NO310252B1 - Clutch - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en clutch omfattende en første og en annen hoveddel som forløper innbyrdes koaksialt og er roterbare om en felles lengdeakse, og som er rotasjonsfast forbundet med en drivaksel resp. en dreven aksel. Den første hoveddel har et første og et annet parti som er anordnet på innbyrdes avstand i aksial retning, en trykkplate og en trykkfjær, og den annen hoveddel har en koblingsplate. Trykkplaten og koblingsplaten er aksialt bevegelig forbundet med drivakselen resp. den drevne aksel, og trykkfjæren har et anleggsområde som ligger an mot det annet parti, og et trykkområde hvormed den kan utøve en trykkraft mot trykkplaten og derved søke å bringe denne til friksjonsinngrep med koblingsplaten og samtidig koblingsplaten til friksjonsinngrep med det første parti. Clutchen omfatter videre en aktuatoranordning, som er omfattet av den første hoveddel og har minst ett aksialt bevegelig organ, som er innrettet til å bevege trykkfjærens trykkområde i retningen bort fra trykkplaten og herunder å redusere den trykkraft, som trykkfjæren utøver mot trykkplaten for å redusere friksjonsinngrepene.

Fra tidligere er det kjent clutcher hvor fjæren er en solfjær eller membranfjær som forløper fra det annet parti og til nær den drevne aksel. Aktuatoren kan være en hydraulikksylinderanordning som er anordnet inne i et clutchhus og ha en sylinder og et i denne anordnet sylindrisk stempel, hvorigjennom den drevne aksel kan forløpe aksialt. Stempelet kan bære et utløserlager, hvorigjennom den drevne aksel likeledes forløper, og via hvilket stempelet er forbundet med det radialt indre parti av solfjæren.

Alternativt kan aktuatoren være anordnet utenfor clutchhuset og være forbundet med et utløserlager via en mekanisme.

Selv om drivakselen og den drevne aksel nominelt skal forløpe koaksialt, blir i praksis dette bare oppnådd innenfor visse produksjonstoleranser. Under drift fås det derfor en innbyrdes bevegelse av de roterende bestanddeler av clutchens hoveddeler, noe som er uønsket idet det kan medføre en vibrasjon av clutchen, og denne vibrasjon kan forplante seg til det kjøretøy hvori clutchen er montert. Videre kan dette føre til at for stor slitasje av clutchens bestanddeler.

Da det parti av solfjæren som påvirker trykkplaten vanligvis befinner seg ved trykkplatens periferi, et radialt indre parti av solfjæren blir påvirket av aktuatoren, og det mellomliggende parti av solfjæren er elastisk bøyelig, særlig hvis dette mellomliggende parti omfatter radialt forløpende fingre, er den strekning som stempelet må bevege seg for frigjøring av clutchen, stor. Dermed vil også clutchens aksiale lengde være stor og clutchen være plasskrevende og tung.

Fra DE 4 208 906 og WO 9 100 440 er det kjent en clutch med en aktuatoranordning hovedsakelig som angitt i innledningen, hvor en hydraulikkaktuator omfatter en sylinder og et i denne anordnet stempel, hvorigjennom den drevne aksel forløper. Aktuatoren roterer imidlertid ikke sammen med drivakselen og dens bevegelige organ er ikke anordnet mellom trykkfj ærens trykkområde og trykkplaten, sett i aksial retning.

I DE 19 604 159 er det også vist en aktuatoranordning av den type som ikke roterer med drivakselen.

I GB 2 147 668 er det vist en clutch aktuator som påvirker et radialt indre parti av en solfjær.

Fra US 4 646 894 er det kjent en clutch som funksjonerer omvendt i forhold til en clutch av den type som er angitt i innledningen. Dersom denne clutch skal bli innkoblet, må trykkluft tilføres aktuatoren, noe som representerer en en risiko under bruk, idet en svikt i trykklufttilførselen kan bevirke en utilsiktet utkobling av clutchen.

Hensikten med oppfinnelsen er å skaffe en clutch som ikke er beheftet med de ovennevnte ulemper.

Det karakteristiske ved clutchen ifølge oppfinnelsen fremgår av de i kravene angitte, kjennetegnende trekk.

