CN107269730B - 一种碟片式扭转减振器从动盘总成 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种碟片式扭转减振器从动盘总成，包括花键盘毂、传动盘、摩擦片以及两个活动套设于花键盘毂的盖板，两个盖板外缘叠合固定，且二者之间具有安装鼓腔；安装鼓腔内设有套设于花键盘毂的蝶形弹簧盘片和活动机构，蝶形弹簧盘片内缘与活动机构的外缘固定，其外缘与两个盖板的外缘叠合固定，蝶形弹簧盘片上具有拱起的轴向变形部，花键盘毂周向设有将花键盘毂的扭振传递给活动机构使之带动轴向变形部变形的驱动机构；传动盘内缘与两个盖板的外缘叠合固定。在扭转减振工况中，蝶形弹簧盘片能够达到瞬间随动，满足摩擦半径要求的变鼓和变凹趋势的瞬间变化量，使摩擦半径相应的变化趋势瞬间完全和扭转减振的径向变化要求相一致。

Description

一种碟片式扭转减振器从动盘总成
技术领域
本发明涉及汽车零配件技术领域，尤其涉及一种碟片式扭转减振器从动盘总成。
背景技术
到目前为止，汽车离合器从动盘总成的扭转减振和轴向压缩减振都是由中心减振弹簧式扭转减振器和边缘安装波形弹簧来实现。但是该种结构存在零件繁多，生产成本较高，装配工艺复杂且容易损坏等缺点。其中，易损件通常出现于多组减振弹簧在使用中疲劳断裂以及过载使用时止动销弯曲、断裂，使整台离合器报废。
中国专利ZL201620149703.5中公开了一种双碟式扭转减振离合器从动盘总成，其采用弹簧钢薄钢带，中心为双面拱形，中心凸面边缘凹(受力可鼓—可平)形成了一个双碟型弹性结合体。在从动盘传递扭矩受到切向力矩时，受拉的方向(发动机一般设计为逆时针转动)碟型变凹，鼓形中心变扁，相当于摩擦半径在其变形力作用的下有延伸趋向，鼓型面受压时(被动受摩擦扭矩)向中心区碟型变鼓，相当于摩擦半径有缩短趋向。但是在离合器传递扭矩时，摩擦片处于压盘的压紧状态，不可能瞬间改变摩擦半径。这样，碟形传动盘起拱区在对应扭转振动的高频冲击下由凹变凸，又由凸变凹的反复变化的响应，就起到了脉动扭转减振的作用，减少扭转冲击。但是整车开发对离合器减振曲线有特定要求，所以还不能确定是否可以达到整车舒适性和减少换档冲击的严格要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种在扭转减振工况中，蝶形弹簧盘片能够达到瞬间随动，满足摩擦半径要求的变鼓和变凹趋势的瞬间变化量，使摩擦半径相应的变化趋势要求的瞬间变化，完全和扭转减振的径向变化要求相一致的一种碟片式扭转减振器从动盘总成。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：
一种碟片式扭转减振器从动盘总成，包括花键盘毂、传动盘以及分别设于传动盘上下端面并与其固定的摩擦片，其特征在于：所述花键盘毂上轴向间隔设有两圈环槽，所述环槽内设有突出花键盘毂的定位卡箍，两个定位卡箍之间形成限位区；所述限位区内设有两个套于花键盘毂上的盖板，所述盖板与花键盘毂间隙配合并上下被定位卡箍限位于限位区内，两个盖板上下相对设置，两个盖板的外缘叠合固定，其中至少一个盖板向外凸起使两个盖板之间形成安装鼓腔；所述安装鼓腔内设有套设于花键盘毂的蝶形弹簧盘片和活动机构，所述蝶形弹簧盘片内缘与活动机构的外缘固定，蝶形弹簧盘片外缘与两个盖板的外缘叠合固定，所述蝶形弹簧盘片内缘与外缘之间具有拱起的轴向变形部，所述花键盘毂周向设有将花键盘毂的扭振传递给活动机构使活动机构带动轴向变形部轴向往复变形的驱动机构；所述传动盘套设于花键盘毂上，其内缘与两个盖板的外缘叠合固定。
