CN1118388C - 用于离合器分离装置的输入轴套筒 - Google Patents

Abstract

用在汽车中的离合器分离装置，包括一个保持架套筒、保持架、分离轴承和一个输入轴套筒。保持架有一个旋转轴及一个第一端部和第二端部。保持架设置在保持架套筒的第一端部。保持架适于接合杠杆和膜片弹簧夹中径向向内的一端。分离轴承设置在保持架套筒的第二端部。输入轴套筒径向设置在保持架套筒之内并具有第一端部和第二端部。输入轴套筒可滑动地装配在保持架套筒之内和输入轴之上。输入轴套筒有一个防转动元件和一个行程限块。输入轴套筒的一个表面为光滑的低摩擦损失面。

Description

用于离合器分离装置的输入轴套筒

本发明涉及用于手动变速装置中的离合器，特别涉及带有分离装置的拖拉式离合器，该分离装置具有一个轴向延伸的保持架套筒。

用在中型和重型卡车上的拖拉型摩擦式离合器通常具有一个设置在变速器输入轴上的保持架套筒。套筒与带有保持架的分离轴承相连。分离轴承外部与离合器分离连杆机构相连。保持架与离合器踏板相连，或与径向向内延伸的膜片弹簧夹相连。保持架、保持架套筒及分离轴承分别沿输入轴轴向设置以接合和释放离合器。

保持架、保持架套筒和分离轴承内座圈随压盘及离合器盖一起转动。分离轴承外座圈由于和离合器分离器相连，故而不相对于变速器壳转动。离合器分离器构成离合器操纵联杆系的一部分。离合器压盘和离合器盖可转动地固定到发动机飞轮上并与其作为一个整体同时转动。

离合器从动盘可转动地与变速器输入轴相连以保证同时转动。当离合器接合时，从动盘和输入轴以和发动机飞轮相同的速度转动。当离合器释放时，从动盘和输入轴与随发动机转动的离合器的一些部分脱离，以便允许输入轴和保持架套筒之间相对转动。保持架套筒和输入轴之间的差速是保持架套筒磨损的原因之一。通常在保持架套筒内设置减摩衬套，以助于减少输入轴和套筒之间接合所带来的影响。然而，切入输入轴的沟槽形成的边缘会损伤衬套。此外，客户日益增加的长期无保养运行期望也要求对保持架套筒和输入轴接触面作进一步的改进。

离合器制动器被用在重型和中型卡车上，用以使变速器输入轴及变速器中的齿轮减速，从而便于非同步手动变速器的换档。离合器制动器可滑移地设置在分离器轴承和变速器壳之间的输入轴上。通过离合器操纵杆系将分离轴承基座推至其极限位置，挤压位于分离轴承与变速器壳或可转动地固定在壳体上的部件之间的离合器制动器以接合离合器制动器。一种型式的离合器制动器可转动地固定到输入轴上，形成一个接合面。这种结构由于可以采用单片制动器，所以造价低廉。固定到轮毂上的摩擦元件用以提供接触表面。然而，这种制动器吸收了磨损摩擦元件的大量能量，需要经常维修。另一种型式的离合器制动器是一种限扭矩离合器制动器。限扭矩离合器制动器容许出现位于可转动地固定到输入轴上的第一部分和通过分离轴承与变速器壳轴向接合的第二部分之间的内部滑移。这种滑移降低了制动器吸收能量的频率，提高了制动器的寿命。但是由于这种限扭制动器包括了大量必须装配在一起的弹簧、轮毂部分及外壳等元件，所以比非滑移制动器价格昂贵。另外，为了维修限扭矩离合器制动器，必须将变速器与发动机分开。这是一种非常费时而昂贵的维修操作。

