具有负载装置的扭矩限制器的制作方法

本发明涉及扭矩限制器，该扭矩限制器限制在发动机中、特别是在具有混合推进的车辆中产生的扭矩，以便保护系统。

背景技术：

在机动车辆中，过大的扭矩传输到变速箱导致对包括齿轮的各种传输元件的损坏。使用扭矩限制机构以便消除上述问题。

在一些已知的解决方案中，整个系统被停止以便防止高扭矩对机械装置造成损坏。现有技术中的另一种方法是，当扭矩达到预先确定的水平时，通过摩擦元件、例如通过摩擦板来实现滑动以便防止传输的转矩超过规定的值。以这种方式操作的扭矩限制器已知为滑动扭矩限制器。

图1示出了滑动型扭矩限制器的布置的一个示例。该结构基本上由两个盖件(70、80)，在两个盖件(70、80)之间构造的体积，具有附接到所述体积内的两个面中的每一个的摩擦元件(41)的驱动板(40)以及与摩擦元件(41)接触的压力板(50)构成。与所述板(50)的另一面接触的被选择为贝尔维尔(belleville)型膜片弹簧的负载装置(60)通过第一支点(61)在板上施加压力而生成在摩擦元件(41)与压力板(50)之间的压力。因此，控制将发生滑动的值。在土耳其专利商标局文件中以申请号tr20170/11531提出了作为所述结构的示例的限制器。

通过第一支点(61)提供的力生成在压力板(50)的表面与摩擦元件(41)之间的压力。参考第一个支点(61)的定位的表面压力图形可以在图1.a中看到。在第一支点(61)接触的点处压力处于最大值，并且该值随着距第一支点(41)的距离越远而逐渐下降。

压力板(50)上的压力不均匀的事实导致在压力板(50)与摩擦元件(41)之间发展成空隙。水、沙子和类似外部物质进入到所述空隙中会在有关的区域中引起机械和化学腐蚀。

扭矩波动吸收装置在公开号为ep1528283(b1)的欧洲专利局(epo)文件中被描述。所提到的结构展示了上述限制器的基本元件，但是为了改进板上的压力分布，该结构将摩擦构件接触板的宽度限定为l，并且将贝尔维尔型膜片弹簧的支点与宽度l的终点之间的距离定义为a。据称宽度a将需要在l的30％和70％之间变化，以便确保适当的压力分布。

因此，所有上述问题使得必须将创新引入到有关领域中。

发明目的

本发明旨在消除以上提到的问题，并将创新引入到有关的领域中。

本发明的目的是提供扭矩限制器结构，该扭矩限制器结构限制扭矩产生以便特别是在具有混合驱动发动机的车辆中保护机动车辆系统。

本发明的另一目的是确保在压力板的表面上以均匀的方式生成压力板与摩擦元件之间的压力。

本发明的另一目的是通过防止外部物质所述板与摩擦元件之间进入来防止所讨论的部分中腐蚀和粘合的发展。

本发明的另一目的是确保压力板与摩擦元件之间的摩擦力更加平衡。

技术实现要素：

为了实现由上面的讨论和下面的详细说明引起的所有目的，本发明是扭矩限制器，该扭矩限制器能够在用于机动车辆的旋转轴线(x)上转动以便限制从发动机传输到变速箱的扭矩，并且扭矩限制器包括：第一盖件；第二盖件，附接到第一盖件；驱动板，轴向地定位于第一盖件与第二盖件之间，第一盖件或驱动板中的一个用于附接到发动机，第一盖件或驱动板中的另一个用于附接到变速箱输入；负载装置，轴向地定位在第一盖件与驱动板之间；压力板，轴向地定位在负载装置与驱动板之间；至少一个摩擦元件，轴向地定位在压力板与驱动板之间。负载装置包括与压力板接触的第一支点和第二支点以及在第一支点与第二支点之间的施加力到第一盖件的至少一个支撑区段，并且第一支点和第二支点径向地彼此间隔开。

