具有改進彈簧座的阻尼圓盤組件的製作方法
2023-05-13 15:08:11 3
專利名稱：具有改進彈簧座的阻尼圓盤組件的製作方法
本申請是申請號為96108894.X、申請日為1996年7月24日、題為「具有改進彈簧座的阻尼圓盤組件」的分案申請。
本發明涉及一種使用了諸彈性件和諸摩擦件以用來減震的阻尼圓盤組件，特別是涉及一種改進的摩擦件以及和所述諸彈性件一起使用的改進的彈簧座。
用於例如機動車之類的離合器圓盤組件通常設置了一圓盤狀的動力輸入板、帶有一徑向延伸的凸緣的動力輸出輪轂、以及設置在動力輸入板和動力輸出輪轂之間以限制它們之間的相對移動的彈簧。或者，也可以設置一個分開的輪轂/中間板型阻尼圓盤組件。在這種型式的阻尼圓盤組件中，傳統的凸緣部分和輪轂部分分開，用低剛性的彈簧則將分開的凸緣和輪轂部分聯接起來。
在分開的輪轂/中間板型阻尼圓盤組件中，與分開凸緣和輪轂部分聯接的彈簧設置在一於輪轂側的凸緣部分內形成的容座以及在分開凸緣內形成的容座之中。彈簧座設置在彈簧的兩相對側沿彈簧座圓周方向的外周側端面分別與輪轂側的凸緣部分的容座部分以及分開凸緣的容座部分相接觸。
如上所述的用於離合器圓盤組件的傳統的彈簧座中，與分開凸緣部分以及輪轂凸緣部分的容座相接觸的部分都是作成具有V形截面的傾斜面，該傾斜面從彈簧座的兩徑向相對側起逐漸地向彈簧座的內周側降低。換言之，兩個傾斜面的底部沿彈簧座的軸向延伸。輪轂側凸緣部分的容座部分和分開凸緣的容座部分朝著內周側延伸，並且分別與兩個傾斜面中的一個相接觸。
當要組裝一個阻尼圓盤時，彈簧座通常已經連接於彈簧的兩相對端。組裝流水線上的操作者將彈簧座和彈簧安置在由輪轂凸緣部分的容座和分開凸緣部分的容座所限定的空間內。這時，必須使彈簧座正確地取向以進行安裝，這樣，才能使得具有V形橫截面的傾斜面與輪轂側的凸緣部分以及分開凸緣的容座的每個傾斜部分相對應。換言之，在安裝過程中，彈簧座的取向是很關鍵的。例如，如果彈簧座相對於正確的取向轉過90度的話，它就不能被安裝。鑑於此，操作者在安裝過程中必須注意彈簧座的取向。在組裝過程中，彈簧座的取向可能會發生錯誤，而且必須要正確取向也降低了操作效率。
另一些離合器圓盤組件中設置了一個盤形動力輸入板和一動力輸入輪轂、動力輸入輪轂具有一與其外周部分一體形成之凸緣、以及設置在動力輸入板和凸緣之間以限制它們之間的相對移動的諸彈簧。所述凸緣可以通過例如衝切之類的手段形成諸窗孔，以便用來容納諸彈簧。諸彈簧的周向相對端與窗孔的相應邊緣接觸。動力輸入板上設有用來支承彈簧的周向相對端的支承部分。在這種構造下，當動力輸入板旋轉時，轉矩通過彈簧傳遞給輪轂。
或者，也可以設置一種分開輪轂/中間板型離合器圓盤。這種型式的離合器圓盤中，傳統的凸緣部分和輪轂部分分開，並且通過諸彈簧聯接在一起。這種型式的離合器圓盤組件可以產生較大的扭轉角位移，而且還能獲得兩種扭轉特性水平。小彈簧的兩端相對上設有一對彈簧座。凸緣部分和輪轂部分上設有輪齒，這些輪齒彼此周向地隔開，而且凸緣部分的輪齒和輪轂部分的輪齒互相嚙合在一起。
如上所述的離合器圓盤組件中，輪轂部分的輪齒朝著一負方向(與旋轉方向相反的方向)是偏移的，即，在無扭轉的狀態下，凸緣部分的各輪齒之間的位置是中心偏移的位置。換言之，輪轂部分相對於凸緣部分的扭轉角位移在正方向(旋轉的方向)上較大，而在負方向上較小。
這樣的構造在一定的條件下會產生不希望有的噪聲。可以根據不同的機動車型式/型號來改變扭轉角位移的特性，以達到降低這些聲音的目的。可以通過改變凸緣部分和輪轂部分的構造來改變扭轉角位移特性，然而這樣就可能增加用來製造相關改進型部件的生產成本。
上述的離合器圓盤組件還包括一個遲滯轉矩發生機構，該機構包括壓縮接觸在所述輪轂的凸緣上的諸摩擦件、以及用來將諸摩擦件緊壓在凸緣上的錐形彈簧。最好是為穩定遲滯轉矩。遲滯轉矩發生機構的摩擦件相對於動力輸入板或凸緣都是不能轉動的，此外，希望要獲得較高的操作效率的話，所述的遲滯轉矩發生機構最好是與動力輸入板或動力輸出輪轂之一整體地連接的。
