專利名稱:自施力的離合器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種用于聯(lián)接可轉(zhuǎn)動的部件或軸的自施力的離合器。
背景技術(shù):
在間歇驅(qū)動的領(lǐng)域中,連續(xù)可變傳輸(CVT)的超越離合器如斜撐離合器等常用于結(jié)合受一共同輸入驅(qū)動的多重CVT級的輸出。在CVT中使用任何種類的單向離合器的主要缺點(diǎn)是該傳輸機(jī)不能進(jìn)行發(fā)動機(jī)的制動(通過CVT沿兩個方向傳輸動力)。此種機(jī)器典型例子是在US6425301和WO 82/02233的說明書中描述的機(jī)器。
發(fā)明概要按照本發(fā)明的一種自施力的摩擦離合器包括一根可圍繞其軸線轉(zhuǎn)動的軸、一個同心地固定在該軸上的離合器盤、用于使該盤和該盤附近的結(jié)構(gòu)上分離和嚙合的嚙合機(jī)構(gòu)、一個用于使該嚙合機(jī)構(gòu)在其操作的分離位置和嚙合位置之間移動的操作器,其中該盤嚙合機(jī)構(gòu)是一種包括一楔狀部件和一斜面構(gòu)造的楔入裝置,該楔狀部件的一個表面支撐在該盤的第一表面上,而其楔入角沿該盤的轉(zhuǎn)動方向減小,該斜面構(gòu)造固定在該結(jié)構(gòu)上,其上該楔狀部件的與其盤表面對置的第二表面可由該驅(qū)動器沿盤的轉(zhuǎn)動方向而在其盤上的支撐位置和一第二位置之間移動,在該第二位置中,在該盤轉(zhuǎn)動期間,該盤通過楔入作用而鎖緊在該結(jié)構(gòu)上,而由該楔狀部件施加到盤上的鎖緊力顯著地大于該盤相對于該結(jié)構(gòu)靜止時將該楔狀部件移動到其鎖緊位置上時所需的驅(qū)動器力。
該楔入裝置可以包括一個固定在該結(jié)構(gòu)上的反作用構(gòu)件,在楔狀部件的分離位置中,該反作用構(gòu)件支撐在盤的與該楔狀部件對置的第二表面上,而且該構(gòu)件與楔狀部件一起將盤鎖緊地夾在它們之間的楔狀部件的盤鎖緊位置中。該盤上楔狀部件的第一表面的摩擦系數(shù)可以大于斜面構(gòu)件上的其第二表面,使得對該斜面上的楔狀部件的移動的較小的摩擦阻力將放大該楔狀部件的楔入效果。
該離合器可以預(yù)期用于將一根可以轉(zhuǎn)動的第二軸與盤軸沿軸向?qū)R地聯(lián)接在該盤軸上,其中該結(jié)構(gòu)為一座體,座體中該盤可以轉(zhuǎn)動,該第二軸固定在座位上并從座體凸出,該驅(qū)動器是一銷,該銷可以沿其軸向通過一個沿垂直于該楔狀部件的移動方向的方向的座件壁而移動,并在座體中的其端部上包括一個有一支承在楔狀部件的傾斜端面上的構(gòu)件的頭部和用于移動該銷的機(jī)構(gòu),以便在使用中使其頭部的構(gòu)件沿該盤的轉(zhuǎn)動方向而移動該楔狀部件。
該離合器最好包括至少兩個楔狀裝置及其驅(qū)動器,它們在盤上的與其轉(zhuǎn)動軸線同軸的一條路徑上彼此等距離地隔開。
該或每個盤嚙合機(jī)構(gòu)可以包括兩個楔狀部件裝置,它們背靠背地設(shè)置在座體內(nèi),使楔狀部件的楔入角沿盤上一共用轉(zhuǎn)動路徑上的相反方向而面對,該驅(qū)動器銷頭部包括兩個對置地面向的構(gòu)件,它們每個支承在該對楔狀部件的一個楔狀部件的傾斜端面上,使得在該銷由其移動機(jī)構(gòu)驅(qū)動時,每對楔狀部件的楔狀部件之一將沿第一轉(zhuǎn)動方向鎖緊該盤,而另一楔狀部件將沿相反的轉(zhuǎn)動方向鎖緊該盤。
該或每個銷頭部構(gòu)件可以是一個平坦表面,該表面與支承它的楔狀部件的端部表面嚙合并與其角度互補(bǔ)。
