CN101002034A - 离心式离合器和用于该离心式离合器的罩盖安装组件 - Google Patents

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CN101002034A CNA2005800263595A CN200580026359A CN101002034A CN 101002034 A CN101002034 A CN 101002034A CN A2005800263595 A CNA2005800263595 A CN A2005800263595A CN 200580026359 A CN200580026359 A CN 200580026359A CN 101002034 A CN101002034 A CN 101002034A
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道格拉斯·W·德鲁塞
乔治·迈克尔·威瑟姆
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Abstract

离合器(10，101)在罩盖(25，116，232)和压力板(30，114，230)之间具有多个凸轮构件(38－40)以在离心力的作用下向外移动并使压力板轴向移动而迫使多个离合器片(32，34)进入啮合状态，人工超控机构(20，77，100)锁定压力板以将离合器构件保持在脱离啮合的位置，当离合器片被推进到进入互相啮合的状态时压力限制弹簧(136，272，272A)防止冲击负荷传递到该离合器片。离合器外壳(126)包括罩盖(116，232)，该罩盖可被安装成与外壳的圆周间隔壁(128)齐平或嵌入该圆周间隔壁(128)中，由插入侧壁中的狭缝(132)的保持弹簧(134)保持在适当位置，并可适用于带有或不带有人工超控机构和压力限制弹簧的任何类型的离合器。

Description

离心式离合器和用于该离心式离合器的罩盖安装组件
相关申请的交叉引用
本申请是Douglas W.Drussel和George Michael Wilfley申请于2001年6月7日的题为《带有人工超控控制机构的自动离合器》的专利申请系列号No.09/877,518，DouglasW.Drussel和George Michael Wilfley申请于2002年12月20日的题为《多排凸轮驱动离心式离合器》的系列号No.10/327,160，和Douglas W.Drussel和George MichaelWilf1ey申请于2004年3月2日的题为《用于离心式离合器的人工/自动压力控制机构》的系列号No.10/971,949的部分继续，上述专利申请均转让于本发明的被转让人，并通过引用而结合在本文中。
技术领域
本发明涉及离心式离合器，更具体地涉及新颖的和经改进的离心式离合器，该离合器具有高密度的凸轮构件，该凸轮构件在离心力的作用下被向外推动以促动离合元件。
背景技术
已经得到开发的用于摩托车的离心式离合器利用一排或两排根据驱动轴的转动向外移动的钢球或其它凸轮构件来使离合器片(clutch plate)移动而互相啮合。但是，在某些应用中，发现用于将离合器片夹紧在一起以避免实质性滑动产生的离心力并不足够，或不能使用超过传统引擎机箱内的空间容限的较大尺寸的离合器外壳或罩盖。例如，在带有诸如在题为《带有人工超控控制机构的自动离合器》的共同待批的美国专利申请(copendingapplication)系列号No.09/877,518中所阐述的人工超控机构的摩托车离合器中的空间是非常宝贵的。
因此，对于离心式离合器的凸轮机构有这样的需要，该机构能产生将离合器片夹紧在一起以避免实质性滑动的必须的力或不增加离合器外壳或罩盖的尺寸。与此同时，希望提供这样的凸轮驱动机构，该凸轮驱动机构要求用最小的人工压力通过人工超控机构来啮合或脱开离合元件，同时对实现离合元件的啮合的加速度高度灵敏。更进一步地，可在离合器的毂驱动器内建立受控制的滑动量以防止冲击载荷的施加导致的对驱动系列的损伤。
已经尝试在摩托车离合器机箱或外壳中使用带有圆周间隔侧壁的总体篮子状的外壳，并通过螺纹紧固件将罩盖紧固到侧壁的自由端，这将趋向于削弱罩盖和侧壁端部之间的在连接或紧固点处的连接，并要求罩盖被安装在外壳侧壁上或外面。因此，要求有用于在罩盖和侧壁之间的附接，同时在罩盖和侧壁之间的宽阔区域上分布连接点的经改进的方法，避免各个紧固件的费时的附接工作，使罩盖的安装能相对于外壳侧壁平齐或嵌入，从而使组件更紧凑。
发明内容
因此，本发明的一个目标是提供一种适用于摩托车的新颖和经改进的离合器外壳和罩盖组件。
本发明的另一个目标是提供紧凑的，能够承受高压力并容易组装的离合器外壳和罩盖组件。
