CN103195830A - 离合器盘 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车离合器系统的离合器盘，具有用于安装到轴上、尤其是传动系的输入轴或输出轴上的携动盘，并且具有多个与该携动盘绕其圆周抗扭转地连接的承载元件，用于接收至少一个用于摩擦锁合地传递转矩的离合器衬，其中，每个承载元件具有成对设置的弹簧段，这些弹簧段共同对于所述至少一个离合器衬用作轴向弹簧装置，其中，所述成对的弹簧段分别具有不同的轴向刚性。

Description

离合器盘

技术领域

本发明涉及一离合器盘，该离合器盘尤其可在机动车的离合器系统中被置于与另一离合器盘接触，以引起转速平衡并传递转矩。

背景技术

由DE102008061589A1已知一种具有多个承载元件的离合器盘，其中，通过所述承载元件可以固定用于摩擦锁合地传递转矩的离合器衬。

始终存在这样的需求：构造机动车构件，使得为机动车驾驶员改善舒适性。

发明内容

本发明的任务是，提供一种离合器盘，该离合器盘能够改善舒适性。

根据本发明，该任务的解决通过具有本发明特征的离合器盘来实现。在扩展技术方案中给出本发明的优选设计。

根据本发明提出一种离合器盘，尤其用于机动车的离合器系统，具有一用于安装到轴上、尤其传动系的输入轴或输出轴上的携动盘，并且具有与该携动盘绕其圆周抗扭转地连接的多个承载元件，这些承载元件用于接收至少一个用于摩擦锁合地传递转矩的离合器衬，其中，每个承载元件具有成对设置的弹簧段，所述弹簧段共同对于所述至少一个离合器衬用作轴向弹簧装置，并且，这些成对的弹簧段分别具有不同的轴向刚度。通过这种方式可以产生具有一种衬弹簧装置的离合器盘，该衬弹簧装置不仅具有软的、在拉扯（rupfen）方面优化的起步区域，而且显示出直到压紧力的尽可能平坦的走向和高的剩余弹性。

在本发明的一个特别优选的实施方式中，所述成对的弹簧段分别由不同厚度的材料、尤其是板材、例如弹簧钢成形，并且由此具有不同的轴向刚度。这些弹簧段起双段作用。此外每个弹簧段优选成形有波形，该波形在轴向方向上可压缩并且产生弹簧作用。在根据本发明的双段弹簧装置中，通过使两个用不同厚度材料制造的弹簧段成一对来绕开传统结构形式的局限。在此，两个弹簧段相互独立地设计并协调，使得由薄弹簧钢制造的弹簧段主要对于尽可能无滑差的起步产生软的起步区域，而由较厚弹簧钢制造的第二弹簧段负责即使在超过离合器的压紧力时也还存在弹簧位移。

在此，由较薄弹簧钢制造的弹簧段类似于传统结构形式的、针对软的衬弹簧装置特性曲线的弹簧段，在达到压紧力之前已经几乎完全被压平，而由较厚弹簧钢制造的弹簧段即使在离合器的压紧力下也还具有剩余波形高度。该剩余波形通过施加更高的压紧力才能被压平，因此被称为剩余弹性。通过各个波形在两个段中在这里也都构造有较小的安装高度

可以实现，在两个段的特性曲线区域之间产生软过渡。

在本发明的一个优选实施方式中，所述成对的弹簧段基本上具有相同或相应的形状或者相同或相应的轮廓。所述成对的弹簧段也可以这样布置，使得所述弹簧段的波形这样彼此相对取向，以致它们串联作用；即，两个弹簧段的弹簧位移相叠加。因此，在双段弹簧装置中可以分别成对地设置两个相同形状的段。一个或多个波形，优选中间的波形，经常具有减小的安装高度，使得它在达到预给定的弹簧压缩位移以后才与摩擦衬接触。由此可以实现，衬弹簧装置首先具有小的斜度，然后通过中间波形的介入而变得更加刚性并且达到更大的斜度。

