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CN106917834B - 一种自动离合器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种自动离合器的技术方案，即通过结构件使主动轴对活块产生轴向扭力的同时又对活块分解出一个径向推力使活块压紧在从动轮内壁上增大摩擦片与从动轮之间的摩擦力，从而实现发动机与变速箱的连接并实现较大扭矩的传递。

Description

一种自动离合器
技术领域
本发明涉及一种自动离合器，特别涉及通过离心力启动并通过主动轴施加径向力以增加其摩擦力的大扭矩离合器。
背景技术
现有摩擦式离合器在操作时需要频繁的松踩离合器踏板，操作不便；离心式离合器不需要松踩离合器踏板可以实现发动机与变速箱的通断，但是传递的扭力较小，不能在重载汽车和拖拉机等大扭矩机器上使用。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种自动离合器，该自动离合器由主动轴、驱动盘、轴承、活块、压簧、滚子、摩擦片、从动轮、从动轴构成；所述主动轴与发动机输出轴相连，驱动盘通过两侧的轴承支撑在主动轴上，驱动盘的一侧通过压盖与轴承外圈连接，压盖经螺栓安装在驱动盘端面上，驱动盘的另一侧通过其内孔与另一轴承的外圈连接，活块均布在驱动盘上并可沿驱动盘径向凹槽移动，驱动盘经径向凹槽两侧长孔内的压簧将活块的径向移动限制在一定的范围内，活块向外通过摩擦片与从动轮内壁相连，活块向内通过滚子与主动轴侧壁的凸起相连，从动轮经从动轴与变速箱相连；
所述主动轴侧壁上有四个凸起，凸起的两侧均为径向直壁且两侧径向直壁的高度不同，凸起的中间部分为圆弧面或者斜坡；所述驱动盘中心具有一阶梯孔，阶梯孔的较小孔为一不规则通孔，且通孔的最小直径大于主动轴的直径，驱动盘的一侧端面设有四个径向凹槽，在径向凹槽两侧设有长孔，另一侧端面为阶梯孔的较大圆孔；所述活块为T字形结构，内端为直杆，直杆两侧凸台放置在驱动盘径向凹槽两侧的长孔中，内端直杆通过滚子与驱动盘径向凹槽的侧壁接触，内端直杆的底部通过滚子与主动轴侧壁凸起接触，活块外端圆弧面上设有若干轴向直槽，摩擦片与活块相对面上也设有若干凸起，摩擦片安装在活块外端圆弧面上；所述压簧放置在驱动盘径向凹槽两侧的长孔内，并经活块内端直杆两侧凸台将活块压紧在驱动盘上；所述主动轴侧壁凸起、驱动盘径向凹槽、活块以及摩擦片的数量相同且为偶数个；
发动机启动后，主动轴通过侧壁凸起较低的径向直壁经活块推动驱动盘顺时针转动，当发动机转速上升到一定值时，活块在离心力的作用下克服压簧的压力沿驱动盘径向凹槽向外移动，并通过摩擦片与从动轮内壁接触，活块内端直杆的底部滚子经主动轴侧壁凸起的较低径向直壁滚动到圆弧面或者斜坡上，发动机与变速箱连接；由于活块通过离心力产生的对从动轮内壁的压力有限，活块与从动轮之间有一定的相对滑动，但由于主动轴通过侧壁凸起的圆弧面或者斜坡正在经滚子与活块接触，在接触点上，主动轴的扭力分解成一个径向推力和一个轴向扭力，所述主动轴分解出的径向推力推动活块与从动轮内壁逐步紧密结合，活块与从动轮之间的相对滑动逐渐减小到零，所述主动轴分解出的轴向扭力带动与活块紧密结合的从动轮轴向转动，主动轴通过活块向从动轮传递了最大扭矩和传动效率；当发动机转速下降到一定值时，主动轴通过侧壁凸起的圆弧面或者斜坡对活块的径向推力逐渐较小到零，活块在压簧的压力作用下向内移动，活块外端拉动摩擦片断开与从动轮的接触，发动机与变速箱脱开，同时，活块内端推动滚子从主动轴侧壁凸起的圆弧面或者斜坡滚动到侧壁凸起的较低径向直壁上。
