RU2133677C1

RU2133677C1 - Automobile friction clutch

Info

Publication number: RU2133677C1
Application number: RU97122311A
Authority: RU
Inventors: Ю.Н. Лишенко; Н.Н. Карамышев
Original assignee: Саратовский государственный технический университет
Priority date: 1997-12-31
Filing date: 1997-12-31
Publication date: 1999-07-27

Abstract

FIELD: transport engineering. SUBSTANCE: friction clutch has spring resting on support ring and thrust flange installed for movement of pressure spring. At other side thrust flange is made in form of two-step cylinder with axial hole. Size of smaller diameter of thrust flange external side provides axial displacement in hole formed by lobes of pressure spring. End face change from smaller to larger diameter of thrust flange external surface is pointed to edges of pressure spring lobes forming hole in spring. Groove is made on end of thrust flange smaller diameter cylindrical surface in which support ring is fitted. Friction cover is glued to opposite end face part of flange. Shape of friction cover suits shape of end face surface of thrust flange. EFFECT: reduced labour input and cost of manufacture of automobile friction clutch, enhanced reliability and manufacturability of friction clutch. 3 dwg

Description

Изобретение относится к фрикционным муфтам автомобилей. The invention relates to friction clutches of automobiles.

Известна конструкция муфты выключения сцепления, описанная в патенте РФ N 2059123 БИ N 12, опубл. 27.04.96 г., содержащая корпус отжимного подшипника, подвижно связанный с ним нажимной диск, опорный элемент, выполненный в виде опорного диска, неподвижно соединенного с корпусом отжимного подшипника, тормозок, снабженный фрикционной накладкой, отличающаяся тем, что тормозок снабжен дополнительной фрикционной накладкой, размещенной со стороны опорного диска, и установлен тормозок с возможностью осевого перемещения на валу КПП (коробки перемены передач) между опорным элементом и нажимным диском, а рычаг управления муфтой соединен непосредственно с нажимным диском. The known design of the clutch, described in the patent of the Russian Federation N 2059123 BI N 12, publ. 04/27/96, containing the squeeze bearing housing, the pressure disk movably connected to it, a support element made in the form of a support disk fixedly connected to the squeeze bearing housing, brakes provided with a friction lining, characterized in that the brakes are equipped with an additional friction lining, located on the side of the support disk, and the brakes are installed with the possibility of axial movement on the shaft of the gearbox (gearbox) between the support element and the pressure plate, and the clutch control lever is connected directly Twain with the pressure plate.

Данное изобретение ведет к усложнению конструкции муфты сцепления, увеличению числа подвижных связей, в конструкцию внесены дополнительные элементы, т.е. конструкция становится дороже, усложняется ее сборка, регулировка и ремонт. This invention leads to a complication of the design of the clutch, an increase in the number of movable links, additional elements are introduced into the design, i.e. the design becomes more expensive, its assembly, adjustment and repair are complicated.

Известна также конструкция устройства автоматического зацепления подшипника включения сцепления и диафрагменной пружины, описанная в патенте РФ N 2016281 БИ N 13, опубл. 15.07.94 г., содержащая ступицу, закрепленную на диафрагменной пружине сцепления, втулку с установленным на ней подшипником и пружинным кольцом круглого сечения, установленным с возможностью перемещения посредством промежуточной втулки в ступенчатой канавке втулки, переход от одного диаметра к другому которой выполнен по наклонной образующей, отличающаяся тем, что с целью повышения надежности зацепления, монтажа и демонтажа и повышения технологичности на ступице выполнен эксцентричный бурт, расположенный с возможностью взаимодействия с пружинным кольцом с противоположной стороны от промежуточной втулки, на внутренней поверхности ступицы выполнена канавка, одна из поверхностей которой имеет эксцентриситет относительно оси ступицы, а вторая выполнена в виде конической поверхности. Also known is the design of a device for automatic engagement of a clutch engagement bearing and a diaphragm spring, described in RF patent N 2016281 BI N 13, publ. 07/15/94, containing a hub mounted on the clutch diaphragm spring, a sleeve with a bearing mounted thereon and a circular O-ring mounted to move by means of an intermediate sleeve in a step groove of the sleeve, the transition from one diameter to another of which is made along an inclined generatrix , characterized in that in order to improve the reliability of the engagement, installation and dismantling and improve manufacturability, an eccentric collar is made on the hub, located with the possibility of interaction with a spring ring on the opposite side of the intermediate sleeve, a groove is made on the inner surface of the hub, one of the surfaces of which has an eccentricity relative to the axis of the hub, and the second is made in the form of a conical surface.