還設置了摩擦件，該摩擦件帶有與動力輸入板相配合、並且阻止相對於動力輸入板的相對移動的接合部分。在這一裝置中，摩擦件和錐形彈簧通過所述的接合部分整體地安裝在動力輸入板上。
用這種裝置的話，摩擦件在操作過程中總是相對於動力輸出輪轂轉動，這樣就穩定了所產生的遲滯轉矩。此外，由於摩擦件和錐形彈簧一體地安裝在動力輸入板上，所以該裝置可以作為一個整體的機構而便於攜帶，因而加強了操作效率。
所述摩擦件的接合部分是彈性的，而且其軸向延伸的內裝配部分也構造成一定的形狀以裝配到動力輸入板上形成的孔內。鑑於此，這種類型的摩擦件通常是由樹脂模製的。
然而，由於樹脂模製的摩擦件通常有較低的摩擦係數，所以不能達到足夠的摩擦力，尤其是不能有效地吸收由於加速/減速而帶來的振動。還有，在初始條件下，由於諸摩擦件並不是均勻地和動力輸入板接觸，所以摩擦係數也就變得不穩定。這樣就不能得到像希望大小的遲滯轉矩。
本發明的一個目的在於，改變阻尼機構的扭轉角位移。
根據本發明的一個方面，一種阻尼圓盤組件包括在其內側徑向表面上設有一第一凹槽的動力輸入旋轉構件以及在其外側徑向表面上設有一第二凹槽的動力輸出旋轉構件，動力輸出旋轉構件設置在鄰接於動力輸入旋轉構件的地方，以便於兩者相對的轉動。在第一和第二凹槽內設置了一彈性件。還設有一座體，其上形成有一第一支承部分和一第二支承部分，第二支承部分的軸向厚度大於第一支承部分的軸向厚度。其中，第一座體設置在彈性件的第一端，而第二座體則設置在彈性件的第二端，並且位於第一和第二凹槽內，彈性件彈性地聯接動力輸入旋轉構件和動力輸出旋轉構件。座體的第一支承部分處於一徑向向外的位置，而座體的第二支承部分處於一個相應的徑向向外的位置，第一凹槽和第二凹槽處在角度偏移的位置上。
較佳的是，彈性件包括一盤簧。
較佳的是，動力輸入旋轉構件還進一步設有多個徑向向內延伸的第一突起，而動力輸出旋轉構件上設有多個徑向向外延伸的第二突起，第一和第二突起在彼此之間延伸，在它們之間形成了一個周向的預定間隙。
根據本發明的另一方面，它提供了一種用以改變阻尼機構的扭轉特性的方法。在該方法中，設置了一動力輸入旋轉構件以及一可相對於動力輸入旋轉構件轉動一預定角度的動力輸出旋轉構件。還在動力輸入旋轉構件和動力輸入旋轉構件之間設置了一盤簧。在盤簧的兩相對端設置了由動力輸入旋轉構件和動力輸出旋轉構件加以支承的彈簧座。該方法包括如下步驟在無扭轉狀態下，改變所述動力輸入旋轉構件相對於所述動力輸出旋轉構件的相位，即，改變由所述動力輸入旋轉構件支承的第一支承面相對於由所述動力輸出旋轉構件支承的第二支承面的高度。
根據本發明的一個方面，根據本發明的另一個方面，可以相應在一無扭轉的狀態下改變動力輸入旋轉構件相對於動力輸出旋轉構件的相位，即，改變諸彈簧座元件的第一和第二支承面的位置。
本發明的這些和其它一些目的、特徵、方面和優點將通過下文結合附圖對本發明所作的詳細描述而變得明顯，附圖中相同的標號表示相同的部件。
圖1是一側面剖示圖，示出了根據本發明第一實施例的一離合器圓盤組件；圖2是切除了一部分後的離合器圓盤組件的部分剖示圖，圖2是從圖1中箭頭Ⅱ的方向來看的，而圖1是沿圖2中線Ⅰ-Ⅰ剖取的剖示圖；圖3是示出了圖1中A部分的離合器圓盤組件的局部視圖，其比例略為放大，示出了該離合器圓盤組件的細節部分；圖4是圖2中一部分的局部視圖，其比例略為放大，示出了離合器圓盤組件的彈性件和相應的彈簧座的細節；圖5是圖4中所示彈簧座從離合器圓盤組件中移下來後的側視圖；圖6是在圖5中箭頭Ⅵ方向上看到的、圖4中所示彈簧座從離合器圓盤組件中移下來後的端視圖；圖7是和圖1相類似的、示出了根據本發明第二實施例的一離合器圓盤組件的側面剖視圖；圖8是圖7中所示離合器圓盤組件切除了一部