本发明披露了一种径向设置在输入轴和保持架套筒之间的输入轴套筒，可以有效地减少保持架套筒的磨损。

本发明也提供了一种改进的非滑移式离合器制动器。本发明还提供了一种改进的离合器制动器，便于在其安装位置维修而不用将变速器与发动机分开。

用于汽车中的离合器分离装置包括一个保持架套筒、保持架、分离轴承和一个输入轴套筒。保持架有一个旋转轴及第一端部和第二端部。保持架设置在保持架套筒的第一端部。保持架适于接合操纵杆和膜片弹簧夹中径向向内的一端。分离轴承设置在保持架套筒的第二端部。输入轴套筒径向设置在保持架套筒之内并具有第一端部和第二端部。输入轴套筒径向尺寸设置成可滑动地装配在保持架套筒之内和输入轴之上。输入轴套筒有一个径向向内延伸的防转动元件和一个径向向外延伸的行程限块。输入轴套筒朝向保持架套筒的表面为光滑的低摩擦损失面。输入轴套筒将输入轴和保持架套筒隔开。

汽车用离合器包括一个盖、压盘、弹簧和一个离合器分离装置。离合器盖有一个旋转轴。压盘连接到盖上以同时旋转并做有限的轴向移动。弹簧设置在盖和压盘之间，使压盘偏离盖。离合器分离装置与弹簧相连。离合器分离装置也包括一个保持架套筒，一个保持架，一个分离轴承和一个输入轴套筒。保持架套筒以旋转轴线为中心并具有第一端部和第二端部。保持架设置在保持架套筒的第一端部，与操纵杆和膜片弹簧夹中径向向内的一端连接。分离轴承设置在保持架套筒的第二端部。输入轴套筒径向设置在保持架套筒之内。输入轴套筒具有第一端部和第二端部。输入轴套筒径向尺寸设置成可滑动地装配在保持架套筒之内和输入轴之上。输入轴套筒有一个径向向内延伸的防转动元件和一个径向向外延伸的行程限块。输入轴套筒随输入轴旋转，并提供了一个光滑的保护保持架套筒的低摩擦损失表面。

汽车用离合器包括一个飞轮、盖、压盘、从动盘、弹簧和一个离合器分离装置。飞轮有一个旋转轴。盖固定到飞轮上。压盘连接到盖上以同时旋转并做有限的轴向移动。从动盘轴向设置在飞轮和压盘之间并通过一个花键座可转动地与输入轴相连。弹簧设置在盖和压盘之间，使压盘偏离盖。离合器分离装置与弹簧相连。离合器分离装置包括一个保持架套筒，一个保持架，一个分离轴承和一个输入轴套筒。保持架套筒以旋转轴线为中心并具有第一端部和第二端部。保持架设置在保持架套筒的第一端部，适于接合操纵杆和膜片弹簧夹中径向向内的一端。分离轴承设置在保持架套筒的第二端部。输入轴套筒径向设置在保持架套筒之内并具有第一端部和第二端部。输入轴套筒径向尺寸设置成可滑动地装配在保持架套筒之内和输入轴之上。输入轴套筒有一个径向向内延伸的防转动元件和一个径向向外延伸的行程限块。输入轴套筒随输入轴旋转，并提供了一个光滑的保护保持架套筒的低摩擦损失表面。

图1是传动系侧视图，包括位于相关车辆中的一个发动机，一个变速器和一根车轴。

图2是离合器装置剖面图。

图3是输入轴套筒端视图。

图4是图3所示的输入轴套筒沿箭头4方向的侧剖图。

图5是输入轴套筒第一种替换实施例的端视图。

图6是图5所示的输入轴套筒沿箭头6方向的侧剖图。

图7是输入轴套筒和离合器制动器的端视图。

图8是图7所示装置沿箭头8方向的侧剖图。

图9是输入轴套筒和离合器制动器毂装置的斜视图。

图10是离合器制动器摩擦部件的端面分解图。

图11是图10所示摩擦部件沿箭头11方向的侧视图。

图12是一个膜片离合器的剖视图。

摩擦式驱动或离合器10设置在发动机12和变速器14之间。车辆操纵者通过离合器杠杆15来释放或接合离合器10。

飞轮16可转动地连接到发动机曲轴上并与之作为一个整体一起转动。变速器14包括一个输入轴18。一从动盘20可滑动地设置在输入轴18上并与之作为一个整体一起转动。从动盘20轴向设置在飞轮16和压盘22之间。压盘22通过盖24可转动地连接到飞轮16上。使压盘22向飞轮16偏移的弹簧力挤压位于压盘22和飞轮16之间的从动盘20，使输入轴18和飞轮16及压盘22作为一个整体转动。

