CN101042164B

CN101042164B - 一种机械传动的自动离合器

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Publication number: CN101042164B
Application number: CN2007100668107A
Authority: CN
Inventors: 黄昌国; 黄龄亿
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-01-23
Filing date: 2007-01-23
Publication date: 2010-11-03
Anticipated expiration: 2027-01-23
Also published as: CN101042164A

Abstract

一种机械传动的自动离合器，所述离合器由箱体内设置的差动变速装置和传感摩擦离合装置构成，差动变速装置包括一动力输入轴，动力输入轴依次穿入差动变速凸轮和柔性齿轮后与导轮配合，固定销连接导轮和动力输入轴并将导轮和动力输入轴固定，差动变速凸轮和柔性齿轮容置于内齿轮组件内而实现定位；传感摩擦离合装置包括一与动力输入轴同向设置的第一从动齿轮固定轴、一与动力输入轴上的主齿轮相配合的第一副齿轮，一第二从动齿轮固定轴，与固定在差动变速凸轮上的齿轮相配合的第二副齿轮，并与第一摩擦片组和第二摩擦片组的相关摩擦片配合。本发明采用机械结构作为传递转矩的方式，可以取代手动档的离合器或自动档的液力传动装置。

Description

一种机械传动的自动离合器

技术领域

本发明涉及一种自动离合器，尤其是一种完全以机械方式实现传动的自动离合器。

背景技术

现有的自动离合器，普遍采用液力变矩器、液力藕合器和锁止离合器的结构，达到传递转矩、进行变速的目的，它们均采用了液压油作为传递转矩的媒质，由于液压油在离合器内高速运动，摩擦生热，导致功率损失，其损失率在4％至5％，通过对液力变矩器、液力藕合器和锁止离合器进行比较，因为锁止离合器有稳定运转状态下，采用机械离合的方式传递转矩，因而其功率损失最小，因而被各类机动车辆广泛应用；但是，采用锁止离合器的车辆，在低速状态下，如车辆起步时，因用液压油作为媒质，所以，产生的转矩小，导致车辆起动慢，功率损耗大，由于结构的原因，使得能源浪费，自动离合器输出转矩欠佳。

发明内容

本发明的目的是省却自动离合器的液压油，改变现有离合器输出转矩变小，功率损失大，完全采用机械动作原理而完成自动离合器工作全过程的一种机械传动的自动离合器。

本发明的技术方案是这样实现的：

提供一种机械传动的自动离合器，包括一动力输入轴传感器，一动力输出轴传感器和一第二从动齿轮固定轴传感器，箱体内设置的差动变速装置和与差动变速装置配合的传感摩擦离合装置共同构成，所述差动变速装置包括一动力输入轴，动力输入轴依次穿入差动变速凸轮和柔性齿轮后与导轮配合，固定销连接导轮和动力输入轴并将导轮和动力输入轴固定，差动变速凸轮和柔性齿轮容置于内齿轮组件内而实现定位；柔性齿轮上设置的柱销与差动变速凸轮上设置的柱销离合槽配合、柔性齿轮上设置的导向槽与导轮上的凸台配合，从而可实现柔性齿轮与差动变速凸轮的柔性连接，经以上设置后的动力输入轴依次通过导轮、柔性齿轮和差动变速凸轮传动，而带动内齿轮组件转动，内齿轮组件与动力输出轴柔性连接或刚性连接，而将动力传递给动力输出轴；所述传感摩擦离合装置包括一与动力输入轴同向设置的第一从动齿轮固定轴，第一从动齿轮固定轴上设置有一与动力输入轴上的主齿轮相配合的第一副齿轮，所述传感摩擦离合装置还包括一第二从动齿轮固定轴，第二从动齿轮固定轴上设置有与固定在差动变速凸轮上的齿轮相配合的第二副齿轮；第一副齿轮与第一摩擦片组的一个摩擦片连接，第二副齿轮与第一摩擦片组的另一摩擦片连接，第二从动齿轮固定轴上还连接有第二摩擦片组的一个摩擦片，第二摩擦片组的另一摩擦片固定在箱体内。

