CN103375509A - 一种高效自动离合器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于动力机械、机动车辆的高效自动离合器。它由离心摩擦离合器、离心离合器自动分离机构和设置在从动部件上的离心单向离合器组合而成。本发明最主要的效果是；既保留了离心摩擦离合器良好的软启动特性，又克服了离心摩擦离合器在高速时不能快速、彻底分离的问题。使离心摩擦离合器能够在任何转速状态，都能实现快速、彻底的分离。同时本自动离合器可在从动轴的设定转速以上，实现无打滑的动力传动。从而减少离心摩擦离合器在启动后的动力传动中的打滑、磨损现象，提高了离合器的传动效率，延长离合器的使用寿命。

Description

一种高效自动离合器

(一)技术领域

本发明涉及内燃机动力传动和机动车动力传动领域，具体涉及内燃机动力传动的自动离合器技术。目前的自动离合器可分为离心式自动离合器和电控自动离合器。本发明属于离心式自动离合器。

(二)背景技术

离心式自动离合器，是通过主动轴带动主动离心摩擦件旋转，利用离心摩擦件产生的离心力，使主、从动摩擦付结合，将主动轴的动力传递给从动轴。这样的离心离合器在高速状态，由于离心力的存在，使主、从动摩擦件不能快速、及时的分离，从而影响对机器的控制。另外由于离心离合器完全靠摩擦传动，因此在传动中存在打滑现象，不仅降低了传动效率，而且加快了零部件的磨损。特别是在离心离合器完成软启动后，进入工作转速时，由于主、从动摩擦件存在打滑，使从动轴的工作转速难以实现精确控制。

(三)发明内容

本发明的目的是提供一种自动离合器的技术方案，它是在离心摩擦离合器的基础上加装离心离合器自动分离机构和离心单向离合器组合而成。离心摩擦离合器使该离合器结合平稳，自动分离机构使该离心摩擦离合器在任何转速下，实现快速、彻底的分离。设置在从动部件上的离心单向离合器，在从动轴达到设定转速时，实现与主动轴的刚性结合，使主、从动部分在软启动后的工作转速范围，实现无打滑的动力传动，从而提高自动离合器的传动效率和转速控制精度，减少离合器的磨损，延长离合器的使用寿命。

本发明的目的是这样实现的；它由离心摩擦离合器，离心离合器自动分离机构和设置在从动部件上的离心单向离合器组合而成。

本发明的第一实施例由蹄块式离心摩擦离合器、离心离合器径向自动分离机构和设置在从动盘上的楔块式离心单向离合器等部件组合组成。其中所述的径向自动分离机构由主动轴5，主动盘6，推动销7，离心块10和设置在离心块10上的异形槽8组成。蹄块式离心摩擦离合器包括；左支架9、右支架11，离心块10、摩擦片23、销轴2、销轴螺母组件3、离心块弹簧4和从动盘1组成。本例的离心单向离合器，采用楔块式离心单向离合器，它由离心楔块总成13、嵌合轮12、限位销24、楔块弹簧销15、楔块弹簧16、弹簧销22及从动盘1组成。定位套21、轴承17、压垫19和螺钉组件18将主动盘6和从动盘1定位、支撑在主动轴5上。动力从法兰20输出。主动盘6通过花键套装在主动轴5上，并通过定位套21、轴承17、从动盘1、压垫19和螺钉组件18，将主动盘6与从动盘1一同支撑、定位在主轴5上。3个推力销7固定在主动盘6上，与主动轴一起转动。左、右支架9、11，分别套装在主动盘6两侧的轴肩上，并可相对主动盘自由转动。摩擦片23粘合在离心块10的外表面与离心块组成主动离心摩擦件。3个离心块10通过销轴2装配在左、右支架上，并可在相对支架转动。左、右支架通过销轴2、销轴螺母组件3连接固定成一个整体。离心块弹簧4将每个离心块10向内拉紧。在每个离心块内侧的翼板上，开有异形槽8，主动盘6上的3个推力销7分别嵌入在离心块的异形槽8内。从动盘1与法兰20制成一体，其动力通过法兰20输出。离心单向离合器的离心楔块总成13安装在从动盘1的右侧的安装孔内，通过螺母组件14轴向定位，并可相对安装孔自由转动。嵌合轮12焊接在右蹄块架的外侧，与离心楔块13组成单向嵌合机构。限位销24固定在从动盘上，限制离心楔块的转动角度。楔块弹簧销22固定在从动盘上，每个离心楔块通过楔块弹簧16向内拉紧。

