CN1549904A - 配有受控的间隙补偿装置的汽车摩擦离合器 - Google Patents

配有受控的间隙补偿装置的汽车摩擦离合器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种热力发动机汽车的摩擦离合器,它包括一个反作用盘、一个摩擦盘、一个压盘、一个盖子,压盘由两个可在一个磨损间隙补偿装置的作用下相互轴向移动的半零件组成,间隙补偿装置包括至少一对沿圆周方向布置的互补斜面,这对斜面分别与两个半零件(12A,12B)中的每一个轴向连接,斜面中的一个能够相对另一个向增加所述零件的总厚度的方向、即间隙补偿方向在圆周方向上移动,并且一个单向装置(24)阻止其向另一个方向移动,斜面之一设在一个惯性零件(12A)的周边上。所述离合器包括用于控制间隙补偿装置的操纵装置,所述单向装置(24)是一个开口环,操纵装置包括一个整体为径向的杠杆(30),其端部在开口环(24)的端部之间,并且可以使开口环(24)扩张;杠杆(30,230)旋转安装在压盘(12)上,以便其相对离心力径向固定。

Description

配有受控的间隙补偿装置的汽车摩擦离合器
技术领域
本发明涉及一种热力发动机汽车的摩擦离合器,并且特别涉及一种离合器,它配有一种主要由于摩擦片的磨损而产生的间隙的补偿装置,所述装置随着所述摩擦片的磨损而连续起作用。
背景技术
传统的摩擦离合器一般包括一个可能由两部分组成的反作用盘,以形成一个减震飞轮,飞轮旋转固定在第一个轴上,该轴通常为一个主动轴,如内燃发动机的曲轴,并且动过它的外周支撑一个盖子,至少一个压盘连接在该盖子上。
压盘与盖子和反作用盘旋转连接,同时可以在被控制的轴向作用的弹性装置的作用下轴向移动,轴向作用弹性装置一般是一个支承在盖子上的金属膜片,同时一个外周带有摩擦片的摩擦盘位于压盘与反作用盘之间,以便在离合器处于接合位置时被锁紧在压盘与反作用盘之间,摩擦盘与一个轴旋转连接,该轴通常是一个从动轴,如变速箱的输入轴。当金属膜片被离合器的一个挡板带动时,金属膜片控制压盘的轴向移动。
在这样一个的离合器的使用寿命期间,摩擦片以及在比较小的程度上还有相对的材料、压盘和反作用盘都会磨损,由于金属膜片工作条件的变化,这一方面会造成摩擦盘与压盘之间锁紧力的变化,另一方面造成压盘与反作用盘之间的锁紧力的变化。离合器的行程以及分离需要的力都会变化。有了这样一个带有补偿主要由于摩擦片磨损而产生的间隙的装置的离合器,就可克服这些缺点。
通过文献FR2426834了解到一种间隙补偿装置,其中第一盘(在这种情况下为压盘)由两个可以轴向相互移动的同轴部分组成,使第一盘的总厚度随着磨损的增加而增加。
在该文献中,第一盘的两个共轴部分通过一个补偿装置相互轴向移动,补偿装置包括一些两个共轴部分带有的互补的斜面装置,这两个共轴部分可以向使所述总厚度增加的方向相互转动,但一个单向装置阻止它们向相反的方向相互转动。两个共轴部分的相对转动受一个对磨损状态敏感的起动器控制,共轴部分的转动通过一个夹在所述两个共轴部分之间的沿圆周动作的弹性装置来实现。
这样一个装置可以有效地连续补偿摩擦片磨损产生的间隙。
文献FR-A-2750467中还提出一个更简单、零件数量更少的上述类型的离合器。
