CN105090263A - 螺旋花键锥形配重离合器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种锥体离合器，在所述锥体离合器中，阳锥体由轴驱动以将来自功率源的转矩传递到阴锥体，所述阳锥体能够沿所述轴上的螺旋花键在从所述阴锥体分离的第一位置向与所述阴锥体接合的第二位置移动，布置在所述阳锥体和所述阴锥体之间的所述轴上的弹簧迫使阳锥体接近第一位置，并在所述轴的旋转期间通过螺旋花键的作用使所述阳锥体向所述第二位置移动。

Description

螺旋花键锥形配重离合器

技术领域

本发明涉及一种离合器，并且更具体地涉及一种锥体离合器，在该锥体离合器中，以螺旋花键锥形配重的形式存在的阳锥体可沿覆盖有螺旋花键的轴从第一分离位置向与阴锥体接合以向阴锥体传递转矩的第二位置移动。通过轴的旋转使阳锥体从第一位置向第二位置移动。

背景技术

锥体离合器是一种摩擦离合器。与盘式离合器的平坦接合面相比，锥体离合器的摩擦面布置成锥体的短部(shortsection)，并且相对的部分轴向地运动以接合和分离传动装置。因为锥体离合器在给定直径下容纳更多的摩擦面，所以在20世纪早期广泛应用锥体离合器。然而，随着摩擦材料(frictionalmaterial)的发展，不再需要这类增加的摩擦面，从而导致它们被盘式离合器代替。

现有技术的锥体离合器包括阴锥体，并且通过弹簧强制地使阳锥体与阴锥体摩擦接合。通过离合器控制的方式来分离这些锥体。

根据下面的说明，本发明的目的将变得明显。

发明内容

本发明的锥体离合器包括：轴，其从功率源延伸并且能够旋转以传递转矩；阳锥体，其安装在所述轴上；以及阴锥体，其用于以摩擦接合的方式容纳所述阳锥体，其中，所述阳锥体能够在从所述阴锥体分离的第一位置和与所述阴锥体摩擦地接合的第二位置之间沿所述轴纵向地移动，且其中，所述轴的旋转迫使所述阳锥体接近所述第二位置，并且在处于所述第二位置时，所述阳锥体将来自所述轴的转矩传递到所述阴锥体。

另一方面，在所述轴上安装有弹簧，并且该弹簧布置在所述阳锥体和所述阴锥体之间，以用于迫使二者彼此远离。在轴以足够的rmp旋转以向所述阳锥体施加足够的力来克服弹簧时，阳锥体向所述第二位置移动。

前述说明仅旨在概括性总结以及仅涉及本发明的某些方面。其并非意在定义本发明的限制或需求。通过参考优选实施例的详细说明和权利要求将理解本发明的其他方面。

附图说明

根据下面的说明，本发明的这些及其它特征将变得更加明显，其中下面的说明是参照如下附图作出的：

图1是根据本发明的锥体离合器的优选实施例的分解立体图。

图2是图1所示的锥体离合器在阳锥体接合在阴锥体中时的立体图。

图3是图1所示的锥体离合器在阳锥体与阴锥体分离时的立体图。

图4是图2所示的离合器的部分剖面立体图。

图5是图3所示的离合器的部分剖面立体图。

图6是根据本发明的锥体离合器的替代实施例的分离立体图。

图7是图6所示的锥体离合器在阳锥体接合在阴锥体中时的立体图。

图8是图6所示的锥体离合器在阳锥体与阴锥体分离时的立体图。

具体实施方式

图1分解地示出了根据本发明的锥体离合器的优选实施例，以便于最佳地说明各种元件。包括从其延伸的轴25的发动机飞轮11用于传递来自诸如引擎之类的功率源(不论是燃烧、气动、液压或电气的功率源)的转矩，其中轴25的一部分具有螺旋花键15。尽管在优选实施例中示出了飞轮，但是它不是本发明的必要特征；相反地，从转矩源延伸出的覆盖有螺旋花键的轴是本发明的必要部件。以锥形配重(taperedweight)的形式存在的具有内螺旋花键16的阳锥体17螺接到螺旋花键15上。螺旋花键15和16的角度和尺寸被调整成使得二者彼此配套接合。轴25终止于螺纹部18。

以锥形配重离合器鼓轮的形式存在的具有内摩擦壁27的阴锥体23也安装在轴25上，并经由推力轴承(thrustbearing)24和螺母28固定至轴25，其中螺母28固定地连接并螺接到轴25的端部上的螺纹18。阳锥体17的锥形外壁和阴锥体23的内部的尺寸和大小被调整成彼此对应，使得阳锥体17可插入至阴锥体23中，并以摩擦配合(frictionfit)的方式接合。如图4和图5所示，推力轴承24适配在锥形配重离合器鼓轮23的轮毂19内。推力轴承24允许轴25可在其内自由地旋转，使得轴25的旋转对阴锥体23的旋转无直接影响，而是仅通过阳锥体17的旋转来影响阴锥体23的旋转。

弹簧21位于阳锥体17和阴锥体23之间的轴25上，优选地位于套杯(retainercup)20和轴承22之间的轴25上。也期望地，阳锥体和阴锥体可具有如下部分，这些部分的尺寸和形状被调整成用于接收弹簧的任一端部，使得不再需要套杯/轴承。至少一个弹簧接收部分可配备有某种形式的轴承以防止对弹簧造成损害(即，防止弹簧的相反端部以不同速率旋转并从而损害弹簧)。

