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自动化节能离合装置

阅读：1040发布：2020-09-25

IPRDB可以提供自动化节能离合装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型涉及一种自动化节能离合装置，属于机械及控制领域。该装置包括一对测速传感器、磁铁、整形滤波电路、信号处理模块、锯齿形牙嵌式离合器、带螺旋槽的传动轴、驱动电路、电磁动器、止推轴承。通过测速传感器实时检测车轮转速和与发动机输出端相连的链盘的转速，并将两个速度信号实时传输到信号处理模块，信号处理模块实时对两个速度进行对比判断，并通过控制电磁推动器来实现牙嵌式离合器的断开和闭合。该装置能自动调节离合器的开闭，并且能使车辆滑动性能良好，不受离合器的控制。，下面是自动化节能离合装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.自动化节能离合装置，其特征在于，该离合装置包括一对测速传感器、磁铁、信号处理模块、锯齿形牙嵌式离合器、后传动轴(1)、电磁推动器(5)、止推轴承(4)；

其中，后传动轴右端外圆带有螺旋槽；锯齿形牙嵌式离合器包括牙嵌A(3)以及牙嵌B(6)，牙嵌A(3)为空心环状的结构，牙嵌B(6)也为空心环状的结构，且内部具有与后传动轴螺旋槽相对应的螺旋槽；

它们的连接关系是：

一对测速传感器，其中一个是车轮测速传感器，用于检测车轮的转速，另一个是发动机测速传感器，用于检测与发动机输出端相连的链盘的转速，它们分别安装在车轮和与发动机输出端相连的链盘上；两个测速传感器输出的信号进入到信号处理模块；信号处理模块处理两个测速传感器输出的信号，通过信号处理运算输出控制信号给电磁推动器(5)，并且信号处理模块给电磁推动器(5)提供驱动信号；

带螺旋槽的后传动轴(1)的左侧与车上的变速箱或者发动机输出轴相连，右侧通过径向轴承依次穿过轮毂(2)，并且穿过牙嵌A(3)，牙嵌A(3)与轮毂(2)连为一体；牙嵌B(6)依次与止推轴承(4)、电磁推动器(5)相连；牙嵌B(6)内环的螺旋槽与后传动轴的螺旋槽(7)齿合。

2.根据权利要求1所述的一种自动化节能离合装置，其特征在于，其中，信号处理模块是单片机。

说明书全文

自动化节能离合装置

技术领域

[0001] 本实用新型属于机械及控制领域，涉及一种自动离合装置。本装置可运用于普通电动车、助力车、摩托车。

背景技术

[0002] 在现有的普通电动车、助力车、摩托车中，离合器有以下三个问题：首先，现有车辆离合器的断开和闭合都需要人为控制，如果人为控制不好，当发动机输出转速高于后传动装置转速时，容易对齿轮等造成较大冲击，传动效率低，损坏车辆传动系统，有时还造成发动机熄火；其次，现有离合器是常闭状态，松油门后车辆滑行性能很差；再次，现有的牙嵌式离合器中没有电子控制系统，其结合或者闭合是靠左右牙嵌速度差以及惯性结合的，这种结合具有冲击大等缺点。因此，急需一种自动的不易对齿轮等造成大冲击的离合装置。

发明内容

[0003] 本实用新型提出了一种自动化节能离合装置，它能自动调节离合器的开闭，并且在本实用新型中离合器属于常开状态，这使得车辆滑动性能良好。

[0004] 本实用新型通过测速传感器实时检测车轮转速和与发动机输出端相连的链盘的转速，并将两个速度信号实时传输到信号处理模块，信号处理模块实时对两个速度进行对比判断，并通过控制电磁推动器来实现牙嵌式离合器的断开和闭合。

[0005] 该离合装置包括一对测速传感器、磁铁、信号处理模块、锯齿形牙嵌式离合器、后传动轴、电磁推动器、止推轴承。其中，后传动轴右端外圆带有螺旋槽；锯齿形牙嵌式离合器包括牙嵌A以及牙嵌B，牙嵌A为空心环状的结构，牙嵌B也为空心环状的结构，且内部具有与后传动轴螺旋槽相对应的螺旋槽；

[0006] 它们的连接关系是：

[0007] 一对测速传感器，其中一个是车轮测速传感器，用于检测车轮的转速，另一个是发动机测速传感器，用于检测与发动机输出端相连的链盘的转速，它们分别安装在车轮和与发动机输出端相连的链盘上。两个测速传感器输出的信号进入到信号处理模块。信号处理模块处理两个测速传感器输出的信号，通过信号处理运算输出控制信号给电磁推动器，并且信号处理模块给电磁推动器提供驱动信号。

