Кулаковая муфта для моторных повозок Советский патент 1934 года по МПК B60K17/02 F16D15/00 

Предла аемое изобретение относится к механизму для передачи силы в тележках с механическим приводом. Известно применение в передаточном механизме тележки с механическим приводом между коробкой скоростей и ведущими ход&1 ыми колесами муфты со свободным хпдом, заключающей в себе клиновое, зажимное или храповое приводное приспособлени для возможности опережения ведущего органа ведомым и для взаимодействия с муфтой двигателя с целью изолирования коробки скоростей для облегчения смены передач. Такие муфты со свободным ходом были приспособлены для создания дпижения в двух направлениях, были п- едложены аатоматические устройства для прздупреждепия превращения муфты со свободным ходом или одноходовой муфты с двухходо ую до тех пор. пока ведущий вал врашается с той же ско1остью, что и ведомый вал. Равным образом пр -длагагалась фри)(:ционная,муфта корог кой скоростей и ведущими ходовыми колесами для передачи силы от пепвой последним, каконая муфта взаимодействовала с муфтой двигателя с целью изолирования коробки скопостей. Наряду с вышеуказанными муфтами со свободным ходом или одноходовыми муфтами или, как указано 1;ыш, фрикционными муфтами известны устройства и виде, например, раздвижных приспособлений Ядя запора муфты со свободным ходом или фрикционной муфты и для предупреждения приведения , в действие таких запорных устройств до тех пор, пока ведущий,вал вращается с 1той же скоростью, что и ведомый

(166)

ьал. Применение приспособлений со свободным ходом или выщеуказанных одноходовых муфт является нежелательным в системе передачи для тележек с механическим привоцом, так как такие пчнспособления или обусловливают большой износ частей даже в тех случаях, когда о- и снабжаются принудительым запором после начавшегося привода. Пе-едача силы ч,1рез клиновые, зажимные или храповые устройства, сопаяженные с приспособлениями со Ci ободным ходом или одноходовыми муфтами весьма нежелательна в особенности в том случае, когда два вала сцепляются к начале через посредство клиноьых, зажимных , или х:;апогых устрс йсть. Наличие фрикционной муфты между коргбкой скоростей и ведущими ходовыми колесами раеным обпазом не/ке.ательно пртому, что 1 следствие уреличенного момента, передаваемого в таком с 1учае, фрикционная муфта может скользить при ппиЕОде, и. если с целью пуедупреждения скольжения предусматривается ппинудительное запорное устройство, то фрикционная муфта не может быть использована удовлетворительно для того, чтобы выз; ать .опережение ведущего органа ведомым или , движение по ин-грции (при разомкнутых принудительных запорных устройствах), так кпк муфта должна поддержигать ведущую часть и соприкосновении с ведомой частью при помощи пружины, воздействующей на нее после того, как муфта двигателя была сцеплена для приведения в действие запорного устройства в тоУ момент, когда ведущая часть начинает свое движение, н потому

обе названные части не могут быть вполне или свободно расцеплены, как это требуется для допущения опережения ведущего органа ведомым, а должны оставаться в частичном сопряжении и должны, следовательно, претерпеть скольжение, причем возникающее трение вызывает нагрев и износ частей.

Целью предлагаемого изобретения является исключение применения муфт со свободным ходом или одноходовых муфт и фрикционных муфт и создание муфты, которая наряду с достоинствами обыкновенных муфт со свободным ходом Или одноходовых муфт не имеет недостатков, обычно связанных с такими муфтами.

Согласно предлагаемому изобретению, в системе передачи тележки с механическим приводом предусматривается муфта с принудительным движением в двух направлениях, через которую может быть передана сила для привода тележки и которая приспосабливается для движения тележки по инерции, причем названная муфта приспосабливается для автоматического превращения в муфту с принудительным движением в двух нафавлениях при синхронной скорости вращения ведущей и ведомой частей муфты.

Под выражением „муфта с принздительным движением в двух направлениях, применяемым в последующем изложении, разумеется муфта, в которой сила для привода передается или может передаваться от любой из частей муфты другой ее части при срезывающей или изгибающей нагрузках при помощи щек, пальцев, клиньев, шпонок и т. п., в отличие от муфт, в которых сила передается при помощи фрикционных устройств, например, дисковых или конических муфт, или зажимных, клиновых или храповых устройств, например, обычных приспособлений со свободным ходом или одноходовых ыуфт, независимо от того, имеют ли названные муфты принудительные запорные устройства для предупреждения скольжения или для превращения приспособления со свободным ходом или одноходовой муфты в двухходовую.

Под рыражением «движение по инерции разумеется пе,ремещениё тележки с механическим приводом под влиянием ее скорости при разомкнутой системе передачи между ведущими ходовыми колесами и двигателем, так что даже при сцепленных муфте двигателя и передачах коробки скоростей будет сущестювать опережение тел ;жкой двигателя, подобнее тому, которое существовало бы при той же ее скорости, если бы передачи коробки скоростей были в расцепленном или „нейтральном положении, т. е. свободными от вредного трения, способного вызвать нагрег.ание или износ частей при размыкании, каковые произошли бы при неполном разобщении системы передачи, напримел, при скольжении (или частичном расцеплении) фрикционной муфты. Под „инерционным приспособлением разумеется приспособление в системе передачи тележки с механическим приводом, допускающее движение тележки п.о инерции, как гто указано выше.

Под выражением „ведущая часть разумеется часть муфты, нормально передающая силу от двигателя; под выраженнем же „ведомая часть разумеется часть муфты, нормально приводимая названной ведущей частью.

Под выражением „синхронный, отнесенным к скоростям вращения ведущей или ведомо частей, разумеется скорость вращения ведущей части, стремящаяся превзойти скорость ведомой части или равная скорости этой последней.