进一步的技术方案在于：所述驱动机构包括固定于花键盘毂随其同心扭转的驱动盘，所述驱动盘上向下设有一圈双面斜楔式的第一齿牙；所述活动机构包括活动盘，所述活动盘上设有与第一齿牙啮合的第二齿牙。
进一步的技术方案在于：所述活动盘与盖板之间还设有拱起支撑活动盘的蝶形弹簧，所述蝶形弹簧的压缩量小于第一齿牙的齿深。
进一步的技术方案在于：所述驱动机构包括设于花键盘毂上的梯形螺纹部，所述梯形螺纹部包括周向均布于花键盘毂上的8头外螺旋齿牙，每个外螺旋齿牙上设有一梯形阳螺纹；所述活动机构包括两个与驱动机构的梯形螺纹部配合的扭转盘，所述蝶形弹簧盘片包括两个，每个蝶形弹簧盘片与一个扭转盘外缘固定，两个蝶形弹簧盘片相对设置形成减振鼓腔。
蝶形弹簧盘片采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
本发明考虑到碟形弹簧盘片的传递扭矩功能，其外缘要和摩擦片固定铆接，所以将蝶形弹簧盘片上凸下凹的变形(目的是达到摩擦半径的伸缩) 结构设置于与花键盘毂的连接部分，将扭转振动在产生的趋势瞬间即刻传递给能够快速响应的蝶型弹簧盘片，使蝶型弹簧盘片具有“开-合”趋势，以此“开-合”趋势能消耗了扭转振动趋势能。
蝶形弹簧盘片通过活动机构和驱动机构与花键盘毂连接，使花键盘毂和蝶形弹簧盘片之间形成活动连接，并且盖板与花键盘毂之间也是间隙的活动连接，这样的连接结构使得花键盘毂处于无约束的自由状态，从而能够允许连接件的上下运动，驱使蝶形弹簧盘片变形，蝶形弹簧盘片能够达到瞬间随动，满足摩擦半径要求的变鼓和变凹趋势的瞬间变化量，使摩擦半径相应的变化趋势要求的瞬间变化，完全和扭转减振的径向变化要求相一致，达到蝶形弹簧盘片的变形与传动扭矩发生的扭转振动的瞬时工况同步，能够抵抗瞬间要求改变摩擦半径趋势的振动，从而达到在传递扭矩的同时抵消扭转振动。
而且，两个盖板在花键盘毂 上的设计，能够克服扭转振动时驱动机构与活动机构之间产生的巨大轴向推力，蝶形弹簧盘片及其连接的摩擦片与花键盘毂 形成一个整体结构直至传动到摩擦片，这样即可以将扭转振动消耗在减振器中。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明实施例一的结构示意图；
图2是本发明实施例二的结构示意图；
图3是本发明实施例一中驱动盘与花键盘毂的结构示意图；
图4是图3的仰视结构示意图；
图5是本发明实施例一中活动盘的结构示意图；
图6是图5的俯视结构示意图；
图7是本发明实施例一中蝶形弹簧片的剖视结构示意图；
图8是图7的俯视结构示意图；
图9是本发明实施例一中蝶形弹簧的剖视结构示意图；
图10是本发明实施例二中花键盘毂的结构示意图；
图11是图10的俯视结构示意图；
图12是图10中A-A的局部示意图；
图13是本发明实施例二中扭转盘的结构示意图；
图14是图13中的局部示意图；
图15是本发明实施例二中蝶形弹簧片的剖视结构示意图；
图16是图15的俯视结构示意图。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
实施例一
如图1和图3～图9所示，一种碟片式扭转减振器从动盘总成，包括花键盘毂1、传动盘3以及分别设于传动盘3上下端面并与其固定的摩擦片2，所述摩擦片2与驱动盘2上端面之间还设有弹性波形片4，所述花键盘毂1 上轴向间隔设有两圈环槽，所述环槽内设有突出花键盘毂1的定位卡箍23，两个定位卡箍23之间形成限位区；
