一種倍檔離合裝置及車輛變速總成的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種倍檔離合裝置及車輛變速總成。該倍檔離合裝置包括：輸入軸，用于接收輸入動力；行星運(yùn)動機(jī)構(gòu)，包括動力輸入件、傳動件、傳動控制件以及動力輸出件，其中動力輸入件連接輸入軸；輸出軸，連接動力輸出件；第一離合機(jī)構(gòu)，用于選擇性接合輸入軸與輸出軸，以使輸入軸在不經(jīng)過傳動件的情況下以第一速度比驅(qū)動輸出軸；第二離合機(jī)構(gòu)，用于選擇性制動傳動控制件，以使輸入軸經(jīng)傳動件以第二速度比驅(qū)動輸出軸。該倍檔離合裝置進(jìn)一步集成有扭轉(zhuǎn)減振機(jī)構(gòu)。該倍檔離合裝置可產(chǎn)生兩種不同速度比的動力傳遞，并通過與變速器組合，實(shí)現(xiàn)兩倍于變速器檔位數(shù)的檔位，進(jìn)而由一個(gè)獨(dú)立部件同時(shí)集成“離合”、“倍檔”以及“減振”等多項(xiàng)功能。
【專利說明】一種倍檔離合裝置及車輛變速總成
【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001]本發(fā)明涉及一種動力傳遞裝置，特別涉及一種基于行星運(yùn)動系統(tǒng)的離合裝置及車輛變速總成。
【【背景技術(shù)】】
[0002]現(xiàn)在，車輛離合器及變速器相關(guān)技術(shù)正大力向著多檔化發(fā)展。檔位越多，意味著可以獲得更好的動力性能、更低的能耗、更高的傳遞效率、更低的尾氣排放。目前轎車用AT的最多檔位已達(dá)到八個(gè)前進(jìn)檔，它比以往的AT具備更好的動力性能、更低的能耗、更高的傳遞效率、更低的尾氣排放，但同時(shí)，它也更精密、更復(fù)雜、成本更高、更難維修等。CVT理論上可以擁有無數(shù)多檔位，但現(xiàn)有技術(shù)中CVT傳動帶的強(qiáng)度和壽命問題以及傳動帶與帶輪之間的滑磨等問題限制了 CVT的傳動效率，也限制了 CVT傳遞大扭矩的能力，因此，目前很少將CVT用在大排量的車上。DCT目前最多也可達(dá)七個(gè)前進(jìn)檔。
[0003]綜上所述，汽車廠商都希望研發(fā)生產(chǎn)出有更多檔位、更經(jīng)濟(jì)、更環(huán)保的變速器，但這都意味著需要更多的零部件、更大的體積、更大的重量、更復(fù)雜的設(shè)計(jì)、更精密的加工、更高的生產(chǎn)成本及維修費(fèi)用。同時(shí)，如何以相對簡單的結(jié)構(gòu)降低車輛發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)振動亦是本領(lǐng)域長期研究的課題之一。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0004]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中車輛的多檔位需求，本發(fā)明提供了一種倍檔離合裝置，該離合裝置內(nèi)設(shè)有行星運(yùn)動機(jī)構(gòu)且集成有扭轉(zhuǎn)減振機(jī)構(gòu)，并通過對行星運(yùn)動機(jī)構(gòu)的不同元件進(jìn)行控制來實(shí)現(xiàn)不同速度比的動 力輸出，由此實(shí)現(xiàn)離合、變速器的倍檔和減振等多項(xiàng)功能。
