离合器机构制造技术

离合器机构包括：包含离合器齿的齿轮；具有轴向孔的外壳，所述外壳包含可移置的销，每个销装配到其中一个孔；以及锻造粉末金属板，所述板包含第二齿，销的轴向位移引起板相对于齿轮和外壳的轴向位移及第二齿与离合器齿的接合。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】离合器机构包括：包含离合器齿的齿轮；具有轴向孔的外壳，所述外壳包含可移置的销，每个销装配到其中一个孔；以及锻造粉末金属板，所述板包含第二齿，销的轴向位移引起板相对于齿轮和外壳的轴向位移及第二齿与离合器齿的接合。【专利说明】离合器机构
本专利技术总体上涉及齿式离合器驱动机构，更具体地涉及用于机动车辆轮轴的锁止式差速器机构。
技术介绍
旋转部件通常需要将扭矩和旋转从一个旋转部件传送至另一个的离合器。离合器部件可以是在接合过程中不允许旋转部件之间的任何滑动的摩擦板或齿式离合器。扭矩传送离合器通常在汽车上的应用包括变速器、分动箱、空调压缩机、动力输出装置和许多其他用途。扭矩传送离合器通常也用于非汽车上的用途，例如工业马达、输送带、农业设备以及割草机设备。扭矩传送离合器可由压缩空气、液压液体、机械杠杆或磁力驱动来接合。需要一种增强环的轴向位移的机构，如杠杆机构，所述机构提供锁止机构——如齿式离合器——在大位移行程上进行操作。
技术实现思路
离合器机构包括:包含离合器齿的齿轮；具有轴向孔的外壳，所述外壳包含可移置的销，每个销装配到其中一个孔；以及粉末金属锻造(forged powdered metal)的板,所述板包含第二齿，销的轴向位移引起板相对于齿轮和外壳的轴向位移及第二齿与离合器齿的接合。在板和外壳上的倾斜的接触表面提供与施加至齿轮的扭矩成正比的轴向接合力。锁止板可具有一致的厚度和高的直径厚度比，所述高的直径厚度比通过传统热锻造工艺不易获得，传统热锻造工艺要求锻造后进行大量加工以满足高的d/t比。锁止板上净成形(net-formed)的齿要求锻造后不加工。锁止板上的锻造状态(as-forged)的倾斜接触表面要求无锻造后加工操作。独立的、松散的驱动销不是集成的或按压进锁止板的，而是被引导进入外壳内的轴向孔中。优选实施例的适用范围将从下述详细说明、权利要求书和附图变得显而易见。应当理解，说明和具体的示例尽管表明了本专利技术的优选实施例，但仅以实例的方式给出。对所说明的实施例和示例的各种变化和修改对本领域技术人员是显而易见的。【专利附图】【附图说明】通过参考结合附图的下述说明，本申请更容易理解，其中:图1是示出离合器机构的部件处于间隔开的关系的透视图；图2是与图1相似的透视图，示出机构的可移置的销；图3是示出图2的机构在其接合状态的透视截面图；图4是锁止板的透视俯视图，示出其离合器齿；图5是示出机构在其接合位置时的部分截面的透视侧视图。【具体实施方式】如图1所示，用于机动车辆的锁止式差速器的机械齿式离合器锁止机构10包括外壳12、锁止板14和从动齿轮或轴16。锁止板不可旋转地固定在外壳12内，并且锁止板可在外壳内轴向移动。安装齿轮16以使其随外壳一起围绕公共轴线18旋转。当锁止板14通过机械的、液压的、气动的或电磁方式移动至与齿轮16轴向接合时，锁止板的一个面上的齿20与齿轮背面的齿22啮合，从而可以在齿轮和外壳12之间传递扭矩。图3示出接合状态的锁止机构10。如图2和图3所示，围绕轴线18周向安置两个或更多的接合销24可在外壳12内轴向平移，但是被固定为不可相对轴线旋转。形成在外壳12内的钻制或铰制的孔引导销24并防止销相对于旋转轴线18倾斜。可机械地、电子机械地、液压地或气动地产生的轴向接合力施加于每个接合销24的内端部。每个销24的相对的外端部与没有齿形成的锁止板14的侧部接触。施加在接合销24上的力使锁止板14移动到与齿轮16接触。施加在每个接合销24上的轴向接合力实质上大小相等，以防止锁止板相对于轴线18倾斜,这是理想的。