[发明专利]一种电磁齿嵌式离合器和双电机混联系统

说明书

技术领域

本发明涉及电机设备技术领域，尤其涉及一种电磁齿嵌式离合器和双电机混联系统。

背景技术

在汽车动力等领域，大都采用了双电机混联系统，即由ISG电机(即发电启动一体机)和驱动电机联动而成。ISG电机和驱动电机之间设置有离合器，通过该离合器的离合状态，来实现，切换双电机混联系统的纯电动、串联或者并联的驱动模式。

目前，该领域还没有专用的离合器，用于ISG电机和驱动电机之间。现有的用于双电机混联系统的离合器，都是直接沿用了传统汽车中的干式离合器，而干式离合器受限于其结构，具有占用空间大和重量大、传递的转矩容量有限、需要较大推力的外置执行机构驱动等缺点，上述缺点限制了汽车的双电机混联系统性能的进一步提高，成为了双电机混联系统的发展瓶颈。

基于此，本发明提供了一种专用于双电机混联系统的电磁齿嵌式离合器，以解决上述的问题，以及提供了一种包括该离合器的双电机混联系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电磁齿嵌式离合器，具有轴向尺寸短、重量轻、占用空间小、传递转矩大和动作迅速的优点，以适用于双电机混联系统，填补双电机混联系统的专用离合器的空白。

本发明的目的还在于提供一种双电机混联系统，该系统具有轻量化和集成化的优点。

基于上述第一目的，本发明提供了一种电磁齿嵌式离合器，该离合器包括环形电磁铁、定端面齿轮、环形衔铁、弹性复位机构和动端面齿轮，其中：

所述环形电磁铁和所述定端面齿轮的位置固定，所述定端面齿轮位于所述环形电磁铁的环内，且同轴心设置；

所述环形衔铁和所述动端面齿轮能够沿其轴向同步移动，所述环形衔铁套装并固定在所述动端面齿轮上，且同轴心设置；

所述环形电磁铁通电后，将所述环形衔铁磁吸至所述环形电磁铁上，使所述动端面齿轮与所述定端面齿轮相啮合；

所述弹性复位机构安装在所述环形衔铁上，用于在所述环形电磁铁断电后，驱使所述环形衔铁复位，以及驱使所述动端面齿轮脱离所述定端面齿轮。

优选的，所述环形衔铁的轴向端面上具有环形的凸止口，所述环形电磁铁的轴向端面上具有与所述凸止口相适配的环形的凹止口，所述环形衔铁磁吸至所述环形电磁铁上时，所述凸止口插装在所述凹止口内。

优选的，所述凸止口的端面上具有凹槽，所述凹槽为环形，且所述凹槽的环形与所述凸止口同轴心设置；

所述凹槽的两个槽边能够插装在所述环形电磁铁的凹止口内。

优选的，所述动端面齿轮与所述定端面齿轮的齿槽分别设置为矩形。

优选的，所述弹性复位机构包括定位板和弹簧，所述定位板的位置固定，所述弹簧安装在所述定位板和所述动端面齿轮之间，且所述弹簧呈压缩状态。

优选的，所述定位板为圆形板，其板中心与所述动端面齿轮同轴心设置；

所述动端面齿轮的中心处为无齿区域，所述无齿区域设置有多个沉孔，所述多个沉孔绕所述动端面齿轮的轴心对称排布；

所述弹簧设置为多个，多个所述弹簧一一对应的插装在所述多个沉孔内，其伸出的一端分别固接在所述圆形板上。

基于上述第二目的，本发明提供了一种双电机混联系统，该系统包括ISG电机和驱动电机，所述ISG电机和所述驱动电机之间安装有所述的电磁齿嵌式离合器。

优选的，所述ISG电机的铁芯设有环形的卡槽，所述卡槽的环形与所述ISG电机的主轴同轴心，所述环形电磁铁嵌装在所述卡槽内，且所述环形电磁铁的高度小于所述卡槽的槽深，用于形成所述环形电磁铁的所述凹止口；

所述定端面齿轮固定安装在所述ISG电机的主轴上。

优选的，所述动端面齿轮套装在所述驱动电机的主轴上，其能够随所述驱动电机的主轴同步转动，以及能够沿所述驱动电机的主轴轴向移动。

优选的，所述弹性复位机构的所述定位板固定安装在所述驱动电机的主轴的轴向端部。

综上所述，本发明提供的电磁齿嵌式离合器，该离合器的所述定端面齿轮位于所述环形电磁铁的环内，以及所述环形衔铁套装并固定在所述动端面齿轮上，大幅压缩了离合器的轴向尺寸，减小了离合器的占用空间和自身重量；该离合器采用环形电磁铁的电磁线圈控制离合状态，动作迅速；该离合器采用动端面齿轮和定端面齿轮的啮合传递扭矩，传递扭矩大且效率高。

进一步的，所述环形电磁铁和所述环形衔铁通过凹止口和凸止口配合，磁吸效果更可靠，尤其是，凸止口上设置有凹槽，该异形状的凸止口与环形电磁体的凹止口配合，能够使得吸合过程中电磁力与电流近似成正比，使得吸合过程柔和可控。