Муфта с принудительным движением в двух направлениях, отвечающая предлагаемому изобретению, предпочтительно, но не необходимо, располагается между коробкой скоростей и ведущими ходовыми колесами, и помимо применения ее с целью сообщения тележке движения по инерции она бы1ь применена в соединении с муфтой двигателя, с целью изолирования коробки скоростей для облегчения таким образом смены передач. Названная муфта может быть при желании превращена в инерционное приспособление воздействием нп педаль или рычаг муфты двигателя (или иное соответствующее приводное устройство). При этом может быть использовано давление пружины или иное для возвращения устройству прежнего его назначения, т. е. муфты с принудительным движением в двух направлеииях, причем действие это будет вполне автоматическим писле воздействия на педаль муфты для размыкания системы передачи и после освобождения ее для нового сцепления муфты. Названная муфта с принудительным движением в двух направлениях заключает в себе среду (одну или несколько), предусмотренную между частями муфты таким образом что при разомкнутом положении их и при более быстром вращении зедомой части по сравнению с ведущей частью названная среда разъединяет их, противодействуя нажатию пружины или иному давлению, и в то же время она свободно вращается, ведомой частью по отношению к ведущей для сообщения движения по инерции. Однако, при синхронном вращении ведомой и ведущей частей среда перемещается относительно последней, обусловливая автоматически новое включение частей муфты, причем не происходит передачи сияы до тех пор, пока такое повторное включение не будет произведено. Названная среда устанагливается или располагается между частями муфты таким образом, что соединение или соприкссно ение между средой и ведомой частью муфты предусматривает исключение или наибольшее возможное уменьшение трения при таком расположении частей, обеспечивая производстьо быстрого или мгновенного перемещения или движения среды по отношению к ведомой части в требуемый момент времени, для каковой цели может быть пред)смотрено соприкосновение при помощи поверхностей качения или качающегося устройства. Соединение или соприкосновение между ведущей частью и средой может быть поэтому таковым, чтобы гедзщая часть могла легко и просто перемещать среду отиосительно Е ДОМОЙ части при синхронной скорости г.ращения ведущей и ведомой честей. Названное соединениеили соприкосновение между ведущей частью и средой допускает свободное вращение среды при помощи ведомой части, т. е. врящение без вредного трения по отношению к ведущей части при движении по инерции, и соединение это равным образом нз допускает передачи силы от ведущей части к ведомой части ..через посредство названной, среды. Такое соединение или соприкосновение между ведущей

астью и средой может поэтому рассматриваться, ак антифрикционное, и названная среда поэтому асположена антифрикционным образом между вумя частями муфты, допуская свободное переещение среды ведомой частью относительно едущей части при движении по инерции и равым образом допуская быстрое или мгновенное еремещение названной среды ведущей частью тносительно ведомой части при синхронной скорости вращения названных частей муфты. Конструкция частей может быть такова, что ври инхронной скорости i вращения ведущей и ведомой частей будет создаваться диферендиальное рение, делающее возможным перемещение среды по отнощению к ведомой части, обусловливаемое большим трением на ведущей стороне названной среды по сравнению с трением на ведомой стороне. Конструкпия равным образом может предусматривать соприкосновение качения или ему подобное, обеспечивающее качение или угловое перемещение среды, создаваемое ведущей частью по отнощению к ведомой части для занятия положения, допускающего соединение названных частей. Среда может быть установлена между противолежащилш поверхностями частей муфты, снабженными, напр., приводными па.ьцами, для удержания последних от сцепления для движения по инерции. Среда может быть также приспособлена для сопряжения, например, с выемками в результате перемещения, созлаваемого ведущей частою относительно ведомой части, при синхронном вращении названных частей. При одной из возможных форм осуществления изобретения среда может быть выполнена в виде кольца, могущего свободно вращаться при помощи ведомой части относительно ведущей части при раздельном удержании частей для движэния по инерции, или же среда может пер эмёщаться при помощи ведущей части относительно ведомой при синхронной скорости вращения названных частей Соединение или соприкосновение между 1:едущей частью и кольцом МОЖ2Т быть создано П()и помощи предусмотренных на них плоских поверхностей, удерживаемых в соприкосновении при помощи пружины или иного нажимного и антифрикционного соединения или соприкосновения; соприкосновение же ьа ведомой стороне названного кольца может быть сопряжено с распорными частями или выступами, допускающими удержание часей муфты на расстоянии, или же быстрое или мгновенное п ремещение кольца по отношению к ьедомой части п -и вращении его вед}щгй частью. При дру.ой форме осуществ.ения изобретения могут быть использованы шарики или ролики в качестве распорных частей для удержания частей муфты на расстоянии при ев бодном перемещении их ведомой частью относительно ведущей части для движения по инерции, причем к .ежду назьанными частями обеспечивается соприкосновение качения при синхронной ско ости вращения ведущей и Ведомой частей, так что шарики могут катиться по отношению к ведомой части, например, в канавках для возможности сопряжения частей муфты. При -другом пгим рноы осуществлении изчбретения щарики или ролики после вышеуказанного качения или перемещения ведущей частью могут служить в качестве приводных пальцев или клиньев для возможности передачи

силы бт одной части муфты другой ее части, причем устройство таково, что во время названного перемещения щариков. роликов и пр. не происходит передачи силы, так что привод нмеет место только после нового соединения обеих частей мзфты.

Существенной особенностью предлагаемого изобретения .является создание устройства, при помощи которого муфта с принудительным движением в двух направлениях при работе в качестве инерционного приспособления можег быть приведена при желании в действие для нового соединения частей муфты независимо or относительной скорости вращения ведущей и ведомой частей ее для возможности изменения вращения муфты в случае необходимости, например, при остановке двигате я и.чи в случае выхода из строя автоматического пускового приспособления. Для этой цели названное устройство может быть приведено в действие для перемещения названной среды прн удержании им на расстоянни частей муфты, так чго оно принуждается к занятию положения, ори котором ,оно допускает новое соединение чкстей муфты. Если части муфты снабжаются. 1;апример, взаимодеЁствуюиГими пальцпми, то на последних предусматрньаются наклонные г;ли скошенные поверхности для облегчения нового соединения, причем названные поверхнсстии мо1ут быть так спроектированы, что при желании произвести новое соединение об.еих частей муфты, в случае более /быстрого вращения одной из них по отношению к другой, вращающаяся с меньшей скоростью часть будет сопряжена с другой частью и доведена до большей скорост,, так что новое соединение произойдет Тогда, когда обе части муфты будут вращаться приблизительно с одинаковой С:.оростью. Устройство для производства такого соединения может бытъ при желании приводимо в действие прп помощи педали или рычага, или же для этой цели может быть предусмотрено отдельное приспособление.

