本发明是关于一种离心式离合器,它所传递的力矩可根据作用在离合器上的离心力的变化而变化。 比较小的两轮车或三轮车向来都是在发动机曲柄轴与齿轮之间装一个离心式离合器,这里曲柄轴是离合器的输入轴而齿轮是输出端。
一般来说,这种型式的离合器具有一个机壳和一个轮毂,机壳与发动机的曲柄轴一起转动而轮毂用来将动力传给传动功率的齿轮。离合器还具有离合片和摩擦片,它们相对地安装在离合器机壳与离合器轮毂之间。通常,离合片安装在离合器机壳的内圆表面上,而摩擦片安装在轮毂外圆表面上。
在离合片与对面的离合器机壳之间安装有一个球形的传送能力调节装置或者一个螺旋形的传送能力调节装置。这两种调节装置分别见附在日本实用新型未审定公告NO.75331/1981中的附图1和附图2。
离合器上装有弹簧装置用来使离合片与摩擦片互相紧压在一起,同时也有一个适当的装置,可以根据踏板踏下的程度克服弹簧施加的力,使离合片与摩擦片互相分开。
在操作中,上面所讲的传送能力调节装置将由向外作用的径向离心力来代替,比如使离合片朝离合器机壳内圆表面上所形成的带锥度的凸面移动,从而可使离合片与摩擦片互相接触。在这种情况下,离合片与摩擦片之间互相滑动,尽管它们是相互接触的。因此,把这种状态称作“离合器接触状态”。同样,在离合器接触状态下所得到的回转速度被称作“离合器接触速度”。离合片与摩擦片之间有滑动,直到回转速度从“离合器接触速度”提高到这样的程度以致离合力与摩擦片紧紧相靠不再产生任何滑动以前,离合片与摩擦片之间的这种滑动都是允许的。在这种情况下,离合器紧靠,因此把这种状态称作为“离合器紧靠状态”。同样,在离合器紧靠状态下所得到的回转速度被称为“离合器紧靠速度”。这样,在离合片与摩擦片之间不产生任何滑动的情况下,可以在高于离合器紧靠速度”的速度范围内传递力距。
“离合器接触速度”和“离合器紧靠速度”是由传送能力调节装置的尺寸和其他因素来确定,这些都是在设备发货以前在工厂里进行确定和调节,并且通常是不能在用户那里改变的。
这一点对于小型的两轮车的功率传递也是同样正确的。
近年来,不光是男子喜欢这种小型的两轮车,女子也很喜欢使用。由于这种车辆的使用方法不同,就出现了以下的问题。这里我们假定“离合器接触速度”和“离合器紧靠速度”在高速齿轮上是2000转/分(对应于20公里的时速)和3000转/分(对应于30公里的时速)。大体上讲,当骑车的人是男子的话,这不会有什么问题,因为男子的驾驶速度一般都超过30公里/时。不过,遗憾的女子的驾驶速度要比男子低得多,也就是说在30公里/时以下。在这种情况下,车辆是在离合器以滑动速度运行的条件下驾驶的,也就是说,允许离合片与摩擦片之间相互有连结的滑动存在。
以往,为了避免离合器表面由于连结滑动而引起的任何磨损,一般所采取的办法是使用一种烧结材料制成的摩擦片,这种材料很耐磨。
不过,这种烧结材料一般具有较小的摩擦系数,因此必须使用较强的弹簧装置以保证离合片与摩擦片之间的紧密接触,从而可以传递一定的力矩。同时也需要增加离心力所产生的压紧力。
不过,使用较强的弹簧装置就要求用较大的力气来使离合器分开,这对女的骑手来说就不方便了,因为一般女子踩离合器踏板的力气较小。
另一方面,要求较大的压紧力,即较大的离心力就需要增加传送能力调节装置的重量,而这通常是一个离心重量。使用这样大的重量就不可避免地加大整个离合器的尺寸。
使用软木型的摩擦材料可以解决这个问题,这种材料具有较大的摩擦系数。不过,这种软木型摩擦材料容易被烧坏。
