CN108350955B - 用于机动车辆的离合器装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车辆的离合器装置(1)，其包括意图可旋转地联接至曲柄轴(35)的反作用板(2)、意图联接至齿轮箱的输入轴(23)的摩擦盘(13)、被膜片(15)促动以便在反作用板(2)上夹紧摩擦盘(13)或从反作用板(2)释放摩擦盘(13)的压力板(12)、安装在摩擦盘(13)和齿轮箱的输入轴(23)之间的阻尼器件(20)，所述阻尼器件(20)抵抗摩擦盘(13)相对于齿轮箱的输入轴(23)的旋转而作用。

Description

用于机动车辆的离合器装置

技术领域

本发明涉及用于机动车辆的离合器装置。

背景技术

离合器装置传统上包括反作用板、摩擦盘和压力板，所述反作用板意图旋转联接至车辆的发动机的曲柄轴，所述摩擦板意图联接至齿轮箱的输入轴。压力板的移动被膜片控制，该膜片本身被离合器止推轴承控制。

压力板由此在接合位置和断开接合位置之间可移动，在接合位置中，摩擦盘夹持在所述压力板和反作用板之间，在断开接合位置中，摩擦盘被释放。

阻尼器件通常安装在齿轮箱的输入轴和摩擦盘之间，阻尼器件与摩擦盘相对于齿轮箱输入轴的旋转相反地作用。

在操作期间，离合器止推轴承在膜片上施加轴向力，该力通常特别地经由压力板、摩擦盘和反作用板被传递至曲柄轴。

已经被观察到，传递至曲柄轴的轴向力可损坏车辆的发动机，特别是支撑曲柄轴的轴承。特别地，这些轴承没有被设计用于长时间承受高轴向载荷。

当膜片被促动——或者在常开离合器的情况下闭合离合器或者在常闭离合器的情况下打开离合器——时，这样的轴向力特别地被传递。

这样的力可由操作期间的轴向移动产生。这样的移动例如由于轴向加速、在齿轮箱内力的方向的变化、或发动机振动。

在混合驱动车辆的情况下，利用热能源和电能源。当组合这两种能源的混合动力车辆可在供电干线上再充电时，涉及可再充电混合动力车辆，由此使得可以具有与传统混合动力车辆相比的更大自主性。可再充电混合动力车辆可以是插电式混合电动车辆(PHEV)类型。在该构造中，电驱动和热驱动一起作用，以驱动车辆。电模式的使用取决于车辆的构造。对于这样的车辆，电模式的使用比热模式的使用更频繁。因此，将内燃机连接至齿轮箱的离合器主要处于断开接合或打开位置。在这样的情况下，将优选地利用常开类型的离合器，从而膜片仅被促动以闭合离合器，也就是说接合。

发明内容

本发明特别地目的在于提出一种离合器装置，其可用在上述类型的混合动力车辆上，同时避免车辆的内燃机的轴承劣化。这样的离合器装置必须还能够容易安装或拆卸，且承受曲柄轴和齿轮箱之间定位的任何轴向缺陷。

相应地，本发明提出一种用于机动车辆的离合器装置，其包括意图旋转联接至曲柄轴的反作用板、意图联接至齿轮箱的输入轴的摩擦盘、被膜片促动以便抵靠反作用板夹持摩擦盘或从反作用板释放摩擦盘的压力板、安装在摩擦盘和齿轮箱的输入轴之间的阻尼器件，所述阻尼器件抵抗摩擦盘相对于齿轮箱的输入轴的旋转而作用，其特征在于，其包括旋转联接器件，所述旋转联接器件能够将反作用板或相对于反作用板固定的部件与曲柄轴旋转联接，所述旋转联接器件沿离合器装置的轴线可弹性变形，并且，其包括意图安装在反作用板或相对于所述反作用板固定的部件与齿轮箱的输入轴之间的轴承，所述轴承能够形成用于反作用板或用于相对于所述反作用板固定的部件在齿轮箱的输入轴上的轴向支撑件。

联接器件使得可以旋转联接反作用板和曲柄轴，同时避免吸收来自反作用板的力，并避免将这些力传递至曲柄轴。与发动机相关联的轴承由此被防止受到损坏。此外，这样的联接器件使得可以补偿齿轮箱和曲柄轴之间定位的任何轴向缺陷，或补偿沿轴向方向的各个部件的尺寸容差。

