離合裝置的製作方法
2023-11-09 11:45:12 1
專利名稱：離合裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種離合裝置。
背景技術：
離合裝置通常包括主動軸、從動軸、位於主動軸上的主動端接合機構、位於從動軸上的從動端接合機構以及控制主動端接合機構和從動端接合機構接合和分離的操縱機構， 可用來操縱機器傳動系統的起動、停止、變速及換向等。操縱機構有機械式、電磁式、氣動式和液力式等等形式；主動端和從動端接合機構有通過牙、齒或鍵傳遞扭矩的嵌合式、利用摩擦力傳遞扭矩的摩擦式、用激磁電流產生磁力來傳遞扭矩的電磁式、用激磁線圈使磁粉磁化而形成磁粉鏈以傳遞扭矩的磁粉式等等形式。
然而，在現有的操縱式離合器中，一直存在著如何簡便、安全地使得主動軸和從動軸接合的問題。例如，在高速、變速的情況下，如何接合單齒離合器始終是困擾本領域技術人員的難題。發明內容
為了提供一種能夠簡便、安全地使得主動軸和從動軸接合的離合裝置，特別是能夠在高速、變速的情況下實現簡便、安全接合的離合裝置，根據本發明的一個方面，提供了一種離合裝置，其包括主動軸、從動軸、主動端接合機構、從動端接合機構以及控制所述主動端接合機構和所述從動端接合機構接合和分離的操縱機構。所述離合裝置還包括第一差速器。所述第一差速器包括第一工作端、第二工作端和第三工作端。其中，所述第一工作端與所述從動軸一體形成，所述第二工作端與所述從動端接合機構一體形成。所述離合裝置還包括一體形成於所述第三工作端的第一傳動機構和第二傳動機構。所述第二傳動機構能夠與所述第一傳動機構接合，選擇性驅動所述第一傳動機構和制動所述第一傳動機構。
優選地，所述第一差速器包括與所述從動軸一體形成構成所述第一差速器的第一工作端第一半軸、與所述第一半軸一體形成的第一錐形齒輪、與所述從動端接合機構一體形成構成所述第一差速器的第二工作端的第二半軸、與所述第二半軸一體形成的第二錐形齒輪、位於所述第一錐形齒輪和所述第二錐形齒輪之間並同時與所述第一錐形齒輪和所述第二錐形齒輪嚙合的多個行星齒輪、支撐所述多個行星齒輪的行星齒輪架和與所述行星齒輪架一體形成，構成所述第一差速器的第三工作端的殼體。
作為另一種優選方式，所述第一差速器包括與所述從動軸一體形成構成所述第一差速器的第一工作端的第一半軸、與所述從動端接合機構一體形成構成所述第一差速器的第二工作端的第二半軸、第一錐形齒輪、與所述第二半軸一體形成的第二錐形齒輪、與所述第一錐形齒輪一體形成構成所述第一差速器的第三工作端的殼體、位於所述第一錐形齒輪和所述第二錐形齒輪之間並同時與所述第一錐形齒輪和所述第二錐形齒輪嚙合的多個行星齒輪和支撐所述多個行星齒輪並與所述第一半軸一體形成的行星齒輪架。
優選地，所述第一傳動機構是蝸輪，所述第二傳動機構是蝸杆。
或者，所述第一傳動機構和所述第二傳動機構都是齒輪。
所述主動端接合機構可以與所述主動軸一體形成。
或者，根據本發明的離合裝置還包括第二差速器，所述第二差速器包括第四工作端、第五工作端和第六工作端。其中，所述第五工作端與所述主動軸一體形成，所述第四工作端與所述主動端接合機構一體形成。所述第二差速器還包括一體形成於所述第六工作端的第三傳動機構和能夠與所述第三傳動機構接合，選擇性驅動所述第三傳動機構和制動所述第三傳動機構的第四傳動機構。
