TW201432176A

TW201432176A - 浮設式徑向離心接合之離合器

Info

Publication number: TW201432176A
Application number: TW102104173A
Authority: TW
Inventors: zhe-wen Lian
Original assignee: Zeng yue hua
Priority date: 2013-02-04
Filing date: 2013-02-04
Publication date: 2014-08-16
Also published as: TWI485335B

Abstract

本發明係指一種浮設式徑向離心接合之離合器，該離合器係由一主殼座、一啟動單元、一傳動單元及離合單元所組成，其中之主殼座可被一驅動件同步作動，而主殼座中心具有一傳動軸，傳動軸頂端樞設有一連接一被動件之旋蓋，所述之離合單元係設於主殼座內部，該離合單元包含有至少二個環設於傳動軸外之弧形蹄片，蹄片下方分設有一與傳動單元連接之掣動底板及一受掣動底板作動之環底框，且該等蹄片與相鄰蹄片間勾掣有一可產生向內復位之彈性件，又該等蹄片中間分別形成有一長槽狀導壓槽，另該等蹄片可以徑向滑設於環底框上，而傳動單元係設於主殼座內之離合單元上方，該傳動單元具有一可同步帶動掣動底板之內殼座，其中內殼座並與前述旋蓋結合，可同步轉動，內殼座底面具有複數對應蹄片導壓槽之帶動桿，又啟動單元係設於傳動單元之內殼座內，該啟動單元具有一電磁件，又啟動單元於傳動軸與內殼座間設有一可令兩者選擇性接合之連動件，且該電磁件通磁時，可令傳動軸同步帶動內殼座，藉此，離合器能提供完整之徑向貼合，不致因初期摩擦面積小而造成振盪拖行之動力損耗，其不僅能提昇接合壓掣的速度及效果，也可減少摩擦片的磨耗，延長離合器的使用壽命。

Description

浮設式徑向離心接合之離合器

本發明隸屬一種利用離心力產生選擇性接合之離合技術，具體而言係指一種浮設式徑向離心接合之離合器，藉以能在接合初期即能完全貼合，以消弭振盪頻率及摩擦損耗。

按，現有一般機動車、沙灘車或其他動力產品常使用到利用離心力之離合器，該離合器係於一傳動板上等距樞設有三個蹄片，該等蹄片外緣並設置有一摩擦片，且各蹄片間並設置有一彈簧連接，而傳動板外套置有一轂體，且各蹄片摩擦片與轂體內面具有一對應之間隔。如此當驅動件【如引擎】作動傳動板高速旋轉時，可藉由離心力令傳動板上的蹄片以其樞點呈放射狀向外作動展開，使蹄片外緣之摩擦片可與轂體之內面貼合，以藉由貼合摩擦力帶動轂體產生對應之旋轉，進一步並連動被動件之動作。

前述習知離合器蹄片主要係以樞軸樞設於傳動板上，因此其在接合及加壓上，係令蹄片採懸臂旋擺方式進行，也就是說其係由一端以夾角方式逐步貼合，如此傳動板的轉速剛達到甩開蹄片之速度初期時，其貼合面積小、摩擦力也小，因此在接合初期容易產生振盪拖行的現象，而延滯加壓時間，造成動力傳輸的損耗，且當離合器的動力延遲現象過長，會使離合器上的每一摩擦片和轂體內面的摩擦接觸時間較長，而影響離合器的正常使用壽命。

另現有離合器係由傳動板帶著蹄片高速旋轉，因此其需要較大的驅動力，且由於負載較高，無形間需要加大其尺寸規格，一樣需要較大的能源消耗。

又現有離合器的接合時機係依蹄片的回復彈簧之離心力來決定，也就是說只要離心力產生，蹄片就會與轂體接合，係一種定值式的單一轉速的接合，而無法形成空檔，也無法提供可選擇接合的轉速，故無法滿足實際使用的需求。

換言之，現有離合器由於設計上係採直接帶動蹄片旋轉，再加上蹄片係樞設於傳動板上，讓蹄片的接合需由小面積逐步加大，使其產生較長的振盪托行，且必須施予較大的驅動力，也無法具有空檔及選擇接合轉速的功能，如何解決上述問題，係業界重要的課題之一。

