CN104343839A - 具有三级扭转减振机构的离合器从动盘及离合器和车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种具有三级扭转减振机构的离合器从动盘，其包括有摩擦片、从动盘钢片以及主减振轴套板，主减振弹簧，二级减振轴套板，二级减振弹簧，预减振轴套板和预减振弹簧，其中该二级减振弹簧与预减振弹簧和主减振弹簧之间形成串联连接，该预减振弹簧具有第一力臂，该二级减振弹簧具有第二力臂，该主减振弹簧具有第三力臂，其中该第一力臂小于该第二力臂和该第三力臂，并且该第三力臂小于或等于该第二力臂。在未增加离合器从动盘尺寸的情况下，本发明更合理的利用了离合器从动盘的内部空间，增加了离合器的承载能力，并有效提升减振效果。

Description

具有三级扭转减振机构的离合器从动盘及离合器和车辆

技术领域

本发明涉及离合器，尤其涉及具有三级扭转减振机构的离合器从动盘，包含该离合器从动盘的离合器以及车辆。

背景技术

传统的带有扭转减振机构的离合器从动盘结构如图1所示，摩擦片100与花键毂106间通过减振弹簧（包括主减振弹簧102和怠速减振弹簧103）相联，具有切向弹性以消除高频共振并起缓冲作用。在摩擦片100、花键毂106与减振盘107之间设有减振阻尼片104、碟形弹簧105对其进行弹性夹紧从而起到摩擦阻尼作用，并使阻尼力矩保持稳定，以吸收发动机输出波动能量、衰减低频振动。

传统的离合器从动盘结构上，只有两个减振级即预减振级和主减振级，分别在怠速和行驶工况对发动机波动进行波动衰减。由于空间和车辆使用工况的要求，从动盘预减振级只能承受0~2N.m的小扭矩。同时由于转角空间的限制，主减振级工作区域弹簧刚度一般约为15N.m/deg。请参阅图2为扭转减振特性。在整车实际爬行工况下，离合器从动盘需要传递约为2~10N.m的力矩，在该工况下，离合器工作在预减振级和主减振级的临界位置。由于传动***间隙的存在，使得从动盘工作在一个不稳定的工况下，在预减振级和主减速级间反复地摆动，造成变速箱输入轴与输出轴无序的敲击，产生令驾驶者抱怨的噪声。

目前也有人提出了三级刚度减振离合器的设计方案，例如中国专利申请第200910217116.X号即公开了一种三级刚度减振离合器，其中，二级减振弹簧与主减振弹簧并联，其二级减振机构中只有刚度独立，阻尼则与主减振阻尼共用而不独立，导致二级减振机构衰减振动的效果不明显。同时还存在另一个问题，即二级减振弹簧没有独立的定位机构，二级减振弹簧在离合器高速转动的情况下，容易因离心力向外鼓出，导致二级减振弹簧与主减振弹簧之间的磨损，从而会降低减振弹簧的使用寿命。在汽油发动机中，该问题尤为突出。而且，该设计还存在构件布置不够紧凑，承载能力弱等问题。

此外，中国专利申请第201120361057.6号也公开了一种三级减振结构，请参阅图2所示，其通过将主减振轴套板（30）上的一对减振弹簧布置窗口（35）加长，这样在从动盘转动时两对减振弹簧中先压缩一对，等离合器转过一定的角度后再同时压缩两对减振弹簧，以此来达到增加一级减振的效果。然而此结构仍存在着减振弹簧布置困难，弹簧刚度调整困难等问题。

因此，亟需发明一种具有三级扭转减振机构的离合器结构，以便解决现有离合器减振***中存在的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有三级扭转减振机构的离合器从动盘，以解决现有技术中离合器在预减振级和主减振级之间的临界位置的工况下工作不稳定的问题，从而改善车辆某些小扭矩工况下的扭转减振性能，使输入变速箱的扭矩特性更稳定。