在外壳12内安装复位弹簧，并且该复位弹簧设置为用于提供复位锁止板14至轴向接合力未被施加于接合销24时的解离状态所必须的力。复位弹簧产生的力必须小于供能时轴向接合力的总和，以允许锁止板14的轴向移动。锁止板14优选通过称为粉末金属锻造(forging powdered metal FPM)的制造工艺成形，由于其高密度和高度各向同性的材料特性，能够产生优越的强度和耐疲劳度。为了使所需要的机构10的封装空间的轴向尺寸最小化，锁止板14具有相对其厚度(t)比较大的外直径(d)，d/t比大约为15。优选地，锁止板的直径厚度比(d/t)大于8。使用传统的热锻造工艺非常难以制造这种直径厚度比。FPM工艺在最少的锻造后(post-forging)机械加工的情况下允许大的直径厚度比。使用FPM工艺能做到在锁止板14上实现锻造状态(as-forged)特征，例如在锁止板14上的斜坡接触表面32，如图4和图5所示。锁止板14包括围绕纵轴成角度地隔开的支腿30，支腿包括相对于纵轴18倾斜的第一表面32。外壳12包括围绕轴线18成角度地隔开的凹部34，每个凹部34被调整尺寸为接收其中一个支腿在其中。外壳12成形为具有第二表面36，每个第二表面实质上平行于第一表面32中的一个，并且当锁止环14与齿轮接合时可以与第一表面接合。第一和第二表面的倾斜度及对由锁止齿轮传递至箱体的扭矩的反作用在锁止环上产生倾向于使锁止环向齿轮移动的力。当机构10接合的同时扭矩施加至齿轮16时，在锁止板14上的六个表面32中的三个上，锁止板14的每个表面32接触外壳12上的平行的、互补的斜坡表面36。在该三个配合表面32中的每一个上，锁止板14施加切向力Ft至外壳12，Ft与施加于齿轮16的扭矩成正比。在每个配合表面32上，外壳12施加相等的且反向的反作用力至锁止板14。施加至锁止环14的每一切向力具有垂直于表面32的分量Fn，和平行于表面32的分量Fp。分力Fp用于向齿轮16移动锁止板14，并保持锁止板14与齿轮接合，如图5所示。图5中的双箭头代表施加至齿轮16的扭矩的方向。锁止板14的齿20的深度在锁止板厚度的25%至40%之间的范围。根据专利法的条款，已对优选实施例进行了说明。但是，应当注意到与具体的图示和说明的不同的替换的实施例也可被实施。【权利要求】1.一种离合器机构,其特征在于,包括: 包含离合器齿的齿轮； 包含第二齿和相对于纵轴线倾斜的第一表面的板； 具有轴向孔的外壳，其包含可移置的销，每个销装配到其中一个孔，第二表面实质上平行于第一表面，并且当第二齿与离合器齿接合时与第一表面可接合，第一和第二表面的倾斜度和对当机构接合时施加在齿轮上的扭矩的反作用在板上产生倾向于使板向齿轮移动的力。2.根据权利要求1所述的离合器机构，其特征在于，销的轴向位移引起板相对于齿轮和外壳的轴向位移及第二齿与离合器齿的接合。3.根据权利要求1所述的离合器机构，其特征在于，板具有大于8的直径厚度比。4.根据权利要求1所述的离合器机构，其特征在于，进一步包括用于推动板与齿轮脱离接合的弹簧。5.根据权利要求1所述的离合器机构，其特征在于，销围绕纵轴线成角度地间隔开。6.根据权利要求1所述的离合器机构，其特征在于，第二齿的深度在板厚度的25%至40%的范围内。7.根据权利要求1所述的离合器机构，其特征在于， 板包含围绕轴线成角度地间隔开的支腿，第一表面形成于支腿上；以及 外壳包含围绕轴线成角度地间隔开的凹部，每一凹部被调整尺寸为接收一个支腿在其中。8.根据权利要求1所述的离合器机构，其特征在于，板是粉末金属锻造的。【文档本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：布莱恩·J·安多尼安，郭继红，丹尼斯·W·埃斯肯，雅各布·M·波威克，凯文·M·沙利文，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：