根据该文献,这种离合器、特别是汽车离合器包括一个旋转安装在一个主动轴上的反作用盘、一个外周带有摩擦片并旋转固定在一个从动轴上的摩擦盘、一个固定在反作用盘上的盖子、一些作用在盖子和压盘之间的轴向作用弹性装置,压盘与盖子旋转连接,同时可以相对盖子轴向移动,两个盘中的一个、即反作用盘或压盘称为第一盘,由两个半盘组成,一个称为外半盘,一个称为内半盘,内半盘面对一个摩擦片,并且与该摩擦片配合,两个半盘与主动轴旋转连接,但是可以在一个补偿主要为摩擦片的磨损间隙的装置的作用下轴向相互移动,间隙补偿装置至少包括一对沿圆周方向布置的互补斜面,两个斜面分别与每个半盘连接,斜面中的一个称为支承斜面,与其中一个半盘旋转连接,另一个斜面称为调整斜面,与另一个半盘连接,并且能够在圆周方向上向增加所述第一盘总厚度的方向、即间隙补偿的方向相对支承斜面移动,并且一个单向装置阻止其向另一个方向移动,所述圆周方向的移动由一个对磨损状态敏感的起动器控制。
根据该文献,调整斜面设在一个惯性零件的周边上,使得汽车发动机的非周期性(acyclisme)得到利用,使互补的斜面在间隙补偿的方向上进行它们的相对的圆周移动。实际上,正如人们知道的,转动的非周期性表现为交替的角度加速度,这种角度加速度可以达到2千弧度/秒2;借助承受这些角度加速度的惯性零件,当离合器分离并且从此时起,两个半盘不再在轴向作用弹性装置的轴向力的作用下,调整斜面相对支承斜面向间隙补偿的方向转动,因为单向装置阻止向另一个方向转动。因此,不需要在两个共轴部分之间设置一个圆周作用的弹性装置,并利用了非周期性。
正如还可看到的,间隙补偿装置的运行是自动的。经验表明,可能会遇到这种自动化成为一个缺点的情况,因为它会导致一个与磨损无关的补偿操作,称为过度补偿的操作。
例如,在特别低速,即在慢速以下就是这种情况,特别是当反作用盘或飞轮是一个双减震飞轮时,飞轮的特有震动频率在该低速的范围内,并且产生导致外半盘移动的震动,从而补偿一个并不存在的“间隙”。
在更高的速度下,例如在每分钟两千转以上,可能产生其它干扰现象。
为了避免这些缺点,在2000年5月19日提交的法国专利申请0006480中提出一种热力发动机汽车的摩擦离合器,这种离合器包括一个旋转安装在一个主动轴上的反作用盘、一个外周带有摩擦片并旋转安装在一个从动轴上的摩擦盘、一个压盘、一个固定在反作用盘上的盖子、一些作用在盖子和压盘之间的轴向作用弹性装置,压盘与盖子旋转连接,同时可以相对盖子轴向移动,零件之一、即反作用盘或压盘或盖子由两个可以在一个磨损间隙补偿装置的作用下相互轴向移动的半零件组成,间隙补偿装置至少包括一对沿圆周方向布置的互补斜面,两个斜面分别与每个半零件轴向连接,斜面中的一个可以相对另一个斜面向增加所述零件总厚度的方向、即间隙补偿方向在圆周方向上移动,并且一个单向装置阻止其向另一个方向移动,所述圆周移动由一个对磨损状态敏感的起动器控制,其中一个斜面设在一个惯性零件的周边上,使得可以利用汽车热力发动机的非周期性,实现互补斜面在间隙补偿方向上的相对圆周移动,该离合器包括能够操纵间隙补偿装置的操纵装置,允许该装置运行或者不允许该装置运行。
根据该文献的图39和40,单向装置是一个有开口的环,并且操纵装置包括一个整体为径向的杠杆,它的端部在开口环的端部之间,并且能使开口环扩张。
在描述和示出的实例中,杠杆的内端在半盘的一个槽中,因此当承受一个方向或另一个方向的加速度时,半盘能够向一个方向或另一个方向移动该端部,在两个方向产生一个阻挡作用。
这种离合器运行良好,但是在某些情况下,没有径向正确停止的杠杆在离心力的作用下会干扰间隙补偿装置的操作。
发明内容
本发明的目的是克服这些缺点。
根据本发明,一种上述类型的摩擦离合器的特征在于,杠杆旋转安装在所述零件上,使其相对离心力能径向保持。
有利的是,所述零件是两个盘中的一个,即反作用盘或压盘,称为第一盘,该盘由两个半盘组成,一个半盘称为外半盘,一个半盘称为内半盘,内半盘面对一个摩擦片,并与该摩擦片配合,两个半盘与主动轴旋转连接,但是可以在间隙补偿装置的作用下相互轴向移动,斜面中的一个称为支承斜面,与其中一个半盘旋转连接,另一个斜面称为调整斜面,该斜面能够相对支承斜面向增加所述第一盘的总厚度的方向沿圆周方向移动。
