常啮合离合器 【技术领域】
本发明涉及一种用于车辆工业领域的传动装置，特别是涉及一种常啮合离合器。
背景技术
车辆传动装置通常可分为以下两种基本类型，即自动传动装置和手动传动装置。尽管已经进行了不断的改进，但迄今为止，自动传动装置始终不如手动传动装置有效。这是因为，自动传动装置中通常需要采用转矩变换器(或称液力变矩器)，该转矩变换器虽然到今天为止已经得到了长足的发展，但仍然在操作过程中很容易出现打滑现象。另一方面，手动传动装置中的传统离合器相对而言则更加有效。然而，该传统的离合器中几乎毫无例外地采用了一摩擦盘，该摩擦盘很容易磨损，而且为了进行替换，必须将整个齿轮箱拆卸，有时甚至需要使整个系统中断，因而该过程是非常耗时的。此外，在上述部件的替换过程完成后还必须进行进一步的调整。
美国专利US 4,322,988中公开了一种液压制动行星齿轮传动装置，其中，它利用流体作为制动介质。该传动装置的结构非常复杂，而且齿轮的磨损将导致流体的泄漏，从而降低离合器的效率。
【发明内容】
本发明的一个目的在于提供一种常啮合离合器，其可以克服上述各种缺陷。
本发明的另一个目的在于提供一种传动装置，其结构简单、易于维护并可以高效率地工作。
本发明的又一个目的在于提供一种传动装置，其既不需要摩擦盘，也不需要隔膜簧或任何制动流体，从而可适用于各种类型的机动车辆。
为达到上述目的，根据本发明的一个方面，提出一种常啮合离合器，用于在一输入端和一输出端之间进行动力传输，它包括：一位于输入端的第一中心齿轮；一位于输出端的第二中心齿轮；与所述第一、第二中心齿轮相啮合地多个行星齿轮，该多个行星齿轮保持在一行星齿轮支架上；以及一用于向行星齿轮支架施加制动力的制动构件。
采用上述技术方案后，本发明的常啮合离合器可按以下方式工作：当制动构件不在行星齿轮支架上施加制动力时，该行星齿轮支架是自由的，因而当位于输入端的第一中心齿轮转动时，所述行星齿轮将与其支架一起转动，其结果是，不会将动力从行星齿轮传递给第二中心齿轮。另一方面，当制动构件在行星齿轮支架上施加全部或部分制动力时，该行星齿轮支架将被紧紧地保持住而不能转动或可以进行受限制的转动，因而位于输入端的第一中心齿轮的转动将带动行星齿轮转动，并进而驱动位于输出端的第二中心齿轮转动，从而将动力从输入端传递至输出端。
有利的是，所述第一中心齿轮与一车辆的飞轮相连，所述第二中心齿轮通过一形成于其轴上的花键套与该车辆的齿轮箱的一输入轴相连。这样，本发明的常啮合离合器将构成一安装在车辆(发动机)的飞轮和齿轮箱的伸出输入轴之间的齿轮系统，从而可方便地用于替换手动传动装置中的传统离合器和自动传动装置中的转矩变换器。
有利的是，所述制动构件包括一与所述行星齿轮支架成一体的周向圆盘，该周向圆盘沿径向伸出，并可通过一卡钳在其上施加制动力而被控制。这样，本发明提供的常啮合离合器可以通过该卡钳(或夹持件)和圆盘来控制齿轮的啮合，以将来自发动机的动力传输至齿轮箱。通过在卡钳上施加不同的液压力(其反过来不同程度地制动圆盘)，从而相应地改变机动车辆的速度。显然，该制动构件也可由一可分离部件构成，其固定在所述行星齿轮支架的侧部或圆周表面上。或者，该制动构件也可采用其它一些公知制动机构，只要其可以实现上述同样的功能即可。
根据本发明的一具体实施例，所述常啮合离合器由一行星齿轮系统构成，它包括有两个中心齿轮(或称太阳齿轮)、与该两个中心齿轮相啮合的多个行星齿轮以及一行星齿轮支架，该行星齿轮支架用于保持所述行星齿轮，并在其外侧形成一圆盘。其中，一个中心齿轮(第一中心齿轮)与车辆的飞轮相连，而另一个中心齿轮(第二中心齿轮)则通过一个形成于其轴上的花键套与齿轮箱的输入轴相连，该第二中心齿轮的轴同时承载着第一中心齿轮。一卡钳安装在飞轮壳体上，以用于制动所述圆盘。当该卡钳不在圆盘上施加制动力时，该圆盘是自由的，因而当位于飞轮侧的第一中心齿轮转动时，所述行星齿轮将与其支架一起转动，其结果是，不会将动力从行星齿轮传递给第二中心齿轮。另一方面，当卡钳向圆盘施加全部的制动力时，该圆盘将被紧紧地保持住，从而转动着的行星齿轮将驱动第二中心齿轮，并进而驱动齿轮箱的输入轴转动。
