离合机构

1.本实用新型涉及车辆技术领域，尤其涉及一种离合机构。


背景技术：

2.中国专利公开了一种双转键刚性离合器，申请号：cn201120324048.x，其包括大齿轮、与大齿轮通过键联接的中套、一端装于中套内的曲轴以及通过键装于曲轴上的垫圈，中套内设有数个均布的、轴向的弧形键槽，在曲轴上设有相对应的两弧形键槽，弧形的工作键和辅助键分别设于曲轴内的两弧形键槽内，工作键的一端与接合键联接，一拉簧的两端分别与挡圈和接合键相连，其特征在于在工作键的另一端通过键设有主动齿轮，在辅助键的一端通过键设有与主动齿轮啮合的从动齿轮。该专利是通过凸轮伸出挡住接合键，从而使工作键和辅助键转动，实现离合器的离合工作，这种结构接合键工作时需要摆动较大的角度才能够带动工作键转动，一是这种离合器不适用于安装在狭小空间设备内，二是齿轮等部件容易被杂物卡死，因而该离合机构不适用于在比较恶劣的环境中运行。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于克服上述技术的不足，而提供一种离合机构。
4.本实用新型为实现上述目的，采用以下技术方案：一种离合机构，用于实现支撑架总成和与其铰接的旋转轴的接合与分离，包括控制件、离合盘和转键，其中离合盘与旋转轴固连，所述转键与支撑架总成铰接，所述控制件与支撑架总成铰接，所述支撑架总成/或控制件限制转键的转动范围，通过控制件转动控制转键相对支撑架总成的转动角度，实现旋转轴和支撑架总成的接合或分离，所述支撑架总成的主体为支撑架。
5.优选地，所述控制件固连有控制销；所述转键具有内槽，内槽可与控制销插接配合，控制件转动时，通过控制销插入内槽拨动转键，进而控制其转动角度。
6.优选地，所述转键与支撑架总成通过弹性元件相连，在控制件未作用转键时，所述弹性元件将转键压在相对支撑架总成固定的位置上。
7.优选地，所述支撑架总成上固连有定位销，所述转键上固连有限位销，所述弹性元件一端与限位销连接，另一端与定位销连接，在控制件未作用转键时，将限位销压在定位销上。
8.优选地，所述支撑架总成限制控制件的转动范围。
9.优选地，所述支撑架总成上具有多个限位凸台，限位凸台环控制件与支撑件的旋转轴线分布，所述控制件上具有限位突起，所述限位突起处于相邻限位凸台之间，从而限制控制件相对支撑架的转动范围。
10.优选地，所述控制件还通过连杆机构与支撑架总成相连，所述连杆机构与控制件和支撑架总成形成萨鲁斯连杆机构,实现将连杆机构中平移件的平移运动转化为控制件的转动。
11.优选地，所述控制件与旋转轴在支撑架总成上同轴铰接。
12.优选地，所述离合盘的外圆周均匀分布有多个半圆形凹槽，所述转键具有凹槽结构，转键安装后该凹槽结构与离合盘的位置相对应。
13.优选地，所述支撑架总成包括转键安装架，所述转键安装架固定在支撑架上，所述转键与转键安装架连接。
14.优选地，所述转键安装架通过支撑架连接件固定在所述支撑架上。
15.优选地，转键安装架上与离合盘相对应的位置设有转键安装架内凹槽，该转键安装架内凹槽使离合盘相对支撑架总成转动时，与转键安装架不干涉。
16.优选地，所述转键为两个，两个转键在支撑架总成上安装方向相反。
17.优选地，支撑架总成具有两个支撑架，两个支撑架通过支撑架连接件固连在一起。
18.优选地，所述控制件和转键分别为两个，两个控制件位于离合盘的两侧，分别安装在两个支撑架上，两侧的支撑架和控制件均通过连杆机构连接，且两侧连杆机构连接在一起，从而实现两个转键的同步转动。
19.本实用新型的有益效果是：本离合机构结构紧凑，控制件转动很小角度就能实现旋转轴与支撑架总成的离合，动作敏捷；通过组合相同的组件即可实现为双转键式结构，零部件种类少，便于维护、有助于控制成本；双转键式结构时，两个转键可以紧密的锁紧离合盘，在旋转轴突然改变转动方向时，没有空回，从而使旋转轴与支撑架接合的更加可靠；离合机构无移动副、齿轮副等，使用具有定轴转动的控制件和平移运动的平移件来控制离合动作，方便控制，结构简单，可适用在恶劣环境和重载工况下，可靠性高。
