CN111656035B - 具有压盘和离心组件的特别用于摩托车的离合器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种离合器(100)，其包括：可旋转的壳体(101)；以及壳体(101)内部的固定轮毂(201)和轴向安装到固定轮毂(201)上的可移动轮毂(202)；介于固定轮毂(201)和可移动轮毂(202)之间的多个盘(204)。固定轮毂(201)和可移动轮毂(202)轴向滑动，以变得更远离或者更靠近，从而将可变轴向载荷传递到盘(204)上，以选择性地传递扭矩。离合器(100)还包括用于控制可变轴向载荷的压盘组件(208)，其包括离心组件(210)，该离心组件(210)包括：可旋转的质量保持器(211)和径向布置的多个质量元件(212)。每个质量元件(212)包括枢轴(301)，并且构造成通过在离心作用下枢转而移位(1002)。因此，质量元件(212)构造成在压盘组件(208)内施加轴向推力，以使可移动轮毂(202)更靠近固定轮毂(201)，从而增加可变轴向载荷并允许离合器(100)(自动)接合。每个质量元件(212)包括主体(302)和将枢轴(301)与主体(302)连接的柱元件(303)。

Description

具有压盘和离心组件的特别用于摩托车的离合器
技术领域
本发明涉及一种离合器；特别地，本发明涉及一种具有压盘(pressure plate)和离心组件的离合器，其允许依赖于发动机的转速的自动接合。本发明可以特别应用于摩托车离合器。
总之，本发明涉及用于车辆的离合器领域，该离合器允许从发动机到至少一个车轮的扭矩传递的接合和脱离。
背景技术
近来，用于高性能摩托车的自动离合器已经可用。特别用于高性能摩托车的自动离合器比手动离合器具有许多优势。
文献US2008099300(A1)涉及一种具有压盘的自动离心接合的离合器。压盘包括径向定位的斜坡，其具有设置在压盘和顶部摩擦片之间的离心致动构件，即多个球体。这些球体由于离合器旋转的离心作用而向外移动，并作用在压盘上以使离合器接合。
文献US8459430(B2)涉及一种具有自动离心接合的离合器，其包括膨胀的摩擦盘，该摩擦盘在超过阈值速度旋转时会膨胀。膨胀的摩擦盘组件设计用于替代多盘式离合器组件中的摩擦盘，并且包括离心楔形件，该离心楔形件在离心作用下抵靠着底盘的斜坡径向向外滑动。
文献US2015369305(A1)涉及一种膨胀式离合器盘，该膨胀式离合器盘被放置在离合器篮中的摩擦盘之间，以便基于发动机的RPM改变膨胀盘的厚度。在更高的RPM下，离心致动构件压向膨胀盘的边缘；这些构件的运动将第一板和第二板分开。
以Adler S.p.A.的名义的文献EP2400177(A1)涉及一种具有自动接合设备的离合器，该离合器同时设有手动操作设备。离合器包括离心组件，其中，可旋转地联接的质量件在离心作用下经受移位并且与压力环配合，以引起盘组件的轴向压缩，从而实现离合器的接合状态。
现有技术的解决方案允许摩托车离合器的自动离心接合和脱离。
但是，为获得适当的骑行体验，应实现自动离合器的更平稳运转。这样，现有技术的解决方案仍然需要在较宽的转速范围内的平稳接合，并且可以进一步优化用于摩托车的自动离心离合器中的扭矩传递。
例如，在自动接合过程中离合器的行为可能与在自动脱离过程中同一离合器的行为保持不同，从而阻碍了用户的驾驶/骑行体验。当摩擦盘磨损时，离合器的用于接合/脱离的行为差异甚至会变得更糟。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术的问题。
本发明的一个特定目的是提供一种离合器，该离合器允许平稳运转以及良好的驾驶/骑行体验。
本发明的另一个目的是提供一种具有自动离心接合和脱离的离合器，其还优化了在从低发动机转速到高发动机转速以及从高发动机转速到低发动机转速的过渡期间的扭矩传递。
本发明的另一个目的是提供一种在自动和手动模式下均具有最佳功能的离合器。
本发明的另一个目的是提供一种操作可靠的离合器。
本发明的另一个目的是提供一种离合器，其具有紧凑尺寸，而同时集成完全功能的离心组件。
本发明的另一个目的是提供一种可以合理组装的离合器。
这些和其他目的通过如所附权利要求书中限定的离合器来实现，其形成了本公开的主要部分。
本发明的一种基本解决方案是一种离合器，其包括：壳体，其可围绕旋转轴线旋转；固定轮毂，其位于壳体内部并构造成与旋转轴线同轴的轴联接；可移动轮毂，其沿旋转轴线被轴向安装到固定轮毂上并构造成与固定轮毂共同旋转；介于固定轮毂和可移动轮毂之间的多个盘，其中固定轮毂和可移动轮毂构造成轴向滑动，以更远离或者更靠近彼此，从而将可变轴向载荷传递到该多个盘上，从而选择性地将扭矩从壳体传递到轴。
离合器还包括用于控制可变轴向载荷的压盘组件，该压盘组件包括离心组件，该离心组件包括：质量保持器，该质量保持器构造成与壳体共同旋转；以及多个质量元件，其绕旋转轴线径向地布置在该质量保持器中；每个质量元件包括枢轴，并且被构造为通过围绕枢轴枢转而在离心作用下移位，特别是当离合器在发动机中旋转时。
