技术领域
[0001] 本
发明属于车辆
传动系统技术领域，适用于纯电动
汽车两档变速箱，具体涉及一种常闭湿式
多片离合器及其执行机构和控制方法。
背景技术
[0002] 湿式多片离合器具有
摩擦系数稳定、接合平顺、噪音小、
转动惯量小、使用寿命长、制造成本低、便于设计、适用性高等优势，目前在汽车传动系统中得到了非常广泛的应用，其中包括汽车自动变速箱(AT)、
双离合器变速箱(DCT/DSG)、四驱系统中央
差速器等传动系统零部件。
电机作为纯电动汽车的动
力源，工作转速高于普通
发动机转速，拥有上述优点的湿式多片离合器与干式膜片
弹簧离合器相比，运用在纯电动汽车上有着更加显著的优势。
[0003] 如图1所示，传统的常闭式膜
片弹簧离合器的压紧力是由带分离指的
膜片弹簧a提供的，压在分离指上的膜片弹簧分离
轴承b轴向运动推动膜片弹簧a的分离指位移实现离合器的结合与分离。膜片弹簧分离轴承b套装在
传动轴d或传动轴上的分离套筒c上，故膜片弹簧分离轴承b的最小径向尺寸受到了限制。在传递相同的转矩下，与膜片弹簧离合器相比，多片离合器径向尺寸小，若采用膜片弹簧作为压紧元件，会导致了膜片弹簧分离指的受力点远离轴线，空间上的安排不合理，膜片弹簧
支撑点相对较难布置。此外，由于分离轴承轴向尺寸较大，在使用中会增加多片离合器的轴向尺寸，从而导致变速箱的轴向尺寸较大。
[0004] 而现有的湿式多片离合器的结合与分离一般是由液压控制，液压控制系统是由机械油
泵或
电子油泵、
蓄能器、压力控制
阀、
电磁阀等组成。该液压控制系统除了能够控制离合器的压紧力平稳变化之外，还兼顾变速箱选换挡功能，为选、换挡执行机构提供动力。目前，大部分的纯电动汽车两档变速箱无需选、换挡机构。例如，在
专利CN201610473243.6一种
电动车无动力中断换挡变速箱及其换挡控制方法中提出了一种纯电动汽车两档变速箱，其不需要选、换挡机构。在无需选、换挡机构的情况下，建立液压驱动系统，单独为多片离合器执行机构提供动力，成本相对较高，性价比低。
发明内容
[0005] 针对上述
现有技术中存在的
缺陷，本发明提供了一种常闭湿式多片离合器及其执行机构和控制方法，能够在不使用液压控制系统的情况下，控制离合器
摩擦片与
钢片之间的压力平稳变化。结合
说明书附图，本发明的技术方案如下：
[0006] 一种常闭湿式多片离合器，由外毂1、第一止推轴承2、下
压板3、摩擦组件、内毂6、第二
碟形弹簧7、第二压盘8、第一碟形弹簧9、第一压盘10以及分离轴承11组成；
[0007] 所述外毂1、下压板3和内毂6依次安装在变速箱
输入轴26上，第一止推轴承2安装在外毂1与内毂6之间，摩擦组件安装在下压板3和内毂6之间，摩擦组件圆周内侧与外毂1在圆周方向相对固定，摩擦组件圆周外侧与内毂6在圆周方向相对固定；
[0008] 所述内毂6固定在变速箱输入轴26上，且下压板3与内毂6沿轴向滑动连接；
[0009] 所述第二碟形弹簧7的第二碟簧卡爪卡接在内毂6的圆周外沿上，所述下压板3上设有立柱3A，第二压盘8通过第一紧固
螺栓13与穿过内毂6的所述立柱3A固定连接，进而实现将第二碟形弹簧7预紧在内毂6与第二压盘8之间；
[0010] 所述第一碟形弹簧9的第一碟簧卡爪卡接在第二压盘8的圆周外沿上，第一压盘10通过轴肩螺栓14与第二压盘8连接，进而实现将第一碟形弹簧9压装在第一压盘10与第二压盘8之间，且第一压盘10相对轴肩螺栓14轴向滑动；
[0011] 所述分离轴承11安装在第一压盘10中心开设的轴承座内，在外力的作用下分离轴承11推动第一压盘10沿轴向滑动。
[0012] 进一步地，所述摩擦组件由依次交错堆叠的摩擦片4和钢片5组成；
[0013] 所述摩擦片4的圆周外侧沿径向均匀设有矩形齿，摩擦片4通过矩形齿沿轴向滑动安装在外毂1
侧壁上开设的矩形
齿槽内；
[0014] 所述钢片5的圆周内侧沿径向均匀设有矩形齿，钢片5通过矩形齿沿轴向滑动安装在内毂6侧壁外侧开设的矩形齿槽内；
[0015] 位于外毂1一侧的最外层摩擦片4与下压板3
底板上的环形凸台滑磨
接触；
[0016] 位于内毂6一侧的最外层摩擦片4与内毂6的环形外沿板滑磨接触；
[0017] 在下压板3与内毂6的轴向滑动下，摩擦片4与钢片5压紧或分离，以实现内毂6与外毂1之间动力的传递或中断。