附图说明
20.图1是本实用新型的结构示意图；
21.图2是本实用新型中转键的示意图；
22.图3是本实用新型中内槽为两边对称的通槽结构示意图；
23.图4是本实用新型中内槽为两边不对称的通槽结构示意图；
24.图5是本实用新型中内槽为仅有单边结构的凸起结构示意图；
25.图6是本实用新型中内槽为一边具有倒角结构示意图；
26.图7是本实用新型中定位销安装在转键上的示意图；
27.图8是本实用新型中转键安装架的示意图；
28.图9是本实用新型中限位销安装在转键安装架上的示意图；
29.图10是本实用新型中控制销未进入到转键内槽时转键和离合盘的位置图；
30.图11是本实用新型中控制销刚进入到转键内槽时转键和离合盘的位置图；
31.图12是本实用新型中控制件拨动转键使其与离合盘接触的示意图；
32.图13是单个连杆机构与控制件连接的示意图；
33.图14是本实用新型中防翻转机构的结构示意图；
34.图15是本实用新型中三个连杆机构与控制件连接的示意图；
35.图16是本实用新型双转键式结构的示意图；
36.图17是图14另一个方向结构示意图；
37.图18是双转键式结构时旋转轴与支撑架总成接合时的示意图；
38.图19是双转键式结构时旋转轴与支撑架总成分离时的示意图；
39.图20是双转键式结构两侧均采用三个连杆机构的示意图；
40.图21是图20隐藏一侧支撑架的示意图；
41.图22是本实用新型中控制销接近转键内槽时连杆机构的位置图；
42.图23是本实用新型中控制销刚进入转键内槽时连杆机构的位置图；
43.图24是本实用新型中控制销完全进入转键内槽时连杆机构的位置图；
44.图中：1、离合盘；2、转键；3、转键安装架；4、控制销；5、控制件；6、旋转轴；7、支撑架总成；8、支撑架；9、支撑架连接件；10、半圆形凹槽；11、定位销；12、限位销；13、圆柱实体；14、内槽；15、凹槽结构；16、弧面；17、定位套；18、转键安装架内凹槽；19、牵引杆；20、平移件；21、防翻转机构；22、同步组件；23、牵引杆连接轴；24、平移件连接轴；25、定位基座；26、基座连杆；27、拉杆；28、限位凸台；29、限位突起；30、扭簧；31、通槽；32、凸起；33、倒角。
具体实施方式
45.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
46.在本实用新型创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
47.在本实用新型创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”“固连”“固接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型创造中的具体含义。
48.具体为，如图1所示，本专利中的离合机构用于实现旋转轴6和支撑架总成7的接合与分离。旋转轴6通过轴承安装在支撑架总成7上，可相对支撑架总成7绕固定轴线转动，支撑架总成7的主体为支撑架8。离合机构主要由离合盘1、转键2和控制件5组成。离合盘与旋转轴6固连；转键2铰接在支撑架总成7上，并通过弹性元件与支撑架总成连接，该弹性元件将转键压在支撑架总成的固定位置上，使其相对支撑架总成无法自由转动，此时转键处于初始状态；控制件5和旋转轴在支撑架上同轴铰接，并被支撑架限制其转动范围，其上固连有控制销4。控制件5转动时，通过其上的控制销4拨动转键转动，使转键与离合盘接触或脱离，从而实现旋转轴与支撑架的接合或分离。
