專利名稱：用于混合動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的雙向不等矩減震裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及混合動(dòng)力汽車的傳動(dòng)系統(tǒng)，具體地涉及一種用于混合動(dòng)力傳動(dòng)系 統(tǒng)的扭矩傳遞裝置。
背景技術(shù)：
混合動(dòng)力汽車作為一種新興的節(jié)能環(huán)保型汽車，其技術(shù)和市場(chǎng)正處于一種蓬勃發(fā) 展階段，發(fā)展我國(guó)自己的混合動(dòng)力汽車產(chǎn)業(yè)，可在較短的時(shí)間內(nèi)縮短與世界先進(jìn)汽車技術(shù) 水平的差距，同時(shí)也有利于保障我國(guó)汽車行業(yè)健康持續(xù)的發(fā)展。目前，一般的混合動(dòng)力汽 車的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)中，發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸是通過傳統(tǒng)的摩擦離合器與混合動(dòng)力變速箱連接并傳遞 動(dòng)力的，發(fā)動(dòng)機(jī)在正向傳遞扭矩時(shí)，如果阻力太大超過了離合器的摩擦力，離合器即會(huì)打 滑，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)得到保護(hù)。由于在混合動(dòng)力汽車的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)中扭矩的傳遞是雙向 的，也就是說，一方面，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)曲軸將扭矩通過摩擦離合器傳遞給變速箱的輸入軸， 另一方面，變速箱的驅(qū)動(dòng)電機(jī)也經(jīng)常需要將扭矩通過摩擦離合器反向傳遞給發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸， 以便倒拖啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，而傳統(tǒng)的摩擦離合器主要依靠從動(dòng)盤與飛輪面和壓盤面的摩擦力 來傳遞扭矩的，因此其雙向可以傳遞的最大扭矩是相同的，假如我們將最大可傳遞扭矩設(shè) 為T。，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)向發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸反向傳遞扭矩時(shí)，由于此時(shí)變速箱一端的扭矩全部傳遞給 發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸，而發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸存在上下止點(diǎn)，在上下止點(diǎn)處所需的扭矩最大，假如該最大扭矩 設(shè)為Tsmax，而在上下止點(diǎn)之間的最小所需扭矩設(shè)為Tsmin,所以發(fā)動(dòng)機(jī)存在一個(gè)(T。-Tsmin) (Tc-Tsmax)的扭矩震蕩，進(jìn)而導(dǎo)致整車的震動(dòng)，要減小震動(dòng)的幅度，必須減小可傳遞的最大 扭矩T。，然而，由于受正向傳遞動(dòng)力的限制，可傳遞的最大扭矩T。無法降低。此外，在倒 拖啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，由于發(fā)動(dòng)機(jī)處于空載狀態(tài)，因此，容易導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速急劇升高，并導(dǎo) 致發(fā)動(dòng)機(jī)的損壞。例如中國(guó)專利文獻(xiàn)上公開的一種新型的汽車用的離合器，其公告號(hào)為 CN2588122Y，由離合器蓋總成和離合器從動(dòng)盤總成組成，其特點(diǎn)在于，離合器蓋采用鋼板沖 壓件，可提高其使用壽命并減輕重量，但如果將其用于混合動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)，由于無法滿足混 合動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)對(duì)扭矩傳遞的雙向不等矩要求，因此同樣存在上述問題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種專門適用于混合動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)、正反向可傳遞不 同扭矩從而有效保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)、并可有效減輕發(fā)動(dòng)機(jī)在反向倒拖啟動(dòng)時(shí)的整車震動(dòng)的雙向不