阳锥体17具有从阴锥体23分离的第一位置以及与阴锥体23接合的第二位置。如图3和图5所示，在进行组装时，弹簧21迫使阳锥体17离开阴锥体23，使得这两个部件彼此不接触(分离位置)。然而，在轴25旋转时，它经由花键15向阳锥体17施加力。除被引起旋转外，阳锥体17沿轴25的轴线向阴锥体23纵向地移动。如图2和4所示，在旋转足够高时，在纵向上施加于阳锥体上的力足以克服由弹簧21施加的力，并且阳锥体被推压至阴锥体3内(接合位置)。在充足的力的情况下，阳锥体和阴锥体之间产生显著的摩擦配合，并且阳锥体17将来自螺旋花键15(和轴25)的转矩传递到阴锥体23。阴锥体优选地配备有诸如齿轮26或滑轮等之类的功率输出部。可选地，另一个配备有花键的轴可连接至阴锥体23的端部，以与诸如变速器之类的用于传递功率的另一组件连接。

根据所期望的每分钟转数(rpm)的量来选择弹簧21，以便使阳锥体17接合在阴锥体23中。例如，可选择如下弹簧，该弹簧一直使阳锥体17与阴锥体23保持分离，直到rpm达到500，其中在rpm达到500时，阳锥体17将摩擦地适配在阴锥体23中，以由此向阴锥体23传递转矩，并通过功率输出部26向将被驱动的部分传递转矩。在rpm下降至低于500时，或在阴锥体23的旋转速率大于轴25的旋转速率时，将迫使阳锥体17与之分离。

以车辆为例，锥体离合器可简化用于手动变速器的操作。在受控于引擎的rpm以及车轮的旋转速度的离合器的作用下，将不需要离合器踏板。例如，从第一挡开始，驾驶员可踩踏油门踏板，以向轴25提供转矩形式的功率，该转矩通过花键15被传输至阳锥体17。在rpm足够高时，阳锥体17与阴锥体23接合，并且阴锥体23经由功率输出部26向其他部件(变速器等)以及汽车的车轮传递功率(转矩)。在换挡时，驾驶员仅简单地使他们的脚抬离油门踏板，由此使发动机和轴25的rpm下降，从而使阳锥体17从阴锥体23脱离。一旦进行换挡，通过充分地向下推动油门踏板，将使阳锥体17再次与阴锥体23接合，从而再次向车轮传导功率。在汽车下坡时，使用者可将他们的脚从油门踏板处移开，由此rpm的降低从飞轮(和引擎)被传递至轴25，而阴锥体23可基于汽车的速度继续处于更高的rpm，由此使阳锥体17从阴锥体23分离。

优选地，阳锥体和阴锥体17、23由金属制成。尽管由于二者的强制性结合而无需添加摩擦材料，但是还期望地在金属表面添加摩擦材料，优选地在阴锥体23的内部添加摩擦材料。经过一段时间，阳锥体17的直径由于使用而减小，并且阴锥体23的内部27的那些被使用的部分的直径将增加。当发生这种情况时，阳锥体17仅需进一步沿花键15稍微轴向移动，并且进一步移动至阴锥体23中，直至与内部表面27以摩擦配合的方式接合。

可选地，如图6至8所示，弹簧21’位于发动机飞轮11和阳锥体17之间。在这种情况下，弹簧21’的一端可通过螺栓20’固定在发动机飞轮11处，并且弹簧21’的另一端可通过螺栓22’固定在阳锥体17处。发动机飞轮11具有用于紧固螺栓20’的锁孔11a，并且阳锥体17具有用于紧固螺栓22’的锁孔17a。

尽管对在汽车中离合器的使用进行了描述，但是本发明的锥体离合器可在诸如电钻之类的电动工具中使用，或在需要具有上述功能的离合器的其他装置中使用。

本领域的技术人员将理解，虽然对优选的和可选的实施例进行了详细描述，但是在不背离本发明的原理的情况下可实施某些变形例。

Claims (8)

1.一种用于传递转矩的锥体离合器，其包括：

轴，其从功率源延伸并且能够旋转以传递转矩；

阳锥体，其安装在所述轴上；以及

阴锥体，其用于以摩擦接合的方式容纳所述阳锥体，

其中，所述阳锥体能够在从所述阴锥体分离的第一位置和与所述阴锥体摩擦地接合的第二位置之间沿所述轴纵向地移动，且

其中，所述轴的旋转迫使所述阳锥体接近所述第二位置，并且在处于所述第二位置时，所述阳锥体将来自所述轴的转矩传递到所述阴锥体。

2.如权利要求1所述的锥体离合器，其中，所述轴具有外部螺旋花键。

3.如权利要求2所述的锥体离合器，其中，所述阳锥体具有内部螺旋花键和锥形外表面，所述阳锥体螺接到所述外部螺旋花键上。

4.如权利要求3所述的锥体离合器，其中，所述阴锥体具有内部锥形表面，所述内部锥形表面用于与所述阳锥体的所述锥形外表面摩擦地接合。

5.如权利要求1所述的锥体离合器，其中，所述阴锥体用于传递来自所述轴的转矩。

6.如权利要求1所述的锥体离合器，其还包括：

弹簧，其安装在布置在所述阳锥体和所述阴锥体之间的所述轴上。

7.如权利要求6所述的锥体离合器，其中，所述弹簧迫使所述阳锥体接近所述第一位置。

8.如权利要求7所述的锥体离合器，其中，所述阳锥体在所述轴的预选的rpm下压缩所述弹簧，以使所述阳锥体向所述第二位置移动。