阅读说明：本技术 一种旋转离合器 (Rotary clutch ) 是由 强革涛 许明中 温青建 于 2019-08-28 设计创作，主要内容包括：本发明公开的一种旋转离合器,在活塞和摩擦耦合组件之间设置挡板,活塞和挡板之间形成第二密封油腔,当旋转离合器结合时,油液通过油管进入第二密封油腔,由于离合器的旋转运动,第二密封油腔中的润滑油会产生一定的离心压力,用于缓冲结合冲击力,活塞克服蝶形弹簧的弹力和油液的离心压力推动摩擦耦合组件贴合,从而降低换挡冲击力,改善换挡品质；同时,在离合器分离时,第二密封油腔中的润滑油产生的离心压力还能使活塞向离合器的前端移动,缩短了旋转离合器分离时的响应时间,实现离合器快速分离。(according to the rotary clutch disclosed by the invention, the baffle plate is arranged between the piston and the friction coupling assembly, the second sealed oil cavity is formed between the piston and the baffle plate, when the rotary clutch is combined, oil enters the second sealed oil cavity through the oil pipe, and due to the rotary motion of the clutch, lubricating oil in the second sealed oil cavity can generate certain centrifugal pressure for buffering the combined impact force, and the piston overcomes the elasticity of a belleville spring and the centrifugal pressure of the oil to push the friction coupling assembly to be attached, so that the gear shifting impact force is reduced, and the gear shifting quality is improved; meanwhile, when the clutch is separated, the centrifugal pressure generated by the lubricating oil in the second sealed oil cavity can also enable the piston to move towards the front end of the clutch, so that the response time of the rotating clutch during separation is shortened, and the clutch is quickly separated.)

一种旋转离合器

技术领域

本发明涉及机动车发动机技术领域，具体为一种旋转离合器及其使用方法。

背景技术

随着汽车行业的日益发展，对变速器的技术要求也越来越高，旋转离合器是液力自动变速器的主要零部件之一，直接影响换挡质量和驾驶的舒适性，现有的旋转离合器结构简单，工作可靠，常见于液力自动变速器中。

换挡过程中，进入离合器的油压较大，油液推动活塞使摩擦耦合片快速结合，在旋转离合器结合过程中，导致挡位出现换挡冲击力大的问题，影响换挡质量和驾驶的舒适性，现有的一般通过优化控制逻辑或者增加控制阀等方式，在一定程度可以改善这一现象，但增加了变速器结构的复杂性和成本，而且有一定的局限性。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种旋转离合器及其使用方法，该离合器活塞与摩擦耦合片之间设一个挡板，当旋转离合器结合时，由于自身的旋转运动，在挡板和活塞之间形成的油腔中的润滑油会产生一定的离心压力，能够缓冲离合器结合时的冲击力，提高换挡的舒适性。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种旋转离合器，其特征在于，包括外毂、活塞、蝶形弹簧、挡板、摩擦耦合组件和内毂；

其中，内毂同轴设置在外毂的壳体中，摩擦耦合组件设置在外毂壳体和内毂壳体之间，活塞、蝶形弹簧和挡板依次套设在外毂的毂轴上，并位于外毂的壳体中，挡板与摩擦耦合组件相邻；

