CN109236887A - 一种离合器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种离合器，包含：第一转子；第二转子，通过第一轴承组件套接固定于第一转子上；离合机构，具有配置于第一转子上且可随之转动的第一齿轮件、配置于第二转子上且可随之转动的第二齿轮件。气缸机构，包含：壳体、与壳体配合形成有气腔的活塞件。弹性组件，具有弹性件，所述弹性件能够在复位时推动第一齿轮件远离第二齿轮件。第一齿轮件在活塞沿轴向行进第一预设距离时与第二齿轮件相啮合。离合器还包含用以限制活塞件沿轴向活动距离超过第二预设距离的行程限制件。活塞件的行程受行程限制件的限制，可限制并稳定弹性件承受的作用力，进而限制和稳定与弹性件连接的轴承和其它部件受到的反作用力，增加其它部件和轴承的使用寿命。

Description

一种离合器

技术领域

本发明涉属于离合器技术领域，具体涉及一种离合器。

背景技术

现有的气动齿式离合器结构是细齿式气动离合器。结合图5，现有的气动齿式离合器包含第一转子A、通过轴承配置于第一转子A上的第二转子B、离合机构C、气缸机构D和弹性件E。离合机构C包含套接于第一转子A上且可随之转动的第一齿轮件 C1，与第二转子B一体成型的第二齿轮件C2。气缸机构包含壳体D1和活塞件D2，活塞件D2受气压推动时会持续沿轴向自左向右活动，从而推动第一齿轮件C1和第二齿轮件C2啮合，进而第一转子A转动时可带动第二转子B转动。在第一齿轮件C1靠近第二齿轮件C2的过程中，弹性件E受压力作用而弹性形变。在图5的结构中，活塞件 D2对弹性件E施压，弹性件E反作用力于两个齿轮件和相应轴承，图5的结构中，活塞件D2向右活动的距离主要取决于输入气压。在输入气压相较于预设的气压值偏大时，活塞件D2向右活动量可能过大，使得两个齿轮件和相应轴承所受轴向力相应增大，其可能影响各部件使用寿命。为解决该问题点，发明人提出了本申请。

发明内容

本发明的目的是解决现有的气动齿式离合器活塞件沿轴向的行进量容易因输入气压偏大而存在行进量过大而影响产品产品使用寿命的问题。

本发明是这样实现的，一种离合器，包含：第一转子，沿轴向延伸；第二转子，通过第一轴承组件套接固定于第一转子上；离合机构，具有配置于第一转子上且可随之转动的第一齿轮件、配置于第二转子上且可随之转动的第二齿轮件，第一齿轮件和第二齿轮件能够相啮合以传动连接第一转子和第二转子；第一齿轮件通过沿轴向靠近和远离第二齿轮件的方式，切换第一转子和第二转子的运动状态。气缸机构，包含：具有进气通道的壳体、与壳体配合形成有气腔的活塞件；壳体套设于所述第一转子的外周；所述活塞件受气压作用沿轴向行进时能够推动第一齿轮件沿轴向靠近第二齿轮件；弹性组件，具有弹性件，所述弹性件能够在第一齿轮件沿轴向靠近第二齿轮件时受第一齿轮件作用而产生弹性形变，且能够在复位时推动第一齿轮件沿轴向远离第二齿轮件；所述第一齿轮件在活塞沿轴向行进第一预设距离时与第二齿轮件相啮合；所述离合器还包含行程限制件，配置于壳体上且位于活塞件沿轴向的行进路径上，行程限制件用以限制活塞件沿轴向活动距离超过第二预设距离，所述第二预设距离大于或等于所述第一预设距离。

较佳地，第一齿轮件的外周沿周向均匀间隔配置有多个第一轮齿，第二齿轮件的内周沿周向均匀间隔配置有多个第二轮齿，各所述第一轮齿具有面向第二齿轮件的第一导向坡面和位于两侧的第一啮合面；各所述第二轮齿具有面向第一齿轮件的第二导向坡面和位于两侧的第二啮合面；所述第一导向坡面由中间往两侧弧形延展且圆滑过渡连接于两侧的第一啮合面，各第二轮齿在该第一导向坡面的导引下滑入相邻的第一轮齿之间的第一齿槽内；所述第二导向坡面由中间往两侧弧形延展且圆滑过渡连接于两侧的第二啮合面，各第一轮齿在第二导向坡面的导引下滑入相邻的第二轮齿之间的第二齿槽内。

较佳地，包含一环形挡圈，配置于所述壳体与所述环形挡圈之间用以遮蔽它们之间的间隙。

较佳地，所述环形挡圈的截面为L型结构，所述壳体沿周向开设有两个环形卡槽，所述环形卡槽上分别配置有第三环形固定块，所述第三环形固定块将所述环形挡圈沿径向向外延展的L型的下端夹住用以固定在所述壳体上。

