CN104847807B - 离合装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种离合装置，该离合装置包括用于与第一传动轴连接的第一连接件(1)、用于与第二传动轴连接的第二连接件(2)以及所述第一连接件(1)与所述第二连接件(2)之间设置的接合件(3)；所述接合件(3)与所述第一连接件(1)传动连接且所述接合件(3)能够相对于所述第一连接件(1)轴向移动；所述离合装置还包括设置于机架的驱动机构(4)，所述接合件(3)能够在所述驱动机构(4)的作用下轴向移动，以使所述接合件(3)与所述第二连接件(2)接合或分离。本发明提供的离合装置，通过驱动机构推动接合件移动，两传动轴通过接合件的移动能够快速地实现接合与分离，操作简单方便。

Description

离合装置

技术领域

本发明涉及两传动轴之间的离合技术，具体地，涉及一种离合装置。

背景技术

在动力传动机构中，为满足多工况工作的需要，在主动轴与从动轴之间可设置离合装置，通过离合装置实现主动轴与从动轴的接合与分离，从而实现从动轴的工况转换。

如，目前车辆的转向系统，包括机械转向机构以及辅助机械转向机构进行转向的液压助力转向装置，其中，液压助力转向装置中，用以驱动转向加力器进行转向的助力油泵通过发动机直接或间接驱动，由于发动机在车辆行驶过程中一直处于运转状态，而车辆在行驶过程中并不是实时需要助力转向的，因此，可在助力油泵与驱动该助力油泵的动力源之间设置离合装置，这样车辆在不需要转向时，助力油泵通过离合装置脱离动力源，停止工作，以节约能源，在需要转向时，助力油泵可通过离合装置与动力源接合，由动力源驱动助力油泵工作。

在助力油泵与驱动该助力油泵的动力源之间设置的离合装置，要求能够快速且平稳地实现接合与分离，且须操作简单方便，而现有技术中的离合装置，不能满足这方面的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种离合装置，通过该离合装置，两传动轴能够快速地实现接合与分离，操作简单方便。

为了实现上述目的，本发明提供一种离合装置，该离合装置包括用于与第一传动轴连接的第一连接件、用于与第二传动轴连接的第二连接件以及所述第一连接件与所述第二连接件之间设置的接合件；

所述接合件与所述第一连接件传动连接且所述接合件能够相对于所述第一连接件轴向移动；

所述离合装置还包括设置于机架的驱动机构，所述接合件能够在所述驱动机构的作用下轴向移动，以使所述接合件与所述第二连接件接合或分离。

优选地，所述驱动机构包括与所述接合件配合的拨叉和用于驱动所述拨叉移动以使所述接合件与所述第二连接件接合或分离的驱动器。

优选地，所述接合件具有外圆周面，该外圆周面上沿圆周设置有环形槽，所述拨叉的端部插设在所述环形槽中。

优选地，所述拨叉设置有卡设在所述环形槽中的拨叉块。

优选地，所述驱动机构还包括：

壳体，该壳体固定于所述机架，所述壳体具有围绕所述接合件的环形空腔；和

移动盘，该移动盘与所述驱动器连接并可轴向移动地设置在所述环形空腔中，所述移动盘上设置有朝向所述接合件延伸的所述拨叉。

优选地，所述驱动器包括均设置在所述环形空腔内且分别位于所述移动盘两侧的压缩弹簧和可伸缩的空气弹簧，所述压缩弹簧用于对所述移动盘施加轴向推力，所述空气弹簧能够克服所述轴向推力而控制所述压缩弹簧的压缩量。

优选地，所述压缩弹簧及所述拨叉均为多个，多个压缩弹簧及多个所述拨叉沿所述环形空腔圆周间隔布置。

优选地，所述驱动器还包括用于检测所述接合件的位置状态的离合状态传感器，以便根据所述传离合状态传感器获取的所述接合件的位置状态控制所述拨叉的移动。

优选地，所述第二连接件上设置有多个第一啮合齿，所述接合件上设置有能够与多个与所述第一啮合齿啮合的第二啮合齿。

优选地，每个所述第一啮合齿上设置有第一弧形面，每个所述第二啮合齿上设置有第二弧形面，用以在所述第一啮合齿与所述第二啮合齿啮合过程中，所述第二啮合齿的齿顶沿所述第一弧形面移动，所述第一啮合齿的齿顶沿所述第二弧形面移动。

