CN2816470Y - 离合器从动盘 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种离合器从动盘，在从动盘的各个窗口中并联安装着相互串联的两级刚度的螺旋弹簧，刚度小的螺旋弹簧安装于刚度大的螺旋弹簧内，并由环形连接件连接形成串联关系，组成两种螺旋弹簧叠加的串联刚度和并联刚度；将环形连接件设计成可压缩的第三级减振弹簧，当从动盘扭转角达到最大时形成三级减振弹簧并联的并联刚度，三级减振弹簧可以满足离合器从动盘不同扭转角所对应的扭转力矩的输出。本实用新型充分利用了有限的空间，因此结构简单，减振效果好且易于实施。

Description

离合器从动盘

(一)技术领域：

本实用新型涉一种汽车零部件，特别是一种离合器中的从动盘。

(二)背景技术：

汽车行驶需要驱动力，驱动力产生于车轮滚动时轮胎与地面的摩擦力。发动机曲轴的旋转运动经飞轮、离合器、变速器、传动轴、主减速器、半轴的传动带动车轮滚动，故汽车行驶驱动力的最初来源是发动机。

汽车道路行驶工况复杂，刹车、加速、道路凹凸不平等都会给旋转运动的传动带来很大的冲击载荷。如果所有的运动传动系统都是刚性连接，冲击载荷将会损坏传动系统；在传动系统中串入离合器就可满足冲击载荷所需的柔性连接要求。离合器分为盖和从动盘二部份，盖与发动机刚性连接，从动盘与变速器第一轴刚性连接。盖和从动盘的连接是靠盖压盘压紧从动盘摩擦片，产生摩擦力而带动摩擦片旋转，由于从动片组件与摩擦片固联因此跟着旋转，从动片组件旋转时压缩从动盘的窗口中的减振弹簧，减振弹簧推动前减振盘和后减振盘带动从动盘的盘毂旋转，如上所述从动盘与变速器第一轴刚性连接，减振弹簧在被压缩和放松的过程中吸收和释放了部分能量，从而实现动力传递过程中的柔性连接。在目前普遍使用的大多数离合器中，并联在从动盘窗口中的减振弹簧都是由同一刚度的弹簧组成。

由于科技的发展和汽车的速度不断提高，发动机的转速也随之不断提高，特别是出于高效、节能、环保的目的，柴油发动机、增压技术、电控喷射技术的使用越来越普遍，人们对汽车的舒适性要求不断提高，国家汽车行业法规的不断出台，对汽车离合器的减振性能也提出了新的要求，因此离合器的减振性能必须伴随着新要求而不断改进，为此不少厂家都在开发多级减振弹簧离合器。单级减振弹簧的扭转减振理论特性曲线是一条斜线(刚度不变)，意思是随着扭转角的增大，扭转力矩快速增大，而多级减振从动盘的工作原理是将发动机输出的扭转力矩划分出不同的区域，在不同的扭转角相对应的扭转力矩工作范围内使用不同刚度的减振弹簧，多级减振弹簧的扭转减振理论特性曲线由多条斜线组成，在同扭转角和同样的扭转力矩的扭转减振理论特性曲线中可以看出，多级减振特性曲线要平滑缓和得多，因此可以在理论上得出结论，多级减振弹簧的减振效果比一级减振弹簧好得多。依照这一原理，离合器生产厂家都在努力研发多级减振离合器，但研制出来的产品都不是真正意义上的多级减振从动盘，它们都是直接把各级减振弹簧直接并联接入从动盘，即各级减振弹簧在所有的工作范围内同时工作，从动盘总减振刚度为所有减振簧刚度并联相加，与多级减振簧的工作原理不相符。

(三)实用新型内容：

本实用新型的目的是提出了一种提高汽车动力传动的柔性，从而达到减振、储能和提高可靠性的离合器从动盘。

离合器从动盘，包括有减振弹簧组，减振弹簧组卡装于从动盘窗口中，各个窗口中的减振弹簧组在从动盘中处于并联关系，所不同的是：减振弹簧组由不同刚度的减振弹簧以串联方式连接组成，并以相同的串联结构并联到从动盘的各个窗口中；本实用新型的主要设计特点是将不同刚度二级减振弹簧、一级减振弹簧串联后形成多组再并联到从动盘窗口中同时工作。

