專利名稱：機械盤式制動器和離合器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種摩擦離合器和摩擦制動器，它屬于機械傳動的技術(shù)領(lǐng)域。離合器和制動器主要由主動件和從動件，以及施壓件和操縱系統(tǒng)組成。
離合器和制動器是機械傳動系統(tǒng)中的一類極其重要的基礎(chǔ)部件，離合器的作用是使機械中的主動件和從動件之間實現(xiàn)運動或動力的傳遞或分離，而摩擦離合器具有在主動件與從動件轉(zhuǎn)差較大的狀態(tài)下平穩(wěn)接合的優(yōu)點。而摩擦制動器具有在從動件(轉(zhuǎn)動件)與主動件(固定件)轉(zhuǎn)差較大的狀態(tài)下平穩(wěn)制動的優(yōu)點。因此它們在機械、化工、交通、冶金、礦山等各個領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用，特別是在汽車、摩托車上的應(yīng)用更為廣泛和重要。摩擦制動器由于有一個主要件是固定的可以不把操縱運動傳遞到旋轉(zhuǎn)部件上，因而結(jié)構(gòu)比離合器更簡單，所以人們常把摩擦離合器與摩擦制動器作為同一類部件來研究、設(shè)計和制造。離合器的一個重要類型為外力操縱摩擦式離合器，其中一種為機械式摩擦離合器，它常用人力操縱離合器接合或分離的。如汽車上常用的常閉式機械離合器，它的接合是靠彈簧力來使主從動件之間壓緊，產(chǎn)生正壓力，從而使它們之間產(chǎn)生摩擦力來傳遞運動和動力的。它分離時靠人的腳踏力經(jīng)杠桿系統(tǒng)或液壓系統(tǒng)壓縮彈簧，從而使離合器分離的。人工操縱的機械式離合器，由于人的力量和操縱行程有限，因而有傳遞扭矩小，勞動強度大，體積大等缺點。
汽車、摩托車等運輸機械上使用的磨擦式制動器，一般分為鼓式和盤式。鼓式有結(jié)構(gòu)簡單，能自增力的能力和成本低的優(yōu)點，但也存在著發(fā)熱后制動力大大下降(可下降55％左右)，這種下降稱為熱衰退。并且進水后幾乎失去制動力，這種情況稱為水衰退。因而大大影響制動性能，危及行車安全。盤式制動器雖然沒有熱衰退和水衰退的缺點，但它無自增力的能力，必須要把操縱力增大上百或上千倍才能使用，在轎車上必須使用一套復(fù)雜的動力助力的高壓液壓系統(tǒng)才能滿足制動的需要，并且無法在大汽車上使用。由于它要動力助力，在發(fā)動機停止工作時幾乎沒有制動能力。它的助力系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，精度高，從而導(dǎo)致成本高、可靠性下降等缺點。盤式制動器就連中低檔轎車都無法全部采用，一般都是前盤后鼓結(jié)構(gòu)。
摩托車上使用的盤式制動器，因車身輕沒有使用動力助力系統(tǒng)，但都采用了高壓液壓系統(tǒng)，因而結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，可靠性比鼓式差。
至今未見有性能好、結(jié)構(gòu)簡單可靠和成本低的機械盤式制動器投入使用。
