專利名稱：具有膜片鉸接裝置的膜片式離合器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有一個膜片鉸接裝置的膜片式離合器。
背景技術(shù)：
這種特別用于汽車領(lǐng)域的離合器通常包括一個蓋子、 一個壓板、 可能有預(yù)應(yīng)力地安裝在蓋子和壓板之間的一個膜片，以及該膜片相對 于蓋子的鉸接裝置。
在這種離合器中，在接合位置上，膜片在壓板上施加足夠的力， 以止住摩擦片，并因此能夠向變速箱傳遞發(fā)動機的扭矩。
在推力膜片式離合器的情況下，這種離合器的分離通過分離軸承 沿膜片軸線按壓在膜片的中心部分上來實現(xiàn)。該膜片則與設(shè)置在膜片 和蓋子之間的鉸接裝置配合，使得膜片的徑向外部離開壓板。在這種 情況下，壓板在彈性復(fù)位裝置的作用下離開離合器盤，從而釋放摩擦 片，這能夠停止向變速箱傳遞發(fā)動機扭矩，并在必要時進行所需的速 度比的改變。
可以看到，在很多次的分離后，在膜片反復(fù)運動的作用下，膜片 相對于蓋子的鉸接裝置趨于磨損，并且最終在該鉸接裝置和膜片之間 出現(xiàn)間隙。這種磨損現(xiàn)象特別會出現(xiàn)在工業(yè)或重型汽車的離合器中，
其中，由膜片施加在鉸接裝置上的力實際上可達到12000牛頓。
當(dāng)膜片被離合器的分離軸承推動時，這種間隙的出現(xiàn)有減小膜片 周邊的行程的作用，因此，從接合位置過渡到分離位置時的壓板的行 程亦減小。
其結(jié)果是，在一定時間后，再也無法實現(xiàn)完全的分離，即取消壓 板和摩擦片之間的任何接觸， 一部分發(fā)動機的扭矩繼續(xù)被傳遞給盤片， 這就很難甚至無法改變變速箱的速度比。
4從文件DE1775116中了解到一種膜片式離合器，它包括蓋子、壓 板、安裝在蓋子和壓板之間的膜片、膜片相對于蓋子的鉸接裝置，以 及預(yù)應(yīng)力的彈性環(huán)形構(gòu)件，相對于膜片與鉸接裝置相對安裝，使膜片 緊貼鉸接裝置。根據(jù)該文件，彈性環(huán)形構(gòu)件安裝成支撐在支柱的頭部 上，支柱與蓋子相連并穿過膜片上實現(xiàn)的開口。
盡管該離合器能夠補償膜片的一部分磨損，但它不具備能給鉸接 裝置施加可達12000牛頓的力的足夠的剛度。
另外，從文件FR2692637中了解到一種膜片式離合器，它包括蓋 子、壓板、安裝在蓋子和壓板之間的膜片、笫一剛性環(huán)形構(gòu)件、膜片 相對于蓋子的鉸接裝置以及預(yù)應(yīng)力的第二彈性環(huán)形構(gòu)件，第一剛性環(huán) 形構(gòu)件置于膜片和壓板之間，并通過支柱與蓋子固定，第二彈性環(huán)形 構(gòu)件支撐在第一剛性環(huán)形構(gòu)件上，相對于膜片與鉸接裝置相對，剛性 和彈性環(huán)形構(gòu)件以同軸方式放置，支柱基本沿一個安裝圓相對于剛性 環(huán)形構(gòu)件安裝。然而，該離合器不具備令人滿意的剛度。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個目的就是提出一種膜片式離合器，它能補償 膜片鉸接裝置的磨損，從而盡管膜片鉸接裝置相對蓋子有磨損，仍能 實現(xiàn)離合器的完全分離，同時與現(xiàn)有技術(shù)的離合器相比，其剛度得到 改善。
本發(fā)明的目的通過一種膜片式離合器達到，它包括 一個蓋子， 一個壓板， 一個安裝在蓋子和壓板之間的膜片， 一個第一剛性環(huán)形構(gòu) 件，其置于膜片和壓板之間并通過支柱與蓋子固定，膜片相對于蓋子 的鉸接裝置，以及預(yù)應(yīng)力的第二彈性環(huán)形構(gòu)件，其支撐在第一剛性環(huán) 形構(gòu)件上而安裝，相對于膜片與鉸接裝置相對，剛性和彈性環(huán)形構(gòu)件 以同軸方式放置，支柱基本沿一個安裝圓相對于剛性環(huán)形構(gòu)件安裝。
