CN115899107A - 车轮离合器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车轮离合器，属于机械离合装置，现有技术在拖动慢速车辆时会对驱动器造成损伤，本发明通过配置驱动套并由驱动套的约束通孔约束扭力传递块，通过调节杆的轴向移动促使扭力传递块在约束通孔内径向移动，令扭力传递块陷入设于轮毂的波纹槽实现“合”的状态或者从轮毂的波纹槽内脱出实现“离”的状态。因此，车轮离合器处于“合”的状态时，驱动套的转动经扭力传递块传给轮毂，供驱动器驱动车轮转动，令车辆慢速移动。车轮离合器处于“离”的状态时，扭力传递块不在驱动套与轮毂之间传递转动，车轮随轮毂借着轴承相对于固定套转动，便于拖动车辆快速移动。

Description

车轮离合器

技术领域

本发明属于机械离合装置，具体涉及一种车轮离合器，该车轮离合器处于“离”的状态时便于拖动车辆，该车轮离合器处于“合”的状态时供驱动器驱动车轮转动。

背景技术

大部分非道路机动车辆的行驶速度比较缓慢，用电机减速机或液压马达等驱动器作为原动力，驱动器的输出轴与车轮机械紧固连接，驱动器驱动车轮滚动实现车辆行驶。

然而，由于慢速车辆行走机构在设计时既要考虑满足正常工作状态的低速行走，又要满足相对高速行走的要求，因此行走驱动器的输出扭矩、速比的选择范围非常有限。当慢速车辆需要快速转场、因故快速撤离现场由慢速转为快速行走模式时，其行驶速度允许值受到限制。此时，如果强行拖动慢速车辆，会对驱动器造成损伤，对液压马达驱动器而言，极易造成液压马达的发热，对电机减速机驱动器而言，极易造成产生反电动势而烧毁电机。

发明内容

本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是克服现有技术在拖动慢速车辆时会对驱动器造成损伤的缺陷，提供一种车轮离合器，以在拖动车辆时将车轮离合器置于“离”的状态，由驱动器驱动车轮转动时将车轮离合器置于“合”的状态，兼顾慢速行走与快速行走。

为达到上述目的，本发明的车轮离合器，其特征是包括：

用于将驱动器的动力传递给车轮的驱动套，其壁上分布径向的约束通孔，其内壁设有内螺纹；

扭力传递块，其一一对应置于所述约束通孔；

调节杆，其位于所述驱动套内，其上设有对应所述扭力传递块的锥形段，该锥形段的轴向移动促使所述扭力传递块在约束通孔内径向移动，该调节杆通过外螺纹与内螺纹相配实现轴向移动，该调节杆还设有调节驱动结构；

固定套，其同轴套在所述驱动套的外侧并与驱动套保持间隙使得驱动套能够相对固定套转动；

轮毂，其通过轴承转动装配于所述固定套的径向外侧，其具有套在所述扭力传递块径向外侧的扭力传递孔，该扭力传递孔的内壁间隔分布波纹凸起并在相邻的波纹凸起之间形成波纹槽，所述波纹凸起与波纹槽平滑过渡，扭力传递块在约束通孔内径向移动时陷入对应的波纹槽或者从对应的波纹槽内脱出；

车轮，其安装于所述轮毂。

该车轮离合器，通过旋拧调节杆的调节驱动结构促使调节杆借外螺纹与内螺纹的配合实现轴向移动，调节杆的轴向移动令锥形段促使扭力传递块在约束通孔内径向移动，进而令扭力传递块陷入对应的波纹槽将车轮离合器置于“合”的状态或者从对应的波纹槽内脱出将车轮离合器置于“离”的状态。车轮离合器处于“合”的状态时，驱动套的转动经扭力传递块传给轮毂，从而供驱动器驱动车轮转动，令车辆慢速移动；该车轮离合器处于“离”的状态时，扭力传递块不在驱动套与轮毂之间传递转动，车轮随轮毂借着轴承相对于固定套转动，便于拖动车辆快速移动。从而兼顾了驱动器驱动车辆慢速移动与拖动车辆时的快速移动，拖动车辆时驱动套和驱动器不转动，确保驱动器安全不受损。