Oppfinnelsen vil i det følgende bli beskrevet nærmere under henvisning til tegningen, hvis eneste figur viser et skjematisk lengdesnitt gjennom en clutch ifølge oppfinnelsen, idet bare et parti på den ene side av en lengdeakse av clutchen er vist. Med retningsangivelsene "opp" og "venstre" skal det forstås retningene mot den bort fra leseren vendende resp. venstre kant av tegnings bladet.

Et svinghjul 1 som er forbundet med en drivaksel 2 av en motor (ikke vist), er anordnet i en første husdel 3 som er festet til motoren. Den første husdel 3 kan være løsbart forbundet med en annen husdel 4 ved hjelp av skruer (ikke vist), idet husdelene 3,4 ligger an mot hverandre ved et sted 5.

Et sylinderformet mellomstykke 6, hvis ene endeparti er fast forbundet med svinghjulet 1, forløper koaksialt med og bort fra dette. Et annet endeparti av mellomstykket 6 er fast forbundet med et clutchdeksel 7 som forløper radialt innad fra det mellomstykket 6.

Mellom svinghjulet 1 og clutchdekselet 7 er det anordnet en ringformet trykkplate 8 som er rotasjonsfast, men anordnet aksialt bevegelig i forhold til mellomstykket 6, idet det fra dette på i og for seg kjent måte kan omfatte ører (ikke vist) som forløper radialt innad og som bærer aksialt forløpende tapper (ikke vist) som er trædd inn i hull av trykkplaten 8, slik at denne kan gli på tappene.

Mellom trykkplaten 8 og svinghjulet 1 er det anordnet en sirkulær koblingsplate 9 som på hver side har friksjonslameller eller -belegg 10,11. Koblingsplaten 9 er ved sin radialt indre rand forbundet med et boss 12 med inn-vendige riller 13 som står i inngrep med utvendige riller 14 av en dreven aksel 15. Koblingsplaten 9 er således rotasjonsfast, men aksialt bevegelig forbundet med den drevne aksel 15. Den drevne aksel 15 er dreibart opplagret i drivakselen 2 via et lager 16.

Mot den side av clutchdekselets radialt indre rand 17 som vender mot svinghjulet 1, hviler det et radialt ytre randparti eller anleggsområde 20 av en tallerkenfjær 21. Tallerkenfjæren 21 har et radialt indre randparti eller trykkområde 22.

Mellomstykket 6 har et radialt innad ragende aktuatorbæreparti 23 som kan være tilnærmet skiveformet. Med jevne mellomrom langs en sirkel som er koaksial i forhold til akslenes lengdeakse, er det i fortykkede partier av

aktuatorbærepartiet 23 og mellom tallerkenfjæren og trykkplaten tildannet gjennomgående, aksiale boringer 24 med et første boringsparti 25 og et annet boringsparti 26 med en diameter, som er mindre enn diameteren av det første boringsparti 25.

I hver boring 24 er det anordnet et stempel 27, idet et midtparti 28 med stor diameter av stempelet 27 er tettende og glidbart anordnet i det første boringsparti 25. Hvert av de fortykkede partier danner således et hus eller en sylinder for stempelet 27. Fra den venstre side av stempelet 27 forløper det et stangparti 29 tettende ut gjennom det annet boringsparti 26 og mot trykkplaten 8. Fra den annen side av stempelet 27 rager det ut et stangparti 30 mot tallerkenfjæren 21. For å skaffe en tetning mellom stempelets midtparti 28 og boringspartiet 25 og mellom det venstre stangparti 29 og boringspartiet 26 er det anordnet egnede pakninger.

Den side av stempelet 27 som vender mot trykkplaten og den motstående sylindervegg avgrenser et sylinderrom 31. Ved tilførsel av et trykkfluid til sylinderrommet 31, kan stempelet 27 bli beveget mot høyre. Hver boring 24 med stempel 27 danner således en lineær jekk 46.

