一種用于軸連接的離合器及具有該離合器的混合動力系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于軸連接的離合器及具有該離合器的混合動力系統(tǒng)。所述用于軸連接的離合器，包括：第一齒輪、第二齒輪、連接套，連接套與第二齒輪連接，第一齒輪周圍設置有外齒，連接套面向第一齒輪一側內周設置有與外齒嚙合的齒槽，連接套與一執(zhí)行機構通過軸承連接，執(zhí)行機構帶動連接套軸向運動來實現第一齒輪和連接套的離合。
【專利說明】一種用于軸連接的離合器及具有該離合器的混合動力系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種離合器，具體涉及一種用于軸連接的離合器。
技術背景
[0002]離合器是汽車傳動系中直接與發(fā)動機相聯系的總成件。通常離合器與發(fā)動機曲軸的飛輪組安裝在一起，是發(fā)動機與汽車傳動系之間切斷和傳遞動力的部件。常用離合器有電磁離合器，摩擦離合器，液力離合器等，各自需要不同的執(zhí)行機構進行離合器的結合和分離。但上述離合器部件繁多，設計制造成本較高且穩(wěn)定性不強。此外，現有離合器，尤其是摩擦離合器，要求具有良好地散熱能力，汽車在行駛過程中，當需要頻繁操縱離合器時，會使離合器主、從動部分相對滑轉，產生摩擦熱，熱量如不及時散出，會嚴重影響其工作地可靠性和使用壽命。齒輪離合器能夠有效降低摩擦生熱效應對離合器甚至整車性能的影響，其利用齒輪嚙合實現離合器兩端部件的結合，不存在頻繁摩擦生熱的問題。但是現有的齒輪離合器要實現動態(tài)的離合，就需要用到同步器來解決結合時的“打齒”問題，而這樣也會造成部分摩擦損失。
實用新型內容
[0003]本實用新型提出一種齒輪剛性結合的方案。通過設計齒輪離合器結構，結構簡單，解決了現有技術中離合器由于摩擦能量損失大、制造成本高的問題。
[0004]為實現上述目的，本實用新型的技術方案是:
[0005]一種用于軸連接的離合器，包括第一傳動軸，設置于第一傳動軸的第一齒輪，第二傳動軸，設置于第二傳動軸的第二齒輪，設置于第二齒輪外周并能夠相對于所述第一齒輪和第二齒輪移動的連接套，所述連接套內周設置有與所述第一齒輪和第二齒輪相嚙合的齒槽。
[0006]所述第一傳動軸一側為空心結構，所述第二傳動軸沿軸向延伸至所述第一傳動軸空心結構內，所述第一傳動軸與所述第二傳動軸之間設置有第一軸承；或者，所述第二傳動軸一側為空心結構，所述第一傳動軸沿軸向延伸至所述第二傳動軸空心結構內，所述第一傳動軸與所述第二傳動軸之間設置有第一軸承。
[0007]所述第一齒輪外齒面向第二齒輪一側寬度小于遠離第二齒輪一側寬度。
[0008]所述連接套與所述第二齒輪活動連接，所述連接套能夠相對于所述第二齒輪做軸向運動，但不能夠于相對于所述第二齒輪轉動。
[0009]所述離合器設置有執(zhí)行機構，所述執(zhí)行機構作用于所述連接套，使所述連接套相對于所述第二齒輪做軸向運動。
[0010]所述執(zhí)行機構與所述連接套之間設置有第二軸承。
[0011]所述第一齒輪與所述第一傳動軸之間設置有減震裝置。
[0012]一種混合動力系統(tǒng)，包括發(fā)動機、電動機、變速箱，三者同軸連接，所述發(fā)動機與所述電動機之間設置有離合裝置，所述離合裝置為上述任意一項所述的離合器。[0013]與現有技術相比，本實用新型有著顯著的優(yōu)點和有益效果，具體表現為:采用本實用新型提供的齒輪離合器，能夠實現有效實現齒輪的動態(tài)離合，可靠性強。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型離合器沿軸向剖面示意圖；
