CN101298878A - 离合器盘 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及可接合和分离的离合器的离合器盘，其中，该离合器盘包括轮毂和摩擦片衬，该轮毂无相对转动地与变速器输入轴相连接，这些摩擦片衬在该离合器接合时摩擦锁合地与发动机的飞轮相连接，该离合器盘还包括一个减振装置，该减振装置使该轮毂与这些摩擦片衬有扭转弹性地彼此相连接，其中，该减振装置包括轮毂侧的减振器法兰和摩擦片衬侧的减振器保持架，其中，该轮毂上的齿部以及与主减振器法兰和所述减振器保持架处于作用连接的、与该轮毂上的齿部处于啮合的齿部限制轮毂与主减振器法兰之间的相对转动，其特征在于：该减振装置包括一个弹性环，该弹性环具有齿部，该齿部啮合在该轮毂的齿部中；该弹性环无相对转动地与所述减振器保持架相连接。

Description

离合器盘
技术领域
本发明涉及一种离合器盘。
背景技术
这种离合器盘包括一些弹簧元件，这些弹簧元件可实现飞轮相对于与变速器固定的轮毂进行相对扭转。在相对转动时弹簧元件产生有限的扭转刚度。附加地在离合器盘中设置有阻尼元件例如摩擦阻尼器。为了限制相对转动而设置有止挡，在最大角度时这些止挡产生机械止挡。这种机械止挡尤其是可在突然施加的力矩下造成明显可感觉的噪声。这尤其是作为所谓的接合冲击出现。在机动车停车时，驾驶员将离合器打开并且将所挂入的档位退出来。变速器输出轴的转速在此情况下返回到零，驱动马达以怠速转速转动。在将档位退出来之后，即在挂入换档变速器的空档位置之后，驾驶员相对快速地使离合器闭合，以便减轻其脚的负荷。由此，直到现在处于静止的变速器输入轴以其惯性矩非常快速地加速到驱动机的怠速转速并且引起所有有弹性的或带有间隙的元件的压紧。这些元件尤其是预减振器齿部、离合器盘轮毂和变速器输入轴的插接齿部以及变速器同步元件的齿部。这种压紧可导致干扰噪声、即所谓的接合冲击。因为减振器轮毂法兰与轮毂之间的齿部在该***中具有最大的间隙，所以该减振器轮毂法兰与该轮毂之间的机械止挡通常是最大的噪声源。
为了降低这种噪声，DE 10 2006 008 541例如提出，将齿部用有橡胶弹性的材料注塑包封并且必要时将该材料硫化。这种方法的缺点是制造投入相对高，因为这种橡胶外壳此外不允许干扰功能并且因此仅可在齿的区域中、即在关于齿部的径向方向上施加。此外，橡胶外壳承受强烈的机械负荷，因为该橡胶外壳与各自的齿部仅具有相对小的连接面。由此，失效概率和磨损相对高。
发明内容
本发明的任务在于，提供一种离合器盘，该离合器盘引起对接合冲击的减振，在此相对于现有技术的公知解决方案更易于制造并且在工作中具有较有利的耐用度。
该问题通过可接合和分离的离合器的离合器盘来解决，其中，该离合器盘包括一个轮毂和一些摩擦片衬，该轮毂无相对转动地与变速器输入轴相连接，这些摩擦片衬在该离合器接合时摩擦锁合地与发动机的飞轮相连接，该离合器盘还包括一个减振装置，该减振装置使轮毂与摩擦片衬有扭转弹性地彼此相连接，其中，减振装置包括轮毂侧的减振器法兰和摩擦片衬侧的减振器保持架，其中，轮毂上的齿部以及与主减振器法兰和减振器保持架处于作用连接的、与该轮毂上的齿部处于啮合的齿部限制轮毂与主减振器法兰之间的相对转动，其特征在于：减振装置包括一个弹性环，该弹性环具有齿部，该齿部啮合在轮毂的齿部中，弹性环无相对转动地与减振器保持架相连接。轮毂侧是指减振装置的关于力流间接或直接与轮毂法兰相连接的侧，摩擦片衬侧相应地是指减振装置的间接或直接与摩擦片衬相连接的侧。
