CN107461426B - 压盘压力双调式离合器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种压盘压力双调式离合器，包括主动盘、压盘和传动组件；所述主动盘和压盘同轴套装在一起并转动配合，压盘的转动配合面上设有轮齿；所述传动组件包括径向浮动安装于主动盘的转动配合面上并可与所述轮齿啮合传动的浮动块；所述传动组件还包括用于调整浮动块与轮齿之间作用力大小的惯性盘和推块；本发明的压盘压力双调式离合器，动块与轮齿之间作用点的切向方向角较大时能实现等扭矩输出，传递扭矩能力强，动力性能好，同时浮动块与轮齿之间为非摩擦配合，能够避免因部件磨损带来的检修频繁、寿命短的问题，降低维修成本，而且压盘压力能够根据主动盘转速自动调节，在加速过程中使压力增大，提高离合器接合传动的稳定性。

Description

压盘压力双调式离合器

技术领域

本发明涉及机械传动技术领域，具体涉及一种压盘压力双调式离合器。

背景技术

在汽车行驶过程中，驾驶员可根据需要踩下或松开离合器踏板，使发动机与变速箱暂时分离和逐渐接合，以切断或传递发动机向变速器输入的动力。离合器是机械传动中的常用部件，可将传动***随时分离或接合，目前，车辆用的离合器多采用摩擦式结构，通过主动摩擦片和从动摩擦片之间的接合和分离实现离合传动，一般离合器在车辆的驾驶过程中需要频繁的操作来实现对车辆的有效控制，因此离合器的操作频率极高，导致摩擦片摩损严重，检修频繁，使用寿命短，而摩擦片的更换、安装困难，维修费用较高。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种压盘压力双调式离合器，能够避免因部件磨损带来的检修频繁、寿命短的问题，降低维修成本，而且压盘压力能够根据主动盘转速自动调节，在加速过程中使压力增大，提高离合器接合传动的稳定性。

本发明的压盘压力双调式离合器，包括主动盘、压盘和传动组件；所述主动盘和压盘同轴套装在一起并转动配合，压盘的转动配合面上设有轮齿；所述传动组件包括径向浮动安装于主动盘的转动配合面上并可与所述轮齿啮合传动的浮动块；所述浮动块与轮齿作用点的切向方向角连续可变；所述传动组件还包括用于调整浮动块与轮齿之间作用力大小的惯性盘和推块；所述推块沿径向滑动连接于主动盘，用于为浮动块提供径向推力，所述惯性盘同轴的转动连接于主动盘并且惯性盘与推块之间通过端面螺纹配合；压盘的转动配合面是指压盘上与主动盘转动配合的配合面；主动盘的转动配合面是指主动盘上与压盘转动配合的配合面；主动盘和压盘可以是套类零件或盘类零件，压盘与主动盘之间可以整体套装也可以是部分套装；轮齿固定于压盘的转动配合面，轮齿可与压盘一体成型为齿轮结构，径向浮动安装是指通过橡胶、弹簧等弹性体可径向压缩的安装，通过选用一定弹性模量的弹性体使浮动块与轮齿之间产生一定的接合力并以相应的扭矩进行动力传递；浮动块与轮齿作用点的切向方向角自0°开始连续可变，当然该角度不大于90°；浮动块为球体或滚子，使浮动块能沿轮齿齿面和齿顶面滚动；浮动块与轮齿作用点的切向方向角为轮齿的齿面上对应该作用点的切线与压盘对应该作用点的圆周上该作用点处切线之间的夹角，即轮齿上对应该作用点的压力角的余角；主动盘可同轴固定于发动机飞轮或者直接作为发动机的飞轮固定安装于发动机曲轴；利用浮动块与轮齿作用点的切向方向角连续可变的特性，能在一定扭矩范围内保持主动盘和压盘等比传动，而压盘的负载增大时，浮动块开始浮动并在轮齿表面沿周向运动进而依次的与不同的轮齿啮合，使主动盘和压盘出现转速差，同时保持压盘以固定的扭矩输出，踩踏油门踏板过程中，发动机转速增大，带动主动盘加速转动，此时惯性盘由于其自身惯性而滞后于主动盘转动，使惯性盘与主动盘之间产生相对转动，进而通过惯性盘带动推块滑动，为浮动块提供推力，使浮动块与轮齿之间作用力增大，提高离合器接合传动的稳定性，保持动力持续稳定输出，主动盘上设有用于限定惯性盘转角范围的限位杆，惯性盘上对应限位杆设有弧形的限位孔，限位杆在限位孔内的可移动范围即是惯性盘的转角范围，惯性盘与主动盘之间还设有复位弹簧，当主动盘减速转动或匀速转动时，利用复位弹簧的弹力使惯性盘复位，进而带动推块复位；主动盘外圆周固定有用于与车辆启动电机传动连接的外齿圈15。