较佳地，所述活塞件为环形结构，活塞件与所述壳体配合形成一环形气腔，所述活塞件的内周具有环形的内周壁、以及一环形的外周壁，所述内周壁包含：与所述气腔的内侧壁贴合且可相对其沿轴向活动的第一壁部、以及连接于一第三轴承的外圈的第二壁部，所述第三轴承的内圈连接于所述第一齿轮件。

较佳地，所述外周壁包含：与所述气腔的外侧壁贴合且可相对其沿轴向活动的第三壁部、用以在活塞件沿轴向的行进路径上让开所述行程限制件的第四壁部、以及连接所述第二壁部与所述第三壁部的限位面，所述活塞件在限位面碰触到所述行程限制件时停止施加于所述第三轴承上的主动力。

较佳地，所述第一齿轮件的内周配置有沿轴向延展的滑槽，所述气腔的外侧壁包含贴合于所述第三壁部的第五壁部、套设于所述行程限制件的外周的第六壁部、以及连接所述第五壁部和所述第六壁部的固定面，所述第六壁部上开设有第一环形凹槽，所述第一环形凹槽上配置有一将所述行程限制件固定于所述固定面上的第一环形固定块。

较佳地，所述第一齿轮件的内周配置有沿轴向延展的滑槽，所述第一转子的外周具有与所述滑槽配合以限制所述第一齿轮件沿周向活动的滑轨。

较佳地，所述壳体通过第二轴承组件套接于所述第一转子的外周；其中，所述第二轴承组件包含沿轴向并置于所述第一转子外周的第一轴承和第二轴承。

较佳地，所述第一轴承的内圈抵接于所述滑轨的一端，所述第一转子的外周具有一第二环形凹槽，所述第二环形凹槽上配置有一抵接于所述第二轴承的内圈且与所述滑轨将所述第一轴承和所述第二轴承沿轴向固定的第二环形固定块。

通过采用上述技术方案，本发明可以取得以下技术效果：

1、本方案通过设置行程限制件，一方面，活塞件沿轴向行进第一预设距离时，两齿轮件即可相互啮合，另一方面，行程限制件可限制活塞件的行进量超过第二预设距离，即本方案即使存在输入气压偏大的情况，活塞件的最大行进量亦将受限于行程限制件，其不可能超过第二预设距离。行程受限制的活塞件可限制并稳定弹性件承受的作用力，进而限制和稳定与弹性件连接的轴承和其它部件受到的反作用力，以达到增加其它部件和轴承的使用寿命的目的。

2、本发明提供的具有第一轮齿的第一齿轮件、第二轮齿的第二齿轮件的离合器，通过在第一轮齿上面向第二轮齿的一端设有一凸圆弧结构的第一导向坡面、在第二轮齿上面向第二轮齿的一端设有一凸圆弧结构的第二导向坡面，该第一导向坡面和第二导向坡面通过刚接触时的点接触到第一啮合面和第二啮合面的线接触，对刚开始时各第一轮齿未和第二齿轮件上的第二齿槽对齐时进行引导，并减小原有结构一开始时各第一轮齿和第二轮齿直接的线或面接触，从而减小了碰触以及摩擦的面积，减小它们之间的摩擦力，进而解决了因较大的碰撞区域造成的各第一轮齿或各第二轮齿的变形、以及打齿和卡齿的问题。

3、本发明提供的具有第一轮齿的第一齿轮件、第二轮齿的第二齿轮件的离合器，其中第一坡部的曲率大于第二坡部的曲率，且第一坡部的曲率与第二坡部的曲率的比值大于2；具有较小曲率的第二坡部或第四坡部会具有较大半径，以保证第二坡部或第四坡部过渡到第一啮合面或是第二啮合面时不会因曲率过大而导致第一啮合面和第二啮合面之间的突变的猛力冲撞，从而减小各第一轮齿和各第二轮齿的磨损速度。

4、在进气环上配置有一环形挡圈，环形挡圈的前端插入位于第二转子上的环形槽内，进而与气缸机构、第二转子以及第一转子的外周面之间形成一个封闭的空间，使粉尘颗粒不会进入第二齿轮件和第一齿轮件的啮合区域之间，使得第二齿轮件和第一齿轮件在啮合时不会有粉尘的干涉。

5、现有技术的第二轴承组件仅具有一轴承，本发明通过在第二轴承组件中增设一轴承，可以将气缸机构与第一转子之间的轴向力和周向力分担到由两个轴承承载，且在两个轴承的外圈之间具有一第二垫圈，该第二垫圈可以缓冲该两个轴承之间的轴向力，使两个轴承之间的轴向力减小，进而增加第二轴承组件的使用寿命。

