ФРИКЦИОННАЯ МУФТА АВТОМОБИЛЯ Российский патент 1999 года по МПК B60K17/02 F16D23/14 

Изобретение относится к фрикционным муфтам автомобилей.

Известна конструкция муфты выключения сцепления, описанная в патенте РФ N 2059123 БИ N 12, опубл. 27.04.96 г., содержащая корпус отжимного подшипника, подвижно связанный с ним нажимной диск, опорный элемент, выполненный в виде опорного диска, неподвижно соединенного с корпусом отжимного подшипника, тормозок, снабженный фрикционной накладкой, отличающаяся тем, что тормозок снабжен дополнительной фрикционной накладкой, размещенной со стороны опорного диска, и установлен тормозок с возможностью осевого перемещения на валу КПП (коробки перемены передач) между опорным элементом и нажимным диском, а рычаг управления муфтой соединен непосредственно с нажимным диском.

Данное изобретение ведет к усложнению конструкции муфты сцепления, увеличению числа подвижных связей, в конструкцию внесены дополнительные элементы, т.е. конструкция становится дороже, усложняется ее сборка, регулировка и ремонт.

Известна также конструкция устройства автоматического зацепления подшипника включения сцепления и диафрагменной пружины, описанная в патенте РФ N 2016281 БИ N 13, опубл. 15.07.94 г., содержащая ступицу, закрепленную на диафрагменной пружине сцепления, втулку с установленным на ней подшипником и пружинным кольцом круглого сечения, установленным с возможностью перемещения посредством промежуточной втулки в ступенчатой канавке втулки, переход от одного диаметра к другому которой выполнен по наклонной образующей, отличающаяся тем, что с целью повышения надежности зацепления, монтажа и демонтажа и повышения технологичности на ступице выполнен эксцентричный бурт, расположенный с возможностью взаимодействия с пружинным кольцом с противоположной стороны от промежуточной втулки, на внутренней поверхности ступицы выполнена канавка, одна из поверхностей которой имеет эксцентриситет относительно оси ступицы, а вторая выполнена в виде конической поверхности.

К недостаткам вышеописанной конструкции относятся увеличение числа технологических переходов в процессе изготовления деталей конструкции, что приведет к удорожанию всей конструкции.

Наиболее близким аналогом изобретения является конструкция фрикционной муфты, применяемой на автомобилях ВАЗ-2101-07. Эта конструкция описывается, например, на стр. 64 книги Вершигоры В.А., Игнатова А.П., Новокшонова К.В., Пяткова К. Б. Автомобили "Жигули" - М.: Tранспорт, 1995, 240 с. Применяемое на автомобиле сухое однодисковое сцепление представляет собой фрикционную муфту постоянно замкнутого типа, с центральной нажимной диафрагменной пружиной и гасителем крутильных колебаний на ведомом диске. Ведущей частью сцепления является неразборный узел, помещенный в картере и включающий в себя кожух, нажимной диск, нажимную пружину, опирающуюся на опорное кольцо, и ряд других деталей. Этот узел крепится к маховику болтами. Между маховиком и нажимным диском на шлицах ведущего вала коробки передач расположен ведомый диск с фрикционными накладками, который соединен со ступицей через гаситель крутильных колебаний. Подшипник выключения сцепления действует на лепестки нажимной пружины через упорный фланец, подвижно закрепленный на нажимной пружине, который с помощью соединительных пластин и заклепок соединен с кожухом сцепления. Привод сцепления - гидравлический. При выключении сцепления усилие от педали через толкатель передается на поршни, которые, перемещаясь в главном цилиндре, сжимают пружину. При этом переднее уплотнительное кольцо перекрывает компенсационное отверстие, и полость цилиндра разобщается с бачком. Жидкость под давлением через трубу и шланг поступает в полость рабочего цилиндра, перемещая поршень и толкатель. Поворачиваясь относительно шаровой опоры, вилка перемещает муфту подшипника выключения сцепления, которая через подшипник и упорный фланец прогибает нажимную пружину на опорных кольцах. Наружная кромка пружины через фиксаторы отводит нажимной диск от ведомого диска и передача крутящего момента на коробку передач прекращается. При отпускании педали все детали возвращаются в исходное положение под действием пружин.

