CN110905932B - 具有柔性元件的扭矩传递装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种扭矩传递装置，包括：输入元件；输出元件，其可相对于旋转轴线与输入元件同轴旋转；柔性元件，其围绕旋转轴线布置并且连接输入元件和输出元件，以便在输入元件和输出元件之间传递扭矩，其中，柔性元件具有金属丝网结构。柔性元件可以传递扭矩，同时提供滞后和/或扭转柔性和/或轴向柔性。

Description

具有柔性元件的扭矩传递装置
技术领域
本发明涉及具有柔性元件的扭矩传递装置和扭矩传递系统。本发明还涉及包括所述扭矩传递装置的动力传动系和机动车辆。此外，本发明涉及一种具有柔性元件的离合器盘。
背景技术
诸如离合器的扭矩传递装置广泛用于机动车辆中以将驱动构件连接到从动构件。例如，离合器选择性地将发动机的曲轴连接到传动轴。在一些应用中，这种离合器是与吸收扭矩波动的双质量飞轮一起使用的刚性扭矩传递。这些当前的刚性扭矩传递装置并不完全令人满意，并且需要降低刚度并增加对这些当前刚性扭矩传递装置的滞后效应，以便抑制来自驱动构件的进一步的冲击和振动。螺旋弹簧和滞后部件分别用于降低刚度和增加滞后效应。然而，增加螺旋弹簧和滞后部件意味着增加用于保持弹簧和滞后部件的相应连接器和保持器，这导致扭矩传递装置的复杂性和费用。因此，需要具有降低刚度和滞后效应并且没有螺旋弹簧的改进的扭矩传递装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有柔性元件的扭矩传递装置，该柔性元件具有柔性和滞后效应。
本发明提供一种扭矩传递装置，包括：输入元件；输出元件，其可相对于旋转轴线与输入元件同轴旋转；柔性元件，其围绕旋转轴线布置并且连接输入元件和输出元件，以便在输入元件和输出元件之间传递扭矩，其中，柔性元件具有金属丝网结构。因此，柔性元件可以传递扭矩，并提供滞后和/或轴向柔性和/或扭转柔性。
根据本发明的扭矩传递装置可以单独或组合地具有以下特征中的一个或多个。
根据本发明的一个实施例，柔性元件是柔性环或柔性盘。
根据本发明的一个实施例，柔性元件可以传递扭矩，同时提供滞后和/或扭转柔性。
根据本发明的一个实施例，柔性元件是多孔的。
根据本发明的一个实施例，柔性元件具有多个轴向通孔，这些轴向通孔围绕旋转轴线成角度地均匀布置。多个轴向通孔进一步降低了柔性元件的结构刚度，特别是扭转刚度。
根据本发明的一个实施例，输入元件通过铆钉连接到柔性元件，并且输出元件通过铆钉连接到柔性元件。铆钉导致简单而牢固的连接。
根据本发明的一个实施例，金属丝网结构是编织金属丝网结构。也就是说，柔性元件通过编织金属丝制成。
根据本发明的一个实施例，金属丝网结构由不锈钢或弹簧钢制成。
根据本发明的一个实施例，金属丝网结构的金属丝的直径为0.1至0.5mm，优选地为0.2至0.4mm。
根据本发明的一个实施例，金属丝网结构的相对密度为0.25至0.4。这里的相对密度是指金属丝网结构的密度与金属丝的密度之比。
根据本发明的一个实施例，金属丝网结构具有矩形棱柱或立方孔组织。这里的立方孔组织意味着金属丝被编织成立方体，在金属丝立方体内留下孔。这里的矩形棱柱孔结构意味着金属丝被编织成矩形棱柱，例如直角矩形棱柱，在矩形棱柱内留下孔。
根据本发明的一个实施例，柔性元件通过模制金属丝网结构部件而获得。例如，金属丝网结构部件被压制或成型进入模具，以获得具有精确尺寸和形状的柔性元件。金属丝网结构部件可以通过冲压金属丝网结构板而获得。
根据本发明的一个实施例，扭矩传递装置包括抵接装置，抵接装置具有与输入元件相关联的第一组止动件和与输出元件相关联的第二组止动件。抵接装置用于在一些严重的过扭矩条件下避免柔性元件的大变形。
根据本发明的一个实施例，第一组止动件是径向延伸的多个腿部，第二组止动件是多个腔，其中每个腿部的末端可以在相应的腔的两个侧壁之间旋转。输入元件的腿部和输出元件的腔配合以在过扭矩的情况下阻挡柔性元件。
根据本发明的一个实施例，扭矩传递装置是离合器盘，输入元件是摩擦盘，输出元件是毂。
本发明还提供一种扭矩传递系统，包括适于固定到车辆曲轴的双质量飞轮以及离合器盘，双质量飞轮包括具有反作用表面的次级飞轮，反作用表面和离合器盘的摩擦盘适于彼此接触，以便在双质量飞轮和扭矩传递装置之间传递扭矩。
本发明还提供了一种包括上述扭矩传递装置的用于机动车辆的动力传动系。