附图说明

图1为本发明一种离合器的内部的结构示意图。

图2为本发明的一种离合器的活塞件的结构示意图。

图3绘示了图1中P处的结构示意图。

图4为本发明的一种离合器的第二实施例的内部的结构示意图。

图5绘示了现有技术的离合器的剖视图。

图6绘示了现有技术第一转子和第一齿轮件相分离的示意图。

图7为本发明第三实施例的一种离合器的内部的结构示意图。

图8为本发明第二实施例的第一齿轮件的结构示意图。

图9为本发明第二实施例的第二齿轮件的结构示意图。

图10绘示了图8中A-A处的剖切的结构示意图。

图11绘示了图9中B-B处的剖切的结构示意图。

图12绘示了图7中Q处的结构示意图。

附图标识

11-第一转子、111-滑轨、12-第二转子、13-离合机构、14-第一齿轮件、141-啮合部、142-连接部、143-第一轮齿、15-第二齿轮件、151-第二轮齿、16-支撑块、17-气缸机构、18-壳体、19-活塞件、20-进气通道、21-气腔、22-行程限制件、23-内周壁、24- 第一壁部、25-第二壁部、26-定位面、27-外周壁、28-第三壁部、29-第四壁部、30-限位面、31-外侧壁、32-第五壁部、33-第六壁部、34-固定面、35-第一环形固定块、36-第二轴承组件、361-第一轴承、362-第二轴承、37-第一垫圈、38-第二环形固定块、39-第二垫圈、40-第三轴承、41-第一轴承组件、42-O型圈、421-第一O型圈、422-第二O型圈、 43-弹性件、44-环形挡圈、45-环形垫片、47-齿顶、48-第一坡部、49-第二坡部、50-第一槽底、51-圆形孔槽、52-第三坡部、53-第四坡部、54-第二槽底。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上端”、“下端”、“上段”、“下段”、“上侧”、“下侧”、“中间”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

现结合图1、图2以及图3对本申请的方案的结构以及功能进行详细的说明。本发明是这样实现的，参考图1，一种离合器，包含：第一转子11，沿轴向延伸；第二转子12，通过第一轴承组件41套接固定于第一转子11上。离合机构13，具有配置于第一转子11上且可随之转动的第一齿轮件14、配置于第二转子12上且可随之转动的第二齿轮件15，第一齿轮件14和第二齿轮件15能够相啮合以传动连接第一转子11和第二转子12。第一齿轮件14通过沿轴向靠近和远离第二齿轮件15的方式，切换第一转子 11和第二转子12的运动状态。气缸机构17，包含：具有进气通道20的壳体18、与壳体18配合形成有气腔21的活塞件19。进气通道20连通气腔21与壳体18的外部空间，气体可从进气通道20进入气腔21并推动活塞件19活动。壳体18套设于第一转子11 的外周。活塞件19受气压作用沿轴向行进时能够推动第一齿轮件14沿轴向靠近第二齿轮件15。弹性组件，具有弹性件43，弹性件43能够在第一齿轮件14沿轴向靠近第二齿轮件15时受第一齿轮件14作用而产生弹性形变，且能够在复位时推动第一齿轮件14 沿轴向远离第二齿轮件15。本实施例中的弹性件43为弹簧。第一齿轮件14在活塞沿轴向行进第一预设距离时与第二齿轮件15相啮合。在本实施例中，第一齿轮件14为外周沿周向间隔均匀配置有多个轮齿的外齿轮，第二齿轮件15为内圈沿周向间隔均匀配置有多个轮齿的内齿轮。离合器还包含行程限制件22，配置于壳体18上且位于活塞件19 沿轴向的行进路径上，行程限制件22用以限制活塞件19沿轴向的活动距离，使其活动的距离不超过第二预设距离，第二预设距离大于或等于第一预设距离。第一预设距离和第二预设距离的选择可根据离合器的结构尺寸需要，以及各部件的耐压性进行对应性调整。行程限制件22如何配置于壳体18上，以及各部件之间可采用的具体配置方式后文将进一步结合图示进行说明。在本实施例中，第二齿轮件15与第二转子12为一体成型结构，也就是说，第二转子12为内圈具有沿周向间隔均匀配置有多个轮齿的内齿轮。

在本实施例中，参考图1、图2以及图3，活塞件19为环形结构，活塞件19与壳体18配合形成一环形气腔21，活塞件19的内周具有环形的内周壁23、以及一环形的外周壁27，内周壁23包含：与环形气腔21的内侧壁贴合且可相对其沿轴向活动的第一壁部24、以及连接于一第三轴承40的外圈的第二壁部25，第三轴承40的内圈连接于第一齿轮件14。外周壁27包含：与气腔21的外侧壁31贴合且可相对其沿轴向活动的第三壁部28、用以在活塞件19沿轴向的行进路径上让开行程限制件22的第四壁部 29、以及连接第二壁部25与第三壁部28的限位面30，活塞件19在限位面30碰触到行程限制件22时停止施加于第三轴承40上的主动力。可以理解的是，在活塞件19沿轴向前后滑动时，第一壁部24贴合于环形气腔21的内侧壁并相对其前后滑动，第三壁部 28贴合于外侧壁31并沿其前后滑动。

在本实施例中，参考图2和图3，第一壁部24与第三壁部28上开设有环形的凹槽，在该两个凹槽内分别配置有O型圈42，该O型圈42用以确保环形气腔21为一封闭的腔体。O型圈42包含位于第一壁部24上的第一O型圈421、第三壁部28上的第二O型圈422。第二O型圈422不限于仅为一个，可以沿轴向多个并置于第三壁部28 上，其中，可以为两个、三个等等。同样地，第一O型圈421也不仅限于只为一个。

