專利名稱：用于傳遞轉矩的具有離合器從動盤的摩擦離合器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于傳遞轉矩的具有離合器從動盤的摩擦離合器，具有摩擦裝置。
背景技術：
早就公知具有這種離合器從動盤的摩擦離合器，并且例如作為汽車中的隔離或起動離合器在內燃機與變速器之間使用。在此在內燃機、如柴油發(fā)動機或快燃發(fā)動機與變速器如手動變速器、自動的手動變速器、復式離合器變速器之間的力傳遞設有力鎖合的摩擦離合器，從完全的隔離通過滑動地隔離直到完全的作用方式連續(xù)地利用一操縱系統受控地實現力傳遞。在此尤其可能在滑動狀態(tài)在平均摩擦轉矩上疊加交變轉矩，它可能導致在傳動鏈中干擾的振動或在汽車上干擾的振動。為了減少這種振動的方法除了使用旋轉振動緩沖器以外，它具有結合到力流中的蓄能器例如螺簧，也使用旋轉振動消振器，它們按照旋轉振動的有問題的頻率范圍設計。為此一個已知的技術是，與傳動鏈并聯的、例如在離合器從動盤上通過蓄能器和摩擦裝置耦聯的消振質量，它通過反轉矩相位正確地補償可能產生的振動。例如通過DE 10 2008 028 570 Al已知這一點，可以參閱其關于結構方面的公開內容。在設計這種質量-彈簧-摩擦系統時，對于設計必須推測或確定可能產生的交變轉矩的大小。然后對于所選擇的交變轉矩優(yōu)化摩擦并且在結構上視為恒定的摩擦轉矩。如果實際在運行中產生的交變轉矩對應于在設計時的估值，則這個振動緩沖系統實現其在運行中的最佳效果。而如果在運行中產生的交變轉矩小于估值，則彈簧-質量系統趨向于粘附在要被消振的質量上并由此失去必要時的效果。另一方面，在與估值相比在運行中產生更高的交變轉矩時，盡管更好地緩沖初始的臨界頻率，但是由此增加在初始臨界頻率前面和后面的振幅，由此同樣可能增加干擾的振動的風險。
發(fā)明內容
因此，本發(fā)明的目的是，有利地改進具有離合器從動盤的摩擦離合器，它能夠至少很大程度地與疊加在要傳遞的轉矩上的旋轉振動的振幅無關地實現有效地減小旋轉振動。該目的通過具有離合器從動盤的用于傳遞轉矩的摩擦離合器實現，其中在形成旋轉振動消振器的條件下使組合到離合器從動盤中的摩擦裝置配有取決于消振質量與要被消振的質量之間的相對旋轉角的摩擦轉矩。所建議的摩擦離合器作為力鎖合的摩擦離合器、最好作為干式離合器例如可以在汽車的驅動鏈中使用，而與汽車類型無關，如轎車、載重汽車、摩托車和類似交通工具，并且在變速器中使用，且與變速器類型無關，如手動變速器、自動的手動變速器、復式離合器變速器和類似變速器。通過所建議的摩擦離合器避免或者說至少減小尤其在汽車驅動鏈中的旋轉振動、 最好也減小由于周期的轉矩振蕩在摩擦鎖合的離合系統中、例如汽車離合器中可能的旋轉振動，盡管它們具有基本恒定的激勵頻率、但是不同的振幅。這些轉矩振蕩不僅可能由外部激勵產生，而且可能由自激(失穩(wěn))產生。按照本發(fā)明所建議的解決方案也可以在所有其它的、具有臨界頻率范圍的旋轉振動問題中應用。所建議的具有取決于旋轉角的摩擦的旋轉振動消振器與產生的交變轉矩大小無關地實現這個交變轉矩或旋轉振動的恒定減小率。在此在強制激勵時的理論減小率可以有利地大于等于50%，最好大于等于60%，S卩，在離合器從動盤中使用所建議的旋轉振動消振器時的剩余振動與沒有旋轉振動消振器的系統相比可以小于50%或40%。