支承斜面最好由内半盘支承。
有利的是,调整斜面由外半盘支承。
根据一个优选实施例,第一盘为压盘。
有利的是,轴向作用弹性装置由一个膜片构成,外半盘带有一个膜片的支承条带。
调整斜面包括一系列在一个环形零件的端部圆周方向上延伸的斜面,该环形零件由切割并折叠的板材制成,形成外半盘。
杠杆最好包括一个与开口环的缝隙成直角的工作部分。
有利的是,开口环的限定缝隙的端部有一个径向延伸。
径向延伸最好通过一些加在开口环端部的垫块得到。
作为变型,径向延伸通过在开口环端部的环扣构形得到。
开口环最好是一个单一的零件。
作为变型,开口环由两个卡扣在一起的零件组成。
有利的是,开口环轴向固定。
开口环的轴向固定最好通过一些径向尖刺得到,这些径向尖刺在开口环内,并接纳在一个外槽中。
开口环最好沿一个转动方向在圆周方向上被弹性推动。
有利的是,转动装置是一个轴;在变型中,转动装置是一个铰链。
有利的是,为了轴向固定杠杆,它的工作部分位于开口环端部的径向槽中。
附图说明
通过下面作为例子的描述并参照附图可以了解本发明的其它特征和优点。
图1是本发明的摩擦离合器的局部平面图;
图2、3分别是沿图1中II-II和III-III的剖面图;
图4是图1离合器外半盘的轴向剖面图;
图5是沿图4中箭头V方向的视图;
图6是图4、5的半盘的立体图;
图7是图1的局部放大视图;
图8是一个示意图,示出图1-7所示离合器的操纵装置的运行;
图9涉及开口环的一个变型;
图10涉及开口环的另一个变型;
图11与图7类似,示出一个变型;
图12是沿图11中箭头XII方向的视图。
具体实施方式
参照图1-7,离合器包括一个旋转固定在主动轴上的反作用盘13、一个外周带有摩擦片15并且固定在一个从动轮上的摩擦盘14,主动轴在这里是一个汽车热力发动机的曲轴。
一个盖子11固定在反作用盘13上,并且轴向作用弹性装置作用在盖子11和一个压盘12之间,轴向作用弹性装置在这里是一个膜片16,压盘12与盖子11旋转连接,但可以相对盖子11轴向移动,膜片16贴靠在盖子11上,使压盘12贴靠摩擦盘14,使摩擦片15被锁紧在压盘12和反作用盘13之间;正如所知道的,膜片16通过铆在膜片16上的连接件21铰接安装在盖子11上,并且沿着一个它所具有的周边轴颈20贴靠在盖子上。
压盘12由两个半盘组成,一个称为外半盘12A,一个称为内半盘12B,内半盘12B直接面对摩擦盘14;一些切线方向的簧片以传统的方式使内半盘12B与盖子11连接,以便使压盘12与盖子11连接,并有轴向活动度。
两个半盘12A和12B与主动轴旋转连接,但是可以在一个磨损间隙补偿装置的作用下相互轴向移动。
间隙补偿装置包括一些位于圆周方向并且分别与两个半盘12A和12B中的每一个连接的互补斜面17、18。
更确切地说,外半盘12A是一个位于内半盘12B的一个凸角25处的环形零件,环形零件12A的轴向长度大于凸角25的轴向长度,并且它的面对盖子11的端部形成一个膜片16的支承条带19。
环形零件12A朝向半盘12B的表面上带有斜面18,它的轴是离合器的轴,并且斜面18构成调整斜面。
构成外半盘的环形零件12A通过它的斜面18与斜面17配合,斜面17在内半盘12B中,与斜面18互补,并且构成支承斜面。
一个开口环24在凸角25周围,并径向位于所述凸角25与半盘12A之间。开口环24在这里是一个整体为环形的单一零件。
支承斜面17和调整斜面18的方向为:当半盘12A承受一个方向的加速度时,调整斜面18相对支承斜面17转动移动,而进行该移动时,半盘12A向盖子11的方向相对内半盘12B轴向前进,因此所述方向已经选定;因此,热力发动机的非周期性足以使外半盘12A从凸角25轴向脱出,当然,正如下面要解释的,没有任何东西阻止这种脱出。