分後的部分剖示圖，圖8是從圖7中箭頭Ⅷ的方向來看的，而圖7是沿圖8中線Ⅶ-Ⅶ剖取的剖示圖；圖9是一從圖7和8中所示離合器圓盤組件中移下來的輪轂的端視圖，其比例略為放大；圖10是沿圖9中線Ⅹ-Ⅹ剖取的輪轂橫剖示圖；圖11是示出了圖7中A部分的離合器圓盤組件的局部視圖，其比例略為放大，示出了該離合器圓盤組件的摩擦機構的細節部分；圖12是一從圖11所示的摩擦機構中移下來的第一摩擦墊圈的正視圖；圖13是沿圖12中ⅩⅢ-ⅩⅢ線剖取的、從箭頭所指的方向上看到的第一摩擦墊圈的橫剖面圖；圖14是一從圖11所示的摩擦機構中移下來的第二摩擦墊圈的正視圖；圖15是沿圖14中ⅩⅤ-ⅩⅤ線剖取的、從箭頭所指的方向上看到的第二摩擦墊圈的橫剖面圖；圖16是沿圖14中ⅩⅥ-ⅩⅥ線剖取的、從箭頭所指的方向上看到的第二摩擦墊圈的橫剖面圖；圖17是圖7和8中所示的離合器圓盤組件的輪轂和一副板的局部視圖，示出了輪轂、副板以及設置在兩者之間的彈簧的配合狀況；圖18是和圖2和8相類似的、切除了一部分後局部剖視圖，示出了根據本發明第三實施例的一離合器圓盤組件；圖19是和圖3和11相類似的離合器圓盤組件的局部視圖，示出了圖18所示的離合器圓盤組件之第三實施例的一摩擦機構，其比例略為放大；圖20是和圖15相類似的、示出了從圖19所示的摩擦機構中移下來的一第二摩擦墊圈的橫剖面圖；圖21是和圖16相類似的、示出了從圖19所示的摩擦機構中移下來的一第二摩擦墊圈的橫剖面圖；圖22是從圖19所示的摩擦機構中移下來的一第一錐形彈簧的示意圖；圖23是從圖19所示的摩擦機構中移下來的一第二錐形彈簧的示意圖；圖24和25是圖19所示摩擦機構比例進一步地放大的局部橫剖面圖26是和圖24和25相類似的局部橫剖面圖，示出了根據本發明第四實施例的一摩擦機構。
圖1中示出了一個根據本發明第一實施例的離合器圓盤組件1。該離合器圓盤組件1用來將一個轉矩從位於圖1左側的一發動機(未示)傳遞到位於圖1右側的傳動機構。圖1中線0-0表示離合器圓盤組件1的旋轉軸線。
離合器圓盤組件1包括一用作動力輸出元件的輪轂2、用作動力輸入部件的一離合器圓盤3和一保持板4、一用作中間部件的副板5、設置在副板5和輪轂2之間以限制它們之間的相對移動的小彈簧6、設置在板件3和4以及副板5之間以限制它們之間相對移動的大彈簧7、以及一個根據板件3和4以及輪轂2之間的相對轉動來產生預定量的滯後轉矩的摩擦阻力發生的機構8。
在該離合器圓盤組件1的中心部分設置了一個連接於傳動機構之轉軸(未示)的輪轂2。輪轂2包括一個軸向延伸的圓柱形凸臺2a以及一個與凸臺2a之外周面整體成形的凸緣部分2b。凸臺2a的內周側設置了用來和傳動機構的轉軸(未示)進行花鍵接合的花鍵孔2f。如圖2所示，凸緣部分2a上設置了多個徑向向外延伸的外外突起2c。副板5的內周部分設置了內周輪齒5D，這些內周輪齒5D和各外周輪齒2C之間的部分相對應。各外周輪齒2C和內周輪齒5d之間在周向上有一預定的間隙。
如圖4所示，在凸緣部分2B的兩個徑向相對的位置上形成了容座2D。形成在沿容座2D圓周方向的兩側相對側上的支承部分2E是周向地傾斜的。
輪轂2的凸緣部分2B的外周緣上設置了一副板5(一分開設置的凸緣)，該副板與輪轂2的凸緣部分2B設置在同一平面上。副板5是圓盤形板。從圖2清楚可見，副板5包括四個徑向向外的延伸部分5A。每個延伸部分5A上都有一個周向延伸的窗孔5B。在各延伸部分5A之間設置了外側缺口部分5C。
如圖4所示，在容座2D和5E所限定的空間內設置了一對彈簧座32和一個浮動橡膠31。從圖5和圖6清楚可見，彈簧座32是由一個具有一定厚度的方形彈簧座本體33和一個從彈簧座本體33延伸的突伸部分34組成。突伸部分34形成在彈簧座本體33的一個接收面上。小彈簧6和接收面35接觸，而突伸部分34則延伸入小彈簧6中。彈簧座本體33的接收面35的另一側的接觸面36上設有互相垂直的、V形截面的傾斜部分37和38。接觸面36被傾斜部分37和38分隔成四個方形部分。傾斜部分37和38有一定的斜度，它們從四條邊的每一邊的中間起向接觸面36的中心部分低陷下去。在這種配製下，支承部分2E和5F和傾斜部分37或38中的一個是相接觸的。