優選地，根據本發明的離合裝置，還包括控制系統，所述控制系統包括能夠感測並得到所述主動軸和所述從動軸之間的轉速差的感測裝置和能夠根據所述感測裝置得到的轉速差驅動所述第二傳動機構的電機。
本發明另一方面還提供了一種離合裝置，包括主動軸、從動軸、主動端接合機構、 從動端接合機構以及控制所述主動端接合機構和所述從動端接合機構接合和分離的操縱機構。所述離合裝置還包括差速器。所述差速器包括第一工作端、第二工作端和第三工作端，其中，所述第一工作端與所述主動端接合機構一體形成，所述第二工作端與所述主動軸一體形成。所述離合裝置還包括一體形成於所述第三工作端的第一傳動機構和能夠與所述第一傳動機構接合選擇性驅動所述第一傳動機構和制動所述第一傳動機構的第二傳動機構。
根據本發明，由於在從動部分(和/或主動部分)設置了差速器和傳動機構，能夠在接合和分離時控制從動端接合機構(和/或主動端接合機構)的轉速，使得從動端接合機構和主動端接合機構能夠在速度相同或者具有期望速度差的情況下，簡便、安全地接合和分離。
在本發明中，兩個構件「一體形成」或者一個構件「一體形成於」另一個構件，是指相關聯的兩個構件構成單一零件，是在該單一零件上形成的兩個部分；或者，這兩個構件是單獨形成的兩個零件，然後固定地結合在一起，形成能夠共同運動的組件。
圖I是根據本發明第一實施方式的離合裝置的剖視示意圖。
圖2是根據本發明第二實施方式的離合裝置的剖視示意圖。
圖3是根據本發明第三實施方式的離合裝置的剖視示意圖。
圖4是根據本發明第四實施方式的離合裝置的剖視示意圖。
具體實施方式
本領域中，公知的離合裝置包括主動軸、從動軸、位於主動軸上的主動端接合機構、位於從動軸上的從動端接合機構以及控制主動端接合機構和從動端接合機構接合和分離的操縱機構。根據本發明的離合裝置是對這種公知離合裝置的改進，包括了相同的主動端和從動端接合機構和操縱機構。因此，為了避免喧賓奪主，本發明不再詳細描述接合機構和操縱機構的具體結構，並且在圖I 圖4所示的實施例中，僅僅是示意性的方式畫出了接合機構和操縱機構。
下面，參照附圖描述本發明對上述公知離合裝置的改進。
圖I示出了本發明的第一實施例。根據本實施例，除了主動軸I、從動軸2、主動端接合機構41、從動端接合機構42以及控制主動端接合機構41和從動端接合機構42接合和分離的操縱機構5之外，離合裝置還包括差速器7。
本發明中使用的差速器是機械領域公知的差速器，包括三個工作端。圖中所示的差速器7是一種典型的差速器，包括第一半軸71 (第一工作端)、第二半軸72 (第二工作端) 和殼體77 (第三工作端)。其中，第一半軸71與從動軸2 —體形成，第二半軸72與從動端接合機構42 —體形成。差速器7還包括與第一半軸71 一體形成的第一錐形齒輪73、與第二半軸72 —體形成的第二錐形齒輪74、位於第一、第二錐形齒輪73、74之間並同時與這兩個錐形齒輪嚙合的多個行星齒輪75以及支撐這些行星齒輪75的行星齒輪架76。殼體77 包圍著上述構件並與行星齒輪架76 一體形成。
在根據本發明的離合裝置中，還包括一體形成於殼體77上的蝸輪81 (第一傳動機構)和與蝸輪81接合的蝸杆82 (第二傳動機構)。當蝸杆82轉動時，能夠驅動蝸輪81轉動，並進而驅動殼體77 ;當蝸杆停止轉動時，蝸輪81被制動，進而制動殼體77。
