CN102537123B

CN102537123B - 端面锥齿啮合磁控自动离合装置

Info

Publication number: CN102537123B
Application number: CN 201210020375
Authority: CN
Inventors: 魏伯卿
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-01-29
Filing date: 2012-01-29
Publication date: 2013-07-10
Anticipated expiration: 2032-01-29
Also published as: CN102537123A

Abstract

端面锥齿啮合磁控自动离合装置，包括磁控的套在从动轴外直齿轮上可顺轴向滑动的从动轴轮和套在从动轴轮外直齿轮上可顺轴向滑动的从动轴轮外圆环及其头部的端面锥齿轮与主动轴轮外圆环上的主动轴轮端面锥齿轮啮合一起转动，其特征在于：从动轴轮一端有从动轴轮外磨擦锥体，另一端依次连接从动轴轮磁铁环和从动轴轮磁铁回位弹簧及从动轴上固定大铁环，从动轴上固定大铁环另一侧的从动轴附近对称安装有多个电磁线圈；主动轴轮一端中心区有主动轴轮内磨擦锥孔，外侧有主动轴轮外圆环和主动轴轮端面锥齿轮，主动轴轮另一端外侧的主动轴附近对称安装有多个电磁线圈。

Description

端面锥齿啮合磁控自动离合装置

技术领域

本发明涉及端面锥齿啮合磁控自动离合装置，适用于各种需要离合变速和离合调速的机构，如各种车辆的离合变速装置、车床的变速箱等，属于离合器和齿轮传动技术领域。

背景技术

现在的汽车离合器有摩擦式离合器、液力偶合器、电磁离合器等几种，他们都是利用软接触即磨擦或液力或是电磁力等传递发动机旋转动力，这些软接触的动力传递效率都比较低；现代发达的汽车工业之所以还是利用动力传递效率低的软接触离合方法，是因为齿轮啮合的传动在高速转动时，啮合的齿轮难以分离，现在还没发现有既容易使啮合的硬传动齿轮分离，又能有较高的甚至与齿轮啮合传动效率一样高的硬接触啮合传动方法，这是汽车传动效率提高的难题。

本发明装置可以用于魏伯卿的发明专利《2011103608941磁控离合刚性啮合自动变速方法及其装置》，以代替魏伯卿的发明专利《2011103608797开闭式花瓣夹套刚性啮合磁控自动离合方法及其装置》。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够提高离合器的动力传递效率并能很容易地、快速地执行离合动作的端面锥齿啮合磁控自动离合装置。

端面锥齿啮合磁控自动离合装置，包括磁控的套在从动轴外直齿轮上可顺轴向滑动的从动轴轮，从动轴轮的外周有从动轴轮外直齿轮，从动轴轮外直齿轮上套有可顺轴向滑动的从动轴轮外圆环，从动轴轮外圆环的头部装有从动轴轮端面锥齿轮，从动轴轮端面锥齿轮与主动轴轮外圆环上的主动轴轮端面锥齿轮啮合一起转动，其特征在于：

1、从动轴轮套在从动轴外直齿轮上可顺从动轴轴向来回滑动并与从动轴一起同角速度旋转，而从动轴轮外圆环又套在从动轴轮外侧的从动轴轮外直齿轮上可顺轴向来回滑动并与从动轴轮及从动轴一起同角速度旋转，从动轴轮外圆环靠近主动轴轮一端有与主动轴轮端面锥齿轮相匹配的从动轴轮端面锥齿轮；从动轴轮靠近主动轴轮一端有与主动轴轮内磨擦锥孔相匹配的从动轴轮外磨擦锥体；从动轴轮远离主动轴轮一端连接从动轴轮磁铁环，从动轴轮磁铁环另一端连接与从动轴上固定大铁环相连的从动轴轮磁铁回位弹簧；从动轴上固定大铁环远离主动轴轮方向的从动轴附近对称安装有多个用于推斥从动轴轮磁铁环和从动轴轮外圆环外磁铁环的从动轴区电磁线圈；主动轴靠近从动轴轮一端连接有主动轴轮，主动轴轮中心区有与从动轴轮外磨擦锥体相匹配的主动轴轮内磨擦锥孔，主动轴轮外侧安装有主动轴轮外圆环，主动轴轮外圆环靠近从动轴轮一端有与从动轴轮端面锥齿轮相匹配的主动轴轮端面锥齿轮；主动轴轮远离从动轴轮一端的外侧主动轴附近对称安装有多个用于推斥从动轴轮端面齿外磁环的主动轴区电磁线圈。

