CN203604483U - 一种取力器 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种取力器，结构紧凑，能够匹配带自动变速器动力源，无需输入齿轮或输出装置停止转动就能实现结合或分离操作。其包括设有内腔和开口的壳体，设置在内腔中的输出轴总成，安装在开口中输入齿轮，以及供油系统；输出轴总成与输入齿轮相配合实现附属装置对动力源的动力吸收；输出轴总成包括输出轴、输出齿轮和离合器，输出齿轮转动安装在输出轴上；离合器分别与输出轴和输出齿轮连接；壳体的一端设置连接供油系统的阀座，另一端设置用于密封和支撑输出轴输出端的轴承盖；输出轴的输入端与壳体连接，并通过内部设置的油道经阀座与供油系统连通，油道用于与离合器连通提供结合动力；油道供油时，离合器结合；油道排油时，离合器分离。

Description

一种取力器

技术领域

本实用新型涉及一种动力传输装置，能够将动力或功率从动力源取出，输送到需要驱动的附属装置，具体为一种取力器。

背景技术

取力器通常和动力源比如汽车发动机、电机或变速器一起使用，用于给附属装置提供驱动动力。例如，在公路车辆和非公路车辆上使用取力器提供动力给附属装置，比如油泵、水泵、马达、压缩机、铰接盘、风扇等。在工业设备上提供动力给油泵和各种附属装置。在农用车辆上提供动力给割草机和卷扬机等。在海上运输工具上提供动力给油泵、推进装置等。

典型的取力器由壳体、伸到壳体外部的输入齿轮、伸到壳体外部的输出轴组成。当取力器安装到一个转动的动力源上时，输入齿轮与由动力源驱动的驱动齿轮啮合并一起转动。输入齿轮直接或间接地与输出轴连接在一起，把动力或功率从输入齿轮传递到输出轴。附属装置比如油泵、水泵，直接或间接连接到输出轴上，与动力源一起转动，并吸收传递过来的动力或功率。取力器可以在输入齿轮和输出轴之间提供减速比、增速比或1的速比。

输入齿轮和输出轴之间可以通过滑套或拨叉来结合和分离。当前的取力器都是气动取力器，结合和分离使用电磁阀开关气路方式，气路通到取力器的控制气缸，控制气缸带动拨叉拨动滑套，从而控制输入齿轮和输出轴之间的结合和分离；然而，气动取力器用于带手动变速器的动力源，而且在使用时需要在输入齿轮或输出装置停止转动的情况下实现。对于目前使用越来越广泛的带自动变速器的动力源，现有技术中尚无能够与之匹配的取力器。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种取力器，其结构紧凑，能够匹配带自动变速器动力源，无需输入齿轮或输出装置停止转动就能实现结合或分离操作。

本实用新型是通过以下技术方案来实现：

一种取力器，包括设有内腔和开口的壳体，设置在内腔中的输出轴总成，安装在开口中输入齿轮，以及为输出轴总成提供控制动力的供油系统；输出轴总成与输入齿轮相配合实现附属装置对动力源的动力吸收；

所述的输出轴总成包括输出轴、输出齿轮和离合器，输出齿轮转动安装在输出轴上；离合器分别与输出轴和输出齿轮连接；

所述壳体的一端设置连接供油系统的阀座，另一端设置用于密封和支撑输出轴输出端的轴承盖；输出轴的输入端与壳体连接，并通过内部设置的油道经阀座与供油系统连通，油道用于与离合器连通提供结合动力；所述油道供油时，离合器结合；油道排油时，离合器分离。

优选的，所述的离合器包括与输出齿轮固定的若干对偶片，与输出轴径向固定且共同动作的离合活塞和若干摩擦片，与输出轴固定的离合活塞座，以及用于使离合活塞复位的压缩复位弹簧；油道的出油端与离合活塞和离合活塞座之间的离合空腔连通；所述离合空腔进油时，离合器结合，摩擦片和对偶片相互之间压紧传动；离合空腔排油时，离合器分离，摩擦片和对偶片相互之间自由转动。

