УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДВИГАНИЯ В СВОБОДНОЕ СОСТОЯНИЕ ДИСКОВ ФРИКЦИОННОЙ МУФТЫ
DEVICE FOR EXPANSION OF FRICTION CLUTCH DISCS TO FREE STATE

Техническое решение относится к многодисковым фрикционным муфтам, используемым в трансмиссиях транспортных средств. Оно касается устройства для раздвигания в свободное состояние дисков фрикционных муфт.
Известны различные конструкции устройств для раздвигания в свободное состояние дисков фрикционных муфт. В заявке №102010008937, опубликованной 25.08.2011 г. патентным ведомством Германии, показано устройство для раздвигания в свободное состояние дисков фрикционной муфты, содержащей крупные упругие элементы. Эти упругие элементы закреплены на вставках, установленных в сквозных отверстиях, выполненных в наружных выступах дисков. При выключении фрикционной муфты упругие элементы, расположенные между упомянутыми дисками, разжимаются и раздвигают эти диски. Однако из-за многократно повторяющихся деформаций упругие элементы теряют свои упругие свойства, вследствие чего снижается надежность раздвигания фрикционных дисков в свободное состояние. Кроме того, установка этих крупных упругих элементов увеличивает диаметральный размер фрикционных дисков, что повышает их металлоемкость.
В патенте США №4425994, опубликованном 17.01.1984 г., показано устройство для раздвигания в свободное состояние дисков фрикционной муфты, содержащее двухзвенный механизм, состоящий из двух шарнирно связанных между собой пластин с разводящими элементами, устанавливаемыми между фрикционными дисками. В наружных выступах дисков, имеющих шлицевое соединение с корпусом муфты, выполнены пазы для размещения в них упомянутых пластин. На концах пластин имеются шарниры для их поворота в пазах поршня и опорного диска при выключении фрикционной муфты. Таким образом, раздвигание и удержание фрикционных дисков в разомкнутом состоянии обеспечивается при повороте пластин под действием осевого перемещения поршня в положение выключенной муфты. Рассмотренное устройство имеет сложную конструкцию с большим количеством разводящих элементов и требует высокой точности его изготовления. Износ элементов устройства может привести к неполному выключению фрикционной муфты и потерям энергии из-за трения дисков. Кроме того, установка такого устройства во фрикционную муфту усложнит ее сборку.
Более близким аналогом является устройство для раздвигания в свободное состояние дисков фрикционной муфты, представленное в патенте №4117919, опубликованном 03.10.1978 г. патентным ведомством США. Оно содержит грузики в виде шариков, расположенных между наружными выступами дисков в сделанных в них поперечных отверстиях. Положение шариков между дисками определяется упомянутыми отверстиями, выполненными в этих дисках. При выключении фрикционной муфты шарики начинают смещаться в радиальном направлении под действием центробежных сил, раздвигая тем самым диски фрикционной муфты. Однако при неравномерном расхождении дисков и их перекосах возможно выпадение шариков из гнезд в дисках с последующим перекатыванием их между дисками в окружном направлении, что будет препятствовать включению фрикционной муфты и приведет к ее повреждению.
Решаемая задача, на которое направлено заявленное изобретение, состоит в повышении надежности работы фрикционной муфты.
Решение этой задачи достигается тем, что устройство для раздвигания в свободное состояние дисков фрикционной муфты, имеющих наружные выступы, содержит грузики, сделанные с цилиндрической цапфой, расположенной в тангенциальном отверстии, выполненном с боковой стороны выступа диска, и имеющей ограниченное угловое перемещение при вращении разомкнутой муфты.
Вследствие расположения цилиндрической цапфы каждого грузика в тангенциальном отверстии, выполненном с боковой стороны выступа диска, обеспечена надежная фиксация грузиков в наружных выступах в окружном и в радиальном направлениях. При таком устройстве раздвигания фрикционных дисков обеспечивается четкое разведение дисков при выключении муфты и их замыкание при включении муфты. В результате повышается надежность работы фрикционной муфты.
В наружном выступе диска, в котором установлена цилиндрическая цапфа грузика, сделан продольный паз, в котором размещен участок грузика, образующий перемычку между его цапфой и участком грузика, выступающим с торцевой стороны этого выступа в сторону наружного выступа соседнего диска.
Угловое перемещение цапфы грузика ограничено упором его перемычки в кромку продольного паза. Такое ограничение углового перемещения цапфы грузика при вращении разомкнутой муфты обеспечивает надежную работу фрикционной муфты в момент ее очередного включения.
В наружном выступе диска установлены два грузика с участками, выступающими из него в разные стороны.
Цапфы упомянутых двух грузиков расположены в тангенциальных отверстиях наружного выступа диска, разделенных стенкой.
На фигуре 1 изображена фрикционная муфта в замкнутом состоянии, снабженная устройством для раздвигания дисков.