离合器盖24直接装在飞轮16上，将压盘22完全封闭。盖24可铸造或冲压成型。离合装置26可滑移地设置在输入轴18上。压簧28提供将压盘22偏向飞轮16及相连接的从动盘20的弹簧力。压簧28设置在分离装置26和盖24之间。

一些杠杆32，最好是六个，用来将弹簧力从分离装置26传递到压盘22上。每一根杠杆32都有一个与分离装置26相连的径向向内设置的端部或顶部，及一个与调整机构34相连的外端部。每一根杠杆32还有一个与压盘22后部环形台肩38接触的凸出部分36。一防转动带42可转动地将压盘22和盖24连接起来，同时容许压盘22相对于盖24作轴向相对运动。

从动盘20的轮毂44的内齿槽可滑移地设置在输入轴18的外齿槽45上。两侧设置带有摩擦元件48的盘46可转动地连接到轮毂44上。

分离装置26包括一个连接到保持架套筒54上的保持架52。保持架52有一些弹簧连接件，并被固定在保持架套筒54的第一端部56。第一端部56成渐扩锥形，可以防止保持架52从套筒54的第一端部56滑落。套筒54的第二端部58有一个设置在沟槽内的弹簧卡环60。分离轴承装置62安装在第二端部58并通过弹簧卡环60卡在其上。缓冲弹簧66轴向设置在邻接保持架52的反冲垫片68和分离轴承装置62内座圈之间。

用低摩擦损失材料如聚四氟乙烯(PTFE)所制成的一对衬套70固定在套筒54内部。

输入轴套筒72径向设置在入轴18和套筒54之间。套筒72的外径表面被制成可控的精密磨削面。对外径表面进行表面涂层或电镀可以进一步提高其低摩擦损失性能。套筒72有一个第一端部74和一个第二端部76。第一端部74有一些径向向内的可滑移地设置在输入轴键槽45间隙中的花键连接齿78。齿78和键槽45之间的连接可以防止套筒72相对于输入轴18旋转，而容许套筒72沿输入轴18作轴向位移。齿78的详图见图3和图4。虽然图2中表示的轴18，输入套筒72和保持架套筒54是线线接触，但其间可以有适当的径向间隙以便于作相对转动和轴向移动。

另一方面，如图5和图6所示，套筒72的第二端部76可以有横向设置的贯穿套筒72的缝隙79及与之对准的槽80，槽80设在套筒72的外周边，用来容纳设在其中的定位夹82。夹82有一对相对设置的端头84，端头84穿过缝隙79进入离合器制动器键槽86。端头84容许套筒72沿输入轴18轴向移动，而阻止其相对转动。另外，第二端部76可以设有一对径向向内延伸的齿，通过径向向内折弯第二端部76上形成的薄片与离合器制动器键槽86非转动连接。

如图2所示，离合器制动器88固定到第二端部76上。制动器88包括一个焊接到第二端部76的制动器毂90。套筒72没有齿78。而制动器毂90设有两个如图7和图8所示的连接齿94，用于与键槽86可滑动啮合。摩擦件92设置在毂两侧并用铆钉96固定。摩擦件92的厚度选择应足以保证制动器88在非保养期内正常工作。制动器88轴向设置在轴承62的非转动表面和固定到变速器壳14上的输入轴轴承防尘圈97之间。

离合器制动器88的另一实施例如图9-图11所示。毂100有四个径向向外延伸的突出部102。壳状摩擦件104被设成两半造型。如图所示，摩擦件104通过使其两半在突出部102上滑动并通过螺钉相连接而固定到毂100上。这使得在维修中不用将制动器88从输入轴18上移开就可以更换摩擦件104。这消除了将发动机12与变速器14分开以维修离合器变速器的必要。