在一个实施例中，为了在车轮离合器处于“合”的状态时扭力传递块能够可靠传递扭力，波纹槽的形状与扭力传递块的径向外端的形状相适配，令波纹槽与扭力传递块的配合如同花键一样吻合传递扭力。

在一个实施例中，为了便于令锥形段促使扭力传递块在约束通孔内径向移动，所述扭力传递块经斜面与所述锥形段配合，而且扭力传递块经斜面与锥形段配合具有较大的接触，避免接触部位较小而导致扭力传递块局部塑形变形。

在一个实施例中，为了便于扭力传递块陷入对应的波纹槽，所述约束通孔与波纹槽均在周向均布。

在一个实施例中，为了便于操作，所述调节驱动结构为调节杆外端的扭力施加孔。

在一个实施例中，为了合理布局产品结构，所述固定套和驱动器分开固定于立板的两侧。

在一个实施例中，所述驱动器的输出轴伸至所述驱动套内并经键与驱动套传动连接，以供可靠传递扭矩，所述驱动套具有轴向内台阶，所述轴向内台阶处配置一压板，所述压板经连接在输出轴上的螺栓对轴向内台阶施加轴向压力将驱动套轴向压紧在输出轴的轴肩上，便于装配。

在一个实施例中，所述轮毂被压盖轴向压持于固定套，所述压盖被螺栓紧固在驱动套的端部，便于装配。

在一个实施例中，为了便于旋拧调节杆，所述调节杆伸出所述压盖。

在一个实施例中，所述轴承被孔用挡圈轴向定位于轮毂内孔，便于装配。

本发明通过配置驱动套并由驱动套的约束通孔约束扭力传递块，通过调节杆的轴向移动促使扭力传递块在约束通孔内径向移动，令扭力传递块陷入设于轮毂的波纹槽实现“合”的状态或者从轮毂的波纹槽内脱出实现“离”的状态。因此，车轮离合器处于“合”的状态时，驱动套的转动经扭力传递块传给轮毂，供驱动器驱动车轮转动，令车辆慢速移动。车轮离合器处于“离”的状态时，扭力传递块不在驱动套与轮毂之间传递转动，车轮随轮毂借着轴承相对于固定套转动，便于拖动车辆快速移动。

本发明兼顾了驱动器驱动车辆慢速移动与拖动车辆时的快速移动，拖动车辆时驱动套和驱动器不转动，确保驱动器安全不受损。

附图说明

图1为本发明车轮离合器的一个轴侧图；

图2为图1所示车轮离合器的另一视角的轴侧图；

图3为将图1-2所示车轮离合器中的车轮拆下示意图；

图4为将图1-2所示车轮离合器中的车轮拆下后正投影示意图；

图5为图4的A-A向剖视图；

图6为图5的B-B向剖视图；

图7为图5的C-C向剖视图；

图8为图4-5所示结构的结构分解示意图；

图9为图8所示结构的另一视角的示意图；

图10为本发明驱动套与扭力传递块的装配关系示意图；

图11为本发明的调节杆的示意图；

图12为本发明的轮毂的示意图；

图中标号说明：

10驱动器：11输出轴，12键，13输出轴的轴肩；

20立板；

30驱动套：31约束通孔，32内螺纹，33轴向内台阶，34压板；

40扭力传递块：41斜面；

50调节杆：51锥形段，52外螺纹，53调节驱动结构，54限位台阶；

60固定套；

70轮毂：71轴承，72孔用挡圈，73扭力传递孔，74波纹凸起，75波纹槽，76压盖；

80车轮。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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例，都属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列技术特征的方法或产品，不必限于清楚地列出的那些技术特征，还可包括没有清楚地列出的能够包含在该方法或产品中的其它技术特征。

下面结合具体实施例及附图对本发明进行详细介绍。

如图1-3所示，该车轮离合器包括驱动器10、立板20、驱动套30、扭力传递块40、调节杆50、固定套60、轮毂70、车轮80。

驱动器10可以是液压马达、带减速机的液压马达、电机、带减速机的电机以及类似装置中的一种，其具有一个输出轴11。其如图1-5所示固定在立板的右侧，并且输出轴伸向立板的左侧。

立板20为一个结构板件，该立板作为整个车轮离合器在车辆上的安装基础。立板固定于机动车驱动桥上或底架上。相对于车辆整体而言，驱动器位于车辆的内侧，车轮位于位于车辆的外侧。

