离合器和离合器从动盘的制作方法

文档序号:12588737阅读:373来源:国知局
离合器和离合器从动盘的制作方法与工艺

本发明涉及离合器技术领域,特别涉及一种离合器和离合器从动盘。



背景技术:

参照图1和图2,现有一种离合器从动盘包括:抗扭地固定连接的从动盘本体10和减振盘11;

位于从动盘本体10和减振盘11之间的从动盘毂12,包括毂芯13、同轴地设于毂芯13外的盘毂法兰14;

预减振弹簧15(图1中未示出),连接毂芯13和盘毂法兰14,在毂芯13相对盘毂法兰14转动时受挤压而发生弹性变形;

主减振弹簧16,连接盘毂法兰14、从动盘本体10和减振盘11,用于在从动盘本体10和减振盘11相对盘毂法兰14转动时受挤压而发生弹性变形。其中,主减振弹簧16的刚度大于预减振弹簧15的刚度。

在离合器结合时,发动机输出扭矩,扭矩依次传递给从动盘本体10、盘毂法兰14和毂芯13。一方面,在离合器结合时,预减振弹簧15和主减振弹簧16在弹性变形过程中消耗汽车产生的振动。另一方面,预减振弹簧15和主减振弹簧16发生弹性变形,可以对发动机向毂芯13传递的扭矩形成抗扭减振,保证毂芯13的输出扭矩缓慢增加,避免盘毂法兰14与毂芯14发生猛烈撞击而产生噪声污染。

但是,在实际应用过程中,在离合器结合时,离合器从动盘中会有碰撞噪音传出,导致噪声污染。



技术实现要素:

本发明解决的问题是,利用现有离合器从动盘,离合器在结合时会产生噪声污染。

为解决上述问题,本发明提供一种离合器从动盘,其包括:从动盘本体;与所述从动盘本体同轴设置的从动盘毂,包括毂芯、同轴地设于所述毂芯外的盘毂法兰;连接所述毂芯和盘毂法兰的预减振器,所述预减振器用于在所述盘毂法兰相对毂芯转动时发生弹性变形;连接所述盘毂法兰和从动盘本体的若干主减振件;所述从动盘本体和所述盘毂法兰设有若干对轴向对应的孔,每个所述主减振件限定在轴向对应的一对孔内,用于在所述从动盘本体相对所述盘毂法兰转动时发生弹性变形,而具有自身的弹性变形方向;所有所述主减振件至少分成以下两类:第一主减振件,沿自身的弹性变形方向与轴向对应的一对孔均卡设设置;第二主减振件,沿自身的弹性变形方向与轴向对应的一对孔中的其中一个孔卡设设置,并与另一个孔的两侧侧壁均间隙设置。

可选地,所述第一主减振件所在孔的长度,小于所述另一个孔的长度且等于所述其中一个孔的长度;或者,所述第一主减振件所在孔的长度,大于所述其中一个孔的长度且等于所述另一个孔的长度;所述长度指:所述孔在孔内的主减振件沿自身弹性方向上的尺寸。

可选地,所述第一主减振件的刚度小于所述第二主减振件的刚度。

可选地,沿所述离合器从动盘的周向,所述第一主减振件与所述第二主减振件等间隔交替排布。

可选地,在所述从动盘本体与所述盘毂法兰轴向相对的另一侧设有膜片弹簧,所述盘毂法兰受所述膜片弹簧的弹力接触所述从动盘本体;

在所述盘毂法兰与所述从动盘本体接触的两个端面中,其中一个端面凸设有凸块,另一个端面设有用于容纳所述凸块的容纳孔;

