專利名稱:懸臂貝氏彈簧離合器的制作方法
一般來說，這項(xiàng)發(fā)明涉及的是摩擦園盤離合器，這種離合器中的貝氏彈簧同時(shí)用于離合器的接合。更具體的來說，該發(fā)明涉及的是離合器的改進(jìn)-使小規(guī)格離合器產(chǎn)生較大的彈簧力。
在現(xiàn)有技術(shù)中，貝氏離合器和其它膜片彈簧離合器有很多設(shè)計(jì)型式。但是，這類離合器中的大多數(shù)都結(jié)構(gòu)復(fù)雜;尤其是膜片彈簧的外端與離合器蓋的相互作用方式。例如，一典型系統(tǒng)都包括有一個(gè)固定在松鉚釘或鋼絲環(huán)上的膜片彈簧，而松鉚釘或鋼絲環(huán)本身又固定在離合器蓋上。有不少設(shè)計(jì)使膜片彈簧的外周邊相對(duì)于離合器蓋作前后滑動(dòng)或移位的連接部件，都沿離合器蓋的園周配置，在離合器蓋和膜片彈簧之間構(gòu)成一個(gè)連接系統(tǒng)。
這種離合器的設(shè)計(jì)效果并不是最好的，即未必是最理想的離合器結(jié)構(gòu)，具體來說，在某種程度上，對(duì)于已給定的貝氏彈簧厚度，這種離合器的直徑不必要那么大。因而，采用小而精，也就是更有效的離合器組件能夠產(chǎn)生同樣的結(jié)果。
在此公開的這項(xiàng)發(fā)明提供了一種采用懸臂貝氏膜片彈簧的摩擦園盤離合器，其膜片彈簧剛性地安裝在離合器飛輪上，而且僅可以作相應(yīng)的撓曲變位。在優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，沿軸向配置的安裝部分包括直接固定在飛輪上環(huán)形邊緣。貝氏膜片彈簧是同一結(jié)構(gòu)的徑向延伸部份，并且與軸向延伸的安裝部份連為一體。其結(jié)果，改進(jìn)了傳統(tǒng)的貝氏彈簧的力-變位特性曲線。對(duì)于已給定的直徑，施加到壓板上的單位變位力要比傳統(tǒng)貝氏離合器系統(tǒng)中其外周邊未被約束的貝氏彈簧產(chǎn)生的單位變位力大。這樣，在不降低承載能力的情況下，可以減小整個(gè)離合器組件的直徑和(或)貝氏蓋的厚度。再一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是這種離合器所用的另部件較少，因此，減少了產(chǎn)生成本。
圖1是根據(jù)本發(fā)明所示的“拉式”離合器的橫截面視圖，該離合器包括懸臂貝氏膜片彈簧的最佳實(shí)施例;
圖2是圖1中所示的膜片彈簧部份沿線2-2方向所取的平面視圖，有局部剖視圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明所示的“推式”離合器的局部橫截面圖，這種離合器包括懸臂貝氏彈簧另一個(gè)最佳實(shí)施例;
圖4是圖3中所示的離合器實(shí)施例的膜片彈簧部分和壓板接合機(jī)構(gòu)的局部平面視圖。
首先參看圖1，摩擦離合器10的最佳實(shí)施例大體上由剖面圖示出。離合器10包括一個(gè)彈簧固定件12，該彈簧固定件剛性地固定在飛輪14上，并可以隨同飛輪繞輸入軸的軸線“a-a”旋轉(zhuǎn)。彈簧固定件12由若干個(gè)螺栓16固定在飛輪14上，這些螺栓16沿著彈簧固定件12上的安裝部分18的外周邊，即環(huán)形邊緣17配置。彈簧固定件12最好用彈簧鋼制造，該固定件包括一軸向延伸的安裝部分18和一徑向延伸的貝氏膜片彈簧部分20，如圖所示，兩者在肘彎19接合處連接為一整體。按圖1所示，固定件12在離合器處于接合位置時(shí)，18和20這兩部分相互位置近似成直角。
在圖示的最佳實(shí)施例中，沿徑向延伸的貝氏膜片彈簧部分20包括軸向偏移的內(nèi)園周邊22。周邊22通過支座26和錐形襯墊28被固定在分離軸承套筒24上。采用一對(duì)卡環(huán)30把支座和錐形襯墊沿軸向固定在套筒24上。