本領域技術人員應該理解，第一、第二傳動機構也可以是蝸輪-蝸杆之外的其他傳動機構，例如齒輪。只要第二傳動機構能夠選擇性驅動和制動第一傳動機構即可。可以想到，在使有不具備類似蝸輪-蝸杆自鎖定功能的傳動機構時，可以使用輔助的選擇性制動機構。
在圖I所示的實施例中，主動端接合機構41 一體形成在主動軸I上。主動軸I在電機或者發動機等動力源的驅動下轉動，通常具有較高的轉速。從動軸2作為動力的輸出端，轉速通常低於主動軸I。
當主動端接合機構41和從動端接合機構42處於分離的狀態時，蝸杆82保持不動，制動蝸輪81和殼體77。從而第一半軸71 (從動軸2)和第二半軸72 (從動端接合機構 42)以相同或者速比恆定的轉速轉動或靜止。
根據本發明的離合器還可以包括控制系統(沒有示出)，該控制系統可以通過公知的傳感器感測並得到主動軸I和從動軸2之間的轉速差。當需要接合主動端接合機構41 和從動端接合機構42時，控制系統根據該轉速差控制電機(未示出)驅動蝸杆82。當蝸杆82轉動時，殼體77隨著蝸輪81 —起轉動，使得第二半軸72帶著從動端接合機構42以更高的轉速轉動，達到與主動軸I相同的轉速或者與主動軸I之間形成期望的轉速差。在這種情況下，主動端接合機構41和從動端接合機構42以非常簡便和安全的方式接合。
類似地，當主動端接合機構41和從動端接合機構42需要分離時，控制系統根據需要控制電機驅動蝸杆82，使得從動端接合機構42獲得適合於分離的轉速，然後，主動端接合機構41和從動端接合機構42就可以非常簡便和安全的方式分離。
圖2是根據本發明的第二實施例。第二實施例與第一實施例的區別在於，殼體77 是與第一錐形齒輪73' —體形成的，第三錐形齒輪75通過行星齒輪架76'與第一半軸71 一體形成。第二實施例與第一實施例具有相同的工作原理，這裡不再贅述。
圖3是根據本發明的第三實施例。在上面的兩個實施例中，通過提升從動端接合機構的轉速來實現接合和分離，在第三實施例中，通過降低主動端接合機構的轉速來實現接合和分離。
在圖1、2、3所示的實施例中可以使用相同差速器，並用相同的附圖標記表示。在圖3的實施例中，差速器7的第一半軸71 (第一工作端)與主動端接合機構41 一體形成， 第二半軸72(第二工作端)與主動軸I 一體形成。當需要接合時，轉動蝸杆82以降低第一半軸71和主動端接合機構41的轉速。
圖4所示的第四實施例與圖3所示的第三實施例的區別在於殼體77是與第一錐形齒輪73' —體形成的，第三錐形齒輪75通過行星齒輪架76'與第二半軸72—體形成。 第四實施例與第三實施例具有相同的工作原理，這裡不再贅述。
作為另外的一種實施方式(未示出)，可以在主動部分和從動部分分別設置第一差速器和第二差速器。第一差速器和第二差速器可以具有相同的結構，為了描述上的方便， 第一差速器包括第一工作端、第二工作端和第三工作端，與此相對應的是第一傳動機構和第二傳動機構；第二差速器包括第四工作端、第五工作端和第六工作端，與此相對應的是第三傳動機構和第四傳動機構。其中，第一工作端與從動軸一體形成，第二工作端與從動端接合機構一體形成，第一傳動機構一體形成於第三工作端，第二傳動機構能夠與第一傳動機構接合，選擇性驅動第一傳動機構和制動第一傳動機構；第五工作端與主動軸一體形成，第四工作端與主動端接合機構一體形成，第三傳動機構一體形成於第六工作端，第四傳動機構能夠與第三傳動機構接合，選擇性驅動第三傳動機構和制動第三傳動機構。