所述凸块与所述容纳孔按照以下方式设定:在所述从动盘本体和所述盘毂法兰开始相对转动时,所述凸块开始从所述容纳孔内向孔外滑。

可选地,所述盘毂法兰包括安装所述主减振件的法兰本体和安装所述预减振器的安装架;所述盘毂法兰通过所述安装架接触所述从动盘本体。

可选地,所述凸块在所述盘毂法兰和所述从动盘本体相对转动至同步转动时,从所述容纳孔内滑出。

可选地,所述凸块具有:第一斜坡面;沿所述离合器从动盘的周向,所述第一斜坡面从所述凸块的顶部到底部延伸至所述其中一个端面。

可选地,所述容纳孔沿所述周向的侧壁为第二斜坡面;沿所述周向,所述第二斜坡面从所述容纳孔孔内到孔外延伸至所述另一个端面,用于和所述第二斜坡面相对设置。

可选地,所述凸块还具有顶部平面;所述顶部平面连接所述第一斜坡面,用于在所述凸块滑出所述容纳孔后与所述另一个端面贴合。

可选地,所述容纳孔为通孔或盲孔。

本发明还提供一种离合器,其包括:上述任一所述的离合器从动盘。

与现有技术相比,本发明的技术方案具有以下优点:

相比于预减振器的刚度远小于所有主减振件的刚度,第一主减振件与预减振器的刚度差减小。因此,在预减振器发生最大弹性变形位移之前,由于由于第一主减振件与轴向对应的一对孔卡设设置,第一主减振件可以发生弹性变形,从动盘本体和盘毂法兰相对转动。在预减振器达到最大弹性位移时,第一主减振件继续提供较大的刚度。之后,当从动盘本体和盘毂法兰相对转动,至第二主减振件与另一孔的侧壁之间间隙消除时,由于第一主减振件与第二主减振件的刚度差较小,第二主减振件可以发生即时弹性变形。

在第一主减振件开始弹性变形和第二主减振件开始弹性变形时,从动盘本体输出的扭矩均不需要克服相应主减振件的较大刚度,第一主减振件和第二主减振件即时发生弹性变形。这可以确保毂芯输出的扭矩平缓增加,避免盘毂法兰对毂芯形成较大冲击力,减小了盘毂法兰与毂芯之间的碰撞声音,显著降低噪声污染。

附图说明

图1是现有技术的离合器从动盘的分解图;

图2是现有技术的离合器从动盘的立体图;

图3是在离合器结合时,现有技术的离合器从动盘中的毂芯输出扭矩T随转动角度α变化的曲线;

图4是本发明具体实施例的离合器从动盘的立体图;

图5是在离合器结合时,图4所示离合器从动盘中的盘毂法兰与从动盘本体在各个阶段的位置关系示意图;

图6是在离合器结合时,图4所示离合器从动盘中的毂芯输出扭矩T随转动角度α变化的曲线;

图7是本发明具体实施例的离合器从动盘中,减振盘、膜片弹簧、盘毂法兰和从动盘本体的相对位置关系示意图;

图8是图4所示离合器从动盘中,盘毂法兰的安装架的立体图;

图9是图4所示离合器从动盘中的从动盘本体的立体图;

图10是在离合器结合时,图8所示安装架与图9所示从动盘本体在各个阶段的相对位置关系示意图;

图11是在离合器结合时,图4所示离合器从动盘中的盘毂法兰与从动盘本体之间的摩擦减振矩随毂芯转动角度变化的曲线。

具体实施方式

发明人对现有技术存在的问题进行分析,发现:

参照图3并结合图1和图2,图3为毂芯13输出扭矩T随毂芯13的转动角度α变化的曲线。首先,在发动机怠速行驶时,输出较小扭矩。由于主减振弹簧16的刚度C2远大于预减振弹簧15的刚度C1,预减振弹簧15先被挤压而发生弹性变形,盘毂法兰14相对毂芯13转动,盘毂法兰14到毂芯13输出的扭矩缓慢增加。当毂芯13转动角度α1时,预减振弹簧15达到最大变形位移,盘毂法兰14和毂芯13可以同步转动,毂芯13在α1时输出扭矩T1。

接着,发动机正常工作,传递给从动盘本体10的扭矩迅速增大。从动盘本体10与盘毂法兰14之间具有较大扭矩差,使主减振弹簧16受挤压而发生弹性变形,盘毂法兰14和从动盘本体10相对转动。

