本发明涉及一种离合机构，特别是一种应用在内变速器上的离合机构。
背景技术：
现有的内变速离合机构大部分采用棘爪、棘齿周向离合控制方式，该方式存在噪音、控制麻烦，体积较大，且承受冲击力大等问题。此外还采用棘齿轴向离合方式，该方式加工和装配复杂，且行程较大、控制力大。
技术实现要素：
本发明解决的技术问题是：针对现有的离合机构存在的不足之处，提供一种新型的内变速器离合机构。
本发明采用如下技术方案实现：
离合机构，包括第一旋转件、第二旋转件、离合器、旋转支撑件、离合器控制座、离合器座和弹簧；所述第一旋转件与离合动力系统连接，并转动装配在内变速器内的车轴上，所述第二旋转件通过旋转支撑件与第一旋转件传动连接，所述离合器座与第二旋转件周向定位连接，所述离合器座同时还与第一旋转件或第二旋转件轴向滑动装配，所述离合器控制座固定装配在内变速器内的车轴上，离合器控制座和离合器座之间通过凸轮结构连接，所述离合器座与压缩的弹簧连接，所述离合器转动装配在离合器座上,实现两个动力传递元件的离合装配。
进一步的，所述第一旋转件连接的离合动力系统包括电动旋转件以及线拉式机械旋转件。
进一步的，所述第一旋转件和旋转支撑件之间的装配周向上设有相互嵌合的第一传动凹槽和第一传动凸起，所述旋转支撑件和第二旋转件之间的装配周向上设有相互嵌合的第二传动凸起和第二传动凹槽。
进一步的，所述旋转支撑件上设有若干第二旋转件安装凸块，所述第二旋转件安装凸块以旋转支撑件的轴线为圆心布置在同一圆周上，所形成的圆周面与第二旋转件的外圆周或内圆周装配。
进一步的，所述离合器座上设有分别限定离合器两端面的轴向定位结构，所述离合器的两端面分别通过设置垫片和轴向定位结构接触。
进一步的，所述弹簧一端与旋转支撑件抵接，所述旋转支撑件连接有用于回位的扭簧。
进一步的，所述第二旋转件上设有轴向的滑动凹槽，所述离合器座上设有滑动嵌入滑动凹槽的离合限位凸块，实现旋转支撑件和第二旋转件之间周向定位连接的同时，所述离合限位凸块穿过滑动凹槽与离合器控制座上的凸轮结构接触。
进一步的，所述离合器控制座的车轴安装内圆设有与车轴周向定位的周向定位凸块，在所述离合器控制座的车轴安装内圆上设有一段大于车轴半径的中心轮控制杆穿过弧段，用于控制内变速器内部行星轮系的中心轮锁止和解锁的控件穿过。
进一步的，所述第一旋转件控制行星轮系的中心轮锁止和解锁，所述第一旋转件还包括沿车轴贴设的中心轮控制杆，所述中心轮控制杆穿过离合器控制座的中心轮控制杆穿过弧段和车轴之间的弧形间隙与中心轮的锁止棘爪连接。
本发明还公开了另一种离合机构的技术方案，包括第一旋转件、第二旋转件、离合器、旋转支撑件、离合器控制座、离合器座和弹簧；
所述第一旋转件与离合动力系统连接，并转动装配在内变速器内的车轴上，所述第二旋转件通过旋转支撑件与第一旋转件传动连接，所述离合器座与第二旋转件之间通过凸轮结构连接，所述离合器座同时还与固定装配在车轴上的离合器控制座通过轴向滑动装配，所述离合器座与压缩的弹簧连接，所述离合器转动装配在离合器座上，实现两个动力传递元件的离合装配。优选的，所述第二旋转件和旋转支撑件采用一体结构。
另一优选的方式中，所述第二旋转件和旋转支撑件分体安装，所述旋转支撑件和第二旋转件之间的装配周向上设有相互嵌合的第二传动凸起和第二传动凹槽。
进一步的，所述第一旋转件和旋转支撑件之间的装配周向上设有相互嵌合的第一传动凹槽和第一传动凸起。
进一步的，所述离合器座上设有分别限定离合器两端面的轴向定位结构，所述离合器的两端面分别通过设置垫片和轴向定位结构接触。
进一步的，所述弹簧一端与旋转支撑件抵接，所述旋转支撑件连接有用于回位的扭簧。
进一步的，所述离合器控制座上设有轴向的滑动凹槽，所述离合器座上设有滑动嵌入滑动凹槽的离合限位凸块，所述离合限位凸块同时与第二旋转件上的凸轮结构接触。
进一步的，所述离合器控制座以及离合器座的内圆分别设有一段大于对应内圆半径的中心轮控制杆穿过弧段，用于控制内变速器内部行星轮系的中心轮锁止和解锁的控件穿过。
本发明具有如下有益效果：将行星轮系的行星架与飞轮座之间通过轴上的轴向移动离合器实现离合装配，同时通过该离合器可实现对行星轮系的中心轮棘爪控制，有效实现了内变速器的整体换挡控制，减少了内变速器的换挡执行机构，精简了内变速器结构，降低了内变速器的尺寸和重量，有利于内变速器的推广应用。