间隙补偿装置还包括一个起动装置,该起动装置至少由一个径向扩张弹性开口销22构成,开口销进入到一个在内半盘12B的径向端29的一个爪中的通道28中,并穿过该通道28;通道28的直径小于开口销22在自由状态下的直径,使开口销22摩擦安装在通道28中,并且不能向对内半盘12B轴向活动;这种不能活动的摩擦设有一个值,膜片的轴向力可以超过该值,而压盘12承受的回位力不能超过该值,回位力一般为来自与所述压盘12旋转连接的切向簧片的力,压盘在这里为半盘12B和盖子11。
有利的是,设有三个进入到半盘12B的三个爪29中的三个通道28中的销子,如开口销22。
本发明所述的间隙补偿装置的运行如下。
图2、3示出接合的离合器,摩擦片15是新的,并且被锁紧在压盘与反作用盘之间。
在该位置,开口销22的一端被阻挡在反作用盘13的内表面上,外半盘12A处于轴向相对内半盘12B的凸角25的进入位置。
当离合器分离时,膜片16已经摆动到它在分离行程的终点位置;支承条带19不再与膜片16接触;开口销22的另一端与盖子11接触,在这里是来自盖子11的一个径向爪27的内表面;因此,开口销22安装在该内表面与反作用盘13的内表面之间,并带有一个轴向间隙26,轴向间隙26示出离合器分离时压盘12的轴向行程。
当有磨损时,特别是摩擦片15磨损时,压盘12接近反作用盘13,离合器接合;在该运动时,开口销22通过它被阻挡在反作用盘13上而被轴向固定,由于膜片16的轴向力,内半盘12B的爪29在开口销22上滑动。
在磨损后离合器离开时,在第一时间,开口销22阻挡在盖子11上,然后膜片继续它的行程,并且离开支承条带19;内半盘12B只后退一个等于间隙26的量,支承条带19的突肩19A距离盖子的挡板11A一个相当于轴向测量的磨损的距离;在第二时间,不再受膜片作用的外半盘12A可以通过上面解释的由于马达的非周期性而受到的加速度向膜片16的方向自由移动;外半盘12A继续脱出,直到支承条带19的突肩19A阻挡在盖子的阻挡11A上;因此,磨损间隙得到补偿。
在磨损间隙已经得到补偿并且离合器重新接合时,膜片16的工作位置与在新的状态下开始时的工作位置相同。
在图1所示的形式中,操纵装置包括一个旋转安装在一个转动装置周围的杠杆30,这里,该转动装置由内半盘12B支承;在所示的形式中,转动装置是一个轴31,轴31一方面设有一个轴向保持所述杠杆30的头部32,另一方面设有一个尾部33,杠杆30通过尾部33固定在所述半盘12B上,例如通过铆钉固定。
杠杆30径向延伸到轴31外的部分位于开口环24的缝隙处;为了使该部分,称为杠杆30的工作部分32能够使所述开口环在一定条件下扩张,开口环24在形成它的缝隙的端部有一个明显的径向延伸,该径向延伸明显大于开口环24身体其它部分的径向厚度;这里,该径向延伸通过一个例如通过焊接或者浇注固定在开口环24端部的垫块33、34得到。
垫块33、34位于内半盘12B的一个缺口23中。
静止时,杠杆30被弹簧35推到图8所述的位置中。
当一个负的加速度向顺时针方向,即图8的箭头F所指的方向施加给盘12B时,由于它们本身的惯性,开口环24和它的垫块33、34有向相反方向相对移动的趋势;在有该加速度时,杠杆30的工作部分32在垫块33上与36接触,在垫块34上与37接触,两个点36和37在不同的半径上,杆杆的工作部分32通过杆杆作用使开口环24扩张,使开口环24在圆周方向上锁定,贴靠半盘12A,并使半盘12A与半盘12B连接,因此禁止一切补偿。
对于一个向另一个方向的加速度,得到类似的现象,但是引入一种不对称的运行。
为此,一个弹簧35位于缺口23中,并且能够通过垫块之一,这里是垫块33向一个转动方向推动开口环24,这里是逆时针方向。
