專利名稱：端面嚙合離合器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種離合器，具體說是一種端面嚙合離合器。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的機(jī)械摩擦離合器廣泛應(yīng)用于機(jī)動(dòng)車、輪船、機(jī)床等的傳動(dòng)路徑上，其目的是將發(fā)動(dòng)機(jī)的主傳動(dòng)向變速箱進(jìn)行傳遞，在變速箱的換檔過程中，摩擦離合器的作用就是切斷變速箱與主傳動(dòng)之間的動(dòng)力，以實(shí)現(xiàn)快速順利的切換檔位。常用的摩擦離合器由飛輪盤、固定盤、壓盤和摩擦片等構(gòu)成，飛輪盤與固定盤同軸固連，飛輪盤軸外接發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸，壓盤與固定盤同心相對(duì)并相對(duì)于固定盤沿變速箱的輸出軸軸向移動(dòng)，壓盤與固定盤之間布置的是同軸心的摩擦片，摩擦片可以是金屬摩擦片或者塑料摩擦片。當(dāng)壓盤向固定盤壓緊時(shí)，也就是摩擦離合器結(jié)合時(shí)，摩擦片通過摩擦力將發(fā)動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)傳遞給變速箱，當(dāng)壓盤離開固定盤，放松對(duì)摩擦片的壓緊，即摩擦離合器分離時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳遞被摩擦片所阻斷。
機(jī)械摩擦離合器結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格便宜、使用方便，易于操作，確實(shí)物美價(jià)廉，但由于是靠摩擦力傳遞動(dòng)力，又有它不可回避的缺陷，當(dāng)傳動(dòng)扭矩大或者長時(shí)間使用時(shí)，摩擦片之間、固定盤與摩擦片之間、壓盤與摩擦片之間會(huì)出現(xiàn)磨損造成打滑，影響正常的動(dòng)力傳遞，因此不定期地要對(duì)摩擦離合器進(jìn)行調(diào)整或者更換摩擦片，從這個(gè)角度看，機(jī)械摩擦離合器存在使用壽命短、維護(hù)不方便的缺點(diǎn)。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述機(jī)械摩擦離合器的不足之處，本發(fā)明目的是提供了一種結(jié)合緊密不打滑的端面嚙合離合器；本發(fā)明還具有防磨損的功能。
能夠?qū)崿F(xiàn)上述目的的端面嚙合離合器，包括固定盤，與固定盤同軸面對(duì)的壓盤和控制壓盤沿變速箱輸出軸與固定盤結(jié)合和分離的操縱裝置，所不同的是本發(fā)明取消了傳統(tǒng)離合器中的摩擦片，在固定盤和壓盤相對(duì)的端面上設(shè)置有相互嚙合的端面齒和端面槽，通過端面齒和端面槽實(shí)現(xiàn)固定盤直接向壓盤傳遞扭矩；由于采用嚙合傳動(dòng)，在本發(fā)明中固定盤稱為固定嚙合盤，壓盤稱為活動(dòng)嚙合盤。
固定嚙合盤和活動(dòng)嚙合盤的嚙合是在發(fā)動(dòng)機(jī)的緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)過程中完成的，因此端面齒和端面槽呈以嚙合盤端面中心為圓心的扇形狀，凸起在固定盤嚙合盤上的端面齒或者凹陷于固定盤嚙合盤的端面槽，與凹陷在活動(dòng)嚙合盤上的端面槽或者凸起于活動(dòng)嚙合盤的端面齒具有相同的等分。
端面齒的高度與端面槽的深度最好相同。
輸出軸的軸端設(shè)置有同軸心的定位銷，定位銷與固定嚙合盤端面中心的定位孔配合，以利于安裝時(shí)定位準(zhǔn)確，保證能成功結(jié)合且嚙合緊密。