本发明的第二实施例由片式离心摩擦离合器、轴向自动分离机构等部件组合而成。其中所述的片式离心摩擦离合器由离合器壳体1，离心钢球2、分离弹簧3、主动轴5、前压板8、从动摩擦片9、中间压板10、后压板11、卡环12从动盘13、轴承14、螺钉15、压垫16和定位套17组成。轴向自动分离机构由主动轴5，主动盘6，推动销7，前压板8和设置在前压板轴套上的轴向异形螺旋槽4组成。主动轴5的外表面有花键，离合器壳体1通过内花键套装在主动轴5上，壳体内侧对称分布若干个离心钢球2，壳体右侧的内表面设有内花键。中间压板10和后压板11的外圆设有外花键，中间压板和后压板通过外圆的花键，套装、径向定位在离合器壳体内，中间压板可沿壳体轴向移动，卡环12限制后压板向右移动的极限位置。主动盘6通过花键套装在主动轴5上。3个推力销7均布、固定在主动盘6上。前压板8套装在主动盘的轴肩上，并可相对主动盘转动和轴向移动。前压板左侧的轴套部位，沿圆周均布3个轴向异形螺旋槽4，3个推力销7分别嵌入在对应的轴向异形螺旋槽4内。定位套17套装在主动轴上。在定位套和前压板之间有分离弹簧3，分离弹簧始终将前压板向左推压。从动盘13通过2个轴承14支撑在定位套上。通过轴承14、定位套17、螺钉15和压垫16将离合器壳体1、主动盘6、和从动盘13一同轴向定位在主动轴上。从动盘左侧的轴套部位设有外花键，从动摩擦片9通过内花键套装在从动盘的外花键上，各从动摩擦片分别安装在前压板、中间压板和后压板之间。

本发明还包括这样一些内容；

第一实施例所述的主动离心摩擦件绕主动轴的转动，是靠主动盘上的推力销顶推离心块的异形槽端面，而带动主动离心摩擦件绕主轴的转动。

第二实施例所述的前压板向分离方向的轴向移动，是靠主动盘上的推力销顶推前压板轴向异形螺旋槽而迫使前压板向分离方向移动。

所述的异形槽或异性螺旋槽的形状和角度，使得当异形槽或异性螺旋槽顶推推力销时，推力销对其的反作用力方向可使离心摩擦离合器的结合部件向分离方向运动。

所述的离心单向离合器是设置在从动轴部件上。并且满足仅当主动轴转速大于从动轴转速时，且从动轴达到嵌合转速以上时，该离心单向离合器才能处于结合状态。

所述的离心单向离合器不仅指楔块式离心单向离合器，它可是其他类型的离心单向离合器。

所述的离心离合器自动分离机构和在设置在从动部件上的离心单向离合器机构，可与各种离心摩擦离合器共同组合使用，或单独与离心摩擦离合器组合，而形成具有快速分离功能的离心摩擦离合器，或具有在从动轴在达到一定转速后，实现无打滑动力传动的离心摩擦离合器。

(四)附图说明

图1是本发明第一实施例的结构示意图的主视图(也是A-A剖面视图)

图2是图1的B-B剖面视图

图3是图1的C-C剖面视图

图4是本发明第二实施例的结构示意图

(五)具体实施方式

下面就结合附图，就本发明做进一步的说明；

结合本发明第一实施例的图1、2；当主动轴5转动时，带动主动盘6和推力销7一起转动，由于推力销7嵌入在离心块10的异形槽8内，推力销顶推离心块的异形槽的前端面，从而带动离心块一起转动。当转速达到一定值时，离心块产生的离心力克服弹簧4的拉力，向外张开，并压紧在从动盘1的内表面上，通过摩擦力带动从动盘转动。当需要离合器分离时，主动轴会强制减速，如果此时离心摩擦离合器仍然处于结合状态，则离心块的转速大于主动盘的转速，使离心块上的异形槽顶推推力销转动，从而使异形槽的下斜面顶推主动盘上的推力销，主动轴减速的惯性力使推力销对离心块的异形槽的顶推产生反作用力，作用在离心块的异形槽下斜面上，迫使离心块向内转动，从而实现离心摩擦离合器的快速分离。