因此旋轉振動消振器也可以選擇應用于，在相同的振動水平時提高允許的交變轉矩。在使用這種旋轉振動消振器時，避免由于驅動鏈的負的總阻尼引起的自激。旋轉振動消振器由于其正的阻尼特性例如附加地提供了可能性，對于離合器從動盤的摩擦層使用替代的覆層材料，例如在干式摩擦離合器中使用陶瓷基的覆層代替有機基覆層，因為例如由于其大的摩擦值和微小的層彈性使離合器從動盤和銜接的驅動鏈的激勵特別高，但是利用所建議的旋轉振動消振器以更好的方式可以減小這個激勵。按照本發(fā)明的思想，建議一個具有并聯的消振質量-蓄能器-摩擦裝置系統的旋轉振動消振器，它在旋轉振動激勵的臨界頻率范圍中緩沖可能的振動，并且其有效性與激勵的交變轉矩的振幅無關。為此，一個摩擦裝置配有取決于消振質量與要被消振的質量之間的給定的相對旋轉角的摩擦轉矩。這個關系可以與角度成比例地、但是也可以按照任意的規(guī)律性實現。由此實現與激勵振幅無關的減小率。整個蓄能器/摩擦單元這樣構成，實現靈活的特性曲線形狀。摩擦可以具有和沒有基本摩擦地、以及具有間隙地實現。為此按照有利的實施例規(guī)定一摩擦離合器，在該摩擦離合器中所述離合器從動盤包括盤部件和反作用于第一蓄能器相對于盤部件以給定旋轉角相對旋轉的消振質量，并且對第一蓄能器并聯摩擦裝置，具有取決于旋轉角的摩擦轉矩。按照有利的實施例可以提供通過旋轉角調整的摩擦轉矩，通過使所述摩擦裝置包括斜面裝置，它具有抗扭轉地位于消振質量上的第一斜面部件和位于驅動部件上的第二斜面部件，第一斜面部件具有在圓周方向上設置的斜面，第二斜面部件具有與斜面互補的對應斜面，兩個斜面部件中的一個斜面部件反作用于軸向有效的、軸向固定容納的第二蓄能器加載摩擦面。由此在盤部件相對于消振質量旋轉時，通過使盤部件例如由于旋轉加速度通過轉矩峰值相對于消振質量以給定的慣性矩旋轉，使斜面和對應斜面相互間相對旋轉， 其中一相對于第二蓄能器、例如盤簧或類似部件預緊的摩擦面軸向相對于第二蓄能器位移,并由此增加摩擦裝置的摩擦面之間的摩擦副的應力，并由此增加摩擦轉矩。因此,在旋轉角增加時，它是加入的旋轉振動的振幅的尺度，產生增加的摩擦轉矩，它以更好的程度通過由于摩擦引起的更高的消振質量的慣性矩消振過高的旋轉振動振幅。斜面和與其互補的對應斜面的升角形狀可以適配于通過旋轉角提供的摩擦轉矩的要求。例如斜面和對應斜面可以在消振質量相對于盤部件的中間位置在小于最大旋轉角的旋轉角上具有零升角。這意味著，在小的旋轉角時在給定的旋轉角范圍上，一恒定的、例如由附加的和/或具有斜面的摩擦副或類似機構施加物理上不能排除的干擾摩擦轉矩。在給定旋轉角的至少一部分上的升角可以直線地、遞增地、遞減地或以自由形狀構成。不言而喻，所述第二蓄能器可以通過相對于為此規(guī)定的摩擦片的摩擦面的相應預緊產生基本摩擦?？梢蕴娲蚋郊拥厥顾瞿Σ裂b置含有另一用于提供基本摩擦的摩擦片。具有變化的摩擦轉矩的摩擦裝置摩擦面例如可以位于摩擦片與消振質量之間，其中所述摩擦片和消振質量具有相應的斜面和對應斜面。可以選擇例如第二蓄能器具有對應斜面，它們靠在消振質量的斜面上或者與消振質量連接的摩擦片上。此外第二蓄能器例如可以設置在消振質量上并且加載與盤部件固定連接的摩擦片。當然，斜面、對應斜面、結合通過第二蓄能器加載這個對應斜面的實施方式可能性的列舉不局限于本發(fā)明的思想。在所述離合器從動盤的一有利實施形式中，所述第一蓄能器可以由加入到彈簧保持架中的、在圓周方向上有效的螺簧構成，其中所述消振質量在彈簧保持架上旋轉支承，并且所述螺簧在有效方向上分別在一端支承在彈簧保持架上，另一端支承在徑向延伸到彈簧保持架中的凸臺上。