以上離合器和制動器在下述文獻中有反映《離合器結(jié)構(gòu)圖冊》1985年國防工業(yè)出版社出版、段廣漢著，51頁～81頁247～255頁中有反映?！稒C械零件》第三卷中譯本、1991年、機械工業(yè)出版社出版，德國G.尼曼.H溫特爾著，第二十九章磨擦離合器與磨擦制動器222頁～291頁中有記載?！镀囋O(shè)計》1983年版、機械工業(yè)出版社出版，吉林工業(yè)大學(xué)汽車教研室編，451頁～500頁有記載?！镀嚬こ淌謨浴?984年，機械工業(yè)出版社出版、日本自動車技術(shù)會，小林明編，258頁～310頁有記載。《摩托車技術(shù)》1995年，人民郵電出版社出版、(摩托車)編輯部編，331頁～347頁有反映。
本發(fā)明的目的是針對上述磨擦式制動器和離合器存在的不足，而提供的一類操縱力小，操作行程小，承載能力大或制動力大，體積小，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，工作平順的離合器和制動器。
本發(fā)明所述的機械盤式制動器和離合器，其實施方案為，有操縱機構(gòu)，有磨擦片或盤，有制動盤或從動盤，有活塞或壓盤，有機體或飛輪，有杠桿塊。在支承板與活塞或壓盤之間有杠桿塊，杠桿塊與支承板靠接，靠接處A為曲面或小平面；杠桿塊壓靠在活塞或壓盤上，壓靠處B為曲面或小平面；楔塊壓靠在杠桿塊柄部，或壓靠在傳力件上，并經(jīng)傳力件和銷把力作用于杠桿塊的柄部，壓靠處C為曲面或斜面；在制動或接合時，杠桿塊A曲面力的作用點在X軸上有投影，B曲面力的作用點在原點，C曲面力的作用點在X軸上有投影，A曲面力的作用點在X軸上的投影符號與C曲面力的作用點在X軸上的投影符號相反。
本發(fā)明改進方案為，在A處杠桿塊與支承板之間可設(shè)置滑塊，滑塊與杠桿塊靠接處A為曲面，它們較好為包容互補的園弧面，杠桿塊的A曲面較好為凸園弧面，滑塊的A曲面較好為凹園弧面；在B處杠桿塊與活塞或壓盤之間設(shè)置弧形條，杠桿塊與弧形條壓靠處B為曲面，它們較好為包容互補的園弧面，并且杠桿塊的B曲面較好為凹的曲面，弧形條的B曲面較好為凸的曲面；傳力件與機體靠接處D為曲面，較好為平面，或它們中的一個為平面，機體或外殼的D曲面更為好為斜面。
另一改進為。在杠桿塊的柄部可設(shè)置傳力件，傳力件經(jīng)銷與杠桿塊的柄部聯(lián)接。傳力件與機體靠接處D為曲面，較好為平面，最好為斜面。在杠桿塊與滑塊的A處，在杠桿塊與弧形條的B處，當(dāng)它們?yōu)閳A弧面時，可在它們之間分別或同時設(shè)置滾動體；可在滑塊與支承板之間，在楔塊與杠桿塊或傳力件的C處，在傳力件與機體的D處，可分別或同時設(shè)置滾動體。并可在弧形條與活塞或壓盤之間設(shè)置滾動體。
另一方面，在杠桿塊上可設(shè)置一小凸臺或槽；在楔塊上可對應(yīng)設(shè)槽或凸臺。
圖面說明

圖1--摩托車用機械盤式制動器。圖2～圖3--杠桿塊的兩視圖。圖4～圖5--傳力件的兩視圖。圖6～圖7--楔塊的兩視圖。圖8～圖9--弧形條的兩視圖。圖10～圖12--兩滑塊中右滑塊的叁個視圖。圖13--杠桿塊受力面的示意圖。圖14--杠桿塊受力分析圖。圖15--正壓力F的計算圖。圖16--杠桿塊、滑塊、楔塊、傳力件各處設(shè)置滾動體示意圖。圖17--杠桿塊柄部不設(shè)傳力件和銷，并且弧形條與活塞或壓盤之間設(shè)置滾動體的示意圖。圖18--滑塊為半園塊而柄部安有滾動體的示意圖。圖19--杠桿塊的A處為凹園弧，而滑塊為凸園弧的示意圖。圖20--杠桿塊與支承板和活塞、壓盤之間都不設(shè)滑塊和弧形條的示意圖。圖21--在杠桿塊B處加寬了園弧，能快速消除間隙，和快速加大間隙的示意圖。圖22～圖23--自動補償示意圖。圖24--汽車用摩擦或離合器的剖視圖。圖25～圖24的軸向局部視圖。
