螺杆彈簧離合器的製造方法

2023-04-26 10:31:41

螺杆彈簧離合器的製造方法
【專利摘要】螺杆彈簧離合器，包括一根帶外螺紋的被動軸和旋擰在被動軸上的被動軸輪，被動軸輪內裝有多個由小彈簧牽拉回復定位的小磁塊，被動軸輪外套有一個被動活輪，被動軸輪左側有左副輪、左緩衝輪、左擋輪和左彈簧，被動軸輪右側有右副輪、右緩衝輪、右擋輪和右彈簧；其特徵在於：被動軸輪內靠近被動軸輪外圓周的環形區域均勻對稱地安裝有多個小磁塊，每塊小磁塊靠近被動軸輪軸心的一端面安裝有一個小彈簧，每塊小磁塊遠離被動軸輪軸心的一端面安裝有一個小滾輪；被動活輪安裝在被動軸輪的外圓周上，被動活輪內圈安裝有兩組軸承與被動軸輪連接，被動活輪內側的中間圓內柱面區域均勻對稱地分布有多個被動活輪內柱面凹槽，被動活輪內柱面凹槽的大小與小滾輪的外徑大小相匹配。
【專利說明】螺杆彈簧離合器

【技術領域】
[0001]本發明涉及螺杆彈簧離合器，適用於所有汽車的離合變速器，屬於汽車變速器【技術領域】。

【背景技術】
[0002]自汽車誕生以來，人類研宄汽車的離合器的步伐從未間斷過，人們開發出多款各式各樣的汽車離合器，現代常用的離合器主要有摩擦離合器、液力偶合離合器、電磁離合器等，但這些離合器都無法做到齒輪傳動的高效傳動效率；本發明是根據魏伯卿的發明專利?201510000063.1螺杆彈簧同步器》利用螺杆與彈簧巧妙地結合併利用磁吸原理形成無接觸的、利用彈簧緩衝的、無明顯頓挫感的、象齒輪傳動效率一樣高效傳動動力的離合器。


【發明內容】

[0003]本發明的目的是提供一種利用螺杆與彈簧巧妙地結合併利用磁吸原理形成無接觸的、利用彈簧緩衝的、無明顯頓挫感的、象齒輪傳動效率一樣高效傳動動力的螺杆彈簧離合器。
[0004]螺杆彈簧離合器，包括一根帶外螺紋的被動軸和旋擰在被動軸上的被動軸輪，被動軸輪內裝有多個由小彈簧牽拉回復定位的小磁塊，被動軸輪外套有一個被動活輪，被動軸輪左側有左副輪、左緩衝輪、左擋輪和左彈簧，被動軸輪右側有右副輪、右緩衝輪、右擋輪和右彈簧；其特徵在於:
1、被動軸輪中心孔內有內螺紋，被動軸輪的內螺紋與被動軸上的外螺紋相匹配，即被動軸輪可以套抒在被動軸上並能輕鬆地在被動軸上正向旋轉向左移動和反向旋轉向右移動，被動軸輪左側有左副輪、左緩衝輪、左擋輪和左彈簧，被動軸輪右側有右副輪、右緩衝輪、右擋輪和右彈簧，被動軸輪正向旋轉向左移動時，受到被動軸輪左側的左彈簧和右側的右彈簧的彈簧作用力的合力作用而旋轉被減緩，當被動軸輪正向旋轉向左移動到左緩衝輪時，被動軸輪左側的左副輪的左側面貼靠在被動軸輪左側的左緩衝輪的右側面而停止向左移動，此時被動軸輪與被動軸同步旋轉，被動軸輪反向旋轉向右移動時，受到被動軸輪左側的左彈簧和右側的右彈簧的彈簧作用力的合力作用而旋轉被減緩，當被動軸輪反向旋轉向右移動到右緩衝輪時，被動軸輪右側的右副輪的右側面貼靠在被動軸輪右側的右緩衝輪的左側面而停止向右移動，此時被動軸輪與被動軸同步旋轉；被動軸輪內靠近被動軸輪外圓周的環形區域均勻對稱地安裝有多個小磁塊，每塊小磁塊的N極和S極的連線與被動軸輪徑向軸線方向一致，即小磁塊內部磁力線與被動軸輪徑向軸線方向一致，且所有的小磁塊的N極都朝向遠離被動軸輪軸心的方向，每塊小磁塊靠近被動軸輪軸心的一端面安裝有一個小彈簧，小彈簧的作用是在小磁塊受到被動軸輪徑向的外磁力作用向遠離被動軸輪軸心方向作被動軸輪的徑向移動時，在被動軸輪徑向的外磁力作用消失後能立即牽拉回復到受到被動軸輪徑向的外磁力作用之前的位置，每個小彈簧靠近被動軸輪軸心的一端面安裝有四個磁吸柱，磁吸柱的作用是將小磁塊吸在磁吸柱上而不會被旋轉離心力作用產生移動，小彈簧的彈力與磁吸柱的吸力之