CN1729363A - 离合器的摩擦盘和包括这种盘的离合器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可以形成摩擦盘特别是用于机动车辆的摩擦盘的衬片携带盘，这种衬片携带盘包括一个中心部分(16)和一个能够接受摩擦衬片的周边部分(17)，周边部分(17)包括至少一个用于与至少一个摩擦衬片接触并且固定这些摩擦衬片的支承区(21A－21B、23A－23B)，所述周边部分轴向有弹性，能够在轴向力的作用下在它的内径和外径处弯曲，内径处的轴向弯曲行程大于外径处的弯曲行程；根据一个实施例，周边部分分割成一些叶片(17)，每个叶片通过一个根部(30)与所述中心部分(16)连接。

Description

离合器的摩擦盘和包括这种盘的离合器

技术领域

[01]本发明涉及离合器，特别是机动车辆离合器。

背景技术

[02]正如人们知道的，一个离合器一般包括一个用于转动安装在一个主动轴上的反作用板、一个外周边包括一些摩擦衬片并用于转动安装在一个从动轴上的摩擦盘、一个压力板、一个固定在反作用板上的盖体、和轴向作用在盖体和压力板之间的弹性装置，压力板与盖体转动连接，同时又可以相对盖体轴向移动。

[03]摩擦衬片固定在一个薄膜或叶片形的轴向弹性的支座上，以便在摩擦衬片被夹紧在反作用板与压力板之间时保证一定的渐进性。摩擦衬片一侧和贴靠材料一侧的摩擦表面整体平行，并且与离合器的转轴垂直。

[04]在不甚严酷的使用条件下，如停车操作、低力矩和中力矩发动、改变比率，投入的能量较弱，与摩擦衬片摩擦配合的贴靠材料、反作用板和压力板处于小于200℃的温度，甚至低于100℃；在这些条件下，产生热量只对贴靠材料的几何形有很小的影响，衬片在贴靠材料上的承载分布得很好，因此衬片上的比压也分布得很好。由于衬片的性能取决于温度因素和比压，因此性能仍然非常出色。

[05]在严酷的使用条件下，如高负荷机动车辆或牵引一个拖车或旅行车的发动、在一个大斜坡上发动机动车辆和/或机动车辆带有很大加速度的高发动机状态下，在这些条件下，在衬片与贴靠材料之间滑动时，耗费的很大能量提高了摩擦衬片和相对材料的温度，这些温度可能超过200℃，甚至达到300℃，甚至更高。

[06]贴靠材料的摩擦面承受上述高温，而与它们相对表面的温度更低，因为这些相对表面只受离合器外壳的环境温度的影响。这些温度差导致贴靠材料的膨胀不同，表现为贴靠材料成锥形。这些锥形总是它们的摩擦面形成凸起的锥形，即在它的外径上的摩擦面比它的内径上的摩擦面收缩。

[07]摩擦衬片轴向弹性支座不能总是完全与贴靠材料的这种新的几何形状相适应：随之而来的是失去力矩的传输效率，原因如下：

[08]衬片中心区的比压迅速增加，衬片的温度迅速升高，这使它的摩擦系数下降；另外，夹紧力的平均施加半径减小，因此传输的力矩同样减小。

[09]当贴靠材料出现凸起锥形时，支座的轴向弹性不足以在贴靠材料的内径和外径上得到衬片与贴靠材料的完全配合，文件FR-A-2 772 851中提出设置在一个中间区域中限制行程的装置，这个区域相当于直径等于衬片外径和内径之和的0.3-0.7倍，最好为0.48-0.52倍；正如在上述文件的图5中看到的，从中间区到外径，轴向弹性支座是膨胀的，因此仍具有上述缺点；另外，这个中间区域中有很强的压力。

发明内容

[10]本发明的目的是避免这些缺点。

[11]根据本发明，一个能够构成一个摩擦盘特别是机动车辆摩擦盘的衬片携带盘包括一个中心部分和一个能够接受摩擦衬片的周边部分，并且周边部分包括至少一个用于与其中的一个摩擦衬片接触并固定这些摩擦衬片的支承区，所述周边部分有轴向弹性，并且能够在轴向力的作用下在它的内径和外径处弯曲，这种摩擦盘的特征在于，内径处的轴向弯曲行程大于外径处的弯曲行程。