本发明提供的离合装置，通过驱动机构驱动接合件移动，两传动轴通过接合件的移动能够快速地实现接合与分离，操作简单方便。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明的一种实施方式中的离合装置的结构示意图；

图2为图1中A-A向的剖切结构示意图；

图3为本发明的一种实施方式中离合装置的第二连接件的结构示意图；

图4为本发明的一种实施方式中离合装置的接合件的结构示意图。

具体实施方式

以下接合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明提供一种离合装置，如图1所示，该离合装置包括用于与第一传动轴连接的第一连接件1、用于与第二传动轴连接的第二连接件2以及第一连接件1与第二连接件2之间设置的接合件3；其中，接合件3与第一连接件1传动连接且接合件3能够相对于第一连接件1轴向移动；该离合装置还包括设置于机架的驱动机构4(此处所说的机架是指应用该离合装置的设备中相对两传动轴固定的结构)，接合件3能够在驱动机构4的作用下轴向移动，以使接合件3与第二连接件2接合或分离。

通过本发明提供的离合装置，在两传动轴需接合时，驱动机构4驱动接合件3向第二连接件2的方向移动，接合件3与第二连接件2接合；在两传动轴需分离时，驱动机构4驱动接合件3向远离第二连接件2的方向移动，接合件3与第二连接件2分离，两传动轴之间通过设置该离合装置，两传动轴能够快速地实现分离与接合，且操作简单方便。

在本发明的具体实施方式中，第一连接件1与接合件3之间通过滑键连接，滑键可为花键或者为导向平键，接合件3能够沿所述滑键在轴线方向来回移动，以与第二连接件2接合或分离，且接合件3移动过程中，在滑键的作用下，接合件3始终在第一连接件1的带动下旋转。

优选地，第一连接件1与接合件3之间通过花键连接，如1及图4中，接合件3与第一连接件1连接的一端设置有外花键32，接合件3通过其上设置的外花键32与第一连接件1端部设置的内花键配合连接，通过花键连接，第一连接件1与接合件3之间的受力较为均匀。

下面具体说明驱动接合件3移动的驱动机构4的结构以及接合件3是如何在驱动机构4的驱动下移动的。

本领域技术人员可以理解，能够驱动接合件3移动的驱动机构4有多种结构，如下所述的驱动机构4的结构仅是本发明的优选实施方式，但不限于此。

如图1所示，驱动机构4包括与接合件3连接的拨叉41及用以驱动拨叉41移动的驱动器，拨叉41在驱动器的驱动下移动，在拨叉41移动的同时推动接合件3移动。

如图1(结合图2及图4)所示，接合件3具有外圆周面，该外圆周面上沿圆周设置有环形槽31，拨叉41的端部插设在该环形槽31中以推动接合件3移动，在拨叉41插设在环形槽的端部设置有卡设在环形槽31中的拨叉块46，拨叉41通过拨叉块46推动接合件3移动。

为使接合件3受力均衡，拨叉41可设置为多个(本实施例中设置有三个，如图2)，围绕环形槽31间隔布置。但本发明并不限于此，拨叉41还可以设置为更多个。

本实施方式中，驱动机构4还包括固定于机架上的壳体43，壳体43具有围绕接合件3的环形空腔，驱动机构4还包括与驱动器连接并设置在该环形空腔中的移动盘42，移动盘42具体为与环形空腔形状适配的环形盘，在环形空腔中能够轴向移动，移动盘42上设置有朝向接合件3延伸的所述拨叉41，移动盘42在驱动器的驱动下移动，从而带动拨叉41移动。

