[发明专利]环状安装的多摩擦构件同步和结合离合器

说明书

相关申请的交叉引用

本专利申请要求于2007年10月26日递交的美国专利申请序列号61/000630的权益，其全部内容在此以引用方式并入。

发明背景

发明领域

本发明概括地说，涉及同步离合器。特别地，本发明涉及一种多摩擦构件同步离合器。

相关技术描述

摩擦力的添加或移除被机械能量/力部件控制，通常要么通过单膜片型弹簧，要么通过附属于不同弹簧类型的环形系列摇杆，它们与其他部件的相互作用被轴向地/线性地可移动的分离轴承及驱动杆机构控制。

概括地说，摩擦构件离合器被用来有摩擦地使两个旋转部件的旋转速度同步且连接两个旋转部件的旋转速度。大多数其他摩擦离合器利用直接的板对板接触。在这些已知的离合器的类型中，摩擦力是被机械部件控制的，机械部件一般地要么为膜片型弹簧，曲面扭矩迫使的压力构件要么为在一个旋转部件上的附属于压缩或拉簧的摇杆，其与另一个部件的相互作用被分离轴承控制。

与所牵涉的机械能量部件无关，系统的最初位置是旋转板处于接触状态，因为弹簧部件为它们最终结合的最初位置被高度预载。

在离合器组件使用膜片弹簧的情况下，一轴向安装的分离轴承被连接到该弹簧的径向指向里的指状物，而该弹簧的底部，沿其圆周，附属于压力板，通过花键被连接到其旋转轴。当分离轴承绕轴被轴向地移动时，所述膜片弹簧通过拉离板/膜片弹簧/轴承组件，释放对立的部件上的力，减少它们的法向力、摩擦力及因此减少它们的旋转。相反地，分离轴承也可以被轴向地移动，以允许来自弹簧的力移动而且将板组件压回对立的部件，恢复摩擦及旋转。许多膜片弹簧组件及其自由度/运动可能性的变更在客运交通工具中是常见的。

在离合器组件使用摇杆和弹簧的情况下，弹簧被安装在将两个板拉在一起的外罩中。取决于弹簧类型(压缩、张紧、扭转等)，摇杆和板的外表和具体几何形状将会被影响。摇杆被连接到弹簧、分离轴承及压力板外罩。当分离轴承沿轴轴向地移动时，摇杆作用于弹簧和摇杆机构，释放压力板和飞板之间的力，且中断旋转。相反地，当分离轴承返回其原本位置时，弹簧再引入所述板之间的力，且摩擦/旋转恢复。摇杆型离合器组件在承载较大负载，诸如牵引拖车和拖拉机的交通工具中常见。

发明内容

与直接板对板接触摩擦离合器不同，本发明的环状安装的多摩擦构件同步结合离合器提供一种有摩擦地匹配和连接一旋转系统中的不同旋转部件的旋转速度和力的途径。

已知同步器的一个缺点是它们的设计主要是为了结合低旋转负载使用。这一般要求操作发动机离合器以将来自发动机的过量旋转转换为在离合器板中的摩擦能量。当试图去有效地换挡时或当执行低速操纵时，诸如，举例来说，当在堵塞的交通中缓慢行进时或在停车场中操纵时，这是很明显的。

另外，现代的行星齿轮传动系统中的离合器被设计成要么被完全结合要么被脱离，因此在导入齿轮改变之间引起磨损。行星齿轮传动系统中令人感兴趣的齿轮的旋转离合器板必须被某种机械制动形式阻止，换言之，与固定离合器面对面的相互作用或通过卡钳制动。

离合器最基本的用途是耦合两旋转部件的旋转和/或使两旋转部件的旋转同步。本发明的同步离合器为一个部件旋转与另一个部件旋转的同步化及逐步适用做准备。在其中一个旋转部件上，以环状图案化的多个摩擦构件的利用允许很多优点。

通过利用本发明的同步离合器，通过部件材料在更多被控制的驱动距离上的摩擦滑行且利用较好的力/能量应用机构，旋转地逐步传递可能被可选择地实现。因此，被存贮在多摩擦构件同步离合器的弹簧中的最初能量比在已知离合器设计中的弹簧中的最初能量少，而不是仅仅通过来自已经被提供的过强动力的力/能量机构(弹簧)的法向力/摩擦力控制的摩擦滑行。摩擦构件也不被部件承载装置安装方向所限制，分布在从垂直的、径向方向以及垂直于径向线和旋转轴的方向的范围内的任何地方。

通过利用本发明的同步离合器，转动惯量将被减少。已知的离合器设计利用沉重的压力板、大弹簧和关联的有壁的凹进处及其他组件部件，这些组件部件(即使尺寸较小时)在设计上不利于转动惯量，这是因为旋转质量被定位在部件圆周的周围或接近于部件的圆周，远离旋转轴。本发明的同步离合器，由于旋转质量离旋转轴较近，减少惯量损失，是一旋转更高效的部件。

本发明的同步离合器基于载荷和旋转情形允许用于最终结合的多个选择。已知的离合器组件大多数只允许摩擦形式的最终结合，多摩擦构件同步离合器能够做到这点。尽管如此，多摩擦构件同步离合器还能够支持干涉耦合，意味着被叫做“犬齿”的似齿轮的齿可能被可选择地利用，以在摩擦结合已经使大多数最初不同的旋转同步之后，将旋转部件硬耦合在一起。