具有阻尼彈簧的摩擦離合器盤的制作方法
【專利摘要】離合器盤（100）包括盤組件（111），該盤組件具有供施加摩擦材料的組件（114，115）的環(huán)形外周，所述摩擦材料的組件被施加成分別面向相反方向。轂（120）設(shè)置用于連接至輸出軸，并且轂凸緣（132）能由盤組件驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)。轂（120）能由轂凸緣（132）驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)。轂（120）和轂凸緣（132）能在預(yù)定范圍內(nèi)相對于彼此角移位，并且由拉伸彈簧（125）聯(lián)接在一起，該拉伸彈簧相對于轂（120）的旋轉(zhuǎn)軸線徑向延伸并且施加偏壓負(fù)荷來抵抗轂（120）和轂凸緣（132）之間的相對角位移。還公開了另一實施方式，其中，盤組件（111）和轂凸緣（132）能在預(yù)定范圍內(nèi)相對于彼此角移位，并且由至少兩個彎曲的驅(qū)動彈簧（150，151）聯(lián)接在一起，這至少兩個彎曲的驅(qū)動彈簧具有恒定的曲率半徑且繞轂（120）同心地安裝。
【專利說明】具有阻尼彈簧的摩擦離合器盤
[0001]本發(fā)明涉及一種摩擦離合器總成，其主要用于汽車領(lǐng)域，用于手動變速汽車和卡車，但本發(fā)明可以具有較廣泛的應(yīng)用。本發(fā)明具體涉及離合器總成的離合器盤。在設(shè)計汽車領(lǐng)域時將便于描述本發(fā)明，但應(yīng)理解的是，本發(fā)明不限于僅用于汽車領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]具有手動變速器的汽車或其他機動車的摩擦離合器總成或“離合器”通常位于發(fā)動機和動力傳動系統(tǒng)之間。該總成通常包括三個相鄰環(huán)形盤，這三個環(huán)形盤包括:由曲軸以可旋轉(zhuǎn)的方式驅(qū)動的飛輪；離合器盤(或者稱為從動盤)；以及壓盤，該壓盤由諸如一個或多個彈簧的能量存儲裝置朝著離合器盤和飛輪偏壓以將離合器盤夾緊在飛輪和壓盤之間。
[0003]離合器盤的聯(lián)接面與飛輪和壓盤的相鄰的旋轉(zhuǎn)聯(lián)接面的摩擦接合允許離合器盤將由發(fā)動機產(chǎn)生的動力傳遞至動力傳動系統(tǒng)的其余部分。然而，除非在動力傳動系統(tǒng)中存在一些形式的阻尼以分散燒汽油內(nèi)燃機或柴油內(nèi)燃機的不規(guī)則脈沖，否則這些脈沖將形成令人討厭的動力傳動系統(tǒng)噪聲，該噪聲因齒輪箱中的嚙合齒輪之間的齒隙而出現(xiàn)。雖然所有未被阻尼的發(fā)動機振動都將在齒輪箱中形成噪聲，但是動力傳動系統(tǒng)噪聲在車輛處于空檔并且離合器被接合時特別明顯。該噪聲在工業(yè)中被稱為“齒輪滾轉(zhuǎn)(rollover)噪聲”。
[0004]為了防止在車輛處于空檔并且離合器被接合時發(fā)動機脈沖一直傳遞到齒輪箱，可以使用具有通常呈螺旋彈簧或其他阻尼裝置的形式的阻尼的離合器盤。雖然離合器總成通常已采用被稱為驅(qū)動彈簧的阻尼彈簧以將動力從發(fā)動機傳遞到齒輪箱，但是為此目的所需的阻尼不同于為解決齒輪滾轉(zhuǎn)噪聲所需的阻尼。因此，通常需要單獨的阻尼系統(tǒng)。該單獨的阻尼系統(tǒng)必須能夠以低轉(zhuǎn)矩進行寬的角位移，例如0.1Nm/度至0.6Nm/度，或者小于INm/度，以阻尼齒輪滾轉(zhuǎn)噪聲。這不同于驅(qū)動彈簧，該驅(qū)動彈簧需要較高的轉(zhuǎn)矩容量，即，通常最大車輛轉(zhuǎn)矩容量的120%并且典型地為20Nm/度至80Nm/度，或者大于20Nm/度。
[0005]典型的離合器盤包括花鍵轂，該花鍵轂接收花鍵軸以將發(fā)動機旋轉(zhuǎn)傳遞到齒輪箱或變速器?；ㄦI轂?zāi)芙?jīng)由設(shè)置用于轂和轂凸緣之間的限定角位移的裝置連接至轂凸緣。轂和轂軸之間的彈性阻尼能用來阻尼齒輪滾轉(zhuǎn)噪聲。
