CN101156002A - 惯性制动器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于降低轴(30)的转速的制动器总成(50)，所述制动器总成包括第一反作用构件(52)，第二反作用构件(54)和转子(58)。第二反作用构件(54)通过弹性带(56)可与第一反作用构件(52)连接在一起并与之可移动地分离。所述转子(58)通过所述轴(30)可旋转地驱动并滑动地布置在所述轴(30)上。所述转子(58)通过弹性带(56)保持在第一和第二反作用构件(52，54)之间。其中，为了使转子(58)自由转动，通过弹性带(56)将第一和第二反作用构件(52，54)隔开，并且所述弹性带可被弹性地压缩，使第一和第二反作用件(52，54)与转子(58)可进行选择性的摩擦啮合。本发明还提供一种包括根据本发明的制动器总成的车辆动力传动***。

Description

惯性制动器

技术领域

本发明涉及一种惯性制动器，并且涉及一种重型载货车上与摩擦离合器配套使用的惯性制动器总成。

背景技术

惯性制动器是一种用于迅速降低变速箱输入轴转速的装置，以利于变速箱内齿轮的换档。在不使用惯性制动器的情况下，变速箱换档所需的时间会明显增加，从而使一些驱动模式中的变速箱操作复杂化。

惯性制动器可以包括圆盘形转子，所述圆盘形转子通过花键与变速箱输入轴相联接，并且当主离合器处于分离状态时该转子由主离合器分离机构进行驱动。在某一设计中，转子布置在由两个螺旋弹簧分开的盘片之间，所述由螺旋弹簧分开的盘片含有一种摩擦材料使其可与转子相啮合。分离机构在接合位置(靠近离合器)和分离位置(靠近变速箱)之间移动，这样主离合器可使变速箱输入轴与发动机选择性地分离和接合。在靠近分离机构分离行程的末端，分离机构压缩惯性制动器并推动摩擦片与转子接触。当以这样的方式移动时，惯性制动器转子旋转，借助于摩擦片上的摩擦材料与转子接触并对转子施加的阻力，从而使变速箱输入轴转速降低或停止。

当惯性制动器满足降低变速箱输入轴转速的要求时，可能包括多个独立部件，这增加了将其安装到车辆上的复杂性。而且，螺旋弹簧通过导向螺柱将摩擦片隔开，所述导向螺柱长时间使用可能会出现粘合和/或磨损。此外，导向螺柱的使用可能需要对金属片进行热处理来提高其耐用性。

发明内容

因此，本发明的任务是提供一种用于降低轴转速的制动器总成。在本发明的一个实施例中，制动器总成包括第一反作用构件，第二反作用构件和转子，所述第二反作用构件通过弹性带与第一反作用构件连接在一起并与之可移动分离；所述转子通过所述轴旋转地驱动，并且可滑动地布置在所述轴上。通过弹性带将转子保持在第一反作用构件和第二反作用构件之间。所述弹性带将第一反作用构件和第二反作用构件隔开使转子自由旋转，并且所述弹性带可弹性地被压缩，使第一和第二反作用构件选择性地和以摩擦方式与转子相啮合来降低转子的转速。本发明还提供一种用于变速箱输入轴的惯性制动器总成和一种包括制动器总成的车辆动力传动***。

附图说明

根据以下详细说明、权利要求书和附图，将更清楚地理解本发明的特征和创新方面。下面是附图的简要说明：

图1为车辆动力传动***的示意图，该***包含惯性制动器；

图2为根据本发明的实施例的惯性制动器的分解透视图；

图3为图2所示惯性制动器的装配后的透视图；

图4为图2和图3所示惯性制动器安装在示例性的离合器外壳中的透视图；

图5为图4所示惯性制动器和离合器外壳的横断面视图，其中惯性制动器处于张开状态；和

图6为图4所示惯性制动器和离合器外壳的横断面视图，其中惯性制动器处于压缩状态。

具体实施方式

图1是一种示例性的车辆动力传动***的示意图。在图示的车辆动力传动***中，所提供的离合器总成包括离合器分离机构10，车辆操作人员通过脚来操纵离合器踏板(未示出)对所述离合器分离机构10进行选择性的操作。离合器踏板的运动通过连杆机构11传递到离合器分离构件12。也可以通过自动机构进行驱动，例如通过电动伺服机构或流体压力驱动装置(两者均未示出)。

