專利名稱：摩跳離合器及技術方案的制作方法
技術領域：
本發明涉及一些需要起動、變速、變扭、變向、停止的設備，特別是常見的用活塞式內燃機有級變速的大、小汽車，工廠里普遍使用的車、銑、刨、鏜等各類機床和一部份開、停變化較多的自控設備。
上述機器在工作變速時，需要反復操縱離合器或接合器來換檔，而現用的嵌入式離合器或接合器，一般不能在轉速差較大時進行聯接，必須停機換檔。摩擦式離合器又必須在較大壓力下，壓緊相當的摩擦面才可產生足夠的扭矩工作，稍有相對滑動，就會消耗能量，產生發熱、磨損、破裂。而且結構復雜，尺寸太大，給生產制造和使用、維修都帶來很多困難。
本發明的任務是設計一種簡單、可靠、安全、傳遞扭矩大，操縱方便的摩跳離合器，用于上述的大、小汽車、各類機床和自控設備中，作為更新換代產品。同時，提出系列技術方案改進這些機器的結構布局，解決生產實際中制造、安裝、調試、維修的困難。達到節約能源、降低成本、提高工效、改進質量、消除安全隱患的目的。
要達到此目的的方法是(一)把摩跳離合器直接串聯在主動軸和從動軸之間，取代原用的接合器或同步器。讓這些機器能在任何速度下不停車變速。(二)把摩跳離合器和液力耦合器串聯在動力源與傳動系之間，也可把摩跳離合器與離心式自動聯接摩擦式離合器串聯在動力源與傳動系之間；還可把離合器與液力離心耦合器串聯在汽車的發動機與傳動系之間，再把汽車的變速器改用常嚙合齒輪傳動，用摩跳離合器替代原來的接合器和同步器換檔，把制動踏板與離合器踏板合二為一，同時控制離合器和制動系。
摩跳離合器的工作原理如下當外力推動主、從動塊互相靠攏時，主動塊的內錐面先把聯接件壓入從動塊槽中，形成兩錐面接觸，產生摩擦力矩，從而帶動從動塊轉動。如果摩擦力矩小于負荷扭矩，摩擦面間打滑，主從動塊相對轉過一個角度，到某主動塊槽旁的過渡弧時，從動塊槽內的聯接件上部懸空，在下部彈簧的作用下，聯接件彈起，直滑到聯接件靠在主動塊槽的一側為止。這時，所有的聯接件都對準了相應的槽，全部彈起，完成錐面摩擦加聯接件嚙合的過程，實現周向傳遞扭矩。
整個接合過程十分迅速，因此可把汽車的制動踏板和離合器踏板合為II號踏板，在踏板中部裝一段錐凸臺，當凸臺下移抵開離合器壓桿時，離合器分離，反之又接合。這樣改進的優點是既節約材料降低制造、維修成本，又減少操作程序，保證安全。因為分別用兩只腳去踩油門踏板和II號踏板，就決不會由于部份駕駛員注意力不集中，精神緊張。在緊急關頭，踩錯踏板，汽車停不下來反猛沖出去的重大事故。因為既使緊張時兩只腳踩下去，離合器已分離，中斷了發動機的動力傳遞，汽車也能緊急制動。變速器全用摩跳離合器換檔，還可在制動失靈的情況下，直接換上倒檔，用發動機和液力、離心耦合器作應急制動。以下將結合附圖對發明作進一步詳細描述

圖1是一種安裝結構及控制方法的示意2、圖3是主動塊零件示意4、圖5是從動塊用矩形鍵作聯接件的示意6、圖7是從動塊用圓銷作聯接件的示意8、圖9是從動塊用上窄下寬帶圓弧的鍵作聯接件的示意10、圖11是缺圓剖面的錐形軸和轂孔作摩跳離合器的示意圖參照圖1，主動塊(4)固定在主動軸(1)上，跟隨主動軸(1)旋轉。從動塊(7)通過滑動花鍵套在從動軸(2)上，軸(2)前端通過軸承(3)支承于主動軸(1)后端的中心孔內，分離叉(8)在彈簧(9)作用下，把從動塊(7)壓向主動塊(4)通過錐形摩擦面和兩錐面間的聯接件(5)把力矩傳至從動塊(7)，再經從動軸(2)和液力離心耦合器(10)沿傳動系(11)輸送。
分離過程，當外力壓下踏板(12)時，壓桿(13)滾輪沿斜面滾到錐凸臺(14)上部，壓桿(13)轉了一個角度，發出信號，利用電動或氣動操縱機構使分離叉(8)帶動從動塊(7)后移，也可如圖1所示通過杠桿作用直接使從動塊(7)后移，于是摩跳高合器的主、從動部份處于分離狀態而中斷動力傳遞。外力繼續壓下時，滾輪在凸臺平面滾動，壓桿(13)運動狀態保持不變，而踏板底通過拉桿促使制動系(15)動作，機器停止運行。
恢復過程，消除外力，在回位彈簧(16)作用下，踏板(12)回至最高位置，壓桿(13)的滾輪又順斜面滾到錐凸臺(14)下部，壓桿(13)恢復原位，切斷信號，分離叉(8)在彈簧(9)作用下把從動塊(7)再次壓向主動塊(4)，通過液力離心耦合器(10)，機器平穩起步和加速。
完成此目的的關鍵是摩跳離合器，如權利要求2、3、4、5、6、 所述，摩跳離合器可制成多種形式，具體要根據市場情況，批量大小，制造廠家能力來確定。
一、主動塊(4)可參照圖2、3，按照權利要求2制造，先在轂孔中車出內錐體，插幾條槽，在主動塊(4)槽旁沿主動塊(4)和從動塊(7)的相嚙合運動方向制過度弧(17)，在槽另一側可置上緩沖材料(18) 。
