一种双向电磁式超越离合器的制作方法

本发明涉及汽车转向技术领域。

背景技术：

线控转向是汽车转向技术领域一项新的技术，为了实现此技术，需解决一个技术难题：即在转向系统正常工作时，怎样使转向管柱与转向器是断开的，由线控机构控制转向器转向；而当转向异常时，又能使转向管柱与转向器即时自动连接，恢复成人手操作的机械转向，保证驾驶安全。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题就是提供了一种可实现双向工作的电磁式超越离合器。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种双向电磁式超越离合器，包括安装有箱盖的箱体以及穿入箱体内的双向凸轮连接轴、外毂连接轴，所述双向凸轮连接轴与转向管柱相连接，所述外毂连接轴与转向器相连接，所述双向凸轮连接轴的轴端插入外毂连接轴的轴孔，所述双向凸轮连接轴沿圆周向均布有若干个凸轮面，所述外毂连接轴的轴孔环绕双向凸轮连接轴凸轮面所在外圆设有内环锁紧面，所述凸轮面上设有锁紧滚子，且两相邻锁紧滚子之间设有预紧弹簧，该离合器还设有螺旋变运动拔叉机构，所述螺旋变运动拔叉机构包括内拨叉、外拨叉，所述内拨叉靠箱盖一侧设置，所述内拨叉沿周向均布有轴向凸出的内叉齿，所述外拨叉沿周向均布有轴向凸出的外叉齿，所述内叉齿和外叉齿设于两相邻锁紧滚子之间且沿周向错开，所述内拔叉、外拔叉的相对端面分别加工有双向螺旋滚槽，所述双向螺旋槽内设有钢球，所述箱盖上安装电磁激励线圈；电磁激励线圈通电后产生磁场，并作用在内拨叉上使内拨叉沿轴向移动，钢球在双向螺旋滚槽内滚动使内拨叉的轴向移动变成内拨叉和外拔叉之间的圆周相对分离运动，内叉齿、外叉齿向相反方向推动两相邻的锁紧滚子沿凸轮面移动并压缩预紧弹簧，从而使离合器解锁；当电磁激励线圈断电时，无磁力作用，螺旋变运动拔叉机构失效，锁紧滚子在预紧弹簧的推力作用下卡合在凸轮面与内环锁紧面之间，将双向凸轮连接轴和外毂连接轴锁合在一起。

优选的，所述双向凸轮连接轴的外圆在相邻两凸轮面之间设有弹簧定位面，所述预紧弹簧通过弹簧卡扣定位在弹簧定位面上。

优选的，所述内叉齿、外叉齿设有推动锁紧滚子沿凸轮面移动的圆弧形楔面。

优选的，所述锁紧滚子沿双向凸轮连接轴的周向设有6个。

本发明采用的技术方案，锁紧滚子、预紧弹簧、凸轮面和内环锁紧面组成自锁机构，具有双向自锁功能，可正反传递扭矩。

当电磁激励线圈通电后，利用电磁铁的磁力控制螺旋变运动拔叉机构直线运动，再借助螺旋变运动拔叉机构自身的双向螺旋滚道结构，将螺旋变运动拔叉机构的直线运动转换成内、外拔叉的圆周相对分离运动，对自锁机构解锁。当电磁激励线圈断电时，无磁力作用，螺旋变运动拔叉机构失效，自锁机构作用，锁紧滚子在预紧弹簧的推力作用下卡合在凸轮面与内环锁紧面之间，将双向凸轮连接轴和外毂连接轴锁合在一起。

因此，在转向系统正常工作时，转向管柱与转向器是断开，当转向异常时，又能使转向管柱与转向器即时自动连接，恢复成人手操作的机械转向，保证驾驶安全。

综上，本发明的有益效果为：

1、结构巧妙、紧凑轻便。

2、采用锁紧滚子，滚动磨擦，效率高，磨损小。

3、自锁机构采用多滚子，双向自锁，实现正反方向传递扭矩，无空行程。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：