[0005]本發(fā)明解決上述問題所采用的技術(shù)方案是提供一種倍檔離合裝置，該倍檔離合裝置作為獨(dú)立部件連接于發(fā)動機(jī)輸出軸和變速器輸入軸之間，且包括:輸入軸，用于從發(fā)動機(jī)輸出軸接收輸入動力；行星運(yùn)動機(jī)構(gòu)，行星運(yùn)動機(jī)構(gòu)包括動力輸入件、傳動件、傳動控制件以及動力輸出件，其中動力輸入件連接輸入軸；輸出軸，連接動力輸出件，且輸出動力至變速器輸入軸；第一離合機(jī)構(gòu)，用于選擇性接合輸入軸與輸出軸，以使輸入軸在不經(jīng)過傳動件的情況下以第一速度比驅(qū)動輸出軸；第二離合機(jī)構(gòu)，用于選擇性制動傳動控制件，以使輸入軸經(jīng)傳動件以第二速度比驅(qū)動輸出軸；其中，倍檔離合裝置進(jìn)一步集成有扭轉(zhuǎn)減振機(jī)構(gòu)。
[0006]其中，扭轉(zhuǎn)減振機(jī)構(gòu)包括同軸設(shè)置且能夠相對轉(zhuǎn)動的第一轉(zhuǎn)動部件和第二轉(zhuǎn)動部件以及沿第一轉(zhuǎn)動部件和第二轉(zhuǎn)動部件的轉(zhuǎn)動方向彈性連接第一轉(zhuǎn)動部件和第二轉(zhuǎn)動部件的彈簧減振器。
[0007]其中，第一轉(zhuǎn)動部件和第二轉(zhuǎn)動部件之間形成一環(huán)形腔體，彈簧減振器為設(shè)置于環(huán)形腔體內(nèi)的曲形彈簧。
[0008]其中，曲形彈簧由至少兩個(gè)不同彈性系數(shù)的彈簧串聯(lián)而成。
[0009]其中，第一轉(zhuǎn)動部件和第二轉(zhuǎn)動部件分別沿各自周向?qū)ΨQ形成多個(gè)彈簧卡槽，彈簧減振器包括分別卡置于彈簧卡槽內(nèi)的多個(gè)直形彈簧。[0010]其中，每組對應(yīng)的彈簧卡槽內(nèi)包括至少兩個(gè)串聯(lián)或嵌套的彈性系數(shù)互不相同的直形彈簧。
[0011]其中，行星運(yùn)動機(jī)構(gòu)包括太陽輪、設(shè)置于太陽輪周圍并與太陽輪外嚙合的行星齒輪組、與行星齒輪組內(nèi)嚙合的齒圈以及設(shè)置于行星齒輪組上的行星架，動力輸入件為齒圈，動力輸出件為行星架，傳動控制件為太陽輪，扭轉(zhuǎn)減振機(jī)構(gòu)包括集成于齒圈上的第一扭轉(zhuǎn)減振機(jī)構(gòu)，其中第一扭轉(zhuǎn)減振機(jī)構(gòu)的第一轉(zhuǎn)動部件和第二轉(zhuǎn)動部件中的一個(gè)與輸入軸連接，第一扭轉(zhuǎn)減振機(jī)構(gòu)的第一轉(zhuǎn)動部件和第二轉(zhuǎn)動部件中的另一個(gè)設(shè)置有內(nèi)齒，并與行星齒輪組內(nèi)嚙合。
[0012]其中，行星運(yùn)動機(jī)構(gòu)包括太陽輪、設(shè)置于太陽輪周圍并與太陽輪外嚙合的行星齒輪組、與行星齒輪組內(nèi)嚙合的齒圈以及設(shè)置于行星齒輪組上的行星架，動力輸入件為齒圈，動力輸出件為行星架，傳動控制件為太陽輪，第二離合機(jī)構(gòu)包括與太陽輪同軸設(shè)置的被制動件以及用于對被制動件進(jìn)行制動的制動件，扭轉(zhuǎn)減振機(jī)構(gòu)包括集成于被制動件上的第二扭轉(zhuǎn)減振機(jī)構(gòu)，其中第二扭轉(zhuǎn)減振機(jī)構(gòu)的第一轉(zhuǎn)動部件和第二轉(zhuǎn)動部件中的一個(gè)與太陽輪連接，制動件對第二扭轉(zhuǎn)減振機(jī)構(gòu)的第一轉(zhuǎn)動部件和第二轉(zhuǎn)動部件中的另一個(gè)進(jìn)行制動。
[0013]本發(fā)明解決上述問題所采用的另一技術(shù)方案是提供一種車輛變速總成，其特征在于，車輛變速總成包括上述倍檔離合裝置以及與上述倍檔離合裝置連接的變速器。
[0014]其中，變速器包括多個(gè)檔位齒輪以及在多個(gè)檔位齒輪之間切換的換擋器，其中相鄰檔位的檔位齒輪使用不同的換擋器。