[0018] 进一步地，所述第一碟形弹簧9与第二碟形弹簧7为结构相同的锥盘形，且在自由状态下第一碟形弹簧9与第二碟形弹簧7的内锥高度与其厚度的比值均大于
[0019] 进一步地，所述外毂1的端面上开有用于与外部
法兰配合
定位的定位孔，以及用于与外部法兰固定连接螺栓孔，外毂1通过与外部法兰配合连接实现将摩擦组件传递的动力向外传递。
[0020] 进一步地，所述内毂6的中心为开有中心孔的底座，在底座中心孔的内侧壁上开有花
键槽，内毂6的底座与变速箱输入轴26轴端外
花键配合连接，使内毂6随变速箱输入轴26同步旋转，内毂6的底座一端穿过下压板3底板的中心孔直接通过第一止推轴承2顶压在外毂1的端面上，内毂6的底座另一端通过第一
卡簧27轴向固定在变速箱输入轴26外花键上的卡簧槽内，以实现内毂6的轴向固定；
[0021] 所述内毂6从底座外侧壁轴向中间
位置向圆周外侧延伸有环形底板，在环形底板上沿圆周方向均匀开有若干光孔，下压板3的立柱3A一一对应地穿过内毂6的环形底板上的光孔；
[0022] 所述内毂6的环形底板外沿沿轴向向右延伸有圆筒形侧壁，圆筒形侧壁的外侧壁表面开有若干沿轴向设置的矩形齿槽，内毂6的圆筒形侧壁外侧通过矩形齿槽与下压板3内侧的矩形齿滑动连接；
[0023] 所述内毂6的环形外沿板的外沿设有一圈环形凸台，在环形凸台的径向内侧均匀开有若干第二碟簧卡槽，所述第二碟形弹簧7的第二碟簧卡爪一一对应卡接在第二碟簧卡槽内。
[0024] 进一步地，所述第二压盘8为开有中心孔的圆盘，在第二压盘8中心孔的圆周方向均匀开有若干与立柱3A一一对应的通孔，第一紧固螺栓13穿过该通孔与立柱3A
螺纹连接；
[0025] 所述第二压盘8与第一碟形弹簧9相配合一侧端面的圆周外沿上设有一圈环形凸台，在该环形凸台的径向内侧均匀开有若干第一碟簧卡槽，所述第一碟形弹簧9的第一碟簧卡爪一一对应卡接在第一碟簧卡槽内；
[0026] 所述第二压盘8与第二碟形弹簧7相配合一侧端面外侧开有环形的避让槽，当第二压盘8沿轴向压紧第二碟形弹簧7至最大形变时，第二压盘8通过避让槽避免与内毂6发生干涉。
[0027] 进一步地，所述分离轴承11为
角接触轴承。
[0028] 所述一种常闭湿式多片离合器的执行机构，由直流电机16、底板19、
滚针轴承20、第二止推轴承21、第二卡簧22、导向板23、梯形
丝杠24和丝杠滑套25组成；
[0029] 所述直流电机16输出端的直流电机法兰16A、底板19与导向板23依次设置并固定在变速箱壳体18上；
[0030] 梯形丝杠24一端与直流电机16的
输出轴同轴连接，梯形丝杠24的光轴段通过滚针轴承20安装在底板19内，所述丝杠滑套25内侧与梯形丝杠24的螺纹轴段
螺纹连接，丝杠滑套25外侧通过导向花键滑动安装在导向板23内侧，在梯形丝杠24的旋转带动下，丝杠滑套25沿导向板23直线滑动；
[0031] 所述第二止推轴承21安装在梯形丝杠24的光轴段与螺纹轴段之间的轴肩处，且第二止推轴承21在梯形丝杠24轴向力的作用下被压紧在底板19外端的环形凹槽内，第二卡簧22安装在梯形丝杠24卡簧槽内，与底板19的侧面接触，进而实现梯形丝杠24的轴向固定；
[0032] 所述丝杠滑套25的端部与所述分离轴承11配合连接，其中，在所述丝杠滑套25的端部加工有导向套和限位轴肩，分离轴承11的
内圈套装在丝杠滑套25端部的导向套上，且分离轴承11的内圈端面顶靠在丝杠滑套25端部的限位轴肩上，分离轴承11在丝杠滑套25的带动下沿轴向直线运动。
[0033] 进一步地，所述执行机构还包括光电
编码器15；
[0034] 所述光电编码器15安装在直流电机16后端，用于测量直流电机16的输出轴旋转时产生的光电脉冲数；
[0035] 所述光电编码器15与变速箱
控制器信号连接，将测得的直流电机16的输出轴旋转时产生的光电脉冲数发送给变速箱控制器，并通过变速箱控制器确定控制分离轴承11的轴向位移量。
[0036] 一种常闭湿式多片离合器的控制方法，其中：
[0037] 所述离合器的结合控制方法如下：
