CN202144846U - 电磁控制超越离合器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电磁控制超越离合器，包括可控超越离合器主体、控制机构、推杆电磁铁；可控超越离合器主体设有主动盘、从动盘、摩擦结合体、拨叉盘、弹性构件，拨叉盘与控制机构连接，弹性构件使主动盘和从动盘处于超越状态，控制机构包括滑动配合在从动盘中部的输出轴中心孔中由推杆电磁铁推动的楔形杆，楔形杆的工作面上连接有可从输出轴的管壁孔伸出以使拨叉盘转动以实现主动盘与从动盘摩擦连接的球状拨动元件，楔形杆与推杆电磁铁之间设有保持机构，推杆电磁铁通电后失电，保持机构使主动盘与从动盘从超越状态转换到摩擦连接状态并保持，或者从摩擦连接状态恢复到超越状态。本实用新型的有益效果是，能耗低、生产效率高、制造成本低。

Description

电磁控制超越离合器

技术领域

本实用新型涉及一种可控超越离合器，特别涉及一种采用电磁力控制的超越离合器。 

背景技术

可控超越离合器是用于机械传递的离合装置，通过机械或者电磁外力操作离合器的控制部件对离合器实施控制。这种离合器通常包括主动盘、从动盘，在主动盘和从动盘之间设有摩擦工作面和摩擦结合体，以及用于控制摩擦结合体的拨叉盘。在正常工作状态下，通过设在主动盘或者从动盘与拨叉盘之间的弹性元件，使摩擦结合体与主动盘和从动盘脱离摩擦连接，主动盘与从动盘处于超越工作状态。当通过对拨叉盘施加机械或者电磁阻力时，外加阻力克服弹性元件弹性力使拨叉盘转动，进而使主动盘和从动盘通过摩擦结合体实现摩擦连接，从而实现主动盘和从动盘的同步转动工作状态。 

目前，用于可控超越离合器的控制方式较多，有机械式、电磁式及机电结合控制的方式等。其中用于机械式或机电结合控制的一种常用结构形式，是通过设置在从动盘轴线上具有楔形工作面的推杆推动拨动元件径向位移，拨动元件作用在拨叉盘设置的控制曲面上使拨叉盘转动，进而使主动盘和从动盘之间通过摩擦结合体实现摩擦连接，从而实现主动盘和从动盘的同步转动。将拨动元件设计成球状体，利用球状体在径向移动过程中易转动的特性达到减少摩擦阻力、减少能耗、提高响应速度的目的。本申请人已于近期提出了申请号为201120136250.X的专利申请正是如此。但当该结构用于推杆电磁铁控制时，若要保持主动盘和从动盘的摩擦连接状态，电磁铁需要持续通电，造成能源损耗；同时，由于拨叉盘通过控制曲面直接与球状拨动元件连接，对拨叉盘的制造精度要求高，否则，装配调试时间长、返修工作量大，从而造成生产效率低、制造成本高的不足，为此需要进一步改进。 

发明内容

针对现有技术的不足本实用新型的首要目的是提供一种动能消耗低的电磁控制超越离合器。本实用新型进一步的目的是提高生产效率低、降低制造成本。 

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案。 

一种电磁控制超越离合器，包括可控超越离合器主体、控制机构、推杆电磁铁；可控超越离合器主体设有主动盘、从动盘、摩擦结合体、拨叉盘，其中，拨叉盘与控制机构连接，拨叉盘和从动盘之间设有用于使主动盘和从动盘处于超越状态的弹性构件，从动盘中部同轴线固定连接有输出轴，控制机构设有具有楔形工作面的楔形杆，楔形杆滑动配合在输出轴设有的中心孔中，楔形杆由推杆电磁铁推动，楔形杆的楔形工作面上连接有球状拨动元件，球状拨动元件可从输出轴的管壁孔伸出以拨动拨叉盘转动，使主动盘与从动盘实现摩擦连接，所述楔形杆与推杆电磁铁之间还设有保持机构，在推杆电磁铁通电后失电，保持机构使主动盘与从动盘从超越状态转换到摩擦连接状态并予以保持，或者从摩擦连接状态恢复到超越状态。 