所述限位区内设有两个套于花键盘毂1上的盖板21，所述盖板21与花键盘毂1间隙配合并上下被定位卡箍23限位于限位区内，即被定位卡箍23 限位，两个盖板21上下相对设置，两个盖板21的外缘叠合固定，其中至少一个盖板21向外凸起使两个盖板21之间形成安装鼓腔；
所述安装鼓腔内设有套设于花键盘毂1的蝶形弹簧盘片100和活动机构，所述蝶形弹簧盘片100内缘与活动机构的外缘固定，蝶形弹簧盘片100 外缘与两个盖板21的外缘叠合固定，所述蝶形弹簧盘片100内缘与外缘之间具有拱起的轴向变形部，所述花键盘毂1周向设有将花键盘毂1的扭振传递给活动机构使活动机构带动轴向变形部轴向往复变形的驱动机构；
所述传动盘3套设于花键盘毂1上，其内缘与两个盖板21的外缘叠合固定，具体连接形式可以采用铆接。
其中驱动机构包括固定于花键盘毂1随其同心扭转的驱动盘31，其中驱动盘31可以与花键盘毂1为一体结构，所述驱动盘31上向下设有一圈双面斜楔式的第一齿牙311；所述活动机构包括活动盘32，所述活动盘32 上设有与第一齿牙311啮合的第二齿牙321。花键盘毂1和活动盘32相对转动时，双面斜楔 型鼠牙(即第一齿牙311与第二齿牙321)之间会发生上下推移，这样蝶形弹性盘片100即可以随着花键盘毂1传动产生的扭转振动要求的直径变化量同步进行上凸和下凹变化。正是这样一个连锁变化的高频响应运动达到了离合器从动盘由轴向减振到径向扭转减振的要求。
为了保证蝶形弹性盘片1可以始终和驱动盘31运动紧密啮合，结构中在活动盘32与盖板21之间还设有拱起支撑活动盘32的蝶形弹簧33，如图 9所示，所述蝶形弹簧33的压缩量小于第一齿牙311的齿深，能够保证蝶形弹簧33的压缩量和回弹力满足抵抗齿牙盘(即驱动盘31与活动盘32的配合结构)传递的轴向力。蝶形弹簧33是一个具有很大弹力的膜片弹簧，它的弹力要求，在斜楔 齿牙传递发动机最大扭矩时产生的推力，不允许转过一个第一齿牙311，即第一齿牙311与第二齿牙321不发生滑牙，以备振动中扭矩减少的瞬间，第二齿牙321及时回到其对偶的齿槽中，蝶形弹簧 33用以抵抗传动过程中的轴向推力，确保传动过程中2个齿牙始终啮合在一起。
采用斜楔 式齿啮合的传动形式，必然会产生巨大的轴向推力。为了将蝶形弹簧盘片100及其连接的摩擦片2与花键盘毂1成为一个整体，并且要抵消传动中的轴向推力，所以设计了两个刚度较大的盖板21。盖板21 的中心孔大于花键盘毂1的外径，不干涉转动中心减振运动的轨迹。盖板 21和摩擦片2以及传动盘3采用铆钉固定。
其中蝶形弹簧盘片100的材质采用65Mn冷轧热处理弹簧钢，保证其使用强度及扭转要求。
由于传动的减振原理要求，花键盘毂1和蝶形弹簧盘片100之间是通过与齿牙盘铆合的活动连接，这样的结构使得花键盘毂1处于无约束的自由状态，在传动中产生的扭转振动就可以被同步(开-合)运动的蝶形弹簧盘片100所吸收，实现了周向减振转化为扭转减振的目的。
实施例二
如图2和图10～图16所示，一种碟片式扭转减振器从动盘总成，包括花键盘毂1、传动盘3以及分别设于传动盘3上下端面并与其固定的摩擦片 2，所述摩擦片2与驱动盘2上端面之间还设有弹性波形片4，所述花键盘毂1上轴向间隔设有两圈环槽，所述环槽内设有突出花键盘毂1的定位卡箍23，两个定位卡箍23之间形成限位区；
所述限位区内设有两个活动套设于花键盘毂1的盖板21，所述盖板21 被限位区上下限位，两个盖板21上下相对设置，两个盖板21的外缘叠合固定，其中至少一个盖板21向外凸起使两个盖板21之间形成安装鼓腔；
所述安装鼓腔内设有套设于花键盘毂1的蝶形弹簧盘片100和活动机构，所述蝶形弹簧盘片100内缘与活动机构的外缘固定，蝶形弹簧盘片100 外缘与两个盖板21的外缘叠合固定，所述蝶形弹簧盘片100内缘与外缘之间具有拱起的轴向变形部，所述花键盘毂1周向设有将花键盘毂1的扭振传递给活动机构使活动机构带动轴向变形部轴向往复变形的驱动机构；
