RU2256827C1 - Clutch - Google Patents

Abstract

FIELD: mechanical engineering.

SUBSTANCE: clutch comprises outer and inner clutch members concentrically mounted on the shaft. The mechanism for engaging and disengaging the clutch comprises pressing bearing that is mounted on the shaft and cooperates with the clutch. The clutch also has flywheel mounted at the end of the shaft opposite to the end where the pressing bearing is mounted. The outer clutch member and friction lining secured to its inner side are divided at least into four segments along their side and tightened over the periphery of the cylindrical surface of the outer clutch member with springs secured to the outer side of the segments. The outer clutch member is provided with flanges, the number of which is equal to the number of segments. The flanges are secured to the flywheel for permitting their radial movement. The faces of the segments face the pressing bearing and are provided with chamferings that cooperate with the mating part of the face of the bearing. The inner clutch member is made of a hub with stop ring mounted on the shaft with the use of slots. The outer side of the inner clutch member is provided with friction inserts.

EFFECT: simplified structure, assembling, and disassembling of the clutch.

1 cl, 2 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к фрикционным муфтам и может найти применение в автомототехнике в качестве муфты сцепления в транспортных средствах.The present invention relates to friction clutches and may find application in the automotive industry as a clutch in vehicles.

Известна муфта, содержащая цилиндрические обоймы с фрикционными поверхностями на их обращенных друг к другу сторонах и устройство ввода фрикционных поверхностей цилиндрических обойм в силовой контакт и вывода из него, выполненное в виде теплового регулируемого излучателя, обращенного к одной из цилиндрических обойм, при этом коэффициенты линейного расширения материалов цилиндрических обойм отличаются друг от друга (см. патент России №2104420, кл. F 16 D 13/00).A known clutch containing a cylindrical cage with friction surfaces on their sides facing each other and a device for inputting the friction surfaces of the cylindrical cages into a power contact and output from it, made in the form of a heat-adjustable emitter facing one of the cylindrical cages, while the linear expansion coefficients materials of cylindrical clips are different from each other (see Russian patent No. 2104420, CL F 16 D 13/00).

Муфта данной конструкции имеет низкий момент трения. Кроме того, требование подбора материалов с различным коэффициентом линейного расширения для обойм снижает область применения таких муфт, в частности указанную муфту невозможно использовать в транспортных средствах.The coupling of this design has a low friction moment. In addition, the requirement to select materials with different linear expansion coefficients for the clips reduces the scope of such couplings, in particular, the specified coupling cannot be used in vehicles.

Известна муфта сцепления (см. авт. свид. СССР №855275, кл. F 16 D 11/00), содержащая наружную полумуфту с выступами, расположенными параллельно ее оси равномерно по окружности, и концентрично установленную в ней внутреннюю полумуфту с пружинами, выполненными в виде изогнутых пластин, закрепленных концами в углублениях внутренней полумуфты.Known clutch (see ed. Certificate of the USSR No. 855575, class F 16 D 11/00), comprising an outer coupling half with protrusions arranged parallel to its axis uniformly around the circumference, and an inner coupling half concentrically mounted in it with springs made in in the form of curved plates fixed by the ends in the recesses of the inner coupling half.

Однако муфта сцепления данной конструкции не обеспечивает достаточного момента трения при передаче вращения и эффекта самортоможения в период выключения муфты. Кроме того, муфта сцепления из-за сложности конструкции недостаточно надежна в эксплуатации.However, the clutch of this design does not provide sufficient frictional moment when transmitting rotation and the effect of self-propelling during the clutch’s shutdown. In addition, the clutch due to the complexity of the design is not reliable enough in operation.

Известна муфта сцепления (см. авт. свид. СССР №1232868, кл. F 16 D 13/14), выбранная как наиболее близкая по своей технической сущности в качестве прототипа. Муфта сцепления содержит установленные концентрично ведущему валу ведущую полумуфту, выполненную в виде подпружиненных в радиальном направлении сегментов (полуцилиндров) с фрикционными накладками, а также механизм управления с элементами выключения муфты, включающими выжимной подшипник; ведомая полумуфта выполнена в виде барабана, охватывающего полуцилиндры ведущей полумуфты.Known clutch (see ed. Certificate of the USSR No. 1232868, class F 16 D 13/14), selected as the closest in its technical essence as a prototype. The clutch contains a leading coupling half mounted concentrically to the drive shaft, made in the form of radially spring-loaded segments (half-cylinders) with friction linings, as well as a control mechanism with clutch release elements including a release bearing; the driven half-coupling is made in the form of a drum covering the half-cylinders of the leading half-coupling.