[12]这里强压力靠近外径。

[13]另外，周边部分由一个弯成弓形的简单坯件形成，这个坯件有一些折痕，这些折痕交替形成其中一个摩擦衬片的支撑范围和另一个摩擦衬片的支撑范围。

[14]周边部分最好分割成一些叶片，每个叶片通过一个根部与所述中心部分连接。

[15]至少所述叶片中的至少一些三脚架形的叶片具有一个中心支承区和二个在所述中心区两侧的周边支承区，中心支承区用于与其中一个摩擦衬片接触，并固定这个摩擦衬片，周边支承区用于与所述摩擦衬片的另一个衬片接触。

[16]中心支承区一方面通过一个与所述三脚叶片的径向对称轴垂直的切向折痕与中心部分连接，另一方面，通过倾斜于所述三脚叶片的径向对称轴的折痕与周边区域连接。

[17]最好通过限制外径处的行程得到轴向行程差。

[18]另外，通过周边部分带有一个衬片的部分带有的阻挡爪得到所述限制，并且这个部分朝向带有另一个衬片的另一个部分。

[19]根据另一个实施例，衬片通过一些金属片与周边部分的这些部分并列，并且其中一个金属片具有一个朝向另一个衬片的阻挡爪，并且这个阻挡爪与一个设在周边部分的携带这个衬片的部分中切口相对。

[20]根据另一个实施例，周边部分是有凸肚的和弯曲的，使至少一个与一个衬片连接的部分与中心部分的平面形成一个角度，并向周边靠近；二个与衬片连接的部分互相从内向外倾斜。

[21]根据另一个实施例，摩擦盘由二个中心部分连接的背靠背零件构成，所述零件互相从内向外倾斜。

[22]根据另一个实施例，其中一个衬片带有一个轴向延伸到衬片外周边的端柱，该端柱与一个设在携带衬片的周边部分中的缺口相对。

[23]作为变型，轴向行程差通过使内行程能够增加得到；端柱最好设在一个衬片内表面，在它的内周边，在设在另一个衬片内周边的凹槽(creusures)处。

[24]另外，固定在轴向弹性支座上的衬片的外摩擦面在自由状态是平行的，并与盘的轴垂直。

[25]衬片的轴向剖面的形状最好为矩形。

[26]衬片的轴向剖面的形状也可为梯形。

[27]衬片最好通过铆接进行固定。

[28]衬片也可通过粘贴进行固定。

[29]本发明的目标还在于一种离合器，特别是机动车辆离合器，这种离合器包括一个用于转动安装在一个主动轴上的反作用板、一个外周边带有摩擦衬片并用于转动安装在一个从动轴上的摩擦盘、一个压力板、一个固定在反作用板上的盖体、一些作用在盖体与压力板之间的轴向作用弹性装置，压力板与盖体转动连接，同时又可以相对盖体轴向移动，这种离合器的特征在于，摩擦盘包括一个如上所述的衬片携带盘。

[30]反作用板是一个带有二个板即第一板和第二板的双缓冲飞轮的第二板。

[31]离合器最好设有一个弥补衬片磨损产生的间隙的装置。

附图说明

[32]为了更好地理解本发明的目标，现在将描述附图中所示的实施例，这些实施例是单纯为了表示的非限定示例。

[33]附图如下：

[34]-图1是一个离合器摩擦盘的局部轴向剖面图；

[35]-图2是一个符合本发明的衬片支撑盘的局部平面图；

[36]-图3是一个表示一个变型的与图2类似的图；

[37]-图4是一个沿图2 IV-IV线的截面图；

[38]-图5-10是符合本发明的摩擦盘的局部示意图，每个图表示一个变型；

[39]-图11是一个符合本发明的摩擦盘内片从它的中心看的视图；

[40]-图12是一个现有技术的离合器在分离状态的局部轴向剖面图；

[41]-图13是一个符合本发明的离合器的与图12类似的图；

[42]-图14是一个与图12类似的图，离合器处于带有轻微热应力的闭合状态；

[43]-图15是一个符合本发明的离合器的与图14类似的图；

[44]-图16是一个与图12类似的图，离合器处于带有很强热应力的闭合状态；

[45]-图17是一个符合本发明的离合器的与图16类似的图。

具体实施方式

[46]参照图1、2可以看到，一个用于机动车辆离合器的摩擦盘包括一个与一个薄膜11连接的衬片携带盘10，薄膜11本身与一个轮毂12连接。

[47]作为变型，摩擦盘包括二个同轴部分和一些轴向作用的摩擦装置，二个同轴

[48]部分的安装可以互相活动，与一些圆周作用的弹性机构相对，为了便于记忆，要提及的是，其中一个部分包括二个引导垫片和衬片携带盘，而另一个同轴部分包括与轮毂转动连接的薄膜。

