CN114341513A - 用于实现噪声优化的离合器盘或者摩擦盘、离合器壳体以及包括离合器盘或者摩擦盘和离合器壳体的系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于实现噪声优化的离合器盘(1)或者摩擦盘，其具有：‑多个径向向外凸出的、具有侧齿面(11，13)的齿(Z，Zk)，用于在离合器盘(1)或者摩擦盘与设置在一个离合器壳体(2)中的、具有侧壁(21，23)的槽(N)之间传递扭矩，其中所述齿中的至少一个齿(Zk)具有在侧齿面(11，13)之间的间距(ZSk)，该间距在6.5mm至7.0mm的范围内，由此定义小齿(Zk)。

Description

用于实现噪声优化的离合器盘或者摩擦盘、离合器壳体以及 包括离合器盘或者摩擦盘和离合器壳体的系统

技术领域

本发明涉及一种离合器盘或者摩擦盘、一种离合器壳体以及一种包括离合器盘或者摩擦盘和离合器壳体的系统，用于实现噪声优化。

背景技术

商用车具有压缩空气消耗器、例如气动制动系统、空气悬架设备或者气动离合器。为这些压缩空气消耗器设置压缩空气发生器、例如压缩机。一个这样的压缩机通常通过车辆发动机、例如通过商用车的内燃发动机驱动。

商用车此外还具有压缩空气储气罐。由压缩空气发生器产生的压缩空气暂时储存在这个压缩空气储气罐中，直到压缩空气消耗器使用该压缩空气为止。

当压缩空气储气罐充满压缩空气，从而存在一个相应的断开压力时，现有技术的压缩空气发生器暂时与其驱动装置断开联接，以节省能量。这样的断开联接通过一个为了切断和恢复扭矩传递而设置在车辆发动机与压缩空气发生器之间的片式离合器执行。

为此，这个片式离合器设计如下，即在一个位于径向外侧的离合器壳体以及一个位于径向内侧的轴之间的扭矩传递可以通过摩擦连接建立和重新断开。通过(例如钢制的)离合器盘和(例如具有压纹的摩擦衬片的)摩擦盘建立这个摩擦连接，其中离合器盘与离合器壳体形锁合地和抗扭地嵌接，摩擦盘与轴形锁合地和抗扭地嵌接(其中作为此外的备选方案也可以相反地设置)。

现有技术的油润滑的(湿式的)片式离合器如开头已经说明的那样具有一个离合器壳体以及离合器盘，该离合器盘与离合器壳体一起通过形锁合连接传递扭矩。为此，离合器盘在其圆周上具有径向向外凸出的齿，其中离合器壳体在其内面上具有用于接纳齿的槽。作为此外的备选方案，根据“相反的设置”，摩擦盘(代替离合器盘)与离合器壳体一起通过形锁合连接传递扭矩，而离合器盘(代替摩擦盘)与轴一起通过形锁合连接传递扭矩。

下面与本专利申请相关地说明一个包括离合器壳体和(一个或多个)离合器盘的系统，其中离合器壳体和(一个或多个)离合器盘彼此形锁合地和抗扭地嵌接。如开头已经作为“相反的设置”说明的那样，也可以考虑不是离合器盘，而是摩擦盘与离合器壳体形锁合地嵌接的构造设计。然而为了简化起见，下面只对这两个变型方案之一进行说明。尽管如此，借此根据“相反的设置”，类似地公开了同样也用于摩擦盘的所述特征。

图1示出了在一个离合器盘1(位于径向内侧)与一个离合器壳体2(位于径向外侧)之间的分离轮廓Tk。在图1中，利用一个圆圈标出了(离合器盘1的)一个齿Z与(离合器壳体2的)一个槽之间互相配合的区域B，在图1a中详细示出了这个区域。