在现有技术的离合器中，依靠的是第一齿轮件C1和第二齿轮件C2的啮合来实现环卫洗扫车上的两个负载的动力的传动。活塞件D2的内周壁的第一壁部的直径小于第二壁部的直径，第一壁部与第二壁部之间具有一定位面，第三轴承的外圈的外周面与第二壁部紧固连接，第三轴承外圈的一端抵接于该定位面。在活塞件D2收到环形气腔内的压力往前活动时，活塞件通过定位面和第二壁部对与活塞件和第一齿轮件C1连接的轴承施加沿轴向的主动力，该轴承推动与其内圈固定连接的第一齿轮件C1，第一齿轮件C1包含具有沿周向均匀间隔布置有多个轮齿的啮合部、以及后段外径小于第一啮合部且外周与第三轴承的内圈紧固连接的连接部，第一啮合部的后端面抵接于该轴承的内圈的端面、且与第三轴承的外圈之间具有间隙。在现有技术的离合机构在工作时，弹性件E会受到来自活塞件D2的压力产生弹性形变并处于压缩状态，压缩量由环形气腔内的气压决定，且分别连接活塞件D2和第一齿轮件C1的轴承会受到来自气压沿轴向前的压力以及来自弹性件E沿轴向向后的压力，与第二齿轮件C2连接的相应的轴承会同时受到来自弹性件E的作用力。发明人发现，活塞件D2向右活动的距离主要取决于输入气压。在输入气压相较于预设的气压值偏大时，活塞件D2沿轴向向着第二齿轮件 C2的活动行程可能过大，使得第一齿轮件C1和第二齿轮件C2相应轴承所受轴向力相应增大，进而会影响各部件的使用寿命；同时，环形气腔内的气压的不稳定会导致第一齿轮件C1在受到弹性件的回复力而前后活动，从而造成分别与第一齿轮件C1和第二齿轮件C2连接的轴承受到沿轴向的向前或向后的不断变化的轴向力，从而造成分别与第一齿轮件C1和第二齿轮件C2连接的轴承容易损坏。可以理解的是，受技术条件以及气温条件的限制，气缸的气压是无法保持稳定状态的。

在发现上述问题的情况下，发明人在本实施例的离合器上加设一行程限制件22，以限制活塞件19的活动行程。该行程限制件22配置于壳体18上且位于活塞件19沿轴向的行进路径上，行程限制件22用以限制活塞件19沿轴向的活动距离，使其活动的距离不超过第二预设距离。限位面30在活塞件19沿轴向滑动第二预设距离后抵接于行程限制件22，此时环形气腔21内的压力会略大于活塞件19滑动第二预设距离所需要的气压，以使即使环形气腔21内的气压不稳定或是发动机、车本身发晃动时，活塞件19上的限位面30仍可抵接于行程限制件22，使其不会因弹性件43的弹力出现前后活动的情况。且在环形气腔21内的气压不稳定或是发动机本身发晃动时第三轴承40受到的沿轴向的力只等于使弹性组件压缩第二预设距离的行程的压力。可以理解的是，本实施中的第三轴承40受到的力会小于现有技术中为了使弹性组件保持稳定的力，且环形气腔21 内的气压值偏大时，第三轴承40受到的力亦是不会随环形气腔21内的气压值的增大而变大。同样地，第一轴承组件41受到的轴向力也是不会随着环形气腔21内的气压值的增大而增大。因此，本实施例中的第三轴承40与第一轴承组件41不需承受过大的轴向力，同时，该力为稳定的力且改力的大小不会大于现有技术中第三轴承40与第一轴承组件41所承受了力。在环形气腔21内的气体卸掉后，弹性组件推动活塞件19沿轴向往后运动并实现复位。

在本实施例中，气腔21的外侧壁31包含贴合于第三壁部28的第五壁部32、套设于行程限制件22的外周的第六壁部33、以及连接第五壁部32和第六壁部33的固定面34，第六壁部33上开设有第一环形凹槽，第一环形凹槽上配置有一将行程限制件22 固定于固定面34上的第一环形固定块35。其中，行程限制件22为一环形结构，第一环形固定块35将行程限制件22夹于其与固定面34之间将其固定住。可以理解的是，该第六壁部33的内径大于第五壁部32的内径，行程限制件22的内径大于第四壁部29的外径，且行程限制件22的外径大于第六壁部33的内径。

在本实施例中，第一齿轮件14的内周配置有沿轴向延展的滑槽，第一转子11的外周具有与滑槽配合的滑轨111。第一转子11上的滑轨111可配合于第一齿轮件14上的滑槽，使第一齿轮件14可与第一转子11一起转动，第一齿轮件14可沿轴向滑动且不会相对第一转子11转动。第一齿轮件14和第一转子11可结合图6中，现有技术第一齿轮件和第一转子的图示进行理解，其配合原理相同，故不再赘述。