На чертеже фиг. 1 изображает продольный разрез одной из возможных форм осзЩ.Ствления муфты, при нахождении частей муфты в состоянии расцепления; фиг. 2-муфту по фиг. 1 в сцепленном состоянии; фиг. 3 и 4 представляют собой частичные продольные разрезы по аа .на фиг. 5. показывающ е части муфты соответственно в расцепленном и сцепленном положении; фиг. 6- поперечный разрез по АА на фиг. 1; фиг. 6-частично в разрезе план муфты; фиг. 7, 8 и 8а предстакляют частей муфты при их различных взаимных положениях; фиг. 9 представляет собой в продольном разрезе другую форму осущестьлекия муфты; фиг. 10-разрез по ВВ на фиг. 9; фиг. ,11 и 12 разрезы по ЪЪ на фиг. 10, при различных взаимных положениях частей муфты, отвечающих их расцеплен; омj и сцепленному положениям; фиг. 13 представляет собой, частично в разрезе, боковой вид другой формы осуществления муфты при расцепленном состоянии ее частей; фиг. 14, разрез по СС на фиг. 13; фиг. 15 изображает ч стичный боковой вид по фиг. 13, показывающий части муфты в состоянии сцепления; фиг. 16 и 17-разрезы по линнн DD на фиг. 14, показывающие части муфты соответственно в расцепленном и сцепленном положении; фиг. 18-продольный вид другой возможной формы

осуществления муфты при расцепленном положении частей; фнг. 19-разрез по линии ЕЕ на фиг. 18; фиг. 20 представляет собой продольный вид устройства при нахождении частей его в сцеплении; фиг. 1 и 23-разрез по FF на фиг. 19, изображающие части устройства соответственно в сцепленном и расцепленном положении; фиг. 23 представляет собой частичный вид на муфту по фиг. 18 спереди; фиг. 24-продольный разрез другой возможной формы осуществления муфты при нахождении ее частей в расцепленном положении; фиг. 25-разрез по НН на фиг. 24; Фиг. 26-частичный разрез по линии fih на фиг. 25; фиг. 27, 28, 29 и 30 изображают разг вернзггые разрезы, соответствующие различным частям на фиг. 24 и 25 при нахождении их в различных положениях; фиг. 31, 32 и 33-равным образом развернутые разрезы, показывающие иные части на фиг. 24 и 25 в различных нижеописываемых положениях; фиг. 34-38 изображают конструкцию, подобную конструкции по фиг. 1-8, но заключающую в себе тормозное приспособление, причем фиг. 34 н 35 являются соответственно торцевым и боковым видами; фиг. 36, 37 и 38. отвечают разрезу но JJ на фиг. 4 при нахождении частей в различных положениях; фиг. 39 представляет собой, частично в разрезе, другую возможную форму осуществления муфты при нахождении ее частей в „инерционном положении и равным образом показывает устройстю управления приспособлением от педали автомобиля; фиг. 40 - схематическое изображение частей на фиг. 39; фиг. 41-в большем масщтабе разрез по КК на фиг. 39 при положении частей, соответствующем положению, занимаемому частями на фиг. 36; фиг. 42-47 показывают различные положения частей, изображенных на фиг. 40 и 41.

На фиг. 1-8а ведущая часть 7 муфты установ ена на ведущем валу 5 (т. е. на валу со стороны двигателя), а скользящая ведомая часть - на ведомом валу 6. Передний конец вала 6 имеет выступ 7, |5расположенный во вкладыше подщипника, образованном втулкой 7 на заднем конце ведущего вала 5. Ведущая часть 7 и ведомая часть 8 снабжена соответственно пальцами или кулачками 7° и 8 , поддерживаемыми в сопряжении для создания принудительного приЕо;;я между ведущими валом 5 и ведомым валом 6 при помощи пружины 9, помещенной между ведомой частью 8 и выступом 9 , вследствие чего устройство образует муфту с прину утельным движением в двух направлениях. Ведомая часть 8 приспособлена для осевого перемещения на валу 6 против действия пружины 9 при помощи рычагов 10, располагаемых в канавке, образуемой ведомой частью 8 и кольцом , надетым на названную ведомую часть.

Кольцо 5 имеет удлиненное отверстие 5, более широкое в одной сроей части и болге узкое в другой своей части для возможюсти такой пригонки в канавке 8 скользящей части 8, чтобы оно следовало любому осевому движению части 5, но в то же время легко допускало относительное вращение между ним н частью 8. Названное кольцо S удерживается от вращения при помощи шпильки 3, укрепленной на боковой крышке 3. Рычаги 10 установлены на валу 11, имеющем плечо 12, сопряженное со звеном 13, которое в свою очередь соединено с воздействущим на него рычагом. Движение плеча 12 обусловливает угловое перемещение рычагов 10, вызывающее скольжение ведомой части 8 в продольном направлении против действия пружины 9 для расцепления с ведущей частью 7. В настоящем примере средой, предусмотренной между ведущей частью 7 и ведомой частью 8, является синхронизирующее кольцо 14, удерживаемое во вращающемся положении на ведущей части 7 против продольного перемещения относительно последней при помощи слабой пружины 7. Противолежащие поверхности 7 и 14 ведущей части 7 и кольца 14 находятся в настоящем случае в соприкосновении и перпендикулярны коси вращения для создания антифрикционного контакта, что обусловливает свободное вращение кольца по отнощению к ведущей части. Между противолежащими поверхностями ведущей части и кольца вводится масло по каналу 37 (фиг. 1, 2, 9 и 24). Небольщое трекие, существующее между ведущей частью и кольцом, превыщает трепие, могущее существовать между кольцом и ведомой частью 8, так что имеет место дифэренциальное действие трения при превращении муфты в инерционное приспособление.

Кольцо 14 имеет ряд ступенчатых выступов 15 на своей внешней или задней поверхности, приспособленных для сопряжения с выьмками 16 в скользящей ведомой части 8 и взаимодействующих с антифрикционными щарикями 17, могущими пегемещаться в названных выемках (фиг. 6). Каждый щарик вставляется в отверстие 16, ззтем перемещается в боковом направлении в канавку располагаясь против поверхности75 . Быступь 15 при установке в названных выемках 16 предупреждают выведение шариков из выемок, допуская перемещение их относительно певе 1хностей 16 внутри ВЫРМОК.

В приводе с принудительным движением в двух направлениях, благодаря взаимному сцеплегию кулачков т 8°, обе части 7 и 8 будут совместно вращаться, увлекая кольцо 14 при положении, показанном на фиг. 7, нричем щарики 17 располагаются между поверхностью 16 ведомой части 8 и поверхностями /5 на выступах 15. заставляя кольцо 14 вращаться вместе с частями муфты.

