CN104919203A - 多板式离合器装置 - Google Patents

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Abstract

提供了一种多板式离合器装置，通过该离合器装置能够降低拖拽转矩和粘滞转矩，并且该离合器装置被设计成具有减少的装置重量。多板式离合器装置配备有：离合器盘(6)；离合器片(7)；以及摩擦材料(10)，所述摩擦材料形成在所述离合器盘(6)的与所述离合器片(7)面对的表面上并能够压靠在所述离合器片(7)上或与所述离合器片(7)分离。所述离合器装置通过将所述离合器盘(6)隔着所述摩擦材料(10)压靠在所述离合器片(7)上而在发动机和车轮之间传输原动力，并且通过释放所述挤压力而阻断所述原动力的传输。在所述离合器片(7)上形成有从外边缘向内凹的凹陷(11)，并且当离合器片被堆叠在离合器盘(6)上时，所述摩擦材料(10)中的一些材料位于形成所述凹陷(11)的区域中。

Description

多板式离合器装置
技术领域
本发明涉及一种多板式离合器装置，该多板式离合器装置能够在离合器盘和离合器片隔着摩擦构件彼此压接触时将动力从发动机传输到车轮或多个车轮，并且能够在压接触力被释放时阻断发动机和车轮(或多个车轮)之间的动力传输。
背景技术
通常，用于诸如摩托车之类的车辆的多板式离合器装置旨在任意地执行发动机的驱动动力到驱动车轮的传输或任意地执行发动机的驱动动力到驱动车轮的阻断，并且包括待连接至发动机侧的输入系统的基本环状的多个离合器盘以及待与离合器盘交错地重叠并连接至车轮侧的输出系统的基本环状的多个离合器片。例如由软木形成的摩擦构件固定在离合器盘的与离合器片相对的表面上并适合于通过使离合器盘与离合器片隔着摩擦构件压接触而在发动机侧和车轮侧之间传输动力，并且通过将压接触力释放而阻断动力传输。
如例如在下面的专利文献1中公开的，已经提出了现有技术的多板式离合器装置，其中在每个离合器盘上，在摩擦构件附近的部分处形成有径向延伸的凹槽。根据该现有技术，由于在离合器盘和离合器片相对旋转时内部油能够穿过径向延伸的凹槽而被排出到外部，因此可以降低在通过释放压接触力将离合器盘和离合器片分离时由保留在离合器盘和离合器片之间的油的粘滞阻力产生的拖拽转矩。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：JP 03-146018A
发明内容
待解决的技术问题
在现有技术的这种多板式离合器装置中，设置径向延伸的凹槽能够稍微有助于降低拖拽转矩，然而，需要进一步改进离合器盘和离合器片之间的油排出作用，以便进一步减少拖拽转矩。除了降低拖拽转矩之外，还期望的是降低正好在离合器盘和离合器片相对旋转之前引起的粘滞转矩以及降低多板式离合器装置的重量。
因此，本发明的目的是提供一种多板式离合器装置，该离合器装置既能够降低拖拽转矩，又能够降低粘滞转矩，同时还能够减少多板式离合器装置的重量。
解决技术问题的手段
为了实现本发明的上述目的，根据第一方面，提供了一种多板式离合器装置，该多板式离合器装置包括：待连接至发动机侧的输入系统的基本环状的多个离合器盘；待与所述离合器盘交错地层压并连接至车轮侧的输出系统的基本环状的多个离合器片；以及摩擦构件，这些摩擦构件固定至所述离合器盘的与所述离合器片相对的表面并适合于能够与所述离合器片压接触或与所述离合器片分离；当所述离合器盘和所述离合器片隔着所述摩擦构件彼此压接触时动力从所述发动机侧传输到所述车轮侧，并且所述发动机侧和所述车轮侧之间的动力传输通过将压接触力释放而被阻断，其特征在于，在每个离合器片上形成有沿着离合器片的周边朝向径向内部延伸的凹陷；并且在所述离合器盘堆叠在所述离合器片上的状态下，所述摩擦构件的一部分被定位在所述凹陷的区域中。
根据本发明的第二方面，在根据第一方面所述的多板式离合器装置中，所述凹陷中的每个凹陷都具有呈弯曲凹口的构造。
根据本发明的第三方面，在根据第一方面或第二方面所述的多板式离合器装置中，所述凹陷是沿着所述离合器片的整个周边等距地布置的多个凹口。