所述传动盘3套设于花键盘毂1上，其内缘与两个盖板21的外缘以及蝶形弹簧盘片100的外缘叠合固定，具体连接形式可以采用铆接。
其中驱动机构包括设于花键盘毂1上的梯形螺纹部，所述梯形螺纹部包括周向均布于花键盘毂1上的8头外螺旋齿牙41，每个外螺旋齿牙41 上设有一梯形阳螺纹411；所述活动机构包括两个与驱动机构的梯形螺纹部配合的扭转盘42，具体的，扭转盘42内壁上设有与外螺旋齿牙41配合的 8头内螺旋齿牙421，每个内螺旋齿牙421的齿槽上设有与梯形阳螺纹411 配合的一梯形阴螺纹4211，所述蝶形弹簧盘片100包括两个，每个蝶形弹簧盘片100与一个扭转盘42外缘固定，两个蝶形弹簧盘片100相对设置形成减振鼓腔43。该种传递方式采用大螺距的梯形螺纹传动，能够达到花键盘毂1和两个蝶形弹簧盘片100(开-合)运动的快速响应，以应对高频的减振要求。
花键盘毂1反向转动时，由于两个扭转盘42的螺纹正向旋转，所以两个扭转盘42能够相背运动，从而带动两个蝶形弹簧盘片100之间的减振鼓腔43变鼓，相当于摩擦半径有缩短趋向，当花键盘毂1正向转动时，两个扭转盘42能够相向运动，减振鼓腔43变凹，相当于摩擦半径在其变形力作用的下有延伸趋向。
其中需要说明的是，在实际的工况中，汽车在载荷或者行走时，摩擦片2处在被飞轮和离合器压盘夹紧状态下，即使传动盘3的材料具有一定的伸缩性，也不可能实现传动半径的变化，所以花键盘毂 1传递“轴向振动”最终只能转为蝶形弹簧盘片100的“开-合振动”。在蝶形弹簧盘片100 的“开-合振动”中，振动波的能量得到了释放，这就是碟片式扭转减振器从动盘总成减振的基本工作原理。
并且，由于梯形螺纹传递同样会产生很大的轴向推力，所以同样要设计有两个内凹形状相同的上、下盖板，其作用与实施例一相同。
蝶形弹簧盘片如图6所示，活动盘32外缘上设有一圈与蝶形弹簧盘片 100内缘固定的第一固定孔322。如图8和图16所示，蝶形弹簧盘片100 上由内缘至外缘依次设有一圈与活动盘32或扭转盘42外缘固定的第二固定孔101以及一圈与盖板21外缘固定的第三固定孔103。如图13所示，所述扭转盘42上设有一圈与蝶形弹簧盘片内缘固定的第四固定孔422。
结合实施例一与实施例二，本发明的设计特点为：
其一、利用碟形盘片的弹簧钢片材料(单片或者双片)的弹性和拱型的结构，使其具有能够在受到和-分的外力的作用下压扁或者拱起的功能。对于中心部分起扭转减振的传递作用，边缘部分起轴向压缩缓冲减振作用，既是具有传递扭矩的功能又是起到扭转减振功能的元件，一个零件代替了扭转减振器中螺旋扭转减振弹簧等多组减振元件；
其二、与现有通用产品相比，其质量减少一半，而且由于增加了冲压件的设置，转动惯量降低，操作更加轻便灵活，换档冲击更小；
其三、产品零件减少并且均为廻转体、冲压件、铆接装配，所以可靠性提高，使用更加安全；
其四、由于避免了减震弹簧的断裂以及从动盘、减震盘以及盘毂的弹簧窗口的磨损，所以从动盘总成的使用寿命得到了很大大的提高。
本发明考虑到蝶形弹簧盘片100的传递扭矩功能，其外缘要和摩擦片及其支撑结构铆接固定，所以将蝶形弹簧盘片100上凸下凹的变形(目的是达到摩擦半径的伸缩)结构设置于与花键盘毂 的连接部分，将扭转振动在产生的趋势瞬间即刻传递给能够快速响应的,蝶型弹簧盘片100，使蝶型弹簧盘片100具有“开-合”趋势，以此“开-合”趋势能消耗了扭转振动趋势能。其中所谓的“趋势能”即是在振动能量的发生开始和中间过程即已经转化消耗，不一定每时每刻都会发生按照所描述原理真实发生大的位移传动。