Если потребуется разъединить ведущую и гедомую части и валы 5 и 5, то звено 13 привоцит в япижепие плечо 12 и вал 11 так. что пычаги 10 перемещают i едомую часть в продольном направлении против действия пружины 9. Благодаря этому ведомая часть 8 отводится от ведущей части 7 (совершенно ВЫРОЛЯ из сцепления кулачки 7 и 5) и от кольца 14 в положение.

показанное на фиг. 8, причем поверхности 15 удаляются в достаточной степени для освобождения шариков 77. Если предположить (при продолжаюшемся удержании рычтгами 10 ведомой части 8 в удаленном положении), что источник силы отключен, то скорость вращения ведущего вала будет стремиться уменьшиться, и если ведомый вал имеет большую скорость вращения по ераенелию с ведущим валом (что имело бы место в слзчае, если бы первый был соединен с Lедущими колесами двигающегося экипажа), то он будет продолжать вращаться с больщей скоростью, чем ведущий вал, благодаря чему кольцо 14 и выступы 15 немедленно перемеместятся по отнощению к шарикам /7 в положение, показанное на фиг. 8. Тогда приводится в действие рычаг 12 для освобождения ведомой части 8, причем действием пружины 9 ведомая часть 8 перемгстится в осевом направлекии по направлению к ведущей части 7, и названное осевое движение прекратится как только поверхности 15 придут в соприкосновение с щариками 17, как это показано па фиг. 6, а дгйстьие пружины 9 будет теперь передаваться через шарики 17 и кольцо 14 на поверхность 7 ведущей части 7.

Вследствие расположения щариков 17 между

поверхностями 16 на ведомой части 8 и поверхностями 15 выступов 15, названные шарики служат распорными частями или ограничителями хода, удерживающими ведущую часть 7 и ведомую часть 8 на таком расстоянии друг от друга, что кулачки 7 и S совершенно не соприкасаются друг с другом. Муфта с принудительным движением, следовательно, превращается в инерционное приспособление и будет оставаться таким до тех пор, пока скорость ведомого вала не будет превосходить скорость ведущего ьала, в кякоьой промежуток времени кольцо 14 свободно вращается ведомой частью по отношению к ведущей части благодаря антифрикционному характеру контакта между ними. После увеличения скорости ведущего вала 5 и ведущей части 7 yfi скорости ведомого вала 6 и ведомой части 8 ведущая часть, вследствие соприкосновения ее с кольцом 14, будет немедленно вращать последнее относительно ведомой части 8, v благодаря тому, что шарики 17 создают антифрикционное соприкосновение качения с меньшим трением по сравнению с трением между ведущей частью и названным кольцом, выступы 15 на последнем, будут катиться по шарикам 7 7, в результате чего, в ькду того, что шарики не служат больше распорными частями или ограничителями хода между ведущей и ведомой частами 7 та. 8, П:)ужина 9 заг-тавит последнюю скользить по направлению к первой. Кулачки 7° и S на частях муфты стремятся притти в сопряженное положение, а так как в этот момент скооости вращения ведущей и ведомой частей 7 и 8 являются одинаковыми, то взаимное сцепление кулачков произойдет гладко и спокойно. Таким образом муфта автоматически восстанавливает положение принудительного движения в двух направлениях, как только ведущая часть начинает вращаться с синхронной скоростью.

Конструкция, приведенная на фиг. 9-12, подобна таковой по фиг. 1-8а с тем исключением, что вместо .применения выступов 15 и антифрикционных шариков 17, между кольцом 14 и ведомой частью 8 предусматриваются продольные качающиеся звенья 77, служащие распорными частями между ведущей частью 7 и ведомой частью S, когда (при разомкнутой муфте) скорость вращения ведомой части 8 превосходит таковую

ведущей части 7, т. е. при инерционном положении м}фты. Звенья 77 выполняются в виде цилиндров, каждый конец которых несет шаровые головки 17 и располагаются в углублениях 14 и 8 , предусмотренных соответственно в кольце 14 и ведомой части 8. Углубления /4° и заканчиваются соответственно выемками 14 к , в которых располагаются звенья при синхронной скорости вращения ведущей и ведомой частей. В этом случае звенья 77 создают качающееся антифрикционное соединение между кольцом 14 и ведомой частью, причем размер трения меньше такового между соприкасающимися поверхностями ведущей части и кольца J, так что при синхронной скорости вращения Ведущей и ведомой -частей названное кольцо / вращается при помощи первой по отнощейию ко второй, вызывая тем самым качение или угловое перемещение звеньев 77 в положение, показанное на фиг. 12, и обусловливая таким образом возможность продольного перемещения ведомой части 8 по отношению к ведущей части 7 при помощи пружины 9 с целью сопряжения частей 7 и § и обращения их в муфту с принудительным движением в двух направлениях. После отсоединения частей 7 и S в течение времени, когда скорость вращения ведомой части превосходит таковую же ведущей части, звенья 77 благодаря их форме будут прочно удерживаться в положении, показанном на фиг. 11 (края их цилиндрических частей упрутся в поверхность 14 кольца 14 и поверхность 8 ведомой части 8), в каковом положение они действуют в качестве распорных частей между ведомой частью. и гедущей 7 (так что кулачки 8 и 7 будут coEepmsHiiO отделены друг от друга), делая навозможным вращение кольца 4 относительно ведом й части S, пока последняя вращается с большей скоростью, чем ведущая часть 7. Кольцо 14, следовательно, свободно нращается ведомой частью по отношению к кедущей части, благодаря антифрикционному сопеикосновению между 1азванным кольцом и гедущей частью, ПОЗВ0.1ЯЯ таким образом теле/хке двигаться по инерции. Как только, однако, будет достигнута синхронная скорость вращения ведущей и ведомой частей 7 и S, то звенья 77 придут в качательное двяже ие, допуская тем самым продольное перемещение ведомой части 8 по направлению к ведущей части 7 при помощи пружины 9, а также взаимное сцепление кулачков 7 и 5, благодаря чему Еосстанагливается соединение с принудительным движением в двух направлениях.