Fra hvert sylinderrom 31 forløper det i aktuatorbærepartiet 23 radialt innad en innløpskanal 32. Nær den drevne aksel 15 er aktuatorbærepartiet 23 avsluttet med et sylinderformet navparti 34 hvor innløpskanalen 32 har en radialt innad åpen munning 33. I hvert endeparti av navpartiet 34 er det innsatt et lager 35,36, hvori det i sin tur er innsatt og opplagret en forsyningssylinder eller -hylse 37.1 forsyningssylinderen 37 er det tildannet en kanal 39 hvis ene endeparti er utformet som et radialt utad åpent ringspor 38 som tettende kommuniserer med alle munningene 33 av innløpskanalene 32, og hvis annet endeparti er forsynt med en rørstuss 47. Nær rørstussen 47 er det til den annen husdel 4 festet et gaffelformet styrestykke 40, som har et aksialt forløpende spor 41, hvis sider støtter rørstussen i omkretsretningen i forhold til akslenes lengdeakse.

Fra stussen 47 forløper det radialt utad et rør eller slange 42 gjennom en åpning 43 som er avgrenset av mot hverandre vendende, U- formede utsparinger i husdelene 3,4 ved det sted hvor disse ligger an mot hverandre. Derved kan slangen bli fjernet fra husdelene uten å bli trædd gjennom et hull i en av disse. Slangen 42 er forbundet med en hovedsylinder som kan bli betjent av en operatør via en clutchpedal.

Jekkene 46, innløpskanalene 32, forsyningssylinderen 37 og slangen 42 danner sammen en aktuatoranordning 44 til operasjon av clutchen ved hjelp av et trykkfluid.

Svinghjulet 1, mellomstykket 6, clutchdekselet 7, fjæren 21, trykkplaten 8 og aktuatoranordningen 44 danner en første hoveddel 45 av clutchen.

Koblingsplaten 9 og bosset 12 danner en annen hoveddel av clutchen.

Under rotasjon av svinghjulet 1 sørger styrestykket 40 for at forsyningssylinderen 37 forblir stasjonær.

Clutchen ifølge oppfinnelsen funksjonerer som følger.

Når clutchpedalen ikke blir betjent, er trykket på hydraulikkvæsken i sylinderen 31, innløpskanalen 32, forsyningssylinderen 37 og slangen 42 lite. Den kraft som da utøves av tallerkenfjæren 21 kan bli overført til trykkplaten 8 via stempelet 27, slik at koblingsplaten 9 blir presset mot svinghjulet 1. Derved blir det koblingsplaten 9 fastholdt mellom svinghjulet 1 og trykkplaten 8, slik at et dreiemoment kan bli overført fra drivakselen 2 til den drevne aksel 15.

Når clutchpedalen blir betjent, blir trykket på hydraulikkvæsken øket. Derved blir det mot den venstre side av hvert stempel 27 utøvet en kraft som søker på bevege stempelet 27 mot høyre. Det høyre stangparti 30 utøver da en kraft mot det radialt indre randparti eller trykkområde 22 av tallerkenfjæren 21 og beveger dette mot høyre inntil det venstre stangparti 29 av stempelet ikke lenger ligger an mot trykkplaten 8. Koblingsplaten 9 er da ikke lenger fastklemt, og det blir ikke overført noe dreiemoment fra drivakselen 2 til den drevne aksel 15.

Ved clutchen ifølge oppfinnelsen kan stemplenes slag være lite fordi fjærkraften blir overført til trykkplaten 8 direkte via stemplene. Derved kan clutchen være kort og lite plasskrevende.

Ved en adskillelse av en girkasse fra clutchen, blir girkassen løsnet fra motoren hvoretter den drevne aksel 15 kan bli trukket ut av lageret 16 og bosset 12. Ingen bestanddeler av clutchen behøver å bli frakoblet, herunder ingen bestanddeler av aktuatoranordningen 44, idet denne er forbundet med den første hoveddel. Dette er en vesentlig forenkling i forhold til den kjente teknikk. Det består således ingen risiko for at bestanddeler skal bli fastkilt og en demontering således vanskeliggjort.

Dersom den annen husdel 4 skal bli fjernet fra den første husdel 3, blir den annen husdel 4 først løsnet fra den første husdel 3 og deretter trukket mot høyre. Herunder skaffer slangen 42 den nødvendige bevegelsesmulighet for den annen husdel 4 i forhold til den første husdel 3, samtidig som rørstussen 47 kan bli beveget ut av det gaffelformede spor 41 i styrestykket 40. Deretter kan slangen 42 bli løsnet fra rørstussen 47.

