CN114352653A - 扭矩限制器、传动***和该扭矩限制器的组装方法 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种扭矩限制器,包括:适于固定至飞轮的第一环,该第一环被驱动以绕旋转轴线旋转;第二环,其在轴向上与第一环相距一定距离;在轴向上位于第一环和第二环之间的压环;摩擦盘,其可滑动地夹在第二环和压环之间;轴向地布置在第一环和压环之间的弹簧垫圈,压环受到来自弹簧垫圈的按压力,并使摩擦盘压靠第二环。第一环和第二环一体地形成,第一环具有多个第一齿,弹簧垫圈具有多个支撑齿,每个支撑齿由一个第一齿支撑。本公开还涉及包括上述扭矩限制器的传动***和用于组装上述扭矩限制器的方法。
Description
技术领域
本公开涉及一种扭矩限制器以及包括该扭矩限制器的传动***。所述扭矩限制器具有紧凑牢固的构造,能够以简单且成本节约的方式制造组装。本发明还涉及一种用于组装该扭矩限制器的方法。
背景技术
机动车辆发动机产生的扭矩通常是不恒定而经常发生波动的。这种不恒定的扭矩可被传递到齿轮箱中,造成齿轮箱的振动,并且因而产生特别不期望的噪音或撞击等。为了减少振动的不利影响并且提高机动车辆的驾驶舒适性,在机动车辆传动系中配备扭矩波动吸收机构是已知的。扭矩波动吸收机构可以允许限制并吸收机动车辆发动机产生的扭矩中的波动。已知的是,扭矩波动吸收机构可以包括扭矩阻尼器和扭矩限制器。扭矩阻尼器通常通过弹簧结构吸收并减轻扭矩中的波动,而扭矩限制器可以限制超出扭矩阻尼器所能够允许的最大扭矩的扭矩波动。具体地,当扭矩波动超出最大扭矩时,扭矩限制器会发生滑动,从而限制了所传递的扭矩。
在现有技术中,扭矩限制器通常包括扭矩限制器盖和可相对扭矩限制器盖滑动的摩擦盘。扭矩限制器盖固定连接到机动车辆发动机的飞轮,用作扭矩输入部分。可滑动的摩擦盘则通过弹簧力夹持在扭矩限制器盖中,并且固定地连接到扭矩阻尼器以将扭矩传递到扭矩阻尼器。用于夹持摩擦盘的部件通常包括弹性部件(诸如贝勒维尔弹簧,BellevilleSpring)和压板。
为了夹持摩擦盘,扭矩限制器盖需要提供两个轴向相对的承载面。另一方面,为了方便弹性部件、压板和摩擦盘在扭矩限制器盖中的组装,所述扭矩限制器盖一般由在轴向方向上通过铆接连接在一起的两个盖板组成,每个盖板提供一个承载面。两个盖板增加了零部件成本,使得扭矩限制器在整体上更加昂贵。另外,为了使得连接紧固并且均匀,这种铆接所使用的铆钉的数量通常是较多的,例如使用12个铆钉。使用较大数量的铆钉会导致扭矩限制器的装配工艺复杂化,有可能出现丢失铆钉、铆接质量不佳的情况,并且产生了对铆接过程的额外控制成本。
为了解决这一问题,一种可能的方案是使用单个部件形成扭矩限制器盖。但是,这既要求诸如弹性部件、压板和摩擦盘的内部部件能够装配到扭矩限制器盖内部(需要内部部件的尺寸小于扭矩限制器盖的开口),又要求内部部件能够在相对的两面上都支撑到扭矩限制器盖以提供对摩擦盘的夹持力(需要内部部件的尺寸大于扭矩限制器盖的开口)。美国专利US9127720B2公开了一种扭矩限制器,其中,扭矩限制器盖由单个盖板形成。所述盖板包括在其外圆周部分折弯而形成的与主体部分轴向相对的弯折部分(参见US9127720B2的图2中示出的盖板31的支撑部分31a)。因此,摩擦盘可以夹持在主体部分与弯折部分之间。这种设计的扭矩限制器将盖板的数量缩减为一个,同时可以避免使用铆接,从而减少了成本。但是,这种弯折部分无法通过冲压制造。此外,为了方便安装用于夹持摩擦盘的部件,所述盖板也不能预先折弯,而是必须在组装这种扭矩限制器的过程中进行折弯。这增加了这种扭矩限制器的制造成本和组装难度。
因此,现有的扭矩波动吸收机构中的扭矩限制器存在着零件数量多、成本较高和组装困难的缺点。
发明内容
因此,本公开旨在解决现有的扭矩限制器中存在的上述问题,其目的在于提供一种扭矩限制器,其具有紧凑牢固的构造,能够以简单且成本节约的方式制造组装。