一個(gè)用手驅(qū)動(dòng)的分離軸承構(gòu)件32可沿軸向來回動(dòng)作，以使離合器接合和分離。構(gòu)件32剛性地連接在套筒24上，如已指出的，套筒24與內(nèi)園周邊22接合。由于圖1中的離合器10要求分離構(gòu)件32把內(nèi)周邊22拉離壓板34使離合器分離，所以把離合器10稱之為“拉式”離合器。貝氏膜片彈簧部分20彈起使離合器10保持在正常接合位置，而分離構(gòu)件32用來克服貝氏離合器的接合彈簧力使離合器分離。
壓板34的后表面37有一凸臺(tái)支點(diǎn)36，該凸臺(tái)支點(diǎn)最好是繞壓板34對(duì)稱配置的整體園環(huán)。暫時(shí)參看圖2，剖視圖“Z”表示的是撓性搭板70，通過該搭板用緊固件72和74把壓板34和彈簧部分20連接起來。
當(dāng)作用在分離構(gòu)件32上的驅(qū)動(dòng)力被消除后，貝氏力就使離合器保持在圖1所示的正常接合位置。凸臺(tái)支點(diǎn)受有徑向延伸的膜片彈簧部分20給予的正常負(fù)載力，而彈簧部分20擠壓位于飛輪14和壓板34之間的從動(dòng)園盤38，由此實(shí)現(xiàn)離合器的接合。
在分離離合器時(shí)，分離軸承32向右移動(dòng)就使徑向延伸膜片彈簧部分20的內(nèi)園周邊22向右移動(dòng)，這樣，徑向延伸部分20就彈起，脫離圖1所示的離合器的接合位置。這一向右的移動(dòng)將消除足夠使從動(dòng)園盤38擠壓在飛輪14上的夾緊力。
本發(fā)明比現(xiàn)有技術(shù)中的膜片離合器更為突出的特征是，本離合器中貝氏膜片彈簧20的針園周部分50剛性地固定在飛輪14上。在現(xiàn)在這個(gè)最佳實(shí)施例中，膜片彈簧部分20整個(gè)地懸在安裝部分18上，而貝氏彈簧20的有效外端部分受到飛輪的約束，這樣，它只能以撓曲方式隨意作相應(yīng)的變位。另一方面，現(xiàn)有的離合器貝氏彈簧沒有完全受約束的外園周，所以每當(dāng)貝氏彈簧在離合器接合和分離之間受到彎曲時(shí)，貝氏彈簧就隨著傳統(tǒng)的偏移滑動(dòng)部件作相對(duì)于離合器蓋或飛輪的變位。本優(yōu)選貝氏彈簧系統(tǒng)外周部分的剛性固定產(chǎn)生了“懸壁梁負(fù)載”的現(xiàn)象，在此，分離軸承構(gòu)件32的移動(dòng)將有效地使貝氏彈簧只產(chǎn)生撓曲變位。結(jié)果，分離構(gòu)件32的左移和右移不會(huì)引起貝氏彈簧的滑動(dòng)或偏移，即貝氏彈簧除了作撓曲變位外，不會(huì)發(fā)生偏移。撓曲變位類似于一端固定而另一自由端負(fù)載的梁的變形。
一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)是所得到的單位移位的彈簧力比僅僅通過傳統(tǒng)的貝氏彈簧系統(tǒng)的要大。這樣，就能成功地采用小直徑的離合器組件，而同時(shí)其效率卻不比外園周不受約束的傳統(tǒng)貝氏離合器系統(tǒng)的小。
現(xiàn)在參看圖1和圖2，彈簧固定件12的徑向延伸的貝氏膜片彈簧部分20包括若干沿徑向向中心延伸的彈簧爪40。彈簧爪40包括最里端42，最里端42確定了前面所說的內(nèi)園周邊22(見圖1)。若干間距相等的應(yīng)力消除口44(圖2)分布在彈簧爪40間，各彈簧爪40之間的距離由劈縫46的寬度確定，劈縫數(shù)與應(yīng)力消除口口44的數(shù)是相同，且各劈縫完全一樣。
因而，有關(guān)專家將獲得固定件12(圖1)的膜片彈簧部分20是“改進(jìn)”的貝氏結(jié)構(gòu)，即其外園周邊50被改成固定式，這樣，它就不會(huì)象傳統(tǒng)的貝氏彈簧系統(tǒng)那樣自由平移和滑動(dòng)偏移。
