杠杆弹簧的制作方法
【专利摘要】用于机动车用的离合器的、尤其用于具有磨损补偿调节装置的摩擦离合器的杠杆弹簧，该杠杆弹簧包括用于传递用于打开或闭合离合器的力的杠杆元件，和与所述杠杆元件连接的力边缘，其中，所述杠杆弹簧具有竖起高度h0和厚度s。根据本发明，所述杠杆弹簧构造为翻转弹簧。通过杠杆弹簧、尤其力边缘的翻转，使用于操作杠杆弹簧和用于打开摩擦离合器所需要的接合力显著降低。
【专利说明】杠杆弹簧
[0001]本发明涉及一种用于机动车用的离合器的、尤其具有磨损补偿调节装置的摩擦离合器的杠杆弹簧，该杠杆弹簧包括用于传递用于打开或闭合离合器的力的杠杆元件并包括与所述杠杆元件连接的力边缘。
[0002]构造为摩擦离合器的离合器、尤其压合式离合器通常需要高的接合力用于操作离合器。因此，始终存在这样的需求:在确保离合器的可靠的功能方式的情况下降低用于操作离合器所需要的力、尤其接合力。
[0003]本发明的任务在于，降低用于操作离合器所需要的力、尤其接合力。
[0004]根据本发明，该任务的解决通过权利要求1的特征实现。本发明的优选构型在从属权利要求中提出。
[0005]根据本发明的、用于机动车用的离合器的、尤其具有磨损补偿调节装置的摩擦离合器的杠杆弹簧包括用于传递用于打开或闭合离合器的力的杠杆元件并包括与所述杠杆元件连接的力边缘，其中，所述杠杆弹簧具有竖起高度(Aufstellhoehe) Iitl和厚度S。根据本发明，所述杠杆弹簧构造为翻转弹簧(Schnappfeder )。
[0006]杠杆弹簧可以布置在压合式摩擦离合器中，其中，摩擦离合器例如可以是双离合器的或混合离合器的子离合器。摩擦离合器包括反压板和至少一个能够相对于反压板在轴向上移位的压紧板。该压紧板能够通过杠杆弹簧在轴向方向上移位，该杠杆弹簧可以支撑在壳体上并且在径向内部在轴向方向上被操作元件以力加载。通过压紧板相对于反压板的轴向移位，能够控制摩擦衬片的摩擦配合，所述摩擦衬片可以布置在反压板和压紧板之间。摩擦衬片可以具有衬片弹簧，其中，衬片弹簧尤其在运行转矩能够被传递的闭合状态下产生基本上逆着杠杆弹簧的力起作用的衬片弹簧力。摩擦离合器可以具有磨损补偿调节装置，该磨损补偿调节装置能够例如通过压紧板的在轴向方向上的加宽来补偿摩擦衬片的磨损。由此，能够避免与位移有关的弹簧特性曲线的改变、尤其杠杆弹簧的与位移有关的弹簧特性曲线的改变，由此，杠杆弹簧的运行点能够在使用寿命期间被保持得基本不变。杠杆弹簧可以构造成能够轴向压紧的碟形弹簧的形式，例如构造为冲压的板材件，其中，杠杆弹簧具有弹动的环形基体、力边缘和从该力边缘径向向内延伸的构成杠杆元件的舌。杠杆弹簧、尤其力边缘和/或杠杆元件具有厚度S，该厚度例如相应于材料的厚度、例如相应于弹簧板材，杠杆弹簧由所述材料制成。杠杆弹簧、例如呈碟形弹簧形式的杠杆弹簧具有竖起高度W。该竖起高度Iitl相应于杠杆弹簧例如从径向外部向径向内部测量在轴向方向上升高的距离。杠杆弹簧可以这样支承在壳体上，使得在径向内部以轴向力、例如以向着反压板的方向的接合力加载杠杆元件时，杠杆弹簧的力边缘实施逆着该轴向力的运动并且与该力边缘连接的压紧板能够由此在轴向方向上从反压板被运动离开或被撬离。由此，能够使摩擦离合器的摩擦配合分开并且能够由此使离合器打开。