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一种双离合器

发明公布  在审
申请(专利)号:CN201811508444.0国省代码:福建 35
申请(专利权)人:福建中青汽车技术有限公司
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摘要:
本发明属于离合器技术领域,具体涉及一种双离合器,套设于动力轴上,包括第一离合器、第二离合器和控制机构;所述第一离合器和第二离合器依次套设在动力轴上;所述控制机构包括导轨、执行元件和驱动元件,所述导轨与所述动力轴平行,所述执行元件包括套管、第一连杆和第二连杆,所述套管套设在导轨上,所述第一连杆一端连接套管,另一端连接第一离合器,所述第二连杆一端连接套管,另一端连接第二离合器;所述驱动元件用于驱动执行元件在导轨上轴向移动。本发明提供的双离合器,通过操纵一个控制机构就可以实现两个离合器之间的联动切换,避免了复杂的液压执行和控制机构。

主权项:
1.一种双离合器,套设于动力轴上,其特征在于,包括第一离合器、第二离合器和控制机构;所述第一离合器和第二离合器依次套设在动力轴上;所述控制机构包括导轨、执行元件和驱动元件,所述导轨与所述动力轴平行,所述执行元件包括套管、第一连杆和第二连杆,所述套管套设在导轨上,所述第一连杆一端连接套管,另一端连接第一离合器,所述第二连杆一端连接套管,另一端连接第二离合器;所述驱动元件用于驱动执行元件在导轨上轴向移动。


说明书

一种双离合器

技术领域

本发明属于离合器技术领域,具体涉及一种双离合器。

背景技术

自动变速器作为汽车及其他机械传动装置的核心部件,目前主要有AMT,AT,DCT,
CVT四大类。其中DCT是英文Dual Clutch Transmission的简写,中文直译为双离合变速器。
DCT变速箱的工作原理可以简单理解为一个离合器对应奇数挡,另一离合器对应偶数挡。当
车辆挂入一个挡位时,另一个离合器及对应的下一个挡位已经位于预备状态,只要当前挡
位分离就可以立刻接合下一个挡位。双离合变速箱取消了液力变矩器等部件,相对AT等其
他类型自动变速器具有传递效率高、成本低等优点;相对AMT又具有换档速度快、换档过程
平顺等优点。

DCT核心部件为双离合器。现有大部分DCT的双离合器分离和结合的动作由两套独
立操纵机构来执行,由自动液压系统控制。目前国内公开号为CN103133558B的发明公开了
一种双离合器,具有单离合器、摩擦离合器、离合器壳体和两个活塞-缸-单元,离合器壳体
与相对于摩擦离合器设置在外部的输入摩擦片承载件连接或成一体,离合器壳体可通过第
一摩擦离合器的内输出摩擦片承载件与第一变速器输入轴连接并且可通过第二摩擦离合
器的内输出摩擦片承载件与第二变速器输入轴连接,两个摩擦离合器的活塞-缸-单元在双
离合器的轴向方向上设置在摩擦离合器之间并在摩擦离合器的径向方向上设置在单离合
器的摩擦片或摩擦片组的直径区域中,使得活塞-缸单元之一的操纵力方向朝驱动装置的
方向并且另一活塞-缸-单元的操纵力方向朝变速器的方向,操纵力的作用线设置在单离合
器的摩擦片或摩擦片组的直径区域中。

该发明的液压机构控制复杂,部件成本高,并且需要消耗部分动力;且离合器为常
开式,工作时即传递动力时才需要压紧,并且压紧力需要精确控制,过大容易出现摩擦片变
形的情况,不足则会导致打滑,在摩擦片磨损后调整十分困难。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是:提供一种双离合器,仅由一个离合器控制机构就
可以实现两个离合器之间的联动切换,避免了复杂的液压执行和控制机构。

为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:一种双离合器,套设于动力轴
上,包括第一离合器、第二离合器和控制机构;

所述第一离合器和第二离合器依次套设在动力轴上;

所述控制机构包括导轨、执行元件和驱动元件,所述导轨与所述动力轴平行,所述
执行元件包括套管、第一连杆和第二连杆,所述套管套设在导轨上,所述第一连杆一端连接
套管,另一端连接第一离合器,所述第二连杆一端连接套管,另一端连接第二离合器;

