專利名稱：靜液接合離合器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種工業(yè)機(jī)械中的傳動(dòng)裝置，尤其與離合器有關(guān)。
二、技術(shù)背景各種離合器按接合元件的方式可分為；嚙合式和摩擦式。嚙合式離合器雖有體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳動(dòng)比固定不變等優(yōu)點(diǎn)，但缺點(diǎn)是接合時(shí)有一定沖擊和振動(dòng)，只能在相對(duì)速度很低或幾乎停止轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下才能接合；摩擦式離合器，雖可在運(yùn)轉(zhuǎn)中平穩(wěn)接合，但接合過(guò)程中摩擦片會(huì)發(fā)生磨損并發(fā)熱，無(wú)法在半離合狀態(tài)下工作，由于接合過(guò)程時(shí)間較短，仍會(huì)有一定的沖擊。
除上述離合器的接合方式外，還有一種叫液力偶合器(或液力變矩器、液力變扭器)的接合方式，是依靠主動(dòng)軸上的葉輪(泵輪)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)其內(nèi)部液體的轉(zhuǎn)動(dòng)，再由轉(zhuǎn)動(dòng)的液體帶動(dòng)從動(dòng)軸上葉輪(渦輪)旋轉(zhuǎn)。用這種液力偶合器傳動(dòng)，雖可以做到無(wú)接合沖擊，延長(zhǎng)機(jī)件壽命，但動(dòng)力的傳遞損耗較大，在低速時(shí)幾乎無(wú)法工作，為彌補(bǔ)這些缺陷，出現(xiàn)了用摩擦力鎖止的液力偶合器，當(dāng)液力偶合器進(jìn)入正常工作時(shí)，用摩擦力將主從動(dòng)盤鎖止住，以減小動(dòng)力損耗，但這種液力偶合器機(jī)構(gòu)復(fù)雜.體積龐大，其使用范圍也因此受到限止，目前，在汽車中使用較多。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是提供一種，既能任意延長(zhǎng)接合過(guò)程時(shí)間，使其無(wú)接合沖擊，又可調(diào)向調(diào)速，而且在正常運(yùn)行時(shí)，又無(wú)傳遞損耗的離合器。
為解決上述任務(wù)。本發(fā)明的解決方案是設(shè)計(jì)一個(gè)靜液接合裝置，就是將離合器內(nèi)輸入軸上的機(jī)件和輸出軸上的機(jī)件聯(lián)合制成一個(gè)有一定密封容積的機(jī)械裝置，并使輸入軸相對(duì)于輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，該密封容積的大小會(huì)發(fā)生周期性的循環(huán)變化，此時(shí)該密封容積成為可變的密封容積，然后在該可變密封容積內(nèi)充滿油液，并將該可變密封容積與一個(gè)控制閥門相通。那么該可變密封容積大小的周期性變化，必將使其內(nèi)的油液沿著與該可變密封容積相通的控制閥門進(jìn)行周期性的循環(huán)流動(dòng)，一旦這個(gè)控制閥門關(guān)閉，阻止這種循環(huán)流動(dòng)，則必將阻止該機(jī)械裝置內(nèi)可變密封容積的大小變化，從而阻止輸入軸與輸出軸的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，達(dá)到兩軸接合的目的。本發(fā)明將以上這種具有因輸入軸與輸出軸相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)而會(huì)使可變密封容積大小發(fā)生變化功能的裝置，稱為靜液結(jié)合裝置，并將這種因液體循環(huán)流動(dòng)受阻可變密封容積無(wú)法縮小而使輸入軸輸出軸無(wú)法相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的靜液接合裝置狀態(tài)，稱為靜液接合狀態(tài)或靜液接合。