2、从动轴轮端面锥齿轮靠近主动轴轮一端的齿尖装有从动轴轮端面齿弹簧刮片，在从动轴轮与主动轴轮旋转角速度未达同步前，与主动轴轮端面锥齿轮刮擦而保护从动轴轮端面锥齿轮和主动轴轮端面锥齿轮不打齿，在从动轴轮与主动轴轮旋转角速度同步后，从动轴轮端面齿弹簧刮片插入主动轴轮端面锥齿轮内的主动轴轮弹簧刮片卡槽。

3、从动轴区电磁线圈只在离合器的吸合过程中通电，离合器吸合完成并转换成从动轴轮端面锥齿轮与主动轴轮端面锥齿轮啮合传输旋转动能后，从动轴区电磁线圈断电并不再消耗电能；主动轴区电磁线圈只在离合器的分离过程中通电，离合器分离完成后主动轴区电磁线圈断电并不再消耗电能。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、在现有的磨擦离合方法基础之上，加上主动轴轮端面锥齿轮和从动轴轮端面锥齿轮，使现有的磨擦离合传输动力变为刚性齿轮啮合传输动力，提高了动力传输的效率。

2、在啮合的主动轴轮端面锥齿轮和从动轴轮端面锥齿轮分离时，利用非接触的电磁力使其分离，减少了分离轴杆与旋转机构的磨擦动力损失。

3、在磨擦离合装置使主动轴轮旋转角速度与从动轴轮旋转角速度一致后，主动轴轮端面锥齿轮和从动轴轮端面锥齿轮啮合传动，此时，从动轴轮外的电磁线圈断电，从而使从动轴轮外磨擦锥体与主动轴轮内磨擦锥孔分离一定间隙，进而减少磨擦离合装置中磨擦片的磨擦时间和磨擦发热。

附图说明

图1是本发明实施例的轴向剖面结构示意图；

图2是图1所示实施例中从动轴轮端面锥齿示意图；

图3是图1所示实施例中从动轴轮端面锥齿与弹簧刮片示意图；

图4是图1所示实施例中主动轴轮端面锥齿示意图。

图1-4中：1、主动轴 2、主动轴区电磁线圈 3、主动轴轮 4、主动轴轮外圆环 5、主动轴轮端面锥齿轮 6、从动轴轮端面锥齿轮 7、从动轴轮外直齿轮 8、从动轴外直齿轮 9、从动轴轮 10、从动轴轮外圆环 11、从动轴 12、从动轴区电磁线圈 13、主动轴轮内磨擦锥孔 14、从动轴轮外磨擦锥体 15、主动轴轮端面齿外铁环 16、从动轴轮端面齿弹簧刮片 17、从动轴轮端面齿外磁环 18、从动轴轮磁铁环 19、从动轴轮磁铁回位弹簧 20、从动轴轮外圆环外磁铁环 21、从动轴上固定大铁环 22、主动轴轮弹簧刮片卡槽。