Выполнение внутренней полумуфты в виде сегментов с цилиндрическими поверхностями (полуцилиндров), стянутых по их торцам пружинами, усложняет конструкцию муфты и требует для обеспечения требуемого момента трения при передаче вращения и уменьшения эффекта самоторможения в период выключения муфты конструктивно сложных средств ввода фрикционных элементов в силовой контакт и вывода из него, что снижает надежность муфты сцепления, удорожает ее изготовление и повышает эксплуатационные расходы. Из-за сложности конструкции затруднен монтаж и демонтаж муфты.The implementation of the inner half-coupling in the form of segments with cylindrical surfaces (half-cylinders), tightened by springs at their ends, complicates the design of the coupling and requires to provide the required friction torque during rotation transmission and reduce the self-braking effect during the shutdown period of the coupling of structurally complex means of introducing friction elements into the power contact and output from it, which reduces the reliability of the clutch, increases the cost of its manufacture and increases operating costs. Due to the complexity of the design, mounting and dismounting the coupling is difficult.

В основу настоящего изобретения положена задача создания муфты сцепления в таком конструктивном исполнении полумуфт, фрикционных элементов и средств ввода фрикционных элементов в силовой контакт и вывода из него, чтобы обеспечить увеличение момента трения при передаче вращения и уменьшение эффекта самоторможения в период выключения муфты, а также упрощение конструкции при одновременном повышении эксплуатационной надежности и упрощении монтажа и демонтажа муфты.The present invention is based on the task of creating a clutch in such a design of the coupling halves, friction elements and means for introducing friction elements into and out of the force contact to provide an increase in the friction moment during rotation transmission and a decrease in the self-braking effect during the clutch shutdown, as well as simplification designs while improving operational reliability and simplifying mounting and dismounting of the coupling.

Указанная задача решается тем, что в муфте сцепления, содержащей установленные концентрично валу наружную и внутреннюю полумуфты, одна из которых выполнена в виде подпружиненных сегментов с цилиндрическими поверхностями и с фрикционными накладками, а также механизм включения и выключения муфты, содержащий выжимной подшипник, установленный на валу и взаимодействующий с муфтой, согласно изобретению муфта содержит маховик, установленный на противоположном выжимному подшипнику конце вала, наружная полумуфта и прикрепленная к ее внутренней поверхности фрикционная накладка разделены по меньшей мере на четыре сегмента вдоль их боковой поверхности и стянуты по окружности цилиндрической поверхности наружной полумуфты пружинами, закрепленными на внешней поверхности сегментов указанной полумуфты, при этом наружная полумуфта снабжена фланцами, число которых равно числу сегментов, со средствами крепления к маховику с возможностью их радиального смещения, а торцы сегментов, обращенные к выжимному подшипнику выполнены со скосами, взаимодействующими с ответной частью торца выжимного подшипника, при этом внутренняя полумуфта выполнена в виде ступицы со стопорным кольцом, установленной на валу на шлицах.This problem is solved in that in the clutch containing the outer and inner half couplings mounted concentrically to the shaft, one of which is made in the form of spring-loaded segments with cylindrical surfaces and friction linings, as well as a clutch on and off mechanism containing a release bearing mounted on the shaft and interacting with the coupling, according to the invention, the coupling comprises a flywheel mounted on the opposite end of the shaft release bearing, an external coupling half and attached to its inner the surface of the friction lining is divided into at least four segments along their lateral surface and pulled around the circumference of the cylindrical surface of the outer coupling half by springs mounted on the outer surface of the segments of the coupling coupling, while the outer coupling coupling is equipped with flanges, the number of which is equal to the number of segments, with means flywheel with the possibility of radial displacement, and the ends of the segments facing the release bearing are made with bevels interacting with the counterpart of the end yzhimnogo bearing, the inner coupling half is designed as a hub with a retaining ring mounted on the splined shaft.