根據(jù)本發(fā)明的離合器的特征在于，第二彈性環(huán)形構(gòu)件在第一剛性 環(huán)形構(gòu)件上的支撐區(qū)基本沿支柱的安裝圓延伸。
這樣，正如下面給出的本發(fā)明的描述將更清楚地顯現(xiàn)的，通常表
5現(xiàn)為尺寸減小、并引起鉸接裝置和膜片之間的間隙的鉸接裝置的磨損 由于預(yù)應(yīng)力安裝的一個彈性環(huán)形構(gòu)件的存在而得以補償。實際上，由 于采用預(yù)應(yīng)力安裝，彈性環(huán)形構(gòu)件會彈性變形，以使膜片保持貼靠鉸 接裝置。這樣，膜片和鉸接裝置之間不再有間隙，并且預(yù)應(yīng)力是預(yù)設(shè) 的和可控的。
此外，第二彈性環(huán)形構(gòu)件安裝在支撐裝置上，支撐裝置由與彈性
環(huán)形構(gòu)件同軸安裝的第一剛性環(huán)形構(gòu)件形成，使得與DE1775116描述 的離合器相比，可在彈性和剛性環(huán)形構(gòu)件之間獲得更大的一個接觸區(qū)， 并且因此可將彈性和剛性環(huán)形構(gòu)件之間的力分布在一個更大的面積 上。因此，這種安裝能夠使裝置獲得更好的剛度，從而使根據(jù)本發(fā)明 的離合器適應(yīng)由膜片施加在鉸接裝置上的很大的力，典型地為上述數(shù) 量級的力。
另外，第二彈性環(huán)形構(gòu)件在第一剛性環(huán)形構(gòu)件上的支撐區(qū)沿支柱 的安裝圓延伸，與文件FR2692637描述的離合器相比，可使離合器變 得更硬，并且較少受到磨損。實際上，該措施可極大地減小、甚至完 全消除文件FR2692637描述的離合器中出現(xiàn)的彎曲力，這是由于根據(jù) FR2692637，第二彈性環(huán)形構(gòu)件在第一剛性環(huán)形構(gòu)件上的接觸區(qū)位于 支柱安裝圓的徑向外部。
最好，根據(jù)本發(fā)明的離合器具有以下單獨或結(jié)合的一個或多個特
征
-第二彈性環(huán)形構(gòu)件具有一個笫一部分，形成與膜片接觸的貝氏 碟形墊圏；
-第二彈性環(huán)形構(gòu)件的形成貝氏碟形墊圈的第一部分在與膜片的 接觸區(qū)處彎曲；
-第二彈性環(huán)形構(gòu)件的形成貝氏碟形墊圏的第一部分在與膜片的 接觸區(qū)具有一個至少等于5毫米的、在離合器任何軸向平面上的曲率 半徑；
-第二彈性環(huán)形構(gòu)件具有一個第二部分，形成與第一剛性環(huán)形構(gòu) 件或蓋子接觸的貝氏碟形墊圏；—第二彈性環(huán)形構(gòu)件的形成貝氏碟形墊圈的第二部分在與第一剛
性環(huán)形構(gòu)件或蓋子的接觸區(qū)處彎曲；
-第二彈性環(huán)形構(gòu)件的形成貝氏碟形墊圈的第二部分在與第一剛性環(huán)形構(gòu)件或蓋子的接觸區(qū)處具有一個至少等于5亳米的、在離合器任何軸向平面上的曲率半徑；
-第一剛性環(huán)形構(gòu)件與支柱相連，支柱固定到蓋子上并穿過膜片；
-第二彈性環(huán)形構(gòu)件具有使支柱穿過的開口；
-笫二彈性環(huán)形構(gòu)件的構(gòu)形要使得在離合器的存儲階段，第二彈性環(huán)形構(gòu)件的徑向外邊緣支撐在第一剛性環(huán)形構(gòu)件上；以及
-在離合器的存儲階段，膜片與蓋子的徑向內(nèi)邊緣接觸。