[0006]在以上類型的裝置中，轂凸緣能被夾在固定在一起的主盤和側(cè)盤之間，并且借此在主盤偏移成通過固定至該主盤的周緣的摩擦材料與發(fā)動機的飛輪接合時轂凸緣被驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)。主盤和側(cè)盤組件(下文中“盤組件”)及轂凸緣由驅(qū)動彈簧連接以在它們之間提供受限的角位移。在該情況下，角位移被提供以在變速器處于空檔并且離合器被接合時阻尼車輛的驅(qū)動模式中的扭轉(zhuǎn)振動而不是阻尼齒輪滾轉(zhuǎn)噪聲。
[0007]在用于阻尼齒輪滾轉(zhuǎn)噪聲的阻尼系統(tǒng)設(shè)置在轂和轂凸緣之間的情況下，在一些現(xiàn)有技術(shù)裝置中已由周向壓縮彈簧提供阻尼。然而，這些系統(tǒng)受它們在轂和轂凸緣之間所允許的小程度角位移的限制。典型地，消除齒輪滾轉(zhuǎn)噪聲所需的角位移非常寬，但是可用于容納現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)的周向壓縮彈簧的空間未必足以允許完全或基本阻尼齒輪滾轉(zhuǎn)噪聲所需的角位移。通過以徑向遠(yuǎn)離轂的中心的最大距離來定位壓縮彈簧可以獲得最大角位移。然而，彈簧越遠(yuǎn)離轂定位，對于相同角位移所需的彈簧越長。這會產(chǎn)生空間問題，這是因為彈簧能遠(yuǎn)離輪轂定位的距離受離合器的其它部件(諸如轂凸緣和盤組件之間的驅(qū)動彈簧)和摩擦材料的內(nèi)徑限制。因此，通常在獲得最大角位移和能使用的彈簧的長度之間進行折衷。
[0008]美國專利6，029，793公開了一種離合器總成，其包括具有多個螺旋彈簧的阻尼裝置，每個螺旋彈簧均沿周向設(shè)置。當(dāng)扭轉(zhuǎn)振動發(fā)生時，各個彈簧通過由飛輪驅(qū)動的輸入旋轉(zhuǎn)構(gòu)件和驅(qū)動傳動軸的輸出旋轉(zhuǎn)構(gòu)件之間的相對運動而壓縮。設(shè)置四組不同的彈簧。參照US6, 029，793的圖2，各個彈簧的位置是擁擠的從而角位移被限制。而且，裝置的復(fù)雜性使得其制造和組裝更昂貴。
[0009]在用于阻尼齒輪滾轉(zhuǎn)噪聲的阻尼系統(tǒng)不足以將噪聲阻尼到可接受水平時，常常解決方案是采用雙質(zhì)量飛輪。該方案將常常提供充分的阻尼以克服齒輪滾轉(zhuǎn)噪聲，但是這樣的飛輪非常昂貴并且因此不是優(yōu)選的。
[0010]因此本發(fā)明認(rèn)識到需要提供解決齒輪滾轉(zhuǎn)噪聲的方案。
[0011]關(guān)于驅(qū)動彈簧，現(xiàn)有技術(shù)的摩擦離合器總成通常采用直螺旋壓縮彈簧以在離合器總成的接合發(fā)動機的飛輪的盤組件(在前面被定義為主盤和側(cè)盤的組合)和離合器總成的轂凸緣之間驅(qū)動。在一些其他離合器總成中，采用直橡膠筒。
[0012]優(yōu)選利用直螺旋壓縮彈簧是基于它們?nèi)菀字圃觳⑶乙虼吮阋硕纬傻摹Ａ硗?，傳統(tǒng)的離合器總成的離合器盤具有低的角位移(如上所述)，并且因此，在驅(qū)動彈簧中產(chǎn)生的彈簧力大致沿彈簧軸線被引導(dǎo)，盡管該彈簧力以微小角度來加載彈簧。假定彈簧力大致沿其軸線加載彈簧，則直壓縮彈簧對于該目的是足夠的。
[0013]在如上所述的傳統(tǒng)的離合器盤中，驅(qū)動彈簧也能在不需要沿著它們的長度引導(dǎo)的情況下操作，以保持它們是直的。這具有如下相應(yīng)的益處，即，彈簧不必與離合器總成的其它部件摩擦，該摩擦將另外造成磨損并產(chǎn)生熱，磨損和熱對于離合器盤的壽命是有害的。
[0014]在具有低角位移的傳統(tǒng)的離合器盤中利用直螺旋壓縮彈簧的益處在離合器盤具有較寬角位移的情況下不適用。在離合器盤具有該形式的情況下，驅(qū)動彈簧需要足夠長以在較寬的角位移上伸展，但是它們也需要保持強至足以匹配發(fā)動機的待通過離合器盤被傳遞的轉(zhuǎn)矩。因為需要呈離合器盤這樣的形式的驅(qū)動彈簧長于具有低角位移的離合器盤的那些驅(qū)動彈簧，因此通常不能將較長的彈簧裝配到在離合器盤的中心處可用的通常供裝配較短形式的彈簧的空間中。
[0015]而且，如果將較長的直螺旋壓縮彈簧用作具有較寬的角位移的離合器盤中的驅(qū)動彈簧，則當(dāng)彈簧被壓縮時，彈簧力將不再沿著彈簧的軸線起作用并且因此將不可利用彈簧的正?？箟簭姸?。較長的彈簧實際上通過對著離合器盤的側(cè)面和主盤起作用的轂凸緣被迫形成梯形形狀。