扭矩限制器可以包括以下特征中的至少一个。

在优选的实施例中，至少一个支撑区段(63)径向地布置在第一支点(61)与第二支点(62)之间。

在优选的实施例中，至少一个支撑区段(63)围绕旋转轴线(x)径向地布置在第一支点(61)和第二支点(62)之间。

在本发明的优选实施例中，第一支点和第二支点配置上是圆周的。

在本发明的优选实施例中，第一支点和/或第二支点具有围绕旋转轴线的圆形形状。

在本发明的另一优选实施例中，第一支点以不连续的配置被圆周地提供。

在本发明的另一优选实施例中，第二支点以不连续的配置被圆周地提供。

在本发明的另一优选实施例中，在负载装置的支撑区段与第一支点之间的区段以贝尔维尔弹簧的形式被提供。

在本发明的另一优选实施例中，在负载装置的支撑区段与第二支点之间的区段以贝尔维尔弹簧的形式被提供。

在本发明的另一优选实施例中，负载装置包括两个贝尔维尔弹簧。

在本发明的另一优选实施例中，第一贝尔维尔弹簧与第二贝尔维尔弹簧之间存在轴向重叠。

在优选的实施例中，第一支点和第一支撑区段布置在第一贝尔维尔弹簧上，并且第二支点和第二支撑区段布置在第二贝尔维尔弹簧上。

在优选的实施例中，第一弹簧的第一支撑区段与第二弹簧的第二支撑区段之间的径向支撑距离小于第一支点与第二支点之间的径向距离。

在本发明的另一优选实施例中，第一弹簧和第二弹簧的支撑区段以不连续的形式被圆周地提供，并且支撑区段装配在一起。

在优选的实施例中，第一弹簧的支撑区段具有绕旋转轴线圆周地布置的第一组齿，并且第二弹簧具有绕旋转轴线圆周地布置的第二组齿，第一组齿中的每个齿圆周地布置在第二组齿中的两个齿之间。

在本发明的另一优选实施例中，圆周形式的支撑区段径向地延伸。

在本发明的另一优选实施例中，圆周形式的支撑区段径向地延伸。

在本发明的另一优选实施例中，负载装置、支撑区段、第一支点和第二支点是单体结构，并且与第一盖件接触的支撑区段的区段以平坦的形式被提供。

在本发明的另一优选实施例中，摩擦元件被圆周地提供。

在另一优选实施例中，第一支点被提供在负载装置的内圆周处，第一距离被限定在摩擦元件的内圆周与第一支点之间，并且摩擦表面宽度被限定在摩擦元件的内圆周与摩擦元件的外圆周之间，并且第一距离与摩擦表面宽度的比率等于或小于0.2。

在本发明的另一优选实施例中，第二支点被提供在负载装置的外圆周上，第二距离被限定在摩擦元件的外圆周与第二支点之间，摩擦表面宽度被限定在摩擦元件的内圆周与摩擦元件的外圆周之间，并且第二距离与摩擦表面的宽度的比率等于或小于0.2。

在本发明的另一优选实施例中，径向距离被限定在第一支点与第二支点之间，圆周摩擦元件被提供，并且摩擦表面宽度被限定在摩擦元件的内圆周与摩擦元件的外圆周之间，并且径向距离与摩擦表面宽度的比率等于或大于0.7。

