相關(guān)申請(qǐng)案的交叉參考

本申請(qǐng)要求并入于本文的在2014年12月11日申請(qǐng)的第62/090,522號(hào)美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)案的權(quán)益。

本發(fā)明存在于動(dòng)力傳動(dòng)裝置的領(lǐng)域，并且更確切地說(shuō)涉及離合器組合件。具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及適合于與通常結(jié)合非公路柴油驅(qū)動(dòng)設(shè)備使用的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)一起使用的自含式離合器。

背景技術(shù)：

隨著移動(dòng)非公路柴油驅(qū)動(dòng)設(shè)備的市場(chǎng)已經(jīng)成熟，對(duì)于緊湊但復(fù)雜的且在操作中可靠的發(fā)動(dòng)機(jī)離合器的需要繼續(xù)發(fā)展。隨著對(duì)這些離合器的關(guān)注增加，容易集成到現(xiàn)有機(jī)器設(shè)計(jì)中的離合器產(chǎn)品的需要也已經(jīng)增加。最希望將緊湊、復(fù)雜、可靠的離合器改裝到現(xiàn)有的非公路柴油發(fā)動(dòng)機(jī)以容易實(shí)現(xiàn)且?guī)?lái)的停工時(shí)間和費(fèi)用最少。

幾乎一個(gè)世紀(jì)以來(lái)，用于移動(dòng)非公路柴油驅(qū)動(dòng)設(shè)備的離合器采用相同的摩擦圓盤(pán)組幾何形狀。雖然是可靠的，但這些設(shè)計(jì)已經(jīng)證明存在限制，包含摩擦板厚度、熱容量以及不能容易重建或修整。此外，隨著對(duì)這些離合器的復(fù)雜度和能力的需求，提供在設(shè)計(jì)上緊湊的離合器組合件已變?yōu)楹弦獾?，從而提供空間以適應(yīng)先前不可用的特征和能力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于前述內(nèi)容，本發(fā)明的第一方面是提供一種用于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的自含式離合器，其有別于現(xiàn)有技術(shù)的教示而采用分離器轉(zhuǎn)子和摩擦定子。

本發(fā)明的另一方面是提供一種用于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的自含式離合器，其具有優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的相似離合器的改進(jìn)的摩擦板厚度、熱容量和修整能力。

本發(fā)明的又另一個(gè)方面是提供一種用于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的自含式離合器，其中分離器板轉(zhuǎn)子具備用于振動(dòng)阻尼的構(gòu)件。

本發(fā)明的又一方面是提供一種用于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的自含式離合器，其具有自含式電液壓致動(dòng)器以及以經(jīng)脈寬調(diào)制的電機(jī)或閥操作的控制組合件。

本發(fā)明的再另一個(gè)方面是提供一種用于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的自含式離合器，其中非常接近于致動(dòng)器控制器的rfid標(biāo)簽或芯片識(shí)別離合器的特性以使得所述控制器可相應(yīng)地定制操作。

本發(fā)明的又另一個(gè)方面是提供一種用于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的自含式離合器，其含有用于支撐軸承的潤(rùn)滑泵。

本發(fā)明的額外方面是提供一種用于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的自含式離合器，其包含處于摩擦組內(nèi)的離心式風(fēng)扇以幫助散熱。

本發(fā)明的前述和其它方面通過(guò)一種自含式柴油發(fā)動(dòng)機(jī)離合器組合件而達(dá)到，其包括：軸桿；接納于所述軸桿的一端上且可與其一起旋轉(zhuǎn)的端板和壓力板；摩擦定子；在所述端板與壓力板之間且?jiàn)A住所述定子的第一和第二分離器轉(zhuǎn)子；以及穿過(guò)所述第一和第二轉(zhuǎn)子的外圓周區(qū)域的多個(gè)傳動(dòng)銷，其適合于與sae飛輪螺栓模式接合。