进一步，所述浮动块的数量与轮齿的数量不同且不成整数倍数关系；所述推块的数量与浮动块一致，每个浮动块的径向外侧均设有一个推块，浮动块的数量大于1；轮齿的数量以其齿槽宽度刚好能够容纳浮动块或留有少量间隙的方式合理设置；能保证至少有部分浮动块与齿槽位置相对，使轮齿与浮动块之间立即接合传动，避免惯性打滑。

进一步，所述轮齿的齿顶面沿压盘轴向由压盘的转动配合面逐渐径向凸出；所述压盘还与主动盘轴向滑动配合并通过压盘的轴向滑动实现浮动块与轮齿切向方向角的连续变化；轮齿沿轴向一端的部分齿顶面为与压盘的转动配合面(也是轮齿的齿根圆)所在的圆柱面相衔接的斜面，使该部分轮齿的齿高由0连续渐变，另一端齿顶面沿轴向延伸使该部分轮齿形成圆柱齿结构，轮齿齿顶面与压盘的转动配合面衔接处到压盘端面留有一定间隙，使浮动块能够脱离于轮齿在压盘的转动配合面上运动；由于轮齿具有齿高由0连续渐变的部分，因此控制压盘轴向滑动使浮动块与轮齿上不同的点接触能使浮动块与轮齿之间作用点的切向方向角在一定范围内连续可变，进而产生连续可变的接合力；轮齿为多个并且沿压盘周向轴对称设置。

进一步，所述浮动块为浮球结构，包括径向滑动连接于主动盘的钢球和用于将钢球径向压紧于压盘的转动配合面的弹性件，所述弹性件支撑于钢球和推块之间；钢球与轮齿接触配合性能好，能有效保证动力的传递，同时可降低对轮齿加工精度的要求，节约成本。

进一步，所述轮齿的齿顶面和齿面衔接形成流线型圆滑过渡曲面；齿面与齿槽底面也衔接形成流线型圆滑过渡曲面，使浮动块与轮齿之间作用点的切向方向角与压盘的轴向位置呈现一定的线性关系，便于传递扭矩大小的调整，同时使浮动块与轮齿之间作用柔和，防止浮动块与轮齿之间发生冲击和碰撞，利于降低噪音和延长寿命。

进一步，所述弹性件为沿主动盘径向设置的压缩弹簧；所述主动盘上对应钢球和压缩弹簧固定设置有保持架；所述推块安装于保持架，推块与保持架通过径向的滑槽和滑块滑动配合；保持架可独立设置或与主动盘一体成型，即保持架属于主动盘的一部分，如图1所示，压盘套装于主动盘的保持架的内部转动配合；保持架独立设置，能简化主动盘的结构，便于加工制造，保持架内设有用于与钢球滑动配合的滑道和用于容纳压缩弹簧的容腔，轮齿高度小于钢球半径，使保持架上能够设置足够长的滑道与钢球滑动配合，且不与轮齿发生结构干涉，同时保证钢球的定位精度；为了利于钢球的滚动及压缩弹簧的稳定定位，在钢球与压缩弹簧之间沿垂直于压缩弹簧中心线的方向设有压板14，压板14与保持架上的用于容纳压缩弹簧的容腔内壁单自由度滑动配合。

