CN1037545C - 滑行节油离合器 - Google Patents

Abstract

一种机动车辆上使用的滑行节油离合器，包括盖子、外壳、芯子、离合块、撑块、弹簧机构、轴承，在芯子上开有撑块安装和运动的缺口，在外壳上开有装入离合块并可使其在其中运动的缺口，内装弹簧和离合块，该离合块能进入芯子中或在离心力作用下，部分或全部进入外壳的缺口内；外壳上还有撑块工作和运动的轨道。这种节油离合器可以安装在驱动轴与轮毂连接部位上或安装在驱动轿主动齿轮与传动轴之间，节油率可达百分之十几。

Description

滑行节油离合器

本发明涉及一种机动车辆上使用的滑行节油离合器及它在机动车辆上的安装。

滑行节油离合器是车辆在高速行驶时，减小油门利用车辆惯性行驶的装置。中国专利公告号CN2071722U设计了一种超越离合器的结构，这种结构重载时会打滑，工作不可靠，没有实用价值。

本发明的目的在于克服现有车辆滑行节油离合器体积大，工作不可靠的缺点，做到装上车辆后能正常行驶，确保能连续加速，有效的倒车。行驶过程中在额定转速下自动开滑、自动止滑，必要时还可以实现人工锁止。

这种滑行节油离合器，包括盖子、外壳、芯子、离合块、撑块、弹簧、轴承等，在外壳上开有离合块安装和运动的缺口，内装弹簧和离合块，该离合块能进入芯子，或在离心力作用下，部分或全部进入外壳的缺口内；并在同一圆截面上错开一定角度，开有撑块工作和运动的轨道，图1至图4及图9中外壳上带圆弧的曲线为撑块运动曲线，如采用圆柱形撑块时，在车辆前进方向与撑块接触部位，它的圆角与圆柱的半径相当，能阻止撑块前进；外壳上这种轨道的数量是撑块数的倍数。在芯子中，按外壳相对应角度也开有离合块可以进入和退出的缺口，缺口的形状随离合块的形状而改变，同时这个缺口在使车辆前进方向的一边要削去一块使两边有个阶差，以便实现自动滑行，倒车和使车辆前进等功能；同时在芯子的相同圆截面不同角度上还开有撑块安装和运动的缺口，缺口的形状随撑块外形不同而改变；离合块和撑块的数量，图1中采用了三个，适当增加或减少均能工作。

本发明的优点是离合块在惯性力作用下，工作准确可靠；车辆前进时芯子与外壳包合住撑块成为刚体，结构零件均安装同一圆截面上，可做得很薄，整个组合件如同一根半轴；能装在各型车辆上，而且整个结构设计使得，尽管达到开滑速度时能够自动开滑，但下坡度时却能自锁，因此很安全。

图1是适用于安装在半轴位置的滑行节油离合器的侧剖面图和正视示意图

图2是适用于安装在主动齿轮前端的滑行节油离合器的剖面图和正视示意图

图3为滑行节油离合器运动情况示意图

图4为滑行节油离合器内的离合块和撑块的配置形式

图5是滑行节油离合器中半轴的结合形式

图6是滑行节油离合器在使用全浮动半轴的机动车辆上的安装(实施例之一)

图7是滑行节油离合器在采用半浮动或3/4浮动式半轴的机动车辆上的安装(实施例之二)

图8是滑行节油离合器安装在驱动桥的主动齿轮及传动轴之间(实施例之三)

图9是图4的补充

下面参照附图作进一步说明：

附图中1为盖子、2轴承、3离合块、4弹簧、5外壳、6芯子、7撑块、8弹簧机构、9轴承、10油封。图中示出了离合块、撑块和几种缺口的曲线形状，几何图形和位置关系；图1中芯子6可单独做为一个零件与半轴分离，装配时再组合在一起；也可直接做成一根半轴，这根半轴与差速器齿轮连接的一端有花健，另一端则按芯子的要求制作，装配后即像一根完整的半轴。

