专利名称：摩跳离合器及技术方案的制作方法
技术领域：
本发明涉及一些需要起动、变速、变扭、变向、停止的设备，特别是常见的用活塞式内燃机有级变速的大、小汽车，工厂里普遍使用的车、铣、刨、镗等各类机床和一部份开、停变化较多的自控设备。
上述机器在工作变速时，需要反复操纵离合器或接合器来换档，而现用的嵌入式离合器或接合器，一般不能在转速差较大时进行联接，必须停机换档。摩擦式离合器又必须在较大压力下，压紧相当的摩擦面才可产生足够的扭矩工作，稍有相对滑动，就会消耗能量，产生发热、磨损、破裂。而且结构复杂，尺寸太大，给生产制造和使用、维修都带来很多困难。
本发明的任务是设计一种简单、可靠、安全、传递扭矩大，操纵方便的摩跳离合器，用于上述的大、小汽车、各类机床和自控设备中，作为更新换代产品。同时，提出系列技术方案改进这些机器的结构布局，解决生产实际中制造、安装、调试、维修的困难。达到节约能源、降低成本、提高工效、改进质量、消除安全隐患的目的。
要达到此目的的方法是(一)把摩跳离合器直接串联在主动轴和从动轴之间，取代原用的接合器或同步器。让这些机器能在任何速度下不停车变速。(二)把摩跳离合器和液力耦合器串联在动力源与传动系之间，也可把摩跳离合器与离心式自动联接摩擦式离合器串联在动力源与传动系之间；还可把离合器与液力离心耦合器串联在汽车的发动机与传动系之间，再把汽车的变速器改用常啮合齿轮传动，用摩跳离合器替代原来的接合器和同步器换档，把制动踏板与离合器踏板合二为一，同时控制离合器和制动系。
摩跳离合器的工作原理如下当外力推动主、从动块互相靠拢时，主动块的内锥面先把联接件压入从动块槽中，形成两锥面接触，产生摩擦力矩，从而带动从动块转动。如果摩擦力矩小于负荷扭矩，摩擦面间打滑，主从动块相对转过一个角度，到某主动块槽旁的过渡弧时，从动块槽内的联接件上部悬空，在下部弹簧的作用下，联接件弹起，直滑到联接件靠在主动块槽的一侧为止。这时，所有的联接件都对准了相应的槽，全部弹起，完成锥面摩擦加联接件啮合的过程，实现周向传递扭矩。
整个接合过程十分迅速，因此可把汽车的制动踏板和离合器踏板合为II号踏板，在踏板中部装一段锥凸台，当凸台下移抵开离合器压杆时，离合器分离，反之又接合。这样改进的优点是既节约材料降低制造、维修成本，又减少操作程序，保证安全。因为分别用两只脚去踩油门踏板和II号踏板，就决不会由于部份驾驶员注意力不集中，精神紧张。在紧急关头，踩错踏板，汽车停不下来反猛冲出去的重大事故。因为既使紧张时两只脚踩下去，离合器已分离，中断了发动机的动力传递，汽车也能紧急制动。变速器全用摩跳离合器换档，还可在制动失灵的情况下，直接换上倒档，用发动机和液力、离心耦合器作应急制动。以下将结合附图对发明作进一步详细描述
图1是一种安装结构及控制方法的示意2、图3是主动块零件示意4、图5是从动块用矩形键作联接件的示意6、图7是从动块用圆销作联接件的示意8、图9是从动块用上窄下宽带圆弧的键作联接件的示意10、图11是缺圆剖面的锥形轴和毂孔作摩跳离合器的示意图参照图1，主动块(4)固定在主动轴(1)上，跟随主动轴(1)旋转。从动块(7)通过滑动花键套在从动轴(2)上，轴(2)前端通过轴承(3)支承于主动轴(1)后端的中心孔内，分离叉(8)在弹簧(9)作用下，把从动块(7)压向主动块(4)通过锥形摩擦面和两锥面间的联接件(5)把力矩传至从动块(7)，再经从动轴(2)和液力离心耦合器(10)沿传动系(11)输送。
分离过程，当外力压下踏板(12)时，压杆(13)滚轮沿斜面滚到锥凸台(14)上部，压杆(13)转了一个角度，发出信号，利用电动或气动操纵机构使分离叉(8)带动从动块(7)后移，也可如图1所示通过杠杆作用直接使从动块(7)后移，于是摩跳高合器的主、从动部份处于分离状态而中断动力传递。外力继续压下时，滚轮在凸台平面滚动，压杆(13)运动状态保持不变，而踏板底通过拉杆促使制动系(15)动作，机器停止运行。
恢复过程，消除外力，在回位弹簧(16)作用下，踏板(12)回至最高位置，压杆(13)的滚轮又顺斜面滚到锥凸台(14)下部，压杆(13)恢复原位，切断信号，分离叉(8)在弹簧(9)作用下把从动块(7)再次压向主动块(4)，通过液力离心耦合器(10)，机器平稳起步和加速。
完成此目的的关键是摩跳离合器，如权利要求2、3、4、5、6、 所述，摩跳离合器可制成多种形式，具体要根据市场情况，批量大小，制造厂家能力来确定。
一、主动块(4)可参照图2、3，按照权利要求2制造，先在毂孔中车出内锥体，插几条槽，在主动块(4)槽旁沿主动块(4)和从动块(7)的相啮合运动方向制过度弧(17)，在槽另一侧可置上缓冲材料(18) 。