在某些用途中,該離合器包括用于在使用中沿盤的轉(zhuǎn)動方向的相反方向偏壓每個楔狀部件的機(jī)構(gòu)。
在銷頭部的構(gòu)件和支承它的楔狀部件的端部表面之間的表面之一可以方便地用一種摩擦系數(shù)小的材料貼面。此外,在每個楔狀部件和其斜面構(gòu)件之間的接觸面之一可以用一種摩擦系數(shù)小的材料貼面。
該座體中的離合器部件的摩擦接觸面可以在座體內(nèi)的一種拖拉流體中操作。
在本發(fā)明的一種形式中,該驅(qū)動器銷移動機(jī)構(gòu)可以是一個電磁體。在另一形式中,該驅(qū)動器銷移動機(jī)構(gòu)可以是一種液壓活塞和汽缸裝置。
該離合器可以包括一個其中心在離合器軸線上的驅(qū)動環(huán),該環(huán)的第一表面支承在離合器座體外表面上的每個驅(qū)動器銷的自由端部上,而且該第一表面可以滑動地安置在離合器座體附近的固定結(jié)構(gòu)中并阻止轉(zhuǎn)動,而該銷移動機(jī)構(gòu)適合于將該環(huán)移向和移離離合器座體。每個驅(qū)動銷可以用彈簧偏壓在該驅(qū)動環(huán)上。
該離合器可以用作恒速傳輸機(jī)中的角速度提取裝置,而該驅(qū)動環(huán)的第二表面包括至少一個向外凸出的凸輪構(gòu)件。該離合器可以包括一個驅(qū)動器裝置,該驅(qū)動器包括一個可在第二軸上轉(zhuǎn)動的傳動輪和至少一個構(gòu)件,該構(gòu)件從該輪沿其軸向凸出,并緊靠在驅(qū)動環(huán)的第二表面上和凸輪隨動。
該傳動輪可以是一個在使用中受齒輪驅(qū)動的齒輪?;蛘?,該傳動輪可以是一個適合于受皮帶傳動的皮帶輪。
在本發(fā)明的又一形式中,該離合器可以用作汽車的盤式制動器,其中固定離合器盤的軸是汽車的可轉(zhuǎn)動的輪軸,該結(jié)構(gòu)為U形座體,該座體在使用中附接于盤附近的固定結(jié)構(gòu)上,其中安置該楔狀裝置,而楔狀部件和反作用構(gòu)件用作制動墊,而嚙合機(jī)構(gòu)方便地是一活塞和汽缸裝置。
附圖簡述現(xiàn)在參照附圖僅作為例子來描述本發(fā)明的兩個實(shí)施例,圖中
圖1是本發(fā)明的一種CVT自施力離合器及其驅(qū)動裝置的側(cè)剖視圖;圖2是圖1的離合器一側(cè)的上視分解軸側(cè)圖;圖3是圖2中圖示的離合器部件的一側(cè)的下視分解軸側(cè)圖;圖4是圖1的離合器座體的一個部件的一側(cè)的上視軸側(cè)圖;圖5是圖1的離合器驅(qū)動裝置中使用的凸輪板裝置的一側(cè)的上視軸側(cè)圖;圖6是本發(fā)明的離合器用作盤式制動器時的側(cè)剖視圖;以及圖7是本發(fā)明的離合器部件之間從其推導(dǎo)出數(shù)學(xué)模型的力和摩擦系數(shù)的圖。
示范實(shí)施例詳述圖1、2、3中示出本發(fā)明的離合器10,包括座體12、離合器盤14和三個驅(qū)動裝置16。
離合器座體12包括兩個盤狀部件18和20,它們用螺栓22可分離地連接在一起,如圖1中所示。
座體部件20與管狀輸入軸24成一體,而離合器盤14固定在管狀輸出軸26上。這兩個軸支承在針狀軸承上(如圖1中所示),并與支承軸28同心而可以在軸28上自由轉(zhuǎn)動。