Det vil forstås at det i stedet for den viste hydraulikk-aktuatoranordning 44 kan være anordnet en elektrisk aktuatoranordning med en rekke elektriske jekker i stedet for hydraulikkjekkene 46. Statoren av hver elektriske jekk danner da et hus for jekkens bevegelige bestanddel. I stedet for hydraulikkledninger og -kanaler kan det da være anordnet elektriske ledninger, og i stedet for navpartiet 34, lagrene 35,36 og forsyningssylinderen 3 7 som danner en fluidsvivel, kan det være anordnet elektriske sleperinger og børster.

Videre vil det forstås at det i stedet for den eneste tallerkenfjær 21, kan være anordnet en rekke tallerkenfjærer som er stablet på hverandre, dvs. anordnet på rekke. Derved kan det fås en større fjærvei. Derved kan nye, tykke friksjonsbelegg av koblingsplaten 9 bli slitt meget før fjærkraften avtar vesentlig.

Claims (7)

1. Clutch omfattende en første (45) og en annen (9,12) hoveddel som forløper innbyrdes koaksialt og er roterbare om en felles lengdeakse, og som er rotasjonsfast forbundet med en drivaksel (2) resp. en dreven aksel (15), hvor den første hoveddel (45) har et første og et annet parti (1 resp. 7) som er anordnet på innbyrdes avstand i aksial retning, en trykkplate (8) og en trykkfj ær (21), og den annen hoveddel har en koblingsplate (9), idet trykkplaten (8) og koblingsplaten (9) er aksialt bevegelig forbundet med drivakselen (2) resp. den drevne aksel (15), og trykkfjæren (21) har et anleggsområde (20) som ligger an mot det annet parti (7), og et trykkområde (22) hvormed den kan utøve en trykkraft mot trykkplaten (8) og derved søke å bringe denne til friksjonsinngrep med koblingsplaten (9) og samtidig koblingsplaten (9) til friksjonsinngrep med det første parti (1), og clutchen videre omfatter en aktuatoranordning (44), som er omfattet av den første hoveddel (45) og har minst ett aksialt bevegelig organ (27), som er innrettet til å bevege trykkfjærens (21) trykkområde (22) i retningen bort fra trykkplaten (8) og herunder å redusere den trykkraft som trykkfjæren (21) utøver mot trykkplaten (8) for å redusere friksjonsinngrepene, karakterisert ved at det bevegelige organ (27) er anordnet mellom trykkfjærens (21) trykkområde (22) og trykkplaten (8), sett i aksialretningen, og dermed er innrettet til å overføre trykkraften til trykkplaten (8).

2. Clutch ifølge krav 1, karakterisert ved at aktuatoranordningen (44) omfatter minst én jekk (24,27) med et hus som er fast forbundet med det annet parti (7), og hvori organet (27) er aksialt bevegelig, idet organet (27) har en første ende (29) som er innrettet til å ligge an mot trykkfjæren (21) og en annen ende som er innrettet til å ligge an mot trykkplaten (8).

3. Clutch ifølge krav 2, karakterisert ved at jekken er en hydraulikkaktuator hvis sylinder danner huset, og hvis stempel (27) danner organet.

4. Clutch ifølge krav 3, karakterisert ved at den omfatter en svivel (34,37) til overføring av et hydraulikkfluid mellom en hydraulikkledning (42) som er fast forbundet med et clutchhus (3,4) hvori clutchen er anordnet, og en hydraulikkledning som er fast forbundet med den første hoveddel (45).

5. Clutch ifølge krav 2, karakterisert ved at aktuatoranordningen er en elektrisk jekk, hvis stator danner huset, og hvis bevegelige bestanddel danner organet.

6. Clutch ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at aktuatoranordningen (44) omfatter en rekke jekker (24,27) som er anordnet jevnt fordelt langs en sirkel som er konsentrisk med den første hoveddel (45).

7. Clutch ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at trykkfjæren (21) er dannet av minst én tallerkenfjær, hvis rundtgående randpartier (20,22) er innrettet til anlegg mot det annet parti (7) resp. organet (27).