入轴的制动机构，该离合器进一步集成有扭转减振机构。通过使用行星齿轮系统作为离合器内部的传动机构并通过适当的制动系统以传递发动机的动力，避免了现有干式离合器比湿式离合器或者制动器换挡冲击大；长时间打滑会烧坏摩擦片的缺点，并且比湿式离合器结构更加简单，并进一步由一个独立部件同时集成“离合”以及“减振”等多项功能。

【技术实现步骤摘要】
离合器及车辆变速总成
本专利技术涉及一种离合器及车辆变速总成，特别涉及一种基于行星齿轮系统的离合器以及使用该离合器的车辆变速总成。
技术介绍
目前，汽车上普遍使用的离合器主要为两大类：干式离合器和湿式离合器。其中，干式离合器利用摩擦片与压盘之间挤压产生摩擦力的原理实现动力传递，而此种离合器在人为操作不当而引起摩擦片与压盘之间长时间打滑时，会产生大量热量，造成摩擦片烧坏；而且，干式离合器比湿式离合器或者制动器换档冲击大。而湿式离合器设计复杂、制造工艺要求高、制造成本高。液力式自动变速器主要由液力变矩器(具有离合器的特点)、行星齿轮和液压操纵系统组成，通过液力传递和齿轮组合的方式实现变速、变矩。此类变速器特别在以下几种情况下：车辆行驶速度低于50KM/H或者变速器档位处于3档以下；汽车制动器处于工作状态下；发动机水温低于规定值，一般为50-60℃；发动机处于怠速状态时；液力变矩器处于耦合状态，泵轮叶片一直会扰动液力变矩器内部油液使其高速流动，造成大量能量损失，直接表现为油耗高。同时，如何以相对简单的结构降低车辆发动机产生的扭转振动亦是本领域长期研究的课题之一。
技术实现思路
为了解决现有技术中干式离合器换档冲击大及摩擦片与压盘之间由于打滑容易烧坏或者液力变矩器能量损失大的技术问题，本专利技术提供了一种使用集成有扭转减振机构的行星齿轮系统的离合器以及使用该离合器的车辆变速总成。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案是：提供一种离合器，该离合器作为独立部件连接于发动机输出轴和变速器输入轴之间，且包括用于连接发动机输出轴和变速器输入轴的行星齿轮系统以及对行星齿轮系统中的部件进行制动以使发动机的动力经行星齿轮系统传递到变速器输入轴的制动机构，其中，离合器进一步集成有扭转减振机构，所述扭转减振机构包括同轴设置且能够相对转动的第一转动部件和第二转动部件以及沿所述第一转动部件和所述第二转动部件的转动方向弹性连接所述第一转动部件和所述第二转动部件的弹簧减振器；所述行星齿轮系统包括：连接所述发动机输出轴的齿圈；与所述齿圈内啮合的行星齿轮；连接所述变速器输入轴的由所述行星齿轮按圆周均匀布置并转动固定在其上的行星架；以及与所述行星齿轮相啮合的太阳轮；所述制动机构包括：与所述太阳轮同轴固定的制动盘以及对所述制动盘进行制动的制动钳；所述扭转减振机构包括第一扭转减振机构及第二扭转减振机构，所述第二扭转减振机构集成于所述制动盘上，其中所述第二扭转减振机构的第一转动部件和第二转动部件中的一个与所述太阳轮连接，所述制动钳对所述第二扭转减振机构的第一转动部件和第二转动部件中的另一个进行制动。其中，第一转动部件和第二转动部件之间形成一环形腔体，弹簧减振器为设置于环形腔体内的曲形弹簧。其中，曲形弹簧由至少两个不同弹性系数的弹簧串联而成。其中，第一转动部件和第二转动部件分别沿各自周向对称形成多个弹簧卡槽，弹簧减振器包括分别卡置于弹簧卡槽内的多个直形弹簧。其中，每组对应的弹簧卡槽内包括至少两个串联或嵌套的弹性系数互不相同的直形弹簧。其中，所述第一扭转减振机构集成于齿圈上，其中第一扭转减振机构的第一转动部件和第二转动部件中的一个与变速器输入轴连接，第一扭转减振机构的第一转动部件和第二转动部件中的另一个设置有内齿，并与行星齿轮内啮合。此外，本专利技术还提供了一种车辆变速总成，该车辆变速总成包括上述任一项所述的离合器以及与上述离合器连接的变速器。其中，变速器包括多个档位齿轮以及在多个档位齿轮之间切换的换挡器，其中相邻档位的档位齿轮使用不同的换挡器。上述离合器和使用该离合器的车辆变速总成的优点在于：利用行星齿轮系统和制动机构所组成的离合器代替现有干式离合器，能减小离合器的换档冲击，由车辆中央控制单元指令对制动机构进行精确控制，避免由于人为操作不当而使离合器打滑引起烧坏摩擦片，而且具有结构简单、便于实现自动化等特点。同时，由于在离合器上进一步集成扭转减振机构，因此进一步由一个独立部件同时集成“离合”以及“减振”等多项功能。【附图说明】图1是结合本专利技术离合器的车辆变速总成一实施例的结构示意图；图2是结合本专利技术离合器的车辆变速总成另一实施例的结构示意图；图3是根据本专利技术第三实施例的用于集成于离合装置上的扭转减振机构的结构示意图；图4是根据本专利技术第四实施例的变速器中的换挡器与档位分配关系的示意图。