车辆传动系统双向自动离合器的制作方法

本发明涉及一种车辆传动系统双向自动离合器。

背景技术：

目前，在车辆上所采用的离合器以摩擦片式居多，可以说它有着较好的可靠性，能够完成预期的使用周期。但不足的是它只能将发动机动力持续地输出，却不能长时间地将动力切断。包括较高档次的自动档车辆也概莫能外，它也只能是在换档的瞬间将离合器分离，或是两个离合器交替使用。总之，此类离合器是无法长时间切断动力的。这种无法长时间切断或分离动力的情况，势必会给行驶中的车辆带来一些不必要时段的联动。事实证明，当车辆停止加速时，由于上述离合器这种无条件地、持续的动力联动，直接导致车辆惯性急剧下降，大幅降低了车辆应有的滑行里程。更为严重的是，处在联动中的所有传动机件也包括发动机均为压合强制联接状态，这无疑会增大上述诸件的磨损，升高车辆行驶中的噪音。这种不必要的联动会给车辆节能减排，保证车辆各部的使用周期造成极大的伤害。

技术实现要素：

本发明是针对上述传统离合器的缺陷，所提供的一款新式产品。它既能有效地双向输送动力，又能根据车辆行驶中的工况所需适时地将动力分离，真正使车辆实现节能减排，降低车辆行驶噪音，延长部件使用寿命。

双向自动离合器包括主动盘，它与动力输入轴联接方式可选择键式插装或制为一体。它的外围设计有数个呈中高侧低的异形平面，用以做为滚柱轨道。该盘其一侧面突出一相对小径，是支撑弹簧安装的载体。

作为本结构的主件中盘，它套装在主动盘外围，其特征为：它的基形为筒形，其圆周设计有贯通壳壁的数个滚柱承孔，该孔呈长方形，其数量与所使用的滚柱相同且等距均分，孔的方位与主动盘表面的滚柱轨道相互对应。该中盘连同滚柱同处于主动盘和被动盘之间，其内径与主动盘大径滑动配合，外径与被动盘相间装配，其侧端有一小径缩口与主动盘小径配装。中盘的作用是携带滚柱并保证滚柱的等距存在和同步运动。同时，它承担接受来自磁化半圆盘的引力，带动滚柱变位以改变动力传递方向。

本离合器另一主件是被动盘，它内径呈圆口盆形，其空间盛装主动盘、中盘及滚柱。该盘外径为规则圆，芯部缩口为内键孔与动力输出轴装为一体。被动盘的作用是将主动盘及滚柱的动力传递至动力输出轴。

界于离合器主动盘和被动盘之间的滚柱，它是该两盘中介性离合件，其内端沿主动盘提供的轨道运动，中部受中盘的定位和控制，外端与被动盘内径为离合关系。

本离合器的自动控制组件，包括磁化半圆盘、电磁开关和开关推杆。当电磁开关通电时，其开关推杆及磁化半圆盘即会向中盘侧翼移动，磁化半圆盘磁力将中盘吸引后该盘即会相对性停转发生角度转换，使主动盘和被动盘反向结合传递动力。

已述的本离合器主动盘和中盘的滑动配合，中盘的角度变化是以主动盘的大径为轴的。也就是说，在设计上中盘的内径是大于主动盘外径的，二者可以旋转滑动。主动盘上滚柱轨道又深度切削，使的该部两盘间距更大，但因滚柱的添入，就出现了两盘间隙过盈不得相互转动，两盘的滑动就限制在了主动盘滚柱轨道区域之内。再因为支撑弹簧的作用，它一端以主动盘为支点，另一端支撑中盘，在被动盘内其弹力将中盘及随动的滚柱推向主动盘滚柱轨道的a点，满足了主动盘和被动盘通过滚柱的结合条件。

做为一种改进和技术提升，本发明与传统单向驱动器或是超越离合器相比，在结构和功能上均有质的区别。本品之所以称之谓双向自动离合器，是因为它具备两种双向动力传递功能，且为自动化控制。一是它的双向结合功能，即反向正向均可输出动力，使车辆满足前后行驶的需要(这是单向驱动器不具备的)二是它具有双向分离的功能，即车辆惯性状态下产生的对发动机的反向驱动力，本离合器能及时将其分离，不管是车辆前进还是倒车均为如此。具有这一双向可结合、双向可分离动力的功能的意义在于：如是电动汽车安装本品，其表现为电动机正反两个方向均可以输出动力，以完成其前行与倒车。当电动汽车停止加速时，本离合器能及时分离电动机、变速器或减速器与驱动桥之间的动力联动，使电动机等诸件停止转动，有效地降低了上述件因旋转引起的磨损及产生的噪音，也因此提高了电车的行驶惯性，增加行驶里程而节省电能。如是常规车辆安装本离合器，其离合功能理论上看与电动汽车并无大的区别。但就实际而言，当常规车辆停止加速，发动机所产生的阻力对车辆的惯性影响程度是远大于电动机的。确切地说电动汽车的上述联动是小扭矩配合联动；而常规发动机汽车为大扭矩压合联动，这种压合式联动给传动系统及发动机带来的磨损伤害是巨大的。再者，使车辆惯性的丧失给车辆造成的能源浪费也是不可低估的。上述车辆安装本品后，即会避免上述负面缺陷的发生。