Конструктивное выполнение наружной полумуфты и ее фрикционных накладок, а также прикрепление наружной полумуфты к маховику с помощью смещаемых в радиальном направлении фланцев и стягивание сегментов по окружности цилиндрической поверхности наружной полумуфты пружинами, размещенными на внешней их поверхности, позволяет обеспечить не только увеличение момента трения при передаче вращения и уменьшение эффекта самоторможения в период выключения муфты, но и конструктивно упростить средства ввода фрикционных элементов в силовой контакт и вывода из него, которые состоят из выжимного подшипника со скосами на торце, взаимодействующего с сегментами наружной полумуфты ответными скосами.The design of the outer coupling half and its friction linings, as well as the attachment of the outer coupling half to the flywheel with the help of radially displaceable flanges and constriction of the segments around the circumference of the cylindrical surface of the outer coupling half by springs placed on their outer surface, allows not only to increase the friction moment during rotation transmission and reducing the effect of self-braking during the period of switching off the clutch, but also structurally simplify the means of introducing friction elements into the power contact and output therefrom, which consist of a release bearing with bevels on the end cooperating with the outer half of the coupling segments mating bevels.

Разделение наружной полумуфты по меньшей мере на четыре сегмента и соединение их между собой пружинами, каждый из которых выполнен с фланцем, позволяет уравновесить муфту сцепления и тем самым устранить вредные биения при включении и выключении муфты.Dividing the outer coupling half into at least four segments and connecting them together by springs, each of which is made with a flange, makes it possible to balance the clutch and thereby eliminate harmful beats when the clutch is turned on and off.

Еще по одному варианту выполнения муфты сцепления целесообразно на внешней поверхности внутренней полумуфты выполнять фрикционные вставки.According to another embodiment of the clutch, it is advisable to carry out friction inserts on the outer surface of the inner coupling half.

Такое выполнение муфты сцепления позволяет еще более увеличить момент трения при передаче вращения.This embodiment of the clutch allows you to further increase the friction moment during transmission of rotation.

Муфта сцепления данной конструкции характеризуется простотой изготовления, монтажа и демонтажа и уменьшенной массой. В процессе эксплуатации муфта не требует проведения регулировок. При использовании муфты сцепления данной конструкции в автотранспортных средствах возможна замена изношенных накладок без снятия коробки передач.The clutch of this design is characterized by ease of manufacture, installation and dismantling and reduced weight. During operation, the coupling does not require adjustments. When using a clutch of this design in vehicles, it is possible to replace worn linings without removing the gearbox.

Указанные выше и другие преимущества, а также особенности настоящего изобретения будут более понятными после рассмотрения приведенного ниже подробного описания, сопровождаемого чертежами, на которых:The above and other advantages, as well as features of the present invention will be more apparent after consideration of the following detailed description, accompanied by drawings, in which:

фиг.1 изображает муфту сцепления (в разрезе), согласно изобретению;figure 1 depicts a clutch (in section), according to the invention;

фиг.2 - то же, что на фиг.1, вид сбоку (без выжимного подшипника).figure 2 is the same as in figure 1, a side view (without release bearing).

