CN2191791Y - 半自动换挡楔块式单向离合器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种汽车使用的半自动换挡楔 块式单向离合器。在汽车固定轴变速器后方加装一 个联锁机构可操纵的、具有自动补油润滑装置的楔块 式单向离合器。外环和内环均有齿数和齿形相同的 齿圈并有操纵手柄和拨叉带动的内齿套，可实现分离 及联锁两种工况。分离工况松开油门能实现汽车半 自动换挡和惯性滑行，节油、省力、延长离合器的使用 寿命。

Description

本实用新型涉及一种汽车使用的半自动换档、联锁机构可操纵的、具有自动补油润滑装置的楔块式单向离合器。

装有固定轴变速器的现有汽车在行驶过程中驾驶员根据道路条件的变化需要经常、及时地变换变速器的档位，其换档通常须先用脚踩下离合器踏板再用手操纵变速杆换档。没有同步器的变速器从低档换到高档要采用“两脚离合器”，从高档换到低档则要“加空油”才能避免换档冲击。这样换档费时费力，动力中断时间长，影响了汽车动力性能的发挥。

为节油，驾驶员常利用汽车惯性滑行，一般须先踩下离合器踏板或将变速杆挂入空档。汽车滑行时车轮仍带动传动系运转，这样不仅加速了传动部件的磨损，在没有挂空档时也增加了发动机的被动磨损和燃料消耗。

实用新型“自动离合传动器”（专利号92206590.X）公开了一种在机动车辆固定轴变速箱输出轴上加装一个带有镶块和衬套的滚柱式自动离合传动器，它可以达到机动车辆驾驶时不用踩离合器踏板或挂空档，只需控制油门大小即可任意换档；提高零件使用寿命；利用车辆惯性滑行达到节油的目的。

该实用新型具有上述优点，但也有下述缺点：

1.受结构型式限制，滚柱式单向离合器的滚柱个数较少（3～6个），致使滚柱与衬套和镶块间的接触应力很大，承载能力较低，不能满足重型汽车在外形尺寸受限制条件下传递大扭矩的需要。

2.图1为带有多个间距相等燕尾状凹槽的星轮，它的形状复杂、加工困难、且很难保证多个滚柱能均匀地承受扭矩。

3.从动体径向支承仅有右方滚动轴承单点支承。滚柱在楔紧、解脱两种工况径向有微量位移，完全利用滚柱作为径向支承是不合理的。

4.滚动轴承内、外环的紧固螺母与外螺纹间均无锁紧措施，使用时易松动、脱落、造成事故。

5.没有提供联锁操纵机构的具体结构。

本实用新型的目的是要提供一种改进的单向离合器，它能显著提高承载能力，满足重型汽车在外形尺寸受限制的条件下传递大扭矩的需要。

本实用新型的目的是以如下方式实现的：

在汽车固定轴变速器之后加装一个联锁机构可操纵的、具有自动补油润滑装置的楔块式单向离合器。

图2为汽车的传动简图，在固定轴变速器2之后，万向传动轴8之前用虚线围成的图框即为联锁机构可操纵的楔块式单向离合器。与变速器输出轴3相连的是带齿圈的内环4，与万向传动轴8相连的是带齿圈的外环5，外环与内环之间装有多个楔块6。内、外环的齿圈其齿数和齿形相同且都可与内齿套7相啮合。内齿套7可由拨叉操纵使其左右移动。当拨叉使内齿套7向左移动时，它同时与内、外环的齿圈相啮合成为联锁状态。当拨叉使内齿套7右移，使7与内环4的齿圈脱开啮合，联锁状态解除，内、外环又可相对旋转。汽车正常行驶时，联锁机构处于分离状态。

图3（a）为带多个楔块6的单向离合器局部视图，在外环5和内环4之间装有多个楔块，楔块两端面开有倾斜的凹槽，槽中装有螺旋弹簧12（图3b）。在弹簧力作用下，楔块6有向箭头方向偏转的趋势，使楔块下部始终和内环接触。接触点的曲率半径为r。

在同样的外形尺寸条件下，楔块数大致是滚柱个数的3倍至4倍，故承载能力大大提高。

当ω₄＞ω₅楔块被楔紧，离合器自动结合，内、外环以ω₄整体旋转。ω₄＜ω₅楔块被放松、离合器自动呈分离状态。

汽车正常行驶时，发动机经离合器1、变速器输出轴3带动内环4，再通过被楔紧的楔块带动外环5、万向传动轴8、主传动9、差速器10、半轴11、车轮驱动汽车行驶，此时单向离合器处于自动结合状态。当驾驶员松开油门踏板，发动机转速下降，内环4转速ω₄随之下降，汽车在惯性作用下继续行驶，车轮继续转动带动汽车传动系各部件和外环5，使ω₄＜ω₅，单向离合器呈分离状态，此时汽车作惯性滑行。