[0016]因此，在具有較寬位移角的離合器盤中， 申請人:已認(rèn)識到需要提供替代的驅(qū)動彈
簧裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017]本發(fā)明提供了一種離合器盤，該離合器盤包括:
[0018]盤組件，該盤組件具有環(huán)形外周，摩擦材料的組件以分別面向相反方向的方式被施加至所述環(huán)形外周；
[0019]用于連接至輸出軸的轂；[0020]能由所述盤組件驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)的轂凸緣，
[0021]所述轂?zāi)苡伤鲚炌咕夠?qū)動而旋轉(zhuǎn)，
[0022]所述轂和所述轂凸緣能在預(yù)定范圍內(nèi)相對于彼此角移位，并且由拉伸彈簧聯(lián)接在一起，所述拉伸彈簧相對于所述轂的旋轉(zhuǎn)軸線徑向延伸并且施加偏壓負(fù)荷來抵抗所述轂和所述轂凸緣之間的相對角位移。
[0023]在所述轂和所述轂凸緣相對于彼此移位時，或者換言之相對于彼此旋轉(zhuǎn)時，所述徑向拉伸彈簧振蕩。所述徑向拉伸彈簧因此阻尼引起齒輪滾轉(zhuǎn)噪聲的振動，并且有利地，通過利用徑向作用彈簧，能在所述轂和所述轂凸緣之間容納的角位移比利用現(xiàn)有技術(shù)的周向彈簧的情況下大得多。
[0024]由此可見，在上述類型的離合器總成中，能由所述徑向拉伸彈簧提供的角位移比采用周向壓縮彈簧的已知裝置更寬，潛在地寬得多。而且，在上述類型的離合器總成中，所述徑向拉伸彈簧徑向地而不是周向地延伸與現(xiàn)有技術(shù)的周向彈簧相比允許所述拉伸彈簧更容易被容納在所述離合器盤中。
[0025]能由周向延伸的彈簧實現(xiàn)的角位移大約達至14度。這與其中角位移能大約達至60度的徑向拉伸彈簧形成對比。
[0026]雖然能采用單個徑向拉伸彈簧，但是在一些裝置中，采用兩個或更多個彈簧。在其中采用一對彈簧的裝置中，彈簧設(shè)置在任何合適的取向，但是最可能地沿徑向彼此相對。在其他裝置中，采用三個或四個彈簧。在這些裝置中，彈簧能繞轂等距地隔開或者處于任何其他合適的取向。事實上，可以采用任何數(shù)量的彈簧，即，四個以上，并且數(shù)量可以是奇數(shù)或偶數(shù)。
[0027]徑向拉伸彈簧的長度可以被選擇以適合供裝配彈簧的離合器盤。在至今已設(shè)計的裝置中，彈簧在被裝配于轂和轂凸緣之間時的長度已近似30mm(在螺旋彈簧中，這能包括具有15_的實際圈長度的30_的彈簧總長)。然而，彈簧的長度和彈簧常數(shù)能被選擇以產(chǎn)生所需的角位移水平?？梢栽O(shè)想，彈簧長度可以在從20mm至60mm的尺寸內(nèi)變化。彈簧常數(shù)可以在lkg/mm至10kg/mm的范圍內(nèi)。
[0028]盡管可以采用其他形式的彈簧，但徑向拉伸彈簧最可能是螺旋彈簧。例如，可以采用彈性體繩。
[0029]徑向拉伸彈簧的相對兩端可以以任何合適的方式被錨定就位。在一些形式中，相對兩端能由直立鉚釘以簡單的方式錨定。對于該形式的錨定，彈簧端部能形成為接受鉚釘，使得例如在螺旋彈簧中，彈簧的一個或更多個端部圈能向圈的軸線橫向偏移以呈現(xiàn)用于鉚釘貫穿的開口。
[0030]本發(fā)明還提供一種離合器盤，該離合器盤包括:
[0031]盤組件，該盤組件具有環(huán)形外周，摩擦材料的組件以分別面向相反方向的方式被施加至所述環(huán)形外周；
[0032]用于連接至輸出軸的轂；
[0033]能由所述盤組件驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)的轂凸緣；
[0034]所述轂?zāi)苡伤鲚炌咕夠?qū)動而旋轉(zhuǎn)，
[0035]所述盤組件和所述轂凸緣能在預(yù)定范圍內(nèi)相對于彼此角移位，并且由至少兩個驅(qū)動彈簧聯(lián)接在一起，這至少兩個驅(qū)動彈簧繞所述轂等距地定位，這些驅(qū)動彈簧是壓縮彈簧并且是彎曲的，并且具有基本恒定的曲率半徑且繞所述轂同心地安裝，所述驅(qū)動彈簧施加偏壓負(fù)荷來抵抗所述盤組件和所述轂凸緣之間的相對角位移。
