CN102927151A

CN102927151A - 离合装置

Info

Publication number: CN102927151A
Application number: CN2011102304807A
Authority: CN
Inventors: 高则行
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-08-09
Filing date: 2011-08-09
Publication date: 2013-02-13

Abstract

本发明公开了一种离合装置，其包括主动轴、从动轴、主动端接合机构、从动端接合机构以及控制主动端接合机构和从动端接合机构接合和分离的操纵机构。离合装置还包括第一差速器。第一差速器包括第一工作端、第二工作端和第三工作端。其中，第一工作端与从动轴一体形成，第二工作端与从动端接合机构一体形成。离合装置还包括一体形成于第三工作端的第一传动机构和第二传动机构。第二传动机构能够与第一传动机构接合，选择性驱动第一传动机构和制动第一传动机构。根据本发明的离合装置，能够使得从动端接合机构和主动端接合机构能够在速度相同或者具有期望速度差的情况下，简便、安全地接合和分离。

Description

离合装置

技术领域

本发明涉及一种离合装置。

背景技术

离合装置通常包括主动轴、从动轴、位于主动轴上的主动端接合机构、位于从动轴上的从动端接合机构以及控制主动端接合机构和从动端接合机构接合和分离的操纵机构，可用来操纵机器传动系统的起动、停止、变速及换向等。操纵机构有机械式、电磁式、气动式和液力式等等形式；主动端和从动端接合机构有通过牙、齿或键传递扭矩的嵌合式、利用摩擦力传递扭矩的摩擦式、用激磁电流产生磁力来传递扭矩的电磁式、用激磁线圈使磁粉磁化而形成磁粉链以传递扭矩的磁粉式等等形式。

然而，在现有的操纵式离合器中，一直存在着如何简便、安全地使得主动轴和从动轴接合的问题。例如，在高速、变速的情况下，如何接合单齿离合器始终是困扰本领域技术人员的难题。

发明内容

为了提供一种能够简便、安全地使得主动轴和从动轴接合的离合装置，特别是能够在高速、变速的情况下实现简便、安全接合的离合装置，根据本发明的一个方面，提供了一种离合装置，其包括主动轴、从动轴、主动端接合机构、从动端接合机构以及控制所述主动端接合机构和所述从动端接合机构接合和分离的操纵机构。所述离合装置还包括第一差速器。所述第一差速器包括第一工作端、第二工作端和第三工作端。其中，所述第一工作端与所述从动轴一体形成，所述第二工作端与所述从动端接合机构一体形成。所述离合装置还包括一体形成于所述第三工作端的第一传动机构和第二传动机构。所述第二传动机构能够与所述第一传动机构接合，选择性驱动所述第一传动机构和制动所述第一传动机构。

优选地，所述第一差速器包括与所述从动轴一体形成构成所述第一差速器的第一工作端第一半轴、与所述第一半轴一体形成的第一锥形齿轮、与所述从动端接合机构一体形成构成所述第一差速器的第二工作端的第二半轴、与所述第二半轴一体形成的第二锥形齿轮、位于所述第一锥形齿轮和所述第二锥形齿轮之间并同时与所述第一锥形齿轮和所述第二锥形齿轮啮合的多个行星齿轮、支撑所述多个行星齿轮的行星齿轮架和与所述行星齿轮架一体形成，构成所述第一差速器的第三工作端的壳体。

作为另一种优选方式，所述第一差速器包括与所述从动轴一体形成构成所述第一差速器的第一工作端的第一半轴、与所述从动端接合机构一体形成构成所述第一差速器的第二工作端的第二半轴、第一锥形齿轮、与所述第二半轴一体形成的第二锥形齿轮、与所述第一锥形齿轮一体形成构成所述第一差速器的第三工作端的壳体、位于所述第一锥形齿轮和所述第二锥形齿轮之间并同时与所述第一锥形齿轮和所述第二锥形齿轮啮合的多个行星齿轮和支撑所述多个行星齿轮并与所述第一半轴一体形成的行星齿轮架。

优选地，所述第一传动机构是蜗轮，所述第二传动机构是蜗杆。

或者，所述第一传动机构和所述第二传动机构都是齿轮。

所述主动端接合机构可以与所述主动轴一体形成。

或者，根据本发明的离合装置还包括第二差速器，所述第二差速器包括第四工作端、第五工作端和第六工作端。其中，所述第五工作端与所述主动轴一体形成，所述第四工作端与所述主动端接合机构一体形成。所述第二差速器还包括一体形成于所述第六工作端的第三传动机构和能够与所述第三传动机构接合，选择性驱动所述第三传动机构和制动所述第三传动机构的第四传动机构。