进一步，所述压盘套装于主动盘径向内部；所述主动盘设有辐板；所述保持架背向辐板的一侧设有径向向内延伸的限位凸缘；所述限位凸缘与主动盘的辐板限定压盘的轴向滑动行程；进而限制浮动块与轮齿之间作用点的范围，保证浮动块始终作用于压盘的外圆周，防止浮动块脱落。

进一步，所述压盘压力双调式离合器还包括轴向弹性支撑于主动盘的辐板与压盘之间的复位组件；利于压盘的轴向滑动控制，可利用拨叉控制压盘的轴向位置进而将该非摩擦式离合器应用于车辆；以压盘与复位组件相对的一侧为内侧，则轮齿对应压盘内侧的一端为齿高较大端，对应压盘外侧的一端为齿高较小端，使压盘自由状态时保持与主动盘接合，符合人们的使用习惯，利于在现有资源基础上进行推广应用。

进一步，所述复位组件包括通过止推轴承转动连接于压盘的推盖和弹性支撑于主动盘的辐板与推盖之间的复位弹簧；结构稳定、紧凑。

进一步，所述保持架通过定位销和螺栓固定于主动盘的端面，所述定位销和螺栓的轴线与主动盘的轴线平行；使主动盘旋转产生的离心力与定位销和螺栓轴线垂直，利于防止定位销和螺栓松动。

本发明的有益效果是：本发明的压盘压力双调式离合器，其主动盘与压盘之间通过传动组件离合传动，而传动组件为浮动块与轮齿相配合的传动结构同时使浮动块与轮齿之间作用点的切向方向角在一定范围内连续可变，产生连续可变的接合力，当切向方向角较大时能实现等扭矩输出，传递扭矩能力强，动力性能好，同时浮动块与轮齿之间为非摩擦配合，能够避免因部件磨损带来的检修频繁、寿命短的问题，降低维修成本，而且压盘压力能够根据主动盘转速自动调节，在加速过程中使压力增大，提高离合器接合传动的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的左视图；

