气动齿式离合器的制作方法

1.本实用新型涉及离合器，尤其涉及气动齿式离合器。


背景技术：

2.离合器是机械传动中的常用部件，可将传动系统随时分离或接合。其中气动齿式离合器是常见的离合器类型之一，气动齿式离合器包括主动部分、从动部分和压紧部分，主动部分与外接动力设备连接，从动部分与外接动力输出设备连接，压紧部分受到外接气源的压力而移动以与主动部分啮合，以使主动部分能够通过压紧部分将动力设备输出的动力由从动部分传递给动力输出设备。
3.现有的气动齿式离合器与动力设备和动力输出设备的连接方式固定，但在实际装配过程中，可能会存在动力设备连接部分的结构设计和动力输出设备连接部分的结构设计均与气动齿式离合器对应连接部分的结构设计不匹配的情况，这时候可能就需要额外增加传动结构以实现动力设备和动力输出设备分别对应连接于气动齿式离合器两个预定位置的目的。但这样一来，就增加了安装的繁琐性和安装成本。
4.另外，现有的气动齿式离合器没有相对缓冲的结构，因此在主动部分与压紧部分转动接合时，两者之间存在较大的冲击，使得齿面受损，影响使用寿命。而采用静止接合的话，这就要求动力设备暂停运行，在完成接合操作后重新启动，这种接合方法不仅操作不够便捷，并且影响整体工作效率。另外，低转速差接合方式一般用于低速机械的传动轴系，对高速机械的传动轴系不适用。


技术实现要素：

5.本实用新型的一个优势在于提供气动齿式离合器，本实用新型与动力设备、动力输出设备安装的位置可对调，以便根据动力设备和动力输出设备的实际设计，进行不同方式安装，以适用于多种使用场景，提高装配时的适配性。
6.本实用新型的一个优势在于提供气动齿式离合器，本实用新型能够在部分结构被动力设备驱动而运行的状态下由分离状态转变成接合状态，利用弹性力缓冲气压作用力，避免接合时部分零部件受到较大冲击力而损坏。
7.本实用新型的一个优势在于提供气动齿式离合器，本实用新型可利用弹性力和外接气源抽走气体时产生的负压作用由接合状态转变成分离状态，以实现快速复位，增加使用的灵敏度。
8.本实用新型的一个优势在于提供气动齿式离合器，转动轴与传动件花键连接，能够传递大扭矩。
9.本实用新型的一个优势在于提供气动齿式离合器，定位结构能够增加转动轴和传动件安装的同轴度，克服花键连接存在的公差，以避免传动件和转动轴接合时，两者之间碰撞摩擦而损坏齿面，降低使用寿命，并且能够避免两者之间的齿面配合度低的情况出现，提高气动齿式离合器使用的稳定性。
10.本实用新型的一个优势在于提供气动齿式离合器，本实用新型在使用时，旋转的零部件转动平稳，噪音小。
11.为达到本实用新型以上至少一个优势，本实用新型提供气动齿式离合器，所述气动齿式离合器与一动力设备、一动力输出设备连接，用于切断或传递所述动力设备向所述动力输出设备输入的动力，所述气动齿式离合器包括：
12.一转动轴；
13.一旋转件，所述旋转件形成一第一齿面，所述旋转件被可转动地套接于所述转动轴，所述旋转件和所述转动轴任一与所述动力设备连接而另一与所述动力输出设备连接；
14.一控转构件，所述控转构件包括一可动组件和一固定座，所述固定座被套接于所述转动轴，所述固定座具有一密闭通道和一与所述密闭通道连通的通气口，所述可动组件被设置于所述密闭通道远离所述通气口的一端，所述可动组件被安装于所述转动轴的外表面且与所述旋转件相邻设置，所述可动组件通过受到由所述通气口进入到所述密闭通道的气体的压力作用而沿所述密闭通道以与所述转动轴轴向平行的方向移动靠近所述旋转件，所述可动组件包括一传动件，所述传动件能够与所述转动轴一同转动，所述传动件靠近所述旋转件的一端形成一与所述第一齿面尺寸适配的第二齿面，所述第一齿面和所述第二齿面任意以所述转动轴的轴心为圆心呈现圈状设置，所述传动件移动以与所述旋转件接合时，至少部分所述第二齿面与至少部分所述第一齿面啮合，以使所述旋转件和所述转动轴任一转动时另一通过所述传动件与所述旋转件的啮合作用而同步转动。
15.根据本实用新型一实施例，所述转动轴与所述动力设备连接，所述旋转件与所述动力输出设备连接，所述转动轴通过所述传动件带动与所述传动件啮合的所述旋转件同步运动。
16.根据本实用新型一实施例，所述旋转件与所述动力设备连接，所述转动轴与所述动力输出设备连接，所述旋转件通过与所述传动件啮合以带动所述转动轴同步运动。
17.根据本实用新型一实施例，所述转动轴形成一外花键，所述传动件形成一内花键，所述外花键的尺寸适配于所述内花键，所述转动轴通过所述外花键和所述内花键的配合作用被可拆卸地套接于所述传动件。