优选地，根据本发明的离合装置，还包括控制系统，所述控制系统包括能够感测并得到所述主动轴和所述从动轴之间的转速差的感测装置和能够根据所述感测装置得到的转速差驱动所述第二传动机构的电机。

本发明另一方面还提供了一种离合装置，包括主动轴、从动轴、主动端接合机构、从动端接合机构以及控制所述主动端接合机构和所述从动端接合机构接合和分离的操纵机构。所述离合装置还包括差速器。所述差速器包括第一工作端、第二工作端和第三工作端，其中，所述第一工作端与所述主动端接合机构一体形成，所述第二工作端与所述主动轴一体形成。所述离合装置还包括一体形成于所述第三工作端的第一传动机构和能够与所述第一传动机构接合选择性驱动所述第一传动机构和制动所述第一传动机构的第二传动机构。

根据本发明，由于在从动部分(和/或主动部分)设置了差速器和传动机构，能够在接合和分离时控制从动端接合机构(和/或主动端接合机构)的转速，使得从动端接合机构和主动端接合机构能够在速度相同或者具有期望速度差的情况下，简便、安全地接合和分离。

在本发明中，两个构件“一体形成”或者一个构件“一体形成于”另一个构件，是指相关联的两个构件构成单一零件，是在该单一零件上形成的两个部分；或者，这两个构件是单独形成的两个零件，然后固定地结合在一起，形成能够共同运动的组件。

附图说明

图1是根据本发明第一实施方式的离合装置的剖视示意图。

图2是根据本发明第二实施方式的离合装置的剖视示意图。

图3是根据本发明第三实施方式的离合装置的剖视示意图。

图4是根据本发明第四实施方式的离合装置的剖视示意图。

具体实施方式

本领域中，公知的离合装置包括主动轴、从动轴、位于主动轴上的主动端接合机构、位于从动轴上的从动端接合机构以及控制主动端接合机构和从动端接合机构接合和分离的操纵机构。根据本发明的离合装置是对这种公知离合装置的改进，包括了相同的主动端和从动端接合机构和操纵机构。因此，为了避免喧宾夺主，本发明不再详细描述接合机构和操纵机构的具体结构，并且在图1～图4所示的实施例中，仅仅是示意性的方式画出了接合机构和操纵机构。

下面，参照附图描述本发明对上述公知离合装置的改进。

图1示出了本发明的第一实施例。根据本实施例，除了主动轴1、从动轴2、主动端接合机构41、从动端接合机构42以及控制主动端接合机构41和从动端接合机构42接合和分离的操纵机构5之外，离合装置还包括差速器7。

本发明中使用的差速器是机械领域公知的差速器，包括三个工作端。图中所示的差速器7是一种典型的差速器，包括第一半轴71(第一工作端)、第二半轴72(第二工作端)和壳体77(第三工作端)。其中，第一半轴71与从动轴2一体形成，第二半轴72与从动端接合机构42一体形成。差速器7还包括与第一半轴71一体形成的第一锥形齿轮73、与第二半轴72一体形成的第二锥形齿轮74、位于第一、第二锥形齿轮73、74之间并同时与这两个锥形齿轮啮合的多个行星齿轮75以及支撑这些行星齿轮75的行星齿轮架76。壳体77包围着上述构件并与行星齿轮架76一体形成。

在根据本发明的离合装置中，还包括一体形成于壳体77上的蜗轮81(第一传动机构)和与蜗轮81接合的蜗杆82(第二传动机构)。当蜗杆82转动时，能够驱动蜗轮81转动，并进而驱动壳体77；当蜗杆停止转动时，蜗轮81被制动，进而制动壳体77。

本领域技术人员应该理解，第一、第二传动机构也可以是蜗轮-蜗杆之外的其他传动机构，例如齿轮。只要第二传动机构能够选择性驱动和制动第一传动机构即可。可以想到，在使有不具备类似蜗轮-蜗杆自锁定功能的传动机构时，可以使用辅助的选择性制动机构。

在图1所示的实施例中，主动端接合机构41一体形成在主动轴1上。主动轴1在电机或者发动机等动力源的驱动下转动，通常具有较高的转速。从动轴2作为动力的输出端，转速通常低于主动轴1。