进一步，还包括设置在壳体和轴承盖之间的制动器；所述的制动器用于在离合器分离时对输出轴实现制动锁止。

再进一步，所述的制动器包括配合固定在壳体和轴承盖之间的制动器壳体，与输出轴径向固定的制动盘，与输出轴固定的制动活塞，以及设置在制动盘和离合活塞座之间的制动弹簧；制动壳体的内孔上和制动盘的外径上都设置有相同角度的配合斜面；输出轴内的油道的出油端延伸出延长油道与制动盘和制动活塞之间的制动空腔连通；当制动空腔进油时，离合空腔同时进油，配合斜面先分离打开，离合器后结合；当制动空腔排油时，离合空腔同时排油，离合器先分离，配合斜面后压紧锁止。

进一步，所述的摩擦片与固定在输出轴上的齿毂轴向滑动连接；压缩复位弹簧设置在离合活塞和齿毂之间。

进一步，所述的若干摩擦片和若干对偶片交替间隔设置。

优选的，所述的输入齿轮采用双联齿轮，双联齿轮包括与动力源啮合且采用斜齿轮的取力齿轮，以及与输出齿轮啮合的传递齿轮。

进一步，所述的输入齿轮通过在壳体上固定的销轴，以及与销轴连接的左右支撑轴承、安装在开口中。

优选的，所述的供油系统采用自动变速动力源中液压油源；供油系统包括油泵和油管，油泵经油管通过设置在阀体上的接头与油道连通；所述的阀体上设置有阀体开口，阀体开口用于安装控制油道通断的电磁阀。

优选的，取力器通过设置在开口外侧的螺栓过孔与动力源固定连接。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：

本实用新型通过供油系统经油道与离合空腔连通设置，实现对离合器的液压控制，由于对偶片与输出齿轮固定，因此在离合器分离时，能够随输出齿轮在输出轴上实现空转，而不会发生传动；利用对油压的控制，结合压缩复位弹簧的作用，能够实现对离合空腔的注油和排油的操作，从而实现离合器的分离和结合，无需输出输入齿轮或输出轴停转就能够实现动力的吸收和切断，操作时只需要控制油道的通断和油压，因此操作简单，使用方便，能够与自动变速器良好的配合，无需手动停止或调整；同时能够方便的通过供油系统对本实用新型进行润滑和冷却。

进一步的，通过在取力器中设置制动器，实现在输出轴不工作时，对其进行制动锁定，提高了整体安全性，减少输出轴在离合器分离状态下的随机转动；同时利用输出轴内的油道实现制动和离合的同步控制，无需附加的单独操作，能够在操作离合的同时，实现对锁定的操作，结构巧妙，实施方便，配合灵活。

进一步的，通过齿毂的设置能够实现摩擦片方便快速的安装以及方便与离合活塞的同步操作，同时也提高了摩擦片与对偶片接触的有效面积，保证了接触传动时的工作稳定性。

进一步的，通过采用双联齿轮的输入轮设置，能够在保证动力吸收的前提下，利用传递齿轮和输出齿轮的齿数的变化，预先实现对速比的选择，调整方便，无需其他零部件的改动，提高了其适用范围，减小了加工制造难度。

进一步的，通过电磁阀和接头的设置，能够更好的实现与油路的快速方便的连接和对油路通断的快速控制，同时能更好的与自动变速器的电控系统连接和匹配；再通过开口外部设置的螺栓过孔，保证了取力器与动力源的安全稳定连接。

