CN103802664A - 全地形车变速箱前驱输出轴用扭矩控制器 - Google Patents

Abstract

全地形车变速箱前驱输出轴用扭矩控制器涉及安装在全地形车变速箱输出轴和前驱输送传动轴的万向节之间的扭矩控制器领域。孔用挡圈（4）安装在控制器体（2）内的孔用挡圈安装槽（9）中，在通过端盖螺栓（14）安装在一起的控制器体（2）内的孔用挡圈（4）和端盖（8）内圈间，夹装有钢片（3）、摩擦片（5）、又一片钢片（3）、碟形弹簧（6）；在控制器体（2）和端盖（8）外圈间夹装有上、下两片调整垫片（7）。本全地形车变速箱前驱输出轴用扭矩控制器可通过更换调整垫片（7）的厚薄，以改变碟形弹簧变形量，来适应变速箱输出的扭矩，达到使前轮正常工作的目的，本全地形车变速箱前驱输出轴用扭矩控制器结构简单、运行可靠。

Description

全地形车变速箱前驱输出轴用扭矩控制器

 

技术领域

本发明全地形车变速箱前驱输出轴用扭矩控制器涉及安装在全地形车变速箱输出轴和前驱输送传动轴的万向节之间的扭矩控制器领域。

背景技术

以往全地形车变速箱前驱输出轴的前花键轴直接与前驱传动轴的万向节的内花键相连接，而万向节上的前驱传动轴又与前桥相连接，这样的直接刚性连接方式，就容易使前桥损坏，因此就需要在全地形车变速箱前驱输出轴和前驱传动轴的万向节之间设计一种扭矩控制器，以便能适应变速箱所输出的扭矩，保护全地形车前桥正常工作。

发明内容

本发明的目的是提供一种全地形车变速箱前驱输出轴用扭矩控制器，在全地形车变速箱前驱输出轴和万向节的法兰盘之间加装有扭矩控制器，以便通过扭矩控制器能将变速箱前驱输出轴的扭矩有效地经万向节、前驱传动轴传递给前桥。

全地形车变速箱前驱输出轴用扭矩控制器，它由控制器体、孔用挡圈、钢片、摩擦片、碟形弹簧、调整垫片和端盖组成，孔用挡圈安装在控制器体内的孔用挡圈安装槽中，在通过端盖螺栓安装在一起的控制器体内的孔用挡圈和端盖内圈之间，由右至左依次贴合地至少夹装有一片钢片、一片摩擦片、又一片钢片和一只碟形弹簧；同时，通过端盖螺栓，在控制器体和端盖外圈之间夹装有上、下两片调整垫片。

在控制器体内壁内开有控制器体内花键、孔用挡圈安装槽，在控制器体的左法兰面和右法兰面上分别开有控制器体端盖安装螺纹孔和控制器体右侧法兰安装螺纹孔，在钢片的中心有一圈钢片内花键，在摩擦片的外圈边有与控制器体内花键啮合的摩擦片外花键，在摩擦片中心有前驱输出轴摩擦片穿装孔，在碟形弹簧中心开有前驱输出轴碟形弹簧穿装孔，在半圆弧形的调整垫片两侧有调整垫片端盖螺栓半穿装孔，在端盖上开有端盖螺栓孔。

全地形车变速箱前驱输出轴用扭矩控制器安装在变速箱前驱输出轴和万向节法兰盘之间，其原理是将变速箱前驱输出轴输出的扭矩经扭矩控制器传输给万向节，再由安装在万向节上的前驱输送传动轴驱动前桥，使全地形车两侧的前轮运转，这样，就避免了变速箱前驱输出轴通过花键直接与万向节两者刚性连接而使其发生磨损。

碟形弹簧用来储存能量，钢片通过与摩擦片间的摩擦力带动摩擦片转动，调整垫片用来调整端盖对碟形弹簧的变形量，用来调节摩擦力的大小，使扭矩控制器的扭矩适应于变速箱输出轴的输出扭矩。