所述目的是通过根据本公开的一个实施例的扭矩限制器实现的,所述扭矩限制器包括:第一环,适于被驱动以绕旋转轴线旋转;第二环,其在轴向上与第一环相距一定距离;压环,其在轴向上位于第一环和第二环之间;摩擦盘,其可滑动地夹持在第二环和压环之间;弹簧垫圈,其轴向地布置在第一环与压环之间,压环受到来自弹簧垫圈的按压力,并使摩擦盘压靠第二环。第一环和第二环一体地形成,第一环具有多个第一齿,弹簧垫圈具有多个支撑齿,每个支撑齿由一个第一齿支撑。当自飞轮传递至至扭矩限制器的扭矩小于该扭矩限制器的最大扭矩时,摩擦盘可跟随第二环和压环一起转动。另一方面,当自飞轮传递至扭矩限制器的扭矩达到或大于该扭矩限制器的最大扭矩时,摩擦盘可在第二环与压环之间发生滑动,从而将扭矩限制器输出的扭矩限制到该最大扭矩。
根据本公开的扭矩限制器的第一环和第二环相当于现有技术的扭矩限制器中的盖板。通过这种设计,所述第一环和第二环一体形成为单个部件形式的扭矩输入部分,而无需通过铆接等方式固定,从而简化了扭矩限制器的构造,并压缩了成本。此外,在本公开中,弹簧垫圈通过支撑齿支撑在第一环的第一齿上,而不是弹簧垫圈的整个圆周边缘与第一环相抵接。这样,弹簧垫圈可以方便地组装在一体设计的第一环和第二环中,而无需像现有技术那样的先组装弹簧垫圈,再铆接两个盖板(或对盖板进行弯折)。这也使得根据本公开的扭矩限制器的组装变得更加简便,降低其制造成本。
根据本公开的扭矩限制器还可以单独或组合地具有以下特征中的一个或多个。
根据本公开的一个实施例,所述第一环的至少主体部分沿轴向方向的投影在所述第二环之外。也就是说,第一环的主体部分的内径大于第二环的外径。优选地,所述第一环的第一齿沿轴向方向的投影也在所述第二环之外。
根据该技术方案,扭矩限制器的摩擦盘以及用于夹持摩擦盘的弹簧垫圈、压环都可以沿着轴向方向方便地放置在所述第二环上,而不会被所述第一环阻碍,从而简化所述扭矩限制器的组装。
根据本公开的一个实施例,所述弹簧垫圈的支撑齿径向向外延伸,并且第一环的第一齿径向向内延伸。根据该技术方案,弹簧垫圈的主体部分与第一环的主体部分之间可以留出相对大的径向间隙,方便弹簧垫圈在第一环内的装配,而所述支撑齿仍能够支撑在所述第一齿上。
根据本公开的一个实施例,所述弹簧垫圈的支撑齿具有能够沿轴向方向从相邻的第一齿之间穿过的尺寸,使得弹簧垫圈在组装期间能够沿轴向方向越过第一环。也就是说,相邻的第一齿之间的间隙的尺寸大于支撑齿的尺寸。在弹簧垫圈沿轴向方向越过第一环之后,该弹簧垫圈能够沿圆周方向转动一角度,使得支撑齿支撑在第一齿上。根据这一技术方案,弹簧垫圈既能够简单地装配到所述第一环内,又能够方便地支撑在所述第一环上,从而简化了所述扭矩限制器的组装。
根据本公开的一个实施例,第一环和第二环通过多个连接条彼此连接,该连接条与第一环和第二环一体地形成。第一环、第二环和它们之间的多个连接条由此构成了扭矩限制器的输入构件。
根据本公开的一个实施例,所述连接条的至少一部分轴向地延伸。由此,连接条将所述第一环与第二环沿轴向方向间隔开,形成用于安装压环、摩擦盘和弹簧垫圈的空间。另外,连接条连接第一环的径向内缘和第二环的径向外缘。
根据本公开的一个实施例,每个连接条在周向方向上布置在两个第一齿之间,所述连接条在其与第一环相连的末端区域中的内径大于支撑齿的外径。根据该技术方案,连接条与第一齿间隔地形成,即连接条在圆周方向上位于相邻的第一齿之间的间隙中。在组装所述扭矩限制器时,弹簧垫圈的支撑齿从相邻的第一齿之间的间隙中穿过。通过使得连接条在其与第一环相连的末端区域中的内径大于支撑齿的外径,可以保证连接条不会阻碍弹簧垫圈越过第一环的动作。
根据本公开的一个实施例,所述压环具有多个轴向延伸的抗旋转齿,所述抗旋转齿能够***相邻的两个连接条之间。根据该技术方案,如果压环与第一环、第二环之间发生了圆周方向的相对滑动,抗旋转齿能够抵靠连接条,阻止压环的过度滑动。也就是说,抗旋转齿起到了在圆周方向限制压环与第一环、第二环之间的相对滑动的作用。优选地,所述抗旋转齿的宽度与相邻的两个连接条之间的间隔的宽度大致相等,从而尽可能消除压环与第一环、第二环之间的相对滑动。