[0038] 当第一碟形弹簧9和第二碟形弹簧7均无外力作用时，在第一紧固螺栓13的固定连接下，第二碟形弹簧7预紧在第二压盘8与内毂6之间，第二碟形弹簧7作用于第二压盘8和内毂6上的力分别为大小相同且方向相反的力，其中，第二碟形弹簧7作用于第二压盘8的力依次经由螺栓13和下压盘3传递并作用在摩擦组件上，在该作用力的
挤压下，摩擦组件被压紧，且该作用力最终通过摩擦组件传递至内毂6的一端面上，最终该作用力与第二碟形弹簧7作用于内毂6另一端面上的大小相等方向相反的力相抵消，此时，常闭式湿式多片离合器处于结合状态，并传动动力，所述动力经由内毂6传递至摩擦组件，所述摩擦组件再将动力传递至外毂1，动力最终经由与外毂1相连的外部法兰盘输出；
[0039] 所述离合器的分离控制方法如下：
[0040] 在执行机构的作用下，分离轴承11推动第一压盘10向第二压盘8一侧直线运动，在轴肩螺栓14的预紧下，安装在第一压盘10和第二压盘8之间的第一碟形弹簧9产生一定形变，随着第一压盘10的向靠近第二压盘8一侧移动，第一碟形弹簧9的形变逐渐变大，第一碟形弹簧9的形变力也越来越大，第一碟形弹簧9作用于第二压盘8的力逐渐增大，第二压盘8将该作用力传递给第二碟形弹簧7，由于第二碟形弹簧7在内毂6与第二压盘8之间处于预紧状态，而第二压盘8又通过第一紧固螺栓13固定在内毂6上，故，第一紧固螺栓13与第二压盘8相接触的作用面上存在着与第二碟形弹簧7预紧力大小相同的作用力，当第一碟形弹簧9的形变力小于第二碟形弹簧7预紧力时，在第二碟形弹簧7预紧力作用下，第一紧固螺栓13与第二压盘8相接触的作用面上仍存在作用力，且该作用力大小等于第一碟形弹簧9的形变力与第二碟形弹簧7预紧力之差，且该作用力亦即为摩擦片4与钢片5之间的压紧力，故，当摩擦组件之间存在压紧力时，该压紧力即为第一碟形弹簧9的形变力与第二碟形弹簧7预紧力之差，故通过控制第一碟形弹簧9的形变量，实现摩擦组件之间压紧力的缓慢变化，故而可通过执行机构对所述离合器的分离或结合进行精确且平稳的控制；
[0041] 随着执行机构继续推动第一压盘10向第二压盘8一侧移动，当第一碟形弹簧9的形变所产生的形变力恰好等于第二碟形弹簧7的预紧力时，第一紧固螺栓13与第二压盘8相接触的作用面上的作用力等于零，即第一紧固螺栓13与第二压盘8相接触的作用面上无作用力，摩擦组件之间亦无作用力，此时，摩擦片4与钢片5之间不再传递摩擦转矩，所述离合器将处于分离状态，离合器无动力传递。
[0042] 与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
[0043] 1、本发明所述常闭湿式多片离合器采用两片碟形弹簧，其中一片碟形弹簧作为预紧元件，而另一片碟形弹簧将执行机构的轴向位移转换成弹簧的形变力，用于实现摩擦片与钢片之间压紧力的缓慢变化，从而通过本发明所述常闭湿式多片离合器实现输入到输出力矩的平顺转换。
[0044] 2、本发明所述常闭湿式多片离合器的执行机构采用
电动机械结构，无需建立起复杂的液压系统执行机构，可大幅度降低变速箱的加工难度以及制造成本。
[0045] 3、本发明所述常闭湿式多片离合器采用的弹性元件为碟形弹簧，与传统的膜片弹簧相比，在形变量-弹簧力的对应关系上，碟形弹簧与膜片弹簧同样具有同样优异的力学特性，但碟形弹簧较膜片弹簧更容易加工，且加工成本较低，此外，碟形弹簧独特的力学特性可以使摩擦片与钢片无滑摩之后迅速分离。
[0046] 4、本发明所述常闭湿式多片离合器采用的分离轴承为
角接触球轴承，与传统的分离轴承相比通用性更强，成本更低；且分离轴承置于第一压盘内，径向尺寸小且不占用轴向尺寸，大幅度地节省了离合器所占用的空间。
附图说明
[0047] 图1为现有的膜片弹簧离合器结构示意图；
[0048] 图2为本发明所述常闭湿式多片离合器及其执行机构的爆炸分解示意图；
[0049] 图3为本发明所述常闭湿式多片离合器的执行机构的爆炸分解示意图；
[0050] 图4为本发明所述常闭湿式多片离合器在执行机构的控制下处于压紧结合状态时的剖视图；图5为本发明所述常闭湿式多片离合器中的碟形弹簧的弹簧力-形变量特性曲线图。
[0051] 图中：
[0052] a 膜片弹簧， b 膜片弹簧分离轴承， c 分离套筒， d 传动轴；