驱动套30如图10所示为一个套状构件，其一端的壁上分布径向的约束通孔31，其内壁设有内螺纹32。如图5、图7所示驱动器的输出轴11伸至驱动套内并如图7所示经键12与驱动套30传动连接，确保驱动套与输出轴同步转动或停止。如图5所示，驱动套30具有轴向内台阶33，轴向内台阶处配置一压板34，压板34经连接在输出轴上的螺栓对轴向内台阶施加轴向压力将驱动套轴向压紧在输出轴的轴肩13上。

扭力传递块40有多个，如图6、图10所示，其一一对应置于约束通孔31内。扭力传递块的径向外端呈半圆柱状，扭力传递块的径向内端设斜面41。扭力传递块的轮廓与约束通孔基本一致，间隙配合，使得扭力传递块能够在约束通孔内保持其姿态并能径向活动。

调节杆50如图11所示为一个杆件，如图5所示其右端位于驱动套30内，其中间部位设有对应扭力传递块40的锥形段51，调节杆轴向移动时，该锥形段的不同部位与扭力传递块的斜面配合，具体的，锥形段的直径较小部位与扭力传递块的斜面配合时，扭力传递块在约束通孔内能够径向向内移动，锥形段的直径较大部位与扭力传递块的斜面配合时，扭力传递块在约束通孔内能够径向向外移动。在图5中，锥形段配置为调节杆向右轴向移动时，锥形段的直径较小的部位向较大的部位过渡与斜面配合。在其它实施例中，锥形段也可以配置为调节杆向右轴向移动时，锥形段的直径较大的部位向较小的部位过渡与斜面配合，此时，斜面的方向做适应性变化。该调节杆通过外螺纹52与内螺纹32相配实现轴向移动，因此，通过旋拧调节杆，即可实现调节杆的轴向移动。在图示中，该调节杆还设有调节驱动结构53，通过该调节驱动结构实现对调节杆的旋拧。图示该调节驱动结构为设于调节杆外端的扭力施加孔，图示扭力施加孔为六角孔，因此便于将内六角扳手插图六角孔内旋拧调节杆，在其它实施例中，扭力施加孔可以为三角孔或四角孔，还可以是适于扳手旋拧的其它机构形式。

如图5、图8、图9所示，固定套60也为一个套状构件。固定套焊接或机械固定连接在立板左侧，并且固定套同轴套在驱动套的外侧并与驱动套保持间隙使得驱动套能够相对固定套转动。固定套的长度短于驱动套的长度，因此在图5中呈现为驱动套左段伸出固定套的部分配置约束通孔，并且约束通孔对应扭力传递孔。

轮毂70通过轴承71转动装配于固定套60的径向外侧，轴承被孔用挡圈72轴向定位于轮毂70内孔。如图12所示，轮毂70具有套在扭力传递块40径向外侧的扭力传递孔73，扭力传递孔73的最小内径与驱动套的外径间隙配合供二者可以相对转动。该扭力传递孔的内壁间隔分布波纹凸起74并在相邻的波纹凸起之间形成波纹槽75，波纹槽与扭力传递块的径向外端的形状相适配，这尤其体现为波纹槽的圆弧半径与扭力传递块上的接触圆弧基本一致。波纹凸起74与波纹槽75平滑过渡供扭力传递块能够在该扭力传递孔的内壁滑动，扭力传递块在约束通孔内径向移动时陷入对应的波纹槽或者从对应的波纹槽内脱出。

约束通孔31与波纹槽75均在周向均布，而且，波纹槽的数量为约束通孔(扭力传递块)数量的整倍数，最大限度确保各个扭力传递块能够同步离合。

轮毂70被压盖76轴向压持于固定套60，压盖76被螺栓紧固在驱动套30的端部，限制轮毂轴向窜动。而且调节杆50经压盖76的通孔伸出压盖以便旋拧。调节杆50上有一个限位台阶54，压盖通孔的边缘限制该限位台阶轴向向外移动，限制调节杆的最大松开位置。