在傳統的彈簧座中，彈簧座的連接方向是固定的，而且彈簧座必須要正確地設置，以使傾斜面的V形截面部分與支承部分正確地相接觸。換言之，彈簧座必須要正確地加以設置以使帶有V形截面的傾斜面的邊界線在軸向上延伸，而且正方形四條邊中只有兩條可以位於上部。在本發明的彈簧座中，正方形四條邊中的任何一條都可以位於上部，從而提高了連接彈簧座的操作效率。
小彈簧6中設置了一個浮動橡膠31(圖4)。
副板5的兩相對側設置了一離合器板3和一保持板4。板件3和4基本上是一對圓盤狀的板件，並且可旋轉地設置在輪轂2的凸臺2A的外周側。板件3和4在它們的外周部分藉諸接觸銷11而互相連接起來。每個銷子11都穿過副板5上的缺口部分5C。銷子11和缺口5C周向地保持了一個預定的空間，這樣板件3、4和副板5之間就可以彼此相對地旋轉。
離合器圓盤3的外周邊上設置了一個摩擦面部分10。該摩擦面部分10包括諸環形緩衝板12和多個摩擦襯片13。緩衝板12的環形部分12A藉接觸銷11固定於離合器板3。緩衝板12的外周側設置了多個緩衝部分12B。諸摩擦襯片13固定在緩衝部分12B的兩相對側。
離合器板3和保持板4在相應於副板5的窗孔5B的位置上分別設有諸窗孔3A和4A。在每個窗孔3A和4A的兩徑向相對側徑向地向外突起的諸保持部分3B和4B。
該離合器圓盤組件1中使用了四個大彈簧7，每一大彈簧7都設置在副板5的窗孔5A的範圍內。在諸大彈簧7中設置了諸小彈簧，它們位於兩個徑向相對地位置上。通過保持板4的保持部分4B和離合器板3的保持部分3B的作用就可以制止大彈簧7的軸向移動。
下面將要對摩擦阻力發生機構8進行描述。
摩擦阻力發生機構8由諸環狀元件構成，每個環狀元件都沿著軸線方向設置在離合器板3的內周部分和保持板4的內周部分之間，而且設置在凸臺2A的外周緣上。
摩擦阻力發生機構8的構件包括一第一摩擦墊圈14、一第二摩擦墊圈15、一第一錐形盤簧16、一第二錐形盤簧17、以及一第三摩擦墊圈18。
第一摩擦墊圈14是一個樹脂制的圓盤狀元件。該第一摩擦墊圈14與輪轂2的凸緣部分2B之傳動側上的一側面相接觸。在第一摩擦墊圈14和保持板4的之間軸向地設置了呈壓縮的狀態第一錐形盤簧16。
第二摩擦墊圈15也是一個樹脂制的圓盤狀元件，並且被設置在第一摩擦墊圈14的外周側。該第二摩擦墊圈15和副板5的內周端面接觸。第二摩擦墊圈15和第一摩擦墊圈14相接合，以使它們不能相對地旋轉。第二摩擦墊圈15上設有一個突起，該突起可與保持板4相接合，以使第二摩擦墊圈15和保持板4不能相對旋轉，但是可以在軸向上移動。在第二摩擦墊圈17和保持板4之間軸向地設置了呈壓縮狀態的第二錐形盤簧17。
第三摩擦墊圈18軸向地設置在離合器板3的內周部分和輪轂2的凸緣部分以及副板5的內周邊緣之間。
下面將要描述該離合器圓盤組件1的操作情況。
當摩擦襯片13與發動機一側的一飛輪(未示)壓觸時，發動機側飛輪的轉矩就被傳遞給離合器板3和保持板4。該轉矩通過大彈簧7、副板5和小彈簧6傳遞到輪轂2，接著再輸出到傳動側的轉軸。
從發動機側的飛輪傳遞到離合器圓盤組件1的扭轉振動可導致板件3、4和輪轂2之間的規則的相對轉動。這時，諸小彈簧6和大彈簧7就受到壓縮，在摩擦阻力發生機構8中產生滯後轉矩。
下面將要描述轉矩的特性。
當發動機側飛輪和離合器圓盤組件1之間的轉動(扭轉)位移較小時，板件3、4和副板5一同旋轉。這便導致輪轂2相對於它們的轉動。在這種情況下，小彈簧6在周向上受壓縮，第一摩擦墊圈14和第三摩擦墊圈18可沿著輪轂2的凸緣部分2b滑動。當飛輪和離合器圓盤組件之間的轉動位移變大時，浮動橡膠31和彈簧座32發生壓斬接觸。這種移動一直持續到外周輪齒2C和內周輪齒5D接觸為止。這樣便可以獲得所需的低剛性/低遲滯的轉矩。