本说明书详细介绍了本发明的比较重要的特征，为的是使这些技术特征的详细描述更好理解。下文还将描述形成附后权利要求主体内容的其它特征，本发明仅提供了一种技术方案，即通过结构件使主动轴对活块产生轴向扭力的同时又对活块分解出一个径向推力使活块压紧在从动轮内壁上增大摩擦片与从动轮之间的摩擦力，从而实现发动机与变速箱的连接并实现较大扭矩的传递，在其应用中不限于下文描述的结构和零部件细节，本发明也可通过其它方式和实施案例来实现。同时本发明所使用的措词和术语是用于描述的目的并不用于限制。同时，对本技术领域熟悉的人员应理解，本发明所披露的概念基础将可以被容易的用作设计其它可以实现本发明目的的结构、方法和系统的基础。因此，附后的权利要求被认为包括符合本发明精神和范围的所有等效机构。
本发明的有益效果是，该自动离合器依靠离心力的大小结合或断开，无需松踩离合器踏板，操作简便，降低驾驶员的劳动强度；该自动离合器通过主动轴向活块施加径向力使活块与从动轮紧密结合，减小主动轴与从动轮之间的相对滑动，可以传递较大的扭矩的同时减少燃油的消耗，具有较为广泛的使用范围；由于自动离合器的摩擦片在在活块的推动下做径向移动，摩擦片的磨损可以发挥到极限，充分利用了摩擦片有效价值，节约了资源消耗，因此该自动离合器具有较高的推广价值。
附图说明
图1为自动离合器旋转剖视图
图2为自动离合器断开（摩擦片与从动轮断开）状态下的端面剖视图
图3为自动离合器结合（摩擦片与从动轮结合）状态下的端面剖视图
图4为主动轴剖视图
图5为侧壁凸起中间为斜坡的主动轴剖视图
图1中，1.主动轴，2.驱动盘，3.活块，4.摩擦片，5.从动轮，6.从动轴，7.压盖，8.轴承，9.轴承，10.螺栓
图2、3中，1.主动轴，2.驱动盘，3.活块，4.摩擦片，5.从动轮，11.压簧，12.滚子
图4中，101.主动轴凸起较低径向直壁，102.主动轴圆弧面，103.主动轴凸起较高径向直壁
图5中，101.主动轴凸起较低径向直壁，104.主动轴斜坡，103.主动轴凸起较高径向直壁
以上图中相同的零件或者零件的相同功能部分（图4、5）使用相同的编号。
具体实施方式
主动轴1与发动机输出轴相连，驱动盘2通过两侧的轴承8、9支撑在主动轴1上，驱动盘2的一侧通过压盖7与轴承8外圈连接，压盖7经螺栓10安装在驱动盘2端面上，驱动盘2的另一侧通过其内孔与另一轴承9的外圈连接，活块3均布在驱动盘2上并可沿驱动盘2凹槽径向移动，驱动盘2经径向凹槽两侧长孔内的压簧11将活块3的径向移动限制在一定的范围内，活块3向外通过摩擦片4与从动轮5内壁相连，活块3向内通过滚子12与主动轴1侧壁的凸起相连，从动轮5经从动轴6与变速箱相连；
发动机启动后，主动轴1通过侧壁凸起较低的径向直壁101经活块3推动驱动盘2顺时针转动，当发动机转速上升到一定值时，活块3在离心力的作用下克服压簧11的压力沿驱动盘2径向凹槽向外移动，并通过摩擦片4与从动轮5内壁接触，活块3内端直杆的底部滚子12经主动轴1侧壁凸起的较低径向直壁101滚动到圆弧面102或者斜坡104上，发动机与变速箱连接；同时，由于主动轴1通过侧壁凸起的圆弧面102或者斜坡104经过滚子12与活块3接触，在接触点上主动轴1的扭力分解成一个径向推力和一个轴向扭力，所述主动轴分解出的径向力推动活块3与从动轮5内壁逐步紧密结合，所述主动轴1分解出的轴向扭力带动与活块3紧密结合的从动轮5轴向转动；当发动机转