图1和图2中外壳5和芯子6夹住了撑块7，低速或停车时离合块在弹簧力作用下进入芯子的缺口中，当车辆开动而没有达到滑行速度时，动力传递到半轴并通过芯子及撑块使外壳转动，驱动车辆向前行驶；当行驶速度达到自动滑行速度时(假定为40Km/h)，离合块在离心力作用下克服弹簧力向外壳内缩进一段距离，当发动机降到怠速，此时在惯性力作用下，车辆开始滑行。

图1、图5、图6、图7中，安装有离合块、撑块等机构的部位直径要小于与轮毂联接的法兰盘直径，这种结构简化了加工工艺。

图3中滑行节油离合器运动情况示意图，是图1中A放大，本图以圆柱为例来作说明，a正常行驶，此时圆柱芯子和外壳夹住，所传来的动力，通过圆柱传递至外壳，低速运行时，离合块被弹簧4的力压在芯子的缺口中，即图中实线所示位置；当车辆行驶速度加快至启滑速度(由设计给定，例如40Km/h)时，在离心力作用下，离合块处于虚线位置，此时如减小油门，芯子转速降低，外壳转速加快，车辆就开始滑行。b是正在滑行，当车辆具有较大速度，(大于止滑速度——止滑速度由设计给定，例如7Km/h)时，离合块在跳过芯子缺口时(由虚线位置移动至实线位置)，并不能落入芯子的缺口中，而是跳到芯子缺口的左边。当速度小于止滑速度时，离合块无力跳到斜面上，在弹簧力作用下，只能落入芯子的缺口中，从而终止滑行；如想连续滑行，只需在达到止滑速度之前，加大油门后又快速减小油门即可。c是圆柱被芯子与外壳夹住在另一个位置，此时离合块藏在外壳中，车辆能正常行驶，且比较容易实现滑行，但在下坡之前应低速行车时使离合块进入芯子的缺口中。d示出了两种工作状态，芯子带着圆柱向右移动一个距离，圆柱被外壳右边的圆角夹住，则带动车轮倒转实现倒车(箭头虚线所示方向)；当下坡时，外壳转速大于芯子转速，外壳向左移动一个距离，也将圆柱压住使它不能跳出，故车辆下坡速度受发动机转速的控制，不能自动滑行，从而安全可靠。

图4和图9是离合块及撑块的配置形式。离合块的功能是实现自动开滑和自动结合止滑及正常倒车；离合块形状主要有圆柱形(图4a)，撑块摇臂形(图4b)方形(图4c虚线所示)，一端为方形另一端为半圆形(图4c实线所示)以及圆球状的滚珠(图4d)，也可进行相近的变形。撑块的功用是将芯子与外壳撑住，以传递动力使车辆向前行驶，零件形状有棘爪形，圆柱形和圆球形及方形等，它与离合块搭配的形式，应根据传递功率的大小以及部件的结构尺寸而确定，当传递载荷较小时，例如用于小轿车，撑块可用非金属制造，离合块也可外包一层非金属，可避免撞击和降低润滑要求，图9a中撑块采用方形，可在槽中滑动，b中采用多根弹簧，c中为弹簧片，外壳上与其相配合处，要进行相应改进。

图5是滑行节油离合器中半轴的结合形式。a是将芯子与半轴分开制造，装配时组合在一起，半轴与芯子的连接方法可用单键或花键；b是将芯子和半轴做成为一个零件，使整个滑行节油离合器的外形就像一根带突缘的半轴。

图1所示是没有配置半轴的滑行节油离合器，因此所称滑行节油离合器的外形，可如图1、图2和图5所示。它们除可装在后桥驱动的车辆上，也适用于安装在前桥和双桥驱动的车辆；既可安装在左侧，也可安装在右侧，只需对零件运动方向及有关尺寸作相应改变即可。

