电动指销式静态接合双向离合器

摘要

本发明公开了一种电动指销式静态接合双向离合器。电动指销阀未通电时，在回位弹簧作用下，电动指销末端不接触输出盘端面，离合器处于分离状态；电动指销阀通电时，电动指销末端进入输出盘的弧形环槽，在电动指销的驱动下，输入盘推动输出盘同步旋转，从而实现输入盘和输出盘的同步传动。该离合器包括两对电动指销阀和弧形环槽，可通过控制电磁线圈的通电与否实现动力的双向传递。

权利要求

1.一种电动指销式静态接合双向离合器，包括输入盘(1)、输出盘(6)，所述输入盘(1)设有输入盘轴(1a)，所述输出盘(6)通过轴承(7)和轴承挡圈(8)安装在输入盘轴(1a)上，所述输入盘(1)与输出盘(6)的两个相对端面始终处于非接触状态；其特征在于：它还包括第一电动指销阀(2)、第二电动指销阀(3)、第三电动指销阀(4)、第四电动指销阀(5)；

所述输入盘(1)的远离输出盘(6)的一端面上设有第一圆柱形承孔(1d)、第二圆柱形承孔(1e)、第三圆柱形承孔(1f)、第四圆柱形承孔(1g)，所述第一圆柱形承孔(1d)和第二圆柱形承孔(1e)以输入盘(1)的轴线对称，第三圆柱形承孔(1f)和第四圆柱形承孔(1g)以输入盘(1)的轴线对称；所述输入盘(1)的靠近输出盘(6)的端面上设有第一圆柱形通孔(1h)、第二圆柱形通孔(1i)、第三圆柱形通孔(1j)、第四圆柱形通孔(1k)；所述第一圆柱形通孔(1h)的中心线与第一圆柱形承孔(1d)的中心线重合；所述第二圆柱形通孔(1i)的中心线与第二圆柱形承孔(1e)的中心线重合；第三圆柱形通孔(1j)的中心线与第三圆柱形承孔(1f)的中心线重合；所述第四圆柱形通孔(1k)的中心线与第四圆柱形承孔(1g)的中心线重合；

所述第一电动指销阀(2)的一外端设有与第一滑动铁心(2d)固定连接的第一电动指销(2f)；所述第二电动指销阀(3)的一外端设有与第二滑动铁心(3d)固定连接的第二电动指销(3f)；所述第三电动指销阀(4)的一外端设有与第三滑动铁心(4d)固定连接的第三电动指销(4f)；所述第四电动指销阀(5)的一外端设有与第四滑动铁心(5d)固定连接的第四电动指销(5f)；

所述第一电动指销阀(2)通过第一盖板(2g)固定安装到输入盘(1)的第一圆柱形承孔(1d)内，且使第一电动指销(2f)位于输入盘(1)的第一圆柱形通孔(1h)内；所述第二电动指销阀(3)通过第二盖板(3g)固定安装到输入盘(1)第二圆柱形承孔(1e)内，且使第二电动指销(3f)位于输入盘(1)的第二圆柱形通孔(1i)内；所述第三电动指销阀(4)通过第三盖板(4g)固定安装到输入盘(1)的第三圆柱形承孔(1f)内，且使第三电动指销(4f)位于输入盘(1)的第三圆柱形通孔(1j)内；所述第四电动指销阀(5)通过第四盖板(5g)固定安装到输入盘(1)第四圆柱形承孔(1g)内，且使第四电动指销(5f)位于输入盘(1)的第四圆柱形通孔(1k)内；

