[發明專利]一種單向超越離合器結構、兩擋變速系統及控制方法

在審

• 申請號: 201510870531.0
• 申請日: 2015-12-02
• 公開（公告）號: CN105276026A
• 公開（公告）日: 2016-01-27
• 發明（設計）人: 傅元才;劉洪
• 申請（專利權）人: 傅元才
• 主分類號: F16D41/00
• 分類號: F16D41/00;F16H3/10;F16H61/32
• 代理公司: 重慶市前沿專利事務所(普通合伙) 50211
• 代理人: 孔祥超

技術領域

本發明涉及一種傳動結構，特別涉及一種單向超越離合器結構、兩擋變速系統及控制方法。

背景技術

單向超越離合器，是指主動件正轉與從動件嚙合，反轉與從動件分離的離合器。螺旋單向超越離合器是利用螺旋花鍵配合結構，形成正反轉時按相反方向移動而實現離合器結合與分離的軸向運動，螺旋單向離合器通常采單向端面齒的嚙合結構形成離合結構。由于螺旋單向離合器具有結構簡單、加工方便和制造成本低、使用壽命長的優點目前已得到越來越廣泛的應用。但現有螺旋單向離合器結構在用于變速系統時，由于端面齒咬合后，在具有扭矩傳遞狀態下不能脫開的缺陷，其在應用于自動變速系統中受到較大制約。為此，需要利用相關件轉速信息或位置信息進行變速系統控制。因此，需要對現有具有單向超越離合器結構進行進一步的改進。

發明內容

本發明目的第一目的就是針對現有技術的不足，提供一種單向超越離合器結構，該結構通過設置一磁鋼和霍爾元件，以獲得位置信息或轉速信息，用以變速控制。本發明的第二目的是提供一種包括前述單向超越離合器結構的兩擋變速系統，該系統利用相關件位置信息或轉速信息進行變速控制而形成兩擋自動變速。本發明再一個的目的是提供一種控制方法，該方法利用利用相關件位置信息或轉速信息形成兩擋變速系統的自動控制。

為實現第一目的，本發明采用如下技術方案。

一種單向超越離合器結構，包括分別構成輸入端和輸出端的主動盤和動力軸，主動盤可轉動的套裝在動力軸上，主動盤與動力軸之間通過主動端和從動端相互嚙合的單向端面齒形成單向離合器；主動端一體形成或連接在主動盤上，從動端通過花鍵結構可軸向移動的配合在動力軸上；動力軸的軸端設有磁鋼，磁鋼用于通過霍爾元件獲得動力軸的轉速信息；或者，從動端呈同步移動的連接有推桿，該推桿滑動配合在動力軸的中孔內，并在伸出動力軸的外端設有磁鋼，磁鋼用于通過霍爾元件獲得從動端的位置信息和轉速信息。

采用前述技術方案的本發明，通過從動軸或推桿上的磁鋼，以及設在靜止構件上的霍爾元件，利用磁感應原理獲得從動端位置信息，或者從動軸的轉速信息，以便利用該信息進行變速控制，實現單向超越離合器的離合狀態自動控制，而形成可控單向超越離合器。其結構簡單、制造成本低，故障率低。

優選的，所述主動端通過花鍵結構配合在主動盤一側，以在主動盤按設定方向轉動時，帶動主動端朝從動端方向移動至設定位置，且主動端與主動盤之間設有加載彈簧。以通過加載彈簧使離合器的主動端處于嚙合狀態位置，待從動端移動到嚙合位置時，且主動盤按設定方向轉動；在主動盤反向旋轉時，即使從動端移動到嚙合位置時，單向端面齒不能結合而推動主動端后退并壓縮加載彈簧，從而實現單向超越離合器目的。其結構簡單、布局緊湊，且功能可靠，使用壽命長。

進一步優選的，所述主動端與主動盤之間配合花鍵結構為螺旋花鍵結構。以利用現有技術中螺旋花鍵配合結構的基本特性形成螺旋單向可控超越離合器，螺旋花鍵配合結構主要用于傳遞扭矩，同時具有小角度轉動對應大距離移動的特性，因此，用于螺旋花鍵的螺旋升角都必然較大，可通過推動配合在花鍵軸上的花鍵套移動實現花鍵套或花鍵軸轉動，或者花鍵套在外部摩擦阻力作用下，由花鍵軸帶動轉動和軸向移動，且花鍵套在軸向阻力足夠大時，僅隨花鍵軸轉動。本方案中的螺旋花鍵結構可使單向超越離合器的單向端面齒保持穩定、可靠的結合狀態；同時，在主動盤反轉時，對主動端的后退形成一定的助力作用。

優選的，所述從動端與動力軸之間配合花鍵結構為螺旋花鍵結構。通過合理選擇螺旋方向可獲得端面齒結合的響應時間；或者，延緩結合時間而減緩結合沖擊。

優選的，所述從動端通過橫貫的銷軸與所述推桿連接，推桿底端與中孔底部之間設有復位彈簧；所述動力軸上形成有推桿移動用貫穿槽。以形成推桿與銷軸的同步移動，并具有自復位功能。其結構簡單，運動靈活。

進一步優選的，所述銷軸固定連接在所述推桿上，銷軸由側部抵接在從動端內側；所述從動端外側設有離心頂推機構，離心頂推機構用于通過L形離心甩塊推動從動端至離合器結構的結合位置；所述離心甩塊與所述從動端之間設有平面軸承。以形成依靠設定轉速由離心運動控制的離合器結構，可通過合理的參數設置，以便設定轉速條件下實現自動離合器的自動結合；在從動端向結合位置移動時，推桿隨從動端移動，以便使推桿位置信息還代表設定轉速信息，便于通過轉速信息控制的控制系統利用。在主動盤無動力狀態下，復位彈簧推動推桿外伸，從而帶動從動端遠離結合狀態位置。其推桿與從動端不形成剛性連接，其結構簡單、裝拆方便。平面軸承用以降低離心甩塊與從動端接觸面間的摩擦磨損，延長使用壽命。