在一个示例性的离合器总成中，单盘(示出)或多盘摩擦离合器14将发动机16与变速箱总成18驱动地连接在一起并绕轴线20旋转。离合器外壳22，有时是指钟形外壳，其将发动机16的发动机机体与变速器总成18的外壳连接在一起。飞轮24可旋转地固定在发动机16的曲轴26上。以轴线20为中心的从动盘28具有花键套筒部分29，该套筒可与变速箱18的花键输入轴30滑动啮合。从动盘28至少部分地夹在飞轮24和压盘34之间，并包括当离合器14闭合时与飞轮24和压盘34摩擦接触的摩擦元件32。

在图示离合器总成中，离合器盖36布置在压盘34的上方并固定在飞轮24上。在压盘34和离合器盖36之间设有多条沿圆周方向延伸的带(未示出)。所述带将压盘34可旋转地装在离合器盖36上，同时允许压盘34相对离合器盖36沿轴向移动。所述带能起到弹簧的作用，该带可用来对压盘34加偏压，使其与飞轮24分离。

膜片弹簧38沿轴向布置在离合器盖36和压盘34之间。当离合器10处于接合位置时，所述膜片弹簧38的环形部分40朝着飞轮24对压盘34加偏压，将位于飞轮24和压盘34之间的离合器从动盘28夹紧而使输入轴30与飞轮24可旋转连接或锁定在一起。所述膜片弹簧38具有多个呈径向向内伸展的指形件42，所述指形件42的内端与可轴向移动的分离构件12相啮合。支枢环44或者其他支枢结构，例如在离合器盖上形成的珠缘，沿轴向布置在环形部分40的外径与离合器盖36之间，以利于环形部分40相对于离合器盖36绕轴枢转或挠曲。

通过克服膜片弹簧38的弹力让分离构件12沿轴线20于离开飞轮24的方向作轴向位移而使离合器14可选择性地松开或分离。可通过车辆操作人员踩下离合器踏板来获得上述位移，例如，通过连杆机构11传递离合器踏板的运动来移动分离构件12。当指形件42的径向内端沿轴向移动离开飞轮24时，指形件42发生弯曲，引起环形部分40偏转，从而消除了压盘34上的夹紧负荷，使输入轴30可相对于飞轮24旋转。环形部分40在接近环形部分40内径处与压盘34的支点48相啮合。

在图示实施例中，离合器外壳22上设有惯性制动器50的贴靠面，通过分离构件12的轴向移动而使所述惯性制动器50贴靠其上而被压缩。当离合器被分离时，分离构件12沿轴向移动，并施压于惯性制动器50。并希望降低变速箱输入轴30的转速，以利于变速箱18内传动比的改变。作为一种选择，变速箱18的一部分例如变速箱外壳上也可以设有惯性制动器50的贴靠面，当离合器14处于分离状态时，所述惯性制动器50紧靠该贴靠面被压缩。

参照图2和图3，图中示出了根据本发明的一个实施例的惯性制动器总成50。所述惯性制动器50包括第一反作用构件52；第二反作用构件54，其通过至少一条弹性带56与第一反作用构件52相连接并与之可移动分离。惯性制动器总成50还包括通过轴30旋转驱动的转子58，所述转子可滑动地布置在输入轴30上。装配惯性制动器50时，转子58通过弹性带56保持在第一和第二反作用构件52，54之间。为了使转子58自由转动，弹性带56将第一和第二反作用构件52，54隔开，并且所述弹性带56可弹性地被压缩，使第一和第二反作用件52，54与转子58可进行选择性的摩擦啮合。

