[发明专利]离心离合器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于发动机的离心离合器，更具体地，涉及一种整体离心离合器和一种制造该整体离心离合器的方法。

背景技术

离心离合器广泛地用于在较小的内燃机的曲轴和转动从动部件之间提供驱动连接。例如，离心离合器使用在诸如链锯之类的手持式动力工具、小型摩托车以及较小的比赛车中。离心离合器在发动机以空转速度运行时脱离使得转动从动部件在发动机空转时不转动。当发动机速度增大到预定速度时，离心离合器接合以驱动转动从动部件。

离心离合器通常包括外鼓和鼓内的转子。转子构成驱动部件并且连接于发动机，而鼓为从动部件并且连接于转动装置，即，链轮齿和链、驱动轴和车轮等。

通常有用于较小的发动机的两种离心离合器：具有分开的离心重块和用于使重块保持不与离合器鼓接合的弹簧的离心离合器；和具有与离合器的本体结合的离心重块的离心离合器(即，整体离心离合器)。

在具有分开的离心重块和弹簧的离心离合器中，当发动机的速度增大时，离心重块的离心力达到超过弹簧的弹力以使离心重块向外径向移动并且摩擦性地接合离合器鼓。

在具有整体式离心重块的离心离合器中，鼓内的转子是盘或具有限定两个或多个离心重块的切掉部的一系列堆叠的盘，由此，发动机速度的增大产生离心重块的对应离心力，该对应离心力最终使离心重块向外弯曲直到它们摩擦性地接合离合器鼓。

对于两种离心离合器，离心重块和离合器鼓之间的间隙确定离心重块接合鼓时的发动机速度，并且使发动机能够在离合器接合之前达到足够高的速度(进而功率)。通常，离合器接合以3000rpm开始。在整体离心离合器中，在3000rpm处，只有离心重块的较小部分碰到离合器鼓，并且传递的扭矩是较小的。因此，离合器可以在通常在3000rpm到7000rpm之间的较宽的范围内滑动。

图1A示出了具有分开的离心重块4和布置在离合器鼓8内的弹簧6的离心离合器2。与具有整体式离心重块的离心离合器相比，诸如离合器2之类的离心离合器通常是更重的并且包括更多的部件，这增加制造和装配成本。然而，具有分开的离心重块和弹簧的离心离合器通常具有与具有整体式离心重块的离心离合器相比的更小的滑动范围。滑动范围是发动机速度范围，其中，离合器的内转子和鼓正在滑动，并且仅传送一部分发动机扭矩。弹簧6选择成使得离心重块的位移以更高的发动机速度开始，从而允许离心重块4和鼓8之间的更小的间隙并且使滑动范围缩小。

图1B至1D示出了具有布置在离合器鼓14中的离心重块12的离心离合器10。离心重块12由在盘18中制造的切口16限定。与具有分开的离心重块和弹簧的离心离合器相比，诸如离合器10之类的具有整体式离心重块的离心离合器通常是更轻的并且包括更少的部件，这减少制造和装配成本。在具有整体式离心重块的离心离合器中，转子的材料的弹性模量和离心重块的连接部的形状充当弹簧，并且离心重块和鼓之间的间隔必须保持足够宽以在离心重块离合器接合鼓之前使发动机能够达到较高的发动机速度(进而功率)。因为转子的材料的弹性模量是不可调节的，所以具有整体式离心重块的离心离合器的滑动范围比具有分开的离心重块的离心离合器的滑动范围宽。

如可以在图1B中看到的，当盘18空转时，相当大的间隙20存在于离心重块12和离合器鼓14之间。如图1C所示，在较低的速度处，离心重块12朝向离合器鼓14移动，部分地接合离合器鼓14。取决于转动速度(和离合器10上的载荷)，离心重块12和离合器鼓14之间的接触表面可以不足以使离合器鼓14与重块12一起转动(即，离合器10正在滑动)。因此，离心重块12摩擦离合器鼓14的内部，这导致磨损。如图1D所示，在较高的速度处，离心重块12完全接合离合器鼓14，因此引起离合器鼓14与离心重块12一起转动。然而，由于离心重块12的较大的位移，因此盘18的变形在点22处发生，其中离心重块12与盘18的剩余部分在点22处连接。该变形在点22处引起应力，该应力可以在这些点22处导致故障。

尤其是对于赛车比赛，因为离合器在慢速弯道中或在比赛开始时经常在滑动模式中，所以离心离合器的滑动范围是非常重要的。宽的滑动范围导致发动机功率以热量损失、过度的离合器磨损以及出弯道时的效率较低的加速。此外，在赛车比赛中，减轻重量是非常重要的。只要离心离合器的滑动范围是适当的，具有整体式离心重块的离心离合器可以减轻赛车的总重量进而改进性能。

从经济性和减轻重量方面考虑，期望这样一种离心离合器，该离心离合器带有具有较短的滑动范围的整体式离心重块。