本发明还提供一种包括上述扭矩传递装置的机动车辆。
根据本发明的扭矩传递装置可以传递扭矩，并且具有柔性和滞后效应，以进一步抑制振动和冲击。与刚性扭矩传递装置相比，根据本发明的扭矩传递装置具有抑制振动的优点。与具有弹簧和滞后部件的扭矩传递装置相比，根据本发明的扭矩传递装置具有结构简单，重量轻和成本低的优点。
从以下结合附图进行本教导的最佳模式的详细描述中，本教导的上述特征和优点以及其他特征和优点将变得显而易见。
附图说明
图1是根据本发明的扭矩传递装置的透视图；
图2是根据本发明的扭矩传递装置的平面图；
图3是根据本发明的扭矩传递装置沿图2中的线A-A截取的剖视图；
图4是根据本发明的柔性元件的透视图；
图5是根据本发明的金属丝网结构的详细视图；
图6是根据本发明的输入元件和输出元件的透视图，示出了抵接装置。
在各个图中，等效元件由相同的参考标记表示。
具体实施方式
在下文中，将参考附图详细描述本发明的实施例。
图1是根据本发明的扭矩传递装置1的透视图。图2是根据本发明的扭矩传递装置1的平面图。图3是根据本发明的扭矩传递装置1沿图2中的线A-A截取的剖视图。
如图1-3所示，扭矩传递装置1用于在两个构件之间传递扭矩。例如，扭矩传递装置1是离合器，其选择性地将发动机的曲轴连接到传动轴，以便将扭矩传递到传动轴并因此传递到车轮。扭矩传递装置1包括：输入元件2；输出元件4，其可相对于旋转轴线与输入元件2同轴旋转；柔性元件3，其围绕旋转轴线布置并且连接输入元件2和输出元件4。柔性元件3具有金属丝网结构。由于金属丝网结构是多孔的，因此根据本发明的柔性元件3具有金属和阻尼橡胶的共同特性。因此，柔性元件3可以传递扭矩，同时提供滞后以及扭转柔性。可以通过在扭矩下的金属丝网的挠曲和/或非线性切向变形实现柔性。可以通过金属丝移位期间金属丝之间的相互摩擦和压缩来实现滞后。应注意，由于柔性元件3的可变形性，输入元件2和输出元件4可在一定程度上相对于彼此旋转。
根据优选实施例，输入元件2通过铆钉5连接到柔性元件3，并且输出元件4通过铆钉6连接到柔性元件3，如图1-2中清楚地示出的。铆钉导致简单而牢固的连接。本领域普通技术人员将理解，除铆钉之外的其他连接也是可能的，例如螺钉。
根据优选实施例，如图1-2所示，柔性元件3具有多个轴向通孔7，这些通孔7围绕旋转轴线成角度地均匀布置。在图4中可以更清楚地看到，仅示出了具有轴向通孔7的柔性元件3。轴向通孔7设计成具有特定形状，例如“逗号”或“喇叭”形状。该形状与柔性元件3的旋转方向有关，因此与扭矩传递装置1的旋转方向有关。例如，图1-2中的轴向通孔7的“逗号”或“喇叭”形状适于扭矩传递装置1在逆时针方向上的旋转。应当注意，图1-2和4中所示的形状是示例性的，可以使用其他形状，例如椭圆形，“S”形等。多个轴向通孔7进一步增加了柔性元件3的柔性。
根据优选实施例，金属丝网结构是编织金属丝网结构。也就是说，柔性元件3通过编织金属丝制成。此外，金属丝网结构由不锈钢(例如631型不锈钢)或弹簧钢(例如51CrV)制成，使得该结构可提供扭转柔性以及轴向柔性。
根据优选实施例，金属丝网结构的金属丝的直径为0.1至0.5mm，优选地为0.2至0.4mm。金属丝网结构的相对密度为0.25至0.4。这里的相对密度是指金属丝网结构的密度与金属丝的密度之比。例如，柔性元件的厚度约为5mm。
根据优选实施例，金属丝网结构具有立方孔组织。这里的立方孔组织意味着金属丝被编织成立方体，在立方体内留下孔，如图5所示。立方体用金属丝缠绕成几个叠层，然后形成所需的柔性元件的厚度和形状。柔性和滞后效应取决于由给定柔性元件形状约束的相对密度。
根据优选实施例，柔性元件3通过模制金属丝网结构部件而获得。例如，金属丝网结构部件被压制或成型进入模具，以获得具有精确尺寸和形状的柔性元件3。金属丝网结构部件可以通过冲压金属丝网结构板而获得。这样，柔性元件3可以容易地大量生产，这降低了生产成本。
根据优选实施例，扭矩传递装置1包括抵接装置。抵接装置具有与输入元件2相关联的第一组止动件和与输出元件4相关联的第二组止动件。在图6所示的示例中，第一组止动件是输入元件2的径向延伸的多个腿部8，第二组止动件是输出元件4的多个腔9。每个腿部8的末端可以在相应的腔9的两个侧壁之间旋转。通常，扭矩从输入元件2通过柔性元件3传递到输出元件4。然而，当受到过大的扭矩时，输入元件2的腿部8旋转以与相应的腔9的侧壁接触，使得扭矩直接从输入元件2传递到输出元件4。结果，输入元件2的腿部8和输出元件4的腔9配合以在过扭矩的情况下阻挡柔性元件3。因此，抵接装置用于在一些严重的过扭矩条件下避免柔性元件3上的大变形，从而保护柔性元件3免受损坏。应注意，腿部8和腔9的数量是可变的。尽管在图6所示的示例性实施例中腿部8或腔9的数量是3，但是数量可以是4,5,6等。