Муфта сцепления содержит маховик 1 (фиг.1, 2) с отверстием 2 (фиг.1) в центральной части, вал 3, один конец 4 которого входит в отверстие 2 маховика 1, на другом конце вала 3 установлен выжимной подшипник 5, при этом наружная полумуфта 6 снабжена фланцами 7 (фиг.1, 2) с отверстиями 8 под средства крепления к маховику 1, в данном случае использованы болты 9, установленные в отверстиях 8 с некоторым люфтом, что позволяет фланцам 7 радиально смещаться относительно болтов 9. На внутренней поверхности наружной полумуфты 6 установлена фрикционная накладка 10, при этом указанные полумуфта 6 и фрикционная накладка 10 разделены на сегменты 11 (фиг.2) вдоль их боковой поверхности, стянутые пружинами 12, установленными на внешней стороне сегментов 11 наружной полумуфты 6 с помощью зацепов 13. Количество сегментов 11 должно быть не менее четырех, как это показано на фиг.2. Каждый сегмент 11 выполнен с фланцем 7. Количество сегментов 11 может быть больше четырех и зависит от размеров муфты сцепления. Целесообразно для лучшей уравновешенности муфты выполнять количество сегментов 11 четным. Внутренняя полумуфта 14 (фиг.1) выполнена в виде ступицы, установленной на валу 3 между маховиком 1 и выжимным подшипником 5 на шлицах 15. Торец 16 выжимного подшипника 5 выполнен со скосом, взаимодействующим со скосами 17 сегментов 11 наружной полумуфты 6. На внешней поверхности внутренней полумуфты 14 (фиг.1, 2) выполнены фрикционные вставки 16. Па валу 3 установлено стопорное кольцо 19 (фиг.1), предотвращающее перемещение муфты вдоль вала 3.The clutch contains a flywheel 1 (Fig. 1, 2) with a hole 2 (Fig. 1) in the central part, a shaft 3, one end 4 of which is included in the hole 2 of the flywheel 1, a release bearing 5 is installed at the other end of the shaft 3, while the outer coupling half 6 is provided with flanges 7 (Figs. 1, 2) with holes 8 for fastening means to the flywheel 1, in this case, the bolts 9 installed in the holes 8 with some play are used, which allows the flanges 7 to radially shift relative to the bolts 9. On the inner the surface of the outer coupling half 6 has a friction lining 10, when Ohm, the specified half-coupling 6 and the friction lining 10 are divided into segments 11 (Fig. 2) along their lateral surface, tightened by springs 12 mounted on the outer side of the segments 11 of the outer half-coupling 6 with hooks 13. The number of segments 11 must be at least four, as this is shown in figure 2. Each segment 11 is made with a flange 7. The number of segments 11 may be more than four and depends on the size of the clutch. It is advisable for better balance of the coupling to perform the number of segments 11 even. The inner coupling half 14 (Fig. 1) is made in the form of a hub mounted on the shaft 3 between the flywheel 1 and the release bearing 5 on the slots 15. The end face 16 of the release bearing 5 is made with a bevel interacting with the bevels 17 of the segments 11 of the outer coupling half 6. On the outer surface the inner coupling half 14 (Fig.1, 2) made friction inserts 16. Pa shaft 3 has a retaining ring 19 (Fig.1), preventing movement of the coupling along the shaft 3.

Работа муфты сцепления очевидна.The operation of the clutch is obvious.

При перемещении выжимного подшипника 5 (фиг.1) влево, торец 16 взаимодействует со скосами 17 сегментов 11 наружной полумуфты 6 и перемещает сегменты 11. Пружины 12 работают на растяжение, освобождая фрикционные поверхности наружной 6 и внутренней 14 полумуфт от силового контакта. На фиг.2 показано положение сегментов 11 во включенном состоянии муфты сцепления. При перемещении выжимного подшипника 5 (фиг.1) вправо торец 16 подшипника 5 и скосы 17 сегментов 11 разъединяются, пружины 12 (фиг.2) начинают работать на сжатие, прижимая сегменты 11 с фрикционными накладками 10 к внутренней полумуфте 14 за счет выборки межсегментного расстояния, тем самым включая муфту сцепления.When moving the release bearing 5 (Fig. 1) to the left, the end face 16 interacts with the bevels 17 of the segments 11 of the outer coupling half and moves the segments 11. The springs 12 work in tension, releasing the friction surfaces of the outer 6 and inner 14 coupling halves from the force contact. Figure 2 shows the position of the segments 11 in the engaged state of the clutch. When the release bearing 5 (FIG. 1) is moved to the right, the end face 16 of the bearing 5 and the bevels 17 of the segments 11 are disconnected, the springs 12 (FIG. 2) begin to compress, pressing the segments 11 with the friction linings 10 against the inner coupling half 14 by selecting the intersegment distance , thereby including the clutch.

Во включенном состоянии фрикционные накладки 10 под воздействием пружин 12 плотно прилегают к внутренней полумуфте 14 за счет полной выборки радиального люфта. В момент выключения или включения муфты сцепления от радиального смещения фрикционные накладки 10 удерживаются пружинами 12. Плавность включения муфты сцепления осуществляется подбором пружин соответствующей жесткости или их количеством.In the on state, the friction linings 10 under the influence of the springs 12 fit snugly against the inner coupling half 14 due to the complete selection of the radial play. At the time of switching off or on the clutch from radial displacement, the friction linings 10 are held by the springs 12. The clutch engages smoothly by selecting the springs of the corresponding stiffness or their number.