在此所述彈簧保持架具有徑向擴展的、在消振質量的空隙中至少在旋轉角頂點中有間隙地嵌入的凸臺。通過空隙在圓周方向上的延伸例如可以確定消振質量相對于盤部件的旋轉角，如果彈簧保持架抗扭轉地與盤部件連接。在此彈簧保持架的凸臺止擋在空隙的圓周側的邊界上。為了緩沖這種相對較硬的止擋可以使旋轉角例如通過中間連接緩沖器如彈簧部件或橡膠緩沖器較軟地構成。替代或附加地可以通過螺簧的鎖閉位置確定旋轉角，其中通過部分地相互疊加的螺簧的彈簧作用可以避免硬的止擋。已經證實特別有利的是，替代或附加地對于另一旋轉角邊界，在離合器從動盤與旋轉振動消振器之間設有滑動離合器。在此該滑動離合器優(yōu)選在盤部件與消振質量之間有效地設置。例如可以使彈簧保持架通過螺簧相對于盤部件反作用于第三蓄能器、例如盤簧預緊地旋轉。在此在盤部件與彈簧保持架之間形成摩擦轉矩，它在達到消振質量與盤部件之間的給定轉矩時被克服，由此可以使消振質量相對于盤部件超過給定的旋轉角旋轉，并因此抑制硬的止擋。在此取決于第一蓄能器旋轉剛性的這個摩擦轉矩的設計要控制，在硬止擋之前或達到硬止擋時，例如在達到鎖閉位置或止擋消振質量在盤部件的部件上時，消振質量是否相對于盤部件滑動。在具有彈簧保持架的旋轉振動消振器的離合器從動盤結構中，為了制備滑動離合器有利地使所述彈簧保持架軸向夾緊在軸向支承在盤部件上的第三蓄能器與相對于盤部件軸向間隔的且固定容納的蓋板之間。附加地可以在第三蓄能器與蓋板之間附加地夾緊摩擦片和第二蓄能器。按照本發(fā)明的思想所述摩擦離合器除了所建議的旋轉振動消振器以外，還可以包括一旋轉振動緩沖器。為此所述盤部件分成輸入部分和輸出部分，在其間連接一在圓周方向上有效的第四蓄能器，例如分布地設置在圓周上的螺簧。此外對這個第四蓄能器可以并
聯一摩擦裝置。
借助于在附圖I至6中所示的實施例詳細解釋本發(fā)明。附圖示出圖I摩擦離合器的離合器從動盤的局部剖面圖，
圖2與圖I的離合器從動盤類似的離合器從動盤的局部剖面圖，
圖3a摩擦裝置在中間位置的局部示意圖，具有在旋轉角上變化的摩擦轉矩，
圖3b圖3a的摩擦裝置的旋轉狀態(tài)，
圖4a按照現有技術的旋轉振動消振器的轉矩特性在頻率上的多個分立圖，
圖4b所建議的旋轉振動消振器的轉矩特性在頻率上的多個分立圖，
圖5 所建議的旋轉振動消振器的轉矩/旋轉角特性曲線，圖6 圖I和圖2的旋轉振動消振器的細節(jié)圖。
具體實施例方式圖I示出安置在未示出的摩擦離合器中的離合器從動盤1，它圍繞旋轉軸線2設置并且利用輪轂3與變速器的輸入軸旋轉鎖合地連接。盤部件4與輪轂3固定連接，例如如這里所示，斂縫連接，盤部件容納未示出的、用于形成與摩擦離合器的摩擦嵌接的摩擦層。在輪轂3上還設置旋轉振動消振器5，它含有由保持架部件7形成的彈簧保持架
6、容納在彈簧保持架中的螺簧9形式的第一蓄能器8、消振質量10和摩擦裝置11。旋轉振動消振器5可旋轉地容納在輪轂3上，并且在形成滑動離合器12的條件下軸向夾緊在盤部件4與與輪轂3連接的、例如如這里所示斂縫的蓋板13之間。為了建立預應力一保持架部分7頂靠在蓋板13上，用于容納螺簧9而分開的彈簧保持架6的其它保持架部分7與摩擦裝置11的第二蓄能器14頂靠。