在本发明的一个实施例中，第二反作用构件54通过多条弹性带56与第一反作用构件52相连接并与之可移动分离。弹性带56可以绕第一和第二反作用构件52，54的周向边缘62布置，以将转子58保持于该两反作用构件之间。弹性带56可将第一反作用构件52不能旋转地固定在第二反作用构件54上，同时允许第二反作用构件54相对于第一反作用构件52沿轴向移动，在如图2和图3所示的实施例中，弹性带56包括将转子58保持在第一和第二反作用构件52，54之间的主带部分64和一对反作用构件固定接头66，后者沿轴向分隔开(参见例如图5和图6)，以调节第一和第二反作用构件52，54与转子58之间的旋转间隙(即容许转子58旋转的间隙)。弹性带56可以由弹性材料例如弹簧钢制成，这使反作用构件固定接头66在制动器总成50压缩过程中可相对主带部分64枢转。

在本发明的一个实施例中，第一反作用构件52和第二反作用构件54通常为环形圆盘，所述反作用构件上设有一个孔68用来作为输入轴30的通道。为了将制动器50紧固在离合器外壳22上，第一反作用构件52可包括至少一个安装托架70。安装托架70上设有孔或开口72，该孔或开口与离合器外壳22(或上述变速箱外壳)上的相应的孔或开口对齐，用来接受紧固件74(参见图4)如螺钉以及类似物品，用来将制动器总成50紧固在离合器外壳22(或变速箱外壳)上。第一和第二反作用构件52，54也可以包括弹性带固定支架76，所述支架具有孔或/开口，所述孔和/或开口与反作用构件固定接头66上相应的孔或开口对齐排列，来协同地接受用于将带56固定到第一和第二反作用构件52，54上的紧固件80，例如铆钉及类似物品。弹性带固定支架76布置在第一和第二反作用构件52，54上时，要使每条弹性带56不会覆盖住安装支架70，以免将制动器总成50紧固在离合器外壳22上时，妨碍紧固件74通过所述安装支架上的孔或开口72。

为了有利于相对较快地降低转子58的转速，第一和第二反作用构件52，54面向转子的侧面可含有摩擦材料(未示出)。摩擦材料可以适合基本覆盖或仅部分覆盖每个反作用构件52，54。所述反作用构件52，54上可以用任何适合的摩擦材料，包括那些用在传统的离合器制动器上的材料。因为反作用构件52，54可以由低碳钢制成，例如AISI 1008钢和AISI1010钢，利用已知的结合方法，可以很容易地将摩擦材料与反作用构件52，54结合在一起。此外，低碳钢不需要进行热处理且不需要与其相关的制造费用。

在本发明的一个实施例中，转子58通常为平滑的金属圆盘，其包括内花键82，其将转子58固定在输入轴30上使其随输入轴30一起旋转。当这样配置时，转子58可相对于输入轴30和第一反作用构件52以及第二反作用构件54沿轴向滑动。作为一种选择，转子58也可以被配置为扭矩限制型转子。

转子58上至少设有一个孔84以降低转子的重量和/或当转子与第一及第二反作用构件52，52摩擦啮合时有助于冷却。为了将制动器总成50安装在离合器外壳22中，需要时可在第一和第二反作用构件52，54上设有定位片或其它结构(未示出)，来将转子58约束在输入轴30上和/或更精确地将转子58布置在制动器总成50内。

参考图1、图5和图6对制动器总成20的工作过程进行说明。当离合器14处于接合状态时，由于弹性带56施加的弹力(参见例如图1和图5)，分离构件12与制动器总成50脱离，并且第一和第二反作用构件52，54与转子58隔开。以这种方式，当扭矩从发动机16通过离合器传递到变速箱18时，转子58可随输入轴30自由转动。

当想要迅速降低输入轴30的转速以便于改变变速箱18的传动比时，离合器14分离，并且分离构件12沿轴向移动至与第二反作用构件54接触。分离构件12压缩紧靠离合器外壳的制动器总成50，使每个第一和第二反作用构件52，54与转子58摩擦接触(参见如图6)。第一和第二反作用构件52，54与转子58的摩擦接触减慢或阻止了转子58的旋转，并且因此也减慢或阻止了输入轴58的旋转。当离合器14再次接合时，分离构件12与制动器总成50分离，弹性带56的弹力将第二反作用盘54与第一反作用盘52分隔开，并且转子58自由转动。