结合本发明第一实施例的图1、3；当从动轴转速较低时，离心楔块13被弹簧16拉向内侧，不能与嵌合轮12嵌合，此时离心楔块单向离合器处于分离状态，主动轴的动力只能通过离心摩擦离合器传递给从动轴，从而实现从动轴的软启动。当从动轴达到一定转速时(该转速简称为“嵌合转速”)，从动盘上的离心楔块在离心力作用下，克服弹簧的拉力向外张开，并与嵌合轮接触。由于离心楔块的外表面形状，满足当主动轴转速大于从动盘转速时，离心楔块与嵌合轮接触产生的摩擦力，能够实现摩擦付的摩擦自锁，因此若从动盘达到嵌合转速，且嵌合轮转速大于从动盘转速时，离心楔块与嵌合轮实现结合，使主、从动轴结合为一体，动力通过离心楔块离合器直接传递给从动轴，从而避免离心摩擦离合器传动产生的打滑现象。当需要离合器分离时，由于主动轴的减速，使嵌合轮也随之减速。此时由于从动轴的惯性，使从动轴转速大于嵌合轮转速，而此时嵌合轮与离心楔块的摩擦力，不满足摩擦自锁条件，因此离心楔块只能在嵌合轮上打滑，而不能与嵌合轮嵌合，从而实现离心楔块离合器的自动分离。

结合本发明第二实施例的图4；当主动轴5转动时，带动离合器壳体1，和主动盘6、定位套17一起转动。离合器壳体的转动，带动各离心钢球2转动，由于离心力的作用，离心钢球在转动中沿壳体内斜面向外移动，从而向左压迫前压板8。当转速达到一定值时，在离心钢球离心力的推压下，前压板克服分离弹簧3的弹力向左移动，将各从动摩擦片与中间压板和后压板压紧在一起，使离心摩擦离合器处于结合状态。同时主动轴的转动带动主动盘6的转动，各推力销7随主动盘一起转动，由于推力销7嵌入在前压板的异形螺旋槽4内，因此推力销顶推异形螺旋槽的右斜面，促使前压板向右移动，并推动前压板与主动盘一起转动。当需要离合器分离时，主动轴会强制减速，此时由于从动轴的惯性，使从动轴转速大于主动轴转速。如果此时离心摩擦离合器仍然处于结合状态，则前压板的转速大于主动盘的转速，使前压板的异形螺旋槽左斜面顶推推力销，由于推力销不能轴向移动，因而在推力销的作用下迫使前压板克服离心钢球的推力而向左移动，强制离合器快速分离。

Claims (9)

1.一种自动离合器，其特征在于它由离心摩擦离合器，离心离合器自动分离机构和设置在从动部件上的离心单向离合器组合而成。

2.根据权利要求1所述的自动离合器由蹄块式离心摩擦离合器，离心离合器径向自动分离机构和设置在从动部件上的楔块式离心单向离合器组合而成。其特征在于蹄块式离心摩擦离合器由左、右支架，离心块、摩擦片、销轴、销轴螺母组件、离心块弹簧和从动盘组成。自动分离机构由主动轴，主动盘，推力销，离心块，设置在离心块上的异形槽组成。楔块式离心单向离合器由离心楔块总成、嵌合轮、限位销、楔块弹簧销、楔块弹簧、弹簧销及从动盘组成。主动盘通过花键套装在主动轴上，并通过定位套、轴承、从动盘、压垫和螺钉组件，将主动盘与从动盘支撑、定位在主轴上。多个推力销均布固定在主动盘上，与主动轴一起转动。左、右支架分别套装在主动盘两侧的轴肩上，并可相对主动盘转动。摩擦片粘合在离心块的外表面与离心块组成主动离心摩擦件。多个离心块通过销轴均布装配在左、右支架中间，并可在相对支架转动。左、右支架通过销轴、销轴螺母组件连接固定成一个整体。离心块弹簧将每个离心块向内拉紧。在每个离心块内侧的翼板上，开有异形槽，主动盘上均布的多个推力销分别嵌入在对应的离心块上的异形槽内。离心单向离合器的离心楔块总成安装在从动盘的侧面，通过螺母组件轴向定位，并可相对从动盘转动。嵌合轮焊接在与离心楔块对应位置的支架上，与离心楔块组成单向嵌合机构。每个离心楔块通过楔块弹簧向内拉紧。

