Патент на изобретение №2256827

(54) МУФТА СЦЕПЛЕНИЯ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области транспортного машиностроения и предназначено для использования в качестве фрикционной муфты сцепления в транспортных средствах. Муфта содержит установленные концентрично валу наружную и внутреннюю полумуфты. Имеется механизм включения и выключения муфты, содержащий выжимной подшипник, установленный на валу и взаимодействующий с муфтой. Новым является то, 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. Наружная полумуфта снабжена фланцами, число которых равно числу сегментов. Фланцы прикреплены к маховику с возможностью их радиального смещения. Торцы сегментов, обращенные к выжимному подшипнику, выполнены со скосами, взаимодействующими с ответной частью торца выжимного подшипника. Внутренняя полумуфта выполнена в виде ступицы со стопорным кольцом, установленной на валу на шлицах, и на ее внешней поверхности выполнены фрикционные вставки. Техническим результатом является увеличение момента трения при передаче вращения и уменьшение эффекта самоторможения при выключении муфты, а также упрощение конструкции, монтажа, демонтажа и повышение эксплуатационной надежности. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Настоящее изобретение относится к фрикционным муфтам и может найти применение в автомототехнике в качестве муфты сцепления в транспортных средствах.

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).

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Еще по одному варианту выполнения муфты сцепления целесообразно на внешней поверхности внутренней полумуфты выполнять фрикционные вставки.

Такое выполнение муфты сцепления позволяет еще более увеличить момент трения при передаче вращения.

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.

Указанные выше и другие преимущества, а также особенности настоящего изобретения будут более понятными после рассмотрения приведенного ниже подробного описания, сопровождаемого чертежами, на которых:

фиг.1 изображает муфту сцепления (в разрезе), согласно изобретению;

фиг.2 – то же, что на фиг.1, вид сбоку (без выжимного подшипника).

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.

Работа муфты сцепления очевидна.

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.

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.

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.

По мнению заявителя, предложенное устройство отвечает критериям изобретения, являясь новым, промышленно применимым и имеющим изобретательский уровень.

Формула изобретения

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.

2. Муфта сцепления по п.1, отличающаяся тем, что на внешней поверхности внутренней полумуфты выполнены фрикционные вставки.

РИСУНКИ