专利名称：用于车辆的驱动盘的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种车辆的驱动盘，该驱动盘配置在汽车发动机与扭矩变换器之间。
驱动盘连接汽车发动机的曲轴和扭矩变换器，在日本专利的未审查申请公开第8-105504中已经有了一种结构。该驱动盘是一个由金属板制成的圆形盘，而在其外圆周上安装了用于起动器的齿环。在该盘的中部有一组螺孔，以便将其安装在曲轴上，还有一组螺孔在盘的外圆周部分，以便安装扭矩变换器。
这些螺孔分别以相同的间距布置在盘的中部和外部的相同的圆周上。在盘的中部还有一组附加孔，其圆周方向的角位置与螺孔在圆周方向的角位置相同。由附加孔在盘的外圆周部分处形成一个在内径方向上突出的舌状凸缘，这样各螺孔的位置比外圆周部分的附加孔的位置更靠近盘的中心。将盘的中心部分拉伸，从而在其底部形成一个通孔。
螺栓穿过配置在驱动盘中心部分的螺栓孔，将该驱动盘固定在曲轴的一个端面上。而螺栓穿过配置在驱动盘的外圆周部分的螺孔，将扭矩变换器固定在盘的凸台上。通过驱动盘，在汽车发动机曲轴与扭矩变换器之间传递转动。
当在牵引方向上从扭矩变换器上施加载荷时，由于盘的中心部分具有较高刚度，它不会产生位移，这样，盘的外部产生弯曲，然而，由于在盘上有附加孔，该位移从螺孔处扩展到外直径侧，所以在盘的中心部分处的弯曲应力较小，因此达到了防止破裂的效果。在此，通过附加的通孔，使驱动盘减少了重量。
然而，由于附加孔对于径向(扭转方向)载荷不具有优化的形状，所以必需使盘有较大的厚度，并且使附加孔较小，以便保证强度。如此，重量的增加就不可避免。另外，由于刚度变大，在牵引方向上由扭矩变换器施加的载荷就不能被有效地减小，因此，由摩擦引起的热容易使被加载的金属产生粘连和滞塞等现象。
本发明根据以上的观点而产生。因此，本发明的目的是提供一种车辆驱动盘，能够最大限度地减轻驱动盘的重量，还可以保持最佳的刚度和强度。
为达到此目的，根据本发明的一个方面提供了一种车辆的驱动盘，该驱动盘安装在汽车发动机曲轴和扭矩变换器之间，包括一个与曲轴相连的安装部分，该安装部分位于盘的中部；一个与启动器啮合的齿环，该齿环设在盘的外圆周部分上；一组为减轻驱动盘的重量而设的附加孔，这些附加孔位于安装部分与齿环之间的中间部分上，在圆周方向具有恒定的间隔；还有一组螺栓孔，以便插入螺栓，连接驱动盘和扭矩变换器，这些螺栓孔设在各附加孔的外侧，螺栓孔的底座表面被螺栓压住，其中各附加孔的外边缘由一条线形成；该线基本上与一条直线平行，该直线与相邻底座表面的轮廓外部相接触。
根据本发明，驱动盘中产生的应力，在相邻螺栓底座表面之间的方向上，对应于扭转方向的载荷来说是最大的，然而，由于该线基本上平行于附加孔外边缘中所形成的直线，因此可以将产生的应力进行平均。因此，能够确保附加孔区域足够宽，同时螺栓的底座表面之间的最大应力可以被限制在一个较低的水平。
本发明的上述以及其它的创新性特征将通过以下的附图以及详细描述而更加明显。
图1是一个正视图，曲轴和传动箱有局部剖面视图，以便显示本发明的驱动盘；图2是一个前部正视图，显示了根据本发明的第一实施例的驱动盘；图3是一个前部正视图，显示了根据本发明的改进的第二实施例的驱动盘；图4是第二实施例的附加孔的局部放大正视图；图5是改进的第三实施例的附加孔的局部放大正视图；以下将参考附图，详细地描述本发明的优选实施例。相同的零件由相同的参考符号表示。
现在参考附图，图1和2显示了根据本发明的车辆驱动盘10的实施例。