固定嚙合盤和活動(dòng)嚙合盤結(jié)合和分離的操縱裝置可以是機(jī)械操縱、液壓操縱或者其它可以實(shí)現(xiàn)的方式，在這些操縱中端面齒與端面槽剛性接觸，會(huì)造成很大程度上的磨損。
經(jīng)研究，最好是采用控制電路對(duì)固定嚙合盤與活動(dòng)嚙合盤的結(jié)合和分離進(jìn)行操縱，此時(shí)的固定嚙合盤和活動(dòng)嚙合盤必須是鋼制材料，固定嚙合盤和活動(dòng)嚙合盤上同軸纏繞有線圈，控制電路由所必須的電器元件構(gòu)成，控制電路與固定嚙合盤和活動(dòng)嚙合盤的線圈連接，改變固定嚙合盤和活動(dòng)嚙合盤結(jié)合面的磁性，使之為同性磁性或者異性磁性，同性磁性時(shí)固定嚙合盤和活動(dòng)嚙合盤相排斥分離，異性磁性時(shí)固定嚙合盤活動(dòng)嚙合盤相吸引結(jié)合，而且在嚙合過程中，帶有磁性的端面齒與端面槽在剛性接觸中會(huì)有效地防止磨損。
一種簡單實(shí)用的控制電路包括電源總開關(guān)、分離開關(guān)、吸合開關(guān)和具有多組動(dòng)靜觸點(diǎn)的接觸器，分離開關(guān)、吸合開關(guān)和接觸器串聯(lián)在由電源總開關(guān)控制的正負(fù)極電路上，吸合開關(guān)與接觸器的第一組動(dòng)靜觸點(diǎn)中的動(dòng)觸點(diǎn)并聯(lián)。第二組動(dòng)靜觸點(diǎn)并聯(lián)后連接在固定嚙合盤或者活動(dòng)嚙合盤線圈的一端與正極之間，該線圈的另一端直接與負(fù)極連接。接觸器的第三組動(dòng)靜觸點(diǎn)的一端并聯(lián)后與活動(dòng)嚙合盤或者固定嚙合盤的線圈的一端連接，動(dòng)觸點(diǎn)的另一端與正極連接，靜觸點(diǎn)的另一端與負(fù)極連接；第四組動(dòng)靜觸點(diǎn)的一端并聯(lián)后與該線圈的另一端連接，動(dòng)觸點(diǎn)的另一端與負(fù)極連接，靜觸點(diǎn)的另一端與正極連接。
在上述控制電路中可以這樣設(shè)定，當(dāng)接觸器通電時(shí)，動(dòng)觸點(diǎn)接通而靜觸點(diǎn)斷開，當(dāng)接觸器斷電時(shí)，靜觸點(diǎn)接通而動(dòng)觸點(diǎn)斷開，于是通過分離開關(guān)、吸合開關(guān)和接觸器不同通斷方式的組合，而實(shí)現(xiàn)固定嚙合盤線圈和活動(dòng)嚙合盤線圈的電流相同或者相反，以此在嚙合端面上產(chǎn)生相排斥的同極或相吸引的異極。
由于固定嚙合盤線圈和活動(dòng)嚙合盤線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)，而固定的控制電路還須通過一些轉(zhuǎn)換裝置才能與嚙合盤線圈和活動(dòng)嚙合盤線圈可靠連接，常用的轉(zhuǎn)換裝置為碳刷和線圈滑環(huán)，線圈滑環(huán)在中間由絕緣環(huán)隔開成兩半邊，線圈滑環(huán)固定套裝在固定嚙合盤和活動(dòng)嚙合盤的線圈上，每個(gè)線圈的兩端線頭分別固定在對(duì)應(yīng)的線圈滑環(huán)的兩半邊上，兩對(duì)碳刷安裝在碳刷架上，每對(duì)碳刷的一端分別滑動(dòng)接觸在對(duì)應(yīng)線圈滑環(huán)的各半邊上，每對(duì)碳刷的另一端通過導(dǎo)線接入接觸器中對(duì)應(yīng)的動(dòng)靜觸點(diǎn)上。
