CN109690106B - 具有沿轴向展开的花键齿的离合器盘 - Google Patents
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Abstract
一种离合器盘，其包括：旋转轴线；环形芯环；多个第一花键齿，其形成离合器盘的第一径向最外部；以及多个第二花键齿，其形成离合器盘的第二径向最外部，所述多个第二花键齿中的相应的花键齿在周向方向上与所述多个第一花键齿中的相应的齿交替。穿过所述多个第一花键齿的圆不穿过所述多个第二花键齿。
Description
技术领域
本发明涉及一种离合器盘，其具有沿轴向展开的花键齿、特别是在周向方向上交替且轴向地延伸超过用于离合器盘的芯环的花键齿的离合器盘。
背景技术
在高旋转速度下，已知的离合器盘可能例如由于湍流力冲击离合器盘而从一侧到另一侧颤动或摆动。随着离合器盘的颤动，离合器盘接触离合器组件分离器盘，导致包括离合器盘的离合器的阻力矩不期望地增大。已将凹槽加入已知的离合器盘中以解决颤动或摆动问题。但是，凹槽没有充分解决颤动或摆动问题。
图9是已知铸铝离合器盘200的局部剖视图。铸铝离合器盘200包括比用于离合器盘200的铜环204宽的花键齿202。然而，铸铝离合器盘的制造成本比冲压钢离合器盘更高。
图10A和10B是已知离合器盘300的相应的剖视图。在图10A和10B中，芯环302的径向内部部分已经折叠以形成花键齿304。由此，芯环302和齿304的部分304A和304B具有相同的厚度306。形成部分304A和304B所需的180度弯曲使齿304受压，特别是在滚圆的端部340C处受压，从而降低了齿304的耐久性。在图10A中，齿304相对于环302轴向不对称，例如，所有部分304A都与环302径向对准，部分304B沿轴向方向AD延伸超过环302。在图10B中，部分304A和304B相对于环302轴向对中(对称)；然而，厚度306减小。减小厚度306降低了盘300的耐久性。此外，齿304的滚圆端部304C减小了侧面308和310的与环302平行并且与轮毂或安装盘300的其它离合器部件相接触的面积。减小该面积会降低盘300在离合器中的稳定性并增加盘300颤动或摆动的可能性。通过增加接收齿304的凹槽的深度来增大侧面308和310的与毂或其它离合器部件接触的面积，增加了制造毂或其它部件的成本并且可能损害毂或其它离合器部件的耐久性。
发明内容
根据本文所示的方面，提供了一种离合器盘，其包括：旋转轴线；环形芯环；多个第一花键齿，其形成离合器盘的第一径向最外部；以及多个第二花键齿，其形成离合器盘的第二径向最外部，所述多个第二花键齿中的相应的花键齿在周向方向上与所述多个第一花键齿中的相应的齿交替。穿过所述多个第一花键齿的圆不穿过所述多个第二花键齿。
根据本文所示的方面，提供了一种离合器盘，其包括：旋转轴线；环形芯环，其具有分别面向第一和第二轴向方向的第一和第二侧面；多个第一花键齿，其形成离合器盘的第一径向最外部，并且包括沿第一轴向方向位于比环形芯环的第一和第二侧面更远处的相应的第一侧面；以及多个第二花键齿，其形成离合器盘的第二径向最外部并且包括沿第二轴向方向位于比环形芯环的第一和第二侧面更远处的相应的第一侧面。包括在所述多个第一花键齿中的相应的花键齿在周向方向上与包括在所述多个第二花键齿中的相应的花键齿交替。
根据本文所示的方面，提供了一种离合器盘，其包括：旋转轴线；环形芯环，其包括分别面向第一和第二轴向方向并且在第一轴向方向上以第一距离间隔开的第一和第二侧面；第一花键齿，其包括定位成沿第一轴向方向超过环形芯环的第一和第二侧面的第一侧面以及面向第二轴向方向的第二侧面；以及第二花键齿，其包括定位成沿第二轴向方向超过环形芯环的第一和第二侧面的第一侧面以及面向第一轴向方向的第二侧面。第一花键齿的第二侧面和第二花键齿的第二侧面在第一轴向方向上以第二距离间隔开，所述第二距离：等于第一距离；或小于第一距离；或大于第一距离。
附图说明
参考所附的示意图，仅示例性地公开了各种实施例，其中相应的附图标记表示相应的部件，附图中：
图1是圆柱坐标系的透视图，展示了本申请中使用的空间术语；
图2是具有沿轴向展开的花键齿的离合器盘的前方透视图；