三個驅(qū)動裝置16圍繞軸24和26安置成互相間隔120度。如圖2、3、4中最清楚地示出的,每個驅(qū)動裝置16包括一對對置地導(dǎo)向的楔狀部件30和32、一個驅(qū)動銷34、安置在座體部件20內(nèi)的直接對置的斜面構(gòu)件36和38、以及安置在主體部件18中而與其成一體的一對盤力反作用部件40和42。在本發(fā)明的該實(shí)施例中,如圖1和2中所示,楔狀部件30和32的形狀做成在其面向離合器盤14的表面上包括兩個平行地隔開的向外凸出的負(fù)載支承構(gòu)件,它們在裝配好的離合器中與盤14的對置側(cè)面上的反作用力部件40和42上的相似的構(gòu)件對齊(如圖1中所示)。與承載向外凸出的負(fù)載支承構(gòu)件的表面對置的楔狀部件表面包括另兩個負(fù)載支承構(gòu)件,它們由一個向外凸出的鍵互相隔開,該鍵可以滑動地安置在斜面構(gòu)件36和38的負(fù)載支承構(gòu)件之間。
每個驅(qū)動裝置16的驅(qū)動銷34向著一端刻有螺紋而其另一端上承載一楔狀頭部44,后者支承在與楔狀部件30和32的互補(bǔ)的有角度的端面上,如圖7中所示。驅(qū)動器頭部44的楔入斜面和/或楔狀部件30和32的傾斜端面可以用聚四氟乙烯之類摩擦系數(shù)小的材料貼面。同樣,楔狀部件30和32與斜面構(gòu)件36和38之間的界面中的至少一個表面可以用摩擦系數(shù)小的材料貼面。
離合器的各主動部件通過夾在座體12的部件18和20之間而保持在一起,使楔狀部件30和32的上表面(圖2和3)支承在離合器盤14的下表面上。驅(qū)動銷用座體外側(cè)面上的彈簧48張緊地保持在支承于銷頭部44的錐面上的楔狀部件30和32的傾斜端面與銷34上的螺母46之間,彈簧48作用在座體部件20的外表面與螺母46之間。
重要的是,驅(qū)動裝置16的楔狀部件30和32要盡可能緊密地安置在離合器座體12中,以便在離合器盤14上的圓形同心路徑上與該同心路徑對準(zhǔn)。
彈簧46的張力使驅(qū)動銷頭部44將楔狀部件30和32與反作用部件40和42保持成與離合器板14夾緊地接觸,使得該離合器與聯(lián)軸轉(zhuǎn)動的軸24和26正常地嚙合。
為了從座體12分離離合器板14并從而允許軸24和46獨(dú)立地轉(zhuǎn)動,在離合器座體中同時向前移動驅(qū)動銷的暴露端部,以便在楔狀部件上釋放頭部44的壓力,并因此使楔狀部件30和32在斜面構(gòu)件36和38上向下做增量運(yùn)動,從而在離合器盤14上釋放其夾緊力。
驅(qū)動銷可以通過任何合適的機(jī)構(gòu)如電磁鐵、液壓活塞和汽缸裝置等而受驅(qū)動。圖1用凸輪操作驅(qū)動器,但是離合器10的裝置特別適合于從一臺CVT機(jī)內(nèi)的角速度輪廓發(fā)生器中取出角速度分量,以代替該傳輸機(jī)中利用的同步提取裝置26,該CVT機(jī)例如是在我們的共同候?qū)彽膶@f明書No.PCT/ZA02/00137和出版物No.WO 03/056212中公開的那種,它們的描述參考合并于此。
圖1的凸輪操作的驅(qū)動裝置包括一個凸輪環(huán)50和一個驅(qū)動器單元52。
如圖5中所示,凸輪環(huán)50為一環(huán)狀盤54,它包括兩個向后面對的沿徑向?qū)χ玫耐馆喭共?6和周邊的沿徑向伸出的鍵結(jié)構(gòu)58,它們被可以滑動地嚙合且保持在圍繞環(huán)50的固定構(gòu)件(未示出)中以防止轉(zhuǎn)動。環(huán)50的前表面支承一固定的止推軸承60,離合器驅(qū)動銷34的外端部受彈簧48偏壓而對著止推軸承60。
環(huán)50上的凸輪凸部56的數(shù)目、長度和位置取決于被使用的特定CVT機(jī)中裝置的角速度提取要求。圖5中的凸輪凸部56是放大的,實(shí)際上在該區(qū)域中其高出環(huán)50的后表面的平臺高度可能僅1mm或更小。