以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
附图说明
图1为实施例一中的离合机构总装示意图。
图2为实施例一中的离合机构剖视图。
图3为实施例一中的第一旋转件示意图。
图4为实施例一中的第二旋转件示意图。
图5为实施例一中的旋转支撑件示意图。
图6为实施例一中的第一旋转件、第二旋转件和旋转支撑件的装配示意图。
图7为实施例一中的离合器控制座示意图。
图8为实施例一中的离合器控制座和车轴的装配示意图。
图9为实施例一中的离合器座示意图。
图10为实施例一中的离合器示意图。
图11为实施例一中的离合器分离状态示意图。
图12为实施例一中的离合器接合状态示意图。
图13为实施例一中的离合器的离合动作示意图一。
图14为实施例一中的离合器的离合动作示意图二。
图15为实施例二中的内变速器离合机构剖视图。
图16为实施例二中的一体式旋转支撑件和第二旋转件的示意图。
图17为实施例二中的离合器座示意图。
图18为实施例三中的内变速器离合机构装配示意图，图中主要体现了第一旋转件、第二旋转件、旋转支撑件和离合器控制座的位置关系。
图19为实施例三中的第二旋转件示意图。
图20为实施例三中的旋转支撑件示意图。
图中标号：
1-第一旋转件，101-第一传动凹槽，102-中心轮控制杆，
2-第二旋转件，201-第二传动凹槽，202-滑动凹槽，203-安装缺口，
3-离合器，301-离合凸块，
4-旋转支撑件，401-第二旋转件安装凸块，402-第二传动凸起，403-扭簧安装块，404-第一传动凸起，
5-离合器控制座，501-凸轮结构，502-车轴安装弧段，503-中心轮控制杆穿过弧段，504-周向定位凸块
6-离合器座，601-离合限位凸块，602-离合器限位台阶，603-卡簧槽，
7-弹簧，
8-车轴，
9-飞轮座，901-离合器安装槽，
10-行星架，1001-离合凹槽。
具体实施方式
实施例一
参加图1至图14，图示中的内变速器离合机构为本发明的一种优选实施方案，该方案中，离合器3设置在内变速器的飞轮座9和行星轮系的行星架10之间，用于实现飞轮座9和行星架10之间的动力结合和分离。
如图1和图2所示，该离合机构包括第一旋转件1、第二旋转件2、离合器3、旋转支撑件4、离合器控制座5、离合器座6、弹簧7等部件。其中第一旋转件1、第二旋转件2和旋转支撑件4用于输入控制离合器的旋转运动，离合器控制座5和离合器座6用于通过凸轮传动将旋转动力转换为轴向力，进而推动离合器3轴向移动，实现离合动作。弹簧7用于离合器3的回位。
具体结合参见图3，本实施例中的第一旋转件1为离合动力输入件，分为两段，其中一段为筒体，第一旋转件1通过该筒体转动套装在内变速器的车轴8上，与离合动力系统连接，第一旋转件1通过离合动力系统的驱动绕车轴转动，另一段延伸设置中心轮控制杆102，用于同步控制内变速中行星轮系的中心轮锁止和解锁。
所述的离合动力系统可根据内变速器的使用采用手动控制或电动控制，分别通过内变速器的手动拉线或者电机驱动第一旋转件1转动，本领域技术人员可根据内变速器的使用要求进行选择设计。
第二旋转件2通过旋转支撑件4与第一旋转件1传动连接，结合参见图3、图4和图5，本实施例中的第二旋转件2和旋转支撑件4为离合动力传递至离合器的动力传动件，如图4和图5所示，第二旋转件2为筒体构件，用于将动力传递至离合器，旋转支撑件4为回转支架结构，用于支撑第二旋转件2并传递动力。
结合图3至图6，旋转支撑件4套装在第一旋转件2上，在第一旋转件1的筒体端部设有对称的第一传动凹槽101，在旋转支撑件4的内圈设有对应的第一传动凸起404，第一传动凸起404和第一传动凹槽101嵌合，实现第一旋转件1和旋转支撑件4之间的周向动力传递。
第二旋转件2整体采用筒体结构，与旋转支撑件4同轴转动装配。