因此,对于一个沿F方向的加速度,开口环24很容易扩张,并且调整斜面18相对压盘12固定不动。对于另一方向的加速度,如果加速度不足以克服弹簧35的负荷,则也是一样。
对于一个足以克服弹簧35的负荷的与F相反方向的加速度,开口环24关闭,因此调整斜面可自由移动;则可以进行补偿作业。
当然,对于一个大大高于弹簧35的负荷的加速度,重新得到开始时描述的运行,即开口环24扩张,并且调整斜面18相对压盘被封闭。
因此,通过弹簧35在某种程度上避免杠杆30在它的两个斜面18的锁定位置之间被开口环24的扩张所推动。
适当校准弹簧35,就可以在通常的加速度范围内使开口环24恰好解锁,即没有扩张,并且也不会再扩张。
例如通过弹簧35避免一个装有双减震飞轮的发动机起动时的过度补偿,正如人们所知道的,对于一个小于放慢速度的速度,发动机承受强加速度下产生的共振现象。
弹簧35的校准当然应该考虑由于开口环24被杠杆30的工作部分32带动而产生的减速效应(démultiplication),而工作部分32离开开口环24的缝隙边缘;考虑到它的圆周方向的移动,这种减速作用导致开口环24的很小扩张,因此导致一个很强的力。
在刚才描述的例子中,开口环24形成它的缝隙边缘的端部有一个通过固定垫块33、34得到得足够的径向高度,用于与杠杆30的工作部分32配合。
该足够的高度可以通过其它方法得到,例如用适当的方法形成开口环本身的端部形状。
一个例子示于图9;这里,开口环124的端部折叠,形成具有平行直线部分135、136的环扣133、134,直线部分135、136形成开口环124的缝隙。
在所示的实施例中,开口环124内部带有一些径向尖刺137,这里是四个尖刺137,用于被接纳在半盘12B的一个外槽中,以便轴向保持开口环124。
图10所示的开口环与图9的开口环相似,不同之处是图10的开口环由两个部分131、132组成,两个部分在138处卡扣在一起。
图11和12示出杠杆形状的操纵装置的一个变型。
这里,缺口23的底部通过一个径向通道38与一个相反的缺口37连通,缺口37的底部形成一个杠杆230尾部231的座,这里,从尾部231伸出的杠杆230的工作部分232的形状为平行六面体,并且穿过径向通道38;另外,尾部231按照一个柱形或球形轴颈与所述座配合,该座的形状与轴颈的形状互补。为了杠杆230的工作部分232的轴向固定,杠杆230的工作部分232位于一些分布在开口环224的部分233、234的端部的槽235、236中。

Claims (19)

1.一种热力发动机汽车的摩擦离合器,它包括一个旋转固定在一个主动轴上的反作用盘(13)、一个外周带有摩擦片(15)并旋转固定在一个从动轴上的摩擦盘(14)、一个压盘(12)、一个固定在反作用盘(13)上的盖子(11)、一些作用在盖子(11)和压盘(12)之间的轴向作用的弹性装置(16),压盘(12)与盖子(11)旋转连接,同时又可以相对盖子(11)轴向移动,所述零件之一、即反作用盘(13)或压盘(12)或盖子(11)由两个可以在一个磨损间隙补偿装置的作用下相互轴向移动的半零件组成,间隙补偿装置包括至少一对沿圆周方向布置的互补斜面(17,18),这对斜面分别与两个半零件(12A,12B)中的每一个轴向连接,斜面中的一个(17)能够相对另一个斜面(18)向增加所述零件的总厚度的方向、即间隙补偿的方向在圆周方向上移动,并且一个单向装置(24,124,224)阻止其向另一个方向移动,所述圆周方向的移动由一个对磨损状态敏感的起动器(22)控制,斜面之一(18)设在一个惯性零件(12A)的周边上,使汽车热力发动机的非周期性得到利用,以便实现互补斜面在间隙补偿方向上的相对圆周移动,这种离合器包括可以操纵间隙补偿装置的操纵装置,允许或不允许间隙补偿装置运行,所述单向装置(24,124,224)是一个与所述零件(12)旋转连接的开口环(24,124,224),对加速度敏感的操纵装置包括一个整体为径向的杠杆(30,230),它的端部在开口环(24,124,224)的端部之间,并且可以使开口环(24,124,224)扩张,其特征在于,杠杆(30,230)旋转安装在所述零件(12)上,以便其相对离心力径向固定。