全地形车变速箱前驱输出轴用扭矩控制器的结构进一步说明如下：

在控制器体圆形内圈壁右侧开有一圈内凹圆形的孔用挡圈安装槽，以供将圆环形的孔用挡圈安装在所述的控制器体内的孔用挡圈安装槽内，最右侧的圆形的钢片的圆环面与其右侧的孔用挡圈两者贴合地安装在一起，而圆环形的摩擦片左、右两侧圆环形的摩擦片铝基摩擦材料面分别与左、右两侧的钢片的圆环面相贴合地安装在一起，在钢片中心开有一圈圆形的钢片内花键，它与变速箱前驱输出轴右端的外花键相啮合。在控制器体内圈壁上均布地开有一圈控制器体内花键，它与摩擦片外圈上外凸的摩擦片外花键相啮合，在最左侧的钢片的左侧圆环面与碟形弹簧的右侧圆环面贴合地安装在一起，碟形弹簧的左侧圆环面与端盖内侧内圈圆环面贴合地安装在一起；在控制器体的左侧法兰面与端盖内侧外圈圆环面间通过穿装的端盖螺栓夹装有上、下两片对称配置的半圆环形的调整垫片。

在控制器体外圈的左侧法兰面上开有一些控制器体端盖安装螺纹孔，在端盖上开有一些对应的端盖螺栓孔。

在调整垫片上开有端盖螺栓让位槽和调整垫片端盖螺栓半穿装孔，以供穿装端盖螺栓，使控制器体、调整垫片和端盖三者安装连接在一起；在控制器体的右侧法兰面上开有一些控制器体右侧法兰安装螺纹孔，在万向节的万向节法兰盘上也开有万向节法兰安装螺孔，以供穿装万向节法兰盘安装螺栓，使控制器体与万向节安装连接在一起。

在本全地形车变速箱前驱输出轴扭矩控制器中所述的钢片至少有两片，摩擦片至少有一片，摩擦片也可为多片，当摩擦片为n片时，则钢片为（n+1）片，n为大于或等于1的自然数，即钢片比摩擦片要多一片，因为在摩擦片左、右两侧均需安装有钢片。通过摩擦片与钢片之间的摩擦力来传递被压缩的碟形弹簧沿轴向方向产生的碟形弹簧轴向合力F，而碟形弹簧轴向合力F到变速箱前驱输出轴轴向中心线的距离为r，则扭矩控制器随变速箱前驱输出轴旋转时所产生的扭矩T为：

T=F×μxr，式中T的单位为牛顿·米，F的单位为牛顿，r的单位为米，μ为摩擦片摩擦系数。

全地形车变速箱前驱输出轴用扭矩控制器优点是当变速箱输出扭矩超过扭矩控制器所能承受的一种扭矩值时，可以将调整垫片换成比较薄的调整垫片，以便能加大碟形弹簧的变形量，从而可提高扭矩控制器的扭矩，以适应变速箱所输出的扭矩，达到有效地传递输出功率，驱使前轮正常工作的目的。此外，本扭矩控制器还可连接在其他车辆输出轴和万向节之间传递扭矩，其扭矩控制器亦应为本专利权利要求保护范围。本全地形车变速箱前驱输出轴用扭矩控制器结构简单、运行可靠。

附图说明

图1：扭矩控制器1分解三维示意图。

图2：扭矩控制器1组装剖视示意图。

图3：变速箱前驱输出轴15和万向节18的万向节法兰盘17与扭矩控制器1的安装连接示意图。

图4：控制器体2在图5中的右视示意图。

图5：控制器体2主视剖视示意图。

图6：控制器体2在图5中的左视示意图。

图7：摩擦片5主视示意图。

图8：摩擦片5在图7中的左视示意图。

图9：碟形弹簧6主视剖视示意图。

图10：钢片3主视示意图。

图11：调整垫片7主视示意图。

具体实施方式

参见图1、图2和图3，全地形车变速箱前驱输出轴用扭矩控制器，它由控制器体2、孔用挡圈4、钢片3、摩擦片5、碟形弹簧6、调整垫片7和端盖8组成，孔用挡圈4安装在控制器体2内的孔用挡圈安装槽9中，在通过端盖螺栓14安装在一起的控制器体2内的孔用挡圈4和端盖8内圈之间，由右至左依次贴合地至少夹装有一片钢片3、一片摩擦片5、又一片钢片3和一只碟形弹簧6；同时，通过端盖螺栓14，在控制器体2和端盖8外圈之间夹装有上、下两片调整垫片7。