两级减振弹簧串联最简单的方式是在体外首尾相连，但在从动盘的各个窗口尺寸一致不变的情况下，这种连接方式无疑是要牺牲减振弹簧的长度为代价，理论上虽然可行但没有实际应用的意义，在不改变原有减振螺旋弹簧结构的情况下，最好的串联方式是将直径小的螺旋弹簧内置于直径大的螺旋弹簧内腔中，在两者的内外径之间套装上环形连接件，直径大的螺旋弹簧上端与从动盘窗口的顶部靠紧接触，下端与环形连接件下端刚性连接，直径小的螺旋弹簧下端压紧在从动盘窗口的底部，上端与环形连接件上端刚性连接，环形连接件的高度小于从动盘窗口的高度，且环形连接件的上、下端与从动盘窗口的顶部、底部有压缩间隙；一般来说，直径小的螺旋弹簧为小刚度的一级螺旋弹簧，直径大的螺旋弹簧为大刚度的二级螺旋弹簧，小刚度的一级螺旋弹簧安装于大刚度的二级螺旋弹簧内腔中，从而实现两级减振弹簧安装空间上的叠加。工作过程中，扭转角小的时候压缩使用的是一级减振弹簧刚度和二级减振弹簧刚度的串联刚度，计算公式为K1*K2/(K1+K2)，超过一定的扭转角度压缩使用的是一级减振弹簧刚度和二级减振弹簧刚度的并联刚度，计算公式为K1+K2。

环形连接件最简单的一种结构为上下都有开口，下开口处连接有向外的挡边，环形连接件的上开口处连接有向内的挡边，为使刚性连接稳固，所有的挡边至少应呈水平状；二级螺旋弹簧的下端压在下开口处向外的挡边上，一级螺旋弹簧的上端顶在上开口处向内的挡边上。

环形连接件可以设置成能相互活动的分离式结构，环形连接件在其顶部的偏下方处分离成一级螺旋弹簧连接件和二级螺旋弹簧连接件，二级螺旋弹簧连接件的环形面上开设有变形槽；一级螺旋弹簧连接件的下开口处连接有向外且向上的勾边，二级螺旋弹簧连接件的上开口处连接有向内且向下的勾边，一级螺旋弹簧连接件和二级螺旋弹簧连接件对应的勾边形成相互挂扣的连接；在上述的结构中可以将二级减振弹簧演变成三级减振弹簧，三级减振弹簧即由二级螺旋弹簧K1+K2和二级螺旋弹簧连接件K3来充当，此时的二级螺旋弹簧连接件应选用薄形的弹性材料来制造，当扭转角达到最大时，减振弹簧压缩行程增大，一级螺旋弹簧连接件顶部顶住从动盘窗口的顶部，一级螺旋弹簧连接件和二级螺旋弹簧连接件的勾边在挂扣处产生相对移动，二级螺旋弹簧连接件向上运动顶住从动盘窗口的顶部后也被向内反向压缩，此时呈并联关系的三种减振弹簧同时被压缩，并联总刚度计算公式为K1+K2+K3。

除了上面所述的螺旋减振弹簧外，减振弹簧也可用碟形弹簧、环形弹簧代替。由于环形弹簧加载和卸载特性线不重合度可通过设计控制，保证其消耗足够的能量，取得良好的缓冲和减振性能，特别适用于大功率、大扭矩、工况恶劣的情况下选用；用碟形弹簧作减振弹簧，由于其单个弹簧的轴向尺寸小，可在一个螺旋弹簧的安装空间内布置多个碟形弹簧，所以特别适用于多级减振从动盘；同时该弹簧具有加载和卸载特性线不重合的特点，也具有良好的缓冲和减振性能，能够很好的解决汽车起步发抖的难题。所以汽车离合器从动盘减振弹簧可根据汽车不同用途选用碟形弹簧、环形弹簧、螺旋弹簧或橡胶弹簧。

本实用新型的特点：1.可在不增加安装空间的情况下，解决了两级减振弹簧甚至三级减振弹簧的安装问题，在生产和技术上都易于实现，节约了空间，降低了实施成本。2.离合器从动盘的多级减振弹簧可以吸收和抑制不同频率的激励振源和冲击载荷，即可降低发动机曲轴系与传动系接合部份的扭转刚度，调谐传动系扭振固有频率，又可缓和非稳定工况下传动系的扭转冲击载荷和改善离合器的接合平顺性。3.能够使汽车的舒适性和可靠性得到很大的提高，用以满足国家法规的不断建全，汽车招回制度执行的要求，同时还能降低汽车的燃油消耗量，提高社会经济效益。

(四)附图说明：

图1是本实用新型一种实施案例的多级减振弹簧安装结构示意图。

(五)具体实施方式：

本实用新型离合器从动盘的结构大致如下：从动片组件可转动地套装于盘毂外圆面上，摩擦片固装在从动片组件的表面上，前减振盘和后减振盘前后固装在盘毂上，且前减振盘和后减振盘相互铆接，从动片组件、前减振盘和后减振盘共同组成的各个从动盘窗口5中卡装着串联式多级减振弹簧，各个窗口中的多级减振弹簧在从动盘中窗口5处于并联关系。

