CN105074270A - 用于机动车辆的离合器摩擦盘的扭转减振器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于离合器摩擦盘(1)的扭转减振器，其包括：输入元件和输出元件，所述输入元件和输出元件中一个相对于另一个围绕一转动轴线X转动地活动；减振部件，其用于传递力矩和减轻输入元件与输出元件之间的转动偏离；输入元件，其包括固连在一起转动的两个侧板(12，13)，所述两个侧板布置在减振部件的两侧，从而限定用于容纳所述减振部件的容纳座。减振部件包括弹性片(22)，弹性片与所述输入元件和输出元件中的一个固连在一起转动并且设有一凸轮面(23)。减振器包括凸轮从动件(24)，凸轮从动件由所述输入元件和输出元件中的另一个承载并且用于与所述凸轮面(23)配合。凸轮面(23)设置成，对于输入元件和输出元件之间相对于静止角位置的角行程来说，凸轮从动件(24)对弹性片(22)施加产生反作用力的弯曲力，所述反作用力能够使所述输入元件和输出元件向所述静止角位置复位。

Description

用于机动车辆的离合器摩擦盘的扭转减振器

技术领域

本发明涉及一种用于离合器摩擦盘的扭转减振器。

本发明尤其涉及一种用于装配摩擦盘的预减振器。这种预减振器用于滤除由内燃发动机在减速时偏离所产生的振动。如果没有预减振器，那么，进入变速箱的振动会引发特别有害的冲击、噪音或噪音污染。

背景技术

在机动车辆中，由于离合器摩擦盘夹紧在压板与发动机飞轮之间，所述离合器摩擦盘可在内燃发动机的曲轴这样的驱动轴与变速箱输入轴这样的从动轴之间传递力矩。另外，离合器摩擦盘一般装配有扭转减振器，其可吸收和减轻由发动机产生的振动和偏离。

摩擦盘有时包括称为主减振器和预减振器的两个串联联接的减振器。这种摩擦盘尤其在文献EP0732525中进行了描述。每个减振器配有转动的输入元件和输出元件，输入元件和输出元件可被驱动一个相对于另一个围绕其公共转动轴线进行转动。每个减振器配有减振部件，该减振部件用于传递力矩、减轻其输入和输出元件之间的偏离。

装配这些扭转减振器的弹性减振部件是周向作用的螺旋弹簧，该螺旋弹簧的端部一方面支靠在输入元件上，另一方面支靠在输出元件上。因此，所述输入元件和输出元件中的一个相对于另一个的任何转动致使减振器的弹簧沿一方向或另一方向压缩，所述压缩施加能够使所述元件向相对静止角位置复位的恢复力。

减振器每个包括两个固连在一起转动的导向垫圈、一个布置在两个导向垫圈之间的腹板、以及多个在周向上插置在腹板与两个导向垫圈之间的螺旋弹簧，螺旋弹簧安装在相面对地实施在导向垫圈与腹板中的座腔中。因此，减振器的组装和制造比较复杂，因为其包括许多元件，螺旋弹簧在导向垫圈与腹板的座腔中的安装是一种难度很大的操作。

另外，给予螺旋弹簧的体积有限，扭转减振器的输入元件与输出元件之间角行程有限，以致螺旋弹簧对于最佳滤除偏离具有较大的刚度。

发明内容

本发明旨在通过提出一种扭转减振器来克服这些问题，该扭转减振器的制造和组装被简化。

为此，根据第一方面，本发明涉及一种用于离合器摩擦盘的扭转减振器，其包括：

－输入元件和输出元件，所述输入元件和输出元件中一个相对于另一个围绕一转动轴线X转动地活动；

－减振部件，其用于传递力矩和减轻所述输入元件和输出元件之间的转动偏离；

－输入元件，其包括固连在一起转动的两个侧板，所述两个侧板布置在减振部件的两侧，从而限定所述减振部件的一个容纳座；

所述扭转减振器的特征在于，减振部件包括弹性片，弹性片与所述输入元件和输出元件中的一个固连在一起转动并且设有一凸轮面；并且，扭转减振器包括凸轮从动件，所述凸轮从动件由所述输入元件和输出元件中的另一个承载并且用于与所述凸轮面配合；

所述凸轮面设置成，对于输入元件和输出元件之间相对于静止角位置的角行程来说，凸轮从动件对弹性片施加产生反作用力的弯曲力，所述反作用力能够使所述输入元件和输出元件向所述静止角位置复位。