所述输出盘(6)靠近输入盘(1)的端面上还设有两个以输入盘(1)的轴线对称分布的第一弧形环槽(6a)和两个以输入盘(1)的轴线对称分布的第二弧形环槽(6b)；

所述每个第一弧形环槽(6a)的宽度与第一电动指销(2f)的直径、第二电动指销(3f)的直径均相等；所述每个第一弧形环槽(6a)的中心线半径与第一电动指销(2f)轴线到输入盘轴(1a)轴线的距离、第二电动指销(3f)轴线到输入盘轴(1a)轴线的距离均相等；所述每个第一弧形环槽(6a)对应的圆心角为60 150°；所述每个第一弧形环槽(6a)的一端深度为零，~每个第一弧形环槽(6a)的另一端深度与第一电动指销(2f)最大伸出长度、第二电动指销(3f)最大伸出长度均相等，每个第一弧形环槽(6a)的中间部分深度从零逐渐平滑过渡到第一电动指销(2f)最大伸出长度；

所述每个第二弧形环槽(6b)的宽度与第三电动指销(4f)的直径、第四电动指销(5f)的直径均相等；所述每个第二弧形环槽(6b)的中心线半径与第三电动指销(4f)轴线到输入盘轴(1a)轴线的距离、第四电动指销(5f)轴线到输入盘轴(1a)轴线的距离均相等；所述每个第二弧形环槽(6b)对应的圆心角为60 150°；所述每个第二弧形环槽(6b)的一端深度为零，~每个第二弧形环槽(6b)的另一端深度与第三电动指销(4f)最大伸出长度、第四电动指销(5f)最大伸出长度均相等，每个第二弧形环槽(6b)的中间部分深度从零逐渐平滑过渡到第三电动指销(4f)最大伸出长度。

说明书

电动指销式静态接合双向离合器

技术领域

[0001] 本发明涉及一种离合器，更确切的说是一种电动指销式静态接合双向离合器。

背景技术

[0002] 现有的电磁离合器可分为：摩擦片式电磁离合器、牙嵌式电磁离合器、磁粉离合器、转差式电磁离合器等。摩擦片式电磁离合器接合时通过电磁线圈通电产生的电磁力压紧主动摩擦片和从动摩擦片产生的摩擦力传递扭矩，传递大扭矩时必须增大输入盘和输出盘的径向尺寸、增大电磁线圈通电电流、增加主动摩擦片和从动摩擦片的片数，因此存在体积大、转速低和耗电功率大等缺点；牙嵌式电磁离合器传输扭矩大，接合时要求转速差低，存在耗电功率较大的缺点；磁粉离合器响应快，可根据电流大小实现精度的微调，但存在耗电功率大、较大滑差时温升高、成本高等缺点；转差式电磁离合器工作时，主、从动部分必须存在某一转速差才有转矩传递，而且转子中的涡流会产生热量，该热量与转速差成正比。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于克服现有电磁离合器的不足，提供一种传递扭矩大、转速高和耗电功率小、新型结构的电动指销式静态接合双向离合器。

[0004] 本发明的技术方案如下：

[0005] 一种电动指销式静态接合双向离合器，包括输入盘、输出盘，所述输入盘设有输入盘轴，所述输出盘通过轴承和轴承挡圈安装在输入盘轴上，所述输入盘与输出盘的两个相对端面始终处于非接触状态。

[0006] 其特征在于：它还包括第一电动指销阀、第二电动指销阀、第三电动指销阀、第四电动指销阀。

[0007] 所述输入盘的远离输出盘的一端面上设有第一圆柱形承孔、第二圆柱形承孔、第三圆柱形承孔、第四圆柱形承孔，所述第一圆柱形承孔和第二圆柱形承孔以输入盘的轴线对称，第三圆柱形承孔和第四圆柱形承孔以输入盘的轴线对称，且第一圆柱形承孔和第三圆柱形承孔相对输入盘的轴线呈一定角度布置；所述输入盘的靠近输出盘的端面上设有第一圆柱形通孔、第二圆柱形通孔、第三圆柱形通孔、第四圆柱形通孔；所述第一圆柱形通孔的中心线与第一圆柱形承孔的中心线重合；所述第二圆柱形通孔的中心线与第二圆柱形承孔的中心线重合；第三圆柱形通孔的中心线与第三圆柱形承孔的中心线重合；所述第四圆柱形通孔的中心线与第四圆柱形承孔的中心线重合。