有可能分離后的活動(dòng)嚙合盤距離固定盤嚙合盤太遠(yuǎn)，超出了兩者的吸合范圍，影響正常的結(jié)合，可以在活動(dòng)嚙合盤后的輸出軸上同軸固裝有止推墊，對(duì)超出距離范圍的活動(dòng)嚙合盤進(jìn)行阻擋，使兩者保持設(shè)定的分離尺寸。還可以在止推墊上加裝鋪助分離系統(tǒng)，比方說加裝分離鋪助線圈，吸住分離后的活動(dòng)嚙合盤，防止分離的不徹底。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明磁面嚙合離合器用取消了傳統(tǒng)的摩擦片，并用控制電路代替機(jī)械操縱使活動(dòng)嚙合盤距離固定嚙合盤分離和嚙合，嚙合時(shí)依靠在活動(dòng)嚙合盤距離固定盤嚙合盤的結(jié)合面上設(shè)置的嚙合齒和嚙合槽傳遞扭矩，因此操縱方便、結(jié)構(gòu)簡單、結(jié)合可靠性高，克服了使用摩擦片時(shí)易打滑、易磨損的缺陷。
圖1是本發(fā)明一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1實(shí)施方式中固定嚙合盤嚙合面的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是圖1實(shí)施方式中活動(dòng)嚙合盤嚙合面的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是圖1實(shí)施方式的控制電路圖。
圖號(hào)標(biāo)識(shí)1、固定嚙合盤；2、活動(dòng)嚙合盤；3、輸出軸；4、定位銷；5、定位孔；6、飛輪盤連接座；7、線圈滑環(huán)；8、碳刷；9、碳刷架；10、電源總開關(guān)；11、分離開關(guān)；12、吸合開關(guān)；13、接觸器；14、線圈；15、止推墊；16、花鍵槽。
具體實(shí)施例方式在圖1所示的本發(fā)明實(shí)施方式中，端面嚙合離合器的兩大主要部分為圓形鋼制固定嚙合盤1和活動(dòng)嚙合盤2，活動(dòng)嚙合盤2的中心軸孔為花鍵槽16，活動(dòng)嚙合盤2的花鍵槽16與水平設(shè)置的變速箱的花鍵輸出軸3活動(dòng)套裝，輸出軸3軸端還同軸車制有定位銷4。固定嚙合盤1與活動(dòng)嚙合盤2面對(duì)設(shè)置，固定嚙合盤1的中心開設(shè)有定位孔5，輸出軸3的定位銷4與固定嚙合盤1的定位孔5配合安裝，安裝后的活動(dòng)嚙合盤2與固定嚙合盤1軸向同心。
如圖1、圖2所示，活動(dòng)嚙合盤2與固定嚙合盤1面對(duì)的面上設(shè)置有可以相互嚙合的端面齒和端面槽或者端面槽和端面齒，端面齒或者端面槽為以嚙合盤軸中心為圓心的相同扇形狀，扇形狀的端面齒和端面槽分別等分的間隔在活動(dòng)嚙合盤2與固定嚙合盤1的面上，端面齒的高度和端面槽的深度一致，為了順利嚙合，端面槽的寬度稍大于端面齒的寬度。固定嚙合盤1的另一端面上同軸固連著飛輪盤連接座6，飛輪盤連接座6與飛輪盤同軸連接，飛輪盤的輸入軸與發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸連接。
活動(dòng)嚙合盤2和固定嚙合盤1的圓周面上車制有環(huán)形凹槽，凹槽的底部車制有螺紋，線圈14同軸纏繞在活動(dòng)嚙合盤2和固定嚙合盤1圓周面上的凹槽中，凹槽底部的螺紋利于線圈14的固定不移動(dòng)，線圈14外徑上是與之套裝固定的線圈滑環(huán)7，如圖1所示，線圈滑環(huán)7的中間由絕緣環(huán)分隔成左右兩半；活動(dòng)嚙合盤2和固定嚙合盤1的線圈滑環(huán)7分別配備有一對(duì)碳刷8，碳刷8固定安裝在活動(dòng)嚙合盤2和固定嚙合盤1上方沿軸向布置的碳刷架9上，碳刷8的一端滑動(dòng)地接觸在線圈滑環(huán)7上，由于活動(dòng)嚙合盤2要作軸向運(yùn)動(dòng)，因此活動(dòng)嚙合盤2的線圈滑環(huán)7的每半邊的寬度必須大于活動(dòng)嚙合盤2的軸向移動(dòng)距離，保證與活動(dòng)嚙合盤2對(duì)應(yīng)的碳刷8與對(duì)應(yīng)的線圈滑環(huán)7半邊始終接觸。