На фигуре 2 показан диск фрикционной муфты с устройством для раздвигания дисков (часть изометрического изображения).
На фигуре 3 представлен пакет фрикционных дисков с устройством для их раздвигания, размещенный в корпусе муфты (часть изометрического изображения).
На фигуре 4 показана в разомкнутом состоянии фрикционная муфта, снабженная устройством для раздвигания ее дисков.
Фрикционная муфта, представленная на фигуре 1, содержит корпус 1, закрепленный на его ступице 2, установленной на ведущем валу 3. В корпусе 1 расположены стальные диски 4, зацепленные с корпусом 1 посредством имеющихся у них наружных выступов 5. Выступы 5 расположены в пазах 6, сделанных в корпусе 1 параллельно его оси. Между дисками 4 расположены диски 7 с внутренними выступами. Диски 7 имеют шлицевое соединение с их ступицей 8, установленной на ведомом валу 9. В корпусе 1 муфты на его ступице 2 установлен поршень 10, образующий с корпусом 1 рабочую камеру 11 силового гидроцилиндра, сообщаемую при включении муфты через канал 12 с устройством подачи рабочей жидкости под давлением (не показано). С другой стороны поршня 10 расположены возвратные пружины 13, предназначенные для отвода поршня 10 в начальное положение при выключении муфты. Возвратные пружины 13 расположены в компенсационной камере 14, закрытой крышкой 15, зафиксированной на ступице 2 корпуса 1 стопорным кольцом 16. Компенсационная камера 14 сообщена с каналом 17 для ее наполнения рабочей жидкостью. Напротив поршня 10 расположен нажимной диск 18, имеющий зацепление с корпусом 1. С противоположной стороны пакета фрикционных дисков расположен опорный диск 19, имеющий зацепление с корпусом 1 и зафиксированный в нем посредством стопорного кольца 20.
Муфта содержит устройство для раздвигания дисков 4 в свободное состояние во время их размыкания при выключении муфты. Устройство для раздвигания дисков 4 содержит фигурные грузики 21, шарнирно соединенные с наружными выступами 5 дисков 4 (см. фигуру 2). Каждый грузик 21 сделан с цилиндрической цапфой 22, расположенной в тангенциальном отверстии 23, выполненном с боковой стороны выступа 5 диска 4. В наружном выступе 5 диска 4, в котором установлена цилиндрическая цапфа 22 грузика 21, сделан продольный паз 24, в котором размещен участок грузика 21, образующий перемычку 25 между его цапфой 22 и участком 26 грузика 21, выступающим с торцевой стороны выступа 5 в сторону наружного выступа соседнего диска. В наружном выступе 5 диска 4 установлены два грузика 21 с участками 26, выступающими из него в разные стороны. Цапфы 22 двух грузиков 21 расположены в тангенциальных отверстиях 23 наружного выступа 5 диска 4, разделенных стенкой 27.
В корпусе 1 (см. фигуру 3) установлено несколько стальных дисков 4 с грузиками 21. Угловое перемещение цапфы 22 грузика 21 ограничено упором его перемычки 25 в кромку 28 продольного паза. Окружное перемещение грузиков 21 ограничено боковыми сторонами 29 внутренних выступов 30 корпуса 1, охватывающего пакет фрикционных дисков.
При включении фрикционной муфты рабочая жидкость подается под давлением через канал 12 в рабочую камеру 11 гидроцилиндра. Под действием давления рабочей жидкости в этой камере поршень 10 перемещается в сторону дисков 4 и 7, сжимая их (см. фигуру 1). При сжатии фрикционных дисков происходит передача крутящего момента от ведущего вала 3 через пакет фрикционных дисков к ведомому валу 9. Во время включения фрикционной муфты грузики 21, находящиеся в пространстве между дисками 4, не препятствуют сжатию дисков 4 и 7.
При выключении фрикционной муфты прекращается подача давления в рабочую камеру 11, которая сообщается со сливом. Возвратные пружины 13 отводят поршень 10 от пакета фрикционных дисков, размыкая их (см. фигуру 4). Под действием центробежных сил каждый грузик 21 совершает угловое перемещение в сторону соседнего диска, тем самым отводя от диска, в котором он установлен, соседний диск, обеспечивая зазоры между фрикционными дисками. В результате этого предотвращается самопроизвольное осевое перемещение фрикционных дисков, а именно их складывание, особенно при движении транспортного средства по наклонной дороге.
Вследствие выполнения грузиков с цилиндрической цапфой, расположенной в тангенциальном отверстии, выполненном с боковой стороны выступа диска, и имеющей ограниченное угловое перемещение при вращении разомкнутой муфты, обеспечена надежная фиксация грузиков в наружных выступах дисков в окружном и в радиальном направлениях. При таком устройстве раздвигания фрикционных дисков обеспечивается четкое разведение дисков при выключении муфты и их замыкание при включении муфты, что в свою очередь обеспечивает повышение надежности работы фрикционной муфты.