[49]根据另一个变型，这些结构反向，衬片携带盘与相对轮毂活动的薄膜连接，而引导垫片与轮毂连接。

[50]衬片携带盘10包括一个平的环形中心部分16和一个分割成一些叶片的周边部分，这些叶片整体为径向，将在下面描述。

[51]衬片携带盘10带有二个背靠背安装的环形摩擦衬片13、14。

[52]在一个离合器中，这些衬片一般被夹紧在图中未示的离合器压力板和反作用板之间；这些板与机动车辆内燃发动机的曲轴转动连接。

[53]因此，力矩从所述板子传递给轮毂12，轮毂12带有开槽内镗孔，以便与变速箱的输入轴连接。

[54]在脱离接触的离合位置中，衬片13、14与所述板没有接触。

[55]叶片17径向延伸，从摩擦盘的中心部分16的外周边突起，与所述中心部分连成一片；这些叶片17和中心部分16一样是金属的，并且分布成二个交错的组71、72，同一个组的每个叶片与另一个组的叶片圆周方向错开，这里二个相邻叶片之间的角度约为20度。

[56]这些径向叶片的形状为三脚架形，并带有三个承载或支撑的平面区域，分别为21A、21B-23A、23B。

[57]例如考虑叶片72，可以看到，叶片72是对称的，并且包括一个大的中心平面支承区21A，用于与有关衬片环接触，并固定这个衬片环，为此所述区域21A具有一些使铆接通过的孔眼19。

[58]这个区域向衬片携带盘的外周方向变窄；这个区域在它的外周边的整体形状为三角形；这个三角形部分有一个被截断的尖部；因此中心区域的内部在圆周方向上大于它的变窄的外部。

[59]叶片72还有二个能够与其它摩擦衬片配合的共面平面支承区21B，叫做周边区域。这些周边区域21B延伸到叶片的外周边，并且形成一些耳状物；区域21B延伸在中心区21A两侧。它们的形状为三角形，并通过一些于叶片的径向对称轴对称的倾斜折痕22A与区域21A连接。因此区域21B与区域21A轴向错开。

[60]区域21A通过一个切线方向的折痕30或纵向折痕与中心部分16连接，这里纵向折痕与叶片的径向对称轴垂直：因此，中心区21A与中心部分16轴向错开。

[61]叶片的外周边的中心有一个切口40。

[62]一些径向缝隙24使叶片71、72分开；这些缝隙通向衬片携带盘的外周边，并且有一个圆形的封闭内端，以便与折痕30、31以及中心部分16连接。

[63]至少有些叶片，这里为叶片72有一个向内径向向中心方向延长的中心区25，与形成纵向折痕30的切口26相对；因此二个径向分开的孔眼19可以固定摩擦衬片。

[64]这里叶片71有一个位于中心部分16的平面中的中心支承区23B；但是它们也可以与图3所示一样与叶片72类似。

[65]叶片71具有和叶片72相同的对称形状，但是它的平面中心区23B与中心区21A轴向错开；这个中心区23B在叶片72的区域21B的平面中。同样，叶片71的二个周边平面区23A与中心区23B轴向错开，并且在中心区21A的平面内。

[66]区域23A通过轴向指向倾斜折痕22A的相反方向的倾斜折痕22B与区域23B连接。中心区23B通过一个指向切线折痕30的相反方向的切线折痕31与中心部分16连接。

[67]因此，每个叶片有一个中心支承区和二个外周边支承区，中心支承区用于与其中一个摩擦衬片接触，并固定这个摩擦衬片，外周边支承区用于与其它摩擦衬片接触，所述中心区与周边区轴向错开，这里与衬片携带盘的所述中心部分16错开。

[68]根据本发明，中心区和周边区没有延伸到与中心部分的中间平面平行的平面中，但是它们之间形成一个角度，它们互相倾斜，直径越增加，它们越靠近。

[69]因此，如从图4看到的，叶片17在它们的内径处的弯曲行程35大于它们的外径之处的弯曲行程15；无论内径和外径如何，这个行程差大约为0.2-0.8毫米，或最好为0.3-0.5毫米。

[70]图12-17表示一个在三个工作位置的离合器，即脱离位置、带有轻微热应力的闭合位置和带有很强热应力的闭合位置，图12、14、16为现有技术的离合器，图13、15、17为符合本发明的离合器。

