CN110822061A - 取力器和车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种取力器和车辆，其中取力器包括输入轴(2)、输出轴(5)、传动机构第一离合装置(4)和第二离合装置，传动机构设置在所述输入轴(2)和所述输出轴(5)之间，第一离合装置(4)驱动连接于所述输入轴(2)和所述传动机构之间，第二离合装置驱动连接于所述传动机构和所述输出轴(5)之间。车辆包括上述的取力器。本发明在需要停止输出轴的输出动力时，可以通过第二离合装置的分离来实现，而不依赖于第一离合装置的接合或分离，有利于实现安全、频繁地带载接入或切断动力，提高操作效率，还可以降低油耗。

Description

取力器和车辆

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种取力器和车辆。

背景技术

取力器是从变速器中分离出动力为汽车除行驶之外的动作(如液压油泵等)提供动力的部件。

目前国内应用的多数为工程机械式离合取力器，如一种双轴式取力器，在输入轴上固定安装双联齿轮，一个齿轮与变速箱输出轴啮合，传递动力，另一个齿轮与输出轴齿轮啮合，输出轴齿轮可通过离合装置与输出轴固定或分离，固定时动力输出，分离时动力切断。该类取力器操作时，为避免高速打齿，该类取力器的接合与分离必须与驾驶室离合器联合控制，工作效率低，不易频繁操作，不能自由切换、效率低，长时间输出动力油耗大，经济性低。

目前应用的可动态接合的取力器，如电磁离合器式、液压离合器等，均为常开式，仅通过离合器部分实现动力的接入与切断，可自由离合。该类取力器采用的是常开式离合器，需要外力控制摩擦片接合时，动力才能输出，无压力时，摩擦片相互处于分离状态。当离合器部分出现漏油、漏气等故障时，动力无法输出，易造成停机故障。

随着当今智能化控制以及节能、可靠性高、工作平稳的使用需求，上述取力器已不能满足要求，因此需要设计一种新的取力器。

需要说明的是，公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的是提出一种取力器和车辆，以改善取力器接合和分离的操作方式，满足更多需求。

为实现上述目的，本发明提供了一种取力器，包括：

输入轴；

输出轴；

传动机构，设置在输入轴和输出轴之间；

第一离合装置，驱动连接于输入轴和传动机构之间；和

第二离合装置，驱动连接于传动机构和输出轴之间。

在一些实施例中，第二离合装置包括常闭式离合器。

在一些实施例中，传动机构包括相互啮合的第一齿轮和第二齿轮，第一离合装置设置在输入轴和第一齿轮之间，第二离合装置设置在第二齿轮和输出轴之间。

在一些实施例中，第二离合装置包括：

第一摩擦片，与第二齿轮连接；

第二摩擦片，与输出轴连接；和

可动件，相对于第二摩擦片可动，以压紧第二摩擦片实现第一摩擦片和第二摩擦片的接合或者远离第二摩擦片实现第一摩擦片和第二摩擦片的分离。

在一些实施例中，第二离合装置还包括第一弹性件，第一弹性件设置在可动件的远离第二摩擦片的一端，用于在常态下压紧可动件并通过可动件实现第一摩擦片和第二摩擦片的接合。

在一些实施例中，第二离合装置还包括盖板，盖板设置在可动件的远离第二摩擦片的一端，可动件设有凹槽，第一弹性件设置在凹槽内且与盖板抵接。

在一些实施例中，第二离合装置还包括第二弹性件，第二弹性件设置在第一摩擦片和第二摩擦片之间，用于在可动件远离第二摩擦片时使第一摩擦片脱离第二摩擦片。

在一些实施例中，第二离合装置还包括轴承和压板，可动件、轴承、压板和第二摩擦片均套设在输出轴的外周且能够相对于输出轴沿其轴线方向运动，轴承包括第一套圈、第二套圈和滚动体，滚动体设置在第一套圈和第二套圈之间，第一套圈抵接于压板，压板抵接于第二摩擦片，可动件相对于第二套圈沿输出轴的轴线方向运动。

在一些实施例中，取力器还包括壳体，壳体的内壁呈阶梯状，可动件的远离输出轴的一侧呈阶梯状，可动件与壳体之间能够形成空腔。

为实现上述目的，本发明还提供了一种车辆，包括上述的取力器。

基于上述技术方案，本发明实施例包括传动机构、第一离合装置和第二离合装置，在需要停止输出轴的输出动力时，可以通过第二离合装置的分离来实现，而不依赖于第一离合装置的接合或分离，在第一离合装置的操作比较复杂或者需要转场操控时，可以有效简化操作，提高操作效率；保持第一离合装置的接合，还可以避免其他取力装置与输入轴所连接的动力源之间的动力传输，减少其他取力装置与输入轴频繁开闭所带来的能量损失。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明取力器一个实施例的结构示意图。