速低于变速箱转速时，即从动轮5相对于主动轴1逆时针转动时，活块3仍然在离心力作用下与从动轮5内壁接触，从动轮会带动活块3推动驱动盘2逆时针转动，驱动盘2通过内口径向斜坡与主动轴1侧壁凸起较高径向直壁103接触推动主动轴1带动发动机转动，发挥发动机的阻力作用；当发动机转速下降到一定值时，主动轴1通过侧壁凸起的圆弧面102或者斜坡104对活块3的径向推力逐渐较小到零，活块3在压簧11的压力作用下向内移动，活块3外端拉动摩擦片4断开与从动轮5的接触，发动机与变速箱脱开，同时，活块3内端推动滚子12从主动轴1侧壁凸起的圆弧面102或者斜坡104滚动到侧壁凸起的较低径向直壁101上。
虽然本说明书描述了本发明自动离合器的各种变形与改进形式，应该理解的是，本发明的各个形式的选择或者修改取决于不同的应用，本说明书所述的本发明的各个特征和形式都是利用了主动轴或者其延伸部件上的圆弧或者斜坡对活块产生轴向扭力的同时分解出一个径向推力这一原理增大了摩擦片与从动轮之间的压力和摩擦力，因此可以理解的是，虽然本说明书阐明了本发明的几个修改的形式，但可以在构造和零部件设置以及在所述设备中进行上述的以及其它的各种修改和组合而符合本发明附后权利要求及其等效内容定义的本发明的精神。

Claims (7)

1.一种自动离合器，该自动离合器由主动轴、驱动盘、轴承、活块、压簧、滚子、摩擦片、从动轮、从动轴构成，其特征是：所述主动轴与发动机输出轴相连，驱动盘通过两侧的轴承支撑在主动轴上，驱动盘的一侧通过压盖与轴承外圈连接，压盖经螺栓安装在驱动盘端面上，驱动盘的另一侧通过其内孔与另一轴承的外圈连接，活块均布在驱动盘上并可沿驱动盘径向凹槽移动，驱动盘经径向凹槽两侧长孔内的压簧将活块的径向移动限制在一定的范围内，活块向外通过摩擦片与从动轮内壁相连，活块向内通过滚子与主动轴侧壁的凸起相连，从动轮经从动轴与变速箱相连。
2.根据权利要求1所述的自动离合器，其特征是：主动轴侧壁上有四个凸起，凸起的两侧均为径向直壁且两侧径向直壁的高度不同，凸起的中间部分为圆弧面或者斜坡。
3.根据权利要求1所述的自动离合器，其特征是：所述驱动盘中心具有一阶梯孔，阶梯孔的较小孔为一不规则通孔，且通孔的最小直径大于主动轴的直径，驱动盘的一侧端面设有四个径向凹槽，在径向凹槽两侧设有长孔，另一侧端面为阶梯孔的较大圆孔。
4.根据权利要求1所述的自动离合器，其特征是：所述活块为T字形结构，内端为直杆，直杆两侧凸台放置在驱动盘径向凹槽两侧的长孔中，内端直杆通过滚子与驱动盘径向凹槽的侧壁接触，内端直杆的底部通过滚子与主动轴侧壁凸起接触，活块外端圆弧面上设有若干轴向直槽，摩擦片与活块相对面上也设有若干凸起，摩擦片安装在活块外端圆弧面上。
5.根据权利要求1所述的自动离合器，其特征是：压簧放置在驱动盘径向凹槽两侧的长孔内，并经活块内端直杆两侧凸台将活块压紧在驱动盘上。
6.根据权利要求1所述的自动离合器，其特征是：所述主动轴侧壁凸起、驱动盘径向凹槽、活块以及摩擦片的数量相同且为偶数个。
7.根据权利要求1所述的自动离合器，其特征是：发动机转速上升到一定值时，活块克服压簧压力带动摩擦片与从动轮内壁接触时，主动轴的扭力在其侧壁凸起圆弧面与活块接触点上分解成一个径向推力和一个轴向扭力，所述径向推力推动活块与从动轮内壁紧密结合，所述轴向扭力带动与活块紧密结合的从动轮轴向转动，主动轴通过活块向从动轮传递了最大扭矩和传动效率。
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