在未被加载的位置中，在闭合的摩擦离合器中，杠杆弹簧的和衬片弹簧的力处于平衡中。为了打开离合器，杠杆弹簧在径向外部通过力边缘加载压紧板的力必须被降低，这能够通过杠杆元件上的、径向向内指向的力产生。为了打开摩擦离合器需要衬片弹簧能够基本上完全伸展，其中，力边缘必须后退(zuruecklegen)相应的位移，由此，压紧板能够实施从反压板离开的、相应的轴向运动。为了打开摩擦离合器而必须加载杠杆元件的所述力、所述接合力在打开过程开始时基本上相应于杠杆弹簧的力和衬片弹簧的力之间的差。通过杠杆弹簧的根据本发明的构型，杠杆弹簧的弹簧力不随着操作位移增大而升高。通过将杠杆弹簧构造为从确定的弹簧位移起翻折或翻转(umschnappt)的翻转弹簧,其中，已翻转的杠杆弹簧向着与之前的方向相反的方向产生弹簧力，该杠杆弹簧力能够在衬片弹簧力的方向上起作用，尤其是在力边缘上在衬片弹簧力的方向上起作用。杠杆弹簧可以至少区域式地具有递减的弹簧特性曲线，该弹簧特性曲线能够根据杠杆弹簧的竖起高度&相对于厚度s被调节，其中，翻转弹簧的弹簧特性曲线至少区域式地处于负的弹簧力区域中。通过杠杆弹簧的、尤其力边缘的翻转，杠杆弹簧能够借助于内部的力补偿来支持接合过程，由此，用于操作杠杆弹簧和用于打开摩擦离合器的、所需要的接合力，尤其在操作位移被预先给定的情况下，能够被显著地降低。此外，翻转弹簧为一种成本低廉的可能性以降低接合力。
[0007]在所述杠杆弹簧的一优选构型方式中，所述杠杆弹簧的竖起高度Iitl与厚度s的比例a这样构成，使得I < a < 6、优选2 < a < 5、特别优选3 < a < 4、完全特别优选a=3.831。杠杆弹簧的弹簧特性曲线尤其能够根据杠杆弹簧的竖起高度Iitl和厚度s调节。能够这样调节所述杠杆弹簧的竖起高度Iitl与厚度s的比例a，使得杠杆弹簧至少区域式地具有递减的弹簧特性曲线。弹簧特性曲线可以至少区域式地具有负的弹簧力，例如在翻转弹簧的情况下。为了构造翻转弹簧要将竖起高度&与厚度s的比例a设定得尽可能高。具有2 < a < 5、例如a=2.615的比例的杠杆弹簧可以具有递减的弹簧特性曲线区域，在该弹簧特性曲线区域中用于打开摩擦离合器所需要的接合力例如是降低的。3 < a < 4、例如a=3.831的比例a能够使杠杆弹簧具有翻转特性(Schnappcharakteristik),其中，弹簧力例如在杠杆弹簧的力边缘上翻转并且在衬片弹簧的力的方向上起作用。由此，用于打开摩擦离合器所需要的接合力能够借助于内部的力补偿被降低。
[0008]此外，本发明涉及一种用于机动车的离合器、尤其摩擦离合器，该离合器具有至少一个如前述构造和改进的杠杆弹簧。
[0009]此外，本发明涉及一种用于机动车的双离合器，其具有至少一个如上面描述地构造和改进的杠杆弹簧。
[0010]以下参考附图借助优选实施例示例性解释本发明。附图示出:
[0011]图1:具有至少一个子离合器的双离合器的示意图，所述子离合器具有根据本发明的杠杆弹簧；
[0012]图2:具有常开式离合器的不同弹簧特性曲线的力-位移曲线图；
[0013]图3:具有常闭式离合器的不同弹簧特性曲线的力-位移曲线图；
[0014]图4:具有压紧力的和接合力的特性曲线的力-位移曲线图；
[0015]图5至7:具有不同竖起高度的杠杆弹簧的力-位移曲线图；