雖然上面是以第一半軸作為第一工作端、第二半軸作為第二工作端、殼體作為第三工作端，但是，本領域技術人員應該明白，根據具體的應用場合和設計要求，三個工作端可以分別是兩個半軸和殼體中的任意一個。
另外，本領域技術應該理解，差速器可以具有各種形式。例如，圖1、2、4示出了三種不同的形式。
本發明的保護範圍僅由權利要求限定。得益於本發明的教導，本領域技術人員在不超出本發明保護範圍的情況下可以根據具體情況對本發明做出各種變型、修改或者替換，這些變型、修改或者替換落入本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種離合裝置,包括主動軸、從動軸、主動端接合機構、從動端接合機構以及控制所述主動端接合機構和所述從動端接合機構接合和分離的操縱機構，其特徵在於，所述離合裝置還包括第一差速器，所述第一差速器包括第一工作端、第二工作端和第三工作端，其中，所述第一工作端與所述從動軸一體形成，所述第二工作端與所述從動端接合機構一體形成；第一傳動機構，所述第一傳動機構一體形成於所述第三工作端；第二傳動機構，所述第二傳動機構能夠與所述第一傳動機構接合，選擇性驅動所述第一傳動機構和制動所述第一傳動機構。
2.如權利要求I所述的離合裝置，其特徵在於，所述第一差速器包括第一半軸，所述第一半軸與所述從動軸一體形成，構成所述第一差速器的第一工作端;與所述第一半軸一體形成的第一錐形齒輪；第二半軸，所述第二半軸與所述從動端接合機構一體形成，構成所述第一差速器的第二工作端；與所述第二半軸一體形成的第二錐形齒輪；多個行星齒輪，位於所述第一錐形齒輪和所述第二錐形齒輪之間並同時與所述第一錐形齒輪和所述第二錐形齒輪嚙合；支撐所述多個行星齒輪的行星齒輪架；殼體，所述殼體與所述行星齒輪架一體形成，構成所述第一差速器的第三工作端。
3.如權利要求I所述的離合裝置，其特徵在於，所述第一差速器包括第一半軸，所述第一半軸與所述從動軸一體形成，構成所述第一差速器的第一工作端;第二半軸，所述第二半軸與所述從動端接合機構一體形成，構成所述第一差速器的第二工作端；第一錐形齒輪；與所述第二半軸一體形成的第二錐形齒輪；殼體，所述殼體與所述第一錐形齒輪一體形成，構成所述第一差速器的第三工作端；多個行星齒輪，位於所述第一錐形齒輪和所述第二錐形齒輪之間並同時與所述第一錐形齒輪和所述第二錐形齒輪嚙合；行星齒輪架，所述行星齒輪架支撐所述多個行星齒輪並與所述第一半軸一體形成。
4.如權利要求1、2或3所述的離合裝置，其特徵在於，所述第一傳動機構是蝸輪，所述第二傳動機構是蝸杆。
5.如權利要求I、2或3所述的離合裝置，其特徵在於，所述第一傳動機構和所述第二傳動機構都是齒輪。
6.如權利要求I所述的離合裝置，其特徵在於，所述主動端接合機構與所述主動軸一體形成。
7.如權利要求I所述的離合裝置，其特徵在於，還包括第二差速器，所述第二差速器包括第四工作端、第五工作端和第六工作端，其中，所述第五工作端與所述主動軸一體形成，所述第四工作端與所述主動端接合機構一體形成； 第三傳動機構，所述第三傳動機構一體形成於所述第六工作端； 第四傳動機構，所述第四傳動機構能夠與所述第三傳動機構接合，選擇性驅動所述第三傳動機構和制動所述第三傳動機構。
8.如權利要求I所述的離合裝置，其特徵在於，還包括控制系統，所述控制系統包括能夠感測並得到所述主動軸和所述從動軸之間的轉速差的感測裝置和能夠根據所述感測裝置得到的轉速差驅動所述第二傳動機構的電機。
