CN102996671A - 离合器 - Google Patents

Abstract

一种离合器，由于在传动部的内壁以及摩擦滑块的上分别设置有可相互匹配的锯齿形沟槽，从而当摩擦滑块在与传动部接触时，通过锯齿形沟槽的配合，可增大传动部与摩擦滑块的接触面积。因此，在不增加传动部和摩擦滑块体积的情况下，可增大其接触面积，能使得离合器的体积较小、结构更紧凑。此外，发动机输出的动能经过动力输入组件、摩擦滑块以及动力输出组件的传导后传输至变速箱，从而使上述离合器在能量的传输过程中不涉及的能量的转化。因此，上述离合器可避免在能量转化时发生能量损耗，从而提高离合器的能量传动效率。

Description

离合器

技术领域

本发明涉及汽车制造技术，特别是涉及一种离合器。

背景技术

离合器安装在发动机与变速箱之间，是汽车传动系中直接与发动机相联系的总成件。通常离合器与发动机曲轴的飞轮组安装在一起，是发动机与汽车传动系之间切断和传递动力的部件。汽车从起步到正常行驶的整个过程中，驾驶员可根据需要操纵离合器，使发动机和传动系暂时分离或逐渐接合，以切断或传递发动机向传动系输出的动力。它的作用是使发动机与变速箱之间能逐渐接合，从而保证汽车平稳起步。或是在换档时，暂时切断发动机与变速箱之间的联系，减少换档时的冲击。

目前的车辆所采用的离合器一般为碟盘式离合器和液力传动离合器。碟盘式离合器主要是靠两个碟片之间的摩擦来实现离合，为了获得较好的效果，需要增大碟片的体积，从而导致整个离合器体积过大。此外，由于两个碟片接触方式为面接触且碟片易磨损，从而导致碟片的接触面摩擦减小，而使离合器失灵。而液力传动离合器需要先将发动机的动能转化为液体的势能，然后转化成动能输出，经过多次能量转化后，使得传动效率低，增加油耗。

发明内容

基于此，有必要提供一种结构紧凑、体积较小且传动效率较高的离合器。

一种离合器，包括：

箱体；

动力输入组件，包括输入轴及位于所述输入轴一端的传动部，所述传动部为开口远离所述输入轴的杯状结构，其内壁设有锯齿形沟槽，所述动力输入组件收容于所述箱体内且相对于所述箱体可转动，所述输入轴穿出所述箱体，用于与发动机传动连接；

动力输出组件，包括输出轴及从动块，所述输出轴抵持于所述从动块上且两者之间的抵持力大小可调，当所述输出轴相对于所述从动块具有运动趋势时，所述输出轴与所述从动块之间在所述抵持力的作用下产生摩擦力，所述输出轴通过所述摩擦力实现与从动块的传动连接，所述输出轴穿出所述箱体且相对于所述箱体可转动，所述从动块收容于所述传动部内，所述从动块内部具有空腔，且表面开设有收容槽，所述收容槽与所述空腔连通；及

摩擦滑块，收容于所述收容槽内且与所述收容槽的内壁紧密结合，以与所述空腔配合形成密封的滑块油缸，所述摩擦滑块夹持于所述传动部及所述从动块之间，所述摩擦滑块靠近所述传动部的一面设有锯齿形沟槽，且所述摩擦滑块的锯齿形沟槽与所述传动部的内壁的锯齿形沟槽相匹配；

其中，所述摩擦滑块沿所述收容槽可滑动，当所述滑块油缸内液压增大时，所述摩擦滑块在液压下朝向所述传动部滑动直至与所述传动部抵接，从而使所述摩擦滑块与所述传动部相抵持，所述传动部可带动所述摩擦滑块转动，进而带动所述动力输出组件转动；当所述滑块油缸内液压减小时，所述摩擦滑块与所述传动部分离，以使所述传动部空转，进而不能带动所述动力输出组件转动。

在其中一个实施例中，

动力输出组件还包括：

滚柱，夹持于所述输出轴与所述从动块之间；

压缩弹簧，套设于所述输出轴上，所述压缩弹簧的一端固定于所述箱体上，另一端固定于所述输出轴上，以将所述输出轴抵持于所述从动块上，通过调节所述压缩弹簧的压缩量以对所述抵持力进行调节。

