[发明专利]花键副动态啮合装置

说明书

本发明公开了一种花键副动态啮合装置，包括补偿组件，补偿组件包括中间套筒和啮合套筒，中间套筒的外侧与发动机的输出轴连接、内侧与啮合套筒外侧螺旋式转动连接，啮合套筒内侧与负载的输入轴通过花键连接，还包括设置于中间套筒以及啮合套筒沿轴向的第一端的限位螺母、以及设置于啮合套筒的沿轴向的第二端并用于对啮合套筒提供朝向第一端的预紧力的弹性件；当补偿组件受驱动力朝向第一端移动、且啮合套筒内侧的第一花键齿与输入轴上的第二花键齿之间存在角度差时，啮合套筒在第二花键齿的推力作用下朝第二端偏移，并与中间套筒之间旋转预设角度以使第一花键齿和第二花键齿啮合，弹性件的预紧力推动啮合套筒朝第一端运动至紧贴限位螺母。

技术领域

本发明涉及啮合机构领域，特别地，涉及一种花键副动态啮合装置。

背景技术

某新型动力装置需使用多片摩擦离合器连接负载和发动机，在发动机运转状态下通过控制多片离合器的接合与脱开实现负载动力的通断。由于发动机输出端转速较高、功率大，多片离合器直接接合将造成摩擦片发热量过大、温度过高、离合器尺寸过大等一系列问题。可行的方案为：通过首先主动降低发动机转速，然后由多片离合器实现负载与发动机转速匹配(小功率状态)，再将离合器中一对花键副啮合，改变动力传递路径(动力由该花键副传递，不再通过摩擦片)，后续再提高发动机转速和功率。

目前可实现该功能的方案有汽车变速箱中的锁环式惯性同步器，这种同步器通常包括同轴设置的同步环(锁环)、花键毂、接合套和齿圈，同步环面对接合套的一端均有锁止角，且与接合套锁止角相同。现有技术通过在啮合花键上设置锁止角，在接合套越过同步环后，通过驾驶员的操纵力产生一个转动力矩，使空套在轴上的齿轮产生角度转动，实现花键齿的啮合。该技术在汽车变速器上运用广泛，技术成熟。由于多片离合器接合后(输入轴和输出轴同步)需要承载较大扭矩，输入轴和输出轴之间角向位置已通过摩擦片轴向压力锁住，如采用同步器中的锁止角结构，则需要非常大的轴向操纵力和转动力矩，易造成锁止面变形较大或快速磨损，因此同步器锁止角结构不适合于多片离合器结构中。

发明内容

本发明提供了一种花键副动态啮合装置，以解决现有同步器锁止角结构需要非常大的轴向操纵力和转动力矩造成锁止面变形较大或快速磨损的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

本发明一方面提供了一种花键副动态啮合装置，用于连接发动机与负载，花键副动态啮合装置包括补偿组件，补偿组件包括中间套筒和位于中间套筒内的啮合套筒，中间套筒的外侧用于与发动机的输出轴连接，中间套筒的内侧与啮合套筒的外侧为螺旋式转动连接，啮合套筒的内侧与负载的输入轴通过花键连接，补偿组件还包括设置于中间套筒以及啮合套筒沿轴向的第一端的限位螺母、以及设置于啮合套筒的沿轴向的第二端并用于对啮合套筒提供朝向第一端的预紧力的弹性件；当补偿组件受驱动力朝向第一端移动、且啮合套筒内侧的第一花键齿与输入轴上的第二花键齿之间存在角度差时，啮合套筒在第二花键齿的推力作用下朝第二端偏移，并与中间套筒之间旋转预设角度以使第一花键齿和第二花键齿啮合，弹性件的预紧力推动啮合套筒朝第一端运动至紧贴限位螺母。

作为其中的优选方式，中间套筒的内侧与啮合套筒的外侧通过螺旋花键副旋转连接。

作为另一种可选的实施方式，中间套筒的内侧与啮合套筒的外侧通过相互配合的螺旋凹槽与螺旋凸块旋转连接。

进一步地，中间套筒的外侧设有用于与输出轴上的花键齿啮合的第三花键齿，于第三花键齿的一侧设有定位段，定位段与输出轴上的花键齿顶配合。

进一步地，弹性件为波形弹簧，波形弹簧的两端分别抵接于啮合套筒的外端部和中间套筒的内端部。

进一步地，于啮合套筒的外端部还装设有弹簧支撑座，波形弹簧的一端固定于弹簧支撑座表面的第一固定槽内，另一端固定于中间套筒的内端部的第二固定槽内。