质量元件在离心作用下的移位期间构造成用于在压盘组件内施加轴向推力，以使可移动轮毂更靠近固定轮毂，从而增加可变轴向载荷，特别接合离合器以用于扭矩传递。
在具有离心组件的离合器中，每个质量元件包括主体和将枢轴与主体连接起来的柱元件。
通过具有主体和柱元件的质量元件的构造，可以优化离心组件的行为、产生轴向载荷的轴向推力以及相关联的弹簧元件的刚度。
此外，有利地，可以更有效地确定质量元件的部件的质量值，并且改善了根据本发明的离合器的功能。
优化了特定质量元件的几何形状，以提供有效的轴向推力，该轴向推力被传递到可移动的轮毂上，以使离合器接合。由此，离心组件的质量元件允许离合器的接合，特别是以自动方式接合。以这种方式，不仅优化了最大传递扭矩，而且改善了在瞬变期间(即，启动、停止、升档、降档、部分开启节气门等)传递扭矩的自动控制。有利地，还在从不同发动机速度(其(通过开启节气门)增加或(通过关闭节气门)减小)的过渡期间优化了离合器的自动离心接合和脱离。
根据本发明的离合器的平稳运转对于在摩托车中、特别是在高性能摩托车中的使用是特别有利的，从而允许良好的骑行体验。
优选地，柱元件基本上是细长的并且是直立的，并且被构造用于增加杠杆臂并且有助于质量元件在离心作用下的移位。
优选地，柱元件限定枢轴，该枢轴相对于旋转轴线比主体的质心在径向上更靠外部，并且还有助于质量元件在离心作用下的移位。
优选地，主体包括阶梯状的形状以最大化所占据的体积，从而增加作用在离心组件上的质量和离心力。
优选地，质量元件包括异型接触表面，该异型接触表面作用在压力组件上，具有可变曲率半径，以将轴向推力施加在可移动轮毂上，并且在离心作用停止时返回静止位置。
在优选实施例中，根据本发明的离合器包括用于手动脱离的推动器，该推动器构造成使质量保持器远离可移动轮毂，从而消除作用在盘上的轴向载荷。有利的是，这种推动器允许能够具有双重(自动/手动)功能的离合器的手动模式，从而最佳地适应骑手的喜好和路况。
根据本发明的离合器的构造是特别有利的，因为其保持紧凑，并且因为其简单通过操作离合器杆就可以从手动模式切换到自动模式，从而与具有手动离合器的传统车辆一样容易。
优选地，质量保持器包括多个枢轴底座，这些枢轴底座容纳在相应的突出结构中，使得每个柱元件被插入突出结构中。优选地，离合器还包括离合器盖，该离合器盖包括用于分别容纳突出结构的多个凹部，特别是通孔，从而使壳体和质量保持器共同旋转。有利地，实现了本发明的集成全功能的离心组件的离合器的紧凑构造。
优选地，离心组件还包括介于离合器盖和质量保持器之间的至少一个端部移动弹簧；端部移动弹簧构造成在达到可变轴向载荷的阈值时部分抵消质量元件的轴向推力。这样，可以改善离合器在接合和脱离期间的功能以用于低发动机速度至中发动机速度，并且离心组件的自动操作更加可靠。
优选地，突出结构可以滑入相应的凹部中，从而允许端部移动弹簧的压缩，同时保持离合器的非常紧凑的整体构造。
优选地，离心组件包括设置工具，用于调节端部移动弹簧的预紧力，从而允许根据具体需要以及根据所提供的具体车辆和发动机的特性来调节离合器。
优选地，压盘组件包括压盘，该压盘用于将可变轴向载荷从离心组件传递至可移动轮毂；离心组件还包括相对于旋转轴线偏移的多个轴向销，这些轴向销安装在压盘上并穿过质量保持器。这些轴向销允许压盘和质量保持器的共同旋转，并且进一步允许由于轴向推力而引起的质量保持器而相对于压盘的轴向运动。有利地，因为这些轴向销将离心组件的若干部件保持在一起，故离合器的组装变得更加合理。同时，由于轴向销有助于在离合器的接合和脱离期间引导压盘的轴向运动，因此改善了离合器的操作。
优选地，压盘组件还包括至少一个复位弹簧，该复位弹簧构造成抵消压盘的运动，从而改善离合器的接合和脱离期间的功能，有助于无缝和平稳的操作。
优选地，固定轮毂和可移动轮毂包括根据至少一个螺旋倾斜的相应的滑动元件，其在轮毂的轴向运动期间彼此配合。当轮毂经受扭矩时，这些滑动元件增加或减小可变轴向载荷，从而有助于在加速期间离合器的进一步接合，并且还允许在需要时部分脱离。优选地，针对驱动扭矩和拖曳扭矩提供两个不同的螺旋，以优化用于“电动”或“节气门全开”状态的功能。
通过以下优选实施例的详细描述，其他特征和优点将变得显而易见，这些优选实施例代表本发明的非限制性示例。特别地，从属权利要求限定了本发明的其他有利方面。
附图说明
参考作为非限制性示例提供的附图公开了本发明，其中：
图1示出了根据本发明的离合器的组件。
图2示出了图1离合器的分解视图。
图3示出了处于空转状态中的图1的离合器的截面视图。
图4示出了处于初始接合状态中的图1的离合器的截面视图。
图5示出了处于完全接合状态中的图1的离合器的截面视图。
图6示出了处于用于空转转速的手动操作中的图1的离合器的截面视图。
图7示出了处于用于中高转速的手动操作中的图1的离合器的截面视图。
图8示出了根据本发明的离合器的压盘组件的分解视图。
图9示出了根据本发明的离合器的轮毂组件的分解视图。
图10示出了根据本发明的离合器的质量元件的侧视图。
图11示出了图10的质量元件的立体视图。