如圖中所示,該驅(qū)動器單元包括一個傳動輪62和一個止推軸承66,傳動輪62軸頸式支承在軸承64上的管狀軸24上以便轉(zhuǎn)動,而止推軸承66附接在板68上,板68固定在軸24上而與軸24一起轉(zhuǎn)動,軸承66支撐在輪62的腹板70上。該輪的驅(qū)動面72承載齒輪齒或肋板構(gòu)件,使該輪能夠齒輪驅(qū)動或可彎曲的皮帶驅(qū)動。
輪62還包括兩個向前突出的沿徑向?qū)χ玫囊粚ν苟?,每個凸耳承載一滾柱74,當(dāng)輪62由于不論什么驅(qū)動而轉(zhuǎn)動時,滾柱74面對著凸輪環(huán)50的后表面及其凸部56而支承它們。圖1中僅示出一個滾柱74,但在圖5中用虛線示出兩個。滾柱74支承在凸輪環(huán)50上的壓力產(chǎn)生一個對抗輪62的反作用力,輪62受到止推軸承66的反作用對抗。
圖6中示出本發(fā)明的離合器的第二實(shí)施例,其中該離合器被用作汽車車輪盤制動器等。圖6中離合器部件的標(biāo)號與前面實(shí)施例中的同一部件的標(biāo)號相同。圖示的離合器制動器部件安置在U形座體76中,該座體76附接在被安置于制動盤14的周邊的一部分的上方的固定結(jié)構(gòu)上。
一個傳統(tǒng)的盤式制動器的驅(qū)動器的液壓驅(qū)動器(活塞)用一顯著地更小的活塞和汽缸裝置替代,該裝置起先前實(shí)施例中的驅(qū)動器銷34的同樣作用而沿圖中箭頭的方向移動一塊制動墊(楔子30,在面向離合器14的側(cè)面上具有制動器墊的制動材料78而另一側(cè)面上為鋼)。制動盤14的對置側(cè)面上的余下的制動墊(反作用部件40)起在任何傳統(tǒng)的制動盤卡規(guī)裝置中的同樣作用。當(dāng)制動墊和制動盤14(在兩個制動墊的盤接觸表面上的制動墊制動材料78)之間的摩擦系數(shù)大于斜面36和制動墊30(通常為鋼對鋼)之間的摩擦系數(shù)時,制動墊30將變成自施力,也由于摩擦系數(shù)的差異而受益,如下面用數(shù)學(xué)證明的。因?yàn)橛幂^小的液壓活塞代替?zhèn)鹘y(tǒng)的較大的活塞和汽缸裝置,所以只需要比傳統(tǒng)的要顯著小的力來制動盤14。本發(fā)明的離合器的這種用途格外簡化了目前汽車制造商廣泛使用的制動和牽引控制策略的實(shí)施。下面用數(shù)學(xué)模型更詳細(xì)地說明本發(fā)明的自施力的離合器的操作和有效性。
圖7用圖解例示楔狀部件30、驅(qū)動銷34、離合器盤14、斜面構(gòu)件32和盤反作用部件40之間涉及的力和角度。
數(shù)學(xué)模型中使用的符號為Fes自施加力Fe 驅(qū)動銷力Fa 驅(qū)動力Fd 垂直于盤的力Fg 該盤上的夾緊力Fμ3 與Fe對置的方向中的摩擦力分量Fμ3f驅(qū)動器銷頭部44與楔狀部件30和32的端部表面之間的接觸面之間的摩擦力Fμ3p驅(qū)動器銷頭部44與楔狀部件30和32的端部表面之間的接觸面上的法向力Fw 楔狀部件30和斜面32的接觸表面上的法向力Fμ2 楔狀部件和斜面的接觸表面之間的摩擦力Fμ2eFμ2的沿與Fg對置的方向的摩擦力分量r 楔狀部件30和盤14上的反作用部件40的平均接觸半徑Tg 由于Fg而產(chǎn)生的盤上的轉(zhuǎn)矩驅(qū)動銷34由彈簧48產(chǎn)生的力Fe沿指示的方向張緊。角度β是驅(qū)動銷34的軸線分別與驅(qū)動銷44和楔狀構(gòu)件30的配合面之間的角度。該界面上的摩擦系數(shù)為μ3。