活塞与外毂壳体之间的空间形成第一密封油腔，活塞和挡板之间的空间形成第二密封油腔；

外毂的毂轴中设置有第一油路和第二油路，第一油路的出口与第一密封油腔连通，第二油路的出口与第二密封油腔连通；

离合器结合时，第一密封油腔种的油压使活塞克服蝶形弹簧的弹力和第二密封油腔中油液的离心压力使摩擦耦合组件贴合。

有选的，所述挡板的中部设置有环形的油槽，油槽的开口侧与第二密封油腔连通。

有选的，所述油槽的截面为V型、内凹弧形或U型。

有选的，所述油槽的外壁上均布有若干加强筋。

有选的，所述外毂的毂轴上还设置有垫片和挡圈，用于对挡板轴向定位，阻止挡板向离合器后端移动。

有选的，所述活塞的两端设置凸环，活塞轴向中心截面为“工”字型，挡板的外侧壁与活塞一侧凸环的内壁滑动密封连接；

挡板、活塞端面和活塞凸环围成的空间为第二密封油腔。

有选的，所述外毂的壳体中设置有轴向的环形槽，活塞另一端的凸环伸入环形槽中，并与环形槽滑动密封连接；

外毂的壳体、活塞的端面和凸环围成的空间为第二密封油腔。

有选的，所述活塞的端面均布有多个通槽，通槽与第一油路连通，能够使油液均匀流入第一密封油腔。

有选的，所述活塞的端面上还设置有支撑块，用于阻止外毂壳体的端面与活塞的端面完全贴合。

有选的，所述外毂的毂轴为空心轴，毂轴的轴孔中设置有油管，油管的外径小于轴孔的直径，油管的两端与轴孔密封连接；

轴孔与油管外壁之间的空间形成第一油路，外毂的毂轴上设置有进油口和出油口，第一油路通过进油口与油泵连接，第一油路通过出油口与第一密封油腔连通；

油管的中心孔形成第二油路，外毂的毂轴上还设置有小进油孔，油管的出口通过小进油孔与第二密封油腔连通，油管的入口与油泵连接。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明提供的一种旋转离合器，在活塞和摩擦耦合组件之间设置挡板，活塞和挡板之间形成第二密封油腔，当旋转离合器结合时，油液通过油管进入第二密封油腔，由于离合器的旋转运动，第二密封油腔中的润滑油会产生一定的离心压力，用于缓冲结合冲击力，活塞克服蝶形弹簧的弹力和油液的离心压力推动摩擦耦合组件贴合，从而降低换挡冲击力，改善换挡品质；同时，在离合器分离时，第二密封油腔中的润滑油产生的离心压力还能使活塞向离合器的前端移动，缩短了旋转离合器分离时的响应时间，实现离合器快速分离。

进一步，在挡板上设置油槽，通过油槽控制第二密封油腔中油液的离心力，同时增加了第二密封油腔的空间。

进一步，在挡板上设置加强筋，提高挡板的抗变形能力，第二密封油腔的密封性能，提高使用寿命。

进一步，活塞的轴向截面设置有为“工”字型，使活塞能够同时挡板和外毂的壳体之间同时形成两个密封油腔，结构简单，研发制造成本低廉。

进一步，在活塞的端面上设置多个通槽30，润滑油通过通槽自活塞的端面均匀流向第一密封油腔，保证活塞受力均匀。

附图说明

图1为本发明旋转离合器的剖视图；

图2为本发明外毂的剖视图；

图3为本发明挡板的正视图；

图4为本发明挡板的剖视图；

图5为本发明活塞的正视图；

图6为本发明活塞的剖视图。

图中：1、外毂；2、油管；3、第一弹性挡圈；4、第一O型圈；5、第二O型圈；6、活塞；7、蝶形弹簧；8、挡板；9、第三O型圈；10、端面摩擦钢片；11、摩擦片；12、摩擦钢片；13、第二弹性挡圈；14、垫片；15、第三弹性挡圈；16、内毂；17、第二油道；18、进油孔；19、第一油道；20、出油孔；21、小进油孔；22、卡环槽；23、小通孔；24、第三密封槽；25、油槽；26、加强筋；27、凸台；28、第一密封槽；29、第二密封槽；30、通槽；31、支撑块。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。

参阅图1，一种旋转离合器，包括外毂1、活塞6、蝶形弹簧7、挡板8、摩擦耦合组件和内毂16。

其中，外毂1和内毂16同轴设置，外毂1和内毂16均包括毂轴和设置在其上的壳体，外毂1壳体的开口端和内毂16壳体的的开口端相对设置，内毂16壳***于外毂1壳体，摩擦耦合组件设置在外毂1壳体和内毂16壳体之间；

活塞6、蝶形弹簧7和挡板8依次套设在外毂轴上，活塞6与外毂1相邻，活塞6与蝶形弹簧7之间的空间形成第一密封油腔，活塞6和挡板8之间的空间形成第二密封油腔；

外毂1的毂轴为空心轴，油管2密封设置在外毂的轴孔中，油管2的外壁与毂轴的轴孔之间设置有间隙，该间隙形成第一油路19，第一油路的出口与第一密封油腔连通，油管2的出口与第二密封油腔连通。