正如開始指出的，圖1和圖2所示的離合器10是“拉式”離合器。顧名思義，是其中貝氏膜片彈簧部分20的內(nèi)周邊22背離壓板34，實(shí)現(xiàn)離合器分離。本發(fā)明也適用于“推式”離合器，其中的貝氏彈簧內(nèi)周邊被推向壓板，以實(shí)現(xiàn)離合器分離。為此，參看圖3和圖4，是離合器10的改型10′的局部視圖。
在離合器10′中，懸臂貝氏彈簧20包括若干與壓板接觸的凸臺(tái)60，這些凸臺(tái)沿安裝部分18′的園周，徑向向外相間配置。在現(xiàn)最佳實(shí)施例中，其中的3個(gè)或4個(gè)凸起就可有效地實(shí)現(xiàn)良好的操作。凸起60都位于懸臂貝氏彈簧20′所在的平面上，當(dāng)分離構(gòu)件(未示出)與端部22接合而引起貝氏彈簧撓曲變位時(shí)，這些凸起60就隨貝氏彈簧的變位而移動(dòng)。
為此目的，壓板34′包括與凸起同數(shù)目的延伸接觸部分56，延伸部分56穿過安裝部分18′上的槽口58沿徑向伸出。每個(gè)凸起60都包含有軸向延伸部分62，以便與延伸接觸部分56相接合、在本最佳實(shí)施例中，延伸部分62具有刀口接觸點(diǎn)64，這種觸點(diǎn)可以保持與壓板的延伸接觸部分56最理想的接合與分離。
雖然離合器10和10′都有貝氏膜片彈簧部分，而彈簧部分彈起后可以分別使離合器處于正常的接合位置，但是，離合器10的彈簧部分20彈起后，其端部22在正常情況下被壓向壓板34，而離合器10′的膜片彈簧部分20′彈起后，其端部22′在正常情況下被推離壓板34′。在所有其他各方面，“推式”離合器10′與在圖1和圖2的拉氏離合器10中所示的這個(gè)裝置相類似，特別是在懸臂貝氏膜片彈簧部分的操作方面。
雖然這里僅示出了兩個(gè)最佳實(shí)施例加以說明，在發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的權(quán)利要求
中已包含了許多其它實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.摩擦園盤離合器裝置，包括一個(gè)飛輪和一塊壓板，一個(gè)用來對(duì)所述壓板加載的膜片彈簧，所述膜片彈簧包括有內(nèi)園周部分和外園周部分，所述內(nèi)園周部分用來與一個(gè)可沿軸向移動(dòng)的分離軸承接合，以實(shí)現(xiàn)離合器的接合與分離；一項(xiàng)包括所述膜片彈簧的所述對(duì)園周部分的改進(jìn)，該外園周部分被剛性地固定在飛輪上，并且當(dāng)所述分離軸承移動(dòng)時(shí)，只承受相對(duì)于飛輪的彎曲變形。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的摩擦園盤離合器，其中，所述膜片彈簧相對(duì)于所述飛輪的所述變形，其特征在于，一端固定而在另一自由端加載的懸臂樑負(fù)載式的變形。
3.在摩擦園盤離合器裝置中，包括一個(gè)飛輪、一塊壓板、一個(gè)位于所述飛輪和所述壓板之間的從動(dòng)園盤，該園盤用來與所述飛輪進(jìn)行局部的摩擦接合，一個(gè)具有內(nèi)、外園周部分的沿徑向延伸的貝氏膜片彈簧，該離合器還包括一始終與內(nèi)園周部分相接合的分離軸承;在所述外園周部分，有一與所述膜片彈簧連為一體的安裝部分，這是所述離合器的與眾不同的改進(jìn)，所述安裝部分剛性地固定在所述飛輪上，所述安裝部分有一與所述外園周部分相連的軸向延伸部分，靠這個(gè)軸向延伸部分，所述貝氏膜片彈簧從所述安裝部分上懸出，并且當(dāng)所述分離軸承沿軸向移動(dòng)時(shí)，只承受彎曲變形以實(shí)現(xiàn)離合器的接合與分離。