但是,在预减振弹簧15达到最大弹性变形位移之后,且盘毂法兰14相对从动盘本体10转动之前,从动盘本体10输出的扭矩要先克服主减振弹簧16的较大刚度,才可以挤压主减振弹簧16弹性变形。因此,在毂芯13转动至角度α1至主减振弹簧16开始弹性变形之前,盘毂法兰14获得一个瞬时较大扭矩,对毂芯13的输出扭矩从T1瞬时增大至T2,盘毂法兰14沿周向对毂芯13形成一较大冲击力,造成盘毂法兰14与毂芯13激烈碰撞而产生噪声。

对此,本发明提出了一种新的离合器从动盘以解决碰撞产生噪声的问题。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

离合器包括离合器从动盘和离合器压盘,发动机输出的扭矩经离合器压盘传递给离合器从动盘,离合器从动盘传递扭矩至变速箱输入轴,驱动车轮转动。

参照图4,离合器从动盘包括:从动盘本体2;与从动盘本体2同轴设置的从动盘毂3,包括毂芯4、同轴地设于毂芯4外的盘毂法兰5;连接毂芯4和盘毂法兰5的预减振器6,预减振器6用于在盘毂法兰5相对毂芯4转动时发生弹性变形;连接盘毂法兰5和从动盘本体2的若干主减振件7。从动盘本体2和盘毂法兰5设有若干对轴向对应的孔,例如从动盘本体2设有第一孔20,盘毂法兰5设有第二孔50,第一孔20与第二孔50轴向对应。每个主减振件7限定在轴向对应的一对孔内,用于在从动盘本体2相对盘毂法兰5转动时发生弹性变形,而具有自身的弹性变形方向。

所有主减振件7至少可以分为以下两类:

第一主减振件71,沿自身的弹性变形方向与轴向对应的一对孔70均卡设设置;第二主减振件72,沿自身的弹性变形方向与轴向对应的一对孔中的其中一个孔卡设设置,并和另一个孔的两侧侧壁均间隙设置。例如,第二主减振件72沿自身弹性变形方向与第一孔20卡设设置,并和第二孔50的两侧侧壁51、52均间隙设置,第二主减振件72和侧壁51形成有第一间隙L1且和侧壁52形成有第二间隙L2。

在离合器结合时,预减振器6和所有主减振件7对发动机到毂芯4传递的扭矩形成抗扭减振,该抗扭减振可以用刚度来表示,确保毂芯4输出的扭矩缓慢增加。

结合图5和图6,图5为盘毂法兰5与从动盘本体2的相对位置示意图,图6为毂芯4的输出扭矩T随毂芯4转动角度α的变化曲线。首先,在第一段I,毂芯4转动一个角度α1,预减振器6受挤压而先发生弹性变形,盘毂法兰5相对毂芯4转动,预减振器6提供第一刚度C1。此时,第一主减振件71和第二主减振件72均未发生弹性变形,盘毂法兰5与从动盘本体2同步转动。

接着,相比于预减振器6的第一刚度C1远小于所有主减振件7的刚度,第一主减振件71与预减振器6的刚度差减小,因此在第一段I的末端A,预减振器6还未达到最大弹性变形时,第一主减振件71开始发生弹性变形并提供第二刚度C2,从动盘本体2开始相对盘毂法兰5转动。

紧接着,在第二段II,第一主减振件71和预减振器6共同弹性变形,提供第三刚度C3。第三刚度C3是第一刚度C1和第二刚度C2串联后的结果,C3=C1*C2/(C1+C2)。当从动盘本体2相对盘毂法兰5顺时针转动时,第二主减振件72与第二孔50的侧壁52之间的第二间隙L2逐渐减小,与侧壁51之间的第一间隙L1逐渐增大。

之后,在毂芯4转动一角度α2时,预减振器6达到最大弹性变形位移,第一主减振件71单独弹性变形,因此在第三段III,第一主减振件71提供第二刚度C2。

在第三段III到第四段IV的拐点B,从动盘本体2相对盘毂法兰5转动至第二主减振件72与侧壁52之间的第二间隙L2归零。由于第一主减振件71和第二主减振件72的刚度差非常小,甚至可以相等,因此第二主减振件72即时发生弹性变形。