本發(fā)明的優(yōu)選實施例摩擦式制動器和摩擦式離合器，最重要的一個方面就是用較小的操縱力和小的操作行程來產(chǎn)生大的正壓力，這樣才能作到體積小，制動力大或傳遞力矩大。本發(fā)明的核心就是發(fā)明了杠桿組件這樣一個能產(chǎn)生很大增力作用的結(jié)構(gòu)。
下面結(jié)合圖1～21來介紹它的具體實施方案，在活塞6或壓盤6與支承板22之間設(shè)置有杠桿塊24。杠桿塊24較好為T字形，當(dāng)壽命要求不太高時，杠桿塊24的B處可直接壓靠在活塞6或壓盤6上，但這時杠桿塊24的B處較好作成一個凸曲面或一個凸的小平面。杠桿塊24的A處也可直接靠接在支承板22上，如圖20所示，但A曲面較好作成一個凸曲面或凸的小平面。它們可同時也可分別這樣設(shè)計。楔塊21的C處壓靠在杠桿塊24的柄部或壓靠在傳力件8上，如圖1～圖21等所示。在制動或接合時，杠桿塊24A曲面力的作用點在X軸上有投影，B曲面力的作用點(杠桿支點)在坐標(biāo)原點，C曲面力的作用點在X軸上有投影并與A曲面力的作用點在X軸上的投影的符號相反。三力在杠桿塊24上組成一個增力杠桿系。
為大幅度提高這種制動器和離合器的壽命和可靠性，杠桿塊24與支承板22之間的A處可設(shè)置滑塊23，這樣可大大提高它們之間的接觸面積，從而大幅提高它們的壽命和可靠性。圖示的滑塊可分左右兩塊。杠桿塊24與滑塊23靠接處A為曲面，杠桿塊24較好為凸的，滑塊23較好為凹的，它們較好包容互補的園弧面。當(dāng)然也可為包容但為不相同曲線的曲面，如一個面是園弧，而另一個面為橢園弧。
為方便加工，穩(wěn)定增力比，提高壽命，可在杠桿塊24與活塞6或壓盤6之間的B處設(shè)置弧形條25，它們的壓靠處B為曲面，杠桿塊24的B處較好為凹的曲面，弧形條25的B處較好為凸的曲面，它們的壓靠處B較好為包容互補的園弧面。在滿足要求，特別是滿足壽命要求后，它們的接觸處B曲面小一些為好。因為這樣增力比在使用一段時間后變化較小。如天平的刀口一樣，并且容易翻轉(zhuǎn)。從試驗看也證明了這一點。
楔塊21與杠桿塊24的柄部或傳力件8壓靠處C為曲面，較好為斜面或者其中一個為斜面，這樣方便加工，并且接觸較大，用斜面后可對操縱力進行一次增大。為穩(wěn)定和增大它們之間的接觸面，可在它們壓靠之間的C處設(shè)置一個傳力件8，如圖1等所示。這樣設(shè)計為斜面后接觸面積會大大提高，相應(yīng)的壽命也會提高，傳力件8與機體1的靠接處D為曲面，較好為平面，機體1或外殼1的D曲面更好為斜面，如圖1所示。為斜面后可解決C處磨損后的補償問題。
為操縱靈活、輕便、可靠?？稍诟軛U塊24與滑塊23的A處，在杠桿塊24與弧形條25的B處，當(dāng)它們?yōu)閳A弧面時，可在它們之間分別或同時設(shè)置滾動體29；可在滑塊23與支承板22之間，在楔塊21與杠桿塊24或傳力件8的C處，在傳力件8與機體1的D處，可分別或同時設(shè)置滾動體29。并可在弧形條25與活塞6或壓盤6之間設(shè)置滾動體29。如鋼球、滾針等。如圖所示。當(dāng)把弧形條25浮動設(shè)置后，應(yīng)注意控制杠桿塊24的左右浮動量，否則可能工作不好。