参见图4、图5和图6，控制器体2呈空心圆管状，在控制器体2圆形内圈壁内右侧开有一圈内凹圆形的孔用挡圈安装槽9，在孔用挡圈安装槽9内安装有圆形开口的孔用挡圈4。

在控制器体2圆形内圈壁上开有的一圈内凹的控制器体内花键10与所有摩擦片5外圈上外凸的摩擦片外花键12啮合，控制器体内花键10为矩形内花键，摩擦片外花键12为矩形外花键；所有依次压接在一起的钢片3和摩擦片5都安装在控制器体2圆形内圈壁内。在控制器体2外圆圈的左侧法兰面上开有的控制器体端盖安装螺纹孔19，与圆形的端盖8上开有的端盖螺栓孔25相对应，端盖螺栓14穿装在端盖螺栓孔25、调整垫片7的端盖螺栓让位槽和调整垫片端盖螺栓半穿装孔29以及控制器体端盖安装螺纹孔19中，使端盖8、上、下两片调整垫片7和控制器体2三者安装压紧连接在一起；在控制器体2外圆圈的右侧法兰面上开有控制器体右侧法兰安装螺纹孔20，与万向节18的万向节法兰盘17上的万向节法兰安装螺孔相对应，在控制器体右侧法兰安装螺纹孔20和万向节法兰安装螺孔中，通过穿装的万向节法兰盘安装螺栓13，使控制器体2右侧法兰面与万向节18的万向节法兰盘17安装连接在一起。

参见图7和图8，在全地形车变速箱前驱输出轴用扭矩控制器1的控制器体2内的摩擦片5至少有一片，也可以有n片相同的摩擦片5，当摩擦片5总数为n片时，则压紧加装在每片摩擦片5左右两侧的钢片3总数应为（n+1）片，n为大于或等于1的自然数。

在圆薄片形的摩擦片5的中心开有圆形的前驱输出轴摩擦片穿装孔28，供穿装变速箱前驱输出轴15用；在摩擦片5的摩擦片骨架23两侧面均有摩擦片铝基摩擦材料面22，摩擦片铝基摩擦材料面22每一面的厚度在0.1毫米至1毫米之间，在每一面摩擦片铝基摩擦材料面22上均开有摩擦片容屑槽21，以容纳摩擦后的摩擦材料屑，在摩擦片5的外圈上有一圈外凸均布的摩擦片外花键12，它与控制器体2内圈壁上均布的一圈内凹的控制器体内共键10相啮合。

参见图9，在圆片状的碟形弹簧6中心开有前驱输出轴碟形弹簧穿装孔27，前驱输出轴碟形弹簧穿装孔27的内径d在20到30毫米间，碟形弹簧6外径D在50到70毫米，碟形弹簧6的自由高度h在4毫米到5毫米间，碟形弹簧6本身的厚度t在2～4毫米，碟形弹簧6的行程s（毫米）与载荷F（牛顿）之间的负载变形特性曲线呈非线性关系。在本扭矩控制器1中至少安装有一片碟形弹簧6，亦可安装多片碟形弹簧6，可为叠合组合碟形弹簧、复合组合碟形弹簧和其它组合碟形弹簧。

参见图10，钢片3为圆片形，如图1所示，在本全地形车变速箱前驱输出轴用扭矩控制器1的控制器体2中，最右侧的钢片3加装压紧在孔用挡圈4和摩擦片5之间，最左侧的钢片3加装压紧在碟形弹簧6和摩擦片5之间，其他中间的钢片3均加装压紧在两片相邻的摩擦片5之间。