附图说明

图1为本实用新型实例中所述取力器结构的剖面图。

图2为图1所述取力器结构的轴视图。

图3为本实用新型实例中所述包括制动器的取力器结构的剖面图。

图中：取力器10，壳体11，输入齿轮12，销轴13，输出轴总成14，轴承盖15，阀座16，取力齿轮17，传递齿轮18，内腔19，油泵20，开口21，螺栓过孔22，左支撑轴承23，右支撑轴承24，输出轴25，输出齿轮26，离合器27，输出端轴承28，输入端轴承29，输出端油封30，输入端油封31，阀体开口32，摩擦片33，对偶片34，齿毂35，离合活塞36，离合活塞座37，压缩复位弹簧38，油道39，油管40，接头41，电磁阀42，制动器50，延长油道51，制动器壳体52，制动盘53，制动活塞54，制动弹簧55，固定销56。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本实用新型做进一步的详细说明，所述是对本实用新型的解释而不是限定。

本实用新型一种取力器，如图1和图2所示，包括设有内腔19和开口21的壳体11，设置在内腔19中的输出轴总成14，安装在开口21中输入齿轮12，以及为输出轴总成14提供控制动力的供油系统；输出轴总成14与输入齿轮12相配合实现附属装置对动力源的动力吸收，也就是输入齿轮12从动力源提取动力，经过传动后由输出轴总成14传递到附属装置，完成动力传递和吸收提取。

其中，输出轴总成14包括输出轴25、输出齿轮26和离合器27，输出齿轮26转动安装在输出轴25上；离合器27包括与输出齿轮26固定的若干对偶片34，与输出轴25径向固定且共同动作的离合活塞36和若干摩擦片33，与输出轴25固定的离合活塞座37，以及用于使离合活塞36复位的压缩复位弹簧38；对偶片34能够和输出齿轮26一同在输出轴25上空转，离合活塞36和摩擦片33在压缩复位弹簧38的作用下实现沿输出轴25的轴向运动。

其中，壳体11的一端设置连接供油系统的阀座16，另一端设置用于密封和支撑输出轴25输出端的轴承盖15；输出轴25的输入端与壳体11连接，并通过内部设置的油道39经阀座16与供油系统连通，油道39的出油端与离合活塞36和离合活塞座37之间的离合空腔连通；当离合空腔排油时，离合器27分离，摩擦片33和对偶片34相互之间自由转动；离合空腔进油时，离合器27结合，摩擦片33和对偶片34相互之间压紧传动，从而实现了对离合器的控制，同时通过液压控制实现了传递动力时无需停机，随时结合和分离。

优选的，如图3所示，本实用新型还包括设置在壳体11和轴承盖15之间的制动器50；所述的制动器50用于在离合器27分离时对输出轴25实现制动锁止。其中，制动器50包括配合固定在壳体11和轴承盖15之间的制动器壳体52，与输出轴25径向固定的制动盘53，与输出轴25固定的制动活塞54，以及设置在制动盘53和离合活塞座37之间的制动弹簧55；制动壳体52的内孔上和制动盘53的外径上都设置有相同角度的配合斜面；输出轴25内的油道39的出油端延伸出延长油道51与制动盘53和制动活塞54之间的制动空腔连通；当制动空腔进油时，离合空腔同时进油，配合斜面先分离打开，离合器27后结合；当制动空腔排油时，离合空腔同时排油，离合器27先分离，配合斜面后压紧锁止。

本优选实例中，摩擦片33与固定在输出轴25上的齿毂35轴向滑动连接；压缩复位弹簧38设置在离合活塞36和齿毂35之间；若干摩擦片33和若干对偶片34交替间隔设置。

本优选实例中，输入齿轮12采用双联齿轮，双联齿轮包括与动力源啮合且采用斜齿轮的取力齿轮17，以及与输出齿轮26啮合的传递齿轮18；输入齿轮12通过在壳体11上固定的销轴13，以及与销轴13连接的左右支撑轴承23、24安装在开口21中。

本优选实例中，供油系统采用自动变速动力源中液压油源；供油系统包括油泵20和油管40，油泵20经油管40通过设置在阀体16上的接头41与油道39连通；阀体16上设置有阀体开口32，阀体开口32用于安装控制油道39通断的电磁阀42；使用时取力器10通过设置在开口21外侧的螺栓过孔22与动力源固定连接。