图中：

1、变速箱；2、输入轴；3、第一齿轮；4、第一离合装置；5、输出轴；6、第二齿轮；7、第一摩擦片；8、第二摩擦片；9、第二弹性件；10、压板；11、轴承；12、可动件；13、第一弹性件；14、盖板；15、壳体；16、空腔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“纵向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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装置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保护范围的限制。

如图1所示，在本发明提供的取力器的一个实施例中，该取力器包括输入轴2、传动机构、第一离合装置4、输出轴5和第二离合装置，传动机构设置在输入轴2和输出轴5之间，第一离合装置4驱动连接于输入轴2和传动机构之间，第一离合装置4用于控制输入轴2和传动机构之间的动力传输的接合或分离，第二离合装置驱动连接于传动机构和输出轴5之间，第二离合装置用于控制传动机构的输出轴5之间的动力传输的接合或分离。

在上述实施例中，取力器包括传动机构、第一离合装置4和第二离合装置，第一离合装置4和第二离合装置为串联布置，在需要停止输出轴5的输出动力时，可以通过第二离合装置的分离来实现，而不依赖于第一离合装置4的接合或分离，即使第一离合装置4仍处于接合状态，也可以通过第二离合装置的分离来实现停止输出轴输出动力的目的；在第一离合装置4的操作比较复杂或者需要转场操控时，可以有效简化操作，提高操作效率；保持第一离合装置4的接合，还可以避免其他取力装置与输入轴2所连接的动力源之间的动力传输，减少其他取力装置与输入轴频繁开闭所带来的能量损失。

在上述实施例中，第一离合装置4和第二离合装置的结构形式可以有多种选择，第一离合装置4和第二离合装置可以均采用常开式离合器，也可以均采用常闭式离合器，还可以一个采用常开式离合器，而另一个采用常闭式离合器。

常开式离合器是指在常态(不对离合器进行操作，比如不通压力油或压缩气体)下离合器处于分离断开的状态。常开式离合器是指在常态(不对离合器进行操作，比如不通压力油或压缩气体)下离合器处于接合的状态。

在一些可选的实施例中，第二离合装置包括常闭式离合器。这样设置的好处是，可以适用于在常态下需要将输入轴的动力通过输出轴传出的场景，这样就可以在常态下不对第二离合装置进行操作，而短暂性的动力切断可以通过操作第二离合装置来实现，这样更符合操作习惯，也有利于减轻操作人员的劳动强度。

传动机构包括相互啮合的第一齿轮3和第二齿轮6，第一离合装置4设置在输入轴2和第一齿轮3之间，第二离合装置设置在第二齿轮6和输出轴5之间。这种传动机构的结构简单、紧凑，可靠性高。

第二离合装置包括第一摩擦片7第二摩擦片8和可动件12，第一摩擦片7与第二齿轮6连接，第二摩擦片8与输出轴5连接，可动件12相对于第二摩擦片8可动，以压紧第二摩擦片8实现第一摩擦片7和第二摩擦片8的接合或者远离第二摩擦片8实现第一摩擦片7和第二摩擦片8的断开。

可动件12具有第一位置和第二位置，可动件12位于第一位置时，可动件12沿靠近第二摩擦片8的方向运动以压紧第二摩擦片8，进而驱动第一摩擦片7与第二摩擦片8接合；可动件12处于第二位置时，可动件12沿远离第二摩擦片8的方向运动，以使第二摩擦片8也可以远离第一摩擦片7，实现第一摩擦片7和第二摩擦片8的分离。

第二离合装置还包括第一弹性件13，第一弹性件13设置在可动件12的远离第二摩擦片8的一端，第一弹性件13用于在常态下压紧可动件12，并通过可动件12实现第一摩擦片7和第二摩擦片8的接合。在需要使第一摩擦片7和第二摩擦片8分离时，则可以给可动件12施加外力，使第一弹性件13压缩，进而使第二摩擦片8可以远离第一摩擦片7，实现第一摩擦片7和第二摩擦片8的分离。

第二离合装置还包括盖板14，盖板14设置在可动件12的远离第二摩擦片8的一端，可动件12设有凹槽，第一弹性件13的一端位于在凹槽内，第一弹性件13的另一端与盖板14抵接。抵接包括连接和接触但不连接。

第二离合装置还包括第二弹性件9，第二弹性件9设置在第一摩擦片7和第二摩擦片8之间，第二弹性件9用于在可动件12远离第二摩擦片8时使第一摩擦片7脱离第二摩擦片8。可动件12向靠近第二摩擦片8的方向运动时可以压缩第二弹性件9，从而使第一摩擦片7和第二摩擦片8接合。