49.具体为，如图1所示，支撑架总成包括支撑架8、支撑架连接件9和转键安装架3等，转键安装架固定在支撑架连接件，支撑架连接件与支撑架固连。离合盘1的外圆周均匀分布有多个半圆形凹槽10。如图2所示，所述转键的主体结构为具有凹槽结构15的圆柱实体13，转键的一端具有内槽14，内槽可以采用多种形式，如图2所示，内槽可以为单侧的内槽，如图
3所示，也可以为两边对称的通槽31，如图4所示，也可以为两边不对称的通槽31，如图5所示，也可为仅有单边结构的凸起32，如图6所示，也可以在一边具有倒角33，以方便控制销进入。总之只要能够方便控制销进入和拨动转键，内槽可以采用各种形式。圆柱实体13的半径略小于离合盘的半圆形凹槽的半径，凹槽结构的弧面16半径略大于离合盘的半径，内槽14的宽度略大于控制销4的直径。如图8和图9所示，所述转键安装架上设有定位套17和转键安装架内凹槽18，该内凹槽穿过定位套，其半径略大于离合盘的半径。
50.如图1所示，转键的圆柱实体13通过滑动轴承与定位套17铰接，离合盘通过花键等固连在旋转轴上，其具有半圆形凹槽10的边缘部分穿过转键安装架内凹槽。转键安装架上固连有定位销11，转键上固连有限位销12，扭簧30套装在转键上，其一端与限位销12固连，另一端靠在定位销11上，能够使限位销压在定位销上，从而使转键相对转键安装架的位置固定，此时弧面16的轴线与旋转轴的轴线重合，即凹槽结构朝向离合盘，不干涉离合盘的转动，此时旋转轴与支撑架总成处于分离状态。
51.控制件5拨动转键的过程如图10至图12所示。当控制件5转动到一定角度，其上的控制销4会插入转键的内槽14，拨动转键，使限位销与定位销分离，同时凹槽结构15对应的实体进入到离合盘的半圆形凹槽内，从而限制离合盘相对转键安装架的转动，进而实现旋转轴与支撑架总成的接合，如图12所示。当控制件5反方向转动，其上的控制销4脱离转键的内槽14时，凹槽结构15对应的实体脱离离合盘的半圆形凹槽10，在扭簧30的作用下，转键上的限位销12将重新被压在定位销11上，确保凹槽结构15对应的实体与离合盘的半圆形凹槽10脱离，此时旋转轴与支撑架总成处于分离状态，如图10所示。在上述过程中，控制件5只需要转动较小的角度，凹槽结构对应的实体就能够迅速进入或者脱离离合盘外圆周的半圆形凹槽，从而实现敏捷的接合和分离。
52.支撑架通过以下方式限制控制件5的转动范围。如图1、图10至图12所示，在支撑架8的上具有多个限位凸台28，这些限位凸台28环控制件5的旋转轴线分布，控制件5上具有限位突起29，控制件5与支撑架铰接安装后，其上的限位突起29处于上述两个相邻的限位凸台28之间。通过限位凸台28限制限位突起29的运动范围，从而实现支撑架对控制件5转动范围的限制。
53.可以通过以下方式实现将平移运动转化为控制件5的旋转，从而方便调整控制件5的转动。
54.具体为，如图13-图14所示，控制件5进一步通过连杆机构与支撑架相连。该连杆机构由多个相铰接的连杆组成，包括牵引杆19、平移件20和防翻转机构21。其中牵引杆通过牵引杆连接轴23与控制件5铰接；平移件分别与相应的牵引杆通过平移件连接轴24铰接，同时平移件远离牵引杆的一端与防翻转机构铰接。
55.如图14所示，防翻转机构21用于进一步限制平移件的运动自由度，主要由定位基座25、基座连杆26和拉杆27组成。定位基座固连在支撑架上；基座连杆的一端与定位基座铰接；基座连杆的另一端与拉杆一端铰接，拉杆的另一端与平移件铰接。
56.牵引杆19、平移件20和防翻转机构21与控制件5和支撑架组成萨鲁斯连杆(sarrus linkage)机构，通过控制件5、牵引杆、平移件和防翻转机构安装关系，使平移件只能沿控制件5旋转轴的法向平移。平移件沿控制件5旋转轴的法向平移时，带动控制件5转动，从而实现将平移运动转化为控制件5的旋转，进而控制旋转轴与支撑架的接合或分离。