在每片相同的圆片形的钢片3中心开有一圈钢片内花键11，如图3中所示，与变速箱前驱输出轴15外部的变速箱前驱输出轴外花键端16相啮合，即变速箱前驱输出轴15驱动钢片3转动，如图3所示，被压紧的碟形弹簧6产生的轴向合力F经钢片3作用于所有的摩擦片5上，通过摩擦片外花键12带动控制器体2转动，控制器体2再通过万向节法兰盘安装螺栓13驱动万向节18转动后而使前桥驱动全地形车前轮转动。

参见图11，半圆弧形的薄片状的调整垫片7在本扭矩控制器1中用来调整打滑扭矩数值，调整垫片7的厚度有0.5毫米、0.8毫米和1.0毫米三种厚度规格，当变速箱输出扭矩超过扭矩控制器所能承受的一种扭矩值时，可将调整垫片7换成较薄的调整垫片，使碟形弹簧6加大变形量，以便使矩形控制器1提高的扭矩能适应变速箱输出的扭矩，达到有效地传递输出功率和驱动前轮正常工作的目的。

在调整垫片7上端中央处有外凸相连的调整垫片更换手柄24，以便于更换调整垫片7，在调整垫片更换手柄24下部的调整垫片7本体上，开有腰圆形的端盖螺栓让位槽，并在半圆弧形的调整垫片7左、右两侧下端各开有半圆形的调整垫片端盖螺栓孔29，以上均供穿装端盖螺栓14用。

如图1所示，在圆片形的端盖8中心开有圆形的变速箱前驱输出轴端盖穿装孔26，以供穿装变速箱前驱输出轴15用；在端盖8的圆环面上均布地开有多个光孔的端盖螺栓孔25，以供穿装多个对应的端盖螺栓14，使端盖8、调整垫片7和控制器体2三者穿装压紧连接在一起。

 

Claims (14)

1.全地形车变速箱前驱输出轴用扭矩控制器，它由控制器体（2）、孔用挡圈（4）、钢片（3）、摩擦片（5）、碟形弹簧（6）、调整垫片（7）和端盖（8）组成，其特征在于孔用挡圈（4）安装在控制器体（2）内的孔用挡圈安装槽（9）中，在通过端盖螺栓（14）安装在一起的控制器体（2）内的孔用挡圈（4）和端盖（8）内圈之间，由右至左依次贴合地至少夹装有一片钢片（3）、一片摩擦片（5）、又一片钢片（3）和一只碟形弹簧（6）；同时，通过端盖螺栓（14），在控制器体（2）和端盖（8）外圈之间夹装有上、下两片调整垫片（7）。

2. 根据权利要求1所述的全地形车变速箱前驱输出轴用扭矩控制器，其特征在于在控制器体（2）圆形内圈壁内右侧开有的一圈内凹圆形的孔用挡圈安装槽（9）内，安装有圆形开口的孔用挡圈（4）。

3. 根据权利要求1所述的全地形车变速箱前驱输出轴用扭矩控制器，其特征在于在控制器体（2）圆形内圈壁上开有的一圈内凹的控制器体内花键（10）与所有摩擦片（5）外圈上外凸的摩擦片外花键（12）啮合，控制器体内花键（10）为矩形内花键，摩擦片外花键（12）为矩形外花键；所有依次压接在一起的钢片（3）和摩擦片（5）都安装在控制器体（2）圆形内圈壁内。

4. 根据权利要求1所述的全地形车变速箱前驱输出轴用扭矩控制器，其特征在于在控制器体（2）外圆圈的左侧法兰面上开有的控制器体端盖安装螺纹孔（19）与圆形的端盖（8）上开有的端盖螺栓孔（25）相对应，端盖螺栓（14）穿装在端盖螺栓孔（25）、调整垫片（7）的端盖螺栓让位槽和调整垫片端盖螺栓半穿装孔（29）以及控制器体端盖安装螺纹孔（19）中，使端盖（8）、上、下两片调整垫片（7）和控制器体（2）三者安装压紧连接在一起。