[0053] 1 外毂， 2 第一止推轴承， 3 下压板， 4 摩擦片，[0054] 5 钢片， 6 内毂， 7 第二碟形弹簧， 8 第二压盘，[0055] 9 第一碟形弹簧， 10 第一压盘， 11 分离轴承， 12 执行机构，[0056] 13 第一紧固螺栓， 14 轴肩螺丝， 15 光电编码器， 16 直流电机，[0057] 17 第二紧固螺栓， 18 变速箱壳体， 19 底板， 20 滚针轴承，[0058] 21 第二止推轴承， 22 第二卡簧， 23 导向座， 24 梯形丝杠，[0059] 25 丝杠滑套， 26 变速箱输入轴， 27 第一卡簧；
[0060] 3A-立柱， 6A-第二碟簧卡槽， 7A-第二碟簧卡爪， 8A-第一碟簧卡槽，[0061] 9A-第一碟簧卡爪， 16A-直流电机法兰。
具体实施方式
[0062] 为清楚、完整地描述本发明所述技术方案及其具体工作过程，结合说明书附图，本发明的具体实施方式如下：
[0063] 为了描述更加清晰，本具体实施方式中所述的左或右，是指图4中的左侧或右侧。
[0064] 如图2和图4所示，本发明提供了一种常闭湿式多片离合器，包括：外毂1、第一止推轴承2、下压板3、摩擦片4、钢片5、内毂6、第二碟形弹簧7、第二压盘8、第一碟形弹簧9、第一压盘10以及分离轴承11。
[0065] 所述外毂1为一侧带有端面的薄壁圆筒形，外毂1的侧壁上沿圆周方向均匀分布有平行于外毂1轴线的矩形齿槽，所述矩形齿槽用于与摩擦片4圆周外沿的矩形齿匹配插装；外毂1的端面上沿圆周方向均匀分布有六个沉头螺栓孔，外毂1通过沉头螺栓与外部法兰固定连接；外毂1的端面中心位置还开有一个中心阶梯孔，该中心阶梯孔左侧直径较大的孔为外部法兰定位孔，外部法兰的外端可加工定位凸台，配合安装在外毂1中心阶梯孔的外部法兰定位孔内，以保证外毂1与外部法兰的
同轴度，直径较小的孔供变速箱输入轴26穿过；外毂1与变速箱输入轴26同轴安装，外毂1的轴向与径向定位均由与外部法兰的固定连接而实现。
[0066] 所述第一止推轴承2套装在变速箱输入轴26上，第一止推轴承2的左侧端面顶靠在外毂1端面内侧，第一止推轴承2的右侧端面顶靠在内毂6端面外侧。
[0067] 所述变速箱输入轴26的轴端部加工有一段外花键，外花键上还加工有卡簧槽，变速箱输入轴26通过轴承支撑安装在变速箱壳体18上，在变速箱壳体18的限制下，变速箱输入轴26仅沿轴向旋转而无轴向直线运动。
[0068] 所述下压板3底板上设有环形凸台，下压板3环形凸台的径向内侧加工有与内毂6外圆周侧壁的滑槽配合的矩形齿，下压板3通过该矩形齿轴向滑动连接在内毂6外圆周侧壁的矩形齿槽端部，且下压盘3底板与外毂1之间留有一定的空间以保证下压盘3的轴向运动空间；在下压板3环形凸台径向内侧的底板上沿圆周方向均匀设有六个垂直于底板的立柱3A，所述立柱3A内开有
内螺纹；下压板3底板中心位置开有中心孔。
[0069] 所述内毂6的中心为开有中心孔的底座，在底座中心孔的内侧壁上开有花键槽，从底座外侧壁轴向中间位置向圆周外侧延伸有环形底板，在环形底板上沿圆周方向均匀开有六个光孔，环形底板外沿沿轴向向右延伸有圆筒形侧壁，圆筒形侧壁的外侧壁表面开有五组沿轴向设置的矩形齿槽，在圆筒形侧壁顶部向圆周外侧延伸有环形外沿板，在环形外沿板的的右侧端面上，沿环形外沿板的外沿设有一圈环形凸台，在该环形凸台的径向内侧均匀开有六个第二碟簧卡槽6A；所述内毂6同轴设置在外毂1的内侧，变速箱输入轴26依次穿过外毂1、第一止推轴承2和下压板3后，内毂6的底座与变速箱输入轴26轴端外花键配合连接，使内毂6随变速箱输入轴26同步旋转，内毂6的底座一端穿过下压板3底板的中心孔直接通过第一止推轴承2顶压在外毂1的端面上，内毂6的底座另一端通过第一卡簧27轴向固定在变速箱输入轴26外花键上的卡簧槽内，以实现内毂6的轴向固定，内毂6的圆筒形侧壁外侧通过矩形齿槽与下压板3环形凸台内侧的矩形齿滑动连接，下压板3的六个立柱3A一一对应地穿过内毂6的环形底板上的六个光孔，实现内毂6与下压板3之间沿轴向相对滑动。