图12示出了根据本发明的离合器的质量保持器。
图13示出了根据本发明的离合器的盖元件。
图14示出了根据本发明的离合器的壳体。
在不同的图中，类似的元件将由类似的附图标记表示。
具体实施方式
图1示出了处于组装状态的离合器100的组件。离合器100包括壳体101和离合器盖102，离合器盖102连接至壳体101，从而限定封闭的壳结构。
离合器100用于选择性地命令在驱动轴和从动轴之间传递旋转运动和扭矩。在优选实施例中，离合器100是摩托车离合器。优选地，壳体101连接至包括扭转阻尼器的驱动主齿轮(未示出)，以便接收来自发动机的扭矩。
图2示出了离合器100的分解视图。
壳体101可绕旋转轴线旋转，离合器的所有其他内部部件沿着旋转轴线放置。特别地，这些内部部件沿着以旋转轴线为中心的圆周对称地布置在径向位置中。
离合器100包括在壳体101内部的固定轮毂201；固定轮毂201配置成联接至与壳体101的旋转轴线共轴的轴(未示出)。从这个意义上讲，轮毂201在与该轴一起旋转时是“固定的”，并且其轴向位置相对于轴也是“固定的”。
固定轮毂201的旋转可以与壳体101的旋转接合或脱离，从而由离合器100选择性地传递扭矩，如将进一步描述的。
优选地，诸如滚动轴承(未示出)之类的合适的轴承被插入到壳体101中，介于壳体101和固定轮毂201之间。优选地，间隔件203介于在固定轮毂201和轴承之间，以确保壳体101和固定轮毂201之间的适当配合。
离合器100还包括可移动轮毂202，其沿旋转轴线安装到固定轮毂201上。可移动轮毂202被成形为使得与固定轮毂201一起旋转，但同时沿轴向方向滑动，从而更远离或者靠近固定轮毂。从这个意义上讲，轮毂202在其轴向位置中相对于固定轮毂201是“可移动的”，但是它还与上面提到的轴一起共同旋转，从而适于传递扭矩。
离合器100还包括介入在固定轮毂201和可移动轮毂202之间的多个盘204。多个盘204以已知的方式包括多个涂有摩擦材料的环状盘。多个盘204由“驱动”盘组成，“驱动”盘特别通过其外齿联接到壳体101，“驱动”盘与“从动”盘相间，“从动”盘特别通过其内齿联接到可移动轮毂202的外圆柱表面，该外圆柱表面成为拉出表面(drawing surface)。
当盘204被推到一起时，从动盘可以从驱动盘接收扭矩，并且将其传递到可移动轮毂202和固定轮毂201，从而通过摩擦来传递扭矩。
为此，可移动轮毂202被配置成相对于固定轮毂201轴向滑动，以变得更远或更近并传递盘204上的轴向载荷。
换句话说，当轴向载荷压缩盘204时，可以传递扭矩，而当没有这种轴向载荷时，盘204自由地相对旋转，并且离合器100不传递扭矩。
该轴向载荷是可变的，并且可以被控制以便引起离合器的接合和脱离，以将扭矩从壳体101传递到固定轮毂201，然后传递到输出轴，该输出轴优选是摩托车中的变速系统的主轴。
离合器100还包括底侧压盘205，该底侧压盘205连接到可移动轮毂202以便接收轴向推力，如将进一步描述的。
离合器100还包括复位弹簧206，特别是碟形弹簧或开槽盘形弹簧，其介于固定轮毂201和底侧压盘205之间，被配置用于抵消压盘的移动，如将进一步描述的。可替代地，一个或多个螺旋弹簧可以用作复位弹簧。
离合器100包括介于底侧压盘205(连接到可移动轮毂)和压盘组件208之间的轴承207。优选地，轴承207是推力轴承。
压盘组件208配置成用于控制作用在可移动轮毂202上并且进而作用在盘204上的可变轴向载荷，以选择性地传递扭矩。
压盘组件208包括压盘209、离心组件210，并且优选为了紧凑起见还包括离合器盖102，其成为系统中的功能元件。
离心组件210包括质量保持器211，该质量保持器211被配置成与壳体101一起旋转，特别是被约束到离合器盖102。
在替代实施例(未示出)中，不同的离合器盖可以仅具有封闭离合器组件的功能，同时在压盘组件中采用专用部以使用离心组件210约束壳体101。
离心组件210还包括多个质量元件212，该多个质量元件212围绕旋转轴线径向地布置在质量保持器211中。
如将进一步描述的，每个质量元件212包括枢轴，优选地由枢轴销213辅助，枢轴销213可旋转地将质量元件212约束到质量保持器211。
质量元件212被配置用于通过绕枢轴枢转而在离心作用下在离心组件210中移位。在这种在离心作用下的移位中，质量元件212被配置用于在压盘组件208内施加轴向推力，以借助于轴承207和底侧压盘205作用在可移动轮毂202上，从而使可移动轮毂202更靠近固定轮毂201。换句话说，质量元件212通过用于离心作用的枢转可以增加作用在盘204上的轴向载荷，从而使离合器100接合。
离心组件210还包括至少一个端部移动弹簧214，特别是一对相对的(counter-facing)碟形弹簧或开槽盘形弹簧，它们介于离合器盖102和质量保持器211之间。
离心组件210还包括用于调节至少一个端部移动弹簧214的预紧力的设置工具215。特别地，设置工具215被配置成用于通过调节离合器盖102和质量保持器211之间的空隙来调节至少一个端部移动弹簧214的预紧力。