在第四段IV,第一主减振件71和第二主减振件72继续共同弹性变形,提供第四刚度C4,其中,图5所示从动盘本体2上的第一孔20的一部分被盘毂法兰5所遮挡,故用虚线所示。

对比现有技术之图3所示,在图6中,本技术方案可以形成第二段II,在预减振器6发生最大弹性变形位移之前,第一主减振件71已经开始发生弹性变形。在预减振器6达到最大弹性位移时,第一主减振件71继续提供较大的第二刚度C2。之后,由于第一主减振件71与第二主减振件72的刚度差较小,第二主减振件72可以即时发生弹性变形。在第一主减振件71开始弹性变形和第二主减振件72开始弹性变形时,从动盘本体2输出的扭矩均不需要克服相应主减振件的较大刚度,第一主减振件71和第二主减振件72即时发生弹性变形。这可以确保盘毂法兰5输出到毂芯4的扭矩平缓增加,避免盘毂法兰5对毂芯4形成较大冲击力,减小了盘毂法兰5与毂芯4之间的碰撞声音,显著降低噪声污染。

参照图6并结合图4,第一段I包括两个子段,分别为第一子段I'和第二子段I”。预减振器6包括两级预减振弹簧,分别为第一级预减振弹簧61和第二级预减振弹簧62。对应第一子段I',第一级预减振弹簧61具有第一子刚度C1';对应第二子段I”,第二级预减振弹簧62具有第二子刚度C1”,可以使C1'<C1”。在离合器结合时,第一级预减振弹簧61先发生弹性变形至最大弹性变形位移,对应第一子段I';之后,第二级预减振弹簧62发生弹性变形,对应第二子段I”,第一主减振件71在第二级预减振弹簧62发生弹性变形期间发生弹性变形。设置两级预减振弹簧,在离合器结合时,刚度较小的第一级预减振弹簧61可以及时发生弹性变形,防止扭矩形成较大冲击力。

参照图4并结合图7,离合器从动盘还包括减振盘9,减振盘9与从动盘本体2可以抗扭地固定连接,盘毂法兰5设于减振盘9与从动盘本体2之间。主减振件7(图7未示出)在安装在从动盘本体2时,还可以同时安装在减振盘9。

参照图4,在盘毂法兰5和从动盘本体2中,所有第一主减振件71所在孔70的长度相同,可以小于第二孔50的长度且等于第一孔20的长度。其中,长度指:相应的孔在孔内主减振件的自身弹性方向上的尺寸。第一孔20和孔70的长度相同,第一主减振件71和第二主减振件72可以相同。第二孔50的长度大于孔70的长度,也大于第一孔20的长度,进而可以和第二主减振件72形成第一间隙L1和第二间隙L2。

第一主减振件71与孔70卡设设置,第一主减振件71在安装时可以具有一定预紧力。此时,第一主减振件71在安装时沿自身弹性方向可以稍微变形,对孔70两侧侧壁形成预紧力,这可以保持第一主减振件71安装稳定性。相应地,第二主减振件72与第一孔20卡设设置,第一主减振件71在安装时可以沿自身弹性方向稍微变形,对第一孔20两侧侧壁形成预紧力,保证安装稳定性。作为一种改进,第一主减振件和第二主减振件和对应孔卡设设置,可以在安装时恰好不变形,而与对应孔的两侧侧壁接触。

作为一种变形例,第一主减振件所在孔的长度,大于第一孔的长度且等于第二孔的长度。第一孔的长度小,包括第二孔在内的其他孔的长度大,使得第一主减振件在预装时的长度大于第二主减振件的长度,第二主减振件可以与第二孔两侧侧壁存在间隙。

除了本案中,第二主减振件72与第一孔20卡设设置,与第二孔50两侧侧壁存在间隙。作为一种改进方案,第二主减振件可以与第二孔卡设设置,与第一孔两侧侧壁存在间隙,具体实现方式可以参考上文介绍。