[0036]彎曲的驅(qū)動彈簧的使用對于需要或具有高或?qū)捨灰平堑碾x合器盤能提供顯著優(yōu)勢。具體地，彎曲彈簧的使用可預(yù)期允許盤組件和轂凸緣之間的角位移比使用直壓縮螺旋彈簧的現(xiàn)有技術(shù)明顯更大。例如，可以預(yù)期，彎曲的壓縮彈簧的使用將允許轂凸緣和盤組件之間達至大約60°的角位移。對于 申請人:的知識來說，該角位移量在直螺旋壓縮彈簧的情況下在以前從未實現(xiàn)。
[0037]而且，雖然彎曲彈簧能制造成彎曲的，但是驅(qū)動彈簧可以另選地以傳統(tǒng)的方式形成為直彈簧，并且曲率可以通過離合器盤的結(jié)構(gòu)被引入彈簧中，或者通過隨后成型和熱處理將曲率引入彈簧中，以在彈簧成形過程期間保持彎曲的形狀。例如，驅(qū)動彈簧可以設(shè)置在形成于轂凸緣中的彎曲的槽內(nèi)，由此該槽的側(cè)邊緣能將曲率強加于驅(qū)動彈簧。另選地，側(cè)盤和主盤中的每個，或者這些盤中的其中一個盤能包括作為彈簧引導(dǎo)件的弓形引導(dǎo)件，諸如弓形通道、槽等，用于接收驅(qū)動彈簧的外周部。彈簧引導(dǎo)件可以接收近似90°的彈簧的外周并且如果設(shè)置在側(cè)盤和主盤中的每個中，則近似180°的彈簧可以被接收在相應(yīng)的引導(dǎo)件中。在該裝置中，彈簧引導(dǎo)件可以將曲率強加在驅(qū)動彈簧上，或者它們可以有助于與形成在轂凸緣中的彎曲的槽結(jié)合強加該曲率。
[0038]另外，可以在離合器盤組件中設(shè)置其他固定裝置以向驅(qū)動彈簧強加曲率。因此，可以采用各種不同的裝置以將另外的直驅(qū)動彈簧彎曲成本發(fā)明的離合器總成所需的曲線。
[0039]如上所述的彎曲的驅(qū)動彈簧裝置可以被潤滑，使得驅(qū)動彈簧與離合器盤的其它部件的表面接合，并且該接合包括彈簧的運動、磨損，并且相應(yīng)的表面可以被最小化。驅(qū)動彈簧也可以被封閉在殼體內(nèi)，其中殼體的與彈簧接合的表面是由耐磨材料制成的。
[0040]根據(jù)本發(fā)明的離合器總成可以包括一對驅(qū)動彈簧，這對驅(qū)動彈簧定位在轂的相對兩側(cè)，彼此徑向相對。另選地，可以采用三個驅(qū)動彈簧并且這三個驅(qū)動彈簧彼此隔開近似120度定位。另外，可以采用四個驅(qū)動彈簧，這四個驅(qū)動彈簧彼此隔開近似90度定位。將理解的是，可以根據(jù)需要采用任何數(shù)量的驅(qū)動彈簧，并且驅(qū)動彈簧的數(shù)量可以隨離合器盤的尺寸增大而增加。
[0041]用于本發(fā)明的離合器盤中的驅(qū)動彈簧通常將是螺旋彈簧，但也可以使用其他形式的彈簧。例如可以采用橡膠筒。
[0042]如上所述的本發(fā)明的兩種形式可以結(jié)合，使得彎曲的壓縮驅(qū)動彈簧可以與徑向拉伸彈簧相結(jié)合以便阻尼內(nèi)燃機脈沖。如較早說明的，可以提供彎曲的壓縮彈簧來阻尼在車輛的驅(qū)動模式中出現(xiàn)的脈沖，然而提供徑向拉伸彈簧以阻尼齒輪滾轉(zhuǎn)噪聲，該噪聲通常在離合器總成被接合但變速器處于空檔時發(fā)生，使得車輛通常不動。
[0043]在采用壓縮彈簧和徑向拉伸彈簧的結(jié)合的情況下，徑向拉伸彈簧可以在壓縮驅(qū)動彈簧之間的間隙中延伸。相應(yīng)的彈簧的結(jié)合可以是如下:
[0044].與三個彎曲的驅(qū)動彈簧結(jié)合的三個徑向拉伸彈簧
[0045].與四個彎曲的驅(qū)動彈簧結(jié)合的四個徑向拉伸彈簧
[0046].與四個彎曲的驅(qū)動彈簧結(jié)合的兩個徑向拉伸彈簧
[0047].與六個彎曲的驅(qū)動彈簧結(jié)合的兩個徑向拉伸彈簧。
[0048]將理解的是，基于離合器盤的尺寸和所需的阻尼，可以采用徑向拉伸彈簧和彎曲的驅(qū)動彈簧的任何結(jié)合。
[0049]本發(fā)明還延伸到包括根據(jù)本發(fā)明的離合器盤的離合器總成并且延伸到包括根據(jù)本發(fā)明的離合器盤的車輛中的動力傳動系統(tǒng)。
[0050]為了更好地理解本發(fā)明并且為了示出其如何被執(zhí)行，現(xiàn)在將僅通過非限制性示例，參照附圖描述其實施方式。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0051]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的離合器盤的立體和局部切除視圖。