上述這種靜液接合裝置設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，制造方便，完全可以仿照通常的液壓泵，液壓馬達(dá)或空氣壓縮機(jī)等進(jìn)行設(shè)計(jì)制造。下面以容積式液壓泵為例來(lái)說(shuō)明靜液接合離合器的工作原理一臺(tái)以容積變化進(jìn)行工作的液壓泵，在其出口處安裝一只控制閥門，當(dāng)泵在正常工作時(shí)，液體源源不斷地在其出口處通過(guò)開放著的控制閥門流出，此時(shí)如果關(guān)閉控制閥門，阻止液體流出，那么泵內(nèi)巨大的液壓必將阻止液壓泵的轉(zhuǎn)動(dòng)。如果輸入動(dòng)力足夠大，泵又足夠牢固，那么整個(gè)液壓泵體將隨動(dòng)力輸入軸旋轉(zhuǎn)，如有一軸連接該泵殼體成為輸出軸，則整個(gè)液壓泵便成為一只離合器，輸入軸是轉(zhuǎn)子上的動(dòng)力軸，輸出軸是外殼連接軸，該液壓泵的液流出口控制閥門就是離合器的操作閥，而該泵的核心裝置，轉(zhuǎn)子與外殼構(gòu)成的密封容積變化裝置，即為上述提到的靜液接合裝置。
這是一種依靠靜液壓力來(lái)實(shí)現(xiàn)離合器接合的不同于嚙合式和摩擦式的新方式。
四

圖1是本發(fā)明靜液接合離合器第一個(gè)實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1所示靜液接合離合器轉(zhuǎn)子外套上的油道改變示意圖。
圖3是圖1所示靜液接合離合器油道上單向進(jìn)油閥安裝示意圖。
圖4是葉片式靜液接合裝置葉片鎖止時(shí)的示意圖。
圖5是葉片式靜液接合裝置葉片開鎖時(shí)的示意圖。
圖6是液壓式葉片鎖止裝置示意圖。
圖7是靜液接合離合器第二個(gè)實(shí)施方式的內(nèi)齒輪式靜液接合裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8是靜液接合離合器第三個(gè)實(shí)施方式的外齒輪式靜液接合裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9是靜液接合離合器第四個(gè)實(shí)施方式的活塞式靜液接合裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖10是靜液接合離合器第五個(gè)實(shí)施方式的柱塞式靜液接合裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
五具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明實(shí)施例1如圖1所示，是一只靜液接合離合器，因它內(nèi)部的靜液接合裝置③與通常的葉片式液壓泵或液壓發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造相同，因而本發(fā)明將這個(gè)靜液接合裝置稱為葉片式靜液接合裝置。葉片式可分為單作用式和雙作用式。這種靜液接合裝置③由葉片轉(zhuǎn)子⑦、葉片轉(zhuǎn)子外套⑧及葉片⑨組成，葉片⑨的外端與葉片轉(zhuǎn)子外套⑧保持接觸。當(dāng)葉片轉(zhuǎn)子⑦作圖示的相對(duì)于葉片轉(zhuǎn)子外套⑧的順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，各葉片⑨也就隨著它在葉片轉(zhuǎn)子外套⑧內(nèi)滑動(dòng)，于是兩相鄰葉片⑨和葉片轉(zhuǎn)子⑦、葉片轉(zhuǎn)子外套⑧之間所形成的一個(gè)個(gè)可變密封容積⑩，由于葉片轉(zhuǎn)子⑦與葉片轉(zhuǎn)子外套⑧的偏心安裝，左邊的可變密封容積⑩逐漸增大，形成真空，自油道⑤吸入油液，右邊的可變密封容積⑩逐漸縮小，壓出油液，在油道⑤的進(jìn)出油口⑥處形成循環(huán)。