3.根据权利要求2所述的自动离合器，其特征在于所述的自动分离机构的主动盘上的推力销嵌入在离心块的异形槽内，主动离心摩擦件相对主动盘可以自由回转一定角度，从而能够使主动盘上的推力销相对离心块上的异形槽产生错动。并且主动离心摩擦件绕主动轴的转动，是靠推力销顶推离心块的异形槽端面，而带动主动离心摩擦件的转动。

4.根据权利要求1所述的自动离合器由片式离心离合器和轴向自动分离机构组合而成。其特征在于片式离心摩擦离合器由离合器壳体，离心钢球、分离弹簧、主动轴、前压板、从动摩擦片、中间压板、后压板、卡环、从动盘、轴承、定位套等部件组成。轴向自动分离机构由主动轴，主动盘，推动销，前压板和设置在前压板轴套上的异形螺旋槽组成。离合器壳体通过花键套装在主动轴上，壳体内侧对称分布多个离心钢球，中间压板和后压板通过花键套装、径向定位在离合器壳体内，中间压板可沿壳体轴向移动，卡环用于定位后压板的位置。主动盘通过花键套装在主动轴上。多个推力销均布、固定在主动盘上。前压板套装在主动盘的轴肩上，并可相对主动盘转动和轴向移动。前压板的轴套部位，沿圆周均布多个异形螺旋槽，各推力销分别嵌入在对应的异形螺旋槽内。定位套套装在主动轴上。在定位套和前压板之间有分离弹簧，分离弹簧始终将前压板压向分离状态。从动盘通过轴承、定位套支撑在主动轴上。通过轴承、定位套、螺钉和压垫将离合器壳体、主动盘、和从动盘轴向定位在主动轴上。从动摩擦片通过花键套装在从动盘上，各从动摩擦片分别安装在前压板、中间压板和后压板之间。

5.根据权利要求4所述的自动离合器，其特征在于所述的轴向自动分离机构的前压板套装在主动盘上，并可沿主动盘轴向移动。主动盘上的推力销嵌入在前压板的轴向异形螺旋槽内，前压板向分离方向的轴向移动，是靠推力销顶推前压板的轴向异形螺旋槽，而迫使前压板向分离方向移动。

6.根据权利要求2和权利要求4所述的自动离合器，其特征在于所述的自动分离机构的异形槽或异性螺旋槽的形状和角度，使得当异形槽或异性螺旋槽顶推推力销时，推力销对其的反作用力方向可使离心摩擦离合器的结合部件向分离方向运动。

7.根据权利要求1和所述的自动离合器，其特征在于所述的离心单向离合器是设置在从动轴部件上。并且满足仅当主动轴转速大于从动轴转速时，且从动轴达到嵌合转速以上时，该离心单向离合器才能处于结合状态。

8.根据权利要求1所述的自动离合器，其特征在于所述的离心单向离合器不仅指楔块式离心单向离合器，它可是其他类型的离心单向离合器。

9.根据权利要求1所述的自动离合器，其离心离合器自动分离机构和设置在从动部件上的离心单向离合器机构，既可与各种离心摩擦离合器共同组合使用，也可单独与离心摩擦离合器组合使用，而形成仅有快速分离功能的离心摩擦离合器，或仅有在从动轴在达到一定转速后，实现无打滑动力传动的离心摩擦离合器。

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