尽管本发明中制动器总成50特别适用于用作降低变速箱输入轴转速的惯性制动器，所述输入轴位于机动车辆的离合器和变速箱之间，但制动器总成50也可以用在其他需要降低轴的转速的场合中。

参照上述实施例对本发明进行了说明和描述，但上述实施例仅仅对实施本发明的最佳方式的示例性说明。本领域的普通技术人员应该理解，在不超出后附权利要求书限定的本发明的思想和范围内，可采用不同于上述本发明实施例的各种方案。后附的权利要求书旨在用来限定本发明的保护范围，并旨在用来涵盖在权利要求范围内的方法和装置及其等同物。对本发明的说明应被理解为包括这里所描述的特征的所有新颖性和非显而易见性的组合，并且对这些特征的任意新颖性和非显而易见性的组合的权利要求可以在本申请和后续的申请中提出。此外，上述实施例都是说明性的，并且无任何单一的特征或要素对在本申请或后续的申请中要求保护的所有可能的组合方案是必要的。

Claims (21)

1.一种用于降低轴(30)的转速的制动器总成(50)，所述制动器总成(50)包括：

第一反作用构件(52)；

第二反作用构件(54)，其通过弹性带(56)可与第一反作用构件(52)连接在一起并与之可移动地分离；以及

转子(58)，该转子通过所述轴(30)可旋转地被驱动，并且可滑动地布置在该轴(30)上，所述转子(58)通过弹性带(56)保持在第一和第二反作用构件(52，54)之间，其中，为了使转子(58)自由转动，弹性带(56)将第一和第二反作用构件(52，54)隔开，并且所述弹性带(56)可弹性地被压缩，使第一和第二反作用件(52，54)与转子(58)可进行选择性的摩擦啮合。

2.根据权利要求1所述的制动器总成(50)，其特征在于，所述第二反作用构件(54)通过多条弹性带(56)与第一反作用构件(52)连接在一起并与之可移动地分离。

3.根据权利要求2所述的制动器总成(50)，其特征在于，所述弹性带(56)绕第一和第二反作用构件(52，54)的圆周布置以将转子(58)保持于该两反作用构件之间。

4.根据权利要求1所述的制动器总成(50)，其特征在于，所述弹性带(56)在接近第一和第二反作用构件(52，54)的圆周边缘连接到该第一和第二反作用构件(52，54)上。

5.根据权利要求1所述的制动器总成(50)，其特征在于，所述弹性带(56)可将第一反作用构件(52)不能旋转地固定在第二反作用构件(54)上，同时允许第二反作用构件(54)相对于第一反作用构件(52)沿轴向移动。

6.根据权利要求1所述的制动器总成(50)，其特征在于，所述弹性带(56)包括：将转子(58)保持在第一和第二反作用构件(52，54)之间的主带部分(64)和一对反作用构件固定接头(66)，后者沿轴向被分隔开以适应转子(58)的厚度。

7.根据权利要求1所述的制动器总成(50)，其特征在于，所述第一和第二反作用构件(52，54)面向转子的侧面含有摩擦材料。

8.一种用于降低在车辆变速箱(18)和离合器(14)之间延伸的轴(30)的转速的惯性制动器总成(50)，其具有分离构件(12)，所述惯性制动器总成(50)包括：

第一反作用构件(52)；

第二反作用构件(54)，其通过弹性带(56)可与第一反作用构件(52)连接在一起并与之可移动地分离，该第二反作用构件(54)布置成通过上述分离构件(12)使第二反作用构件(54)向第一反作用构件(52)移动而可选择性地被接合；以及

转子(58)，该转子通过轴(30)可旋转地被驱动并且可滑动地布置在所述轴(30)上，所述转子(58)通过弹性带(56)保持在第一和第二反作用构件(52，54)之间，其中，为了使转子(58)自由转动，弹性带(56)将第一和第二反作用构件(52，54)隔开，并且所述弹性带(56)可弹性地被压缩，使得第一和第二反作用件(52，54)与转子(58)可进行选择性的摩擦啮合。