套筒72不必与离合器分离器刚性连接。如图3和图4所示，套筒72可以设有一个开口环槽106和一个卡环108，以限制套筒72向从动盘20的轴向运动。惯用的限扭矩离合器制动器将被设置在套筒72和变速器14之间。

如图12所示，发明的分离装置也可用在膜片弹簧式离合器110中。盖112设在压盘114上。膜片弹簧116设置在盖112和压盘114之间，以使压盘114偏离盖112。分离装置118包括一个与径向向内设置的膜片弹簧夹121端部相连的保持架120。保持架120用开口环126固定到保持架套筒124的第一端部122上。套筒124有一个与其成整体的分离轴承130。同在盘簧型离合器中一样，输入轴套筒132径向设置在输入轴18和套筒124之间。离合器分离器134焊接在套筒132端部。

本发明以下述方式操纵。图2表示离合器10位于接合位置。在接合位置，从动盘20夹在压盘22和飞轮16之间，使输入轴18作为一个整体随飞轮16转动。当离合器10处于接合位置时，保持架52，保持架套筒54，输入轴套筒72和输入轴18之间根本没有相对转动。离合器制动器88随输入轴套筒72自由转动。齿78使输入轴套筒72和输入轴18作为一个整体转动。

在变速器14从第一档位换到第二档位之前，驾驶员踩下与杠杆15相连的踏板，杠杆15使分离轴承62向输入轴轴承防尘圈97作轴向移动。当对踏板的踩踏力足以克服弹簧28的弹簧力时，轴承62移动。保持架52随轴承62移动，倾斜杠杆32。当杠杆32倾斜时，突出部36离开飞轮16，使压盘22卸载。当压盘22卸载时，从动盘20及输入轴18就可以相对于飞轮16旋转。在输入轴18不再从动地连接到飞轮16上和变速器14仍挂档的范围之内，其转速是由车速和输入轴与从动轮之间的传动比两者控制的。当变速器换到空档时，输入轴18自转并由于变速器内的摩擦作用而减速。当挂档时，希望使变速器处于空挡时的输入轴转速减小，以降低或消除变速器换到新档时的碰撞。为使输入轴减速，在离合器刚一分离后，分离轴承62偏移，压缩位于非转动的分离轴承62外部和非转动的轴承防尘圈97之间的旋转的离合器制动器88。当制动器88减速时，套筒72，输入轴18及从动盘20随之减速。

当离合器10处于分离位置时，大部分时间内输入轴套筒72和保持架套筒54之间有相对转动。但是，由于设置在套筒72上的光滑的、低摩擦损失表面，所以套筒54内的衬套70几乎不会磨损。当驾驶员预计输入轴18已充分减速时，将变速器14换到新档，并松开离合器踏板以重新接合离合器10。

用于将套筒72和制动器88刚性接合的齿78可省去如图2所示的必要的沟槽86。但是，图3、图4所示的实施例，虽然设有齿78，但仍需要在输入轴上设置沟槽86。这是因为离合器制动器没有固定到套筒72上，所以离合器制动器上设有齿和沟槽86更好一些。

图5、图6所示的实施例要求沟槽86沿输入轴18设置以容纳端头84。端头84阻止套筒72相对于轴18转动。夹82不仅具有端头84，而且还作卡环使用以防套筒72超程。

如同图3、4的实施例一样，图5、6中的套筒72也将与一个单独的离合器分离器相结合。

除了齿94，而不是齿78是用来提供套筒72、制动器90与输入轴18之间的转动连接外，图7、8所示实施例基本上以和图2所示实施例相同的方式工作。

除了摩擦件和毂的连接方式不同之外，图9-11所示实施例的使用和工作方式，大体上与图7、8所示实施例相同。摩擦件104被分成两半并用螺钉连接在一起。螺钉可从变速器的一侧拆装，而不必要将变速器与发动机分开来更换摩擦件104。与摩擦件104上相应槽结合的突出部分用以阻止摩擦件104在毂100上转动。