本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點通過下面參照附圖對優(yōu)選實施例的描述得以體現(xiàn)，該實施例僅是說明問題而不是限定性的，附圖中
-圖1示出根據(jù)本發(fā)明的推力膜片式離合器的一個細節(jié)的立體
-圖2示出圖1所示的新的推力膜片式離合器的軸向剖視圖；-圖3示出多次使用后的圖2的推力膜片式離合器的剖視圖；-圖4和圖5示出本發(fā)明的推力膜片式離合器的兩個軸向剖視圖，分別處于安裝狀態(tài)和存儲狀態(tài)。
在下面的描述中，除另外說明，相同或功能相同的元件使用相同
的標(biāo)號。
具體實施例方式
現(xiàn)在參見圖1，圖中示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的一個推力膜片式離合器IO。在該圖l上可看到，根據(jù)本發(fā)明的離合器IO具有一個蓋子12,蓋子通過適當(dāng)?shù)墓潭ㄑb置與一個慣性飛輪(未示出)連接，飛輪本身安裝在例如一個內(nèi)燃發(fā)動機(未示出)的輸出軸上。
在蓋子12和飛輪之間按順序設(shè)置有 一個膜片14、 一個壓板16(見圖2和3)及一個摩擦片(未示出)。作為選擇， 一個壓板磨損補 償裝置18置于膜片14和壓板16之間。
膜片14安裝在蓋子12和壓板16之間。該膜片14一方面具有一 個周邊部分20，另一方面具有指桿21，指桿自周邊部分20開始向膜 片14的內(nèi)部徑向延伸。
在該圖l中，膜片14安裝成能圍繞鉸接裝置22相對蓋子12擺動， 在此，鉸接裝置制成安裝在蓋子12和膜片14之間的一個環(huán)的形式。
圖1示出的離合器IO還具有一個裝置，形成相對于蓋子12的固 定支撐26并且置于膜片14和壓板16之間。這里，形成固定支撐的裝 置制成一個第一剛性環(huán)形構(gòu)件26。在該第一剛性環(huán)形構(gòu)件26上，預(yù) 應(yīng)力地安裝一個第二彈性環(huán)形構(gòu)件24。如圖所示，該第二彈性環(huán)形構(gòu) 件最好以一個彈性墊圏24的形式實現(xiàn)，最好是鉻-釩鋼材料的(例如 50CV4 )。
值得注意的是，第一剛性環(huán)形構(gòu)件26與第二彈性環(huán)形構(gòu)件24以 同軸方式設(shè)置，并且與支柱28相連，支柱固定到蓋子12上并穿過膜 片14。如圖l所示，第一剛性環(huán)形構(gòu)件制成一個剛性墊圈26,其具有 至少一個缺口 30， i殳在其徑向內(nèi)周邊32處，該缺口 30的截面基本與 在彈性墊圏24的徑向內(nèi)周邊36處實現(xiàn)的一個凸起34互補。在安裝階 段，該凸起34和該缺口 30便于彈性墊圏24相對于剛性墊圈26的置 位。
支柱28沿一個安裝圓C(圖1中用虛線部分示出)相對于剛性墊 圏26進行安置，安裝圓基本在該剛性墊圏26的平面內(nèi)延伸。
值得注意的是，彈性墊圏24在剛性墊圈26上的支撐區(qū)基本沿支 柱28的安裝圓C相對于剛性墊圏26延伸。
彈性墊圏24具有一個第一部分38，形成與膜片14接觸的貝氏碟 形墊圏(Belleville washer),理想情況是在與膜片14的接觸區(qū)40處 彎曲。形成環(huán)形貝氏墊圏的該第一部分38和彈性墊圏24是同軸的。 在彈性墊圏24的一個軸向平面上，彈性墊圈24的第一部分38的曲率 半徑最好比較大，以便加大彈性墊圏24與膜片14的接觸區(qū)40，以避
8免彈性墊圈24的快速的大的磨損。最好，該曲率半徑至少等于5毫米。