本發(fā)明的另外方面通過(guò)一種自含式柴油發(fā)動(dòng)機(jī)離合器組合件達(dá)到，其包括：軸桿；接納于所述軸桿的一端上且可與其一起旋轉(zhuǎn)的端板和壓力板；連接到所述端板的摩擦定子；在所述端板與壓力板之間且?jiàn)A住所述定子的第一和第二分離器轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子具有用于阻尼振動(dòng)的構(gòu)件；多個(gè)傳動(dòng)銷，其穿過(guò)所述第一和第二轉(zhuǎn)子的外圓周區(qū)域以用于附接到飛輪；外殼，其維持所述軸桿、端板、壓力板、定子和轉(zhuǎn)子，以及潤(rùn)滑所述軸桿的支撐軸承的油泵；以及連接到液壓泵組合件的電動(dòng)機(jī)，所述電動(dòng)機(jī)通過(guò)脈寬調(diào)制而受控制以調(diào)節(jié)對(duì)所述壓力板的液壓的施加。

附圖說(shuō)明

為了本發(fā)明的各種方面的完整理解，應(yīng)當(dāng)參考以下詳細(xì)描述和附圖，其中：

圖1是本發(fā)明的圓盤(pán)堆疊的截面圖；

圖2是本發(fā)明的結(jié)合分離器圓盤(pán)使用的阻尼機(jī)構(gòu)的圖示；

圖3是結(jié)合分離器圓盤(pán)的本發(fā)明的撓曲板定子的正視圖；

圖4是示出用以適應(yīng)振動(dòng)衰減的摩擦墊圈的實(shí)施的截面圖；

圖5是本發(fā)明的離合器組合件的說(shuō)明性視圖，其示出本發(fā)明的電機(jī)、液壓泵和控制器的存在；

圖6是本發(fā)明的說(shuō)明性視圖，其示出rfid標(biāo)簽或芯片的定位和維持；

圖7是本發(fā)明的基本液壓控制電路；

圖8示出本發(fā)明的潤(rùn)滑系統(tǒng)；

圖9是圖8的潤(rùn)滑系統(tǒng)的截面圖；

圖10示出用于冷卻本發(fā)明的離合器組合件的圓盤(pán)組的離心式風(fēng)扇的第一實(shí)施例；

圖11示出用于冷卻本發(fā)明的離合器組合件的圓盤(pán)組的風(fēng)扇組合件的截面圖；

圖12示出用于離合器組合件的圓盤(pán)組的離心式風(fēng)扇的管道式罩殼；

圖13是根據(jù)本發(fā)明的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)離合器組合件的橫截面視圖；

圖14是圖13的離合器的后透視圖，其中為便于觀察而移除了某些元件；以及

圖15是圖13的離合器組合件的側(cè)面正視圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)參看附圖，且更具體地說(shuō)參看圖1，可見(jiàn)根據(jù)本發(fā)明的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)離合器組合件的一部分大體上由數(shù)字10指定。一對(duì)分離器轉(zhuǎn)子12適于借助于傳動(dòng)襯套14和相關(guān)聯(lián)螺栓而連接到飛輪或類似物(未圖示)。撓曲板定子16夾在分離器轉(zhuǎn)子12之間，其上具有例如摩擦襯墊18等摩擦材料，如圖3中最佳展示。撓曲板16的特征在于螺旋狀或弓狀狹槽20以提供定子16的彈性或撓曲性質(zhì)。

所述定子和轉(zhuǎn)子維持于端板22與壓力板24之間，所述端板和壓力板中的每一者可在其上具備摩擦材料或摩擦襯墊。如圖所示，合適的螺栓26或類似物將定子16緊固到端板22。

雖然在現(xiàn)有技術(shù)中旋轉(zhuǎn)元件是摩擦軸承板，但根據(jù)本發(fā)明，摩擦軸承部件是定子，而分離器圓盤(pán)是轉(zhuǎn)子。這是通過(guò)借助螺栓或適當(dāng)?shù)穆葜鶎鲃?dòng)銷或襯套14附接到發(fā)送機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)sae螺栓模式飛輪而實(shí)現(xiàn)。具有對(duì)應(yīng)孔或直邊齒條的分離器板12又允許熱膨脹。分離器12通過(guò)適當(dāng)?shù)膬?nèi)部齒條與離合器輸出軸桿30嚙合，其優(yōu)選地特征在于永久潤(rùn)滑油連接。另外，中心摩擦板或撓曲板16由于狹槽20而采用集成片彈簧設(shè)計(jì)，從而造成定子16為順應(yīng)性的且提供額外釋放彈簧力。