此时如实施换档，因与被动齿轮相连接的转动惯量大大减少，此时不必分离离合器也能轻便换档。换上档后，只要踏下油门踏板，汽车即可以新的排档行驶。这样就减轻了驾驶员的劳动强度，缩短了换档时动力中断时间，提高了汽车的平均行驶速度。汽车的离合器仅用于汽车的起车。换档不用离合器必然会较好的延长离合器的使用寿命。

本实用新型取得了以下的积极效果：

1.单向离合器承载能力有很大提高，在外形尺寸受限制条件下能满足重型汽车传递大扭矩的需要。

2.内、外环的工作表面均为圆柱形，加工工艺性好，成本低。

3.楔紧性能及解脱性能均优于滚柱式单向离合器。

4.具有自动补油润滑装置，保证了拨叉与内齿套间的润滑要求。

本实用新型的目的是这样实现的：

图4为楔块式单向离合器的结构图。

图4中内环4左端的花键孔与变速器输出轴3相连，内环与其齿圈制成整体，螺母13和弹性垫圈27将内环固定在输出轴3上。外环5左端有齿圈、其齿形、齿数与内环4上的齿圈相同，外环右端与万向节十字轴25相连。内、外环之间装有滚动轴承14，其左侧装有弹性卡环28，14的右侧装有紧固螺母15，其外侧装有弹性卡环16。在内、外环间装有多个楔块6，楔块两侧装有螺旋弹簧12。每相邻两组楔块间装有一个短滚柱11，使内、外环之间增加一个径向支承。在外环5的齿圈上套有内齿套7，其中部制有一环状凹槽供拨叉拨动。当驾驶员操纵手柄移动拨叉，带动内齿套7向左移动，就使内、外环的两个齿圈联锁在一起。外环中部设有直通式压注油杯21用以注入润滑油脂。内齿套7右侧有两个钻孔，内装有钢球17、弹簧18和螺塞19，钢球17压在外环齿圈顶部的凹槽20内，用以确定内齿套7和外环5的相对位置，使它不受振动的影响，两个凹槽20间的间距即为内齿套7的移动行程，也等于拨叉的行程。内、外环间有档圈22、弹性卡环23和密封圈24。万向节十字轴25由螺栓26固定在外环5的右侧。

图5为联锁操纵机构，支架29通过螺栓30固定在变速器箱盖的螺栓孔上，支架上焊有短轴31，短轴上套有套筒32，它和拨叉33连成一体，套筒32正上方焊有带孔的圆柱34，孔内装有定位钢球35，弹簧36和螺塞37，定位钢球压在短轴31的凹槽内，拨叉33前、后往返移动的距离即为短轴上两个凹槽间的中心距。支架29上焊有防转轴38，它防止拨叉6和套筒绕短轴轴线旋转，而只允许套筒32前、后移动。销轴39焊在支架29上，杠杆40中部套装在轴41上，右端椭圆状长孔套在圆柱34上，左端则通过推杆42，转换臂43和手柄44相连，54为调整螺母。手柄44等装在底座45上，由4个螺栓46固定在驾驶室底板上。贮油罐47置于高处，由油管48向下引出到两位阀49，其开通、关闭两个位置由旋钮50操纵，49后有一节流小孔51，油经小孔51软管52流向拨叉上方的进油接头53，油最后自动流到拨叉33和内齿套7的凹槽内。

Claims (5)

1、一种半自动换档楔块式单向离合器，其特征在于：在汽车固定轴变速器后方加装一个联锁机构可操纵的、拨叉、内齿套处具有自动补油润滑装置的楔块式单向离合器。

2、如权利要求1所述的半自动换档楔块式单向离合器，其特征是：外环5的内圆柱表面和内环4的外圆柱表面间沿周向装有多个楔块6，楔块6两侧加装螺旋弹簧12，以保持各楔块的相对位置。

3、如权利要求1所述的半自动换档楔块式单向离合器，其特征是：为保证外环5和内环4有较高同轴精度，保证楔块正常工作，在内、外环间还装有间距相等的多个短滚柱11。

4、如权利要求1所述的半自动换档楔块式单向离合器，其特征是：带齿圈的内环4通过花键与汽车固定轴变速器输出轴相连，带齿圈的外环5与万向传动轴8相连，其齿圈，经常和内齿套7相啮合，两个齿圈其齿数、齿形相同，内齿套7可通过拨叉33由手柄44操纵向左、右移动以实施外环与内环联锁或分离。

5、如权利要求1所述的半自动换档楔块式单向离合器其特征是：贮油罐47装在高处，润滑油通过油管、两位阀、节流小孔、软管自动流到拨叉33和内齿套7的凹槽处，两位阀由旋钮操纵，以实现油路的接通和关闭。

Images