18.根据本实用新型一实施例，所述可动组件还包括一带移件，所述传动件被安装于所述带移件，所述带移件被可移动地安装于所述密闭通道，所述传动件被可转动地安装于所述带移件，所述带移件受力能够带动所述传动件沿着所述转动轴的轴向移动靠近或远离所述旋转件，所述固定座被固定安装于一固定位置。
19.根据本实用新型一实施例，所述气动齿式离合器还包括至少一定位结构，所述固定座通过所述定位结构与所述可动组件连接，所述定位结构用于限定所述可动组件的安装位置，所述定位结构包括一定位销和一定位孔，所述定位销的尺寸适配于所述定位孔，所述定位销被安装于所述固定座和所述可动组件任一而另一形成所述定位孔，且所述定位孔的位置与所述定位销的位置相对应，所述定位销被设置能够沿平行于所述转动轴轴线的方向移动于所述定位孔内。
20.根据本实用新型一实施例，所述气动齿式离合器还包括至少一复位件，所述复位件被安装于所述可动组件，所述复位件被设置能够在所述可动组件受到所述固定座内气压的作用移动靠近所述旋转件时发生弹性形变，所述复位件用于在所述固定座的所述密闭通
道内的气体由所述通气口排出时复位所述可动组件。
21.根据本实用新型一实施例，所述气动齿式离合器还包括一密封组件，所述密封组件被安装于所述带移件和所述固定座之间，所述密封组件用于将所述带移件与所述固定座密封连接。
22.根据本实用新型一实施例，所述气动齿式离合器还包括一轴承组件，所述轴承组件位于所述转动轴的外侧，所述轴承组件包括至少一第一轴承、至少一第二轴承和一第三轴承，所述第一轴承被安装于所述旋转件和所述转动轴之间且与所述转动轴同轴设置，所述第一轴承用于支撑所述旋转件的同时减低所述旋转件和所述转动轴任一转动时两者之间的摩擦力，所述第二轴承被安装于所述固定座和所述转动轴之间且与所述转动轴同轴设置，所述第二轴承用于支撑所述固定座并减小所述转动轴转动时与所述固定座之间的摩擦力，所述第三轴承被安装于所述传动件和所述带移件之间且在所述传动件安装于所述转动轴时与所述转动轴同轴设置，所述第三轴承用于支撑所述带移件并减小所述传动件转动时与所述带移件之间的摩擦力。
23.根据本实用新型一实施例，所述气动齿式离合器还包括一限位组件，所述限位组件被安装于所述转动轴的外侧，所述限位组件用于限制所述轴承组件发生轴向移动。
附图说明
24.图1示出了本实用新型所述气动齿式离合器的结构示意图。
25.图2示出了本实用新型所述气动齿式离合器在分离状态下的结构剖视图。
26.图3示出了本实用新型所述气动齿式离合器在接合状态下的结构剖视图。
27.图4示出了本实用新型所述气动齿式离合器的结构爆炸图。
具体实施方式
28.以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本实用新型的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本实用新型的精神和范围的其他技术方案。
29.本领域技术人员应理解的是，在本实用新型的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本实用新型的限制。
30.可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。
31.参考图1至图4，依本实用新型一较佳实施例的气动齿式离合器将在以下被详细地阐述，所述气动齿式离合器与一动力设备、一动力输出设备连接，所述气动齿式离合器用于切断或传递所述动力设备向所述动力输出设备输入的动力。
32.所述气动齿式离合器包括一旋转件10和一转动轴20，所述旋转件10被可转动地套
接于所述转动轴20，所述旋转件10和所述转动轴20任一与所述动力设备连接而另一与所述动力输出设备连接。
33.所述气动齿式离合器包括一控转构件30，所述控转构件30被安装于所述转动轴20且位于所述旋转件10的相邻位置。所述控转构件30被设置能够接通或断开所述转动轴20与所述旋转件10之间的传动。
34.所述控转构件30包括一可动组件31，所述可动组件31被可沿着所述转动轴20的轴线移动地安装于所述转动轴20的外表面且与所述旋转件10相邻设置。所述可动组件31包括一传动件311，所述传动件311能够与所述转动轴20一同转动。