所述驱动元件用于驱动执行元件在导轨上轴向移动。

其中,所述第一离合器包括离合器外壳和中心盘,所述离合器外壳上设有第一输
出齿轮和从动摩擦片,所述第一输出齿轮与所述离合器外壳固定连接,并空套于所述动力
轴上,所述从动摩擦片设于所述离合器外壳的内圆周面上;所述中心盘与所述动力轴固定
连接,所述中心盘的外圆周面上设有主动摩擦片,所述第二离合器与所述第一离合器的构
造相同,所述第二离合器的离合器外壳上固定连接有第二输出齿轮,所述第二输出齿轮空
套于所述动力轴上。

其中,所述中心盘上设有压盘、压簧、分离轴承和升板,所述压盘穿设于所述中心
盘上,所述压簧的一端与所述压盘连接,另一端与所述中心盘连接,所述分离轴承空套在所
述动力轴上,所述第一离合器的分离轴承与所述第一连杆的一端连接,所述第二离合器的
分离轴承与所述第二连杆的一端连接,所述升板的一端与所述压盘固定连接,另一端与所
述分离轴承固定连接。

其中,所述动力轴与所述第一离合器、第二离合器的中心盘通过花键连接,作为离
合器的动力输入。

其中,所述驱动元件为气缸或电动丝杆。

其中,所述主动摩擦片和从动摩擦片均为多片且交替设置。

其中,所述压盘的一端设有螺纹孔,所述压盘通过螺丝与所述升板固定连接。

其中,所述第一输出齿轮和所述第二输出齿轮分别通过滚动轴承与所述动力轴转
动连接。

其中,所述双离合器的外部还设有外箱体,所述导轨的两端与所述外箱体固定连
接,所述动力轴的一端由所述外箱体上的轴孔伸出。

其中,所述动力轴通过轴承与所述外箱体连接,所述外箱体的轴孔上设有环形密
封圈。

本发明的有益效果在于:本发明提供的双离合器,通过操纵一个控制机构就可以
实现两个离合器之间的联动切换,避免了复杂的液压执行和控制机构,从而实现制造成本
低、可靠性高、重量轻、零件数量少、维护简单等优点,大大增强了双离合的适用范围,使其
适合搭载在电动车、小型汽车、摩托车等重量、成本控制严格的机械装置上。

附图说明

图1为本发明具体实施方式的双离合器的结构示意图;

图2为本发明具体实施方式的双离合器的导轨与执行元件配合的侧视图;

标号说明:

1、动力轴;

2、第一离合器;21、离合器外壳;211、第一输出齿轮;212、从动摩擦片;22、中心盘;
221、主动摩擦片;222、压盘;223、压簧;224、分离轴承;

225、升板;

3、第二离合器;31、第二输出齿轮;

4、控制机构;41、导轨;42、执行元件;421、套管;422、第一连杆;

423、第二连杆;

5、外箱体;51、环形密封圈。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果,以下结合实施方式并配合附
图予以说明。

本发明最关键的构思在于:通过操纵一个控制机构就可以实现两个离合器之间的
联动切换,避免了复杂的液压执行和控制机构。

请参照图1以及图2,本发明的双离合器,套设于动力轴1上,包括第一离合器2、第
二离合器3和控制机构4;

所述第一离合器2和第二离合器3依次套设在动力轴1上;

所述控制机构4包括导轨41、执行元件42和驱动元件,所述导轨41与所述动力轴1
平行,所述执行元件42包括套管421、第一连杆422和第二连杆423,所述套管421套设在导轨
41上,所述第一连杆422一端连接套管421,另一端连接第一离合器2,所述第二连杆423一端
连接套管421,另一端连接第二离合器3;

所述驱动元件用于驱动执行元件42在导轨41上轴向移动。

作为优选的,所述第一连杆和第二连杆的自由端均设有U形槽,所述U形槽的宽度
大于所述动力轴的直径。

作为优选的,第一离合器2和第二离合器3可以采用现有一切离合器结构,包括湿
式和干式离合器;

作为优选的,通过改变压盘的行程,从而对离合器分离和结合的行程进行设定,可
实现无动力中断输出或有中间空挡输出多种模式;

上述双离合器的工作过程:工作时,由驱动元件对执行元件42进行控制,从而使执
行元件42在导轨41上进行轴向移动,当执行元件42的套管421在导轨41上移动时,与套管
421连接的第一连杆422、第二连杆423分别带动第一离合器2、第二离合器3在动力轴1上交
替接合或分离,当第一离合器2接合时,第二离合器3分离,此时由第一离合器2传递动力;当
第二离合器3接合时,第一离合器2分离,此时由第二离合器3传递动力。