操縱活動(dòng)嚙合盤2與固定嚙合盤1分離和結(jié)合的控制電路包括電源總開關(guān)10、分離開關(guān)11、吸合開關(guān)12和具有多組動(dòng)靜觸點(diǎn)的接觸器13，其電路圖如圖4所示。正負(fù)極電路由電源總開關(guān)10控制，分離開關(guān)11、吸合開關(guān)12和接觸器13串聯(lián)在正負(fù)極電路中，其中吸合開關(guān)12與接觸器13的第一組動(dòng)靜觸點(diǎn)中的動(dòng)觸點(diǎn)并聯(lián)；接觸器13的第二組的動(dòng)靜觸點(diǎn)并聯(lián)后通過導(dǎo)線接通在活動(dòng)嚙合盤2之一的碳刷8的另一端與正極之間，活動(dòng)嚙合盤2之二的碳刷8的另一端通過導(dǎo)線與負(fù)極連接。接觸器13的第三組的動(dòng)靜觸點(diǎn)的一端并聯(lián)后通過導(dǎo)線與固定嚙合盤1之一的碳刷8的另一端接通，動(dòng)觸點(diǎn)的另一端通過導(dǎo)線與正極接通，靜觸點(diǎn)的另一端通過導(dǎo)線與負(fù)極接通；接觸器13的第四組的動(dòng)靜觸點(diǎn)的一端并聯(lián)后通過導(dǎo)線與固定嚙合盤1之二的碳刷8的另一端接通，動(dòng)觸點(diǎn)的另一端通過導(dǎo)線與負(fù)極接通，靜觸點(diǎn)的另一端通過導(dǎo)線與正極接通。如圖4所示，活動(dòng)嚙合盤2和固定嚙合盤1的線圈14可以為兩組并聯(lián)，起雙保險(xiǎn)的作用，燒壞一組還有一組仍可工作。
如圖1所示，活動(dòng)嚙合盤2后方的變速箱輸出軸3上同軸固設(shè)有止推墊15，止推墊15上可以加裝由電路控制的鋪助分離線圈。
活動(dòng)嚙合盤端面與固定嚙合盤端面相距0.5～1毫米。
權(quán)利要求
1.端面嚙合離合器，包括固定盤，與固定盤同軸面對(duì)的壓盤和控制壓盤沿輸出軸(3)與固定盤結(jié)合和分離的操縱裝置，其特征在于固定盤和壓盤相對(duì)的端面上設(shè)置有相互嚙合的端面齒和端面槽或者端面槽和端面齒，設(shè)有端面齒或者端面槽的固定盤為固定嚙合盤(1)，設(shè)有端面槽或者端面齒的壓盤為活動(dòng)嚙合盤(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的端面嚙合離合器，其特征在于端面齒或者端面槽是以嚙合盤端面中心為圓心的扇形狀，相同等分的端面齒均勻間隔的凸起在固定盤嚙合盤(1)或者活動(dòng)嚙合盤(2)的端面上，相同等分的端面槽均勻間隔的凹陷于活動(dòng)嚙合盤(2)或者固定嚙合盤(1)的端面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的端面嚙合離合器，其特征在于端面齒的高度與端面槽的深度相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3中所述的任何一種端面嚙合離合器，其特征在于輸出軸(3)的軸端設(shè)置有同軸心的定位銷(4)，定位銷(4)與固定嚙合盤(1)端面中心的定位孔(5)配合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～3中所述的任何一種端面嚙合離合器，其特征在于固定嚙合盤(1)和活動(dòng)嚙合盤(2)上同軸纏繞有線圈(14)；操縱裝置為使固定嚙合盤(1)和活動(dòng)嚙合盤(2)嚙合端面產(chǎn)生磁性的控制電路，控制電路與固定嚙合盤(1)和活動(dòng)嚙合盤(2)的線圈(14)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