CN112081840A - 在设定转速内为刚性体的超越离合器 - Google Patents

Abstract

在设定转速内为刚性体的超越离合器，由外壳、星轮、推动滚柱、离合滚柱、推动弹簧、离合弹簧、轴承及主动轴和从动轴构成，外壳圆柱孔的共轭面内有圆弧型凹槽，并有离合滚柱可以完全进入的方形槽，内置离合弹簧；外壳内装有星轮，星轮是具有可容纳推动滚柱的凹槽，凹槽中有推动弹簧，当主动轴传来的动力在设定转速内，离合滚柱产生的离心力不能使离合弹簧压缩时，超越离合器整个部件为刚性体；离合滚柱产生的离心力压迫离合器弹簧并使自身完全或大部分进入方槽时，外壳或从动部件可作无动力转动。

Description

在设定转速内为刚性体的超越离合器

技术领域

本发明涉及超越离合器，主要涉及一种用于汽车类交通运输工具的，在设定转速内为刚性体的超越离合器（以下简称为超越离合器） 。

背景技术

超越离合器是机器内部主动轴与从动轴之间，动力传递与分离的机械部件，是利用主、从动部件速度变化或旋转方向变化自动离合器的装置，当主动轴减小或失去动力时，从动轴可以继续转动，即只有超越离合一种功能，但在汽车传动结构中就不能满足使用要求，汽车行驶过程中除正常和加速行驶外，还有低速和倒车，及上坡和下坡，这几种情况下是不允许自动离合，即从动部件不能超越滑行；本专利申请<在设定转速内为刚性体的超越离合器>是针对现有通用的超越离合器增加一项功能，在设定转速内主动部件和从动部件之间无相对转动，整个超速离合器部件为刚性体；本超速离合器在动态描速中方能显示二项功能。

发明内容

本发明对超越离合器的结构进行改进，使其随主动部件转速不同成为刚性体或作无动力转动，并用到汽车部件上，做到重载时永不打滑，未达到设定速度时也不随意产生超越滑行；同时做到不改变其他部件结构，电动汽车、燃油汽车、氢能源汽车、混合动力车、均可安装应用，节约能源。

本发明的技术措施是，超越离合器1由外壳2、星轮3、推动滚柱4、离合滚柱5、推动弹簧6、离合弹簧7、轴承及主动轴和从动轴构成；在超速离合器外壳2圆柱孔的共轭面内，制有圆弧型凹槽11（图示有6槽） ，同时在外壳上还有按等份设置1个以上离合器滚柱5可以完全进入的方形槽8，（图示有3槽）；在外壳内装有星轮3，星轮3上有1个以上按等份设置可容纳推动滚动4的凹槽10，其内有可装推动弹簧6的空间；同时星轮3上对应外壳2方形槽8位置还按等份设置有1个以上半圆形槽9；每个槽中放置1个离合滚柱5；外壳和星轮及滚柱用合金钢制造；星轮3内孔用普通键或花键与主动轴12相连接或与主动轴12做为一体，或称为主动部件；超越离合器的外壳2制有法兰或称凸缘其上有连接孔与轮毂相连，外壳2也可与从动轴13做为一体，或称为从动部件；超越离合器用于前置驱动时，驱动力经动力输入轴送至万向节，与万向节连接的外半轴为主动轴，超越离合器用于后轮驱动时，驱动力经动力输入轴送至角齿轮，通过差速器与半轴连接成为主动轴；所述超越离合器有二项功能：图3所示离合滚柱5被装在外壳方形槽8的离合弹簧7压在星轮3的半圆形槽9中，整个构件为刚性体，即主动轴12传来的动力是低速时离合滚柱5产生的离心力不能使离合弹簧7压缩，而将离合滚柱5压在半圆槽9中，超越离合器1未达到设定转速时，星轮3上的推动滚柱4推动外壳2转动，不会产生自动超越离合现象；图4所示当主动轴12带动星轮3转速达到或超过设定转速，离合滚柱5产生离心力压迫离合弹簧7，使离合滚柱5完全或大部分进入方形槽8，此时有动力则由推动滚柱4推动外壳2转动，若当主动轴12转速骤然降低或停止时，外壳2实现超越无动力转动（图5）；所述设定转速，是针对不同车型，设计产品时规定的最低可以自动分离的转速。

本发明的优点是用于汽车驱动***时，不需要任何硬件操纵机构，即可满足全部驾驶要求，并在高速行驶时实现无动力行走，实现节能。

附图说明

图1是超越离合器外壳的正视图。

图2是超越离合器星轮的正视图。

图3是超越离合器，静止或未达到设定转速有驱动力时的结构图。

图4是超越离合器，高速转动，离合滚柱在外壳内示意图。

图5是高速行驶时骤然减小或停止动力，从动件与主动件瞬间相对位置图。

图6是图3 A-A剖视并带法兰示意图。

图7是图4 B-B剖视并与主、从动轴相配合示意图。

图8是转向驱动桥与超越离合器相配合示意图（实施例之1）。

图9是单轮后桥中安装超越离合器与半轴制为一体的示意图（实施例之2）。

图10是双轮后桥中安装超越离合器与半轴制为一体的示意图（实施例之3）。

具体实施方式

下面结合附图进行详细说明:

附图中:超越离合器1、外壳2、星轮3、推动滚柱4、离合滚柱5、推动弹簧6、离合弹簧7、方形槽8、半圆形槽9、凹槽10、圆弧形凹槽11、主动轴（也称主动部件）12、从动轴（也称从动部件）13、半轴14、盖15、轮毂16、轴承17、转向驱动桥18、万向节19、动力输入轴20；

