СЦЕПЛЕНИЕ
CLUTCH

Изобретение относится к машиностроению, в частности к автомобилям.
Известно сцепление, содержащее ведущий и ведомые диски, каретку для ведомого диска, соединенную с валом через шлицевое соединение, гидравлический привод ведомого диска («Автомобиль» В.М. Архангельский и др., учебное пособие 1972 г., стр. 183-185, рис. 91).
Известное устройство имеет сложную конструкцию и возникающие в связи с этим неисправности, трудности в эксплуатации, недостаточную надежность.
Известно сцепление, содержащее ведомый и ведущие диски, каретку для ведомого диска, соединенную с валом через шлицевое соединение, механический привод ведомого диска («Автомобиль» В.М. Архангельский и др., учебное пособие 1972 г., стр. 180-183, рис. 89).
Известное устройство, взятое за прототип, имеет более простое устройство и более высокую надежность.
Но всем известным устройствам присуще сложное строение привода ведомого диска и обеспечение любого режима работы сцепления, плавное или мгновенное выключение его, принудительная блокировка колес при торможении, отключения на длительное время вала двигателя от трансмиссии, недостаточные функциональные возможности.
Цель изобретения - осуществление любого режима работы сцепления, плавного или мгновенного отключения (включения), принудительная блокировка колес при торможении, отключение на длительное время вала двигателя от трансмиссии при езде по накату или при остановках транспортного средства, расширение функциональных возможностей, упрощение конструкции привода ведомого диска.
Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве, содержащем ведущий и ведомые диски, каретку для ведомого диска, соединенную с валом через шлицевое соединение, привод для ведомого диска, выполнены два неподвижных диска, связанные с неподвижными деталями транспортного средства, ведущим диском является сам маховик, а ведомый диск выполнен из двух дисков, соединенных между собой и валом через общую каретку, привод выполнен тонкими дисковыми пластинками, соединенными с источником высокого напряжения, изолированными от токопроводящих частей устройства, размещенными на дисках.
Фиг. 1 - сцепление в разрезе в положении «сцепление»;
Фиг. 2 - сцепление в положении «тормоз»;
Фиг. 3 - сцепление в положении «нейтраль»;
Фиг. 4 - диски 4 и 5 с тепловой трубой;
Фиг. 5 - структурная электросхема устройства.
Сцепление состоит из маховика 1, вращающихся дисков 2 и 3, неподвижных жестких дисков 4 и 5, вала 6. Диски 2 и 3 взаимодействуют с валом 6 через каретку 7, соединенную с валом 6 через шлицевое соединение. Маховик 1, диски 2, 4 снабжены фрикционными дисками 8. Диски 3, 4, 5 снабжены пластинами 9. При этом диски 4 и 5 снабжены тепловой трубой 10, соединяющей их между собой и снабженной капиллярами 11.
Пластины 9 на диске 3 выполнены электретами с большим удельным зарядом, а диски 4 и 5 снабжены тонкими металлическими пластинами 9, изолированными от частей устройства, соединенными с источником высокого напряжения 12.
Устройство снабжено электронным блоком 13, на который поступают сигналы от датчиков и который управляет источником высокого напряжения 12, выдающим потенциалы высокого напряжения на металлические пластины 9. Управляющий сигнал на электронный блок 13 подается также от ручки управления 14 от водителя, размещенной, например, на рулевой колонке. Источник высокого напряжения 12 размещается вблизи дисков 4 и 5. Электронный блок 13 и совмещенный с ним блок контроля работы сцепления и торможения, размещается на панели водителя.
Работает устройство следующим образом. Для приведения сцепления в нейтральное положение (фиг. 3) подается потенциал от источника высотою напряжения 12 на пластины 9. При этом пластины 9 получают заряды одного знака. Пластины 9 неподвижных дисков 4 и 5 кулоновскими силами воздействуют на пластины диска 3 и, соответственно, на сам диск 3, равными усилиями, и диск 2 занимает среднее положение между маховиком 1 и тормозным диском 4. Передачи вращающегося момента с маховика на коробку передач нет. Расстояние между маховиком и дисками минимальное.
Для включения сцепления снимается потенциал от источника высокого напряжения 12 с пластин 9 диска 4 и с ближней к диску 4 пластины 9 диска 3. Кулоновские силы отталкивания между дисками 3 и 4 исчезают, а кулоновские силы отталкивания между дисками 3 и 5 перемещают диск 3 вместе с кареткой 7 по шлицам вала 6, а вместе с ней и диск 2 к маховику 1.
Регулируя по времени и величине уменьшение (снятие) потенциала у пластин 9 обеспечивают необходимую плавность включения сцепления.
Для осуществления торможения вала 6 и транспортного средства снимается потенциал с пластины 9 диска 5 и соответствующей ей пластины диска 3. Кулоновские силы отталкивания между пластинами 9 дисков 3 и 4 перемещают диск 3 и каретку 7 по шлицам вала 6, а вместе с ними и диск 2, который прижимается своим фрикционным диском 8 к фрикционному диску 8 диска 4. Таких дисков может быть выполнено несколько (фиг. 2).
Для охлаждения тормозного диска 4 в нем выполняются небольшие каналы 10, снабженные капиллярами 11, частично заполненные жидкостью и соединенные с такими же каналами 10, выполненными в диске 5 и в целом представляющие тепловую трубу, где диск 4 - испаритель, диск 5 - конденсатор. Жидкость испаряется в каналах 10 диска 4, и пар устремляется в каналы 10 диска 5, где конденсируется и жидкость по капиллярам 11 возвращается в каналы 10 диска 4, где снова испаряется, отбирая тепло от диска 4.
Для дополнительного охлаждения диска 4 на диске 2 выполняется крыльчатка (не показана).
Для упрощения конструкции, повышения надежности и электробезопасности пластины на диске 3 выполняются электретами, не соединенными с источником высокого напряжения 12, с высоким удельным зарядом того же знака.
Износ фрикционных дисков компенсируется увеличением подаваемого напряжения (потенциала) на пластины 9.
Предложенное устройство позволяет осуществлять любой режим сцепления и торможения, плавное или мгновенное включения, выключения сцепления, тормоза, принудительную блокировку колес при торможении, работу с любыми датчиками простым приводом, отключать на длительное время вал двигателя от трансмиссии при движении по инерции или на остановках, расширяет функциональные возможности сцепления за счет функции торможения, упрощает привод сцепления и торможения, уменьшает металлоемкость его.
Существующие способы и методы защиты от высокого напряжения позволяют обеспечить надежную электробезопасность при работе. Обеспечению электробезопасности соответствуют выполнение пластин на вращающемся диске электретами и размещение источника высокого напряжения вблизи пластин неподвижных дисков.