[0015]本發(fā)明所提供的倍檔離合裝置可以產(chǎn)生至少兩種不同速度比的動力輸出。當(dāng)該離合裝置與變速器組合時(shí)，可產(chǎn)生至少兩倍于變速器檔位數(shù)的檔位，可利用較少的齒輪數(shù)實(shí)現(xiàn)較多檔位，以獲得更好的動力性能、更高的傳遞效率、更低的能耗、更低的尾氣排放，并可以把變速器總成做得相對更小、更經(jīng)濟(jì)、更簡單。同時(shí)，由于在上述倍檔離合裝置中集成有扭轉(zhuǎn)減振機(jī)構(gòu)，進(jìn)而由一個(gè)獨(dú)立部件同時(shí)集成“離合”、“倍檔”以及“減振”等多項(xiàng)功能。
【【專利附圖】

【附圖說明】】
`[0016]圖1為根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的倍檔離合裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的倍檔離合裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3為根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的用于集成于倍檔離合裝置上的扭轉(zhuǎn)減振機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖4為根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的變速器中的換擋器與檔位分配關(guān)系的示意圖。【【具體實(shí)施方式】】
[0020]如圖1所示，圖1為根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的倍檔離合裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。在本實(shí)施例中，倍檔離合裝置I作為獨(dú)立部件連接于發(fā)動機(jī)輸出軸(未圖示)和變速器2的輸入軸之間，包括用于從發(fā)動機(jī)輸出軸接收輸入動力的輸入軸10以及用于與變速器2的輸入軸連接的輸出軸19。倍檔離合裝置I的輸入軸10和輸出軸19之間設(shè)置一行星運(yùn)動機(jī)構(gòu)。該行星運(yùn)動機(jī)構(gòu)包括太陽輪11、設(shè)置于太陽輪11周圍并與太陽輪11外嚙合的行星齒輪組12、與行星齒輪組12內(nèi)嚙合的齒圈13以及設(shè)置于行星齒輪組12上的行星架14。
[0021]在本實(shí)施例中，齒圈13與輸入軸10連接，以作為行星運(yùn)動機(jī)構(gòu)的動力輸入件。行星架14與輸出軸19連接，以作為行星運(yùn)動機(jī)構(gòu)的動力輸出件。行星齒輪組12作為行星運(yùn)動機(jī)構(gòu)的傳動件，太陽輪11作為行星運(yùn)動機(jī)構(gòu)的傳動控制件。
[0022]在本實(shí)施例中，齒圈13內(nèi)側(cè)設(shè)置有主動件15，而在行星架14上設(shè)置有與之對應(yīng)的從動件16。從動件16與行星架14以及輸出軸19同軸設(shè)置，并與主動件15 —同構(gòu)成倍檔離合裝置I的第一離合機(jī)構(gòu)。
[0023]在本實(shí)施例中，倍檔離合裝置I還包括制動件17以及設(shè)置于太陽輪11上的被制動件18。被制動件18與太陽輪11同軸固定，并與制動件17—同構(gòu)成離合裝置I的第二離合機(jī)構(gòu)。在本實(shí)施例中，第一離合機(jī)和第二離合機(jī)構(gòu)可采用本領(lǐng)域公知的摩擦片式離合器或電磁離合器。