將了解，雖然呈現(xiàn)的設(shè)計(jì)所示為借助于靜止液壓活塞和推力軸承而嚙合，但也預(yù)期此應(yīng)用和釋放可通過(guò)旋轉(zhuǎn)接頭、以電磁方式或通過(guò)彈簧力而實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明的另一方面是振動(dòng)阻尼的提供，其主要當(dāng)離合器脫開(kāi)同時(shí)耦合到扭轉(zhuǎn)有效原動(dòng)機(jī)時(shí)發(fā)生。參考圖2，示出了抵消此現(xiàn)象的第一方法。在此，離心配重32附接到分離器板12以在傳動(dòng)襯套14上施加徑向力。配重32借助于樞軸銷34而樞轉(zhuǎn)地安裝。如圖4中所展示，此振動(dòng)阻尼的替代方法采用摩擦墊圈36，其與傳動(dòng)襯套14同軸且與分離器板12相互作用。此外，還預(yù)期彈性體聚合物可結(jié)合到襯套以吸收扭轉(zhuǎn)能量。

本發(fā)明的方面是將本發(fā)明改裝到現(xiàn)有設(shè)備且使安裝工作最少。此目的的部分是通過(guò)將電液壓致動(dòng)器及其電子控制件直接附接到離合器外殼而實(shí)現(xiàn)，從而實(shí)現(xiàn)控制對(duì)離合器活塞的壓力所必要的元件的緊密封裝。如圖5中所示，呈適合于連接到柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的鐘形殼的形式的離合器外殼38接納了與液壓泵組合件42成操作性連接的dc電機(jī)40，所述液壓泵組合件具有自含式儲(chǔ)集器和歧管。用于調(diào)節(jié)電機(jī)40的控制器44在直徑上相對(duì)且互連到鐘形殼38。預(yù)期為本發(fā)明的部分的基本控制電路由數(shù)字46指定且在圖7中示出。壓力控制是通過(guò)耦合到液壓泵42的dc電機(jī)40的脈寬調(diào)制而實(shí)現(xiàn)。將了解，也可通過(guò)以常規(guī)方式簡(jiǎn)單地接通和斷開(kāi)電機(jī)40來(lái)控制壓力，其中經(jīng)脈寬調(diào)制的閥插入于泵與離合器活塞之間，所述閥由控制器44控制。

本發(fā)明進(jìn)一步預(yù)期離合器自身可具有射頻識(shí)別(rfid)標(biāo)簽或芯片，其非常接近于致動(dòng)器控制器44而附接到外殼以使得控制器可識(shí)別各種離合器參數(shù)且相應(yīng)地調(diào)節(jié)其操作。如圖6中所示，rfid標(biāo)簽或芯片48可結(jié)合外殼38而定位且借助于密封環(huán)或墊圈50而隔離。通過(guò)rfid標(biāo)簽48與控制器44之間的此通信，可使用理想的操作原理來(lái)適配于涉及的特定離合器大小和應(yīng)用。此外，可借助于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程存取離合器信息，例如序列號(hào)、制造日期、重建歷史、性能歷史及類似信息，以消除拆解機(jī)器或離合器的零件進(jìn)行檢查的需要。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，考慮用于控制由離合器軸桿支撐軸承產(chǎn)生的熱的構(gòu)件。圖8和9中示出此熱的耗散的第一方法，其中平行軸桿齒輪驅(qū)動(dòng)泵直接耦合到離合器軸桿。此潤(rùn)滑泵52從機(jī)載儲(chǔ)槽62汲取油且將加壓的油直接供應(yīng)到支撐軸承。潤(rùn)滑回路允許油冷卻器垂直進(jìn)入系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)移除熱所必要的熱傳遞。可通過(guò)對(duì)例如鄰近于軸桿72穿過(guò)端蓋98而放置的熱敏電阻等熱傳感器的監(jiān)視來(lái)實(shí)現(xiàn)保護(hù)軸承免受過(guò)量的熱。