【具体实施方式】下面结合附图和实施例对本专利技术进行详细说明。参见图1，图1是结合本专利技术离合器的车辆变速总成一实施例的结构示意图。在本实施例中，离合器1作为独立部件连接于发动机输出轴和变速器输入轴21之间。离合器1包括：将发动机动力传入到变速器输入轴21的行星齿轮系统11，行星齿轮系统11包括与发动机相连接的齿圈111；与齿圈111内啮合的行星齿轮112；连接到变速器输入轴21由行星齿轮112圆周均匀布置并转动固定在其上的行星架113和与行星齿轮112啮合的太阳轮115；同轴固定在太阳轮115上的制动盘15以及对制动盘15进行制动的制动钳17。通过对行星齿轮系统11的控制达到动力的传递和切断。当制动钳17松开时，行星齿轮系统11的齿圈111带动行星齿轮112与太阳轮115绕各自的轴转动，行星架113无输出，即为普通离合器的“分离”状态，不传递动力。反之，制动钳17锁死制动盘15时，太阳轮115静止，行星架113转动，并带动变速器输入轴21转动，即为普通离合器的“接合”状态。制动钳17在制动并不锁死制动盘15时，制动钳17与制动盘15之间打滑，相当于普通离合器的“半离合”状态，此时仍可传递部分发动机的动力。制动钳17可以由液压传动机构或步进电机进行传动。此外，在本实施例中的变速器内设有通过离合器1与发动机(未图示)啮合传动的变速器输入轴21；与变速器输入轴21平行设置的中间轴22，中间轴22通过固定于其上的中间轴常啮合齿轮221与变速器输入轴21上的输入轴常啮合齿轮211啮合，此外，中间轴22上还固定有中间轴一档齿轮222、中间轴二档齿轮223、中间轴三档齿轮224、中间轴五档齿轮225和中间轴倒档齿轮226；分别与上述中间轴档位齿轮222-225啮合的输出轴一档齿轮232、输出轴二档齿轮233、输出轴三档齿轮234、输出轴五档齿轮235；而其中的输出轴倒档齿轮236通过经轴承套接在倒档轴24上的倒档惰轮241与中间轴倒档齿轮226相啮合。上述输出轴档位齿轮222-226由轴承(未图示)套接变速器输出轴23上，并通过接合套31、32、33连接到输出轴23上；此外本专利技术变速器内设三个步进电机51、52、53，以便分别传动三个接合套31、32、33，分别控制3档、4档、1档、2档，5档、倒档的转换动作。本专利技术车辆变速总成的工作状态如下：一档：步进电机52工作带动接合套32右移，与输出轴一档齿轮232的接合齿圈啮合，进而带动变速器输出轴23，变速器入一档，离合器1中制动钳17开始制动(此时制动钳17并未锁死制动盘15，制动钳17与制动盘15之间打滑)，发动机开始传递动力，直至达到设定车速，制动钳17锁死制动盘15，此时依靠发动机转速的上升而使车速进一步加快，动力传递路线为:发动机—>齿圈111—>行星架113—>输入轴常啮合齿轮21本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种离合器，其特征在于：所述离合器作为独立部件连接于发动机输出轴和变速器输入轴之间，且包括用于连接所述发动机输出轴和所述变速器输入轴的行星齿轮系统以及对所述行星齿轮系统中的部件进行制动以使所述发动机的动力经所述行星齿轮系统传递到所述变速器输入轴的制动机构，其中，所述离合器进一步集成有扭转减振机构。

【技术特征摘要】
1.一种离合器，其特征在于：所述离合器作为独立部件连接于发动机输出轴和变速器输入轴之间，且包括用于连接所述发动机输出轴和所述变速器输入轴的行星齿轮系统以及对所述行星齿轮系统中的部件进行制动以使所述发动机的动力经所述行星齿轮系统传递到所述变速器输入轴的制动机构，其中，所述离合器进一步集成有扭转减振机构，所述扭转减振机构包括同轴设置且能够相对转动的第一转动部件和第二转动部件以及沿所述第一转动部件和所述第二转动部件的转动方向弹性连接所述第一转动部件和所述第二转动部件的弹簧减振器；所述行星齿轮系统包括：连接所述发动机输出轴的齿圈；与所述齿圈内啮合的行星齿轮；连接所述变速器输入轴的由所述行星齿轮按圆周均匀布置并转动固定在其上的行星架；以及与所述行星齿轮相啮合的太阳轮；所述制动机构包括：与所述太阳轮同轴固定的制动盘以及对所述制动盘进行制动的制动钳；所述扭转减振机构包括第一扭转减振机构及第二扭转减振机构，所述第二扭转减振机构集成于所述制动盘上，其中所述第二扭转减振机构的第一转动部件和第二转动部件中的一个与所述太阳轮连接，所述制动钳对所述第二扭转减振机构的第一转动部件和第二转动部件中的另一个进行制动。2.如权利要求1所述的离合器，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：李云峰，
申请(专利权)人：深圳市悦成汽车技术有限公司，
类型：发明
国别省市：