根据本公开的一个实施例,多个第一齿中的至少一个设置有第一凹槽,并且多个支撑齿中的一个支撑齿压靠所述第一凹槽的底面。优选地,所述多个第一齿中的每一个设置有第一凹槽。根据该技术方案,如果弹簧垫圈与第一环、第二环之间发生了圆周方向的相对滑动,支撑齿能够抵靠第一凹槽的侧壁,阻止弹簧垫圈的过度滑动。因此,第一凹槽起到了在圆周方向限制弹簧垫圈与第一环、第二环之间的相对滑动的作用。优选地,所述第一凹槽的宽度与支撑齿的宽度大致相等,从而尽可能消除弹簧垫圈与第一环、第二环之间的相对滑动。
根据本公开的一个实施例,所述弹簧垫圈还包括径向向内延伸的多个内支撑齿,所述内支撑齿压靠所述压环并与压环上的抗旋转装置相配合。在该技术方案中,弹簧垫圈的主体部分没有压靠压环,而是通过内支撑齿压靠压环。内支撑齿的数量和长度可进行调节,以改变夹持所述摩擦盘的力度大小,进而调整扭矩限制器所能允许传递的最大扭矩。
根据本公开的一个实施例,所述压环的抗旋转装置包括至少一个第二凹槽,所述内支撑齿压靠所述第二凹槽的底面。优选地,所述压环具有多个第二凹槽,每个第二凹槽对应于所述弹簧垫圈的一个内支撑齿。根据该技术方案,如果弹簧垫圈与压环之间发生了圆周方向的相对滑动,内支撑齿能够抵靠第二凹槽的侧壁,阻止弹簧垫圈的过度滑动。因此,第二凹槽起到了在圆周方向限制弹簧垫圈与压环之间的相对滑动的作用。优选地,所述第二凹槽的宽度与内支撑齿的宽度大致相等,从而尽可能消除弹簧垫圈与压环之间的相对滑动。
根据本公开的一个实施例,所述弹簧垫圈在内支撑齿的与弹簧垫圈的主体相连的基部区域中还设置有避让槽,所述避让槽从内支撑齿的侧边缘向内凹入。当所述内支撑齿压靠第二凹槽的底面时,该避让槽使得内支撑齿的基部区域的侧边缘能够避免与第二凹槽的侧壁发生干涉。因此,内支撑齿对压环的第二凹槽的压靠可以更加稳固。
根据本公开的一个实施例,所述压环的抗旋转装置包括多个轴向突出的成对的限位突片,每对限位突片的两个限位突片之间限定了所述内支撑齿能够***的间隔部。在扭矩限制器的组装好的构造中,内支撑齿***间隔部中,从而限制了弹簧垫圈与压环之间沿圆周方向的相对滑动。优选地,所述间隔部的宽度与内支撑齿的宽度大致相等,从而尽可能消除弹簧垫圈与压环之间的相对滑动。
根据本公开的一个实施例,所述限位突片位于所述压环的径向内边缘处。可选地,所述限位突片也可以设置在所述压环的径向中间位置处。
根据本公开的一个实施例,在所述摩擦盘与压环之间和/或在摩擦盘与第二环之间设置有摩擦衬片。在所述扭矩限制器工作时,所述第一环、第二环、弹簧垫圈和压环一起转动,构成了扭矩限制器的输入侧。扭矩通过摩擦衬片从输入侧传递到所述摩擦盘。当飞轮的扭矩超出了扭矩限制器所能够传递的最大扭矩时,摩擦衬片与摩擦盘之间发生滑动,从而起到了消除扭矩波动的作用。
本公开还涉及一种传动***,其具有如上所述的扭矩限制器,和扭矩阻尼器。所述扭矩阻尼器具有输入部分、输出部分以及布置成在所述输入部分和所述输出部分之间沿周向压缩的弹簧。所述扭矩阻尼器的输入部分固定在扭矩限制器的第一环或摩擦盘上。扭矩阻尼器的弹簧能够进一步吸收并减轻通过摩擦盘传递的扭矩中的波动。可选地,固定在扭矩限制器的第一环或摩擦盘上的也可以是扭矩阻尼器的输出部分。
本公开还涉及一种用于形成扭矩限制器的输入构件或输出构件的方法。该输入构件或输出构件包括:具有多个第一齿的第一环、在轴向上与所述第一环相距一定距离的第二环,和将所述第一环和第二环彼此连接的多个连接条。该输入构件或输出构件能够轴向地在所述第一环和第二环之间接收以下部件:摩擦盘,其支撑在第二环上;压环,其支撑在所述摩擦盘上;弹簧垫圈,其具有用于与所述多个第一齿相配合的多个支撑齿,并且能够按压该压环以使所述摩擦盘压靠第二环。所述输入构件或输出构件优选地通过冲压形成。这样,所述输入构件或输出构件的形成过程中省去了折弯步骤。
本公开还涉及一种用于组装扭矩限制器的方法,该方法包括以下步骤:提供一体成形的输入构件或输出构件,该输入构件或输出构件包括具有多个第一齿的第一环、在轴向上与第一环相距一定距离的第二环和将所述第一环和第二环彼此连接的多个连接条;提供摩擦盘,该摩擦盘支撑在第二环上;提供压环,该压环支撑在摩擦盘上;提供具有多个支撑齿的弹簧垫圈,该弹簧垫圈按压所述压环,使得摩擦盘压靠第二环。在组装弹簧垫圈的步骤中,弹簧垫圈被首先沿轴向方向移动越过第一环以抵靠在所述压环上。弹簧垫圈的支撑齿沿轴向方向从相邻的第一齿之间穿过。然后,所述弹簧垫圈被沿圆周方向转动,使得每个支撑齿由一个第一齿支撑。