К недостаткам вышеописанной конструкции относятся увеличение числа технологических переходов в процессе изготовления деталей конструкции, что приведет к удорожанию всей конструкции. The disadvantages of the above construction include an increase in the number of technological transitions in the manufacturing process of structural parts, which will lead to higher prices for the entire structure.

Наиболее близким аналогом изобретения является конструкция фрикционной муфты, применяемой на автомобилях ВАЗ-2101-07. Эта конструкция описывается, например, на стр. 64 книги Вершигоры В.А., Игнатова А.П., Новокшонова К.В., Пяткова К. Б. Автомобили "Жигули" - М.: Tранспорт, 1995, 240 с. Применяемое на автомобиле сухое однодисковое сцепление представляет собой фрикционную муфту постоянно замкнутого типа, с центральной нажимной диафрагменной пружиной и гасителем крутильных колебаний на ведомом диске. Ведущей частью сцепления является неразборный узел, помещенный в картере и включающий в себя кожух, нажимной диск, нажимную пружину, опирающуюся на опорное кольцо, и ряд других деталей. Этот узел крепится к маховику болтами. Между маховиком и нажимным диском на шлицах ведущего вала коробки передач расположен ведомый диск с фрикционными накладками, который соединен со ступицей через гаситель крутильных колебаний. Подшипник выключения сцепления действует на лепестки нажимной пружины через упорный фланец, подвижно закрепленный на нажимной пружине, который с помощью соединительных пластин и заклепок соединен с кожухом сцепления. Привод сцепления - гидравлический. При выключении сцепления усилие от педали через толкатель передается на поршни, которые, перемещаясь в главном цилиндре, сжимают пружину. При этом переднее уплотнительное кольцо перекрывает компенсационное отверстие, и полость цилиндра разобщается с бачком. Жидкость под давлением через трубу и шланг поступает в полость рабочего цилиндра, перемещая поршень и толкатель. Поворачиваясь относительно шаровой опоры, вилка перемещает муфту подшипника выключения сцепления, которая через подшипник и упорный фланец прогибает нажимную пружину на опорных кольцах. Наружная кромка пружины через фиксаторы отводит нажимной диск от ведомого диска и передача крутящего момента на коробку передач прекращается. При отпускании педали все детали возвращаются в исходное положение под действием пружин. The closest analogue of the invention is the design of the friction clutch used on cars VAZ-2101-07. This design is described, for example, on page 64 of the book by Vershigory V.A., Ignatov A.P., Novokshonova K.V., Pyatkova K. B. Automobiles "Lada" - M.: Transport, 1995, 240 pp. The dry single-disk clutch used on the car is a friction clutch of a permanently closed type, with a central pressure diaphragm spring and a torsional vibration damper on the driven disk. The leading part of the clutch is a non-separable assembly placed in the crankcase and including a casing, a pressure plate, a pressure spring resting on a support ring, and a number of other details. This assembly is bolted to the flywheel. Between the flywheel and the pressure plate on the splines of the drive shaft of the gearbox there is a driven disk with friction pads, which is connected to the hub through a torsional vibration damper. The clutch release bearing acts on the petals of the pressure spring through a thrust flange movably mounted on the pressure spring, which is connected to the clutch housing by means of connecting plates and rivets. Clutch drive - hydraulic. When the clutch is disengaged, the force from the pedal is transmitted through the pusher to the pistons, which, moving in the main cylinder, compress the spring. In this case, the front sealing ring overlaps the compensation hole, and the cylinder cavity is disconnected from the tank. Liquid under pressure through the pipe and hose enters the cavity of the working cylinder, moving the piston and pusher. Turning relative to the ball bearing, the fork moves the clutch release bearing clutch, which bends the pressure spring on the support rings through the bearing and the stop flange. The outer edge of the spring through the clamps diverts the pressure disk from the driven disk and the transmission of torque to the gearbox is stopped. When you release the pedal, all parts return to their original position under the action of springs.