在本发明的一个特别优选的实施方式中，用于离合器系统的该离合器盘构造在飞轮与压板之间；即，用于传动系的输入轴。成对弹簧段的具有较低轴向刚度或者说由较薄材料制造的弹簧段优选设置在离合器盘的朝向飞轮的一侧，成对弹簧段的具有较高轴向刚度或者所由较厚材料制造的弹簧段设置在离合器盘的朝向压板的一侧。

在此，厚的段原则上既可以设置在朝向飞轮的一侧，也可以设置在朝向压板的一侧。但厚的弹簧段优选设置在朝向压板的一侧，因为压板在具有高能量引入的起步时通常更强烈地鼓凸（topfen），因此剩余弹性功能在该侧比在飞轮侧更重要。相反，在需要考虑离合器盘在变速器输入轴上的移动问题的离合器系统中，优选将由较厚弹簧钢制造的弹簧段设置在飞轮侧。该离合器盘在离合器闭合时必须在飞轮侧移动过衬弹簧位移长度。因为具有较厚的弹簧钢一侧的特性曲线比具有较薄的弹簧钢的一侧明显更加刚性，具有较厚的弹簧钢的一侧的衬弹簧长度也比具有较薄弹簧钢的一侧更短。因此，与现有技术相比，对于双段弹簧装置，在离合器闭合时离合器盘的移动位移不再是衬弹簧装置长度的一半，而是可以选择得更短。

因此，离合器盘的所述至少一个摩擦衬借助弹簧段安装到携动盘上。为了达到良好的起步性，这些段优选波形地构造并且由此共同形成该弹簧装置。根据应用范围不同而使用单弹簧段或者双弹簧段。弹簧特性可以通过材料的选择和材料厚度的选择以及波形的高度和形状来适配。在双段装置中，两个弹簧段成对地这样布置，使得两个段的弹簧位移相叠加。本发明尤其提供具有一种段几何结构的离合器盘，该段几何结构可以提供一种弹簧装置，该弹簧装置在起步扭矩的区域中具有软的、平坦的曲线并且具有同样尽可能平坦的直至压紧力的曲线和高的剩余弹性。

在本发明的一个优选实施方式中，所述至少一个离合器衬固定在多个承载元件上，优选借助多个固定元件，例如连接铆钉。所述离合器衬典型地环形构造并且绕离合器盘的一侧的一个径向外圆周延伸，即，在承载元件的在径向上在携动盘外部的区域中。所述离合器盘优选具有两个离合器衬，其中的每个衬绕离合器盘的对应侧的一个径向外圆周延伸。

在本发明的一个优选实施方式中，每个固定元件将一个离合器衬固定在一个承载元件上并且将该承载元件的两个弹簧段与该衬连接。由此，每个承载元件和两个离合器衬固定。每个承载元件优选在至少两个部位上与携动盘抗扭转地连接，优选借助固定元件，如铆钉。

本发明还涉及一种用于机动车、尤其用于轿车的离合器系统，该离合器系统具有离合器盘，该离合器盘可以如上所述地构造和改进。根据本发明的离合器系统尤其适用于机动车，所述机动车一方面在低起步扭矩时在扭矩波动方面具有高要求，另一方面，为了在高能量起步时以及与此相关的、压板的强的热力学鼓凸情况下确保扭矩传递，需要高的剩余弹性。

附图说明

下面参考附图借助优选实施例来示例地解释本发明，其中，下面描述的特征不仅可以单独地而且可以组合地表示本发明的观点。附图示出：

图1：根据本发明第一实施例的离合器盘的立体视图，

图2：图1的离合器盘的局部剖面图，

图3：修改的本发明离合器盘的局部剖面图和

图4：本发明离合器盘的衬弹簧装置的特性曲线图。

具体实施方式

首先参考图1和2中的第一实施例，示出根据本发明的、用于机动车的离合器系统的离合器盘1，通过该离合器盘可以传递转矩。离合器盘1具有一中心的携动盘2，该携动盘具有一个用于安装到传动系的输入轴上的轮毂3和多个用于将两个摩擦衬5接收并固定在离合器盘1的彼此对置的侧面上的承载元件4。每个承载元件4包括成对设置的、由板材成形的弹簧段6，7，所述弹簧段对于离合器衬5共同用作轴向弹簧装置，即在轴向方向上。离合器衬5环形地实施并且径向上在携动盘2外部借助连接铆钉8，9在承载元件4上分别安装在离合器盘1一侧上。在图1和2中这些铆钉分别以所谓抓铆钉（Fangniete）示出，它们不仅使承载元件4的各弹簧段6，7与对应的摩擦衬5连接，而且同时抓住对应的另一弹簧段6，7并且由此防止衬5裂开。在此，承载元件4的各成对的弹簧段6，7的或段对的底脚F相互叠放并且抗扭转地与携动盘2绕其圆周铆接。