在其中一个实施例中，还包括复位件，所述复位件为所述摩擦滑块提供一回复力，以使所述摩擦滑块向远离所述传动部的方向移动。

在其中一个实施例中，所述复位件为收容于所述滑块油缸内的拉伸弹簧。

在其中一个实施例中，还包括离合效果指示仪，所述离合效果指示仪用于测量所述输出轴的转速，并获得所述输出轴的转速与发动机的转速比以指示所述离合器的离合效果。

在其中一个实施例中，所述离合效果指示仪包括：

强力永磁块，设于所述输出轴上；及

脉冲检测头，收容并固定与所述箱体内，所述脉冲检测头与所述输出轴对齐，当所述输出轴转动时，所述脉冲检测头可检测到所述强力永磁块在单位时间内的经过次数，从而获得所述输出轴的转速。

在其中一个实施例中，所述从动块上还开设有与所述滑块油缸连通的导油槽，所述导油槽用于将液压油导入或导出所述滑块油缸。

在其中一个实施例中，还包括液压装置，所述液压装置包括：

密封筒，分为气缸及位于所述汽缸一端的油缸，所述油缸内装有液压油；

活塞座，收容于所述密封筒内，所述活塞座的一端收容于所述汽缸内并与所述汽缸的内壁紧密接触，另一端收容于所述油缸内并与所述油缸的内壁紧密接触；

储油瓶，与所述油缸连通，用于回收或向所述油缸释放液压油；及

导油管，连通所述导油槽与所述油缸；

其中，所述活塞座向油缸底部移动时，所述储油瓶内回收所述油缸中的液压油，油缸内的液压油高度降低，从而使所述滑块油缸内液压下降，所述活塞座向汽缸顶部移动时，所述储油瓶向所述油缸中释放液压油，油缸内的液压油高度上升，从而使所述滑块油缸内液压升高。

在其中一个实施例中，所述活塞座上还套设有压缩弹簧，所述压缩弹簧夹持于所述活塞座与所述汽缸的底部之间，用于为所述活塞座提供一回复力。

在其中一个实施例中，还包括气压装置，所述气焰装置包括：

离合踏板；及

空气阀，与所述离合踏板连接，所述空气阀与所述汽缸连通；

其中，所述离合踏板被下压时，所述空气阀将压缩空气注入到所述汽缸内，所述活塞座在气压的作用下向所述油缸的底部滑动，所述离合踏板复位时，所述活塞座向所述汽缸顶部滑动，所述汽缸内的空气经所述空气阀排出。

上述离合器，由于在传动部的内壁以及摩擦滑块的上分别设置有可相互匹配的锯齿形沟槽，从而当摩擦滑块在与传动部接触时，通过锯齿形沟槽的配合，可增大传动部与摩擦滑块的接触面积。因此，在不增加传动部和摩擦滑块体积的情况下，可增大其接触面积，能使得离合器的体积较小、结构更紧凑。此外，发动机输出的动能经过动力输入组件、摩擦滑块以及动力输出组件的传导后传输至变速箱，从而使上述离合器在能量的传输过程中不涉及的能量的转化。因此，上述离合器可避免在能量转化时发生能量损耗，从而提高离合器的能量传动效率。

附图说明

图1为本发明较佳实施例中离合器的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，本发明较佳实施例中的离合器100包括箱体110、动力输入组件120、动力输出组件130、摩擦滑块140及复位件150。

箱体110可由金属材料制成。箱体110具有收容腔，用于收容动力输入组件120、动力输出组件130及摩擦滑块140等其他组件。

动力输入组件120包括输入轴121及传动部123。传动部123位于输入轴121一端。传动部123为杯状结构，其开口远离输入轴121，且其内壁设有锯齿形沟槽。锯齿形沟槽可增加传动部123内壁的相对表面积，在体积保持不变时，表面积更大。动力输入组件120收容于箱体110内且相对于箱体110可转动。输入轴121穿出箱体110，输出轴121与箱体110之间可通过轴承连接，从而使输入轴121可转动。输出轴121用于与发动机传动连接，将发动机的动能输入到离合器100。

动力输出组件130包括输出轴131及从动块133。动力输出组件130收容于箱体110内且相对于箱体110可转动。输出轴131穿出箱体110，并相对于箱体110可转动。输出轴131用于与变速箱传动连接，从而驱动汽车运行。输出轴131与箱体110之间可通过轴承连接，以使输出轴131可转动。从动块133为柱状结构，收容于传动部123的杯状结构内。从动块133内部具有空腔（图未标），且表面开设有收容槽1334，收容槽1334与空腔连通。在本实施例中，从动块133上还开设有导油槽1336。导油槽1336与滑块油缸1332连通，用于将液压油导入或导出滑块油缸1332。