当主动端接合机构41和从动端接合机构42处于分离的状态时，蜗杆82保持不动，制动蜗轮81和壳体77。从而第一半轴71(从动轴2)和第二半轴72(从动端接合机构42)以相同或者速比恒定的转速转动或静止。

根据本发明的离合器还可以包括控制系统(没有示出)，该控制系统可以通过公知的传感器感测并得到主动轴1和从动轴2之间的转速差。当需要接合主动端接合机构41和从动端接合机构42时，控制系统根据该转速差控制电机(未示出)驱动蜗杆82。当蜗杆82转动时，壳体77随着蜗轮81一起转动，使得第二半轴72带着从动端接合机构42以更高的转速转动，达到与主动轴1相同的转速或者与主动轴1之间形成期望的转速差。在这种情况下，主动端接合机构41和从动端接合机构42以非常简便和安全的方式接合。

类似地，当主动端接合机构41和从动端接合机构42需要分离时，控制系统根据需要控制电机驱动蜗杆82，使得从动端接合机构42获得适合于分离的转速，然后，主动端接合机构41和从动端接合机构42就可以非常简便和安全的方式分离。

图2是根据本发明的第二实施例。第二实施例与第一实施例的区别在于，壳体77是与第一锥形齿轮73′一体形成的，第三锥形齿轮75通过行星齿轮架76′与第一半轴71一体形成。第二实施例与第一实施例具有相同的工作原理，这里不再赘述。

图3是根据本发明的第三实施例。在上面的两个实施例中，通过提升从动端接合机构的转速来实现接合和分离，在第三实施例中，通过降低主动端接合机构的转速来实现接合和分离。

在图1、2、3所示的实施例中可以使用相同差速器，并用相同的附图标记表示。在图3的实施例中，差速器7的第一半轴71(第一工作端)与主动端接合机构41一体形成，第二半轴72(第二工作端)与主动轴1一体形成。当需要接合时，转动蜗杆82以降低第一半轴71和主动端接合机构41的转速。

图4所示的第四实施例与图3所示的第三实施例的区别在于壳体77是与第一锥形齿轮73′一体形成的，第三锥形齿轮75通过行星齿轮架76′与第二半轴72一体形成。第四实施例与第三实施例具有相同的工作原理，这里不再赘述。

作为另外的一种实施方式(未示出)，可以在主动部分和从动部分分别设置第一差速器和第二差速器。第一差速器和第二差速器可以具有相同的结构，为了描述上的方便，第一差速器包括第一工作端、第二工作端和第三工作端，与此相对应的是第一传动机构和第二传动机构；第二差速器包括第四工作端、第五工作端和第六工作端，与此相对应的是第三传动机构和第四传动机构。其中，第一工作端与从动轴一体形成，第二工作端与从动端接合机构一体形成，第一传动机构一体形成于第三工作端，第二传动机构能够与第一传动机构接合，选择性驱动第一传动机构和制动第一传动机构；第五工作端与主动轴一体形成，第四工作端与主动端接合机构一体形成，第三传动机构一体形成于第六工作端，第四传动机构能够与第三传动机构接合，选择性驱动第三传动机构和制动第三传动机构。

虽然上面是以第一半轴作为第一工作端、第二半轴作为第二工作端、壳体作为第三工作端，但是，本领域技术人员应该明白，根据具体的应用场合和设计要求，三个工作端可以分别是两个半轴和壳体中的任意一个。

另外，本领域技术应该理解，差速器可以具有各种形式。例如，图1、2、4示出了三种不同的形式。

本发明的保护范围仅由权利要求限定。得益于本发明的教导，本领域技术人员在不超出本发明保护范围的情况下可以根据具体情况对本发明做出各种变型、修改或者替换，这些变型、修改或者替换落入本发明的保护范围。