等矩減震裝置。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案一種用于混合動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng) 的雙向不等矩減震裝置，包括飛輪盤、與飛輪盤同軸依次排列且相互貼合的從動(dòng)盤與壓盤、 與飛輪盤外側(cè)固定連接的飛輪蓋、以及設(shè)于飛輪蓋和壓盤之間用于使壓盤壓緊從動(dòng)盤的膜 片彈簧，所述從動(dòng)盤在與飛輪盤和壓盤貼合的兩側(cè)端面設(shè)有摩擦片，所述的雙向不等矩減 震裝置還設(shè)有一個(gè)雙向不等矩組件，所述雙向不等矩組件由二個(gè)分別與壓盤和飛輪蓋同軸 連接的鋸齒環(huán)組成，鋸齒環(huán)在軸向一側(cè)端面設(shè)有沿圓周方向排列的鋸齒，二個(gè)鋸齒環(huán)的鋸齒方向相對(duì)并相互嚙合，所述鋸齒一側(cè)齒面為發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩傳遞面，另一側(cè)齒面為電機(jī)扭矩 傳遞面，所述發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩傳遞面與鋸齒環(huán)軸向的夾角大于電機(jī)扭矩傳遞面與鋸齒環(huán)軸向的 夾角。本實(shí)用新型是在現(xiàn)有技術(shù)的摩擦離合器的基礎(chǔ)上，增加了一個(gè)設(shè)置在飛輪蓋和壓盤 之間的雙向不等矩組件，將膜片彈簧的壓力產(chǎn)生的摩擦力設(shè)定在一個(gè)較小的值，以便限定 反向傳遞扭矩時(shí)的最大扭矩，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)正向傳遞扭矩時(shí)，需要傳遞的扭矩大于由膜片彈簧 的壓力產(chǎn)生的摩擦力所能傳遞的最大扭矩，此時(shí)飛輪盤和從動(dòng)盤之間會(huì)產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的趨 勢(shì)，從而在分別與壓盤和飛輪蓋連接的兩個(gè)鋸齒環(huán)的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩傳遞面之間產(chǎn)生壓力，上 述壓力可分解成一個(gè)軸向分力和一個(gè)圓周方向的切向分力，上述軸向分力使從動(dòng)盤與飛輪 盤和壓盤之間的壓力增加，從而使其摩擦力加大，以便傳遞較大的扭矩，通過設(shè)定合適的發(fā) 動(dòng)機(jī)扭矩傳遞面與鋸齒環(huán)軸向的夾角，可確保有一個(gè)合理的正向傳遞的最大扭矩，以便在 發(fā)動(dòng)機(jī)阻力過大時(shí)，使從動(dòng)盤和飛輪盤以及壓盤之間打滑，進(jìn)而保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)，使其免于損 壞；當(dāng)由電機(jī)向發(fā)動(dòng)機(jī)反向傳遞扭矩時(shí)，如果扭矩大于由膜片彈簧的壓力產(chǎn)生的摩擦力所 能傳遞的最大扭矩，則兩個(gè)鋸齒環(huán)的電機(jī)扭矩傳遞面之間產(chǎn)生壓力，上述壓力同樣可分解 成一個(gè)軸向分力和一個(gè)圓周方向的切向分力，上述軸向分力使從動(dòng)盤與飛輪盤和壓盤之間 的壓力增加，從而使其摩擦力加大，以便傳遞較大的扭矩，通過設(shè)定合適的電機(jī)扭矩傳遞面 與鋸齒環(huán)軸向的夾角，可確保有一個(gè)合理的反向傳遞的最大扭矩，以便在電機(jī)反向拖動(dòng)發(fā) 動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，通過限定反向最大可傳遞扭矩，可限定發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而有效保護(hù)發(fā) 動(dòng)機(jī)，使其免于損壞；由于發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩傳遞面與鋸齒環(huán)軸向的夾角大于電機(jī)扭矩傳遞面與 鋸齒環(huán)軸向的夾角，因此其反向傳遞時(shí)的最大扭矩要小于正向傳遞的最大扭矩，滿足混合 動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)對(duì)雙向傳遞扭矩的不等矩要求，從而可顯著減輕發(fā)動(dòng)機(jī)在倒拖啟動(dòng)時(shí)因扭矩 變化所產(chǎn)生的震動(dòng)的幅度，進(jìn)而有效降低整車的震動(dòng)，實(shí)現(xiàn)其減震功能。作為優(yōu)選，所述鋸齒呈劈形，其一側(cè)的電機(jī)扭矩傳遞面與鋸齒環(huán)軸向平行。當(dāng)電機(jī) 對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)反向傳遞的扭矩大于時(shí)，如果扭矩大于由膜片彈簧的壓力產(chǎn)生的摩擦力所能傳遞 的最大扭矩，則兩個(gè)鋸齒環(huán)的電機(jī)扭矩傳遞面之間產(chǎn)生壓力，由于電機(jī)扭矩傳遞面與鋸齒 環(huán)軸向平行，上述壓力在鋸齒環(huán)軸向的分力為零，因此，反向可傳遞的最大扭矩即為由膜片 彈簧的壓力產(chǎn)生的摩擦力所決定的最大可傳遞扭矩，選擇合適的膜片彈簧的彈力，即可設(shè) 定合理的反向最大可傳遞扭矩，從而可簡(jiǎn)化雙向不等矩組件的設(shè)計(jì)，同時(shí)有利于對(duì)反向最 大可傳遞扭矩的精確控制。作為優(yōu)選，所述鋸齒環(huán)的鋸齒的齒頂設(shè)有圓角，有利于提高鋸齒的強(qiáng)度以及兩個(gè) 鋸齒環(huán)之間的完全嚙合。作為優(yōu)選，所述鋸齒環(huán)的鋸齒的齒根處設(shè)有圓角，齒根處圓角的半徑小于齒頂?shù)?圓角半徑，或者也可在鋸齒的齒根處設(shè)置通槽。從而有利于消除齒根處的應(yīng)力集中，提高鋸 齒的強(qiáng)度，并有利于兩個(gè)鋸齒環(huán)之間的完全嚙合。