[发明专利]一种轴头自动离合器

说明书

技术领域

本申请涉及一种机械传动装置，特别是一种轴头自动离合器。

背景技术

汽车分时四驱是由驾驶者手动切换的驱动模式，驾驶者可通过接通或断开分动器来选择两轮驱动或四轮驱动模式，其优点是既能保证车辆的动力性和通过性，又能兼顾燃油经济性，但实际情况是即使断开分动器的两驱模式，其断开的传动系统也随着车轮一起被动旋转，实际节油效果并不明显，因此不少分时四驱前轮都装有自由轮毂(FREEWHEELHUB)，这是一个轴头手动离合器，在不用四驱时，它可以断开前轮与传动半轴的连接，此时的轮子实际上不与任何传动部件连接，只是单纯的自由转动，这样一来车轮和左右半轴、差速器、传动轴、分动器等部件都不在产生任何摩擦。既可以节省燃油，同时又能延长万向节和分动齿轮的寿命，又可以降低车内噪声，但缺点是必须车主手动操作，有些甚至结构复杂，不止是一个步骤，同时还需要停车操作，下车手动锁上自由轮毂(轴头手动离合器闭合)，动作繁琐，而且遇到恶劣路况不能迅速反应，往往错过了脱困的最佳时机，同时在极限地形下，这样的设计也显得不够人性化，还有一些采用摩擦力与凸轮配合作用的自动离合器虽然达到了自动离合的目的，但其结构复杂、成本高昂，机械磨损大，严重影响它的使用寿命和可靠程度，因此提出一种轴头自动离合器。

发明内容

在半轴套管1的轴承锁紧螺母8上设置一个用导磁金属制作的圆盘9，圆盘9上面径向端面安装至少一对以上极性方向相同的钕铁硼永磁体9-1，在套在半轴3上的滑动齿套5上固定另一个用导磁金属制作的圆盘7，圆盘7上面径向端面安装与圆盘9上永磁体9-1数量相对应的永磁体7-1，并且与其同极性相对，在滑动齿套5的外端设置一个法兰内齿套4，用螺栓6固定安装在轮毂2上。在汽车需要使用四驱时，随着分动器的联接，滑动齿套5随驱动半轴一起开始转动，当旋转一定角度后，圆盘7上的永磁体7-1与圆盘9上的永磁体9-1轴向重合，滑动齿套5在永磁体7-1和9-1同极相斥的作用下形成推力产生轴向位移，与轮毂2上固定的法兰内齿套4啮合形成驱动力驱动汽车前进。在此过程中滑动齿套5与法兰内齿套4在驱动力的作用下产生的摩擦力和永磁体7-1与9-1持续轴向重合相斥产生的推力的共同作用下保持实时联接。当分动器断开，车辆缓慢进入停止状态时，随着车轮带动滑动齿套5缓慢转动，摩擦力消失，永磁体7-1与9-1的转速差减小或消失、并且在同极相斥力作用下会相互避开，同时永磁体7-1被圆盘9的导磁金属体相吸引，与永磁体9-1被圆盘7的导磁金属体相吸引产生合力，将滑动齿套5从法兰内齿套4中拉出，断开轮毂与半轴的联接。

有益效果

本申请的永磁体驱动结构比人工手动的离合器还要简单，极大地降低了生产成本和工序数量，杜绝了在汽车行使中轮毂的旋转件和非旋转件之间的接触和磨损，延长了产品的使用寿命，并且可以在汽车行使过程中随时将传动系统与轮毂自动联接，在提高经济性的同时避免了在恶劣路况需要人为下车操作联接、丧失脱困最佳时机的弊端，使汽车的安全性和舒适性都有所提高。

附图说明

图1是本申请静止状态示意图。

图2是本申请两个圆盘静止状态磁极位置图。

图3是本申请工作状态示意图。

图4是本申请两个圆盘工作状态磁极位置图。

具体实施方式

在图1所示静止状态时两个圆盘的永磁体7-1和9-1在同极相斥力作用下会相互避开，同时永磁体7-1被圆盘9的导磁金属体相吸引，永磁体9-1被圆盘7的导磁金属体相吸引产生合力，将滑动齿套5定位在分离状态。

图2是两个圆盘静止状态时永磁体径向角度位置图，两组同性N极在相斥作用下相互避开。

在图3所示传动轴向任意方向旋转时，圆盘7上的永磁体7-1与圆盘9上的永磁体9-1轴向重合，滑动齿套5在永磁体7-1和9-1同极相斥的作用下形成推力，与轮毂2上固定的法兰内齿套4啮合。

图4是两个圆盘相对转动时永磁体径向角度位置图，两组永磁体在径向角度相同时相互排斥，形成推力。

在半轴套管1的轴承锁紧螺母8上设置一个用导磁金属制作的圆盘9，圆盘9上面径向端面安装至少一对极性方向相同的钕铁硼永磁体9-1，在套在半轴3上的滑动齿套5上固定另一个用导磁金属制作的圆盘7，圆盘7上面径向端面安装与圆盘9上永磁体9-1数量相对应的永磁体7-1，并且与其同极性相对，在滑动齿套5的外端设置一个法兰内齿套4，用螺栓6固定安装在轮毂2上。在汽车需要使用四驱时，随着分动器的联接，滑动齿套5随驱动半轴一起开始转动，当旋转一定角度后，圆盘7上的永磁体7-1与圆盘9上的永磁体9-1轴向重合，滑动齿套5在永磁体7-1和9-1同极相斥的作用下形成推力产生轴向位移，与轮毂2上固定的法兰内齿套4啮合形成驱动力驱动汽车前进。在此过程中滑动齿套5与法兰内齿套4在驱动力的作用下产生的摩擦力和永磁体7-1与9-1持续轴向重合相斥产生的推力的共同作用下保持实时联接。当分动器断开，车辆缓慢进入停止状态时，随着车轮带动滑动齿套5缓慢转动，摩擦力消失，永磁体7-1与9-1的转速差减小或消失、并且在同极相斥力作用下会相互避开，同时永磁体7-1被圆盘9的导磁金属体相吸引，与永磁体9-1被圆盘7的导磁金属体相吸引产生合力，将滑动齿套5从法兰内齿套4中拉出，断开轮毂与半轴的联接。