本发明的还有一个目标是提供新颖的和经改进的用于自动离合器的凸轮驱动机构，该机构能以简化和有效的方式在低转速时达到离合器啮合同时产生必须的夹紧力和避免离合器片的滑动。
本发明的还有一个目标是在包括具有内部人工超控机构在内的离心式离合器中提供极其紧凑的凸轮机构，该机构能够在与用于传统或标准摩托车的情况相同的尺寸的外壳和罩盖内产生将离合器片夹紧在一起而不发生实质性滑动的足够的离心力。
本发明的另一个目标是提供新颖和经改进的人工脱开机构，以防止离合器在高运转速度下啮合和限制离合器构件能够经受的最大压力，并且不增大离合器外壳的尺寸。
本发明的还有一个目标是提供一种罩盖安装组件，其中罩盖能以新颖和高效的方式相对于外壳的侧壁平齐地或嵌入地安装。
本发明的另一个目标是在自动离合器中提供受控制的滑动，以防止冲击载荷通过摩托车的驱动系列传递。
根据本发明，离心式离合器具有多个插在罩盖和压力板(pressure plate)之间的凸轮构件，其中在离心力作用下凸轮构件可以向外移动而使压力板在迫使离合构件进入啮合状态的方向上移动，并且在某些应用中，人工超控机构被用来锁定压力板以便将离合构件保持在不承受离合器转速的脱开位置；以及当不使用人工超控机构或使用该机构但不处于锁定位置时，罩盖和压力板之间的压力限制装置操作性地在离合构件进入相互啮合状态时防止冲击载荷传递到离合构件上。
在空间非常有限的摩托车应用中，另一个特征是使用这样的罩盖，该罩盖能相对于篮子状外壳的圆周间隔侧壁平齐或嵌入地安装，并通过插入沿侧壁内表面对齐并在圆周上延伸的狭缝的保持环紧固，从而导致组件的紧凑和高强度。
上文广泛地介绍了本发明的较重要特征，为的是使下文对这些特征的详细描述和对技术上的贡献得到更好理解。当然，下文还将描述本发明的形成附后的权利要求的主体内容的其它特征。在该方面，在详细描述至少一个本发明的实施例之前，必须理解本发明在其应用中不限于下文描述的结构和零部件设置的细节。本发明也可以通过其它不同的方式和实施例来实现。同时，必须理解，本文所使用的措词和术语是用于描述的目的而不是用于限制。同样，本技术领域的熟练人员将理解，所披露事物的概念基础将可以被容易地用作设计其它可以实现本发明的目的的结构、方法和系统的基础。因此，重要的是，附后的权利要求被认为包括不背离本发明的精神和范围的所有这样的等效结构。
附图说明
图1是根据本发明的带有人工超控机构和结合多排凸轮构件的用于摩托车的自动离合器的部分截面图；
图2是带有扭矩限制组件和被显示位于释放位置的多排凸轮构件的自动离合器的最佳形式的放大的部分截面图；
图3是相应于图2的被显示处于啮合位置的视图；
图4是图2和3中所示的离合器的内毂的前视图；
图5是图2和3中所示的离合器最佳形式的内毂的取自图4的线5-5的横截面图；
图6是图2和3中所示的离合器形式的罩盖的正视图，图示说明了位于罩盖的内表面上的凸轮面中的被挑选数量的凸轮构件的错列关系；
图7是取自图6的线7-7的横截面图；
图8是最佳形式的压力板上的内部凸轮面的正视图；
图9是取自图8的线9-9的截面图；
图10是没有内凹的凸轮面的压力板的修改形式的正视图；
图11是取自图10的线11-11的截面图；
图12是根据本发明的带有扭矩限制组件和被显示处于释放位置的离合器锁定机构的自动离合器的修改形式的部分截面图；
图13是图12的本发明的带有被显示处于啮合位置的锁定机构的形式的部分截面图；
图14是图12和13所示的本发明的自动离合器位于啮合位置的形式的另一个部分截面图；
图15是利用卡环罩盖座的本发明的另一实施例的横截面图；
图16是图15所示实施例的端面图；
图17是移除罩盖后的取自图16的线17-17的横截面图；
图18是图14和15的实施例中使用的卡环的俯视图；
图19是图18所示的卡环的侧视图；
图20是图19所示的卡环的放大的横截面图；
图21是卡环的与其中间层相结合处的上下锥形端部的放大视图；
图22是将卡环罩盖座结合到具有压力控制机构的离合器外壳内的本发明的另一实施例的截面图。
具体实施方式
本发明的第一形式的详细说明
参考附图，图1示意性地说明了越野摩托车的驱动系列中的自动离合器10的一种形式的安装，其中，来自引擎活塞14的曲轴套件12通过从小齿轮16到在离合器外壳或篮17的一端的初级驱动齿轮18将转动传送到离合器10的动力输入侧。当位于啮合位置时，离合器10驱动传递轴20转动，通过减速齿轮22转动未显示的皮带或链条驱动器的驱动链轮24，将动力输入摩托车的后轮。以在共同待批的专利申请系列号No.09/277,518中更详细显示和说明的方式，推杆26穿过传递轴20延伸并通过摩托车上的未显示的手杆被人工控制，推动滑动块27向前运动并在径向向外的方向迫使一系列钢球28抵靠压力板30。钢球28抵靠压力板30的向外径向移动使压力板30远离罩盖25移位并迫使一系列径向内离合器片32移动到与径向外离合器片34可靠啮合。还有，虽然未显示，位于与罩盖25相对的推杆端部的连杆连接到电缆控制导线，电缆控制导线可通过摩托车手柄上的手杆被人工控制，用来相对于离合器组件10推进和缩回推杆26。