第二离合装置还包括轴承11和压板10，轴承11为轴向轴承，可动件12、轴承11、压板10和第二摩擦片8均套设在输出轴5的外周且能够相对于输出轴5沿输出轴5的轴线方向运动，轴承11的第一套圈、压板10和第二摩擦片8与输出轴5在周向方向上相对固定，以使轴承11的第二套圈、压板10和第二摩擦片8能够随输出轴5转动，可动件12可以不随输出轴5转动。在径向方向上，可以使可动件12、轴承11、压板10和第二摩擦片8与输出轴5相对固定，防止径向移动所带来的问题。

轴承11包括第一套圈、第二套圈和滚动体，滚动体设置在第一套圈和第二套圈之间，第一套圈抵接于压板10，压板10抵接于第二摩擦片8，可动件12相对于第二套圈沿输出轴5的轴线方向运动。

取力器还包括壳体15，壳体15的内壁呈阶梯状，可动件12的远离输出轴5的一侧呈阶梯状，可动件12与壳体15之间能够形成空腔16。可动件12设置为阶梯状，导向性好，不易产生偏载力使可动件12卡滞，可动件12卡滞会导致第一摩擦片7和第二摩擦片8无法脱开或接合。

在可动件12处于第一位置使第一摩擦片7和第二摩擦片8接合时，空腔16的容积较小或为零；在可动件12处于第二位置使第一摩擦片7和第二摩擦片8分离时，空腔16的容积较大。

可动件12与壳体15的内壁之间可以设置密封圈，密封圈不易磨损，可以提高可动件12和壳体15的使用寿命。

下面对本发明取力器的一个实施例的结构和工作过程进行说明：

如图1所示，壳体15固定安装在变速箱1的壳体上，输入轴2与变速箱1的输出轴固定连接，输入轴2与变速箱1的输出轴同步运转。第一齿轮3通过轴承安装在输入轴2上，通过第一离合装置4可控制输入轴2与第一齿轮3之间的连接与分离。第一离合装置4使输入轴2与第一齿轮3连接时，第一齿轮3与输入轴2同步运转，分离时，第一齿轮3的转速为零，输入轴2正常运转。

第二齿轮6通过轴承安装在输出轴5上，输出轴5与第二齿轮6之间设有常闭式的第二离合装置，通过第一摩擦片7和第二摩擦片8的接合与分离可控制第二齿轮6与输出轴5之间的连接与分离。

第一齿轮3与第二齿轮6为始终啮合状态，当输入轴2与第一齿轮3固定，第一摩擦片7和第二摩擦片8接合时，可实现动力从输入轴2到输出轴5的传递。

第二离合装置包括第一摩擦片7、第二摩擦片8、第二弹性件9、压板10、轴承11、可动件12、第一弹性件13和盖板14。第一摩擦片7安装在第二齿轮6的外周面并在周向方向上与第二齿轮6保持相对固定，第二摩擦片8安装在输出轴5的外周面并至少在周向方向上保持与输出轴5的相对固定。第二弹性件9设置于第一摩擦片7和第二摩擦片8中间，可动件12作为活塞设置在壳体15内，可动件12与壳体15之间的阶梯形成空腔16。

轴承11的下端与压板10接触，该轴承11的下端与压板10、第二摩擦片8和输出轴5同步转动，轴承11的上端与可动件12接触，由于推力轴承的特性，轴承11的上端与可动件12只有轴向运动，可动件12不随输出轴5转动。

当空腔16无压力时，在第一弹性件13的弹力作用下，可动件12向下压紧轴承11、压板10和第二摩擦片8，使第一摩擦片7与第二摩擦片8克服第二弹性件9的弹力而实现接合，此时第二齿轮6与输出轴5固定。当空腔16中通入压力油或压缩空气时，可动件12向上运动压缩第一弹性件13，第二摩擦片8在第二弹性件9的作用下与第一摩擦片7分离，并向上压紧轴承11，此时第二齿轮6与输出轴5分开。

输入轴2和输出轴5之间通过第一离合装置4和第二离合装置双重控制，第一离合装置4为总开关，可以切断主传动链并控制输入轴2部分的动力；输出轴5部分集成常闭式第二离合装置，可安全、频繁地带载接入或切断动力，自由切换、操作简单、效率高；在不需要动力输出时，无需去驾驶室操作即可切断动力，可达到减少油耗的效果。

工作过程：

取力器需要接入动力时：首先控制第一离合装置4使输入轴2与第一齿轮3固定，空腔16中无压力，变速箱1的转速经输入轴2，通过第一齿轮3和第二齿轮6传递至输出轴5；

取力器需要频繁切断或接入动力时：第一离合装置4无动作，输入轴2与第一齿轮3保持固定连接，向空腔16中通入压力油或压缩气体，使可动件12向上运动并压缩第一弹性件13，第一摩擦片7和第二摩擦片8在第二弹性件9的作用下分离，输出轴5与第二齿轮6脱开，第二齿轮6空转，输出轴5无动力。恢复动力时，释放空腔16中的压力，使第一摩擦片7和第二摩擦片8在第一弹性件13的作用下接合即可。

