專利名稱：用于機(jī)動車輛的單向錐形離合器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于機(jī)動車輛的、可以空轉(zhuǎn)的單向錐形離合器(overrunning cone clutch)，其可以是恒定的或可以在行程中接入(cut in)和斷開(cut out)，從而使得在每個齒輪中(in each gear)，車輛可以在無運轉(zhuǎn)的發(fā)動機(jī)制動作用的情況下向前行駛，尤其是達(dá)到被動的離合器部件2的轉(zhuǎn)速再次匹配或稍小于主動的驅(qū)動軸1的較低空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速時的最小速度。此時，由于離合器錐形件輕微的軸向位移，發(fā)生了實際上無摩擦的和阻尼的附著性和形狀閉合連接(adhesive andpositive connection)。該附著性連接可能在圓周速度通過軸轉(zhuǎn)速的增加而得到匹配且輪轂的轉(zhuǎn)速保持不變時出現(xiàn)，也就是說，當(dāng)發(fā)動機(jī)或軸的轉(zhuǎn)速通過加速踏板而增大時，而不考慮絕對的圓周速度。
背景技術(shù)：
已知的空轉(zhuǎn)(freewheeling)系統(tǒng)通常不被廣泛使用，或是因為它們加重了重型車輛或帶有掛車的車輛的制動系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)，或是它們的結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所基于的目的是提供一種具有簡單結(jié)構(gòu)、尤其是能夠在行程中隨時接入和斷開的空轉(zhuǎn)系統(tǒng)。而且，可以利用這種實施例對車輛進(jìn)行改造。節(jié)省燃料是使用這種裝置的主要理由(argument)，并根據(jù)驅(qū)動類型的不同而不同，但是，在很短時間后就可以習(xí)慣僅在車輛實際上要加速時才致動加速踏板。然后，在發(fā)動機(jī)怠速轉(zhuǎn)速的情況下，車輛可以行進(jìn)一段長距離，所以節(jié)省燃料，這是在可預(yù)見的未來中其他裝置所無法實現(xiàn)的。
根據(jù)本發(fā)明，本發(fā)明的目的通過驅(qū)動軸系統(tǒng)在其中的傳動和主動輪之間安裝一個單向離合器來實現(xiàn)，該單向離合器作用為基本在兩個有效位置接入和斷開的實施例。接觸面處的附著性連接和形狀閉合連接永久存在(圖4)，在這種情況下，不存在帶有發(fā)動機(jī)制動的迄今的常規(guī)類型的驅(qū)動造成的損害?；蛘哒f，通過主軸元件3調(diào)整附著性連接和形狀閉合連接(圖2和3)，在這種情況下，可以確保上述的空轉(zhuǎn)。利用圓形手柄或杠桿壓力(例如在巡航控制的情況下)將“常規(guī)操作”轉(zhuǎn)變?yōu)椤翱辙D(zhuǎn)”。在車輛每次停止后，必須重新致動“空轉(zhuǎn)”。其中，傳動類型和絕對驅(qū)動速度不起作用。


參照下面附圖中的兩個示例性實施例詳細(xì)描述本發(fā)明的主題。附圖中圖1示出根據(jù)本發(fā)明的用于永久空轉(zhuǎn)的離合器(剖視圖)；圖2示出根據(jù)本發(fā)明的用以在扭矩沿主驅(qū)動方向傳遞時在第一有效位置(空轉(zhuǎn))接入和斷開空轉(zhuǎn)的離合器-圖中概要示出的為液壓控制型(剖視圖)；圖3示出圖2所示離合器空轉(zhuǎn)時的情況(剖視圖)；圖4示出圖2所示的離合器在主軸元件受阻的第二有效位置時的情況-此時無空轉(zhuǎn)(剖視圖)。