[0008] 带螺旋槽的后传动轴的左侧与车上的变速箱或者发动机输出轴相连，右侧通过径向轴承依次穿过轮毂，并且穿过牙嵌A，牙嵌A与轮毂连为一体；牙嵌B依次与止推轴承、电磁推动器相连；牙嵌B内环的螺旋槽与后传动轴的螺旋槽齿合。

[0009] 其中，所述的测速传感器可以是霍尔传感器、光电测试传感器等。所述的电磁推动器是指通电后能直线运动一段距离(至少2厘米，)、有一定的推力(至少30N的推力)、断电后能快速恢复原位的装置，它可以是推力电磁铁或者转速很高的电机。

[0010] 工作原理为：当车上的变速箱或者发动机输出轴给出动力，后传动轴转动，通过轴上的螺旋槽带动牙嵌B转动，螺旋槽使得后传动轴的转动会产生向左或向右的轴向力，将牙嵌B向牙嵌A压紧或者远离，进而带动牙嵌A、轮毂旋转或者使两者相互不影响，完成动力传输或不进行动力传输。

[0011] 具体工作时，一对测速传感器实时采集发动机的转速W1和后轮转速W2，两传感器将各自采集到的速度信号通过整形滤波电路后传输到信号处理模块，信号处理模块对W1和W2进行比较，并对电磁推动器进行控制。启动前，W1＝0，W2＝0。当启动的时候，W2＝0，而W1将会从零开始加速，测速传感器检测到启动信号并将此信号传递到信号处理模块，信号处理模块控制电磁推力器，使电磁推力器给出向左的推力，使牙嵌B向牙嵌A的方向运动，进而通过牙嵌B的螺旋槽和后传动轴的螺旋槽的相互作用，使离合器咬合，这时发动机的扭矩传输到车轮上，车轮速度和链盘速度一致(即W2＝W1)，车轮加速运转；当速度达到一定，松油门时，链盘转速W1会减小，测速传感器采集链盘转速W1和车轮转速W2，并将两个速度信号传输到信号处理模块，信号处理模块对两个速度进行对比，当链盘W1速度小于车轮转速W2时，信号处理模块控制电磁推力器使电磁推力器给出向右的拉力，使牙嵌B向远离牙嵌A的方向运动，进而通过牙嵌B的螺旋槽和后传动轴的螺旋槽的相互作用，使离合器分开，车辆进入滑行状态(此状态下离合器将车轮和传动装置或者变速箱断开，大大减小了滑行阻力)。当车辆加速时，链盘从低速加速到高速，测速传感器采集并对比链盘和车轮的转速，当链盘转速和车轮转速相同(W1＝W2)时，信号处理模块控制电磁推力器，使电磁推力器给出向左的推力，使牙嵌B向牙嵌A的方向运动，进而通过牙嵌B的螺旋槽和后传动轴的螺旋槽的相互作用，使离合器咬合，实现传动。离合器在链盘转速和车轮转速相同时才结合是为了减少牙嵌对轮毂的冲击，同时也是为了减少前进的阻力。

[0012] 有益效果：

[0013] 1、通过由电控制的系统对离合器断开和闭合的控制，使离合器的左右牙嵌在转速相等或相近的情况下结合，从而消除了普通离合器在运动过程中闭合造成的冲击，有效保护了离合器机械部件以及传动轴，延长适应寿命，减少了冲击造成的能力损失，在一定程度上提高了传动效率。

[0014] 2、此装置属于常开离合器，只有在加速需要时才结合，当松油门后，离合会断开，有利于滑行。这一点解决了普通小车(如摩托车、助力车等)完全松开油门后滑行很差的缺陷。

[0015] 3、此装置属于自动化离合器，无需人为控制离合器，车辆驾驶员只需根据自身驾驶需要加油门或者松油门即可。此优点解决了车辆行驶过程中人为控制离合不当而造成发动机熄火或者给车辆带来加大加速冲击感。