如上所述，压盘组件208由离合器盖102封闭，该离合器盖102通过螺钉216连接到壳体101。
图3示出了在空转状态下的离合器100的截面视图。“空转”状态对应于发动机的较低转速，例如，对于摩托车，根据发动机类型，在1000-1400rpm的范围内。
在此，在空转状态下的离合器100的配置与静止状态(停止的发动机)呈现的配置相同。特别地，当“被预组装”时，即当离合器100的部件被组装在一起时，离合器100是脱离的，但是离合器100尚未安装在车辆上。
每个质量元件212包括枢轴301，并且被配置用于通过绕枢轴301枢转而在离心作用下移位。优选地，旋转销与枢轴301相关联，以用于使质量元件212旋转。在替代方案中，枢轴301本身的弯曲形状可足以为质量元件212提供旋转支点。
每个质量元件212还包括主体302和将枢轴301连接到主体302的柱元件303。
在空转状态下，质量元件212在离心组件中径向向内。特别地，由于不产生离心力，其内径向表面抵靠质量保持器211的表面。在这种情况下，质量元件212被定义为处于“静止”位置。在静止位置中，优选地，柱元件303是基本竖直的。
如上所述，在空转状态下，离合器是脱离的，并且在可移动轮毂202和盘204之间存在约1.50至1.75mm的间隙310。
图4示出了在初始接合状态下的离合器100的截面视图。“初始接合”状态对应于发动机的中低转速，例如对于摩托车，根据发动机类型，在1800至2000rpm的范围内。
在此，在初始接合状态下离合器的配置对应于处于起动阶段的车辆在低前进速度下的状态。
在“初始接合”状态下，由于离合器100的旋转，质量元件212被作用在离心组件210上的离心力径向向外推动。
在此，质量元件212离开“静止”状态并且呈现径向旋转的“中间”状态。
质量元件212的底部接触表面在压盘209上施加轴向推力，从而使可移动轮毂202更靠近固定轮毂201。
同时，复位弹簧206被压缩以用于对质量元件212的该初始移位。相反，端部移动弹簧214保持基本不受影响，因为复位弹簧206的刚度低于端部移动弹簧214的刚度，使得复位弹簧206首先通过该初始移动而变形。
在“初始接合”状态下，离合器100开始接合，并且可移动轮毂202和盘204之间的间隙410基本上减小到零。
离合器100还包括推动器401，该推动器401被配置用于命令离合器的手动脱离，为了更好的理解，之前省略了该推动器，并且将参考以下附图对其进行描述。
图5示出了处于完全接合状态的离合器100的截面视图。“完全接合”状态对应于发动机的中高转速到高转速，例如，对于摩托车，根据发动机类型，在高于3000rpm的范围内。
在此，离合器在完全接合状态下的配置对应于行进车辆在全前进速度下的状态。
在完全接合的状态下，由于离合器100的旋转，质量元件212被作用在离心组件上的离心力径向向外推动得更多。
在此，质量元件212呈现径向旋转的“完整”状态，以在离心作用下达到最大径向位移。特别地，质量元件212的表面抵靠质量保持器211的表面，到达端部移位位置。质量元件212没有进一步的径向移位，质量元件212的进一步旋转被质量保持器211的抵接表面阻止。
质量元件212的底部接触表面在压盘209上施加更大的轴向推力，从而使可移动轮毂202更靠近固定轮毂201。在完全接合的状态下，离合器100适于传递最大扭矩。
产生的具体轴向载荷基本上取决于质量元件212的几何形状。有利的是，质量元件212的完全旋转下获得最大轴向载荷。
由于不能将盘204进一步压缩到超过某个阈值，因此在离心组件中设置了端部移动弹簧214。端部移动弹簧214介于离合器盖102和质量保持器211之间，并在“完全接合”状态下被压缩以允许质量元件212的完全旋转，而同时保持离合器100的可靠操作。
实际上，端部移动弹簧214被配置成部分抵消由旋转的质量元件212提供的轴向推力，而不妨碍离合器的操作。
优选地，设置工具215允许调节端部移动弹簧214的预紧力，以便提供对离合器100的操作状态的精细调节。
在一个优选的实施例中，质量保持器211被配置为相对于离合器盖102滑动，从而实现大约0.75至1.00mm的(负)间隙510，以允许到质量元件212的额外空隙。
优选地，两个相对的碟形弹簧或开槽盘形弹簧被用作端部移动弹簧214，以为质量元件212的最大位移提供足够的空间。
图6示出了在用于空转转速的手动操作中的离合器100的截面视图。再次，对于摩托车，根据发动机类型，“空转”转速例如在1000-1400rpm的范围内。
如所描述的，离合器100包括推动器401，其允许手动命令离合器。特别地，通常可以通过手动操作离合器杆来致动推动器401，以便升高质量保持器211并将其远离压盘209。特别地，使质量保持器移动约为2.0mm的(负)间隙611。
如所提及的，在优选实施例中，质量保持器211配置成相对于离合器盖102滑动，从而实现约2.0mm的所述(负)间隙611。