离合器结合时，油液通过油管进入第二密封油腔中，活塞6克服蝶形弹簧的弹力和第二密封油腔中油液的离心压力使摩擦耦合组件贴合。

本申请提供的旋转离合器，在活塞和摩擦耦合组件之间设置挡板，活塞和挡板之间形成第二密封油腔，当旋转离合器结合时，油液通过油管进入第二密封油腔，由于离合器的旋转运动，第二密封油腔中的润滑油会产生一定的离心压力，用于缓冲结合冲击力，活塞克服蝶形弹簧的弹力和油液的离心压力推动摩擦耦合组件贴合，从而降低换挡冲击力，改善换挡品质；同时，在离合器分离时，第二密封油腔中的润滑油产生的离心压力还能使活塞向离合器的前端移动，缩短了旋转离合器分离时的响应时间，实现离合器快速分离。

参阅图2，所述油管2的直径小于外毂1轴孔的直径，油管2安装在轴孔中，油管2的端部还设置有第一弹簧挡圈3，用于对油管2轴向定位，油管2与轴孔的内部之间的间隙为第一油路19，外毂1的毂轴上设置有进油孔18和出油孔20，进油孔18的入口和变速器的油泵连接，进油孔18的出口与第一油路19连通，出油孔20的入口与第一油路19连通，出油孔20的出口与第一密封油腔连通。

外毂1的毂轴上还设置有小进油孔21，油管2中设置有第二油路17，第二油路17的入口与变速器的油泵连接，出口通过小进油孔21与第二密封油腔连通，第一油路和第二油路形成该离合器的控制油压油路。

参阅图5和6，活塞6的两端设置凸环，活塞6轴向中心截面为“工”字型，活塞6空套在外毂1轴上，并能够沿外毂1的毂轴轴向移动，活塞6中心的内圆面上设置有第二密封槽29，第二密封槽29中设置第一O型圈4，活塞6通过第一O型圈4与外毂1的毂轴密封；

外毂1壳体的内部设置有轴向凹槽，凹槽的开口侧朝向离合器的后端，活塞6一侧的凸环伸入轴向凹槽中，该凸环的内壁上设置第一密封槽28，第一密封槽28中设置第二O型圈5，凸环通过第二O型圈5与外毂的轴向凹槽密封连接；活塞6另一侧的凸环延伸至挡板8的顶部，挡板8的顶部通过第三O型圈9与该凸环的内壁密封。

活塞6的端面上设有凸台27，碟形弹簧的外圆侧壁抵接在凸台的侧壁上，对碟形弹簧7进行限位；活塞位于第一密封油腔中的端面上均布有三处通槽30，润滑油通过通槽自活塞的端面均匀流向第一密封油腔，保证活塞受力均匀；此外活塞位于第一密封油腔的端面上均布三处支撑块31，支撑块的顶部能够与外毂1壳体接触，防止外毂1壳体的端面与活塞的端面完全贴合，支撑块31有利于润滑油均匀流至整个活塞端面。

外毂1壳体的侧壁、活塞端面和凸环围成的空间为第一密封油腔，出油孔20设置在毂轴上，并与第一密封油腔连通。

蝶形弹簧7位于活塞6和挡板8之间，蝶形弹簧7套设在外毂1的毂轴上，蝶形弹簧7的外边缘向活塞的一侧倾斜，并抵接在活塞6的端面上，当离合器结合时，用于对活塞施加阻力，蝶形弹簧7的内边缘与挡板的内孔边缘抵接。

参阅图3和4，挡板8为圆环型结构，套设在外毂1的毂轴上，毂轴上还套设有垫片14和第三弹性挡圈15，用于对挡板8进行轴向定位，阻止挡板向离合器后端移动。

挡板8的中部设置有环形的油槽25，油槽25与第二密封油腔连通，所述油槽的截面为V型、内凹弧形或U型，优选为V型。

该挡板8外圆侧壁上设有第三密封槽24，用于安装第三O型圈9，在油槽25的外壁上均布有若干加强筋26，用于增加油槽的强度，同时油槽增加了活塞6和挡板8之间形成的第二密封油腔的空间。

