专利名称：一种齿轮径向膨胀离合器的制作方法
技术领域：
本发明涉及机械传动领域，尤其涉及一种齿轮径向膨胀离合器。
背景技术：
在现有技术中，国内的齿轮离合器都是通过轴向传力，比如常用的双向离合器，在 双向离合器的的变速杆中，引擎轴将运动传送给两个同轴的离合器，每个离合器轮流地将 运动传送给各变速杆的主轴。两个变速杆的主轴是同轴的，并设在彼此内部，且均与共同的 副轴连接，该副轴通过各自的齿轮系将运动传给驱动轮，每个齿轮系有各自的传动比并界 定特定的齿轮速度。通常，每个齿轮系包括主齿轮和副齿轮，所述的副齿轮与主齿轮永久啮 合，且空转地安装在副轴上并可通过副齿轮自身的，可沿副轴轴向移动的同步装置而被固 定在副轴。通常，每个同步装置被设置在两个副齿轮之间并由各自的拨叉驱动，拨叉沿副轴 轴向朝两个方向移动以使同步装置在两个啮合限位与中间空转位置之间移动；在每个啮合 限位，同步装置与各自的副齿轮啮合，在空间空转位置，同步装置不与两个副齿轮中的任一 个啮合。另外，每个拨叉由固定至齿轮传动装置的控制轴的机械手来去驱动，通常，齿轮传 动装置将用于选择档位范围的轴向平移运动以及用于啮合或者脱离齿轮的旋转运动施加 至控制轴，从而施加至控制轴的机械手。这类轴向传动的离合器虽然被市场上大规模的应用，但仍然存在着结构繁琐，每 个齿轮传动装置与各自的主轴联接，从而仅能够驱动连接至其主轴的拨叉，多个不同的齿 轮传动装置将使得拨叉、拨叉轴以及同步装置等相应起到作用的零部件的数量增加，从而 导致制造成本、重量、离合器的总体尺寸的增加以及出现故障的可能性增高，随之使用安装 和维修的成本增高，并且其结构繁琐，操作起来也十分复杂。
发明内容
针对上述现有技术的不足之处，本发明提供一种不需要拨叉、拨叉轴及同步装置 的齿轮径向膨胀离合器，能有效的解决上述现有技术中使用拨叉及同步装置的离合器的制 造成本高、重量随着拨叉数量的增加而增加、离合器的使用不便的问题。为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是公开一种齿轮径向膨胀离合器，其 包括轴向滑动换挡轴，在轴向滑动换挡轴外围设有档位轴，还包括径向滑动销和0形圈，在 轴向滑动换挡轴上设有一圈凸缘，在档位轴上设置有径向滑槽以及与径向滑槽相应的0形 槽，所述径向滑动销插接于径向滑槽中，0形圈卡箍径向滑动销且置于0形槽内。作为优选，在滑动换挡轴的端部还设有一旋转力分离机构。作为进一步优选，所述径向滑槽为数个沿档位轴圆周排列成圈的形槽。所述径向滑槽的位置与档位轴上的齿轮位置对应。作为优选，还包括输入轴和输出轴，输入轴和档位轴上的齿轮相互啮合。作为优选，在轴向滑动换挡轴上设置有至少两个齿轮。
作为进一步优选，在轴向滑动换挡轴上设置有四个齿轮，其分别为第二个齿轮、第 四个齿轮、第六个齿轮和第八个齿轮，在输入轴固定设有第一个齿轮、第三个齿轮和第五个 齿轮，在输出轴上设有与第八个齿轮对应的第七个齿轮。更进一步优选，所述第二个齿轮、第四个齿轮、第六个齿轮和第八个齿轮的齿数至 少两者不相同。更进一步优选，所述第二个齿轮、第四个齿轮、第六个齿轮和第八个齿轮的直径至 少两者不相同。与现有技术相比，该发明带来的有益效果为该发明通过改变力学传动的方向，将 常用的轴向传力改变成径向膨胀传力方式，从而简化了传统齿轮离合器传动中需要用到的 拨叉及与拨叉配套的拨叉轴以及同步装置，降低了生产、制造的成本，而且，改变了传统使 用拨叉传力的离合器中的变速档位受到拨叉数量的影响，减少了拨叉的使用，使得整个离 合器的尺寸根据齿轮的齿数和直径大小来得到不同的速比，使用过程中，当输入轴旋转时， 输入轴上的齿轮带动档位轴上对应的齿轮同时旋转，当轴向滑动换挡轴上的凸缘对准某一 组齿轮上的径向滑动销时，该组齿轮带动档位轴旋转，档位轴通过其上与输出轴上齿轮啮 合的的齿轮来带动输出轴的转动，由于各组齿轮的齿数及直径大小不相同，因此可达到径 向传力来改变速比的目的，提高了齿轮配对数，另外，加设的旋转力分离机构能够避免扭转 共振，具有吸收振动和降低换挡冲击的目的，因此，该发明结构简单、紧凑、制造工艺简化， 而且拆装、维修或是调整起来都更加的方便，使用范围也非常广泛，适合需要变速的机械装 置中。