优选地，结合图4，第二轴承组件36为一滚动轴承组成，其内圈套设并紧固于第一转子11上，其外圈与壳体18紧固连接。第一转子11的外周具有一第二环形凹槽，第二环形凹槽上配置有一抵接于第二轴承组件36的内圈的第二环形固定块38，该第二环形固定块38与滑轨111将第二轴承组件36的内圈沿轴向固定住，使其不能沿轴向前后活动。同样地，第二轴承组件36的壳体18上开设有环形凹槽，该凹槽上配置有环形的固定块，该固定块与壳体一起将第二轴承组件36的两端沿轴向固定限制住，与第二环形固定块38与滑轨111配合将第二轴承组件36整体限制住。可以理解的是，第二轴承组件36可以为深沟球轴承，亦可以为能够承受部分轴向力的N型圆柱滚子轴承。

在本实施例中，参考图6，第一齿轮件14开设有多个孔槽，该孔槽沿轴向延展，各孔槽分别容置有一弹性件43。弹性件43的一端抵接于孔槽的底部，另一端抵接于一支撑块16，该支撑块16的前端抵接于第一轴承组件41的内圈、后端抵接于第一转子 11上的滑轨111的端面，且该支撑块16不会相对第一转子11沿轴向运动。

可以理解的是，本实施例的第一转子11的中心具有一沿轴向延展的通孔，且该通孔根据需求可以做成几段不同孔径的直孔组成，且在该通孔里可根据与其搭配的配件的需求开设有沿轴向延展的卡槽，第一转子11可通过该卡槽与与其连接的配件同步转动，该配件上配置有与该卡槽适配的键条或是沿轴向延展的卡条。

在本实施例中，第一齿轮件14外周的轮齿上面向第二齿轮件15的端面与该轮齿的齿顶之间具有一45°的倒角，且该45°倒角的端面的边缘上设有斜角，该斜角的角度大小为10°～45°。同样地，第二齿轮件15内周的轮齿上面向第一齿轮件14的端面与该轮齿的齿顶之间具有一45°的倒角，且该45°倒角的端面的边缘上设有斜角，该斜角的角度大小为10°～45°。其中，本实施例的第一齿轮件14的外周和第二齿轮件 15的内周的轮齿的数量分别为54个或是为55个，且上述轮齿的模数为都为2，压力角都为20°，这样，可以获得厚度较厚的轮齿，具有齿厚耐磨、输出扭矩大、延长气动离合器使用寿命的优点，改变了现有气动离合器由于齿模数太小、齿太薄的问题点。

结合图1、图7至图11，不同于第一实施例，本申请另提供一实施例。在第二实施例中，各第一轮齿143具有面向第二齿轮件15的第一导向坡面和位于两侧的第一啮合面；各第二轮齿151具有面向第一齿轮件14的第二导向坡面和位于两侧的第二啮合面。第一导向坡面由中间往两侧弧形延展且圆滑过渡连接于两侧的第一啮合面，各第二轮齿151在该第一导向坡面的导引下滑入相邻的第一轮齿143之间的第一齿槽内。第二导向坡面由中间往两侧弧形延展且圆滑过渡连接于两侧的第二啮合面，各第一轮齿143 在第二导向坡面的导引下滑入相邻的第二轮齿151之间的第二齿槽内。第一导向坡面和第二导向坡面由齿顶47至第一齿根为圆弧结构，第一导向坡面在第一齿轮件14往前滑动时以与第二导向坡面点接触的方式相对第二导向坡面往前滑动，直至第一啮合面以线接触的方式啮合于第二啮合面为止。

在第二实施例中，如图7至图9所示，第一导向坡面包含中间的第一坡部48，以及位于第一坡部48左右两侧的连接于第一啮合面的第二坡部49。如图4和图6所示，第二导向坡面包含中间的第三坡部52、以及位于第二坡部49左右两侧的连接于第二啮合面的第四坡部53。可以理解的是，第一坡部48和第二坡部49沿着第一齿轮件14的径向方向为弧形结构，沿着垂直于该径向方向也就是第一轮齿143的左右方向也是为弧形结构，也就是说，第一导向坡面为一凸圆弧结构；第三坡部52和第四坡部53沿着第二齿轮件15的径向方向为弧形结构，沿着垂直于该径向方向也就是第二轮齿151的左右方向也是为弧形结构，也就是说，第二导向坡面为凸圆弧结构。在第一齿轮件14沿着轴向活动至与第二齿轮件15接触时，各第一轮齿143不是沿轴向正对于位于第二齿轮件15上的各第二齿槽内，它们之间沿周向是有错位的，所以各第一轮齿143上的第一导向坡面会先接触到第二齿轮件15第二轮齿151上的第二导向坡面，由于第一导向坡面和第二导向坡面的凸圆弧结构，它们之间是点接触的，第一齿轮件14在活塞件19 的推动下并在第二导向坡面的导向下以点接触的方式继续往前滑动，直至第一轮齿143 上的第一啮合面接触到第二轮齿151上的第二啮合面，此时，第一轮齿143和第二轮齿 151的接触方式为线接触，最后，各第一轮齿143卡进相邻的第二轮齿151之间的第二齿槽内，各第二轮齿151卡进相邻的相邻的第一轮齿143之间的第一齿槽内。当然，也可以说是第二导向坡面将各第一轮齿143导滑进相邻的第二轮齿151之间的第二齿槽内。