[0052]圖2是圖1的離合器盤的平面圖。
[0053]圖3是貫穿圖2的X-X截取的剖視圖。
[0054]圖4是圖1的離合器盤的底面圖。
[0055]圖5是根據(jù)本發(fā)明的另選實施方式的離合器盤的立體和局部切除視圖。
[0056]圖6是圖5中所示的離合器盤的底面圖。
[0057]圖7和圖8是示出了本發(fā)明的離合器盤的性能的曲線圖，其中，圖7涉及具有直驅(qū)動彈簧的離合器盤并且圖8涉及具有彎曲的驅(qū)動彈簧的離合器盤。
[0058]圖9和圖10是示出了現(xiàn)有技術(shù)的離合器盤的性能的曲線圖。
【具體實施方式】
[0059]參照附圖，示出了離合器盤10。該離合器盤10包括:主盤11 ;固定至該主盤11的多個襯片段13 ;以及固定在襯片段13的每一側(cè)的摩擦襯片14和15。將襯片段13固定至主盤11的技術(shù)是眾所周知的。同樣地，用于將摩擦襯片14和15固定至襯片段13的技術(shù)也是眾所周知的。
[0060]離合器盤10還包括轂凸起部20，該轂凸起部包括內(nèi)花鍵表面21。該內(nèi)表面21的尺寸被確定成接收連接至車輛變速器或齒輪箱的互補花鍵軸(未示出)。轂凸起部20和所述互補花鍵軸之間的花鍵連接允許所述互補花鍵軸相對于轂凸起部20軸向運動，但是抑制所述互補花鍵軸在轂凸起部20旋轉(zhuǎn)時隨該轂凸起部20旋轉(zhuǎn)。
[0061]臺階狀肩部22從轂凸起部20的外表面橫向延伸。臺階狀肩部22在圖3中被清楚地示出。該肩部22包括幾個臺階以容納離合器盤10的各種配件，并且形成上環(huán)形圈23。鉚釘24固定至該環(huán)形圈23并且接收徑向拉伸彈簧25的一端。
[0062]轂凸起部20還包括多個齒30，這多個齒繞凸起部20延伸并且與形成在轂凸緣32中的凹部31嚙合。該布置在圖4中被更好地示出，圖4是離合器盤10的底面圖。每個齒30均被接收在凹部31內(nèi)并且通過該布置，轂凸起部20能相對于轂凸緣32旋轉(zhuǎn)通過受限的角位移。
[0063]徑向拉伸彈簧25在其相對端處錨定至鉚釘33，該鉚釘固定至轂凸緣32。將理解的是，通過齒30和凹部31的布置，轂凸起部20和因此該轂凸起部20的環(huán)形圈能相對于轂凸緣32旋轉(zhuǎn)。相應(yīng)的鉚釘24和33因此也可以相對于彼此偏移并且因此徑向拉伸彈簧25可以在其伸展和收縮時以弧的方式振蕩。將進一步理解的是，當(dāng)相對運動發(fā)生時，徑向拉伸彈簧25在圈23和轂凸緣32之間施加偏壓影響,該偏壓影響隨著相對運動增大而逐漸增大。徑向拉伸彈簧25的偏壓在離合器盤10上不存在扭轉(zhuǎn)負(fù)荷時趨于將轂20和轂凸緣32返回到原位置。
[0064]徑向拉伸彈簧25被示出位于離合器盤10的切除部中。兩個另外的徑向拉伸彈簧25設(shè)置在離合器盤10中，盡管它們基本上被遮擋住。然而，這兩個另外的徑向拉伸彈簧25具有相同的構(gòu)造并且以與以上討論的彈簧25相同的方式操作。三個彈簧25以120°彼此等距地間隔開。
[0065]離合器盤10還包括驅(qū)動彈簧35、36和37。這些彈簧中的每個均包括外彈簧38和同軸內(nèi)彈簧39。驅(qū)動彈簧35至37在轂凸緣32、側(cè)盤40和主盤11之間起作用。側(cè)盤40由止動銷42固定至主盤11以形成如本文先前所定義的盤組件。因此，側(cè)盤40和主盤11抵抗相對旋轉(zhuǎn)彼此固定。
[0066]轂凸緣32能相對于盤組件11、40旋轉(zhuǎn)通過由驅(qū)動彈簧35至37控制的角位移。最大角位移由止動銷42控制，這些止動銷設(shè)置在形成于轂凸緣32的邊緣中的凹部43 (圖1中僅完全可見其中一個凹部)內(nèi)。離合器盤10的該方面是現(xiàn)有技術(shù)離合器盤中已經(jīng)采用的布置。
[0067]處于驅(qū)動模式的離合器盤10的操作如下。當(dāng)離合器被接合時，摩擦襯片15被迫與位于一側(cè)的壓盤和位于另一側(cè)的飛輪摩擦接合，該飛輪連接至內(nèi)燃機的曲軸。在摩擦接合時，盤組件11、40被驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)。該旋轉(zhuǎn)經(jīng)由驅(qū)動彈簧35至37被傳遞到轂凸緣32。轂凸緣32的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由徑向拉伸彈簧25并且此后通過轂凸起部20的齒30被傳遞到轂凸起部
