CN106969061A - 自接合离合器 - Google Patents

Abstract

一种自接合的离合器组件，包括输入构件、中间构件和输出构件。输入构件联接到原动机并且包括离合器突出部。输出构件联接到输出并且包括输出离合器。中间构件包括具有与所述输入构件接合的第一侧和可与所述输出构件接合的第二侧。在输入构件旋转时，中间构件朝向输出构件位移以接合输出构件，从而允许扭矩从输入构件传递到输出构件。

Description

自接合离合器

技术领域

本发明涉及一种离合器组件，且更具体地涉及一种自接合离合器组件。

发明内容

在一方面，本发明提供一种离合器组件，包括：输入构件，其联接到原动机并且包括离合器突出部；输出构件，其联接到输出并包括输出离合器；以及朝向输入构件偏置的中间构件。中间构件包括与输入构件接合的第一侧以及可与输出离合器接合的第二侧。

在另一方面，本发明提供一种用于操作离合器组件的方法，所述离合器组件包括输入构件，输出构件，与输入构件接合并且可与输出构件接合的中间构件。所述方法包括当所述输入构件为静止时偏置所述中间构件使其所述输出构件脱离接合，从而使得所述输入构件旋转以引起所述中间构件克服偏置构件的偏置的轴向位移，并且在使得输入构件旋转之后的时间，使中间构件与输出构件接合，从而输入构件、中间构件和输出构件变为共同旋转。

附图说明

通过考虑以下的详细描述和附图，本发明的其它特征和方面将变得显而易见。

图1是离合器组件的透视图。

图2是图1所示离合器组件的透视图，其中该组件的部分被移除以示出离合器组件的内部部件。

图3是离合器组件的分解视图。

图4是离合器组件的输入构件的透视图。

图5是离合器组件的摩擦环和中间构件的透视图。

图6是图5所示的中间构件的第二侧的透视图。

图7是离合器组件的输出构件的透视图。

图8是离合器组件的横截面。

图9是处于脱离接合配置下的离合器组件的一部分的横截面。

图10是图6所示的离合器组件处于接合配置下的一部分的横截面。

在详细解释本发明的任何实施例之前，应当理解的是，本发明并不将其应用限于在以下描述中阐述或在以下附图中所示的部件的结构和布置细节。本发明能够具有其它实施例并且能够以各种方式被实践或执行。此外，应当理解的是，本文所用的措辞和术语是用于描述的目的，其并且不应被认为是限制性的。

具体实施方式

图1-图7示出可用于例如自行式草坪割草机中的自接合离合器20。自接合离合器20包括支撑离合器组件28的壳体24，离合器组件28具有可移动地设置在输入构件36和输出构件40之间的中间构件32。如以下更详细地描述的那样，离合器组件28可操作地配置成当输入构件36由原动机(例如内燃机，电动机等)旋转时从脱离接合的静止配置移动到接合配置。

图1-图3示出自接合离合器20，包括至少部分地支撑离合器组件28的大体圆柱形壳体24。输入构件36和输出构件40分别通过输入轴承44和输出轴承48从壳体24的相对侧延伸出来，轴承44，48分别联接到壳体24以便可旋转地支撑输入构件36或输出构件40(图3)。从壳体24延伸出来的输入构件36的部分可直接或者间接地可操作地联接到原动机。从壳体24延伸出来的输出构件40的部分可操作地联接到输出(例如轮，叶片等)。

参照图3，离合器组件28还包括围绕中间构件32同心地设置的摩擦环52。如下面更详细地描述的那样，摩擦环52摩擦地接合中间构件32以便提供对中间构件32旋转的阻力。图3中还示出偏置构件56(例如螺旋弹簧，板簧等)，其与输出构件40和中间构件32抵接，以便偏置中间构件32远离输出构件40。在所示实施例中，输出构件40包括输出离合器60，其联接到输出构件40(例如过盈配合，螺纹连接等)。在其它实施例中，输出离合器60可与输出构件40一体地形成为单件。

参照图4，输入构件36包括可与原动机接合的第一侧64和可与中间构件32接合的第二侧68。第二侧68包括大体圆柱形孔72，其具有多个离合器突出部76，突出部76沿着孔72的内周边周向地间隔开，使得在相邻的离合器突出部76之间限定间隙80。每个离合器突出部76从孔72的内周边径向向内延伸，并且包括倾斜的凸轮表面88，端壁92和平面96。倾斜的凸轮表面88远离孔72的底表面成角度地轴向延伸并且沿着内周边周向地延伸。每个凸轮表面88与端壁92邻接并终止于端壁92，其大体垂直于和远离孔72的底表面延伸，以限定可与中间构件32接合的孔72的底表面。第二面96大体平行于端壁92，并且从底表面延伸到孔72的外部范围。

参照图5和图6，中间构件32包括可与输入构件36接合的第一侧100(图5)；以及可与输出构件40接合的第二侧104(图6)。第一侧100包括第一孔108，其限定由弓形侧壁112界定的凹部。侧壁112包括多个第一离合器构件116，其沿着与输入构件36面对布置的侧壁112在周向上间隔开。每个离合器构件116包括与具有斜切边缘132的端壁128邻接的倾斜表面124，以及大体垂直于侧壁112的顶表面延伸的平面136。