沿平行于輸出盤14的方向的反作用力Fa計算如下Fa=Fetan(β)-2·Fμ3·μ3---(A)]]>其中Fμ3是沿Fe對置方向的摩擦力分量并計算如下Fμ3=Fμ3f·cos(β) (B)其中Fμ3f是由于μ3而產(chǎn)生的摩擦力并計算如下Fμ3f=Fμ3p·μ3(C)其中Fμ3p是μ3摩擦接觸面上的法向力并計算如下Fμ3p=Fa ·cos(β) (D)將公式A~D合并在一起,產(chǎn)生以下結(jié)果Fa=Fetan(β)(1+2cos(β)2μ32)---(E)]]>由于盤14的轉(zhuǎn)動方向與輸出盤14和楔狀構(gòu)件30之間的摩擦μ1,一個力Fes將傾向于強(qiáng)制楔狀構(gòu)件沿盤14的轉(zhuǎn)動方向轉(zhuǎn)動,并從而增大由于楔狀部件30的楔入作用而產(chǎn)生的盤上的夾緊力Fd。這樣,假定楔狀部件30的傾斜角度為α,那么輸出盤上的夾緊力Fd計算如下
Fe+FaFd=tan(α)---(F)]]>其中Fe計算如下Fe=sg·(μ1·Fd-F2μe)(G)其中sg為1或-1,取決于輸出盤14的轉(zhuǎn)動方向。對于圖7中所示的盤的方向,sg=1,F(xiàn)μ2e是由于楔狀部件30和斜面36表面之間的摩擦系數(shù)μ2而產(chǎn)生的力Fw所形成的平行于盤14的摩擦分量并計算如下沿楔狀部件/斜面界面的摩擦分量計算如下Fμ2e=Fμ2·cos(α) (H)沿楔狀部件/斜面界面的摩擦力計算如下Fμ2=Fw·μ2 (I)摩擦接觸面Fw上的法向力計算如下FdFw=cos(α)---(J)]]>離合器盤14上的總夾緊力Fg是由摩擦系數(shù)為μ1的盤的雙側(cè)上的力Fd產(chǎn)生的,因此計算如下Fg=2·Fd·μ1(K)
合并方程式E~K,按照摩擦系數(shù)和Fe對Fg求解,結(jié)果為Fg=2μ1Fetan(β)(tan(α)+2*tan(α)cos(β)2μ32sgμ12sgμ1cos(β)2μ32+sgμ2+2sgμ2cos(β)2μ32)---(L)]]>注意在實(shí)際中使用的μ3的值非常小(通常小于0.1),因此方程式L可以簡化為Fg=2μ1Fetan(β)·(tan(α)·sgμ1+sg·μ2)---(M)]]>從上列兩個方程形式可以看出,讓μ3盡可能小,F(xiàn)g將最優(yōu)化。通常因此,楔形部件30和驅(qū)動器銷頭部44的緊靠表面可以足夠地大,從而產(chǎn)生一個小到能適應(yīng)聚四氟乙烯的摩擦接觸面(在一個表面上貼面的聚四氟乙烯)的壓力,該界面將產(chǎn)生μ3=0.02的摩擦系數(shù)。這些同樣適用于摩擦接觸面μ2。這兩個摩擦接觸面可以包括針、滾柱或滾球軸承,以便進(jìn)一步減小摩擦系數(shù)。
但是,μ1要最大化,以便使Fg最大化。在這種情況下,使用所謂拖拉流體可能是有利的。拖拉流體是一種在極高壓力(通常為1000MPa~3000MPa)下改變其摩擦系數(shù)到約0.1而仍然提供一潤滑薄膜的潤滑劑。因此,由于產(chǎn)生夾緊力Fd的彈簧48的嚙合力,夾緊離合器盤14的接觸表面可以小到足以產(chǎn)生1000MPa~3000MPa的壓力,以便獲得達(dá)大約μ1=0.1的較高的摩擦系數(shù)的轉(zhuǎn)變。
同一拖拉流體可在本發(fā)明的整個自施力離合器中到處使用,但由于在從較大的表面積產(chǎn)生摩擦接觸面上的較小的壓力,將保持較小的摩擦系數(shù)μ2和μ3。作為本發(fā)明的自施力離合器的有效性的證明,在方程式L中使用下列值,它們將導(dǎo)致自施加力Fes的可靠利用