图1a详细示出了(离合器盘1的)一个齿Z与(离合器壳体2的)一个槽N之间互相配合的上述区域。离合器壳体2的所示出的槽N具有沿着径向方向延伸的侧壁21、23以及一个位于径向外侧的、沿着圆周方向延伸的周缘22。槽N构造为用于接纳离合器盘1的所示出的齿Z。

所示出的齿Z具有沿着径向方向延伸的侧齿面11、13以及一个位于径向外侧的、沿着圆周方向延伸的和将侧齿面11、13连接的周缘12。

在离合器盘1的周缘12和离合器壳体2的侧壁21、23以及离合器壳体2的位于径向外侧的周缘22之间构成一个回油横截面Ar，在图1a中用阴影线示出该回油横截面。(离合器盘1的)所有齿Z与(离合器壳体2的)所有槽之间互相配合的区域中的回油横截面定义为总回油横截面。

当应该将这样的离合器断开时，不是主动地、而是被动地断开该离合器盘。为了将离合器断开，必须确保油能够在各个离合器盘与摩擦盘之间尽可能无阻碍地流出。因为油在离合器旋转时由于离心力之故被压向径向外侧，所以齿与槽之间(径向外侧的)互相配合的区域中的油必须能够从各个离合器盘与摩擦盘之间的空隙中流出。

经过详细观察，通过使离合器盘在离合器壳体内沿轴向移动来实现离合器盘的分离。

现有技术的离合器盘和离合器壳体中的问题在于：由于离合器盘在离合器壳体内沿着圆周方向的间隙之故产生非期望的噪声。特别是当离合器闭合和在“拖拽运行与牵引运行”之间发生转换时，就是说，当为了驱动压缩空气发生器而规定的力矩曲线具有过零点时，出现这种现象。这意味着：尽管原则上压缩空气发生器通过驱动装置驱动，然而有时候压缩空气发生器却驱动驱动装置。此刻，在离合器壳体槽内出现离合器盘啮合的贴靠变动(借助图1a进行图解说明，这意味着：面11和21例如首先相互接触，然而在离合器盘啮合的贴靠变动之后，面13和23相互接触)，因此产生非期望的噪声。

发明内容

因此，本发明的目的是，提供一种离合器盘或者摩擦盘、一种离合器壳体以及一种包括离合器盘或者摩擦盘和离合器壳体的系统，用于实现噪声优化。

这个目的通过附属权利要求的内容得以实现。

从属权利要求的内容是优选的发展。

根据并列权利要求所述的离合器盘或者摩擦盘定义了并且要求权利保护与离合器壳体形锁合地和抗扭地嵌接的构件，这与这个构件是否具有(根据上述“相反的设置”的)摩擦衬片并且因此应视为摩擦盘没有关系。然而，下面只对权利要求所述的离合器盘进行说明。所提出的观点类似地适用于权利要求所述的、根据“相反的设置”的摩擦盘。

特别是如果利用拉削工艺制作离合器壳体的槽，因此能够非常精密地加工该槽的话，能够实现噪声优化。

为了能够应用拉削工艺，这样的离合器壳体必须设计为由几部分组成的并且具有一个单独的圆柱体形的基体，其中通过拉削工艺在圆柱体形的基体的内侧上加工出槽。

一个在这里观察的离合器盘具有大齿和小齿，其中每个齿在其侧齿面之间具有一定的间距(＝齿宽)。一个大齿的齿宽定义为“ZSg”，一个小齿的齿宽定义为“ZSk”。

另外，一个在这里观察的离合器壳体为离合器盘的每个齿具有一个槽，为每个大齿具有一个大槽并且为每个小齿具有一个小槽。每个槽在它们的侧壁之间具有一定的间距(＝槽宽)。一个大槽的槽宽定义为“NSg”，一个小槽的槽宽定义为“NSk”。