當(dāng)操作閥門④自右向左(圖中箭頭所示)移動(dòng)切斷這種循環(huán)時(shí)，由于油液流動(dòng)受阻，右邊的各可變密封容積⑩內(nèi)部的油液無(wú)法流出，產(chǎn)生了強(qiáng)大的靜液壓強(qiáng)，使可變密封容積⑩無(wú)法縮小，葉片轉(zhuǎn)子⑦也就停止了相對(duì)于葉片轉(zhuǎn)子外套⑧的轉(zhuǎn)動(dòng)，強(qiáng)大的靜液壓力使離合器的輸出(入)軸②與輸入(出)軸①一起接合轉(zhuǎn)動(dòng)。
如果操作閥門④沒(méi)有完全關(guān)閉進(jìn)出油口⑥，那么在傳動(dòng)過(guò)程中，操縱閥門④內(nèi)尚有部分的油液在流動(dòng)，這表示葉片轉(zhuǎn)子⑦右邊的可變密封容積⑩仍在有所縮小，葉片轉(zhuǎn)子⑦相對(duì)于葉片轉(zhuǎn)子外套⑧仍在作一定的轉(zhuǎn)動(dòng)。因此葉片轉(zhuǎn)子外套⑧滯后于葉片轉(zhuǎn)子⑦的轉(zhuǎn)動(dòng)，即減慢了轉(zhuǎn)速?？梢姴倏v閥門④開口越大，葉片轉(zhuǎn)子的這種滯后就越明顯，離合器的輸出轉(zhuǎn)速也就越慢。因此，這種離合器可以在輸入轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)任意調(diào)節(jié)輸出轉(zhuǎn)速。
上述離合器內(nèi)油液的循環(huán)路線是經(jīng)過(guò)葉片轉(zhuǎn)子外套⑧中設(shè)計(jì)的油道⑤并在離合器外界進(jìn)行循環(huán)的，這種循環(huán)也可以象圖2所示的在葉片轉(zhuǎn)子外套⑧的內(nèi)部進(jìn)行，有的也可以象圖10所示的在轉(zhuǎn)子的內(nèi)部進(jìn)行。這種油液的循環(huán)路線設(shè)計(jì)要視需要而定。
圖3所示的是在靜液接合離合器內(nèi)的進(jìn)出油道⑤上分別安裝了一只可流進(jìn)不可流出的單向進(jìn)油閥。這主要是二個(gè)作用一是防止在進(jìn)出油口⑥全部關(guān)閉的情況下，靜液接合裝置③內(nèi)存在一定的漏油而使葉片轉(zhuǎn)子⑦緩慢地相對(duì)于葉片轉(zhuǎn)子外套⑧轉(zhuǎn)動(dòng)，造成吸油困難，產(chǎn)生氣蝕；二是使離合器具有單向選擇功能，如在進(jìn)出油口⑥上各安裝一只操縱閥門，那么只要關(guān)閉其中一只操縱閥門，離合器便只能作相應(yīng)的單向傳動(dòng)，關(guān)閉其中另一只操縱閥門，離合器便換向。
對(duì)于要求高速轉(zhuǎn)動(dòng)的離合器，為防止離心力對(duì)油液流動(dòng)的影響，可將單向進(jìn)油閥安裝于靠近軸心位置。
圖4所描述的是一種葉片鎖止裝置，主要是在離合器脫離時(shí)，為減小能耗和減少葉片⑨的磨損而設(shè)計(jì)的，圖中的轉(zhuǎn)子軸是中空的，當(dāng)離合器脫離時(shí)，中空軸孔中柱塞銷子 被拉出，項(xiàng)桿受彈簧的壓力，被壓向軸心方向，鎖止銷 在彈簧的作用下伸出，鎖住了葉片⑨；如圖5，當(dāng)中空軸孔中插入柱塞銷子 時(shí)，頂桿上端的頂桿斜切口 將鎖止銷 頂開，葉片⑨伸出。葉片鎖止裝置可以有多種，可以是電力的，液壓力的。如圖6所示中空軸孔中通入一定壓力的油液，即可推動(dòng)鎖止銷 的開啟。
實(shí)施例2如圖7所示，是靜液接合離合器內(nèi)的靜液接合裝置③的第二種實(shí)施方式，即內(nèi)齒輪式的靜液接合裝置，其工作原理是當(dāng)內(nèi)齒輪轉(zhuǎn)子 相對(duì)于內(nèi)齒輪轉(zhuǎn)子外套 作圖示箭頭方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，月牙板 左邊的各個(gè)齒槽組成的多個(gè)可變密封容積⑩隨著輪齒的相繼脫開，可變密封容積⑩不斷增大，形成真空，油液自油道⑤吸入。而月牙板 右邊的可變密封容積⑩的大小變化正好與左邊相反，將油液壓入油道⑤，從而形成了油液的循環(huán)。用操縱閥門④阻止這種循環(huán)，那么該裝置將發(fā)生靜液接合，從而使離合器的輸出軸與輸入軸一同旋轉(zhuǎn)。