在第二实施例中，参考图8，沿第一轮齿143的左右方向第一坡部48的曲率大于第二坡部49的曲率，且第一坡部48的曲率与第二坡部49的曲率的比值大于2。参考图9，沿第二轮齿151的左右方向第三坡部52的曲率大于第四坡部53的曲率，且第三坡部52的曲率与第四坡部53的曲率的比值大于2。可以理解的是，具有较小曲率的第二坡部49或第四坡部53会具有较大半径，以保证第二坡部49或第四坡部53过渡到第一啮合面或是第二啮合面时不会因曲率过大而导致第一啮合面和第二啮合面之间的突变的猛力冲撞，从而减小各第一轮齿143和各第二轮齿151的磨损速度。

在第二实施例中，结合图7至图11，第一导向坡面和第二导向坡面沿左右方向为对称结构，且其对称线和齿顶47的交点与该对称线和齿根的交点的连线与轴向的夹角为40°～50°。可以理解的是，该大小的夹角可以使各第一轮齿143不会接触到第二轮齿151的齿根，以达到避空的作用，同时，该大小的角度亦能够保证第一啮合面和第二啮合面沿轴向有足够的啮合区域，也就是沿轴向有足够的接触长度。

在第二实施例中，结合图7至图11，各第一轮齿143和各第二轮齿151沿轴向啮合的长度的值大于各第一轮齿143沿轴向的长度的值的2/3，各第一轮齿143和各第二轮齿151沿轴向啮合的长度的值大于各第二轮齿151沿轴向的长度的值的2/3。可以理解的是，在第一轮齿143和各第二轮齿151沿轴向啮合的长度的值大于各第一轮齿 143/第二轮齿151沿轴向的长度的值的2/3时可以确保各第一轮齿143和各第二轮齿151 之间传递的扭矩力足够大，同时大于齿宽的值的2/3可以确保较大的接触区域以减小啮合面所受的压力，减少各第一轮齿143和各第二轮齿151因受到过于集中的力而变形的概率。本实施例中的啮合位置为线接触，且先接触的长度大于齿宽的值的2/3也可以保证各第一轮齿143和各第二轮齿151不会出现滑脱的情况，减少了打齿的情况，增加了第一齿轮件14和第二齿轮件15的寿命。

在第二实施例中，如图8和图9所示，各相邻的两第一轮齿143之间夹有第一齿槽，各相邻的两第二轮齿151之间夹有第二齿槽。第一齿槽的第一槽底50沿轴向在靠近第二齿轮件15的一段为沿第一齿轮件14径向向内顺滑弯曲的弧面结构，第二齿槽的第二槽底54沿轴向在靠近第一齿轮件14的一段为沿第一齿轮件14径向向外顺滑弯曲的弧面结构。可以理解的是，该弧面结构可以确保各第一导向坡面在接触到第二导向坡面时不会碰触到各第二轮齿151之间的第二齿槽的第二槽底54，以达到避空的作用；同时，该弧面结构可以确保第二导向坡面在接触到第一导向坡面时不会碰触到各第一轮齿 143之间的第一齿槽的第一槽底50，以达到避空的作用。该避空可以让第二齿轮件15 和第一齿轮件14会因齿轮和齿槽的错位在要啮合之前因碰撞而导致第一轮齿143和第二轮齿151的变形和损坏，从而确保可以避免各第一轮齿143无法滑入第二齿槽之间或是各第二轮齿151无法滑入第一齿槽之间，也可以确保第一轮齿143不会因变形而卡在第二齿槽之间无法分离或是各第二轮齿151无法滑入第一齿槽之间无法分离。

第二实施例未提及的其它特性可与第一实施例相同，且可采用的变形实施方式及其有益效果亦可与第一实施例相同，故不再赘述。

在实验的过程中，发明人发现，导致第一轮齿143和第二轮齿151在啮合时出现滑脱、磨损变形或碰撞变形的原因不仅仅是由于各第一轮齿143和各第二轮齿151的啮合区域太小或是第一轮齿143和第二轮齿151的碰撞导致的，也有部分的离合器在使用时，由于第二齿轮件15和第一齿轮件14都涂有润滑油，润滑油容易粘附外界的粉尘颗粒，第一轮齿143在与第二轮齿151啮合时会挤压这些粉尘颗粒，在有的粉尘颗粒较大或是粉尘颗粒不断积压后，会导致第一轮齿143和第二轮齿151变形，同时，在啮合时夹于第一轮齿143和第二轮齿151会导致它们无法直接接触啮合。同时，第一轮齿143 在与第二轮齿151啮合时之间若夹有颗粒粉尘，第一轮齿143在与第二轮齿151之间会因接触面积的不均导致受力不均匀，因此也会有滑脱的情况出现。