的端面嚙合離合器，其特征在于控制電路包括電源總開關(guān)(10)、分離開關(guān)(11)、吸合開關(guān)(12)、具有多組動(dòng)靜觸點(diǎn)的接觸器(13)，分離開關(guān)(11)、吸合開關(guān)(12)和接觸器(13)串聯(lián)在由電源總開關(guān)(10)控制的正負(fù)極電路上，吸合開關(guān)(12)與接觸器(13)的第一組動(dòng)靜觸點(diǎn)中的動(dòng)觸點(diǎn)并聯(lián)；第二組動(dòng)靜觸點(diǎn)并聯(lián)后連接在之一的線圈(14)的一端與正極之間，該線圈(14)的另一端與負(fù)極連接；接觸器(13)的第三組動(dòng)靜觸點(diǎn)的一端并聯(lián)后與之二的線圈(14)的一端連接，動(dòng)觸點(diǎn)的另一端與正極連接，靜觸點(diǎn)的另一端與負(fù)極連接，第四組動(dòng)靜觸點(diǎn)的一端并聯(lián)后與該線圈(14)的另一端連接，動(dòng)觸點(diǎn)的另一端與負(fù)極連接，靜觸點(diǎn)的另一端與正極連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的端面嚙合離合器，其特征在于控制電路還包括安裝在碳刷架(9)上的碳刷(8)和中間由絕緣環(huán)分隔的線圈滑環(huán)7，線圈滑環(huán)7套裝固定在固定嚙合盤(1)和活動(dòng)嚙合盤(2)的線圈(14)上，線圈(14)的兩端分別連接于線圈滑環(huán)7的兩邊，兩對(duì)碳刷(8)的一端對(duì)應(yīng)接觸在兩個(gè)線圈滑環(huán)(7)的兩邊上，兩對(duì)碳刷(8)的另一端與接觸器(13)的動(dòng)靜觸點(diǎn)對(duì)應(yīng)連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的端面嚙合離合器，其特征在于活動(dòng)嚙合盤(2)后端的輸出軸(3)上同軸固裝有止推墊(15)。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的端面嚙合離合器，其特征在于所述線圈(14)為兩組并聯(lián)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的端面嚙合離合器，其特征在于活動(dòng)嚙合盤(2)上的線圈滑環(huán)(7)的單邊寬度大于活動(dòng)嚙合盤(2)的軸向移動(dòng)距離。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種傳遞扭矩的端面嚙合離合器，包括固定嚙合盤，與固定嚙合盤同軸面對(duì)的活動(dòng)嚙合盤和控制活動(dòng)嚙合盤沿軸向與固定嚙合盤結(jié)合和分離的電路控制裝置，固定嚙合盤和活動(dòng)嚙合盤相對(duì)的端面上設(shè)置有相互嚙合的端面齒或者端面槽，固定嚙合盤和活動(dòng)嚙合盤的圓周上同軸纏繞有由電路控制在嚙合端面上產(chǎn)生磁性的線圈，產(chǎn)生相同磁性時(shí)固定嚙合盤和活動(dòng)嚙合盤分離，產(chǎn)生相反磁性時(shí)固定嚙合盤和活動(dòng)嚙合盤吸合。本發(fā)明較好的解決了傳統(tǒng)摩擦離合器容易打滑和磨損的問題，而且操縱方便、結(jié)構(gòu)簡單、結(jié)合可靠性高。
文檔編號(hào)F16D27/09GK101070881SQ20071004927
公開日2007年11月14日 申請(qǐng)日期2007年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月7日
發(fā)明者李衛(wèi)華 申請(qǐng)人:李衛(wèi)華