因此，这种减振器的结构和组装得到简化，因为与螺旋弹簧式扭转减振器相比，需要有限数量的组件。

另外，减振部件对离心力没有现有技术中的螺旋弹簧那么敏感，以致减振质量受离心力影响不大。

另外，这种减振器的结构可获得较大的行程，这样可使用刚度有限的减振部件，以提高效率。

此外，这种减振器的特征曲线示出，传递力矩随具有坡度变化的角行程而变化，没有拐点或不连续性。因此，特征曲线没有引起有损于减振质量的不连续性和冲击的刚度突变区域。

最后，凸轮面由弹性片承载，本发明的减振器的制造可部分地标准化。实际上，当减振器的特性必须适应所要求的应用情况的特性时，仅需调整弹性片的几何形状和特性。

根据其他有利的实施方式，这种扭转减振器可具有以下一个或多个特征：

－弹性片与输出元件固连在一起转动；并且，凸轮从动件由能够使所述两个侧板彼此固定的固定元件承载。这种布置特别紧凑，仅需有限数量的组件。

－凸轮从动件是一个安装成在侧板的固定元件上转动地活动的导轮。

－导轮安装成通过一个滚动轴承在侧板的固定元件上转动地活动。

－输出元件包括具有内槽的轴套，轴套用于与变速箱输入轴的槽配合；弹性片由具有轮齿的环形体承载，所述轮齿与在轴套上形成的互补的轮齿配合。因此，减振部件的安装简单，因为其与减振器的输出元件通过轮齿配合。

－弹性片轴向地保持在轴套上。

－轴套的与环形体的轮齿配合的轮齿一方面以一止动面为边缘，另一方面以在轴套上形成的一包边为边缘，使得能够将环形体轴向地保持在轴套上。

－扭转减振器包括第二弹性片和第二凸轮从动件，所述第二弹性片设有凸轮面，所述第二凸轮从动件用于与第二弹性片的凸轮面配合。这种布置可增大减振器的力矩传递能力。

－第一和第二弹性片由一环形体承载并且相对于转动轴线X是对称的。因此，减振器得到平衡。

－凸轮从动件径向地布置在弹性片的外部。这种布置可在弹性片受到离心力作用时，径向地保持弹性片。另外，这种布置可在离心力作用下增大弹性片的刚度。

－凸轮面形成于弹性片的一自由端。

－弹性片包括弯曲部分，所述弯曲部分周向地延伸到所述自由端，所述凸轮面从所述自由端形成。这种结构可同时获得合乎要求的机械强度和小刚性。

－弹性片包括一个挨靠另一个轴向地布置的多个薄片。

根据第二方面，本发明涉及一种离合器摩擦盘，其包括根据本发明的第一方面的扭转减振器。

在一实施方式中，根据本发明第一方面的扭转减振器的输入元件的两个侧板中的一个由第二减振器的输出腹板构成。

附图说明

在以下参照附图对仅作为示例给出的非限制性的多个实施方式的说明中，本发明将得到更好的理解，并且本发明的其他目的、细节、特征和优点将更清楚地显示出来。

在附图中：

图1是离合器摩擦盘的正视图。

图2是图1的摩擦盘的分解图。

图3是图1的摩擦盘沿平面III-III的剖面图。

图4是图1的摩擦盘沿平面IV-IV的剖面图。

图5是预减振器的局部分解图。

图6是图5的预减振器的一个子组件的透视图。

图7是弹性片式减振部件和摩擦盘的轴套的透视图。

图8是弹性片式减振部件的透视图。

图9示出在减振器的输入和输出元件之间沿直方向的角行程时扭转减振器的弹性片的弯曲。

图10示出沿反方向的角行程时弹性片的弯曲。

图11是预减振器的特征曲线的一个例子，其表示传递力矩根据角行程而变化。

图12是根据一实施变型的弹性片式减振部件和摩擦盘的轴套的透视图。

图13是图12的弹性片式减振部件和轴套的剖面图。

图14是图12和13的弹性片和轴套之间的组装详图。

图15是根据一实施变型的弹性片的透视图。

图16是图15的弹性片的分解图。

具体实施方式

在说明书和权利要求书中，根据说明书中给出的定义，使用术语“外”和“内”以及方向“轴向”和“径向”来标示离合器摩擦盘的元件。通常，方向“径向”正交于离合器摩擦盘的转动轴线X，由内向外远离所述转动轴线确定方向“轴向”，方向“周向”正交于离合器摩擦盘的转动轴线且正交于径向方向。