因此,本发明的一个目的就是要提供一种上述型式的离心式离合器,它在防止离合器表面被烧坏方面有所改进。
为了这个目的,按照本发明将每一块离合片的靠外面圆周部分局部加厚,这一部分是用来插到离合器机壳内圆表面上的嵌入部分中去的,离合片的加厚部分由于具有比离合片其他部分较大的厚度,所以具有较好的热传导。
采用这样的结构就可以在不需要过多地增加整个离合器尺寸的情况下抑制离合片磨损的趋势,因为与离合器机壳相连接的离合片部分具有比离合片其他部分较大的厚度,所以可以较有效地进行热传导。
下面简单说明一下附图。
图1所示是采用本发明实施例的一台小型两轮车的功率传送系统的断面图;
图2所示是图1沿Ⅱ-Ⅱ的剖面图,这是踩踏板来开动发动机时的状态;
图3所示是图1沿Ⅱ-Ⅱ的剖面图,这是在正常传递功率的状态;
图4所示是卡紧弹簧以及卡紧弹簧内的重物的剖面图。
下面说明推荐的实施例。
参照图1,图上示出了曲轴箱1的一个边部,曲轴箱支撑着一根曲柄轴2,曲柄轴可以转动并作为离合器的输入轴。在曲轴箱1上还装有一根中间轴3和一根功率输出轴4,它们都与曲柄轴2相平行。
在图上所表示的情况下,在中间轴3上安装着第一到第三个变速传动齿轮5A,5B和5C。带缓冲弹簧6的第二个功率输出齿轮7安装在中间轴3伸出曲轴箱1以外的端部。
另一方面,与相应的变速传动齿轮5A,5B和5C相啮合的变速从动齿轮8A,8B和8C都安装在功率输出轴4上。变速传动齿轮5A-5C、变速从动齿轮8A-8C与其他图上未示的齿轮一起构成了一个能够改变速度的传动装置。
将一个反冲式起动装置(图上未示)连接到第一个变速传动齿轮8A上,这个齿轮安装在功率输出轴4的右端,如图1所示。
另一方面,在曲轴箱,1的一个边部装有离合器外罩9。这个外罩9适应离心式离合器C,这在下面加以说明。
离心式离合器C安装在曲轴2的一端,主要由离合器机壳10、离合片11、摩擦片12、离合器轮毂13、内齿轮14和卡紧弹簧15组成,这个卡紧弹簧15用作一个传送能力调节装置。
在上述这些部件中,离合器机壳10在其中心开孔处开有键槽,装在曲柄轴2的端部,并且在曲柄轴的端部拧上一个螺母16以防止滑出去。
离合器机壳10上装有中心轮毂17、轮毂17周围的侧壁以及外面圆周壳体19。在侧壁18内表面上形成的一个支承弹簧的凹槽20用来放置那个卡紧弹簧15。这个支承弹簧的凹槽的径向外壁具有一个锥度朝向离合片11,从而形成了一个仿形板面21,它一般呈锥形。
另一方面,在离合器机壳外面圆周壳体19的内圆表面上有一系列的凸台22用来插入离合片,在圆周上相隔一定的距离,这些凸台从圆周壳体19在径向方向向里伸,这在图2中看得最清楚。如图1所示,在每一个凸台22那里插入靠近卡紧弹簧15的第一个端部离合片23、距离卡紧弹簧15最远的第二个端部离合片25以及两个中间的离合片11,这两个离合片11介于端部离合片23与25的中间。这些离合片23、11,11和25只能在径向方向滑动。图上的26表示一个由凸台22固定的挡环。在这个挡环26和第二个端部离合片25之间装有一个盘簧27,使离合片处于“离合器合上”的位置,也就是可以传递力矩的位置上。在外面圆周壳体19的内圆周表面上有一些导向轮毂28,在相邻凸台22之间相隔一定的距离。这些导向轮毂中装有销杆29用来使离合片11与摩擦片12相互分开,这些销杆由一个离合器操纵机构30来操纵,而这个机构又通过一个脚踏板在两个方向移动。这种结构是这样设计的,当踏板踩下去时,离合器分开销杆便移动,使第二个端部离合片25克服盘簧27的弹力移到“离合器分开”的位置上。