参照图6，第二侧104包括第二孔140，其限定由侧壁112界定的凹部。侧壁112包括多个第二离合器构件148，其沿着与输出构件40面对布置的侧壁112在周向上间隔开。每个离合器构件148包括倾斜的凸轮表面156和大体垂直于侧壁112顶表面的平面160。

返回参照图5，摩擦环52包括设置在环52的内表面上的摩擦表面164。摩擦表面164是平坦表面164，其形成延伸横过圆柱形内表面的弦。摩擦表面164作用于中间构件32上以便提供对中间构件32的相对旋转的阻力，从而促进中间构件32和输入构件36之间的相对旋转。

参照图7，输出构件40包括第一侧168和第二侧172。第一侧168支撑可与中间构件32的第二侧104接合的输出离合器60。第二侧172可操作地联接到输出。输出离合器60为圆盘状构件，其包括从输出离合器60的内部部分朝向中间构件32延伸的突起的圆形离合器表面176，使得围绕离合器表面176同心地限定边缘180。离合器表面176包括远离离合器表面176延伸的多个离合器突出部184。每个离合器突出部184分别包括倾斜的凸轮表面192和具有倒角的上部边缘200的平面196。倾斜的凸轮表面192在倒角的上部边缘200处终止，以便大体与面196邻接。每个面196垂直于离合器表面176并远离离合器表面176延伸以限定可与中间构件32接合的表面。

要组装自接合离合器20，首先将输出构件40(具有附接到其的输出离合器60)插入到壳体24中并且由输出轴承48接合，以便将输出构件40可旋转地支撑在壳体24内。然后，将偏置构件56插入到相对端部内并且放置成与输出构件40抵接接合。随后，插入摩擦环52以接合输出离合器60的边缘180，其中偏置构件56延伸通过摩擦环52的内部(图4)。然后将中间构件32放置到壳体24中在摩擦环52内，使得偏置构件56被接收在第二孔内。由此，中间构件32被偏置远离输出构件40并与输出构件40脱离接合。插入输入构件36以使得中间构件32的第一侧100接合输入构件36的第二侧68。摩擦环52也由孔72的外部范围接合，从而允许摩擦环52被支撑在输入构件36和输出构件40之间(图8)。最后，附接输入轴承44以封闭和密封壳体24，使得输入构件36由输入轴承44可旋转地支撑在其内。然而，应当指出的是，离合器可以其它方式组装(例如从输入构件36开始等)。

参照图9，当输入构件36静止(即，不由原动机来驱动)以及输出构件40可自由旋转时，离合器组件28被配置成保持处于脱离接合的配置下。在这种配置下，中间构件32通过偏置构件56的偏置力从输出构件40轴向间隔开，以及中间构件32的第一离合器构件116被接收在输入构件36的离合器突出部76之间的间隙80内。

参照图10，在输入构件36被驱动以沿正确方向旋转之后不久，离合器组件28被移动到接合配置。在接合配置中，中间构件32通过与输入构件36的相互作用，克服偏置构件56的偏置而轴向位移，使得中间构件32接合输出构件40。具体地，中间构件32的第一侧100的第一离合器构件116接合输入构件36的离合器突出部76，即每个第一离合器构件116的端壁128和离合器突出部76的端壁92接触以便在它们之间传递力。另外，中间构件32的第二侧104的第二离合器构件148接合输出构件40的离合器突出部184，即第二离合器构件148的面160和离合器突出部184的面196接触以便传递力。以这种方式，扭矩从输入构件36经由中间构件32传递到输出构件40，以使输入构件36和输出构件40共同旋转。

在操作中，离合器组件28保持处于脱离接合的配置，直到由原动机施加扭矩为止。当扭矩传递到输入构件36时，使得离合器从脱离接合配置移动到接合配置的过程开始。首先，输入构件36开始旋转，同时中间构件32通过与摩擦环52的摩擦接合而大体被防止随输入构件36旋转。输入构件36和中间构件32之间的相对旋转使得第一离合器构件116的倒角边缘132滑动到与凸轮表面88接合。输入构件36相对于中间构件32的进一步旋转通过在倒角边缘132上的接合使得第一离合器构件116沿着凸轮表面88凸轮运动，从而使得中间构件32克服偏置构件56的偏置而轴向位移，直到第一离合器构件116的端壁128接合离合器突出部76的端壁92以使得中间构件32和输入构件36共同旋转。同时，中间构件32的轴向位移和旋转使得中间构件32的第二侧104接合输出构件40，即离合器构件148的平面160接合离合器突出部184的平面196。这种接合导致离合器组件28的接合配置，其中输入构件36和输出构件40共同旋转，并且扭矩从原动机传递到输出。

上述离合器组件28的一个示例性优点在于：在扭矩被施加到输入构件36时离合器组件28就接合，而不需要用户输入或直接致动离合器组件(例如，通过操作杆或其它致动机构)以致动离合器组件28从脱离接合配置移动到接合配置。这意味着当功率不由原动机施加时，离合器保持脱离接合并且输出可以自由旋转。