Claims

1.一种离合装置，包括主动轴、从动轴、主动端接合机构、从动端接合机构以及控制所述主动端接合机构和所述从动端接合机构接合和分离的操纵机构，

其特征在于，所述离合装置还包括：

第一差速器，所述第一差速器包括第一工作端、第二工作端和第三工作端，其中，所述第一工作端与所述从动轴一体形成，所述第二工作端与所述从动端接合机构一体形成；

第一传动机构，所述第一传动机构一体形成于所述第三工作端；

第二传动机构，所述第二传动机构能够与所述第一传动机构接合，选择性驱动所述第一传动机构和制动所述第一传动机构。

2.如权利要求1所述的离合装置，其特征在于，所述第一差速器包括：

第一半轴，所述第一半轴与所述从动轴一体形成，构成所述第一差速器的第一工作端；

与所述第一半轴一体形成的第一锥形齿轮；

第二半轴，所述第二半轴与所述从动端接合机构一体形成，构成所述第一差速器的第二工作端；

与所述第二半轴一体形成的第二锥形齿轮；

多个行星齿轮，位于所述第一锥形齿轮和所述第二锥形齿轮之间并同时与所述第一锥形齿轮和所述第二锥形齿轮啮合；

支撑所述多个行星齿轮的行星齿轮架；

壳体，所述壳体与所述行星齿轮架一体形成，构成所述第一差速器的第三工作端。

3.如权利要求1所述的离合装置，其特征在于，所述第一差速器包括：

第一锥形齿轮；

与所述第二半轴一体形成的第二锥形齿轮；

壳体，所述壳体与所述第一锥形齿轮一体形成，构成所述第一差速器的第三工作端；

行星齿轮架，所述行星齿轮架支撑所述多个行星齿轮并与所述第一半轴一体形成。

4.如权利要求1、2或3所述的离合装置，其特征在于，所述第一传动机构是蜗轮，所述第二传动机构是蜗杆。

5.如权利要求1、2或3所述的离合装置，其特征在于，所述第一传动机构和所述第二传动机构都是齿轮。

6.如权利要求1所述的离合装置，其特征在于，所述主动端接合机构与所述主动轴一体形成。

7.如权利要求1所述的离合装置，其特征在于，还包括第二差速器，所述第二差速器包括：

第四工作端、第五工作端和第六工作端，其中，所述第五工作端与所述主动轴一体形成，所述第四工作端与所述主动端接合机构一体形成；

第三传动机构，所述第三传动机构一体形成于所述第六工作端；

第四传动机构，所述第四传动机构能够与所述第三传动机构接合，选择性驱动所述第三传动机构和制动所述第三传动机构。

8.如权利要求1所述的离合装置，其特征在于，还包括控制系统，所述控制系统包括能够感测并得到所述主动轴和所述从动轴之间的转速差的感测装置和能够根据所述感测装置得到的转速差驱动所述第二传动机构的电机。

9.一种离合装置，包括主动轴、从动轴、主动端接合机构、从动端接合机构以及控制所述主动端接合机构和所述从动端接合机构接合和分离的操纵机构，

其特征在于，所述离合装置还包括：

差速器，所述差速器包括第一工作端、第二工作端和第三工作端，其中，所述第一工作端与所述主动端接合机构一体形成，所述第二工作端与所述主动轴一体形成；

10.如权利要求9所述的离合装置，其特征在于，所述差速器包括：

第一半轴，所述第一半轴与所述主动端接合机构一体形成，构成所述差速器的第一工作端；

与所述第一半轴一体形成的第一锥形齿轮；

第二半轴，所述第二半轴与所述主动轴一体形成，构成所述差速器的第二工作端；

与所述第二半轴一体形成的第二锥形齿轮；

支撑所述多个行星齿轮的行星齿轮架；

壳体，所述壳体与所述行星齿轮架一体形成，构成所述差速器的第三工作端。

11.如权利要求9所述的离合装置，其特征在于，所述差速器包括：

与所述第一半轴一体形成的第二锥形齿轮；

第一锥形齿轮；

壳体，所述壳体与所述第一锥形齿轮一体形成，构成所述差速器的第三工作端；

行星齿轮架，所述行星齿轮架支撑所述多个行星齿轮并与所述第二半轴一体形成。

12.如权利要求9、10或11所述的离合装置，其特征在于，所述第一传动机构是蜗轮，所述第二传动机构是蜗杆。

13.如权利要求9、10或11所述的离合装置，其特征在于，所述第一传动机构和所述第二传动机构都是齿轮。

14.如权利要求9所述的离合装置，其特征在于，所述从动端接合机构与所述从动轴一体形成。

15.如权利要求9所述的离合装置，其特征在于，还包括控制系统，所述控制系统包括能够感测并得到所述主动轴和所述从动轴之间的转速差的感测装置和能够根据所述感测装置得到的转速差驱动所述第二传动机构的电机。