緣是，本發明人乃針對前述現有離合器所面臨的問題深入探討，並藉由多年從事相關產業之研發經驗，積極尋求解決之道，經不斷努力的研究與試作，終於成功的開發出一種浮設式徑向離心接合之離合器。

因此，本發明之主要目的在於開發一種浮設式徑向離心接合之離合器，能提供完整之徑向貼合，快速且強化加壓，不致因初期摩擦面積小而造成振盪拖行之動力損耗，其不僅能提昇接合壓掣的速度及效果，也可減少摩擦片的損耗，延長離合器的使用壽命。

另，本發明之次要目的在於開發一種浮設式徑向離心接合之離合器，使其可形成空檔而無需關閉驅動源，以減少重新啟動之耗能，並可達成選擇接合轉速之設定。

又，本發明之再一目的在於開發一種浮設式徑向離心接合之離合器，使其不僅具有較小驅動力的特性，且能降低其尺寸規格與負載，可有效達到節能之目的。

基於此，本發明主要係透過下列的技術手段，來實現前述之目的及其功效，本發明浮設式徑向離心接合之離合器係由一主殼座、一啟動單元、一傳動單元及離合單元所組成，使一驅動件可利用該離合器選擇性帶動該作為被動件之傳動單元；其中：所述之主殼座係鎖掣於該驅動件上，該主殼座底面中心具有一向上凸伸之傳動軸；所述之離合單元係設於主殼座內部，該離合單元包含有至少二個等距環設於傳動軸外之弧形蹄片、一掣動底板及一環底框所構成，該等蹄片兩端分別具有可與相鄰蹄片相對疊接之一內接端部及一外接端部，且該等蹄片與相鄰蹄片間勾掣有一可產生向內復位之彈性件，再者該等蹄片外緣可選擇性完全緊貼於主殼座的內面，又該等蹄片中間分別形成有一上、下貫穿之長槽狀導壓槽，該等導壓槽的長軸係向旋轉方向延伸傾斜，另該等蹄片底面分別具有一可以徑向滑設於環底框之導桿，而該環底框內緣具有複數對應蹄片數量之凹弧槽，且該環底框於各凹弧槽一側分別具有一內凸擋部，再者掣動底板係樞設於傳動軸上，且掣動底板係置於前述環底框內部，又該掣動底板分別具有對應環底框凹弧槽之凸翼部，另該掣動底板可供前述之傳動單元連接；所述之傳動單元係設於主殼座內之離合單元上方，該傳動單元具有一可同時作為被動件之內殼座，內殼座底面具有複數對應蹄片導壓槽之帶動桿，該等帶動桿底端可分別連接於蹄片下方之掣動底板；所述之啟動單元係設於傳動單元之內殼座內，該啟動單元具有一設於前述旋蓋內之電磁件，又啟動單元於傳動軸與內殼座間設有一可令兩者選擇性接合之連動件，且該電磁件通磁時，可令傳動軸同步帶動內殼座。