如上所述的一种机械传动的自动离合器，所述内齿轮组件与液压摩擦片连接，液压摩擦片与动力输出轴连接，动力输出轴内设有液压通道用于控制液压摩擦片的工作状态。

如上所述的一种机械传动的自动离合器，所述柔性齿轮由配合的两个半齿轮组成，在半齿轮上开有弹簧孔、导向槽和柱销孔。

如上所述的一种机械传动的自动离合器，所述柔性齿轮上设置的导向槽与导轮上设置的凸台相配合。

如上所述的一种机械传动的自动离合器，所述动力输出轴传感器与第二从动齿轮固定轴传感器两者和动力输入轴传感器配合，并均与单片机电连接，从动力输出轴传感器、第二从动齿轮固定轴传感器、动力输入轴传感器发出的信号，经单片机处理发出指令，用于控制第一摩擦片组和第二摩擦片组离合的先后次序和第二从动齿轮固定轴的转速。

如上所述的一种机械传动的自动离合器，所述液压摩擦片上设置有凸起与动力输出轴上设置的限位槽相配合。

本发明采用机械结构作为传递转矩的方式，极大提高了自动离合器的工作效率，自动化程度高，转矩大，节能环保，可以取代手动档的离合器或自动档的液力传动装置。

附图说明

图1是本发明一种实施例的剖面结构示意图。

图2是图1中差动变速装置的结构分解图。

图3是图4中差动变速凸轮结构右视图。

图4是图1中差动变速凸轮的剖面结构图。

图5是图4中差动变速凸轮结构左视图。

图6是图1中柔性齿轮的平面结构示意图。

图7是图1中柔性齿轮的剖面结构图。

图8是图1中导轮的平面结构示意图。

图9是图1中导轮的剖面结构图。

图10是图1中液压摩擦片的平面结构示意图。

图11是图1中液压摩擦片的剖面结构图。

图12是图13中动力输出轴结构右视图。

图13是图1中动力输出轴的剖面结构图。

图14是图13中动力输出轴的结构左视图。

图15是图1中内齿轮组件的内齿轮平面结构示意图。

图16是图1中内齿轮组件的内齿轮剖面结构图。

图17是图1中内齿轮组件的内齿轮支座平面结构示意图。

图18是图1中内齿轮组件的内齿轮支座剖面结构图。

具体实施方式

下面结合附图，说明本发明的实施例：

参见附图1至附图18：

一种机械传动的自动离合器，包括一动力输入轴传感器，它由箱体1内设置的差动变速装置和与差动变速装置配合的传感摩擦离合装置构成，所述差动变速装置包括一动力输入轴22、动力输入轴22依次穿入差动变速凸轮18、柔性齿轮23后与导轮11配合，固定销16通过孔112连接导轮11和动力输入轴22并将导轮11和动力输入轴22固定，差动变速凸轮18、柔性齿轮23容置于由内齿轮171和内齿轮支座172构成的内齿轮组件17内而实现定位；柔性齿轮23上设置的柱销13与差动变速凸轮23上设置的柱销离合槽181配合，柔性齿轮23上设置的导向槽233与导轮11上的凸台111配合，从而可实现柔性齿轮23与差动变速凸轮18的柔性连接，经以上设置后的动力输入轴22依次通过导轮11、柔性齿轮23、差动变速凸轮18传动，而带动内齿轮组件17转动，内齿轮组件17与液压摩擦片9连接，液压摩擦片9与动力输出轴10连接，动力输出轴10延伸于箱体1的端盖14外，动力输出轴10内设有液压通道102用于控制液压摩擦片9的工作状态，而将动力传递给动力输出轴10；这样，内齿轮组件17与动力输出轴10呈柔性连接；如果省去液压摩擦片9，改用螺钉直接连接内齿轮组件17和动力输出轴10，则内齿轮组件17与动力输出轴10也可呈固定连接；所述传感摩擦离合装置包括一与动力输入轴22同向设置的第一从动齿轮固定轴24、第一从动齿轮固定轴24上设置有一与动力输入轴22上的主齿轮21相配合的第一副齿轮5，所述主齿轮21与动力输入轴22通过键20连接，一与第一从动齿轮固定轴24同轴设置的第二从动齿轮固定轴25，第二从动齿轮固定轴25上设置有与固定在差动变速凸轮18上的齿轮19相配合的第二副齿轮3，所述差动变速凸轮18上的齿轮19与差动变速凸轮18也通过键20连接，第一副齿轮5与第一摩擦片组4的一个摩擦片连接，第二副齿轮3与第一摩擦片组4的另一摩擦片连接，第二从动齿轮固定轴25上还连接有第二摩擦片组7的一个摩擦片，第二摩擦片组7的另一摩擦片固定在箱体上；一动力输出轴传感器15、一第二从动齿轮固定轴传感器2。