在图1和2的双段弹簧装置中，衬弹簧装置段6，7分别成对地设置在圆周上并且交替地通过连接铆钉8，9与摩擦衬5连接。在此，两个弹簧段6，7根据本发明由不同厚度的弹簧钢制造。每个弹簧段6，7还成型有其自自己的波形10，11，这些波形当其在两个摩擦衬5之间的位移W的轴向方向上压缩时发挥弹簧作用，以产生衬弹簧装置。如由图2清楚看到，段6由较薄的弹簧钢（例如0.4mm厚）制成而段7由较厚的弹簧钢（例如0.7mm厚）制成。在该视图中分别示出所谓抓铆钉8，9，它们不仅使各弹簧段6，7与摩擦衬5连接，而且同时抓住对应的另一弹簧段。由此防止衬裂开。在两个衬5压合时，铆钉8，9的头也被接收到为此设置在对置的衬5中的孔12中。

由于两个弹簧段6，7的不同材料厚度，在这里使用具有不同台阶长度（抓获长度）的衬铆钉8，9。铆钉8的台阶长度相当于衬弹簧长度W和薄弹簧段6的厚度的总和，而铆钉9的台阶长度相当于衬弹簧长度W和较厚弹簧段7的厚度的总和。在允许离合器盘轻微裂开的应用中，也可以用具有铆钉9的较长台阶长度的两个相同的抓铆钉工作。

在此，哪些段6，7（即厚的还是薄的）设置在离合器盘1的哪侧（飞轮侧S还是压板侧A），可以根据应用而变化。这取决于，是离合器盘的减小的移动位移还是压板侧上的高的剩余弹性被看得更重要。在图1和2中，较厚的弹簧段7设置在离合器盘1的朝向压板A的一侧上，因为该压板在以高的能量引入起步时通常更强地鼓凸并且因此该侧上的剩余弹性功能在比在飞轮侧S上更重要。但是，如图3所示，在需要考虑离合器盘在变速器输入轴上的移动问题的离合器系统中，由较厚弹簧钢制造的弹簧段7可以优选设置在飞轮侧S上。在离合器闭合时离合器盘1必须在飞轮侧S上移动过衬弹簧位移W的长度。因为具有较厚弹簧钢的侧S上的特性曲线比具有较薄弹簧钢的侧上的特性曲线明显更刚性，因而具有较厚弹簧钢一侧的衬弹簧位移长度也将比具有较薄弹簧钢一侧的更短。

在图4的曲线图中看出根据本发明的由一薄的和一厚的弹簧段6，7的组合构成的衬弹簧装置的可能的设计。离合器盘1的整个衬弹簧装置（即实线曲线）以在起步区域13中仅具有小曲率的很小初始斜度为特点，同时在离合器的压紧力下以高的剩余弹性14具有平坦的最终斜度。与此相反，薄的弹簧段6的弹簧特性曲线（即长划线曲线）在离合器的压紧力的区域15中具有几乎垂直的走向。厚的弹簧段7的特性曲线（即短划线曲线）以高的初始斜度16为特点，该初始斜度在敏感的车辆中导致强烈的拉扯。

在传统的离合器盘中，车辆在起步期间相对于来自打滑的离合器的扭矩激励的敏感性提高导致衬弹簧装置特征设计得具有小的初始斜度。为了实现这一点，使用由尽可能薄的弹簧钢制成的弹簧段，但这些弹簧段在作用力低于离合器压紧力时已经被完全压平，因此在离合器压紧力周围区域中不再具有弹簧位移。

在以高能量起步时，例如在山上带有挂车时，离合器中的摩擦面发生快速剧烈的发热。压板尤其以鼓凸对此做出反应，这导致，离合器盘在内直径上比在外直径上更强烈地挤压到一起。由此，由衬弹簧装置引起的力在外直径上比在内直径上小。由此，有效摩擦半径和最大可传递转矩减小。为了克服这一点，可以这样设计衬弹簧装置，使得它直到离合器的压紧力还明显具有弹簧位移。特性曲线在离合器压紧力区域中越平坦，在压板鼓凸情况下外直径上的力下降越小。但是这种特性曲线要求由尽可能厚的弹簧钢制造弹簧段并且结果是，弹性特性曲线具有高的初始斜度。

但通过根据本发明的离合器盘可以产生一种衬弹簧装置特性，其在小的力下具有软的、平坦的初始曲线并且在具有高剩余弹性的离合器压紧力区域中具有尽可能平坦的特性曲线。

附图标记列表

1  离合器盘

2  携动盘

3  轮毂

4  承载元件

5  离合器衬

6  第一弹簧段

7  第二弹簧段

8  连接铆钉

9  连接铆钉

10 第一弹簧段的波形

11 第二弹簧段的波形

12 孔

13 特征曲线的起步区域

14 剩余弹性

15 离合器压紧力区域

16 起始斜度

F  弹簧段的底脚

A  压板侧

S  飞轮侧

W  弹簧位移

K  力

Claims (9)

1.用于机动车的离合器系统的离合器盘（1），具有一用于安装到轴上、尤其是传动系的输入轴或输出轴上的携动盘（2），并且具有多个与该携动盘（2）绕其圆周抗扭转地连接的承载元件（4），用于接收至少一个用于摩擦锁合地传递转矩的离合器衬（5），其中，每个承载元件（4）具有成对设置的弹簧段（6，7），所述弹簧段共同对于所述至少一个离合器衬（5）用作轴向弹簧装置，并且，所述成对的弹簧段（6，7）分别具有不同的轴向刚度。

2.根据权利要求1的离合器盘（1），其中，所述成对的弹簧段（6，7）分别由不同厚度的材料、尤其是板材例如弹簧钢成型并由此具有不同的轴向刚度。

3.根据权利要求2的离合器盘（1），其中，所述成对的弹簧段（6，7）中的由较薄材料制造的弹簧段（6）朝向离合器盘（1）的一侧，所述成对弹簧段（6，7）中的由较厚材料制造的弹簧段（7）朝向离合器盘（1）的另一侧。

4.根据权利要求1至3中任一项的离合器盘（1），其中，每个弹簧段（6，7）成型有波形（10，11），并且，所述成对的弹簧段（6，7）这样设置，使得所述弹簧段（6，7）的波形（10，11）这样相互取向，以致它们串联地起作用，从而这两个弹簧段（6，7）的弹簧位移相叠加。

5.根据权利要求1至4中任一项的离合器盘（1），其中，所述成对的弹簧段（6，7）基本具有相同的或相应的形状或者说相同的或相应的轮廓。

6.根据权利要求1至5中任一项的离合器盘（1），其中，所述至少一个离合器衬（5）固定在所述多个承载元件（4）上，优选借助多个固定元件（8），其中，所述离合器衬（5）环形地构造并且绕所述离合器盘（1）的一侧的一个径向外圆周延伸。

7.根据权利要求6的离合器盘（1），其中，所述离合器盘（1）具有两个离合器衬（5），其中的每个分别在离合器盘（1）的一侧绕一径向外圆周延伸，其中，每个承载元件（4）固定有两个离合器衬（5）。

8.根据权利要求1至7中任一项的离合器盘（1），其中，所述用于离合器系统的离合器盘（1）构造在飞轮与压板之间，并且，所述成对的弹簧段（6，7）中的具有较低轴向刚性或者说由较薄材料制造的弹簧段（6）设置在离合器盘（1）的朝向飞轮的一侧，所述成对的弹簧段（6，7）中的具有较高轴向刚性或者说由较厚材料制造的弹簧段（7）设置在离合器盘（1）的朝向压板的一侧。

9.用于机动车、尤其用于轿车的离合器系统，具有根据权利要求1至8中任一项的离合器盘（1）。

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