本发明的各种特征在所附权利要求中阐述。

Claims (20)

1.一种离合器组件，其包括：

输入构件，其联接到原动机并且包括离合器突出部；

输出构件，其联接到输出并且包括输出离合器；

定位在所述输入构件和所述输出构件之间的中间构件，所述中间构件包括第一侧和第二侧，所述第一侧具有与所述输入构件接合的第一离合器构件，所述第二侧具有可与所述输出构件接合的第二离合器构件；

以及

偏置构件，其将所述中间构件轴向地远离所述输出构件偏置，从而将所述中间构件的第二侧从所述输出离合器轴向间隔开；

其中所述中间构件可克服所述偏置构件的偏置而轴向位移以便当输入构件被旋转时将所述中间构件的第二侧与所述输出离合器接合。

2.根据权利要求1所述的离合器组件，其中所述离合器突出部包括倾斜表面和端壁。

3.根据权利要求2所述的离合器组件，其中所述第一离合器构件包括可与所述端壁接合的平面。

4.根据权利要求3所述的离合器组件，其中所述输入构件的旋转使得所述第一离合器构件沿着所述倾斜表面进行凸轮运动，以便使得所述中间构件轴向位移，直到所述平面接合所述端壁为止。

5.根据权利要求1所述的离合器组件，还包括围绕所述中间构件同心设置并与所述中间构件摩擦接合的摩擦环。

6.根据权利要求5所述的离合器组件，其中所述摩擦环和所述中间构件的摩擦接合提供对所述中间构件的旋转的阻力。

7.根据权利要求1所述的离合器组件，其中当输入构件为静止时，所述中间构件处于脱离接合配置，以及在所述输入构件开始旋转之后，所述中间构件处于接合配置。

8.根据权利要求1所述的离合器组件，其中所述离合器组件被设置在草坪割草机内。

9.一种离合器组件，其包括：

输入构件，其联接到驱动构件以随驱动构件共同旋转，所述输入构件包括第一离合器布置；

输出构件，其联接到从动构件以随从动构件共同旋转，所述输出构件包括第二离合器布置；

中间构件，其被定位在所述输入构件和所述输出构件之间，并且包括面向所述第一离合器布置的第三离合器布置和面向所述第二离合器布置的第四离合器布置；以及

偏置构件，其联接到所述中间构件以将所述中间构件朝向第一位置偏置，其中在第一位置下，所述第一离合器布置和所述第三离合器布置彼此相邻，其中所述输入构件在第一方向上的旋转使得所述中间构件朝向第二位置移动，其中在第二位置下，所述第一离合器布置和所述第三离合布置接合以产生所述输入构件和所述中间构件的共同旋转，并且其中所述第二离合器布置和所述第四离合器布置接合以产生所述中间构件和所述输出构件的共同旋转。

10.根据权利要求9所述的离合器组件，其中所述第一离合器布置包括倾斜的凸轮表面和端壁。

11.根据权利要求10所述的离合器组件，其中所述第三离合器布置包括可与所述端壁接合的平面。

12.根据权利要求9所述的离合器组件，其中所述第二离合器布置包括第一倾斜凸轮表面和第一平面。

13.根据权利要求12所述的离合器组件，其中所述第四离合器布置包括第一倾斜凸轮表面和第二平面。

14.根据权利要求13所述的离合器组件，其中所述第一平面和所述第二平面在所述第二位置下接合，使得所述中间构件将扭矩传递到所述输出构件以便使得所述输入构件和所述输出构件共同旋转。

15.根据权利要求9所述的离合器组件，其中当所述输入构件被驱动而旋转时，所述中间构件从所述第一位置移动到所述第二位置，使得用户不需要直接操作所述离合器组件。

16.根据权利要求9所述的离合器组件，还包括摩擦构件，其接合所述中间构件以抵抗所述中间构件相对于所述输入构件的旋转，当输入构件旋转时，允许所述中间构件从所述第一位置移动到所述第二位置。

17.一种操作离合器组件的方法，所述离合器组件包括输入构件、输出构件，和与所述输入构件接合并且可与所述输出接合的中间构件，所述方法包括：

当所述输入构件为静止时，偏置所述中间构件使所述中间构件与所述输出构件脱离接合；

旋转所述输入构件以引起所述中间构件克服所述偏置构件的偏置而轴向位移；和

在所述输入构件旋转之后的时间，使得所述中间构件与所述输出构件接合，从而使得所述输入构件、所述中间构件和所述输出构件变为共同旋转。

18.根据权利要求17所述的方法，其中所述输入构件包括倾斜的离合器界面，其接合所述中间构件的第一侧。

19.根据权利要求18所述的方法，其中旋转所述输入构件导致所述第一侧沿着倾斜的离合器表面滑动，从而导致所述输入构件相对于所述中间构件的径向位移以及所述中间构件相对于所述输入构件的轴向位移。

20.根据权利要求17所述的方法，其中使得所述中间构件与所述输出构件接合不需要由用户直接操作离合器组件。