减振装置优选包括串联布置的至少一个预减振器和至少一个主减振器，所述预减振器和所述主减振器各在轮毂侧具有一个减振器法兰以及在摩擦片衬侧具有一个减振器保持架，其中，与弹性环无相对转动地相连接的减振器保持架是预减振器保持架。
预减振器优选包括多个并联布置、各具有一个轮毂侧的减振器法兰和一个摩擦片衬侧的减振器保持架的预减振器，所述摩擦片衬侧的减振器保持架无相对转动地与一个主减振器法兰相连接，其中，这些减振器保持架中的至少一个无相对转动地与弹性环相连接。预减振器在不同的相对转动角度时在轮毂与摩擦片衬之间被加载，由此获得在转动角度上分级的弹簧刚度。
主减振器法兰优选包括齿部，该齿部与轮毂的齿部啮合，其中，弹性环的齿部可这种程度地弹性变形，直到主减振器法兰的齿部与轮毂的齿部接触。弹性环的齿部因此在主减振器法兰的齿部与轮毂的齿部接触即齿相接触前不久才起作用。
弹性环优选具有一些凹槽，与弹性环无相对转动地相连接的预减振器保持架的齿啮合在这些凹槽中。弹性环由此在转动方面形状锁合地与预减振器保持架相连接并且可在轴向方向上例如为了装配移动。
弹性环优选包括一个盘状区段，该盘状区段设置在所述预减振器保持架之一的环绕突缘中。盘状区段引起弹性环在圆周方向上的高机械负荷能力。通过设置在环绕突缘中，必需的结构空间相对于根据现有技术的解决方案没有增大。
弹性环优选包括一些作为齿部的止挡，其中，止挡在轴向方向上从盘状区段延伸出。止挡用于使弹性环在转动方面与预减振器保持架形状锁合地相连接并且同时构成弹性环的内齿部。
开头所述问题也通过离合器、尤其是机动车的动力总成***中的离合器来解决，该离合器具有根据本发明的离合器盘。
附图说明
下面借助于附图对本发明的实施例进行描述。附图表示：
图1根据本发明的离合器盘的一个实施例的俯视图；
图2根据图1中I-I的剖面；
图3图2中细节X的放大视图；
图4根据图1的离合器盘的一个局部；
图5根据图1的离合器盘的一个局部；
图6a和图6b    齿部的啮合情况的简图；
图7、图8和图9 预减振器保持架和弹性环的不同视图；
图10离合器盘的扭转减振器特性曲线。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的离合器盘1的一个实施例的俯视图，图2示出了根据图1中I-I的剖面。离合器盘1包括一个轮毂2，该轮毂以内齿部3无相对转动地与变速器输入轴相连接。此外，离合器盘1包括摩擦片衬4，这些摩擦片衬借助于一些固定铆钉5来固定并且因此可在接合状态中建立一方面是发动机飞轮和与该飞轮无相对转动地相连接的离合器压板、另一方面是离合器盘之间的摩擦锁合连接。摩擦片衬借助于减振装置6有扭转弹性地与轮毂2相连接。扭转弹性通过下面详细描述的弹簧元件来产生。可用公知方式与弹簧元件并联地设置一些摩擦阻尼器，这些摩擦阻尼器将附加的摩擦阻尼引入到***中。于是在摩擦片衬4相对于轮毂2相对转动时能量也通过干摩擦来耗散。减振装置6在图1和图2的实施例中构造成多级的。减振装置6包括一个预减振器7以及一个主减振器8。预减振器7和主减振器8串联连接，即关于力传递前后相继连接，由此，轮毂2通过主减振器8和预减振器7与摩擦片衬4相连接。预减振器7包括一个第一预减振器9以及一个第二预减振器10。第一预减振器和第二预减振器9、10彼此相对并联布置，即相对于力传递并联地布置在轮毂2与主减振器8之间。