和大於被動軸輪在最高設計旋轉速度時的離心力，每塊小磁塊遠離被動軸輪軸心的一端面安裝有一個小滾輪，小滾輪為圓柱形，小滾輪中間有一根小滾輪轉軸，小滾輪轉軸中心軸線和小滾輪的中心軸線重疊，且與被動軸輪的中心軸線平行，小滾輪可以自由地繞小滾輪轉軸旋轉，小滾輪由一個小滾輪支承杆與小磁塊連接，小滾輪支承杆與小滾輪由一根小滾輪轉軸連接，小彈簧中心軸線、小磁塊的中心點、小滾輪支承杆的中心軸線和小滾輪的中心點均在被動軸輪的同一根徑向軸線上，被動軸輪外表圓層與小滾輪對應位置有一個小滾輪限位孔，在小磁塊受到被動軸輪徑向的外磁力作用拉伸小彈簧時，可將小滾輪拉出小滾輪限位孔，即在小磁塊受到被動軸輪徑向的外磁力作用拉伸小彈簧使小滾輪部分伸出被動軸輪外表圓層，小滾輪被被動軸輪徑向的外磁力拉出小滾輪限位孔的距離位置由小滾輪限位孔靠近被動軸輪軸心方向的小磁塊定位，因為小磁塊在被動軸輪外表圓切線方向的寬度大於小滾輪限位孔在被動軸輪外表圓切線方向的孔徑。
[0005]2、被動活輪安裝在被動軸輪的外圓周上，被動活輪內圈安裝有兩組軸承與被動軸輪連接，被動活輪的兩組軸承架分別固定安裝在被動活輪內側的兩邊靠近被動活輪兩側面位置，被動活輪內側的中間圓內柱面區域均勻對稱地分布有多個被動活輪內柱面凹槽，被動活輪內柱面凹槽的大小與小滾輪的外徑大小相匹配，即被動活輪內柱面凹槽的大小剛好容下半個小滾輪；因為被動活輪的外輪齒與主動軸上的主動輪的外輪齒嚙合使被動活輪與主動輪同線速度旋轉，而被動軸輪則由左彈簧和右彈簧的彈簧力帶動與被動軸一起同角速度旋轉，被動軸輪的旋轉具有一定的非剛性特點，所以，在小滾輪由被動軸輪徑向的外磁力拉出小滾輪限位孔後，在被動活輪的旋轉速度與被動軸輪的旋轉速度不一樣、但相差不是特別大的條件下，小滾輪可以很容易地、快速地卡入被動活輪內柱面凹槽，從而使被動活輪的旋轉速度與被動軸輪的旋轉速度達到一樣，實現離合中的閉合作用；在被動軸輪與被動活輪閉合過程中，即在被動軸輪的旋轉速度逐漸接近被動活輪的旋轉速度過程中，被動軸輪因速度改變與被動軸旋轉速度不一樣而將作用力傳遞到被動軸輪左側的左彈簧和被動軸輪右側的右彈簧，使被動軸輪的旋轉速度逐漸接近被動軸的旋轉速度，在被動活輪的旋轉速度與被動軸輪的旋轉速度達到一樣後，被動軸輪克服被動軸輪左側的左彈簧的作用力和被動軸輪右側的右彈簧的作用力的合力，使被動軸輪左側的左副輪左側面貼靠在被動軸輪左側的左緩衝輪右側面上，從而使被動軸輪與被動軸位置相對固定，進而實現被動軸輪與被動軸同角速度旋轉，或使被動軸輪右側的右副輪右側面貼靠在被動軸輪右側的右緩衝輪左側面上，從而使被動軸輪與被動軸位置相對固定，進而實現被動軸輪與被動軸同角速度旋轉，由此完成離合過程中的閉合同步全過程，因為被動軸輪快速旋轉，所以受被動軸輪徑向的外磁力作用的小磁塊的磁場還未完全消失時，即又接受因快速旋轉帶來的被動軸輪徑向的外磁力作用，因此，小磁塊始終處於被動軸輪徑向的外磁力作用，即小滾輪始終卡在被動活輪內柱面凹槽內使被動活輪與被動軸輪同角速度旋轉；在去除被動軸輪徑向的外磁力後，小磁塊受小彈簧的作用力，使小磁塊回復到原來的小彈簧不被拉伸的狀態，從而使小滾輪離開被動活輪內柱面凹槽而回縮到被動軸輪的外圓表面以內，進而使被動活輪與被動軸輪只由兩組軸承連接而各自旋轉，完成離合過程中的分離過程。