Вышеприведенный пример осуществления настоящего изобретения, допускающий различные модификации и дополнения, которые являются очевидными для специалистов в области, к которой данное изобретение относится. Т.е. настоящее изобретение ни в коей мере нельзя ограничивать этим описанием муфты сцепления, и в него могут быть внесены изменения и дополнения, которые не выходят за пределы объема и существа изобретения, определяемых приводимыми ниже пунктами патентной формулы изобретения. Так при использовании муфт сцепления с конусной фрикционной поверхностью целесообразно включать и выключать муфту путем воздействия выжимным подшипником на внутреннюю полумуфту. При этом для возврата указанной полумуфты в исходное положение целесообразно использовать возвратную пружину, как наиболее простое решение, широко применяемое в муфтах с коническими фрикционными поверхностями. Выжимной подшипник в этом случае выполняется без скоса на торце, равно как и сегменты наружной полумуфты.The above embodiment of the present invention, allowing various modifications and additions that are obvious to experts in the field to which this invention relates. Those. the present invention should in no way be limited to this description of the clutch, and changes and additions may be made to it that do not go beyond the scope and essence of the invention defined by the following claims. So when using clutches with a conical friction surface, it is advisable to turn the clutch on and off by acting on the inner coupling half with the release bearing. In this case, to return the specified coupling half to its original position, it is advisable to use a return spring, as the most simple solution, widely used in couplings with conical friction surfaces. The release bearing in this case is performed without beveling at the end face, as well as the segments of the outer coupling half.

По мнению заявителя, предложенное устройство отвечает критериям изобретения, являясь новым, промышленно применимым и имеющим изобретательский уровень.According to the applicant, the proposed device meets the criteria of the invention, being new, industrially applicable and having an inventive step.

Claims (2)

1. Муфта сцепления, содержащая установленные концентрично валу наружную и внутреннюю полумуфты, одна из которых выполнена в виде подпружиненных сегментов с цилиндрическими поверхностями и с фрикционными накладками, а также механизм включения и выключения муфты, содержащий выжимной подшипник, установленный на валу и взаимодействующий с муфтой, отличающаяся тем, что муфта содержит маховик, установленный на противоположном выжимному подшипнику конце вала, наружная полумуфта и прикрепленная к ее внутренней поверхности фрикционная накладка разделены по меньшей мере на четыре сегмента вдоль их боковой поверхности и стянуты по окружности цилиндрической поверхности наружной полумуфты пружинами, закрепленными на внешней поверхности сегментов указанной полумуфты, при этом наружная полумуфта снабжена фланцами, число которых равно числу сегментов, со средствами крепления к маховику с возможностью их радиального смещения, а торцы сегментов, обращенные к выжимному подшипнику, выполнены со скосами, взаимодействующими с ответной частью торца выжимного подшипника, при этом внутренняя полумуфта выполнена в виде ступицы со стопорным кольцом, установленной на валу на шлицах.1. A clutch containing the outer and inner half-couplings mounted concentrically to the shaft, one of which is made in the form of spring-loaded segments with cylindrical surfaces and with friction linings, as well as a clutch on and off mechanism, comprising a release bearing mounted on the shaft and interacting with the clutch, characterized in that the coupling contains a flywheel mounted on the opposite end of the shaft release bearing, an outer coupling half and a friction lining attached to its inner surface they are divided into at least four segments along their lateral surface and are tightened around the circumference of the cylindrical surface of the outer coupling half with springs fixed to the outer surface of the segments of said coupling coupling, while the outer coupling coupling is equipped with flanges, the number of which is equal to the number of segments, with attachment means to the flywheel their radial displacement, and the ends of the segments facing the release bearing are made with bevels interacting with the counterpart of the end of the release bearing, while rennyaya coupling half is designed as a hub with a retaining ring mounted on the splined shaft. 2. Муфта сцепления по п.1, отличающаяся тем, что на внешней поверхности внутренней полумуфты выполнены фрикционные вставки.2. The clutch according to claim 1, characterized in that the friction inserts are made on the outer surface of the inner coupling half.

Images