自动离合器10还带有用36总体标示的新颖的凸轮驱动机构并包括多排错列的凸轮构件38、39和40，下文将参考图4到11进行说明，多排错列的凸轮构件38、39和40在离心力作用下在罩盖25和压力板30之间向外移动，迫使离合器片34与盘32可靠啮合。内离合器片32带有在毂43的外壁中的凹槽内可以轴向滑动的小凸出33，所安装的传递轴20用于转动毂43。径向外离合器片34带有可以沿圆柱形篮或外壳17的内壁上的圆周间隔轴向凹槽轴向滑动的延伸凸出35。篮17通过诸如螺栓45的适当的紧固件沿其外周边缘紧固到罩盖25的外周边缘。离合器片32和34在篮17端部被夹在压力板30和齿轮18之间，正常情况下通过一系列压缩弹簧59使压力板30保持远离离合器片32、34，压缩弹簧59安装在位于罩盖25和压力板30上的凹陷部57之间的螺栓58上。弹簧59的弹簧张力受到调整用于阻止钢球38、39和40的径向向外移动以及压力板30抵靠盘32、34的移动，直到例如当通过脚踏启动杆L启动引擎时曲轴12通过齿轮18使离合器10达到预定的转速。离合器片32和34以及脚踏启动杆L都是标准的结构和设置。
本发明的第二形式的详细说明
图2到11图示说明了离合器10’的另一种形式，图中与图1相同的零部件使用相同的编号。更具体地，在图2和3中，图1的由推杆26、滑块27和凸轮28组成的人工超控机构被移除。作为替代，离合器只被凸轮驱动机构36驱动，凸轮驱动机构36大致由插入在压力板30和罩盖25之间的数排径向内外圆周间隔凸轮构件或钢球38、39和40构成。钢球38到40响应离心力沿压力板30上的径向凹槽或凸轮面48、52和56和对齐的罩盖25上的凹槽或凸轮面46、50和54向外滚动，以便轴向移位外摩擦离合器片32使其进入与内离合器片34锁定啮合的状态。
本发明的一个重要特征在于数排径向内外凸轮构件或钢球38、39和40。最好，如图4到11所示，一系列圆周间隔凸轮面46被排列在罩盖25的径向外排中，并设置成与压力板30上的凸轮面48的对应排有面对的关系。钢球40被设置在每一个面对面的凸轮面46和48之间，并且设置成互相之间的均匀间隔关系。
罩盖25上在外排中的交替相邻的各对凸轮面46之间以与外排内同心的关系设置内排凸轮面50。凸轮面50以与压力板30上的对应间隔的凸轮面52对齐和面对的关系设置，并且钢球39被设置成在凸轮面50和52之间径向滑动。
第三排凸轮面54在罩盖25上的交替凸轮面50之间延伸，并且设置成径向向内但部分位于交替相邻的各对凸轮面46之间。凸轮面54设置成与压力板30上的对应尺寸的凸轮面56构成对齐和面对的关系，并且适合于接纳钢球构件38。凸轮面54、56以稍小的尺寸相对于凸轮面50、52的内同心排限定稍许错列的同心排，以接纳较小的钢球38。因此，凸轮面54、56在凸轮面46、48之间径向向外自由延伸，延伸距离稍许大于较大的凸轮面50、52。
最好，每一个外凸轮面46沿相邻于罩盖25的外圆周成约30度到50度的角度表面44形成，并且是总体内凹和椭圆形的构型，以便在径向上延长。凸轮面46的尺寸具有允许钢球响应离心力在图6所示的径向内外位置之间滚动的长度。同样的钢球40自由地沿压力板30上的外同心的以及面对的凸轮面48以向外径向方向滑动或滚动；但是，凸轮面48比凸轮面46浅，并沿凸轮面的滚动表面部分从内径向曲线构型变平。每个凸轮面48终止于变平的表面部分，以便在罩盖30的外圆周边缘处有相对开放的终端，从图9中可最好地看到这一点。内排凸轮面50位于角度部分44的基部51，每一个面50为总体内凹的椭圆形构型，并沿径向延长，凸轮面50的接触表面与压力板30成大约30度-50度的角度。钢球39自由经历与钢球40相同的径向滑动或滚动的距离。同样，压力板30上的凸轮面52是总体内凹的构型并沿径向延长，但不与面对的凸轮面50形成角度，同时具有钢球39沿其自由滚动的平整表面。
罩盖25上的中间的或错列的凸轮面54的构型与内排50相对应，但同样较短因此仅容纳较小的钢球38。相似地，压力板30上的凸轮面56的构型与凸轮面52相对应但比凸轮面52浅。参考图2到15的本发明的优选或替代形式中使用的凸轮驱动机构36，错列的内排钢球38的钢球重量最大，从而在最小的速度下产生的轴向力最大。这样就在较低的速度下产生更大的轴向力使离合器在低引擎速度下可靠啮合。外排钢球40有最大的影响力，因为外排有最大的直径，因此外排配备了最可能多的钢球。为了增加重量，增加了一个内排。为了使直径最大因此使内排的离心效果最大，内排嵌套在外排钢球之间。这意味着，内排必须有和外排相同的钢球数量。为了说明而不是限制的目的，如果在外排上有36个3/8″直径的钢球40，内排可以由36个较小的钢球或大小钢球的组合来组成。这就说明，内排中装有18个3/8″直径的钢球和18个5/16″直径的钢球，嵌套在外排中的钢球之间并提供最大的质量。诸如内排中装的全部是5/16″直径的钢球或每一排中的钢球数限制到32个和全部使用3/8″直径的钢球的其他选项都将导致总质量的减少。钢球38、39和40的凸轮面被设计成使钢球倚靠在压力板上的径向平整表面和罩盖上的径向均匀倾斜表面上。3/8″钢球和5/16″钢球的凹槽的深度不同，因此，所有的钢球在所有时间都同时与压力板和罩盖接触。