上述组装扭矩限制器的方法通过提供一体成形的输入构件省去了铆接扭矩限制器盖的繁琐步骤,同时能够方便地将摩擦盘、压环和弹簧垫圈安装到输入构件内,并夹持摩擦盘。
从以下结合附图进行本教导的最佳模式的详细描述中,本教导的上述特征和优点以及其他特征和优点将变得显而易见。
附图说明
图1A-1B示出了根据本公开第一实施例的传动***的示意图和分解视图。
图2A是根据本公开第一实施例的扭矩限制器的剖视图,图2B是图2A的一部分的放大视图。
图3详细地示出了图2所示实施例中的一体成形的输入构件的一部分。
图4示出了图2所示实施例的弹簧垫圈。
图5示出了图2所示实施例的压环。
图6示出了根据本公开第二实施例的处于组装构造中的扭矩限制器的俯视图。
图7示出了图6所示实施例的弹簧垫圈的一部分。
图8示出了图6所示实施例的压环。
图9示出了根据本公开第三实施例的处于组装构造中的扭矩限制器的一部分。
图10示出了图9所示实施例的压环和弹簧垫圈。
在各个图中,相同或相似的部件由相同的参考标记表示。
具体实施方式
为了使本公开的实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本公开实施例的附图对本公开的实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。
除非另作定义,本文使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内普通技术人员所理解的通常意义。本公开专利申请说明书以及权利要求书中使用的“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制,而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同物,而不排除其他元件或者物件。“轴向”、“径向”、“周向”等方向相对于扭矩限制器的旋转轴线RO定义,轴向即旋转轴线RO延伸的方向,径向是与旋转轴线RO垂直的方向,而周向是围绕旋转轴线RO的圆周方向。
图1A是根据本公开第一实施例的传动***的示意图。图1B是图1A所示的传动***的分解视图。
传动***用于在机动车辆的发动机与齿轮箱之间传递扭矩。该齿轮箱可分为两个部分:扭矩限制器100和扭矩阻尼器200。扭矩限制器100连接到机动车辆发动机的飞轮并被所述飞轮驱动,以传递绕旋转轴线RO的扭矩。扭矩阻尼器200整体上位于扭矩限制器100的内部,并将由扭矩限制器100传递的扭矩输出至机动车辆的齿轮箱。扭矩限制器100具有预定的最大扭矩,即使在发动机产生的扭矩超过该最大扭矩时,传递至扭矩阻尼器200的扭矩也不会超过该最大扭矩。
参考图1A和图1B,扭矩阻尼器200具有输入部分210、输出部分220以及布置成在所述输入部分210和所述输出部分220之间沿周向压缩的四个弹簧230。所述输入部分210固定在扭矩限制器100的摩擦盘4上,以接收自扭矩限制器100传递的扭矩。弹簧230是螺旋弹簧,其一端受输入部分210作用,而另一端作用在输出部分220上,以将扭矩从输入部分210传递到输出部分220。弹簧230能够通过压缩和伸长吸收并减轻扭矩中的波动。可以设想的是,也可以将扭矩限制器100的摩擦盘4固定到扭矩阻尼器200的输出部分220。
进一步参考图1A和图1B并结合图2A和图2B,扭矩限制器100包括一体成形的输入构件110。该输入构件110包括第一环1、第二环2和将二者彼此连接的多个连接条7。所述第一环1适于被驱动以绕旋转轴线RO旋转。在该实施例中,所述第一环1在其外周上包括均匀分布的多个通孔。所述通孔用于将该第一环1通过螺钉等固定至飞轮(未示出)。可选地,所述第一环1也可以固定至扭矩阻尼器200的输入部分210。第二环2与第一环1一体地形成,因而与第一环1受飞轮驱动而一起绕旋转轴线RO旋转。第二环2与第一环1在轴向上以预定的距离间隔开。此外,第一环1的主体部分10的内径大于第二环2的外径,使得第一环1的主体部分10沿轴向方向的投影在第二环2之外。压环3在轴向上位于第一环和第二环之间,摩擦盘4通过轴向地布置在第一环1与压环3之间的弹簧垫圈5可滑动地夹持在第二环2和压环3之间。弹簧垫圈5由第一环1支撑,并按压所述压环3,使得摩擦盘4压靠第二环2。具体地,第一环1具有多个第一齿11,弹簧垫圈5具有多个支撑齿51,每个支撑齿51由一个第一齿11支撑。优选地,在第一环1的第一齿11沿轴向方向的投影也在第二环2之外。在图示实施例中,支撑齿51的数量与第一齿11的数量是相同的,二者一一对应。可以设想的是,第一环1的第一齿11的数量可以大于支撑齿51的数量,每个支撑齿51仍可以由对应的第一齿11支撑。