Изготовление такой конструкции является дорогим и трудоемким, т.к. операция изготовления и установки упорного фланца выполняется в несколько технологических переходов и не обеспечивает достаточной надежности узла в целом. Упорный фланец представляет собой штампованное кольцо с тремя выступами для крепления его на кожухе сцепления с помощью стальных пластин и заклепок. Для достижения трения между фланцем и подшипником выключения сцепления на фланец приклеивается кольцо из фрикционного материала. Слабым местом конструкции являются стальные пластины, фиксирующие упорный фланец. В случае их поломки, что на практике имеет место, необходимо заменить кожух сцепления с нажимным диском в сборе. The manufacture of such a design is expensive and time-consuming, because the operation of manufacturing and installing the thrust flange is carried out in several technological transitions and does not provide sufficient reliability of the node as a whole. The thrust flange is a stamped ring with three protrusions for mounting it on the clutch cover using steel plates and rivets. To achieve friction between the flange and the clutch release bearing, a friction material ring is glued to the flange. The weak point of the design is the steel plate fixing the thrust flange. In the event of their failure, which in practice takes place, it is necessary to replace the clutch cover with the pressure plate assembly.

Задачей изобретения является снижение трудоемкости и стоимости изготовления фрикционной муфты автомобиля, а также повышение его надежности и технологичности. The objective of the invention is to reduce the complexity and cost of manufacturing a friction clutch of a car, as well as increasing its reliability and manufacturability.

Решение поставленной задачи осуществляется за счет того, что фрикционная муфта автомобиля содержит нажимную пружину, опирающуюся на опорное кольцо, упорный фланец, подвижно закрепленный на нажимной пружине. Упорный фланец выполнен с внешней стороны в виде двухступенчатого цилиндра с осевым отверстием. Меньший диаметр внешней стороны упорного фланца выполнен такой величины, что обеспечивает возможность осевого перемещения в отверстии, образованном лепестками нажимной пружины, торцовый переход от меньшего к большому диаметру внешней поверхности упорного фланца обращен к краям лепестков нажимной пружины, образующим отверстие в ней. На конце внешней цилиндрической поверхности меньшего диаметра упорного фланца выполнена проточка, в которой установлено опорное кольцо, к противоположной торцовой части фланца приклеена фрикционная накладка, повторяющая формой данную торцовую поверхность упорного фланца. The solution to this problem is carried out due to the fact that the friction clutch of the vehicle contains a pressure spring resting on a support ring, a thrust flange, movably mounted on the pressure spring. The thrust flange is made on the outside in the form of a two-stage cylinder with an axial bore. The smaller diameter of the outer side of the thrust flange is made of such a size that it allows axial movement in the hole formed by the pressure spring petals, the end transition from the smaller to the larger diameter of the outer surface of the thrust flange faces the edges of the pressure spring petals forming an opening in it. A groove is made at the end of the outer cylindrical surface of a smaller diameter of the stop flange, in which a support ring is installed, a friction plate is glued to the opposite end part of the flange, repeating the shape of this end face of the stop flange.

Подшипник включения сцепления имеет возможность соприкосновения с лепестками нажимной пружины через упорный фланец, выполненный в виде двухступенчатого цилиндра с осевым отверстием. Меньший диаметр фланца выполнен с таким расчетом, чтобы эта часть имела возможность осевого перемещения в отверстии, образованном лепестками диафрагменной пружины. Переход от меньшего диаметра цилиндра к большему образует торцовую часть фланца, которая выполнена с возможностью передачи нажимного усилия на лепестки нажимной пружины. Больший диаметр фланца выполнен на 20 - 25 мм больше диаметра отверстия, образованного лепестками нажимной пружины. Высота части фланца большего диаметра выполнена равной высоте 5 - 6 мм. На торцовую часть фланца, контактирующую с подшипником выключения сцепления, наклеена накладка из фрикционного материала, повторяющая своей формой торцовую часть фланца. Для фиксации фланца от осевых перемещений относительно лепестков диафрагменной пружины на его части меньшего диаметра выполнена проточка для возможности установки стопорного кольца. Осевое отверстие во фланце должно обеспечить бесконтактное прохождение через него первичного вала КПП. Такая конструкция детали позволяет упростить сборку ведущей части муфты сцепления. Упорный фланец просто вставляется в отверстие, образованное лепестками диафрагменной пружины, и фиксируется от осевого перемещения относительно вышеуказанных лепестков при помощи стопорного кольца, устанавливаемого в проточку, выполненную на цилиндрической части фланца меньшего диаметра. Такой способ установки существенно уменьшает трудоемкость операции сборки. The clutch engaging bearing has the possibility of contacting the pressure spring petals through a stop flange made in the form of a two-stage cylinder with an axial bore. The smaller diameter of the flange is designed so that this part has the possibility of axial movement in the hole formed by the petals of the diaphragm spring. The transition from a smaller cylinder diameter to a larger one forms the end part of the flange, which is configured to transmit pressure to the petals of the pressure spring. The larger diameter of the flange is 20 to 25 mm larger than the diameter of the hole formed by the petals of the pressure spring. The height of the part of the larger diameter flange is made equal to a height of 5 - 6 mm. A friction material plate is glued to the end part of the flange in contact with the clutch release bearing, repeating the end part of the flange in its shape. To fix the flange from axial movements relative to the petals of the diaphragm spring, a groove is made on its part of a smaller diameter for the possibility of installing a snap ring. The axial hole in the flange should ensure that the gearbox input shaft passes through it without contact. This design details allows you to simplify the Assembly of the leading part of the clutch. The stop flange is simply inserted into the hole formed by the petals of the diaphragm spring, and is fixed from axial movement relative to the above petals by means of a snap ring installed in a groove made on the cylindrical part of the smaller diameter flange. This installation method significantly reduces the complexity of the assembly operation.