每个零部件内的相对深度并不重要。因此它们都被设计成运行相同的距离。实际上凸轮面稍长于必须的长度以使钢球永远不会到达外端部，并将总是由于摩擦盘的轴向阻力而停止。凹槽长度的不同只是由于制造凹槽的刀具直径的不同。因为希望钢球的行程一样，对于所有凸轮面或凹槽，每个凹槽的直线部分(钢球将在其中运转的范围)相同。刀具制造出超过与该刀具的半径相等的可用长度的半径，因此每一个凹槽都是该可用长度加上两倍的所述半径。所以，用于3/8″钢球的凹槽比用于5/16″钢球的凹槽长1/16″。凹槽的外端部的形状并不重要，因为钢球永远不会到达该端部。每一个凹槽的内端部通常是圆的，因此当离合器脱开时，钢球将嵌套于该内端，但是，内端部可以是方形或其它形状以便提供简单地保持钢球防止其掉出的方法。在实际上，由于零件的整体外形以及它们如何与其它几何形状交融的不同，凹槽的端部的形状可以是多种多样的。
另外，在某些应用中，可以希望用修改过形状的压力板30’来取代压力板30，如图10和11所示。压力板30’带有基本平整的表面48’、50’和52’，钢球38、39和40分别沿这些表面前进。这样，罩盖25上的互补的凸轮面46、50和54将成为在罩盖25和压力板30’之间径向向内和向外间隔和引导钢球元件38、39和40的唯一装置。显而易见地，可以用其它形式的钢球球道来替代压力板中的凹槽或凸轮面46、50和54，从而在罩盖25和压力板30或30’的相面对的表面之间维持钢球38到40的所要求的间隔距离和对齐。
最好，凸轮构件或钢球38到40由诸如碳化钨的高密度材料组成，与所描述的凸轮排相配合。这样，就可以使整个凸轮驱动机构更紧凑，使较小尺寸的高密度钢球对于转速或离心力更敏感，从而在低速时将离合器片移位到可靠的锁定啮合位置。因此使用高密度钢球38到40可以使钢球推动离合器片进入锁定啮合位置必须的速度最小，并防止离合器片32和34之间的任何滑动或至少将其减到最小。
参考图2和3中的细节，通过一系列安装在位于罩盖25和压力板30上的内凹部分57之间的螺栓58上的压缩弹簧59’，压力板30通常保持抵靠罩盖25。最好，弹簧59’是Samlley Steel Ring Co.of Lake Zurich，I11inois生产并销售的WAVETM弹簧，型号是No.C075-M5。弹簧59’被加上预应力，用于阻止钢球38到40的径向向外移动，直到引擎达到预设速度，从而使离合器片32和34移动到锁定啮合位置并将转动传递到毂60和轴20上。
在某些应用中，例如，山地自行车或竟速自行车中需要有限程度的滑动来吸收急刹车产生的冲击载荷，可以进行一个或更多的调整，包括但不限于，在每一排中减少钢球38到40的数量、减少弹簧59’的弹簧应力或在一排或多排38到40中使用低密度钢球。
根据本发明，当离合器片32和34之间存在不滑动啮合时，另一个高效的防止冲击载荷通过驱动系列传递的方法是使用如图2、3和12到15所示的扭矩限制机构T。因此，取代图1所示的内毂驱动器，分离的内毂部60和外毂部61以及间隔器62位于篮17中；还有止推垫圈63安装在轴20上用来将篮17的端壁与内部毂60分离。外毂部61上的圆凸缘65夹在一对环形摩擦盘66和罩盖盘68之间。Belleville弹簧69和保持器70通过一系列螺栓72与内毂60装配在一起，螺栓72带有位于螺栓72膨大的头部和弹簧保持器70之间的适当薄垫片74，Belleville弹簧69用于向薄垫片74施加预应力，从而压缩摩擦盘66使其进入与凸缘65基本无滑动的啮合状态。
当钢球38到40移位压力板30而将离合器片32和34锁定在一起时，外毂61将通过摩擦盘66工作来驱动内毂60和传递轴20。摩擦盘66将允许轻微的或瞬时的滑动以吸收例如当摩托车的后轮离地并空转然后突然撞击地面并停止转动而此时引擎继续运转时的任何冲击载荷。因此，摩擦盘66和凸缘65之间正好有足够的滑动来防止作为离合器片32和34之间的无滑动啮合的结果的冲击载荷通过传递轴20传递到驱动系列。
此外，轴承座圈64设置在间隔器62和内毂60之间来接纳多个圆周间隔的滚针轴承75以在内毂60被毂驱动器61驱动时止推垫圈63和间隔器62之间的润滑不足的一定的使用条件下防止止推垫圈63咬死。当离合器不啮合时，滚针轴承75也减少间隔器62和内毂60之间的摩擦，以及减少离合器发生蠕动的倾向。