設計成盤簧15的第二蓄能器14作為滑動離合器12的摩擦片16的支承面，滑動離合器由以軸向支承在盤部件4上的盤簧18形式的第三蓄能器17軸向加載，并且確定滑動離合器12的摩擦轉矩。如果盤部件4與消振質量之間的旋轉加速度超過通過盤簧18與摩擦片16之間的摩擦嵌接確定的摩擦轉矩的確定的程度，則彈簧保持架6相對于盤部件4和蓋板13滑動并且避免硬止擋在消振質量10與彈簧保持架6之間。消振質量10在彈簧保持架6上反作用于螺簧9有限地旋轉。為此在彈簧保持架 6上設有徑向向外擴展的凸臺19，并且在消振質量10上設有徑向向內擴展的、徑向嵌入到彈簧保持架6中的凸臺20，它們分別端面地加載設置在圓周上的且襯入到彈簧保持架6中的螺簧9。在螺簧9的鎖閉位置、或者凸臺19或凸臺20止擋在消振質量10上或彈簧保持架6上時，消振質量10相對于彈簧保持架6建立或多或少硬的止擋，并由此給定它們之間的旋轉角。在止擋前或達到止擋時可以使滑動離合器12變成有效。對于第一蓄能器8的作用至少在給定的旋轉角范圍上可以并聯摩擦裝置11。為此摩擦裝置11具有斜面裝置21，它由兩個相互間相對旋轉的斜面部件22，23形成，具有在圓周方向上構成的斜面24和與其互補的對應斜面25。在此斜面部件22優(yōu)選組合到消振質量 10中，為此斜面24壓入到消振質量中或者襯入到斜面環(huán)中。斜面部件23優(yōu)選由塑料制成并且與盤簧15固定連接，例如懸掛或者如圖所示利用突緣26熔焊。通過與滑動離合器12的摩擦接觸摩擦鎖合地與盤部件4連接的盤簧15確定斜面 24和對應斜面25的摩擦嵌接。當協調的旋轉振動消振器5的頻率范圍內的轉矩振蕩、如轉矩峰值加入到以給定的轉速旋轉的盤部件4中的時候，由于第一蓄能器8、在摩擦裝置11上建立的摩擦轉矩和消振質量10慣性矩的作用，使消振質量10保持在穩(wěn)定的旋轉位置，由此出現盤部件4與消振質量10之間的旋轉角。這個旋轉角的出現引起消振效應，并且可能取決于在摩擦裝置11上調整的摩擦轉矩。因為由于通過斜面裝置21形成第二蓄能器14預應力的增加，使摩擦轉矩隨著旋轉角的增加而增加，由此由于按照諧振頻率設計的旋轉振動消振器5也充分地消振較大振幅的轉矩峰值，它們引起較大的旋轉角。圖2示出與圖I的離合器從動盤I相比略微變化的離合器從動盤la，具有帶有摩擦層27的盤部件4a、旋轉振動消振器5a和滑動離合器12a。以相同的方式由彈簧保持架6a、消振質量10a、第一蓄能器8a和摩擦裝置Ila形成旋轉振動消振器5a。對應于圖I的離合器從動盤I構成斜面裝置21a以及蓄能器8a， 14a，17a以及容納在輪轂3a上的蓋板13a和用于形成滑動離合器12a摩擦轉矩的摩擦片 16a。以詳細的觀察方式可以看到，為了減小離合器從動盤Ia的軸向結構空間，盤部件4a 和消振質量IOa徑向向外軸向相對于其支承在徑向內部平行地位移，用于使摩擦片27可以軸向設置在輪轂3a的端面28以內。此外斜面部件23a配有軸向凸起29，它們懸掛到盤簧 15a的相應開孔中。通過相對于消振質量IOa的斜面部件22a的至少輕微的預應力實現斜面部件23a相對于盤簧15a的軸向固定。圖3a和3b簡示出圖I的摩擦裝置11的局部(未示出的附圖標記參照圖1)，具有由斜面部件23，23形成的斜面裝置21。斜面部件22軸向固定地容納在消振質量10上，斜面部件23軸向反作用于支承在盤部件4上的第二蓄能器14軸向有限位移地設置。