附图说明

[0016] 图1为本实用新型的离合器机械部分示意图；

[0017] 1-后传动轴；2-轮毂；3-牙嵌A；4-止推轴承；5-电磁推动器；6-牙嵌B；7-后传动轴的螺旋槽；

[0018] 图2为本实用新型的带螺旋槽的后传动轴的局部示意图；

[0019] 图3为本实用新型的后轮与离合器机械部件示意图

[0020] 8-后轮

具体实施方式

[0021] 下面结合附图和具体实施例详细进一步说明本实用新型。

[0022] 在本实施例中，该离合装置包括一对测速传感器、磁铁、信号处理模块、锯齿形牙嵌式离合器、后传动轴1、电磁推动器5、止推轴承4。其中，后传动轴右端外圆带有螺旋槽1；锯齿形牙嵌式离合器包括牙嵌A3以及牙嵌B6，牙嵌A3为空心环状的结构，牙嵌B6也为空心环状的结构，且内部具有与后传动轴螺旋槽相对应的螺旋槽；

[0023] 信号处理模块采用单片机，其型号：飞思卡尔MC9S12XS128单片机；测速传感器选择霍尔传感器型号：A3144E系列单极高温霍尔效应集成传感器。图1为本实用新型的离合器机械部分示意图。

[0024] 它们的连接关系是：

[0025] 一对测速传感器，其中一个是车轮测速传感器，用于检测车轮的转速，另一个是发动机测速传感器，用于检测与发动机输出端相连的链盘的转速，它们分别安装在车轮和与发动机输出端相连的链盘上。两个测速传感器输出的信号进入到信号处理模块。信号处理模块处理两个测速传感器输出的信号，通过信号处理运算输出控制信号给电磁推动器，并且信号处理模块给电磁推动器提供驱动信号。

[0026] 图2为带螺旋槽的后传动轴1。带螺旋槽的后传动轴1的左侧与车上的变速箱或者发动机输出轴相连，右侧通过径向轴承穿过轮毂2，并且穿过牙嵌A3，牙嵌A3与轮毂连为一体；牙嵌B4依次与止推轴承、电磁推动器5相连；牙嵌B6内环的螺旋槽与后传动轴的螺旋槽7齿合。图3为本实用新型的后轮与离合器机械部件示意图。

[0027] 其中，所述的测速传感器可以是霍尔传感器、光电测试传感器等。所述的电磁推动器5是指通电后能直线运动一段距离(至少2厘米，)、有一定的推力(至少30N的推力)、断电后能快速恢复原位的装置，它可以是推力电磁铁或者转速很高的电机。锯齿形牙嵌式离合器包括空心环状的牙嵌A3以及内部具有螺旋槽的环状的牙嵌B6。

[0028] 工作原理为：

[0029] 当车上的变速箱或者发动机输出轴给出动力，后传动轴1转动，通过轴上的螺旋槽7带动牙嵌B6转动，螺旋槽7使得后传动轴1的转动会产生向左或向右的轴向力，将牙嵌B6向牙嵌A3压紧或者远离，进而带动牙嵌A3、轮毂旋转或者使两者相互不影响，完成动力传输或不进行动力传输。

[0030] 工作时，设定链盘转速为W1，设定后轮转速W2，两传感器将各自采集到的转速信号W1和W2传输到控制器，控制器对W1和W2进行比较，并对电磁推动器5进行控制。

[0031] 启动前，W1＝0，W2＝0。当启动的时候，W2＝0，而W1将会从零开始加速，电路系统会在W1刚开始加速的瞬间给电磁推动器一个信号，电磁推动器将牙嵌B6推向牙嵌A3，使离合器闭合，此后后传动轴1带动后轮转动，即W2＝W1。当松油门时，W1就会减小，此时位于链盘的测速传感器采集的W1将小于后轮传感器采集的W2，控制接收到两个传感器的信号并进行对比，发现W1小于W2时，立刻给电磁推动器5一个信号，将牙嵌B6拉离牙嵌A3，使离合器分开。当再次加速时，当W1等于W2，离合器再次闭合，进行动力传输。

标题	发布/更新时间	阅读量
双轴牙嵌式离合器-专利编号CN106321681A	2020-05-14	989
牙嵌式离合器-专利编号CN108006096B	2020-05-11	650
牙嵌式离合器-专利编号CN107110240A	2020-05-11	888
一种牙嵌式气动离合器-专利编号CN107965531A	2020-05-13	930
牙嵌式离合器机构-专利编号CN107429754A	2020-05-13	766
牙嵌式离合器机构-专利编号CN107429754B	2020-05-12	1027
一种牙嵌式气动离合器-专利编号CN107965531B	2020-05-12	1002
牙嵌式离合器-专利编号CN107110240B	2020-05-11	279
一种自动牙嵌式离合器-专利编号CN105952815B	2020-05-13	461
牙嵌式离合器-专利编号CN108006096A	2020-05-12	673

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