术语“外”和“内”用于参考离合器摩擦盘的转动轴线X限定一个元件相对于另一个元件的相对位置，因此，接近转动轴线的元件相对于径向上位于周边的外部元件称为内部元件。

图1至4所示的离合器摩擦盘1用于安装成与一个从动轴固连在一起转动，布置在离合器的一个压板和一个反作用板之间，该压板和反作用板与主动轴固连在一起转动。在操作离合器时，压板使摩擦盘1紧压在反作用板上，因此，主动轴的力矩传递到从动轴。

摩擦盘1包括支承盘2，在图3和4上所示，在每个面上承载有摩擦片3、4，摩擦片用于压紧在压板和反作用板之间。支承盘2固定在两个导向垫圈5、6上，这两个导向垫圈形成主减振器的输入元件，布置在一个腹板7的两侧，该腹板形成主减振器的输出元件。导向垫圈5、6例如通过铆接彼此固定。

这里，主减振器的减振部件是周向作用的弹性机构，例如螺旋弹簧8。螺旋弹簧8安装在容纳窗口9、10中，所述容纳窗口相面对地实施在导向垫圈5、6和腹板7中。螺旋弹簧8例如通过成对的同心弹簧进行安装。螺旋弹簧8由导向垫圈5、6的窗口9的外边缘11轴向地保持在相应的座腔中。螺旋弹簧8的端部支靠在接纳窗口9、10的径向边缘上，使得所述螺旋弹簧8能够在导向垫圈5、6和腹板7之间传递力矩。螺旋弹簧8的刚度足以允许传递最大驱动力矩。主减振器也配有轴向作用的摩擦件，如图3和4上所示，该轴向作用的摩擦件用于消耗螺旋弹簧8中蓄积的能量。轴向作用的摩擦件包括摩擦垫圈14和也称为膜片式垫圈的弹性垫圈15。摩擦垫圈14通过轴向指杆与导向垫圈6固连在一起转动，如图3上所示，该轴向指杆嵌入在所述导向垫圈6上形成的孔中。弹性垫圈15加应力地***在导向垫圈6和摩擦垫圈15之间，以使所述摩擦垫圈15贴靠在腹板7上。

摩擦盘1也配有预减振器，该预减振器详示于图5。这种预减振器的基本作用是滤除噪音，例如箱体噪音或发动机怠速范围中的死点噪音，而主减振器用于滤除车辆运转状态中的振动。这里，预减振器径向地插置在主减振器的螺旋弹簧8之下并且轴向地插置在主减振器的两个导向垫圈5、6之间。

预减振器的输入元件包括固连在一起转动的两个侧板12、13，这两个侧板轴向地布置在预减振器的减振部件的两侧。因此，侧板12、13形成用于接纳预减振器的减振部件的容纳座。

在所示的实施方式中，侧板之一13由主减振器的输出腹板7构成。侧板12通过多个固定爪16转动地固定在腹板7上，固定爪接纳在设置在腹板7中的互补形的孔17中。

在未示出的另一实施方式中，两个侧板13、14不同于主减振器的输出腹板7。在这种情况下，这两个侧板转动地固定于所述腹板7，以使主减振器与预减振器串联联接。

预减振器的输出元件是一个轴套18，其用于转动地联接于一个从动轴，例如变速箱的输入轴。为此，轴套18包括内纵向槽19，该内纵向槽用于与从动轴上形成的互补槽配合。轴套18在其外周边上包括用于以一个确定的周向间隙与设置在腹板7的内周边上的相应的轮齿21啮合的轮齿20。轮齿20、21形成角止动件，该角止动件在待传递力矩大于一阈值时，能够限制预减振器的输入元件与输出元件之间的相对行程。当周向间隙得到补偿时，腹板7与轴套18通过止动件彼此配合。在这种情况下，预减振器不再参与传递从腹板7直接传递到轴套18的力矩。

减振部件包括至少一个安装成与轴套18固连在一起转动的弹性片22。为此，弹性片22由具有内轮齿26的环形体25承载，该内轮齿在图8上示出，该内轮齿与在轴套18上形成的互补的外轮齿配合。