由上述描述可知,本发明的有益效果在于:本发明提供的双离合器,通过操纵一个
控制机构就可以实现两个离合器之间的联动切换,避免了复杂的液压执行和控制机构,从
而实现制造成本低、可靠性高、重量轻、零件数量少、维护简单等优点,大大增强了双离合的
适用范围,使其适合搭载在电动车、小型汽车、摩托车等重量、成本控制严格的机械装置上。

进一步的,所述第一离合器2包括离合器外壳21和中心盘22,所述离合器外壳21上
设有第一输出齿轮211和从动摩擦片,所述第一输出齿轮211与所述离合器外壳21固定连
接,并空套于所述动力轴1上,所述从动摩擦片设于所述离合器外壳21的内圆周面上;所述
中心盘22与所述动力轴1固定连接,所述中心盘22的外圆周面上设有主动摩擦片221,所述
第二离合器3与所述第一离合器2的构造相同,所述第二离合器3的离合器外壳上固定连接
有第二输出齿轮31,所述第二输出齿轮31空套于所述动力轴1上。

由上述描述可知,通过离合器外壳与中心盘的设置,对于离合器的动力输入与输
出均在一根轴上完成,最大限度的简化了离合器的结构,使得离合器的体积进一步减小。

进一步的,所述中心盘22上设有压盘222、压簧223、分离轴承224和升板225,所述
压盘222穿设于所述中心盘22上,所述压簧223的一端与所述压盘222连接,另一端与所述中
心盘22连接,所述分离轴承224空套于所述动力轴1上,所述第一离合器2的分离轴承与所述
第一连杆422的一端连接,所述第二离合器3的分离轴承与所述第二连杆423的一端连接,所
述升板225的一端与所述压盘222固定连接,另一端与所述分离轴承224固定连接。

由上述描述可知,通过内涵压簧的中心盘的设计,使离合器具有常闭结构,摩擦片
间的工作压紧力由压簧产生,对于控制机构的运行精度要求低,从而避免了由于压紧力过
大或过小导致的摩擦片变形或打滑的现象。

进一步的,所述动力轴1与所述第一离合器2、第二离合器3的中心盘22通过花键连
接,作为离合器的动力输入。

进一步的,所述驱动元件为气缸或电动丝杆。

作为优选的,驱动机构还可以是液压缸,拉索等。

由上述描述可知,通过选用气缸和电动丝杆作为执行元件,在维修和养护上较为
方便,且气缸和电动丝杆较为常见,结构简单,成本低。

进一步的,所述主动摩擦片221和从动摩擦片均为多片且交替设置。

由上述描述可知,通过交替设置的摩擦片,相较于单一接触的摩擦片,具有更加稳
定的传动性能。

进一步的,所述压盘222的一端设有螺纹孔,所述压盘222通过螺丝与所述升板225
固定连接。

由上述描述可知,通过采用螺钉进行升板与压盘间的连接,可实现压盘的轴向移
动和压簧压紧力的调节。

进一步的,所述第一输出齿轮211和所述第二输出齿轮31分别通过滚动轴承与所
述动力轴1转动连接。

由上述描述可知,通过滚动轴承的使用,保证输出齿轮在转动过程中不会与动力
轴产生摩擦,且滚动轴承精度高,负载大,磨损小,使用寿命长。

进一步的,所述双离合器的外部还设有外箱体5,所述导轨41的两端与所述外箱体
5固定连接,所述动力轴1的一端由所述外箱体5上的轴孔伸出。

由上述描述可知,通过外箱体的设置,可对内部的离合器和控制机构起到很好的
保护作用。

进一步的,所述动力轴1通过轴承与所述外箱体5连接,所述外箱体5的轴孔上设有
环形密封圈51。

由上述描述可知,通过环形密封圈的设置,外箱体内部形成密封空间,防止外部环
境的杂质进入。

实施例一:

一种双离合器,套设于动力轴1上,包括第一离合器2、第二离合器3和控制机构4;
所述第一离合器2和第二离合器3依次套设在动力轴1上;所述控制机构4包括导轨41、执行
元件42和驱动元件,所述导轨41与所述动力轴1平行,所述执行元件42包括套管421、第一连
杆422和第二连杆423,所述套管421套设在导轨41上,所述第一连杆422一端连接套管421,
另一端连接第一离合器2,所述第二连杆423一端连接套管421,另一端连接第二离合器3;所
述驱动元件用于驱动执行元件42在导轨41上轴向移动;

