專利名稱：具有無級變速和離合器兩種功能的行星齒輪離合裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及離合器裝置，具體是具有無級變速和離合器兩種功能的行星 齒輪離合裝置。
技術(shù)背景目前車輛使用的離合器中，大多數(shù)離合器為摩擦式離合器，摩擦式離合器不 僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且容易產(chǎn)生離合器摩擦片打滑，工作性能不是很穩(wěn)定。申請?zhí)枮?00520053737.6的中國專利公開了一種行星齒輪離合器，它雖然工作性能穩(wěn) 定，力矩也無傳遞浪費(fèi)，但它也只是一種摩擦方式來控制離合，離合狀態(tài)難以 控制。實用新型內(nèi)容-本實用新型的目的是要提供一種用液壓馬達(dá)控制約束行星齒輪機(jī)構(gòu)來實現(xiàn) 無級變速和離合器兩種功能的行星齒輪離合裝置。 本實用新型的目的通過下述技術(shù)方案來實現(xiàn)本實用新型裝置由行星齒輪機(jī)構(gòu)和液壓馬達(dá)組成，液壓馬達(dá)的力矩輸出軸， 通過傳動裝置連接結(jié)合行星齒輪機(jī)構(gòu)三個基本元件——太陽齒輪、齒圈、行星 齒輪及行星齒輪架中的任意一個使之做受控件，其他兩個基本元件根據(jù)需要分 別做主動件與從動件，主動件與動力輸出軸連接，從動件與負(fù)載連接，通過控 制液壓馬達(dá)輸出的力矩大小就可以控制行星齒輪機(jī)構(gòu)的受控件，對受控件或固 定或約束限制，使行星齒輪機(jī)構(gòu)呈現(xiàn)不同的傳動狀態(tài)，實現(xiàn)行星齒輪機(jī)構(gòu)主動 件與被動件之間的"離合"、"半離合"及一定范圍的無級變速。所述的行星齒輪機(jī)構(gòu)為現(xiàn)有技術(shù)，行星齒輪機(jī)構(gòu)設(shè)置在箱體內(nèi)或安裝在自動 變速箱的箱體內(nèi)，或安裝在發(fā)動機(jī)的箱體內(nèi)，動力輸入輸出軸由箱體上的軸承 支撐，行星齒輪機(jī)構(gòu)的受控件與箱體之間亦設(shè)置有定位軸承進(jìn)行定位。所述的液壓馬達(dá)控制力的傳動裝置為齒輪傳動或者為鏈傳動。液壓馬達(dá)的控制由單片機(jī)系統(tǒng)、制動開關(guān)傳感器、車速傳感器、油門傳感器、 電磁換向閥、電磁調(diào)速閥、單向閥、溢流閥、蓄能器和油箱組成，電磁換向閥、 電磁調(diào)速閥的控制端與單片機(jī)系統(tǒng)連接，由單片機(jī)系統(tǒng)控制，電磁換向閥的2個 出油口與液壓馬達(dá)的進(jìn)、出油口由油管連接，電磁換向閥的2個進(jìn)油口其中一個 油口由油管與油箱連接，另一個油口由油管與電磁調(diào)速閥、蓄能器.溢流閥進(jìn)油口和單向閥的出油口相連接，電磁調(diào)速閥的另一油口、單向閥的進(jìn)油口、溢流 閥的出油口由油管與油箱連接，油門傳感器、車速傳感器、制動開關(guān)傳感器與 單片系統(tǒng)連接?，F(xiàn)以液壓馬達(dá)輸出軸上固裝的齒輪與固裝在齒圈外沿與齒圈同軸心的齒輪 相嚙合，齒圈作受控件，太陽齒輪作主動件，其軸與發(fā)動機(jī)輸出軸相連，行星 架作從動件，其軸與后級手動變速箱相連為例說明離合器工作過程離合器可以由油門踏板實現(xiàn)自動控制離合，發(fā)動機(jī)啟動時，車輛制動踏板和 油門踏板都沒有踩下，制動開關(guān)傳感器、油門傳感器沒有電信號輸入單片機(jī)系 統(tǒng)。單片機(jī)系統(tǒng)控制電磁調(diào)速閥全開，控制電磁換向閥在右位，發(fā)動機(jī)的旋轉(zhuǎn) 使行星齒輪機(jī)構(gòu)的齒圈帶動液壓馬達(dá)旋轉(zhuǎn)，使之工作在泵工況，因此時轉(zhuǎn)速較 低，液壓馬達(dá)輸出的油流量較小，油可以無阻力地流過電磁調(diào)速閥，液壓馬達(dá) 沒有阻力，齒圈可以自由旋轉(zhuǎn)，離合器在"離"狀態(tài)，動力不能輸出到手動變速箱， 此時可以掛上l檔。