离心式离合器的节省尺寸和节省重量的离合器鼓 技术领域 本发明涉及一种构成内燃机的离心式离合器的一部分的离合器鼓, 所述离心式离 合器设置成, 在较高发动机速度时传输曲轴的旋转运动, 在较低发动机速度时脱离接合, 离 合器鼓包括 : 周边部, 具有厚度 B 并设置成在较高发动机速度时在内侧与驱动盘的加重臂 接合 ; 以及端部, 具有厚度 A 并结合鼓轮毂和周边部。 背景技术
在大多数手持式动力工具 (power tool) 中, 离心式离合器置于驱动发动机与实际 工具之间。 这是发动机为内燃机时的情形。 在较低发动机速度时, 离心式离合器脱离接合并 且工具是不运行的。 当要驱动工具的从动部件 ( 例如锯链 ) 时, 发动机的每分钟转速 (rpm) 增加, 这使得作用于离心式离合器的可移动件上的离心力增加且因此离合器接合。
典型地, 这种离心式离合器具有通过轮毂固定连接于曲轴的驱动盘, 该驱动盘具 有加重臂或蹄片 (shoe)。 离心式离合器还包括围绕驱动盘的杯形离合器鼓。 离合器鼓固定 连接至鼓轮毂, 鼓轮毂进而驱动性地 (drivingly) 连接至从动器具或工具。在较高发动机 速度时, 杯形离合器鼓与驱动盘的加重臂接合, 并且通过所述鼓轮毂能够将旋转运动传输 给该工具或器具。
对于手持式动力工具而言, 由于在工作期间操作者要支撑着工具, 因而重量是一 个主要考虑因素。因此, 能减掉的每克重量都是重要的。为了使工具操作更灵活且更轻质, 工具的大小也非常重要。因此, 这些工具通常由紧凑且轻质的二冲程发动机驱动。
典型地, 通过拉制 (drawing) 具有大约 1.8mm 厚度的金属板来形成离合器鼓。使 用这个厚度, 使得在最大发动机转速时周边部能够承受加重臂所施加的载荷。
对于链锯而言, 离合器鼓的最小宽度受周边部的与制动带接触的外圆柱区域的必 要最小宽度所限制。 通常, 制动带围绕离合器鼓的周边部自由缠绕, 以便当链制动器被致动 时能够通过摩擦使离合器鼓立即停止并由此使链停止。
前述离合器鼓的缺陷是其重量相当重并且其宽度大。
发明内容 本发明的一个目的在于, 提供一种具有较小宽度和重量的离合器鼓。
本发明的另一目的在于, 提供一种具有较小宽度和重量的手持式动力工具, 其利 用了离合器鼓的较小宽度的优点。
本发明的又一目的在于, 提供一种手持式动力工具, 其远离曲轴系统的共振频率 而工作。
这些目的由最初描述的类型的离合器鼓实现, 其中端部 A 的厚度小于周边部 B 的 厚度。
减小厚度 A, 意味着能够减小离合器鼓和离心式离合器的总宽度。 从而能够减轻离 心式离合器的重量, 也能够减小整个手持式动力工具的宽度和重量。 这意味着, 易于操纵轻 质且通用的手持式动力工具。 而且, 减小离心式离合器的宽度能够使曲轴较短, 这意味着将
曲轴系统的共振频率移动得离开工作频率。更具体地, 共振频率上移。进一步地, 减小离心 式离合器的宽度使得其重心能够朝向曲轴的重心移动, 这也意味着曲轴系统的共振频率上 移。此外, 离心式离合器的减轻的重量也有助于共振频率上移。对于手持式动力工具而言, 远离共振频率运转是极为有利的, 因为这意味着振动较小、 噪音较小以及工作寿命增加。 附图说明
图 1 是内燃机 1 和离心式离合器 4 的横截面视图。 图 2 是根据本发明优选实施例的离合器鼓 7 的横截面视图。 图 3 是根据本发明第二优选实施例的离合器鼓 7 的横截面视图。 图 4 是根据本发明第三优选实施例的离合器鼓 7 的横截面视图。 图 5 示出了离合器鼓 7 的端部 9。具体实施方式