藉此，透過前述技術手段的展現，本發明之效果在於離合器僅須較小之驅動力，在驅動時可降低其動力，不僅可減輕結構規格與負載，也可以減少能源的消耗。

本發明之進一步效果在於能提供離合器空檔之選擇，且能讓使用者在特定的預設轉速下進行接合，滿足使用者不同的啟動需求，以符合實際需要。

本發明之再一步效果在於離合器能提供直接強化加壓，無振盪拖行之動力損耗，提昇接合壓掣的速度及效果，延長離合器的使用壽命。

為使貴審查委員能進一步了解本發明的構成、特徵及其他目的，以下乃舉本發明之較佳實施例，並配合圖式詳細說明如後，同時讓熟悉該項技術領域者能夠具體實施。

(10)‧‧‧驅動件

(20)‧‧‧主殼座

(21)‧‧‧沉孔

(22)‧‧‧傳動軸

(23)‧‧‧嚙齒段

(26)‧‧‧旋蓋

(28)‧‧‧鎖固螺栓

(29)‧‧‧軸承

(30)‧‧‧啟動單元

(31)‧‧‧電磁件

(32)‧‧‧內壓合片

(320)‧‧‧內嚙齒緣

(33)‧‧‧外壓合片

(330)‧‧‧外嚙齒緣

(34)‧‧‧連動件

(40)‧‧‧傳動單元

(41)‧‧‧內殼座

(42)‧‧‧嚙齒面

(43)‧‧‧帶動桿

(50)‧‧‧離合單元

(51)‧‧‧蹄片

(511)‧‧‧內接端部

(512)‧‧‧外接端部

(513)‧‧‧前勾桿

(52)‧‧‧摩擦片

(53)‧‧‧容置溝槽

(531)‧‧‧內勾桿

(54)‧‧‧彈性件

(55)‧‧‧導壓槽

(56)‧‧‧導桿

(57)‧‧‧環底框

(570)‧‧‧凹弧槽

(571)‧‧‧內凸擋部

(572)‧‧‧徑向導槽

(58)‧‧‧掣動底板

(580)‧‧‧凸翼部

(581)‧‧‧凸承片

(582)‧‧‧插孔

第一圖係本發明浮設式徑向離心接合之離合器的立體分解圖，供說明各元件之態樣及其相對關係。

第二圖係本發明浮設式徑向離心接合之離合器局部的立體分解圖，供說明其中離合單元之態樣。

第三圖係本發明浮設式徑向離心接合之離合器接合前的側視剖面圖。

第四圖係本發明浮設式徑向離心接合之離合器接合前的俯視斷面圖。

第五圖係本發明浮設式徑向離心接合之離合器接合後的側視剖面圖。

第六圖係本發明浮設式徑向離心接合之離合器接合後緊壓前的俯視斷面圖。

第七圖係本發明浮設式徑向離心接合之離合器接合後啟動單元釋放時的側視剖面圖。

第八圖係本發明浮設式徑向離心接合之離合器接合緊壓後的俯視斷面圖。

本發明係一種浮設式徑向離心接合之離合器，隨附圖例示之本發明離合器的具體實施例及其構件中，所有關於前與後、左與右、頂部與底部、上部與下部、以及水平與垂直的參考，僅用於方便進行描述，並非限制本發明，亦非將其構件限制於任何位置或空間方向。圖式與說明書中所指定的尺寸，當可在不離開本發明之申請專利範圍內，根據本發明之具體實施例的設計與需求而進行變化。