采用前述技术方案的本实用新型，由于在控制机构与推杆电磁铁之间设有保持机构，当主动盘与从动盘处于超越状态时，推杆电磁铁得电后，保持机构使主动盘与从动盘从超越状态转换到摩擦连接状态。此时，即使推杆电磁铁失电，保持机构仍使主动盘与从动盘保持摩擦连接而同步旋转，而不需对推杆电磁铁续通电，不但节省了电磁铁所需的能源消耗，同时，还继续利用球状拨动元件在工作过程中不会出现卡滞现象、且摩擦阻力小的特性，从而有效保持了操作顺畅、响应速度快的优点。 

优选的，所述保持机构包括滑动配合在输出轴的中心孔内的推压体，推压体外端与所述推杆电磁铁的推杆连接，推压体外周轴向贯穿有滑动槽，滑动槽内配合有与输出轴固定连接的导轨，推压体与所述楔形杆之间设有保持体，保持体和推压体之间或者设有分离弹性体，保持体和推压体的相向端面上均布有相互配合的偶数个棘齿，保持体的外周均布有轴向贯穿且用于接纳导轨的滑槽，滑槽数量是保持体上端面齿数量的一半，保持体通过滑槽及导轨滑动配合在输出轴的中心孔内，保持体在脱离导轨后可周向转动；所述导轨朝向保持体的端部设有与保持体的棘齿的工作面相适应的引导部分；所述滑动槽位于推压体任意齿工作面背面的根部，滑槽位于保持体相应齿的工作面中部；所述楔形杆的楔形工作面上设有一设定距离的平滑段或者在楔形杆与保持体之间连接有保持弹性体，以使保持体在其滑槽脱离导轨后，主动盘与从动盘始终处于摩擦连接状态；在楔形杆与输出轴的中心孔底部之间设有回位弹性体。确保结构简单、性能可靠。 

前述推压体的外端与推杆电磁铁的推杆固定连接时，推压体由推杆电磁铁的推杆拉动退出；推压体的外端仅与推杆电磁铁的推杆形成端面接触的活动连接时，则在保持体和推压体之间设分离弹性体，以便在推杆电磁铁的推杆退出时，推压体在分离弹性体作用下随推杆电磁铁的推杆退出。 

优选的，所述分离弹性体、回位弹性体或者保持弹性体是弹性垫、碟形弹簧、压缩弹簧中的任意一种，只需要具有足够的轴向变形量和弹性力即可，取材广泛，制造方便。 

优选的，所述拨叉盘与球状拨动元件之间连接有杠杆机构，杠杆机构用于将球状拨动元件的径向位移放大转换成拨叉盘周向转动，杠杆机构位于拨叉盘一侧，杠杆机构的杠杆输入端滑动支撑在球状拨动元件上，杠杆的输出端与拨叉盘活动连接。由于采用杠杆结构将球状拨动元件的径向位移放大转换成拨叉盘周向转动，不需再在拨叉盘上设置控制曲面，可降低拨叉盘的制造精度要求，同时，节省了装配的调试时间、减少了返修率，从而提高了生产效率，降低了制造成本。在此方案中，杠杆机构中用于支撑杠杆转动的销轴可固定连接在从动盘上以使结构紧凑；当然也可固定在与输出轴固定的固定盘上以实现装拆方便的目的。 

本实用新型的可控超越离合器主体是现有技术中的常见结构形式，包括滚柱或滚珠式、楔块式等。滚柱或滚珠式结构是指摩擦结合体是滚柱或者滚珠形式，在从动盘上设置具有升程特性的工作曲面的结构；楔块式结构是指摩擦结合体是楔块形式，其设有两个保持架控制楔块，根据其设置的弹性构件和楔块的不同情形，将其中一个保持架作为拨叉盘使用。由此可见，本实用新型的适用范围广。 

本实用新型与现有技术相比的有益效果是，能耗低、生产效率高、制造成本低，且适用范围广。 

附图说明

图1是本实用新型实施例1的结构示意图。 

图2是图1中的A—A剖视图。 

图3是图2中的B—B剖面图。 

图4是本实用新型实施例2的结构示意图。 

图5是本实用新型实施例3的结构示意图。 

图6是本实用新型图5中的C—C剖视图。 

图7是本实用新型实施例4的结构示意图。 

图8是本实用新型图7中的D—D剖视图。 

图9是本实用新型中的保持机构状态变化图。 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明，但并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。 