35.所述旋转件10形成一第一齿面101，所述传动件311靠近所述旋转件10的一端形成一第二齿面31101，所述第一齿面101的尺寸适配于所述第二齿面31101且所述第一齿面101和所述第二齿面31101任意以所述转动轴20的轴心为圆心呈现圈状设置。所述传动件311移动以与所述旋转件10接合时，至少部分所述第二齿面31101与至少部分所述第一齿面101啮合，此时所述传动件311通过与所述旋转件10啮合以使所述旋转件10和所述转动轴20任一转动的同时另一也同步转动。
36.优选地，所述旋转件10与所述动力设备连接，所述转动轴20与所述动力输出设备连接，所述旋转件10通过与所述传动件311啮合以带动所述转动轴20同步运动。
37.作为可变形地，所述转动轴20与所述动力设备连接，所述旋转件10与所述动力输出设备连接，所述转动轴20通过所述传动件311带动与所述传动件311啮合的所述旋转件10同步运动。
38.为了使本领域技术人员能够理解本实施例，以下至少一个实施例和对应的附图中，仅以所述旋转件10与所述动力设备连接，所述转动轴20与所述动力输出设备连接为例进行阐述，本领域技术人员应当知晓的是，此并非对本发明的限制。
39.参考图4，进一步地，所述转动轴20形成一外花键21，所述传动件311形成一内花键3111，所述外花键21的尺寸适配于所述内花键3111，所述转动轴20通过所述外花键21和所述内花键3111的配合作用被可拆卸地套接于所述传动件311，以便在所述传动件311与所述旋转件10多次离合而损坏时进行维修或更换。
40.值得一提的是，所述转动轴20和所述传动件311采用花键连接，可以传递大扭矩。
41.参考图2至图4，进一步地，所述可动组件31还包括一带移件312，所述传动件311被安装于所述带移件312，所述带移件312受力能够带动所述传动件311沿着所述转动轴20的轴向移动靠近或远离所述旋转件10。
42.所述控转构件30还包括一固定座32，所述固定座32被套接于所述转动轴20，所述固定座32具有一密闭通道3201和一与所述密闭通道3201连通的通气口3202，所述可动组件31被设置于所述密闭通道3201远离所述通气口3202的一端，所述可动组件31通过受到由所述通气口3202进入到所述密闭通道3201的气体的压力作用而沿所述密闭通道3201移动靠近所述旋转件10。
43.优选地，所述带移件312被可移动地安装于所述密闭通道3201，所述传动件311被可转动地安装于所述带移件312，所述固定座32被固定安装于一固定位置。在所述带移件312受到所述密闭通道3201内气压的作用而带动所述传动件311移动靠近所述旋转件10，并使所述传动件311与所述旋转件10啮合时，所述旋转件10通过所述传动件311带动所述转动
轴20转动，在此过程中，所述固定座32保持静止，这就减少所述转动轴20的负载，提高所述气动齿式离合器运行的灵活性，同时，降低外接气源的供气难度，方便所述气动齿式离合器与外接气源连接。
44.作为可变形地，所述传动件311被可移动地安装于所述密闭通道3201，所述固定座32被固定安装于所述转动轴20。在所述传动件311受到所述密闭通道3201内气压的作用移动靠近所述旋转件10并与所述旋转件10啮合时，所述旋转件10带动所述传动件311和所述固定座32转动并通过所述传动件311带动所述转动轴20转动，此时所述带移件312可以不设置。
45.为了使本领域技术人员能够理解本实施例，以下至少一个实施例和对应的附图中，仅以所述带移件312被可移动地安装于所述密闭通道3201，所述传动件311被可转动地安装于所述带移件312，所述固定座32被固定安装于一固定位置为例进行阐述，本领域技术人员应当知晓的是，此并非对本发明的限制。
46.所述气动齿式离合器定义一接合状态和一分离状态，所述气动齿式离合器被设置能够在所述接合状态和所述分离状态之间切换。
47.所述气动齿式离合器处于所述接合状态时，所述带移件312受到所述固定座32内由外接气源通入的气体的压力作用而沿着所述密闭通道3201移动靠近所述旋转件10，并且所述带移件312带动所述传动件311靠近所述旋转件10直到所述传动件311与所述旋转件10啮合，此时所述旋转件10能够通过所述传动件311带动与所述传动件311花键配合的所述转动轴20转动。
48.所述气动齿式离合器由所述接合状态转变成所述分离状态时，所述密闭通道3201内的气体从所述通气口3202被抽吸走，所述带移件312受到负压作用而以远离所述旋转件10的方向移动，并且所述带移件312带动所述传动件311远离所述旋转件10，此时仅所述旋转件10发生转动，所述传动件311和所述转动轴20保持静止。