在本发明的另一优选实施例中，第一盖件或第二盖件应以飞轮的形式被提供。

在本发明的优选实施例中，所述支点被配置为使得它们各自在不同点处施加压力。

在本发明的优选实施例中，所述支点以在板上提供压力的方式定位。

在本发明的优选实施例中，所述支点由至少一个负载装置提供。

在本发明的优选实施例中，所述负载装置是v形或u形的并且包括第一支点。

在本发明的另一优选实施例中，它包括至少两个负载装置，每个负载装置装备有第一支点，以便从不同的点将力施加在板上。

在本发明的优选实施例中，所述负载元件被定位为使得它们相应的倾斜度类似地取向。

在本发明的优选实施例中，它们被定位为使得它们相应的倾斜度相对地取向。

在本发明的优选实施例中，所述负载元件是贝尔维尔弹簧。

在本发明的另一优选实施例中，它包括彼此接合的两个盖件、在所述盖件之间的体积中定位的圆形驱动板(在其两个表面的每一个上均具有至少一个摩擦垫)、以及装备有两个支点的v形或u形贝尔维尔型膜片弹簧，以便从不同点将力施加在板上，从而由于摩擦垫之间的摩擦力而限制了从发动机传输的扭矩量。

在优选的实施例中，贝尔维尔弹簧是锥形盘弹簧。

在另一实施例中，弹性垫圈可以代替贝尔维尔弹簧。

第一盖件和第二盖件可以设计成一个部分。

本发明还涉及扭矩限制器(1)，该扭矩限制器(1)能够在用于机动车辆的旋转轴线(x)上转动以便限制从发动机传输到变速箱的扭矩，该扭矩限制器(1)包括：

第一盖件(70)；

第二盖件(80)，附接到第一盖件(70)；

驱动板(40)，轴向地定位于第一盖件(70)与第二盖件(80)之间；

第一盖件(70)或驱动板(40)的用于附接到发动机的适配；

除第一盖件(70)或驱动板(40)以外的另一项目的用于附接到变速箱输入的适配；

负载装置(60)，轴向地定位在第一盖件(70)与驱动板(40)之间；

压力板(50)，轴向地定位在负载装置(60)与驱动板(40)之间；

至少一个摩擦元件(41)，定位在压力板(50)与驱动板(40)之间，其特征在于，

负载装置(60)包括与压力板(50)接触的第一支点(61)和第二支点(62)，

在第一支点与第二支点之间的施加力到第一盖件(70)的至少一个支撑区段(63)，并且第一支点(61)和第二支点(62)径向地彼此间隔开。

该扭矩限制器可以包括先前特征中的至少一个。

附图说明

图1中提供了根据现有技术的扭矩限制器的截面图。

图1.a提供了示出图1中的扭矩限制器的弹簧盘-板-摩擦垫的关系的简化截面图，以及通过所述关系在板和摩擦元件之间生成的表面压力的曲线图。

图2中，提供了表示作为本发明主题的扭矩限制器的实施例的截面图。

图2.a为图2所示的扭矩限制器的实施例的负载装置的等距视图。

图2.b提供了表示扭矩限制器的优选实施例的负载装置-压力板-摩擦元件的关系的简化截面图，以及通过所述关系在压力板与摩擦元件之间产生的表面压力的曲线图。

图3提供了表示本发明主题的扭矩限制器的另一实施例的截面图。

图3.a提供了图3中所示的扭矩限制器的实施例的负载装置的等距视图。

图3.b提供了图3中所示的扭矩限制器的实施例的表示负载装置-板-摩擦元件的关系的简化截面图，以及通过所述关系在压力板与摩擦元件之间生成的表面压力的曲线图。

图4提供了表示作为本发明主题的扭矩限制器的另一实施例的截面图。

图4.a提供了图4中所示的扭矩限制器的实施例的负载装置的等距视图。

图4.b提供了用于图4中所示的扭矩限制器的实施例的负载装置的第二弹簧的一部分的等距视图。

图4.c提供了用于图4中所示的扭矩限制器的实施例的负载装置的第一弹簧的一部分的等距视图。

图4.d提供了图4中所示的扭矩限制器的表示实施例的负载装置-压力板-摩擦元件的关系的简化截面图，以及通过所述关系在压力板与摩擦元件之间生成的表面压力的曲线图。

图5提供了扭矩限制器的另一实施例的表示负载装置-压力板-摩擦元件的关系的简化截面图，以及通过所述关系在压力板和摩擦元件之间生成的表面压力的曲线图。