因此，不同于第一实施例和第二实施例，本申请另提供一实施例。在第三实施例中，参考图7和图12，壳体18上配置有一环形挡圈44，第二转子具有一第一凹槽，环形挡圈44的前端插入第一凹槽内。该环形挡圈44位于壳体18的前端。该壳体18的内圈固定连接于一第三轴承40的外圈，且该第三轴承40的内圈与第一转子11的外圈紧固连接。如图所示，该环形挡圈44的横截面为L型结构，该L型的顶端插进第一凹槽内，L型的下端为沿该环形挡圈44的径向向外延展的板状结构，且该板状结构卡接于壳体18上。进而，该环形挡圈44遮挡住了气缸机构和第二转子12之间的区域，从而使气缸机构、第二转子12和第一转子11的外周面之间形成一个相对封闭的空间，使粉尘颗粒不会进入第二齿轮件15和第一齿轮件14的啮合区域之间。

参考图7和图12，在第三实施例中，壳体18上开设有环形卡槽，该环形的卡槽上卡接有第三环形固定块45，该第三环形固定块45将环形挡圈44的L型的下端夹于中间，进而使环形挡圈44固定在壳体18上。在本实施例中，该环形卡槽开设于第六壁部，其中，第三环形固定块45包含将环形挡圈44的L型的下端夹于中间的两个环形垫片，且其中的一个环形垫片可以是第一环形固定块35，另一环形垫片与第一环形固定块 35将L型的下端夹于中间以固定在壳体18上。在其它的实施例中，第三环形固定块45 也可以是截面为匚字型的环形垫片。其开口将环形挡圈44夹于中间以将其固定在壳体 18上，该匚字型的环形垫片配置于环形卡槽里，且其可沿轴向的一端抵接于环形挡圈 44。其中，环形挡圈44沿径向与活塞件19具有一间隙，使得环形挡圈44不会干涉活塞件19的工作。

参考图7和图12，在第三实施例中，在第二转子12上开设有一环形凹槽，该环形凹槽的开口面向壳体18，环形挡圈44的L型结构的上端插入该环形凹槽中。其中，环形挡圈44与壳体18之间不接触，也就是说环形挡圈44与壳体18之间具有一定的间隙，可以达到不会干涉第二转子12的转动的目的。

第三实施例未提及的其它特性可与第一实施例或第二实施例相同，且可采用的变形实施方式及其有益效果亦可与第一实施例或第二实施例相同，故不再赘述。

不同于第一实施例、第二实施例和第三实施例，本申请另提供一实施例。如图5 所示，在现有技术中，壳体D1通过一个轴承与第一转子A连接，该位置的轴承会承接该位置上第一转子A与壳体D1之间相对的轴向力和周向力，因此该轴承在车辆的无规则抖动时容易损坏。因此，在第四实施例中，发明人新增设有一轴承，具体如下：壳体 18通过第二轴承组件36套接固定在第一转子11上。第二轴承组件36包含沿轴向并置且内圈套接固定在第一转子11上的第一轴承361和第二轴承362，第一轴承361与第二轴承362的外圈分别与壳体18固定连接。进一步地，第一轴承361的外圈与第二轴承 362的外圈之间夹有一环形的第一垫圈37。该第一垫圈37可以缓冲第一轴承361与第二轴承362之间沿轴向的力，从而减小第一轴承361和第二轴承362承受的轴向力，多增设的轴承可以在车辆的无规则抖动时分担原先只有一个轴承时承受的轴向力和周向力，从而增加了本申请的离合器的使用寿命。

在第四实施例中，第一轴承361的内圈抵接于滑轨111的一端，第一转子11的外周具有一第二环形凹槽，第二环形凹槽上配置有一抵接于第二轴承362的内圈的第二环形固定块38，该第二环形固定块38与滑轨111将第一轴承361和第二轴承362沿轴向固定住。

优选地，第二环形固定块38与第二轴承362的内圈之间夹有一环形的第二垫圈39。可以理解的是，第二垫圈39可以缓冲第一轴承组件41与第一转子11之间沿轴向的力。

第四实施例未提及的其它特性可与第一实施例、第二实施例或第三实施例相同，且可采用的变形实施方式及其有益效果亦可与第一实施例、第二实施例或第三实施例相同，故不再赘述。

以上仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种离合器，包含：

第二转子(12)，通过第一轴承组件(41)套接固定于第一转子(11)上；

离合机构(13)，具有配置于第一转子(11)上且可随之转动的第一齿轮件(14)、配置于第二转子(12)上且可随之转动的第二齿轮件(15)，第一齿轮件(14)和第二齿轮件(15)能够相啮合以传动连接第一转子(11)和第二转子(12)；第一齿轮件(14)通过沿轴向靠近和远离第二齿轮件(15)的方式，切换第一转子(11)和第二转子(12)的运动状态；