蝶形弹簧盘片通过活动机构和驱动机构与花键盘毂连接，使花键盘毂和蝶形弹簧盘片之间形成活动连接，并且盖板与花键盘毂之间也是大间隙的活动连接，这样的连接结构使得花键盘毂处于无约束的自由状态，从而能够允许连接件的上下运动，驱使蝶形弹簧盘片变形，蝶形弹簧盘片能够达到瞬间随动，满足摩擦半径要求的变鼓和变凹趋势的瞬间变化量，使摩擦半径相应的变化趋势要求的瞬间变化，完全和扭转减振的径向变化要求相一致，达到蝶形弹簧盘片的变形与传动扭矩发生的扭转振动的瞬时工况同步，能够抵抗瞬间要求改变摩擦半径趋势的振动，从而达到在传递扭矩的同时抵消扭转振动。
而且，两个盖板在花键盘毂 上的设计，能够克服扭转振动时驱动机构与活动机构之间产生的巨大轴向推力，蝶形弹簧盘片及其连接的摩擦片与花键盘毂 形成一个整体结构直至传动到摩擦片，这样即可以将扭转振动消耗在减振器中。
以上仅是本发明的较佳实施例，任何人根据本发明的内容对本发明做出的些许的简单修改、变形及等同替换均落入本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种碟片式扭转减振器从动盘总成，包括花键盘毂(1)、传动盘(3)以及分别设于传动盘(3)上下端面并与其固定的摩擦片(2)，其特征在于：所述花键盘毂(1)上轴向间隔设有两圈环槽，所述环槽内设有突出花键盘毂(1)的定位卡箍(23)，两个定位卡箍(23)之间形成限位区；
所述限位区内设有两个套于花键盘毂(1)上的盖板(21)，所述盖板(21)与花键盘毂(1)间隙配合并上下被定位卡箍(23)限位于限位区内，两个盖板(21)上下相对设置，两个盖板(21)的外缘叠合固定，其中至少一个盖板(21)向外凸起使两个盖板(21)之间形成安装鼓腔；
所述安装鼓腔内设有套设于花键盘毂(1)的蝶形弹簧盘片(100)和活动机构，所述蝶形弹簧盘片(100)内缘与活动机构的外缘固定，蝶形弹簧盘片(100)外缘与两个盖板(21)的外缘叠合固定，所述蝶形弹簧盘片(100)内缘与外缘之间具有拱起的轴向变形部，所述花键盘毂(1)周向设有将花键盘毂(1)的扭振传递给活动机构使活动机构带动轴向变形部轴向往复变形的驱动机构；
所述传动盘(3)套设于花键盘毂(1)上，其内缘与两个盖板(21)的外缘叠合固定。
2.根据权利要求1所述的一种碟片式扭转减振器从动盘总成，其特征在于：所述驱动机构包括固定于花键盘毂(1)随其同心扭转的驱动盘(31)，所述驱动盘(31)上向下设有一圈双面斜楔式的第一齿牙(311)；所述活动机构包括活动盘(32)，所述活动盘(32)上设有与第一齿牙(311)啮合的第二齿牙(321)。
3.根据权利要求2所述的一种碟片式扭转减振器从动盘总成，其特征在于：所述活动盘(32)与盖板(21)之间还设有拱起支撑活动盘(32)的蝶形弹簧(33)，所述蝶形弹簧(33)的压缩量小于第一齿牙(311)的齿深。
4.根据权利要求1所述的一种碟片式扭转减振器从动盘总成，其特征在于：所述驱动机构包括设于花键盘毂(1)上的梯形螺纹部，所述梯形螺纹部包括周向均布于花键盘毂(1)上的8头外螺旋齿牙(41)，每个外螺旋齿牙(41)上设有一梯形阳螺纹(411)；所述活动机构包括两个与驱动机构的梯形螺纹部配合的扭转盘(42)，所述蝶形弹簧盘片(100)包括两个，每个蝶形弹簧盘片(100)与一个扭转盘(42)外缘固定，两个蝶形弹簧盘片(100)相对设置形成减振鼓腔(43)。
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