實(shí)施例3如圖8所示，是靜液接合離合器內(nèi)的靜液接合裝置③的第三種實(shí)施方式，即外齒輪式的靜液接合裝置，其工作原理是當(dāng)外齒輪轉(zhuǎn)子 相對(duì)于外齒輪轉(zhuǎn)子外套 作圖示箭頭方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，左邊各個(gè)齒槽所組成的多個(gè)可變密封容積⑩，隨著輪齒的相繼脫開而不斷增大，形成真空，自油道⑤內(nèi)吸入油液，右邊的可變密封容積⑩的大小變化與左邊正好相反，將油液壓出，進(jìn)入油道⑤，形成油液的循環(huán)，用操縱閥門④阻止這種循環(huán)，將使該靜液接合裝置發(fā)生靜液接合，從而使離合器的輸出軸與輸入軸一同旋轉(zhuǎn)。
齒輪式的靜液接合裝置與前面所述的葉片式靜液接合裝置一樣，也可以在其進(jìn)出油道⑤上各安裝一只單向進(jìn)油閥，以防發(fā)生氣蝕或?qū)崿F(xiàn)單向傳動(dòng)。
實(shí)施例4如圖9所示，是靜液接合離合器內(nèi)的靜液接合裝置③的第四種實(shí)施方式，即活塞式靜液接合裝置，其工作原理是當(dāng)活塞轉(zhuǎn)子 作相對(duì)于活塞轉(zhuǎn)子外套 轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，曲軸齒輪 可使活塞 與液壓缸 所構(gòu)成的可變密封容積⑩的大小發(fā)生周期性變化，促使該可變密封容積⑩內(nèi)的油液通過(guò)油道⑤發(fā)生循環(huán)，那么用操縱閥門④阻止油液在油道⑤上的這種循環(huán)，也必將阻止可變密封容積⑩的大小變化，而使活塞轉(zhuǎn)子 與活塞轉(zhuǎn)子外套 發(fā)生靜液接合，使離合器的輸出軸與輸入軸一道轉(zhuǎn)動(dòng)。
由于活塞機(jī)構(gòu)液壓脈沖較大，可用多缸方式來(lái)減小，但應(yīng)該安裝上液壓緩沖罐 脈沖會(huì)更小。
實(shí)施例5如圖10所示，是靜液接合離合器內(nèi)的靜液接合裝置③的第五種實(shí)施方式，即柱塞式靜液接合裝置，其工作原理是柱塞轉(zhuǎn)子 在柱塞轉(zhuǎn)子外套 內(nèi)作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于柱塞轉(zhuǎn)子外套 的偏心曲線使柱塞轉(zhuǎn)子 上的柱塞 作徑向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而使柱塞 和液壓缸 所構(gòu)成的密封容積⑩內(nèi)的油液通過(guò)操縱閥門④進(jìn)行循環(huán)，一旦操縱閥門④關(guān)閉阻止這種循環(huán)，則柱塞轉(zhuǎn)子 與柱塞轉(zhuǎn)子外套 就不能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，離合器的輸出軸與輸入軸便接合在一起轉(zhuǎn)動(dòng)。
