本實(shí)用新型涉及一種電磁齒嵌式離合器，具體涉及電磁齒嵌式離合器的傳動(dòng)齒結(jié)構(gòu)，以及活動(dòng)齒套的定心結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

新能源汽車由于部分車型同時(shí)有發(fā)動(dòng)機(jī)、電機(jī)、變速器，導(dǎo)致整車布置時(shí)空間非常有限，為了降低油耗，提高系統(tǒng)效率，優(yōu)化控制策略，實(shí)現(xiàn)不同工作模式間的切換，必然要用到動(dòng)力通斷機(jī)構(gòu)。傳統(tǒng)離合器由于包括壓板、從動(dòng)盤、膜片彈簧、分離軸承和搖臂及助力機(jī)構(gòu)等，涉及的零部件多，重量大，失效點(diǎn)多，不便維護(hù)。

現(xiàn)有技術(shù)中有電磁齒嵌式離合器可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)離合器，例如中國實(shí)用新型專利“一種電磁齒嵌式離合器和雙電機(jī)混聯(lián)系統(tǒng)”(申請(qǐng)?zhí)枺?01310741008.9)中公開了一種電磁齒嵌式離合器，設(shè)置有動(dòng)端面齒輪和定端面齒輪(也可以稱作活動(dòng)齒套和固定齒套)，在電磁鐵的吸附作用下動(dòng)端面齒輪與定端面齒輪嚙合，實(shí)現(xiàn)軸間傳動(dòng)，動(dòng)端面齒輪的齒為矩形，定端面齒輪的齒槽也為矩形，齒槽的寬度大于齒，這樣設(shè)計(jì)便于齒進(jìn)入齒槽。采用矩形傳動(dòng)齒有利于提高系統(tǒng)在對(duì)中不好時(shí)的抗干擾性能，還可以提升端面齒輪之間傳遞轉(zhuǎn)矩的能力。

但是矩形傳動(dòng)齒和齒槽存在不容易對(duì)正嚙合到位的缺陷，造成離合不及時(shí)，或者離合器失效，同時(shí)由于齒槽的寬度大于齒，在嚙合過程中存在齒和齒槽只是線接觸，不能完全實(shí)現(xiàn)面接觸的缺陷。

由于動(dòng)端面齒輪要沿動(dòng)力輸出軸的軸線方向移動(dòng)，與同軸線方向的定端面齒輪進(jìn)行嚙合，系統(tǒng)經(jīng)過長時(shí)間的運(yùn)行之后，受磨損或者裝配關(guān)系的影響，容易出現(xiàn)動(dòng)端面齒輪不能保證與定端面齒輪同軸線的問題，也會(huì)造成離合不及時(shí)，或者離合器失效。

在上述專利中，離合器還設(shè)置有彈性復(fù)位機(jī)構(gòu)，用于對(duì)動(dòng)端面齒輪復(fù)位， 促使動(dòng)端面齒輪和定端面齒輪分離，彈性復(fù)位機(jī)構(gòu)包括定位板和彈簧，定位板固定在動(dòng)力輸出軸端部，彈簧位于定位板和動(dòng)端面齒輪之間，當(dāng)受到電磁鐵的吸附時(shí)，動(dòng)端面齒輪朝向定端面齒輪移動(dòng)并且壓縮彈簧，如果電磁鐵的吸附作用消失，在彈簧恢復(fù)力的作用下，動(dòng)端面齒輪則背向定端面齒輪移動(dòng)。由于電磁鐵的吸附力是瞬間產(chǎn)生的，動(dòng)端面齒輪的移動(dòng)速度往往比較快，此時(shí)就會(huì)與定位板發(fā)生激烈碰撞，產(chǎn)生顯著的系統(tǒng)噪聲。雖然它們之間的預(yù)壓彈簧可以起到一定的緩沖作用，但是彈簧的彈性模量也不能過大，否則會(huì)影響動(dòng)端面齒輪與定端面齒輪之間的嚙合，所以彈簧的緩沖作用很微弱，并不能明顯降低系統(tǒng)噪聲。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種電磁齒嵌式離合器，該離合器對(duì)端面?zhèn)鲃?dòng)齒結(jié)構(gòu)做了改進(jìn)，更有利于動(dòng)端面齒輪與定端面齒輪的嚙合和傳動(dòng)。該離合器同時(shí)對(duì)動(dòng)端面齒輪的定心、系統(tǒng)降噪問題做了改進(jìn)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：