图3为压盘的三维视图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图所示，本实施例的压盘2压力双调式离合器，包括主动盘1、压盘2和传动组件；所述主动盘1和压盘2同轴套装在一起并转动配合，压盘2的转动配合面上设有轮齿3；所述传动组件包括径向浮动安装于主动盘1的转动配合面上并可与所述轮齿3啮合传动的浮动块；所述浮动块与轮齿3作用点的切向方向角连续可变；所述传动组件还包括用于调整浮动块与轮齿3之间作用力大小的惯性盘17和推块16；所述推块16沿径向滑动连接于主动盘1，用于为浮动块提供径向推力，所述惯性盘17同轴的转动连接于主动盘1并且惯性盘17与推块16之间通过端面螺纹配合；压盘2的转动配合面是指压盘2上与主动盘1转动配合的配合面；主动盘1的转动配合面是指主动盘1上与压盘2转动配合的配合面；主动盘1和压盘2可以是套类零件或盘类零件，压盘2与主动盘1之间可以整体套装也可以是部分套装；轮齿3固定于压盘2的转动配合面，轮齿3可与压盘2一体成型为齿轮结构，径向浮动安装是指通过橡胶、弹簧等弹性体可径向压缩的安装，通过选用一定弹性模量的弹性体使浮动块与轮齿3之间产生一定的接合力并以相应的扭矩进行动力传递；浮动块与轮齿3作用点的切向方向角自0°开始连续可变，当然该角度不大于90°；浮动块为球体或滚子，使浮动块能沿轮齿3齿面和齿顶面滚动；浮动块与轮齿3作用点的切向方向角为轮齿3的齿面上对应该作用点的切线与压盘2对应该作用点的圆周上该作用点处切线之间的夹角，即轮齿3上对应该作用点的压力角的余角；主动盘1可同轴固定于发动机飞轮或者直接作为发动机的飞轮固定安装于发动机曲轴；利用浮动块与轮齿3作用点的切向方向角连续可变的特性，能在一定扭矩范围内保持主动盘1和压盘2等比传动，而压盘2的负载增大时，浮动块开始浮动并在轮齿3表面沿周向运动进而依次的与不同的轮齿3啮合，使主动盘1和压盘2出现转速差，同时保持压盘2以固定的扭矩输出，踩踏油门踏板过程中，发动机转速增大，带动主动盘1加速转动，此时惯性盘17由于其自身惯性而滞后于主动盘1转动，使惯性盘17与主动盘1之间产生相对转动，进而通过惯性盘17带动推块16滑动，为浮动块提供推力，使浮动块与轮齿3之间作用力增大，提高离合器接合传动的稳定性，保持动力持续稳定输出，主动盘1上设有用于限定惯性盘17转角范围的限位杆，惯性盘17上对应限位杆设有弧形的限位孔，限位杆在限位孔内的可移动范围即是惯性盘17的转角范围，惯性盘17与主动盘1之间还设有复位弹簧11，当主动盘1减速转动或匀速转动时，利用复位弹簧11的弹力使惯性盘17复位，进而带动推块16复位；主动盘1外圆周固定有用于与车辆启动电机传动连接的外齿圈15，所述压盘2压力双调式离合器还包括轴向弹性支撑于主动盘1的辐板7与压盘2之间的复位组件；利于压盘2的轴向滑动控制，可利用拨叉控制压盘2的轴向位置进而将该非摩擦式离合器应用于车辆；以压盘2与复位组件相对的一侧为内侧，则轮齿3对应压盘2内侧的一端为齿高较大端，对应压盘2外侧的一端为齿高较小端，使压盘2自由状态时保持与主动盘1接合，符合人们的使用***行；使主动盘1旋转产生的离心力与定位销12和螺栓13轴线垂直，利于防止定位销12和螺栓13松动。

本实施例中，所述浮动块的数量与轮齿3的数量不同且不成整数倍数关系；所述推块16的数量与浮动块一致，每个浮动块的径向外侧均设有一个推块16，浮动块的数量大于1；轮齿3的数量以其齿槽宽度刚好能够容纳浮动块或留有少量间隙的方式合理设置；能保证至少有部分浮动块与齿槽位置相对，使轮齿3与浮动块之间立即接合传动，避免惯性打滑，所述轮齿3的齿顶面沿压盘2轴向由压盘2的转动配合面逐渐径向凸出；所述压盘2还与主动盘1轴向滑动配合并通过压盘2的轴向滑动实现浮动块与轮齿3切向方向角的连续变化；轮齿3沿轴向一端的部分齿顶面为与压盘2的转动配合面(也是轮齿3的齿根圆)所在的圆柱面相衔接的斜面，使该部分轮齿3的齿高由0连续渐变，另一端齿顶面沿轴向延伸使该部分轮齿3形成圆柱齿结构，轮齿3齿顶面与压盘2的转动配合面衔接处到压盘2端面留有一定间隙，使浮动块能够脱离于轮齿3在压盘2的转动配合面上运动；由于轮齿3具有齿高由0连续渐变的部分，因此控制压盘2轴向滑动使浮动块与轮齿3上不同的点接触能使浮动块与轮齿3之间作用点的切向方向角在一定范围内连续可变，进而产生连续可变的接合力；轮齿3为多个并且沿压盘2周向轴对称设置，所述浮动块为浮球结构，包括径向滑动连接于主动盘1的钢球4和用于将钢球4径向压紧于压盘2的转动配合面的弹性件，所述弹性件支撑于钢球4和推块16之间；钢球4与轮齿3接触配合性能好，能有效保证动力的传递，同时可降低对轮齿3加工精度的要求，节约成本。