Примерная форма осуществления муфты, показанная на фиг. 13-17,в общем подобна таковой же, описанной по фиг. 1-8а (одинаковые части обозначены на чертежах одними и теми жи цифрами), однако, кольцо 14 с выступами 15 OTCjrrcTByer, а шарики 20, расположенные мзжду ведущей н ведомой частями / к 8, используются в качестве распорных частей, удерживающих в случае необходимости названные части от сопряжения.

Шарики 20 располагаются Б канавках или выемках 21, образованных в поверхности ведомой части 8, соприкасаясь с цротиволежащей поверхностью 7 ведущей части 7 при любом положении канавок. Канавки 21 выполнены дугообразными (фиг. 14) и каждая из них имеет nakiloHHyia нижнюю часть с одним мелким и одним -глубоким сферообразными гнездами 22,23 (фй. 16 и 17). При расположении шариков в глубоких концах канавок (фиг. 17), обе чаем 7 к 8 являются слепленными при находящихся во ьзаим. ном ,српряжен«и кулачках 7 к 8, создавая муфту, с принудительным движением в двух направлениях.,

.ЕСЛИ требуется разъединить валы 5 и 6, то при пЬмощи вала, Д приводятся в действие рыч&тц 10,. отводящие честь 8. против дейстьия пружины Р,,причем при отведении части S каждый,, шарик стремится отстать рт вращающейся части 8 вследствие потери скорости, обусловливаемой сопротивлением воздуха и масла и, следовательно, принуждается к качению по наклонной поверзгйости гнезд канавки до Тех liop, пока недостигнет ее плоского конца. Если теперь ОТКЛЮЧИТЬ источник силы, то ведзщий рал 5 будет вращаться медленнее и при продолжающем вращаться ведомом вале 6 со скоростью, превышающей скорость ведущего вала 5, каждый шарик 20 будет удерживаться перебегающей ведойой частью между мелким гнездом 23 канавки 21 и

противолежащей поверхностью 7 ведущей части, и будет свободно вращаться с ведомой частью относительно ведущей части, предупреждая таким образом сопряжение обеих частей 7 и 5 и заставляя ыуфту работать к качестве инерционно;о приспособления. Когда, же будет достигнута синхронная скорость вращения ведущей и ведойой частей, то качение шариков будет происходить при помощи ведущей части и, следовательно, каждый шарик скатится с мелкого гнезда 23 канавки 21 вниз к глубокому гнезду 22, в то время как пружина 9 будет отжимать ведомую часть 8 по направлению к ведущей части 7, так что кулачки 7 и S придут во взаимное . сцепление, обращая соединен} е в муфту с i;pHi yдительным движением в двух направлениях.

Видоизмененная форма осуществления муфты, приведенная на фиг. 18-23, подобна таковой по фнг. 13-15, так как между ве1|;ущей и ведомой частями 7и 8 предусмотрены .шарики вместо кольца 1, .однако, в этом случае шарики, цосле перемещения их ведущей частью, служат ллп сопряжения, обеих частей и создания принудительного соединения без применения взаимно сопчягающихся кулачков на названных частях муфты. Шарики 24 расположены в канавках 25, предусмотренных в ведомой част 8. Эти канавки несколко подобны канавкам 21 предыдущего примера, так как каждая. из них наклонна (см., поперечные сечения на фиг. 21 и 22) и имеет более мелкое гнездо на одном конце 27. в котором покоятся шарики 24 в том случае, ьогда они служат распопными частями для удержания обеих частей муфты на расстоянии друг от друга. Глубокое гнездо канавки расположено ближе к оси вала по сравнению с мелким гнездом и имеет в части 28 сферическую форму для приема и удержания щарика. Б ведущей части 7 предусмотрен ряд частично сферических ыемо к 29 вокруг выступа или втулки 30, совпадающих с центральными выемками 31 в ведомой части 8, так что каждая из двух частично сферических выемок 28, совпадающих с выемкой 29, может заключать в себе шарик (фиг. 18 и 20), причем заключенные в них шарики служат ведущей с-редой подобно шпонкам при срезывающей нагрузке (но не при сжимаюш й или раздавливающей) для создания муфты с принудительным движением в направлениях.

Для расцепления муфты ведомая часть 8 в продольном направлении, удаляясь от ведущей частя 7, воздействием на рычаги 10, в результате чего щарики 24 (находящиеся при такой конструкции под влиянием центробежной силы), будут стремиться, вследствие потери скорости, отставать оТ ведомой части 8, вращающейся, в этот момент быстрее ведущей части 7 .(при условиях привода, одинаковых с вышеописанными случаями), так что при помощи центробежной силы они будут принуждены перемеЩаться или катиться по наклонным иоверхностям 26 на, плоских частях и мелких гнездах канавок, где они будут оставаться все время, пока скорость вращения ведомой части 8 будет превосходить скоростьвращепия вед. щей части 7, удерживая таким образом части 7 и 8 на расстоянии друг от друга, как это показано на фиг. 18 и 21. В настоящем случае шарики 24 равным образом допусЬают свободное вращение, благодаря чему муфта может служить инерционным приспособлением; при увеличении Же скорости вращения ведущей части 7 и достижении синхронного вращения ведущей и ведомой частей ведущая часть переместит шарики с мелких гнезд на концах 27 канавок, откуда они, вследствие соприкосновения с поверхностью 7 ведущей части, скатятся по наклонным поверхностям 26 Б сферические углубления 28. тогда как пружина 9 будет отжимать ведомую часть 8 по направлению к ведущей части 7, благодаря чему каждый шарик придет в сопряжение с одной из частично сферических выемок 29 на ведущей части 7, и шарики окажутся тесно замкнутыми между частями 7 и 8, создавая соединение для принудительного привода между названным частями при работе шариков на срезание.

