CN1264652A - 带扭转弹簧壳体的自动调节摩擦离合器 - Google Patents

Abstract

汽车摩擦离合器包括一罩,压盘,偏压件和调节机构。调节机构包括第一环形凸轮,第二环形凸轮和扭簧与壳体组件。第一环形凸轮相对压盘可转动地安装。第二环形凸轮可相对第一环形凸轮转动。扭簧和壳体总成包括一扭簧和壳体。扭簧绕壳体内径部盘绕,本身精确重叠,其一端连于第二环形凸轮环,第二端连于壳体。壳体有一用作扭簧卷轴的内径部和自内径部向外径向延伸的第一法兰,它们限定扭簧配置于且保持于其中的槽。壳体相对于压盘可旋转地安装。

Description

带扭转弹簧壳体的自动调节摩擦离合器

发明领域

本发明涉及摩擦离合器领域，更尤其涉及具有自动调节装置的摩擦离合器。

发明背境

已知的摩擦离合器在汽车发动机飞轮与相连的传动装置之间提供一种可分离的扭力联接。离合器反复分离与接合的循环使离合器驱动盘的摩擦材料受磨损。磨损导致在接合状态时压盘轴向位置的改变。轴向位置的偏移使离合器接合力或夹紧载荷逐渐减小。通常离合器均装有补偿这种磨损的调节机构。

离合器夹紧载荷由直接或简接地顶靠压盘起作用和直接或简接地顶靠离合器罩起反作用的弹簧而产生。

一种型式的弹簧结构采用具有环形部的膜片弹簧，其上带有自环形部径向向内指向的钩爪。当分离轴承轴向位移时，该钩爪的径向最内端与分离轴承相接合，并弯曲使环形部偏移。

另一种型式的离合器弹簧结构对多个径向定向杆施加弹簧载荷，这些定向杆又接合压盘，如果利用压缩螺旋或圆锥弹簧，弹簧载荷通常加到这些杆的径向内端。这些杆可摆动地被支承在这些径向外端。离合器可采用膜片弹簧代替螺旋弹簧来偏压这些杆。

由于摩擦材料磨损，该径向内钩爪或杆端的接合位置移近飞轮。配置于罩和杆之间或压盘和膜片弹簧之间的调节机构补偿这种变化。

已知的一种调节机构依靠两个环形凸轮的相对转动，每个凸轮具有相互接合的倾斜凸轮面。凸轮间的相对转动补偿摩擦材料的磨损。这些凸轮受偏压而沿增加凸轮部组合高度或厚度的方向转动。转动偏压力由功能上配置于两凸轮之间的扭转偏压弹簧产生。为此，已使用了许多不同的弹簧结构，包括螺旋拉伸弹簧，扭转圆钢丝弹簧和扭转扁钢丝弹簧。

用圆和扁截面变型两种扭转钢丝弹簧作为凸轮偏压弹簧尤其有利，因为它占据很小的空间。在一个实施例中，扁钢丝弹簧沿轴向被配置于压盘的一轴向延伸壁与可转动凸轮件之间。该扁钢丝弹簧的第一端固定于压盘，而其第二端固定于转动凸轮。用手工将该弹簧绕入离合器。然而，手工缠绕弹簧较困难且费时。此外，业已表明在工作期间扁钢丝弹簧的圈圈会重叠，减小弹簧给转动凸轮施加的扭转载荷，并可能使调节机构失效。

希望提供一种易于将扭转钢丝弹簧安装于离合器中的机构。

希望提供一种防止扁钢丝弹簧圈轴向重叠的机构。

希望提供一种保持扭转钢丝弹簧的圈圈基本上以离合器旋转轴线为中心并防止弹簧圈圈干扰相邻的离合器另部件和/或机构。

发明概要

汽车的摩擦离合器包括一个罩，一个压盘，一个偏压件和一个调节机构。调节机构包括一个第一环形凸轮，一个第二环形凸轮及一个扭簧和壳体组件。该罩有一条转轴线。压盘与罩相配合绕该轴线一起转动。压盘具有一个基本上垂直于该轴线的摩擦接合面。偏压元件置于罩和压盘之间，并将压盘压向接合的压盘位置。调节机构以该轴线为中心，并位于离该轴线第一径向距离。调节机构按操作方式配置于偏压件与压盘和罩中之一之间。第一环形凸轮相对压盘和罩可转动地安装。第二环形凸轮可相对于第一环形凸轮转动。两个凸轮均有若干相互接合的凸轮面，它们的构形使第二凸轮沿第一方向相对第一凸轮的转动可增加调节机构的高度。该扭簧和壳体组件包括一个扭转弹簧和一个壳体。该弹簧围绕壳体的内径部缠绕。弹簧本身弧形部分重叠。该弹簧具有与第二环形凸轮环相连的第一端和与壳体相连的第二端。该壳体具有一个作为扭簧卷轴的内径部。该壳体具有自内径部径向向外延伸的第一法兰。该法兰和内径部限定一沟槽，该扭簧配置和保持在该沟槽内。该壳体相对于压盘可转动地安装。