图12到14图示说明了带有人工超控机构的摩托车离合器10”，人工超控机构包括带有手控制杆78的控制棒77，接收器或导向器79和球轴承80。与图2到11中的最佳形式相同的零件具有相同的编号。具体地，本发明的这一形式是对专利系列号No.09/877,518的共同待批申请的如图12和13所示的修改形式的改进。压力板30和罩盖25被设计成使人工超控机构能够在释放或中间位置机械地锁定离合器，如图13所示，这样离合器10”不啮合，直到通过将杆78释放到图14所示的位置而释放控制棒77。为了这个目标，接收器79包括插入在传递轴20的前端中的套筒85和反向的总体杯状端82。端部82上的外肩部84与用于球轴承80的轴承座圈的平面端相啮合，轴承80永久地附着于压力板30的内圆周边缘90。
螺纹杆86可调节地安装在接收器79中心的螺纹孔内，并在套筒85中螺纹杆86的一端有球轴承88。该杆可根据控制棒77的长度螺纹调节并通过锁定螺母92锁定在适当的位置，使接收器79在图14所示的释放位置或图13所示的锁定位置之间推进。因此，只有当如图12所示控制杆78被释放时压力板30才能够响应引擎加速到足以克服弹簧59’的力的速度在钢球构件38到40的推动下压缩离合器片32、34，如图12所示。这样，自动离合器10”能被使用在带有电起动器的摩托车中以取代通常在该情况下使用的普通或人工离合器。在与图2到11中的本发明形式相同的方式中，图12到14中的修改形式使用相同的凸轮驱动机构36以便达到极紧凑的结构，使较小的凸轮构件或钢球38、39和40对于加速度以及使离合器片32和34啮合必须的速度更敏感。另外，手杆78上要求最小的人工或手压力以使离合器片32和34保持在脱开位置。
上文通过说明所述的带有或不带有本文以及在上文参考对于专利系列号No.09/877,518的共同待批申请披露的人工超控机构36的自动离合器形式的多种方面对于前述的图12到14所示离合器10”的修改形式作出了多方面的说明。但是，总体上，除了自动离合器之外，人工超控机构在任何希望人工脱开或啮合离合器构件32和34的应用场合都是有用的，啮合离合器构件要求的压力可以通过改变弹簧59’的弹簧张力和凸轮构件38到40的数量和重量的组合来调节。因此，由于上述的原因，凸轮驱动机构要求啮合或脱开离合器构件的最小的人工压力，以及人工超控机构对于使离合器构件啮合的加速度高度敏感。
在使用中，参考图1和12到14，控制棒26或77可以分别人工地调节以控制离合器片之间压力的程度或数量，从而有效地控制介于离合器片的全啮合和全脱开位置之间的滑动啮合。例如，当离合器处在足以使离合器片移动到互相啮合的速度下时，人工推动控制棒20或77使压力板在初期开始远离离合器片移动将减少离合器片之间的压力。当控制棒20或77上的压力增加时，将进一步减少离合器片之间的压力或抓力，直到最终离合器片脱开。这样，操作者可以通过手控制杆不依赖例如由图1的压缩弹簧59或图12到14的扭矩限制器T施加的任何弹簧压力来控制离合器片之间的滑动啮合程度，并且在更精确的控制摩托车的速度和性能方面向操作者提供另一种尺度。
本发明的第三形式的详细说明
图15到21图示说明了带有人工超控机构100的用于摩托车离合器101的本发明的第三形式，该人工超控机构100由带有手控制杆103的控制棒102，电缆C和杆104构成。所述杆可根据控制棒102的长度通过螺纹调节，并通过锁定螺母106锁定在适当位置，使接收器104能够响应控制杆103的促动而轴向前进到如图15所示的锁定位置。具体地，在锁定位置，杆104通过由卡环112固定到压力板114的安装盘110起作用以锁定离合器片32或防止离合器片32与离合器片33相啮合。在该方面，压力板114受到压缩弹簧136的偏置远离离合器片32和33。当离合器加速到预定的运转速度时，一系列内外排凸轮构件或钢球38、39在离心力作用下被向外推动以克服弹簧120的推动力，并驱动压力板114与安装在离合器外壳126的内壁上的最末端盘32’以及其他盘32相啮合，除非控制棒被推动到所述锁定位置。
以与图2到11的本发明形式一样的方式，图14到16的形式是较小的凸轮构件或钢球38、39沿前述压力板114和罩盖116之间的凸轮面前进的极紧凑的形式。结果，手杆103上需要最小的人工压力来使离合器片32和33保持在不承受通常使凸轮构件向外移动进而移动压力板114而使离合器片32、33移动到啮合位置的较高的转速的脱开位置。
控制棒102穿过安装在内毂122上的传递轴20延伸，内毂122由球轴承123相对于外壳126的下端壁124构成有轴颈。图15到21所示的本发明的形式的一个重要特征在于相对于外壳126的侧壁安装罩盖116。如图17清楚所示，外壳126总体是篮子状的，具有圆周等距间隔的并远离基部124成锥形而成为相对厚的自由端部130的弓形的侧壁或指状物128。自由端部130配备弓形的沿圆周延伸的互相对齐的狭缝或槽132，用于插入环形的卡环134，如图17到20所示，卡环134围绕外壳128的内壁表面延伸。