在离合器轮毂13的外面圆周表面上有一些夹持座31。这些夹持座用来固定摩擦片12并使其能够在轴向自由滑动。摩擦片12的中心部分是用一般用途的冷轧钢板制做,在钢板的两侧和外侧表面上包以软木型耐磨材料32。
在离合器轮毂13外面圆周表面上有一个压紧凸缘33,这个凸缘位于轮毂的轴向一端,正对着摩擦片12。从图2中可以看到,在离合器轮毂13的内圆周表面上有三个缓冲切口34,并在圆周上等距离。在相邻的缓冲切口34之间还有偏心切口35,它们与内齿轮14外面圆周表面上突出的凸轮36(见图1)滑动配合。
当用前面所讲的反冲式起动装置将发动机起动的时候,起动功率通过第一个变速从动齿轮8A,第一个变速传动齿轮5A和第二个功率输出齿轮7传送到第一个功率输出齿轮37上,这个齿轮装在曲柄轴2的外圆上,这样就将一个力矩从第一个功率输出齿轮37传递到内齿轮14上,从而使内齿轮14上的凸轮36滑到偏心切口35的仿形板面上,从而使离合器装置从图3所示的状态转換到图2所示的状态。结果是,当起动装置被踏下时,离合器轮毂13便在轴向方向向左移动,如图1所示。离合器轮毂13轴向移动的结果,使压紧凸缘33压向摩擦片12,从而使离合器合上将发动机起动。
在发动机起动以后,功率传递的方向就反过来了,也就是说,功率从曲柄轴2通过离合器机壳10传出去,从而离合器从图2所示的起动状态转換到图3所示的正常功率传递状态。
具有上述基本结构的本发明的离心式离合器C,其特微是其离合片11具有特殊的结构。
更准确地说,如图1所示,就是离合片11的径向靠外的部分11a的轴向厚度大约是其他部分(径向靠里的部分)轴向厚度的三倍,离合片的这个加厚部分11a用来装入离合器机壳10内圆周表面上的凸台22中。离合片径向靠外端部的加厚可以增加离合片11与离合器机壳内圆周表面上的凸台22之间的接触面积,因此形成了一个容易导热的部分,它促使热量从离合片11传到离合器机壳10上。在所讲的实施例中,只有中间的离合片11的端部被加厚以促进热传导,因为在中间离合片上所产生的热量要多于第一个和第二个端部离合片23和25。这些中间离合片最好是用模铸的铝或铝合金制做。
按照本发明,离合片11径向靠外的端部被加厚,它在轴向的厚度大于离合片径向靠里的部分的厚度,形成了一个容易传热的部分,离合片11与离合器机壳内圆周表面上的凸台之间的接触面积增加了,因此,离合片和摩擦片之间所产生的摩擦热可以有效地传到具有较大热容量的离合器机壳10上,然后再从机壳10幅射出去。
采用这样的结构,就有可能避免磨损的危险,旣使是在使用软木型摩擦材料的情况下。这就是说,旣使在装有用软木型摩擦材料的离合器的两轮车上,由女子在低于“离合器紧靠速度”的速度下驾驶,也可以避免磨擦材料32有磨损的危险。
给离合片11的端部留出较大的地方就可以增加离合片11径向靠外部分的轴向厚度,因此增加离合片11的轴向厚度不会使整个离心式离合器的尺寸加大。
用模铸的铝或铝合金来制做中间的离合片11,就可能得到与离合器机壳相接触的足够大的面积来保证把离合片11上的热量有效地传到离合器机壳10上去。
在所讲的实施例中,发动机配备了一个离合器分开装置和一个踏板起动装置,但是对于这方面的内行来说,很明显,本发明也适用于那些没有离合器分开装置和起动装置的情况。
应该注意到,在说明书中所讲的离合器机壳应该理解是包括了前面所提到的那个专利公告中所讲的传动片(drive plate),另外,本发明也可以应用到上述专利公告中所附的附图1所示的那种离心式离合器上。