所述柔性齿轮23由配合的两个半齿轮231组成，在半齿轮231上开有弹簧孔232、导向槽233、柱销孔234。

所述柔性齿轮23上设置有导向槽233与导轮11上设置的凸台111相配合。

所述动力输出轴传感器15、第二从动齿轮固定轴传感器2和动力输入轴传感器配合，并均与单片机电连接，从动力输出轴传感器15、第二从动齿轮固定轴传感器2、动力输入轴传感器发出的信号，经单片机处理发出的指令，用于控制第一摩擦片组4和第二摩擦片组7离合的先后次序和第二从动齿轮固定轴25的转速。

所述液压摩擦片9上设置有凸起91与动力输出轴10上设置的限位槽101相配合。

下面描述本发明的工作过程：

当动力输入轴22转动时，动力输入轴22上的主齿轮21带动第一副齿轮5转动，动力输出轴传感器感知动力输出轴转速为零，经单片机比较后输出信号给电极6，第一摩擦片组4处于接触摩擦状态，因而第二副齿轮3带动差动变速凸轮18上的齿轮19转动，而主齿轮21、第一副齿轮5、第二副齿轮3、差动变速凸轮18上的齿轮19组合后，对转速的传动存在一个固定的传动比，故使差动变速凸轮18的转速高于动力输入轴22的转速，由于导轮11的凸台111与柔性齿轮23的导向槽233配合、柔性齿轮23的柱销13与差动变速凸轮18的柱销离合槽181配合，使得柔性齿轮23的两个半齿轮231紧缩并自锁，由于柔性齿轮23与内齿轮组件17中的内齿轮171的内齿相配合，此时柔性齿轮23与内齿轮组件17相分离，在动力输入轴22启动后，单片机对液压摩擦片9输入工作信号，令液压摩擦片9与内齿轮组件17相结合，由于动力输出轴10处于静止状态，因此，内齿轮组件17此时也被限处于静止状态，无动力输出，此时差动变速凸轮18受柱销离合槽181的限位不能加速，只能减速至于动力输入轴22转速相对应，在此过程中，第二从动齿轮固定轴传感器2感知第二从动齿轮固定轴25的转速达门限值后，通过单片机输出信号给电极6，令第一摩擦片组4处于分离状态；如果是将本发明用在车辆上，则对应着车辆处于发动机怠速空档运行状态；

当跟本发明匹配的变速箱更换档位后，提高动力输入轴的转速，动力输入轴传感器感知后，经单片机比较，输出信号给电极8，第二摩擦片组7处于接触摩擦状态，因而第二副齿轮3转速降低，第二副齿轮3带动差动变速凸轮18上的齿轮19转动减速，故使差动变速凸轮18的转速低于动力输入轴22的转速，由于导轮11的凸台11与柔性齿轮23的导向槽233配合、柔性齿轮23的柱销13与差动变速凸轮18的柱销离合槽181配合，使得柔性齿轮23的两个半齿轮231张开并自动对中，由于柔性齿轮23与内齿轮组件17中的内齿轮171的内齿相配合，此时柔性齿轮23与内齿轮组件17实现自锁并形成刚性结合，因在动力输入轴22启动后，单片机对液压摩擦片9输入工作信号，令液压摩擦片9与内齿轮组件17相结合，此时动力输出轴10处于接收转矩的启动状态，在动力输出轴10接受转矩的过程中，同时，动力输入轴传感器输出传感信号给单片机，并经单片机处理后，给出液压控制信号，通过油路102使液压摩擦片9的摩擦力随着转矩增大而逐步增大，此时，动力输入轴22与动力输出轴10的转矩相等，在此过程中，差动变速凸轮18受柱销离合槽181的限位不能减速，只能加速至与动力输入轴22转速相对应，此时，第二从动齿轮固定轴传感器2感知第二从动齿轮固定轴25的转速达门限值后，通过单片机输出信号给电极8，令第二摩擦片组7处于分离状态。如果是将本发明用在车辆上，则对应着车辆处于发动机一档起步和逐步加速或逐步减速运行状态。