有利的是，从以上描述中可以看出，从第一中心齿轮传递给第二中心齿轮的动力与通过卡钳施加在圆盘上的制动力成正比关系。施加在圆盘上的制动力越小(越大)，行星齿轮支架将旋转得越快(越慢)。通过这样的方式，可以连续地改变车辆的速度(即实现无级变速)。
有利的是，由于所述卡钳安装在飞轮壳体上，如果被磨损，可以很容易地替换掉设置在其上的摩擦垫，而不需要将整个齿轮箱拆卸。与之相对照，在传统类型的装置中，当需要替换摩擦垫或隔膜簧时，必须将整个齿轮箱拆卸，从而非常费时、费工。
本发明的常啮合离合器可以改善转矩变换器型自动传动装置的低效率缺陷，并消除摩擦盘型手动传动装置所带来的维护起来很耗时等诸多不便。由此可见，本发明提出了一种新型的传动装置，其不仅结构简单、效率高，而且在制造技术或材料的精度方面没有特别的要求。
【附图说明】
下面参照附图并结合具体实施例对本发明做进一步的详细说明，通过这些描述，本发明的上述和其它目的以及优点将变得更加清楚。附图中：
图1为根据本发明的常啮合离合器的正面示意图；
图2为根据本发明的常啮合离合器的侧面示意图。
【具体实施方式】
如图1、图2所示，本实施例的常啮合离合器包括一与车辆的飞轮相连的第一中心齿轮2、与齿轮箱的凸出输入轴相连的第二中心齿轮1、以及被一行星齿轮支架5保持并与所述两个中心齿轮1、2啮合的至少一个行星齿轮4(该实施例中采用3个，但很显然，其可以根据应用场合以及需要自由变化)，其中，所述第二中心齿轮1通过一形成于其轴上的花键套3与齿轮箱的输入轴相连，该轴同时用于承载第一中心齿轮2。所述行星齿轮支架5的外周缘的中部整体形成有一圆盘6，该圆盘6由一卡钳7控制。当不同的液体压力被施加到所述卡钳7上时，将在圆盘6上产生不同的制动力，从而圆盘6将被紧紧保持住、被释放或者可以以不同的速度转动。
当圆盘6被释放从而可以自由转动时，由于行星齿轮4将与行星齿轮支架5一起转动，因此不能将来自第一中心齿轮2的输入动力传递至第二中心齿轮1。另一方面，如果圆盘6被紧紧地保持因而不能转动，则来自第一中心齿轮2的输入动力将通过行星齿轮4完全地传递至第二中心齿轮1，从而使齿轮箱设定在满负荷工作状态。
如上所述，不同的液体压力将在圆盘6上产生不同的制动力，从而最终导致不同的输入动力被传递至齿轮箱。因此，从输入端传递至输出端的动力将与施加在圆盘6上的制动力成正比。这样，车辆可以以不同的速度被驱动。
在传统的转矩变换器型自动传动装置中，动力以液压方式从发动机传递至叶轮，涡轮通过液压流体驱动，从而导致其结构非常复杂，而且具有效率较低的缺陷。另一方面，传统的手动离合器通过摩擦盘以及隔膜簧(膜片弹簧)工作，以将动力从发动机传递至齿轮箱。然而，当摩擦盘被磨损以及由于材料疲劳从而使隔膜簧性能变差时，这些部件替换起来相当麻烦，因而必须将整个齿轮箱拆卸下来。而且，当完成替换后，还必须对这些部件进行调整。
很显然，本发明的常啮合离合器将可以完全克服上述缺陷。更具体地说，本发明的常啮合离合器在可实现高效率的无级动力传输的同时，维护起来非常方便，而且对制造技术等没有特别的要求。
尽管以上结合具体实施例对本发明做了详细描述，但应当理解的是，上述实施例仅仅为本发明主要原理的示范性描述，其并不意味着对本发明进行任何限制。对于本技术领域的普通技术人员来讲，很显然，可以在本发明的基础上做出多种变化(例如，可以对中心齿轮以及行星齿轮的数目及位置进行调整、组合和变化；对制动构件的结构进行变化等)。换句话说，本发明的范围不应局限于所公开的具体实施例或具体细节，在本发明的原理和精神的基础上所做出的各种改进或变型均应包括在本发明的范围内。