Fe=1000N=100kgα=β=9°sg=1將上述值代入方程式L,得到Fg=15125N考慮到第一實(shí)施例的其它楔狀構(gòu)件32,其中sg=-1而其中該施加力Fes負(fù)向操作,導(dǎo)致Fg=5404N如果考慮離合器盤14,其中以r=50mm的盤平均半徑對其施加一夾緊力Fg,那么這將形成一個夾緊轉(zhuǎn)矩Tg,為Tg=Fg·r=(15125+5404)·0.05=1026N.m (N)注意方程式L中的項(xiàng)tan(α)+2·tan(α)·cos(β)2·μ32-sg·μ1-2·sg·μ1·cos(β)2·μ32+sg·μ2+2·sg·μ2·cos(β)2·μ32或簡化項(xiàng)(tan(α)-sg·μ1+sg·μ2)在方程式M中,重要的是sg=1應(yīng)當(dāng)始終是正的。負(fù)值或零值將產(chǎn)生自鎖,而當(dāng)移去驅(qū)動銷34的力Fe時,楔狀部件將因此不會松開。
本發(fā)明不限于上述拖拉流體而可以包括任何合適的傳統(tǒng)潤滑劑或根本沒有潤滑劑。
本發(fā)明還不限于正常嚙合的離合器,而驅(qū)動銷頭部44上的角度β可以沿相反方向取角度,以便當(dāng)正常分離時使本發(fā)明的自施力離合器操作。
本發(fā)明還不限于圖2和3中例示的摩擦表面,這些可以是發(fā)展而使摩擦系數(shù)最優(yōu)化的任何圖形的或任何彎曲的接觸表面。
本發(fā)明還不限于一種完全嚙合的離合器,而可以用作一種滑動離合器。
還有,可以包括彈簧來完全分離楔狀部件30和32,以便在本發(fā)明的自施力離合器中減小潤滑油阻力,從而減小空轉(zhuǎn)時的損失。
本發(fā)明的自施力離合器可以通過僅利用每對楔狀部件中的一個30或32(如圖6和圖7中的情況)而用作單向離合器。在這樣一種裝置中,α可以減小到自鎖點(diǎn)。在盤14反向轉(zhuǎn)動時,將會自動分離。
或者是,α和β可以減小到剛巧在自鎖前的點(diǎn),使得在一大的Fg中產(chǎn)生一個非常小的彈簧48的力(Fe)。在這種情況下,在盤14反向轉(zhuǎn)動時,F(xiàn)e將在Fg的形成中并不重要,因而當(dāng)盤14在相反方向中空轉(zhuǎn)時將生成較小的阻力。
接觸表面可以對面積最優(yōu)化,從而產(chǎn)生或大或小的應(yīng)力,以便使拖拉流體的使用最優(yōu)化。
如上所述,本發(fā)明的圖1實(shí)施例的離合器由于其瞬時嚙合和分離的能力、小的驅(qū)動力要求以及其維修少的緊湊設(shè)計而卓越地適用于CVT。
權(quán)利要求
1.一種自施力的摩擦離合器,包括一根可圍繞其軸線轉(zhuǎn)動的軸(26);一個同心地固定在軸(26)上的離合器盤(14);使盤(14)用于和鄰近盤(14)的結(jié)構(gòu)(12,76)分離嚙合的嚙合機(jī)構(gòu)(30,32);以及一個用于在其分離和嚙合的操作位置之間移動該嚙合機(jī)構(gòu)(30,32)的驅(qū)動器(34)其特征在于,盤(14)嚙合機(jī)構(gòu)(30,32)是一種包括一楔狀部件(30)的楔入裝置(30,36,40),其一面支撐在盤(14)的第一表面上,而其楔角(α)沿盤(14)的轉(zhuǎn)動方向而減小;以及一個被固定在結(jié)構(gòu)(12)上的斜面構(gòu)件(36),其上該楔狀部件(30,32)的與盤(14)對置的第二表面可由驅(qū)動器(34)沿該盤(14)轉(zhuǎn)動方向在其該盤上的支撐位置和第二位置之間移動,借助于在該盤(14)轉(zhuǎn)動期間由該楔狀部件(30)施加于該盤(14)的鎖緊力而對該結(jié)構(gòu)(12)的楔入作用,該盤(14)被鎖緊于該第二位置,該鎖緊力顯著地大于當(dāng)盤(14)相對于結(jié)構(gòu)(12)靜止時由驅(qū)動器(34)產(chǎn)生的鎖緊力。
2.一種如權(quán)利要求1中所述的離合器,其特征在于,該楔入裝置包括一個被固定在結(jié)構(gòu)(12)上的反作用構(gòu)件(40),該構(gòu)件(40)在楔狀部件(30)的分離位置中支撐在與楔狀部件(30)對置的盤(14)的第二表面上,在該盤(14)的楔狀部件(30)的鎖緊位置中,該構(gòu)件(40)與楔狀部件(30)一起將盤(14)夾緊在它們之間。