На фиг. 1 представлена схема ведущей части муфты сцепления во включенном, а на фиг. 2 - схема этой же муфты сцепления в выключенном состоянии, на фиг. 3 представлена конструкция упорного фланца. In FIG. 1 is a diagram of a leading part of a clutch when engaged, and FIG. 2 is a diagram of the same clutch in the off state; FIG. 3 shows the design of the thrust flange.

Ведущая часть муфты сцепления состоит из нажимного диска сцепления 1, диафрагменной нажимной пружины 2, упорного фланца нажимной пружины 3. Позицией 4 обозначен подшипник муфты сцепления. Ведомая часть муфты сцепления состоит из ведомого диска 5 и ведущего вала коробки перемены передач 6. Упорный фланец нажимной пружины 3 представляет собой металлический двухступенчатый цилиндр с осевым отверстием 7, которое обеспечивает свободное прохождение через него ведущего вала КПП 6. Меньший диаметр 8 фланца 3 выполнен на 0,5 - 0,6 мм меньшим диаметра отверстия, образованного лепестками диафрагменной пружины 2. Переход от меньшего диаметра цилиндра 8 к большему 10 образует торцовую часть фланца 9. На торце фланца приклеена прокладка из фрикционного материала 11. На части меньшего диаметра 8 выполнена кольцевая проточка 12 под стопорное кольцо. Пружина 2 опирается на опорные кольца 13. The leading part of the clutch consists of a clutch pressure plate 1, a diaphragm pressure spring 2, a thrust flange of the pressure spring 3. Position 4 indicates the clutch bearing. The driven part of the clutch consists of a driven disk 5 and the drive shaft of the gearbox 6. The thrust flange of the compression spring 3 is a metal two-stage cylinder with an axial bore 7, which allows the transmission shaft 6 to pass freely through it. The smaller diameter 8 of the flange 3 is made on 0.5 - 0.6 mm smaller than the diameter of the hole formed by the leaves of the diaphragm spring 2. The transition from the smaller diameter of the cylinder 8 to the larger 10 forms the end part of the flange 9. At the end of the flange, a freak gasket is glued of the material 11. On the part of a smaller diameter 8, an annular groove 12 is made for the retaining ring. The spring 2 rests on the support rings 13.