5. 根据权利要求1所述的全地形车变速箱前驱输出轴用扭矩控制器，其特征在于在控制器体（2）外圆圈的右侧法兰面上开有的控制器体右侧法兰安装螺纹孔（20）与万向节（18）的万向节法兰盘（17）上万向法兰安装螺孔相对应，通过穿装的万向节法兰盘安装螺栓（13），使控制器体（2）右侧法兰面与万向节（18）的万向节法兰盘（17）安装在一起。

6. 根据权利要求1所述的全地形车变速箱前驱输出轴用扭矩控制器，其特征在于在控制器体（2）内的摩擦片（5）至少有一片，也可以有n片相同的摩擦片（5），当摩擦片（5）总数为n片时，则压紧加装在每片摩擦片（5）左右两侧的钢片（3）总数应为（n+1）片，n为大于或等于1的自然数。

7. 根据权利要求1所述的全地形车变速箱前驱输出轴用扭矩控制器，其特征在于在圆薄片形的摩擦片（5）的中心开有的圆形的前驱输出轴摩擦片穿装孔（28），供穿装变速箱前驱输出轴（15）用；在摩擦片（5）的摩擦片骨架（23）两侧面均有摩擦片铝基摩擦材料面（22），摩擦片铝基摩擦材料面（22）每一面的厚度在0.1毫米至1毫米间，在每一面摩擦片铝基摩擦材料面（22）上均开有摩擦片容屑槽（21）。

8. 根据权利要求1所述的全地形车变速箱前驱输出轴用扭矩控制器，其特征在于在圆片状的碟形弹簧（6）中心开有的前驱输出轴碟形弹簧穿装孔（27）的内径   d在20至30毫米间，碟形弹簧（6）外径D在50至70毫米，碟形弹簧（6）自由高度h在4毫米至5毫米间，碟形弹簧（6）本身厚度t在2～4毫米。

9. 根据权利要求1所述的全地形车变速箱前驱输出轴用扭矩控制器，其特征在于在扭矩控制器（1）中至少安装有一片碟形弹簧（6），亦可安装多片碟形弹簧（6）。

10.根据权利要求1所述的全地形车变速箱前驱输出轴用扭矩控制器，其特征在于在扭矩控制器（1）的扭矩控制器体（2）中，最右侧的钢片（3）加装压紧在孔用挡圈（4）和摩擦片（5）之间，最左侧的钢片（3）加装压紧在碟形弹簧（6）和摩擦片（5）之间，其他中间的钢片（3）均加装压紧在两片相邻的摩擦片（5）之间。

11.根据权利要求1所述的全地形车变速箱前驱输出轴用扭矩控制器，其特征在于在每片相同的圆片形的钢片（3）中心开有的一圈钢片内花键（11）与变速箱前驱输出轴（15）外部的变速箱前驱输出轴外花键端（16）相啮合。

12.根据权利要求1所述的全地形车变速箱前驱输出轴用扭矩控制器，其特征在于半圆弧形的薄片状的调整垫片（7）的厚度有0.5毫米、0.8毫米和1.0毫米三种厚度规格。

13.根据权利要求1所述的全地形车变速箱前驱输出轴用扭矩控制器，其特征在于在调整垫片（7）上端中央处外凸相连的调整垫片更换手柄（24）下部的调整垫片（7）本体上，开有腰圆形的端盖螺栓让位槽，并在半圆弧形的调整垫片（7）左、右两侧下端各开有半圆形的调整垫片端盖螺栓孔（29），以上均供穿装端盖螺栓（14）用。

14.根据权利要求1所述的全地形车变速箱前驱输出轴用扭矩控制器，其特征在于在圆片形的端盖（8）中心开有圆形的变速箱前驱输出轴端盖穿装孔（26），以供穿装变速箱前驱输出轴（15）用；在端盖（8）的圆环面上均布地开有多个光孔的端盖螺栓孔（25），以供穿装多个对应的端盖螺栓（14），使端盖（8）、调整垫片（7）和控制器体（2）三者穿装压紧连接在一起。

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