根据本发明的第四方面，在根据第一方面至第三方面中的任一方面所述的多板式离合器装置中，所述摩擦构件包括多个矩形构件，所述多个矩形构件以彼此分离预定距离的方式固定在所述离合器盘的与所述离合器片相对的表面上，以便穿过所述摩擦构件之间的分离空间将所述离合器盘和所述离合器片之间的油排出。
技术效果
根据本发明的第一方面，由于在每个离合器片上均形成有沿着离合器片的周边朝向径向内部延伸的凹陷，并且所述摩擦构件的一部分被定位在所述凹陷的区域中，因此与现有技术的多板式离合器装置相比，可以进一步既降低拖拽转矩，又降低粘滞转矩，同时还能够减少多板式离合器装置的重量。
根据本发明的第二方面，由于所述凹陷中的每个凹陷都具有呈弯曲凹口的构造，因此可以防止摩擦构件在所述离合器盘和所述离合器片相对旋转时卡在所述凹陷的边缘中，并因而可以使所述离合器盘和所述离合器片顺畅地进行相对旋转。
根据本发明的第三方面，由于所述凹陷是沿着所述离合器片的整个周边等距地布置的多个凹口，因此可以更大量地排出离合器盘和离合器片之间的油，并可以更好地维持离合器片的周向重量平衡，并因此稳定地旋转离合器片。
根据本发明的第四方面，由于所述摩擦构件包括多个矩形构件，所述多个矩形构件以彼此分离预定距离的方式固定在所述离合器盘的与所述离合器片相对的表面上，以便穿过所述摩擦构件之间的分离空间将所述离合器盘和所述离合器片之间的油排出，因此可以穿过所述摩擦构件之间的分离空间与所述凹陷的排油作用协同地将更大量的油排出，并因而可以进一步降低拖拽转矩和粘滞转矩。
附图说明
图1是根据本发明的多板式离合器装置的纵向剖视图；
图2是示出了图1的多板式离合器装置的离合器盘的平面图；
图3是示出了图1的多板式离合器装置的离合器片的平面图；
图4是示出了图1的多板式离合器装置的离合器盘和离合器片的堆叠状态的平面图；
图5是示出了表现图1的多板式离合器装置的技术优越性的实验结果的曲线图；
图6是示出了图3的离合器片的一个变型的平面图；
图7是示出了图6的离合器盘和离合器片的堆叠状态的平面图；
图8是示出了图6的另一个变型的离合器片的平面图；以及
图9是示出了图8的离合器盘和离合器片的堆叠状态的平面图。
具体实施方式
下面将参照附图描述本发明的优选实施方式。
本发明的多板式离合器装置安装在诸如摩托车之类的车辆上，以任意地将来自发动机或变速器的驱动动力传输到车轮(驱动车轮)或阻断来自发动机或变速器的驱动动力到车轮(驱动车轮)的传输。如图1所示，多板式离合器装置主要包括：离合器壳体2，该离合器壳体2形成发动机侧的输入系统，齿轮1安装在该离合器壳体2上；离合器构件4，该离合器构件4形成车轮侧的输出系统并连接至轴3；安装在离合器构件4的右端(图1)上的挤压器5；安装在离合器壳体2上的离合器盘6；以及安装在离合器构件4上的离合器片7。
齿轮1借助于铆钉8等连接至离合器壳体2，并且能够在来自发动机的驱动动力(旋转动力)输入到该齿轮1时围绕轴3旋转。离合器壳体2形成为在其右端(图1)开口的筒形壳，并且多个离合器盘6安装在离合器壳体2的内周面上。每个离合器盘6包括基本环状的金属片，并且适合于通过形成在离合器盘6的外周面上的突起6a和形成在离合器壳体2上的花键而与离合器壳体2进行花键接合。这使离合器盘6能够与离合器壳体2一起旋转并能够沿着离合器壳体2轴向滑动。
离合器构件4包括在其右侧(图1)开口并适合于容纳在离合器壳体2中的筒形壳构件。轴3穿过离合器构件4的中心并通过花键配合而连接至离合器构件4，从而与离合器构件4一起旋转。离合器构件4的外周面形成有轴向延伸的花键，离合器片7安装在这些花键上。
这些离合器片7与离合器盘6被交错地层压，从而相邻的离合器片7和离合器盘6能够彼此压接触和分离。如图3所示，每个离合器片7包括与离合器盘6的构造对应的基本环状的金属片，并且形成有多个突起7a，突起7a的内周面适合于与离合器构件4的花键进行花键配合。这使得离合器片7能够与离合器构件4一起旋转并沿着离合器构件4轴向滑动。
也就是说，离合器盘6和离合器片7能够分别沿着离合器壳体2和离合器构件4滑动，因而能够在它们借助于挤压器5而彼此压接触时将离合器壳体2的驱动动力传输到离合器构件4和轴3。相反，当挤压器5的挤压力被释放时，能够将离合器壳体2到轴3的驱动动力的传输阻断。
