Магнитная муфта сцепления Советский патент 1991 года по МПК F16D27/00 

Фиг. 4

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для передачи вращения.

Цель изобретения - обеспечение плавности включения и снижение веса путем исключения сопротивления между полюсами магнитов.

На фиг.1 изображена магнитная муфта сцепления при включенном сцеплении; на фиг.2 - то же, при выключенном сцеплении; на фиг.З - разрез А-А на фиг.1; на фиг.4 - сечение маховика, кольца ротора и магнитного кольца; на фиг.5 - вид Б на фиг.4; на фиг.6 - компановка магнитного сцепления на автомобиле ВАЗ-2108; на фиг.7- сечение маховика и магнитного кольца ротора (сцепление включено); на фиг,8 - то же, при вы- ключенном сц тлении; на фиг.9 - магнитное сцепление, вид со стороны двигателя; на фиг. 10 - магниты цилиндрической формы, установленные в два ряда в магнитное кольцо, в обод ротора и на поверхности маховика двигателя; на фиг.11 - магнит цилиндрической формы.

Магнитная муфта сцепления содержит маховик 1, установленный, например, на ко- ленвале 2 двигателя внутреннего сгорания (котрый является ведущим валом), и ведомый вал 3, установленный в подшипниках, например, коробки передачи автомобиля. Ведомый вал 3 имеет на своем выступающем конце ротор 4, состоящий из диска и обода, который расположен с маховиком 1 на ог;ной оси. Маховик 1 двигателя внутреннего сгорания гмеет полумуфту в виде цилиндрического обода 5, а ротор 4 сцепления имеет полумуфту в виде обода 6, который расположен над ободом маховика с образованием кольцевого зазора между ними. Ободы ротора и маховика выполнены из магнитного материала (сталь, чугун) и расположены концентрично. Между ободами в кольцевом пазе установлен управляющий элемент в виде кольца 7, который выполнен из стали. Кольцо 7 имеет пазы, в которые запрессованы постоянные магниты 8.

Магниты 8 могут быть установлены в круглые отверстия, что упрощает установку магнитов и их крепление. В этом случае они имеют цилиндрическую форму (фиг.11). Для повышения сил магнитного сцепления маг- киты могут быть установлены в кольце ротора или на цилиндрической поверхности маховика (фиг.10).

Магниты закреплены в пазах (круглых отверстиях), например, с помощью клея, развальцовки кромки периметра отверстия или другим известным способом, принятым в электротехнике.

Магнитное кольцо закреплено на роторе с возможностью осевого перемещения, для чего оно установлено на шпильках 9, пропущенных через отверстия 10 в диске

ротора. Противоположные концы шпилек 9 с наружной стороны диска ротора жестко прикреплены к выжимному кольцу 11 спицами 12. Кольцо 11 соединено с выжимной втулкой 13.

0 Контактная поверхность 14 выжимной втулки упирается во внутреннее кольцо выжимного подшипника 15. При включенном сцеплении выжимная втулка и выжимной подшипник не соприкасаются между собой.

5 Выжимной подшипник перемещается по направляющей втулке 16. Выжимной подшипник содержит корпус с опорным кольцом, в кольцевой паз 17 которого установлены ролики вилки 18 выжимного рычага

0 19.

Нижний конец выжимного рычага тягой 20 связан с сердечником 21 тягового электромагнитного реле 22. Напряжение на катушку электромагнитного реле подается от

5 аккумулятора с помощью выключателя, связанного с педалью управления сцеплением (не показаны). В цепь катушки тягового реле последовательно включен конденсатор 23 для обеспечения требуемой скорости вклю0 чения сцепления. Емкость конденсатора 23 определяет величину времени срабатывания тягового реле.

Плавность включения сцепления можно обеспечить пневматическим демпфером 24,

5 который имеет поршень и две камеры, связанные между собой трубкой 25 с краном 26. Регулируя скорость перетекания воздуха из одной камеры в другую (изменяя величину проходного сечения краном), обеспечивают

0 требуемую плавность включения и выключения сцепления. Рьчаг 19 может иметь стандартный привод от педали 27 сцепления, которая тросом 28 связана с тягой 20.

Для обеспечения усилия на педали и

5 возвращения магнитного кольца в паз имеются пружины 29 и 30. Один конец пружины 29 соединен с педалью, а другой с рамой 31 машины. Пружины 30 расположены на шпильках 9 между диском ротора и выжим0 ным кольцом. Управляющий элемент 32 контактирует с выжимным подшипником 15.

Привод сцепления осуществляется с помощью обычной педали сцепления или с помощью тягового реле. Привод сцепления

5 может быть комбинированным, как показано на фиг.1 (электрический и механический привод). Привод сцепления может также осуществляться от педали с помощью электрической системы привода, т.е. от тягового реле (фиг.6).

Для повышения усилия, возникающего между ободами маховика и ротора, на их поверхностях, обращенных к магнитному кольцу, может быть выполнены зубчатые выступы 33 - концентраторы магнитного поля. Для той же цели на магнитное кольцо может быть нанесен феронаполнитель 34 - порошок из легированной стали. Ферромагнитный порошок прочно держится на поверхности постоянных магнитов, однако для его сохранения на обод ротора может быть надет легкий пластмассовый кожух (или картер маховика закрывают с торцовой части пластиковой крышкой).

Для повышения силы сцепления между маховиком и ротором, т.е. для увеличения максимального передаваемого момента в обод ротора и в обод маховика могут быть установлены постоянные магниты 35 и 36. Магниты 35 и 36 установлены на поверхностях, обращенных к магнитному кольцу и взаимодействуют с магнитами. Всего в магнитное кольцо может быть установлено 20-40 магнитов. Ответных магнитов в ободе маховика и ободе ротора устанавливают парное число.