[0015]圖2為本實用新型離合器第一齒輪立體圖；
[0016]圖3為本實用新型離合器連接套立體圖。
[0017]其中，I是第一齒輪，2是第二齒輪，3是連接套，4是第一傳動軸，5是第二傳動軸，6是執(zhí)行機構，7是第一軸承，8是第二軸承，9是減震裝置，10是外齒,30是齒槽。
【具體實施方式】
[0018]本實用新型的具體實施方法如下:
[0019]如圖1所示，離合器主體部分為第一齒輪1、第二齒輪2及連接套3。第一齒輪I與第二齒輪2、連接套3同軸設置，三者沿同一旋轉中心線。其中，第一齒輪I外周圍均勻分布設置有外齒10，第二齒輪2與連接套3活動連接，連接套3能相對第二齒輪2軸向運動但不能轉動，連接套3面向第一齒輪I 一側內周均勻分布設置有齒槽30。連接套3沿軸線向第一齒輪I運動可以實現外齒10與齒槽30相互嚙合。通常情況下，第一齒輪I與第二齒輪2分別與兩傳動軸相連，通過第一齒輪I與連接套3的嚙合和分開實現兩傳動軸的連接和分開。第二傳動軸5靠近第一傳動軸4 一端為空心結構，或者第一傳動軸4靠近第二傳動軸5 —端為空心結構，第一傳動軸4和第二傳動軸5其中一軸端置入另一軸端的空心結構內，且二者之間設置第一軸承7。兩軸分離時，第一軸承7使兩軸保持同心且可以相對自由轉動；兩軸接合時，由于連接套3與第一傳動軸4同軸設置，連接套3能夠沿第一傳動軸滑動，實現外齒10準確進入齒槽30，第一齒輪I進入連接套3更順利。
[0020]作為齒輪式離合器，一般不容易精確控制第一齒輪I和連接套3嚙合時二者相對靜止，故本實用新型對外齒10和齒槽30形狀進行了優(yōu)化設計，使二者嚙合時不會出現“打齒”的現象。如圖2、圖3所示，第一齒輪I的外齒10面向第二齒輪2 —側寬度小于遠離第二齒輪2 —側寬度，即外齒10在第一齒輪I上投影為梯形或者三角形，且外齒10在面向第二齒輪2 —側有兩個削角，相應的齒槽30面向第一齒輪I 一側的寬度大于遠離第一齒輪I一側的寬度，且內齒在連接套3上投影為梯形或者三角形，內齒在面向第一齒輪I 一側有兩個削角，該結構能使得外齒10和齒槽30接合時可以有一定的位置偏差，只要二者的轉速差在一個范圍之內(O?20r/min)，就能保證第一齒輪I順利的滑進連接套3，實現二者的嚙
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[0021]以常規(guī)直連式混合動力系統(tǒng)為例，包括發(fā)動機、電動機以及變速箱。發(fā)動機輸出軸與電動機輸入軸相連接，電動機通過變速箱連接至車輛驅動后橋。發(fā)動機與電動機中間設置有離合裝置，以實現混合動力系統(tǒng)純電動模式和純發(fā)動機模式之間的切換。當使用本實用新型所提供的離合器時，第一齒輪與發(fā)動機輸出軸相連接，第二齒輪與電動機輸入軸相連接，當系統(tǒng)處于純電動驅動模式時，第一齒輪與連接套分離；當系統(tǒng)需要發(fā)動機介入時，通過電動機調整第二齒輪和連接套轉速，使第一齒輪與連接套相對轉速降低至安全嚙合范圍內，第一齒輪與連接套嚙合后便實現了發(fā)動機與電動機的連接。下面，通過對本實用新型的離合器進行詳細描述，進一步說明使用本實用新型離合器的混合動力系統(tǒng)的工作過程。