當(dāng)踩下油門，單片機(jī)檢測到油門傳感器反饋的電信號和車速 傳感器的車速電信號，如果車速為0或很低，則單片機(jī)系統(tǒng)控制電磁調(diào)速閥關(guān)小 流量，油門踩的越下，單片機(jī)系統(tǒng)就控制電磁調(diào)速閥關(guān)得越小，但不能關(guān)死， 使發(fā)動機(jī)不死火，隨著油門的加大，轉(zhuǎn)速增加，液壓馬達(dá)輸出的油量也增加， 但電磁調(diào)速閥允許的流量卻越來越小，所以液壓馬達(dá)的阻力就增加，當(dāng)液壓馬 達(dá)的阻力大到阻止齒圈不動時，離合器處于"合"狀態(tài)，發(fā)動機(jī)帶動車輛前進(jìn)，當(dāng) 單片機(jī)系統(tǒng)檢測到車速傳感器反饋的電信號達(dá)到一定值時，單片機(jī)系統(tǒng)控制電 磁調(diào)速閥完全關(guān)閉，使離合器全"合"，完成一檔起步過程。車速達(dá)到較快時，只 要將油門踏板松開，單片機(jī)系統(tǒng)檢測不到油門傳感器的信號時，單片機(jī)系統(tǒng)就 控制電磁調(diào)速閥全開，使離合器"分離"，此時即可根據(jù)車速的快慢手動掛上所需 的檔位，再踏下油門踏板，單片機(jī)系統(tǒng)檢測到后，又根據(jù)油門傳感器的電信號 和車速傳感器的電信號的大小，將電磁調(diào)速閥的流量逐漸關(guān)小，如果此時的車 速傳感器有車速信號，并達(dá)到一定的較高車速時，則單片機(jī)系統(tǒng)控制電磁調(diào)速 閥完全關(guān)閉，使離合器全"合"，發(fā)動機(jī)的動力可以全部從行星架輸出到后面的驅(qū) 動輪。當(dāng)要制動停車時，踩下制動踏板，單片機(jī)系統(tǒng)檢測到制動開關(guān)傳感器的 電信號后，控制電磁換向閥處于左位，利用發(fā)動機(jī)進(jìn)行牽制制動，提高制動效 率，因液壓馬達(dá)輸出的扭力具有單方向性，發(fā)動機(jī)不會死火，停穩(wěn)車輛后，抬 起制動踏板，單片機(jī)系統(tǒng)就控制電磁換向閥在右位，控制電磁調(diào)速閥全開，使 離合器處于"離"狀態(tài)。溢流閥可以限定油壓力過高，蓄能器可以吸收液壓沖擊力，從而保護(hù)離合器和發(fā)動機(jī)。單向閥可以使離合器具有單向傳力特性，從而可以 節(jié)省燃油，提高制動效率。本實用新型的優(yōu)點(diǎn)在于因用液壓馬達(dá)控制行星齒輪機(jī)構(gòu)，可以把動力和載 荷徹底分"離"或"合"，也可以使動力與載荷處于"半離合"，實現(xiàn)在一定范圍 內(nèi)進(jìn)行無級變速，本裝置可以代替目前車輛使用的摩擦式離合器，使車輛的離 合器實現(xiàn)電控制，而不用踩離合器踏板換檔，這樣可以大大減輕駕駛員的勞動 強(qiáng)度。這種離合裝置完全可以代替目前自動變速器中使用的液力偶合器，且性 能效率可以大大提高，因而具有很大的實用價值。

圖l為行星齒輪離合器結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為液壓馬達(dá)的控制機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。圖中l(wèi).行星齒輪機(jī)構(gòu)l-l.太陽齒輪1-2.行星架l-3.行星齒輪1-4.齒圈2. 定位軸承3.齒圈齒輪4.液壓馬達(dá)齒輪5.液壓馬達(dá)6.箱體7.軸承8.從軸9.主 軸IO.單片機(jī)系統(tǒng)ll.油門傳感器12.車速傳感器13.制動開關(guān)傳感器14.油管 15.蓄能器16.電磁調(diào)速閥17.溢流閥18.單向閥19.油箱20.電磁換向閥具體實施方式
參照圖l圖2，本實用新型由行星齒輪機(jī)構(gòu)l的齒圈l-4上固裝的齒圈齒輪3與液 壓馬達(dá)5的輸出軸上的液壓馬達(dá)齒輪4相嚙合，來傳遞控制力進(jìn)行控制，齒圈1-4 與箱體之間固裝有定位軸承2，太陽齒輪l-l作主動件，其主軸9與發(fā)動機(jī)相連， 行星架l-2作從動件，其從軸8與手動變速箱相連，主軸9和從軸8與箱體6由軸承7 支撐。液壓馬達(dá)5的控制機(jī)構(gòu)由單片機(jī)系統(tǒng)10、油門傳感器ll、車速傳感器12、制動 開關(guān)傳感器13、電磁換向閥20、電磁調(diào)速閥16、單向閥18、溢流閥17、蓄能 器15，油箱19組成，電磁換向閥20、電磁調(diào)速閥16的控制端與單片機(jī)系統(tǒng)10 連接，由單片機(jī)系統(tǒng)10控制，電磁換向閥20的2個出油口與液壓馬達(dá)5的進(jìn)、 出油口由油管14連接，電磁換向閥20的2個進(jìn)油口其中一個由油管14與油箱 19連接，另一油口由油管14與電磁調(diào)速閥16、蓄能器15，溢流閥17進(jìn)油口和 單向閥18的出油口連接，電磁調(diào)速閥16的另一油口、單向閥18的進(jìn)油口、溢 流閥17的出油口由油管14與油箱19連接，油門傳感器ll、車速傳感器l么 制動開關(guān)傳感器13與單片機(jī)系統(tǒng)10連接。