20。如前所述，由內(nèi)燃機形成的不規(guī)則脈沖可以產(chǎn)生令人討厭的動力傳動系統(tǒng)噪聲。該動力傳動系統(tǒng)噪聲在車輛處于空檔并且離合器被接合時特別明顯。這些脈沖可以通過如下面說明的上述布置被阻尼。
[0068]徑向拉伸彈簧25以及驅(qū)動彈簧35至37均提供對于扭轉(zhuǎn)振動的阻尼，該扭轉(zhuǎn)振動從內(nèi)燃機通過離合器盤10被傳遞。徑向拉伸彈簧25阻尼否則將造成齒輪滾轉(zhuǎn)噪聲的振動，并且與現(xiàn)有技術(shù)的周向彈簧相比，這些徑向拉伸彈簧阻尼該噪聲的能力因它們的徑向取向提供的寬角位移而變得更為方便。
[0069]圖5示出了本發(fā)明的另選形式，盡管它包括關(guān)于圖1至圖4的離合器盤10描述的種類的徑向拉伸彈簧。在圖5中，圖1的許多特征被保留并且因此那些特征具有相同的附圖標(biāo)記而被加上100。
[0070]因此，離合器盤100包括:用于形成如本文先前定義的盤組件的主盤111和側(cè)盤140 ;襯片段113 ;以及摩擦襯片114和115。設(shè)置有包括花鍵表面121的轂凸出部120。一對徑向拉伸彈簧125在凸緣或圈123之間延伸，該凸緣或圈從轂凸出部120延伸并且連接至固定到轂凸緣132的鉚釘133。關(guān)于徑向拉伸彈簧125，與離合器盤10中設(shè)置的三個彈簧相比，在離合器盤100中僅設(shè)置哪些彈簧中的兩個彈簧。
[0071]離合器盤100還包括:將主盤111和側(cè)盤140剛性地連接在一起的多個止動銷142 ;以及位于轂凸緣132中的凹部143。
[0072]離合器盤100還包括一對彎曲的驅(qū)動彈簧150、151。驅(qū)動彈簧150、151是壓縮彈簧，每個壓縮彈簧均具有基本恒定的曲率半徑，并且每個壓縮彈簧均以基本徑向相對的關(guān)系繞轂凸起部120同心地安裝。驅(qū)動彈簧150和151在彈簧長度和彈簧常數(shù)方面是基本相同的。
[0073]驅(qū)動彈簧150、151與離合器盤10的驅(qū)動彈簧35、36和37之間的視覺比較顯示出離合器盤100的驅(qū)動彈簧明顯長于離合器盤10的驅(qū)動彈簧。在離合器盤10中，為了最大化盤組件11、40和轂凸緣32之間的可用角位移，驅(qū)動彈簧35、36和37必須位于距轂凸起部20的中心最大距離處。這使驅(qū)動彈簧的長度最大化。如圖1中明顯的，轂凸緣32的直徑限制了驅(qū)動彈簧的最大長度，使得如果需要較長的驅(qū)動彈簧，則驅(qū)動彈簧必須朝著轂凸起部20向內(nèi)移動。但是當(dāng)彈簧更靠近轂凸起部20移動時，它們需要更強以傳遞與定位得更靠外的彈簧相比相同的轉(zhuǎn)矩。這使得更難以獲得較寬的角位移，這是因為彈簧的簧圈的線直徑必須被增加以滿足更大的強度/轉(zhuǎn)矩要求。
[0074]返回到圖5的離合器盤100，驅(qū)動彈簧150、151延伸通過近似60°。驅(qū)動彈簧150和151的長度受以下需要的限制，即，在盤組件111、140以及轂凸緣132中提供抵接點以供彈簧的相反兩端接合。另外，在圖5所示的離合器盤100的形式中，驅(qū)動彈簧150和151的長度受在該驅(qū)動彈簧150、151的相對端部之間定位徑向拉伸彈簧125的需要的限制。
[0075]驅(qū)動彈簧150、151可以被制造成具有合適的曲線，或者它們可以被制造成直驅(qū)動彈簧，例如有些等同于離合器盤10的外彈簧38，驅(qū)動彈簧的曲線受離合器盤100的結(jié)構(gòu)的影響。例如，在圖5中，可以看到，每個驅(qū)動彈簧150、151均設(shè)置在相應(yīng)的槽152和153內(nèi)，并且雖然在圖5中不容易看見，但那些槽包括彎曲的側(cè)邊緣，這些彎曲的側(cè)邊緣在彈簧150、151插入槽152、153中時在這些彈簧150、151上強加所需的曲線。
[0076]而且，主盤111和側(cè)盤140中的每者均包括凹曲的彈簧引導(dǎo)件154，這些彈簧引導(dǎo)件在圖5和圖6中可見，其中圖6示出了圖5的離合器盤100的底面圖?？梢钥吹降氖牵總€彈簧引導(dǎo)件154和155均形成到盤111和140中。