经由轴承的轴向支撑件使得可以吸收通过离合器止推轴承施加在齿轮箱的输入轴上的力。所述支撑件当然相应地取向。该支撑件例如取向为能够将轴向取向的力从膜片朝向反作用板经由轴承传递至齿轮箱的输入轴。将注意到，支撑齿轮箱的输入轴的轴承通常尺寸设置为能够承受高轴向力。

旋转联接器件可包括柔性金属板，其能够沿轴向方向弹性变形。

柔性金属板可容易地组装或拆卸，以便能够容易地联接或拆卸离合器装置和曲柄轴。

离合器装置可包括紧固至反作用板的环形飞轮，柔性金属板紧固在所述飞轮的径向外周边处，例如通过螺钉。

这样的飞轮形成惯性体。飞轮可具有大体钟形形状。

在该情况下，柔性金属板可包括相对于径向方向和相对于轴向方向的倾斜紧固区域，所述倾斜紧固区域紧固至环形飞轮的具有互补形状的紧固区域。

换句话说，紧固区域与径向方向和径向平面形成非零角，所述径向平面垂直于轴向方向。倾斜紧固区域与允许轴向移位的联接器件的组合使用使得可以容易地补偿曲柄轴的轴线和离合器装置的轴线之间的同轴性或定位的任何径向缺陷。

轴承可安装在飞轮的径向内端部处。

柔性金属板可包括意图紧固至曲柄轴的径向内环形部分，和从内环形部分径向向外延伸的至少一个凸片，所述凸起沿轴向方向可弹性变形，所述凸片的径向外端部紧固至反作用板或相对于反作用板固定的部件，例如至环形飞轮。

柔性金属板的凸起的数量可变化，例如等于三。

轴承例如是滚动轴承，诸如球轴承，其包括安装在压力板上或相对于压力板固定的元件上的内环、意图安装在齿轮箱的输入轴上的外环、和安装在内环和外环之间的滚动器件，诸如球。

阻尼器件可包括旋转联接至摩擦盘的至少一个引导垫圈、意图旋转联接至齿轮箱的输入轴的环形腹板、以及至少两个弹性构件，所述至少两个弹性构件安装在引导垫圈和环形腹板之间且逆着引导垫圈相对于环形腹板的旋转而作用，所述弹性构件经由定相构件串联布置，从而弹性构件彼此同相变形。

这样的阻尼器件由此具有长行程阻尼器(LTD)类型的结构，允许摩擦盘和齿轮箱的输入轴之间的大角位移。大位移使得可以获得振动和旋转不规则性的有效滤除。

阻尼器件可包括至少一个支撑件，其布置在弹性构件的上游、下游或之间，至少一个摆动体可移动地安装在支撑件上。

在另一实施例中，阻尼器件可还包括至少一个支撑件，其旋转连接至摩擦盘，至少一个摆动体可移动地安装在支撑件上。

摆动体可经由间隔件和滚子可移动地安装在支撑件上，如本身已知的，这些摆动体意图进一步改进振动和旋转不规则性的有效滤除。

离合器装置可包括紧固至反作用板的覆盖件，所述覆盖件至少部分地容纳压力板、膜片和摩擦盘，该膜片可倾斜地安装在覆盖件上。

本发明还涉及一种组件，包括上述类型的离合器装置和齿轮箱的输入轴，滚动轴承的内环在肩部和弹性挡圈类型的弹性环之间沿两个方向轴向不动，所述肩部形成用于内环的沿第一方向的支承点，所述弹性环形成用于内环的沿第二方向的支承点，所述第二方向与第一方向相反，弹性环安装在齿轮箱的输入轴的沟槽中，滚动轴承的外环沿至少一个方向轴向地支承在反作用板或相对于反作用板固定的部件上，特别地，沿与离合器止推轴承在膜片上施加的轴向力的方向相应的方向，例如在反作用板上或相对于反作用板固定的部件的肩部上。

为了辅助弹性环的装配，该弹性环布置在齿轮箱的输入轴的相应端部的附近中。

用于将离合器装置安装在曲柄轴和齿轮箱的输入轴之间的方法可由此包括以下步骤：

-安装通过反作用板、压力板、摩擦盘、膜片、阻尼器件、覆盖件、飞轮和/或围绕齿轮箱的输入轴的轴承形成的子组件，所述轴承安装在反作用板或相对于所述反作用板固定的部件(例如飞轮)和齿轮箱的输入轴之间，从而内环能够支承在所述轴的相应肩部上，外环能够支承在反作用板或相对于所述反作用板固定的部件(例如飞轮)的相应肩部上，