车轮80经螺栓安装于轮毂70，因此驱动器的动力可以通过输出轴、驱动套、扭力传递块、轮毂传递给车轮以驱动车轮转动供车辆行走。

当正常由驱动器驱动机动车移动时，用扳手旋拧调节杆，令调节杆借外螺纹与内螺纹的配合按照图5所示向右轴向移动，令锥形段促使扭力传递块在约束通孔内径向向外移动，扭力传递块陷入对应的波纹槽将车轮离合器置于“合”的状态。此时驱动器的输出轴经驱动套、扭力传递块将扭矩传给轮毂，从而供驱动器驱动车轮转动，令车辆慢速移动。

当需要快速拖行时，用扳手反向旋拧调节杆，令调节杆借外螺纹与内螺纹的配合按照图5所示向左轴向移动，锥形段为扭力传递块向径向内侧移动留出空间，扭力传递块可以从对应的波纹槽内脱出将车轮离合器置于“离”的状态。扭力传递块不在驱动套与轮毂之间传递转动，车轮随轮毂借着轴承相对于固定套转动且不受限制，且拖动转动不会对驱动器反向输入，彻底解决了拖行速度受驱动器限制的问题。拖行过程中，轮毂相对于扭力传递块转动，则如图6所示位于上方的扭力传递块受重力作用完全脱出波纹槽。图6中位于下方的扭力传递块则受重力作用会位于波纹槽，但由于波纹凸起与波纹槽平滑过渡，因此图6中位于下方的扭力传递块能够在该扭力传递孔的内壁滑动。

Claims (10)

1.车轮离合器，其特征是包括：

用于将驱动器(10)的动力传递给车轮的驱动套(30)，其壁上分布径向的约束通孔(31)，其内壁设有内螺纹(32)；

扭力传递块(40)，其一一对应置于所述约束通孔(31)；

调节杆(50)，其位于所述驱动套(30)内，其上设有对应所述扭力传递块的锥形段(51)，该锥形段的轴向移动促使所述扭力传递块在约束通孔内径向移动，该调节杆通过外螺纹与内螺纹相配实现轴向移动，该调节杆还设有调节驱动结构(53)；

固定套(60)，其同轴套在所述驱动套的外侧并与驱动套保持间隙使得驱动套能够相对固定套转动；

轮毂(70)，其通过轴承(71)转动装配于所述固定套(60)的径向外侧，其具有套在所述扭力传递块径向外侧的扭力传递孔(73)，该扭力传递孔的内壁间隔分布波纹凸起(74)并在相邻的波纹凸起之间形成波纹槽(75)，所述波纹凸起与波纹槽平滑过渡，扭力传递块在约束通孔内径向移动时陷入对应的波纹槽或者从对应的波纹槽内脱出；

车轮(80)，其安装于所述轮毂(70)。

2.根据权利要求1所述的车轮离合器，其特征是：所述波纹槽(75)的形状与扭力传递块(40)的径向外端的形状相适配。

3.根据权利要求1或2所述的车轮离合器，其特征是：所述扭力传递块(40)经斜面(41)与所述锥形段(51)配合。

4.根据权利要求1所述的车轮离合器，其特征是：所述约束通孔(31)与波纹槽(75)均在周向均布。

5.根据权利要求1所述的车轮离合器，其特征是：所述调节驱动结构(53)为调节杆外端的扭力施加孔。

6.根据权利要求1所述的车轮离合器，其特征是：所述固定套(60)和驱动器(10)分开固定于立板(20)的两侧。

7.根据权利要求6所述的车轮离合器，其特征是：所述驱动器(10)的输出轴(11)伸至所述驱动套(30)内并经键(12)与驱动套传动连接，所述驱动套具有轴向内台阶(33)，所述轴向内台阶处配置一压板(34)，所述压板经连接在输出轴上的螺栓对轴向内台阶施加轴向压力将驱动套轴向压紧在输出轴的轴肩(13)上。

8.根据权利要求7所述的车轮离合器，其特征是：所述轮毂(70)被压盖(76)轴向压持于固定套(60)，所述压盖被螺栓紧固在驱动套(30)的端部。

9.根据权利要求8所述的车轮离合器，其特征是：所述调节杆(50)伸出所述压盖(76)。

10.根据权利要求1所述的车轮离合器，其特征是：所述轴承(71)被孔用挡圈(72)轴向定位于轮毂内孔。

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