綜上所述，本實(shí)用新型具有如下有益效果采用雙向不等矩組件，可實(shí)現(xiàn)正反向不 等矩傳遞扭矩，顯著降低反向傳遞扭矩倒拖啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)的整車震動(dòng)，有利于發(fā)動(dòng)機(jī)的保 護(hù)。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；[0010]圖2是本實(shí)用新型的雙向不等矩組件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型的雙向不等矩組件的鋸齒環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實(shí)用新型的雙向不等矩組件的鋸齒環(huán)齒面受力分析示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述。在圖1、圖2所示的實(shí)施例中，本實(shí)用新型的用于混合動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的雙向不等矩 減震裝置的基本部分和現(xiàn)有的摩擦離合器相似，包括依次同軸排列的一個(gè)和發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸13 相連接的飛輪盤1、與變速箱軸14相連接的從動(dòng)盤2、與從動(dòng)盤2貼合的壓盤3、與飛輪盤1 外側(cè)固定連接的飛輪蓋4、以及設(shè)于飛輪蓋4和壓盤3之間用于使壓盤3壓緊從動(dòng)盤2的 膜片彈簧5，所述從動(dòng)盤2在與飛輪盤1和壓盤3貼合的兩側(cè)端面設(shè)有摩擦片7，此外，在飛 輪蓋4和壓盤3之間還設(shè)有一個(gè)雙向不等矩組件6，所述雙向不等矩組件6由二個(gè)鋸齒環(huán)8 組成，二個(gè)鋸齒環(huán)8分別與壓盤3和飛輪蓋4同軸連接；如圖3所示，鋸齒環(huán)8在軸向一側(cè) 端面設(shè)有沿圓周方向排列的劈形鋸齒12，所述劈形鋸齒12中與鋸齒環(huán)8軸線平行的齒面為 電機(jī)扭矩傳遞面10，另一側(cè)齒面為發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩傳遞面9，兩個(gè)鋸齒環(huán)8的鋸齒12方向相對(duì) 并相互嚙合，其嚙合狀態(tài)如圖2所示，為提高鋸齒12的強(qiáng)度，并確保鋸齒12之間的完全嚙 合，在鋸齒12的齒頂設(shè)置圓角，并在齒根處設(shè)置矩形通槽11。下面就本實(shí)用新型的工作原理作進(jìn)一步的說明。利用膜片彈簧5的彈力使壓盤3、從動(dòng)盤2以及飛輪盤1三者之間貼合，并依靠其 壓力所產(chǎn)生的摩擦力而使飛輪盤1和從動(dòng)盤2之間產(chǎn)生一個(gè)不變的可傳遞扭矩，我們將上 述可傳遞扭矩設(shè)為Tb，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)正向傳遞扭矩時(shí)，其扭矩的傳遞包括由膜片彈簧5的彈力所 限定的摩擦力來實(shí)現(xiàn)的Tb、以及由不等矩組件6的壓力所產(chǎn)生的摩擦力來實(shí)現(xiàn)的扭矩Ta，由 于此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)所需傳遞的扭矩大于Tb，因此在飛輪盤1和從動(dòng)盤2之間會(huì)產(chǎn)生相互轉(zhuǎn)動(dòng)的 趨勢(shì)，并進(jìn)一步導(dǎo)致分別與飛輪蓋4和壓盤3連接的不等矩組件6的兩個(gè)鋸齒環(huán)8之間產(chǎn) 生相互轉(zhuǎn)動(dòng)的趨勢(shì)，所以，在兩個(gè)鋸齒環(huán)8的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩傳遞面9之間會(huì)產(chǎn)生一個(gè)壓力，我 們將此壓力設(shè)為F，如圖4所示，壓力F可分解成一個(gè)軸向分力Fx和一個(gè)圓周方向的切向分 力Fy，軸向分力Fx使壓盤3、從動(dòng)盤2以及飛輪盤1之間的壓力增加，從而增加摩擦力，進(jìn) 而使正向的可傳遞扭矩變成Tb+Ta，假如我們將發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩傳遞面9與鋸齒環(huán)8軸向的夾角 設(shè)為α，則Fx = F· sin α，因此通過調(diào)整夾角α的大小，即可將正向的可傳遞扭矩調(diào)整到 一個(gè)合適的值，使之能滿足發(fā)動(dòng)機(jī)正常傳遞扭矩的需要，同時(shí)，在汽車阻力過大時(shí)，飛輪盤1 和從動(dòng)盤2之間能產(chǎn)生打滑，從而保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)，使其免于損壞；當(dāng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過變速箱軸14 反向傳遞扭矩而倒拖啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，由于此時(shí)不等矩組件6的兩個(gè)鋸齒環(huán)8之間是通過電 機(jī)扭矩傳遞面10傳遞壓力的，而電機(jī)扭矩傳遞面10與鋸齒環(huán)8的軸向平行，由前述公式可 知，其在水平方向的分力為零，因此反向的最大可傳遞扭矩即為Tb，從而實(shí)現(xiàn)正反向的不等 矩傳遞，通過調(diào)整膜片彈簧5的彈力，使上述最大可傳遞扭矩Tb與電機(jī)反向傳遞扭矩倒拖 啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)所需的扭矩相等，從而可限定反向的最大可傳遞扭矩T。= Tb，進(jìn)而減小發(fā)動(dòng) 機(jī)的扭矩震蕩(T。_Tsmin) (T。-Tsmax)，并顯著降低整車的震動(dòng)，實(shí)現(xiàn)其減震的目的；此外，由 于反向可傳遞的最大扭矩T。= Tb,因此可避免因扭矩過大導(dǎo)致倒拖啟動(dòng)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速急劇 升高而損壞。