為方便產(chǎn)生間隙以利解除制動和分離離合器和迅速消除間隙。在杠桿塊24的上部可設(shè)置一小凸臺或槽，在楔塊21上可對應(yīng)設(shè)置一個槽或凸臺。如圖1所示，這樣結(jié)構(gòu)較為簡單，圖1中在杠桿塊24的柄部末端設(shè)有一個彈力較強但工作行程較小的片簧26。它主要起在杠桿塊24產(chǎn)生間隙翻轉(zhuǎn)的初期，使杠桿塊24能轉(zhuǎn)動一個小角度或者幫助回位彈簧11翻轉(zhuǎn)杠桿塊24。
下面結(jié)合附圖1對這種機械盤式制動器的工作原理進行介紹。圖1為摩托車用盤式制動器，機體1用銷軸與摩托車聯(lián)接，它能在摩擦片3和27磨損后向上移動，但不能隨車輪轉(zhuǎn)動。制動盤28與摩托車輪子固接在一起，并能隨著輪子轉(zhuǎn)動。它們與現(xiàn)在液壓盤式制動器與摩托車的聯(lián)接方式一樣。附圖1為制動時的情況。制動器解除制動的過程如下，當(dāng)鋼絲10向左的拉力解除后。彈簧11的壓力經(jīng)導(dǎo)向軸12、銷13、鋼片14和銷19的傳遞，最后推動楔塊21向右移動。當(dāng)楔塊21的斜面與壓塊8的斜面脫離后，楔塊21上槽的左邊推動杠桿塊24的凸臺，并推動杠桿塊24向順時針轉(zhuǎn)動。這時杠桿塊24上的A曲面的原心O1與B曲面的原心O2的聯(lián)線在Y坐標(biāo)軸的投影變短，制動器解除制動。坐標(biāo)系是這樣確定的，過杠桿塊24B曲面力的作用點7垂直于支承板22下平面作一條直線為Y軸，B曲面力的作用點為坐標(biāo)系的原點O。過O點垂直于Y軸作一條直線為X軸。當(dāng)杠桿塊24的A曲面原心O1與弧形條25的B曲面原心O2的聯(lián)線在Y軸的投影變短后，活塞6在密封回位膠圈5和復(fù)位彈簧4的作用下向上移動，從而使摩擦片3和27與制動盤28之間產(chǎn)生間隙，制動解除。這時杠桿塊24上的凸臺落入楔塊21的槽中。當(dāng)進行制動時，操縱力拉動鋼絲10向左移動，從而使楔塊21向左移動，楔塊21向左移動時它的槽的右邊推動杠桿塊24上的凸臺，從而推動杠桿塊24向逆時針轉(zhuǎn)動到一定位置時，槽與凸臺脫開，楔塊21的下平面壓住凸臺，這個過程為迅速消除間隙的過程。這時楔塊21上的斜面與傳力件8上的斜面還未接觸，杠桿塊24產(chǎn)生的正壓力還不大。傳力件8可繞銷7的中心作一定幅度的擺動。使兩斜面的接觸更好。當(dāng)楔塊21繼續(xù)向左移動，其斜面與傳力件8上的斜面接觸后，傳力件8向下運動，并把操縱力經(jīng)斜面放大向下經(jīng)銷7傳給杠桿塊24的柄部E。這時摩擦片3和27與制動盤28的間隙完全消除。這個過程即為制動過程。當(dāng)產(chǎn)生最大制動力時，杠桿塊24的原心O1與弧形條的原心O2的聯(lián)線在Y軸上的投影達(dá)到最大值(如圖14)。且A曲面力的作用點在Y坐標(biāo)上有投影(即X不等于0)。而杠桿塊24的柄部C的受力處處于A曲面力的作用點在X坐標(biāo)上的投影相對的象限，即它們在X軸上的投影符號相反。這時夾持制動盤的力分兩條路線傳遞。一條是杠桿塊24A曲面上產(chǎn)生的力經(jīng)滑塊23傳給支承板22，支承板22用它的螺紋再把力傳給機體1，機體1把力傳給摩擦片3(制動片)。最后作用于制動盤28。另一路由杠桿塊24上的B曲面把力經(jīng)弧形條25傳給了活塞6，活塞6把力傳遞給了摩擦片27，最后作用于制動盤28。制動盤28在這兩個力經(jīng)摩擦片3和27的作用下被夾持，從而摩托車被制動。這種原理同樣可以適用于汽車等機械。但尺寸和外形可有一些變化。外形與現(xiàn)在汽車上用的液壓盤式制動器可以相近。為使它工作更靈活，不會自鎖，以及操縱力更小、更輕便，可以在一些受力面安裝滾動體。如圖16所示。