同样，罩盖116配备与压力板114的面对表面上的凸轮面成面对关系的凸轮面，压力板114通常通过一系列安装在管状柱137上的压缩弹簧136保持远离离合器片32、33，螺纹紧固件138穿过该管状柱137在罩盖116和压力板114之间延伸。弹簧136的弹簧张力被调整成阻止钢球的径向向外运动以及阻止压力板114抵靠离合器片32、34的运动，直到离合器100达到预定的转速。典型地，外壳126上的起动器齿轮140接收来自未显示的起动器的输入动力，用以转动外壳126和驱动链轮142，进而转动曲轴以起动引擎。
如图1到14所示，过去习惯使用穿过罩盖25的外圆周边缘和外壳或篮17的间隔外壳壁的对齐孔延伸的螺纹紧固件45。根据本发明的这一形式，提出通过在罩盖116上形成与间隔壁128互补的圆周间隔的径向向外平整凸台或凸耳114极大地加强和简化罩盖116和外壳126之间的相互连接。因此，当离合器外壳静止时，具有特定尺寸的位于径向凸台144之间的居间平整表面部146沿外壳自由端130的内弓形表面轴向推进到直接在用于卡环134的狭缝132内的一点。然后卡环134被插入对齐的狭缝132中并将牢固地抵靠罩盖116的外平整壁表面145和146。在这样的关系中，卡环134将对通过超控机构100或在离心力的作用下扩张的钢球38、39施加到罩盖上的任何力均匀地施加阻力。
卡环的一种形式图示在图17到20中，由Samlley Steel Ring Co.of Lake Zurich，Illinois生产并销售。弹簧134由三层构成，包括上层A、下层B和夹在中间的中间层C。层A和B有相对指向的锥形端D和E，它们叠加在中间层C的公共的角度部分F上，以形成均匀厚度的并有实质上贯穿全部的良好强度的卡环。但是很显然，可以使用包括具有允许径向收缩以便滑动的开口端的单厚度卡环在内的其它的卡环或保持环，所述的滑动例如沿自由端130的内表面滑动而与狭缝139对齐，因而松开卡环134，卡环134将扩张或弹入狭缝132。
本发明的第四形式的详细说明
图22显示的离合器200相应于图15到21所示的摩托车离合器101，因此与图15到21中相同的零件具有相同的编号。凸轮驱动机构228安装在压力板230和罩盖232之间。罩盖232包括环形的静止壁部234，该静止壁部234具有通过卡环134以与参考图15到21所述相同的方式，更具体地以环形壁部234与外壳壁128的自由端130基本齐平这样的方式附着到外壳128上的外圆周边缘235。另外，罩盖232包括内可移动部238和直接延伸到环形罩盖部234后面的外相对薄的保持器部240。
凸轮驱动机构228由插入压力板230和保持器部240之间的径向内排和外排圆周间隔的凸轮构件242和244构成，并通过仅利用一排与压力板230和罩盖部240上的外排凸轮面成内同心关系的凸轮面对图13到21的形式进行修改。
多个圆周间隔的扩孔254与罩盖部238上的孔256对齐，用于在罩盖部238和232之间插入螺纹紧固件258同时在罩盖部之间留下间隙260。因此，在离合器片32、34已经移动到离合器啮合位置后，罩盖部238可相对于紧固件258轴向移位，以响应由凸轮242和244施加的经增加的扩展力穿过间隙260移动。
圆周间隔孔262的第二系列形成在罩盖部240上并且接纳从压力板230延伸的用来插入螺纹紧固件264的管状柱263。垫片265位于每个柱263的一端，用来接纳螺栓264。每一个孔262上的环形肩部268与肩部265成相对的面对关系，使肩部265和268限定在其间压缩的条件下安装的弹簧270的端止动点。弹簧270在预定数量的压力下预装钢球242、244，以阻止钢球242、244向外径向移动，直到引擎达到预定速度，将足够的离心力传递到钢球而使钢球沿其各自的凸轮面向外运动。弹簧270可通过薄垫片以及每个螺栓264的内螺纹来调节以改变肩部265和268之间的距离。
一系列弹簧对272和272A围绕罩盖部安装在罩盖部234和240上对齐的孔或弹簧座275中。当压力板230和罩盖部234被扩张而使离合器片32、33移动到互相啮合时弹簧272、272A被压缩。
弹簧272、272A的弹簧力用来阻止压力板230和罩盖部240的扩展超过预定限度，该预定限度是能够安全地施加在离合器片32、33上以确保无滑动的啮合但如果极端冲击载荷通过驱动系列传递时允许盘32、33滑动的最大的夹持力。
为了超控自动离合器，通过超控机构100操作推杆102，并且该推杆的前端与螺纹可调节杆104对齐。当控制杆103推动推杆102时，推杆102操作性地穿过安装盘110，使整个凸轮驱动机构远离离合器片32、33移位，并且在低速时，推杆102将使压力板230保持远离离合器片32、33。在较高速时，推杆102可通过移动作为通过压缩外最大压力弹簧272、272A远离离合器片32、33的组件的整个凸轮驱动机构被接合而松开离合器。当然这样将在罩盖上附接到外壳壁128的自由端130的点上施加更大的力。