图上的附图标记的关键

1.扭矩限制器

10.轮毂

20.阻尼元件

30.中央板

40.驱动板

41.摩擦元件

50.板

60.负载装置

60a.第一弹簧

60b.第二弹簧

61.第一支点

62.第二支点

63.支撑区段

70.第一盖件

80.第二盖件

81.铆钉

x.转动轴线

b.摩擦表面宽度

l.径向距离

d1.第一距离

d2.第二距离

d3.支撑距离

具体实施方式

在该详细说明中，作为本发明的主题的扭矩限制器(1)使用为了使事实清楚所提供的而不应限制示例效果的示例来描述。

本发明的主题涉及定位在旋转轴线(x)上的扭矩限制器，该扭矩限制器限制发动机中产生的扭矩，以便保护机动车辆中的系统，并且特别是在具有混合推进的车辆中的系统。

图2中提供了表示作为本发明的主题在其主要实施例中的扭矩限制器(1)的截面图。作为本发明的主题的扭矩限制器(1)包括通过铆钉(81)连接的第一盖件(70)和第二盖件(80)。存在在第一盖件(70)与第二盖件(80)之间轴向地定位的驱动板(40)。在本领域的优选应用中，第一盖件(70)和第二盖件(80)适配于通过飞轮连接至发动机。驱动板(40)适配于连接到变速箱的输入轴。负载装置(60)轴向地定位在第一盖件(70)与驱动板(40)之间。压力板(50)轴向地定位在负载装置(60)与驱动板(40)之间。至少一个摩擦元件(41)定位在压力板(50)与驱动板(40)之间。优选地，至少一个摩擦元件(41)附接到驱动板(40)的每个轴向表面。负载装置(60)包括与压力板(50)接触的第一支点(61)和第二支点(62)。在第一支点(61)与第二支点(62)之间存在施加力到第一盖件(70)的至少一个支撑区段(63)。第一支点(61)和第二支点(62)径向地彼此间隔开。

表述“负载装置”(60)表示在指定的压力下可以展示出弹簧的特性的元件，并且在本文档中解释的实施例中，可以优选地使用贝尔维尔弹簧。

在图2所指示的结构中，为了将来自发动机的动力传输到变速箱，轮毂(10)被定位在扭矩限制器(1)的准确中心、被定位为绕旋转轴线(x)转动，并且绕所述轮毂(10)的轮毂板通过绕所述轮毂(10)的花键来连接。与所述轮毂板平行地，已经将两个中央板(30)定位。阻尼元件(20)(优选地至少四个水平弹簧)已经被定位在中央板(30)上。绕中央板(30)的圆周，第一盖件(70)和第二盖件(80)通过铆钉(81)穿过其中的孔而固定。将驱动板40固定到中央板30。在未示出的另一实施例中，中央板中的一个可以直接地用作驱动板。

在本发明的替代实施例中，存在驱动板(40)和已知为摩擦垫的摩擦元件(41)，该摩擦垫优选地在第一盖件(70)与第二盖件(80)之间形成的体积中附接到所述驱动板(40)的两个表面。压力板(50)以其不能相对于第一盖件(70)或第二盖件(80)旋转但可以轴向移动的方式附接。压力板(50)被定位到摩擦元件(41)的一侧。通过负载装置(60)在压力板(50)之上提供在摩擦元件(41)上的预张力。摩擦元件(41)连续地将压力施加到压力板(50)，并且当经由驱动板(40)传输的扭矩超过扭矩极限时，通过确保驱动板(40)的摩擦元件(41)与压力板(50)之间的滑动来防止超过指定的扭矩传输值。

由负载装置(60)提供的压力生成在与摩擦元件(41)接触的压力板(50)与第二盖件(80)之间的压力。因此，生成一定程度的摩擦。

在作为本发明主题的扭矩限制器(1)中，通过负载装置(60)供应的所述力经由在负载装置(60)的内圆周上提供的第一支点(61)以及在负载装置(60)的外圆周上提供的第二支点(62)来传递，并且该第一支点和第二支点与压力板(50)接触。所述第一支点(61)和第二支点(62)传递经由负载装置(60)提供的力，从而确保在压力板(50)与摩擦元件(41)之间的接触表面上以更平衡的方式生成压力。