熱移除的另一方法是使用維持定子16和轉(zhuǎn)子12的圓盤(pán)組中的元件作為離心式風(fēng)扇。如圖10到12中所示，離心式風(fēng)扇的三個(gè)此類實(shí)施例由相應(yīng)數(shù)字56、58、60指定。所述風(fēng)扇能夠從發(fā)動(dòng)機(jī)罩殼外部汲取冷空氣且迫使對(duì)流通過(guò)離合器外殼。為了減少圓盤(pán)組中的污染，鐘形殼裝配有分流器57以分離冷外部空氣與發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪區(qū)域中的熱空氣。

現(xiàn)在參看圖13到15，可獲得關(guān)于如大體上由數(shù)字70指定的包含上述各種特征的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)離合器組合件的總體結(jié)構(gòu)的了解。將了解，圖13到15中所示的實(shí)施例不使用冷卻風(fēng)扇56、58、60，而是使用油冷卻劑，如下文將論述。雖然冷卻風(fēng)扇在清潔環(huán)境中是有益且有效的，但已發(fā)現(xiàn)當(dāng)在粉塵環(huán)境中操作時(shí)油冷卻表現(xiàn)更好。

離合器組合件70具有離合器軸桿72，其在74處帶鍵槽以連接到待驅(qū)動(dòng)的工具的輸入軸桿。保持環(huán)76提供于軸桿72的一個(gè)末端上且鎖緊螺母78提供于另一末端上，以維持其間的離合器結(jié)構(gòu)。

端板80和壓力板82鍵連到軸桿72，其間夾著分離器轉(zhuǎn)子84。撓曲板定子86插入于分離器轉(zhuǎn)子84之間，且借助于帽螺釘和間隔件組合件88緊固到端板80。傳動(dòng)銷和帽螺釘組合件90圍繞分離器轉(zhuǎn)子84沿圓周定位，以用于緊固到相關(guān)聯(lián)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪的sae螺栓模式的目的。提供鐘形殼92以封圍離合器組合件70的操作機(jī)構(gòu)且將其安裝到柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。

液壓環(huán)形活塞94與壓力板82成操作性接合以用于使分離器轉(zhuǎn)子84與撓曲板定子86接合?；匚粡椈?6插入于端板80與壓力板82之間以適應(yīng)在液壓的釋放后離合器的脫開(kāi)以及轉(zhuǎn)子84與定子86之間的接合。

端蓋98固定到鐘形殼92以完成用于離合器組合件70的外殼且提供用于離合器的必要支撐和軸承表面。如圖所示，角度接觸軸承100插入于壓力板82與鐘形殼92之間。軸桿72通過(guò)間隔開(kāi)的圓柱形滾柱軸承102和球形軸承104支撐于中間位置。軸桿密封件106鄰近于球形軸承104，端蓋98與軸桿密封件106之間插入有密封蓋108。

雖然上方關(guān)于圖1到12呈現(xiàn)的大部分結(jié)構(gòu)是在圖13到15的詳細(xì)結(jié)構(gòu)中實(shí)施，但將了解，冷卻風(fēng)扇56、58、60已經(jīng)被油冷卻替換，所述油冷卻包括油盤(pán)110、油泵112和濾油器114。入口116和出口118與油泵112連通，且引導(dǎo)去往和來(lái)自例如鰭式散熱器或類似物等油冷卻器的油。

如圖14中最佳展示，dc電機(jī)120、具有自含式儲(chǔ)集器的液壓泵組合件122以及相關(guān)聯(lián)控制器124安裝到離合器組合件70且被包含作為其一部分?？刂破?24可包含射頻識(shí)別(rfid)標(biāo)簽或芯片，使得控制器可識(shí)別各種離合器參數(shù)且相應(yīng)地調(diào)節(jié)其操作，如上文所論述。

