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日本精工开发出利用斜面和滚轴来减小操作力的离合器系统

标签: NSK 离合器

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  日本精工(NSK)开发出了使用斜面和滚轴来减小操作力的离合器系统,并在“人与车科技展2012”(2012年5月23~25日)上展出(图1)。商品名称为“双向离合器”,从功能看虽为从外部操作的普通离合器,但可大幅减小摩擦板上的压紧力。设想用于为减少拖曳阻力将发动机或马达从驱动系统断开的用途。

图1:“双路离合器”的模型。设想以此断开前轴与后轴。图1:“双路离合器”的模型。设想以此断开前轴与后轴。
  双路离合器的结构为:右侧是输入轴(蓝色),里面有滚柱(紫色)和保持架(黄色),再里面是输出轴(绿)(图2)。保持架左侧有湿式摩擦材料(褐色)及工作板(紫色)。输入轴(外轮)内侧的内径呈周期性变化(图3),为多段相同的圆弧依次排列的形状,与保持架之间形成一系列有圆顶的空间,每个空间内装有一个滚柱。在不受任何力时,在弹簧的作用下,保持架使滚柱位于圆顶最高点,滚柱在离心力的作用下与外轮接触,而不与内轮接触,因此不传递任何力。这就是松开离合器的状态。
  在踩下离合器时,工作板向右移动,使摩擦材料压向保持架。这样保持架就会旋转,使滚柱向圆顶较低的部分移动,同时与内轮和外轮接触,并在楔形空间的作用下与内外轮相互强力推压,由此传递扭矩(图4)
图2:整体的构成。右起依次为输入轴、滚柱和保持架、输出轴、摩擦材料、工作板。图2:整体的构成。右起依次为输入轴、滚柱和保持架、输出轴、摩擦材料、工作板。
  普通离合器要想传递更大的力矩就要加大挤压摩擦板的力。而双向离合器是以楔子的分力而非摩擦力来传递力,因此只需极小的操作力即可。
  利用滚柱与斜面的关系这一点虽然与单路离合器相同,但与单路离合器的外轮斜面仅为单一方向相比,此次采用的是圆顶形状,向任何方向移动都可传递力,因此称为双向离合器。


 
图3:松开离合器的状态。在弹簧的作用下,保持架使滚柱位于圆顶的最高点。图3:松开离合器的状态。在弹簧的作用下,保持架使滚柱位于圆顶的最高点。





图4:踩下离合器的状态。向左旋转保持器时,滚柱会向圆顶较低位置移动,进入由内轮与外轮相夹而成的楔形空间
图4:踩下离合器的状态。向左旋转保持器时,滚柱会向圆顶较低位置移动,进入由内轮与外轮相夹而成的楔形空间
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