3.一種如權(quán)利要求2中所述的離合器,其特征在于,盤(14)上的楔狀部件(30)的第一表面的摩擦系數(shù)大于斜面(40)構(gòu)件上的其第二表面的摩擦系數(shù),使得對斜面(40)上的楔狀部件(30)的移動的較小的摩擦阻力會增強(qiáng)該楔狀部件(30)的楔入作用。
4.一種如權(quán)利要求2或3中所述的用于將一根可轉(zhuǎn)動的第二軸(24)聯(lián)接在盤軸(26)上并沿軸向與其對齊的離合器,其特征在于,該結(jié)構(gòu)是一個盤(14)可在其中轉(zhuǎn)動的座體(12),第二軸(24)固定在座體(12)上并從其凸出,而該驅(qū)動器是一根沿垂直于盤(14)表面的方向通過座體(12)的壁而可沿其軸向移動的銷(34),該銷(34)在其于座體中的端部上包括一個有一構(gòu)造和機(jī)構(gòu)(50,52)的頭部(44),該構(gòu)造支承在楔狀部件(30)的傾斜端面上,該機(jī)構(gòu)(50,52)用于移動銷(34),以使其頭部(44)在使用中沿盤(14)的轉(zhuǎn)動方向而移動該楔狀部件(30)。
5.一種如權(quán)利要求4中所述的離合器,其特征在于,包括至少兩個楔狀裝置(30,36,40)及其驅(qū)動器(34),這些驅(qū)動銷在與其轉(zhuǎn)動軸線同軸線的盤(14)上的一條路徑上彼此相等地間隔。
6.一種如權(quán)利要求4或5中所述的離合器,其特征在于,每個盤嚙合機(jī)構(gòu)包括兩個楔狀部件(30,36,40和32,38,42),該兩楔狀部件以其楔入角(α)背對背地被設(shè)置在座體(12)中,在盤(14)上的一共同轉(zhuǎn)動路徑上沿相反方向面對,驅(qū)動銷頭部(44)包括兩個相反地面對的構(gòu)件,后者各自支承在該對楔狀部件的一楔狀部件(30,32)的傾斜端面上,使得在銷(34)由其移動機(jī)構(gòu)(50,52)驅(qū)動時,便使該對或每對楔狀部件的一個楔狀部件(30,32)將導(dǎo)至沿第一轉(zhuǎn)動方向?qū)⑵滏i緊在盤(14)上,而將另一楔狀部件沿相反的轉(zhuǎn)動方向鎖緊在盤(14)上。
7.一種如權(quán)利要求4~6中任何一項(xiàng)所述的離合器,其特征在于,該或每個銷頭(44)是一平表面構(gòu)造,后者與支承它的楔狀部件(30,32)的端面嚙合并角度互補(bǔ)。
8.一種如上述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所述的離合器,其特征在于,包括用于在使用中沿與盤(14)的轉(zhuǎn)動方向相反的方向偏壓該或每個楔狀部件(30,32)的機(jī)構(gòu)。
9.一種如權(quán)利要求4~8中任何一項(xiàng)所述的離合器,其特征在于,在該銷頭部構(gòu)造(44)和其支承的楔狀部件(30,32)的端面之間的表面之一用一種低摩擦系數(shù)材料貼面。
10.一種如權(quán)利要求4~9中任何一項(xiàng)所述的離合器,其特征在于,在該或每個楔狀部件(30,32)和其斜面構(gòu)造(40,42)之間的接觸面之一用一種低摩擦系數(shù)材料貼面。
11.一種如權(quán)利要求4~8中任何一項(xiàng)所述的離合器,其特征在于,座體(12)中的離合器部件的這些摩擦接觸面工作在座體(12)內(nèi)的一種拖拉流體中。