参照图2B,并结合图3,第一齿11上设置有第一凹槽12。第一凹槽12沿轴向向下延伸深入所述第一齿11内。在俯视图中观察,第一凹槽12大致具有长的圆角矩形形状,其在径向方向上的一面是朝向内侧敞开的。因此,第一凹槽12具有三个侧壁,包括两个短侧壁和一个径向外侧的长侧壁。在扭矩限制器100的组装构造中,弹簧垫圈5的支撑齿51压靠第一凹槽12的底面,即第一凹槽12的底面为所述弹簧垫圈5提供轴向上的支撑。在另一方面,第一凹槽12限定了弹簧垫圈5的角度位置。在弹簧垫圈5与第一环1之间发生圆周方向的相对滑动时,支撑齿51将抵靠第一凹槽12的侧壁,阻止弹簧垫圈5的过度滑动。在图示的例子中,第一凹槽12的宽度与支撑齿51的宽度大致相等,以尽可能消除相对滑动。
第二环2与第一环1通过多个连接条7彼此连接。连接条7与第一环1和第二环2一体地形成,从而形成一体的输入构件。具体地,连接条7的一端连接到第一环1的径向内侧,并沿轴向延伸到第二环7的高度处。然后,连接条7向内折弯,并沿径向延伸连接到第二环2的径向外侧。第一环1的内径大于第二环2的外径。本领域技术人员可以设想的是,所述折弯部可以被省去,连接条7从第一环1的径向内侧沿轴向略偏内的方向直接延伸至第二环2的径向外侧。
在圆周方向上,第一环1的多个连接条7均匀地分布,第一齿11位于相邻的两个连接条7之间。在图示的例子中,第一齿11在圆周方向上基本占据了两个连接条7之间的全部空间。连接条7在其与第一环1相连的末端区域中的内径大于支撑齿51的外径,并且相邻的第一齿11之间的间隙的尺寸大于支撑齿51的尺寸。在组装所述弹簧垫圈5时,可以先将弹簧垫圈5的角度位置调整为使得支撑齿51在圆周方向上对应于连接条7,然后沿轴向方向移动弹簧垫圈5。由于上述尺寸设置,支撑齿51能够沿轴向方向从相邻的第一齿11之间穿过,而不会受到第一齿11和连接条7的阻碍。这样,弹簧垫圈5沿轴向方向越过第一环1,并抵靠所述压环3。然后,可以旋转所述弹簧垫圈5,以将弹簧垫圈5的角度位置调整为使得支撑齿51压靠到第一凹槽12的底面。
如图4所示,弹簧垫圈5具有贝勒维尔弹簧的形式,包括弹簧垫圈主体部分50和从弹簧垫圈主体部分50径向向外延伸的支撑齿51。如上所述,在扭矩限制器100的组装构造中,支撑齿51压靠到第一凹槽12的底面,而弹簧垫圈主体部分50抵靠压环3。弹簧垫圈5在轴向方向上被压缩,从而在压环3上施加弹性按压力。通过改变弹簧垫圈5的材质、支撑齿51的尺寸和数量,该按压力的大小可以被调节,并进而调节扭矩限制器100可传递的最大扭矩。
图5示出了压环3。该压环3包括压环主体部分30和从主体部分30的径向外缘向上轴向延伸的多个抗旋转齿31。参考图1A和图2B,在扭矩限制器100的组装构造中,抗旋转齿31***相邻的两个连接条7之间。换句话说,所述抗旋转齿31的角度位置大致与支撑齿51重合。如果压环3与输入构件110之间发生相对滑动,抗旋转齿31将抵靠连接条7的侧壁,阻止压环3的进一步滑动。具体地,如图2B所示,连接条7在截面图中大致具有L形形状,抗旋转齿31抵靠L形形状的径向延伸部分。因此,抗旋转齿31起到了对压环3在圆周方向上定位的功能。在图1A所示的实施例中,抗旋转齿31的宽度与相邻的两个连接条7之间的间隔的宽度大致相等,以尽可能消除相对滑动。本领域技术人员可以理解的是,抗旋转齿31的宽度也可以小于两个连接条7之间的间隔的宽度。
通过上述构造,扭矩限制器100的输入构件110(包括第一环1、第二环2和连接条7)、压环3和弹簧垫圈5可被飞轮驱动而一起转动,它们共同构成了扭矩限制器100的输入侧。扭矩限制器100到扭矩阻尼器200的扭矩输出则通过摩擦盘4实现。