[0008] 所述第一电动指销阀的一外端设有与第一滑动铁心固定连接的第一电动指销；所述第二电动指销阀的一外端设有与第二滑动铁心固定连接的第二电动指销；所述第三电动指销阀的一外端设有与第三滑动铁心固定连接的第三电动指销；所述第四电动指销阀的一外端设有与第四滑动铁心固定连接的第四电动指销。

[0009] 所述第一电动指销阀通过第一盖板固定安装到输入盘的第一圆柱形承孔内，且使第一电动指销位于输入盘的第一圆柱形通孔内；所述第二电动指销阀通过第二盖板固定安装到输入盘第二圆柱形承孔内，且使第二电动指销位于输入盘的第二圆柱形通孔内；所述第三电动指销阀通过第三盖板固定安装到输入盘的第三圆柱形承孔内，且使第三电动指销位于输入盘的第三圆柱形通孔内；所述第四电动指销阀通过第四盖板固定安装到输入盘第四圆柱形承孔内，且使第四电动指销位于输入盘的第四圆柱形通孔内。

[0010] 所述输出盘靠近输入盘的端面上还设有两个以输入盘的轴线对称分布的第一弧形环槽和两个以输入盘的轴线对称分布的第二弧形环槽。

[0011] 所述每个第一弧形环槽的宽度与第一电动指销的直径、第二电动指销的直径均相等；所述每个第一弧形环槽的中心线半径与第一电动指销轴线到输入盘轴轴线的距离、第二电动指销轴线到输入盘轴轴线的距离均相等；所述每个第一弧形环槽对应的圆心角为60150°；所述每个第一弧形环槽的一端深度为零，每个第一弧形环槽的另一端深度与第一电~
动指销最大伸出长度、第二电动指销最大伸出长度均相等，每个第一弧形环槽的中间部分深度从零逐渐平滑过渡到第一电动指销最大伸出长度。

[0012] 所述每个第二弧形环槽的宽度与第三电动指销的直径、第四电动指销的直径均相等；所述每个第二弧形环槽的中心线半径与第三电动指销轴线到输入盘轴轴线的距离、第四电动指销轴线到输入盘轴轴线的距离均相等；所述每个第二弧形环槽对应的圆心角为60150°；所述每个第二弧形环槽的一端深度为零，每个第二弧形环槽的另一端深度与第三电~
动指销最大伸出长度、第四电动指销最大伸出长度均相等，每个第二弧形环槽的中间部分深度从零逐渐平滑过渡到第三电动指销最大伸出长度。

[0013] 本发明与现有技术相比，其优点是：

[0014] （1）本发明的电动指销式静态接合双向离合器，通过电动指销对输出盘的推力作用将输入盘的输入扭矩传递至输出盘，体积小、重量轻、传递扭矩大、转速高、传动效率高；

[0015] （2）本发明的电动指销式静态接合双向离合器，接合过程中电动指销在电磁力作用下沿轨迹线滑入弧形环槽的最深处，输入盘与输出盘始终处于非接触状态，接合离合器工作平稳，寿命长。