一種電磁齒嵌式離合器，包括進(jìn)行嚙合傳動(dòng)的活動(dòng)齒套和固定齒套，所述活動(dòng)齒套上設(shè)置有端面?zhèn)鲃?dòng)齒或齒槽，所述固定齒套上相應(yīng)設(shè)置有端面齒槽或傳動(dòng)齒，所述傳動(dòng)齒沿齒長方向等厚，與所述傳動(dòng)齒嚙合的齒槽沿槽長方向?yàn)樯刃?，所述齒槽兩側(cè)邊沿著固定齒套的徑向向外寬度逐漸增加，沿著固定齒套的徑向向內(nèi)寬度逐漸減小。

進(jìn)一步，所述傳動(dòng)齒為矩形齒、倒錐形齒、梯形齒、三角形齒、或圓弧形齒；相應(yīng)地，所述齒槽為矩形齒槽、倒錐形齒槽、梯形齒槽、三角形齒槽、或圓弧形齒槽。

進(jìn)一步，所述傳動(dòng)齒為矩形齒、倒錐形齒或梯形齒時(shí)，齒頂兩側(cè)邊設(shè)置為圓角，且沿活動(dòng)齒套或固定齒套反向旋轉(zhuǎn)方向的圓角半徑大于正向旋轉(zhuǎn)方向的圓角半徑。

進(jìn)一步，所述活動(dòng)齒套穿套在動(dòng)力輸出軸上，兩者通過花鍵組合傳動(dòng)，并且所述活動(dòng)齒套在花鍵上沿動(dòng)力輸出軸的軸線方向往復(fù)移動(dòng)。

進(jìn)一步，在所述花鍵組合兩端，所述活動(dòng)齒套與動(dòng)力輸出軸之間設(shè)置有定心套，所述定心套采用銅合金材質(zhì)，截面為矩形，與所述活動(dòng)齒套過盈配合定位，與所述動(dòng)力輸出軸間隙配合，支撐所述活動(dòng)齒套在動(dòng)力輸出軸上滑動(dòng)。

進(jìn)一步，所述動(dòng)力輸出軸在安裝所述活動(dòng)齒套的一端固定有限位板，所述限位板和活動(dòng)齒套之間設(shè)置有減振機(jī)構(gòu)，該減振機(jī)構(gòu)在限位板和活動(dòng)齒套碰撞時(shí)進(jìn)行減震降噪。

進(jìn)一步，所述活動(dòng)齒套與所述限位板的配合面上設(shè)置有若干盲孔，所述盲孔中安裝有橡膠柱，橡膠柱高出所述盲孔，所述橡膠柱構(gòu)成所述減振機(jī)構(gòu)。

進(jìn)一步，所述活動(dòng)齒套與所述限位板的配合面上設(shè)置有橡膠墊，所述橡膠墊構(gòu)成所述減振機(jī)構(gòu)。

進(jìn)一步，所述固定齒套周向設(shè)置有電磁鐵，相應(yīng)地所述活動(dòng)齒套周向設(shè)置有銜鐵，所述銜鐵與所述活動(dòng)齒套一體制成，或者分體制成后組合到一起。

進(jìn)一步，所述銜鐵與所述活動(dòng)齒套分體制成后通過焊接、或螺栓組合到一起，所述銜鐵采用10號(hào)鋼制成。

采用上述結(jié)構(gòu)設(shè)置的電磁齒嵌式離合器具有以下優(yōu)點(diǎn)：

由于采用了等厚傳動(dòng)齒和扇形齒槽的配合，傳動(dòng)齒更容易和齒槽嚙合，而且更容易實(shí)現(xiàn)面接觸，有利于傳遞力矩，有利于傳動(dòng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

該離合器針對(duì)往復(fù)移動(dòng)的活動(dòng)齒套(或者叫做動(dòng)端面齒輪)設(shè)置有定心套，定心套能夠長時(shí)間保持活動(dòng)齒套與動(dòng)力輸出軸同心，同時(shí)長時(shí)間保持活動(dòng)齒套與固定齒套同心。