参考图2A,摩擦盘4的径向内部部分固定连接到扭矩阻尼器200的输入部分210,而其径向外部部分可滑动地夹持在第二环2和压环3之间。在图2A-2B所示的实施例中,压环3的压环主体部分30的上表面和第二环2的下表面均固定有摩擦衬片8。因此,摩擦盘4在其两个轴向相对的表面处都与摩擦衬片8接触并相互作用。在未在附图中示出的其他实施例中,也可以仅将该摩擦衬片8固定到压环3和第二环2中的一个上。可设想的另一技术方案是,完全不设置摩擦衬片8,而是将压环3的或第二环2的与摩擦盘4接触的表面进行一定的处理,使其适于传递一定的扭矩。
在传动***工作时,机动车辆的发动机通过飞轮驱动输入构件110的第一环1,第二环2(以及固定到第二环2的摩擦衬片8)与该第一环1一体转动。压环3(以及固定到压环3的摩擦衬片8)和弹簧垫圈5也被输入构件110带动而转动。摩擦衬片8和摩擦盘4发生相互作用,从而驱动摩擦盘4以及扭矩阻尼器200的输入部分210绕旋转轴线RO旋转,实现了到扭矩阻尼器200的扭矩传递。
当飞轮传递到扭矩限制器100的扭矩小于该扭矩限制器100的最大扭矩时,摩擦盘4与摩擦衬片8一起转动。相反,如果飞轮传递到扭矩限制器100的扭矩达到或大于该扭矩限制器100的最大扭矩,则摩擦盘4与摩擦衬片8之间出现滑动,从而将传递到扭矩阻尼器200的扭矩限制到扭矩限制器100的最大扭矩。
如上所述的扭矩限制器100能够以简单的方式组装。首先,提供一体成形的输入构件110,其具有第一环1、在轴向上与第一环1相距一定距离的第二环2和将二者彼此连接的多个连接条7,该输入构件110例如通过冲压或铸造的方式制造;然后将摩擦盘4沿轴向放置到输入构件110,使该摩擦盘4支撑在第二环2上;提供压环3,调整压环3的角度位置,使其抗旋转齿31对应于连接条7之间的间隔,然后轴向移动压环3越过第一环1,使其支撑在摩擦盘4上;提供具有多个支撑齿51的弹簧垫圈5,调整弹簧垫圈5的角度位置,使得支撑齿51对应于第一环1的第一齿11之间的间隙,然后沿轴向方向移动弹簧垫圈5使其越过第一环1以抵靠在压环3上,按压所述弹簧垫圈5使其在轴向方向上被压缩,最后转动弹簧垫圈5,直到每个支撑齿51由一个第一齿11支撑。优选地,支撑齿51压靠第一齿11中的第一凹槽12的底面。此外,扭矩阻尼器200可以先安装到摩擦盘4上,然后再组装摩擦盘4。可选地,在组装完成扭矩限制器100之后在安装扭矩阻尼器200。
通过以上方法组装扭矩限制器100,可以省去铆接扭矩限制器100的盖的步骤,同时方便安装摩擦盘、压环和弹簧垫圈,从而节省组装扭矩限制器100所耗费的成本和时间,提高组装成功率。
图6-图8示出了根据本公开第二实施例的扭矩限制器100,其与前述的扭矩限制器100的不同之处主要在于弹簧垫圈5和压环3的构造。
图6示出了处于组装构造中的扭矩限制器的俯视图。图7示出了弹簧垫圈5的一部分。除了径向向外延伸的支撑齿51之外,图7所示的弹簧垫圈5还包括径向向内延伸的内支撑齿52。内支撑齿52与支撑齿51在周向一一对应。相比于图4所示的实施例,在图7所示的弹簧垫圈5的支撑齿51的长度更短。可选地,内支撑齿52也可以具有不同的数量和/或角度位置。在扭矩限制器100的组装构造中,内支撑齿52按压在压环3的下表面,而不是通过弹簧垫圈主体部分50直接按压。弹簧垫圈5施加在压环3上的按压力的大小也可以通过改变支撑齿51的尺寸和数量而调节。
图8示出了与图7的弹簧垫圈5相配合的压环3。与图5所示的实施例相比,该压环3的不同之处在于压环主体部分30的下表面具有多个第二凹槽32。第二凹槽32与弹簧垫圈5的内支撑齿52一一对应。在扭矩限制器100的组装构造中,内支撑齿52压靠所述第二凹槽32的底面。如果弹簧垫圈5与压环3之间发生了圆周方向的相对滑动,内支撑齿52能够抵靠第二凹槽32的侧壁,阻止二者之间的过度滑动。因此,根据该实施例的扭矩限制器100能够通过内支撑齿52和压环3限制弹簧垫圈5与压环3之间的相对滑动。优选地,所述第二凹槽32的宽度与内支撑齿52的宽度大致相等,从而尽可能消除弹簧垫圈5与压环3之间的相对滑动。