具體實施例方式
在用于永久性空轉(zhuǎn)的第一實施例(圖1)中，主軸元件3是驅(qū)動軸1的固定的、整體部分，該驅(qū)動軸被兩端(double)安裝在離合器系統(tǒng)中(圖1中所示為普通軸承12)。在驅(qū)動旋轉(zhuǎn)方向上，主軸錐形件4被主軸元件3壓入輪轂錐形件2中。通過產(chǎn)生的扭矩調(diào)整壓力以及相應(yīng)的附著性連接。錐形接觸面6或主軸元件3都沒有被設(shè)計成自附著性的，因而可以防止緊密的吸合。在離合器系統(tǒng)中與主驅(qū)動方向相反的扭矩較小的情況下，主軸錐形件4被主軸元件3移動而遠(yuǎn)離輪轂錐形件2，在限位件7處，主軸錐形件4位于相對主軸元件3的停止位置?？梢岳媒佑|密封件5的切向作用確保該軸向位移。當(dāng)軸1開始再次超過輪轂2時，接觸密封件5可以再次確保主軸錐形件4在輪轂錐形件2方向上的軸向位移和這兩者之間的形狀閉合連接。扭矩傳送過程中產(chǎn)生的軸向力在離合器系統(tǒng)中在阻尼軸向限位件8處得到補償。
從圖2到圖4可以看出，基本上有5個元件為這種單向離合器的接入和斷開實施例提供了自動飛輪的特征。設(shè)置有內(nèi)主軸的驅(qū)動軸1、主軸元件3、主軸錐形件4、被動的離合器部件或輪轂2以及主軸錐形件4和輪轂2之間的接觸密封件5。功能如下在控制位置A，該實施例以和圖1中用于永久空轉(zhuǎn)相同的方式發(fā)揮作用。然而，與之相反，該接入實施例具有未固定地連接到驅(qū)動軸1上的主軸元件3。所述主軸元件在這里不僅執(zhí)行扭矩傳送和使主軸錐形件4軸向位移的功能，而且還要執(zhí)行改變主軸錐形件4的軸向游隙并借助于主軸螺紋9和10在兩個旋轉(zhuǎn)方向上傳送扭矩的功能，所述主軸螺紋在軸側(cè)和輪轂側(cè)上彼此相對指向。此處，所產(chǎn)生的軸向力也在離合器系統(tǒng)中的阻尼軸向限位件8處被補償。
當(dāng)從控制位置A到控制位置B轉(zhuǎn)變(因此，斷開“空轉(zhuǎn)”)、并且這發(fā)生在扭矩傳送過程中時，這在最初沒有任何影響-主軸元件3借助于驅(qū)動軸1的主軸螺紋保持固定在限位件11處，主軸錐形件4保持在錐形接觸面6處。當(dāng)?shù)谝淮萎a(chǎn)生與主驅(qū)動方向相對的扭矩時，主軸元件3中的軸向力因而產(chǎn)生相反的效果，并且，在軸的轉(zhuǎn)速降低到輪轂轉(zhuǎn)速之下的情況下，主軸元件3立即沿著主軸錐形件4的方向移動，主軸錐形件4不改變其位置。然后，在該位置處，主軸元件3保持被鎖定在控制位置B處，結(jié)果，主軸錐形件4不再具有任何軸向游隙，并且可以在兩個旋轉(zhuǎn)方向上確保錐形接觸面6處的附著性連接和形狀閉合連接，防止空轉(zhuǎn)。
當(dāng)在扭矩傳送過程中再次轉(zhuǎn)換到“空轉(zhuǎn)”A時，也就是說取消了通過主軸元件3對主軸錐形件4的閉鎖，主軸元件3立即返回其在限位件11處的最初位置，而且仍然不需要改變主軸錐形件4的軸向位置，也就是說，無需中斷扭矩的傳遞。主軸元件3在該位置的固定(在圖2至圖4中示意地示出利用液壓輔助裝置)再次確保了所述的空轉(zhuǎn)。
因此，為了在利用發(fā)動機(jī)制動的“常規(guī)操作”和“空轉(zhuǎn)”之間選擇性地轉(zhuǎn)換，只有一個控制元件13需要移動，該元件還可以安裝在離合器系統(tǒng)之外。
權(quán)利要求