斜面部件22，23具有在圓周方向上指向的斜面24，或者對應斜面25，它們在圖3所示的接近中間位置的視圖中在盤部件4和消振質量10不相互旋轉時接近對置，因此第二蓄能器14在建立預應力的條件下夾緊它們。如果如圖3b所示，盤部件4和消振質量10相互旋轉，則斜面部件22，23隨著旋轉角的增加在繼續(xù)壓縮第二蓄能器14的條件下沿著斜面24和對應斜面25加大間隔，由此在其間取決于旋轉角地提高摩擦轉矩。在所示的實施例中斜面24和對應斜面25還在中間位置具有一在微小的旋轉角范圍上延伸的平臺30，沒有升角，由此在小的旋轉角時保證恒定的基本摩擦。圖4a示出轉矩振幅在諧振范圍的頻率上的分立曲線圖的原則上的順序，具有按照現有技術的旋轉振動消振器的從左向右增加的振幅。通過建立恒定的摩擦轉矩隨著增加的振幅在消振的面積分量31旁邊形成未消振的面積分量32的兩個相鄰的峰值。圖4b示出轉矩振幅在諧振范圍的頻率上的分立曲線圖的原則上的順序，具有按照圖I的旋轉振動消振器5或圖2的旋轉振動消振器5a的從左向右增加的振幅。通過取決于旋轉角地建立摩擦轉矩，一般與轉矩振蕩的振幅無關地實現基本相同的消振的面積分量31a和未消振的面積分量32a，不另外形成附加的轉矩振幅，它們通常干擾地起作用。圖5以旋轉角a上的轉矩M示出在圖I和2中的旋轉振動消振器5，5a的原理上的特性曲線33。虛線示出沒有摩擦的并因此無滯后的旋轉振動消振器，與虛線相比轉矩特性曲線34，35在正的和負的旋轉角a時分別通過相同升角的數值相同的摩擦轉矩加載。因此斜面或對應斜面對稱于中間位置(a = 0)并且沒有旋轉間隙地構成，如同在圖3a，3b中所示的那樣。圖6示出容納在輪轂3上的且利用蓋板3軸向固定的圖I的旋轉振動消振器5的細節(jié)圖。消振質量10在彈簧保持架6上定心并且反作用于螺簧9旋轉地支承。螺簧9容納在彈簧保持架6的空隙36中并且在其端面上由空隙36的徑向邊界37在圓周方向上加載。在對置的一側上螺簧9由徑向嵌入到空隙36中的消振質量10的凸臺20加載。消振質量10還具有空隙38，在其中嵌入彈簧保持架6的徑向擴展的凸臺19，并且通過位于圓周方向上的空隙38的止擋39形成消振質量10相對于彈簧保持架6的旋轉角限制。在通過凸臺19達到空隙38的兩側止擋39的一個止擋時，最終激活滑動離合器12(圖I)。替代地可以通過建立小于摩擦裝置11(圖I)的摩擦轉矩的滑動轉矩，在旋轉角通過凸臺19達到止擋39之前使滑動離合器12滑動，并因此避免凸臺19硬止擋在止擋39上。
附圖標記清單
I離合圓盤
Ia離合圓盤
2旋轉軸線
3輪轂
3a輪轂
4盤部件
5旋轉振動消振器
5a旋轉振動消振器
6彈簧保持架
6a彈簧保持架
7保持架部件
8第一蓄能器
8a第一蓄能器
9螺簧
10消振質量
IOa消振質量
11摩擦裝置
Ila摩擦裝置
12滑動離合器
12a滑動尚合器
13蓋板
13a蓋板
14第二蓄能器
14a第二蓄能器
15盤簧
15a盤簧
16摩擦片
16a摩擦片
17第三蓄能器
17a第三蓄能器
18盤簧
19凸臺
20凸臺
21斜面裝置
21a斜面裝置
22斜面部件
22a斜面部件
23斜面部件
23a斜面部件
24斜面
25對應斜面
26突緣
27摩擦層
28端面
29凸起
30平臺
31消振的面積分量
31a消振的面積分量
32非消振的面積分量
32a非消振的面積分量
33特性曲線
34轉矩線
35轉矩線
36空隙
37邊界
38空隙
39擋
a旋轉角
M轉矩
權利要求