2.如权利要求1所述的离合器,其特征在于,所述零件是两个盘、即反作用盘(13)或压盘(12)中的一个,称为第一盘,该第一盘由两个半盘组成,一个外半盘(12A),一个内半盘(12B),内半盘(12B)是面对一个摩擦片的那个半盘,并且与摩擦片配合,两个半盘(12A,12B)与主动轴旋转连接,但是可以在间隙补偿装置的作用下相互轴向移动,斜面中的一个称为支承斜面(17),支承斜面(17)与半盘中的一个(12B)旋转连接,另一个斜面(18)称为调整斜面,该调整斜面(18)能够相对支承斜面(17)沿圆周方向向增加所述第一盘总厚度的方向移动。
3.如权利要求2所述的离合器,其特征在于,支承斜面(17)由内半盘(12B)支承。
4.如权利要求2或3所述的离合器,其特征在于,调整斜面(18)由外半盘(12A)支承。
5.如权利要求1-3之一所述的离合器,其特征在于,第一盘是压盘(12)。
6.如权利要求3和4所述的离合器,其中,轴向作用弹性装置(16)由一个膜片构成,其特征在于,外半盘(12A)带有一个膜片的支承条带(19)。
7.如权利要求2-6之一所述的离合器,其特征在于,调整斜面(18)包括一系列在一个环形零件(12A)的端部圆周方向上延伸的斜面,环形零件(12A)由切割并折叠的板材制成,构成外半盘。
8.如权利要求1-7之一所述的离合器,其特征在于,杠杆(30,230)包括一个工作部分(32,232),与开口环(124,224)的缝隙成直角。
9.如权利要求1-8之一所述的离合器,其特征在于,开口环(24,124,224)的限定缝隙的端部(33,133,233-34,134,234)有一个径向延伸。
10.如权利要求9所述的离合器,其特征在于,所述径向延伸通过加在开口环(24,224)端部的垫块(33,233-34,234)得到。
11.如权利要求9所述的离合器,其特征在于,所述径向延伸通过在开口环(124)端部的环扣构形(133,134)得到。
12.如权利要求9-11之一所述的离合器,其特征在于,开口环(124)由一个单一零件构成。
13.如权利要求9-11之一所述的离合器,其特征在于,开口环(124)由两个卡扣在一起(138)的零件(131,132)组成。
14.如权利要求9-13之一所述的离合器,其特征在于,开口环(124)轴向固定。
15.如权利要求14所述的离合器,其特征在于,开口环(124)的轴向固定通过开口环(124)内带有的一些尖刺(137)得到,这些尖刺(137)被接纳在一个外槽中。
16.如权利要求1-15之一所述的离合器,其特征在于,开口环(24,124,224)在圆周方向沿一个转动方向被弹性地推动(35)。
17.如权利要求1-16之一所述的离合器,其特征在于,转动装置是一个轴(31)。
18.如权利要求1-16之一所述的离合器,其特征在于,转动装置是一个铰链(231)。
19.如权利要求18所述的离合器,其特征在于,为了轴向保持杠杆(230),它的工作部分(232)位于开口环(224)端部的径向槽(235,236)中。
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