本发明的又一目的在于提供一种具有三级扭转减振机构的离合器从动盘，以解决现有技术中二级减振轴套板浪费空间和承载力弱等存在的问题，使得各级减振机构能够更好地安装组合，形成独立的刚度和阻尼从而达到更好的减振效果，并且提高离合器的承载能力。

本发明的再一目的是提供一种具有三级扭转减振机构的离合器。

本发明的另一目的是提供具有前述离合器的车辆。

为了实现上述目的，本发明提出了如下技术方案：一种离合器从动盘，其包括有摩擦片、从动盘钢片以及主减振轴套板，主减振弹簧，二级减振轴套板，二级减振弹簧，预减振轴套板和预减振弹簧，其中该主减振轴套板、二级减振轴套板和预减振轴套板上各自设有窗孔，该主减振弹簧、二级减振弹簧和预减振弹簧分别安装在各自对应的窗孔中，且该二级减振弹簧与预减振弹簧和主减振弹簧之间形成串联连接，该预减振弹簧具有第一力臂，该二级减振弹簧具有第二力臂，该主减振弹簧具有第三力臂，其中该第一力臂小于该第二力臂和该第三力臂，并且该第三力臂小于或等于该第二力臂。 

可选地，在本发明的技术方案中，该二级减振轴套板具有宽度方向较窄而长度方向较长的构形，且其上用于安装二级减振弹簧的窗孔分别被设置在接近其长度方向的两个端部，从而将二级减振弹簧布置在相对靠外的位置。

可选地，在本发明的技术方案中，该二级减振弹簧包含相并联的二级减振外弹簧，二级减振中间弹簧和二级减振内弹簧。

可选地，在本发明的技术方案中，该二级减振外弹簧和二级减振中间弹簧长度相同，而二级减振内弹簧的长度则大于二级减振外弹簧的长度。 

可选地，在本发明的技术方案中，该主减振轴套板上设置有互成180°角度布置的一对主减振弹簧，该二级减振轴套板上设置有互成180°角度布置的一对二级减振弹簧。

可选地，在本发明的技术方案中，该一对主减振弹簧和该一对二级减振弹簧被布置成围绕从动盘钢片中心相互错开90°角度。

本发明还提供一种离合器，其包含前述任一项技术方案中的离合器从动盘。

本发明进一步提供一种车辆，其包含具有前述技术方案所描述的离合器从动盘的离合器。 

本发明的离合器从动盘将二级减振弹簧布置在更外侧的位置，增大其力臂，从而在未增加离合器从动盘尺寸的情况下，更合理的利用了离合器内部空间，增加了离合器的承载能力。并且，二级减振弹簧组由三个弹簧并联，在传递扭矩的过程中，最里面的弹簧会最先作用在二级轴套板上，在压缩了里面弹簧后，进一步压缩中间和外面长度一致的两个弹簧。这样的技术方案由于增加了弹簧个数，使得传递扭矩的波动在传递过程中被更多的弹簧的弹性势能消耗掉。因此，借助本发明的技术方案能够有效地提升减振效果，并且提高了离合器的承载能力。

附图说明

结合附图参阅以下具体实施方式的详细说明，将更加充分地理解本发明，附图中同样的参考附图标记始终指代视图中同样的元件。

图1是传统的具有两级减振的离合器从动盘的结构示意图。

图2是一种现有的三级减振的离合器从动盘结构示意图。

图3是本发明的离合器从动盘的平面图，为了清楚显示从动盘上的三级减振弹簧的安装，图中去掉了各个减振盖板。

图4是本发明中的二级减振弹簧的立体图。

图5是本发明的离合器从动盘的预减振弹簧扭矩传递示意图。

图6是本发明的离合器从动盘的二级减振弹簧扭矩传递示意图。

图7是本发明的离合器从动盘的主减振弹簧扭矩传递示意图。

其中，图3至图7中的数字标号说明如下。

1		摩擦片	2		从动盘钢片
						3		限位铆钉	4		主减振轴套板
5		主减振弹簧	6		二级减振轴套板
						7		二级减振弹簧	8		预减振轴套板
9		预减振弹簧	10		花键轴套
						71		二级减振外弹簧	72		二级减振中间弹簧
73		二级减振内弹簧