49.参考图2至图4，所述气动齿式离合器还包括至少一定位结构40，所述固定座32通过所述定位结构40与所述可动组件31连接，所述定位结构40用于限定所述可动组件31的安装位置。
50.值得一提的是，由于所述转动轴20与所述传动件311之间通过花键配合，存在配合公差，但这就使得所述转动轴20的轴线与所述传动件311的轴线不重合，导致在所述传动件311与所述转动轴20啮合的过程中，两者之间碰撞摩擦而损坏齿面，降低使用寿命，且所述传动件311和所述转动轴20之间的齿面配合度低，影响所述气动齿式离合器使用的稳定性。所述定位结构40在所述传动件311套接于所述转动轴20的基础上，进一步定位所述可动组件31，以确保所述传动件311与所述转动轴20之间的同轴度。
51.此外，由于所述固定座32被固定安装于一固定位置，且所述定位结构40连接所述固定座32和所述带移件312，所述带移件312受到定位结构40的限制作用而无法跟随所述传动件311一同转动，这样一来，进一步地减小了所述转动轴20的负载。
52.所述定位结构40包括一定位销41和一定位孔42，所述定位销41的尺寸适配于所述定位孔42，所述定位销41被安装于所述固定座32和所述可动组件31任一而另一形成所述定位孔42，且所述定位孔42的位置与所述定位销41的位置相对应，所述定位销41被设置能够沿平行于所述转动轴20轴线的方向移动于所述定位孔42内。
53.优选地，所述定位销41被安装于所述带移件312，所述定位孔42形成于所述固定座32。在所述控转构件30被安装于所述转动轴20时，所述带移件312能够沿所述密闭通道3201移动靠近所述旋转件10的同时沿所述定位孔42移动。
54.作为可变形地，所述定位销41被安装于所述固定座32，所述定位孔42形成于所述带移件312，在所述控转构件30被安装于所述转动轴20时，所述带移件312能够沿所述密闭通道3201移动靠近所述旋转件10的同时在所述定位销41的外表面移动。
55.本领域技术人员可以理解的是，所述定位结构40被实施包括一凸块和一与所述凸块适配的凹槽，同样可以达到限定所述可动组件31安装位置的目的，此处不再赘述。
56.参考图2至图4，进一步地，所述气动齿式离合器还包括至少一复位件50，所述复位件50被安装于所述可动组件31，所述复位件50被设置能够在所述可动组件31受到所述固定座32内气压的作用移动靠近所述旋转件10时发生弹性形变，所述复位件50用于在所述固定座32的所述密闭通道3201内的气体由所述通气口3202排出时复位所述可动组件31。
57.这样一来，所述可动组件31移动靠近所述旋转件10，以使所述传动件311与所述旋转件10啮合，所述旋转件10通过所述可动组件31带动所述转动轴20转动，此时所述复位件50发生弹性形变，所述复位件50具有气压缓冲的作用，以避免所述可动组件31受到气压作用对所述旋转件10产生较大的冲击，导致产生不必要的零件损耗。并且在所述固定座32的所述密闭通道3201内的气体被抽吸而由所述通气口3202排出时，所述可动组件31受到负压作用和所述复位件50的弹性作用而快速复位，增加使用的灵敏度。
58.优选地，所述复位件50被实施为弹簧。
59.参考图2至图4，进一步地，所述气动齿式离合器还包括一密封组件60，所述密封组件60被安装于所述带移件312和所述固定座32之间，所述密封组件60用于将所述带移件312与所述固定座32密封连接，以防所述密闭通道3201内的气体从所述带移件312和所述固定座32之间的间隙流出。
60.所述密封组件60包括一第一密封件61和一第二密封件62，所述第一密封件61的尺寸小于所述第二密封件62。在所述固定座32安装于所述转动轴20时，所述固定座32的所述密闭通道3201靠近所述转动轴20轴线的一壁面定义为近轴壁321，并与所述密闭通道3201内与所述近轴壁321相对的一壁面定义为远轴壁322。所述第一密封件61被安装于所述近轴壁321与设置于所述密闭通道3201内的所述带移件312之间，所述第二密封件62被安装于所述远轴壁322与设置于所述密闭通道3201内的所述带移件312之间，以确保所述带移件312和所述固定座32密封连接。
61.优选地，所述第一密封件61和所述第二密封件62均被实施为密封圈。