На фиг. 24-33 произведена форма осущзствленип муфты, подобная изображенной на фиг. 1-8а с той разницей, что в настоящем случае кулачки 7 и S снабжены поьерхностями, наклонными в нанравлемии привода, как это

отмечена цифрами 7 и 8 т фиг. 31 и 33. с целью об; егчен.ия нормального взаимного сцепления пальцев при синхронной скорости вращения ведущей и ветомой частей. Каждая, ведомая часть 8 удаляется от ведущей части ,7 и предохраняется от сцепления с последней благодаря наличию шариков /7 между поверхностями на вшступах 15 кольца 14 и поверхностями 16 на приводной части 8 (фиг. 24), вследствие чего кулачки 7° и 8 соответственно на ведущей и ьедомой частях находятся во взаимном положении, показанном на фиг. 33. Есш теперь скорость ведущего ва.(а 5 и ведущей части7 увеличится и сделается равной или сле1ка превысит скорость ведомой части, то кольцо 14, находящееся в соприкосновении

ведущей частью 7, будет перемещаться вместе последней при скорости, слегка превосходящей корость ведомой части 8, допуская таким обраом продольное перемещение ведомой части 8 о направлению к ведущей части 7 под действием ружины 9. Названное продольное перемещение едомой части 8 будет продолжаться до тех пор, ока наклонные поверхности 8 на кулачках 8° не придут в соприкосновение с подобными же наклонными поверхностями 7 на кулачках 7 ведущей части 7, как это показано на фиг. 31. Кулачки 7 начнут теперь перемещаться по наклонным поверхностям кулачков 8 (скорость вращения веяущей части 7 слегка превышает скорость ведомо части 8) до тех пор, пока не придут в соприкосновение поверхности 7 к 8 соответственно на ведущей и ведомой частях, т. е. пока пальць, не придут в полное взаимное и принудительное сцепление, как это показано на фиг. 32.

Эта форма осуществления муфты предусматривает сцепление частей 7 и S и в том случае, когда скорость ведомой части 8 превосходит скорость ведущей части 7. Из фиг. 24 и 25 и схематических поперечных сечений на фиг. 27- 30 можно усмотреть, что ведущая часть 7 и выемки 16, сопоягающиеся с выступами 15 на кольце 14, подобны таковым же, описанным по фиг. 1-8а, с тем исключением, что в настоящем примере кольцо 14 снабжено тремя дополнительными выступами 40, каждьШ из которых расположен между двумя выступами 75. Выступи снабжены скощенными поверхностями , приспособленными для сопряжения е выемками 42 на ведвмой части 8. Шарики 41 расположены в выэмках 42 между скощенными поверхностями 40 и планкой или щайбой 43, могущей свободно перемещаться в продольном направлении по отнощению к ведомой части 8 под действием рычагоп 10. Фиг. 27 показывает относительные положения кольца 14 ведомой части5 и щайбы 43 при нахождении кулачков 7 и S во взаимном сцеплении для осуществления принудительного привода по фиг. 32. На фиг. 29 и 33 кулачки на ведомой части выведены из зацепления с кулачками 7° на ведущей части и предохраняются от возможности нового зацепления благодаря наличию шариков 17 между поверхностями 16 на ведомой части 8 и поверхностями 15 на выступах 15 кольца 14, причем в этот момент i едомый вал 6 вращается с ббльшей скоростью, чем ведущий вал 5. Если рычаги 10 будут теперь перемещены в направлении, поотивоположном тому, которое требуется для расцепления пальцев (т. е. по направлению к ведущей части), то концы рычагов 10 будут перемещать -щайбу 43 по направлению к ведущей части 7 и прижимать шарики к скошенным поверхностям 40 на выступах 40 (фиг. 30), вызывая тем самым «ращение кольца 14 относительно ведомой части 8 до тех пор, пока поверхности 15 на выступах /5 не освободят щарики/7, которые допустят тогда приведение в сцепление недомой части 8 с ведущей частью 7, благодаря нажатию пружины 5, несмотря на то, что в этот

момент скорость вращения ведомой части значительно превосходит скорость вращения ведущей части.

Помимо того, что наклонные поверхности 7 и 8f кулачков 7 н S служат для облегчения автоматического сцепления кулачков при возобновлении привода ведущей частью, когда скорость последней делается равной или несколько превосходит скорость ведомой части, названные поверхности равным образом служат для предупреждения повреждения кулачков в том случае, когда ведомая и ведущая части нажинают друг на друга в тот момент, когда скорость ведомой частн значительно превосходит скорость ведущей части, а шайба 43 при перемещении вызывает нажатие шариков 41 на скошенные поверхности 40°-. Наклонные поверхности 7 и 8 работают в этом случае подобно храповой муфте, стремясь выравнять обеих частей до тех пор, пока не будет достигирто положение, при котором произойдет относительно плавное взаимное сцепление кулачков.

На фиг. 34-38 приведена форма осуществления муфты, предусматривающая наличие приспособления для затормаживания ведущего вала 5 при выключении источника силы и отсоединении ведущей части 7 от ведомой части 8. Части, одн-, наковые с конструкцией, показанной на фиг. 1-8а обозначены одними и теми же цифрами. Планка в вместо кольца S по фиг. 1, входящая в ка

аавку S ведоиой части 8, снабжается направлен ными вперед и противоположно расположенными выступами S° , охватывающими с внешней стороны обе части муфты. Внешние или свободные концы этих выст ИОВ загибаются внутрь и охватывают тормозное кольцо 18, которое предохраняется от вращения при помощи входящей в отверстие шпильки 3° к которое заводится в выемки, пpeдvcмoтpeнныe в названных выступах, для перемещения с ведомой частью 8 при продольном перемещении последней при помощи рычагов 10 или пружины 9 относительно ведущей части 7. Последняя .-снабжается на своей передней поверх ности;ко.11ьцрм 19 из фрикционного материала, а со стярвнН вайа 6 кольцом 7 причем тормозное кольцо-,/5, может быть перемещено для соприкосновейия:; с кольцом 19. При нормальных условиях работы, т. е. при нахождении частей 7 и S в сцеплении, тормозное кольцо 18 находится в положении, показанном на фиг. 36. При воздействии на рычаги 10 для выведения ведомой части 8 из сцеплений планка или кольцо S , перемещающееся с, ведомой частью 8, прижмет тормозное кольцо 18 к. кольцу 19 (фиг. 37) для то:-о, чтобы задержать нлн остановить вращение . Еедущего вала 5. При освобождении рычагов 10 или перемещении нх для расцепления ведущей и ведомой частей 7 я 8 последняя будет перемещена в продольном направлении пружиной 9 на расстояние, определяемое щариком 17, упирающимся в поверхность 16 выступа 15 на кольце 14 (фиг. 38), так что в этом положении тормозное кольцо 18 будет удерживаться на некотором расстоянии от кольца 19. При этом ведущая часть 7 получит возкожность свободно вращаться и увели

чивать свою скорость до тех пор, пока она не нач-ет опережать ведомую часть 8, вращая кольцо 14 и выступы 15 относительно шариков 17 до тех пор, пока поверхности 15 не перекатятся и не освободят их. После этого пружина 9 переведет ведомую часть 8 в принудительное сцепление с ведущей частью 7 и, так как тормозное кольцо 18, связанное с планкой 8, будет следовать всем продольным перемещениям ведомой части 8, то оно будет приведено в положение, показанное на фиг. 36, удаленное от поверхности трения кольца 19.