[71]图14-17的右边还出示了一个影响摩擦面的压力分布图。比较图16、17很好地显示出本文开始时解释的本发明的优点。

[72]当然，这些内、外行程差可以用不同的方式得到，这些方式适用于所有类型的叶片；实际上，正如人们了解的，用三脚叶片以外的叶片形成衬片携带盘，例如旗子形的叶片，这种叶片从它们的根部圆周方向延伸，根部具有一些几乎径向的折痕，以便与一个或另一个衬片配合，或者为双叶片，这种叶片圆周方向延伸在它们的根部两侧，根部也有一些径向折痕。

[73]图5示意性地表示一个叶片，它的部分33接受衬片13，部分34和接受衬片14；这里为部分33、34和衬片13、14的表面都与薄膜11的平面平行，行程差通过一个阻挡爪18得到，阻挡爪18由部分34携带，在它的外径处，并指向部分33；图6中，衬片13、14通过金属板13A和14A固定在叶片的部分33、34上，金属板13A和14A通过粘贴携带衬片13、14，并且是金属板14A具有一个阻挡爪，阻挡爪指向部分33，并与一个设在叶片的部分34中的切口相对；这些阻挡爪18圆周方向覆盖一个360度的部分，以便使夹紧压力有一个良好的分布。

[74]图7中，叶片是凸肚形的和弯曲的，使与衬片13连接的部分33延伸在一个与薄膜11的平面平行的平面中，而与衬片14连接的部分34与薄膜10的平面形成一个角度，并向周边靠近。

[75]为了保证衬片的摩擦面与贴靠材料在开始给摩擦盘加载时起就有很好的平行性，静止时，即在自由状态，使衬片13、14的摩擦面平行；因此在图7的示例中，当衬片14的截面为梯形时，所述衬片13的两个面平行于内径一侧的小底边；这个形状或者通过浇注得到，或者通过加工得到。

[76]根据图8，二个部分33、34倾斜于薄膜10，并且互相从内向外倾斜，二个衬片13、14的截面都为梯形。

[77]根据图9，盘10由二个背靠背的零件10A、10B构成，二个零件10A和10B都与薄膜11连接，因此所述零件互相从内向外倾斜。

[78]图10表示一个设置，根据这个设置，外、内行程差通过一个轴向延伸到衬片14内表面外周的端柱28得到，这个端柱28与一个设在叶片部分34的周边的切口相对，所述端柱28限制在衬片携带盘10的外周边上的破坏行程。

[79]根据上述变型，通过限制外行程得到外行程与内行程之差。

[80]当然，也可以反过来，即可以通过使内行程能够增加得到这个差。

[81]一个这种设置的例子示于图11，该图是从中心看盘的内片的视图；在这个径向内部部分中，设在衬片14内表面并在设在另一个衬片13内周边的凹槽27处的端柱28在轴向力的作用下并通过发生变形的盘10的弹性深入到所述凹槽27中。

[82]图5-11所示的所有这些设置适用于任何类型的叶片，其中包括图1-3描述的三脚叶片。

[83]总之，正常运行时，行程的限制不是直接的和突然的，而是有弹性的和逐渐的。

[84]衬片在叶片上的固定可以按照传统的方式通过铆接或粘贴进行，粘贴时，衬片的总厚度不大，因为铆接头的下面不需要材料厚度。

[85]本发明用于一种离合器，其中反作用板为有二个板即第一板和第二板的双飞轮减震器的第二个板子；正如人们知道的，在这种离合器中，二个板的厚度很小，因此在严酷的条件下，它们有进一步发生变形的趋势；因此本发明很适用于这种离合器。

[86]还能够指出的是，当离合器带有一个弥补磨损产生的间隙的装置时，正如人们了解的，这种装置可以使薄膜在闭合状态保持同一个位置，而无论衬片的磨损如何，因此在板子上具有一个恒定的负荷，这样更容易调节不同的运行间隙。

Claims (21)

1.摩擦盘，特别是用于机动车辆的摩擦盘，所述摩擦盘包括摩擦衬片(13、14)和一衬片携带盘，所述衬片携带盘包括一中心部分(16)和一能够接纳所述摩擦衬片(13、14)的周边部分(17)，所述周边部分(17)包括至少一个支承区(21A-21B、23A-23B)，用于与至少一个摩擦衬片(13、14)接触并且固定所述摩擦衬片(13、14)，所述周边部分轴向有弹性，能够在轴向力的作用下在它的内径和外径处弯曲，内径处的轴向弯曲行程大于外径处的弯曲行程，