图6是滑行节油离合器在采用全浮动式半轴的机动车辆上的安装(实施例之一)。全浮动式半轴外端(法兰盘)是和两个圆锥滚子轴承支承于桥壳的半轴套管上的轮毂相连接的，另一端有花键，与差速器齿轮相连，它适用于轻型以上的各种载重车辆。

图7是滑行节油离合器在采用半浮动及3/4浮动式半轴的机动车辆上安装(实施例之二)。半浮动式半轴是以靠近外端的轴颈直接支承在置于桥壳外端内孔中的轴承上，而端部则以具有圆锥面的轴颈及键与车轮轮毂相固定，或以突缘(法兰盘)直接与车轮盘及制动鼓相联接，适用于重量轻，使用条件好，承载负荷不大的小轿车和轻型载重汽车上。

图8是将滑行节油离合器安装在驱动桥的主动齿轮(即角齿轮)与传动轴之间(实施例之三)，这种结构芯子和外壳各与一个部件连接，其控制方法，工作原理，工作程序与安装在驱动轴一样。

图1至图9中所示均为单层结构，如果需要也可将离合块部分与撑块部分分为两层，其工作原理、工作程序、控制方法均相同，只是厚度增加。

以上对本发明作了详细阐述，其节油效果极为优良，不管发动机本身油耗多低，还可再省油百分之十几，而且经实践证明，在高等级路面行驶节油率可达20％以上，这是目前任何机械的、物理的或化学的节油办法很难能达到的。

Claims (9)

1.一种机动车辆上使用的滑行节油离合器，包括盖子、外壳、芯子、离合块、撑块、弹簧机构、轴承，在芯子上开有撑块安装和运动的缺口，其特征是在外壳上开有装入离合块并可使其在其中运动的缺口，内装弹簧和离合块，该离合块能进入芯子中或在离心力作用下，部分或全部进入外壳的缺口内；在同一圆截面上错开一定角度开有撑块工作和运动的轨道，外壳上撑块轨道的数量是撑块数的倍数。芯子中按与外壳缺口相对应的角度也开有离合块可以进入和退出的缺口，该缺口在便车辆前进方向的一边要削去一块；在芯子的相同圆截面不同角度上还开有撑块安装和运动缺口，缺口的形状随撑块外形不同而改变，外壳和芯子内离合块运动的缺口和撑块运动的缺口以及所安装的离合块和撑块是在同一圆截面交错安排的；离合块与撑块的数量，各为三个。

2.按权利要求1所述的滑行节油离合器，其特征是离合块的形状有方形、一端方形另一端半圆形、圆柱形、圆球形、摇臂形；撑块有圆柱形、方形、棘爪形、圆球形。

3.按权利要求1所述的滑行节油离合器，其特征是芯子可单独做为一个零件与半轴分离，装配时组合在一起。

4.按权利要求1所述的滑行节油离合器，其特征是芯子和半轴做成为一个零件，使整个滑行节油离合器的外形就像一根带有突缘的半轴。

5.按权利要求1所述的滑行节油离合器，其特征是当离合块采用圆柱形或滚珠结构时，外壳与安装离合块的缺口上内圆周处两边各有一个圆角或斜面，且在芯子上有与离合块相配合的缺口。

6.按权利要求1所述的滑行节油离合器，其特征是安装有离合块、撑块的部位直径小于与轮毂联接的突缘直径。

7.按权利要求1所述的滑行节油离合器，其特征是撑块用非金属材料制作，离合块外包一层非金属。

8.按权利要求1所述的滑行节油离合器，其特征是当安装在驱动轴与轮毂连接的半轴位置时以突缘直接与车轮轮毂或轮盘或制动鼓相联接的。

9.按权利要求1所述的滑行节油离合器，其特征是当安装在驱动桥的主动齿轮与传动轴之间时芯子和外壳各与一个部件相连。

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