[0070] 所述摩擦片4与钢片5组成本发明所述离合器的摩擦组件，并同轴安装在下压板3与内毂6之间，其中，所述摩擦片4与钢片5依次交错堆叠，所述摩擦片4的圆周外侧沿径向均匀设有矩形齿，摩擦片4通过矩形齿滑动安装在外毂1侧壁上开设的矩形齿槽内，以实现摩擦片4相对于外毂1轴向相对滑动，所述钢片5的圆周内侧沿径向均匀设有矩形齿，钢片5通过矩形齿滑动安装在内毂6圆筒形侧壁外侧开设的矩形齿槽内，以实现钢片5相对于内毂6轴向相对滑动；位于外毂1一侧的最外层摩擦片4与下压板3底板上的环形凸台滑磨接触，位于内毂6一侧的最外层摩擦片4与内毂6的环形外沿板滑磨接触；在下压板3与内毂6的轴向滑动下，摩擦片4与钢片5相互分离或压紧，以实现内毂6与外毂1之间动力的传递或中断。
[0071] 所述第二碟形弹簧7为一端口径大，另一端口径小的锥盘形，在第二碟形弹簧7的大口径端沿圆周方向分布有六个第二碟簧卡爪7A，所述第二碟簧卡爪7A呈沿着第二碟形弹簧7锥面的方向向外设延伸状，所述第二碟形弹簧7与内毂6同轴设置，且其六个第二碟簧卡爪7A一一对应卡接在内毂6的环形凸台内侧的六个第二碟簧卡槽6A内。
[0072] 所述第二压盘8为圆心位置开有中心通孔的圆盘，第二压盘8与第二碟形弹簧7同轴设置，且第二压盘8一端面沿轴向顶压在第二碟形弹簧7的小孔径一端，第二压盘8另一端面上靠近中心通孔的位置开有环形凹槽，沿环形凹槽底面圆周方向均匀开有六个通孔，六个通孔中，每两个通孔之间还开有一个
螺纹孔，即共开有六个螺纹孔，在第二压盘8环形凹槽一侧的端面圆周外沿上设有一圈环形凸台，在该环形凸台的径向内侧均匀开有六个第一碟簧卡槽8A；所述第二压盘8环形凹槽上的六个通孔与下压板3的六个立柱3A上的内螺纹孔一一对应，第二压盘8并通过第一紧固螺栓13紧固在下压板3的立柱3A端面上，进而通过第二压盘8将第二碟形弹簧7沿轴向压紧在内毂6上，以实现第二碟形弹簧7预紧在第二压盘8与内毂6之间，为摩擦组件提供压紧力；此外，在第二压盘8与第二碟形弹簧7压紧一侧的端面上，沿圆周外侧开有一个环形避让槽，当第二压盘8沿轴向压紧第二碟形弹簧7至最大形变时，第二压盘8通过该环形避让槽实现对内毂6最外端环形凸台的避让，以避免发生干涉碰撞。
[0073] 所述第一碟形弹簧9与第二碟形弹簧7的结构相同，即所述第一碟形弹簧9亦为一端口径大，另一端口径小的锥盘形，在第一碟形弹簧9的大口径端沿圆周方向分布有六个第一碟簧卡爪9A，所述第一碟簧卡爪9A呈沿着第一碟形弹簧9锥面的方向向外设延伸状，所述第一碟形弹簧9与第二压盘8同轴设置，且其六个第一碟簧卡爪9A一一对应卡接在第二压盘8的环形凸台内侧的六个第一碟簧卡槽8A内。
[0074] 且所述第一碟形弹簧9与第二碟形弹簧7自由状态下内锥高度与碟形弹簧的厚度比值大于
[0075] 所述第一压盘10与第一碟形弹簧9同轴设置，且第一压盘10的端面沿轴向顶压在第一碟形弹簧9的小孔径一端，在第一压盘10端面上，沿圆周方向上均匀地开有六个光孔，第一压盘10上的六个光孔与第二压盘8环形凹槽底面上的六个螺纹孔一一对应，第一压盘10通过轴肩螺栓14与第二压盘8相连接，其中，轴肩螺栓14的螺纹端与第二压盘8上的螺纹孔固定连接，且轴肩螺栓14的轴肩端面压紧在第二压盘8的环形凹槽底面上，轴肩螺栓14的光杆端与第一压盘10上的光孔滑动配合连接，实现第一压盘10沿轴肩螺栓14的光杆端轴向滑动，且通过对轴肩螺栓14的长度进行选取，使第一压盘10与第二压盘8的轴向距离最大时，第一压盘10将向第一碟形弹簧9沿轴向施加一定的压紧力使第一碟形弹簧9产生形变，而第一碟形弹簧9因形变而产生的
变形力可保证第一碟形弹簧9在旋转运动时与第二压盘8之间的位置相对固定。
[0076] 所述第一压盘10的中心位置同轴设有轴承座，所述分离轴承11安装在该轴承座内，所述分离轴承11为角接触轴承。
[0077] 上述常闭湿式多片离合器中，随着第一压盘10在外力的作用下沿轴向直线运动，摩擦组件之间实现压紧或分离，进而实现离合器的结合或分离，实现动力的传递或中断，具体控制详见下文。
[0078] 如图2和图3所示，本发明还公开了一种常闭湿式多片离合器的执行机构，包括：光电编码器15、直流电机16、底板19、滚针轴承20、第二止推轴承21、第二卡簧22、导向板23、梯形丝杠24、丝杠滑套25以及变速箱控制器。
