专利名称：前桥离合器组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及机动车部件技术领域，尤其是涉及一种前桥离合器组件。
背景技术：
四驱机动车里，分动箱中输出有2根传动轴一根通往后桥，一根通往前桥。这样，机动车在行驶中，分动箱将动力通过传动轴传动到前、后桥上。在2驱时,只需要动力传动到后桥驱动轴上就可以带动机动车正常行驶。在路况不好或者爬坡载重很多的情况下，需要用4轮驱动。此时，分动箱需要同时将动力通过传动轴传动到前桥驱动轴上，因此需要前桥离合器按要求来切换机动车的2驱与4驱。早期的前桥离合器是安装在前桥车轮轮毂上的手动装置，其实现从2驱切换至4驱或者4驱切换至2驱时，需要停车且人员下车后，手动拧转切换装置，然后驱动机动车完成切换。显然，如此方式非常麻烦。为了解决以上问题，出现了气动真空前桥离合器，但是此种离合器需要机动车空压机提供动力源，一旦机动车空压机失效则该离合器即无法正常工作。因此，现在又出现了电动式离合器，利用电机带动一系列齿轮来传动进而达到离合功能。该离合器在机动车行驶、静止状态下都能正常使用，较为方便。其缺陷在于1、离合过程中，会经常出现一次无法成功的情况，为此，电机需要不停的进行启动或者持续工作直至离合器离合到位，从而不仅浪费大量能源，且极易造成电机烧毁。2、齿条轴位于壳体内部，致使该齿条轴和齿套拨叉装配时需要极高的装配技巧。3、电机通过大齿轮和齿条轴动力连接的方式较为复杂。4、为了在装配时起安装初始位置的标记的作用，同时卸载掉电机正常工作断电后的冲击力对涡卷弹簧的压缩需要，大齿轮多设有缺口，致使其工作时易于打齿，从而易于损坏。5、涡卷弹簧易于折断。
发明内容
针对上述现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种前桥离合器组件，它具有电机无需频繁启动或持续工作，从而较为节能且不易造成电机的损毁的特点。进一步，它具有操作者无需较高技巧即可进行齿条轴和齿套拨叉的装配、大齿轮和齿条轴动力连接的方式简单、大齿轮工作时不易打齿、涡卷弹簧使用寿命较长的特点。为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是前桥离合器组件，包括连接在一起的上箱和下箱，该上箱内设有电机和微动开关，该下箱内设有大齿轮和齿条轴，其中，电机通过大齿轮和齿条轴动力连接，所述大齿轮联动有涡卷弹簧，且涡卷弹簧和微动开关联动。所述齿条轴的一端伸出至下箱之外。所述上箱内设有蜗杆，该蜗杆和电机动力连接；下箱内竖向的枢接有双联齿轮和中心齿轮轴,该双联齿轮包括小齿和大齿,大齿轮套于该中心齿轮轴上部,且该中心齿轮轴和齿条轴呈“十”字形啮合，同时，小齿和大齿轮啮合，大齿和蜗杆形成涡轮蜗杆机构。
所述中心齿轮轴上套有弹簧挡块，该弹簧挡块上设有弹簧卡槽，涡卷弹簧的内端插在该弹簧卡槽内；同时，该中心齿轮轴上固定有开关挡块，该开关挡块包括竖板，该涡卷弹簧的外端勾于竖板上，且大齿轮上设有挡板，挡板插于涡卷弹簧的外端和竖板之间。所述涡卷弹簧的厚度为I. 4mm。所述涡卷弹簧和微动开关联动的方式为涡卷弹簧通过开关挡块和微动开关相配。所述上箱内部设有通电轨道，大齿轮上设有三爪片，该三爪片和通电轨道电连接。所述上箱为塑料材质制备，下箱为铝制材料制备。本发明和现有技术相比所具有的优点是1、电机无需频繁启动或持续工作,从而较为节能且不易造成电机的损毁。本发明的前桥离合器组件中所使用的电机带动齿条轴运行到极限位置后，涡卷弹簧会储备一定的弹性势能。此时电机即可停止工作，依靠该涡卷弹簧的弹性势能势，能够使机动车前桥中变速齿轮转动啮合好，将齿轮推(拉)至要求的工作位置，无需电机频繁启动或持续工作。2、操作者无需较高技巧即可进行齿条轴和齿套拨叉的装配。本发明的前桥离合器组件的齿条轴相对于原有技术的齿条轴而言，长度得到了增长，从而一端伸出至下箱外部。这样，可以在整个前桥离合器组件安装完成后，再将齿条轴连接至齿套拨叉。由于此时的齿条轴已经被固定，所以齿条轴和齿套拨叉的装配极为简单，无需较高的操作技巧。3、大齿轮和齿条轴动力连接的方式简单。