实施例1  参见图1，一种电磁控制超越离合器，包括可控超越离合器主体、控制机构、推杆电磁铁9；可控超越离合器主体设有主动盘2、从动盘3、摩擦结合体5、拨叉盘6，其中，拨叉盘6与控制机构连接，拨叉盘6和从动盘3之间设有用于使主动盘2和从动盘3处于超越状态的弹性构件7，从动盘3中部同轴线固定连接有输出轴1，控制机构设有具有楔形工作面的楔形杆8，楔形杆8滑动配合在输出轴1设有的中心孔1a中，楔形杆8由推杆电磁铁9推动，楔形杆8的楔形工作面上连接有球状拨动元件10，球状拨动元件10可从输出轴1的管壁孔1b伸出以拨动拨叉盘6转动，使主动盘2与从动盘3实现摩擦连接；所述楔形杆8与推杆电磁铁9之间还设有保持机构，在推杆电磁铁9通电后失电，保持机构使主动盘2与从动盘3从超越状态转换到摩擦连接状态并予以保持，或者从摩擦连接状态恢复到超越状态。 

所述保持机构包括滑动配合在输出轴1的中心孔1a内的固定锁套17中推压体11，推压体11外端面与所述推杆电磁铁9的推杆端面接触，推压体11外周轴向贯穿有4个圆周均布的滑动槽11a，滑动槽11a内配合有突出固定锁套17内壁并通过固定锁套17与输出轴1固定连接的导轨12，推压体11与所述楔形杆8之间设有保持体13，保持体13和推压体11之间设有分离弹性体14，保持体13和推压体11的相向端面上均布有相互配合的8个棘齿，保持体13的外周均布有轴向贯穿且用于接纳导轨12的4个滑槽13a，保持体13通过滑槽13a及导轨12滑动配合在输出轴1的中心孔1a内，保持体13在脱离导轨12后可周向转动；所述导轨12朝向保持体13的端部设有与保持体13的棘齿的工作面相适应的引导部分；所述滑动槽11a位于推压体11任意齿工作面背面的根部，滑槽13a位于保持体13相应齿的工作面中部；所述楔形杆8的楔形工作面上设有一设定距离的平滑段，以使保持体13在其滑槽13a脱离导轨12后，主动盘2与从动盘3始终处于摩擦连接状态；在楔形杆8与输出轴1的中心孔1a底部之间设有回位弹性体15。 

所述弹性构件7、分离弹性体14和回位弹性体15均为压缩弹簧。 

所述摩擦结合体5为圆柱体的滚柱。 

参见图2、图3，所述拨叉盘6与球状拨动元件10之间连接有杠杆机构，杠杆机构用于将球状拨动元件10的径向位移放大转换成拨叉盘6周向转动，杠杆机构设有两套，两套杠杆机构圆周均布在拨叉盘6一侧的固定盘63上，固定盘63设有用于隐匿杠杆机构的缺口，固定盘63通过花键可拆装地固定连接在输出轴1上，杠杆机构的杠杆61通过转动配合的销轴62固定连接在固定盘63上，杠杆61输入端滑动支撑在球状拨动元件10上，杠杆61的输出端设有滚动柱61a滑动并可转动地配合在拨叉盘6设有的滑槽中。 

实施例2  参见图,4，所述保持机构包括滑动配合在输出轴1的中心孔1a内的固定锁套17中推压体11，推压体11外端面与所述推杆电磁铁9的推杆端面接触，推压体11外周轴向贯穿有4个呈圆周均布的滑动槽11a，滑动槽11a内配合有突出固定锁套17内壁并通过固定锁套17与输出轴1固定连接的导轨12，推压体11与所述楔形杆8之间设有保持体13，保持体13和推压体11的相向端面上均布有相互配合的8个棘齿，保持体13的外周均布有轴向贯穿且用于接纳导轨12的4个滑槽13a，保持体13通过滑槽13a及导轨12滑动配合在输出轴1的中心孔1a内的固定锁套17中，保持体13在脱离导轨12后可周向转动；所述导轨12朝向保持体13的端部设有与保持体13的棘齿的工作面相适应的引导部分；所述滑动槽11a位于推压体11任意齿工作面背面的根部，滑槽13a位于保持体13相应齿的工作面中部；所楔形杆8与保持体13之间连接有保持弹性体16，以使保持体13在其滑槽13a脱离导轨12后，主动盘2与从动盘3始终处于摩擦连接状态；在楔形杆8与输出轴1的中心孔1a底部之间设有回位弹性体15。 