根据优选实施例，扭矩传递装置1是离合器盘，输入元件2是摩擦盘，输出元件4是毂。应该注意的是，这里的摩擦盘包括面层和垫。摩擦盘的表面接触驱动构件以接收扭矩传递。此外，毂与轴连接以输出扭矩。
本发明还提供一种扭矩传递系统，包括适于固定到车辆曲轴的双质量飞轮和离合器盘，双质量飞轮包括具有反作用表面的次级飞轮，反作用表面和离合器盘的摩擦盘适于彼此接触，以便在双质量飞轮和扭矩传递装置之间传递扭矩。
本发明还提供了一种包括上述扭矩传递装置的用于机动车辆的动力传动系。
本发明还提供一种包括上述扭矩传递装置的机动车辆。
根据本发明的扭矩传递装置可以传递扭矩，并且具有柔性和滞后效应，以进一步抑制振动和冲击。与刚性扭矩传递装置相比，根据本发明的扭矩传递装置具有抑制振动的优点。与具有弹簧和滞后部件的扭矩传递装置相比，根据本发明的扭矩传递装置具有结构简单，重量轻和成本低的优点。
虽然已经详细描述了用于执行本教导的许多方面的最佳模式，但是熟悉这些教导所涉及领域的技术人员将认识到用于实践本教导的各种替代方面，这些方面在所附权利要求的范围内。

Claims (16)

1.一种用于机动车辆的扭矩传递装置，包括：
-输入元件；
-输出元件，其能够相对于旋转轴线与输入元件同轴旋转；和
-柔性元件，其围绕所述旋转轴线布置，并且连接输入元件和输出元件，以在输入元件和输出元件之间传递扭矩，
其中，柔性元件具有金属丝网结构，
其中，所述扭矩传递装置包括抵接装置，所述抵接装置具有与所述输入元件相关联的第一组止动件和与所述输出元件相关联的第二组止动件，
其中，所述第一组止动件是径向延伸的多个腿部，所述第二组止动件是多个腔，其中，每个腿部的末端能够在相应的腔的两个侧壁之间旋转。
2.根据权利要求1所述的扭矩传递装置，其中，所述柔性元件是柔性环或柔性盘。
3.根据权利要求1所述的扭矩传递装置，其中，所述柔性元件能够传递扭矩，同时提供滞后和/或扭转柔性。
4.根据权利要求1所述的扭矩传递装置，其中，所述柔性元件具有多个轴向通孔，所述轴向通孔围绕所述旋转轴线成角度地均匀布置。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的扭矩传递装置，其中，所述输入元件通过铆钉连接到所述柔性元件，并且所述输出元件通过铆钉连接到所述柔性元件。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的扭矩传递装置，其中，所述金属丝网结构是编织金属丝网结构。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的扭矩传递装置，其中，所述金属丝网结构由不锈钢或弹簧钢制成。
8.根据权利要求1-4中任一项所述的扭矩传递装置，其中，所述金属丝网结构的金属丝的直径为0.1至0.5mm。
9.根据权利要求1-4中任一项所述的扭矩传递装置，其中，所述金属丝网结构的金属丝的直径为0.2至0.4mm。
10.根据权利要求1-4中任一项所述的扭矩传递装置，其中，所述金属丝网结构的相对密度为0.25至0.4。
11.根据权利要求1-4中任一项所述的扭矩传递装置，其中，所述金属丝网结构具有矩形棱柱或立方孔组织。
12.根据权利要求1-4中任一项所述的扭矩传递装置，其中，所述柔性元件通过模制金属丝网结构部件而获得。
13.根据权利要求1-4中任一项所述的扭矩传递装置，其中，所述扭矩传递装置是离合器盘，所述输入元件是摩擦盘，并且所述输出元件是毂。
14.一种扭矩传递系统，包括适于固定到车辆曲轴的双质量飞轮和根据权利要求13所述的扭矩传递装置，所述双质量飞轮包括具有反作用表面的次级飞轮，所述反作用表面和所述摩擦盘适于彼此接触，以便在双质量飞轮和扭矩传递装置之间传递扭矩。
15.一种用于机动车辆的动力传动系，包括根据权利要求1-13中任一项所述的扭矩传递装置。
16.一种机动车辆，包括根据权利要求1-13中任一项所述的扭矩传递装置。
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