一个与汽车离合器调节机构一起作用的扭簧和壳体组件包括一个弹簧，一个壳体和一个有选择地可拆除的销。该弹簧绕壳体的内径部缠绕。弹簧本身成圆弧形重叠。该弹簧具有一个处于其径向最外端的第一端和一个处于与径向最内位置、连于壳体的第二端。该壳体具有作为扭转簧卷轴的内径部。该壳体具有自内径部径向向外延伸的第一法兰。该法兰和内径部限定一沟槽，扭簧配置和保留在该沟槽内。该有选择地可拆除的销配置在第一法兰外径附近的一小孔中配置有选。销与弹簧第一端相接合，有选择地可拆除的销将弹簧保持成缠绕状态。

所公开的扭簧和壳体组件提供了一种易于将扭转钢丝弹簧安装在离合器中的机构。

所公开的扭簧和壳体组件提供一种防止扁钢丝弹簧圈轴向重叠的机构。

所公开的扭簧和壳体组件提供一种使扭转钢丝弹簧的圈圈基本上保持与离合器旋转轴线同心的机构，借此防止弹簧圈圈干扰相邻的离合器另部件和/或机构。

附图简述

图1是离合器压盘和罩组件的透视图；

图2是图1所示离合器沿箭头2方向的剖视图；

图3是凸轮沿图1箭头3方向的破碎视图；

图4是压盘和离合器罩之间连接的破碎剖视图。

图5是转动凸轮件第一侧的透视图；

图6是图5所示转动凸轮件第二侧的透视图；

图7是处于自由状态的凸轮弹簧的透视图；

图8是在已磨损的离合器位置的图7所示凸轮弹簧的透视图；

图9是在新离合器位置的图7所示凸轮弹簧的透视图；

图10是离合器压盘的透视图；

图11是图5在圆圈11中凸轮部分的放大破碎视图；

图12是扭簧壳体的端视图；

图13是图12圆圈13中壳体的放大破碎部分；

图14是沿图13箭头14方向看的破碎部分视图；

图15是扭簧和壳体组件的端视图；

图16是图15所示组件沿箭头16方向的视图；

图17是扭簧和壳体组件的第二实施例的视图；

图18是图17所示组件沿箭头18方向的侧向剖视图；

图19是扭簧和壳体组件的第三实施例的端视图；

图20是图19所示组件沿箭头20方向的侧向剖视图；

优先实施例说明

汽车的摩擦离合器20示于图1和2。离合器20绕轴线22转动。飞轮24可转动地固定于汽车发动机曲轴(未示出)。以轴线22为中心的驱动盘26具有一个可滑动地与花键输入轴28相接合的花键轮毂。驱动盘26夹在飞轮24和压盘30当中。驱动盘26具有摩擦元件32，它们在离合器处于接合状态时被飞轮接合面34和压盘接合面36接合。

罩38配置在压盘30上，并被固定于飞轮24。如图4清楚所示，多条带40于在压盘30和罩38之间沿圆周延伸。带40使压盘30可旋转地固定于罩38上，且允许压盘30相对罩38作轴向位移。

隔膜簧42轴向地配置于罩38和压盘30之间。隔膜簧42的环形部将压盘30向飞轮24偏压，当离合器20处于接合状态时，夹紧其中的驱动盘26，使输入轴28与飞轮24可旋转地连接或锁定。隔膜簧42具有多根径向向内延伸的弹簧钩爪或杆44，它们的径向内端被一轴向可位移的分离组件46所接合。一个支枢环48轴向地配置在隔膜簧42环形部外径和罩38之间。环48利于隔膜簧42的环形部相对罩38而转动。

通过沿离开飞轮24的方向沿轴线22轴向移动分离组件46有选择地使离合器20松开或分离。这种位移是由车辆操作者通过操作离合器联动机构(未示出)的踏板来实现的。随着钩爪44的径向内端沿轴向离开飞轮24作位移，钩爪44弯曲，使隔膜簧42的环形部偏转，借此松开顶靠在压盘30上的夹紧载荷，并允许输入轴28相对飞轮24而转动。