以与图15到21所示相同的方式，罩盖部234具有与外壳的间隔壁128互补的径向向外的凸耳235，并且其尺寸在狭缝132下的位置良好地适配到侧壁128内。卡环134插入到对齐的狭缝132内以良好地适配成抵靠罩盖的外平整壁表面，从而罩盖的外壁表面基本与外壳侧壁的自由端130齐平。
在操作中，控制棒102以与参考图1和12到14所述相同的方式操作性地调整离合器片之间的滑动。图2所示的本发明的形式的一个优点是，与人工挤压压力板迫使钢球或凸轮构件38、39径向向内释放离合器片上的压力相反，由于杆104上的安装盘110将使整个凸轮驱动机构远离离合器片32和33，控制棒102使离合器片32、33脱开所需要的人工力被减少。因此，操作者更容易使离合器片滑动以及脱开。
虽然本文说明了用于摩托车的本发明的各个形式，应该理解的是，本发明的各个形式也可以适用于其它使用自动离合器的应用场合，诸如短程高速赛车，轿车，卡车，拖拉机，推车，全地形车辆，水泥搅拌车和动力工具，取决于不同的应用，本文说明的本发明的各个形式的不同的特征都可以与单排凸轮驱动机构一起采用。
因此，可以理解的是，虽然本文阐明和叙述了本发明的各个最佳的和修改的形式，但可以在构造和设置各个元件以及打算使用所述设备中进行上述的和其它的各种修改和变化而不背离由附后的权利要求及其等效内容定义的本发明的精神和范围。

Claims (26)

1.一种离心式离合器(10，10’，101)，其特征在于，该离心式离合器(10，10’，101)具有传递轴(26)，连接到所述轴的毂(43)，与所述轴成外间隔同心关系的可转动的从动构件(24)，安装为用于相对的轴向位移以在所述毂和所述轴之间进入和脱离互相啮合的离合器构件(32、34)，和可在罩盖(25，116，232)和所述离合器构件的最末端之间轴向位移的压力板(30，114，230)，所述离合器构件包括在远离所述离合器构件的轴向方向上偏置所述压力板的装置(59)，改进包括：
夹在所述罩盖和所述压力板之间的至少一排凸轮构件(38-40)，其中所述凸轮构件可以在离心力作用下径向向外移动，从而使所述压力板在使所述离合器构件移动到进入相互啮合的方向上移动；
从所述外壳的中心延伸并相对于所述外壳可轴向滑动的伸长的控制棒(26，77，102)；
在所述控制棒的一端和所述压力板之间，可响应于所述控制棒的轴向移动而移动以使所述压力板独立于所述偏置装置轴向位移的促动装置(27)；和
选择性地推进和撤回所述控制棒从而独立于所述凸轮构件使所述离合器构件脱离啮合的人工控制装置(100)。
2.如权利要求1所述的离心式离合器，其特征在于，其中所述凸轮构件是金属球(28)和由凸轮面(46，48，50，52，54，56)限定的凸轮保持器装置的形式，所述凸轮面(46，48，50，52，54，56)在所述罩盖上以与所述压力板面对的关系排列成至少一排。
3.如权利要求2所述的离心式离合器，其特征在于，其中每一个凸轮面包括在朝向所述压力板的方向上以30°到50°范围中的角度径向向外倾斜的斜坡。
4.如权利要求3所述的离心式离合器，其特征在于，其中所述压力板包括多个与所述罩盖上的所述凸轮面对齐的内凹的凸轮面，以在所述压力板和所述罩盖之间限定互补的各对所述凸轮面，每一对所述互补凸轮面在两者之间接纳所述凸轮构件中的一个。
5.如权利要求1所述的离心式离合器，其特征在于，其中所述控制棒操作性地锁定所述压力板以阻止其轴向移动，从而防止所述离合器构件移动进入互相啮合的状态。
6.如权利要求1所述的离心式离合器，其特征在于，其中所述控制棒可以与所述压力板相接合以控制由所述压力板施加的抵抗所述离合器片的压力的程度，从而调节所述离合器片之间的滑动啮合以及完全脱离啮合。
7.如权利要求6所述的离心式离合器，其特征在于，其中滑动构件相对于所述压力板构成有轴颈，并可响应于所述控制棒的推动而移动进入与所述压力板接合以保持所述压力板阻止其朝向所述离合器构件的轴向位移。
8.一种离心式离合器，其特征在于，该离心式离合器包括：
外壳(126)；
传递轴，连接到所述轴的毂，罩盖，与所述轴成外间隔同心关系的可转动从动构件，安装为用于相对的轴向位移以在所述毂和所述外壳之间进入和脱离互相啮合的离合器构件，和可在所述罩盖之间轴向位移的压力板；
多个夹在所述罩盖和所述压力板之间的凸轮构件，其中所述凸轮构件可以在离心力作用下径向向外移动，以使所述压力板在使所述离合器构件移动进入互相啮合的方向上移动；
所述压力板和所述罩盖之间的凸轮保持器装置，该凸轮保持器装置用于保持处于互相具有圆周上间隔关系的所述凸轮构件，从而在低转速时经历受限的径向向外移动以克服所述偏置装置并将所述离合器构件移动进入互相啮合；和
超控装置，该超控装置包括在所述外壳中心延伸并可以相对于所述外壳轴向滑动的控制棒，和在所述控制棒的一端和所述压力板之间的促动装置，该促动装置可响应于所述控制棒的推动而移动以使所述压力板在使所述离合器构件不依靠所述离合器的转速而移动脱离啮合的方向上移动。