图3示出了图2中细节X的放大视图。借助于图3来详细描述预减振器7及其周围的组件。第一预减振器9包括一个第一预减振器法兰11，该第一预减振器法兰无相对转动地例如通过齿部与轮毂2相连接。第一预减振器法兰11包括多个分布在圆周上的弹簧接收孔12，在这些弹簧接收孔中设置有一些螺旋弹簧13。此外，螺旋弹簧13被接收在第一预减振器保持架15的弹簧接收孔14中。第一预减振器保持架15构造成两件式的并且包括一个前面的预减振器保持架元件16和一个后面的预减振器保持架元件17。在第一预减振器法兰11相对于第一预减振器保持架15相对转动时，螺旋弹簧13以一个端部止挡在第一预减振器法兰11上，以另一个端部止挡在第一预减振器保持架15上并且允许该第一预减振器法兰和该第一预减振器保持架彼此相对抵抗螺旋弹簧13的力相对扭转。螺旋弹簧13在当前实施例中由两个彼此嵌套的螺旋弹簧组成。与第一预减振器9并联地设置第二预减振器10。该第二预减振器原则上与第一预减振器9构造得相同并且包括一个第二预减振器法兰18以及一个第二预减振器保持架19，该第二预减振器保持架也由一个前面的预减振器保持架元件20和一个后面的预减振器保持架元件21组成，其中，在第二预减振器法兰18与第二预减振器保持架19之间设置有一些螺旋弹簧22。这两个预减振器如稍后借助于图10所描述的那样在不同的相对转动时起作用。第一预减振器保持架15以及第二预减振器保持架19分别无相对转动地与主减振器法兰23相连接。为此，主减振器法兰23包括一些接收孔24，第一预减振器保持架15的连接鼻25和第二预减振器保持架19的连接鼻26嵌入到这些接收孔中。主减振器法兰23包括内齿部27，该内齿部啮合在轮毂2的外齿部28中。这样设计内齿部27和外齿部28，使得在主减振器法兰23与轮毂2之间可接纳一个根据图10的相对扭转角度α3，直到内齿部27的齿靠置在外齿部28的齿上。
主减振器8除了主减振器法兰23之外还包括一个主减振器保持架29，该主减振器保持架类似于上面描述的预减振器的工作原理可抵抗螺旋弹簧30的力相对于主减振器法兰扭转。使主减振器保持架的前面元件32与后面元件33彼此相连接的间隔栓/间隔板31插到主减振器法兰23的孔34中并且当被止挡在孔34的端侧的端部上时负责根据图10的相对扭转角度α4时的机械止挡。具有下面详细说明的内齿部的弹性环35无相对转动地与第一预减振器保持架15的后面的预减振器保持架元件17相连接。
图4和图5各示出了离合器盘1的一个局部。后面的保持架元件17在其内部的圆形的孔37上包括多个分布在圆周上的齿36。弹性环35包括一个如在图3中可看到的基本上盘状的区段38，从该盘状区段在轴向方向上在朝前面的预减振器保持架元件16的方向上伸出一些止挡39。止挡39构成内齿部，该内齿部与外齿部28啮合。后面的预减振器保持架元件17具有一个环绕突缘43，盘状区段38被接收在该环绕突缘中。止挡39在轴向方向上从盘状区段伸出并且在径向内侧上部分地覆盖第一预减振器保持架15。在图5中，盘状区段38被后面的预减振器保持架元件17遮挡住，仅可看到止挡39。止挡39包括凹槽40，该凹槽包围齿36。齿36和止挡39的凹槽40建立形状锁合连接，由此，后面的预减振器保持架元件17无相对转动地与弹性环35相连接。这样设置止挡39，使得这些止挡各在圆周方向上在两侧超过主减振器法兰23的内齿部27的齿41。这在图5中借助于所述齿41中的一个和所述止挡39中的一个来表示。止挡39构造成中凸的并且覆盖一个比齿41所覆盖的圆周区域大的圆周区域。因此在内齿部27的齿41碰撞在外齿部28的齿42上之前，止挡39碰撞在外齿部28的齿42上。弹性环35以及尤其是弹性环35的止挡39用橡胶材料、用热塑性弹性体、硅橡胶或类似材料制成，由此，止挡39在齿42上的止挡得到减振。