而關於本發明浮設式徑向離心接合之離合器的構成，則係如第一、二及三圖所示，該離合器係由一主殼座(20)、一啟動單元(30)、一傳動單元(40)及離合單元(50)所組成，使一驅動件(10)可利用該離合器選擇性作動該傳動單元(40)；其中所述之主殼座(20)係呈開口向上之碗狀殼體，該主殼座(20)底面具有複數沉孔(21)，供利用對應之螺栓【圖中未示】將主殼座(20)鎖掣於該驅動件(10)上，使主殼座(20)可與驅動件(10)同步旋轉，又主殼座(20)底面中心具有一向上凸伸之傳動軸(22)，該傳動軸(22)上段具有一嚙齒段(23)，嚙齒段(23)可與啟動單元(30)連接，又主殼座(20)傳動軸(22)頂端具有一旋蓋(26)，該旋蓋(26)係利用一鎖固螺栓(28)限制於傳動軸(22)上，且傳動軸(22)與旋蓋(26)間設有一軸承(29)，令主殼座(20)傳動軸(22)可相對旋蓋(26)空轉；又所述之離合單元(50)係設於主殼座(20)內部，該離合單元(50)包含有至少二個等距環設之弧形蹄片(51)、一掣動底板(58)及一環底框(57)所構成，本發明以三個等距環設之蹄片(51)為主要實施例，該等蹄片(51)兩端分別具有可與相鄰蹄片(51)疊接之一內接端部(511)及一外接端部(512)，且該等蹄片(51)於內接端部(511)內緣具有一前勾桿(513)，又該等蹄片(51)於頂面中段具有一對應相鄰蹄片(51)前勾桿(513)之開口容置溝槽(53)，該等容置溝槽(53)內設有一內勾桿(531)，且該等蹄片(51)之前勾桿(513)與相對蹄片(51)之內勾桿(531)間勾掣有一彈性件(54)，使該等蹄片(51)向外展開之力量釋放後可利用該等彈性件(54)之回復預力復位，再者該等蹄片(51)外緣分別具有一摩擦片(52)，使該等蹄片(51)可利用摩擦片(52)完全緊貼於主殼座(20)的內面，又該等蹄片(51)於內接端部(511)與容置溝槽(53)間分別形成有一上、下貫穿之長槽狀導壓槽(55)，該等導壓槽(55)的長軸係向旋轉方向延伸傾斜，另該等蹄片(51)底面分別具有一可滑設於環底框(57)之導桿(56)，而該環底框(57)內緣具有複數對應蹄片(51)之凹弧槽(570)，且該環底框(57)於各凹弧槽(570)一側分別具有一內凸擋部(571)，環底框(57)之該等內凸擋部(571)分別具有一長軸線通過圓心之徑向導槽(572)，使蹄片(51)可利用導桿(56)滑設於環底框(57)徑向導槽(572)，令蹄片(51)可以徑向移動方式選擇性貼靠或遠離主殼座(20)內面，再者掣動底板(58)係利用珠碗組樞設於傳動軸(22)上，且掣動底板(58)係置於前述環底框(57)內部，又該掣動底板(58)分別具有對應環底框(57)凹弧槽(570)之凸翼部(580)，使掣動底板(58)能帶動環底框(57)，而該等凸翼部(580)外緣分別凸伸有一貼抵於環底框(57)底面之凸承片(581)，另該掣動底板(58)之凸翼部(580)上分別形成有一插孔(582)，供前述之傳動單元(40)連接；另所述之傳動單元(40)係設於主殼座(20)內之離合單元(50)上方，該傳動單元(40)具有一可作為被動件之內殼座(41)，其中內殼座(41)並與前述旋蓋(26)結合，使兩者可同步轉動，內殼座(41)底面具有複數對應前述蹄片(51)導壓槽(55)之帶動桿(43)，其中帶動桿(43)底端可分別插掣於蹄片(51)下方之掣動底板(58)對應插孔 (582)，使內殼座(41)可同步作動掣動底板(58)，又該內殼座(41)內面具有一嚙齒面(42)，供啟動單元(30)嚙合作動，並讓離合單元(50)之蹄片(51)可透過帶動桿(43)反向驅動該作為被動件之內殼座(41)；再者，所述之啟動單元(30)係設於傳動單元(40)之內殼座(41)內，該啟動單元(30)具有一設於前述旋蓋(26)內之電磁件(31)，又啟動單元(30)於傳動軸(22)與內殼座(41)間設有一可令兩者選擇性接合之連動件(34)，該連動件(34)係於前述傳動軸(22)嚙齒段(23)上設有複數交錯疊置之內壓合片(32)及外壓合片(33)，其中內壓合片(32)具有嚙合於傳動軸(22)嚙齒段(23)之內嚙齒緣(320)，而外壓合片(33)具有嚙合於前述內殼座(41)嚙齒面(42)之外嚙齒緣(330)，用以當電磁件(31)通磁時，可令複數內、外壓合片(32、33)相對緊壓貼合成一體，使傳動軸(22)可透過內、外壓合片(32、33)同步帶動內殼座(41)；藉此，組構成一可快速壓摯、具小驅動力、且能選擇接合轉速的浮設式徑向離心接合之離合器者。