另外，根據(jù)圖中示出的本發(fā)明的優(yōu)選實施例，彈性墊圈24具有一 個第二部分42，形成貝氏碟形墊圏，與形成支撐的裝置26接觸。形 成環(huán)形貝氏墊圏的該第二部分42和彈性墊圈24是同軸的。理想情況 是，該彈性墊圏24的第二部分42在與剛性墊圏26的接觸區(qū)44處彎 曲，彈性墊圏24的第二部分42的曲率半徑大，最好至少等于5亳米， 以使彈性墊圏24與剛性墊圈26的接觸區(qū)44比較大，從而避免彈性墊 圈24的快速的大的磨損。
彈性墊圏24還具有連接臂45，連接形成貝氏碟形墊圈的彈性墊 圏24的第一和第二部分38、 42。在這些連接臂45上，設(shè)有讓支柱28 通過的開口 46，開口最好位于形成貝氏碟形墊圏的彈性墊圏24的第 一和第二部分38和42之間。這些開口 46使本發(fā)明的離合器IO可以 緊湊安裝。開口 46還使彈性墊圈24能夠在低應(yīng)力區(qū)定中心。
優(yōu)選的是，開口46是長形的，并且相對于支柱28具有一個功能 間隙，4吏得支柱28不會靠在開口 46的內(nèi)邊上。此外，這些開口 46 比較大，從而不會在膜片上形成應(yīng)力集中。
最后，如圖所示，彈性墊圏24可在形成貝氏碟形墊圏的第一和第 二部分38、 42的兩側(cè)延長，從而使彈性墊圏24更具剛性和更牢固。 優(yōu)選地，彈性墊圏24具有一個貝氏碟形墊圏型的負荷曲線。
根據(jù)本發(fā)明的離合器的工作方式和優(yōu)點從上面的描述中可直接得出。
圖2示出的根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的離合器10處于基本全新的 狀態(tài)。
根據(jù)本發(fā)明的該離合器IO的工作，特別是在分離和接合階段，類 似于傳統(tǒng)的推力膜片式離合器，不同的是，彈性墊圏24在這些不同階 段以彈性方式變形，使得彈性墊圏24始終同時與膜片14和剛性墊圏 26接觸。這樣，可以有利地保證鉸接環(huán)22與離合器10的膜片14和 蓋子12的永久接觸。
此外，彈性墊圏24安裝在同軸的剛性墊圈26上，可以比DE1775116中描述的離合器獲得更大的在彈性墊圏24和剛性墊圏26 之間的接觸區(qū)。因此，彈性和剛性環(huán)形構(gòu)件之間的力分布在一個更大 的面積上，這可使裝置獲得更好的剛度，從而使根據(jù)本發(fā)明的離合器 能適應(yīng)由膜片施加在環(huán)兩邊的鉸接裝置上的很大的力，典型地為前述 數(shù)量級的力，從而減小彈性墊圈頂靠膜片的磨損以及彈性墊圏頂靠剛 性墊圏的磨損。
此外，由于彈性墊圏24在剛性墊圈26上的支撐區(qū)基本沿支柱28 的安裝圓C相對于剛性墊圏26延伸，根據(jù)本發(fā)明的離合器較少承受 彎曲力，特別是在剛性墊圈26處，而這種彎曲力有可能造成剛性墊圏 26的磨損或其它損壞。事實上，支柱鉚釘?shù)墓ぷ鞅蛔顑?yōu)化，因為彈性 墊圈24在剛性墊圈26上的力施加在支柱28相對于剛性墊圏26的安 裝圓上。因此，可以4吏根據(jù)本發(fā)明的離合器承受更大的力和/或減少支 柱28的數(shù)量。
圖3示出了很多次接合和分離后的圖1的離合器10,導(dǎo)致鉸接環(huán) 22以及彈性墊圏24分別與膜片14和剛性墊圏26的接觸區(qū)40、 44的 磨損。該磨損表現(xiàn)為，經(jīng)過很多次的分離和接合后，圖3中接觸區(qū)40、 44之間的軸向距離H'大于圖2示出的該相同的新尺寸H。