图1是超越离合器外壳的正视图；（未视出法兰）

图2是超越离合器内星轮的正视图；

图3是超越离合器未装盖子15的结构图，星轮3的凹槽10内装有推动滚柱4、推动弹簧6始终将推动滚柱4顶入外壳圆弧形凹槽11中，与外壳2结合一起；并在星轮3上有半圆形槽9，与此相对应在外壳2上有方形槽8、并在半圆形槽 9中放置离合滚柱5，在方形槽8中安装离合弹簧7；图中所示星轮3静止或低速转动离合滚柱5压在半圆形槽9中，由于离合滚柱5还卡在半圆形槽9中，即在设定速度之内，整个部件为刚性体；主动轴带动星轮3无论正转或反转，外壳2都跟随正转或反转，不会产生超越离合；图4中离合滚柱5在主动轴12高速转动下产生离心力，强制弹簧7压缩并使自身离开半圆形槽9，进入方形槽8中，此时主动轴12突然停止动力供应，外壳2在没有驱动力的情况下实现超越滑行；即超过设定速度时不需要电器和机械操纵，停止供应动力就能使车辆在无动力状态下行使，并不断加速--停止，反反复复，实现节能。

图5是高速行驶时骤然减小或停止动力，从动件与主动件瞬间相对位置图，一旦减速或刹车又恢复到图3状态。

图6是图3的剖视，外壳2带有法兰，法兰上有孔，可与轮毂连接；半轴14用花键与星轮连接，或做为一体，适用于后轮驱动或前轮驱动，前轮驱动中，万向节外的半轴称为外半轴，一端与万向节相连。

图7是图4剖视图，显示外壳2与从动轴13产生联系，也可与从动轴13做为一体；而星轮3则与主动轴12产生联系或做为一体，因此称为从动部件或主动部件更合理；图1至图7描述了超越离合器的结构，及内部零件的相互关系；是在运动中才能显示性能的部件。

图8至图10是超越离合器安装部位的实施例，图8是前置驱动，超越离合器1与外半轴相结合或做为一体装在转向驱动桥中。

图9是单轮后桥、图10是双轮后桥，是将超越离合器1与半轴14组合为一体并安装在半轴位置的结构图，动力从角齿端输入，经过行星齿轮产生差速；传递到半轴上；上述结构不但适用燃油汽车更适合纯电动汽车，现有纯电动汽车多数采用驱动电机提供动力，可用一个电机驱动前轮或驱动后轮或者前轮和后轮分别用二个电机驱动；当纯电动汽车中采用本专利超越离合器时，驱动电机产生的动力所输出转矩驱动汽车前进和后退，当转速达到或超过设定转速骤然减小或停止动力输出时，汽车在无动力情况下继续前进实现节能，此时若将驱动电机转变为发电机，将汽车无动力行驶中的势能或动能通过电机转化为电能储存起来，因此纯电动汽车采用本专利的超越离合器时节能效果更加明显；若采用轮毂电机时应用内转子电机，并将超越离合器制在其内。

车辆结构千差万别，超越离合器1无论安装在任何部位，都必须做到在达到设定转速时才具有超越离合器功能，未达到设定转速，整个部件为一个刚性部件；当高速行驶时，一旦减速或刹车又恢复为刚性体确保安全做到万无一失。

图3至10中所述本超越离合器推动前进和离合的零部件均为圆柱式结构，如果采用楔块或千斤结构来替代推动滚柱4，外壳上圆弧形凹槽11 要改为齿形斜槽，并同时设置有离合滚柱5及相关结构时具有相同功能；图中箭头为超越离合器方向，即车辆前进方向。

Claims (4)

1.在设定转速内为刚性体的超越离合器，由外壳、星轮、推动滚柱、离合滚柱、推动弹簧、离合弹簧、轴承及主动轴和从动轴构成，其特征在于：超越离合器用于前置驱动时，驱动力经动力输入轴送至万向节，与万向节连接的外半轴为主动轴；超越离合器用于后轮驱动时，驱动力经动力输入轴送至角齿轮，通过差速器与半轴连接成为主动轴；当主动轴传来的动力使转速在设定转速内，离合滚柱（5）被装在外壳方形槽(8)的离合弹簧（7）压在星轮（3）的半圆槽（9）中时，超越离合器（1）整个部件为刚性体；当主动轴转速达到或超过设定转速，离合滚柱（5）的离心力压迫离合弹簧(7)并使自身完全或大部分进入方形槽（8），主动轴转速骤然降低或停止时，外壳或从动部件实现无动力转动。

2.根据权利要求1所述在设定转速内为刚性体的超越离合器，其特征在于，外壳（2）圆柱孔的共轭内制有圆弧形凹槽(11),还有按等分设置1个以上离合滚柱（5）进入的方形槽（8）；外壳内装有星轮（3）星轮上有1个以上按等份设置，可容纳推动滚柱（4）的凹槽（10），凹槽（10）中有装推动弹簧(6)的空间，同时星轮(3)上对应外壳（2）方形槽（8）位置，按等份设置有1个以上半圆形槽（9）。

3.根据权利要求1所述在设定转速内为刚性体的超越离合器，其特征在于，外壳(2)制有法兰，其上有连接孔与轮毂连接；外壳（2）也可与从动轴（13）做为一体；星轮(3)内孔用普通键或花键与主动轴（12）连接或做为一体。

4.根据权利要求1所述在设定转速内为刚性体的超越离合器，其特征在于，用于转向驱动桥时与前置驱动外半轴相结合或做为一体；用于后桥驱动时，超越离合器（1）与半轴（14）组合为一体并安装在半轴位置。

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