具体的，在本实用新型进行制造装配和使用时，如下所述。

如图1和2所示，本实用新型公开了一种取力器10，包括壳体11，输入齿轮12，输出轴总成14和供油系统，还包括与壳体11两端连接的轴承盖15和阀座16。供油系统中的油泵20提供液压油源，所产生的高压油用于润滑冷却取力器10，同时为取力器10结合和分离提供控制压力。油泵20可以安装在变速器上，由发动机等动力源所驱动。

当取力器10应用在由发动机驱动的公路卡车上，作为一个可拆卸的附属装置使用，通过螺栓安装到与发动机相连的变速器上，供油系统能够采用变速器上的液压油源。取力器10同样适用于安装到电机、发动机、卡车变速器、拖拉机、工程车辆、海运工具、或其它旋转动力源上。

参见图1，壳体11包括内腔19、开口21和螺栓过孔22，如果某公路车辆要使用取力器10，可用螺栓，通过螺栓过孔22，将取力器10安装到公路车辆上的变速器上。输出轴总成14完全安装到壳体11的内腔19中。输入齿轮12通过销轴13、左支撑轴承23和右支撑轴承24，安装到壳体11的开口21中。

输入齿轮12为双联齿轮，可以很方便从壳体11上拆下。包括取力齿轮17和传递齿轮18，取力齿轮17为斜齿轮，一般直径大于传递齿轮18，传递齿轮18可为直齿轮，也可为斜齿轮。输入齿轮12尤其是取力齿轮17伸出壳体11外部很多，并与公路车辆上变速器中的驱动齿轮啮合，这样卡车发动机的扭矩和功率通过变速器传递到取力器10，且传递过来的转速和旋向发生变化，可以选择不与发动机保持一致。

输出轴总成14包括输出轴25、输出齿轮26、离合器27。输出轴总成14输出侧通过输出端轴承28安装到轴承盖15的轴承孔中，输入侧通过输入端轴承29安装到壳体11的轴承孔中。输出轴25输出端直接或间接连接附属装置，比如油泵、液压马达等。输出齿轮26包括齿轮和花键毂，通过轴承支撑，安装在输出轴25上，离合器27分离时，输出齿轮26在输出轴25上空转，其上的齿轮与传递齿轮18啮合。

如图1所示，轴承盖15通过螺栓与壳体11左侧结合面相连，包括输出端轴承28和输出端油封30。阀座16通过螺栓与壳体11右侧结合面相连，内部有盲孔，安装有输入端油封31。在阀座16外表面有螺纹孔用于安装接头41。阀座16上的阀体开口32用于安装电磁阀42。电磁阀包括电磁线圈，能够由单一电信号控制其开关，从而控制高压油从油管40到油道39的通断。

离合器27包括一组湿式的摩擦片33，一组对偶片34，齿毂35，离合活塞36，离合活塞座37和复位弹簧38，安装在输出轴25上。装配时每隔一片摩擦片33放置一片对偶片34，摩擦片33通过花键安装在齿毂35上，对偶片34通过花键安装到输出齿轮26的花键毂上。齿毂35和离合活塞座37固定在输出轴25上。当离合器27分离时，摩擦片33和对偶片34相互之间自由转动，此时允许输出齿轮26与齿毂35和输出轴25之间有相对转动。当离合器27结合时，摩擦片33和对偶片34相互之间压紧，此时输出齿轮26与齿毂35和输出轴25之间无相对转动，可将进入取力器10的扭矩和功率，通过传递齿轮18、输出齿轮26、离合器27传递到输出轴25上，并驱动与之相连的附属装置转动。