通过操作推动器401，而没有质量保持器的任何动作，复位弹簧206也使压盘209和可移动轮毂升高；在可移动轮毂202和盘204之间提供(负)间隙612，从而使离合器脱离。特别地，在可移动轮毂202与盘204之间形成约3.5mm的所述(负)间隙612。
同时，对于空转状态，质量元件212在离心组件中径向向内。特别地，由于不产生离心力，其内径向表面抵靠质量保持器211的内表面。在这种状态下，质量元件212处于“静止”状态。
由于推动器401的作用，离合器在任何情况下均保持脱离。
在优选的实施例中，推动器401在离合器100的外部；在替代的发动机安装中，可以使用穿过从动轴的内部推动器(或拉出器)。
图7示出了在用于中高转速至高转速的手动操作中的离合器100的截面视图。如所述的，发动机的中高转速至高转速(例如对于摩托车，根据发动机类型，在大于3000rpm的范围内)将对应于上述“完全接合”的转速。
但是，手动操作推动器401使离合器100处于脱离状态。在这种情况下，用于中高转速到高转速的手动操作中的离合器的配置例如对应于在车辆行驶时换档期间遇到的状态。
由于高的离心力，质量元件212呈现径向旋转的“完全”状态，在离心作用下达到最大径向位移。特别地，质量元件212的表面抵靠质量保持器211的表面，使得质量元件212不可能进一步径向移位。质量元件212的底部接触表面再次在压盘209上施加轴向推力，从而使得可移动轮毂202更靠近固定轮毂201。优选地，由于质量元件212的旋转，可移动轮毂202向下移动约2.5mm。
端部移动弹簧214不再影响接合，因为它们仅在推动器401的作用下被压缩。质量元件212必须克服仅复位弹簧206的反作用以达到完全的旋转。
当推动器401使质量保持器移动如上所述优选约2.0mm的(负)间隙611时，在可移动轮毂202和盘204之间保持有适当的(负)间隙710。
实际上，例如，如果可移动轮毂202通过完全旋转的质量元件212移动了约2.5mm的(正)间隙，并且针对空转状态，在可移动轮毂202与盘204之间形成约3.5mm的(负)间隙(1.5mm的初始空隙和约2.0mm的间隙611)，则其仍保持约1.0mm的(负)间隙710，该间隙710阻止在操作推动器401时离合器接合。
通常，质量元件212的在离心作用下的径向移位所提供的轴向运动应小于：由推动器204 401提供的轴向移动加上组件的初始空隙。
如所述的，至少一个端部移动弹簧214的预紧力可以由设置工具215来调节，从而在离心组件210和推动器401之间设置适当的空隙。
因此，离合器100提供自动模式和手动模式，其可以简单通过操作离合器杆而以全功能执行。
图8示出了离合器100的包括离心组件210的压盘组件208的分解视图。如所描述的，压盘组件208配置成控制作用在可移动轮毂202上且进而作用在盘204上的可变轴向载荷，以选择性地传递扭矩。
特别地，压盘209配置成通过轴承207将可变的轴向载荷从离心组件210传递到可移动轮毂202(未示出)。
离心组件210还包括多个轴向销801，其相对于离合器的旋转轴线偏移，并且例如通过旋入压盘209上的螺纹孔而安装在压盘209上。
轴向销801的侧表面是光滑的，并且轴向销801被配置成穿过质量保持器211的槽802，从而允许压盘209与质量保持器211共同旋转。
同时，当被离心移位时，在由介于中间的质量元件212提供的轴向推力的作用下，轴向销801允许质量保持器211相对于压盘209的引导的轴向运动。
因此，轴向销801配置成用于引导质量元件212的移位运动并提供作用在可移动轮毂202上的平衡且对称的轴向载荷。轴向销801还允许压盘209与质量元件212共同旋转，从而提供离合器100的可靠操作，并且还避免了压盘209的任何旋转表面磨损。
而且，轴向销801还为离合器100的组装提供了优点，将离心组件210保持在一起。在任何情况下，即使没有这些轴向销801，也可以实现离合器100的结构完整性，即轴向销801是可选元件。
在优选实施例中，离心组件210包括三个质量元件212，其围绕旋转轴线以3×120°的构造对称地布置。在替代实施例中，可以采用不同数量的质量元件；例如，两个相对且合适形状的质量元件可足够；另一个实施例可以使用以6×60°构造布置的六个质量元件。通常，质量元件的数量越多，轴向载荷的对称性越好，但是，具有占据更大空间的更多零件的离心组件的复杂性更高。
如上所述，离合器盖102借助于多个螺钉216组装到壳体101(未示出)。在优选实施例中，质量保持器211被约束到离合器盖102，以便与离合器100的壳体101一起旋转。在另一实施例中，质量保持器可以通过除离合器盖之外的单独部件连接到壳体上，以使其旋转。
图9示出了离合器100的轮毂组件的分解视图。轮毂组件包括固定轮毂201，可移动轮毂202和多个盘204。
固定轮毂201包括多个第一滑动元件901，其根据优选在外表面上的至少一个螺旋倾斜。可移动轮毂202包括优选在内表面中的相应的多个第二滑动元件902。
第一滑动元件901和第二滑动元件902被配置为彼此配合，以约束可移动轮毂202相对于固定轮毂201的旋转运动和轴向运动。