[0024]倍檔離合裝置I可以產(chǎn)生以下幾種傳動狀態(tài):
[0025]第一種狀態(tài)，控制第一離合機(jī)構(gòu)的主動件15和從動件16處于接合狀態(tài)，同時(shí)控制第二離合機(jī)構(gòu)的制動件17和被制動件18處于分離狀態(tài)。此時(shí)，輸入軸10經(jīng)齒圈13、第一離合機(jī)構(gòu)的主動件15和從動件16以及行星架14以第一速度比(等速)驅(qū)動輸出軸19。齒圈13所接收的動力經(jīng)過第一離合機(jī)構(gòu)的主動件15和從動件16在齒圈13和行星架14之間直接傳遞，進(jìn)而使得輸入軸10的輸入動力等速傳遞至輸出軸19。
[0026]第二種狀態(tài)，控制第一離合機(jī)構(gòu)的主動件15和從動件16處于分離狀態(tài)，同時(shí)控制第二離合機(jī)構(gòu)的制動件17和被制動件18處于制動狀態(tài)。此時(shí)，輸入軸10經(jīng)齒圈13、行星齒輪組12以及行星架14以第二速度比(減速)驅(qū)動輸出軸19。齒圈13所接收的動力經(jīng)過行星齒輪組12在齒圈13和行星架14之間進(jìn)行傳遞，進(jìn)而使得輸入軸10的輸入動力經(jīng)行星齒輪組12減速后傳遞至輸出軸19。
[0027]第三種狀態(tài)，控制`第一離合機(jī)構(gòu)的主動件15和從動件16處于半離合狀態(tài)，同時(shí)控制第二離合機(jī)構(gòu)的制動件17和被制動件18處于半制動狀態(tài)。此時(shí)，主動件15與從動件16以及制動件17與被制動件18之間發(fā)生打滑，第一離合機(jī)構(gòu)以及第二離合機(jī)構(gòu)同時(shí)工作。輸入軸10的輸入動力同時(shí)經(jīng)第一離合機(jī)構(gòu)和行星齒輪組12傳遞至輸出軸19，可以實(shí)現(xiàn)無動力中斷換檔。
[0028]第四種狀態(tài)，控制第一離合機(jī)構(gòu)的主動件15和從動件16以及第二離合機(jī)構(gòu)的制動件17和被制動件18均處于分離狀態(tài)。此時(shí)，行星齒輪機(jī)構(gòu)的各部件無確定輸出，無法將輸入軸10的輸入動力傳遞到輸出軸19，也即是空檔。
[0029]下面將結(jié)合下表說明倍檔離合裝置I與變速器2進(jìn)行組合而形成倍檔的各部件工作狀態(tài):
[0030]
【權(quán)利要求】
1.一種倍檔離合裝置，其特征在于，所述倍檔離合裝置作為獨(dú)立部件連接于發(fā)動機(jī)輸出軸和變速器輸入軸之間，且包括: 輸入軸，用于從所述發(fā)動機(jī)輸出軸接收輸入動力； 行星運(yùn)動機(jī)構(gòu)，所述行星運(yùn)動機(jī)構(gòu)包括動力輸入件、傳動件、傳動控制件以及動力輸出件，其中所述動力輸入件連接所述輸入軸； 輸出軸，連接所述動力輸出件，且輸出動力至所述變速器輸入軸； 第一離合機(jī)構(gòu)，用于選擇性接合所述輸入軸與所述輸出軸，以使所述輸入軸在不經(jīng)過所述傳動件的情況下以第一速度比驅(qū)動所述輸出軸； 第二離合機(jī)構(gòu)，用于選擇性制動所述傳動控制件，以使所述輸入軸經(jīng)所述傳動件以第二速度比驅(qū)動所述輸出軸； 其中，所述倍檔離合裝置進(jìn)一步集成有扭轉(zhuǎn)減振機(jī)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的倍檔離合裝置，其特征在于:所述扭轉(zhuǎn)減振機(jī)構(gòu)包括同軸設(shè)置且能夠相對轉(zhuǎn)動的第一轉(zhuǎn)動部件和第二轉(zhuǎn)動部件以及沿所述第一轉(zhuǎn)動部件和所述第二轉(zhuǎn)動部件的轉(zhuǎn)動方向彈性連接所述第一轉(zhuǎn)動部件和所述第二轉(zhuǎn)動部件的彈簧減振器。