具体实施方式

在图1—4所示的实施例中：端面锥齿啮合磁控自动离合装置，包括从动轴轮9套在从动轴外直齿轮8上可顺从动轴11轴向来回滑动并与从动轴11一起同角速度旋转，而从动轴轮外圆环10又套在从动轴轮9外侧的从动轴轮外直齿轮7上可顺轴向来回滑动并与从动轴轮9及从动轴11一起同角速度旋转，从动轴轮外圆环10靠近主动轴轮3一端有与主动轴轮端面锥齿轮5相匹配的从动轴轮端面锥齿轮6；从动轴轮9靠近主动轴轮3一端有与主动轴轮内磨擦锥孔13相匹配的从动轴轮外磨擦锥体14；从动轴轮9远离主动轴轮3一端连接从动轴轮磁铁环18，从动轴轮磁铁环18另一端连接与从动轴上固定大铁环21相连的从动轴轮磁铁回位弹簧19；从动轴上固定大铁环21远离主动轴轮3方向的从动轴11附近对称安装有多个用于推斥从动轴轮磁铁环18和从动轴轮外圆环外磁铁环20的从动轴区电磁线圈12；主动轴1靠近从动轴轮9一端连接有主动轴轮3，主动轴轮3外侧安装有主动轴轮外圆环4，主动轴轮外圆环4靠近从动轴轮9一端有与从动轴轮端面锥齿轮6相匹配的主动轴轮端面锥齿轮5；主动轴轮3远离从动轴轮9一端的外侧主动轴1附近对称安装有多个用于推斥从动轴轮端面齿外磁环17的主动轴区电磁线圈2。

从动轴轮端面锥齿轮6靠近主动轴轮3一端的齿尖装有从动轴轮端面齿弹簧刮片16，在从动轴轮9与主动轴轮3旋转角速度未达同步前，与主动轴轮端面锥齿轮5刮擦而保护从动轴轮端面锥齿轮6和主动轴轮端面锥齿轮5不打齿，在从动轴轮9与主动轴轮3旋转角速度同步后，从动轴轮端面齿弹簧刮片16插入主动轴轮端面锥齿轮5内的主动轴轮弹簧刮片卡槽22。

离合器的吸合：离合器在分离状态时，从动轴区电磁线圈12通电产生磁场，产生的磁场磁极与从动轴轮磁铁环18和从动轴轮外圆环外磁铁环20的磁极相反，即从动轴区电磁线圈12产生的磁场推斥从动轴轮磁铁环18和从动轴轮外圆环外磁铁环20向靠近主动轴轮3方向移动，使从动轴轮9一端的从动轴轮外磨擦锥体14卡入主动轴轮3一端的主动轴轮内磨擦锥孔13，从而使从动轴轮9与主动轴轮3的旋转角速度逐步接近并最后达到一致；从动轴区电磁线圈12产生的磁场推斥从动轴轮外圆环外磁铁环20和从动轴轮外圆环10一端的从动轴轮端面锥齿轮6移向主动轴轮3一端的主动轴轮端面锥齿轮5，在从动轴轮9的旋转角速度与主动轴轮3的角速度达到一致前，由于从动轴轮端面齿弹簧刮片16与主动轴轮端面锥齿轮5刮擦而使从动轴轮端面锥齿轮6无法与主动轴轮端面锥齿轮5接近并啮合，更不致于使从动轴轮端面锥齿轮6与主动轴轮端面锥齿轮5打齿而受损；在从动轴轮9旋转角速度与主动轴轮3旋转角速度非常接近时，从动轴轮端面齿弹簧刮片16卡入主动轴轮端面锥齿轮5并最后卡入主动轴轮弹簧刮片卡槽22，同时，从动轴轮端面齿外磁环17也与主动轴轮端面齿外铁环15吸合使从动轴轮端面锥齿轮6与主动轴轮端面锥齿轮5紧密啮合并传输旋转动能，实现离合器的吸合并转换为齿轮啮合刚性传动；离合器吸合后从动轴区电磁线圈12断电，从动轴轮9受从动轴轮磁铁回位弹簧19力的作用使从动轴轮外磨擦锥体14与主动轴轮内磨擦锥孔13分离，但从动轴轮端面锥齿轮6与主动轴轮端面锥齿轮5一直啮合旋转并传输旋转动能。