图1为本发明实施例的正面结构示意图；图2为本发明图1的剖面结构示意图；图3为本发明带局部剖面示意的立体结构示意示1 ；图4为本发明中档位轴的立体结构示意图。图中零部件及编号1-输入轴，2-档位轴，3-输出轴，4-轴向滑动换挡轴，5-旋转 力分离机构，6-径向滑动销，7-0形圈，8-凸缘，601-径向滑槽，701-0形槽，101-第一个齿 轮，102-第二个齿轮，103-第三个齿轮，104-第四个齿轮，105-第五个齿轮，106-第六个齿 轮，107-第七个齿轮，108-第八个齿轮
具体实施例方式下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。如图所示，作为本发明的一种实施例，该齿轮径向膨胀离合器包括输入轴1、输出 轴3、轴向滑动换挡轴4、径向滑动销6和0形圈7，在轴向滑动换挡轴4外围设有档位轴2， 输入轴1和档位轴2上的齿轮相互啮合，在轴向滑动换挡轴4上设有一圈凸缘8，在档位轴 2上设置有径向滑槽601以及与径向滑槽601相应的0形槽701，所述径向滑槽601的位置 与档位轴2上的齿轮位置对应。所述径向滑动销6插接于径向滑槽601中，0形圈7卡箍径 向滑动销6且置于0形槽701内。在滑动换挡轴4的端部还设有一旋转力分离机构5。所 述径向滑槽601为数个沿档位轴2圆周排列成圈的形槽。在轴向滑动换挡轴4上设置有至
4少两个齿轮。在本实施例中，如图1-4所示，在轴向滑动换挡轴4上设置有四个齿轮，其分别 为第二个齿轮102、第四个齿轮104、第六个齿轮106和第八个齿轮108，其中，第二个齿轮 102、第四个齿轮104、第六个齿轮106与轴向滑动换挡轴4空转，第八个齿轮108与轴向滑 动换挡轴4固定。在输入轴1上固定设有第一个齿轮101、第三个齿轮103和第五个齿轮 105，在输出轴3上设有与第八个齿轮108对应的第七个齿轮107。所述第二个齿轮102、第 四个齿轮104、第六个齿轮106和第八个齿轮108的齿数至少两者不相同，另外，所述第二个 齿轮102、第四个齿轮104、第六个齿轮106和第八个齿轮108的直径至少两者不相同。具 体在本实施例中，齿轮的齿数和直径均不相同，因此，本齿轮径向膨胀离合器的变速档位受 到该八个不同直径大小、不同齿数的齿轮影响可呈现出多种不同的速比。以下对传力过程进行详细的描述将径向滑动销6对应安装在档位轴2上的径向 滑槽601上，将0形圈7卡箍径向滑动销6且0形圈7置于0形槽701中。0形圈7主要负 责径向滑动销6的复位及防止径向滑动销6受轴离心力影响与齿轮内齿碰撞发响。0形圈 7可将径向滑动销6卡固紧，减少不必要的摩擦。当输入轴1旋转时，由于在该实施例中第 一个齿轮101与第二个齿轮102啮合、第三个齿轮103与第四个齿轮104啮合、第五个齿轮 105与第六个齿轮106啮合，因此，第一个齿轮101带动第二个齿轮102、第三个齿轮103带 动第四个齿轮104、第五个齿轮105带动第六个齿轮106同时转动，手动操控轴向滑动换挡 轴4，使得其上的凸缘8对准第四个齿轮104，使得位于第四个齿轮104与轴向滑动换挡轴 4相接触，该组齿轮带动档位轴2旋转，档位轴2通过第八个齿轮108带动第七个齿轮107 旋转，从而将旋转力传递给输出轴3，达到速比变化的目的。同理，为了换挡变速的需要，可 通过手动操控轴向滑动换挡轴4，使得其上的凸缘8通过径向滑动销6对准其上的齿轮，比 如与第四个齿轮104直径不同的第二个齿轮102，其传力原理及过程均与上述相同，在此不 做重复讲述。因此，通过设置齿轮的不同齿数及直径大小即可实现传力速比的变化，当然， 为了手动控制的方便还可在档位轴2上间隔一定的距离设置一些定位槽，当凸缘8通过径 向滑动销6与齿轮对接时能够在手感上有所感知。