在支枢环48径向向内的位置上，在压盘和隔膜簧42之间，配置一个调节机构50。该调节机构50用于补偿摩擦件32的磨损。

调节机构50就其最基本的元件而言包括第一和第二可相对转动的凸轮和一个弹簧。弹簧使两个凸轮产生相对转动。在图1所示的实施例中，第一凸轮52相对罩38和压盘30是静止的或不转动的。虽然第一凸轮52如制成的那样与压盘30制成一整体件，但它可代之以做成单独的环形件或多个凸轮段。第二或可转动凸轮54是环形的，并可由包括钢和塑料等任何适当刚性材料制成。第一凸轮52和第二凸轮54分别具有相互接合的第一凸轮面56和第二凸轮面58。第一凸轮52和第二凸轮54与轴线22同心。自接合面36到第二凸轮54的支点间的有效压盘厚度H由第二凸轮54相对第一凸轮52的相对转动位置来控制。应当理解，可转动凸轮可顶靠压盘30配置，并用槽或类似结构卡住，而静止的凸轮顶靠隔膜簧42配置。此外，隔膜簧42不必直接与凸轮中任一个相接合，因为可用第二个支枢环形成支点。

一扭簧和壳体组件60被固定于压盘30上。如图11～16清楚所示，组件60包括一凸轮弹簧62和装有弹簧62的凸轮弹簧壳体64。

凸轮弹簧62具有与第二凸轮54的弹簧挂构68相接合的第一端66。凸轮弹簧62的第二端70装在凸轮弹簧壳体64中的一槽内。如图11所示，第一端66具有大约74°的夹角α。弹簧挂钩68具有大约72°的夹角β。具有小于90°的夹角明显地减少了第一端66滑离挂钩68的倾向。一个在第二凸轮54的挂钩68和导向肩部74之间轴向延伸的三角形腹板部钩住第二凸轮54一侧的第一端66，而压盘30则在另一端夹住它。图7、8和9分别表示处于自由状态，磨损状态和一种离合器或完全缠绕状态的扁钢丝弹簧62。随着驱动盘26磨损，弹簧62放松，使凸轮54向增加厚度H的位置偏压。

壳体64中形成一条引导凸轮弹簧62的沟槽76。壳体64具有一内径部78和相应的第一和第二法兰部80和82，自内径部78径向向外延伸以形成沟槽76。内径部78具有一条安装和卡住弹簧62第二端70的槽或窗口84。

止动销86穿过与第一法兰部80和第二法兰部82对准的销孔88。如图15所示，止动销86与弹簧62的第一端66相接合。在第二法兰部82上形成三个安装孔90。将孔88设置成与压盘30上相应孔对准。在第一法兰部80中形成间隙缺口92以调节壳体径孔88和压盘紧固装置的装配。沿第一法兰80的一部分形成一切口94，以调节第二凸轮54相对壳体64的安装与转动。

本发明首先以下列方法进行装配。将弹簧62的第二端70穿过窗口84。然后将弹簧62围绕内径部78缠绕成压缩状态。一旦缠绕好，即将销86穿过小孔88。弹簧62的第一端66与销86接合，使弹簧62保持在缠绕状态。现准备将扭簧和壳体组件装入离合器20。孔90与压盘30上相应的孔对准，穿过铆钉或螺钉(未示出)之类的紧固装置使壳体64固定于压盘30。第二凸轮54置于压盘30上，使弹簧挂钩70配置于切口94。完成离合器的装配。在压盘连同第二凸轮54，隔膜簧42和罩38一起装配好后，可将销86从小孔88中拆除。当销86拆除后，弹簧62的第一端便与第二凸轮54的弹簧挂钩68相接合。

本发明按下列方法工作。当组装好的离合器20安装在车上时，通过沿图2的箭头96方向移动分离组件46有选择地分离离合器20。钩爪44弯曲，使环形部偏转，并松开顶靠驱动盘26的弹簧加载的压盘30。最初，第二凸轮54处于相应于最小高度H的第一转动位置。当离合器20再接合时，压盘接合面36和飞轮结合面34共同作用以夹紧驱动盘26的相对转动摩擦件32。由于夹紧载荷，使驱动盘26具有与飞轮24和压盘30相同的速度。重复的盘接合和再接合循环使摩擦件32磨损。处于结合状态的压盘30的轴向位置最终偏移，向飞轮24靠近。然而，由于第二凸轮54相对第一凸轮52的相对转动所产生的调节保持了基本恒定的弹簧力或夹紧力。在分离状态，当由于顶靠调节机构50的隔膜簧42产生的轴向载荷基本上被消除时，偏压弹簧62使第二凸轮54转动。当凸轮54转动时，高度H增加，最好增加一等于摩擦件32的磨损值。当凸轮54转动时，弹簧62放松。当弹簧62放松时，第一法兰部80和第二法兰部82使弹簧62轴向受制约，借此防止螺旋弹簧轴向重叠。