另外，离合器壳体优选还具有另外的槽，该另外的槽并不接纳齿，用以增大回油横截面。

试验已经表明，一个离合器盘或者摩擦盘的齿的尺寸令人意想不到地对实现噪声优化起决定性的作用。下表示出了齿宽和槽宽的范围以及由此产生的噪声发展。

ZSk[mm]	ZSg[mm]	NSk[mm]	NSg[mm]	噪声
					5.5-6.0	9.0-9.5	6.0-6.5	9.5-10.0	差
6.0-6.5	9.5-10.0	6.5-7.0	10.0-10.5	差
					6.5-7.0	10.0-10.5	7.0-7.5	10.5-11.0	最佳
7.0-7.5	10.5-11.0	7.5-8.0	11.0-11.5	差
					7.5-8.0	11.0-11.5	8.0-8.5	11.5-12.0	差

具有“最佳噪声”的中间行示出了实现噪声优化的齿宽和槽宽的优选尺寸。

如上所述，一个离合器盘具有多个径向向外凸出的、具有侧齿面的齿，用于在离合器盘与离合器壳体之间传递扭矩。离合器盘此外具有将每个齿的侧齿面连接的、沿着圆周方向延伸的、位于径向外侧的周缘。

此外，离合器壳体具有用于在它与离合器盘之间传递扭矩的侧壁。另外，离合器壳体具有位于径向外侧的、即径向向内指向的、沿着圆周方向延伸的周缘，该周缘将离合器壳体的侧壁连接。通过两个侧壁和一个将这些侧壁连接的、位于径向外侧的周缘，构成离合器壳体的一个单个的槽。

离合器盘的齿在装配状态中位于离合器壳体的槽内。在此，在每个有一个齿位于其中的槽与这个齿之间构成一个回油横截面。此外，通过每个没有齿位于其中的槽同样构成一个回油横截面。所有回油横截面的总和称为总回油横截面。

如下所述，在一个有一个齿位于其中的槽与这个齿之间构成一个回油横截面。在齿的位于径向外侧的周缘和槽的侧壁以及槽的位于径向外侧的周缘之间构成一个横截面，该横截面被视为回油横截面。

优选在离合器盘的至少一个齿的位于径向外侧的周缘中设置一个凹口，用于增大这个齿与这个齿位于其中的槽之间的回油横截面。

因此，尽管回油横截面增大了，而齿和槽的侧面的接触区域并未减小，因而在无磨损恶化的情况下更快地将离合器盘分离。因此降低了离合器的拖拽功率，而不由此增加磨损。

此外，在离合器盘中设置凹口比在离合器壳体中费用低，从而降低了生产成本。

通过凹口构成为弧形的，在将材料应力降低到最小程度的同时，使回油横截面的增大最大化。

优选不是只有离合器盘的一个唯一的齿，而是离合器盘的多个齿都具有凹口。优选具有凹口的齿对置地设置。

优选离合器盘的所有齿都具有凹口。

优选离合器壳体的所有槽都被离合器盘的一个齿填充。这些齿中的至少一个具有一个凹口。因此，尽管总回油横截面增大了，磨损却降低到了最小程度。

作为此外的备选方案，根据另一个优选的实施方式，离合器盘除了具有至少一个具有凹口的齿之外，另外“省去”至少一个齿。这意味着：由于这至少一个省去的齿，离合器壳体的至少一个槽不被齿填充。因此同样增大了总回油横截面。

优选一个包括一个离合器壳体和离合器盘的系统具有恰好三个离合器盘。

附图说明

图1示出了一个离合器盘1与一个离合器壳体2之间的分离轮廓Tk；

图1a示出了图1中的放大的局部B；

图2示出了一个离合器盘1与一个离合器壳体2之间的分离轮廓Tk；

图3示出了一个离合器盘1与一个离合器壳体2之间的分离轮廓Tk；

图4示出了一个与一个离合器壳体2互相配合的离合器盘1；

图4a示出了图4中的放大的局部C；

图5示出了一个离合器盘1与一个离合器壳体2之间的分离轮廓Tk；

图6示出了齿宽ZSg、ZSk和槽宽NSg、NSk。

具体实施方式

在说明书开头已经对图1和1a进行了阐述。

图2示出了根据一个实施例的在离合器盘1与离合器壳体2之间的一个分离轮廓Tk。该分离轮廓Tk与图1的不同之处仅仅在于在结构中省去了两个齿Zx，在此涂黑示出。省去的齿Zx是离合器壳体2中的槽，在离合器盘1的装配状态中没有齿位于该槽中。