對于傳統(tǒng)的離合器，鉸接環(huán)22和接觸區(qū)40、 44的磨損表現(xiàn)為， 在鉸接環(huán)22與蓋子12和/或膜片14之間出現(xiàn)間隙，以及在彈性墊圈 24與膜片14和/或剛性墊圏26之間出現(xiàn)間隙。這里，該間隙通過預(yù)應(yīng) 力安裝在膜片14和剛性墊圏26之間的彈性墊圏24的彈性變形補償。 尤其是，形成貝氏碟形墊圏的彈性墊圏24的第一部分38和/或形成貝 氏碟形墊圈的第二部分42可通過其彈性變形，彌補由于鉸接環(huán)22和 接觸區(qū)40、 44的磨損造成的間隙。更確切地說，該間隙是通過彈性墊 圈24的徑向置于彈性墊圏24和膜片14的接觸區(qū)40及彈性墊圏24 和剛性墊圈26的接觸區(qū)44之間的部分的變形來彌補的。因此，即使 鉸接環(huán)22和接觸區(qū)40、 44凈皮磨損，使得這些接觸區(qū)40、 44之間的沿 離合器IO軸向方向的距離加大，彈性墊圏24也能彌補這種磨損。
現(xiàn)在參見圖4和圖5，圖中示出了根據(jù)本發(fā)明的推力膜片式離合器的兩個軸向剖視圖，分別處于工作狀態(tài)和存儲狀態(tài)，存儲狀態(tài)指膜
片未承受特別是由分離軸承施加的軸向力的情況，與離合器10安裝在
汽車上的情況相反。
可注意到在圖4上，當(dāng)離合器10處于安裝狀態(tài)時，彈性墊圏24 的徑向外端和剛性墊圈26之間沒有接觸，膜片14和蓋子12的徑向內(nèi) 端之間也沒有接觸。
相反，根據(jù)本發(fā)明的離合器IO在存儲狀態(tài)時，彈性墊圏24的徑 向外端頂靠在剛性墊圈26上，而膜片14與蓋子12的徑向內(nèi)端接觸。 這樣，有利地限制了根據(jù)本發(fā)明的離合器在存儲階段的彈性墊圏24 的變形，這種變形可能會產(chǎn)生對彈性墊圏24不利的塑性變形。
當(dāng)然，本發(fā)明不限于作為說明性和非限定性例子描述和示出的實 施例。
因此，可以設(shè)想一種推力膜片式離合器，它包括一個彈性墊圏， 該彈性墊圏只具有形成與膜片接觸的貝氏碟形墊圏的第一部分，特別 是在鉸接裝置的磨損較小的情況下，這可以為離合器實現(xiàn)更緊湊的鉸 接裝置。
權(quán)利要求
1.膜片式離合器(10)，包括一個蓋子(12)，一個壓板(16)，一個安裝在蓋子(12)和壓板(16)之間的膜片(14)，一個第一剛性環(huán)形構(gòu)件(26)，其置于膜片(14)和壓板(16)之間并通過支柱(28)與蓋子(12)固定，膜片相對于蓋子(12)的鉸接裝置(22)，以及一個預(yù)應(yīng)力的第二彈性環(huán)形構(gòu)件(24)，其安裝成支撐在第一剛性環(huán)形構(gòu)件(26)上，相對于膜片(14)與鉸接裝置(22)相對，剛性(26)和彈性(24)環(huán)形構(gòu)件以同軸方式放置，支柱(28)基本沿一個安裝圓(C)相對于剛性環(huán)形構(gòu)件(26)安裝，該離合器的特征在于，第二彈性環(huán)形構(gòu)件(24)在第一剛性環(huán)形構(gòu)件(26)上的支撐區(qū)基本沿支柱(28)的安裝圓(C)延伸。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的離合器，其特征在于，第二彈性環(huán)形構(gòu) 件(24)具有一個第一部分(38)，形成與膜片(14)接觸的貝氏碟形 塾圏。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的離合器，其特征在于，第二彈性環(huán)形構(gòu) 件(24)的形成貝氏碟形墊圏的第一部分(38)在與膜片(14)的接 觸區(qū)(40)處彎曲。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的離合器，其特征在于，第二彈性環(huán)形構(gòu) 件(24)的形成貝氏碟形墊圈的第一部分(38)在與膜片(14)的接 觸區(qū)(40)處，具有一個至少等于5亳米的、在離合器(10)的任一 軸向平面上的曲率半徑。