[0006]3、螺杆彈簧同步器:被動軸輪左側面固定安裝有左副輪，左副輪的直徑比被動軸輪的直徑小，左副輪的中心孔直徑比被動軸外螺紋的外徑大，左副輪的左側有左緩衝輪，左緩衝輪的左側面固定安裝有左擋輪，左緩衝輪的直徑比左擋輪的直徑小，左緩衝輪的中心孔直徑比被動軸外螺紋的外徑大，左副輪與左緩衝輪之間有一個左彈簧，左彈簧的彈簧圈內徑比左副輪的外徑大，左彈簧的彈簧圈內徑比左緩衝輪的外徑大，左彈簧的左端固定安裝在左擋輪的右側面上，左彈簧的右端固定安裝在被動軸輪的左側面上，左緩衝輪與左副輪相隔距離為L左，左擋輪固定安裝在被動軸上；被動軸輪右側面固定安裝有右副輪，右副輪的直徑比被動軸輪的直徑小，右副輪的中心孔直徑比被動軸外螺紋的外徑大，右副輪的右側有右緩衝輪，右緩衝輪的右側面固定安裝有右擋輪，右緩衝輪的直徑比右擋輪的直徑小，右緩衝輪的中心孔直徑比被動軸外螺紋的外徑大，右副輪與右緩衝輪之間有一個右彈簧，右彈簧的彈簧圈內徑比右副輪的外徑大，右彈簧的彈簧圈內徑比右緩衝輪的外徑大，右彈簧的右端固定安裝在右擋輪的左側面上，右彈簧的左端固定安裝在被動軸輪的右側面上，右緩衝輪與右副輪相隔距離為L右，右擋輪固定安裝在被動軸上。
[0007]4、左彈簧與右彈簧的彈簧鋼筋螺旋方向一致，被動軸輪產生旋轉時，可以在被動軸的螺紋上正向旋轉向左移動或反向旋轉向右移動，因為被動軸輪左側的左彈簧左端固定安裝在左擋輪的右側面，被動軸輪左側的左彈簧右端固定安裝在被動軸輪的左側面，左擋輪固定安裝在被動軸上，相對被動軸為靜止不旋轉，因為被動軸輪右側的右彈簧右端固定安裝在右擋輪的左側面，被動軸輪右側的右彈簧左端固定安裝在被動軸輪的右側面，右擋輪固定安裝在被動軸上，相對被動軸為靜止不旋轉，而被動軸輪可以在被動軸的螺紋上旋轉，所以，被動軸輪在被動軸的螺紋上旋轉帶動左彈簧的右端繞被動軸向左彈簧旋緊方向旋轉，並產生彈簧反抗旋繞被動軸旋轉的彈簧作用力，被動軸輪在被動軸的螺紋上旋轉也帶動被動軸輪右側右彈簧的左端繞被動軸向右彈簧旋鬆方向旋轉，並產生彈簧反抗旋繞被動軸旋鬆的彈簧作用力，被動軸輪在被動軸的螺紋上正向旋轉向左移動或反向旋轉向右移動需要同時克服被動軸輪左側的左彈簧的彈簧作用力和右側的右彈簧的彈簧作用力的合力；當被動軸輪正向旋轉向左移動時，被動軸輪旋轉到越靠近左側的左緩衝輪，被動軸輪受到被動軸輪左側的左彈簧的彈簧作用力和右側的右彈簧的彈簧作用力的合力越大，當被動軸輪受外力作用正向旋轉向左移動到左副輪的左側面貼靠在左緩衝輪的右側面時，被動軸輪受到被動軸輪左側的左彈簧的彈簧作用力和右側的右彈簧的彈簧作用力的合力最大，此時，被動軸輪因受到左擋輪的阻擋而使被動軸輪與被動軸同速度同方向旋轉，即此時被動軸輪受到的外力作用完全傳遞給了被動軸，此時主動輪的旋轉與被動軸的旋轉實現同步，而被動軸輪左側的左彈簧的彈簧作用力和右側的右彈簧的彈簧作用力的合力成了內力而並不消耗能量；當被動軸輪反向旋轉向右移動時，被動軸輪旋轉到越靠近右側的右緩衝輪，被動軸輪受到被動軸輪右側的右彈簧的彈簧作用力和左側的左彈簧的彈簧作用力的合力越大，當被動軸輪受外力作用反向旋轉向右移動到右副輪的右側面貼靠在右緩衝輪的左側面時，被動軸輪受到被動軸輪右側的右彈簧的彈簧作用力和左側的左彈簧的彈簧作用力的合力最大，此時，被動軸輪因受到右擋輪的阻擋而使被動軸輪與被動軸同速度同方向旋轉，即此時被動軸輪受到的外力作用完全傳遞給了被動軸，此時主動輪的旋轉與被動軸的旋轉實現同步，而被動軸輪右側的右彈簧的彈簧作用力和左側的左彈簧的彈簧作用力的合力成了內力而並不消耗能量。
[0008]本發明與現有技術相比具有以下優點:
1.本發明的離合過程為磁力傳動的無接觸控制，而且在被動軸輪與被動活輪嚙合過程中，由於被動軸輪主要受左彈簧和右彈簧兩支彈簧的作用力，彈簧的作用是有較大的彈性的，所以被動軸輪與被動活輪嚙合過程會比較平穩。
[0009]2.本發明同步後的傳動是直接傳動，而不會產生任何傳動效率的降低。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本發明實施例的軸向剖面結構示意圖；