在本发明的优选实施例中，所述第一支点(61)和第二支点(62)以将压力传递到压力板(50)的方式定位。

在本发明的另一优选实施例中，所述第一支点(61)和第二支点(62)由至少一个负载装置(60)提供。在这种情况下，所述第一支点(61)和第二支点(62)直接形成在负载装置(60)上。所讨论的实施例在图2、2.a和2.b中示出。

图2.b和图2提供了在本发明的主要实施例中描述的扭矩限制器(1)的示出负载装置(60)-压力板(50)-摩擦元件(41)的关系的简化截面图，以及通过所述关系在压力板(50)与摩擦元件(41)之间生成的表面压力的曲线图。

在有关的结构中，第一支点(61)和第二支点(62)以类似于“v”或“u”的形式被提供在负载装置(60)的任一端。v形负载装置(60)的第一支点(61)和第二支点(62)将力施加在压力板(50)的各个点上，并且所述力生成在摩擦元件(41)与压力板(50)之间的压力。

将图2.b、3.b和4.d所示的摩擦元件(41)的内圆周与外圆周之间的距离定义为摩擦表面宽度(b)。第一支点(61)与第二支点(62)之间的径向距离已经被限定为第一径向距离(l)。摩擦元件(41)的内圆周与第一支点(61)之间的径向距离已经被限定为第一距离(d1)。摩擦元件(41)的外圆周与第二支点(62)之间的径向距离被限定为第二距离(d2)。因为第一径向距离(l)与摩擦表面宽度(b)的比率等于或大于0.7，所以第一支点(61)和第二支点(62)接近压力板(50)的内圆周和外圆周。可选地，第一距离(d1)与第一径向距离(l)的比率等于或小于0.2。类似地，第二距离(d2)与第一径向距离(l)的比率等于或小于0.2。压力将接近摩擦元件(41)的内圆周和外圆周，因此防止水和异物进入摩擦表面(41)与压力板(50)之间。在有关的结构中，压力分布以由代表性压力线表示的曲线与如图1.a所示的现有技术中形成的压力分布曲线相比更加规则的形式来生成，并且这示出压力分布更加均匀。图1.a中的压力随距建立压力的第一支点(61)的距离更远而下降。在本发明的实施例中，压力通过第一支点(61)和第二支点(62)从不同点传输，这确保在所有点处施加的力与第一个支点和第二支点(62)将压力施加在如图1.a所示出现低压力的区域中的点处的值相等或相似。以这种方法，防止了外部物质进入所述压力板(50)和/或第二盖件(80)与摩擦元件(41)之间。

图3提供了扭矩限制器(1)的第二实施例的代表性截面图。如从该实施例中可以看出，负载装置(60)可以包括多个负载元件，每个负载元件配置为产生至少一个支点。负载装置(60)可以被提供有两个负载元件，其被选择为第一弹簧(60a)和第二弹簧(60b)。

在该实施例中，如图3.a所示的负载装置(60)包括两个弹簧，第一弹簧(60a)和第二弹簧(60b)，并且通过该第一弹簧(60a)和第二弹簧(60b)供应提供所述压力的力。第一支点(61)被提供在第一弹簧(60a)的尖端处，且第二支点(62)被提供在第二弹簧(60b)的尖端处，并且压力通过该第一支点(61)和第二支点(62)来传递。在该结构中，第一弹簧(60a)和第二弹簧(60b)以贝尔维尔弹簧的形式被提供。

图3.b呈现了示出扭矩限制器(1)的第二实施例的负载装置(60)-压力板(50)-摩擦元件(41)的关系的简化代表性截面图，以及在压力板(50)与摩擦元件(41)之间通过所述关系生成的压力的代表性表面压力曲线图。在第一支点(61)与第二支点(62)接触压力板(50)的那些区域中的压力高于压力板(50)的其他区域中的压力。