62.参考图2至图4，所述气动齿式离合器还包括一轴承组件70，所述轴承组件70位于所述转动轴20的外侧，所述轴承组件70用于降低运动时零部件之间的摩擦力，确保整体稳定运行。
63.所述轴承组件70包括至少一第一轴承71，所述第一轴承71被安装于所述旋转件10和所述转动轴20之间且与所述转动轴20同轴设置，所述第一轴承71用于支撑所述旋转件10的同时减低所述旋转件10和所述转动轴20任一转动时两者之间的摩擦力。
64.优选地，所述第一轴承71设置有两个，以使所述旋转件10能够通过所述第一轴承71被稳定支撑于所述转动轴20。
65.所述轴承组件70还包括至少一第二轴承72，所述第二轴承72被安装于所述固定座32和所述转动轴20之间且与所述转动轴20同轴设置，所述第二轴承72用于支撑所述固定座32并减小所述转动轴20转动时与所述固定座32之间的摩擦力。
66.优选地，所述第二轴承72设置有两个，以使所述固定座32能够通过所述第二轴承72被稳定支撑于所述转动轴20。
67.所述轴承组件70还包括一第三轴承73，所述第三轴承73被安装于所述传动件311和所述带移件312之间且在所述传动件311安装于所述转动轴20时与所述转动轴20同轴设置，所述第三轴承73用于支撑所述带移件312并减小所述传动件311转动时与所述带移件312之间的摩擦力。
68.参考图2至图4，所述气动齿式离合器还包括一限位组件80，所述限位组件80被安装于所述转动轴20的外侧，所述限位组件80用于限制所述轴承组件70发生轴向移动。
69.所述限位组件80包括至少一第一挡圈81，所述第一挡圈81被安装于所述旋转件10和所述转动轴20之间且位于所述第一轴承71的相邻位置，所述第一挡圈81用于阻碍所述第一轴承71沿轴向以越过所述第一挡圈81的方向移动。
70.优选地，所述第一挡圈81设置有两个，且两个所述第一挡圈81的尺寸设置不同，以使两个所述第一挡圈81能够均匀分摊所述第一轴承71趋向越过所述第一挡圈81的窜动力。
71.所述限位组件80还包括一限位压环82，所述限位压环82与所述第一挡圈81相对设置于所述第一轴承71的两侧，并且所述限位压环82和所述第一挡圈81均与所述第一轴承71抵接，所述限位压环82和所述第一挡圈81共同限位所述第一轴承71，以防所述第一轴承71发生轴向窜动。
72.作为可变形地，所述限位压环82设置有两个且分别位于所述第一轴承71的两侧，此时两个所述限位压环82共同限位所述第一轴承71，所述第一挡圈81可以不设置。
73.作为可变形地，所述第一挡圈81设置有四个且每两个为一组，两组所述第一挡圈81相对设置并且分别位于所述第一轴承71的两侧，此时两组所述第一挡圈81共同限位所述第一轴承71，所述限位压环82可以不设置。
74.所述限位组件80还包括至少一第二挡圈83，所述第二挡圈83被安装于所述固定座32和所述转动轴20之间且位于所述第二轴承72的相邻位置，所述第二挡圈83被设置于所述固定座32远离所述带移件312的一端。所述第二挡圈83用于阻碍所述第二轴承72沿轴向以越过所述第二挡圈83的方向移动。
75.优选地，所述第二挡圈83设置有两个，且两个所述第二挡圈83的尺寸设置不同，以使两个所述第二挡圈83能够均匀分摊所述第二轴承72趋向越过所述第二挡圈83的窜动力。
76.现提出气动齿式离合器的工作方法方法，包括如下步骤：
77.(a)所述旋转件10和所述转动轴20任一被驱动而转动；
78.(b)通过所述通气口3202向所述密闭通道3201导入气体以推动所述可动组件31移动靠近所述旋转件10，以使与所述转动轴20花键配合的所述传动件311与所述旋转件10啮合，此时所述旋转件10和所述转动轴20其中一被驱动转动的同时另一被带动，此时所述气动齿式离合器处于所述接合状态；
79.(b)停止向所述密闭通道3201导入气体并通过所述通气口3202抽出所述密闭通道3201内的气体，所述可动组件31受到负压作用而移动远离所述旋转件10，此时所述旋转件
10和所述转动轴20其中一被驱动转动的同时另一保持静止，此时所述气动齿式离合器处于所述分离状态。
80.本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本实用新型的实施例只作为举例而并不限制本实用新型。本实用新型的优势已经完整并有效地实现。本实用新型的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本实用新型的实施方式可以有任何变形或修改。