9.一種離合裝置,包括主動軸、從動軸、主動端接合機構、從動端接合機構以及控制所述主動端接合機構和所述從動端接合機構接合和分離的操縱機構， 其特徵在於，所述離合裝置還包括 差速器，所述差速器包括第一工作端、第二工作端和第三工作端，其中，所述第一工作端與所述主動端接合機構一體形成，所述第二工作端與所述主動軸一體形成； 第一傳動機構，所述第一傳動機構一體形成於所述第三工作端； 第二傳動機構，所述第二傳動機構能夠與所述第一傳動機構接合，選擇性驅動所述第一傳動機構和制動所述第一傳動機構。
10.如權利要求9所述的離合裝置，其特徵在於，所述差速器包括 第一半軸，所述第一半軸與所述主動端接合機構一體形成，構成所述差速器的第一工作端； 與所述第一半軸一體形成的第一錐形齒輪； 第二半軸，所述第二半軸與所述主動軸一體形成，構成所述差速器的第二工作端； 與所述第二半軸一體形成的第二錐形齒輪； 多個行星齒輪，位於所述第一錐形齒輪和所述第二錐形齒輪之間並同時與所述第一錐形齒輪和所述第二錐形齒輪嚙合； 支撐所述多個行星齒輪的行星齒輪架； 殼體，所述殼體與所述行星齒輪架一體形成，構成所述差速器的第三工作端。
11.如權利要求9所述的離合裝置，其特徵在於，所述差速器包括 第一半軸，所述第一半軸與所述主動端接合機構一體形成，構成所述差速器的第一工作端； 第二半軸，所述第二半軸與所述主動軸一體形成，構成所述差速器的第二工作端； 與所述第一半軸一體形成的第二錐形齒輪； 第一錐形齒輪； 殼體，所述殼體與所述第一錐形齒輪一體形成，構成所述差速器的第三工作端； 多個行星齒輪，位於所述第一錐形齒輪和所述第二錐形齒輪之間並同時與所述第一錐形齒輪和所述第二錐形齒輪嚙合； 行星齒輪架，所述行星齒輪架支撐所述多個行星齒輪並與所述第二半軸一體形成。
12.如權利要求9、10或11所述的離合裝置，其特徵在於，所述第一傳動機構是蝸輪，所 述第二傳動機構是蝸杆。
13.如權利要求9、10或11所述的離合裝置，其特徵在於，所述第一傳動機構和所述第二傳動機構都是齒輪。
14.如權利要求9所述的離合裝置，其特徵在於，所述從動端接合機構與所述從動軸一體形成。
15.如權利要求9所述的離合裝置，其特徵在於，還包括控制系統，所述控制系統包括能夠感測並得到所述主動軸和所述從動軸之間的轉速差的感測裝置和能夠根據所述感測裝置得到的轉速差驅動所述第二傳動機構的電機。
全文摘要
本發明公開了一種離合裝置，其包括主動軸、從動軸、主動端接合機構、從動端接合機構以及控制主動端接合機構和從動端接合機構接合和分離的操縱機構。離合裝置還包括第一差速器。第一差速器包括第一工作端、第二工作端和第三工作端。其中，第一工作端與從動軸一體形成，第二工作端與從動端接合機構一體形成。離合裝置還包括一體形成於第三工作端的第一傳動機構和第二傳動機構。第二傳動機構能夠與第一傳動機構接合，選擇性驅動第一傳動機構和制動第一傳動機構。根據本發明的離合裝置，能夠使得從動端接合機構和主動端接合機構能夠在速度相同或者具有期望速度差的情況下，簡便、安全地接合和分離。
文檔編號F16H48/05GK102927151SQ201110230480
公開日2013年2月13日 申請日期2011年8月9日 優先權日2011年8月9日
發明者高則行 申請人:高則行