附图说明

[0016] 图1是本发明实施例电动指销式静态接合双向离合器的左视图。

[0017] 图2是本发明实施例的图1中A-B截面结构示意图。

[0018] 图3是本发明实施例的输出盘的立体图。

[0019] 图4是本发明实施例的第一电磁线圈和第二电磁线圈通电接合状态的图1中A-B截面结构示意图。

[0020] 图5是本发明实施例的第三电磁线圈和第四电磁线圈通电接合状态的图1中C-D截面结构示意图。

[0021] 图中： 1.输入盘 1a.输入盘轴 1b.第一电滑环 1c.第二电滑环 1d.第一圆柱形承孔 1e.第二圆柱形承孔 1f.第三圆柱形承孔 1g.第四圆柱形承孔 1h.第一圆柱形通孔 1i.第二圆柱形通孔 1j.第三圆柱形通孔 1k.第四圆柱形通孔 2.第一电动指销阀 2a.第一阀体 2b.第一隔磁杯 2c.第一电磁线圈 2d.第一滑动铁心 2e.第一回位弹簧 2f.第一电动指销 2g.第一盖板 3.第二电动指销阀 3a.第二阀体 3b.第二隔磁杯 3c.第二电磁线圈 3d.第二滑动铁心 3e.第二回位弹簧 3f.第二电动指销 3g.第二盖板 4.第三电动指销阀 4a.第三阀体 4b.第三隔磁杯 4c.第三电磁线圈 4d.第三滑动铁心 4e.第三回位弹簧 
4f.第三电动指销 4g.第三盖板 5.第四电动指销阀 5a.第四阀体 5b.第四隔磁杯 5c.第四电磁线圈 5d.第四滑动铁心 5e.第四回位弹簧 5f.第四电动指销 5g.第四盖板 6.输出盘 6a.第一弧形环槽 6c.第一弧形环槽深端 6d.第一弧形环槽浅端 6b.第二弧形环槽 
6e.第二弧形环槽深端 6f.第二弧形环槽浅端 7.轴承 8.轴承挡圈。

具体实施方式

[0022] 下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中技术方案进行详细的描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例都属于本发明保护的范围。

[0023] 如图1至图5所示，本发明的电动指销式静态接合双向离合器，包括输入盘1、第一电动指销阀2、第二电动指销阀3、第三电动指销阀4、第四电动指销阀5、输出盘6、轴承7、轴承挡圈8。

[0024] 输入盘1设有输入盘轴1a，输出盘6通过轴承7套装在输入盘轴1a上；轴承7由两个成对安装的圆锥滚子轴承组成，轴承7外侧通过轴承挡圈8固定，输入盘1与输出盘6的两个相对端面始终处于非接触状态。

[0025] 输入盘1的远离输出盘6的一端面上设有第一圆柱形承孔1d、第二圆柱形承孔1e、第三圆柱形承孔1f、第四圆柱形承孔1g，第一圆柱形承孔1d和第二圆柱形承孔1e以输入盘1的轴线对称，第三圆柱形承孔1f和第四圆柱形承孔1g以输入盘1的轴线对称，且第一圆柱形承孔1d和第三圆柱形承孔1f相对输入盘1的轴线呈90°布置；第一圆柱形承孔1d和第二圆柱形承孔1e的顶部设有第一电滑环1b，用于向第一电磁线圈2c和第二电磁线圈3c通电；第三圆柱形承孔1f和第四圆柱形承孔1g的顶部设有第二电滑环1c，用于向第三电磁线圈4c和第四电磁线圈5c通电；输入盘1的靠近输出盘6的端面上设有第一圆柱形通孔1h、第二圆柱形通孔1i、第三圆柱形通孔1j、第四圆柱形通孔1k；第一圆柱形通孔1h的中心线与第一圆柱形承孔1d的中心线重合；第二圆柱形通孔1i的中心线与第二圆柱形承孔1e的中心线重合；第三圆柱形通孔1j的中心线与第三圆柱形承孔1f的中心线重合；第四圆柱形通孔1k的中心线与第四圆柱形承孔1g的中心线重合。

[0026] 第一电动指销阀2由第一阀体2a、第一隔磁杯2b、第一电磁线圈2c、第一滑动铁心2d、第一回位弹簧2e、第一电动指销2f、第一盖板2g组成；第一电动指销阀2通过第一盖板2g固定安装到输入盘1的第一圆柱形承孔1d内，且使第一电动指销2f位于输入盘1的第一圆柱形通孔1h内；第一电动指销阀2的外壳上套有第一隔磁杯2b；第一阀体2a安装在第一隔磁杯
2b内；第一电磁线圈2c安装在第一阀体2a内，第一电磁线圈2c的一端与第一电滑环1b连接，另一端与输入盘1连接；第一滑动铁心2d的一端安装在第一电磁线圈2c内，另一端与第一电动指销2f固定连接；第一回位弹簧2e套在第一滑动铁心2d的外周上，其一端支撑在第一滑动铁心2d的端面上，另一端支撑在输入盘1上。