取力器需要彻底切断动力时：控制第一离合装置4使输入轴2与第一齿轮3分离即可。

基于上述的取力器，本发明还提出一种车辆，该车辆包括上述的取力器。

上述各个实施例中的取力器可以应用于各类车辆上，比如工程机械等。

上述各个实施例中的取力器应用于工程机械时，工程机械包括发动机、底盘和上车，发动机为底盘和上车提供动力，若不采用上述各个实施例中的取力器，在上车动作或停止动作时需要先断开发动机与底盘之间的驱动连接，再接合或分离发动机与上车之间的驱动连接；而采用了上述各个实施例中的取力器后，在需要上车动作或停止动作时，则可以通过操作第二离合装置来实现，第一离合装置可以一直保持接合状态(比如变速箱一直处于高速旋转状态)，避免频繁启停发动机与底盘之间的动力传输而造成的能量损失。

上述各个实施例中取力器所具有的积极技术效果同样适用于车辆，这里不再赘述。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：在不脱离本发明原理的前提下，依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换，这些修改和等同替换均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (10)

1.一种取力器，其特征在于，包括：

输入轴(2)；

输出轴(5)；

传动机构，设置在所述输入轴(2)和所述输出轴(5)之间；

第一离合装置(4)，驱动连接于所述输入轴(2)和所述传动机构之间；和

第二离合装置，驱动连接于所述传动机构和所述输出轴(5)之间。

2.根据权利要求1所述的取力器，其特征在于，所述第二离合装置包括常闭式离合器。

3.根据权利要求1所述的取力器，其特征在于，所述传动机构包括相互啮合的第一齿轮(3)和第二齿轮(6)，所述第一离合装置(4)设置在所述输入轴(2)和所述第一齿轮(3)之间，所述第二离合装置设置在所述第二齿轮(6)和所述输出轴(5)之间。

4.根据权利要求3所述的取力器，其特征在于，所述第二离合装置包括：

第一摩擦片(7)，与所述第二齿轮(6)连接；

第二摩擦片(8)，与所述输出轴(5)连接；和

可动件(12)，相对于所述第二摩擦片(8)可动，以压紧所述第二摩擦片(8)实现所述第一摩擦片(7)和所述第二摩擦片(8)的接合或者远离所述第二摩擦片(8)实现所述第一摩擦片(7)和所述第二摩擦片(8)的分离。

5.根据权利要求4所述的取力器，其特征在于，所述第二离合装置还包括第一弹性件(13)，所述第一弹性件(13)设置在所述可动件(12)的远离所述第二摩擦片(8)的一端，用于在常态下压紧所述可动件(12)并通过所述可动件(12)实现所述第一摩擦片(7)和所述第二摩擦片(8)的接合。

6.根据权利要求5所述的取力器，其特征在于，所述第二离合装置还包括盖板(14)，所述盖板(14)设置在所述可动件(12)的远离所述第二摩擦片(8)的一端，所述可动件(12)设有凹槽，所述第一弹性件(13)设置在所述凹槽内且与所述盖板(14)抵接。

7.根据权利要求4所述的取力器，其特征在于，所述第二离合装置还包括第二弹性件(9)，所述第二弹性件(9)设置在所述第一摩擦片(7)和所述第二摩擦片(8)之间，用于在所述可动件(12)远离所述第二摩擦片(8)时使所述第一摩擦片(7)脱离所述第二摩擦片(8)。

8.根据权利要求4所述的取力器，其特征在于，所述第二离合装置还包括轴承(11)和压板(10)，所述可动件(12)、所述轴承(11)、所述压板(10)和所述第二摩擦片(8)均套设在所述输出轴(5)的外周且能够相对于所述输出轴(5)沿其轴线方向运动，所述轴承(11)包括第一套圈、第二套圈和滚动体，所述滚动体设置在所述第一套圈和所述第二套圈之间，所述第一套圈抵接于所述压板(10)，所述压板(10)抵接于所述第二摩擦片(8)，所述可动件(12)相对于所述第二套圈沿所述输出轴(5)的轴线方向运动。

9.根据权利要求4所述的取力器，其特征在于，还包括壳体(15)，所述壳体(15)的内壁呈阶梯状，所述可动件(12)的远离所述输出轴(5)的一侧呈阶梯状，所述可动件(12)与所述壳体(15)之间能够形成空腔(16)。

10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1～9任一项所述的取力器。

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