Изготовление такой конструкции является дорогим и трудоемким, т.к. операция изготовления и установки упорного фланца выполняется в несколько технологических переходов и не обеспечивает достаточной надежности узла в целом. Упорный фланец представляет собой штампованное кольцо с тремя выступами для крепления его на кожухе сцепления с помощью стальных пластин и заклепок. Для достижения трения между фланцем и подшипником выключения сцепления на фланец приклеивается кольцо из фрикционного материала. Слабым местом конструкции являются стальные пластины, фиксирующие упорный фланец. В случае их поломки, что на практике имеет место, необходимо заменить кожух сцепления с нажимным диском в сборе.

Задачей изобретения является снижение трудоемкости и стоимости изготовления фрикционной муфты автомобиля, а также повышение его надежности и технологичности.

Решение поставленной задачи осуществляется за счет того, что фрикционная муфта автомобиля содержит нажимную пружину, опирающуюся на опорное кольцо, упорный фланец, подвижно закрепленный на нажимной пружине. Упорный фланец выполнен с внешней стороны в виде двухступенчатого цилиндра с осевым отверстием. Меньший диаметр внешней стороны упорного фланца выполнен такой величины, что обеспечивает возможность осевого перемещения в отверстии, образованном лепестками нажимной пружины, торцовый переход от меньшего к большому диаметру внешней поверхности упорного фланца обращен к краям лепестков нажимной пружины, образующим отверстие в ней. На конце внешней цилиндрической поверхности меньшего диаметра упорного фланца выполнена проточка, в которой установлено опорное кольцо, к противоположной торцовой части фланца приклеена фрикционная накладка, повторяющая формой данную торцовую поверхность упорного фланца.

Подшипник включения сцепления имеет возможность соприкосновения с лепестками нажимной пружины через упорный фланец, выполненный в виде двухступенчатого цилиндра с осевым отверстием. Меньший диаметр фланца выполнен с таким расчетом, чтобы эта часть имела возможность осевого перемещения в отверстии, образованном лепестками диафрагменной пружины. Переход от меньшего диаметра цилиндра к большему образует торцовую часть фланца, которая выполнена с возможностью передачи нажимного усилия на лепестки нажимной пружины. Больший диаметр фланца выполнен на 20 - 25 мм больше диаметра отверстия, образованного лепестками нажимной пружины. Высота части фланца большего диаметра выполнена равной высоте 5 - 6 мм. На торцовую часть фланца, контактирующую с подшипником выключения сцепления, наклеена накладка из фрикционного материала, повторяющая своей формой торцовую часть фланца. Для фиксации фланца от осевых перемещений относительно лепестков диафрагменной пружины на его части меньшего диаметра выполнена проточка для возможности установки стопорного кольца. Осевое отверстие во фланце должно обеспечить бесконтактное прохождение через него первичного вала КПП. Такая конструкция детали позволяет упростить сборку ведущей части муфты сцепления. Упорный фланец просто вставляется в отверстие, образованное лепестками диафрагменной пружины, и фиксируется от осевого перемещения относительно вышеуказанных лепестков при помощи стопорного кольца, устанавливаемого в проточку, выполненную на цилиндрической части фланца меньшего диаметра. Такой способ установки существенно уменьшает трудоемкость операции сборки.

На фиг. 1 представлена схема ведущей части муфты сцепления во включенном, а на фиг. 2 - схема этой же муфты сцепления в выключенном состоянии, на фиг. 3 представлена конструкция упорного фланца.

Ведущая часть муфты сцепления состоит из нажимного диска сцепления 1, диафрагменной нажимной пружины 2, упорного фланца нажимной пружины 3. Позицией 4 обозначен подшипник муфты сцепления. Ведомая часть муфты сцепления состоит из ведомого диска 5 и ведущего вала коробки перемены передач 6. Упорный фланец нажимной пружины 3 представляет собой металлический двухступенчатый цилиндр с осевым отверстием 7, которое обеспечивает свободное прохождение через него ведущего вала КПП 6. Меньший диаметр 8 фланца 3 выполнен на 0,5 - 0,6 мм меньшим диаметра отверстия, образованного лепестками диафрагменной пружины 2. Переход от меньшего диаметра цилиндра 8 к большему 10 образует торцовую часть фланца 9. На торце фланца приклеена прокладка из фрикционного материала 11. На части меньшего диаметра 8 выполнена кольцевая проточка 12 под стопорное кольцо. Пружина 2 опирается на опорные кольца 13.