作为一项特种设计，来满足车辆的特殊工况。当汽车在下长坡，陡坡路段行驶时，交通法规要求须有发动机制动来附助车辆的安全。为此，本品特别设计了如上所述的自动控制装置，实施了本离合器与刹车电子信号指令(或其它相关机械)推动件的互动，借以实现本离合器特殊条件下的结合，以确保发动机制动在上述路况下的存在。

如上所述，本发明功能独到，解决了车辆长期以来顾此失彼的相关难题，兼顾了分离动力与保留必要的发动机制动两者之间矛盾的统一，并将这种实现方式纳入自动化控制之中，本品还兼有设计合理，安装方便等优势，在车辆变速器或减速器、驱动桥上均可选位安装。

附图说明

结合附图对本发明做进一步详细说明。

图1为本发明整体结构示意图。

图2为本发明的主动盘、中盘、滚柱及支撑弹簧的组合示意图。

图3为本发明的主动盘结构示意图。

图4为本发明的被动盘结构示意图。

图5为本发明的磁化半圆盘示意图。

图6为本发明的中盘示意图。

图中：1为动力输入轴、2为轴承、3为磁化半圆盘、4、电磁开关、5开关推杆、6为被动盘、7为中盘、8为滚柱、9为主动盘、10为油封、11为变速箱体、12为动力输出轴、13为支撑弹簧、14为滚柱承孔、15为主动盘大径、16为滚柱轨道、17为a点、18为b点、19为弹簧位。

具体实施方式

如图1所示，本双向自动离合器，包括主动盘9，其芯部为内式键与动力输入轴1插合联接。动力输入轴1用轴承2承装在变速器箱体11，并以油封10密封箱内油脂。主动盘9的外围制有数个中高侧低的滚柱轨道16(如图3所示)。在主动盘9的其一端面凸设一相对小径为弹簧位19，它是支撑弹簧13环绕的载体。主动盘9的外径套装中盘7，它以主动盘9的大径15为支点，两者滑动配合。

做为离合器的中盘7，如图1、图2、图6所示，该盘形似筒状的壳体上均布着数个滚柱承孔14，该孔贯通盘壁。滚柱承孔14所处的方位与设计在主动盘9外围的滚柱轨道16有着密切地相对应关系，但该孔相对主动盘9上的滚柱轨道16而言，各滚柱承孔14并不安装在滚柱轨道16的中心点上，而是在支撑弹簧13弹力的作用下错位安装。主动盘9和中盘7之间的支撑弹簧13其弹力的形成，是因为该弹簧的两端分别以上述两盘为支点的。

如图2、图3、图4所示，上述主动盘9中盘7需错位安装，其具体方式及效果为：支撑弹簧13其一端依主动盘9的弹簧座19为支点，另一端(沿图3顺时方向)将中盘7推至a点17，a点17相对于被动盘6的内径而言，滚柱8正处于两盘之间的窄狭带，故滚柱8得以将主动盘9和被动盘6楔合并传递动力。这个传递方向正是发动机旋转和车辆前进的方向。由此可见，本双向自动离合器的原始设计就将离合器的结合预定在了车辆前进的位置，而且这个预设的位置在不需要发动机制动和倒车(电车)时，是常态不变的。

如图4所示，本离合器的另一主件被动盘6，它内径呈圆口盆状，以盛装主动盘9、中盘7、滚柱8。被动盘6的外径为规则圆形，芯部缩口为内键与动力输出轴12插装。被动盘6的作用是，它除了容纳上述诸件之外，还承担将主动盘9及滚柱8传递的动力转递给动力输出轴12。

界于离合器主动盘9和被动盘6之间安装在中盘7上的滚柱8是两盘间中介动力的离合件，其运动轨迹内侧沿主动盘9提供的滚柱轨道16运行，中部受中盘7的辖制共同动作，外端与被动盘6的内壁离合。它可根据车辆运行中的不同工况的需要，适时地将动力结合或分离。

本双向自动离合器的控制组件，包括磁化半圆盘3，如图5所示，电磁开关4和开关推杆5。利用上述组件即可达到自动控制该自动离合器以下两种工况的目的：一种是车辆行驶在下坡道需要发动机制动时，实现离合器的反向结合。其方式是采集刹车系统给出的电子信号(如车灯线路等)，用以指令电磁开关4及开关推杆5动作。安装在开关推杆5上的磁化半圆盘3在电磁开关4及开关推杆5的推动下接近中盘7的侧面，中盘7即在磁化半圆盘3的磁引作用下受阻而短暂滞停。此时的中盘会克服弹簧13的弹力做出相对于主动盘9迟后的运动，并连同装在其上的滚柱8从轨道a点17移至b点18(如图3所示)。又因此时的被动盘6转速高于主动盘9，故被动盘6反向将滚柱8楔压在主动盘9的b点18上，将发动机和传动系统的动力传递反向联接起来。以达到交规要求“下坡道不得滑行”。第二种情况是如何实现传动系统动力的反向传动以满足倒车之要求，(尤其是靠电动机反转倒车的电动汽车)此时动力的反向传动与上述的传递原理，即离合器的反向结合是完全相同的。只是电磁开关4动作时的指令信号来源不相同，这时需要采集的电子信号是倒车系统的(如倒车灯开关等相关电路的信号)，来适时指挥本离合器的反向结合。