图3是图2的离合器盘的后方透视图；
图4是图2中的区域4的细节图，其中移除了摩擦衬片；
图5是大致沿图3中的线5,6,7-5,6,7的剖视图，示出了花键齿轴向间隔开的距离等于用于离合器盘的环形芯环的厚度；
图6是大致沿图3中的线5,6,7-5,6,7的剖视图，示出了花键齿轴向间隔开的距离小于用于离合器盘的环形芯环的厚度；
图7是大致沿图3中的线5,6,7-5,6,7的剖视图，示出了花键齿轴向间隔开的距离大于用于离合器盘的环形芯环的厚度；
图8是图5的包括输出毂的一部分的视图；
图9是现有技术的铸铝离合器盘的局部剖视图；以及，
图10A和10B是已知离合器盘的相应的剖视图。
具体实施方式
首先，应该理解的是，在不同的视图中的相同的附图标记表示本公开的相同或功能相似的结构元件。应当理解，要求保护的公开不限于所公开的方面。
此外，应理解，本公开不限于所描述的特定方法、材料和变型，因为这些方法、材料和变型当然可以改变。还应理解，本文使用的术语仅用于描述特定方面的目的，并不旨在限制本公开的范围。
除非另外定义，否则本文使用的所有技术和科学术语的含义与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同。应该理解的是，与本文所述的那些类似或等同的任何方法、装置或材料都可以用于本公开的实践或测试。
图1是圆柱坐标系10的透视图，示出了本申请中使用的空间术语。本申请至少部分地在圆柱坐标系的背景下描述。系统10包括纵向轴线11，用作后文的方向和空间术语的参考。轴向方向AD与轴线11平行。径向方向RD与轴线11正交。周向方向CD由(与轴线11正交的)半径R的围绕轴线11旋转的端点限定。
为了阐明空间术语，使用了物体12、13和14。物体12的轴向表面、例如表面15由与轴线11共面的平面形成。轴线11穿过平面表面15；然而，与轴线11共面的任何平面表面都是轴向表面。物体13的径向表面、例如表面16由与轴线11正交并且与半径、例如半径17共面的平面形成。半径17穿过平面表面16；然而，与半径17共面的任何平面表面都是径向表面。物体14的表面18形成周向或圆柱表面。例如，外周19经过表面18。作为另一示例，轴向运动平行于轴线11，径向运动与轴线11正交，周向运动平行于外周19。旋转运动相对于轴线11。副词“轴向地”、“径向地”和“周向地”分别指的是平行于轴线11、半径17和外周19的取向。例如，轴向地设置的表面或边缘沿方向AD延伸，径向地设置的表面或边缘沿方向RD延伸，周向地设置的表面或边缘沿方向CD延伸。
图2是具有沿轴向展开的花键齿的离合器盘100的前方透视图。
图3是图2的离合器盘100的后方透视图。下文应根据图2和3来看。离合器盘100包括旋转轴线AR、环形芯环102、形成离合器盘100的径向最外部106的花键齿104以及形成离合器盘100的径向最外部110的花键齿108。为了简化离合器100的视觉表示，在图3中仅标记了径向最外部106和110的相应部分。相应的齿104在周向方向CD上与相应的齿108交替。例如，齿104A和104B在方向CD上与齿108A和108B交替。
图4是图2的区域4的细节图，其中，移除了摩擦衬片。
图5是大致沿图3中的线5,6,7-5,6,7的剖视图，示出了花键齿在轴向上以等于用于离合器盘100的环形芯环的厚度的距离间隔开。下文应根据图2至5来看。以轴线AR为中心的圆C1穿过花键齿104而不穿过花键齿108。与旋转轴线AR平行的线L1穿过圆C1和包括在花键齿104中的齿、例如齿104C，而不穿过包括在花键齿108中的任何齿。与旋转轴线平行的线L2穿过圆C1而不穿过包括在花键齿104或花键齿108中的任何花键齿。花键齿104不与花键齿108相接触。
以轴线AR为中心的圆C2在花键齿104与花键齿108之间沿轴向穿过，而不穿过花键齿104或花键齿108。与旋转轴线AR平行的线L3穿过圆C2和包括在花键齿104中的齿、例如齿104C，而不穿过包括在花键齿108中的任何齿。与旋转轴线AR平行的线L4穿过圆C2而不穿过包括在花键齿104或花键齿108中的任何花键齿。