[0016]在图1中示出的双离合器10具有两个子离合器，所述子离合器分别具有能够相对于反压板12在轴向上移位的压紧板14，其中，在子离合器的闭合状态下，在压紧板14和反压板12之间形锁合地夹紧摩擦衬片16以传递转矩。压紧板14能够借助于杠杆弹簧18在轴向上移位，其中，杠杆弹簧18可以支承在壳体(未示出)上。杠杆弹簧18具有布置在径向外部的力边缘20,该力边缘环形地构成。在力边缘20上布置有杠杆元件22,所述杠杆元件舌状地径向向内延伸。在力边缘20的区域中，杠杆弹簧能够杠杆式运动地支承在支承装置24中。为了基本上轴向地将力从力边缘20传递到压紧板14上，力边缘20能够接触压紧板
14。可以在径向内部通过操作元件(未示出)以基本上轴向的力(接合力)加载杠杆元件22。在以接合力加载杠杆元件22时，杠杆元件22能够向反压板12的方向实施轴向运动，其中，通过支承装置24，杠杆弹簧18的力边缘20能够实施从反压板12离开的、在轴向方向上相反的运动。由此，能够使压紧板14在轴向方向上从摩擦衬片16移开并且使摩擦离合器或子离合器打开。摩擦衬片16可以具有衬片弹簧(未示出)，其中，尤其在子离合器的闭合状态下，衬片弹簧和杠杆弹簧18的力能够平衡。双离合器10在打开的状态下被示出，其中，压紧板14从摩擦衬片16被移开，由此，没有转矩能够通过子离合器传递。
[0017]力-位移曲线图(图2)示出常开式离合器的杠杆弹簧(未示出)的杠杆弹簧特性曲线26和衬片弹簧(未示出)的衬片弹簧特性曲线28。当以最大力加载摩擦衬片时，衬片弹簧特性曲线28具有离合器闭合状态下的最大值。随着打开增大，逆着示出的操作方向，衬片弹簧的力被降低，直到在离合器的打开状态下衬片弹簧完全伸展，进而衬片弹簧力基本上为零。能够表示在杠杆弹簧的力边缘上起作用的力的杠杆弹簧特性曲线26具有区域式地基本上与衬片弹簧特性曲线28平行的变化曲线。所述弹簧特性曲线的差为用于操作离合器所需要的接合力30，该接合力由双箭头表示。在闭合的离合器中，高的但尚未达到最大值的杠杆弹簧力起作用。接合力30具有基本上不变的值。为了实现所述情况，杠杆弹簧特性曲线26在几乎完全伸展的衬片弹簧的区域中具有带有负的杠杆弹簧力的区域，其中，杠杆弹簧特性曲线26的最小值也处于该负的杠杆弹簧力的区域中。这能够通过将杠杆弹簧构造为能够在确定的区域中使弹簧力的方向反转(umkehren)的翻转弹簧来实现。
[0018]力-位移曲线图(图3)示出常闭式离合器的杠杆弹簧(未示出)的杠杆弹簧特性曲线26和衬片弹簧(未示出)的衬片弹簧特性曲线28。衬片弹簧特性曲线28处于杠杆弹簧特性曲线26的下方，其中，这些特性曲线在接近杠杆弹簧特性曲线26的最大值处具有交点，衬片弹簧特性曲线28可以在该交点上开始，例如在衬片弹簧力和杠杆弹簧力处于平衡的离合器闭合状态下，同时，起作用的弹簧力最大(通过该弹簧力确保通过离合器可靠地传递转矩)。为了使在通常状态下闭合的离合器打开，例如在第一闭合位置中打开，需要分离力36，该分离力由双箭头表示为杠杆弹簧力和衬片弹簧力之间的差。从离合器的一确定的打开程度起，衬片弹簧力下降到接近零，此外，同时还需要分离力，以使离合器例如在第二打开位置中保持打开。杠杆弹簧特性曲线267具有最大值和最小值，这两者都处于正的弹簧力的区域中。