第一弹簧和第二弹簧具有在两个相对方向上取向的锥形形状。

在作为本发明的主题的扭矩限制器(1)的第三实施例中，如图4所示，第一弹簧(60a)和第二弹簧(60b)以两个贝尔维尔弹簧的形式以一个在另一个内的方式装配。在所述实施例中，从绕第一弹簧(60a)和第二弹簧(60b)的圆周的多个不同点，通过第一支点(61)和第二支点来提供压力到压力板(50)的传输。确保的是，在如图1.a所示的低压的区域的所有点处，施加的力的值与在第一个支点(61)和第二支点(62)施加压力的点处施加的值相等或相似。以这种方法，防止了外部物质进入所述压力板(50)和/或第二盖件(80)与摩擦元件(41)之间。

图4.b示出了第一弹簧(60a)的等距视图。绕图中所示的第二弹簧(60b)的外圆周以连续的方式提供第二支点(62)。以不连续的配置提供在第二弹簧(60b)的内圆周上的支撑区段(63)。通过以凹口形式提供内圆周上的支撑区段(63)的事实，确保该非连续的配置。图4.c示出了第二弹簧(60b)的等距视图。以连续的形式提供图中所示的第一弹簧(60a)的内圆周上的第一支点(62)。以不连续的配置提供在第一弹簧(60a)的外圆周上提供的支撑区段(63)。通过以凹口形式提供内圆周上的支撑区段(63)的事实，提供该不连续的特征。

图4.a呈现了第一弹簧(60a)和第二弹簧(60b)的等距视图。第一支点(61)和第二支点(62)在相同方向上取向。第一弹簧(60a)的内径小于第二弹簧(60b)的内径。然而，第一弹簧(60a)和第二弹簧(60b)的支撑区段(63)遍及第一弹簧(60a)的外圆周和第二弹簧(60b)的内圆周以非连续的方式来提供。第二弹簧(60b)的内圆周上的支撑区段(63)和第一弹簧(60a)的外圆周的支撑区段(63)在结构上都凹陷，因此凹口彼此啮合。因此，第一弹簧(60a)的外径大于第二弹簧(60b)的内径。因此，第一弹簧(60a)和第二弹簧(60b)装配成较小的体积。

图4.d示出了图4中所示的扭矩限制器(1)的实施例。它示出了负载装置(60)-压力板(50)-摩擦元件(41)的关系。图2.b和3.b中限定的尺寸也适用于图4.d所示的实施例。除此之外，第一弹簧(60a)的支撑区段与压力板(50)的接触圆周与第二弹簧(60b)的支撑区段与压力板(50)的接触圆周之间的径向距离被限定为支撑距离(d3)。

在图5所示的作为本发明的主题的扭矩限制器(1)的替代实施例中，第一支点(61)被定位在第一弹簧(60a)的内圆周上，第二支点(62)被定位在第二弹簧(60b)的内圆周上，以及支撑区段被定位于弹簧的外圆周上。同样地，第一支点(61)被提供在第一弹簧(60a)的尖端处，且第二支点(62)被提供在第二弹簧(60b)的尖端处，并且压力通过第一支点(61)和第二支点(62)传递到压力板(50)。在该实施例中，第一弹簧(61)和第二弹簧(62)被定向在相同方向上，在包括扭矩限制器的旋转轴线的截面中平行地定位。因此，扭矩限制器(1)的外径被紧凑地结构化，同时还在至少两点处以近似相似的值来分布压力。

上述任何特征也可以应用于其他实施例。

本发明的保护范围在所附的权利要求书中规定，并且在任何情况下都不能仅出于示例性目的而限于本详细描述中的相关事实。这是因为，清楚的是，鉴于上述情况本领域技术人员将能够提出相似的实施例而不会超出本发明的主要主题。