[0027] 第二电动指销阀3由第二阀体3a、第二隔磁杯3b、第二电磁线圈3c、第二滑动铁心3d、第二回位弹簧3e、第二电动指销3f、第二盖板3g组成；第二电动指销阀3通过第二盖板3g固定安装到输入盘1的第二圆柱形承孔1e内，且使第二电动指销3f位于输入盘1的第二圆柱形通孔1i内；第二电动指销阀3的外壳上套有第二隔磁杯3b；第二阀体3a安装在第二隔磁杯
3b内；第二电磁线圈3c安装在第二阀体3a内，第二电磁线圈3c的一端与第一电滑环1b连接，另一端与输入盘1连接；第二滑动铁心3d的一端安装在第二电磁线圈3c内，另一端与第二电动指销3f固定连接；第二回位弹簧3e套在第二滑动铁心3d的外周上，其一端支撑在第二滑动铁心3d的端面上，另一端支撑在输入盘1上。

[0028] 第三电动指销阀4由第三阀体4a、第三隔磁杯4b、第三电磁线圈4c、第三滑动铁心4d、第三回位弹簧4e、第三电动指销4f、第三盖板4g组成；第三电动指销阀4通过第三盖板4g固定安装到输入盘1的第三圆柱形承孔1f内，且使第三电动指销4f位于输入盘1的第三圆柱形通孔1j内；第三电动指销阀4的外壳上套有第三隔磁杯4b，用于隔离第三电磁线圈4c的磁场力；第三阀体4a安装在第三隔磁杯4b内；第三电磁线圈4c安装在第三阀体4a内，第三电磁线圈4c的一端与第二电滑环1c连接，另一端与输入盘1连接；第三滑动铁心4d的一端安装在第三电磁线圈4c内，另一端与第三电动指销4f固定连接；第三回位弹簧4e套在第三滑动铁心4d的外周上，其一端支撑在第三滑动铁心4d的端面上，另一端支撑在输入盘1上。

[0029] 第四电动指销阀5由第四阀体5a、第四隔磁杯5b、第四电磁线圈5c、第四滑动铁心5d、第四回位弹簧5e、第四电动指销5f、第四盖板5g组成；第四电动指销阀5通过第四盖板5g固定安装到输入盘1的第四圆柱形承孔1g内，且使第四电动指销5f位于输入盘1的第四圆柱形通孔1k内；第四电动指销阀5的外壳上套有第四隔磁杯5b，用于隔离第四电磁线圈5c的磁场力；第四阀体5a安装在第四隔磁杯5b内；第四电磁线圈5c安装在第四阀体5a内，第四电磁线圈5c的一端与第二电滑环1c连接，另一端与输入盘1连接；第四滑动铁心5d的一端安装在第四电磁线圈5c内，另一端与第四电动指销5f固定连接；第四回位弹簧5e套在第四滑动铁心5d的外周上，其一端支撑在第四滑动铁心5d的端面上，另一端支撑在输入盘1上。

[0030] 如图3所示，输出盘6靠近输入盘1的端面上还设有两个以输入盘1的轴线对称分布的第一弧形环槽6a和两个以输入盘1的轴线对称分布的第二弧形环槽6b。

[0031] 每个第一弧形环槽6a的宽度与第一电动指销2f的直径、第二电动指销3f的直径均相等；每个第一弧形环槽6a的中心线半径与第一电动指销2f轴线到输入盘轴1a轴线的距离、第二电动指销3f轴线到输入盘轴1a轴线的距离均相等；每个第一弧形环槽6a对应的圆心角为90°；每个第一弧形环槽浅端6d的深度为零，第一弧形环槽深端6c的深度与第一电动指销2f最大伸出长度、第二电动指销3f最大伸出长度均相等，中间部分深度从零逐渐平滑过渡到第一电动指销2f最大伸出长度。