-将弹性挡圈安装在齿轮箱的输入轴的沟槽中，以便使内环相对于所述轴轴向不动，

-将弹性金属板紧固至曲柄轴，以及紧固至反作用板或相对于所述反作用板固定的部件(例如飞轮)。

当然，本发明不限于混合驱动车辆和常开类型离合器。

附图说明

在阅读通过非限制性示例给出的、参考附图的以下描述时，本发明将被更好地理解，本发明的其它细节、特征和优势将变得清楚，在附图中：

图1是根据本发明一个实施例的组件的轴向截面图，所述组件包括安装在曲柄轴和齿轮箱的输入轴之间的离合器装置，

图2和3是所述组件的透视图，

图4是所述组件的前视图，

图5是离合器装置的一部分的分解透视图，

图6是离合器装置的一部分的分解透视图，

图7是用于联接曲柄轴和飞轮的弹性金属板的透视图。

具体实施方式

根据本发明一个实施例的用于机动车辆的离合器装置1在图1至7中示出。其包括具有轴线X的环形反作用板2，其径向外周边在后部处连接至钟形的环形飞轮3的径向外周边，且在前部处连接至钟形覆盖件4的径向外周边。飞轮3和覆盖件4界定内部容积5。

飞轮3包括径向延伸的后部部分6和位于径向外周边处的向前延伸的柱形部分7。柱形部分7的前端部包括径向凸缘8或凸片，它们例如通过铆钉紧固至反作用板2。

覆盖件4包括径向延伸的前部部分9和位于径向外周边处的向后延伸的柱形部分10。柱形部分的后端部包括径向凸缘11或凸片，它们例如通过铆钉紧固至反作用板2。

离合器装置1还在内部容积5中包括环形压力板12和摩擦盘13，所述摩擦盘轴向地安装在反作用板2和压力板12之间。

压力板12可相对于反作用板2在接合位置和断开接合位置之间平移移动，其中，其抵靠反作用板2夹持摩擦盘13或相应地释放摩擦盘13。

压力板12经由弹性舌片14旋转联接至反作用板2，所述弹性舌片施加倾向于将压力板12朝向断开接合位置复位的复位力。

压力板12的移动通过膜片15促动，所述膜片容纳在内部容积5中且具有在支承区域16处支承在覆盖件4上的弹性环形金属板的形式，所述膜片15绕该支承区域16倾斜。支承区域16由在覆盖件4的径向部分9上形成的凸出部分形成。膜片15还在支承区域17处支承在压力板12上，所述支承区域17定位在用于膜片15在覆盖件4上的支承区域16的径向内侧。

离合器传统上由与膜片15的径向内周边协作的促动器(未示出)的离合器止推轴承控制。膜片15形成杠杆，其将通过离合器止推轴承施加的力传递至压力板12。

离合器装置1是常开类型的。膜片15的闲置位置因此对应于离合器装置1的断开接合状态。膜片15优选地具有贝尔维尔(Belleville)垫圈类型的部分，用于将膜片朝向其闲置位置复位。

摩擦盘13包括环形支撑件18。摩擦衬垫19紧固在支撑件18的径向外周边的任一侧。

阻尼器件20安装在支撑件18和中央毂21之间。中央毂21包括内部花键22，其与车辆齿轮箱的输入轴23的外部花键协作。

阻尼器件20包括环形腹板24，其径向内周边紧固至毂21，例如通过焊接、铆接或螺纹连接。阻尼器件20还包括两个引导垫圈25、26，其位于环形腹板24的任一侧。两个引导垫圈25、26在它们的径向外周边处紧固至彼此。摩擦盘13的支撑件18的径向内周边紧固至前引导垫圈25。

如图6较佳地可见，第一和第二弹性构件27、28(诸如螺旋压缩弹簧)经由定相构件29串联安装在引导垫圈25、26和环形腹板24之间，从而弹性构件27、28彼此同相变形。

更特别地，弹性构件27、28安装在环形腹板24和引导垫圈25、26的孔中，如本身已知的。定相构件29通过两个金属板形成，所述两个金属板安装在环形腹板24的任一侧，且紧固至彼此。定相构件29还包括孔，用于容纳弹性构件27、28。