所述摩擦盘的特征在于，在自由状态下，所述衬片(13、14)的外表面平行，并与所述摩擦盘的轴垂直。

2.如权利要求1所述的摩擦盘，其特征在于，所述周边部分由一弯成弓形的简单坯件形成，所述坯件具有折痕，所述折痕交替界定用于其中一个摩擦衬片的贴靠支承区(21A、21B-23A、23B-33、34)和用于另一个摩擦衬片的贴靠支承区。

3.如权利要求1或2所述的摩擦盘，其特征在于，所述周边部分被分割成叶片(17)，每个叶片通过一根部(30)与所述中心部分(16)连接。

4.如权利要求3所述的摩擦盘，其特征在于，至少某些叶片——称为三脚架形叶片(72、71)具有：一中心支承区(21A、23B)，其用于其中一个摩擦衬片接触并固定该衬片；和两个在所述中心区两侧的周边支承区(21B、23A)，其用于与其它摩擦衬片接触。

5.如权利要求4所述的摩擦盘，其特征在于，所述中心支承区(21A)一方面通过一与所述三脚架形叶片的径向对称轴垂直的切向折痕(30)与所述衬片携带盘的中心部分(16)连接，另一方面通过相对于所述三脚架形叶片的径向对称轴倾斜的折痕(22A)与所述周边区域(21B)连接。

6.如权利要求1至5中任一项所述的摩擦盘，其特征在于，轴向行程差通过限制外径处的行程得到。

7.如权利要求6所述的摩擦盘，其特征在于，所述限制是通过一阻挡爪(18)得到，所述阻挡爪(18)由所述周边部分的带有一衬片(14)的部分(34)携带，并且所述阻挡爪(18)朝向带有另一个衬片(13)的另一部分(33)。

8.如权利要求7所述的摩擦盘，其特征在于，所述衬片(13、14)通过金属板(13A、14A)固定在所述周边部分的部分(33、34)上，并且其中一个金属板(14A)具有一阻挡爪，借助于设在携带所述金属板(14A)的周边部分的部分(34)中的一切口，所述阻挡爪指向另一衬片。

9.如权利要求7所述的摩擦盘，其特征在于，所述周边部分为凸肚形，并且弯成弧形，使得连接到一衬片(14)的部分(33、34)的至少一个部分(34)与所述中心部分(10)的平面形成一角度，并向所述周边靠近。

10.如权利要求9所述的摩擦盘，其特征在于，所述的连接到所述衬片(13、14)的两部分(33、34)互相从内向外倾斜。

11.如权利要求6所述的摩擦盘，其特征在于，所述盘(10)为两个零件(10A、10B)，所述两零件(10A、10B)与所述中心部分(11)连在一起背靠背地安置，所述两零件(10A、10B)互相从内向外倾斜。

12.如权利要求6所述的摩擦盘，其特征在于，所述衬片(13、14)中的一个(14)带有一端柱(28)，借助于一设在携带所述衬片(14)的周边部分(34)中的切口，所述端柱(28)轴向延伸到所述衬片(14)的外周边。

13.如权利要求1至5中任一项所述的摩擦盘，其特征在于，轴向行程差是通过使内行程能够增加得到。

14.如权利要求13所述的摩擦盘，其特征在于，所述端柱(28)设在一衬片(14)的内表面的内周边上，在设在另一衬片(13)的内周边上的凹槽(27)处。

15.如权利要求1至14中任一项所述的摩擦盘，其特征在于，所述衬片的轴向剖面的形状为一矩形。

16.如权利要求1至14中任一项所述的摩擦盘，其特征在于，所述衬片的轴向剖面的形状为一梯形。

17.如权利要求1至16中任一项所述的摩擦盘，其特征在于，所述衬片(13、14)通过铆接进行固定。

18.如权利要求1至16中任一项所述的摩擦盘，其特征在于，所述衬片(13、14)通过粘贴进行固定。

19.用于机动车辆的离合器，所述离合器包括：一反作用板，其用于转动安装在一主动轴上；一摩擦盘，在其外周边上带有摩擦衬片、并用于转动安装在一从动轴上；一压力板；一盖体，其固定在所述反作用板上；和作用在所述盖体与所述压力板的轴向作用弹性装置，所述压力板与所述盖体转动连接，同时又可以相对所述盖体轴向移动；

所述离合器的特征在于，所述摩擦盘符合权利要求1至18中任一项所述的。

20.如权利要求19所述的离合器，其特征在于，所述反作用板为一双飞轮减震器的第二板，所述双飞轮减震器具有第一板和第二板两个板体。

21.如权利要求19或20所述的离合器，其特征在于，所述离合器装配有一补偿衬片磨损产生的间隙的装置。

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