图17和18表示扭簧和壳体组件160的第二实施例。弹簧62配置于凸轮弹簧壳体164内。壳体164形成一条沟槽176，此沟槽在壳体164环形面的大部分在四周基本被封闭。壳体164具有分别带径向延伸的第一和第二法兰部180和182的内径部178。凸轮弹簧壳体164还有自第二法兰部向上轴向延伸至第一法兰部180的径向外部的外径部183。外径部183在整个四周完全包围弹簧62的圈圈。

如壳体64那样，壳体164还包括一窗口184，销孔188，安装孔1 90，间隙缺口192和一条切口194。在运输期间，止动销186用来使弹簧62的第一端66固定就位。弹簧和壳体组件160防止弹簧62当处于膨胀状态时过度偏心偏移，这将是当摩擦件32经受相当磨损值时出现的情况。

图19和20表示扭簧和壳体组件260的第三实施例。提供形成沟槽276的凸轮弹簧壳体264，此沟槽在相应于壳体64和164各自的第二法兰82、182的区域是开口的。壳体264有一内径部278，第一法兰都280由它径向向外延伸。一外径部283平行于内径部278轴向延伸。在相应于第二法兰部82和182的径向最外部处，翼片282自外径部283径向向外延伸。正如在其它实施例中的那样，在内径部278配置一窗口284。一销孔288穿过第一法兰部280。安装孔290穿过翼片282而不是穿过第二法兰部82，182。一安装槽291穿过三个翼片282其中之一。一旦组件260被装于压盘30，沟槽276的开口侧即被封闭。压盘30的配合面起封闭沟槽276的作用。凸轮弹簧壳体264的结构较优越，因为它比壳体64和164更易于成形。壳体264还使用比壳体164更少的材料。壳体264具有使弹簧62的圈圈保持基本同心并防止这些圈圈意外地与离合器其它元件相接合的外径部。

应当理解，就上述离合器结构而言，存在其它明显的替换实施例。例如，可用圆截面扭转偏压弹簧代替扁截面扭转偏压弹簧。或者，可使用不同的接合装置，使弹簧与壳体连接，并使弹簧与可转动凸轮连接。此外，所述的扭转偏压弹簧和壳体组件可用于具有不同结构的离合器，包括圆锥弹簧离合器或将调节机构配置成顶靠罩而不是顶靠压盘的离合器。此外，转动凸轮和静止凸轮的位置也可调换。

为使读者熟悉本发明的新颖方面，本文已对所公开的实施例作了讨论。虽然已表示和公开了本发明的优先实施例，但只要不离开在下述权利要求书中所述本发明的精神和范围，可由精通本技术的普通人员对其作很多变化，修改和替代。

Claims (14)

1.汽车用摩擦离合器(20)包括：

一个具有转动轴线(22)的罩(38)；

一个与罩(38)相配合绕该轴线(22)一起转动并具有一基本上垂直于该轴线(22)的摩擦接合面(36)的压盘(30)；

一个置于罩(38)和压盘(30)之间将压盘(30)向接合压盘位置偏压的偏压件(42)；

一个与该轴线(22)同心并位于离该轴线(22)第一径向距离的调节机构(50)，它按操作关系配置于偏压件(42)和压盘与罩中之一之间，该调节机构包括：

一个相对压盘(30)和罩(38)可旋转安装的第一环形凸轮(52)；

一个相对于第一环形凸轮(52)可转动的第二环形凸轮(54)，两个凸轮(52，54)具有多个相互接合的凸轮面(56，58)，这些凸轮面被这样构形，使第二凸轮沿第一方向相对第一凸轮的转动增加调节机构(50)的高度(H)；

一个扭簧和壳体组件(60，160，260)，包括一个扭簧(62)和一个壳体(64，164，264)；

该弹簧(62)绕壳体的内径部(78，178，278)缠绕，且该弹簧(62)本身成圆弧形精确重叠，该弹簧(62)具有与第二环形凸轮环(54)相连的第一端(66)及与壳体(64，164，264)相连的第二端(70)；