5. 根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的離合器，其特征在于，第二彈性 環(huán)形構(gòu)件(24 )具有一個第二部分(42 ),形成與第一剛性環(huán)形構(gòu)件(26 ) 或與蓋子(12)接觸的貝氏碟形墊圏。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的離合器，其特征在于，第二彈性環(huán)形構(gòu) 件(24)的形成貝氏碟形墊圏的第二部分(42)在與第一剛性環(huán)形構(gòu) 件(26)或與蓋子(12)的接觸區(qū)(44)處彎曲。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的離合器，其特征在于，第二彈性環(huán)形構(gòu)件(24)的形成貝氏碟形墊圏的第二部分(42)在與第一剛性環(huán)形構(gòu) 件(26)或與蓋子(12)的接觸區(qū)(44)處，具有一個至少等于5亳 米的、在離合器(10)的任一軸向平面上的曲率半徑。
8. 根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的離合器，其特征在于，支柱(28) 固定到蓋子(12)上，并穿過膜片(14)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的離合器，其特征在于，第二彈性環(huán)形構(gòu) 件(24)具有讓支柱(28)穿過的開口 (46)。
10. 根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的離合器，其特征在于，第二彈 性環(huán)形構(gòu)件(24)構(gòu)形成使得在離合器的存儲階段，第二彈性環(huán)形構(gòu) 件(24)的徑向外邊緣支撐在第一剛性環(huán)形構(gòu)件(26)上。
11. 根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的離合器，其特征在于，在離合 器的存儲階段，膜片(14)與蓋子(12)的徑向內(nèi)邊緣接觸。
全文摘要
膜片式離合器(10)包括蓋子(12)、壓板(16)、安裝在蓋子(12)和壓板(16)之間的膜片(14)、置于膜片(14)和壓板(16)之間并通過支柱(28)與蓋子(12)固定的第一剛性環(huán)形構(gòu)件(26)、膜片相對蓋子(12)的鉸接裝置(22)以及預(yù)應(yīng)力的第二彈性環(huán)形構(gòu)件(24)，其支撐在第一剛性環(huán)形構(gòu)件(26)上，相對膜片(14)與鉸接裝置(22)相對，剛性(26)和彈性(24)環(huán)形構(gòu)件以同軸方式放置，支柱(28)相對剛性環(huán)形構(gòu)件(26)基本沿一個安裝圓(C)安裝，第二彈性環(huán)形構(gòu)件(24)在第一剛性環(huán)形構(gòu)件(26)上的支撐區(qū)基本沿支柱(28)的安裝圓(C)延伸。
文檔編號F16D13/71GK101680494SQ200880009316
公開日2010年3月24日 申請日期2008年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月23日
發(fā)明者B·迪布瓦, C·科爾迪耶 申請人:Valeo離合器公司