图6a和图6b示出了齿部27与28的啮合情况。示出了具有齿部28的轮毂2以及具有齿部27的主减振器法兰23和具有止挡39的弹性环35。图6a中示出了零点状态，齿部27、28在牵引侧(zugseitig)具有间隙α3，在惯性侧(schubseitig)另一个间隙可起作用。弹性环的弹性体止挡超过主减振器法兰23的内齿部27一个小尺寸。图6b中示出了角度位置α2时的状态，从该角度位置起止挡39被轮毂2的齿部28压缩。在超过角度Δα之后达到角度位置α3，并且主减振器8开始起作用，而预减振器7被关断。
图7至图9示出了后面的预减振器保持架元件17与注塑包封的(也可选择地压入或粘接的)弹性环35。在图7中在上面的区域中示出了图8中的剖面C-C，在图9中在下面的区域中示出了根据图8的剖面B-B。弹性环35构成一个环绕的环，该环绕的环具有局部地施加在预减振器保持架的齿上的中凸区域，通过这些中凸区域的压缩引起真正的弹簧作用。在图9中可看到后面的预减振器保持架元件17的齿36，这些齿为了形状锁合连接而啮合在弹性环35的止挡39的对应的凹槽40中。
图10示出了根据本发明的离合器盘1的上面所述实施例的扭转减振器特性曲线。示出了待施加在轮毂2与摩擦片衬4之间的力矩关于该轮毂和这些摩擦片衬彼此间的相对扭转角度α的曲线。在相对扭转角度α＝0时不可施加力矩，如果相对扭转角度α增大，则首先在特性曲线的区域I中抵抗第一预减振器9的弹簧力进行相对扭转直到达到相对扭转角度α＝α1。该曲线的斜率相应于在扭转了角度α时减振装置的弹簧常数
Figure A20081009560600091
并且取值为M1/α1。从相对扭转角度α1开始在区域II中现在第二预减振器10也起作用，由此，弹簧常数增大。该区域中的弹簧常数
Figure A20081009560600092
取值为(M2-M1)/(α2-α1)并且大于α＝0°与α＝α1之间的区域中的弹簧常数
Figure A20081009560600093
随着达到相对角度α2，止挡39止挡在外齿部28的齿42上。这使得弹簧刚度显著提高。相对转动角度Δα＝α3-α2取值约为0.2至2°。在图10中，扭转减振器特性曲线的用III标记的区段绘制成直线，通过使用橡胶材料，特性曲线在此实际上偏离直线。目标是在角度α＝α3时内齿部27的齿41止挡在外齿部28的齿42上之前在相对小的区域上提高刚度。最后在角度α＝α4时间隔栓/间隔板31止挡在孔34中，由此不可再继续相对扭转并且弹簧刚度理想化地考察趋向于无穷大。
参考标号清单
1   离合器盘
2   轮毂
3   内齿部
4   摩擦片衬
5   固定铆钉
6   减振装置
7   预减振器
8   主减振器
9   第一预减振器
10  第二预减振器
11  第一预减振器法兰
12  弹簧接收孔
13  螺旋弹簧
14  弹簧接收孔
15  第一预减振器保持架
16  前面的预减振器保持架元件
17  后面的预减振器保持架元件
18  第二预减振器法兰
19  第二预减振器保持架
20  前面的预减振器保持架元件
21  后面的预减振器保持架元件
22  螺旋弹簧
23  主减振器法兰
24  接收孔