如图2所示，诸如软木材料的具有大摩擦阻力的摩擦构件10固定在离合器盘6的与离合器片7相对的表面(两个表面)上。根据本发明，摩擦构件10包括以彼此分离预定距离的方式固定在离合器盘6的与离合器片7相对的表面上的多个矩形构件，以便穿过摩擦构件10之间的分离空间将离合器盘6和离合器片7之间的油排出。驱动动力可以通过离合器盘6和离合器片7之间隔着摩擦构件10的压接触而在发动机和车轮(多个车轮)之间传输并且能够在该压接触力被释放时在发动机和车轮(多个车轮)之间被阻断。
在该说明书中，离合器盘6和离合器片7的“分离”并不必然意味着是否在它们之间引起任何间隙的状况。因而，其包括这种状况，其中离合器构件4例如由于离合器盘6和离合器片7之间的打滑而无法跟随离合器壳体2的旋转。
挤压器5具有适合于将离合器构件4的开口(图1中的右端)封闭的基本盘状构造，并且通常被离合器弹簧S推向左侧(图1)。也就是说，挤压器5通常被介于离合器构件4的中空凸台4b和拧在凸台4b中的离合器螺栓B的头部之间的离合器弹簧S推向左侧。
另外，挤压器5的周边部分5a抵靠在离合器盘6和离合器片7的层压部分的最右侧部分(图1)上并且通过离合器弹簧S的推力而使它们彼此压接触。因而，离合器壳体2和离合器构件4被保持在正常连接状态下，从而每当旋转动力被输入到齿轮1时轴3都能够被旋转。
轴向延伸的推杆9插入中空轴3内，从而推杆9能够通过操作一操作装置(未示出)而克服离合器弹簧S的推力来使挤压器5向右侧(图1)移位。当挤压器5向右侧(图1)移位时，离合器盘6和离合器片7之间的压接触力被释放，因而输入到齿轮1和离合器壳体2的旋转动力被阻断。也就是说，挤压器5被构造成使其能够由于其相对于离合器构件4的轴向运动而将离合器盘6和离合器片7压接触和释放。
挤压器5一体地形成有用于限制挤压器5相对于离合器构件4的旋转的突出的止动部5b。止动部5b从挤压器5朝向左侧(图1)延伸，并装配到形成在离合器构件4的内周壁上的凹部4a内，以限制挤压器5和离合器构件4之间的相对旋转。
如图3和图4所示，每个离合器片7都形成有沿着其周边朝向径向内部延伸的凹陷11，摩擦构件10的一部分在离合器盘6堆叠在离合器片7上的状态下定位在凹陷11的区域中。在图4中，示出了摩擦构件10通过凹陷11暴露。离合器片7可以通过将金属片(坯料构件)冲压成图3中所示的构造而形成。
因而，可在堆叠的离合器盘6和离合器片之间的凹陷11的部分处形成包括摩擦构件10的一部分的相对较大空间，因而，截留在离合器盘6和离合器片7之间的油可以更容易地排出到外部。因此，由于更多的油能够在离合器盘6和离合器片7彼此相对旋转之前和期间穿过包括凹陷11的空间排出到外部，因此可以更有效地降低拖拽转矩和粘滞转矩。另外，设置凹陷11有助于降低离合器片7的重量，并因而降低多板式离合器装置的重量，这是因为凹陷是通过沿着离合器片7的周边朝向离合器片7的径向内部切割离合器片7而形成的。
每个凹陷11都具有呈弯曲凹口的构造(在离合器片7的平面图中具有各种曲率半径的连续弯曲线的构造)。弯曲凹口的凹陷11使得能够防止摩擦构件10被凹陷卡住，并且在离合器盘6和离合器片7相对旋转时实现离合器盘6和离合器片7的顺畅旋转。
另外，根据本发明，由于凹陷11是沿着离合器片7的整个周边等距地布置的多个凹口(在图示示例中为六个凹口)，因此可将更大量的油排出，并且保持离合器片7的良好的周向重量平衡，以使其稳定旋转。增加凹口即凹陷11的数量有助于降低离合器片7的重量，并因而降低多板式离合器装置的重量，这是因为总的重量通过切除区域的重量而减小。
随后，将描述如下实验来证明本发明的多板式离合器装置的技术优越性。
首先，作为本发明的示例，准备离合器片，其中沿着每个离合器片的整个周边形成多个凹陷11，并且作为比较例，形成均具有基本环状构造的离合器片。然后，将离合器盘分别与本发明的离合器片以及比较例的离合器片堆叠在一起，将它们压接触而一体地旋转，并且最终在释放压接触力之后使它们相对旋转。