57.此外，为了使离合盘等组件的受力更为合理，可以安装多个转键，具体为在转键安装架上铰接多个转键，控制件上也安装多个控制销，转键的铰接位置和控制销的安装位置相匹配，并与离合盘上的半圆形凹槽的分布相匹配。通过控制件5的转动，即可实现多个转键的同步转动，从而实现旋转轴与支撑架总成的接合与分离。
58.通过上述方式，还可以将多个方向的平移运动转化为控制件的旋转，典型地如图15所示，使用三个牵引杆19、三个平移件20和三个防翻转机构21。三个牵引杆在控制件上均布安装，每个牵引杆均通过牵引杆连接轴23与控制件铰接；三个平移件分别与相应的牵引杆通过平移件连接轴24铰接，同时平移件远离牵引杆的一端与防翻转机构铰接。在防翻转机构共同作用下，三个平移件只能平移，靠近或远离控制件的旋转轴线。平移件平移时拉动牵引杆，牵引杆带动控制件转动，从而实现将多个方向的平移运动转化为控制件的转动，进而控制旋转轴与支撑架的接合或分离。
59.通过组合，可以将离合机构实现为双转键式结构，如图16和图17所示。双转键式结构可以保证两个转键紧密地锁紧离合盘，在旋转轴改变转动方向时，没有空回，从而使旋转轴与支撑架接合的更加可靠。
60.具体为，支撑架总成7包括两个支撑架8，两个支撑架8通过支撑架连接件9固连在一起，分别位于离合盘的两侧。所述控制件和转键分别为两个，均以上述同样的方式安装在两侧的支撑架8上，两个转键在转键安装架上的安装位置对称，安装方向相反。两侧控制件同步转动，通过各自固连的控制销4拨动转键，使两个转键同步转动，但方向相反，从而以双转键式结构实现旋转轴与支撑架总成的接合或分离。
61.通过以下方式实现两个控制件的同步转动。单侧的控制件均通过上述连杆机构与相应一侧的支撑架相连。将两侧的连杆机构连接，即可实现控制件的同步转动。具体为，如图16和17所示，通过同步组件22将两侧平移件连接，使平移件同步平移。
62.随着两个控制件同步转动，两个控制销同步插入相应转键的内槽并拨动转键转动，两个转键的凹槽结构对应的实体均转入离合盘的半圆形凹槽内，从而使旋转轴与支撑架总成接合，如图18所示。在两个控制件反向同步转动带动两个控制销脱离相应转键的内槽时，两个转键的凹槽结构15对应的实体均脱离离合盘的半圆形凹槽10，两个扭簧30同样地确保旋转轴与支撑架总成处于分离状态，如图19所示。
63.同样的，双转键式结构也能够将多个方向的平移运动转化为控制件的旋转。如图20至24所示。两侧支撑架以相同的方式对应安装三个牵引杆19、三个平移件20和三个防翻转机构21，两侧对应的平移件通过同步组件22连接，使相对的平移件固连，保证两个平移件运动同步，从而实现将多个方向的平移运动转化为对上述双转键式结构离合机构的控制。
64.如图20、22-24所示，当连杆机构中的平移件向远离旋转轴轴线方向移动时，带动控制件转动，控制销逐渐进入到转键的内槽内，控制转键转动，使凹槽结构对应的实体转入离合盘的半圆形凹槽内，离合盘与转键安装架接合，从而使旋转轴与支撑架接合。上述过程反之亦然。
65.总之，本实用新型的离合机构结构紧凑，控制件转动很小角度就能实现旋转轴与支撑架总成的离合，动作敏捷；通过组合相同的组件即可实现为双转键式结构，零部件种类少，便于维护、有助于控制成本；双转键式结构时两个转键可以紧密的锁紧离合盘，在旋转轴突然改变转动方向时，没有空回，从而使旋转轴与支撑架接合的更加可靠；离合机构无移
动副、齿轮副等，使用具有定轴转动的控制件和平移运动的平移件来控制离合动作，方便控制，结构简单，可适用在恶劣环境和重载工况下，可靠性高。
66.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。