[0032] 每个第二弧形环槽6b的宽度与第三电动指销4f的直径、第四电动指销5f的直径均相等；每个第二弧形环槽6b的中心线半径与第三电动指销4f轴线到输入盘轴1a轴线的距离、第四电动指销5f轴线到输入盘轴1a轴线的距离均相等；每个第二弧形环槽6b对应的圆心角为90°；每个第二弧形环槽浅端6f的深度为零，第二弧形环槽深端6e的深度与第三电动指销4f最大伸出长度、第四电动指销5f最大伸出长度均相等，中间部分深度从零逐渐平滑过渡到第三电动指销4f最大伸出长度。

[0033] 下面结合图1至图5进一步说明本发明实施例的电动指销式静态接合双向离合器的工作原理：第一电滑环1b、第二电滑环1c分别固定安装在输入盘1的外圆柱面上，第一电滑环1b、第二电滑环1c输入盘1保持绝缘，第一电滑环1b和第二电滑环1c二者保持绝缘；第一电滑环1b同时与第一电磁线圈2c的一端抽头和第二电磁线圈3c的一端抽头连接，第一电磁线圈2c的另一端抽头和第二电磁线圈3c的另一端抽头搭铁连接在输入盘1上；外设电刷与第一电滑环1b滑动接触，通过外设电刷、第一电滑环1b控制第一电磁线圈2c和第二电磁线圈3c的通电与断电；第二电滑环1c同时与第三电磁线圈4c的一端抽头和第四电磁线圈5c的一端抽头连接，第三电磁线圈4c的另一端抽头和第四电磁线圈5c的另一端抽头搭铁连接在输入盘1上；外设另一个电刷与第二电滑环1c滑动接触，通过另一个外设电刷、第二电滑环1c控制第三电磁线圈4c和和第四电磁线圈5c的通电与断电。

[0034] 本实施例中，通过第一电动指销阀2和第二电动指销阀3进行正向传递动力，如图2所示，当电动指销式静态接合双向离合器不传递动力时，第一电动指销阀2、第二电动指销阀3、第三电动指销阀4、第四电动指销阀5不通电，在第一回位弹簧2e、第二回位弹簧3e、第三回位弹簧4e、第四回位弹簧5e的弹簧力作用下，第一电动指销2f、第二电动指销3f、第三电动指销4f和第四电动指销5f的末端不接触输出盘6的端面，输出盘6处于分离状态。

[0035] 当电动指销式静态接合双向离合器正向传递动力时，如图4所示，第一电动指销阀2和第二电动指销阀3通电，第一电磁线圈2c和第二电磁线圈3c产生的磁场力使第一电动指销2f和第二电动指销3f克服第一回位弹簧2e和第二回位弹簧3e的弹力作用而向输出盘6的方向移动，第一电动指销2f和第二电动指销3f在旋转状态下由第一弧形环槽浅端6d滑入第一弧形环槽深端6c，从而带动输出盘6同步旋转，从而完成离合器的正向接合。

[0036] 本实施例中，通过第三电动指销阀4和第四电动指销阀5进行反向传递动力，如图5所示，第三电动指销阀4和第四电动指销阀5通电，第三电磁线圈4c和第四电磁线圈5c产生的磁场力使第三电动指销4f和第四电动指销5f克服第三回位弹簧4e和第四回位弹簧5e的弹力作用而向输出盘6的方向移动，第三电动指销4f和第四电动指销5f在旋转状态下由第二弧形环槽浅端6f滑入第二弧形环槽深端6e，从而带动输出盘6同步旋转，从而完成离合器的反向接合。

[0037] 上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。