内毂16的毂轴设置在外毂1的毂轴的轴孔中，内毂16的壳***于外毂的壳体中，内毂16的壳体上设置有外花键，外毂1的壳体上设置内花键。

摩擦耦合组件包括若干个间隔设置的摩擦片11和摩擦钢片12组成；摩擦片11和摩擦钢片12通过花键安装在外毂壳体和内毂壳体之间，摩擦片11和摩擦钢片12分别与内毂16和外毂1的花键配合传递动力，外毂1壳体的内壁上设置有台阶面，摩擦耦合组件的端面摩擦钢片10抵接在台阶面上，外毂1花键后端设有卡环槽22，卡环槽22位于中设置有第二弹性挡圈13，并位于摩擦耦合组件的端部，台阶面和第二弹性挡圈13对摩擦耦合组件进行轴线限位。

外毂1的壳体上并位于花键的位置均布有小通孔23，用于给摩擦片和摩擦钢片提供飞溅润滑。

下面对本发明提供的旋转离合器的工作进行详细的阐述，旋转离合器包括结合过程和分离过程，具体如下：

1、旋转离合器结合

变速器中的离合器换挡控制阀调节来自油泵的润滑油的油压，并将润滑油自进油孔18流入，经油第一油路19，从出油孔20流出至活塞6和外毂1之间的第一密封油腔中，润滑油经过活塞6前端面的通槽30均匀流至整个端面并进入第一密封油腔中；同时，变速器中的压力调节阀将润滑油经油管2中的第二油道17进入毂轴中，并通过小进油孔21流至第二密封油腔中，给第二密封油腔中注入一定量的润滑油。

离合器在工作时，离合器自身旋转运动状态，因此该第二密封油腔内的润滑油会产生一定的离心压力。

第一密封油腔中的润滑油在压力的作用下，推动活塞6向离合器后端移动，在移动的过程中活塞6需要克服碟形弹簧7的弹性力和第二密封油腔中润滑油的离心压力，然后推动摩擦钢片和摩擦片逐渐贴合，完成离合器的结合。

第二密封油腔中润滑油的离心压力，能够缓冲离合器在结合过程中活塞的冲击力，提高结合的柔和性，改善换挡质量。

当离合器结合时，第二密封油腔的空间达到最小，部分液压油进入挡板的油槽25中，此时润滑油的离心压力由油槽25内润滑油构成，且离心半径和压力最小，并形成最终的平衡状态。

来自变速器油泵的润滑油经系统压力阀和离合器换挡控制阀调节后，输入第一油路19。

来自变速器油泵的润滑油经系统压力阀和离合器换挡控制阀调节后，输入第二油路17。

2、旋转离合器断开

旋转离合器释放油压时，活塞6在碟形弹簧7的作用下向前移动，此时第二密封油腔内润滑油的离心半径逐步变大，因此润滑油的离心压力变大，润滑油的离心压力和碟形弹簧7的弹力共同推动活塞6向离合器前端移动，能够加快离合器摩擦片11和摩擦钢片分离过程，缩短离合器分离时间，有助于缩短换挡响应时间，提高换挡质量。

本发明设计的一种旋转离合器，该离合器活塞与摩擦耦合组件之间设一个挡板，挡板外圆与离合器活塞之间通过O型圈密封，形成一个相对密封的油腔；当旋转离合器结合时，由于自身的旋转运动，在该油腔中的润滑油会产生一定的离心压力，用于缓冲结合冲击，从而降低换挡冲击力，改善换挡品质；同时在离合器分离时，该油腔中的润滑油还缩短了旋转离合器分离时的响应时间，实现离合器快速分离。该旋转离合器在不改变原有控制逻辑和不增加液压元器件的条件下，缓冲了旋转离合器结合过程中的冲击力，提高了换挡质量，同时还缩短了旋转离合器分离时的响应时间，实现离合器快速分离；该旋转离合器结构简单，换挡质量舒适，具有较高的使用价值和推广价值。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。