9.根据权利要求8所述的惯性制动器总成(50)，其特征在于，第二反作用构件(54)可以通过多条弹性带(56)与第一反作用构件(52)连接在一起并与之可移动分离。

10.根据权利要求9所述的惯性制动器总成(50)，其特征在于，所述弹性带(56)绕第一和第二反作用构件(52，54)的圆周布置以将转子(58)保持在该两反作用构件之间。

11.根据权利要求8所述的惯性制动器总成(50)，其特征在于，所述弹性带(56)在接近第一和第二反作用构件(52，54)的周向边缘(62)连接到该第一和第二反作用构件(52，54)上。

12.根据权利要求8所述的惯性制动器总成(50)，其特征在于，所述弹性带(56)可将第一反作用构件(52)不能旋转地固定在第二反作用构件(54)上，同时允许第二反作用构件(54)相对于第一反作用构件(52)沿轴向移动。

13.根据权利要求8所述的惯性制动器总成(50)，其特征在于，所述弹性带(56)包括：将转子(58)固定在第一和第二反作用构件(52，54)之间的主带部分(64)和一对反作用构件固定接头(66)，后者沿轴向被分隔开以适应转子(58)的厚度。

14.根据权利要求8所述的制动器总成(50)，其特征在于，所述第一和第二反作用构件(52，54)面向转子的侧面含有摩擦材料。

15.一种车辆动力传动***包括：

离合器(14)，其具有离合器外壳(22)；

变速箱(18)，其具有变速箱外壳；

轴，用于在上述离合器和变速箱(18)之间传输旋转动力；

惯性制动器总成(50)，包括第一反作用构件(52)，第二反作用构件(54)及转子(58)，所述第二反作用构件(54)通过弹性带(56)可与第一反作用构件(52)连接在一起并与之可移动地分离；所述转子(58)通过轴(30)可旋转地被驱动，并可滑动地布置在该轴(30)上，所述转子(58)通过弹性带(56)保持在第一和第二反作用构件(52，54)之间，其中，为了使转子(58)自由转动，通过弹性带(56)将第一和第二反作用构件(52，54)隔开，并且所述弹性带(56)可弹性地被压缩，使第一和第二反作用件(52，54)与转子(58)可进行选择性的摩擦啮合；

分离构件(12)，可滑动地布置在轴(30)上或周围，所述分离构件(12)适合于压缩紧靠至少离合器外壳(22)和变速箱外壳之一的制动器总成(50)，使第一和第二反作用构件(52，54)与转子(58)摩擦啮合。

16.根据权利要求15的动力传动***，其特征在于，所述第二反作用构件(54)通过多条弹性带(56)与第一反作用构件(52)连接在一起并与之可移动分离。

17.根据权利要求16的动力传动***，其特征在于，所述弹性带(56)绕第一和第二反作用构件(52，54)的圆周布置，将转子(58)保持在该两反作用构件之间。

18.根据权利要求15的动力传动***，其特征在于，所述第一和第二反作用构件(52，54)面向转子的侧面含有摩擦材料。

19.根据权利要求15的动力传动***，其特征在于，所述第一反作用构件(52)包括主安装托架(70)，所述安装托架(70)上设有孔或开口(72)，该孔或开口与变速箱外壳和离合器外壳22至少之一上相应的孔或开口对齐排列，来协同地接受用来将惯性制动器总成(50)紧固到变速箱外壳或离合器外壳(22)上的紧固件(74)。

20.根据权利要求19的动力传动***，其特征在于，所述第一和第二反作用构件(52，54)包括固定支架(76)，所述固定支架(76)上设有孔或开口，该孔或开口与弹性带上相应的孔/或开口对齐，来协同地接受用来将弹性带(56)紧固到第一和第二反作用构件(52，54)上的紧固件(80)。

21.根据权利要求20的动力传动***，其特征在于，所述固定支架(76)是这样布置在第一和第二反作用构件(52，54)上的，使得每条弹性带(56)不会覆盖住安装支架(70)，以免将制动器总成(50)紧固在变速箱外壳和离合器外壳(22)至少一个上时，妨碍紧固件(74)通过所述安装支架上的孔或开口(72)。

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