环形芯环102具有沿轴向方向AD1的厚度112。每个花键齿104都包括沿轴向方向AD1具有尺寸116的径向最外端部114。每个花键齿108都包括沿轴向方向AD1具有尺寸120的径向最外端部118。在一示例性实施例中，尺寸116和120都等于厚度112。在一示例性实施例中，尺寸116和120都不大于厚度112。
环形芯环102包括面向轴向方向AD1的侧面120和面向与方向AD1相反的轴向方向AD2的侧面122。每个花键齿104都包括沿轴向方向AD1位于比侧面120和122更远处的侧面124。每个花键齿108包括沿轴向方向AD2位于比侧面120和122更远处的侧面126。每个花键齿104都包括面向轴向方向AD2的侧面128。每个花键齿108都包括面向轴向方向AD1的侧面130。与旋转轴线AR正交的平面P1穿过侧面120。与旋转轴线AR正交的平面P2穿过侧面128。在一示例性实施例中，平面P1和P2是共线的。在图5的示例性实施例中，侧面128和130在轴向方向AD1上以等于厚度112的距离132间隔开。
图6是大致沿图3中的线5,6,7-5,6,7的剖视图，示出了花键齿在轴向上以小于用于离合器盘100的环形芯环的厚度的距离间隔开。除下述内容之外，对于图2至图5中的离合器盘100的讨论适用于图6中的离合器盘100。在图6的示例中，平面P1和P2在轴向方向AD1上以距离134间隔开，即，平面P1和P2不共面，并且平面P2沿方向AD2超过平面P1。在图6的示例性实施例中，侧面128和130在轴向方向AD上以小于厚度112的距离132间隔开。
图7是大致沿图3中的线5,6,7-5,6,7的剖视图，示出了花键齿在轴向上以大于用于离合器盘100的环形芯环的厚度的距离间隔开。除下述内容之外，对于图2至图5中的离合器盘100的讨论适用于图7中的离合器盘100。在图7的示例中，平面P1和P2在轴向方向AD1上以距离134间隔开，即，平面P1和P2不共面，并且平面P1沿方向AD2超过过平面P2。在图7的示例性实施例中，侧面128和130在轴向方向AD1上以大于厚度112的距离132间隔开。
下文提供关于离合器盘100的进一步细节。在一示例性实施例中，侧面124和126与旋转轴线AR正交，即侧面124和126相应地平行于侧面120和122。侧面124和126的取向以及花键齿104和108的周向交错使齿104和108能够使用标准冲压工艺制造。
图8是加上输出毂OH的一部分的图5。下文应根据图2至5来看。但是，应理解，针对图8的讨论也适用于图6和7。有利地，环102和齿104和108的平行配置使得能够实现侧面124和126与毂OH中的凹槽G的侧面S1和S2之间的最大配合接触。增大配合接触提高了盘100在毂OH中的稳定性，从而减少盘100倾斜、颤动或摆动的任何倾向。
在图2中，摩擦衬片136固定至侧面120。本领域已知的任何摩擦衬片都可用于衬片136。在一示例性实施例(未示出)中，摩擦衬片固定至侧面122。如上所述，盘100可使用金属冲压工艺制造。在一示例性实施例中，这种工艺相应地产生用于齿104和齿108的将环102与齿104和108相应地连接的弯曲段138和140。
有利地，齿104和108的沿轴向展开构型、即展开的齿104和108相应地沿方向AD1和AD2延伸超过环102，在盘100安装在毂OH中时为离合器盘100产生更宽和更稳定的基部。更宽的更稳定的基部提高了盘100在毂OH中的稳定性，从而减少盘100倾斜、颤动或摆动的任何倾向。此外，齿104和108的周向交错使得能够嵌装相邻的盘100，从而减少具有多个盘100的离合器所需的轴向空间。
应当理解，各种上述公开的和其它的特征和功能或其替代方案可以合意地组合到许多其它不同的系统或应用中。本领域技术人员可在之后进行各种目前无法预料或未预料到的替代、修改、变化或改进，这些也应被以下权利要求所涵盖。
附图标记列表
AD1 轴向方向
AR 旋转轴线
C1 圆
C2 圆
CD 周向方向
G 凹槽
L1 轴向线
L2 轴向线
L3 轴向线
L4 轴向线
OH 输出毂
P1 径向平面
P2 径向平面
S1 凹槽G的侧面
S2 凹槽G的侧面
100 离合器盘
102 芯环
104 花键齿
104A 花键齿
104B 花键齿