驱动盘10安装在曲轴1和扭矩变换器部件5上，如图1所示。该驱动盘10是一个外观呈金属盘的圆盘，启动器的齿环10a安装在该驱动盘的外圆周上。与曲轴1连接的安装部分11设在驱动盘10的中心部分。该安装部分11是通过拉延形成的，而且在其底面的中心部分形成了一个通孔12。在通孔12的周边配置了一组螺栓孔11a,这些螺栓孔以不变的间隔配置在相同的圆周上。
用来安装到扭矩变换器5上的一组螺栓孔13形成于盘的外周边处，以不变的间隔配置在相同的圆周上，其配置方式与螺栓孔11a的配置方式相同。
现在参考图1，螺栓2通过螺栓孔11a将驱动盘10连接到曲轴1上。同时驱动盘10还由通过螺孔13的螺栓3连接到扭矩变换器5的外壳4上。该外壳4的中心部分有一个伸出部分6。该伸出部分6可以穿过一个圆筒形的金属块7，轴向滑动地插入曲轴1的凹部。
如图2所示，一组附加孔14配置在盘的中部，其圆周方向上的间隔不变。各附加孔14基本上为三角形，并且关于直线C上的中心轴线对称，该直线C连接螺孔13的中心和驱动盘10的中心，相对于盘的外圆的突出部分14a配置在其底线的两侧。一个向着盘的内径方向伸出的舌状凸缘15由突出部分14a形成，这样捋螺栓孔13设在各个凸缘15处，如图2所示。
除了附加孔14和通孔12之外，还有一个为减轻重量而设的圆孔16。这些圆孔16一个接着一个地配置在各相邻的附加孔14之间。这样，附加孔14的两个侧边缘由线14b形成，该线延伸的方向基本上与直线B垂直，而直线B连接着圆孔16的中心与螺栓孔13的中心。另外，突出部分14a的前端由一个基本上平行于直线A的线段14c组成，而直线A在驱动盘10的靠外一侧与相邻螺栓的底面13a的轮廓相接触。该底面13a分别被配置在螺孔13的圆周部分，并且被螺栓3和外壳4压住。
为了减少应力集中，附加孔14的各拐角部分都是光滑过渡的。其中，对于基本与直线A平行的线14C的两个拐角来说，靠近螺栓孔13处的拐角部分的弯曲半径R1大于离螺栓孔13相对较远的部分的弯曲半径R2。另外，在盘的中心部分(安装部分11到曲轴1的部分)与附加孔14之间的距离L≥0。
螺栓穿过配置在中心部分的螺孔，将驱动盘10固定在曲轴1的端面上。而穿过配置在盘的外圆周部分的螺孔13的螺栓将扭矩变换器固定在盘的凸出部分上。通过驱动盘10在汽车发动机的曲轴与扭矩变换器之间传递转动。
当从扭矩变换器处在牵引方向上施加载荷时，盘的中心部分由于具有很高的刚度而很难产生位移，这样其外侧就产生弯曲。由于凸缘15缓冲了弯曲，外侧围绕盘的中心部分的周边的弯曲角度变小，并且所产生的应力根据间隔L被平均分配，这样可以有效地防止盘的中心部分的周边破裂。
对于沿牵引方向的载荷，在附加孔14的突出部分14a处，在靠近螺孔13的角部，应力集中变大，然而，当角部的弯曲半径R1和R2被设置成在靠近螺孔13处的弯曲半径较大时，形成于附加孔14的外边缘的线14C的两侧拐角处的应力集中可以被减小到平均水平。
由于曲轴和扭矩变换器之间旋转运动的变化而使驱动盘10在转动方向上受到载荷。由于有转动方向的载荷，使得在螺栓底座表面13a之间的方向上在驱动盘10上产生了最大应力，然而，通过使突出部分14a的前端基本与直线A平行，在此部分所产生的应力可以得到平均分配。
在已有技术中，突出部分14a的前端14c向着直线A倾斜，当该突出部分14a的前端位置没有变化时，附加孔14的区域随着相对于直线A的倾斜度而变小。换句话说，通过使突出部分14a的前端14c基本与直线A平行，附加孔14的区域可以有效地增大，同时将此部分产生的应力限制在较小的水平。
对于扭转方向的载荷来说，在附加孔14之间，由于圆孔16的作用而使得直线B上的反应最高，然而，由于附加孔14的两个侧边缘由基本上垂直于直线B的线14b形成，附加孔14的区域可以被有效地加大，同时确保最高应力处有足够的宽度E(抵抗扭转载荷的强度)，其原理与突出部分14a的前端14c的原理相同。
