CN103470657B - 节能竞技赛车用离合器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种节能竞技赛车用离合器，使用传动臂与内齿啮合与脱开实现离合，结构简单，达到降低能耗的目的。主动轴上套置有中间盘，传动臂铰接到中间盘上，传动臂与中间盘之间设置有复位弹簧，中间盘上设置有通孔，主动轴上设置有对应通孔并能推动传动臂与内齿相啮合的顶部，主动轴与中间盘之间形成相位差离合结构，主动轴与中间盘之间产生相位差后主动轴上的顶部与传动臂相脱离，传动臂在复位弹簧的作用下与中间盘贴合，同时传动臂与内齿相分离，相位差消除后，顶部再次推动传动臂与内齿相啮合，同时转速提高，传动臂受到离心力的作用也会自行克服复位弹簧的弹力而张开，整体结构简单。

Description

节能竞技赛车用离合器

技术领域

本发明涉及一种离合器，尤其是一种利用离心力的节能竞技赛车用离合器。

背景技术

目前，节能环保为工业发展的趋势，国家也越来越关注环保的问题，同时能源的消耗也成为国家战略层面的技术要求。汽车是一个国家的重要产业支柱，随着国家经济的飞速发展，汽车行业得到显著推进，人均拥有的车辆数也不断提高，但是随之而来的能源消耗和大气污染也成为汽车行业需要攻克的难题。本田节能竞技大赛适时迎合了时代提高社会节能和环保意识的要求，节能竞技大赛较量1L燃油能行驶多少公里的比赛，该大赛是一项注重能源、创建节约型社会为主题的活动，也是由于车辆的急剧增多而造成的尾气排放引起的大气污染问题这个社会背景下的全球节能活动。而经济的简单性为每个人参赛提供了可能，人们可以在大赛中学习、体验创意和创造带来的乐趣。随着比赛的每一次进行，行驶的公里数被一次次刷新，也体现了节能带来的研发的灵感，同时也是企业履行其社会责任的表现。

节能经济大赛的赛车的行驶方式是：加速到40km/h后滑行到15km/h再加速。滑行过程中会将发动机停止，以起到节能的目的。因此在发动机停止和启动时如何保证顺利的离合成为节能赛车的重点之一。实现离合的一个重要组成部件是离合器，通过一种适合节能赛车的离合器来达到发动机停止时分离、发动机启动时啮合的要求。

现在常用的离合器比较多，但是考虑到传统的离合器体积和结构不能满足节能赛车的要求，因此亟需一种适应节能赛车行驶方式的离合器。

发明内容

本发明的目的是提供一种节能竞技赛车用离合器，使用传动臂与内齿啮合与脱开实现离合，结构简单，达到降低能耗的目的。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种节能竞技赛车用离合器，其特征在于包括主动轴、带内齿的驱动齿轮及连接主动轴与驱动齿轮的传动臂，主动轴上套置有中间盘，传动臂铰接到中间盘上，传动臂与中间盘之间设置有复位弹簧，中间盘上设置有通孔，主动轴上设置有对应通孔并能推动传动臂与内齿相啮合的顶部，主动轴与中间盘之间形成相位差离合结构，主动轴停止时与中间盘产生相位差，顶部与传动臂相分离，主动轴转动时与中间盘消除相位差，顶部推动传动臂与内齿相啮合。主动轴停止转动，中间盘在惯性下还会旋转一个角度，此时主动轴与中间盘就产生了一个相位差，相位差产生后主动轴上的顶部与传动臂相脱离，传动臂在复位弹簧的作用下与中间盘贴合，同时传动臂与内齿相分离，等赛车滑行适当距离后，车轮转速降低，此时主动轴再次转动，主动轴与中间盘之间再次产生相对转动消除了相位差，此时主动轴上的顶部再次推动传动臂与内齿相啮合，同时转速提高，传动臂受到离心力的作用也会自行克服复位弹簧的弹力而张开，整体结构简单，分离后不会对驱动齿轮转动造成阻碍，从而达到降低能耗的目的，延长赛车行驶的里程。

作为优选，中间盘内壁上设置有顶部隐藏槽，顶部隐藏槽与通孔相连通，顶部隐藏槽槽底的直径大于中间盘内壁的直径。主动轴与中间盘产生相对转动后，顶部隐入到顶部隐藏槽内，同时顶部也限制了中间盘的转动，减小动力损失。

作为优选，传动臂上朝向中间盘的表面上设置有对应通孔的并能伸入到通孔内推部，推部朝向传动臂铰接端的面为内凹的弧面，传动臂与中间盘贴合时顶部隐藏槽的槽底与弧面圆滑过渡。推部方便顶部与传动臂接触，弧面且圆滑过渡，方便顶部从顶部隐藏槽内滑出时顺利与推部接触并将传动臂推离中间盘与内齿啮合。

一种方案：顶部与主动轴为一体结构，顶部突出到主动轴的外周，中间盘内壁上设置有顶部隐藏槽，顶部的最大直径小于顶部隐藏槽槽底的直径。这种结构，加工方便，不用另行装配。