该壳体(64，164，264)具有作为扭簧(62)卷轴的内径部(78，178，278)，壳体(64，164，264)还具有自内径部(78，178，278)径向向外延伸的一个第一法兰(80，180，280)，该法兰(80，180，280)与内径部(78，178，278)限定一条沟槽(76，176，276)，所述扭簧(62)配置并保持在该沟槽内，该壳体(64，164，264)相对压盘(30)可转动地安装。

2.按权利要求1所述的一种摩擦离合器(20)，其特征在于：

该壳体(64，164)具有一个自内径部(78，178)径向向外延伸的第二法兰(82，182)，该沟槽(76，176)由内径部(78，178)和该第一法兰(80，180)与第二法兰(82，182)限定。

3.按权利要求2所述的一种摩擦离合器(20)，其特征在于：

该壳体(164)还包括一个自第一和第二法兰(180，182)中之一向第一和第二法兰(182，180)中之另一个进一步延伸的轴向延伸外径部(183)，其中，该外径部(183)限制该弹簧(62)的径向向外位移。

4.按权利要求1所述的一种摩擦离合器(20)，其特征在于，该壳体(64，264)固定地安装于与第一法兰(80，280)相对的壳体一侧上的压盘(30)上，该沟槽(76，276)由内径部(78，278)，第一法兰(80，280)和与壳体(64，264)接合的压盘(30)的一侧限定。

5.按权利要求4所述的一种摩擦离合器(20)，其特征在于，外径部(283)自第一法兰(280)向压盘(30)轴向延伸，封闭该沟槽(276)，并限制弹簧(62)径向向外位移。

6.按权利要求4所述的一种摩擦离合器(20)，其特征在于，将该壳体(64，264)固定于压盘(30)。

7.按权利要求1所述的一种摩擦离合器(20)，其特征在于，扭簧(62)的第一端(66)径向向外延伸，并具有小于90°的夹角(α)第二凸轮的径向向内延伸的弹簧挂钩(68)也具有小于90°的夹角(β)。

8.按权利要求1所述的一种摩擦离合器(20)，其特征在于，该壳体(64，164，264)具有一个容纳扭簧(62)第二端(70)的窗口(84，184，284)。

9.按权利要求1所述的一种摩擦离合器(20)，其特征在于，该沟槽(76，176，276)具有约等于扭簧第一尺寸的第一尺寸，藉以防止扭簧(62)圈圈之间轴向重叠。

10.一个与汽车离合器调节机构(50)一起使用的扭簧和壳体组件(60，160，260)，该扭簧和壳体组件(60，160，260)包括：

一个绕壳体(64，164，264)内径部(78，178，278)缠绕的弹簧(62)，该弹簧(62)本身成圆弧形重叠，该弹簧(62)在其径向最外端具有一个第一端(66)及处于与壳体(64，164，264)相连的径向最内位置上的第二端(70)；

该壳体(64，164，264)具有一个用作扭簧(62)卷轴的内径部(78，178，278)及自该内径部(78，178，278)径向向外延伸的第一法兰(80，180，280)，该法兰(80，180，280)和内径部(78，178，278)限制一条沟槽(76，176，276)，该扭簧(62)配置并保持在该沟槽内；

一个配置在接近第一法兰(80，180，280)外径处的小孔中的有选择地可拆除的销(86，186，286)，该销(86，186，286)与弹簧(62)第一端(66)相接合，藉以使弹簧(62)保持成缠绕状态。

11.按权利要求10所述的一个扭簧和壳体组件(60，160，260)，其特征在于，该沟槽具有约等于扭簧(62)的第一尺寸的第一尺寸，藉以防止扭簧(62)圈圈之间轴向重叠。

12.按权利要求10所述的一个扭簧和壳体组件(60，160)，其特征在于，

该壳体(64，164)具有一个自内径部(78，178)径向向外延伸的第二法兰(82，182)，该沟槽(76，176)由该内径部(78，178)和第一法兰(80，180)与第二法兰(82，182)限定。

13.按权利要求12所述的一个扭簧和壳体组件，其特征在于，

该壳体(164)还包括一个自第一和第二法兰(180，182)中之一向第一和第二法兰(182，180)中之另一个进一步延伸的轴向延伸外径部(183)，其中该外径部(183)限制弹簧(62)的径向向外位移。

14.按权利要求10所述的一个扭簧和壳体组件(60，160，260)，其特征在于，该壳体(64，164，264)具有一个容纳扭簧(62)第二端(70)的窗口(84，184，284)。

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