當(dāng)然，靜液接合離合器內(nèi)的靜液接合裝置③的這種機(jī)械結(jié)構(gòu)的變化遠(yuǎn)不止于上述幾種形式，因?yàn)楣獬Ｓ玫娜莘e泵就有十多種，而把這種容積泵再進(jìn)行變形設(shè)計(jì)，那么種類會(huì)有更多。如圖9是一種活塞式容積泵的變形，這種變形也可以用曲軸直接作為轉(zhuǎn)子將液壓缸安裝在轉(zhuǎn)子外套上等，而圖10是柱塞式泵的變形產(chǎn)物，這里之所以拋開了柱塞式泵或柱塞式發(fā)動(dòng)機(jī)等的設(shè)計(jì)方法，詣在說(shuō)明本發(fā)明的靜液接合離合器內(nèi)的靜液接合裝置設(shè)計(jì)范圍之廣，是容積泵及液壓發(fā)動(dòng)機(jī)等無(wú)法相比的。因此若有其它形式可使機(jī)械密封容積發(fā)生變化，并用控制該密封容積內(nèi)流體流動(dòng)來(lái)操縱離合器離合或半離合工作狀態(tài)的，也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
此外，本發(fā)明不僅適用于離合器，對(duì)于其它類似的用來(lái)調(diào)速或離合半離合控制，只要采用了上述的靜液接合裝置，也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種由輸入軸輸出軸組成的離合器，其特征在于它還有一個(gè)兩端與輸入(出)軸①和輸出(入)軸②相連的靜液接合裝置③和與其連接的操作閥門④。
2.根據(jù)權(quán)利要求(1)所述的離合器，其特征在于靜液接合裝置③包括葉片轉(zhuǎn)子⑦，葉片轉(zhuǎn)子外套⑧，葉片⑨和可變密封容積⑩及油道⑤，偏心的葉片轉(zhuǎn)子外套⑧與其內(nèi)的葉片轉(zhuǎn)子⑦和葉片⑨構(gòu)成可變密封容積⑩，并連接油道⑤。
3.根據(jù)權(quán)利要求(2)所述的離合器，其特征在于油道⑤上安裝有單向進(jìn)油閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求(2)或(3)所述的離合器，其特征在于葉片轉(zhuǎn)子⑦上安裝有葉片鎖止裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求(1)所述的離合器，其特征在于靜液接合裝置③包括內(nèi)齒輪轉(zhuǎn)子 內(nèi)齒輪轉(zhuǎn)子外套 月牙板 可變密封容積⑩和油道⑤，內(nèi)齒輪轉(zhuǎn)子外套 與其內(nèi)的內(nèi)齒輪轉(zhuǎn)子 和月牙板 構(gòu)成可變密封容積⑩并連接油道⑤。
6.根據(jù)權(quán)利要求(1)所述的離合器，其特征在于靜液接合裝置③包括外齒輪轉(zhuǎn)子 外齒輪轉(zhuǎn)子外套 可變密封容積⑩和油道⑤，外齒輪轉(zhuǎn)子外套 與其內(nèi)的外齒輪轉(zhuǎn)子 構(gòu)成可變密封容積⑩并連接油道⑤。
7.根據(jù)權(quán)利要求(5)或(6)所述的離合器，其特征在于油道⑤上安裝有單向進(jìn)油閥。
8.根據(jù)權(quán)利要求(1)所述的離合器，其特征在于靜液接合裝置③包括活塞轉(zhuǎn)子 活塞轉(zhuǎn)子外套 以及由活塞 和液壓缸 構(gòu)成的可變密封容積⑩連接油道⑤。
9.根據(jù)權(quán)利要求(8)所述的離合器，其特征在于油道⑤上安裝有液壓緩沖罐
10.根據(jù)權(quán)利要求(1)所述的離合器，其特征在于靜液接合裝置③包括柱塞轉(zhuǎn)子 柱塞轉(zhuǎn)子外套 以及由柱塞 和液壓缸 構(gòu)成的可變密封容積⑩。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無(wú)接合沖擊，又可調(diào)向調(diào)速的離合器，它是在離合器內(nèi)安裝了一只靜液接合裝置，是用閥門控制由主從動(dòng)部件所構(gòu)成的可變密封容積內(nèi)液體體積變化的方法，來(lái)實(shí)現(xiàn)離合的，這是一種與傳統(tǒng)接合方式完全不同的依靠靜液壓力來(lái)傳遞動(dòng)力的離合器。
文檔編號(hào)F16D33/00GK1629507SQ20031010949
公開日2005年6月22日 申請(qǐng)日期2003年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月16日
發(fā)明者馬燕翔 申請(qǐng)人:馬燕翔