在一些要求不太高的地方使用時，甚至可以不設(shè)計、安裝滑塊23,A曲面可以為弧面，甚至小平面，如圖20所示。還可以在兩斜面之間加裝滾動體。如圖18所示。
在一些情況下，如壽命、可靠性不需太高時，可以在杠桿塊24的柄部E處直接設(shè)計一個大凸臺并與楔塊21的斜面相配，這樣可省去兩個零件，但容易出現(xiàn)線接觸。如圖17、19、20、21所示。也可以把滑塊23作成半園環(huán)，但對壽命有一些影響。如圖18所示。
楔塊21的移動方向可以沿支承板22的下平面任意設(shè)計，當(dāng)然傳力件8或杠桿塊24的大凸臺斜面也作相應(yīng)的改變，使杠桿塊24翻轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)也要作改變。
為什么這種機械盤式制動器在操縱力和操作行程相同的情況下(均無動力助力)，其產(chǎn)生的正壓力比其它機械式和液壓盤式制動器大許多倍呢 主要是在同一個尺寸下，杠桿塊24在產(chǎn)生正壓力時，同時有兩個增力的地方，一個是C處的斜面，另一個是由柄部C與，B處和A處組成的杠桿。因而增力巨大。
設(shè)杠桿塊24的增力比為I，斜面的增力比為I1，杠桿C、B、A的增力比為I2。這時I=I1×I2而I1=1/tgαtgα為摩擦系數(shù)，而α為斜面的斜角，一般金屬材料在有潤滑并光潔的情況下其值一般在0.10～0.05之間，如果有滾動體，其值在0.05～0.01之間。
因此I1可方便地為10倍，當(dāng)然根據(jù)設(shè)計需要可大可小。
而I2=h/e如圖15它可根據(jù)操縱行程和所需產(chǎn)生的間隙來決定，它可輕易地取在10倍以上。
所以它的增力可以輕易達(dá)100倍以上，當(dāng)然也可高很多，如400倍。并且操縱行程卻并不大，這就是它比其它增力裝置優(yōu)越和先進的地方。其它裝置在一個零件主要增力的地方一般只有一處。而杠桿塊24在增力時有兩個增力處，(在算增力時把傳力件8和銷7視為大凸臺)。
設(shè)計時還應(yīng)注意在滿足需要時，弧形25條與杠桿塊24的B曲面相壓靠處的弧面應(yīng)盡可能小一點，以保證足夠大的增力比和穩(wěn)定增力比。如天平上支點的刀口一樣。杠桿塊24與滑塊23相配合處的接觸面應(yīng)大一些。因為滑塊23在杠桿塊24翻轉(zhuǎn)時有小的位移，而包容面大一些，可使這種位移更容易。
為減小操縱行程，增大間隙?？砂迅軛U24上A曲面的圓心O1與B曲面的圓心O2的聯(lián)線與X軸的夾角β設(shè)計在sinβ變化較快的區(qū)域。當(dāng)解除制動或分離杠桿24翻轉(zhuǎn)時，可迅速產(chǎn)生足夠大的間隙，并減小滑塊23的移動量(如圖14所示)。
為減小操縱行程，在楔塊21上不開槽，在它與傳力件8的壓靠處再加上一個大的斜面。(當(dāng)然也可在傳力件8上再加工一個大斜面)，并用楔塊21的右端直接推動杠桿24的小凸臺翻轉(zhuǎn)。如圖20所示。
為減小行程，還可在B曲面上加工一個能在分離或解除制動時使杠桿塊24能左右移動的曲面來，這樣可在分離或解除制動時迅速消除間隙，如圖21所示。