因此，该驱动盘10可以最大限度地减小重量，同时确保和维持最佳的刚度和强度。
现在参考图3和4，在此将描述本发明第二实施例。该第二实施例的驱动盘10具有附加孔114。各附加孔114基本上为三角形，并且关于直线C上的中心轴对称，如图2所示，该直线C连接螺孔13的中心和驱动盘10的中心，相对于盘的外圆的突出部分114a配置在其底线的两侧。一个向着盘的内径方向伸出的舌状凸缘115由突出部分114a形成，这样捋螺栓孔13设在各个凸缘115上，如图3和4所示。
除了附加孔114和通孔12之外，还有一个为减轻重量而设的圆孔16。这些圆孔16一个挨一个地配置在各相邻的附加孔114之间。这样，附加孔114的两个侧边缘由线114b形成，该线延伸的方向基本上与直线B垂直，并与实施例1一样直线B连接着圆孔16的中心与螺栓孔13的中心。另外，突出部分114a的前端由一个几乎或基本上与直线A接触的线段114c组成，而直线A从外侧与相邻的螺栓的底面13a的轮廓相接触。另外，最好是使线段114c在线A和B之间位于直线A的内侧位置上。
为了减少应力集中，附加孔114的各拐角部分都是光滑过渡的。其中对于基本与直线A平行的线114C的两个端部拐角来说，靠近螺栓孔13处的拐角部分的弯曲半径R1大于离螺栓孔13相对较远的部分的弯曲半径R2，正如第一实施例那样。
换句话说，对于附加孔114来说，突出部分114a的前端114c比直线A更靠近内径，而直线A上的附加孔就可以省略，这样，在基本与直线A平行的线段114c处所产生的应力就可以大大地减小。
现在参考图5，以下将描述本发明的第三实施例。第三实施例的该驱动盘10由附加孔214形成。
由于该结构没有突出到盘的外周边的突出部分214a,对于牵引方向的载荷来说，从缓冲盘的弯曲量来说是不利的，然而，通过提供与上述相同的条件，如线214c基本上与图3所示的直线A平行，线214b基本上与图3所示的线B垂直等等，可以增强减轻驱动盘10重量的效果，同时确保可以获得最佳刚度和强度。图中参考符号13表示盘的外圆周部分的螺栓孔。
如前所述，根据本发明的第一方面，提供了一种车辆的驱动盘，该驱动盘安装在汽车发动机曲轴和一个扭矩变换器之间，包括一个与曲轴相连的安装部分，该安装部分位于盘的中部；一个与启动器啮合的齿环，该齿环设在盘的外圆周部分；一组为减轻驱动盘的重量而设的附加孔，这些附加孔位于安装部分与齿环之间的中间部分并在圆周方向具有恒定的间隔；还有一组螺栓孔，以便插入螺栓，连接驱动盘和扭矩变换器，这些螺栓孔形成在各附加孔的外侧，螺栓孔具有许多被螺栓压住的底座表面，其中各附加孔的外边缘由一条线形成，该线基本上与一条直线平行，该直线从外侧与相邻底座表面的轮廓相接触。
根据本发明的另一方面，相对于扭转方向的载荷来说，驱动盘中产生的应力在相邻螺栓底座表面之间的方向上是最大的，然而，由于基本上平行于直线的线设在附加孔外边缘中，可以将产生的应力进行平均。因此，能够确保附加孔区域足够宽，同时螺栓的底座表面之间的最大应力可以被限制在一个较低的水平。
根据本发明的依赖于第一方面的第二方面，附加孔的线位于直线的内侧。
根据本发明的第二方面，因为，相对于扭转方向的载荷，基本上平行于附加孔直线的线段形成于盘的内径侧，并且省略了直线上的附加孔，所以产生的应力可以被大大地减小。
根据本发明的依赖于第一和第二方面的第三方面，根据权利要求1的车辆驱动盘还包括圆孔，这些圆孔配置在各相邻的附加孔之间，其中，附加孔的两个侧边缘由段线形成，该线延伸的方向基本上与第二直线垂直，而该第二直线连接着圆孔的中心与螺栓孔的中心。