本发明的前桥离合器组件的电机通过大齿轮和齿条轴之间的齿轮传动、涡轮蜗杆机构传动、“十”字形啮合传动等方式实现了动力的传动。这些传动方式均较为常见，结构较为简单，且具有传动较为稳定的特点。4、大齿轮工作时不易打齿。本发明的大齿轮无需设置缺口即可进行安装，从而具备采用全齿的条件，进而在工作时不会出现打齿现象。5、涡卷弹簧使用寿命较长。原有技术的蜗卷弹簧的厚度多采用为I. 75mm，该蜗卷弹簧虽然能够储存足够势能，但是易于折断。本发明的蜗卷弹簧的厚度优选为I. 4mm，经试验能够达到60000次以上的使用需要。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明图I是本发明的实施例的立体分解结构示意图；图2是本发明的下箱及其连接部件的立体分解结构示意图；图3是本发明的上箱及其连接部件的立体分解结构示意图；图4是本发明的上箱的仰视图。图中11、上箱，12、下箱；20、齿条轴；30、双联齿轮，31、小齿，32、大齿；40、中心齿轮轴，41、大齿轮，411、挡板，412、三爪片，42、涡卷弹簧，43、弹簧挡块，431、弹簧卡槽，44、开关挡块，441、竖板；50、电机；60、蜗杆；70、微动开关；80、通电轨道。
具体实施例方式以下所述仅为本发明的较佳实施例，并不因此而限定本发明的保护范围。实施例，见图I至图4所示前桥离合器组件，包括连接在一起的上箱11和下箱12。该上箱11内设有电机50和微动开关70，该下箱12内设有大齿轮41、涡卷弹簧42和齿条轴20。其中，电机50通过大齿轮41和齿条轴20动力连接。即，电机50通过大齿轮41驱动齿条轴20伸缩，而齿条轴20和齿套拨叉连接。同时，大齿轮41联动涡卷弹簧42，且涡卷弹簧42和微动开关70联动。S卩，大齿轮41旋转的同时带动涡卷弹簧42储存势能，且涡卷弹簧42储存足够势能后将微动开关70打开。由于微动开关70控制电机50，故此时电机50停止旋转。这样，借助涡卷弹簧42所储备的弹性势能实现了齿条轴20的往返收缩，避免了电机50的频繁启动或持续工作。优化的为了便于齿条轴20和齿套拨叉的连接，齿条轴20的一端伸出至下箱12之外。继续优化，上箱11内设有蜗杆60，该蜗杆60和电机50动力连接。S卩，电机50带动蜗杆60旋转。下箱12内竖向的枢接有双联齿轮30和中心齿轮轴40。该双联齿轮30包括固定于同一轴上的小齿31和大齿32。大齿轮41固定于该中心齿轮轴40上部,且该中心齿轮轴40和齿条轴20呈“十”字形啮合。S卩，中心齿轮轴40呈竖直状态、齿条轴20呈水平状态，且中心齿轮轴40能够带动齿条轴20伸缩。具体的，小齿31和大齿轮41啮合，大
齿32和蜗杆60形成涡轮蜗杆机构。这样，传动过程为电机50带动蜗杆60旋转，蜗杆60带动大齿32旋转，大齿32和小齿31同步旋转，从而小齿31带动大齿轮41旋转，大齿轮41驱动中心齿轮轴40旋转，中心齿轮轴40拨动齿条轴20伸缩。以上所用传动机构均较为常见，从而不仅简单，且动力损耗较小。进一步，中心齿轮轴40上套有弹簧挡块43，该弹簧挡块43上设有弹簧卡槽431，润卷弹黃42的内端插在该弹黃卡槽431内。即，弹黃挡块43能够以中心齿轮轴40为轴且相对于中心齿轮轴40进行旋转。同时，该中心齿轮轴40上固定有开关挡块44，该开关挡块44包括竖板441,该涡卷弹簧42的外端勾于竖板441上,且大齿轮41上设有挡板411,挡板411插于涡卷弹簧42的外端和竖板441之间。S卩，挡板411通过竖板441带动中心齿轮轴40旋转，且带动涡卷弹簧42外端转动。这样，涡卷弹簧42的工作原理为在正常工作状态下，涡卷弹簧42起缓冲作用。S卩，当大齿轮41由电机50带动旋转后，开关挡块44旋转后与微动开关70接触片接触，电机50断电。但电机50在惯性作用下，仍会转动数圈。此时，中心齿轮轴40被齿条轴20限位不会再转动，而涡卷弹簧42的压缩，有效保护了电机50和齿轮不会损坏。若齿条轴20未收缩或推出到极限位置，开关挡块44不会接触微动开关70，则电机50不会停止工作，电机50会带动大齿轮41继续旋转，从而大齿轮41带动涡卷弹簧42压缩而储存能量。