定心套可以采用銅合金材質(zhì)，例如錫青銅，或者黃銅套嵌石墨，耐磨性較好，不易變形。

該離合器針對(duì)限位板設(shè)置了減振機(jī)構(gòu)，在限位板和活動(dòng)齒套之間設(shè)置有橡膠柱或者橡膠墊，電磁力吸合以后，先壓縮橡膠柱或者橡膠墊，起到緩沖作用，顯著降低結(jié)合的噪聲。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型中固定齒套的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型中活動(dòng)齒套的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4a是本實(shí)用新型中固定齒套和活動(dòng)齒套的矩形齒槽示意圖；

圖4b是本實(shí)用新型中固定齒套和活動(dòng)齒套的矩形齒示意圖；

圖5a是本實(shí)用新型中固定齒套和活動(dòng)齒套的倒錐形齒槽示意圖；

圖5b是本實(shí)用新型中固定齒套和活動(dòng)齒套的倒錐形齒示意圖；

圖6是本實(shí)用新型中固定齒套和活動(dòng)齒套的圓弧齒齒形示意圖；

圖7是本實(shí)用新型中銜鐵和活動(dòng)齒套的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是本實(shí)用新型中銜鐵和活動(dòng)齒套的焊接結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1.動(dòng)力輸入軸；2.固定齒套；2-1.齒槽；3.電磁鐵；4.銜鐵；5.活動(dòng)齒套；5-1.傳動(dòng)齒；5-2.內(nèi)花鍵；5-3.卡槽；6.限位板；7.動(dòng)力輸出軸；8.橡膠柱；9.彈簧；10.定心套。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述。

實(shí)施例1

如圖1、圖2、圖3所示為本實(shí)用新型實(shí)施例之一，在該實(shí)施例轉(zhuǎn)，電磁齒嵌式離合器包括進(jìn)行嚙合傳動(dòng)的活動(dòng)齒套5和固定齒套2，活動(dòng)齒套5上設(shè)置有端面?zhèn)鲃?dòng)齒5-1，固定齒套2上相應(yīng)設(shè)置有端面齒槽2-1，傳動(dòng)齒5-1沿齒長方向等厚，與傳動(dòng)齒5-1嚙合的齒槽2-1沿槽長方向?yàn)樯刃?，即齒槽2-1兩側(cè)邊具有預(yù)定的夾角，沿著固定齒套2的徑向向外寬度逐漸增加，沿著固定齒套2的徑向向內(nèi)寬度逐漸減小。

由于采用了等厚傳動(dòng)齒和扇形齒槽的配合，傳動(dòng)齒更容易和齒槽嚙合，而且更容易實(shí)現(xiàn)面接觸，有利于傳遞力矩，有利于傳動(dòng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

還可以在活動(dòng)齒套5上設(shè)置呈扇形的端面齒槽，固定齒套2上相應(yīng)設(shè)置有端面?zhèn)鲃?dòng)齒，該結(jié)構(gòu)是等同的。

傳動(dòng)齒5-1為矩形齒(圖4b所示)、倒錐形齒(圖5b所示)、梯形齒、三角形齒、或圓弧形齒(圖6所示)；相應(yīng)地，齒槽2-1為矩形齒槽(圖4a所示)、倒錐形齒槽(圖5a所示)、梯形齒槽、三角形齒槽、或圓弧形齒槽(圖6所示)。

傳動(dòng)齒5-1為矩形齒、倒錐形齒或梯形齒時(shí)，齒頂兩側(cè)邊設(shè)置為圓角，且沿活動(dòng)齒套5或固定齒套2反向旋轉(zhuǎn)方向的圓角半徑大于正向旋轉(zhuǎn)方向的圓角半徑。如圖4a、5a所示。

所說的正向旋轉(zhuǎn)是指離合器通常的旋轉(zhuǎn)方向，例如沿這個(gè)方向輸出力矩車輛為行進(jìn)狀態(tài)，所說的反向旋轉(zhuǎn)是指離合器較少的旋轉(zhuǎn)方向，例如沿這個(gè)方向輸出力矩車輛為倒退狀態(tài)。