用以驱动移动盘42移动的驱动器具体包括均设置在壳体43的环形空腔内且分别位于移动盘42两侧的压缩弹簧44和可伸缩的空气弹簧45，压缩弹簧44用于对移动盘42施加轴向推力，空气弹簧45能够克服该轴向推力而控制压缩弹簧44的压缩量。具体的，向空气弹簧45充气，空气弹簧45逐渐伸长，压缩弹簧44在空气弹簧45的作用下逐渐被压缩，移动盘42向左移动；当对空气弹簧45进行排气时，空气弹簧45缩短，压缩弹簧44逐渐伸长，移动盘42在压缩弹簧44的轴向推力作用下向右移动。可以理解，推动移动盘42移动的驱动器并不限于移动盘42两侧所设置的压缩弹簧44及空气弹簧45，还可通过如液压或气动等方式控制移动盘42的往复移动。

因移动盘42为与环形空腔适配的环形盘，为使环形盘在受力均匀的情况下移动，压缩弹簧44可设置多个，沿环形空腔圆周间隔布置。

本实施方式中，驱动器还包括用于检测接合件3的位置状态的离合状态传感器，以便根据所述传离合状态传感器获取的所述接合件3的位置状态控制拨叉41的移动。该离合状态传感器可与应用本发明提供的离合装置的设备的控制单元电连接，控制单元接收来自于该离合状态传感器的表示接合件3位置状态的电信号，进而控制拨叉41移动。

优选地，该离合状态传感器为在壳体43的环形空腔内设置的长度传感器，该长度传感器用于获取所述空气弹簧45的长度，通过获取空气弹簧45的长度信息来判断接合件3的位置状态，与空气弹簧45连接还设置有电磁阀，长度传感器及电磁阀均与控制单元电连接，长度传感器将获得的空气弹簧45的长度信息发送至控制单元，控制单元根据该长度信息判断接合件3的位置状态，然后向电磁阀发送对空气弹簧45充气或排气的信号，由电磁阀控制空气弹簧45的充气或排气。

当本发明提供的离合装置应用于车辆的液压助力转向系统中时，助力油泵与驱动该助力油泵工作的动力源进行离合的具体过程如下(结合图1)：

车辆正常行驶不需要转向时，空气弹簧45内充满气体，压缩弹簧44在空气弹簧45的作用下被压缩，接合件3与第二连接件2处于分离状态，助力油泵不工作。

当车辆转向时，控制单元向电磁阀发送对空气弹簧45排气的信号，电磁阀控制空气弹簧45排气，空气弹簧45逐渐缩短，压缩弹簧44伸长，移动盘42在压缩弹簧44的作用下向右移动，拨叉41推动接合件3逐渐与第二连接件2接合，同时，长度传感器实时获取空气弹簧45的长度信息并向控制单元发送该长度信息，控制单元根据该长度信息判断接合件3与第二连接件2是否充分接合，在空气弹簧45缩短到一定程度，接合件3与第二连接件2充分接合时，助力油泵与驱动该助力油泵工作的动力源连接，助力油泵工作，此时，控制单元向电磁阀发送停止排气的信号，电磁阀控制空气弹簧45停止排气。

当车辆停止转向时，控制单元向电磁阀发送对空气弹簧45充气的信号，电磁阀控制空气弹簧45充气，压缩弹簧44在空气弹簧45的作用下被压缩，移动盘42带动拨叉41向左移动，拨叉41推动接合件3逐渐与第二连接件2分离，同时，长度传感器实时获取空气弹簧45的长度信息并向控制单元发送该长度信息，控制单元根据该长度信息判断接合件3与第二连接件2是否分离，在空气弹簧45到达一定长度，接合件3与第二连接件2分离时，助力油泵与驱动该助力油泵工作的动力源分离，助力油泵停止工作，此时，控制单元向电磁阀发送停止充气的信号，电磁阀控制空气弹簧45停止充气。

在此需说明的是，当车辆的供气系统出现故障时，空气弹簧45无法充气，这时压缩弹簧44伸长，拔叉41会在压缩弹簧44的作用下推动接合件3向右移动，使第一连接件1与第二连接件2接合在一起，这样，即使车辆的供气系统出现故障或者其它原因，空气弹簧45无法充气时，助力油泵与动力源仍然能够连接为车辆的转向提供助力。