[0077]彈簧引導(dǎo)件154和155可以有助于保持驅(qū)動彈簧150和151處于彎曲構(gòu)造。實際上，彎曲的彈簧引導(dǎo)件154和155可以是將驅(qū)動彈簧150和151保持在彎曲取向的結(jié)構(gòu)。在這樣的布置中，其內(nèi)供設(shè)置彈簧的槽152和153對保持驅(qū)動彈簧150、151彎曲可以沒有影響。
[0078]另選地，槽152、153和彎曲的彈簧引導(dǎo)件154、155中的每個均可以有助于將驅(qū)動彈簧150、151保持處于彎曲構(gòu)造。
[0079]離合器盤100被示出具有一對徑向拉伸彈簧125。將理解的是，那些彈簧125被顯示為對離合器盤100是可選附加物并且在根據(jù)本發(fā)明的離合器盤的某些構(gòu)造中可以不需要。然而，離合器盤100包括在驅(qū)動模式中通過驅(qū)動彈簧150、151阻尼發(fā)動機脈沖并且在其中離合器接合而變速器處于空檔的空轉(zhuǎn)模式中阻尼否則將造成齒輪滾轉(zhuǎn)噪聲的發(fā)動機脈沖的裝置。
[0080]與采用周向壓縮彈簧的現(xiàn)有技術(shù)裝置相比，圖7至圖10提供了通過使用呈圖1至圖6所示的本發(fā)明的形式的徑向拉伸彈簧可以確保的改進的圖示。圖7圖示出根據(jù)本發(fā)明的包括直的徑向拉伸彈簧的裝置，而圖8圖示出根據(jù)本發(fā)明的包括彎曲的徑向拉伸彈簧的裝置。圖8和圖9圖示出現(xiàn)有技術(shù)的裝置。
[0081]從圖7和圖8的曲線圖可以看到，與圖9和圖10中所示的曲線圖相比，可得到角位移的顯著增大。
[0082]本文所述的發(fā)明可以是除了具體描述的那些以外的變化、修改和/或添加物，并且將理解的是，本發(fā)明包括落在上述說明的精神和范圍內(nèi)的所有這樣的變化、修改和/或添加物。
【權(quán)利要求】
1.一種離合器盤，該離合器盤包括: 盤組件，該盤組件具有環(huán)形外周，摩擦材料的組件以分別面向相反方向的方式被施加至所述環(huán)形外周； 用于連接至輸出軸的轂； 能由所述盤組件驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)的轂凸緣， 所述轂?zāi)苡伤鲚炌咕夠?qū)動而旋轉(zhuǎn)， 所述轂和所述轂凸緣能在預(yù)定范圍內(nèi)相對于彼此角移位，并且由拉伸彈簧聯(lián)接在一起，所述拉伸彈簧相對于所述轂的旋轉(zhuǎn)軸線徑向延伸并且施加偏壓負(fù)荷來抵抗所述轂和所述轂凸緣之間的相對角位移。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離合器盤，所述轂和所述轂凸緣由一對彼此徑向相對地設(shè)置的徑向拉伸彈簧聯(lián)接在一起。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離合器盤，所述轂和所述轂凸緣由三個彼此隔開近似120°設(shè)置的徑向拉伸彈簧聯(lián)接在一起。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離合器盤，所述轂和所述轂凸緣由四個彼此隔開近似90°設(shè)置的徑向拉伸彈簧聯(lián)接在一起。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任一項所述的離合器盤，所述徑向拉伸彈簧是螺旋彈簧。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任一項所述的離合器盤，所述徑向拉伸彈簧的長度尺寸在20mm至BOmm之間。`
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的離合器盤，所述徑向拉伸彈簧的長度尺寸為大約30_。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中的任一項所述的離合器盤，所述徑向拉伸彈簧的彈簧常數(shù)在lKg/mm至10Kg/mm的范圍內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中的任一項所述的離合器盤，所述徑向拉伸彈簧允許達至大約60°的角位移。
