阅读说明：本技术 汽车变速器干式制动装置 (Automotive transmission dry-type braking device ) 是由 王豫 段福海 陈军 梁欢文 何思杰 于 2019-08-28 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种汽车变速器干式制动装置,钳体架内部设置活塞和制动盘,制动盘套装于变速器转轴,活塞的一端面离合地抵住制动盘的侧面,活塞的另一端面与钳体架的内壁形成活塞腔；当向活塞腔内压注或卸压液体时,使活塞产生往复动作,通过抵住或离开制动盘,以离合地传动制动盘,使变速器转轴被制动,实现实现结合-制动或分离-释放的工作过程,适用于新能源汽车变速器外置式干式制动,具有可靠性高、耗能小、离合响应快速、降低生产成本的特点。(The invention discloses a kind of automotive transmission dry-type braking devices, setting piston and brake disc inside caliper frame, brake disc is set in speed changer shaft, resists to an end face clutch of piston the side of brake disc, and the other end of piston and the inner wall of caliper frame form plunger shaft；When the pressure injection into plunger shaft or when unloading press liquid, piston is set to generate reciprocating action, by resisting or leaving brake disc, with clutch it is driven brake disc, it is braked speed changer shaft, it realizes combination-braking or separation-release course of work, is suitable for new-energy automobile speed changer external dry type braking, have the characteristics that high reliablity, less energy-consuming, clutch response quickly, reduce production cost.)

汽车变速器干式制动装置

技术领域

本发明属于传动机构制动设备，具体是涉及一种应用于汽车变速器的制动装置。

背景技术

传统变速器的壳体内湿式换挡的主要有手动拨叉变速器MT、自动电子换挡拨叉变速器AMT、液压湿式摩擦片自动变速器AT以及湿式双离合变速器DCT，壳体外干式制动的主要有手动档的干式离合器，另外还有部分干式双离合变速器。拨叉换挡时间较长，难以快速响应换挡需求，动力间断以及换挡能耗大，难以混合动力和纯电动车辆快速智能化换挡需求，采用湿式摩擦副及液压系统，导致传动效率低、液压系统耗能大、成本高等问题，也难以适应混合动力和纯电动车辆需求，干式双离合存在转动惯量大、传递转矩有限等问题。目前新能源汽车变速器绝大部分采用电子拨叉加同步器换挡，换挡时间较长，动力间断现象频现，换挡顿挫感严重。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种可靠性高、耗能小、离合响应快速、降低生产成本的汽车变速器干式制动装置。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种汽车变速器干式制动装置，包括用于容纳变速器转轴的钳体架，所述钳体架内部设置活塞和制动盘，制动盘可轴向往复活动地套装于变速器转轴，活塞的一端面离合地抵住制动盘的侧面；所述活塞的另一端面与钳体架的内壁形成活塞腔。

进一步地，所述制动盘与活塞之间设置主摩擦环。

进一步地，所述制动盘的一侧面与活塞之间一体地装配主摩擦环和主衬盘，主摩擦环离合地抵住制动盘，主衬盘抵住活塞。

进一步地，所述制动盘的另一侧面与钳体架的内壁之间一体地装配副摩擦环和副衬盘，副摩擦环离合地抵住制动盘。

进一步地，所述活塞腔储存液体或气体。

进一步地，所述活塞腔连通液压泵。

进一步地，所述钳体架的外侧壁安装有导向销。

进一步地，所述制动盘的圆周上设置多个用于测速感应的凸齿，所述钳体架的制动盘处设置测速传感器。

进一步地，所述摩擦环的周边设置有用于导向的凸块，钳体架的内壁开设有与凸块配合的轴向缺口。

进一步地，所述钳体架由罩体和缸体构成；所述罩体内部设置制动盘、摩擦环和衬盘，缸体内部设置活塞，活塞与缸体的内壁形成活塞腔。

实施上述技术方案，由于钳体架内部设置活塞，当向活塞腔内压注或卸压液体时，使活塞产生往复动作，通过抵住或离开制动盘，以离合地传动制动盘，使变速器转轴被制动，实现实现结合-制动或分离-释放的工作过程。

汽车变速器干式制动装置适用于新能源汽车变速器外置式干式制动，也适用于新能源汽车电机外置式转子锁止机构，具有以下优点：1、结合扭矩大，实现大速比的传动结合和分离，满足目前新能源汽车两档乃至多档变速器大速比差换挡要求；2、响应迅速，可靠性高，执行响应时间一致；3、大幅度减少摩擦材料不规则磨损的现象，保证摩擦副的制动效果；4、体积大幅度减少，转动惯量小；5、传动结构较为简单、成本低；6、分离时损耗极小，不受外界环境的影响。

附图说明

图1为汽车变速器干式制动装置的原理示意图。

图2为汽车变速器干式制动装置的立体***结构示意图。

图中：1-控制器芯片，2-储油器，3-液压泵，4-高压蓄能器，5-蓄能压力传感器，6-加压阀，7-制动压力传感器，8-卸压阀，9-缸体，10-罩体，11-副摩擦环，12-副衬盘，13-主摩擦环，14-主衬盘，15-制动盘，16-支架，17-挡圈，18-活塞，19-密封圈，20-导向销，21-变速器转轴，22-变速器壳体，23-测速传感器，24-导向销固定螺栓，25-罩体固定螺栓，26-挡圈固定螺栓，27-防尘罩，28-消音片，29-散热孔，30-凸齿，31-散热槽，32-通风槽，33-轴向缺口，34-导向圆槽，35-活塞腔，36-凸块。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1和图2所示，汽车变速器干式制动装置主要由缸体9、活塞18、罩体10、制动盘15、摩擦环和衬盘组成。