该发明通过改变力学传动的方向，将常用的轴向传力改变成径向膨胀传力方式， 从而简化了传统齿轮离合器传动中需要用到的拨叉及与拨叉配套的拨叉轴以及同步装置， 降低了生产、制造的成本，而且，改变了传统使用拨叉传力的离合器中的变速档位受到齿轮 的数量的影响，使得整个离合器的尺寸得到控制，另外，加设的旋转力分离机构5能够避免 扭转共振，具有吸收振动和降低换挡冲击的目的。以上对本发明所提供的齿轮径向膨胀离合器进行了详尽介绍，本文中应用了具体 个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明 的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施 方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。 对本发明的变更和改进将是可能的，而不会超出附加权利要求可规定的构思和范围。
权利要求
一种齿轮径向膨胀离合器，包括轴向滑动换挡轴(4)，在轴向滑动换挡轴(4)外围设有档位轴(2)，其特征在于还包括径向滑动销(6)和O形圈(7)，在轴向滑动换挡轴(4)上设有一圈凸缘(8)，在档位轴(2)上设置有径向滑槽(601)以及与径向滑槽(601)相应的O形槽(701)，所述径向滑动销(6)插接于径向滑槽(601)中，O形圈(7)卡箍径向滑动销(6)且置于O形槽(701)内。
2.根据权利要求1所述的一种齿轮径向膨胀离合器，其特征在于在滑动换挡轴(4) 的端部还设有一旋转力分离机构(5)。
3.根据权利要求1或2中任一权利要求所述的一种齿轮径向膨胀离合器，其特征在于 所述径向滑槽(601)为数个沿档位轴(2)圆周排列成圈的形槽。
4.根据权利要求3所述的一种齿轮径向膨胀离合器，其特征在于所述径向滑槽(601) 的位置与档位轴(2)上的齿轮位置对应。
5.根据权利要求4所述的一种齿轮径向膨胀离合器，其特征在于还包括输入轴(1) 和输出轴(3)，输入轴(1)和档位轴(2)上的齿轮相互啮合。
6.根据权利要求5所述的一种齿轮径向膨胀离合器，其特征在于在轴向滑动换挡轴 (4)上设置有至少两个齿轮。
7.根据权利要求6所述的一种齿轮径向膨胀离合器，其特征在于在轴向滑动换挡轴 (4)上设置有四个齿轮，其分别为第二个齿轮(102)、第四个齿轮(104)、第六个齿轮(106) 和第八个齿轮(108)，在输入轴(1)固定设有第一个齿轮(101)、第三个齿轮(103)和第五 个齿轮(105)，在输出轴(3)上设有与第八个齿轮(108)对应的第七个齿轮(107)。
8.根据权利要求7所述的一种齿轮径向膨胀离合器，其特征在于所述第二个齿轮 (102)、第四个齿轮(104)、第六个齿轮(106)和第八个齿轮(108)的齿数至少两者不相同。
9.根据权利要求8所述的一种齿轮径向膨胀离合器，其特征在于所述第二个齿轮 (102)、第四个齿轮(104)、第六个齿轮(106)和第八个齿轮(108)的直径至少两者不相同。
全文摘要
本发明公开了一种齿轮径向膨胀离合器，其包括轴向滑动换挡轴，在轴向滑动换挡轴外围设有档位轴，还包括径向滑动销和O形圈，在轴向滑动换挡轴上设有一圈凸缘，在档位轴上设置有径向滑槽以及与径向滑槽相应的O形槽，所述径向滑动销插接于径向滑槽中，O形圈卡箍径向滑动销且置于O形槽内。该发明通过改变力学传动的方向，将常用的轴向传力改变成径向膨胀传力方式，从而简化了传统齿轮离合器传动中需要用到的拨叉及与拨叉配套的拨叉轴以及同步装置，提高了齿轮配对数，降低了生产、制造的成本，而且拆装、维修或是调整起来都更加的方便，使用范围也非常广泛。
文档编号F16D11/08GK101865216SQ20101019238
公开日2010年10月20日 申请日期2010年6月4日 优先权日2010年6月4日
发明者任孺牛 申请人:任孺牛