На фиг. 39 приведена форма осуществления муфты применительно к расположению ее позади коробки скоростей автомобиля для облегчения смены передач и, создания „инерционного движения, причем эта конструктивная форма соединяет в себе особенности конструкций, приведенных на фиг. 24-33 и фиг. 34-38 (одинаковые части конструкций обозначены одними и теми же цифрами). На фиг. 39, изображающей части в „инерционном положении, цифрой / отмечена обычная Муфта двигателя любой конструкции, приспособленная для управления обычным образом при помощи ножной педали или рычага 2. Цифрой 3 обозначена коробка скоростей надлежащей конструкции, в которой скользящие зубчатые колеса управляются при помощи ручного рычага 4 обычным образом. Главный ведущий вал 5 коробки скоростей отделен от вала 6, соединенного с ведомым вм валом при помощи обычного универсального соединения. Плечо 2 рычага 2 сопряжено со стержнем 13, щарнирно сопряженным с плечом 4 #,насаженным свободно на валу 11, на котором заклинены рычаги 10 и плечо или выступ W для вза:имодействия с обраразующим часть выключающего механизма рычагом 45 на оси 47. Названное плечо или выступ 10 снабжен пальцем 10, взаимодействующим с подобным же пальцем 44 , предусмотренным на плече 44.

На фиг. 40 и 41 показаны относительные положения различных частей устройства при нахождении частей 7 и S в состоянии сцепления и прн нахождении муфты двигателя в нормальном положении или положении лривода. Вследствие наличия промежутка, показанного между двумя пальцами 10 и 44 на фиг. 40, педаль 2 может быть отжата из положения, показанного на фиг. 39 сплошными линиями, в положение 2 для расцепления М .фты / двигателя без вездействия на положение вала //, на котопом заклинены рабочие рычаги 10 и плечи 10, причем плечо 44 может свободно вращаться на валу //, пока не будут приведены в соприкосновение поверхносги (пальцы) 70 и 44 . Дальнейщее движение педали до крайнего положения 2 вызывает соприкосновение названных поверхностей (пальцев) 10 и 44 и поворот при помощи плеча 44 вала 11 н рычагов 10 для выведения ведомой части 8 из зацепления с ведущей частью 7, противодействуя пружине 9 и приводя таким образом части во взаимное положение, показанное на фиг. 42 и 43. На фиг. 43 ведомая часть 8 показана отсоединенной от ведущей части 7, а вращение главного вала 5 остановленным или

заторможенным тормозным кольцом 18, прижимающим кольцо 19 из фрикционного материала к задней поверхности ведущей части 7. Коробка скоростей теперь изолирована, и вращение еэ частей остановлено, так что рычаг 4 может быть с легкостью приведен в действие для плавной смены передачи. Во время перемещения педали 2 в положение 2 палец 44 плеча ,44 взаимодействует с передней поверхностью 46° выступающего конца управляемого пружиной плунисера 46, несомого рычагом 45, и перемещает последний в положение, показанное на фиг. 42 пунктирными линиями, непосредственно перед т. м моментом, когда приходят в соприкосновение поверхности 44 и 10 , причем палец 44 скользит по концу плунжера 46. Продолжающееся движение плеча 44 заставляет выступ 10 возвратить рычаг 45 в его начальное положение, показанное на фиг. 42 сплощными линиями. Если освободить теперь педаль 2 и возвратить ее в положение, показанное сплощными линиями (когда муфта двигателя будет снова .сцеплена), то ведомая часть 8 будет перемещена пои помощи ее пружины 9 на расстояние, допускаемое щариком 17, упирающимся в поверхность is выступоь 15 кольца 14 (фиг. 45), так что в этом положении, отвечающем „инерционному положению, тормозное кольцо 18, несущее кольцо 19 из фрикционного металла, удерживается от соприкосновения с ведущей частью 7 причем последняя может свободно вращаться с муфтой двигателя. Во время обратного перемещения плеча положения, указанного на фиг. 42, в положение, указанное На фиг. 44, палец 44 упирается воснование плунжера и перемещает последний i;B.px, противодействуя его пружине, до тех пор, пока названный палец не проскользнет мимо конца плунжера, который тогда возвоащается своей пружиной в положение, показанное на фиг. 44 сплошными линиями, т. е. сзади пальца 44. Если двигатель вращаемся очень медленно, а скорость экипажа относительно , то экипаж продолжает двигаться „по инерции {c oрость вращения ведомой части 8 будет значительно больше скорости впащения ьедущей части 7) до тех пор, пока скорость движения двигателя, а следовательно, м ведущей части ре увеличится до такой степени, когда последняя начнет перебегать ведомую часть 8, монтированную на валу 6 (каковой вал сопряжен, как то было указано выше, с ведущими колесами), благодаря чему кольцо 14 будет вращаться по отношению к ведомой части до те . пор; пока поверхности 15 на выступах не скатятся с щариков 27и не освободят их, после чего поужинаР вышеописанным образом заставит части 7 к 8 возвратиться в положение привода, показанное на фиг. 41.