另一种方案：顶部与主动轴为分体结构，主动轴上设置有径向的通道，顶部呈圆柱形其中一端插入到通道内，顶部上设置有防脱部，通道内放置有压簧，压簧的一端与顶部的端部相抵接，压簧的弹力大于复位弹簧的弹力。这种结构可以更换顶部，延长主动轴使用寿命；顶部为分体结构，主动轴告诉转动时，顶部会受到离心力的作用而伸出并推动传动臂张开，压簧也能实时产生弹力，顶部上的防脱部能防止顶部从中间盘的通孔内脱出，防脱部也是作为顶部能隐入到顶部隐藏槽内的导向部。

作为优选，主动轴上的通道一端旋有堵头形成封闭结构，压簧的另一端与堵头相抵接。

作为优选，主动轴的通道一端为敞口结构，该敞口处设置有顶柱，压簧处于顶柱与顶部之间。顶住受到离心力作用能伸出并与中间盘接触推动中间盘转动。

作为优选，中间盘上对应所述敞口处的内壁上设置有滑槽，滑槽的槽底沿着主动轴旋转的方向逐渐变浅，滑槽所在的位置与顶部隐藏槽所在的位置相对称。滑槽逐渐变浅，使得顶柱对压簧产生反作用力，压簧能提供给顶部更大的弹力。

作为优选，传动臂的端部设置有缓冲机构，缓冲机构包括缓冲弹簧及与缓冲弹簧相接的缓冲球，传动臂的爪头部位设置有内孔，内孔在传动臂的端面处开设有小于内孔直径的圆孔，缓冲球与缓冲弹簧均处于内孔内，且缓冲球的部分表面凸出到圆孔外。传动臂高速转动时与内齿相啮合，之间会存在一个速度差，为防止速度突变引起的震动，在传动臂与内齿相啮合的部位设置缓冲弹簧，通过缓冲弹簧来降低接触时的冲击力。

作为优选，复位弹簧为复位扭簧，复位扭簧设置于传动臂的铰接部位，或者复位弹簧为复位拉簧，复位拉簧连接传动臂与中间盘。

本发明的有益效果是：主动轴与中间盘之间产生相位差后主动轴上的顶部与传动臂相脱离，传动臂在复位弹簧的作用下与中间盘贴合，同时传动臂与内齿相分离， 相位差消除后，顶部再次推动传动臂与内齿相啮合，同时转速提高，传动臂受到离心力的作用也会自行克服复位弹簧的弹力而张开，整体结构简单。

附图说明

图1是本发明一种啮合结构示意图；

图2是本发明图1所示结构的分离示意图；

图3是本发明第二种啮合结构示意图；

图4是本发明图2所示结构的分离示意图；

图5是本发明第三种啮合结构示意图；

图6是本发明一种传动臂的结构示意图；

图7是本发明图6所示传动臂的侧视图；

图中：1、驱动齿轮，2、内齿，3、中间盘，4、主动轴，5、顶部隐藏槽，6、顶部，7、凹槽，8、传动臂，9、通孔，10、推部，11、复位扭簧，12、铰轴，13、弧面，14、活动顶部，15、防脱部，16、压簧，17、通道，18、堵头，19、顶柱，20、滑槽，21、内孔，22、缓冲弹簧，23、圆孔，24、缓冲球。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例1：一种节能竞技赛车用离合器（参见附图1附图2），包括作为动力输入的主动轴4、作为动力输出的带内齿2的驱动齿轮1、套置在主动轴上的中间盘3及通过铰轴12铰接在中间盘上的传动臂8，铰轴上套置有复位扭簧11，复位扭簧驱动传动臂与内齿相分离，复位扭簧的扭力大于传动臂受到的重力。中间盘呈环形，中间盘上设置有穿透内外的通孔9，通孔在中间盘外表的一端呈三角形扩张状，中间盘的外表设置有凹槽7，凹槽的位置与尺寸与传动臂相对应，凹槽与通孔相连通，中间盘内壁设置有顶部隐藏槽5，顶部隐藏部与通孔相连通且处于通孔与铰轴之间，顶部隐藏槽槽底的直径大于中间盘内壁的直径。传动臂上朝向中间盘的表面上设置有对应通孔的并能伸入到通孔内的推部10，推部的宽度小于传动臂的宽度，推部朝向传动臂铰接端的面为内凹的弧面13（参见附图6附图7），传动臂与中间盘贴合时顶部隐藏槽的槽底与弧面圆滑过渡。推部所在的位置靠近铰轴的位置，传动臂的端部的发设置有缓冲机构，缓冲机构包括缓冲弹簧22及与缓冲弹簧相接的缓冲球24，传动臂的爪头部位设置有内孔21，内孔在传动臂的端面处开设有小于内孔直径的圆孔23，缓冲球与缓冲弹簧均处于内孔内，且缓冲球的部分表面凸出到圆孔外。