圖2是圖1所示實施例的AA剖面示意圖；
圖3是圖2所示實施例的P示意圖；
圖4是圖1所示實施例的Q示意圖。
[0011]圖1-4中:1、被動軸 2、主動軸 3、左擋輪 4、左緩衝輪 5、左彈簧 6、左副輪 7、主動輪 8、被動軸輪 9、右副輪 10、小磁塊11、被動活輪 12、右彈簧13、右緩衝輪14、右擋輪15、小滾輪16、小彈簧 17、小滾輪限位環 18、小滾輪支承杆 19、小滾輪轉軸 20、小滾輪限位孔 21、被動活輪內柱面凹槽 22、被動活輪外輪齒 23、磁吸柱。

【具體實施方式】
[0012]在圖1-4所示的實施例中:螺杆彈簧離合器，包括一根帶外螺紋的被動軸I和旋擰在被動軸I上的被動軸輪8，被動軸輪8內裝有多個由小彈簧16牽拉回復定位的小磁塊10，被動軸輪8外套有一個被動活輪11，被動軸輪8左側有左副輪6、左緩衝輪4、左擋輪3和左彈簧5，被動軸輪8右側有右副輪9、右緩衝輪13、右擋輪14和右彈簧12 ;其特徵在於:被動軸輪8中心孔內有內螺紋，被動軸輪8的內螺紋與被動軸I上的外螺紋相匹配，即被動軸輪8可以套擰在被動軸I上並能輕鬆地在被動軸I上正向旋轉向左移動和反向旋轉向右移動，被動軸輪8左側有左副輪6、左緩衝輪4、左擋輪3和左彈簧5，被動軸輪8右側有右副輪9、右緩衝輪13、右擋輪14和右彈簧12，被動軸輪8正向旋轉向左移動時，受到被動軸輪8左側的左彈簧5和右側的右彈簧12的彈簧作用力的合力作用而旋轉被減緩，當被動軸輪8正向旋轉向左移動到左緩衝輪4時，被動軸輪8左側的左副輪6的左側面貼靠在被動軸輪8左側的左緩衝輪4的右側面而停止向左移動，此時被動軸輪8與被動軸I同步旋轉，被動軸輪8反向旋轉向右移動時，受到被動軸輪8左側的左彈簧5和右側的右彈簧12的彈簧作用力的合力作用而旋轉被減緩，當被動軸輪8反向旋轉向右移動到右緩衝輪13時，被動軸輪8右側的右副輪9的右側面貼靠在被動軸輪8右側的右緩衝輪13的左側面而停止向右移動，此時被動軸輪8與被動軸I同步旋轉；被動軸輪8內靠近被動軸輪8外圓周的環形區域均勻對稱地安裝有多個小磁塊10，每塊小磁塊10的N極和S極的連線與被動軸輪8徑向軸線方向一致，即小磁塊10內部磁力線與被動軸輪8徑向軸線方向一致，且所有的小磁塊10的N極都朝向遠離被動軸輪8軸心的方向，每塊小磁塊10靠近被動軸輪8軸心的一端面安裝有一個小彈簧16，小彈簧16的作用是在小磁塊10受到被動軸輪8徑向的外磁力作用向遠離被動軸輪8軸心方向作被動軸輪8的徑向移動時，在被動軸輪8徑向的外磁力作用消失後能立即牽拉回復到受到被動軸輪8徑向的外磁力作用之前的位置，每個小彈簧16靠近被動軸輪8軸心的一端面安裝有四個磁吸柱23，磁吸柱23的作用是將小磁塊10吸在磁吸柱23上而不會被旋轉離心力作用產生移動，小彈簧16的彈力與磁吸柱23的吸力之和大於被動軸輪8在最高設計旋轉速度時的離心力，每塊小磁塊10遠離被動軸輪8軸心的一端面安裝有一個小滾輪15，小滾輪15為圓柱形，小滾輪15中間有一根小滾輪轉軸19，小滾輪轉軸19中心軸線和小滾輪15的中心軸線重疊，且與被動軸輪8的中心軸線平行，小滾輪15可以自由地繞小滾輪轉軸19旋轉，小滾輪15由一個小滾輪支承杆18與小磁塊10連接，小滾輪支承杆18與小滾輪15由一根小滾輪轉軸19連接，小彈簧16中心軸線、小磁塊10的中心點、小滾輪支承杆18的中心軸線和小滾輪15的中心點均在被動軸輪8的同一根徑向軸線上，被動軸輪8外表圓層與小滾輪15對應位置有一個小滾輪限位孔20，在小磁塊10受到被動軸輪8徑向的外磁力作用拉伸小彈簧16時，可將小滾輪15拉出小滾輪限位孔20，即在小磁塊10受到被動軸輪8徑向的外磁力作用拉伸小彈簧16使小滾輪15部分伸出被動軸輪8外表圓層，小滾輪15被被動軸輪8徑向的外磁力拉出小滾輪限位孔20的距離位置由小滾輪限位孔20靠近被動軸輪8軸心方向的小磁塊10定位，因為小磁塊10在被動軸輪8外表圓切線方向的寬度大於小滾輪限位孔20在被動軸輪8外表圓切線方向的孔徑。