图1是本发明双向电磁式超越离合器的结构示意图；

图2是图1的b-b处剖面示意图；

图3是外拨叉的结构示意图；

图4是图3的右视图；

图5是图3的a处局部放大示意图；

图6是内拨叉的结构示意图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例的附图对本发明实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本发明的保护范围。

如图1所示，一种双向电磁式超越离合器，包括安装有箱盖11的箱体1以及穿入箱体1内的双向凸轮连接轴3、外毂连接轴4，所述双向凸轮连接轴3与转向管柱相连接，所述外毂连接轴4与转向器相连接，所述双向凸轮连接轴3的轴端插入外毂连接轴轴端的轴孔内。

其中，如图1和图2所示，双向凸轮连接轴3沿圆周向均布有若干个凸轮面31，所述外毂连接轴的轴孔环绕双向凸轮连接轴凸轮面所在外圆设有内环锁紧面41，所述凸轮面31上设有锁紧滚子32，且两相邻锁紧滚子32之间设有预紧弹簧33。

如图1和图2所示，该离合器还设有螺旋变运动拔叉机构2，所述螺旋变运动拔叉机构2包括外套在双向凸轮连接轴3外圆上且沿轴向顺序设置的内拨叉21、外拨叉22，内拨叉21靠箱盖11一侧设置。

如图3至图6所示，所述内拔叉21、外拔叉22的相对端面分别加工有双向螺旋滚槽，即内拔叉21上的内槽211，外拨叉22上的外槽221。所述双向螺旋槽内设有钢球23，所述内拨叉21沿周向均布有轴向凸出的内叉齿212，所述外拨叉22沿周向均布有轴向凸出的外叉齿223，外拨叉22沿周向均布有外凸耳222，外叉齿223从外凸耳222径向外端沿轴向延伸出去。所述内叉齿212和外叉齿223设于两相邻锁紧滚子32之间且沿周向错开。

其中，内叉齿212、外叉齿223与锁紧滚子32作用的齿面为圆弧形楔面，既保证了解锁效果，又防止滚子逃出工作齿面，出现死点等致命风险。

箱盖11上安装电磁铁，电磁铁包括电磁激励线圈12、电磁铁底座，当转向系统正常工作时，电磁激励线圈12通电，离合器分离，使转向管柱与转向器断开，实现先进的线控转向功能；当转向系统出现异常时，电磁激励线圈12断电，离合器合上，使转向管柱与转向器连接，恢复机械转向操作，保证驾驶安全。

具体来说，电磁激励线圈12通电后产生磁场，并作用在内拨叉21上使内拨叉21沿轴向向箱盖11方向移动，而外拔叉22由于端面顶在了电磁铁底座上，轴向不能移动，只能圆周旋转运动。钢球23在双向螺旋滚槽内滚动使内拨叉21的轴向移动变成内拨叉21和外拔叉22之间的圆周相对分离运动，内叉齿212、外叉齿223向相反方向推动两相邻的锁紧滚子32沿凸轮面31移动并压缩预紧弹簧33，从而使离合器解锁，当电磁激励线圈12断电时，无磁力作用，螺旋变运动拔叉机构2失效，锁紧滚子32在预紧弹簧33的推力作用下卡合在凸轮面31与内环锁紧面41之间，将双向凸轮连接轴3和外毂连接轴4锁合在一起。

另外，本实施例中，如图2所示，锁紧滚子31沿双向凸轮连接轴3的周向设有6个，对应的凸轮面31凸轮面也设有6个，而预紧弹簧33设有3个。凸轮面31的角度与摩擦系数有关，保证产生最大摩擦系数下的角度，就是角度设计原则。

双向凸轮连接轴3的外圆在相邻两凸轮面31之间设有弹簧定位面，预紧弹簧33通过弹簧卡扣定位在弹簧定位面上，使预紧弹簧33可以周向压缩或者放松，但不能轴向移动。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本发明包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。