倾斜的滑动元件901和902还被配置为当轮毂组件受到电动或拖曳扭矩时相互滑动，以增加或减小作用在盘204上的可变轴向载荷。
由滑动元件901和902提供的对轴向载荷的强度的影响成为对由上述离心组件提供的轴向推力的附加影响。换句话说，离合器100对作用在盘204上的轴向载荷提供两种自动贡献：由离心组件施加的轴向推力所代表的第一贡献，以及在作用在轮毂201和202上的扭矩的作用下由滑动元件901和902提供的轴向载荷所代表的第二贡献。
更详细地，通过滑动元件901和902的构造，固定轮毂201和可移动轮毂202被配置成当受到驱动扭矩(即，由车辆发动机提供的扭矩)时被推动到一起，并且还被配置成在受到拖曳扭矩(即，与由车辆发动机提供的扭矩相反的扭矩(通常在车辆的制动阶段)时被拉动。
有利地，在驱动扭矩下的该另外的轴向载荷通过轮毂201和202在滑动元件901和902的螺旋带槽的联接件上的滑动而提供了作用在盘204上的轴向载荷的增加。
相反地，当拖曳扭矩足够高于驱动扭矩时(通常在节气门释放阶段或制动阶段中)，滑动元件901和902被配置为提供轴向载荷的减小，从而以完全自动的方式抵消离心组件的力。
由于滑动元件901和902，离合器100因此提供了在驱动扭矩下的自动辅助功能以及像在“滑动式离合器”中一样的反扭矩限制器的自动功能。
有利地，滑动元件901和902允许离合器100的平稳操作，在离合器接合和脱离期间均辅助并协助离心组件的自动功能，从而使驾驶/骑行体验更加舒适。
倾斜的滑动元件901和902的至少一个螺旋倾斜度是离合器100的另一校准参数；如果滑动元件更倾斜，则更大的轴向载荷将被施加到盘204。
在优选的实施例中，滑动元件901包括高滑动元件901a和矮滑动元件901b，并且滑动元件902包括高滑动元件902a和矮滑动元件902b。
高滑动元件901a和902a包括根据第一螺旋倾斜的滑动表面，该滑动表面被配置成当受到驱动扭矩时(在“节气门全开”状态下)将固定轮毂201和可移动轮毂202推到一起，从而增加轴向载荷。
矮滑动元件901b和902b包括根据第二螺旋倾斜的滑动表面，该滑动表面被配置成在受到拖曳扭矩时(在“电动”状态下)拉动固定轮毂201和可移动轮毂202，以减小轴向载荷。
在优选实施例中，驱动扭矩分布在高滑动元件901a和902a上，高滑动元件901a和902a具有比矮滑动元件901b和902b更大的表面，而拖曳扭矩分布在矮滑动元件901b和902b上。
实际上，拖曳期间(反扭矩)的扭矩值比驱动扭矩期间的扭矩值更受限，从而矮滑动元件901b和902b的更有限的抵抗部分已经能够承受拖曳扭矩下产生的应力，而高滑动元件901a和902a的较大的抵抗部分需要承受在驱动扭矩下产生的应力。
通过提供具有较小尺寸的分离的反向滑动的矮元件901b和902b，在保持离合器组件的可靠性的同时实现了离合器100的紧凑性。
优选地，对于摩托车，滑动元件901和902的螺旋的螺距对于油浴离合器是在500mm和2000mm之间，更优选地在900mm和1800mm之间。对于典型尺寸的摩托车离合器，这对应于滑动元件的范围从17°到9°的倾斜度。
通常，螺距值可以基于离合器所需的操作特性以及离合器待被安装在其上的车辆的类型来确定。
在替代实施例中，高滑动元件901a和902a的第一螺旋可具有与矮滑动元件901b和902b的第二螺旋的倾斜度不同、特别是更倾斜的倾斜度。这样，可以针对驱动扭矩或拖曳扭矩的状态进一步优化离合器在滑动元件901和902的作用下的行为。
优选地，固定轮毂201和可移动轮毂202通过多个轴向销903连接，所述轴向销903旋入固定轮毂201并穿过可移动轮毂202中的相应槽904。特别地，槽904具有椭圆形的截面，以允许轮毂在滑动元件上的螺旋运动，如上所述。
如所描述的，轮毂组件包括底侧压盘205，该底侧压盘205通过多个螺钉905(仍然是可选的)连接至可移动轮毂202。底侧压盘205配置成接收由压盘209(未示出)提供的轴向推力；其中，底侧压盘205仍然是可移动轮毂202的“无源”元件。
在可替代的实施例中，底侧压盘205可以被修改或与可移动轮毂202成一件式制造，只要可移动轮毂202仍适于接收来自压盘组件的轴向推力即可。
图10示出了质量元件212的侧视图。如所述的，质量元件212包括枢轴301、主体302和将枢轴301与主体302连接起来的柱元件303。
枢轴301限定相对于质量保持器211(未示出)的旋转联轴器。优选地，可以在枢轴301与其底座之间设置多个旋转销；另外，枢轴301的弯曲形状足以为质量元件212提供旋转支点。
柱元件303是基本细长且直立的元件，其配置成在质量元件212的离心作用下的移位中增加杠杆臂。
特别地，离心力将横向地作用在质量元件212的质心1001(设置在示例性位置)上。柱元件303提供距质心1001(“负载点”)和枢轴301(“支点”)更长的距离(“杠杆臂”)，从而增加了杠杆臂。通过增加杠杆臂，促进在离心作用下的移位运动(如箭头1002所示)，其然后更有效地被转换成由异型接触表面1003在质量元件212的底部上施加的轴向推力。