弹性构件27、28可与摩擦器件组合，用于通过摩擦消散能量。在变体中，可以不添加额外的摩擦器件，该能量则主要通过弹性构件27、28的摩擦消散。

这样的阻尼器件20与摩擦盘13相对于齿轮箱的输入轴23的旋转相反。

这些阻尼器件20具有长行程阻尼器(LTD)类型的结构，允许摩擦盘13和齿轮箱的输入轴23之间的大角位移，以便获得振动和旋转不规则性的有效滤除。

阻尼器件20还包括环形支撑件30，其径向内周边紧固至后引导垫圈26，且其径向外周边支撑摆动体31。

摆动体31经由间隔件32和滚子33可移动地安装在支撑件30上，如本身已知的，这些摆动体31意图进一步改进振动和旋转不规则性的有效滤除。

柔性金属板34使得可以将曲柄轴35联接至飞轮3。更特别地，柔性金属板34包括径向内部环形部分36，柔性凸片37(在此数量为三个)从其径向向外延伸。凸片37在圆周上规则地分布。凸片37的自由端部包括相对于径向平面的平倾斜区域38，形成0°至90°的角，例如20°量级的角。凸片37沿轴向方向X弹性可变形。

支承垫圈39、40布置在柔性金属板34的内部周边36的任一侧上。螺钉41允许柔性金属板34的内周边36紧固至曲柄轴35。第一支承垫圈39轴向地插入在螺钉41的头部42和柔性金属板34的内周边36之间，第二支承垫圈40轴向地插入在柔性金属板34的内周边36和曲柄轴35之间。

凸片37的倾斜自由端部38经由可移除紧固器件(诸如例如螺钉43)紧固在飞轮3的外周边处。特别地，平面区域44形成在飞轮3的柱形部分7和径向部分6之间的连接部处，凸片37的倾斜端部38支承在所述平面区域44上。

柔性金属板34由此使得可以旋转联接曲柄轴35和飞轮3，同时避免吸收通过离合器止推轴承施加的轴向力F(图1)并避免将这些F传递至曲柄轴35。由此防止与发动机相关联的轴承受到损坏。此外，柔性金属板34使得可以补偿齿轮箱的输入轴23和曲柄轴35之间定位的任何轴向缺陷，或补偿沿轴向方向X的各个部件的尺寸容差。此外，倾斜紧固区域38与凸片37的轴向弹性组合使得可以容易地补偿曲柄轴35的轴线和离合器装置1的轴线之间的同轴性或定位的任何径向缺陷。

柔性金属板34可以容易地组装至飞轮3或从其拆卸，以便能够容易地联接或拆卸离合器装置1和曲柄轴35。

如图1可见，离合器装置1还包括球轴承45，其安装在齿轮箱的输入轴23和飞轮3之间。轴承45包括安装在位于飞轮3的径向内周边处的柱形边沿47内的外环46、意图围绕齿轮箱的输入轴23安装的内环48、和安装在内环46和外环48之间的滚动器件49(例如球)。

轴承45的内环48在肩部50和弹性挡圈类型的弹性环51之间沿两个方向轴向不动，所述肩部50在前部处形成用于内环48的沿第一方向的支承点，所述弹性环51在后部处形成用于内环48的沿第二方向的支承点，所述第二方向与第一方向相反。弹性环51可移除地安装在齿轮箱的输入轴23的沟槽中。

轴承45的外环46沿第一方向轴向地支承在形成在飞轮3的内周边的边沿47上的肩部52上，也就是说，沿与离合器止推轴承在膜片15上施加的轴向力F的方向相应的方向。

这样的轴承45使得可以围绕齿轮箱的输入轴23旋转引导飞轮3，同时使得可以吸收通过离合器止推轴承施加在齿轮箱的输入轴23上的力F。

离合器装置1可以通过以下步骤安装在齿轮箱的输入轴23和曲柄轴35之间：

-安装由反作用板2、压力板12、摩擦盘13、膜片15、阻尼器件20、覆盖件4、飞轮3和/或围绕齿轮箱的输入轴23的轴承45形成的子组件，所述轴承45安装在飞轮3的径向内周边和齿轮箱的输入轴23之间，

-将弹性挡圈31安装在齿轮箱的输入轴23的沟槽中，以便使内环48相对于齿轮箱的输入轴23轴向不动，

-通过螺钉41将弹性金属板34紧固至曲柄轴35，通过螺钉43将弹性金属板34紧固至飞轮3。

Claims (9)