所述第一离合器2包括离合器外壳21和中心盘22,所述离合器外壳21上设有第一
输出齿轮211和从动摩擦片,所述第一输出齿轮211与所述离合器外壳21固定连接,并空套
于所述动力轴1上,所述从动摩擦片设于所述离合器外壳21的内圆周面上;所述中心盘22与
所述动力轴1固定连接,所述中心盘22的外圆周面上设有主动摩擦片221,所述第二离合器3
与所述第一离合器2的构造相同,所述第二离合器3的离合器外壳上固定连接有第二输出齿
轮31,所述第二输出齿轮31空套于所述动力轴1上;所述中心盘22上设有压盘222、压簧223、
分离轴承224和升板225,所述压盘222穿设于所述中心盘22上,所述压簧223的一端与所述
压盘222连接,另一端与所述中心盘22连接,所述分离轴承224空套于所述动力轴1上,所述
第一离合器2的分离轴承与所述第一连杆422的一端连接,所述第二离合器3的分离轴承与
所述第二连杆423的一端连接,所述升板225的一端与所述压盘222固定连接,另一端与所述
分离轴承224固定连接;

所述动力轴1与所述第一离合器2、第二离合器3的中心盘22通过花键连接,作为离
合器的动力输入。所述驱动元件为气缸。所述主动摩擦片221和从动摩擦片均为七片且交替
设置。所述压盘222的一端设有螺纹孔,所述压盘222通过螺丝与所述升板225固定连接。所
述第一输出齿轮211和所述第二输出齿轮31分别通过滚动轴承与所述动力轴1转动连接。所
述双离合器的外部还设有外箱体5,所述导轨41的两端与所述外箱体5固定连接,所述动力
轴1的一端由所述外箱体5上的轴孔伸出。所述动力轴1通过轴承与所述外箱体5连接,所述
外箱体5的轴孔上设有环形密封圈51。

在传递动力时,动力轴带动离合器的中心盘以及中心盘上的主动摩擦片旋转;当
其中一个离合器处于结合状态下,主动摩擦片和被动摩擦片通过压簧作用在压盘上的压紧
力,结合成一体,从而使动力由中心盘传递到离合器外壳,由离合器外壳固定连接的输出齿
轮对外输出动力;

在换档过程中,气缸推动套管沿导轨轴向移动,从而通过连杆和分离轴承推动其
中一个离合器的升板,升板克服压簧阻力推开压盘,从而分离主动摩擦片和从动摩擦片,该
离合器由此分离;同时另外一个离合器分离轴承在另一个连杆的推动下离开升板,从而松
开压簧,压簧推动压盘压紧主动摩擦片和从动摩擦片,该离合器由此结合,实现动力输出。
两个离合器在离合器控制机构左右移动过程中交替输出动力。

综上所述,本发明提供的双离合器,通过操纵一个控制机构就可以实现两个离合
器之间的联动切换,避免了复杂的液压执行和控制机构,从而实现制造成本低、可靠性高、
重量轻、零件数量少、维护简单等优点,大大增强了双离合的适用范围,使其适合搭载在电
动车、小型汽车、摩托车等重量、成本控制严格的机械装置上;通过离合器外壳与中心盘的
设置,对于离合器的动力输入与输出均在一根轴上完成,最大限度的简化了离合器的结构,
使得离合器的体积进一步减小;通过内涵压簧的中心盘的设计,使离合器具有常闭结构,摩
擦片间的工作压紧力由压簧产生,对于控制机构的运行精度要求低,从而避免了由于压紧
力过大或过小导致的摩擦片变形或打滑的现象;通过选用气缸和电动丝杆作为执行元件,
在维修和养护上较为方便,且气缸和电动丝杆较为常见,结构简单,成本低;通过交替设置
的摩擦片,相较于单一接触的摩擦片,具有更加稳定的传动性能;通过采用螺钉进行升板与
压盘间的连接,可实现压盘的轴向移动和压簧压紧力的调节;通过滚动轴承的使用,保证输
出齿轮在转动过程中不会与动力轴产生摩擦,且滚动轴承精度高,负载大,磨损小,使用寿
命长;通过外箱体的设置,可对...

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图1
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