摩擦滑块140收容于收容槽1334内且与收容槽1334的内壁紧密结合，以与空腔配合形成滑块油缸1332。由于空腔上未设其他开口，因此滑块油缸1332为密封的。摩擦滑块140夹持于传动部123与从动块133之间，且摩擦滑块140靠述传动部123的一面设有锯齿形沟槽。摩擦滑块140的锯齿形沟槽与传动部123的内壁的锯齿形沟槽相匹配，当摩擦滑块140与传动部123抵接时，锯齿形沟槽相互配合，从而增大摩擦滑块140与传动部123的接触面积，有益于提高离合效果。

其中，摩擦滑块140沿收容槽1334可滑动。滑块油缸1332能装有液压油，且滑块油缸1332内的液体压力可变。当滑块油缸1332内液压逐渐增大时，摩擦滑块140在液压作用下朝向传动部123滑动直至与传动部123抵接，从而使摩擦滑块140与传动部123之间产生摩擦力。而且，摩擦力随着液压的增大而增大。动力输入组件120转动，若摩擦滑块140与传动部123之间不存在摩擦力或摩擦力小于输出轴131的扭力，则传动部123不能带动摩擦滑块140转动，发动机空转；若摩擦滑块140与传动部123之间的摩擦力为静摩擦力，且静摩擦力大于输出轴131的扭力，则传动部123与摩擦滑块140同步转动，输出轴131的转速与发动机的转速一致，离合器100的效率最高；若摩擦滑块140与传动部123之间的摩擦力为动摩擦力，且动摩擦力大于输出轴131的扭力，则传动部123带动摩擦滑块140转动并与摩擦滑块140相对滑动，此时，输出轴131的转速小于发动机的转速，发动机的动能部分传输至变速箱。

假设摩擦滑块140与传动部123之间的静摩擦因数为μ，压力为Fn，则摩擦滑块140与传动部123之间的静摩擦力f＝Fn*μ。当滑块油缸1332内液压持续增大时，Fn增大。当f大于输出轴131的扭力时，摩擦滑块140与传动部123相对静止。此时，输出轴131的转速等于输入轴121（即发动机）的转速，传动效率最高。在一个实施例中，可设置一个最大的液压，该液压下摩擦滑块140与传动部123之间的压力为Fnmax，则摩擦滑块140与传动部123之间的最大静摩擦力fmax=Fnmax*μ。当输出轴131的扭力大于fmax时，摩擦滑块140与传动部123发生相对滑动，从而可避免在变速箱卡死后，因输出轴131的扭力过大而损坏发动机。

输出轴131抵持于从动块133上，且两者之间的抵持力大小可调。当输出轴131相对于从动块133具有运动趋势时，输出轴131与从动块133之间在抵持力的作用下产生摩擦力。输出轴131通过摩擦力实现与从动块133的传动连接。当从动块133转动时，由于摩擦力的作用，从动块133可带动输出轴131一起转动。根据摩擦力产生的原理，通过调节抵持力的大小，可以调节输出轴131与从动块133之间的最大摩擦力。

当输出轴131端的扭力大于输出轴131与从动块133之间的最大摩擦力时，从动块133相对于输出轴滑动，而输出轴131对从动块133施加的最大扭力则为二者之间的最大摩擦力。因此，可通过调节输出轴131对从动块133抵持力的大小，设置输出轴131与从动块133之间的最大摩擦力。当输出轴131出现卡死等状况而导致输出轴131端的扭力过大时，可防止过大的扭力传导至发动机，从而避免损坏汽车的发动机。

在本实施例中，动力输出组件130还包括滚柱135及压缩弹簧137。

滚柱135夹持于输出轴131与从动块133之间。滚柱135的一部分钳设于从动块133靠近输出轴131的一面。滚柱135可增加输出轴131与从动块133之间的摩擦因数。当输出轴131对从动块133施加抵持力时，滚柱135与输出轴131之间存在较大摩擦力，且输出轴131通过该摩擦力与从动块133实现传动连接。需要指出的是，在其他实施例中，还可通过在输出轴131及从动块133两者的接合面上设置相互匹配的齿纹，从而增加两者之间的摩擦因数。

压缩弹簧137套设于输出轴131上。压缩弹簧137的一端固定于箱体110上，另一端固定于输出轴131上，以将输出轴131抵持于从动块133上。进一步的，通过调节压缩弹簧137的压缩量可对抵持力进行调节。需要指出的是，在其他实施例中，压缩弹簧137可省略，而采用其他方式将输出轴131抵持于从动块133上并实现抵持力的调节。例如，可在箱体110上设置丝杆，且丝杆的一端与输出轴131固定，通过转动丝杆，将输出轴131抵持于从动块133上。