所述保持弹性体16为压缩弹簧。 

本实施例的其余结构与实施例1相同，在此不再赘述。 

实施例3  参见图5、图6，所述离合器主体为双保持架的楔块式超越离合器，包括第一拨叉盘66a、第二拨叉盘6a，第一拨叉盘66a与第二拨叉盘6a同轴线，第一拨叉盘66a位于第二拨叉盘6a外部，第一拨叉盘66a通过螺钉固定连接有环状制动盘66从而形成拨叉盘6；第二拨叉盘6a通过环状过渡盘65和螺钉与从动盘3固定连接；所述主动盘2与从动盘3的相向面均为圆柱面；所述摩擦结合体5为楔块结构；所述球状拨动元件10可从输出轴1的管壁孔1b伸出以拨动拨叉盘6的制动盘66转动，使主动盘2与从动盘3实现摩擦连接；拨叉盘6的制动盘66与球状拨动元件10之间连接有杠杆机构，杠杆机构用于将球状拨动元件10的径向位移放大转换成拨叉盘6的及周向转动，杠杆机构设有两套，两套杠杆机构圆周均布在制动盘66一侧的固定盘63上，固定盘63设有用于隐匿杠杆机构的缺口，固定盘63通过花键可拆装地固定连接在输出轴1上，杠杆机构的杠杆61通过转动配合的销轴62固定连接在固定盘63上，杠杆61输入端滑动支撑在球状拨动元件10上，杠杆61的输出端设有滚动柱61a滑动并可转动地配合在拨叉盘6的制动盘66设有的滑槽中；所述弹性构件7为弹簧钢带。 

本实施例的其余结构与实施例1相同，在此不再赘述。 

上述实施例中的杠杆机构也可以设在从动盘3上，此时，拨叉盘6在从动盘3的相向侧面上设置用于与杠杆61输出端的滚动柱61a配合的滑槽，从动盘3的相应位置或者开设隐匿杠杆机构的缺口，拨叉盘6设有向从动盘3伸出的用于杠杆61拨动拨叉盘6的拨动销。 

实施例4  参见图7、图8，所述拨叉盘6内侧设有缺口，杠杆机构位于拨叉盘6的缺口中，杠杆机构的杠杆61输入端滑动支撑在球状拨动元件10上，杠杆61的输出端滑动支撑在与拨叉盘6固定连接的拨动轴64上，杠杆机构中用于支撑杠杆61转动的销轴62固定连接在从动盘3相应侧端面上。 