這種盤式制動器和高能離合器由于可供磨損量較小，一般只有0.2毫米左右。因而最好設(shè)置自動補償裝置。圖22,23所示為自動補償裝置的示意圖。
圖22所示不補償狀態(tài)，因一次緊急制動摩擦片磨損量不到0.05毫米，所以有時它不進行補償。它的工作原理是這樣的，當(dāng)摩擦片3和27磨損后，杠桿塊24的轉(zhuǎn)角φ加大。它偏柄部方向的一邊壓住限位片31并使31向下移動一點。限位片31壓在機體1上。但并不壓得太緊，它產(chǎn)生的摩擦力能阻止支承扳22在圈簧17的作用下轉(zhuǎn)動和向下移動即可。限位片31向下移動后，這時與支承扳22之間產(chǎn)生一點間隙，如圖23所示。這時還不能進行補償，當(dāng)解除制動后，圈簧17帶動支承扳22轉(zhuǎn)動，并使支承扳22向下移動(支承扳22外圓有螺紋)，與限位片31接觸后被止住，完成一次自動補償。補償量可根據(jù)需要設(shè)計，這種類型的補償裝置在常用的鼓式和盤式制動器中均有采用。為使楔塊21和傳力件8以及銷7在磨損后也能補償，不加大操縱行程，在與傳力件8接觸的機體1上加工有一斜的平面。即傳力件8向下移動時，它可以使傳力件8向順時針方向擺一點角度。從而達(dá)到了補償之目的。為方便它產(chǎn)生間隙。還可在杠桿塊24的柄部較遠(yuǎn)處安裝一個行程小，而彈力大一點的彈簧，如圖1中的片簧26。這樣它在楔塊21的斜面與傳力件8的斜面脫開后使杠桿24向順時針傳一點角度，或給杠桿塊24一個向順時針翻轉(zhuǎn)的力，從而可使楔塊21輕易推動杠桿塊24翻轉(zhuǎn)。
用這種增力機構(gòu)設(shè)計制造的摩托車盤式制動器與現(xiàn)在常用的摩托車制動器相比有那些優(yōu)點呢 1．在操縱力和操縱行程相同時，制動力大幾至十幾倍。
2．在制動力相同時，其操縱力小幾至十幾倍。
3．由于它不使用液壓系統(tǒng)，并且結(jié)構(gòu)簡單，因而可靠性更高。
4．由于它的精度可以較低，結(jié)構(gòu)簡單，它的價格只有液壓的一半左右。
5．它沒有鼓式制動器的熱衰退和水衰退的問題。因而安全性更高。
這種盤式制動器用于汽車后與現(xiàn)在常用的液壓盤式和鼓式制動器相比有什么優(yōu)點呢 1．由于它有更大的制動力，它可以用于大汽車上，而液壓盤式由于制動力不夠不能用于大汽車。
2．它沒有鼓式制動器特有的熱衰退和水衰退的缺點，安全性大大提高。
3．由于它不使用高壓液壓系統(tǒng)，因而不容易泄漏，可靠性高很多，并且價格低很多。
4．它可不需動力助力，如真空泵，空壓機。從而在發(fā)動機不工作時仍然能正常制動，安全性提高很多。
綜上所述它的優(yōu)點很多。
下面結(jié)合附圖24來介紹這種施壓機構(gòu)設(shè)計的一種高性能常閉汽車離合器。飛輪32固接在發(fā)動機的曲軸上，動力徑兩條線路傳給從動盤28。一路由飛輪1用摩擦方式給從動盤28，另一路由飛輪1經(jīng)螺栓傳給外殼36徑銷和鋼片41以及螺栓把扭矩傳給了壓盤6(制動器中為活塞6)，壓盤6在幾組杠桿塊24的作用下被緊緊壓在從動盤28上，從而實現(xiàn)了用摩擦的方式傳遞力矩。從動盤28把這兩路傳來的力矩傳給了從動軸，從而帶動汽車行駛。