Если бы требовалось сцепить части 7 к 8 в случае вращения последней со скоростью, значительно превышающей скорость ведущей члсти 7, например, в том случае, когда двигатель случайно останавливается, а экипаж двигается „по инерции (при нахонадении частей в положении, показанном на фиг. 44 и 45) и если желаTeflbHo использовать скорость движения экипажа для пуска двигателя, то отведение педали 2

в промежуточное положение 2 (фиг. 39) выполнит это требование, как это показано на фиг. 46 и 47. Так как педаль 2 нажимается при движении экипажа по „инерции (т. е. при положении частей, показанном на фиг. 44 и 45), то пйечо 44 будет перемещено из положения, показанного на фиг. 44, ь положение, показанное на фиг. 46, на которой пунктирные линии обозначают относительные положения частей, показанных на фиг. 44, и палец плеча 44 встретит поверхность 46° плунжера 46 на рычаге 45, обусловив перемещение последнего из положения, показанного на фиг. 46 пунктирными линиями, в положение, показанное сплощными линиями. Тогда поверхность рычага 45 будет взаимодействовать с поверхностью 10° выступа I0, заклиненного на валу 11, и обусловит перемещение последнего вместе с рабочими рычагами 10 в направлении, противоположном тому, которое требуется для отсоединения части 8 от ведущей части 7. При таком перемещении рычаги 10 переместят шайбу 43, нажимающую на щарики 41, которые в свою очерздь надавливают на скошенные поьерхности 40° выступов 40, перемещая тем самым кольцо 14 пои помощи трения относительно ведг.мой части 8 до тех пор, пока поверхности 16 выступов 15 не скатятся с щариков 17 и ие освободят их, допуская -таким образом приведение ведомой части 8 в сцепление с ведущей частью 7 под действием пружины Р, как это было описано выше применительно к фиг. 24-30. При этом перемещение части 8 обусловит возвращение частей 10. 44 к 45 в их исходные положения, показанные на фиг. 40. Такое требуемое в критических случаях сцепление частей 7к8 может быть произведено сравнитглыО плавно перконачальным отведение:. педали 2 в положгние 2 (фиг. 39), соответствующее расцеплению муфты днигателя, когда механизм для изменения ско.)остей освобождается для увеличения его скорости кольц/м 14, вращаемым ведомой частью 8 и прижимаемым к поверхности 7 ведущей части 7 действием пружины Р, передающимся ему через посредство щариков J7 и выступов 15. Если педаль будет удержана в этом положении на копоткий промежуток времени, прежде чем она будет отжата в следующем положении 2 . то вал 5 и ведущая часть 7 будут быстро приведены во вращение с той же скоростью или почти с той же скоростью, с которой вращается ведомая часть 8, так что сцепление будет произведено без щума или удара, однако, если педаль 2 не будет удержана Е положении 2 , достаточно долго для того, чтобы дать возможность частям коробки скоростей приобрести ско;5ость вращения ведомой части 8 прежде, чем педаль будет отжата в дальиейщее оложение2, то наклонные поверхности 7 и S кулачков и 8 придут в соприкосновение в тот момент, когда скорость вращения ведущей части 7 превосходит таковую ведомой часш 8, в каковом случае обе части будут перемещаться друг по другу, однако, без вреда для себя, и такое перемещение частей будет стремиться подогнать ведущую часть, причем при достаточно Еыравненр.ой скорости вращения обоих

валов будет осуществлено полное и сравнительно плавное сцепление кулачков под действием пружины 9.

Хотя выщеописанное сцепление частей муфты и производится в настоящем примере при помощи педали двигателя, однако, вполне очевидно, что оно может быть произведено подобным же или иным способом при перемещениилюбой из обычных управляющих частей экипажа (педали для регулирования скорости, тормозной педали, или тормозного рычага), причем такое перемещение названной части должно производиться вне пределов ее нормального перемещения, или в обратном направленим по сравнению с ее нормальным перемещением, ила любым иным образом.

Хотя при описании муфты и предлагалось ручное управление коробкой скоростей, однако, изобретение может быть применено и в связи .с автоматически управляемой коробкой скоростей, в каковом случае муфта приводилась бы автоматически в действие каждый раз при смене передачи для расцепления ее частей и разобщения благодаря этому главного вала коробки скоростей и ведомого вала. После смены передачи при помощи автоматического устройства сцепление муфты предупреждается до тех пор, пока оба вала на будут вращаться с одинаковой или приблизительно одинаковой скоростью, как это описано выще.

Предметпатента.

1.Кулачкосая муфта сцепления для моторных поЕозок с препятствующим сцеплени) при неодинаковых оборотах частей муфты синхронизирующим кольцом, которое связано с ведущей частью посредством трения и может быть связано с ведомой частью посредстюм выступов, западающих в выемки этой части, отличающаяся тем, что выступы 15 скаожены двумя опорнымн взаимно перпендикулярными поверхностями /5 , 15, которые в их рабочем положении, когда кулачки 7 , S выключены, упираются в находящиеся в выемках 16 щарики 17 и при достимсении синхронизма вм;сте с синхронизирующим кольцом в силу фрикционной связи этого кольца с ведущей частью муфты смещаются относите.чьно ведомой части к ЕЫХОДЯТ из дейСГ: ИЯ.

2.Фирма выполнения муфты по п. 1, отличающаяся тем, nifo синхронизирующее кольцо 14 связано с ведомой : частью муфты посредством качающихся звеньев 17 с щаровнми головками 7, каковые головки и звенья располагаются соответственно в углублении 14 , S и D гыемках 14 , 8 кольца 14 я ведомой части 8.

3.Форма выполнения муфты по п. 1, отличающаяся тем. что опорные поверхности для щариков 20 выполно11Ы в ведомой части 8 муфты в виде канавок 21 с одним мелким и одним глубоким сферообразными гнездами 23, 22 и что синхронизирующее действие достигаемся при посредстве этих шариков и канавок,

4.Форма выполнения муфты по п. 1, отличающаяся тзм, что на синхронизирующем кольце,

nOUHMO ВЫСТУппв IK

тельные выступы 40 дополни™-. «-4 -Р™ ГГГГ«;

направленной вдоль оси муфты, с целью п| ошвольного сцепления . при неодинаййвых оборотах ее частей.

Шиг2 tc.-к патенту ин-ной фирмы „Салерни Кауплинг Лимитед Л-о 58997

к патенту цн-ной фирмы „Салерни Кауплинг Лимитед 1о 38997

фиг.З

к пате.нту ин-ной фирмы „Салерни Кауплинг

Лимитед Л« 38997

к патенту ин-ной фирмы „Салерни 1%плинг Лимитед л 38997

фиг.24

,7Л

-. .I у

- -Vf - - -Г I I

,f(.

j|J lfi - -,- , ... . ЯО

к патенту ин-ной фирмы „Салерни Кауплияг Лимитед Л Ь8997

Of ...-,,7 .

фиг.29 ет гьигЗО

V ryj/ y/ f-fJ ftY с г г г , , ,,.

s, Фига €

фиг.31

vjCc.-S..C «5

с

к патенту ин-ной фирмы „Салерни Кауплинг Лимитед l 38997