此外，图2中示出的结构与图1或者图1a中示出的结构的不同之处在于图2中的所有齿Z*具有一个如在图4中详细示出的凹口。

图3与图2类似示出了根据一个实施例的离合器盘1与一个离合器壳体2之间的分离轮廓Tk。与图2中两个省去的齿Zx相比，在图3示出的实施例中省去了结构中的四个齿Zx，在此涂黑示出。图2和3的结构之间没有其他的不同之处。

图4再次示出了图3中的离合器盘1，然而与图1、2和3相比，不是仅仅示意性地示出了离合器盘1与离合器壳体2之间的分离轮廓。更确切地说，在图4中齿Z*能够借助它们的凹口被识别，其中在参照局部C(参见图4)对后续的图4a的说明中对这些凹口进行详细阐述。

此外，图4中示出的离合器盘1的所有齿都具有一个凹口。

图4a与图1a类似详细地示出了(离合器盘1的)一个齿Z*与(离合器壳体2的)一个槽N之间互相配合的上述区域(局部C)。离合器壳体2的所示出的槽N具有沿着径向方向延伸的侧壁21、23以及一个位于径向外侧的、沿着圆周方向延伸的周缘22。槽N构造为用于接纳离合器盘1的所示出的齿Z*。

圆周方向在这个细部示图中对应于图4a中的水平方向，其中径向方向对应于图4a中的竖直方向。同样的内容此外也类似地适用于图1a。

所示出的齿Z*具有沿着径向方向延伸的侧齿面11、13以及一个位于径向外侧的、沿着圆周方向延伸的周缘12，然而该周缘被一个凹口12*中断。

在分成两部分的周缘12以及离合器盘1的凹口12*和离合器壳体2的侧壁21、23以及离合器壳体2的位于径向外侧的周缘22之间构成一个(放大的)回油横截面Ar*，该回油横截面用阴影线示出。在(离合器盘1的)所有齿Z与(离合器壳体2的)所有槽N之间互相配合的区域中的回油横截面定义为总回油横截面。此外，如果如上所述省去了齿的话，总回油横截面额外地增大。

凹口12*在这个实施例中构造为弧形的。另外，凹口12*在这个实施例中如此设置，即通过凹口12*不使侧齿面11、13缩短。这意味着：凹口12*与侧齿面11、13不相交。

根据另一个未示出的实施例，凹口12*虽然构造为弧形的，但却不一定设置成，使得通过凹口12*不使侧齿面11、13缩短。

根据另一个未示出的实施例，凹口12*不一定构造为弧形的，但却设置成，使得通过凹口12*不使侧齿面11、13缩短。

这两个变型的其余特征对应于参照图4和4a说明的特征。

图5示出了离合器盘1与离合器壳体2之间的一个分离轮廓Tk，用于图解说明齿Zg(＝大齿)与Zk(＝小齿)在离合器壳体2的槽内的设置。为了更清楚起见，在该示图中未标出离合器壳体2的槽，但是每个大齿Zg由一个槽Ng(＝大槽，未标出)接纳，每个小齿Zk由一个槽Nk(＝小槽，未标出)接纳。另外，离合器盘1具有四个“省去的”齿Zx，此处涂黑示出。这意味着：尽管离合器壳体2在这些位置上分别具有一个槽，然而离合器盘1却没有齿，因此这些槽保持未填充状态。

通过在这个实施例中相互对置(此处：上部/下部)设置的大齿Zg，构成一个对称轴线Y，其中小齿Zk如此环绕离合器盘1的圆周设置，使得产生一个关于对称轴线Y的轴对称。同样的内容类似地适用于离合器壳体2的槽。