如图7所示,弹簧垫圈5在内支撑齿52的与弹簧垫圈主体部分50相连的基部区域中还设置有避让槽53,所述避让槽53从内支撑齿52的两个侧边缘向内凹入。当内支撑齿52压靠压环3的第二凹槽32的底面时,避让槽53使得内支撑齿52的基部区域的侧边缘能够避免与第二凹槽32的侧壁发生干涉。因此,内支撑齿52对压环3的第二凹槽32的压靠可以更加稳固。
此外,在图8的实施例中,压环3仍然设置有多个抗旋转齿31以防止压环3与输入构件110之间发生圆周方向的相对滑动。但是,弹簧垫圈5的支撑齿51可以与第一凹槽12配合防止弹簧垫圈5与第一环1之间的相对滑动,并且内支撑齿52可以与第二凹槽32配合防止弹簧垫圈5与压环3之间的相对滑动。因此,压环3与输入构件110之间的抗旋转功能可以通过弹簧垫圈5间接地实现。这样,不在压环3上设置所述抗旋转齿31也是可以设想的。
图6至图8所示的扭矩限制器100的组装步骤与根据第一实施例的扭矩限制器100的组装步骤相似,在此不再重复。
图9和图10示出了根据本公开第三实施例的扭矩限制器100。参考图9,第三实施例的弹簧垫圈5也包括径向向外延伸的支撑齿51和径向向内延伸的内支撑齿52。本公开第三实施例的扭矩限制器100与第二实施例的扭矩限制器100的不同之处主要在于压环3的构造。
与图8所示的具有第二凹槽的压环不同,图10所示的压环3具有多个轴向突出的成对的限位突片33。每对限位突片33的两个限位突片之间限定了所述内支撑齿52能够***的间隔部34。如图9所示,在扭矩限制器100的组装好的构造中,内支撑齿52***间隔部34中。这样,如果弹簧垫圈5与压环3之间发生了圆周方向的相对滑动,内支撑齿52能够抵靠限位突片33,阻止二者之间的过度滑动,从而限制了弹簧垫圈5与压环3之间沿圆周方向的相对滑动。优选地,所述间隔部34的宽度与内支撑齿52的宽度大致相等,从而尽可能消除弹簧垫圈5与压环3之间的相对滑动。
在图10所示的实施例中,限位突片33布置在压环3的径向内边缘处。可以设想的是,所述限位突片33也可以布置在压环3的其他位置处,例如布置在压环3的径向中间位置处。当限位突片33布置在压环3的径向中间位置处时,弹簧垫圈5的内支撑齿52的长度可以相应减少。反之亦然。
与图8的实施例不同的另一点是,图10所示的压环3上没有布置抗旋转齿31。如上所述,弹簧垫圈5的支撑齿51可以与第一环1的第一凹槽12配合,并且内支撑齿52可以与限位突片33配合。这样,在图10的实施例中,压环3与输入构件110之间的抗旋转功能通过弹簧垫圈5间接地实现。
图9和图10所示的扭矩限制器100的组装步骤与根据第一实施例的扭矩限制器100的组装步骤相似,在此不再重复。
应当理解的是,上面描述的和在附图中示出的结构仅是本公开的示例,其可通过表现出用于获得所需最终结果的相同或相似功能的其他结构代替。另外,应当理解的是,上面描述的和附图所示的实施例应被视为仅组成本公开的非限制性示例,并且它可在专利权利要求的范围内以多种方式进行修改。
Claims (16)
1.一种扭矩限制器,包括:
第一环(1),该第一环(1)适于被驱动以绕旋转轴线旋转;
第二环(2),其在轴向上与所述第一环(1)相距一定距离;
在轴向上位于所述第一环(1)和第二环(1)之间的压环(3);
摩擦盘(4),其可滑动地夹在所述第二环(2)和压环(3)之间;
轴向地布置在所述第一环(1)和压环(3)之间的弹簧垫圈(5),压环(3)受到来自弹簧垫圈(5)的按压力,并使摩擦盘(4)压靠第二环(2);
其中
所述第一环(1)和第二环(2)一体地形成,所述第一环(1)具有多个第一齿(11),所述弹簧垫圈(5)具有多个支撑齿(51),每个支撑齿(51)由一个第一齿(11)支撑。
2.根据权利要求1所述的扭矩限制器,其中,
所述弹簧垫圈(5)的支撑齿(51)径向向外延伸,并且所述第一环(1)的第一齿(11)径向向内延伸。
3.根据权利要求1或2所述的扭矩限制器,其中,
所述弹簧垫圈(5)的支撑齿(51)具有能够沿轴向方向从相邻的第一齿(11)之间穿过的尺寸,使得所述弹簧垫圈(5)在组装期间能够沿轴向方向越过所述第一环(1),并且所述弹簧垫圈(5)在组装期间能够沿周向方向转动一角度,使得所述支撑齿(51)支撑在第一齿(11)上。