4.根據(jù)權(quán)利要求
3所述的摩擦離合器，其中，所述離合器是拉式離合器，其中的壓板有一從所述壓板后表面上伸出的固定凸臺(tái)，所述凸臺(tái)提供一可與所述膜片彈簧接合的支點(diǎn)。
5.在根據(jù)權(quán)利要求
2所述的離合器，其中，所述膜片彈簧部分產(chǎn)生的力符合貝氏彈簧的撓性曲線特性。
6.根據(jù)權(quán)利要求
5中所述的離合器中，其中所述凸臺(tái)支點(diǎn)是一繞所述壓板后表面對(duì)稱配置的園環(huán)。
7.根據(jù)權(quán)利要求
6所述的離合器，其中所述膜片彈簧包括若干沿徑向向內(nèi)延伸的彈性爪，所述彈性爪的各端部都與所述分離軸承相接合。
8.根據(jù)權(quán)利要求
7所述的離合器，其中所述安裝部分和所述連成一體的徑向延伸膜片彈簧在離合器處于接合位置時(shí)，大致相互成直角。
9.根據(jù)權(quán)利要求
8中所述的離合器，其中所述徑向延伸膜片彈簧部分的所述彈性爪包括有爪端，這些爪端沿軸向偏離于所述彈性爪的主體部分。
10.根據(jù)權(quán)利要求
9中的離合器還包括一塊撓性搭板，其所述膜片彈簧和所述壓板就由所述搭板連接。
11.根據(jù)權(quán)利要求
3所述的摩擦離合器，其中所述離合器是推式離合器，在其所述安裝部分上還有若干沿園周配置的槽口，若干壓板的延伸接觸部分沿徑向穿過所述槽口，并且若干壓板的接觸凸起沿徑向伸出所述膜片彈簧，在所述分離軸承作所述軸向移動(dòng)時(shí)，使所述延伸部分或是接合，或是分離。
12.根據(jù)權(quán)利要求
11所述的摩擦離合器，其中所述壓板接觸凸臺(tái)包括有軸向延伸部分，可直接與所述壓板的所述延伸接觸部分接觸。
13.根據(jù)權(quán)利要求
12所述的摩擦離合器，其中所述凸臺(tái)的所述軸向延伸部分具有刀口接觸點(diǎn)。
14.摩擦園盤離合器裝置包括一個(gè)飛輪，一塊壓板，一個(gè)配置在所述飛輪與所述壓板之間的從動(dòng)園盤，一個(gè)分離軸承，該軸承可以沿軸向移動(dòng)，以便使所述從動(dòng)園盤與所述飛輪實(shí)現(xiàn)局部摩擦接合，一個(gè)膜片彈簧，其外園周部分固定在所述飛輪上，而其內(nèi)園周部分始終與所述分離軸承保持接合，所述離合器包括一軸向延伸安裝部分，所述安裝部分與所述彈簧連為一體，所述安裝部分具有固定到所述飛輪上的裝置;所述徑向延伸的膜片彈簧包括一個(gè)用于實(shí)現(xiàn)離合器接合和分離的懸臂貝氏彈簧，所述彈簧的外園周部分與飛輪剛性連接，當(dāng)所述分離軸承沿軸向移動(dòng)時(shí)，只相對(duì)于所述飛輪作彎曲變形。
專利摘要
圓盤摩擦離合器有一徑向延伸的貝氏膜片彈簧，該彈簧的外圓周部分剛性地固定在飛輪上。在一種優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，該膜片彈簧作用在壓板后表面的支點(diǎn)上，以實(shí)現(xiàn)拉式摩擦彈簧的接合與分離。與徑向延伸的貝氏膜片彈簧連為一體的安裝部分還包括一環(huán)形邊緣，用于固定在飛輪上。其結(jié)果是一懸臂貝氏彈簧，這種彈簧產(chǎn)生的力要比其外端不固定，故可沿軸向自由移位的貝氏彈簧所產(chǎn)生的力大。
文檔編號(hào)F16D13/71GK86101167SQ86101167
公開日1987年1月21日 申請(qǐng)日期1986年2月27日
發(fā)明者羅納德·E·海曼, 理查德·A·弗洛托, 馬丁·E·庫默 申請(qǐng)人:達(dá)納公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan