CN100445588C - 复合式离合器轴总成 - Google Patents

Abstract

复合式离合器轴总成具有环形毂，毂具有从其延伸的轴。轴具有大致管状外部和芯部。芯部的内阻尼高于外部，因而改善离合器轴的振动和噪音阻尼特性，同时很少影响或者不影响离合器轴的外部尺寸。

Description

复合式离合器轴总成

技术领域

[0001]本发明涉及用于车辆变速器的扭矩传输装置，尤其是复合式离合器轴总成。

背景技术

[0002]用于车辆变速器的离合器轴在本技术领域中是已知的。通常，轴从离合器毂延伸出来，支撑齿轮。离合器有选择地接合离合器毂中形成的齿，以便有选择地传输离合器和齿轮之间的扭矩。当在升高的温度下应用或者释放离合器时，车辆变速器经历可听见的噪音或者“低频磨齿声”。这种“低频磨齿声”是离合器毂和轴系统不稳定的结果。系统的弹簧率和惯性设置为轴表现为一个自由度的系统，同时离合器毂和离合器板用作惯性体，轴的输出端用作固定物。

[0003]毂受到滑动式离合器的摩擦力，当离合器变得热、老化或者受到高的单元载荷时，滑动式离合器展示出负的摩擦系数相对于滑动速度的特性。这种负的摩擦坡度仿真负的阻尼(damping)，如果负的坡度和正的轴的内阻尼之和为负值时，就会导致一个自由度的系统变得不稳定。在这种情况下，横跨轴(弹簧)的毂(惯性体)的振动将指数增加，直到遇到非线性。这种非线性使得离合器板的花键不再接触毂，或者离合器的转速将摩擦特性移出负的滑动区域。通过增加轴的直径、增加毂的惯性、增加离合器组的排热、增加离合器表面面积、和/或增加阻尼器，工程师在过去已经改善了“低频磨齿声”。阻尼器或者是库仑干摩擦型阻尼器，或者是调谐质量阻尼器。

发明内容

[0004]提供一种复合式离合器轴，复合式离合器轴具有毂和从毂延伸的轴。轴具有布置在大致管状外部内的芯部。芯部具有高于外部的内阻尼特性。芯部可以是实心或者中空的。另外，芯部由灰铸铁形成，芯部由灰铸铁形成，压配合到外部中，外部由钢形成。芯部可延伸轴的大致整个长度。

[0005]还提供一种复合式离合器轴，复合式离合器轴具有毂和从毂延伸的轴。轴由能热处理的材料形成，轴具有热处理外部和非热处理芯部。非热处理芯部具有比热处理外部高的内阻尼特性。

[0006]结合附图，根据下面对实施本发明的最佳方式的详细说明，本发明的上述特征和优势以及其它特征和优势将变得显而易见。

附图说明

[0007]图1是根据本发明的复合式离合器轴总成的剖面透视图，其被截断以显示位于轴部的外部内的芯部；

[0008]图2是图1的复合式离合器轴总成侧视图，以虚线显示芯部；

[0009]图3a是沿图2的线A-A截取的复合式离合器轴总成的轴部的一个实施例的示意横截面图；

[0010]图3b是沿图2的线A-A截取的复合式离合器轴总成的轴部的第二实施例的示意横截面图；

[0011]图4a是沿图2的线A-A截取的复合式离合器轴总成的轴部的第三实施例的示意横截面图；

[0012]图4b是沿图2的线A-A截取的复合式离合器轴总成的轴部的第四实施例的示意横截面图；

具体实施方式

[0013]参考图1和2，根据本发明的复合式离合器轴或者复合式离合器轴总成用10表示。复合式离合器轴总成10包括环形毂或毂部12，毂部具有从其延伸的轴或轴部14。毂12和轴14可整体形成为单件式，或者是连接在一起的两件式。在优选实施例中，轴总成10是车辆变速器的第四离合器轴。因此，毂12构造为与离合器(未显示)匹配，同时轴14构造未支撑齿轮(未显示)。但是，应意识到本发明可用于在本发明思想内的各种应用中传输扭矩。

[0014]毂12包括圆周壁16，圆周壁具有从其上径向突出的若干齿18。若干齿18优选围绕圆周壁16的整个周长延伸。润滑油孔20延伸穿过若干齿18中的至少一些，以便允许润滑油流入和流出复合式离合器轴10。毂12优选构造为接合车辆变速器内的离合器。当应用离合器时，带花键的离合器板将来自离合器的扭矩传输到毂12，以便与其大致一起旋转。

[0015]轴14从毂12延伸到花键端部22。花键24在位于花键端部22处的轴14的外表面26上形成。在优选实施例中，花键24围绕轴14的整个外表面26延伸。花键24优选构造为支撑齿轮。优选地，花键24在成型之后被感应硬化，因而降低由齿轮导致的花键退化。

[0016]参考图3a，本发明的轴14包括大致管状的外部28，外部28具有布置其中的内芯部30。在优选实施例中，芯部30从端部31开始延伸轴14的大致长度，如图2的虚线所示。熟悉本技术领域的人员会意识到，芯部30可根据复合式离合器轴10设计约束的规定，延伸少于轴14的长度。优选地，芯部30压配合到管状外部28中；但是熟悉本技术领域的人员意识到还有其它方法可用于相对于外部28保持芯部30，例如焊接或铆接。图3a阐述本发明的一个实施例，其中轴14的横截面图显示外部28和内芯部30。内芯部30可为实心或中空。图3b阐述本发明的第二实施例，其中轴14的横截面图显示芯部30’限定中空中心33。

[0017]图3a和3b中的轴14的示例性实施例可由具有高内阻尼特性的刚性材料形成芯部30和30’，例如灰铸铁。灰铸铁芯部，例如30和30’，压配合到钢制外部中，例如28，钢制外部具有已知或预定的内阻尼特性。灰铸铁的刚度大约为钢的刚度的一半，但是灰铸铁的内阻尼大约为具有马氏体微观结构的调质高碳钢的内阻尼的八倍。因而相比由单一材料形成的中空或者实心轴，改善轴14的阻尼特性。这实现了提高阻尼特性，同时不改变轴14的外部尺寸，或者不显著增加钢制外部28内的应力。

[0018]本发明的第三和第四实施例分别显示在图4a和4b中。在图4a中显示轴14’的横截面。在该实施例中，轴14’由能热处理的材料形成，例如钢。在该实施例中，外部28’如此形成：将轴14’充分热处理到预定深度，同时保持芯部30’不受影响。因此，芯部30’与外部28’比较将保持高的内阻尼。图4b是轴14’的横截面图，显示限定中空中心33的芯部30”’，与图3b所示类似。

[0019]图4a和图4b所示示例性实施例，轴14’由钢制造。轴14’被充分热处理，以便形成外部28’中的马氏体微观结构，同时芯部30”和30”’保持铁素体微观结构，其内阻尼大约为具有马氏体微观结构的钢的内阻尼的八倍。轴14’比外部28’和芯部30”、30”’都为马氏体微观结构的轴具有更大的阻尼能力。

[0020]熟悉本技术领域的人会意识到外部28、28’和芯部30、30’、30”和30”’的相对径向厚度根据工程约束而规定，例如轴14、14’上的扭转负载。本发明的复合式离合器轴10通过增加轴14和14’的阻尼有效性，可减小动力变速器内不希望的噪音和振动。

[0021]尽管详细描述了实施本发明的最佳方式，但应理解使用的术语具有措辞和描述的性质，而不是限制的性质。熟悉本发明所涉及领域的人员会意识到根据上述教导本发明的许多修改是可能的。因而，应理解在后附权利要求书范围内，本发明以大致等同的方式实施，而不是此文描述的特定方式。

Claims (18)

1.一种复合式离合器轴，包括：

毂；

轴，其从所述毂延伸；

其中所述轴具有布置在大致管状外部内的芯部，所述管状外部由具有预定内阻尼特性的第一材料形成；和

其中所述芯部由具有比所述第一材料高的内阻尼特性的第二刚性材料形成。

2.如权利要求1所述的复合式离合器轴，其特征在于，所述芯部是实心的。

3.如权利要求1所述的复合式离合器轴，其特征在于，所述芯部是中空的。

4.如权利要求1所述的复合式离合器轴，其特征在于，所述芯部压配合到所述大致管状外部中。

5.如权利要求1所述的复合式离合器轴，其特征在于，所述芯部延伸过所述轴的整个长度。

6.如权利要求1所述的复合式离合器轴，其特征在于，所述第二材料的内阻尼特性大于所述第一材料的内阻尼特性。

7.一种复合式离合器轴，包括：

毂，其具有从其延伸的轴；

其中所述轴由能热处理的材料形成；

其中所述轴具有热处理外部和非热处理芯部，所述外部具有预定的内阻尼特性；和

其中所述非热处理芯部具有比热处理外部更高的内阻尼特性。

8.如权利要求7所述的复合式离合器轴，其特征在于，所述轴由钢形成，所述外部被热处理，以便形成马氏体微观结构，所述芯部是铁素体钢。

9.如权利要求7所述的复合式离合器轴，其特征在于，所述轴是实心的。

10.如权利要求8所述的复合式离合器轴，其特征在于，所述轴是中空的。

11.如权利要求7所述的复合式离合器轴，其特征在于，所述轴为圆柱形，被热处理到一深度，该深度为所述轴的径向厚度的一半。

12.如权利要求7所述的复合式离合器轴，其特征在于，所述非热处理芯部的内阻尼特性大于所述热处理外部的内阻尼特性。

13.一种复合式离合器轴，包括：

毂；

轴，其从所述毂延伸；

其中所述轴具有布置在大致管状外部内的芯部，所述大致管状外部由具有预定内阻尼特性的第一材料形成；和

其中所述芯部由具有比所述第一材料高的内阻尼特性的第二刚性材料形成；

其中所述芯部由灰铸铁形成，所述外部由钢形成。

14.如权利要求13所述的复合式离合器轴，其特征在于，所述轴是实心的。

15.如权利要求13所述的复合式离合器轴，其特征在于，所述轴是中空的。

16.如权利要求13所述的复合式离合器轴，其特征在于，所述芯部压配合到所述大致圆柱形外部中。

17.如权利要求13所述的复合式离合器轴，其特征在于，所述芯部延伸过所述轴的整个长度。

18.如权利要求13所述的复合式离合器轴，其特征在于，所述第二材料的内阻尼特性大于所述第一材料的内阻尼特性。

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