质心1001位于主体302内，因为主体302保持质量元件212中的大部分质量。优选地，柱元件303限定了枢轴301，其相对于离合器的旋转轴线(在图10的右侧)沿半径“r”在径向上比质心1001更靠外部。通过具有在径向上更靠外部的枢轴301，因为较大的质量位于外半径处，所以可以增加作用在质量元件212上的离心力，从而增加离心加速度。由此，在质量元件212的离心作用下的移位可以被进一步优化。
此外，通过具有在径向上更靠外部的枢轴301，用于容纳离合器100的内部部件的更多空间朝向中心变得可用，从而增加了系统的紧凑性。
在替代实施例(未示出)中，枢轴可以与质心对准，或者甚至比质心更靠内部。
通常，异型接触表面1003具有可变的曲率半径，其被构造用于施加轴向推力。例如，异型接触表面1003具有“凸轮状”的形状。特别地，在质量元件沿箭头1002的移位期间，枢轴301和异型接触表面1003的最外点之间的距离将增加。
此外，异型接触表面1003构造成一旦离合器的旋转速度变得低于阈值就使质量元件212返回到“静止”状态，以使离合器脱离，例如用于使车辆停止。
特别地，质量元件212的异型接触表面1003构造成返回到“静止”状态，这也归因于优选具有较高刚度的端部移动弹簧214的作用以及由优选具有较低刚度的压盘209传递的复位弹簧206的作用。
图11示出了质量元件212的立体视图。在优选实施例中，主体302包括阶梯状的形状，该阶梯状的形状使所占据的体积最大化，并因此使位于主体302中的质量最大化，从而增大了作用在其上的离心力。以此方式，可以提供更紧凑的离心组件。
在质量元件的另一个实施例(未示出)中，可以提供橡胶元件，以便增加摩擦效果，并防止在离合器的某个转速以下的早期移位。
图12示出了质量保持器211。质量保持器211构造成与壳体101(未示出)共同旋转并承载质量元件212(未示出)，以便使它们绕旋转轴线旋转。
质量保持器211包括用于质量元件212的枢轴301的多个枢轴底座1201。质量元件212因此构造成在这些枢轴底座1201中旋转，以在所述的离心作用下移位。
枢轴底座1201优选地设置在多个对应的突出结构1202中，它们中的每一个被构造用于插入相应的柱元件303。
通过在质量保持器211中设置突出结构1202，可以实现离合器100的更紧凑的构造；实际上，柱元件303可以被容纳在其中，同时在质量保持器211的中心留有用于离合器100的其他元件的空间。这些其他元件例如是设置工具215和端部移动弹簧214。
图13示出了离合器盖102。该离合器盖102包括多个凹槽，特别是通孔1301。
通孔1301构造成分别容纳质量保持器211的多个突出结构1202。因此，通孔1301和突出结构1202之间的连接允许质量保持器211与离合器盖102的共同旋转，而离合器盖102进而通过螺栓连接件1302连接到壳体101。由此，通过旋转离合器100，在离心组件210内产生离心力，如所描述的。
通孔1301还被构造成在离合器的操作期间允许突出结构1202的滑动运动，如参照图3至图7所描述的。实际上，可以看出质量保持器211和离合器盖102之间的距离随着突出结构1202滑入凹部1301而变化，从而允许端部移动弹簧214压缩。
在离合器盖的替代实施例中，凹部可以在离合器的外侧上被因此更厚的离合器盖封闭。
优选地，离合器盖102包括另外的开口1303，其被设置用于润滑。
图14示出了壳体101，其优选地包括多个孔1401，用于通过可选的阻尼器连接至主齿轮。
壳体101还包括构造成与螺栓连接件1302配合的多个槽1402，以便确保离合器盖102与壳体101的共同旋转，如所描述的。
已经参照表示非限制性示例的摩托车离合器100描述了本发明。
考虑到本公开，本领域技术人员可以设想根据本发明的离合器的其他修改，以适合具体需要。
例如，可以使根据本发明的离合器适应不同的要求，这取决于具体的应用以及要在其上安装离合器的机动车辆(摩托车、汽车、卡车等)。
质量元件的数量和布置和/或各种弹簧元件的数量和刚度可以改变，以使离合器适合于特定的应用。特别地，如果离合器构造允许这样做的话，可以使用除碟形弹簧以外的不同的弹簧元件。
此外，滑动元件901和902的构造可以被修改以满足具体的设计要求。
有利地，可以通过改变所提供的弹簧元件来调节离合器的行为，但是也可以通过简单地操作设置工具215来调节离合器的行为，从而对离合器进行“细调”；因此可以优化离合器的性能。
根据本发明的离合器的其他优点包括可以手动操作并且同时与离心组件的自动操作同时一起使用的可能性。
但是，可以排除手动操作。
还应注意，本发明可应用于干式或油浴式离合器。

Claims (14)

1.一种离合器(100)，包括：
壳体(101)，所述壳体(101)能够绕旋转轴线旋转；
固定轮毂(201)，所述固定轮毂(201)位于所述壳体(101)内部并被构造成和与所述旋转轴线共轴的轴联接；
可移动轮毂(202)，所述可移动轮毂(202)沿所述旋转轴线轴向地安装到所述固定轮毂(201)上并被构造成与所述固定轮毂(201)共同旋转；