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的具体实施方式。

容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明的实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或者视为对本发明技术方案的限定或限制。

在本说明书中出现或可能出现的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。

请参阅图3所示，依据本发明的技术方案，在一个实施例中，离合器从动盘包括如下元件：摩擦片1，从动盘钢片2，限位铆钉3，主减振轴套板4，主减振弹簧5，二级减振轴套板6，二级减振弹簧7，预减振轴套板8，预减振弹簧9和花键轴套10；为了简明和清楚显示本发明的设计特点，离合器从动盘上常规设置的碟形弹簧，各级减振弹簧的盖板，垫片，减振阻尼片等元件均未表示在图中。其中，从动盘钢片2的外周铆接有波浪形弹簧钢片（图未示），摩擦片1分别铆接在弹簧钢片上，各级减振弹簧的盖板分别与从动盘钢片2铆接在一起，它们之间分别夹有垫片，阻尼片，碟形弹簧以及主减振轴套板4、二级减振轴套板6和预减振轴套板8。并且该从动盘钢片2以及主减振轴套板4、二级减振轴套板6和预减振轴套板8上各自设有窗孔（未标号），前述主减振弹簧5、二级减振弹簧7和预减振弹簧9分别安装在各自对应的窗孔中。

离合器减振机构包含弹性特性及阻尼特性两个部分，弹性特性由径向对称分布的减振弹簧5、7、9组成，在轴向旋转轴套板4、6、8的驱动下，减振弹簧被压缩形成弹性特性；阻尼特性由轴向布置的碟形弹簧和阻尼片组成，碟形弹簧产生的压紧力作用在阻尼片上形成阻尼特性。

如图3所示，本发明中的主减振轴套板4和预减振轴套板8为常规设计，在此不敷言；二级减振轴套板6被设计为宽度方向较窄而长度方向较长的构形，且二级减振轴套板6上用于安装二级减振弹簧7的窗孔分别被设置在接近其长度方向的两个端部，从而可以将二级减振弹簧7布置在相对靠外的位置。如图4所示，二级减振弹簧7包含三组并联的弹簧，即二级减振外弹簧71，二级减振中间弹簧72和二级减振内弹簧73，其中二级减振外弹簧71和二级减振中间弹簧72长度相同，而二级减振内弹簧73的长度则大于二级减振外弹簧71的长度。以这样三组并联的二级减振弹簧7来取代现有三级刚度减振离合器中类似方形的二级减振轴套板和单个的二级减振弹簧。

图3显示，本发明的离合器从动盘中，二级减振弹簧7与预减振弹簧9和主减振弹簧5之间形成串联连接。该预减振弹簧9具有第一力臂L1，该二级减振弹簧7具有第二力臂L2，该主减振弹簧5具有第三力臂L3，其中第一力臂L1小于第二力臂L2和第三力臂L3，并且第三力臂L3小于或等于第二力臂L2。在弹簧压缩量同样的情况下，由于二级减振弹簧力臂的增大，使得该结构的离合器的承载能力更高。

二级减振弹簧7在传递扭矩的过程中，最里面的二级减振内弹簧73会最先作用在二级减振轴套板6上，在压缩了二级减振内弹簧73后，进一步压缩外面长度一致的二级减振外弹簧71和二级减振中间弹簧72。这样的结构由于增加了弹簧，使得在传递扭矩的波动在传递过程中被更多的弹簧的弹性势能消耗掉，有利于减振效果的提升。

图3显示，在一个实施方式中，主减振轴套板4上设置有互成180°角度布置的一对主减振弹簧5，二级减振轴套板6上设置有互成180°角度布置的一对二级减振弹簧13，预减振轴套板8上则设置有互成180°角度布置的一对预减振弹簧9，或者也可以设置四个互成90°角度布置的预减振弹簧9。并且，主减振弹簧5和二级减振弹簧7被布置成围绕从动盘钢片2中心相互错开90°角度。