25  连接鼻
26  连接鼻
27  内齿部
28  外齿部
29  主减振器保持架
30  螺旋弹簧
31  间隔栓/间隔板
32  主减振器保持架的前面元件
33  主减振器保持架的后面元件
34  孔
35  弹性环
36  齿
37  内部的孔
38  盘状区段
39  止挡
40  凹槽
41  内齿部27的齿
42  外齿部28的齿
43  环绕突缘

Claims (8)

1.可接合和分离的离合器的离合器盘(1)，其中，该离合器盘(1)包括一个轮毂(2)和一些摩擦片衬(4)，该轮毂无相对转动地与变速器输入轴相连接，这些摩擦片衬在该离合器接合时摩擦锁合地与发动机的飞轮相连接，该离合器盘还包括一个减振装置(6，7，9，10)，该减振装置使该轮毂(2)与这些摩擦片衬(4)有扭转弹性地彼此相连接，其中，该减振装置(6，7，8，9，10)包括轮毂侧的减振器法兰(11，18，23)和摩擦片衬侧的减振器保持架(15，19)，其中，该轮毂(2)上的齿部(28，42)以及与主减振器法兰(23)和所述减振器保持架(15，19)处于作用连接的、与该轮毂上的齿部处于啮合的齿部(27，41)限制轮毂(2)与主减振器法兰(23)之间的相对转动，其特征在于：该减振装置(6，7，9，10)包括一个弹性环(35)，该弹性环具有齿部(39)，该齿部啮合在该轮毂(2)的齿部(28)中；该弹性环(35)无相对转动地与所述减振器保持架(15，19)相连接。
2.根据权利要求1的离合器盘，其特征在于：该减振装置(6，7，9，10)包括串联布置的至少一个预减振器(7)和至少一个主减振器(8)，所述预减振器和所述主减振器各在轮毂侧具有一个减振器法兰以及在摩擦片衬侧具有一个减振器保持架，其中，与该弹性环无相对转动地相连接的减振器保持架是预减振器保持架。
3.根据权利要求2的离合器盘，其特征在于：所述预减振器(7)包括多个并联布置、各具有一个轮毂侧的减振器法兰和一个摩擦片衬侧的减振器保持架的预减振器(9，10)，这些减振器保持架中的至少一个无相对转动地与该弹性环(35)相连接，所述摩擦片衬侧的减振器保持架无相对转动地与一个主减振器法兰(23)相连接。
4.根据权利要求3的离合器盘，其特征在于：该主减振器法兰(23)包括齿部(27)，该齿部与该轮毂(2)的齿部(28)啮合，该弹性环(35)的齿部可这种程度地弹性变形，直到该主减振器法兰(23)的齿部(27)与该轮毂(2)的齿部(28)接触。
5.根据权利要求4的离合器盘，其特征在于：该弹性环(35)具有一些凹槽(40)，与该弹性环(35)无相对转动地相连接的预减振器保持架(15)的齿(36)啮合在这些凹槽中。
6.根据权利要求5的离合器盘，其特征在于：该弹性环(35)包括一个盘状区段(38)，该盘状区段设置在所述预减振器保持架之一(15)的环绕突缘(43)中。
7.根据权利要求6的离合器盘，其特征在于：该弹性环(35)包括一些作为齿部的止挡(39)并且这些止挡(39)在轴向方向上从该盘状区段(38)延伸出。
8.离合器，尤其是机动车的动力总成***中的离合器，具有根据上述权利要求中一项的离合器盘。
CN200810095606.2A 2007-04-30 2008-04-29 离合器盘和具有该离合器盘的离合器 Active CN101298878B (zh)

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