实验结果在图5的曲线图中示出，其中横轴表示从压接触力释放的时间点(即，正好在离合器盘和离合器片相对旋转之前的时间点)开始的经过时间(秒)，而纵轴表示离合器盘和离合器片之间的转矩。从该曲线图中可以看出，本发明的示例的在经过的时间点(＝0)时的转矩(即粘滞转矩)以及在经过的预定时间点时的转矩(即拖拽转矩)低于比较例的相应转矩。可以认为，在本发明的示例的离合器片7上设置凹陷11使得能够相对于相邻的离合器盘6形成相对较大空间，因而与比较例相比能够将更大量的油排出到外部。
如上所述，根据本发明，由于凹陷11在每个离合器片7上形成为沿着离合器片7的周边朝向径向内部延伸，并且摩擦构件10的一部分位于凹陷11的区域中，因此可以既降低拖拽转矩又降低粘滞转矩，同时减小多板式离合器装置的重量。
更具体地说，由于摩擦构件10包括以彼此分离预定距离的方式固定在离合器盘6的与离合器片7相对的表面上的多个矩形构件，以便穿过摩擦构件10之间的分离空间将离合器盘6和离合器片7之间的油排出，因此可穿过摩擦构件直接的分离空间与凹陷11的排油作用协作而将更大量的油排出，并因而可进一步降低拖拽转矩和粘滞转矩。
已经参照以上描述的优选实施方式描述了本发明。然而，本发明不限于所图示和描述的实施方式，而是可以参照形成在离合器片7上的凹陷11采用其他变型。例如，可以在每个离合器盘7上形成基本圆弧形的凹陷12(参见图6和图7)或具有不同曲率半径的多个凹陷a～f，这些凹陷沿着离合器片7的周边朝向径向内部延伸，从而摩擦构件10的一部分位于凹陷12或a～f的区域内(图8和图9)。
尽管以上描述的凹陷11、12或a～f是由弯曲凹口形成的，但是具有其他构造例如矩形等的凹陷也是可行的。另外，尽管示出了沿着离合器片7的周边等距地布置六个凹陷，但是可以选择任意数量的凹陷，例如1至5个或7个或更多个，并且凹陷的间隔可以不是等距的。
此外，尽管已经描述了摩擦构件10由矩形软木材料形成并以彼此分离预定距离的方式固定在离合器盘6的与离合器片7相对的表面上，但是摩擦构件可以是环形的并由软木之外的其他材料形成。另外，该多板式离合器装置可以应用于两轮摩托车以外的车辆，例如三轮或四轮赛车或使用多板式离合器装置的通用机器。
工业实用性
即使外观形状与所示实施方式不同或者向所示实施方式增加了其他功能，本发明的多板式离合器装置也可以应用于具有离合器片(其中在离合器片的周边上形成凹陷，并且在离合器盘与离合器片堆叠在一起时，摩擦构件的一部分定位在凹陷的区域中)的离合器。
附图标记说明
1       齿轮
2       离合器壳体
3       轴
4       离合器构件
4a      凹陷
5       挤压器
5b      突出的止动部
6       离合器盘
7       离合器片
8       铆钉
9       推杆
10      摩擦构件
11、12  凹陷

Claims (4)

1.一种多板式离合器装置，该多板式离合器装置包括：
待连接至发动机侧的输入系统的基本环状的多个离合器盘；
待与所述离合器盘交错地层压并连接至车轮侧的输出系统的基本环状的多个离合器片；以及
摩擦构件，这些摩擦构件固定至所述离合器盘的与所述离合器片相对的表面并适合于能够与所述离合器片压接触或与所述离合器片分离；
当所述离合器盘和所述离合器片隔着所述摩擦构件彼此压接触时动力从所述发动机侧传输到所述车轮侧，并且所述发动机侧和所述车轮侧之间的动力传输通过将压接触力释放而被阻断，其特征在于，
在每个离合器片上形成有沿着离合器片的周边朝向径向内部延伸的凹陷；并且
在所述离合器盘堆叠在所述离合器片上的状态下，所述摩擦构件的一部分被定位在所述凹陷的区域中。
2.根据权利要求1所述的多板式离合器装置，其中，所述凹陷中的每个凹陷都具有呈弯曲凹口的构造。
3.根据权利要求1或2所述的多板式离合器装置，其中，所述凹陷是沿着所述离合器片的整个周边等距地布置的多个凹口。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的多板式离合器装置，其中，所述摩擦构件包括多个矩形构件，所述多个矩形构件以彼此分离预定距离的方式固定在所述离合器盘的与所述离合器片相对的表面上，以便穿过所述摩擦构件之间的分离空间将所述离合器盘和所述离合器片之间的油排出。
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