第一主减振件71的刚度可以小于第二主减振件72的刚度,这种设计有利于第一主减振件71在预减振器6发生弹性变形期间及时发生弹性变形。同时,第二主减振件72提供较大刚度,可以补偿第一主减振件71的刚度损失,提升所有主减振件7的刚度,以在离合器结合过程中合适的抗扭减振,促使离合器结合过程的柔顺性。

沿离合器从动盘的周向,第一主减振件71与第二主减振件72等间隔交替排布。第一主减振件71和第二主减振件72数量相同,且所有第一主减振件71沿周向均匀排布,所有第二主减振件72沿周向均匀排布,周向相邻的第一主减振件71和第二主减振件72相隔一致角度。第一主减振件71发生弹性变形时,各个第一主减振件71所承受的扭矩一致而一致的弹性变形;第二主减振件72发生弹性变形时,各个第二主减振件72所承受的扭矩一致而发生一致的弹性变形。这可以防止个别主减振件7承受较大扭矩受损,提升离合器从动盘整体使用寿命。而且,这种规律性的设置,有利于提高产品生产及安装效率。

如图4所示,主减振件7的数量为4个,第一主减振件71和第二主减振件72分别具有两个。此仅为示例,涉及到具体应用场合,可以根据盘毂法兰及从动盘本体的尺寸选择主减振件的数量及长度。

主减振件7均为螺旋弹簧,利用弹簧钢制成。螺旋弹簧沿轴向受压可以发生弹性变形,提供抗扭减振。作为一种改进,主减振件可以选择其他可行的材料制成。

参照图7,在从动盘本体2与盘毂法兰5轴向相对的另一侧设有膜片弹簧8,膜片弹簧8位于减振盘9与盘毂法兰5之间。膜片弹簧8的轴向一端抵靠在减振盘9上,轴向另一端抵靠在从动盘本体2上。膜片弹簧8对盘毂法兰5施加轴向弹力,盘毂法兰5受膜片弹簧8的弹力接触从动盘本体2。在盘毂法兰5和从动盘本体2相对转动时,膜片弹簧8提供轴向弹力,以增大盘毂法兰5与从动盘本体2之间的摩擦,消耗汽车产生的振动,在该工作过程中离合器从动盘2所产生的摩擦减振矩理论上为常数。

结合参照图4,盘毂法兰5包括:安装主减振件7的法兰本体53和安装预减振器6的安装架54。盘毂法兰5通过安装架54与从动盘本体2接触。在图7中,安装架54与从动盘本体2之间具有间隙,只是用来说明两者的位置关系,在具体应用场合,两者之间应为无间隙设置。

作为一种改进,如果应用场合允许,盘毂法兰可以通过法兰本体与从动盘本体接触。

参照图8和图9,在安装架54与从动盘本体2接触的两个端面中,安装架54的第一端面540凸设有凸块541,从动盘本体2的第二端面21设有用于容纳凸块541的容纳孔210。凸块541与容纳孔210按照以下方式设定:在从动盘本体2和盘毂法兰5开始相对转动时,凸块541开始从容纳孔210内向孔外滑。

参照图10和图11,在离合器结合时,如图10(a)所示,凸块541位于容纳孔210内,从动盘本体2和盘毂法兰5同步转动,膜片弹簧8(参照图7)具有恒定的变形位移。此时,从动盘本体2和安装架54之间具有第一恒定摩擦减振矩T3。

如图10(b)所示,从动盘本体2和盘毂法兰5相对转动,凸块541逐步从容纳孔210内滑出,盘毂法兰5远离从动盘本体2轴向运动。膜片弹簧8(参照图7)遭到盘毂法兰5进一步压缩而变形,施加给盘毂法兰5的轴向弹力增大,安装架54和从动盘本体2之间的摩擦减振矩逐渐增大。

如图10(c)所示,凸块541从容纳孔210内滑出,凸块541与第二端面21轴向接触,此时盘毂法兰5继续远离从动盘本体2轴向运动,膜片弹簧8(参照图7)达到最大变形位移,施加给盘毂法兰5的轴向弹力恒定,从动盘本体2和安装架54之间具有第二恒定摩擦减振矩T4。