如图1所示，三级减振弹簧安装在从动盘窗口5中，三级减振弹簧分别是刚度为K1的一级螺旋弹簧1，刚度为K2的二级螺旋弹簧2，刚度为K3的二级螺旋弹簧连接件3，二级螺旋弹簧连接件3是上下全开口的环形状，环形体面上开设有间隔的变形槽，二级螺旋弹簧连接件3的上开口处有向内向下的勾边，下开口处有向外的水平挡边；一级螺旋弹簧连接件4也是上下全开口的环形状，上开口处有向内的水平挡边，下开口处有向外向上的勾边，该勾边与二级螺旋弹簧连接件3的勾边相吻合挂扣；二级螺旋弹簧2的一端压紧在从动盘窗口5的顶部，二级螺旋弹簧连接件3套装入二级螺旋弹簧2的内腔中，其下开口处的挡边托着二级螺旋弹簧2的另一端，一级螺旋弹簧连接件4装入二级螺旋弹簧连接件3的内腔并在其上开口处，两者方向相反的勾边相互挂扣，一级螺旋弹簧1装入二级螺旋弹簧连接件3的内腔，它的一端顶在一级螺旋弹簧连接件4上开口处的水平挡边上，另一端顶在从动盘窗口5的底部；以上结构是三级减振弹簧未被压缩时的状态，此时一级螺旋弹簧连接件4的顶部与从动盘窗口5的顶部有S1的间隙距离，二级螺旋弹簧连接件3的顶部与从动盘窗口5的顶部有S2的间隙距离，二级螺旋弹簧连接件3的底部与从动盘窗口5的底部有S3的间隙距离；在压缩行程小于S1范围内时，减振弹簧的串联总刚度为K1*K2/(K1+K2)，在压缩行程大于S1小于S2范围内时，减振弹簧的并联总刚度为K1+K2，在压缩行程大于S2时减振弹簧的并联总刚度为K1+K2+K3。

Claims (7)

1、离合器从动盘，包括有减振弹簧组，减振弹簧组卡装于从动盘窗口中，各个从动盘窗口中的减振弹簧组在从动盘中处于并联关系，其特征在于：减振弹簧组由不同刚度的减振弹簧以串联的方式连接组成。

2、根据权利要求1所述的离合器从动盘，其特征在于：减振弹簧组由两级不同刚度的螺旋弹簧组成。

3、根据权利要求2所述的离合器从动盘，其特征在于：直径小的螺旋弹簧内置于直径大的螺旋弹簧内腔中，两者的内外径之间套装有环形连接件，直径大的螺旋弹簧上端与从动盘窗口(5)的顶部靠紧接触，下端与环形连接件下端刚性连接，直径小的螺旋弹簧下端压紧在从动盘窗口(5)的底部，上端与环形连接件上端刚性连接，环形连接件的高度小于从动盘窗口(5)的高度，且环形连接件的上、下端与从动盘窗口(5)的顶部、底部有压缩间隙。

4、根据权利要求3所述的离合器从动盘，其特征在于：直径小的螺旋弹簧为小刚度的一级螺旋弹簧(1)，直径大的螺旋弹簧为大刚度的二级螺旋弹簧(2)。

5、根据权利要求3所述的离合器从动盘，其特征在于：环形连接件为上下开口结构，下开口处连接有向外的挡边，直径大的螺旋弹簧(2)的下端压在该挡边上，环形连接件的上开口处连接有向内的挡边，直径小的螺旋弹簧(1)的上端顶在该挡边上。

6、根据权利要求5所述的离合器从动盘，其特征在于：环形连接件为能相互活动的分离式结构，环形连接件在其顶部的偏下方处分离成直径小的螺旋弹簧连接件(4)和直径大的螺旋弹簧连接件(3)，直径大的螺旋弹簧连接件(3)的环形面上开设有变形槽；直径小的螺旋弹簧连接件(4)的下开口处连接有向外且向上的勾边，直径大的螺旋弹簧连接件(3)的上开口处连接有向内且向下的勾边，直径小的螺旋弹簧连接件(4)和直径大的螺旋弹簧连接件(3)对应的勾边形成相互挂扣的连接。

7、根据权利要求1所述的离合器减振弹簧从动盘，其特征在于：减振弹簧是碟形弹簧、环形弹簧或橡胶弹簧。