本实施例的其余结构与实施例2相同，在此不再赘述。 

工作过程 下面以实施例1为例对本实用新型的工作过程进行简要说明。 

参见图1、图2、图3、图9，在主动盘2与从动盘3处于超越工作状态时，推压体11与保持体13处于分离状态，导轨12同时位于推压体11的滑动槽11a和保持体13的滑槽13a中，如图9中的a状态。若需要实现输出轴1与主动盘2同步旋转时，接通推杆电磁铁9电源，推杆电磁铁9工作推动推压体11移动，推压体11克服分离弹性体14的弹性力接近保持体13，二者相向端部的棘齿在工作齿面顶端形成局部接触，形成图5中的b状态；保持体13在其自身的滑槽13a及导轨12限制下随推压体11移动并克服回位弹性体15的弹性力推动楔形杆8移动，球状拨动元件10在楔形杆8的作用下沿输出轴1径向向外运动，杠杆机构在弹性元件7及拨叉盘6的作用下，杠杆61的输入端与球状拨动元件10接触，球状拨动元件10通过杠杆机构使拨叉盘6转动，从而主动盘2与从动盘3通过摩擦结合体5实现摩擦连接，达到输出轴1与主动盘2同步旋转的目的。当保持体13脱离导轨12后，保持体13在楔形杆8反作用力作用下，保持体13与推压体11相配合的工作齿面形成完整接触，相应保持体13按设定方向旋转一定角度，形成图5中的c状态，保持体或者继续随推压体11移动。由于楔形杆8的工作楔形面上设有的平滑段，故主动盘2与从动盘3持续处于摩擦连接状态。此时，关断推杆电磁铁9的电源，推杆电磁铁9失电推杆退出，推压体11在分离弹性体14作用下随推杆退出，推压体11与保持体13相接触的齿部脱开连接，保持体13在回位弹性体15的作用下随楔形杆8移动，当保持体13前端齿顶部与导轨12的引导部分接触后，保持体13按设定方向再次转动，直到导轨12的引导部分接顶持到保持体13工作齿面根部，形成图5中的d状态，并以此阻挡保持体13退出，以保持主动盘2与从动盘3保持摩擦连接状态。由于滑动槽11a位于推压体11任意齿工作面背面的根部，滑槽13a位于保持体13相应齿的工作面中部，此时，保持体13转过的总角度大于端面齿一个齿所对应的角度。当需要使主动盘2与从动盘3恢复到超越工作状态时，再次接通推杆电磁铁9电源，推杆电磁铁9工作推动推压体11移动，保持体13与推压体11克服分离弹性体14的弹性力，在相配合的工作齿面上再次形成局部接触，此次局部接触与上一次的接触错开一个齿以上的位置，形成图5中的e状态，而保持体13在推压体11推动下克服回位弹性体15的弹性力与楔形杆8一起移动，或者克服保持弹性体16的弹性力朝楔形杆8方向移动，当保持体13脱离导轨12后，在楔形杆8反作用力作用下，或者在保持弹性体16的弹性力作用下，保持体13与推压体11相配合的工作齿面形成完整接触，相应保持体13按设定方向再次旋转一定角度，形成图5中的f状态，保持体13或者继续随推压体11移动。此时，关断推杆电磁铁9电源，推杆电磁铁9失电推杆退出，推压体11在分离弹性体14作用下随推杆退出，推压体11与保持体13相接触的齿部脱开连接，保持体13在回位弹性体15的作用下随楔形杆8朝推压体11方向移动，当保持体13前端齿顶部与导轨12的引导部分接触后，保持体13按设定方向再次转动，直到导轨12的引导部分与保持体13的滑槽13a对正，形成图5中的g状态，此时，保持体13已累计转动了两个齿的角度，在楔形杆8的推动下，保持体13沿导轨12退出，恢复到图5中的a状态，相应拨叉盘6在弹性元件7作用下朝前述相反方向转动，球状拨动元件10在杠杆机构作用下，沿楔形杆8工作面径向回退，直至主动盘2与从动盘3脱离摩擦连接状态而恢复到超越状态，此时，球状拨动元件10或者与杠杆机构的杠杆61输入端脱离接触。在导轨12脱离保持体13滑槽13a的整个过程中，由于楔形杆8的楔形工作面上设有一设定距离的平滑段，因此，主动盘2与从动盘3始终保持摩擦连接状态。 

实施例2中的保持弹性体16与实施例1中楔形杆8所设的平滑段的作用相同，用于在主动盘2与从动盘3摩擦期间吸收保持体13的轴向移动。显然，保持弹性体16的弹性力必须大于回位弹性体15的弹性力。 

以上虽然结合了附图描述了本实用新型的实施方式，但本领域的普通技术人员也可以意识到对所附权利要求的范围内作出各种变化或修改。这些修改和变化应理解为是在本实用新型的范围和意图之内的。 

Claims (8)