4.根据权利要求1所述的扭矩限制器,其中,
所述第一环(1)和第二环(2)通过多个连接条(7)彼此连接,该连接条(7)与所述第一环(1)和第二环(2)一体地形成。
5.根据权利要求4所述的扭矩限制器,其中,
所述连接条(7)的至少一部分轴向地延伸。
6.根据权利要求4所述的扭矩限制器,其中,
每个连接条(7)在周向方向上布置在两个第一齿(11)之间,所述连接条(7)在其与第一环(1)相连的末端区域中的内径大于所述支撑齿(51)的外径。
7.根据权利要求4所述的扭矩限制器,其中,
所述压环(3)具有多个轴向延伸的抗旋转齿(31),所述抗旋转齿(31)能够***相邻的两个连接条(7)之间。
8.根据权利要求1所述的扭矩限制器,其中,
多个第一齿(11)中的至少一个设置有第一凹槽(12),并且多个支撑齿(51)中的一个支撑齿压靠所述第一凹槽(12)的底面。
9.根据权利要求2所述的扭矩限制器,其中,
所述弹簧垫圈(5)还具有径向向内延伸的多个内支撑齿(52),所述内支撑齿(52)压靠所述压环(3),并与压环(3)上的抗旋转装置相配合。
10.根据权利要求9所述的扭矩限制器,其中,
所述压环(3)的抗旋转装置包括多个第二凹槽(32),所述内支撑齿(52)压靠所述第二凹槽(32)的底面。
11.根据权利要求9所述的扭矩限制器,其中,
所述压环(3)的抗旋转装置包括多个轴向突出的成对的限位突片(33),每对限位突片(33)的两个限位突片之间限定了所述内支撑齿(52)能够***的间隔部(34)。
12.根据权利要求11所述的扭矩限制器,其中,
所述限位突片(33)位于所述压环(3)的径向内边缘处或者径向中间位置处。
13.根据权利要求1所述的扭矩限制器,其中,
在所述摩擦盘(4)与压环(3)之间和/或在摩擦盘(4)与第二环(2)之间设置有摩擦衬片。
14.一种传动***,其具有根据前述权利要求中的任一项所述的扭矩限制器,和扭矩阻尼器(200),所述扭矩阻尼器(200)具有输入部分(210),输出部分(220)以及布置成在所述输入部分(210)和所述输出部分(220)之间沿周向压缩的弹簧(230);所述扭矩阻尼器(200)的输入部分(210)固定在扭矩限制器的第一环(1)或摩擦盘(4)上。
15.一种用于形成扭矩限制器的输入构件或输出构件的方法,所述输入构件或输出构件包括:具有多个第一齿(11)的第一环(1)、在轴向上与所述第一环(1)相距一定距离的第二环(2),和将所述第一环(1)和第二环(2)彼此连接的多个连接条(7),所述输入构件或输出构件能够轴向地在所述第一环(1)和第二环(2)之间接收以下部件:
摩擦盘(4),其支撑在所述第二环(2)上,
压环(3),其支撑在所述摩擦盘(4)上,
弹簧垫圈(5),其具有用于与所述多个第一齿(11)相配合的多个支撑齿(51),并且能够按压所述压环(3)以使所述摩擦盘(4)压靠第二环(2);
其中,所述输入构件或输出构件通过冲压形成。
16.一种用于组装扭矩限制器的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
提供一体成形的输入构件或输出构件,该输入构件或输出构件包括:具有多个第一齿(11)的第一环(1)、在轴向上与第一环(1)相距一定距离的第二环(2)和将所述第一环(1)和第二环(2)彼此连接的多个连接条(7);
提供摩擦盘(4),该摩擦盘(4)支撑在所述第二环(2)上,
提供压环(3),该压环(3)支撑在摩擦盘(4)上;
提供具有多个支撑齿(51)的弹簧垫圈(5),该弹簧垫圈(5)按压所述压环(3),使得所述摩擦盘(4)压靠第二环(2),
其中,在提供弹簧垫圈(5)的步骤中,首先沿轴向方向移动所述弹簧垫圈(5)越过第一环(1)以抵靠所述压环(3),所述支撑齿(51)沿轴向方向从相邻的第一齿(11)之间穿过,然后沿圆周方向转动所述弹簧垫圈(5),使得每个支撑齿(51)由一个第一齿(11)支撑。
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