其中，涡卷弹簧42储能的作用为机动车由二驱转换到四驱时，机动车为静止状态，齿条轴20上配合的前桥内的齿套上的齿轮，有可能出现齿轮啮合不到位的情况，齿条轴20不能收缩回极限位置，开关档块44即无法切断电机50的电源，电机50会一直提供动力，使涡卷弹簧42压缩储存弹性势能。由于传动装置中具有涡轮蜗杆机构，形成自锁，使涡卷弹簧42的弹性势能得到保存。此时。人为给机动车前进或者后退的动力，机动车轮胎转动，前桥内的齿轮组转过到啮合位置，蜗卷弹簧42的弹性势能即可将齿条轴20拉到极限位置，实现机动车转换至四驱的功能。继续优化，该涡卷弹簧42的厚度为I. 4mm。这样的厚度能够较好的延长其使用寿命。优化的涡卷弹簧42和和微动开关70联动的方式为涡卷弹簧42通过开关挡块44和微动开关70相配。S卩，开关挡块44在旋转的过程中带动涡卷弹簧42的外端旋转而存储势能，且旋转至某位置后拨动微动开关70。
出于信息反馈的需要，上箱11内部设有通电轨道80，大齿轮41上设有三爪片412，该三爪片412和通电轨道80相互接触从而实现电连接。这样，三爪片412能够将壳体内部信息反馈至控制面板。为了降低成本，上箱11采用塑料材质制备，下箱12采用铝制材料制备。
权利要求
1.前桥离合器组件，包括连接在一起的上箱(11)和下箱(12)，该上箱(11)内设有电机(50 )和微动开关(70 )，该下箱(12 )内设有大齿轮(41)和齿条轴(20 )，其中，电机(50 )通过大齿轮(41)和齿条轴(20)动力连接，其特征在于所述大齿轮(41)联动有涡卷弹簧(42)，且涡卷弹簧(42)和微动开关 (70)联动。
2.根据权利要求I所述的前桥离合器组件，其特征在于所述齿条轴(20)的一端伸出至下箱(12)之外。
3.根据权利要求I所述的前桥离合器组件，其特征在于所述上箱(11)内设有蜗杆(60),该蜗杆(60)和电机(50)动力连接；下箱(12)内竖向的枢接有双联齿轮(30)和中心齿轮轴(40)，该双联齿轮(30)包括小齿(31)和大齿(32)，大齿轮(41)套于该中心齿轮轴(40)上部，且该中心齿轮轴(40)和齿条轴(20)呈“十”字形啮合，同时，小齿(31)和大齿轮(41)啮合，大齿(32)和蜗杆(60)形成涡轮蜗杆机构。
4.根据权利要求3所述的前桥离合器组件，其特征在于所述中心齿轮轴(40)上套有弹簧挡块(43)，该弹簧挡块(43)上设有弹簧卡槽(431)，涡卷弹簧(42)的内端插在该弹簧卡槽(431)内；同时，该中心齿轮轴(40)上固定有开关挡块(44)，该开关挡块(44)包括竖板(441)，该涡卷弹簧(42)的外端勾于竖板(441)上，且大齿轮(41)上设有挡板(411)，挡板(411)插于涡卷弹簧(42)的外端和竖板(441)之间。
5.根据权利要求4所述的前桥离合器组件，其特征在于所述涡卷弹簧(42)的厚度为I.4mm。
6.根据权利要求4所述的前桥离合器组件，其特征在于所述涡卷弹簧(42)和微动开关(70)联动的方式为涡卷弹簧(42)通过开关挡块(44)和微动开关(70)相配。
7.根据权利要求I所述的前桥离合器组件，其特征在于所述上箱(11)内部设有通电轨道(80)，大齿轮(41)上设有三爪片(412)，该三爪片(412)和通电轨道(80)电连接。
8.根据权利要求I至7中任一项所述的前桥离合器组件，其特征在于所述上箱(11)为塑料材质制备，下箱(12)为银制材料制备。
全文摘要
本发明公开了一种前桥离合器组件，包括连接在一起的上箱和下箱，该上箱内设有电机和微动开关，该下箱内设有大齿轮和齿条轴，其中，电机通过大齿轮和齿条轴动力连接，所述大齿轮联动有涡卷弹簧，且涡卷弹簧和微动开关联动。优化后，该齿条轴的一端伸出至下箱之外。本发明所具有的优点是电机无需频繁启动或持续工作，从而较为节能且不易造成电机的损毁；操作者无需较高技巧即可进行齿条轴和齿套拨叉的装配。
文档编号F16D28/00GK102979833SQ201210489260
公开日2013年3月20日 申请日期2012年11月26日 优先权日2012年11月26日
发明者顾武军 申请人:宁波市江北名正电机有限公司