本实施方式中，接合件3与第二连接件2相互接合的端面上分别设置有啮合齿，如图3及图4中，第二连接件2上设置有多个第一啮合齿21，接合件3上设置有多个与第一啮合齿21啮合的第二啮合齿33，接合件3与第二连接件2的接合通过第一啮合齿21与第二啮合齿33的啮合实现。

其中，每个第一啮合齿21上设置有第一弧形面211，每个第二啮合齿33上设置有第二弧形面331，在第一啮合齿21与第二啮合齿33啮合过程中，第二啮合齿33的齿顶沿第一弧形面211移动，第一啮合齿21的齿顶沿第二弧形面331移动，由此实现第一啮合齿21与第二啮合齿33的啮合，通过弧形面进行啮合，啮合过程平稳、顺畅，产生的噪音小，而且在啮合齿上设置弧形面，可减少啮合齿根部的应力集中现象，从而可避免啮合齿根部产生裂纹。

以上接合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (7)

1.离合装置，该离合装置包括用于与第一传动轴连接的第一连接件(1)、用于与第二传动轴连接的第二连接件(2)以及所述第一连接件(1)与所述第二连接件(2)之间设置的接合件(3)；其特征在于，

所述接合件(3)与所述第一连接件(1)传动连接且所述接合件(3)能够相对于所述第一连接件(1)轴向移动；

所述离合装置还包括设置于机架的驱动机构(4)，所述接合件(3)能够在所述驱动机构(4)的作用下轴向移动，以使所述接合件(3)与所述第二连接件(2)接合或分离；

所述驱动机构(4)包括与所述接合件(3)配合的拨叉(41)和用于驱动所述拨叉(41)移动以使所述接合件(3)与所述第二连接件(2)接合或分离的驱动器；

所述驱动机构还包括：

壳体(43)，该壳体(43)固定于所述机架，所述壳体(43)具有围绕所述接合件(3)的环形空腔；和

移动盘(42)，该移动盘(42)与所述驱动器连接并可轴向移动地设置在所述环形空腔中，所述移动盘(42)上设置有朝向所述接合件(3)延伸的所述拨叉(41)；

所述驱动器包括均设置在所述环形空腔内的压缩弹簧(44)和可伸缩的空气弹簧(45)，所述压缩弹簧(44)位于所述移动盘(42)的一侧，所述空气弹簧(45)位于所述移动盘(42)的另一侧，所述压缩弹簧(44)用于对所述移动盘(42)施加轴向推力，所述空气弹簧(45)能够克服所述轴向推力而控制所述压缩弹簧(44)的压缩量。

2.根据权利要求1所述的离合装置，其特征在于，所述接合件(3)具有外圆周面，该外圆周面上沿圆周设置有环形槽(31)，所述拨叉(41)的端部插设在所述环形槽(31)中。

3.根据权利要求2所述的离合装置，其特征在于，所述拨叉(41)设置有卡设在所述环形槽(31)中的拨叉块(46)。

4.根据权利要求1所述的离合装置，其特征在于，所述压缩弹簧(44)及所述拨叉(41)均为多个，多个压缩弹簧(44)及多个所述拨叉(41)沿所述环形空腔圆周间隔布置。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的离合装置，其特征在于，所述驱动器还包括用于检测所述接合件的位置状态的离合状态传感器，以便根据所述离合状态传感器获取的所述接合件(3)的位置状态控制所述拨叉(41)的移动。

6.根据权利要求1所述的离合装置，其特征在于，所述第二连接件(2)上设置有多个第一啮合齿(21)，所述接合件(3)上设置有能够与多个与所述第一啮合齿(21)啮合的第二啮合齿(33)。

7.根据权利要求6所述的离合装置，其特征在于，每个所述第一啮合齿(21)上设置有第一弧形面(211)，每个所述第二啮合齿(33)上设置有第二弧形面(331)，用以在所述第一啮合齿(21)与所述第二啮合齿(33)啮合过程中，所述第二啮合齿(33)的齿顶沿所述第一弧形面(211)移动，所述第一啮合齿(21)的齿顶沿所述第二弧形面(331)移动。