[0079] 所述直流电机16输出端的电机壳体外侧设有直流电机法兰16A，所述直流电机法兰16A、底板19和导向板23沿轴向依次设置，并均通过第二紧固螺栓17固定在变速箱壳体18上，其中，在与第二紧固螺栓17配合连接处，所述变速箱壳体18、直流电机法兰16A和底板19的对应位置均开有同轴的光孔，所述导向板23对应位置上开有螺纹孔，所述第二紧固螺栓17依次穿过变速箱壳体18、直流电机法兰16A和底板19，最后与导向板23螺纹固定连接，实现将直流电机法兰16A、底板19和导向板23固定连接在变速箱壳体18上；所述直流电机法兰
16A、底板19和导向板23的中心位置上开有同轴的通孔，供梯形丝杠24穿过。
[0080] 为了便于描述，将所述梯形丝杠24直径较小的一端成为小端，即梯形丝杠24的动力连接端，直径较大的一端称为大端，即梯形丝杠24的螺纹传动端。在所述梯形丝杠24的大端加工有梯形丝杠螺纹，梯形丝杠24的小端加工有一段光轴，光轴上加工有卡簧槽，梯形丝杠24的小端末尾加工有矩形
块；所述直流电机16的输出轴端加工有与梯形丝杠24小端矩形块相匹配的矩形凹槽，梯形丝杠24小端的矩形块与直流电机16输出轴的矩形凹槽配合安装，直流电机16的转矩通过矩形块与矩形槽传递至梯形丝杠24；梯形丝杠24的小端光轴段支撑安装在滚针轴承20内，而所述滚针轴承20压装在所述底板19中心通孔内；所述底板19靠近直流电机16的一端加工有台肩，滚针轴承20压装在该台肩上，以实现滚针轴承20在该端的轴向平移限位；底板19另一端加工有环形凹槽，第二止推轴承21在梯形丝杠24的轴向力的作用下压紧在该环形凹槽内，进而实现滚针轴承20在该端的轴向平移限位；所述第二卡簧22安装在梯形丝杠24小端光轴段的卡簧槽内，梯形丝杠24的大端与小端之间形成的轴肩顶在第二止推轴承21内圈端面上，因此，梯形丝杠24的轴向平移
自由度被限制。
[0081] 所述导向板23中心通孔内侧壁上加工有沿轴向的矩形花键导向槽，与之相匹配地，所述丝杠滑套25外侧壁上加工有矩形导向花键，丝杠滑套25沿轴向滑动连接在导向板23中心通孔内，且丝杠滑套25在导向板23矩形花键导向槽的导向下，仅沿轴向平移运动，而无旋转运动；在所述丝杠滑套25的中心位置沿轴向开有与梯形丝杠24的梯形丝杠螺纹相匹配的螺纹孔，梯形丝杠24与丝杠滑套25螺纹配合连接，在梯形丝杠24的旋转带动下，丝杠滑套25沿导向板23轴向直线运动。
[0082] 所述丝杠滑套25与梯形丝杠24的螺纹段根部配合连接一端顶靠在第二止推轴承21的
外圈端面上，丝杠滑套25与梯形丝杠24的螺纹段顶部配合连接端通过上述常闭湿式多片离合器的分离轴承11与第一压盘10配合安装，其中，所述丝杠滑套25与分离轴承11相配合的一端加工有导向套和限位轴肩，分离轴承11的内圈套装在丝杠滑套25端部的导向套上，且分离轴承11的内圈端面顶靠在丝杠滑套25端部的限位轴肩上，在丝杠滑套25的带动下，分离轴承11可沿轴向直线运动。
[0083] 所述光电编码器15安装在直流电机16后端，用于测量直流电机16的输出轴旋转时产生的光电脉冲数。光电编码器15与变速箱控制器(图中未显示)信号连接，将测得的测量直流电机16输出轴旋转时产生的光电脉冲数发送给变速箱控制器，变速箱控制器将光电脉冲数转化为直流电机16输出轴转动的角度。根据变速箱控制器内存储的碟形弹簧力学特性曲线MAP图以及换挡策略，将直流电机16输出轴转动的角度转换为第一压盘10的轴向位移(即第一碟形弹簧9的变形量)，进一步查表计算得到摩擦片4与钢片5之间的压紧力，以实现对离合器所传递
扭矩的精确控制。
[0084] 在上述常闭湿式多片离合器的执行机构中，直流电机16输出转矩驱动梯形丝杠24旋转，梯形丝杠24带动丝杠滑套25沿导向板23轴向直线滑动，并进一步带动分离轴承11沿轴向直线运动，最终通过分离轴承11带动第一压盘10沿轴向运动，实现对离合器分离或结合的执行控制。
[0085] 根据上述常闭湿式多片离合器及其执行机构的组成结构，本发明还提供了一种常闭湿式多片离合器的控制方法，所述控制方法具体阐述如下：
[0086] 本发明所述常闭式湿式多片离合器的动力传递路线为：动力由变速箱输入轴26输入，首先变速箱输入轴26将动力传递至内毂6，然后内毂6将动力通过摩擦组件传递至外毂1，最后外毂1通过外接法兰盘将动力输出。