權(quán)利要求1、一種具有無級變速和離合器兩種功能的行星齒輪離合裝置，主要由行星齒輪機(jī)構(gòu)(1)和液壓馬達(dá)(5)及傳動裝置組成，其特征是液壓馬達(dá)(5)的力矩輸出軸，通過傳動裝置連接結(jié)合行星齒輪機(jī)構(gòu)(1)三個基本元件——太陽齒輪(1-1)、齒圈(1-4)、行星齒輪及行星齒輪架(1-2)中的任意一個使之做受控件，其他兩個基本元件根據(jù)需要分別做主動件與從動件，主動件與動力輸出軸連接，從動件與負(fù)載連接，液壓馬達(dá)(5)與控制機(jī)構(gòu)相連。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的無級變速和離合器兩種功能的行星齒輪離合裝置，其特征是所述的液壓馬達(dá)的控制力的傳動裝置為齒輪傳動或者為鏈傳動。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的無級變速和離合器兩種功能的行星齒輪離合裝置，其特征是所述的液壓馬達(dá)(5)的控制機(jī)構(gòu)由單片機(jī)系統(tǒng)(10)、制動開關(guān)傳感器(13)、車速傳感器(12)、油門傳感器(11)、電磁換向閥(20)、電磁調(diào) 速閥(16)、單向閥(18)、溢流閥(17)、蓄能器(15)、油箱(19)組成，電 磁換向閥(20)、電磁調(diào)速閥(16)的控制端與單片機(jī)系統(tǒng)(10)連接，由單片 機(jī)系統(tǒng)(10)控制，電磁換向閥(20)的2個出油口與液壓馬達(dá)(5)的進(jìn)、出 油口由油管(14)連接，電磁換向閥(20)的2個進(jìn)油口其中一個由油管(14) 與油箱(19)連接，另一油口由油管(14)與電磁調(diào)速閥(16)、蓄能器(15)， 溢流閥(17)進(jìn)油口和單向閥(18)的出油口連接，電磁調(diào)速閥(16)的另一 油口、單向閩(18)的進(jìn)油口、溢流閥(17)的出油口由油管(14)與油箱(19) 連接，油門傳感器(11)、車速傳感器(12)、制動開關(guān)傳感器(13)與單片機(jī) 系統(tǒng)(10)連接。
4，根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有無級變速和離合器兩種功能的行星齒輪離合裝置，其特征是所述的行星齒輪機(jī)構(gòu)(1)安裝在車輛的手動變速箱的箱體里，或者安裝在自動變速箱的箱體里，或者安裝在發(fā)動機(jī)的箱體里，液壓馬達(dá)(5) 和液壓馬達(dá)的控制機(jī)構(gòu)安裝在箱體外。
5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有無級變速和離合器兩種功能的行星齒輪離合裝置，其特征是所述的行星齒輪機(jī)構(gòu)(1)的主動件和從動件的輸入輸出軸與箱體(6)由軸承(7)支撐，受控件與箱體(6)之間固裝有定位軸承(2)。
專利摘要本實用新型公開了一種具有無級變速和離合器兩種功能的行星齒輪離合裝置，由行星齒輪機(jī)構(gòu)和液壓馬達(dá)組成。液壓馬達(dá)輸出的力矩通過傳動裝置控制約束行星齒輪機(jī)構(gòu)三個基本元件中的任意一個使之作受控件，使行星齒輪機(jī)構(gòu)具有離合器和無級變速的功能。本實用新型的優(yōu)點(diǎn)在于因用液壓馬達(dá)控制行星齒輪機(jī)構(gòu)，可以方便地控制“離”、“合”、“半離合”，也可以在一定范圍內(nèi)進(jìn)行無級變速，本裝置可以代替目前車輛使用的摩擦式離合器，使車輛的離合器可以用電進(jìn)行智能的自動控制，而不用踩離合器踏板，大大減輕駕駛員的勞動強(qiáng)度。這種離合裝置完全可以代替目前自動變速器中使用的液力偶合器，且性能效率可以大大提高，因而具有很大的實用價值。
文檔編號F16H3/72GK201170296SQ20082000333
公開日2008年12月24日 申請日期2008年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月18日
發(fā)明者張耀新 申請人:張耀新