權(quán)利要求一種用于混合動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的雙向不等矩減震裝置，包括飛輪盤(1)、與飛輪盤(1)同軸依次排列且相互貼合的從動(dòng)盤(2)與壓盤(3)、與飛輪盤(1)外側(cè)固定連接的飛輪蓋(4)、以及設(shè)于飛輪蓋(4)和壓盤(3)之間用于使壓盤(3)壓緊從動(dòng)盤(2)的膜片彈簧(5)，所述從動(dòng)盤(2)在與飛輪盤(1)和壓盤(3)貼合的兩側(cè)端面設(shè)有摩擦片(7)，其特征是，所述的雙向不等矩減震裝置還設(shè)有一個(gè)雙向不等矩組件(6)，所述雙向不等矩組件(6)由二個(gè)分別與壓盤(3)和飛輪蓋(4)同軸連接的鋸齒環(huán)(8)組成，鋸齒環(huán)(8)在軸向一側(cè)端面設(shè)有沿圓周方向排列的鋸齒(12)，二個(gè)鋸齒環(huán)(8)的鋸齒(12)方向相對(duì)并相互嚙合，所述鋸齒(12)一側(cè)齒面為發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩傳遞面(9)，另一側(cè)齒面為電機(jī)扭矩傳遞面(10)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩傳遞面(9)與鋸齒環(huán)(8)軸向的夾角大于電機(jī)扭矩傳遞面(10)與鋸齒環(huán)(8)軸向的夾角。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于混合動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的雙向不等矩減震裝置，其特征是， 所述鋸齒(12)呈劈形，其一側(cè)的電機(jī)扭矩傳遞面(10)與鋸齒環(huán)(8)軸向平行。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于混合動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的雙向不等矩減震裝置，其特征 是，所述鋸齒環(huán)(8)的鋸齒(12)的齒頂設(shè)有圓角。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于混合動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的雙向不等矩減震裝置，其特征是， 所述鋸齒環(huán)(8)的鋸齒(12)的齒根處設(shè)有圓角，其半徑小于鋸齒齒頂?shù)膱A角半徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于混合動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的雙向不等矩減震裝置，其特征是， 所述鋸齒(12)的齒根處設(shè)有通槽(11)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于混合動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的雙向不等矩減震裝置，包括飛輪盤、從動(dòng)盤、壓盤、飛輪蓋、雙向不等矩組件以及設(shè)于飛輪蓋和壓盤之間用于使壓盤壓緊從動(dòng)盤的膜片彈簧，所述雙向不等矩組件由二個(gè)分別與壓盤和飛輪蓋同軸連接的鋸齒環(huán)組成，二個(gè)鋸齒環(huán)在軸向一側(cè)端面設(shè)有沿圓周方向排列的鋸齒并相互嚙合，所述鋸齒一側(cè)齒面為發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩傳遞面，另一側(cè)齒面為電機(jī)扭矩傳遞面，所述發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩傳遞面與鋸齒環(huán)軸向的夾角大于電機(jī)扭矩傳遞面與鋸齒環(huán)軸向的夾角。本實(shí)用新型采用雙向不等矩組件，可實(shí)現(xiàn)正反向不等矩傳遞扭矩，從而減小反向傳遞扭矩時(shí)的整車震動(dòng)，并有利于發(fā)動(dòng)機(jī)的保護(hù)，因而適用于混合動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)中的扭矩傳遞。
文檔編號(hào)F16F15/133GK201714904SQ201020129290
公開日2011年1月19日 申請(qǐng)日期2010年2月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月15日
發(fā)明者余衛(wèi), 張彤, 李書福, 楊健, 程相, 雷國(guó)輝, 韓兵, 馬智濤, 黃智明 申請(qǐng)人:浙江吉利控股集團(tuán)有限公司;上海華普汽車有限公司