由于前述二级减振弹簧7和主减振弹簧5以相互错开90°角度的位置进行布置，使得减振弹簧和减振轴套板的布置位置相对现有设计方案更加充足，增大了减振机构的布置空间，这样可以根据具体的承载要求来选择减振轴套板的径向尺寸和弹簧的刚度，因而本发明的设计方案适应性更好，使用范围更广。

图5示意性地显示了本发明的离合器从动盘的预减振弹簧的扭矩传递。如图中箭头所示，当离合器工作时，扭矩从发动机输出轴上的飞轮传到从动盘的摩擦片1，进而传到波形钢片和从动盘钢片2。在离合器的转动角度较小时，预减振弹簧9起到减振作用。此时扭矩通过传递路线“从动盘钢片2→预减振弹簧9→预减振轴套板8→花键轴套10”传递到变速箱输入轴。

图6示意性地显示了本发明的离合器从动盘的二级减振弹簧的扭矩传递。当离合器转动达到一定角度时，二级减振弹簧7开始工作从而起到减振的作用。此时扭矩通过传递路线“摩擦片1→波形片→从动盘钢片2→二级减振弹簧7→二级减振轴套板6→花键轴套10”传递到变速箱输入轴。

图7示意性地显示了本发明的离合器从动盘的主减振弹簧扭矩传递。当离合器的转动达到较大角度时，二级减振弹簧7被压到极限位置，此时主减振弹簧5开始工作而起到减振的作用。在此情形下，扭矩通过传递路线“摩擦片1→波形片→从动盘钢片2→主减振弹簧5→主减振轴套板4→花键轴套10”传递到变速箱输入轴。

以上具体实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (8)

1.一种具有三级扭转减振机构的离合器从动盘，其特征在于，其包括有摩擦片、从动盘钢片以及主减振轴套板，主减振弹簧，二级减振轴套板，二级减振弹簧，预减振轴套板和预减振弹簧，其中所述主减振轴套板、所述二级减振轴套板和所述预减振轴套板上各自设有窗孔，所述主减振弹簧、二级减振弹簧和预减振弹簧分别安装在各自对应的所述窗孔中，且所述二级减振弹簧与所述预减振弹簧和所述主减振弹簧之间形成串联连接，所述预减振弹簧具有第一力臂，所述二级减振弹簧具有第二力臂，所述主减振弹簧具有第三力臂，其中所述第一力臂小于所述第二力臂和所述第三力臂，并且所述第三力臂小于或等于所述第二力臂。

2.根据权利要求1所述的离合器从动盘，其特征在于，所述二级减振轴套板具有宽度方向较窄而长度方向较长的构形，且其上用于安装所述二级减振弹簧的所述窗孔分别被设置在接近其长度方向的两个端部，从而将所述二级减振弹簧布置在相对靠外的位置。

3.根据权利要求1所述的离合器从动盘，其特征在于，所述二级减振弹簧包含相并联的二级减振外弹簧，设置在所述二级减振外弹簧中的二级减振中间弹簧和设置在所述二级减振中间弹簧中的二级减振内弹簧。

4.根据权利要求2所述的离合器从动盘，其特征在于，所述二级减振外弹簧和所述二级减振中间弹簧长度相同，而所述二级减振内弹簧的长度则大于所述二级减振外弹簧的长度。

5.根据权利要求1所述的离合器从动盘，其特征在于，所述主减振轴套板上设置有互成180度角度布置的一对所述主减振弹簧，所述二级减振轴套板上设置有互成180度角度布置的一对所述二级减振弹簧。

6.根据权利要求5所述的离合器从动盘，其特征在于，所述一对主减振弹簧和所述一对二级减振弹簧被布置成围绕所述从动盘钢片的中心相互错开90度角度。

7.一种离合器，所述离合器包含有前述任一项或多项权利要求所述的离合器从动盘。

8.一种车辆，其特征在于，其包含有前述权利要求7所述的离合器。