离合器27的结合由通过输出轴25上的油道39的压力油控制。油道39与离合活塞36和离合活塞座37之间的离合空腔相通。当油泵20产生的压力油通过油管40、接头41、电磁阀42、油道39送到离合活塞36和离合活塞座37之间的空腔，将会推动离合活塞36向右运动，压缩复位弹簧38，从而使离合器27完全结合。当油道39中没有压力油或压力油低于一定数值时，离合器27将会在复位弹簧38的弹簧力作用下分离。

如图3所示，本实用新型公开了一种进一步改进的取力器10。图3所表示的取力器10是在图1和图2的结构基础上添加制动器50后做出的改进。

制动器50包括制动器壳体52，制动盘53，活塞54，制动弹簧55，固定销56，其中制动器壳体52，制动盘53，活塞54，制动弹簧55，固定销56共同组成了上述的制动器，同时在输出轴25上做出改进，延伸油道39后形成延长油道51

油道39与离合活塞36和离合活塞座37之间的离合空腔连通，并且经延长油道51与制动盘53和制动活塞54之间的制动空腔相通。制动器壳52通过螺栓和壳体11连接在一起，取力器10安装到变速器上后，制动器壳52相当于接地状态。制动盘53通过固定销56与输出轴25联接，使得制动盘和输出轴25可以一起转动，但制动盘53可以在输出轴25上轴向移动。同时在制动器壳52内孔上、制动盘51外径上都设计加工有相同角度的斜面，当上述两斜面接触，并给制动盘51施加向左轴向力的情况下，根据摩擦原理，将产生一个阻止制动盘53和制动器壳52之间有相对转动的摩擦力矩，当此摩擦力矩大于输出轴25传递给制动盘53的旋转力矩时，制动器盘53和制动器壳52之间无相对运动，此时输出轴25将保持锁止状态。

当电磁阀42断电时，即取力器10不工作，油道39和延长油道51中没有压力油，因而此时离合空腔和制动空腔也都没有压力油。这使得离合器27处于分离状态，没有扭矩和功率通过取力器10传递到与输出轴25相连的附属装置上。同时，制动弹簧55处于释放状态，将制动盘53压在最左端的极限位置。根据上述描述，将使得制动盘53和制动器壳体52之间无相对转动，输出轴25处于完全锁止状态。当电磁阀42通电时，油泵20产生的高压油通过油管41，接头42，进入到延长油道51中，而此时进入制动活塞54和制动盘53之间制动空腔的高压油将先推动制动盘53向右移动，压缩制动弹簧55，制动盘53将会和制动器壳体52脱离接触，制动盘53和输出轴25解除锁止状态。当进入离合活塞36和离合活塞座37的高压油使离合器27完全结合时，取力器10才开始工作，可将进入其的扭矩和功率，通过传递齿轮18、输出齿轮26、离合器27传递到输出轴25上，并驱动与之相连的附属装置转动。

在设计时，要分析两个空腔的油压作用面积和压缩复位弹簧38和制动弹簧55的弹性系数，保证当油道39和延长油道51中有高压油时，制动盘53和输出轴25先解除锁止，然后离合器27再完全结合，取力器10才能传递扭矩和功率给与之相连的附属装置。

由上面的描述可知，当安装有取力器10的公路车辆在取力器10不工作时，即电磁阀42断电，和输出轴25相连的附属装置很可能会随机转动，存在安全隐患。而安装有改进后设置制动器50的取力器10的公路车辆在取力器10不工作时，即电磁阀42断电，和输出轴25相连的附属装置完全锁止，只有在电磁阀42通电时，输出轴25才解除锁止，这对安全生产作业非常有利。而在实际使用时，由于和取力器10相连的附属装置一般都带有安全保护装置，因而本实用新型所提及的设置有制动器50的取力器10将能够根据实际工况由用户选择使用。

Claims (10)

1.一种取力器，其特征在于，包括设有内腔（19）和开口（21）的壳体（11），设置在内腔（19）中的输出轴总成（14），安装在开口（21）中输入齿轮（12），以及为输出轴总成（14）提供控制动力的供油系统；输出轴总成（14）与输入齿轮（12）相配合实现附属装置对动力源的动力吸收； 