[0013]2、被動活輪11安裝在被動軸輪8的外圓周上，被動活輪11內圈安裝有兩組軸承與被動軸輪8連接，被動活輪11的兩組軸承架分別固定安裝在被動活輪11內側的兩邊靠近被動活輪11兩側面位置，被動活輪11內側的中間圓內柱面區域均勻對稱地分布有多個被動活輪內柱面凹槽21，被動活輪內柱面凹槽21的大小與小滾輪15的外徑大小相匹配，即被動活輪內柱面凹槽21的大小剛好容下半個小滾輪15 ;因為被動活輪11的外輪齒與主動軸2上的主動輪7的外輪齒嚙合使被動活輪11與主動輪7同線速度旋轉，而被動軸輪8則由左彈簧5和右彈簧12的彈簧力帶動與被動軸I 一起同角速度旋轉，被動軸輪8的旋轉具有一定的非剛性特點，所以，在小滾輪15由被動軸輪8徑向的外磁力拉出小滾輪限位孔20後，在被動活輪11的旋轉速度與被動軸輪8的旋轉速度不一樣、但相差不是特別大的條件下，小滾輪15可以很容易地、快速地卡入被動活輪內柱面凹槽21，從而使被動活輪11的旋轉速度與被動軸輪8的旋轉速度達到一樣，實現離合中的閉合作用；在被動軸輪8與被動活輪11閉合過程中，即在被動軸輪8的旋轉速度逐漸接近被動活輪11的旋轉速度過程中，被動軸輪8因速度改變與被動軸I旋轉速度不一樣而將作用力傳遞到被動軸輪8左側的左彈簧5和被動軸輪8右側的右彈簧12，使被動軸輪8的旋轉速度逐漸接近被動軸I的旋轉速度，在被動活輪11的旋轉速度與被動軸輪8的旋轉速度達到一樣後，被動軸輪8克服被動軸輪8左側的左彈簧5的作用力和被動軸輪8右側的右彈簧12的作用力的合力，使被動軸輪8左側的左副輪6左側面貼靠在被動軸輪8左側的左緩衝輪4右側面上，從而使被動軸輪8與被動軸I位置相對固定，進而實現被動軸輪8與被動軸I同角速度旋轉，或使被動軸輪8右側的右副輪9右側面貼靠在被動軸輪8右側的右緩衝輪13左側面上，從而使被動軸輪8與被動軸I位置相對固定，進而實現被動軸輪8與被動軸I同角速度旋轉，由此完成離合過程中的閉合同步全過程，因為被動軸輪8快速旋轉，所以受被動軸輪8徑向的外磁力作用的小磁塊10的磁場還未完全消失時，即又接受因快速旋轉帶來的被動軸輪8徑向的外磁力作用，因此，小磁塊10始終處於被動軸輪8徑向的外磁力作用，即小滾輪15始終卡在被動活輪內柱面凹槽21內使被動活輪11與被動軸輪8同角速度旋轉；在去除被動軸輪8徑向的外磁力後，小磁塊10受小彈簧16的作用力，使小磁塊10回復到原來的小彈簧16不被拉伸的狀態，從而使小滾輪15離開被動活輪內柱面凹槽21而回縮到被動軸輪8的外圓表面以內，進而使被動活輪11與被動軸輪8隻由兩組軸承連接而各自旋轉，完成離合過程中的分離過程。
[0014]螺杆彈簧同步器，包括一根帶螺紋的被動軸I和旋擰在被動軸I上的被動軸輪8，被動軸輪8左側有左副輪6、左緩衝輪4、左擋輪3和左彈簧5，被動軸輪8右側有右副輪9、右緩衝輪13、右擋輪14和右彈簧12 ;其特徵在於:被動軸輪8中心孔內有內螺紋，被動軸輪8的內螺紋與被動軸I上的外螺紋相匹配，即被動軸輪8可以套擰在被動軸I上並能輕鬆地在被動軸I上正向旋轉向左移動和反向旋轉向右移動，被動軸輪8左側面固定安裝有左副輪6，左副輪6的直徑比被動軸輪8的直徑小，左副輪6的中心孔直徑比被動軸I外螺紋的外徑大，左副輪6的左側有左緩衝輪4，左緩衝輪4的左側面固定安裝有左擋輪3，左緩衝輪4的直徑比左擋輪3的直徑小，左緩衝輪4的中心孔直徑比被動軸I外螺紋的外徑大，左副輪6與左緩衝輪4之間有一個左彈簧5，左彈簧5的彈簧圈內徑比左副輪6的外徑大，左彈簧5的彈簧圈內徑比左緩衝輪4的外徑大，左彈簧5的左端固定安裝在左擋輪3的右側面上，左彈簧5的右端固定安裝在被動軸輪8的左側面上，左緩衝輪4與左副輪6相隔距離為L左，左擋輪3固定安裝在被動軸I上；被動軸輪8右側面固定安裝有右副輪9，右副輪9的直徑比被動軸輪8的直徑小，右副輪9的中心孔直徑比被動軸I外螺紋的外徑大，右副輪9的右側有右緩衝輪13，右緩衝輪13的右側面固定安裝有右擋輪14，右緩衝輪13的直徑比右擋輪14的直徑小，右緩衝輪13的中心孔直徑比被動軸I外螺紋的外徑大，右副輪9與右緩衝輪13之間有一個右彈簧12，右彈簧12的彈簧圈內徑比右副輪9的外徑大，右彈簧12的彈簧圈內徑比右緩衝輪13的外徑大，右彈簧12的右端固定安裝在右擋輪14的左側面上，右彈簧12的左端固定安裝在被動軸輪8的右側面上，右緩衝輪13與右副輪9相隔距離為L右，右擋輪14固定安裝在被動軸I上。
[0015]左彈簧5與右彈簧12的彈簧鋼筋螺旋方向一致，被動軸輪8產生旋轉時，可以在被動軸I的螺紋上正向旋轉向左移動或反向旋轉向右移動，因為被動軸輪8左側的左彈簧5左端固定安裝在左擋輪3的右側面，被動軸輪8左側的左彈簧5右端固定安裝在被動軸輪8的左側面，左擋輪3固定安裝在被動軸I上，相對被動軸I為靜止不旋轉，因為被動軸輪8右側的右彈簧12右端固定安裝在右擋輪14的左側面，被動軸輪8右側的右彈簧12左端固定安裝在被動軸輪8的右側面，右擋輪14固定安裝在被動軸I上，相對被動軸I為靜止不旋轉，而被動軸輪8可以在被動軸I的螺紋上旋轉，所以，被動軸輪8在被動軸I的螺紋上旋轉帶動左彈簧5的右端繞被動軸I向左彈簧5旋緊方向旋轉，並產生彈簧反抗旋繞被動軸I旋轉的彈簧作用力，被動軸輪8在被動軸I的螺紋上旋轉也帶動被動軸輪8右側右彈簧12的左端繞被動軸I向右彈簧12旋鬆方向旋轉，並產生彈簧反抗旋繞被動軸I旋鬆的彈簧作用力，被動軸輪8在被動軸I的螺紋上正向旋轉向左移動或反向旋轉向右移動需要同時克服被動軸輪8左側的左彈簧5的彈簧作用力和右側的右彈簧12的彈簧作用力的合力；當被動軸輪8正向旋轉向左移動時，被動軸輪8旋轉到越靠近左側的左緩衝輪4，被動軸輪8受到被動軸輪8左側的左彈簧5的彈簧作用力和右側的右彈簧12的彈簧作用力的合力越大，當被動軸輪8受外力作用正向旋轉向左移動到左副輪6的左側面貼靠在左緩衝輪4的右側面時，被動軸輪8受到被動軸輪8左側的左彈簧5的彈簧作用力和右側的右彈簧12的彈簧作用力的合力最大，此時，被動軸輪8因受到左擋輪3的阻擋而使被動軸輪8與被動軸I同速度同方向旋轉，即此時被動軸輪8受到的外力作用完全傳遞給了被動軸1，此時主動輪7的旋轉與被動軸I的旋轉實現同步，而被動軸輪8左側的左彈簧5的彈簧作用力和右側的右彈簧12的彈簧作用力的合力成了內力而並不消耗能量；當被動軸輪8反向旋轉向右移動時，被動軸輪8旋轉到越靠近右側的右緩衝輪13，被動軸輪8受到被動軸輪8右側的右彈簧12的彈簧作用力和左側的左彈簧5的彈簧作用力的合力越大，當被動軸輪8受外力作用反向旋轉向右移動到右副輪9的右側面貼靠在右緩衝輪13的左側面時，被動軸輪8受到被動軸輪8右側的右彈簧12的彈簧作用力和左側的左彈簧5的彈簧作用力的合力最大，此時，被動軸輪8因受到右擋輪14的阻擋而使被動軸輪8與被動軸I同速度同方向旋轉，即此時被動軸輪8受到的外力作用完全傳遞給了被動軸1，此時主動輪7的旋轉與被動軸I的旋轉實現同步，而被動軸輪8右側的右彈簧12的彈簧作用力和左側的左彈簧5的彈簧作用力的合力成了內力而並不消耗能量。
【權利要求】