二、如果是單件或小批量制造，可參照圖4、5，按照權利要求3制從動塊(7)，先車外錐體，再沿軸線刨幾條槽，在槽一邊鉆孔用鉸鏈(19)把矩形平鍵(5a)連在槽內，下面置彈簧(6)，裝上檔塊(20)，使鍵(5a)只能沿傘形張開到一定位置，壓下又全部沒入槽中即可。這種制法，簡單、方便，但精度較低，各鍵的載荷分配不均勻，兩個鍵的承載能力只能按同一個鍵的1.5倍計算。
三、如果要限制扭矩傳遞，防止傳動系過載，可參照圖6、7，按權利要求4制造從動塊(7)，用圓銷(5b)作為聯接式。超載時通過圓銷(5b)曲線上的分力把圓銷(5b)壓回槽中，主從動塊相對滑動，小于額定最大載荷后，圓周曲線分力小于彈簧(6)彈力，圓銷(5b)又再次彈起，參加傳遞扭矩。槽口上制一段圓弧(21)是為了限止圓銷(5b)徑向移動的高度，也可兩端用檔塊檔住。
四、如果是大批量生產或由汽車制造廠制作，可參照圖8、9，按權利要求5制造，把從動塊(7)的槽制成外窄內寬，鍵(5c)制成上窄下寬，完全符合受力運動曲線，提高精度，使各鍵的載荷均勻。
二、三、四、叁種從動塊(7)都可按一、配主動塊(4)。
最好的辦法是參照圖10、11，按權利要求6把主、從動塊互相嚙合的部份制成缺圓剖面的錐形或球形軸和套。缺圓剖面的軸(7)要先經車削、銑、磨；轂(4)孔先經鏜、鉆或拉，然后再磨制，還要包裹一層橡膠或塑料等彈性材料(22)，工藝比較困難。但這種聯接沒有應力集中源，定心性好，承載能力強。
技術經濟效果實例1上海桑塔納轎車原用MF型推式膜片彈簧離合器起動，鎖環式慣性同步器作接合器，全部改用本發明的摩跳離合器機實施技術方案后，初學者也能保證平穩起步，換檔變速快速、準確。在山區復雜路面奔馳，可直接由一檔換為四檔或四檔換為一檔。在水泥路面，瀝青路面進行道路拖印試驗，制動距離比原來縮短了約10％，沿陡坡以20公里/時速下滑時，不用制動器，直接換倒檔也能靠發動機和液力離心耦合器使車停下。
實例2C620-1型車床床頭箱內原使用爪形離合器和滑移齒輪來變換轉速，現改用內套式齒輪和摩跳離合器變速，可不停車換檔。粗車、精車、車螺紋一氣完成，提高工效20％。
實例3把摩跳離合器裝入本人發明的YZK系列自控鑿巖機，可根據巖石情況的變化，自動進行沖擊—停止—沖擊—轉動的自控過程。沖擊功200焦耳，沖擊頻率3200次/分，能量利用效率0.8。
鑿巖速度花崗巖φ65毫米孔進尺1.25米/分。
權利要求
1.由主動塊(4)和從動塊(7)組成的摩跳離合器及實施技術方案，其特點是摩跳離合器從動塊(7)的外錐面有槽，槽內置聯接件(5)和彈簧(6)，主動塊(4)轂孔內錐面有相應的槽，并把主、從動塊分別接在兩個需要連接的軸(1)和(2)之間，或把摩跳高合器與液力離心耦合器(10)串聯在發動機(1)與傳動系(11)之間，變速器改用常嚙合齒輪傳動，用摩跳離合器換檔，踏板(12)一桿兩用，同時控制離合器和制動系(15)。
2.如權利要求1所述的摩跳離合器，其特征是主動塊(4)槽旁沿接合方向有過渡弧(17)，槽另一側可置緩沖材料(18)。
3.如權利要求1所述的摩跳高合器，其特征是聯接件(5)為矩形平鍵(5a)，鍵(5a)的一端用鉸鏈(19)連接在槽內，另一端被檔塊(20)阻在一定位置，或不用鉸鏈，兩端都用檔塊阻住。
4.如權利要求1所述的摩跳離合器，其特征是從動塊(7)槽內有一段圓弧(21)，聯接件(5)是圓銷(5b)，圓銷(5b)兩端被阻住。
5.如權利要求1所述的摩跳離合器，其特征是從動塊(7)槽外窄內寬，聯接件(5)是上窄下寬帶圓弧的鍵(5c)，鍵(5c)與槽構成徑向動聯接。
6.如權利要求1所述的摩跳離合器，其特征是從動塊(7)是由彈性材料(22)包裹在缺圓剖面的錐形或球形軸上組成，主動塊(4)轂孔有相應形狀。
7.如權利要求1所述的實施技術方案，其特征是踏板(12)中有一段錐凸臺(14)，凸臺(14)與壓桿(13)相接觸，通過分離叉(8)控制離合器，桿底與制動系(15)相連。
全文摘要
本發明涉及一些需要主、從動軸暫時脫離接合和相對滑動,可變速、變向的機器,特別是常見的大、小汽車,各類機床和自控設備。普遍使用的幾種離合器,不是換檔必須停車,就是摩擦面易損、變形,結構復雜,成本高,維修困難。為此,設計摩跳離合器作為更新換代產品,它簡單、可靠,能在任何速度下作動聯接,傳遞大扭矩。同時提出系列技術方案,改進汽車離合器、制動器及變速器。達到不停車變速,節約能源、降低成本、提高質量,確保安全的目的。
文檔編號F16D23/00GK1182840SQ9610183
公開日1998年5月27日 申請日期1996年1月29日 優先權日1996年1月29日
發明者洪時偉 申請人:洪時偉