[0022]由于離合器需要實現分和合的功能，這要求離合器中第一齒輪或者連接套其中至少一個能夠沿軸向運動。作為本實用新型的實施方式，連接套3設計為空心軸結構，通過花鍵與第二齒輪2連接，離合器設置一執(zhí)行機構6,執(zhí)行機構6作用于連接套3,執(zhí)行機構6可以是撥叉或者其它能夠使連接套3沿軸向運動的機構，撥叉一端連接氣/油缸，撥叉與連接套3之間可以設置第二軸承8，使撥叉與連接套3可以分別自由轉動，當氣/油缸活塞推動撥叉時，撥叉推動或帶動第二軸承8，進而推動或帶動連接套3運動，與第一齒輪I嚙合。
[0023]第一齒輪I與第一傳動軸4固定連接且二者中間有減震裝置9，減震裝置9可以是扭轉減震器或者其他能夠用于緩和第一齒輪I和連接套3嚙合時的相對旋轉沖擊力、實現平順嚙合的裝置。
[0024]當離合器需要分離時，氣/油缸活塞帶動執(zhí)行機構6推動第二軸承8，進而帶動連接套3沿軸向向遠離第一齒輪I的方向移動，實現第一齒輪I和連接套3的分離；當離合器需要結合時，氣/油缸活塞帶動執(zhí)行機構6推動第二軸承8，進而帶動連接套3沿軸向靠近第一齒輪1，第一齒輪I與連接套3慢慢結合，由于第一齒輪I的外齒10和連接套3的內齒的特殊結構，結合時順利且摩擦很小，第一傳動軸4上的減震裝置9，可以保證第一齒輪I與連接套3的結合更加平順。
[0025]對于為本實用新型的示范性實施例，應當理解為是本實用新型的權利要求書的保護范圍內其中的某一種示范性示例，具有對本領域技術人員實現相應的技術方案的指導性作用，而非對本實用新型的限定。
【權利要求】
1.一種用于軸連接的離合器，其特征在于，包括第一傳動軸，設置于第一傳動軸的第一齒輪，第二傳動軸，設置于第二傳動軸的第二齒輪，設置于第二齒輪外周并能夠相對于所述第一齒輪和第二齒輪移動的連接套，所述連接套內周設置有與所述第一齒輪和第二齒輪相哨合的齒槽。
2.根據權利要求1所述的用于軸連接的離合器，其特征在于:所述第一傳動軸一側為空心結構，所述第二傳動軸沿軸向延伸至所述第一傳動軸空心結構內，所述第一傳動軸與所述第二傳動軸之間設置有第一軸承；或者，所述第二傳動軸一側為空心結構，所述第一傳動軸沿軸向延伸至所述第二傳動軸空心結構內，所述第一傳動軸與所述第二傳動軸之間設置有第一軸承。
3.根據權利要求2所述的用于軸連接的離合器，其特征在于:所述第一齒輪外齒面向第二齒輪一側寬度小于遠離第二齒輪一側寬度。
4.根據權利要求3所述的用于軸連接的離合器，其特征在于:所述連接套與所述第二齒輪活動連接，所述連接套能夠相對于所述第二齒輪做軸向運動，但不能夠于相對于所述第二齒輪轉動。
5.根據權利要求4所述的用于軸連接的離合器，其特征在于:所述離合器設置有執(zhí)行機構，所述執(zhí)行機構作用于所述連接套，使所述連接套相對于所述第二齒輪做軸向運動。
6.根據權利要求5所述的用于軸連接的離合器，其特征在于:所述執(zhí)行機構與所述連接套之間設置有第二軸承。
7.根據權利要求6所述的用于軸連接的離合器，其特征在于:所述第一齒輪與所述第一傳動軸之間設置有減震裝置。
8.一種混合動力系統(tǒng)，包括發(fā)動機、電動機、變速箱，三者同軸連接，所述發(fā)動機與所述電動機之間設置有離合裝置，其特征在于:所述離合裝置為權利要求1?7任意一項所述的宦人興兩口名> O
【文檔編號】F16D23/12GK203822885SQ201420062897
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年2月12日 優(yōu)先權日:2014年2月12日
【發(fā)明者】孔昭松, 靜占國, 李強 申請人:天津市松正電動汽車技術股份有限公司