透過前述的結構設計，本發明於實際運用時，則係如第一、三~八圖所示，在正常使用下啟動單元(30)未作動時，係如第三圖所示，該驅動件(10)啟動後可帶動主殼座(20)同步旋轉，由於此時啟動單元(30)的電磁件(31)未作動，因此其連動件(34)之內、外壓合片(32、33)呈分離狀，如此主殼座(20)之傳動軸(22)可帶動內壓合片(32)、但不會透過外壓合片(33)帶動傳動單元(40)之內殼座(41)，此時內殼座(41)帶動桿(43)係停留在該等蹄片(51)之導壓槽(55)同於旋轉方向的一端，而令離合單元(50)之蹄片(51)不致被傳動單元(40)之內殼座(41)帶動桿(43)所驅動【如第四圖所示】，使該等蹄片(51)與主殼座( 20)內面間呈間隔分離狀；而有驅動作為被動件之內殼座(41)需求時，係如第五圖所示，當驅動件(10)的轉速處於預設可令離合單元(50)之蹄片(51)產生離心力的轉速以上時，令啟動單元(30)之電磁件(31)導電通磁，此時可令啟動單元(30)之內、外壓合片(32、33)因磁吸作用而緊貼夾合形成一體狀，使主殼座(20)之傳動軸(22)可透過內、外壓合片(32、33)同步帶動傳動單元(40)之內殼座(41)高速旋轉；接著，如第六圖所示，在啟動單元(30)導電通磁的瞬間，傳動單元(40)之內殼座(41)於轉動後，可同時利用其帶動桿(43)驅動離合單元(50)之該等蹄片(51)高速旋轉產生離心力，此時主殼座(20)帶動離合單元(50)之該等蹄片(51)呈高速旋轉且轉速高於傳動單元(40)內殼座(41)之帶動桿(43)，使內殼座(41)的帶動桿(43)被迅速移至離合單元(50)該等蹄片(51)之導壓槽(55)另端，而令各蹄片(51)受壓而向外位移展開，且各蹄片(51)拘束於導壓槽(55)而沿著帶動桿(43)移動及導桿(56)受限於環底框(57)徑向導槽(572)作用下，使各蹄片(51)能以徑向移動方式靠向主殼座(20)之內面，並由各蹄片(51)之摩擦片(52)貼靠接合於主殼座(20)；且如第七圖所示，該啟動單元(30)之電磁件(31)在預設時間後斷電，避免內殼座(41)透過內、外壓合片(32、33)反向干涉傳動軸(22)；又如第八圖所示，由於此時啟動單元(30)之電磁件(31)已斷電消磁，故主殼座(20)傳動軸(22)與傳動單元(40)內殼座(41)間不再產生連動關係，然由於主殼座(20)乃屬高速旋轉，因此在該等蹄片(51)與主殼座(20)產生連動後，蹄片(51)可藉由離心力與主殼座(20)保持接觸，同時由於離合單元(50)之蹄片(51)轉速高於被作為被動件之傳動單元(40)內殼座(41)之帶動桿(43)，因此可持續帶動作為被動件之內殼座(41)，且進一步藉由導壓槽(55)、內接端部(511)及外接端部(512)行徑向壓掣該等蹄片(51)，使該等蹄片(51)徑向緊迫於主殼座(20)內面，以提升其動能傳輸的效果。

再者，當有停止驅動該作為被動件之內殼座(41)的需求時，則僅需令驅動件(10)減速至離合單元(50)之蹄片(51)無法產生離心力，即可令該等蹄片(51)受彈性件(54)之回復預力而逐步復位，使蹄片(51)之摩擦片(52)與主殼座(20)分離，如此即可停止驅動該內殼座(41)，而無需完全關閉驅動件(10)，以減少重新啟動之耗能，同時可供下一循環之接合準備。

經由前述的結構設計及使用說明，本發明之離合器蹄片(51)係在離心力產生時，以徑向移動方式令摩擦片(52)表面一次完全緊貼於主殼座(20)內面，其接觸面積及摩擦力遠大於習式者，故在接合初期即可完全接合，不會產生振盪拖行的現象，而縮短加壓時間，故不致造成動力傳輸的損耗，且由於離合器的動力延遲現象較短，也不會使離合器上的每一摩擦片(52)和主殼座(20)內面的摩擦接觸時間加長，因此可有效延長離合器的使用壽命。

另本發明之離合器係由啟動單元(30)透過傳動單元(40)帶動離合單元(50)之各蹄片(51)高速旋轉，其需要的驅動力較小，也因此可降低其尺寸規格與負載，不僅具有驅動力較小的特性，且能有效達到節能之目的。

又本發明之離合器在接合時，可在蹄片(51)的離心力以上任一轉速進行，形成一種可選擇轉速接合之設計，並可形成空檔，故能滿足實際使用的需求。

藉此，可以理解到本發明為一創意極佳之創作，除了有效解決習式者所面臨的問題，更大幅增進功效，且在相同的技術領域中未見相同或近似的產品創作或公開使用，同時具有功效的增進，故本發明已符合發明專利有關「新穎性」與「進步性」的要件，乃依法提出申請發明專利。