12.一種如權(quán)利要求4~11中任何一項(xiàng)所述的離合器,其特征在于,驅(qū)動銷(34)的移動機(jī)構(gòu)是一塊電磁體。
13.一種如權(quán)利要求4~11中任何一項(xiàng)所述的離合器,其特征在于,驅(qū)動銷(34)的移動機(jī)構(gòu)是一種液壓活塞和汽缸裝置。
14.一種如權(quán)利要求4~13中任何一項(xiàng)所述的離合器,包括一個其中心在該離合器軸線上的驅(qū)動器環(huán)(50),環(huán)(50)的第一表面(60)支承在該離合器座體(12)的外表面上的該或每個驅(qū)動器銷(34)的自由端部上,環(huán)(50)可滑動地被安置在離合器座體(12)附近的固定結(jié)構(gòu)中并被阻止轉(zhuǎn)動,而銷(34)的移動機(jī)構(gòu)(52)適合于將該環(huán)(50)移向和移離離合器座體(12)。
15.一種如權(quán)利要求14中所述的離合器,其特征在于,該或每個驅(qū)動銷(34)是被偏壓在驅(qū)動環(huán)(50)上的彈簧(48)。
16.一種如權(quán)利要求15中所述的離合器,其特征在于,該離合器被用作恒速傳動機(jī)中的角速度提取裝置,而該驅(qū)動環(huán)(50)的第二表面包括至少一個向外凸出的凸輪構(gòu)件(56)。
17.一種如權(quán)利要求16中所述的離合器,其特征在于,包括一個驅(qū)動器單元(52)和至少一個構(gòu)件(74),該單元(52)包括一個可在第二軸(24)上轉(zhuǎn)動的傳動輪(62),而構(gòu)件(74)從輪(62)沿其軸向凸出,它壓靠在驅(qū)動環(huán)(50)的第二表面上并在其上作凸輪隨動。
18.一種如權(quán)利要求17中所述的離合器,其特征在于,傳動輪(62)是一種在使用中受齒輪驅(qū)動的齒輪。
19.一種如權(quán)利要求17中所述的離合器,其特征在于,傳動輪(62)是一種適合于受皮帶驅(qū)動的皮帶輪。
20.一種如權(quán)利要求3中所述的用作汽車盤式制動器的離合器,其特征在于,離合器盤(14)固定于其上的軸是汽車的可轉(zhuǎn)動的輪軸,其結(jié)構(gòu)為U形座體(76),它在使用中附接在盤(14)附近的固定的結(jié)構(gòu)上,其中安置楔狀裝置(30,36,40),楔狀部件(30)和反作用構(gòu)件(40)用作制動器墊,而嚙合機(jī)構(gòu)為一個活塞和汽缸裝置。
全文摘要
一種自施力離合器,包根一軸(26)、一個在該軸上的離合器盤(14)、用于從該盤附近的結(jié)構(gòu)上分離該盤和使盤與該結(jié)構(gòu)嚙合的嚙合機(jī)構(gòu)(30,32),以及一個用于使該嚙合機(jī)構(gòu)在其分離位置和嚙合位置之間移動的驅(qū)動器(34),其特征在于,該嚙合機(jī)構(gòu)是一個楔狀部件(30)和一個斜面構(gòu)件,該楔狀部件(30)的一個表面支撐在該盤的第一表面上而使其楔入角沿盤的轉(zhuǎn)動方向減小,該斜面構(gòu)件固定在該結(jié)構(gòu)上,其上該楔狀部件的第二表面可沿盤的轉(zhuǎn)動方向而移動到其嚙合位置,在該盤轉(zhuǎn)動時,使楔狀部件施加到盤上的嚙合力顯著地大于當(dāng)盤相對于該結(jié)構(gòu)靜止時由驅(qū)動器產(chǎn)生的鎖緊力。
文檔編號F16D55/14GK1813140SQ03826822
公開日2006年8月2日 申請日期2003年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月18日
發(fā)明者J·J·諾德 申請人:瓦里博克斯股份有限公司