圖14還示出了離心式連桿126，例如上文關(guān)于圖2所論述的樞轉(zhuǎn)配重32。

從前述可以看出，本發(fā)明提供傳動(dòng)銷90將離合器互連到用于標(biāo)準(zhǔn)sae螺栓模式的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪的益處。端板80、壓力板82、分離器轉(zhuǎn)子84和撓曲板定子86借助密封潤(rùn)滑油齒條以齒條方式連接到軸桿72，所述軸桿在其相對(duì)末端處密封。撓曲板定子86可替代地被片彈簧替換，兩者均具有結(jié)合和/或鉚接的摩擦材料。

雖然本發(fā)明預(yù)期實(shí)施離心式臂或連桿32以用于振動(dòng)阻尼的目的，但用于此目的的摩擦墊圈或包覆模制襯套也是預(yù)期的。另外，雖然在優(yōu)選實(shí)施例中預(yù)期靜止活塞用于實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子84與定子86之間的接合，但本發(fā)明也預(yù)期利用鉤環(huán)或者彈簧施加或彈簧釋放致動(dòng)的任何組合，根據(jù)情況與液壓或電釋放或施加相結(jié)合。

本發(fā)明還預(yù)期rfid標(biāo)簽或芯片48可結(jié)合離合器外殼而定位以便于記錄和存取對(duì)離合器特定的信息，例如操作小時(shí)數(shù)、接合頻率、代碼版本及類似信息。此外，可以使序列號(hào)、制造日期、制造地點(diǎn)、重建狀態(tài)及類似信息可用。

關(guān)于本發(fā)明的實(shí)施具體來(lái)說(shuō)有益的是離合器組合件70為單式封裝的事實(shí)，其在單個(gè)唯一封裝中包含所有必要的液壓裝置、脈沖調(diào)制電機(jī)和油冷卻?，F(xiàn)有技術(shù)不含封裝在一起且容易適合于與柴油發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪互連且容易適合于與各種工具中的任一者操作性接合的單個(gè)替換單元。不存在單獨(dú)的且除單元自身之外所需的液壓泵、儲(chǔ)集器或過(guò)濾系統(tǒng)。通過(guò)作為單個(gè)單元，不存在復(fù)雜的線束，且由于是自含式密封油系統(tǒng)，因此使維護(hù)最少。不需要脈寬調(diào)制閥，因?yàn)椴捎昧藀wm電機(jī)且其“按需求”操作。通過(guò)提供集成潤(rùn)滑油泵系統(tǒng)110到118，離合器組合件70具備用于從離合器軸承和高環(huán)境溫度條件移除熱且同時(shí)簡(jiǎn)化安裝的構(gòu)件。油泵可為各種類型中的任一種，包含平行軸桿(如圖示)或垂直軸桿，且可包含集成釋壓閥和過(guò)濾器頭部。泵可為齒輪、皮帶、鏈條、摩擦或磁性驅(qū)動(dòng)的。

包括分離器轉(zhuǎn)子84和撓曲板定子86的圓盤(pán)組可具備用于冷卻目的的集成風(fēng)扇，以從圓盤(pán)組和周圍支撐結(jié)構(gòu)移除熱而不需要額外組件。扇葉可直接附接或集成到最外圓盤(pán)組部件中且可具有各種性質(zhì)中的任一者，包含管道式或非管道式、離心式、筆直式或筆直葉式。

另外預(yù)期控制器124將包含實(shí)時(shí)時(shí)鐘以用于對(duì)各種事件加時(shí)戳且用于提供監(jiān)視系統(tǒng)操作的方式。

因此可見(jiàn)，通過(guò)上文呈現(xiàn)的結(jié)構(gòu)已經(jīng)達(dá)到本發(fā)明的各種方面。雖然根據(jù)專利條例，已經(jīng)詳細(xì)地呈現(xiàn)和描述本發(fā)明的僅最佳已知且優(yōu)選的實(shí)施例，但本發(fā)明不限于此。因此，為了了解本發(fā)明的真實(shí)范圍和廣度，應(yīng)該參考所附權(quán)利要求書(shū)。