复位件150为摩擦滑块140提供一回复力，以使摩擦滑块140向远离传动部123的方向移动。在本实施例中，复位件150为收容于滑块油缸1332内的拉伸弹簧。需要指出的是，在其他实施例中，复位件150不限于为拉伸弹簧，还可为弹性绳、弹片等。进一步的，复位件150可省略。

在本实施例中，收容槽1334为两个，且分别位于从动块133相对的两侧。进一步的，摩擦滑块140也为两个，分别收容于两个相对开设的收容槽1334内。因此，当传动部123带动摩擦滑块140转动时，摩擦滑块140对从动块133的作用力的力矩最大且方向相反，从而提高传动效率。需要指出的是，在其他实施例中，收容槽1334还可为一个或多个，摩擦滑块140数量与收容槽1334的数量对应。

在本实施例中，本发明较佳实施例中的离合器100还包括离合效果指示仪160、液压装置170以及气压装置180。

离合效果指示仪160用于测量输出轴131的转速。进一步的，获取发动机的转速，并获得输出轴131的转速与发动机的转速比，进而指示离合器100的离合效果。

在本实施例中，离合效果指示仪160包括强力永磁块161及脉冲检测头163。强力永磁块161设于输出轴131上。脉冲检测头163收容并固定与箱体110内，且与输出轴131对齐。当输出轴131转动时，强力永磁块161会产生脉冲，脉冲检测头163可根据检测到的脉冲次数得到强力永磁块161在单位时间内的经过次数，从而获得输出轴131的转速。需要指出的是，在其他实施例中，离合效果指示仪160不限于通过强力永磁块161与脉冲检测头163的组合获得输出轴131的转速。离合效果指示仪160还可通过激光探头、超声波反射测量仪等获得输出轴131的转速。

液压装置170用于控制滑块油缸1332内的液压。液压装置170包括密封筒171、活塞座173、储油瓶175、导油管177及压缩弹簧179。

密封筒171分为气缸1712及位于汽缸1712一端的油缸1714。油缸1714内装有液压油。活塞座173收容于密封筒171内。活塞座173的一端收容于汽缸1712内并与汽缸1712的内壁紧密接触，另一端收容于油缸1714内并与油缸1714的内壁紧密接触。储油瓶175与油缸1714连通，用于回收或向油缸1714释放液压油。导油管177与导油槽1336连通，用于连接油缸1714与滑块油缸1332。压缩弹簧179套设于活塞座173上，并夹持于活塞座173与汽缸1712的底部之间，用于为活塞座173提供一回复力。需要指出的是，在其他实施例中，压缩弹簧179可省略。

其中，当活塞座173向油缸1714底部移动时，油缸1714中的液压油被挤压而回收至储油瓶175中。油缸1714内的液压油高度降低，由于油缸1714与滑块油缸1332连通，根据液体压强原理，从而使滑块油缸1332内液压下降。当活塞座173向汽缸1712顶部移动时，储油瓶175向油缸1714中释放液压油，油缸内的液压油高度上升，根据液体压强原理，从而使滑块油缸1332内液压升高。

气压装置180用于控制活塞座173的移动状态。气压装置180包括离合踏板181及空气阀183。其中，空气阀183与离合踏板181连接。

空气阀183与汽缸1712连通。离合踏板181被下压时，空气阀183将压缩空气注入到汽缸1712内，汽缸1712内的气压升高，活塞座173在气压的作用下向油缸1714的底部滑动。离合踏板181复位时，汽缸1712内的空气流向空气阀183并经空气阀183排出。汽缸1712内的气压降低，活塞座173向汽缸1712顶部滑动。

在离合器100中，由于在传动部123的内壁以及摩擦滑块140的上分别设置有可相互匹配的锯齿形沟槽，从而当摩擦滑块140在与传动部123接触时，通过锯齿形沟槽的配合，可增大传动部123与摩擦滑块140的接触面积。因此，在不增加传动部123和摩擦滑块140体积的情况下，可增大其接触面积，能使得离合器100的体积较小、结构更紧凑。此外，发动机输出的动能经过动力输入组件120、摩擦滑块140以及动力输出组件130的传导后传输至变速箱，从而使离合器100在能量的传输过程中不涉及的能量的转化。因此，离合器100可避免在能量转化时发生能量损耗，从而提高离合器100的能量传动效率。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种离合器，其特征在于，包括：

箱体；

动力输入组件，包括输入轴及位于所述输入轴一端的传动部，所述传动部为开口远离所述输入轴的杯状结构，其内壁设有锯齿形沟槽，所述动力输入组件收容于所述箱体内且相对于所述箱体可转动，所述输入轴穿出所述箱体，用于与发动机传动连接；