[0087] 具体地，动力经由变速箱输入轴26输入后，变速箱输入轴26通过端部与内毂6的底座之间的花键连接，将动力传递至内毂6，钢片5通过圆周内侧的矩形齿安装在内毂6外侧的矩形齿槽内，一方面钢片5可随内毂6同步旋转，另一方面钢片5可沿内毂6的轴向相对直线滑动，而摩擦片4通过圆周外侧的矩形齿安装在外毂1矩形齿槽内，一方面摩擦片4可随外毂1同步旋转，另一方面摩擦片4可沿外毂1的轴向相对直线滑动；
[0088] 当执行机构无动力输出时，即第一碟形弹簧9和第二碟形弹簧7均无外力作用时，在第一紧固螺栓13的固定连接下，第二碟形弹簧7预紧在第二压盘8与内毂6之间，故，第二碟形弹簧7作用于第二压盘8和内毂6上的力分别为大小相同且方向相反的力；其中，第二碟形弹簧7作用于第二压盘8的力依次经由螺栓13和下压盘3传递并作用在与下压板3底板滑磨接触的摩擦片4表面，又由于内毂6沿轴向固定，故在该作用力的挤压下，交错堆叠的摩擦片4与钢片5被压紧，且该作用力最终通过与内毂6环形外沿板滑磨接触的摩擦片4传递至内毂6一端面上，最终该作用力与第二碟形弹簧7作用于内毂6另一端面上的大小相等方向相反的力相抵消，此时，常闭式湿式多片离合器处于结合状态，并传动动力；
[0089] 如上所述，当执行机构无动力输出时，即离合器在无外力作用下处于结合状态，动力经由内毂6传递至钢片5，钢片5与摩擦片4之间产生摩擦转矩并将动力传递至摩擦片4，摩擦片4再将动力传递至外毂1，外毂1通过螺栓与外部法兰盘连接，最终动力经由外部法兰盘输出。
[0090] 当需要所述离合器分离时，所述执行机构开始工作，为了方便描述，本具体实施方式中，设定将丝杠滑套25向靠近第一压盘10一侧运动时直流电机16的旋转方向称为正向，将丝杠滑套25向远离第一压盘10一侧运动时直流电机16的旋转方向称为反向。
[0091] 当需要所述离合器分离时，执行机构中，直流电机16正向旋转，直流电机16通过输出轴驱动梯形丝杠24正向旋转，梯形丝杠24带动丝杠滑套25沿导向板23轴向向靠近第一压盘10一侧直线运动，丝杠滑套25进一步通过分离轴承11推动第一压盘10向第二压盘8一侧直线运动；第一碟形弹簧9安装在第一压盘10和第二压盘8之间，在轴肩螺栓14的预紧下，第一碟形弹簧9产生一定形变，在该形变对应的变形力作用下，第一碟形弹簧9在旋转过程中相对于第二压盘8的位置不发生变动；
[0092] 随着第一压盘10的向靠近第二压盘8一侧移动，第一碟形弹簧9的形变逐渐变大，第一碟形弹簧9的形变力也越来越大，第一碟形弹簧9作用于第二压盘8的力逐渐增大，第二压盘8将该作用力传递给第二碟形弹簧7，由于第二碟形弹簧7在内毂6与第二压盘8之间处于预紧状态，而第二压盘8又通过第一紧固螺栓13固定在内毂6上，故，第一紧固螺栓13与第二压盘8相接触的作用面上存在着与第二碟形弹簧7预紧力大小相同的作用力，当第一碟形弹簧9的形变力小于第二碟形弹簧7预紧力时，即第一碟形弹簧9作用在第二压盘8上的力小于第二碟形弹簧7预紧力，故此时在第二碟形弹簧7预紧力作用下，第一紧固螺栓13与第二压盘8相接触的作用面上仍存在作用力，且该作用力大小等于第一碟形弹簧9的形变力与第二碟形弹簧7预紧力之差，且该作用力亦即为摩擦片4与钢片5之间的压紧力，故，当摩擦片4与钢片5之间存在压紧力时，该压紧力即为第一碟形弹簧9的形变力与第二碟形弹簧7预紧力之差，故通过控制第一碟形弹簧9的形变量，可实现摩擦片4与钢片5之间压紧力的缓慢变化，故而可通过执行机构对所述离合器的分离或结合进行精确且平稳的控制。
[0093] 随着执行机构继续推动第一压盘10向靠近第二压盘8一侧移动，当第一碟形弹簧9的形变所产生的形变力恰好等于第二碟形弹簧7的预紧力时，第一紧固螺栓13与第二压盘8相接触的作用面上的作用力等于零，即第一紧固螺栓13与第二压盘8相接触的作用面上无作用力，摩擦片4与钢片5之间亦无作用力，故此时，摩擦片4与钢片5之间不再传递摩擦转矩，所述离合器将处于分离状态，离合器无动力传递。
[0094] 当第一碟形弹簧9变形到其变形力恰好等于第二碟形弹簧7预紧力时，固定下压盘3与第二压盘的螺栓13的左平面与第二压盘8之间恰好没有作用力。从此时开始，摩擦片4与钢片5之间不再传递摩擦转矩。
[0095] 为了进一步阐述本发明所述专利常闭湿式多片离合器采用双碟形弹簧的结构时所具有的优异性能，对本发明所采用的碟形弹簧的力学特性进行分析如下：