1.一種具有離合器從動盤(l，la)的用于傳遞轉矩的摩擦離合器，具有取決于消振質量(10，IOa)與要被消振的質量之間的相對旋轉角的摩擦轉矩。
2.如權利要求I所述的摩擦離合器，其特征在于，所述離合器從動盤(l，la)包括盤部件(4，4a)和反作用于第一蓄能器(8，8a)相對于盤部件(4，4a)以給定旋轉角相對旋轉的消振質量(10，IOa)并且對第一蓄能器(8，8a)并聯摩擦裝置(11，Ila)，具有取決于旋轉角的摩擦轉矩。
3.如權利要求I或2所述的摩擦離合器，其特征在于，所述摩擦裝置(11，Ila)包括斜面裝置(21，21a)，它具有抗扭轉地位于消振質量(10，IOa)上的第一斜面部件(22，22a)和由盤部件(4，4a)在旋轉方向上攜帶的第二斜面部件(23，23a)，第一斜面部件具有在圓周方向上設置的斜面(24)，第二斜面部件具有與斜面(24)互補的對應斜面(25)，兩個斜面部件(22，23)中的一個斜面部件反作用于軸向有效的、軸向固定容納的第二蓄能器(14，14a) 加載摩擦面。
4.如權利要求I或2所述的摩擦離合器，其特征在于，所述第一蓄能器(8，8a)由加入到彈簧保持架(6，6a)中的、在圓周方向上有效的螺簧(9)構成，其中所述消振質量(10， IOa)在彈簧保持架^，6a)上旋轉支承，并且所述螺簧(9)在有效方向上分別在一端支承在彈簧保持架^，6a)上，另一端支承在徑向延伸到彈簧保持架中的消振質量(10，10a)的凸臺(20)上。
5.如權利要求I至4中任一項所述的摩擦離合器，其特征在于，所述彈簧保持架(6， 6a)具有徑向擴展的、在消振質量(10，IOa)的空隙(38)中至少在旋轉角頂點中有間隙地嵌入的凸臺(19)。
6.如權利要求I至5中任一項所述的摩擦離合器，其特征在于，一滑動離合器(12， 12a)在盤部件(4，4a)與消振質量(10，IOa)之間有效。
7.如權利要求6結合權利要求4或5所述的摩擦離合器，其特征在于，所述彈簧保持架(6，6a)軸向夾緊在軸向支承在盤部件(4，4a)上的第三蓄能器(17，17a)與相對于盤部件(4，4a)軸向間隔的且固定容納的蓋板(13，13a)之間。
8.如權利要求7所述的摩擦離合器，其特征在于，一摩擦片(16，16a)和第二蓄能器 (14,14a)附加地夾緊在第三蓄能器(17，17a)與蓋板(13，13a)之間。
9.如權利要求3至8中任一項所述的摩擦離合器，其特征在于，所述斜面(24)和對應斜面(25)在消振質量(10，IOa)相對于盤部件(4，4a)的中間位置在小于最大旋轉角的旋轉角上具有零升角。
10.如權利要求3至9中任一項所述的摩擦離合器，其特征在于，所述升角在給定旋轉角的至少一部分上是直線的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有離合器從動盤(1，1a)的、用于通過摩擦裝置(11，11a)傳遞轉矩的摩擦離合器。為了至少很大程度上與旋轉振動的振幅無關地設計疊加到要傳遞的轉矩上的旋轉振動的消振，本發(fā)明提出，所述摩擦裝置配有取決于消振質量(10，10a)與要被消振的質量之間的相對旋轉角的摩擦轉矩。
文檔編號F16F15/14GK102612613SQ201080052034
公開日2012年7月25日 申請日期2010年10月28日 優(yōu)先權日2009年11月17日
發(fā)明者M·豪斯納, M·黑斯勒, S·萊曼 申請人:舍弗勒技術股份兩合公司