1.—種單向錐形離合器，其具有位于機(jī)動車輛的驅(qū)動系統(tǒng)中的被動輪轂(2)中的錐形接觸面(6)，并具有用以形成附著性和形狀閉合連接的主軸元件(3)和主軸錐形件(4)，其特征在于，主動的主軸錐形件(4)和被動的輪轂(2)借助于接觸密封件或迷宮密封件或者借助于磁性元件(5)形成接觸面，由于該接觸面，當(dāng)主軸錐形件(4)和輪轂(2)的轉(zhuǎn)速不同時，主軸錐形件(4)在主軸元件(3)上軸向移動。
2.如權(quán)利要求1所述的單向錐形離合器，其特征在于，接觸密封件或迷宮密封件或者磁性元件(5)布置在主軸錐形件(4)或輪轂(2)的圓柱形軸部(shank)上。
3.如權(quán)利要求1所述的單向錐形離合器，其特征在于，與主軸錐形件(4)配合的主軸元件(3)或位于輪轂(2)和主軸錐形件(4)上的錐形接觸面都沒有被設(shè)計成自附著性的，其結(jié)果是，可以防止離合器的緊密吸合。
4.如權(quán)利要求1至3所述的單向錐形離合器，其特征在于，在根據(jù)本發(fā)明的用以接入和斷開空轉(zhuǎn)的裝置的一個實施例中，主軸元件(3)沒有固定地連接到主動的離合器部件(1)上，并且，主軸元件(3)設(shè)置有兩個相對指向的主軸螺紋(9)和(10)，它們不是自鎖的，一個主軸螺紋用于驅(qū)動離合器部件(1)，而第二個用于主軸錐形件(4)。
5.如權(quán)利要求1至4所述的單向錐形離合器，其特征在于，主動的離合器部件(1)和可移動的主軸元件(3)具有同形(congruent)的軸向限位件(11)，在該軸向限位件處，上述兩個元件在控制元件(13)的控制位置A永久形狀閉合連接，其結(jié)果是，主軸元件(3)不再具有任何軸向游隙。(圖2和圖3)
6.如權(quán)利要求1至4所述的單向錐形離合器，其特征在于，可移動的主軸元件(3)和主軸錐形件(4)具有同形的軸向限位件(7)，在該軸向限位件處，在控制元件(13)的控制位置B，主軸元件(3)通過機(jī)械、電磁或液壓輔助裝置固定在第二位置，同時，在錐形面(6)處存在形狀閉合連接，其結(jié)果是，主軸錐形件(4)和主軸元件(3)兩者都不再具有軸向游隙。(圖4)
全文摘要
本發(fā)明涉及一種機(jī)動車輛的驅(qū)動系統(tǒng)中的空轉(zhuǎn)離合器，其永久接合或能夠在行程中接入和斷開空轉(zhuǎn)，包括位于被動的輪轂(2)中的錐形接觸面(6)，用以在接觸面處形成摩擦連接的主軸錐形件(4)和用以調(diào)整所述摩擦連接的主軸元件(3)。在主軸錐形件(4)和被動的輪轂(2)之間的該摩擦連接可以借助于接觸密封件或迷宮密封件(5)或者借助于磁性元件產(chǎn)生或消除，隨著主軸錐形件(4)和被動的輪轂(2)的轉(zhuǎn)速不同，切向力起作用，主動的主軸錐形件(4)在主軸元件(3)上被軸向移動。在接入和斷開變化中，可以通過控制元件(13)將主軸元件(3)固定在兩個有效位置，該控制元件利用機(jī)械、電磁或液壓輔助裝置，由此在運動或停止的同時，可以致動或關(guān)閉“空轉(zhuǎn)”(如巡航控制一樣)，這使得離合器具有“自動飛輪”的特征，并且可以利用該系統(tǒng)改造車輛。
文檔編號F16D41/08GK1494639SQ02805818
公開日2004年5月5日 申請日期2002年2月19日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月1日
發(fā)明者弗里德里奇·羅爾霍弗, 馬丁·羅爾霍弗, 埃德爾特勞德·羅爾霍弗, 弗里德里奇 羅爾霍弗, 特勞德 羅爾霍弗, 羅爾霍弗 申請人:弗里德里奇·羅爾霍弗, 馬丁·羅爾霍弗, 埃德爾特勞德·羅爾霍弗, 弗里德里奇 羅爾霍弗