主动轴上设置有对应通孔并能推动传动臂与内齿相啮合的顶部6，顶部与主动轴为一体结构，顶部突出到主动轴的外周并处于顶部隐藏槽内，顶部的最大直径小于顶部隐藏槽槽底的直径。顶部的顶端两侧为圆弧角，顶部与通孔内壁相接触时为平面接触。传动臂上推部所在的位置、推部的高度和顶部的高度使得顶部的顶面与推部的顶面相接触时，传动臂的端部能够与内齿相啮合。

主动轴转动时，顶部沿着顶部隐藏槽滑动，主动轴与中间盘产生相对运转形成相位差，顶部逐渐与推部的弧面相接触并滑到推部的顶部，顶部与通孔的边平面接触，同时推动推部顶起传动臂克服复位扭簧的扭力，使得传动臂端部与内齿相啮合，啮合过程中，缓冲球先与内齿相接触并压缩缓冲弹簧，最后传动臂的端面与内齿相接触。

实施例2：一种节能竞技赛车用离合器（参见附图3附图4），主动轴上设置有径向的通道17，通道的一端通过堵头18封闭，另一端插入有活动顶部14，活动顶部的端部伸出到主动轴外并伸入到顶部隐藏槽5内，活动顶部朝向铰轴的一侧设置有防脱部15，防脱部的顶面与活动顶部的顶面同处于同一圆形面上。通道内活动顶部与堵头之间放置有压簧16，压簧的弹力大于复位扭簧的扭力。其余结构参照实施例1。

实施例3：一种节能竞技赛车用离合器（参见附图5），主动轴上设置有径向的通道17，通道的一端插入有顶柱19，通道的另一端插入到活动顶部14，顶柱与活动顶部之间放置有压簧16。中间盘内壁对应顶柱的位置处设置有滑槽20，滑槽的槽底沿着主动轴旋转的方向逐渐变浅，滑槽所在的位置与顶部隐藏槽所在的位置相对称，顶柱的长度大于滑槽的最深的深度。其余结构参照实施例2。

以上所述的实施例只是本发明的几种较佳方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (10)

1.一种节能竞技赛车用离合器，其特征在于包括主动轴、带内棘齿的棘轮及连接主动轴与棘轮的棘爪，主动轴上套置有中间盘，棘爪铰接到中间盘上，棘爪与中间盘之间设置有复位弹簧，中间盘上设置有通孔，主动轴上设置有对应通孔并能推动棘爪与内棘齿相啮合的顶部，主动轴与中间盘之间形成相位差离合结构，主动轴停止时与中间盘产生相位差，顶部与棘爪相分离，主动轴转动时与中间盘消除相位差，顶部推动棘爪与内棘齿相啮合。

2.根据权利要求1所述的节能竞技赛车用离合器，其特征在于中间盘内壁上设置有顶部隐藏槽，顶部隐藏槽与通孔相连通，顶部隐藏槽槽底的直径大于中间盘内壁的直径。

3.根据权利要求2所述的节能竞技赛车用离合器，其特征在于棘爪上朝向中间盘的表面上设置有对应通孔的并能伸入到通孔内推部，推部朝向棘爪铰接端的面为内凹的弧面，棘爪与中间盘贴合时顶部隐藏槽的槽底与弧面圆滑过渡。

4.根据权利要求1或2或3所述的节能竞技赛车用离合器，其特征在于顶部与主动轴为一体结构，顶部突出在主动轴的外周，中间盘内壁上设置有顶部隐藏槽，顶部的最大直径小于顶部隐藏槽槽底的直径。

5.根据权利要求1或2或3所述的节能竞技赛车用离合器，其特征在于顶部与主动轴为分体结构，主动轴上设置有径向的通道，顶部呈圆柱形其中一端插入到通道内，顶部上设置有防脱部，通道内放置有压簧，压簧的一端与顶部的端部相抵接，压簧的弹力大于复位弹簧的弹力。

6.根据权利要求5所述的节能竞技赛车用离合器，其特征在于主动轴上的通道一端旋有堵头形成封闭结构，压簧的另一端与堵头相抵接。

7.根据权利要求5所述的节能竞技赛车用离合器，其特征在于主动轴的通道一端为敞口结构，该敞口处设置有顶柱，压簧处于顶柱与顶部之间。

8.根据权利要求7所述的节能竞技赛车用离合器，其特征在于中间盘上对应所述敞口处的内壁上设置有滑槽，滑槽的槽底沿着主动轴旋转的方向逐渐变浅，滑槽所在的位置与顶部隐藏槽所在的位置相对称。

9.根据权利要求1或2或3所述的节能竞技赛车用离合器，其特征在于棘爪的端部设置有缓冲机构，缓冲机构包括缓冲弹簧及与缓冲弹簧相接的缓冲球，棘爪的爪头部位设置有内孔，内孔在棘爪的端面处开设有小于内孔直径的圆孔，缓冲球与缓冲弹簧均处于内孔内，且缓冲球的部分表面凸出到圆孔外。

10.根据权利要求1或2或3所述的节能竞技赛车用离合器，其特征在于复位弹簧为复位扭簧，复位扭簧设置于棘爪的铰接部位，或者复位弹簧为复位拉簧，复位拉簧连接棘爪与中间盘。