當發動機側飛輪和離合器圓盤組件1之間的轉動位移較大時，副板5和輪轂2一同旋轉。這便導致板件3、4相對於它們轉動。在這種情況下，大盤管7受到壓縮，第一摩擦墊圈14可沿著輪轂2的凸緣部分2B滑動，第二摩擦墊圈15沿著副板5的內周側表面滑動，而第三摩擦墊圈18則沿著輪轂2的凸緣部分2B以及副板5的內周部分滑動。這種移動一直要持續到接觸銷11和缺口部分5C接觸為止。這樣便可以獲得高剛性/高遲滯的轉矩。
在裝配根據本發明一個方面的彈簧座時，裝配的操作者可以使該彈簧座的帶有V形截面的多個傾斜部分中的任何一個部分與動力輸入旋轉板及動力輸出旋轉板相接觸。換言之，彈簧座的取向不再是如已有技術那樣成為關鍵的因素，因而提高了組裝該阻尼圓盤組件和插入彈簧座的操作效率。
根據本發明另一方面的彈簧座中，在裝配阻尼圓盤組件的過程中可以考慮使用彈簧座的四個取向中的任何一個方向，因而加強了組裝阻尼圓盤組件的操作效率。
圖7中示出了一個根據本發明第二實施例的離合器圓盤組件1』。該離合器圓盤組件1』用來有選擇地將一個轉矩從位於圖7左側的一發動機(未示)傳遞到位於圖7右側的傳動機構(未示)。圖7中線0-0表示離合器圓盤組件1的旋轉軸線。而圖8和圖17中的R1則表示離合器圓盤組件1』的轉動方向。
離合器圓盤組件1』包括一用作動力輸出元件的輪轂2』、用作動力輸入部件的一離合器圓盤3和一保持板4、一用作中間部件的副板5、設置在副板5和輪轂2』之間以限制它們之間的相對移動的小彈簧6、設置在板件3和4以及副板5之間以限制它們之間的相對移動的大彈簧7、以及一個根據板件3和4以及輪轂2』之間的相對轉動來產生預定量的遲滯轉矩的摩擦阻力發生機構8。
在該離合器圓盤組件1』的中心部分設置了一個連接於傳動機構之轉軸(未示)的輪轂2』。輪轂2』包括一個軸向延伸的圓柱形凸臺2a以及一個與凸臺2a之外周面一體成形的凸緣部分2b。在凸緣部分2B的的周向上以一定的間隔設置了多個突起2C。如圖9和17所示，在凸緣部分2B的兩徑向相對的位置上設置了缺口2D，以用來容納如下文所述的小彈簧6的兩個周向相對端。此外，凸臺2a的內周側設置了用來和傳動機構的轉軸(未示)進行花鍵聯接的花鍵孔2f。
在輪轂2』的凸緣部分2B的外周側設置了一副板5。該副板5是一個圓盤形的板件。如圖8所示，副板5包括四個徑向向外延伸的延伸部分5A。每個延伸部分5A上都設有一在周向延伸的窗孔5B。
各個延伸部分54之間設置了外側缺口5C。在副板5的內周側的相應於輪轂2』的各個突起部分2C之間的部分的位置上有向內延伸的諸突起5D。如圖8和17所示，突起2C和內突起5D之間有一預定的間隙。這便使得輪轂2』和副板5能夠彼此相對地轉動一預定的角度。
如圖8和17所示，在副板5的內周側的相應於輪轂2』的缺口2D的位置上有內側容座5E。在缺口2D和內側容座5E所限定的空間內設置了諸小彈簧6。在小彈簧6的兩相對端上設置了彈簧座元件40。從圖17清楚可見，彈簧座40包括一個圓盤狀的座體部分41以及一個從座體部分41延伸到小彈簧6內的插入部分42。座體部分41包括一第一支承部分43和在周向上比第一支承部分43更進一步延伸的一第二支承部分44。換言之，第二支承部分44比第一支承部分43離開彈簧延伸的部分更厚。在R1側的彈簧座40中，第一支承部分43由內側容座5E來支承，第二支承部分44由缺口2D來支承，而在R2側的彈簧座40中，第一支承部分43由缺口2D來支承，第二支承部分44由內側容座5E來支承。於是，如同下文將要詳細解釋的那樣，在R1側的切口2D的相位相對於內側容座5E的相位而變化。還有，在圖17所示的構造中，當處在一個無扭轉的狀態時，輪轂2』的突起2C是設置在各向內延伸突起5D之間的中間位置上的。此外，在無扭轉的狀態下，輪轂2』可以沿著R1或R2的方向相對於副板5有5度角位移的轉動。