1.螺杆彈簧離合器，包括一根帶外螺紋的被動軸(I)和旋擰在被動軸(I)上的被動軸輪(8)，被動軸輪(8)內裝有多個由小彈簧(16)牽拉回復定位的小磁塊(10)，被動軸輪(8)外套有一個被動活輪(11)，被動軸輪(8)左側有左副輪(6)、左緩衝輪(4)、左擋輪(3)和左彈簧(5 )，被動軸輪(8 )右側有右副輪(9 )、右緩衝輪(13 )、右擋輪(14)和右彈簧(12 );其特徵在於:被動軸輪(8)中心孔內有內螺紋，被動軸輪(8)的內螺紋與被動軸(I)上的外螺紋相匹配，即被動軸輪(8)可以套擰在被動軸(I)上並能輕鬆地在被動軸(I)上正向旋轉向左移動和反向旋轉向右移動，被動軸輪(8)左側有左副輪(6)、左緩衝輪(4)、左擋輪(3)和左彈簧(5)，被動軸輪(8)右側有右副輪(9)、右緩衝輪(13)、右擋輪(14)和右彈簧(12)，被動軸輪(8)正向旋轉向左移動時，受到被動軸輪(8)左側的左彈簧(5)和右側的右彈簧(12)的彈簧作用力的合力作用而旋轉被減緩，當被動軸輪(8)正向旋轉向左移動到左緩衝輪(4)時，被動軸輪(8)左側的左副輪(6)的左側面貼靠在被動軸輪(8)左側的左緩衝輪(4)的右側面而停止向左移動，此時被動軸輪(8)與被動軸(I)同步旋轉，被動軸輪(8)反向旋轉向右移動時，受到被動軸輪(8)左側的左彈簧(5)和右側的右彈簧(12)的彈簧作用力的合力作用而旋轉被減緩，當被動軸輪(8 )反向旋轉向右移動到右緩衝輪(13 )時，被動軸輪(8 )右側的右副輪(9)的右側面貼靠在被動軸輪(8)右側的右緩衝輪(13)的左側面而停止向右移動，此時被動軸輪(8)與被動軸(I)同步旋轉；被動軸輪(8)內靠近被動軸輪(8)外圓周的環形區域均勻對稱地安裝有多個小磁塊(10)，每塊小磁塊(10)的N極和S極的連線與被動軸輪(8)徑向軸線方向一致，即小磁塊(10)內部磁力線與被動軸輪(8)徑向軸線方向一致，且所有的小磁塊(10)的N極都朝向遠離被動軸輪(8)軸心的方向，每塊小磁塊(10)靠近被動軸輪(8)軸心的一端面安裝有一個小彈簧(16)，小彈簧(16)的作用是在小磁塊(10)受到被動軸輪(8)徑向的外磁力作用向遠離被動軸輪(8)軸心方向作被動軸輪(8)的徑向移動時，在被動軸輪(8)徑向的外磁力作用消失後能立即牽拉回復到受到被動軸輪(8)徑向的外磁力作用之前的位置，每個小彈簧(16)靠近被動軸輪(8)軸心的一端面安裝有四個磁吸柱(23 )，磁吸柱(23 )的作用是將小磁塊(10)吸在磁吸柱(23)上而不會被旋轉尚心力作用產生移動，小彈簧(16)的彈力與磁吸柱(23)的吸力之和大於被動軸輪(8)在最高設計旋轉速度時的離心力，每塊小磁塊(10)遠離被動軸輪(8)軸心的一端面安裝有一個小滾輪(15)，小滾輪(15)為圓柱形，小滾輪(15)中間有一根小滾輪轉軸(19)，小滾輪轉軸(19)中心軸線和小滾輪(15)的中心軸線重疊，且與被動軸輪(8)的中心軸線平行，小滾輪(15)可以自由地繞小滾輪轉軸(19)旋轉，小滾輪(15)由一個小滾輪支承杆(18)與小磁塊(10)連接，小滾輪支承杆(18)與小滾輪(15)由一根小滾輪轉軸(19)連接，小彈簧(16)中心軸線、小磁塊(10)的中心點、小滾輪支承杆(18)的中心軸線和小滾輪(15)的中心點均在被動軸輪(8)的同一根徑向軸線上，被動軸輪(8)外表圓層與小滾輪(15)對應位置有一個小滾輪限位孔(20)，在小磁塊(10)受到被動軸輪(8)徑向的外磁力作用拉伸小彈簧(16)時，可將小滾輪(15)拉出小滾輪限位孔(20)，即在小磁塊(10)受到被動軸輪(8)徑向的外磁力作用拉伸小彈簧(16)使小滾輪(15)部分伸出被動軸輪(8)外表圓層，小滾輪(15)被被動軸輪(8)徑向的外磁力拉出小滾輪限位孔(20)的距離位置由小滾輪限位孔(20)靠近被動軸輪(8 )軸心方向的小磁塊(10 )定位，因為小磁塊(10 )在被動軸輪(8 )外表圓切線方向的寬度大於小滾輪限位孔(20)在被動軸輪(8)外表圓切線方向的孔徑；被動活輪(11)安裝在被動軸輪(8)的外圓周上，被動活輪(11)內圈安裝有兩組軸承與被動軸輪(8)連接，被動活輪(11)的兩組軸承架分別固定安裝在被動活輪(11)內側的兩邊靠近被動活輪(11)兩側面位置，被動活輪(11)內側的中間圓內柱面區域均勻對稱地分布有多個被動活輪內柱面凹槽(21)，被動活輪內柱面凹槽(21)的大小與小滾輪(15)的外徑大小相匹配，即被動活輪內柱面凹槽(21)的大小剛好容下半個小滾輪(15);因為被動活輪(11)的外輪齒與主動軸(2)上的主動輪(7)的外輪齒嚙合使被動活輪(11)與主動輪(7)同線速度旋轉，而被動軸輪(8)則由左彈簧(5)和右彈簧(12)的彈簧力帶動與被動軸(I) 一起同角速度旋轉，被動軸輪(8)的旋轉具有一定的非剛性特點，所以，在小滾輪(15)由被動軸輪(8)徑向的外磁力拉出小滾輪限位孔(20)後，在被動活輪(11)的旋轉速度與被動軸輪(8)的旋轉速度不一樣、但相差不是特別大的條件下，小滾輪(15)可以很容易地、快速地卡入被動活輪內柱面凹槽(21)，從而使被動活輪(11)的旋轉速度與被動軸輪(8)的旋轉速度達到一樣，實現離合中的閉合作用；在被動軸輪(8 )與被動活輪(11)閉合過程中，即在被動軸輪(8 )的旋轉速度逐漸接近被動活輪(11)的旋轉速度過程中，被動軸輪(8)因速度改變與被動軸(I)旋轉速度不一樣而將作用力傳遞到被動軸輪(8)左側的左彈簧(5)和被動軸輪(8)右側的右彈簧(12),使被動軸輪(8)的旋轉速度逐漸接近被動軸(I)的旋轉速度，在被動活輪(11)的旋轉速度與被動軸輪(8)的旋轉速度達到一樣後，被動軸輪(8)克服被動軸輪(8)左側的左彈簧(5)的作用力和被動軸輪(8)右側的右彈簧(12)的作用力的合力，使被動軸輪(8)左側的左副輪(6)左側面貼靠在被動軸輪(8)左側的左緩衝輪(4)右側面上，從而使被動軸輪(8)與被動軸(I)位置相對固定，進而實現被動軸輪(8)與被動軸(I)同角速度旋轉，或使被動軸輪(8)右側的右副輪(9)右側面貼靠在被動軸輪(8)右側的右緩衝輪(13)左側面上，從而使被動軸輪(8)與被動軸(I)位置相對固定，進而實現被動軸輪(8)與被動軸(I)同角速度旋轉，由此完成離合過程中的閉合同步全過程，因為被動軸輪(8)快速旋轉，所以受被動軸輪(8)徑向的外磁力作用的小磁塊(10)的磁場還未完全消失時，即又接受因快速旋轉帶來的被動軸輪(8)徑向的外磁力作用，因此，小磁塊(10)始終處於被動軸輪(8)徑向的外磁力作用，即小滾輪(15)始終卡在被動活輪內柱面凹槽(21)內使被動活輪(11)與被動軸輪(8)同角速度旋轉。
2.如權利要求1所述的螺杆彈簧離合器，其特徵在於:在去除被動軸輪(8)徑向的外磁力後，小磁塊(10)受小彈簧(16)的作用力，使小磁塊(10)回復到原來的小彈簧(16)不被拉伸的狀態，從而使小滾輪(15 )離開被動活輪內柱面凹槽(21)而回縮到被動軸輪(8 )的外圓表面以內，進而使被動活輪(11)與被動軸輪(8)只由兩組軸承連接而各自旋轉，完成離合過程中的分離過程。
【文檔編號】F16D23/02GK104482072SQ201510001309
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2015年1月5日 優先權日:2015年1月5日
【發明者】魏伯卿 申請人:魏伯卿