1.一种用于机动车辆的离合器装置(1)，其包括用于旋转联接至曲柄轴(35)的反作用板(2)、用于联接至齿轮箱的输入轴(23)的摩擦盘(13)、被膜片(15)促动以便抵靠反作用板(2)夹持摩擦盘(13)或从反作用板(2)释放摩擦盘(13)的压力板(12)、安装在摩擦盘(13)和齿轮箱的输入轴(23)之间的阻尼器件(20)，所述阻尼器件(20)逆着摩擦盘(13)相对于齿轮箱的输入轴(23)的旋转而作用，其特征在于，所述离合器装置(1)包括旋转联接器件，所述旋转联接器件能够将反作用板(2)或紧固至反作用板(2)以相对于所述反作用板(2)固定的环形飞轮(3)与曲柄轴(35)旋转联接，所述旋转联接器件沿离合器装置(1)的轴线(X)可弹性变形，并且所述离合器装置(1)包括用于安装在反作用板(2)或所述环形飞轮(3)与齿轮箱的输入轴(23)之间的轴承(45)，所述轴承(45)能够形成用于反作用板(2)或用于所述环形飞轮(3)在齿轮箱的输入轴(23)上的轴向支撑件，旋转联接器件包括柔性金属板(34)，所述柔性金属板(34)能够沿轴向方向(X)弹性变形，所述柔性金属板(34)紧固在所述环形飞轮(3)的径向外周边处，轴承(45)安装在环形飞轮(3)的径向内端部处。

2.如权利要求1所述的离合器装置(1)，其特征在于，柔性金属板(34)包括相对于径向方向和相对于轴向方向(X)的倾斜紧固区域(38)，所述倾斜紧固区域(38)紧固至环形飞轮(3)的具有互补形状的紧固区域(44)。

3.如权利要求1或2所述的离合器装置(1)，其特征在于，柔性金属板(34)包括用于紧固至曲柄轴(35)的径向内环形部分(36)，和从内环形部分(36)径向向外延伸的至少一个凸片(37)，所述凸片(37)沿轴向方向(X)可弹性变形，所述凸片(37)的径向外端部紧固至反作用板(2)或相对于反作用板(2)固定的部件。

4.如权利要求1或2所述的离合器装置(1)，其特征在于，轴承是滚动轴承，所述轴承包括安装在压力板(2)上或相对于压力板(2)固定的部件上的外环(46)、用于安装在齿轮箱的输入轴(23)上的内环(48)、和安装在内环(48)和外环(46)之间的滚动器件。

5.如权利要求1或2所述的离合器装置(1)，其特征在于，阻尼器件(20)包括旋转联接至摩擦盘(13)的至少一个引导垫圈(25、26)、用于旋转联接至齿轮箱的输入轴(23)的环形腹板(24)、以及至少两个弹性构件(27、28)，所述至少两个弹性构件(27、28)安装在引导垫圈(25、26)和环形腹板(24)之间且逆着引导垫圈(25、26)相对于环形腹板(24)的旋转而作用，所述至少两个弹性构件(27、28)经由定相构件(29)串联布置，从而所述至少两个弹性构件(27、28)彼此同相变形。

6.如权利要求5所述的离合器装置(1)，其特征在于，阻尼器件(20)包括至少一个支撑件(30)，所述至少一个支撑件(30)布置在所述至少两个弹性构件(27、28)的上游、下游或之间，至少一个摆动体(31)可移动地安装在支撑件(30)上。

7.如权利要求1或2所述的离合器装置(1)，其特征在于，阻尼器件(20)包括至少一个支撑件(30)，所述至少一个支撑件(30)旋转连接至摩擦盘(13)，至少一个摆动体(31)可移动地安装在支撑件(30)上。

8.如权利要求1或2所述的离合器装置(1)，其特征在于，所述离合器装置(1)包括紧固至反作用板(2)的覆盖件(4)，所述覆盖件(4)至少部分地容纳压力板(12)、膜片(15)和摩擦盘(13)，所述膜片可倾斜地安装在覆盖件(4)上。

9.一种包括根据权利要求7所述的离合器装置(1)和齿轮箱的输入轴(23)的组件，其中，轴承(45)的内环(48)在设置于所述输入轴上的肩部(50)和弹性挡圈类型的弹性环(51)之间沿两个方向轴向不动，所述肩部(50)形成用于内环(48)的沿第一方向的支承点，所述弹性环(51)形成用于内环(48)的沿第二方向的支承点，所述第二方向与第一方向相反，弹性环(51)安装在齿轮箱的输入轴(23)的沟槽中，轴承(45)的外环(46)沿至少一个方向支承(52)在反作用板(2)上或在相对于反作用板(2)固定的部件上。

Images