本实施例中，所述轮齿3的齿顶面和齿面衔接形成流线型圆滑过渡曲面；齿面与齿槽底面也衔接形成流线型圆滑过渡曲面，使浮动块与轮齿3之间作用点的切向方向角与压盘2的轴向位置呈现一定的线性关系，便于传递扭矩大小的调整，同时使浮动块与轮齿3之间作用柔和，防止浮动块与轮齿3之间发生冲击和碰撞，利于降低噪音和延长寿命，所述弹性件为沿主动盘1径向设置的压缩弹簧5；所述主动盘1上对应钢球4和压缩弹簧5固定设置有保持架6；所述推块16安装于保持架6，推块16与保持架6通过径向的滑槽和滑块滑动配合；保持架6可独立设置或与主动盘1一体成型，即保持架6属于主动盘1的一部分，如图1所示，压盘2套装于主动盘1的保持架6的内部转动配合；保持架6独立设置，能简化主动盘1的结构，便于加工制造，保持架6内设有用于与钢球4滑动配合的滑道和用于容纳压缩弹簧5的容腔，轮齿3高度小于钢球4半径，使保持架6上能够设置足够长的滑道与钢球4滑动配合，且不与轮齿3发生结构干涉，同时保证钢球4的定位精度；为了利于钢球4的滚动及压缩弹簧5的稳定定位，在钢球4与压缩弹簧5之间沿垂直于压缩弹簧5中心线的方向设有压板14，压板14与保持架6上的用于容纳压缩弹簧5的容腔内壁单自由度滑动配合，所述压盘2套装于主动盘1径向内部；所述主动盘1设有辐板7；所述保持架6背向辐板7的一侧设有径向向内延伸的限位凸缘8；所述限位凸缘8与主动盘1的辐板7限定压盘2的轴向滑动行程；进而限制浮动块与轮齿3之间作用点的范围，保证浮动块始终作用于压盘2的外圆周，防止浮动块脱落。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (1)

1.一种压盘压力双调式离合器，其特征在于：包括主动盘、压盘和传动组件；所述主动盘和压盘同轴套装在一起并转动配合，压盘的转动配合面上设有轮齿；所述传动组件包括径向浮动安装于主动盘的转动配合面上并可与所述轮齿啮合传动的浮动块；所述浮动块与轮齿作用点的切向方向角连续可变；所述传动组件还包括用于调整浮动块与轮齿之间作用力大小的惯性盘和推块；所述推块沿径向滑动连接于主动盘，用于为浮动块提供径向推力，所述惯性盘同轴的转动连接于主动盘并且惯性盘与推块之间通过端面螺纹配合；

所述浮动块的数量与轮齿的数量不同且不成整数倍数关系；所述推块的数量与浮动块一致；

所述轮齿的齿顶面沿压盘轴向由压盘的转动配合面逐渐径向凸出；所述压盘还与主动盘轴向滑动配合并通过压盘的轴向滑动实现浮动块与轮齿切向方向角的连续变化；

所述浮动块为浮球结构，包括径向滑动连接于主动盘的钢球和用于将钢球径向压紧于压盘的转动配合面的弹性件，所述弹性件支撑于钢球和推块之间；

所述轮齿的齿顶面和齿面衔接形成流线型圆滑过渡曲面；

所述弹性件为沿主动盘径向设置的压缩弹簧；所述主动盘上对应钢球和压缩弹簧固定设置有保持架；所述推块安装于保持架，推块与保持架通过径向的滑槽和滑块滑动配合；

所述压盘套装于主动盘径向内部；所述主动盘设有辐板；所述保持架背向辐板的一侧设有径向向内延伸的限位凸缘；所述限位凸缘与主动盘的辐板限定压盘的轴向滑动行程；

所述压盘压力双调式离合器还包括轴向弹性支撑于主动盘的辐板与压盘之间的复位组件；

所述复位组件包括通过止推轴承转动连接于压盘的推盖和弹性支撑于主动盘的辐板与推盖之间的复位弹簧；

所述保持架通过定位销和螺栓固定于主动盘的端面，所述定位销和螺栓的轴线与主动盘的轴线平行。