二、如果是单件或小批量制造，可参照图4、5，按照权利要求3制从动块(7)，先车外锥体，再沿轴线刨几条槽，在槽一边钻孔用铰链(19)把矩形平键(5a)连在槽内，下面置弹簧(6)，装上档块(20)，使键(5a)只能沿伞形张开到一定位置，压下又全部没入槽中即可。这种制法，简单、方便，但精度较低，各键的载荷分配不均匀，两个键的承载能力只能按同一个键的1.5倍计算。
三、如果要限制扭矩传递，防止传动系过载，可参照图6、7，按权利要求4制造从动块(7)，用圆销(5b)作为联接式。超载时通过圆销(5b)曲线上的分力把圆销(5b)压回槽中，主从动块相对滑动，小于额定最大载荷后，圆周曲线分力小于弹簧(6)弹力，圆销(5b)又再次弹起，参加传递扭矩。槽口上制一段圆弧(21)是为了限止圆销(5b)径向移动的高度，也可两端用档块档住。
四、如果是大批量生产或由汽车制造厂制作，可参照图8、9，按权利要求5制造，把从动块(7)的槽制成外窄内宽，键(5c)制成上窄下宽，完全符合受力运动曲线，提高精度，使各键的载荷均匀。
二、三、四、叁种从动块(7)都可按一、配主动块(4)。
最好的办法是参照图10、11，按权利要求6把主、从动块互相啮合的部份制成缺圆剖面的锥形或球形轴和套。缺圆剖面的轴(7)要先经车削、铣、磨；毂(4)孔先经镗、钻或拉，然后再磨制，还要包裹一层橡胶或塑料等弹性材料(22)，工艺比较困难。但这种联接没有应力集中源，定心性好，承载能力强。
技术经济效果实例1上海桑塔纳轿车原用MF型推式膜片弹簧离合器起动，锁环式惯性同步器作接合器，全部改用本发明的摩跳离合器机实施技术方案后，初学者也能保证平稳起步，换档变速快速、准确。在山区复杂路面奔驰，可直接由一档换为四档或四档换为一档。在水泥路面，沥青路面进行道路拖印试验，制动距离比原来缩短了约10％，沿陡坡以20公里/时速下滑时，不用制动器，直接换倒档也能靠发动机和液力离心耦合器使车停下。
实例2C620-1型车床床头箱内原使用爪形离合器和滑移齿轮来变换转速，现改用内套式齿轮和摩跳离合器变速，可不停车换档。粗车、精车、车螺纹一气完成，提高工效20％。
实例3把摩跳离合器装入本人发明的YZK系列自控凿岩机，可根据岩石情况的变化，自动进行冲击—停止—冲击—转动的自控过程。冲击功200焦耳，冲击频率3200次/分，能量利用效率0.8。
凿岩速度花岗岩φ65毫米孔进尺1.25米/分。
权利要求
1.由主动块(4)和从动块(7)组成的摩跳离合器及实施技术方案，其特点是摩跳离合器从动块(7)的外锥面有槽，槽内置联接件(5)和弹簧(6)，主动块(4)毂孔内锥面有相应的槽，并把主、从动块分别接在两个需要连接的轴(1)和(2)之间，或把摩跳高合器与液力离心耦合器(10)串联在发动机(1)与传动系(11)之间，变速器改用常啮合齿轮传动，用摩跳离合器换档，踏板(12)一杆两用，同时控制离合器和制动系(15)。
2.如权利要求1所述的摩跳离合器，其特征是主动块(4)槽旁沿接合方向有过渡弧(17)，槽另一侧可置缓冲材料(18)。
3.如权利要求1所述的摩跳高合器，其特征是联接件(5)为矩形平键(5a)，键(5a)的一端用铰链(19)连接在槽内，另一端被档块(20)阻在一定位置，或不用铰链，两端都用档块阻住。
4.如权利要求1所述的摩跳离合器，其特征是从动块(7)槽内有一段圆弧(21)，联接件(5)是圆销(5b)，圆销(5b)两端被阻住。
5.如权利要求1所述的摩跳离合器，其特征是从动块(7)槽外窄内宽，联接件(5)是上窄下宽带圆弧的键(5c)，键(5c)与槽构成径向动联接。
6.如权利要求1所述的摩跳离合器，其特征是从动块(7)是由弹性材料(22)包裹在缺圆剖面的锥形或球形轴上组成，主动块(4)毂孔有相应形状。
7.如权利要求1所述的实施技术方案，其特征是踏板(12)中有一段锥凸台(14)，凸台(14)与压杆(13)相接触，通过分离叉(8)控制离合器，杆底与制动系(15)相连。
全文摘要
本发明涉及一些需要主、从动轴暂时脱离接合和相对滑动,可变速、变向的机器,特别是常见的大、小汽车,各类机床和自控设备。普遍使用的几种离合器,不是换档必须停车,就是摩擦面易损、变形,结构复杂,成本高,维修困难。为此,设计摩跳离合器作为更新换代产品,它简单、可靠,能在任何速度下作动联接,传递大扭矩。同时提出系列技术方案,改进汽车离合器、制动器及变速器。达到不停车变速,节约能源、降低成本、提高质量,确保安全的目的。
文档编号F16D23/00GK1182840SQ9610183
公开日1998年5月27日 申请日期1996年1月29日 优先权日1996年1月29日
发明者洪时伟 申请人:洪时伟