变速器壳体22伸出变速器转轴21，位于变速器转轴21周围的变速器壳体22的侧面安装支架16，支架16上设置有导向圆槽34。在缸体9上设置有密封圈19，将活塞18置于缸体9之中可沿缸体9轴向移动，在罩体10内部依次安装有副摩擦环11、制动盘15和主摩擦环13。缸体9与罩体10固定连接成钳体架，缸体9通过导向销20与导向圆槽34配合连接，使钳体架可沿导向圆槽往复移动。缸体9内设置活塞18，活塞18端面与缸体9内侧壁形成活塞腔35。

副摩擦环11的侧面与副衬盘12固定连接，副摩擦环11和副衬盘12与变速器转轴21具有间隙，副衬盘12周边有凸块36。主摩擦环13的侧面与主衬盘14固定连接，主衬盘14周边具有凸块36。罩体10内侧设置有与凸块36配合连接的轴向缺口33，轴向缺口33安装有消音片28，使得副摩擦环11和主摩擦环13可沿轴向缺口在活塞18轴向上作往复运动。制动盘15与变速器转轴21通过花键结构连接，制动盘15与变速器转轴21转速一致，制动盘15可沿轴向移动。

在变速器转轴21的端部设置有挡圈17，挡圈17通过键销定位于变速器转轴端，并与变速器转轴21固定连接，挡圈17限制制动盘15脱离变速器转轴21。

控制器芯片1分别与液压泵3、加压阀6、卸压阀8、制动压力传感器7、蓄能压力传感器5电性连接。储油器2、液压泵3、高压蓄能器4依次通过油管连接组成液压系统，液压系统直接安装集成于汽车底盘。加压阀6与高压蓄能器4直接连接，卸压阀8直接与储油器2连接，制动压力传感器7设置在加压阀6与缸体9之间，蓄能压力传感器5安装于高压蓄能器4上。

控制器芯片1用于控制液压泵3对汽车变速器干式制动装置的加压或卸压，汽车变速器干式制动装置实现结合、制动或分离、释放工作过程。

制动盘15的侧面上分布设置有散热孔29，在副摩擦环11和主摩擦环13上均设置有散热槽。罩体10设置有通风槽32，通风槽32开口正对制动盘15。导向销20与支架16之间设置有防尘套27。

将测速传感器23与罩体10固定连接，制动盘15圆周上均布设置有多个凸齿30，将测速传感器23距离凸齿在制动盘15的径向上的间距设置为1.8～2.2mm，测速传感器23与控制器芯片1电性连接。

汽车变速器干式制动装置安装于变速器壳体外，结合过程中产生的热量和尘屑不影响内部，拆卸维修方便，维修成本大幅下降。

汽车变速器干式制动装置主要控制策略和主要工作过程为：

1、结合-制动。蓄能压力传感器5检测到高压蓄能器4的液压值低于蓄能设定值(蓄能设定值大于制动设定值)，控制器芯片1指示液压泵3从储油器2抽取制动液往高压蓄能器4增压到设定值；当控制器芯片1接收到控制命令后，加压阀6打开，卸压阀8关闭，高压制动液进入缸体9的活塞腔中，由于活塞18只能轴向移动，因而活塞18在高压制动液作用下向左推动主摩擦环13并贴合制动盘15，由于与主摩擦环13固定连接的主衬盘14的凸块与罩体10的轴向滑道配合连接，因而主摩擦环13只能轴向移动；由于钳体架在导向销20与支架16的导向圆槽的配合连接下，钳体架只能轴向移动，在主摩擦环13向左贴住制动盘15后，在反作用力下，钳体架向右移动，由于与副摩擦环11固定连接的主衬盘12的凸块与罩体10的轴向滑道配合连接，因而副摩擦环11只能轴向移动，因而在钳体架的向右推动下，副摩擦环11向右贴住制动盘15；随着活塞腔内液压力不断增大，作用在制动盘15上的制动力矩在副摩擦环11和主摩擦环13的作用下不断增大，制动盘15逐渐被制动，当活塞腔的液压力达到一定值后，制动盘15被完全制动，此时制动压力传感器7检测到活塞腔液压力值小于制动设定值，因而加压阀6保持打开，卸压阀8保持关闭，活塞腔内的液压力值继续提高，当制动压力传感器7检测的液压力值达到制动设定值后，控制器芯片1指令加压阀6关闭，卸压阀8保持关闭。若制动压力传感器7检测到液压力值小于最低限值(最低限值低于制动设定值，高于制动盘被完全制动时的液压力值)，控制器芯片1指令加压阀6打开，卸压阀8保持关闭，使得活塞腔内的液压力值提高到制动设定值。若测速传感器23检测到制动盘15发生转动，且转动速度到达设定阈值时，控制器芯片1指令加压阀6打开，卸压阀8保持关闭，提高活塞腔内的液压力值，进而作用在副摩擦环11和主摩擦环13的夹紧力不断增加，制动盘15上的制动力矩不断增大，当测速传感器23检测到制动盘15被完全制动后，控制器芯片1指令加压阀6关闭，卸压阀8保持关闭。

2、分离-释放。当制动盘15由制动状态向释放状态转变时，控制器芯片1按控制命令控制卸压阀8打开，加压阀6关闭，制动液通过卸压阀8回流到储油器2，活塞腔的液压力值降低，由于活塞18只能轴向移动，进而主摩擦环13在弹性变形恢复力作用下向右移动，主摩擦环13与制动盘15右端分离，同时，在反作用力下，钳体架向左移动，副摩擦环11在弹性变形恢复力作用下向左移动，副摩擦环11与制动盘15左端分离，当测速传感器23检测到制动盘15发生旋转并达到设定转速后，控制器芯片1指令卸压阀8关闭，加压阀6关闭，完成制动盘15的分离-释放。

以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。