气缸机构(17)，包含：具有进气通道(20)的壳体(18)、与壳体(18)配合形成有气腔(21)的活塞件(19)；壳体(18)套设于所述第一转子(11)的外周；所述活塞件(19)受气压作用沿轴向行进时能够推动第一齿轮件(14)沿轴向靠近第二齿轮件(15)；

弹性组件，具有弹性件(43)，所述弹性件(43)能够在第一齿轮件(14)沿轴向靠近第二齿轮件(15)时受第一齿轮件(14)作用而产生弹性形变，且能够在复位时推动第一齿轮件(14)沿轴向远离第二齿轮件(15)；

其特征在于，所述第一齿轮件(14)在活塞沿轴向行进第一预设距离时与第二齿轮件(15)相啮合；

所述离合器还包含行程限制件(22)，配置于壳体(18)上且位于活塞件(19)沿轴向的行进路径上，行程限制件(22)用以限制活塞件(19)沿轴向活动距离超过第二预设距离，所述第二预设距离大于或等于所述第一预设距离。

2.根据权利要求1所述的一种离合器，其特征在于，第一齿轮件(14)的外周沿周向均匀间隔配置有多个第一轮齿(143)，第二齿轮件(15)的内周沿周向均匀间隔配置有多个第二轮齿(151)，各所述第一轮齿(143)具有面向第二齿轮件(15)的第一导向坡面和位于两侧的第一啮合面；

各所述第二轮齿(151)具有面向第一齿轮件(14)的第二导向坡面和位于两侧的第二啮合面；

所述第一导向坡面由中间往两侧弧形延展且圆滑过渡连接于两侧的第一啮合面，各第二轮齿(151)在该第一导向坡面的导引下滑入相邻的第一轮齿(143)之间的第一齿槽内；

所述第二导向坡面由中间往两侧弧形延展且圆滑过渡连接于两侧的第二啮合面，各第一轮齿(143)在第二导向坡面的导引下滑入相邻的第二轮齿(151)之间的第二齿槽内。

3.根据权利要求1所述的一种离合器，其特征在于，包含一环形挡圈(44)，配置于所述壳体(18)与所述环形挡圈(44)之间用以遮蔽它们之间的间隙。

4.根据权利要求3所述的一种离合器，其特征在于，所述环形挡圈(44)的截面为L型结构，所述壳体(18)沿周向开设有两个环形卡槽，所述环形卡槽上分别配置有第三环形固定块(45)，所述第三环形固定块(45)将所述环形挡圈(44)沿径向向外延展的L型的下端夹住用以固定在所述壳体上。

5.根据权利要求1所述的一种离合器，其特征在于，所述活塞件(19)为环形结构，活塞件(19)与所述壳体(18)配合形成一环形气腔(21)，所述活塞件(19)的内周具有环形的内周壁(23)、以及一环形的外周壁(27)，所述内周壁(23)包含：与所述气腔(21)的内侧壁贴合且可相对其沿轴向活动的第一壁部(24)、以及连接于一第三轴承(40)的外圈的第二壁部(25)，所述第三轴承(40)的内圈连接于所述第一齿轮件(14)。

6.根据权利要求5所述的一种离合器，其特征在于，所述外周壁(27)包含：与所述气腔(21)的外侧壁(31)贴合且可相对其沿轴向活动的第三壁部(28)、用以在活塞件(19)沿轴向的行进路径上让开所述行程限制件(22)的第四壁部(29)、以及连接所述第二壁部(25)与所述第三壁部(28)的限位面(30)，所述活塞件(19)在限位面(30)碰触到所述行程限制件(22)时停止施加于所述第三轴承(40)上的主动力。

7.根据权利要求6所述的一种离合器，其特征在于，所述气腔(21)的外侧壁(31)包含贴合于所述第三壁部(28)的第五壁部(32)、套设于所述行程限制件(22)的外周的第六壁部(33)、以及连接所述第五壁部(32)和所述第六壁部(33)的固定面(34)，所述第六壁部(33)上开设有第一环形凹槽，所述第一环形凹槽上配置有一将所述行程限制件(22)固定于所述固定面(34)上的第一环形固定块(35)。

8.根据权利要求1所述的一种离合器，其特征在于，所述第一齿轮件(14)的内周配置有沿轴向延展的滑槽，所述第一转子(11)的外周具有与所述滑槽配合以限制所述第一齿轮件(14)沿周向活动的滑轨(111)。

9.根据权利要求8所述的一种离合器，其特征在于，所述壳体(18)通过第二轴承组件(36)套接于所述第一转子的外周；其中，所述第二轴承组件包含沿轴向并置于所述第一转子(11)外周的第一轴承(361)和第二轴承(362)。

10.根据权利要求9所述的一种离合器，其特征在于，所述第一轴承(361)的内圈抵接于所述滑轨(111)的一端，所述第一转子(11)的外周具有一第二环形凹槽，所述第二环形凹槽上配置有一抵接于所述第二轴承(362)的内圈且与所述滑轨(111)将所述第一轴承(361)和所述第二轴承(362)沿轴向固定的第二环形固定块(38)。