9.如权利要求8所述的离心式离合器，其特征在于，其中所述凸轮保持器装置由多个内凹的凸轮面限定，所述多个内凹的凸轮面在所述罩盖上以与所述压力板成面对关系排列成多个同心排。
10.如权利要求9所述的离心式离合器，其特征在于，其中每一个凸轮面包括在朝向所述压力板的方向上以30°到50°范围中的角度径向向外倾斜的斜坡。
11.如如权利要求1所述0的离心式离合器，其特征在于，其中所述压力板包括多个与所述罩盖上的所述凸轮面对齐的内凹的凸轮面，以在所述压力板和所述罩盖之间限定互补的各对所述凸轮面，每一对所述互补凸轮面在两者之间接纳所述凸轮构件中的一个。
12.如权利要求11所述的离心式离合器，其特征在于，其中包括所述控制棒的人工超控装置可与所述压力板相接合，从而调整不依靠于所述离合器的转速由所述压力板施加到所述离合器构件上的压力量。
13.如权利要求8所述的离心式离合器，其特征在于，其中所述外壳的一端开口，并包括交错的所述离合器构件连接到其上的圆周上间隔的侧壁(128)，且所述罩盖包括在所述侧壁之间延伸的向外的径向凸台(144)，和所述侧壁与所述罩盖之间的保持环。
14.如权利要求13所述的离心式离合器，其特征在于，其中所述保持环是卡环的形式，所述凸台包括可与所述卡环上的平整表面部相啮合的平整表面部。
15.一种离心式离合器，其特征在于，该离心式离合器具有多个夹在罩盖和压力板之间的凸轮构件，一端开口并有多个圆周上间隔的侧壁的外壳，毂，安装为用于相对的轴向位移以在所述毂和所述侧壁之间进入或脱离互相啮合的多个离合器构件，其中所述凸轮构件可在离心力作用下径向向外移动，以使所述压力板在使所述离合器构件移动到进入相互啮合的方向上移动，改进包括：
所述罩盖可插入所述外壳的开口端，并在其与所述侧壁互补的外周边缘上具有圆周上间隔的凸台；和
保持环，该保持环在以与所述压力板成预定间隔关系锁定所述罩盖的位置上插入所述侧壁的内表面上对齐的狭缝。
16.如权利要求15所述的离心式离合器，其特征在于，其中人工控制装置操作性地锁定所述压力板以阻止其在使所述离合器构件移动而进入互相啮合的方向上轴向位移。
17.如权利要求15所述的离心式离合器，其特征在于，其中所述外壳在一端开口，并包括交错的所述离合器构件连接到其上的圆周上间隔的侧壁，且所述罩盖包括在所述侧壁之间延伸的向外的径向凸台，和所述罩盖中所述侧壁之间的保持环。
18.如权利要求17所述的离心式离合器，其特征在于，其中所述保持环是卡环的形式，所述凸台包括可与所述卡环上的平整表面部相啮合的平整表面部。
19.一种离心式离合器，其特征在于，该离心式离合器具有被驱动的旋转构件，连接到所述旋转构件的毂，具有与所述旋转构件成外间隔同心关系的开口端的可旋转外壳，安装为用于相对的轴向位移以在所述毂和所述外壳之间进入和脱离互相啮合的离合器构件，可在罩盖和所述离合器构件之间轴向位移的压力板；夹在所述罩盖和所述压力板之间，能以预定转速向外径向移动以迫使所述压力板轴向远离所述罩盖，并在使所述离合器构件移动而进入互相啮合的方向上包括在所述压力板和所述罩盖之间用于引导所述凸轮构件的径向移动的凸轮导向装置的多个凸轮构件；在所述罩盖和所述压力板之间的在所述离合器构件互相啮合时防止冲击载荷传递到所述离合器构件的压力限制装置；以及所述罩盖以与所述外壳的所述开口端基本平齐的关系安装。
20.如权利要求19所述的离心式离合器，其特征在于，其中所述外壳具有圆周上间隔的侧壁，所述罩盖具有圆周上间隔的与所述侧壁互补的凸台，且用于将所述罩盖锁定到所述侧壁的装置。
21.如权利要求20所述的离心式离合器，其特征在于，其中所述锁定装置由插入所述侧壁中对齐的狭缝中的卡环限定。
22.如权利要求21所述的离心式离合器，其特征在于，其中所述保持环由卡环限定。
23.如权利要求22所述的离心式离合器，其特征在于，其中所述卡环包含多个金属层。
24.如权利要求19所述的离心式离合器，其特征在于，其中人工超控装置可与所述压力板相接合，以调节由所述压力板施加到所述离合器构件的压力。
25.如权利要求24所述的离心式离合器，其特征在于，其中所述人工超控装置独立于所述离合器的转速操作性地移动所述压力板使其远离所述离合器构件。
26.如权利要求25所述的离心式离合器，其特征在于，其中所述人工超控装置独立于所述离合器的转速进一步操作性地脱离所述离合器构件的啮合。
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PB01 Publication
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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