3.如權(quán)利要求2所述的倍檔離合裝置，其特征在于:所述第一轉(zhuǎn)動部件和所述第二轉(zhuǎn)動部件之間形成一環(huán)形腔體，所述彈簧減振器為設(shè)置于所述環(huán)形腔體內(nèi)的曲形彈簧。
4.如權(quán)利要求3所述的倍檔離合裝置，其特征在于:所述曲形彈簧由至少兩個(gè)不同彈性系數(shù)的彈簧串聯(lián)而成。
5.如權(quán)利要求2所述的倍檔離合裝置，其特征在于:所述第一轉(zhuǎn)動部件和所述第二轉(zhuǎn)動部件分別沿各自周向?qū)ΨQ形成多個(gè)彈簧卡槽，所述彈簧減振器包括分別卡置于所述彈簧卡槽內(nèi)的多個(gè)直形彈簧。
6.如權(quán)利要求5所述的倍檔離合裝置，其特征在于:每組對應(yīng)的所述彈簧卡槽內(nèi)包括至少兩個(gè)串聯(lián)或嵌套的彈性系數(shù)互不相同的所述直形彈簧。
7.如權(quán)利要求2所述的倍檔離合裝置，其特征在于:所述行星運(yùn)動機(jī)構(gòu)包括太陽輪、設(shè)置于所述太陽輪周圍并與所述太陽輪外嚙合的行星齒輪組、與所述行星齒輪組內(nèi)嚙合的齒圈以及設(shè)置于所述行星齒輪組上的行星架，所述動力輸入件為所述齒圈，所述動力輸出件為所述行星架，所述傳動控制件為所述太陽輪，所述扭轉(zhuǎn)減振機(jī)構(gòu)包括集成于所述齒圈上的第一扭轉(zhuǎn)減振機(jī)構(gòu)，其中所述第一扭轉(zhuǎn)減振機(jī)構(gòu)的第一轉(zhuǎn)動部件和第二轉(zhuǎn)動部件中的一個(gè)與所述輸入軸連接，所述第一扭轉(zhuǎn)減振機(jī)構(gòu)的第一轉(zhuǎn)動部件和第二轉(zhuǎn)動部件中的另一個(gè)設(shè)置有內(nèi)齒，并與所述行星齒輪組內(nèi)嚙合。
8.如權(quán)利要求7所述的倍檔離合裝置，其特征在于:所述行星運(yùn)動機(jī)構(gòu)包括太陽輪、設(shè)置于所述太陽輪周圍并與所述太陽輪外嚙合的行星齒輪組、與所述行星齒輪組內(nèi)嚙合的齒圈以及設(shè)置于所述行星齒輪組上的行星架，所述動力輸入件為所述齒圈，所述動力輸出件為所述行星架，所述傳動控制件為所述太陽輪，所述第二離合機(jī)構(gòu)包括與所述太陽輪同軸設(shè)置的被制動件以及用于對所述被制動件進(jìn)行制動的制動件，所述扭轉(zhuǎn)減振機(jī)構(gòu)包括集成于所述被制動件上的第二扭轉(zhuǎn)減振機(jī)構(gòu)，其中所述第二扭轉(zhuǎn)減振機(jī)構(gòu)的第一轉(zhuǎn)動部件和第二轉(zhuǎn)動部件中的一個(gè)與所述太陽輪連接，所述制動件對所述第二扭轉(zhuǎn)減振機(jī)構(gòu)的第一轉(zhuǎn)動部件和第二轉(zhuǎn)動部件中的另一個(gè)進(jìn)行制動。
9.一種車輛變速總成，其特征在于，所述車輛變速總成包括如權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的倍檔離合裝置以及與所述倍檔離合裝置連接的變速器。
10.如權(quán)利要求9所述的車輛變速總成，其特征在于:所述變速器包括多個(gè)檔位齒輪以及在所述多個(gè)檔 位齒輪之間切換的換擋器，其中相鄰檔位的檔位齒輪使用不同的換擋器。
【文檔編號】F16H57/023GK103591227SQ201310558151
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月11日
【發(fā)明者】李云峰 申請人:深圳市悅成汽車技術(shù)有限公司