离合器的分离：离合器在吸合状态时，主动轴区电磁线圈2通电产生磁场，产生的磁场磁极与从动轴轮端面齿外磁环17的磁极相反，即主动轴区电磁线圈2产生的磁场推斥从动轴轮端面齿外磁环17向远离主动轴轮3方向移动，并使从动轴轮端面锥齿轮6与主动轴轮端面锥齿轮5分离，最后使从动轴轮端面齿弹簧刮片16移离主动轴轮端面锥齿轮5区，同时，使从动轴轮外圆环外磁铁环20靠近并吸合在从动轴上固定大铁环21，从而使离合器的分离完成，此时，主动轴区电磁线圈2断电。

Claims

1.端面锥齿啮合磁控自动离合装置，包括磁控的套在从动轴外直齿轮（8）上可顺轴向滑动的从动轴轮（9），从动轴轮（9）的外周有从动轴轮外直齿轮（7），从动轴轮外直齿轮（7）上套有可顺轴向滑动的从动轴轮外圆环（10），从动轴轮外圆环（10）的头部装有从动轴轮端面锥齿轮（6），从动轴轮端面锥齿轮（6）与主动轴轮外圆环（4）上的主动轴轮端面锥齿轮（5）啮合一起转动，其特征在于：从动轴轮（9）套在从动轴外直齿轮（8）上可顺从动轴（11）轴向来回滑动并与从动轴（11）一起同角速度旋转，而从动轴轮外圆环（10）又套在从动轴轮（9）外侧的从动轴轮外直齿轮（7）上可顺轴向来回滑动并与从动轴轮（9）及从动轴（11）一起同角速度旋转，从动轴轮外圆环（10）靠近主动轴轮（3）一端有与主动轴轮端面锥齿轮（5）相匹配的从动轴轮端面锥齿轮（6）；从动轴轮（9）靠近主动轴轮（3）一端有与主动轴轮内磨擦锥孔（13）相匹配的从动轴轮外磨擦锥体（14）；从动轴轮（9）远离主动轴轮（3）一端连接从动轴轮磁铁环（18），从动轴轮磁铁环（18）另一端连接与从动轴上固定大铁环（21）相连的从动轴轮磁铁回位弹簧（19）；从动轴上固定大铁环（21）远离主动轴轮（3）方向的从动轴（11）附近对称安装有多个用于推斥从动轴轮磁铁环（18）和从动轴轮外圆环外磁铁环（20）的从动轴区电磁线圈；主动轴（1）靠近从动轴轮（9）一端连接有主动轴轮（3），主动轴轮（3）中心区有与从动轴轮外磨擦锥体（14）相匹配的主动轴轮内磨擦锥孔（13），主动轴轮（3）外侧安装有主动轴轮外圆环（4），主动轴轮外圆环（4）靠近从动轴轮（9）一端有与从动轴轮端面锥齿轮（6）相匹配的主动轴轮端面锥齿轮（5）；主动轴轮（3）远离从动轴轮（9）一端的外侧主动轴（1）附近对称安装有多个用于推斥从动轴轮端面齿外磁环（17）的主动轴区电磁线圈。

2.如权利要求1所述的端面锥齿啮合磁控自动离合装置，其特征在于：从动轴轮端面锥齿轮（6）靠近主动轴轮（3）一端的齿尖装有从动轴轮端面齿弹簧刮片（16），在从动轴轮（9）与主动轴轮（3）旋转角速度未达同步前，与主动轴轮端面锥齿轮（5）刮擦而保护从动轴轮端面锥齿轮（6）和主动轴轮端面锥齿轮（5）不打齿，在从动轴轮（9）与主动轴轮（3）旋转角速度同步后，从动轴轮端面齿弹簧刮片（16）插入主动轴轮端面锥齿轮（5）内的主动轴轮弹簧刮片卡槽（22）。

3.如权利要求1所述的端面锥齿啮合磁控自动离合装置，其特征在于：从动轴区电磁线圈（12）只在离合器的吸合过程中通电，离合器吸合完成并转换成从动轴轮端面锥齿轮（6）与主动轴轮端面锥齿轮（5）啮合传输旋转动能后，从动轴区电磁线圈（12）断电并不再消耗电能；主动轴区电磁线圈（2）只在离合器的分离过程中通电，离合器分离完成后主动轴区电磁线圈（2）断电并不再消耗电能。