图 1 示出了具有连接至离心式离合器 4 的曲轴 2 的内燃机 1 的横截面侧视图。离 心式离合器 4 具有通过轮毂 6 固定连接至曲轴 2 的驱动盘 5, 所述驱动盘 5 具有加重臂或 蹄片。离心式离合器 4 还包括围绕驱动盘 5 的杯形离合器鼓 7。离合器鼓 7 包括 : 圆筒状 周 边部 8, 设置成具有沿曲轴 2 的中心轴线 3 的中心轴线 ; 以及端部 9, 构成所述离合器鼓 7 的底部。端部 9 在其中心处与鼓轮毂 13 固定连接, 鼓轮毂 13 安装成围绕曲轴 2 旋转并且 轴颈支撑 (journal) 于滚针轴承 14 或球轴承中。可替换地, 鼓轮毂 13 可以设置成例如通 过花键连接固定安装于输出轴上。在用于修剪机的情况中通常就是如此。鼓轮毂 13 可进 一步连接至驱动链轮 15( 图 2) 以驱动锯链, 所述驱动链轮 15( 图 2) 可以例如是轮辋式链 轮 (rim sprocket), 该轮辋式链轮布置成可侧向移动并且通过例如花键而驱动性地连接至 鼓轮毂 13。可替换地, 驱动链轮 15( 图 2) 可以是例如星形链轮 (spur sprocket), 这意味 着鼓轮毂 13 刚性地直接连接至锯链, 鼓轮毂 13 与锯链之间没有设置其他传输装置。优选 地, 鼓轮毂 13 与星形链轮被铸为一体件。可替换地, 鼓轮毂 13 可连接至带轮, 该带轮旨在 驱动用于锯断机的带。在较高发动机速度时, 驱动盘 5 的加重臂或蹄片受离心力作用而被 迫径向向外移动, 直至与周边部 8 的内侧接合, 由此容许借助于离合器鼓 7 和鼓轮毂 13 将 驱动盘 5 的旋转运动传输至驱动链轮 15 和锯链, 或者驱动用于锯断机的带轮。对于修剪机 而言, 离合器鼓 7 驱动修剪机的输出轴。制动带 12 可围绕周边部 8 的外表面自由缠绕, 从 而当被致动时能够通过摩擦力使离合器鼓 7 停止并由此使例如锯链停止。由于周边部 8 与 端部 9 接合处的半径极小, 因而周边部 8 的径向外表面的几乎整个宽度可用作用于制动带 12 的接触表面。相比于传统情形, 这使得周边部 8 的宽度较小并且仍然保持制动效率。相 比于传统离合器鼓 7, 周边部 8 宽度和端部 9 厚度的减小意味着离合器鼓 7 和离心式离合器 4 的重量减小, 这还使得能够减小曲轴 2 的重量并可能减小曲轴轴承的重量。进一步, 这使 得可以易于操作轻质且通用的手持式动力工具。
图 2 示出了根据本发明优选实施例的离心式离合器 4 的离合器鼓 7、 鼓轮毂 13 和 驱动链轮 15。该离合器鼓 7 与参见图 1 描述的 离合器鼓相似, 并且包括端部 9 和周边部 8。对周边部 8 的金属板施加诸如拉制或折叠的附加操作, 以形成由两个层 ( 一个径向外层 和一个第二径向内层 ) 构成的周边部 8。离合器鼓 7 的金属片具有 1.0mm 的厚度, 这意味着周边部 8 的总厚度为 2.0mm 并且端部 9 的厚度为 1.0mm。已经证实, 尽管端部 9 的厚度只有 传统端部厚度的一半, 但是其厚度已足够。实际上, 可通过机加工 ( 例如通过在车床中的车 削 ), 将端部 9 的厚度再减小 0.2mm, 这仍然是足够的。由于该实施例可以使用较薄厚度的 金属薄片, 因此能够降低材料成本。
图 3 示出了根据本发明第二优选实施例的离心式离合器 4 的离合器鼓 7 和鼓轮毂 13。就参考附图 3 描述的实施例而言, 离合器鼓 7 包括端部 9 和周边部 8, 但是所述周边部 8 由第一层金属片以及围绕该第一层金属片的第二层圆筒形环 10 构成, 以形成具有两层的 周边部 8。这两层通过例如焊接永久固定。离合器鼓 7 的金属片厚度为 0.8mm 并且该环的 厚度为 1.0mm, 这意味着周边部 8 的总厚度为 1.8mm 且端部 9 的厚度为 0.8mm。已经证实, 尽管该端部 9 的厚度是传统端部 9 厚度的大约一半, 但是这样的厚度已足够。
图 4 示出了根据本发明第三优选实施例的离心式离合器 4 的离合器鼓 7 和鼓轮毂 13, 该第三优选实施例与参见图 2-3 描述的实施例相似, 不同之处在于, 离合器鼓 7 由厚度 1.8mm 的金属片拉制而成, 并且端部 9 的厚度通过机加工 ( 例如在车床中车削 ) 而减小。
图 5 示出了离合器鼓 7 的具有多个减重腔 11 的端部 9。