10.一種離合器盤，該離合器盤包括: 盤組件，該盤組件具有環(huán)形外周，摩擦材料的組件以分別面向相反方向的方式被施加至所述環(huán)形外周； 用于連接至輸出軸的轂； 能由所述盤組件驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)的轂凸緣； 所述轂?zāi)苡伤鲚炌咕夠?qū)動而旋轉(zhuǎn)， 所述盤組件和所述轂凸緣能在預(yù)定范圍內(nèi)相對于彼此角移位，并且由至少兩個驅(qū)動彈簧聯(lián)接在一起，這至少兩個驅(qū)動彈簧繞所述轂等距地定位，這些驅(qū)動彈簧是壓縮彈簧并且是彎曲的，并且具有基本恒定的曲率半徑且繞所述轂同心地安裝，所述驅(qū)動彈簧施加偏壓負(fù)荷來抵抗所述盤組件和所述轂凸緣之間的相對角位移。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的離合器盤，所述驅(qū)動彈簧是直彈簧，這些直彈簧在被裝配到所述離合器盤時保持處于彎曲構(gòu)造。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的離合器盤，所述轂凸緣具有一對彎曲槽，一個彎曲槽內(nèi)設(shè)置一個驅(qū)動彈簧，這些槽具有彎曲的側(cè)邊緣，這些彎曲的側(cè)邊緣接合所述驅(qū)動彈簧并且至少部分地向所述驅(qū)動彈簧強加曲率。
13.根據(jù)權(quán)利要求10至12中的任一項所述的離合器盤，所述盤組件包括主盤和側(cè)盤，所述主盤和所述側(cè)盤剛性地連接在一起并且在它們之間定位有所述轂凸緣，所述主盤具有曲率基本上與所述驅(qū)動彈簧的外周相同的一對凹曲的彈簧引導(dǎo)件，在所述彈簧引導(dǎo)件中設(shè)置相應(yīng)的驅(qū)動彈簧的外周的一部分。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的離合器盤，所述驅(qū)動彈簧與所述彈簧引導(dǎo)件的凹面接合，所述凹面至少部分地向所述驅(qū)動彈簧強加曲率。
15.根據(jù)權(quán)利要求10至12中的任一項所述的離合器盤，所述盤組件包括主盤和側(cè)盤，所述主盤和所述側(cè)盤剛性地連接在一起并且在它們之間定位有所述轂凸緣，所述側(cè)盤具有曲率與所述驅(qū)動彈簧相同的一對彎曲的彈簧引導(dǎo)件，在所述彈簧引導(dǎo)件中設(shè)置相應(yīng)的驅(qū)動彈簧的外周的一部分。
16.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的離合器盤，所述側(cè)盤具有曲率與所述驅(qū)動彈簧相同的一對彎曲的彈簧引導(dǎo)件，在所述彈簧引導(dǎo)件中設(shè)置相應(yīng)的驅(qū)動彈簧的外周的一部分。
17.根據(jù)權(quán)利要求10至16中的任一項所述的離合器盤，所述驅(qū)動彈簧被潤滑。
18.根據(jù)權(quán)利要求10至17中的任一項所述的離合器盤，該離合器盤包括三個彼此隔開近似120°定位的驅(qū)動彈簧。
19.根據(jù)權(quán)利要求10至17中的任一項所述的離合器盤，該離合器盤包括四個彼此隔開近似90°定位的驅(qū)動彈簧。
20.根據(jù)權(quán)利要求10至19中的任一項所述的離合器盤，所述驅(qū)動彈簧中的一個或多個彈簧是螺旋彈簧。
21.根據(jù)權(quán)利要求10至20中的任一項所述的離合器盤，所述驅(qū)動彈簧允許達至大約60°的角位移。
22.根據(jù)權(quán)利要求10至21中的任一項所述的離合器盤，所述轂和所述轂凸緣由拉伸彈簧附加地聯(lián)接在一起，所述拉伸彈簧相對于所述轂的旋轉(zhuǎn)軸線徑向延伸并且施加偏壓負(fù)荷來抵抗所述轂和所述轂凸緣之間的相對角位移。
【文檔編號】F16D13/64GK103502682SQ201180070695
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2011年6月29日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月8日
【發(fā)明者】D·畢比 申請人:離合器實業(yè)有限公司