В обычном рабочем положении (сцепление включено) упорный фланец 3 (фиг. 1) находится в нерабочем положении, т.е. посредством его на лепестки диафрагменной пружины 2 не передается нажимное усилие. От радиальных перемещений фланец 3 в рабочем положении удерживается за счет того, что меньший диаметр 8 фланец 3 выполнен почти равным диаметру отверстия, образованного лепестками диафрагменной пружины 2. От осевых перемещений фланец 3 удерживается стопорным кольцом, установленным в проточку 12 на цилиндрической части меньшего диаметра 8 фланца 3. Для выключения сцепления подшипник 4 муфты сцепления приближается к фланцу 3 с его торцовой части, на которую наклеена прокладка из фрикционного материала 11. При соприкосновении рабочей поверхности подшипника 4 с прокладкой 11 за счет сил трения, возникающих в сопряжении подшипник 4 - прокладка 11, подшипник 4 начинает вращаться с угловой скоростью, равной скорости вращения ведущей части муфты сцепления (фиг. 2). Одновременно торцовая часть 9 фланца 3 прижимается к лепесткам диафрагменной пружины 2. При дальнейшем перемещении подшипника 4 через фланец 3 оказывает воздействие на пружину 2 и она начинает прогибаться на опорных кольцах 13. Наружная кромка нажимной пружины 2 через фиксаторы отводит нажимной диск 1 от ведомого диска 5, и передача крутящего момента на ведущий вал КПП 6 прекращается. При отпускании педали сцепления (включении сцепления) под действием пружины 2 все детали возвращаются в исходное положение. In the normal operating position (clutch engaged), the stop flange 3 (Fig. 1) is in the idle position, i.e. by means of it, the pressure force is not transmitted to the blades of the diaphragm spring 2. The flange 3 is kept from radial displacements in the working position due to the fact that the smaller diameter 8 of the flange 3 is made almost equal to the diameter of the hole formed by the petals of the diaphragm spring 2. From axial displacements, the flange 3 is held by a retaining ring installed in the groove 12 on the cylindrical part of a smaller diameter 8 flange 3. To turn off the clutch, the bearing 4 of the clutch approaches the flange 3 from its end part, on which a gasket of friction material is glued 11. When the working surface is in contact and bearing 4 with gasket 11 due to friction forces arising in conjugation of bearing 4 - gasket 11, bearing 4 begins to rotate at an angular speed equal to the speed of rotation of the leading part of the clutch (Fig. 2). At the same time, the end part 9 of the flange 3 is pressed against the petals of the diaphragm spring 2. With further movement of the bearing 4 through the flange 3, it acts on the spring 2 and it begins to bend on the support rings 13. The outer edge of the pressure spring 2 leads the pressure disk 1 away from the driven disk 5 through the clamps , and the transmission of torque to the drive shaft of gearbox 6 is stopped. When you release the clutch pedal (engaging the clutch) under the action of the spring 2, all parts return to their original position.

Изготовление фланца предлагаемой конструкции позволит снизить себестоимость ведущей части муфты сцепления автомобиля за счет упразднения пластин, связывающих аналогичный узел прототипа с кожухом ведущей части. The manufacture of the flange of the proposed design will reduce the cost of the leading part of the clutch of the car due to the elimination of the plates connecting the same node of the prototype with the casing of the driving part.

К достоинствам вышеописанной конструкции можно отнести отсутствие пластин, при помощи которых аналогичный узел прототипа клепался к кожуху сцепления. В них отпала надобность так как предлагаемая конструкция обеспечивает самоцентрирование детали в отверстии, образованном лепестками диафрагменной пружины. The advantages of the above construction include the lack of plates with which a similar prototype assembly was riveted to the clutch casing. They no longer need as the proposed design provides self-centering of the part in the hole formed by the leaves of the diaphragm spring.

Предлагаемая конструкция исключает такую неисправность, как поломка пластин, связывающих нажимной фланец с кожухом, (которая возникает вследствие усталостного разрушения из-за частого механического воздействия на пластины). В нашем случае при неисправности предлагаемого фланца достаточно снять стопорное кольцо, установленное в проточку, выполненную на цилиндрической поверхности меньшего диаметра, и заменить неисправный фланец на новый. The proposed design eliminates such a malfunction as breakage of the plates connecting the pressure flange to the casing (which occurs due to fatigue failure due to frequent mechanical stress on the plates). In our case, if the proposed flange malfunctions, it is enough to remove the retaining ring installed in the groove made on a cylindrical surface of a smaller diameter and replace the faulty flange with a new one.

Claims

A friction clutch of an automobile, comprising a pressure spring resting on a support ring, a stop flange movably mounted on the pressure spring, characterized in that the stop flange is made on the outside in the form of a two-stage cylinder with an axial bore, the smaller diameter of the outside of the stop flange is made of such a size, which allows axial movement in the hole formed by the petals of the pressure spring, the end transition from the smaller to the larger diameter of the outer surface of the thrust flange is facing edges compression spring lobes, forming a hole in it, at the end of the outer cylindrical surface of smaller diameter thrust flange has a groove in which the support ring is set to the opposite end face of the flange is adhered friction lining, repeating this form of the thrust end face of the flange.