所述的输出轴总成（14）包括输出轴（25）、输出齿轮（26）和离合器（27），输出齿轮（26）转动安装在输出轴（25）上；离合器（27）分别与输出轴（25）和输出齿轮（26）连接； 

所述壳体（11）的一端设置连接供油系统的阀座（16），另一端设置用于密封和支撑输出轴（25）输出端的轴承盖（15）；输出轴（25）的输入端与壳体（11）连接，并通过内部设置的油道（39）经阀座（16）与供油系统连通，油道（39）用于与离合器（27）连通提供结合动力；所述油道（39）供油时，离合器（27）结合；油道（39）排油时，离合器（27）分离。 

2.根据权利要求1所述的一种取力器，其特征在于，所述的离合器（27）包括与输出齿轮（26）固定的若干对偶片（34），与输出轴（25）径向固定且共同动作的离合活塞（36）和若干摩擦片（33），与输出轴（25）固定的离合活塞座（37），以及用于使离合活塞（36）复位的压缩复位弹簧（38）；油道（39）的出油端与离合活塞（36）和离合活塞座（37）之间的离合空腔连通；所述离合空腔进油时，离合器（27）结合，摩擦片（33）和对偶片（34）相互之间压紧传动；离合空腔排油时，离合器（27）分离，摩擦片（33）和对偶片（34）相互之间自由转动。 

3.根据权利要求1或2所述的一种取力器，其特征在于，还包括设置在壳体（11）和轴承盖（15）之间的制动器（50）；所述的制动器（50）用于在离合器（27）分离时对输出轴（25）实现制动锁止。 

4.根据权利要求3所述的一种取力器，其特征在于，所述的制动器（50）包括配合固定在壳体（11）和轴承盖（15）之间的制动器壳体（52），与输出 轴（25）径向固定的制动盘（53），与输出轴（25）固定的制动活塞（54），以及设置在制动盘（53）和离合活塞座（37）之间的制动弹簧（55）；制动壳体（52）的内孔上和制动盘（53）的外径上都设置有相同角度的配合斜面；输出轴（25）内的油道（39）的出油端延伸出延长油道（51）与制动盘（53）和制动活塞（54）之间的制动空腔连通；当制动空腔进油时，离合空腔同时进油，配合斜面先分离打开，离合器（27）后结合；当制动空腔排油时，离合空腔同时排油，离合器（27）先分离，配合斜面后压紧锁止。 

5.根据权利要求2所述的一种取力器，其特征在于，所述的摩擦片（33）与固定在输出轴（25）上的齿毂（35）轴向滑动连接；压缩复位弹簧（38）设置在离合活塞（36）和齿毂（35）之间。 

6.根据权利要求2所述的一种取力器，其特征在于，所述的若干摩擦片（33）和若干对偶片（34）交替间隔设置。 

7.根据权利要求1所述的一种取力器，其特征在于，所述的输入齿轮（12）采用双联齿轮，双联齿轮包括与动力源啮合且采用斜齿轮的取力齿轮（17），以及与输出齿轮（26）啮合的传递齿轮（18）。 

8.根据权利要求1或7所述的一种取力器，其特征在于，所述的输入齿轮（12）通过在壳体（11）上固定的销轴（13），以及与销轴（13）连接的左右支撑轴承（23）、（24）安装在开口（21）中。 

9.根据权利要求1所述的种取力器，其特征在于，所述的供油系统采用自动变速动力源中液压油源；供油系统包括油泵（20）和油管（40），油泵（20）经油管（40）通过设置在阀体（16）上的接头（41）与油道（39）连通；所述的阀体（16）上设置有阀体开口（32），阀体开口（32）用于安装控制油道（39）通断的电磁阀（42）。 

10.根据权利要求1所述的一种取力器，其特征在于，取力器（10）通过设置在开口（21）外侧的螺栓过孔（22）与动力源固定连接。 

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