應該理解，彈簧座40可以包括至少一個類似於以上第一實施例所述的用來將彈簧座40保持在容座2D和5E內之傾斜部分37和38的傾斜部分。
上面所提及的相位是和輪轂2』和副板5的兩個相關方面有關。如圖17所示，特別的是，諸向內延伸突起5D和諸突起2C具有一定的形狀，這樣諸突起2C就可以均勻地配置在相鄰的向內延伸突起5D之間。在第二實施例中，諸突起2C是在相鄰的兩向內延伸突起5D的正中間。然而，在第一實施例中，諸突起2C在相鄰的向內延伸突起5D之間是中心偏移的。從第二實施例中的對中設置到第一實施例中的中心偏移設置之間的位移就是一種相位移。此外，內側容座5E和缺口部分2D通常有相同的周向長度，但是如圖17所示的第二實施例中，由於彈簧座40的上述取向，內側容座5E和缺口2D便會彼此偏移。然而，在第一實施例中(如圖4)，內側容座5E和缺口2D則基本上是對齊的。第二實施例中，諸彈簧座40的取嚮導致了內側容座5E和缺口2D之間的相位移，而且無需改變內側容座5E和缺口2D或者向內延伸突起5D和諸突起2C的取向升重新設計其形狀和位置。
諸向內延伸突起5D和諸突起2C的形狀和位置基本上和圖1-6所示的第一實施例相同。然而，由於彈簧座40的這種形狀和取向，所以副板5的諸突起5D不再偏離輪轂2』，但是與第一實施例的情況不同的是，內側容座5E和缺口2D是偏離的，而第一實施例中則在相應的突起之間偏移。由於第一支承部分43和第二支承部分44是非對稱地安裝在內側容座5E和缺口2D中，所以如圖17所示的彈簧座體41的取向在下文中被稱作「異相」(不同了)。在一變化的條件下(沒有示出，但是和第一實施例相類似)，第一支承部分43和第二支承部分44對稱地安裝在內側容座5E和缺口2D內，這將在下文中被稱作「同相」。因而術語「異相」意指在無扭轉時內側容座5E和缺口2D處在不周向對齊的條件下。而術語「同相」意指在無扭轉時內側容座5E和缺口2D處在周向對齊的條件下。所以，第一實施例是處於同相，而如圖17所示的第二實施例則處於異相。較佳的是，只要有一個座體元件41相對於圖17所示的取向是反向(轉過180°)，第二實施例的相位就轉變為同相。
如果第二實施例的相位轉為同相，在無扭轉的狀態下，輪轂2』的突起2C便會在副板5的各向內延伸突起5D之間朝著R2方向移動。換言之，在無扭轉的狀態下，輪轂可以相對於副板5朝著R1方向轉7度，朝著R2方向轉3度。換言之，該較佳實施例可以改變傳統構造的扭轉特性，該實施例包括了由小彈簧6輪轂2』和副板5連接起來的，所述小盤簧是藉結構改進的彈簧座40而加以連接的。這種方式下，與改變輪轂的缺口或副板的容座部分相比，改進彈簧座40的結構更易於實施而且成本較低。此外，每個彈簧座元件40都具有相同的構造，這也降低了生產成本。
這樣設置的扭轉角位移的特性並不限於該較佳實施例，也可以有其它的變化。
副板5的兩相對側設置了一離合器板3和一保持板4。板件3和4基本上是一對圓盤狀的板件，並且可旋轉地嚙合在輪轂2』的凸臺2A的外周側。板件3和4在它們的外周部分藉諸接觸銷11而互相連接起來。每個接觸銷11都穿過副板5上錢部的缺口5C。在接觸銷11和缺口5C之間周向地保持了一個預定的間隙，這樣板件3、4和副板5之間就可以彼此相對地旋轉。
離合器圓盤3的外周部分上設置了一個摩擦表面部分10。該摩擦表面部分10包括環形諸緩衝板12和多個摩擦襯片13。緩衝板12的一環形部分12A藉接觸銷11固定於離合器板3。緩衝板12的外周側設置了多個緩衝部分12B。諸摩擦襯片13固定在緩衝部分12B的兩相對側。一個發動機側的飛輪(未示)相對於摩擦襯片13設置在圖7的左側。當摩擦襯片13通過壓板裝置(未示)而和飛輪壓觸時，發動機側的轉矩便被輸入到離合器圓盤組件1』。