Магнитная муфта сцепления работает следующим образом.

Как известно, в автомобильной трансмиссии нормальным работающим положением сцепления является его включенное положение. В таком положении передается максимальный крутящий момент от ведущего вала к ведомому валу (к коробке передач) на всем диапазоне оборотов колеивала двигателя. В таком состоянии педаль 27 сцепления находится в свободном состоянии, т.е. пружина 29 держит педаль 27 в крайнем положении, а пружины 30 вводят магнитное кольцо 7 в кольцевой паз до упора и надежно фиксируют его в этом положении.

В таком положении магнитного кольца магниты 8 притягиваются своими полюсами к ободу 6 ротора 4 и ободу 5 маховика 1 и обеспечивают магнитные силы трения, обеспечивающие заданный тормозной момент между ободами 5 и 6, при этом расстояние между магнитным кольцом и ободами ротора и маховика составляет 2-4 мм.

Если на поверхности ободов, обращенных к магнитному кольцу, выполнены выступы 33, то для повышения передаваемого крутящего момента применяют ферромагнитный порошок, при этом ширина магнитного кольца может составлять 30-50 мм.

Для выключения сцепления оператор выжимает педаль 27 сцепления, в результате чего рычаг 19 перемещается под действием механического воздействия усилия троса тяги 20 (если нет электрического привода

сцепления и тягового реле) и перемещает выжимной подшипник 15. Выжимной Подшипник перемещает выжимную в-п/лку, которая передает усилие через спицы 12

выжимному кольцу 11, которое сжимает пружины 30 и шпильками 9 выводит магнитное кольцо из паза между маховиком и ротором. При выходе из паза исчезают магнитные силы взаимодействия между ротором и маховиком и сцепление выключается. В таком положении (фиг.2) маховик вращается свободно, так как связи между ведищим и ведомым валом нет. При опускании педали магнитное кольцо медленно входит в паз, сила магнитного трения растет и сцепление плавно включается. Для регулирования скорости и плавности сцепления может быть установлен демпфер 24. Краном 26 демпфера 24 можно регулировать усилие,

действующее на тягу 20.

Магнитное сцепление может работать и без демпфера, так как на выходе и входе магнитного кольца имеется достаточная сила магнитного сопротивления.

При электрическом управлении сцеплением (при автоматической трансмиссии) на рычаге переключения передач установлен выключатель (не показан) катушки тягового реле. При подаче напряжения на контакты

катушки сердечник реле втягивается вовнутрь катушки и отклоняет выжимной рычаг, выжимая сцепление. При этом скорость перемещения сердечника будет зависеть от емкости конденсатора 23. Соответствующей

емкостью конденсатора обеспечивают скорость и плавность включения и выключения сцепления, хотя и при электрическом приводе сцепление может работать без емкости (электрического демпфера), так как магнитныесилы сопротивления перемещению магнитного кольца (своего рода магнитная пружина) обеспечивают плавность хода и требуемую скорость включения. Величина хода педали сцепления регулируется как

обычно регулировкой длины тяг и плеч рычагов.

Формула изобретения

1. Магнитная муфта сцепления, содержащая ведущую и ведомую полумуфты, выполненные а виде ободов, расположенных концентрично с зазором, постоянные магниты, закрепленные на обращенных друг к другу поверхностях полумуфт, управляющий элемент, установленный между полумуфтами с двусторонним зазором и с возможностью осевого перемещения, выжимной механизм,соединенный с управляющим элементом, отличающаяся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных

свойств путем обеспечения плавности включения и снижения веса, управляющий элемент выполнен в виде кольца с закрепленными на нем постоянными магнитами, обращенными к постоянным магнитам полумуфт разноименными полюсами, при этом на ведомой полумуфте выполнены равномерно расположенные по окружности отверст ия, оси которых параллельны оси муфты, в упомянутых отверстиях располо5J/7

I-J 1-I

SHE3

Фиг.1

жены шпильки, соединяющие управляющий элемент с выжимным механизмом.

2. Магнитная муфта по п.1, от л и ч а ю- щ а я с я тем, что выжимной механизм вы полней в виде выжимного кольца и выжимной втулки, расположенных концентрично и связанных между собой спицами, а между ведомой полумуфтой и выжимным кольцом на каждой шпильке установлена пружина сжатия.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для передачи вращения. Цель изобретения - обеспечение плавности включения и снижение веса путем исключения сопротивления между полюсами магнитов. Полумуфты 5 и 6 36 закреплены концентрично на валах и имеют постоянные магниты 35 и 36. Управляющий элемент выполнен в виде кольца 7 и расположен в зазоре между полумуфтами 5 и 6 с возможностью осевого перемещения. Осевое перемещение кольца 7 осуществляется выжимным подшипником через кронштейны и шпильки 9. На кольце 7 закреплены постоянные магниты 8. При осевом перемещении кольца 7 магниты 8 выводятся из кольцевого зазора между полумуфтами 5 и 6, связь между которыми уменьшается, и муфта выключается. При обратном осевом движении кольца 7 магниты 8 вводятся в зазор между полумуфтами 5 и 6, связь между ними восстанавливается, и муфта включается. 1 з.п. ф-лы, 11 ил. Ё С ю N3 ГО ГО

Фиг. 1

т гъ

дгпф

G Мф QЈ

Ј Мф

V-V

ZZZVZQi

$

т Ш///А

Фиг. 8

-б 7

./

шу//лт

Фиг. 9

ФиеЮ