小齿Zk在这个实施例中以一个角距α＝(360/22)度设置。同样的内容类似地适用于离合器壳体2的槽。

图6与上图1a和图4a类似示出了一个齿与一个槽之间的互相配合，用于说明齿和槽的尺寸，特别是齿宽和槽宽。

在上图5中对具有不同齿宽的大齿Zg和小齿Zk进行了说明。尽管如此，在图6中(为了说明)借助一个唯一的齿的示图对大齿和小齿的尺寸进行阐述，然而毋庸置疑，这些齿实际上具有不同的宽度。

不管是一个小齿Zk，还是一个大齿Zg都分别具有侧齿面11、13。这些齿面11、13之间的间距决定齿宽。一个小齿Zk具有宽度ZSk，并且一个大齿Zg具有宽度ZSg。

离合器盘1的每个大齿Zg由离合器壳体2的一个大槽Ng接纳，同样的内容适用于离合器盘1的每个小齿Zk，该小齿由离合器壳体2的一个小槽Nk接纳。

不管是一个小槽Nk，还是一个大槽Ng都分别具有侧壁21、23。这些侧壁21、23之间的间距决定槽宽。一个小槽Nk具有宽度NSk，并且一个大槽Ng具有宽度NSg。

齿Zg、Zk的周缘在这个实施例中不具有用于增大回油横截面Ar的凹口。

在另一个未示出的实施例中，齿Zg、Zk的周缘具有用于将回油横截面Ar增大到回油横截面Ar*的凹口，如在图4a中说明的那样，该实施例在其他方面完全对应于图5和6所示的实施例。

槽Ng、Nk的侧壁21、23以及齿Zg、Zk的侧齿面11、13在此处示出的实施例中相互平行设置。

在另一个未示出的实施例中，这些侧壁和侧齿面彼此非平行设置，因此齿宽和槽宽不对应于一个确定的值，而是对应于一个确定的值域，该实施例在其他方面完全对应于图5和6所示的实施例并且可选地对应于上述具有凹口的构造设计。

Claims (17)

1.一种用于实现噪声优化的离合器盘(1)，其包括：

-多个径向向外凸出的、具有侧齿面(11，13)的齿(Z，Zg，Zk)，用于在离合器盘(1)与设置在离合器壳体(2)中的具有侧壁(21，23)的槽(N)之间传递扭矩，

其特征在于：

所述齿中的至少一个齿(Zk)具有在侧齿面(11，13)之间的间距(ZSk)，该间距在6.5mm至7.0mm的范围内，由此定义小齿(Zk)。

2.一种用于实现噪声优化的摩擦盘，其包括：

-多个径向向外凸出的、具有侧齿面(11，13)的齿(Zg，Zk)，用于在摩擦盘与设置在离合器壳体(2)中的具有侧壁(21，23)的槽(N)之间传递扭矩，

其特征在于：

所述齿中的至少一个齿(Zk)具有在侧齿面(11，13)之间的间距(ZSk)，该间距在6.5mm至7.0mm的范围内，由此定义小齿(Zk)。

3.如前述权利要求中任一项所述的离合器盘(1)或者摩擦盘，其中所述齿中的至少一个齿(Zg)具有在侧齿面(11，13)之间的间距(ZSg)，该间距在10.0mm至10.5mm的范围内，由此定义大齿(Zg)。

4.如前述权利要求中任一项所述的离合器盘(1)或者摩擦盘，其中该离合器盘(1)或者摩擦盘具有恰好两个大齿(Zg)，这两个大齿对置地设置在离合器盘(1)或者摩擦盘的圆周上。

5.如前述权利要求中任一项所述的离合器盘(1)或者摩擦盘，其中该离合器盘(1)或者摩擦盘具有恰好十六个小齿(Zk)，这些小齿分布在离合器盘(1)或者摩擦盘的圆周上。