傳動(dòng)齒5-1的齒頂兩側(cè)邊設(shè)置不等圓角，尤其是設(shè)置半徑較大的圓角，主要是為了方便傳動(dòng)齒5-1更容易進(jìn)入齒槽2-1，由于半徑較大的圓角設(shè)置在離合器較少的旋轉(zhuǎn)方向，所以對(duì)離合器傳遞力矩影響非常小。

如圖1所示，活動(dòng)齒套5穿套在動(dòng)力輸出軸7上，兩者通過花鍵組合傳動(dòng)，如圖3中所示活動(dòng)齒套5中部設(shè)置有內(nèi)花鍵5-2，相應(yīng)地在動(dòng)力輸出軸7上設(shè)置有外花鍵，活動(dòng)齒套5在花鍵上沿動(dòng)力輸出軸7的軸線方向往復(fù)移動(dòng)。

活動(dòng)齒套5可以通過花鍵組合定心，或者其它傳扭矩的等效的結(jié)構(gòu)定心，保持與動(dòng)力輸出軸7同軸。如果結(jié)構(gòu)空間允許，還可以選擇如下所述的定心套10的結(jié)構(gòu)。

為了保證活動(dòng)齒套5與動(dòng)力輸出軸7同軸，在花鍵組合兩端，活動(dòng)齒套5與動(dòng)力輸出軸7之間設(shè)置有定心套10，定心套10采用銅合金材質(zhì)，截面為矩形，與活動(dòng)齒套5過盈配合定位，與動(dòng)力輸出軸7間隙配合，支撐活動(dòng)齒套5在動(dòng)力輸出軸7上滑動(dòng)。

定心套10采用銅合金材質(zhì)，例如錫青銅，或者黃銅套嵌石墨，耐磨性較好，不易變形。定心套10與活動(dòng)齒套5過盈配合定位，具體可以采用熱脹冷縮方式形成緊配合的關(guān)系，動(dòng)力輸出軸7也要相應(yīng)設(shè)置臺(tái)階對(duì)定心套10限位?；顒?dòng)齒套5在內(nèi)花鍵5-2兩端設(shè)置有卡槽5-3與定心套10配合。

如圖1所示，動(dòng)力輸出軸7在安裝活動(dòng)齒套5的一端固定有限位板6，限位板6和活動(dòng)齒套5之間設(shè)置有減振機(jī)構(gòu)，該減振機(jī)構(gòu)在限位板6和活動(dòng)齒套5碰撞時(shí)進(jìn)行減震降噪。

如圖3所示，活動(dòng)齒套5與限位板6的配合面上設(shè)置有若干盲孔，盲孔中安裝有橡膠柱8，橡膠柱8高出盲孔，橡膠柱8構(gòu)成所述減振機(jī)構(gòu)。

也可以在限位板6的配合面上設(shè)置若干盲孔和橡膠柱，橡膠柱高出盲孔即可。

還可以采用如下設(shè)計(jì)，活動(dòng)齒套5與限位板6的配合面上設(shè)置有橡膠墊，橡膠墊構(gòu)成減振機(jī)構(gòu)。橡膠墊可以設(shè)置在活動(dòng)齒套5或限位板6的配合面上均可。

固定齒套2周向設(shè)置有電磁鐵3，相應(yīng)地活動(dòng)齒套5周向設(shè)置有銜鐵4，銜鐵4與活動(dòng)齒套5可以一體制成。在活動(dòng)齒套5和固定齒套2嚙合后，電磁鐵3和銜鐵4不接觸，兩者之間存在間隙。

實(shí)施例2

如圖8所示，為本實(shí)用新型實(shí)施例之二，在該實(shí)施例中，銜鐵4與活動(dòng)齒套5分體制成后組合到一起。

銜鐵4與活動(dòng)齒套5分體制成后可以通過焊接，或螺栓組合到一起，也可以同時(shí)采用螺栓加焊接的方式，銜鐵4采用10號(hào)鋼制成。10號(hào)鋼對(duì)磁性反應(yīng)較靈敏。

以上所述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施方式，并非用于限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)、擴(kuò)展等，均包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。