104C 花键齿
106 离合器盘100的径向最外部
108 花键齿
108A 花键齿
108B 花键齿
110 离合器盘100的径向最外部
112 芯环102的厚度
114 齿104的径向最外端部
116 端部114的轴向尺寸
118 齿108的径向最外端部
120 端部118的轴向尺寸
120 芯环102的侧面
122 芯环102的侧面
124 齿104的侧面
126 齿108的侧面
128 齿104的侧面
130 齿108的侧面
132 轴向距离
134 轴向距离
136 摩擦衬片
138 用于齿104的弯曲区段
140 用于齿108的弯曲区段
Claims (10)
1.一种离合器盘，其包括：
旋转轴线；
环形芯环；
多个第一花键齿，其形成离合器盘的第一径向最外部；以及，
多个第二花键齿，其形成离合器盘的第二径向最外部，所述多个第二花键齿中的相应的花键齿在周向方向上与所述多个第一花键齿中的相应的齿交替，其中，穿过所述多个第一花键齿的圆不穿过所述多个第二花键齿，所述圆的圆心位于旋转轴线，所述第一花键齿包括与旋转轴线正交且面向第一轴向方向的侧面，所述第二花键齿包括与旋转轴线正交且面向第二轴向方向的侧面。
2.根据权利要求1所述的离合器盘，其中，一平行于旋转轴线的线穿过所述圆和所述多个第一花键齿中的齿，而不穿过所述多个第二花键齿中的任何齿。
3.根据权利要求1所述的离合器盘，其中，一平行于旋转轴线的线穿过所述圆而不穿过所述第一花键齿或所述多个第二花键齿中的任何花键齿。
4.根据权利要求1所述的离合器盘，其中，所述多个第一花键齿与所述多个第二花键齿不接触。
5.根据权利要求1所述的离合器盘，其中：
环形芯环具有沿轴向方向的厚度；
所述多个第一花键齿中的每个花键齿都包括沿轴向方向的尺寸等于环形芯环的厚度的径向最外端部；以及，
所述多个第二花键齿中的每个花键齿都包括沿轴向方向的尺寸等于环形芯环的厚度的径向最外端部。
6.根据权利要求1所述的离合器盘，其中：
环形芯环具有分别面向第一和第二轴向方向的第一和第二侧面；
所述多个第一花键齿中的花键齿包括沿第一轴向方向位于比环形芯环的第一和第二侧面更远处的第一侧面；以及，
所述多个第二花键齿中的花键齿包括沿第二轴向方向位于比环形芯环的第一和第二侧面更远处的第一侧面。
7.根据权利要求1所述的离合器盘，其中，所述多个第一花键齿中的相应的花键齿在周向方向上与所述多个第二花键齿中的相应的花键齿间隔开。
8.一种离合器盘，其包括：
旋转轴线；
环形芯环，其具有分别面向第一和第二轴向方向的第一和第二侧面；
多个第一花键齿：
形成离合器盘的第一径向最外部；以及，
包括沿第一轴向方向位于比环形芯环的第一和第二侧面更远处的相应的第一侧面；以及，
多个第二花键齿：
形成离合器盘的第二径向最外部；以及，
包括沿第二轴向方向位于比环形芯环的第一和第二侧面更远处的相应的第一侧面，其中，包括在所述多个第一花键齿中的相应的花键齿在周向方向上与包括在所述多个第二花键齿中的相应的花键齿交替，所述第一花键齿的第一侧面与旋转轴线正交且面向第一轴向方向，所述第二花键齿的第一侧面与旋转轴线正交且面向第二轴向方向。
9.根据权利要求8所述的离合器盘，其中，穿过所述多个第一花键齿的圆不穿过所述多个第二花键齿，所述圆的圆心位于旋转轴线。
10.一种离合器盘，其包括：
旋转轴线；
环形芯环，其包括分别面向第一和第二轴向方向并且在第一轴向方向上以第一距离间隔开的第一和第二侧面；以及，
第一花键齿，其包括：
第一侧面，其面向第一轴向方向，定位成沿第一轴向方向超过环形芯环的第一和第二侧面；以及，
面向第二轴向方向的第二侧面；以及，
第二花键齿，其包括：
第一侧面，其面向第二轴向方向定位成沿第二轴向方向超过环形芯环的第一和第二侧面；以及，
面向第一轴向方向的第二侧面，其中，所述第一花键齿的第一侧面和第二侧面以及第二花键齿的第一侧面和第二侧面均与旋转轴线正交，第一花键齿的第二侧面和第二花键齿的第二侧面在第一轴向方向上以第二距离间隔开，所述第二距离：
等于第一距离；或，
小于第一距离；或，
大于第一距离。
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