在图12至14所示的一有利的实施方式中，承载有弹性片22的环形体25轴向地保持在轴套22上。为此，轴套18上形成的、与环形体25的内轮齿26配合的外轮齿一方面以止动面29为边缘，另一方面以实施在轴套18的主体上的包边30为边缘。

在图5至8所示的实施方式中，减振部件包括由环形体25承载的两个弹性片22。两个弹性片22相对于离合器摩擦盘的转动轴线X对称。

弹性片22在一自由端具有凸轮面23，该凸轮面用于与一个凸轮从动件即导轮24配合。弹性片22包括基本上周向延伸的弯曲部分27。弯曲部分27的曲率半径以及该弯曲部分27的长度根据弹性片22的所需刚度确定。弹性片22可选择由一整体件制成，或者由一个挨靠另一个轴向地布置的多个薄片28a、28b、28c、28d、28e组成，如图15上所示。

在图15的实施方式中，弹性片22以及环形体25由一个挨靠另一个轴向地延伸的多个薄片28a、28b、28c、28d、28e构成。薄片可彼此胶接。在一实施方式中，多个薄片28a、28b、28c、28d、28e安装在一个轴套18上，如图12至14上所示。在这种情况下，薄片28a、28b、28c、28d、28e之间的组装在轴套18包边时进行。

这里，导轮24由固定爪16承载，该固定爪可使侧板12固连于腹板7。导轮24有利地安装成围绕与转动轴线X平行的一转动轴线在所述固定爪16上转动地活动。导轮24保持支靠在相应的凸轮面23上，用于在预减振器的输入元件与输出元件之间相对运动时，抵靠在所述凸轮面23上滚动。导轮24径向地布置在相应的凸轮面23的外部，以便在其经受离心力时，径向地保持弹性片22。为了减小可能影响减振作用的寄生摩擦，导轮24可通过一个滚动轴承转动地安装在固定爪16上。作为示例，滚动轴承可以是滚珠轴承或滚柱轴承。在一实施方式中，导轮24具有一防摩擦覆层。

凸轮面23设置成，对于输入元件与输出元件之间的角行程，相对于相对静止角位置来说，导轮24在凸轮面23上移动，从而对弹性片22施加弯曲力。由于反作用，弹性片22对导轮24施加恢复力，该恢复力有助于使输入元件1与输出元件2向其相对静止角位置复位。

因此，弹性片22能够从输入元件向输出元件传递驱动力矩(正向)，以及从输出元件向输入元件传递制动力矩(反向)。

现在参照图9和10来详述弹性片式减振部件的工作情况。

当驱动力矩从输入元件向输出元件传递时(正向)，待传递力矩引起输入元件与输出元件之间沿第一方向的相对行程(见图9)。因此，导轮24相对于弹性片22移动一角度α。导轮24在凸轮面23上的移动引起弹性片22沿箭头Δ弯曲。为了示出弹性片22的弯曲，弹性片22在静止角位置以实线示出，在角行程时用虚线示出。

弯曲力P尤其取决于弹性片22的几何形状及其材料，特别是其横向弹性模量。弯曲力P分解成径向分量Pr和切向分量Pt。切向分量Pt能够传递驱动力矩。在反作用时，弹性片22对导轮24施加反作用力，该反作用力的切向分量构成恢复力，有助于使预减振器的输入元件与输出元件向其相对静止角位置复位。

当制动力矩从输出元件向输入元件传递时(反向)，待传递力矩引起输入元件与输出元件之间沿反向的第二方向的相对行程(见图10)。因此，导轮24相对于弹性片22移动一角度β。在这种情况下，弯曲力的切向分量Pt的方向与在图9上所示的弯曲力的切向分量的方向相反。同样，弹性片22施加反作用力，其方向与在图9上所示的方向相反，以使输入元件和输出元件向其相对静止角位置复位。

内燃机产生的扭转振动和力矩的不规则性通过主动轴传递到输入元件1，产生预减振器的输入元件与输出元件之间的相对转动。这些振动和不规则性由于弹性片22的弯曲被减弱。

图11示出根据本发明的教导实施的扭转减振器的特征曲线。该特征曲线示出以N.m表示的传递力矩随着以度表示的角行程而变化。输入元件与输出元件之间的沿正向的相对行程以虚线示出，而沿反向的行程以实线示出。应当指出，根据本发明的扭转减振器尤其可获得其坡度逐渐变化而无不连续性的减振特征曲线。