[0019]力-位移曲线图(图4)示出以翻转弹簧的形式布置在摩擦离合器中的杠杆弹簧的特性曲线。在大约9毫米(mm)的接合位移的情况下，完全接合的、闭合的离合器具有大约8000牛顿(N)的压紧力32。用于打开离合器所需要的接合力30大约为1900N。随着打开增大、接合位移降低，所需的接合力30下降为低于1000N的、区域式地基本不变的值，其中，压紧力32也下降，并且在接合位移大约为3.5mm时下降到零。通过所述翻转弹簧能够使所需的接合力下降，其中，理论上的效率大约为76%。
[0020]在图5至7中示出以碟形弹簧的形式构造的杠杆弹簧的特性曲线。在此，杠杆弹簧具有不变的厚度S、例如1.5mm的厚度，和宽度不变的力边缘、例如具有200mm的外直径的和160mm的内直径。竖起高度％、或斜度能分别变化。在图5中，杠杆弹簧的斜度为
1.00/10mm,由此，竖起高度hQ与厚度s的比例a为a=l.327，其中，特性曲线30在正的弹簧力的区域中延伸。在斜度提高(图6)到2.0/10mm的情况下，比例a提高到a=2.615。由此，得出特性曲线在正的弹簧力的区域中延伸，但是，该特性曲线在负的弹簧位移情况下具有最大值并且在确定的正的弹黃位移情况下具有最小值。通过进一步提闻斜度和/或闻度h0 (图7)、例如以a=3.831的、Iitl相对于s的比例a来提高，杠杆弹簧可以构造为翻转弹簧。在此，杠杆弹簧的特性曲线在负的弹簧位移的区域中具有显著的最大值并且在正的弹簧位移的区域中具有显著的最小值。此外，特性曲线的最小值处于负的弹簧力区域中，由此，杠杆弹簧具有区域式地使弹簧力反转的翻转弹簧特性。
[0021]参考标记列表
[0022]10双离合器
[0023]12反压板
[0024]14压紧板
[0025]16摩擦衬片
[0026]18杠杆弹簧
[0027]20力边缘
[0028]22杠杆元件
[0029]24支承装置
[0030]26杠杆弹簧特性曲线
[0031]28衬片弹簧特性曲线
[0032]30接合力
[0033]32压紧力
[0034]34特性曲线
[0035]36分离力
[0036]h0=竖起高度
[0037]S=厚度
【权利要求】
1.用于机动车用的离合器的、尤其具有磨损补偿调节装置的摩擦离合器的杠杆弹簧，该杠杆弹簧包括用于传递用于打开或闭合离合器的力的杠杆元件(22)并包括与所述杠杆元件(22)连接的力边缘(20)，其中，所述杠杆弹簧(18)具有竖起高度Iitl和厚度S， 其特征在于， 所述杠杆弹簧(18)构造为翻转弹簧。
2.根据权利要求1的杠杆弹簧，其特征在于，所述杠杆弹簧的竖起高度h0与厚度s的比例a为I≤a≤6、优选2≤a≤5、特别优选3≤a≤4、完全特别优选a=3.831。
3.用于机动车的离合器、尤其摩擦离合器，该离合器具有至少一个根据权利要求1或2的杠杆弹簧。
4.用于机动车的双离合器，具有至少一个根据权利要求1或2的杠杆弹簧。
【文档编号】F16D13/58GK103620250SQ201280031215
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2012年6月16日 优先权日:2011年6月24日
【发明者】K-L·基米希 申请人:舍弗勒技术股份两合公司