旋转支撑件4上设有若干第二旋转件安装凸块401，第二旋转件安装凸块401以旋转支撑件4的旋转轴心为圆心布置在同一圆周上，该圆周的大小与第二旋转件2的筒体内径匹配，第二旋转件2转动套装在第二旋转件安装凸块401形成的外圆周上。同时，在第二旋转件2的端面设有对称的两个第二传动凹槽201，在第二旋转件安装凸块401的外圆周外还设置由对应的第二传动凸起402，第二旋转件2套装在第二旋转件安装凸块401所形成的外圆周的同时，第二传动凸起402和第二传动凹槽201相互嵌合，实现旋转支撑件4和第二旋转件2之间的轴向动力传递。对称的两个传动凸槽201和传动凸起402分别设计为宽度不一，装配时只能有一种装配方式，防呆设计。
第二旋转件2的轴向方向上设有限制离合器3轴向滑移的滑动凹槽202。
在实际应用中，第二旋转件2还可以通过其外圆周插装在第二旋转件安装凸块401形成的内圆周中，根据安装方式的不同，可在第二旋转件安装凸块401的内表面或外表面可设置成相应的弧面，便于与第二旋转件2转动配合。
本实施例中的第一旋转件1和旋转支撑件4之间以及旋转支撑件4和第二旋转件2之间的传动凸起和传动凹槽的位置关系可相互调换。
旋转支撑件4的外径还设有扭簧安装块403，用于安装扭簧，使第一旋转件1、第二旋转件2及旋转支撑件4构成的旋转动力组件转动后回位。
如图7和图8所示，本实施例中的离合器控制座5固定套装在车轴8上，其上设有凸轮结构501。离合器控制座5的内圆分为三部分，其中一部分为车轴安装弧段502，与车轴8的外周接触，在车轴安装弧段502的两端设有对称的周向定位凸块504，与车轴上设置的轴向开槽对应，实现离合器控制座5与车轴8之间的周向定位安装，剩下的为中心控制杆穿过弧段503，该弧段的半径大于车轴的半径，装配后与车轴外圆周形成一个弧形空间，可供控制内变速器行星轮系的中心轮锁止和解锁的控件穿过。
在本实施例中，中心轮控制杆102与第一旋转件1一体设置，中心控制杆102贴设在车轴上，随第一旋转件1的动作可绕车轴轴线转动，控制离合器的同时，同步控制中心轮的棘爪锁止和关闭。另外，第二旋转件端部也可与中心轮锁止和解锁的转动控制结构连接，用于对采用多联行星轮系内变速器的其他中心轮进行锁止和解锁控制。具体关于内变速器中心轮的锁止和解锁方案为内变速器常用技术，本实施例在此不对其进行赘述。
如图9和图10所示，本实施例中的离合器座6用于装配离合器3，同时分别与第二旋转件2和离合器控制座5连接，实现离合过程的旋转运动和轴向运动的转换。
具体的，离合器3套装在离合器座6的外圆周上，在离合器座6上设有分别对应离合器两端的轴向定位结构，限定离合器3在离合器座6上的轴向位移。本实施例中离合器轴向定位结构分为设置在离合器座6端部的离合器限位台阶602，以及设置在离合器另一端的卡簧槽603，通过安装卡簧(图中未示出)和离合器限位台阶602限定离合器的两侧轴向移动，同时在离合器3的两端面均设置环形的垫片，降低离合器在结合转动过程中与离合器座轴向定位结构的摩擦。
离合器座6的内圈设有两组对称的离合限位凸块601，离合限位凸块601滑动嵌入第二旋转件2上的两组轴向的滑动凹槽202，并可沿滑动凹槽202轴向滑动。
如图4所示，本实施例的第二旋转件2上的第二传动凹槽201和滑动凹槽202可设置在同一槽体内，降低零件开槽的数量，提高零件强度。安装时先将离合器座6上的离合限位凸块601装入，再将第二旋转件2通过第二传动凹槽201与旋转支撑件4装配。
离合器座6上的离合限位凸块601在嵌入第二旋转件2的滑动凹槽202后，延伸至与离合器控制座5上的两组凸轮结构501接触，在通过第一旋转件1、旋转支撑件4和第二旋转件2传递的旋转运动带动离合器座6转动的同时，离合器控制座5上的凸轮结构面推动(或者弹簧推动)离合器座6沿滑动凹槽202进行轴向滑动，实现离合器3的轴向动作，进而完成离合动作。
如图1和图2所示，弹簧7压缩设置在离合器座6和旋转支撑件4之间，将离合器座6上的离合限位凸块601始终压紧在离合器控制座5的凸轮结构501上。