有利地，凸轮面23和弹性片22设置成，随角行程而变化的传递力矩的特征函数是单调函数。

对于某些应用情况来说，凸轮面23和弹性片22可设置成，随角行程而变化的传递力矩的沿反向和沿正向的特征曲线相对于静止角位置是对称的。

尽管本发明已经参照多个具体实施方式予以说明，但是显然，本发明绝不局限于此，而包括属于本发明的范围的所述部件及其组合的所有技术等同。

Claims (15)

1.一种用于离合器摩擦盘(1)的扭转减振器，所述扭转减振器包括：

－输入元件和输出元件，所述输出元件和输出元件中一个相对于另一个围绕一转动轴线X转动地活动；

－减振部件，其用于传递力矩和减轻所述输入元件和输出元件之间的转动偏离；

－输入元件，其包括固连在一起转动的两个侧板(12，13)，所述两个侧板布置在所述减振部件的两侧，从而限定用于容纳所述减振部件的容纳座；

所述扭转减振器的特征在于，所述减振部件包括弹性片(22)，弹性片与所述输入元件和输出元件中的一个固连在一起转动并且设有一凸轮面(23)；并且，所述扭转减振器包括凸轮从动件(24)，所述凸轮从动件由所述输入元件和输出元件中的另一个承载并且用于与所述凸轮面(23)配合；

所述凸轮面(23)设置成，对于所述输入元件和输出元件之间相对于静止角位置的角行程来说，所述凸轮从动件(24)对弹性片(22)施加产生反作用力的弯曲力，所述反作用力能够使所述输入元件和输出元件向所述静止角位置复位。

2.根据权利要求1所述的扭转减振器，其特征在于，所述弹性片(22)与所述输出元件固连在一起转动；并且，所述凸轮从动件(24)由能够使所述两个侧板(12，13)彼此固定的固定元件(16)承载。

3.根据权利要求2所述的扭转减振器，其特征在于，所述凸轮从动件是一个安装成在所述固定元件(16)上转动地活动的导轮(24)。

4.根据权利要求3所述的扭转减振器，其特征在于，所述导轮(24)安装成通过一个滚动轴承在所述固定元件(16)上转动地活动。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的扭转减振器，其特征在于，所述输出元件包括具有内槽(19)的轴套(18)，所述内槽用于与变速箱输入轴的槽配合；弹性片(22)由具有轮齿(26)的环形体(25)承载，所述轮齿与在所述轴套(18)上形成的互补的轮齿配合。

6.根据权利要求5所述的扭转减振器，其特征在于，弹性片(22)轴向地保持在所述轴套(18)上。

7.根据权利要求6所述的扭转减振器，其特征在于，所述轴套(18)的与所述环形体(25)的轮齿(26)配合的轮齿一方面以一止动面为边缘，另一方面以在所述轴套(18)上形成的一包边为边缘，使得能够将所述环形体(25)轴向地保持在所述轴套(18)上。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的扭转减振器，其特征在于，所述扭转减振器包括第二弹性片(22)和第二凸轮从动件(24)，第二弹性片设有凸轮面(23)，所述第二凸轮从动件用于与第二弹性片(22)的凸轮面(23)配合。

9.根据权利要求8所述的扭转减振器，其特征在于，第一和第二弹性片(22)由一环形体(25)承载并且相对于转动轴线X是对称的。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的扭转减振器，其特征在于，凸轮从动件(24)径向地布置在弹性片(22)的外部。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的扭转减振器，其特征在于，所述凸轮面(23)形成于弹性片(22)的一自由端。

12.根据权利要求11所述的扭转减振器，其特征在于，弹性片(22)包括弯曲部分(27)，所述弯曲部分周向地延伸到所述自由端，所述凸轮面(23)从所述自由端形成。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的扭转减振器，其特征在于，弹性片(22)包括一个挨靠另一个轴向地布置的多个薄片(28a,28b,28c,28d,28e)。

14.一种离合器摩擦盘(1)，其特征在于，所述离合器摩擦盘包括根据权利要求1至13中任一项所述的扭转减振器。

15.根据权利要求14所述的离合器摩擦盘(1)，其特征在于，所述扭转减振器的输入元件的两个侧板(12,13)中的一个由第二减振器的输出腹板(7)构成。