離合器板3和保持板4在相應於副板5的窗孔5B的位置上分別設有諸窗孔3A和4A。大彈簧7被設置在窗孔3A和4A所限定的空間內。在每個窗孔3A和4A的兩徑向相對的兩側徑向向外突伸了諸保持部分3B和4B。
該離合器圓盤組件1』中共使用了四個大彈簧7，每個大彈簧7都設置在各窗孔5A的範圍內。在諸大彈簧7中設置了諸直徑較小的諸小彈簧58。諸大彈簧7和58的周向相對端分別和與其相對應的窗孔5B、3A和4A的周向相對端接觸。
通過保持板4的保持部分4B和離合器板3的保持部分3B就可以限制大彈簧7的徑向和軸向的移動。
還設置了與摩擦阻力發生機構8(下面將要作描述部分)相配的四個孔3C和四個孔4C，這些孔分別在離合器板3和保持板4的內側彼此周向地隔開。
下面將要對摩擦阻力發生機構8進行描述。
摩擦阻力發生機構8由諸環狀元件構成，每個環狀元件都沿軸線方向設置在離合器板3的內周部分和保持板4的內周部分的之間，而且設置在凸臺2A的外周緣上。摩擦阻力發生機構8包括一第一摩擦墊圈14、一第二摩擦墊圈15、一第一錐形盤簧16、一第二錐形盤簧17、以及一第三摩擦墊圈18。
第一摩擦墊圈14是一個由樹脂材料制的圓盤狀元件。如圖11所示，該第一摩擦墊圈14的內周邊鄰接於凸臺2A。而且，該第一摩擦墊圈14的一個側面與輪轂2』的凸緣部分2B以及突起2C的傳動側的側面相接觸。如圖11、12和13所示的第一摩擦墊圈14包括一圓盤部分14A以及一從圓盤部分14A的內周側延伸到傳動側的環狀延伸部分14B。所述環狀延伸部分14B的傳動側上設有一環形槽14C。圓盤部分14A的外周邊上設有徑向向外延伸的諸突起14D。
如圖8和11所示，在第一摩擦墊圈14和保持板4的之間軸向地設置了第一錐形盤簧16。該第一錐形盤簧16的外周端由保持板4來支承，而第一錐形盤簧16的內周端則與第一摩擦墊圈14的環狀延伸部分14B上形成的環形槽14C相接觸。該第一錐形盤簧16是呈壓縮狀態設置的並且將第一摩擦墊圈14推向輪轂2』的凸緣部分2B和突起2C。該錐形盤簧16的外周面上設有多個切口。設置這些切口是為了限制由於摩擦墊圈14的磨損，根據第一錐形盤簧16的變形而限制彈簧推動力的變化。
從圖14、15、16清楚可見，第二摩擦墊圈15也是一個圓盤狀元件，如圖11所示，它基本上被設置在第一摩擦墊圈14所在的同一平面內。該第二摩擦墊圈15在第一摩擦墊圈14的外周側上與第一摩擦墊圈片是同心地設置。第二摩擦墊圈15是用與第一摩擦墊圈14相同的材料製成，而且其摩擦係數也和第一摩擦墊圈14大致相同。該第二摩擦墊圈15包括一個圓盤部分15e以及一個從圓盤部分15的內周側延伸到傳動側的環狀延伸部分15B。圓盤部分15A的發動機側的側面與副板5的內周端面接觸。沿所述環狀延伸部分15B的傳動側的端面的圓周方向形成四個等距離凹槽15E。第一摩擦墊圈14的突起14D和凹槽15E相配合，使得該兩墊圈在周向上不能相對移動，但是在軸向上可相對移動。突起14D和凹槽15E之間有一預定的間隙。環狀延伸部分15B上設有四個突起，它們在各個凹槽15E之間朝著傳動側延伸。這些突起包括包括兩個扣接突起15C和兩個杆狀突起15D。在本實施例中，將同種類型的突起彼此面對地設置。扣接突起15C通過一軸向延伸的狹槽分成兩部分，而且其頂端設置了一個鉤形的扣接件。該扣接突起15C和在保持板4上形成的孔4C相嚙合。通過在扣接突起15C上魂成的扣接部分可使得第二墊圈15難於沿軸向從保持板4取下來。所述杆狀突起15D和形成在保持板4上的另一個孔4C相嚙合。