具体如图11和图12所示，本实施例中的离合器3安装在飞轮座9和内变速器内部的行星架10之间，行星架10一端直接与飞轮座9一端部分空套装配，离合器3采用圆环型构件滑动套装在车轴上，在离合器3的周向上设有若干组离合凸块301，离合凸块301嵌装在飞轮座9的离合器安装槽901中，离合器安装槽901沿飞轮座9和行星架10空套的端部轴向设置，离合器3可沿离合器安装槽901轴向滑移，空套在飞轮座9上的行星架10端部沿周向设有若干对应离合凸块301的离合凹槽1001，离合器3通过本实施例的离合机构轴向滑移实现嵌入或脱离离合凹槽1001，实现飞轮座9和行星架10之间的分离和接合。
以下结合图13和图14详细说明本实施例的离合动作过程。
如图13所示，离合动力系统驱动第一旋转件1转动一定角度，通过旋转支撑件4带动第二旋转件2转动相同角度，第二旋转件2带动离合器座6转动的同时，在离合器控制座5的凸轮配合作用下，推动离合限位凸块到凸轮结构的高位，将离合器座6向右推动，将其上装配的离合器3一同向右推，实现飞轮座和行星架之间的动力分离。
如图14所示，离合动力系统驱动第一旋转件1回转相同角度，通过旋转支撑件4带动第二旋转件2回转相同角度，第二旋转件2带动离合器座6回转，离合限位凸块在弹簧的作用下回到凸轮结构的低位，将离合器座6向左推动，将其上装配的离合器3一同向左推，实现飞轮座和行星架之间的动力接合。
实施例二
如图15所示，本实施例中第一旋转件1和旋转支撑件4的连接方式与实施例一相同，不同之处在于：第二旋转件2与旋转支撑件4一体加工，第二旋转件2上设置凸轮结构501，与离合器座6上的离合限位凸块601接触，同时在离合器控制座5上设置轴向的滑动凹槽202与离合限位凸块601滑动连接。
具体如图16所示，本实施例中的离合器座6不会随第二旋转件2同步转动，第二旋转件2一体连接在旋转支撑件4一侧，同时离合器座6端部与第二旋转件2的端部空套设置，凸轮结构501设置在第二旋转件2和旋转支撑件4之间的区域，在第二旋转件2的端部设置用于离合限位凸块601装入的安装缺口203。
如图17所示，本实施例中的离合器控制座5固定套装在车轴8上，其上设有凸轮结构501。离合器控制座5的内圆分为三部分，其中一部分为车轴安装弧段502，与车轴8的外周接触，在车轴安装弧段502的两端设有对称的轴向定位凸块504，与车轴上设置的轴向开槽对应，实现离合器控制座5与车轴8之间的周向定位安装，剩下的为中心控制杆穿过弧段503，该弧段的半径大于车轴的半径，装配后与车轴外圆周形成一个弧形空间，可供控制内变速器行星轮系的中心轮锁止和解锁的控件穿过。在离合器控制座5的外圆周轴向延伸设置两组平行结构，形成两个对应离合器座6上离合限位凸块601的滑动凹槽202，实现离合器座6及其上装配的离合器3在凸轮配合和弹簧的作用下实现轴向移动。
本实施例的离合动作过程如下：
离合动力系统驱动第一旋转件1转动一定角度，通过旋转支撑件4带动第二旋转件2转动相同角度，第二旋转件2转动的同时，通过其上的凸轮结构501推动离合器座上的离合限位凸块，离合限位凸块运动到凸轮结构的高位，推动离合器座6沿离合器控制座5上的滑动凹槽202向右推动，将其上装配的离合器3一同向右推，实现飞轮座和行星架之间的动力分离。
离合动力系统驱动第一旋转件1回转相同角度，通过旋转支撑件4带动第二旋转件2回转相同角度，离合限位凸块在弹簧的作用下回到凸轮结构的低位，将离合器座6向左推动，将其上装配的离合器3一同向左推，实现飞轮座和行星架之间的动力接合。
实施例三
参见图18-20，本实施例在实施例二的基础上，将第二旋转件2和旋转支撑件4采用分体结构，与实施例一相似的时，第二旋转件2和旋转支撑件4分体安装，第二旋转件2的两侧挖空并设置两组凸轮结构501，旋转支撑件4和第二旋转件2之间的装配周向上设有相互嵌合的第二传动凸起402和第二传动凹槽201，旋转支撑件4内圈通过第一传动凸起404和第一旋转件上的第一传动凹槽嵌合，在旋转支撑件4的外圆周设置扭簧安装块403，用于安装旋转支撑件的回位扭簧。
本实施例的离合动作过程与实施例二相同，在此不做赘述。
本发明所涉及的内容不限定于上述实施例，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明精神和范围内，在其他场合对本发明所作出的各种应用，都属于本发明的保护范围。同时，任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。