[0096] 如前所述，本发明所述离合器所采用的碟形弹簧在自由状态下的内锥高度与碟形弹簧的厚度比值大于 如图5所示，此时，所述碟形弹簧的弹簧力与形变量的对应关系呈非线性；所述第二碟形弹簧7的预紧力与图中B点位置对应的弹簧力相等，当所述第一碟形弹簧9的变形量逐渐变大至图中A点对应的形变量时，第一碟形弹簧9的形变力刚好与第二碟形弹簧7的预紧力相同，从图中可以看出，此时第一碟形弹簧9的形变量小于第二碟形弹簧7的形变量；而此时碟形弹簧在A点的
刚度KA(碟形弹簧单位长度引起的力的变化量)为正值，碟形弹簧在B点的刚度KB为负值，且碟形弹簧在A点的刚度KA大于在B点刚度KB的绝对值；
[0097] 如图5所示，与A点对应的第一碟形弹簧9的刚度为正值，随着形变的增大，第一碟形弹簧9的形变力会继续增大，但是，处于预紧状态下，与B点对应的第二碟形弹簧7的刚度为负值，随着变形的增大，第二碟形弹簧7的形变力会减小；
[0098] 此时，如若第一压盘10恰好继续向第二压盘8一侧运动，则第一碟形弹簧9与第二碟形弹簧7所组成的双碟形弹簧结构为
串联，则此时双碟形弹簧结构的整体刚度为：
[0099]
[0100] 故可得，此时双碟形弹簧结构的整体刚度K为负值，那么，随着第一压盘10继续向第二压盘8一侧移动，双碟形弹簧结构的总变形力将会减少，第一碟形弹簧9与第二碟形弹簧7的形变力相等且均会减小；
[0101] 假设双碟形弹簧结构的总形变力减小2ΔF，则第二碟形弹簧7形变力减小ΔF，相应地，第二碟形弹簧7的形变量将增加Δ2；第二碟形弹簧7形变力减小ΔF，即反作用在第一碟形弹簧9上的力相应地减小ΔF，就会导致第一碟形弹簧9的形变恢复，第一碟形弹簧9的形变量减少Δ1，相应的形变力减小ΔF；即如图5所示，第一碟形弹簧9的工作点从A点变换到了A’点，第二碟形弹簧7的工作点从B点变换到了B’点；
[0102] 当所述碟形弹簧力与形变量的对应关系呈线性，此时第一碟形弹簧9与第二碟形弹簧7的形变量相同；由于第一压盘10的位移等于第一碟形弹簧9与第二碟形弹簧7形变量之和，所以当第一压盘10向第二压盘8一侧位移Δ时，第一碟形弹簧9与第二碟形弹簧7的形变量分别为Δ/2；当所述碟形弹簧力与形变量的对应关系呈上述非线性时，当第一压盘10向第二压盘8一侧位移Δ时，第一碟形弹簧9的形变量为Δ1，第二碟形弹簧7的形变量为Δ2，且Δ1+Δ2＝Δ；又由于碟形弹簧A点刚度KA大于B点刚度KB的绝对值，所以-Δ1＜Δ2，则Δ1＜0＜Δ＜Δ2，所以，第二碟形弹簧7的形变量Δ2大于第一压盘10的位移Δ；故，第二碟形弹簧7的形变量变化快就意味着离合器彻底分离之后，在不影响动力传递的情况下，能够迅速将下压盘3与摩擦组件相分离开，增大摩擦片4与钢片5之间的轴向空间，减小摩擦片4与钢片5之间的液体摩擦；
[0103] 故在第二碟形弹簧7被压至极限之前，随着第一压盘10向第二压盘8一侧运动，第二碟形弹簧7的形变量始终增加，第一碟形弹簧9的形变量始终减小。
[0104] 综上所述，本发明所述常闭湿式多片离合器采用双碟形弹簧的结构时，力学特性为非线性的碟形弹簧与力学特性为线性的碟形弹簧相比，性能更加优异，且可有效降低执行机构中直流电机16的功率。
[0105] 需要说明的是，上述双碟形弹簧结构中，第一碟形弹簧9的最大变形量为图5中M点处的变形量。在M点处，碟形弹簧的刚度为零，M点左侧的碟形弹簧刚度为正值，右侧的碟形弹簧刚度为负值，当第一碟形弹簧9形变量大于M点对应的形变量时，双碟形弹簧结构将不再拥有上述的优异的力学性能。
[0106] 在所述湿式多片离合器分离过程中，直流电机16末端安装的光电编码器15将采集到的直流电机16输出轴旋转时产生的光电脉冲数数据传递至变速箱控制器，变速箱控制器通过计算得到直流电机16输出轴转动的角度，并根据变速箱控制器内存储的碟形弹簧力学特性曲线MAP图数据以及换挡策略，将直流电机16输出轴的转动角度转换为第一压盘10的轴向位移量(即第一碟形弹簧9的变形量)，并进一步查表计算得到摩擦片4与钢片5之间的压紧力，以实现对离合器传递扭矩的精确控制。
[0107] 当所述湿式多片离合器分离完成之后，直流电机16停止输出转矩，由于梯形丝杠24具有自
锁功能，故湿式多片离合器可一直保持分离状态。