动力输出组件，包括输出轴及从动块，所述输出轴抵持于所述从动块上且两者之间的抵持力大小可调，当所述输出轴相对于所述从动块具有运动趋势时，所述输出轴与所述从动块之间在所述抵持力的作用下产生摩擦力，所述输出轴通过所述摩擦力实现与从动块的传动连接，所述输出轴穿出所述箱体且相对于所述箱体可转动，所述从动块收容于所述传动部内，所述从动块内部具有空腔，且表面开设有收容槽，所述收容槽与所述空腔连通；及

摩擦滑块，收容于所述收容槽内且与所述收容槽的内壁紧密结合，以与所述空腔配合形成密封的滑块油缸，所述摩擦滑块夹持于所述传动部及所述从动块之间，所述摩擦滑块靠近所述传动部的一面设有锯齿形沟槽，且所述摩擦滑块的锯齿形沟槽与所述传动部的内壁的锯齿形沟槽相匹配；

其中，所述摩擦滑块沿所述收容槽可滑动，当所述滑块油缸内液压增大时，所述摩擦滑块在液压下朝向所述传动部滑动直至与所述传动部抵接，从而使所述摩擦滑块与所述传动部相抵持，所述传动部可带动所述摩擦滑块转动，进而带动所述动力输出组件转动；当所述滑块油缸内液压减小时，所述摩擦滑块与所述传动部分离，以使所述传动部空转，进而不能带动所述动力输出组件转动。

2.根据权利要求1所述的离合器，其特征在于，动力输出组件还包括：

滚柱，夹持于所述输出轴与所述从动块之间；

压缩弹簧，套设于所述输出轴上，所述压缩弹簧的一端固定于所述箱体上，另一端固定于所述输出轴上，以将所述输出轴抵持于所述从动块上，通过调节所述压缩弹簧的压缩量以对所述抵持力进行调节。

3.根据权利要求1所述的离合器，其特征在于，还包括复位件，所述复位件为所述摩擦滑块提供一回复力，以使所述摩擦滑块向远离所述传动部的方向移动。

4.根据权利要求3所述的离合器，其特征在于，所述复位件为收容于所述滑块油缸内的拉伸弹簧。

5.根据权利要求1所述的离合器，其特征在于，还包括离合效果指示仪，所述离合效果指示仪用于测量所述输出轴的转速，并获得所述输出轴的转速与发动机的转速比以指示所述离合器的离合效果。

6.根据权利要求5所述的离合器，其特征在于，所述离合效果指示仪包括：

强力永磁块，设于所述输出轴上；及

脉冲检测头，收容并固定与所述箱体内，所述脉冲检测头与所述输出轴对齐，当所述输出轴转动时，所述脉冲检测头可检测到所述强力永磁块在单位时间内的经过次数，从而获得所述输出轴的转速。

7.根据权利要求1所述的离合器，其特征在于，所述从动块上还开设有与所述滑块油缸连通的导油槽，所述导油槽用于将液压油导入或导出所述滑块油缸。

8.根据权利要求1所述的离合器，其特征在于，还包括液压装置，所述液压装置包括：

密封筒，分为气缸及位于所述汽缸一端的油缸，所述油缸内装有液压油；

活塞座，收容于所述密封筒内，所述活塞座的一端收容于所述汽缸内并与所述汽缸的内壁紧密接触，另一端收容于所述油缸内并与所述油缸的内壁紧密接触；

储油瓶，与所述油缸连通，用于回收或向所述油缸释放液压油；及

导油管，连通所述导油槽与所述油缸；

其中，所述活塞座向油缸底部移动时，所述储油瓶内回收所述油缸中的液压油，油缸内的液压油高度降低，从而使所述滑块油缸内液压下降，所述活塞座向汽缸顶部移动时，所述储油瓶向所述油缸中释放液压油，油缸内的液压油高度上升，从而使所述滑块油缸内液压升高。

9.根据权利要求8所述的离合器，其特征在于，所述活塞座上还套设有压缩弹簧，所述压缩弹簧夹持于所述活塞座与所述汽缸的底部之间，用于为所述活塞座提供一回复力。

10.根据权利要求8所述的离合器，其特征在于，还包括气压装置，所述气焰装置包括：

离合踏板；及

空气阀，与所述离合踏板连接，所述空气阀与所述汽缸连通；

其中，所述离合踏板被下压时，所述空气阀将压缩空气注入到所述汽缸内，所述活塞座在气压的作用下向所述油缸的底部滑动，所述离合踏板复位时，所述活塞座向所述汽缸顶部滑动，所述汽缸内的空气经所述空气阀排出。

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