对比图6和图11并结合参照图4,在毂芯4转动角度α1时,第一主减振件71可以发生弹性变形。如图10(a)所示,凸块541位于容纳孔210内,盘毂法兰5与从动盘本体2之间的距离较小,膜片弹簧8的变形位移较小,第一恒定摩擦减振矩T1较小。较小的第一恒定摩擦减振矩T1对第一主减振件71发生弹性变形的阻力较小,这可以实现:在预减振器6发生最大弹性变形位移之前,第一主减振件71能够及时发生有效的弹性变形,得到图6所示第二段II,降低毂芯4与盘毂法兰5之间的撞击。

在毂芯4转动角度α2时,第二主减振件72开始发生弹性变形,之后第一主减振件71和第二主减振件72共同弹变形。同时,如图10(c)所示,凸块541从容纳孔210内滑出,之后,在盘毂法兰5和从动盘本体2相对转动,凸块541在第二端面21上滑动,直至盘毂法兰5和从动盘本体2同步转动。在此期间,第三恒定摩擦减振矩T4较大,可以有效衰减汽车产生的振动,提升汽车的NVH(N指Noise,V指Vibration,H指Harshness)性能。

作为一种改进方案,凸块与容纳孔可以按照以下方式设定:

凸块可以在盘毂法兰和从动盘本体相对转动至同步转动时,从容纳孔内滑出并与第二端面接触。这样,在盘毂法兰和从动盘本体相对转动时,安装架和从动盘本体之间的摩擦减振矩不会对第一主减振件和第二主减振件的弹性变形形成阻挡,第一主减振件和第二主减振件可以同时发生有效弹性变形。

参照图8和图10,凸块541具有:第一斜坡面542;沿周向,第一斜坡面542从凸块541的顶部到底部延伸至第一端面540。第一斜坡面542可以减小凸块541从容纳孔210内滑出过程中所受容纳孔210侧壁施加的阻力,方便凸块541从容纳孔210内滑出。第一斜坡面542沿周向延伸,使得第一第斜坡面542大致呈弧形,可以与盘毂法兰5和从动盘本体2的相对转动方向保持一致,以减少运动阻力。

其中,第一斜坡面542为两个,两个第一斜坡面542分设于凸块541的两侧,分别沿周向向两相反侧延伸至第一端面540。

参照图8-图10,容纳孔210沿周向的侧壁为第二斜坡面211;沿周向,第二斜坡面211从容纳孔210孔内到孔外延伸至第二端面21。其中,对应容纳孔210沿周向两侧侧壁,第二斜坡面211为两个。如图10(a)在凸块541容纳在容纳孔210内时,两个第一斜坡面542和两个第二斜坡面211一一相对设置,或者可以一一贴合。如图10(b)-10(c)所示,当凸块541逐渐从容纳孔210内滑出时,第一斜坡面542贴着对应的第二斜坡面211滑动,这种面面贴合以相对滑动可以有效减小凸块541在行进过程中遇到的阻力,更方便凸块541从容纳孔210内滑出。而且,这可以降低第一斜坡面542遭到切削损耗。

参照图8并结合图10(c),凸块541还具有:顶部平面543,沿所述周向连接两个第一斜坡面542,用于在凸块541滑出容纳孔210后与第二端面21贴合。一方面,凸块541从容纳孔210内滑出,凸块541的顶部平面543与第二端面21滑动摩擦,避免凸块541顶部形成凸尖而使第二端面21遭到切削损伤。凸块541与第二端面21面面贴合,减小凸块541对第二端面21施加集中应力,避免第二端面21局部受损。另一方面,可以减少凸块541与第二端面21的摩擦噪音。

容纳孔210可以是通孔。或者,容纳孔可以设计为盲孔。

参照图8,在盘毂法兰5设有凸块541;参照图9,在从动盘本体2设有容纳孔210。此仅为示例,作为一种改进,在从动盘本体的第二端面可以设有凸块,在安装架的第一端面可以设有容纳孔。

虽然本发明披露如上,但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

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