多个盘(204)，所述多个盘(204)介于所述固定轮毂(201)和所述可移动轮毂(202)之间；
其中，所述固定轮毂(201)和所述可移动轮毂(202)还被构造成轴向滑动，以更远离或者更靠近彼此，从而将可变轴向载荷传递到所述多个盘(204)上，由此将扭矩从所述壳体选择性地传递到所述轴；
所述离合器(100)还包括用于控制所述可变轴向载荷的压盘组件(208)，所述压盘组件(208)包括离心组件(210)，所述离心组件(210)包括：
-质量保持器(211)，所述质量保持器(211)被构造成与所述壳体(101)共同旋转；
-围绕所述旋转轴线径向布置在所述质量保持器(211)中的多个质量元件(212)；
其中，每个质量元件(212)包括枢轴(301)并被构造为通过围绕所述枢轴(301)枢转而在离心作用下移位；
其中，所述多个质量元件(212)在离心作用下的所述移位中被构造为在所述压盘组件(208)内施加轴向推力，以使所述可移动轮毂(202)更靠近所述固定轮毂(201)，从而增加所述可变轴向载荷；
其特征在于，每个质量元件(212)包括主体(302)和将所述枢轴(301)与所述主体(302)连接的柱元件(303)，
所述柱元件(303)是基本上细长且直立的元件，其被构造成在离心作用下的所述移位中增加杠杆臂，
所述质量元件(212)具有位于所述主体(302)内的质心(1001)，其中，所述柱元件(303)限定枢轴(301)，所述枢轴(301)相对于所述旋转轴线比所述质心(1001)在径向上更靠外部。
2.根据权利要求1所述的离合器(100)，其中，所述主体(302)包括用于使所占据的体积最大化的阶梯状的形状。
3.根据权利要求1所述的离合器(100)，其中，每个质量元件(212)包括异型接触表面(1003)，所述异型接触表面(1003)具有可变的曲率半径，其被构造成用于施加所述轴向推力。
4.根据权利要求1所述的离合器(100)，其中，所述质量保持器(211)包括对应的突出结构(1202)中的多个枢轴底座(1201)，每个突出结构(1202)被构造成用于插入每个柱元件(303)。
5.根据权利要求4所述的离合器(100)，还包括连接至所述壳体(101)的离合器盖(102)，其中，所述离合器盖(102)包括多个凹部或通孔(1301)，用于分别容纳多个所述突出结构(1202)，从而使所述壳体(101)和所述质量保持器(211)共同旋转。
6.根据权利要求5所述的离合器(100)，其中，所述离心组件(210)还包括介于所述离合器盖(102)和所述质量保持器(211)之间的至少一个端部移动弹簧(214)，所述至少一个端部移动弹簧(214)构造成在达到可变轴向载荷的阈值时部分抵消所述轴向推力。
7.根据权利要求6所述的离合器(100)，其中，所述至少一个端部移动弹簧(214)是一对相对的碟形弹簧。
8.根据权利要求6所述的离合器(100)，其中，所述突出结构(1202)还被构造为分别滑入所述凹部或通孔(1301)中，从而允许所述至少一个端部移动弹簧(214)的压缩。
9.根据权利要求6所述的离合器(100)，其中，所述离心组件(210)还包括设置工具(215)，用于调节所述至少一个端部移动弹簧(214)的预紧力。
10.根据权利要求1所述的离合器(100)，其中，所述压盘组件(208)包括压盘(209)，所述压盘(209)被构造成将所述可变轴向载荷从所述离心组件(210)传递至所述可移动轮毂(202)，并且其中，所述离心组件(210)还包括相对于所述旋转轴线偏移的多个轴向销(801)，所述多个轴向销(801)安装在所述压盘(209)上并穿过所述质量保持器(211)，以允许所述压盘(209)和所述质量保持器(211)的共同旋转，并允许由于所述轴向推力而产生的所述质量保持器(211)相对于所述压盘(209)的轴向运动。
11.根据权利要求10所述的离合器(100)，还包括被构造成用于抵消所述压盘(209)的运动的至少一个复位弹簧(206)。
12.根据权利要求1所述的离合器(100)，其中，所述固定轮毂(201)包括根据至少一个螺旋倾斜的第一滑动元件(901；901a，901b)，并且其中，所述可移动轮毂(202)包括根据所述至少一个螺旋倾斜的第二滑动元件(902；902a，902b)，所述第一滑动元件(901；901a，901b)和所述第二滑动元件(902；902a，902b)被构造成彼此配合并且在受到驱动扭矩或拖曳扭矩时相互滑动，从而分别增加或减小所述可变轴向载荷。
13.根据权利要求12所述的离合器(100)，其中，所述第一滑动元件(901；901a，901b)和所述第二滑动元件(902；902a，902b)根据用于所述驱动扭矩的第一螺旋和根据用于所述拖曳扭矩的第二螺旋倾斜。
14.根据权利要求1所述的离合器(100)，还包括推动器(401)，所述推动器(401)被构造为通过使所述质量保持器(211)远离所述可移动轮毂(202)来命令所述离合器(100)的手动脱离。
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