圖24中的39為螺母，38為帶棘齒的螺桿。它們的作用，一是穩(wěn)定壓盤6與支承扳22之間的間隙，另外也能進行階躍式的自動補償。在楔塊21上有棘爪，當(dāng)有磨損后楔塊21的工作行程將增加。楔塊21上的棘爪卡住棘齒輪38上的齒，當(dāng)楔塊21在分離時轉(zhuǎn)動棘齒輪38，使它推動支承扳22向左移動一點位，(因38上有螺紋)從而達(dá)到自動補償之目的。為使壓力均勻在離合器中設(shè)置了多組杠桿塊組件和補償裝置。
當(dāng)需要離合器分離時。接合子32(圖中雙點劃線所示)在外力的推動下向左移動，在壓住楔塊叉34后，帶動楔塊21向內(nèi)移動，從使帶動杠桿塊24翻轉(zhuǎn)。正壓力減小直至消除。如果離合器不設(shè)置間隙拔爪33(條件許可時也可把34與33合在一起使它有這兩個拔叉的工能)，從動盤28與飛輪1和壓盤6之間會分離不徹底，影響性能。為解決這一缺點，間隙拔爪33是這樣工作的，當(dāng)接合子32把拔叉34轉(zhuǎn)動并使杠桿塊24開始翻轉(zhuǎn)后，接合子32在繼續(xù)推動拔叉34向順時針轉(zhuǎn)動時，開始推動拔爪33(可均勻布置多個拔爪)向逆時針方向轉(zhuǎn)動，拔抓33把壓盤6提起向右移動，并壓縮彈簧40，這時鋼片41也有一些彎曲，這時飛輪1、從動盤28、壓盤6之間即可產(chǎn)生較大間隙，分離徹底．接合時，接合子32向右移動，壓盤6在彈簧40的作用下被壓向左邊，當(dāng)壓盤6到位后楔塊21在彈簧35作用下翻轉(zhuǎn)杠桿24，并使它(們)壓緊壓盤6，離合器接合．在接合分離時只要控制住彈簧35的力量即可控制離合器傳遞的扭矩，控制了接合子32移動的速度即控制了離合器的接合速度．這樣可滿足各種車輛的各種要求。為消除離心力對傳遞扭矩的影響，圖示的情況離心力大時離合器能傳遞的扭矩會增加，這樣可能帶來一些不良影響。為消除離心力，在離合器上設(shè)置了平衡塊37，它可把楔塊21等零件產(chǎn)生的離心力抵消。從而在轉(zhuǎn)速增加時，能傳遞扭矩的能力卻不增加。為消除離心力的影響，可以把楔塊21的移動方向改為與圖24、圖25中的方向垂直但控制它移動的機構(gòu)要復(fù)雜一些。
由于這種離合器可以產(chǎn)生巨大的正壓力，而操縱力又很小，只需操縱彈簧35和40，它們的彈力都比較小。它與現(xiàn)在常用的螺簧離合器和膜片彈簧離合器相比有很大的優(yōu)勢。
1．它行程可以比上述兩種小40％以上，而傳遞的力矩不會減小。
2．在傳遞力矩相同的情況下操縱力小很多倍，或者在操縱力相同的情況下傳遞的力矩大幾至十幾倍。
3．它十分容易實現(xiàn)濕式結(jié)構(gòu)，而不需動力助力。其壽命比干式的長4～8倍。其壽命甚至與汽車壽命不相上下。
4．由于它的正壓力可很大，因而從動盤上可以不再使用污染大的石棉和價格高的燒結(jié)合金作摩擦材料，而直接使用鋼片作從動盤。
5．它的價格可能比上述兩種離合器高30％左右，但性能價格比卻比上述兩種高出許多倍。
6．由于它可用綱片作摩擦件，因而壽命大大提高，十分方便維修。一次調(diào)整的周期比其它的長許多倍。
綜上所述，用這種施壓機構(gòu)設(shè)計制造的制動器與離合器將被廣泛采用。
權(quán)利要求