根据本发明的第三方面，由于圆孔的作用而使得第二直线上的应力最高，然而，由于附加孔的两个侧边缘由基本上垂直于第二直线的线段形成，附加孔的区域可以的最大的方式加大，并且使基本与直线平行的线段起作用，同时确保所需的与圆孔的距离(该部分的应力最高)。
根据本发明的依赖于第一至第三方面之一的第四方面，基本与附加孔的直线平行的线段的两个端部拐角部分具有圆弧形状；并且这些拐角部分的弯曲半径是这样设置的，即越靠近螺栓孔的拐角部分的弯曲半径越大。
根据本发明的第四方面，对于牵引方向的载荷来说，在基本与附加孔的直线平行的线段的端部拐角部分，靠近螺栓孔的部分的应力集中变大，然而，由于将靠近螺栓孔的拐角部分的弯曲半径较大，所以形成附加孔外侧边缘的线段的两侧拐角部分处的应力可以降至平均水平。
根据本发明的依赖于第一至第四方面之一的第五方面，在与曲轴连接的安装部分以及各附加孔之间，所设置的间隔距离L≥0。
根据本发明的第五方面，对于牵引方向的载荷来说，围绕盘的中心圆周的外侧将会弯曲，然而，由于在盘的中心部分与附加孔之间有距离L，而使得盘的中心圆周上的弯曲应力被平均。因此，可以降低与曲轴连接的安装部分的最大应力。
虽然应用专业术语对本发明的优选实施例进行了描述，这样的描述也只是为了说明的目的，应该理解的是在不脱离由以下权利要求规定的精神实质和范围的条件下，可以对此进行改变和变型。
如上所述，根据本发明的驱动盘可以应用于汽车，特别可以用作安装在曲轴和扭矩变换器之间的驱动盘，并且可以用于飞轮以及柔性盘飞轮。
权利要求
1．一种车辆的驱动盘，该驱动盘安装在汽车发动机曲轴和一个扭矩变换器之间，包括一个与曲轴相连的安装部分，该安装部分位于盘的中部；一个与启动器啮合的齿环，该齿环设在盘的外圆周部分；一组为减轻驱动盘的重量而设的附加孔，这些附加孔位于安装部分与齿环的中间并在圆周方向具有恒定的间隔；还有一组螺栓孔，以便插入螺栓，连接驱动盘和扭矩变换器，这些螺栓孔形成在各附加孔的外侧，螺栓孔具有许多被螺栓压住的底座表面，其中，各附加孔的外边缘由一条线形成，该线基本上与一条直线平行，该直线从外部与相邻底座表面(13a)的轮廓相接触。
2．根据权利要求1的车辆驱动盘，其特征在于附加孔位于直线的内侧。
3．根据权利要求1的车辆驱动盘还包括圆孔，该圆孔配置在各相邻的附加孔之间的中间部分上，其特征在于附加孔的两个侧边缘由段线形成，该线延伸的方向基本上与第二直线垂直，而该第二直线连接着圆孔的中心与螺栓孔的中心。
4．根据权利要求1的车辆驱动盘，其特征在于基本与附加孔的直线平行的线段的两个端部拐角部分具有圆弧形状；并且这些拐角部分的弯曲半径是这样设置的，即越靠近螺栓孔的拐角部分的弯曲半径越大。
5．根据权利要求1的车辆驱动盘，其特征在于在与曲轴连接的安装部分以及各附加孔之间，所设置的间隔距离L≥0。
全文摘要
一种驱动盘(10)包括:一个与曲轴(1)相连的安装部分(11);一个与启动器啮合的齿轮环轮(10a);一组为减轻驱动盘(10)的重量而设的附加孔(14);和一组用来插入螺栓(3)的螺孔(13),以便将驱动盘(10)与扭矩变换器(5)连接起来。在该驱动盘(10)中,各附加孔(14)的外边缘(14c)包括一条线,该线基本上与直线(A)平行,该直线(A)与螺孔(13)的底座表面(13a)的轮廓相接触。
文档编号F16D1/06GK1219223SQ98800268
公开日1999年6月9日 申请日期1998年1月26日 优先权日1997年2月4日
发明者荻原修 申请人:日产自动车株式会社