1.一种电磁控制超越离合器，包括可控超越离合器主体、控制机构、推杆电磁铁（9）；可控超越离合器主体设有主动盘（2）、从动盘（3）、摩擦结合体（5）、拨叉盘（6），其中，拨叉盘（6）与控制机构连接，拨叉盘（6）和从动盘（3）之间设有用于使主动盘（2）和从动盘（3）处于超越状态的弹性构件（7），从动盘（3）盘中部同轴线固定连接有输出轴（1），控制机构设有具有楔形工作面的楔形杆（8），楔形杆（8）滑动配合在输出轴（1）设有的中心孔（1a）中，楔形杆（8）由推杆电磁铁（9）推动，楔形杆（8）的楔形工作面上连接有球状拨动元件（10），球状拨动元件（10）可从输出轴（1）的管壁孔（1b）伸出拨动拨叉盘（6）转动，以使主动盘（2）与从动盘（3）实现摩擦连接，其特征在于：所述楔形杆（8）与推杆电磁铁（9）之间还设有保持机构，在推杆电磁铁（9）通电后失电，保持机构使主动盘（2）与从动盘（3）从超越状态转换到摩擦连接状态并予以保持，或者从摩擦连接状态恢复到超越状态。

2.根据权利要求1所述的可控超越离合器，其特征在于：所述保持机构包括滑动配合在输出轴（1）的中心孔（1a）内的推压体（11），推压体（11）外端与所述推杆电磁铁（9）的推杆连接，推压体（11）外周轴向贯穿有滑动槽（11a），滑动槽（11a）内配合有与输出轴（1）固定连接的导轨（12），推压体（11）与所述楔形杆（8）之间设有保持体（13），保持体（13）和推压体（11）之间或者设有分离弹性体（14），保持体（13）和推压体（11）的相向端面上均布有相互配合的偶数个棘齿，保持体（13）的外周均布有轴向贯穿且用于接纳导轨（12）的滑槽（13a），滑槽（13a）数量是保持体（13）上端面齿数量的一半，保持体（13）通过滑槽（13a）及导轨（12）滑动配合在输出轴（1）的中心孔（1a）内，保持体（13）在脱离导轨（12）后可周向转动；所述导轨（12）朝向保持体（13）的端部设有与保持体（13）的棘齿的工作面相适应的引导部分；所述滑动槽（11a）位于推压体（11）任意齿工作面背面的根部，滑槽（13a）位于保持体（13）相应齿的工作面中部；所述楔形杆（8）的楔形工作面上设有一设定距离的平滑段或者在楔形杆（8）与保持体（13）之间连接有保持弹性体（16），以使保持体（13）在其滑槽（13a）脱离导轨（12）后，主动盘（2）与从动盘（3）始终处于摩擦连接状态；在楔形杆（8）与输出轴（1）的中心孔（1a）底部之间设有回位弹性体（15）。

3.根据权利要求2所述的可控超越离合器，其特征在于：所述分离弹性体（14）是弹性垫、碟形弹簧、压缩弹簧中的任意一种。

4.根据权利要求2所述的可控超越离合器，其特征在于：所述回位弹性体（15）是弹性垫、碟形弹簧、压缩弹簧中的任意一种。

5.根据权利要求2所述的可控超越离合器，其特征在于：所述保持弹性体（16）是弹性垫、碟形弹簧、压缩弹簧中的任意一种。

6.根据权利要求1所述的可控超越离合器，其特征在于：所述拨叉盘（6）与球状拨动元件（10）之间连接有杠杆机构，杠杆机构用于将球状拨动元件（10）的径向位移放大转换成拨叉盘（6）周向转动。

7.根据权利要求6所述的可控超越离合器，其特征在于：所述杠杆机构位于拨叉盘（6）一侧，杠杆机构的杠杆（61）输入端滑动支撑在球状拨动元件（10）上，杠杆（61）的输出端与拨叉盘（6）活动连接；杠杆机构中用于支撑杠杆（61）转动的销轴（62）固定连接在从动盘（3）上，或者固定在与输出轴（1）固定的固定盘（63）上。

8.根据权利要求6所述的可控超越离合器，其特征在于：所述拨叉盘（6）内侧设有缺口，杠杆机构位于拨叉盘（6）的缺口中，杠杆机构的杠杆（61）输入端滑动支撑在球状拨动元件（10）上，杠杆（61）的输出端滑动支撑在与拨叉盘（6）固定连接的拨动轴（64）上，杠杆机构中用于支撑杠杆（61）转动的销轴（62）固定连接在从动盘（3）相应侧端面上。

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