1．機械盤式制動器和離合器，有操縱機構(gòu)，有制動盤(28)或從動盤(28)，有活塞(6)或壓盤(6)，有支承板(22)，有機體(1)或飛輪(1)，有摩擦片(3和27)，有杠桿塊(24)，其特征為在支承板(22)與活塞(6)或壓盤(6)之間有杠桿塊(24)，杠桿塊(24)與支承板(22)靠接，它們的靠接處A為曲面或小平面；杠桿塊(24)壓靠在活塞(6)或壓盤(6)上，壓靠處B為曲面或小平面；楔塊(21)壓靠在杠桿塊(24)的柄部或壓靠在傳力件(8)上，壓靠處C為曲面或斜面；在制動器制動和離合器接合時，杠桿塊(24)A曲面力的作用點在X軸上有投影，它的B曲面力的作用點在原點，它的C曲面力的作用點在X軸上有投影，并與A曲面力的作用點在X軸上的投影符號相反。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的制動器和離合器，其特征為可在A處杠桿塊(24)與支承板(22)之間設(shè)置滑塊(23)，滑塊(23)與杠桿塊(24)靠接處A為曲面，它們較好為包容互補的園弧面，杠桿塊(24)的A曲面較好為凸圓弧面，滑塊(23)的A曲面較好為凹圓弧面；在B處杠桿塊(24)與活塞(6)或壓盤(6)之間可設(shè)置弧形條(25)，杠桿塊(24)與弧形條(25)壓靠處B為曲面，它們較好為包容互補的圓弧面；并且杠桿塊(24)的B曲面較好為凹的圓弧面，而弧形條(25)的B曲面較好為凸的圓弧面；楔塊(21)與杠桿塊(24)或傳力件(8)壓靠處C為曲面，較好為斜面或其中一個為斜面。
3．根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制動器和離合器，其特征為在杠桿塊(24)的柄部可設(shè)置傳力件(8)，傳力件(8)與杠桿塊(24)鉸接，或經(jīng)銷(7)與杠桿塊(24)鉸接；傳力件(8)與機體(1)或外殼(1)靠接處D為曲面，較好為平面，或它們中的一個為平面，機體(1)或外殼(1)更好為斜面。
4．根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的制動器和離合器，其特征為在杠桿塊(24)與滑塊(23)的A處，在杠桿塊(24)與弧形條(25)的B處，當(dāng)它們?yōu)閳A弧面時，可在它們之間分別或同時設(shè)置滾動體(29)；可在滑塊(23)與支承板(22)之間，可在楔塊(21)與支承板(22)之間，可在楔塊(21)與杠桿塊(24)或傳力件(8)的C處，在傳力件(8)與機體(1)的D處，可分別或同時設(shè)置滾動體(29)；并可在弧形條(25)與活塞(6)或壓盤(6)之間設(shè)置滾動體(29)。
5．根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的制動器和離合器，其特征為在杠桿塊(24)上可設(shè)置一小凸臺或槽，在楔塊(21)上可對應(yīng)設(shè)置槽或凸臺。
全文摘要
用于機械、汽車和摩托車的機械盤式制動器和機械離合器。發(fā)明了能產(chǎn)生相當(dāng)大增力的施壓杠桿塊組件它們的操縱力比相同制動力和承載力的制動器和離合器小幾至幾十倍。并且操縱行程和體積都比它們小,它接合和制動平穩(wěn)控制容易,體積小,承載能力大,結(jié)構(gòu)簡單,可靠性高,壽命長。比現(xiàn)在常用的液壓盤式制動器先進和成本低一半,比現(xiàn)在常用的摩擦離合器也先進很多,使用它后可大大提高汽車、摩托車的安全性和操縱性,它無疑是最先進的制動器和離合器。
文檔編號F16D67/02GK1211691SQ9711587
公開日1999年3月24日 申請日期1997年9月12日 優(yōu)先權(quán)日1997年9月12日
發(fā)明者陳坤 申請人:陳坤