6.如权利要求3所述的离合器盘(1)或者摩擦盘，其中

该离合器盘(1)或者摩擦盘具有恰好两个大齿(Zg)，这两个大齿对置地设置在离合器盘(1)或者摩擦盘的圆周上，并且

该离合器盘或者摩擦盘具有恰好十六个小齿(Zk)，这些小齿分布在离合器盘(1)或者摩擦盘的圆周上。

7.如上一项权利要求所述的离合器盘(1)或者摩擦盘，其中

通过所述两个大齿(Zg)确定一个对称轴线(Y)，在该对称轴线(Y)的两侧上分别设置有小齿(Zk)中的八个小齿。

8.如上一项权利要求所述的离合器盘(1)或者摩擦盘，其中

在对称轴线(Y)两侧上的小齿(Zk)分别彼此以360/22度的角距设置，和/或

小齿(Zk)关于对称轴线(Y)轴对称设置。

9.一种用于实现噪声优化的离合器壳体(2)，其包括：

-圆柱体形的基体，该基体在该圆柱体形的基体的内侧上具有沿轴向延伸的槽(N，Ng，Nk)，用于在离合器壳体(2)与设置在至少一个离合器盘(1)上或者设置在至少一个摩擦盘上的齿(Zg，Zk)之间传递扭矩，其中

槽(N，Ng，Nk)具有侧壁(21，23)，

其特征在于：

所述槽中的至少一个槽(Nk)具有在侧壁(21，23)之间的间距(NSk)，该间距在7.0mm至7.5mm的范围内，由此定义小槽(Nk)。

10.如上一项权利要求所述的离合器壳体(2)，其中所述槽中的至少一个槽(Ng)具有在侧壁(21，23)之间的间距(NSg)，该间距在10.5mm至11.0mm的范围内，由此定义大槽(Ng)。

11.如权利要求9或10中任一项所述的离合器壳体(2)，其中该离合器壳体(2)具有恰好两个大槽(Ng)，这两个大槽对置地设置在离合器壳体(2)的圆周上。

12.如上一项权利要求所述的离合器壳体(2)，其中该离合器壳体(2)具有至少十六个小槽(Nk)，这些小槽分布在离合器壳体(2)的圆周上。

13.如权利要求10所述的离合器壳体(2)，其中该离合器壳体(2)具有：恰好两个大槽(Ng)，这两个大槽对置地设置在离合器壳体(2)的圆周上；和至少十六个小槽(Nk)，这些小槽分布在离合器壳体(2)的圆周上。

14.如上一项权利要求所述的离合器壳体(2)，其中通过所述两个大槽(Ng)确定一个对称轴线(Y)，其中在该对称轴线(Y)的两侧上分别设置有小槽(Nk)中的八个小槽。

15.如上一项权利要求所述的离合器壳体(2)，其中

在对称轴线(Y)的两侧上的小槽(Nk)分别彼此以360/22度的角距设置，和/或

小槽(Nk)关于对称轴线(Y)轴对称设置。

16.一种系统，其包括：

至少一个如权利要求1和3至8中任一项所述的离合器盘(1)或者如权利要求2至8中任一项所述的摩擦盘，和

一个如权利要求9至15中任一项所述的离合器壳体(2)，其中

离合器盘(1)或者摩擦盘的每个小齿(Zk)都与离合器壳体(2)的一个小槽(Nk)啮合。

17.一种系统，其包括：

至少一个如权利要求3至8中任一项所述的离合器盘(1)或者摩擦盘，和

一个如权利要求10至15中任一项所述的离合器壳体(2)，其中

离合器盘(1)或者摩擦盘的每个小齿(Zk)都与离合器壳体(2)的一个小槽(Nk)啮合，并且

离合器盘(1)或者摩擦盘的每个大齿(Zg)都与离合器壳体(2)的一个大槽(Ng)啮合。

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