图12所示实施例基本上以和图2所示实施例相同的方式工作。但是，保持架与径向向内设置的弹簧夹121端部而不是径向向内设置的杠杆端部相连。如同图7、8所示实施例，套筒132和离合器制动器134被焊接在一起。分离轴承130外座圈与杠杆15相连，不能转动。当分离轴承130被拉至与制动器134接合时，输入轴18转速降低。

为了使读者熟悉本发明的发明点，已在此处讨论了所披露的实施例。尽管已给出和披露了本发明的前述实施例，本领域的普通熟练技术人员在不偏离本发明下述权利要求的精神和范围内可作出各种改进、变动和替换。

Claims (14)

1.一种用在汽车中的离合器分离装置，包括：

一个具有旋转轴和第一端部、第二端部的保持架套筒；

一个设置在保持架套筒第一端部并适于与杠杆或膜片弹簧夹的径向向内端接合的保持架；

一个设置在保持架套筒第二端部的分离轴承；

一个径向设置在保持架套筒之内并具有第一端部和第二端部的输入轴套筒，其径向尺寸设置成可滑动地装配在保持架套筒之内和输入轴之上，输入轴套筒有一个径向向内延伸的防转动元件和一个径向向外延伸的行程限块，而且输入轴套筒有一个朝向保持架套筒的光滑的低摩擦损失表面以保护保持架套筒。

2.如权利要求1所述的离合器分离装置，其特征在于，行程限块由固定到保持架套筒端部的离合器制动器来确定。

3.如权利要求2所述的离合器分离装置，其特征在于，防转动元件由制动器确定。

4.如权利要求3所述的离合器分离装置，其特征在于，防转动元件由离合器制动器径向向内的至少一个齿来确定。

5.如权利要求2所述的离合器分离装置，其特征在于，离合器制动器包括一个固定到保持架套筒端部的毂部分和通过从安装位置可够着的可移动紧固件夹固到毂上的摩擦件。

6.如权利要求1所述的离合器分离装置，其特征在于，输入轴套筒有一对对中的狭缝，用于容纳设置在套筒外圈的径向向内延伸的夹的端部。

7.如权利要求1所述的离合器分离装置，其特征在于，防转动元件由输入轴套筒第一端部形成的径向向内的齿确定。

8.一种用在汽车中的离合器，包括：

一个具有旋转轴线的盖；

一个连接到盖上随同旋转并做有限轴向移动的压盘；

一个设置在盖和压盘之间，使压盘偏离盖的弹簧；

一个与弹簧相连的离合器分离装置，离合器分离装置包括：

一个以旋转轴线为中心并具有第一端部和第二端部的保持架套筒；

一个设置在保持架套筒第一端部的保持架，与杠杆和膜片弹簧夹中径向向内的一端连接；

一个设置在保持架套筒第二端部的分离轴承；

一个径向设置在保持架套筒之内并具有第一端部和第二端部的输入轴套筒，其径向尺寸设置成可滑动地装配在保持架套筒之内和输入轴之上，输入轴套筒有一个径向向内延伸的防转动元件和一个径向向外延伸的行程限块，其中输入轴套筒随输入轴旋转，并提供了一个光滑的保护保持架套筒的低摩擦损失表面。

9.如权利要求8所述的离合器，其特征在于，行程限块由固定到保持架套筒端部的离合器制动器来确定。

10.如权利要求9所述的离合器，其特征在于，防转动元件由离合器制动器确定。

11.如权利要求10所述的离合器，其特征在于，防转动元件由离合器制动器径向向内的至少一个齿来确定。

12.如权利要求9所述的离合器，其特征在于，离合器制动器包括一个固定到保持架套筒端部的毂部分和通过从安装位置可够着的可移动紧固件夹固到毂上的摩擦件。

13.如权利要求8所述的离合器，其特征在于，输入轴套筒有一对对中的狭缝，用于容纳设置在套筒外圈的径向向内延伸的夹的端部。

14.如权利要求8所述的离合器，其特征在于，防转动元件由输入轴套筒第一端部形成的径向向内的齿确定。

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