上文虽然已示出了本发明的详尽实施例，显而易见，本领域的技术人员在不违背本发明的前提下，可进行部分修改和变更；上文的描述和附图中提及的内容仅作为说明性的例证，并非作为对本发明的限制；具有本文所述技术特征的一种机械传动的自动离合器，均落入本专利保护范围。

Claims

1.一种机械传动的自动离合器，包括一动力输入轴传感器，一动力输出轴传感器和一第二从动齿轮固定轴传感器，其特征在于：所述离合器由箱体内设置的差动变速装置和与差动变速装置配合的传感摩擦离合装置构成，所述差动变速装置包括一动力输入轴，动力输入轴依次穿入差动变速凸轮和柔性齿轮后与导轮配合，固定销连接导轮和动力输入轴并将导轮和动力输入轴固定，差动变速凸轮和柔性齿轮容置于内齿轮组件内而实现定位；柔性齿轮上设置的柱销与差动变速凸轮上设置的柱销离合槽配合，从而可实现柔性齿轮与差动变速凸轮的柔性连接，经以上设置后的动力输入轴依次通过导轮、柔性齿轮和差动变速凸轮传动，而带动内齿轮组件转动，内齿轮组件与动力输出轴柔性连接或固定连接，而将动力传递给动力输出轴；所述传感摩擦离合装置包括一与动力输入轴同向设置的第一从动齿轮固定轴，第一从动齿轮固定轴上设置有一与动力输入轴上的主齿轮相配合的第一副齿轮，所述传感摩擦离合装置还包括一第二从动齿轮固定轴，第二从动齿轮固定轴上设置有与固定在差动变速凸轮上的齿轮相配合的第二副齿轮；第一副齿轮与第一摩擦片组的一个摩擦片连接，第二副齿轮与第一摩擦片组的另一摩擦片连接，第二从动齿轮固定轴上还连接有第二摩擦片组的一个摩擦片，第二摩擦片组的另一摩擦片固定在箱体上。

2.如权利要求1所述的一种机械传动的自动离合器，其特征在于：所述内齿轮组件与液压摩擦片连接，液压摩擦片与动力输出轴连接，动力输出轴内设有液压通道用于控制液压摩擦片的工作状态。

3.如权利要求1所述的一种机械传动的自动离合器，其特征在于：所述柔性齿轮由配合的两个半齿轮组成，在半齿轮上开有弹簧孔、导向槽和柱销孔。

4.如权利要求3所述的一种机械传动的自动离合器，其特征在于：所述柔性齿轮上设置的导向槽与导轮上设置的凸台相配合。

5.如权利要求1所述的一种机械传动的自动离合器，其特征在于：所述动力输出轴传感器与第二从动齿轮固定轴传感器两者和动力输入轴传感器配合，并均与单片机电连接，从动力输出轴传感器、第二从动齿轮固定轴传感器和动力输入轴传感器发出的信号，经单片机处理发出指令，用于控制第一摩擦片组和第二摩擦片组离合的先后次序和第二从动齿轮固定轴的转速。

6.如权利要求2所述的一种机械传动的自动离合器，其特征在于：所述液压摩擦片上设置有凸起与动力输出轴上设置的限位槽相配合。