В обычном рабочем положении (сцепление включено) упорный фланец 3 (фиг. 1) находится в нерабочем положении, т.е. посредством его на лепестки диафрагменной пружины 2 не передается нажимное усилие. От радиальных перемещений фланец 3 в рабочем положении удерживается за счет того, что меньший диаметр 8 фланец 3 выполнен почти равным диаметру отверстия, образованного лепестками диафрагменной пружины 2. От осевых перемещений фланец 3 удерживается стопорным кольцом, установленным в проточку 12 на цилиндрической части меньшего диаметра 8 фланца 3. Для выключения сцепления подшипник 4 муфты сцепления приближается к фланцу 3 с его торцовой части, на которую наклеена прокладка из фрикционного материала 11. При соприкосновении рабочей поверхности подшипника 4 с прокладкой 11 за счет сил трения, возникающих в сопряжении подшипник 4 - прокладка 11, подшипник 4 начинает вращаться с угловой скоростью, равной скорости вращения ведущей части муфты сцепления (фиг. 2). Одновременно торцовая часть 9 фланца 3 прижимается к лепесткам диафрагменной пружины 2. При дальнейшем перемещении подшипника 4 через фланец 3 оказывает воздействие на пружину 2 и она начинает прогибаться на опорных кольцах 13. Наружная кромка нажимной пружины 2 через фиксаторы отводит нажимной диск 1 от ведомого диска 5, и передача крутящего момента на ведущий вал КПП 6 прекращается. При отпускании педали сцепления (включении сцепления) под действием пружины 2 все детали возвращаются в исходное положение.

Изготовление фланца предлагаемой конструкции позволит снизить себестоимость ведущей части муфты сцепления автомобиля за счет упразднения пластин, связывающих аналогичный узел прототипа с кожухом ведущей части.

К достоинствам вышеописанной конструкции можно отнести отсутствие пластин, при помощи которых аналогичный узел прототипа клепался к кожуху сцепления. В них отпала надобность так как предлагаемая конструкция обеспечивает самоцентрирование детали в отверстии, образованном лепестками диафрагменной пружины.

Предлагаемая конструкция исключает такую неисправность, как поломка пластин, связывающих нажимной фланец с кожухом, (которая возникает вследствие усталостного разрушения из-за частого механического воздействия на пластины). В нашем случае при неисправности предлагаемого фланца достаточно снять стопорное кольцо, установленное в проточку, выполненную на цилиндрической поверхности меньшего диаметра, и заменить неисправный фланец на новый.

Фрикционная муфта автомобиля содержит пружину, опирающуюся на опорное кольцо, упорный фланец, подвижно закрепленный на нажимной пружине. Упорный фланец выполнен с внешней стороны в виде двухступенчатого цилиндра с осевым отверстием. Меньший диаметр внешней стороны упорного фланца выполнен такой величины, что обеспечивает возможность осевого перемещения в отверстии, образованном лепестками нажимной пружины, торцовый переход от меньшего к большему диаметру внешней поверхности упорного фланца обращен к краям лепестков нажимной пружины, образующим отверстие в ней. На конце внешней цилиндрической поверхности меньшего диаметра упорного фланца выполнена проточка, в которой установлено опорное кольцо, к противоположной торцовой части фланца приклеена фрикционная накладка, повторяющая формой данную торцовую поверхность упорного фланца. Технический результат: снижение трудоемкости и стоимости изготовления фрикционной муфты автомобиля, повышение его надежности и технологичности. 3 ил.

Фрикционная муфта автомобиля, содержащая нажимную пружину, опирающуюся на опорное кольцо, упорный фланец, подвижно закрепленный на нажимной пружине, отличающаяся тем, что упорный фланец выполнен с внешней стороны в виде двухступенчатого цилиндра с осевым отверстием, меньший диаметр внешней стороны упорного фланца выполнен такой величины, что обеспечивает возможность осевого перемещения в отверстии, образованном лепестками нажимной пружины, торцовый переход от меньшего к большему диаметру внешней поверхности упорного фланца обращен к краям лепестков нажимной пружины, образующим отверстие в ней, на конце внешней цилиндрической поверхности меньшего диаметра упорного фланца выполнена проточка, в которой установлено опорное кольцо, к противоположной торцовой части фланца приклеена фрикционная накладка, повторяющая формой данную торцовую поверхность упорного фланца.