第二錐形盤簧17軸向地設置在第二摩擦墊圈15和保持板4之間。從圖11可以看到，第二錐形盤簧17的內周上設有多個切口。設置這些切口是由於摩擦墊圈14的磨損，根據第一錐形盤簧16變形而限制第二錐形彈簧17的推力變化。該第二錐形盤簧17處於被壓縮的狀態。第二錐形盤簧17的外周端與保持板4接觸，而其內周端或是突起17B則與第二摩擦墊圈15的環狀延伸部分15B的傳動側的側面相接觸。在這種配置下，第二錐形盤簧17將第二摩擦墊圈15推向副板5的傳動側的側面。這時，第二錐形盤簧的推動力被設定為大於第一錐形盤簧16的推動力。第二錐形盤簧17的諸切口17A與扣接突起15C、杆狀突起15D以及凹槽15C相一致，以使它們不相互影響。
如圖11所示，第三摩擦墊圈18軸向地設置在離合器板3的內周部分和輪轂2的凸緣部分2b以及副板5的內周端部之間。第三摩擦墊圈15是用大致與第一摩擦墊圈14和第二摩擦墊圈15相同的材料製成，而且其摩擦係數也和第一、第二摩擦墊圈大致相同。第三摩擦墊圈18的傳動側的側面與凸緣部分2B的側面以及副板5的內周端部的側面相接觸。而且，第三摩擦墊圈18的發動機側的側面與離合器板3相接觸。第三摩擦墊圈18的外周部分設有諸扣接突起18A(參見圖7)，這些扣接突起在軸向上朝著發動機側延伸，並與離合器板3上設有的諸孔3C相配合。這些扣接突起18A構造得和上述第二摩擦墊圈15的扣接突起15C一樣。第三摩擦墊圈18的內周部分上設置了一個朝著發動機側軸向地延伸的環狀延伸部分18B。該環狀延伸部分18B的外周部分與離合器板3的內周端相接觸。
下面將要描述該離合器圓盤組件1』的操作情況。
當使摩擦襯片13緊壓住發動機一側的一飛輪(未示)時，發動機側飛輪的轉矩就被輸入到離合器板3和保持板4。該轉矩通過大彈簧7、副板5和小彈簧6傳遞到輪轂2』，接著再輸出到傳動側的轉軸(未示)。
從發動機側的飛輪傳遞到離合器圓盤組件1』的扭轉振動可導致板件3、4和輪轂2』之間的有規則的相對轉動。這樣每個小彈簧6、7和8就受到壓縮。所產生的摩擦力會導致由扭轉角位移之間的關系所形成滯後振動的阻尼響應，而摩擦阻力發生機構8則產生扭矩。
當有一個較小的扭轉振動被從發動機側的飛輪(未示)傳遞給離合器圓盤組件1』，並產生了一個較小的角位移時，小彈簧6在圓周方向上被壓縮，而第一摩擦墊圈14和第三摩擦墊圈18則可以沿著輪轂2』的凸緣部分2B和諸突起2C滑動。在這種情況下，較小角位移的扭轉振動可以通過低剛性/低遲滯轉矩的特性得以有效地衰減。
當有一個產生較大角位移的較大扭轉振動傳遞給離合器圓盤組件1』時，小彈簧6被壓縮，副板5和輪轂2』一同旋轉，在這些構件和板件3和4之間會產生相對的轉動。這時，諸大彈簧7和諸盤簧8被壓縮，而且第一摩擦墊圈14可以沿著輪轂2』的凸緣部分2B滑動，第二摩擦墊圈15可以沿著副板5的內周側的側面滑動，而第三摩擦墊圈18則可沿著輪轂2的飛輪一側的側面以及副板5的內周側的飛輪一側的側面滑動。在本實施例中，第二錐形彈簧17的推力被設定為大於第一錐形彈簧16的推力，因而能產生較大的摩擦力。由於有上述的這種高剛性/高摩擦的特性，故而可以有效地衰減較大角位移的扭轉振動。
在上述的結構下，由於可以根據扭轉振動的類型來獲得正確的摩擦特性，所以離合器圓盤組件1』可以有效地衰減扭轉振動。
在本發明的彈簧座中，在無扭轉狀態下動力輸入旋轉元件的相位可以不同於動力輸出旋轉元件的相位，即，由動力輸入旋轉元件所支承的第一支承表面可相對於由動力輸出旋轉元件支承的第二支承表面有所移動。這種變化動力輸入旋轉元件和動力輸出旋轉元件的相位的方法實施起來非常可靠而且花費也不大。
圖18到26中示出了一根據本發明第三實施例的一離合器圓盤組件100。該第三實施例中包括了很多與圖1到17中所示的第一和第二實施例相關的特徵。第三實施例中的那些與第一和第二實施例相同的元件都使用了與上述實施例相同的標號，因而就不再對它們進行描述。下面僅對第三實施例當中與第一和第二實施例的類似元件相比有所不同或改進的元件加以描述。
該離合器圓盤組件100包括一個第一彈簧組件7A和一個第二彈簧組件7B。第一彈簧組件7A設置在副板5的徑向相對的諸諸窗孔5B內，而且如上述第一和第二實施例所述那樣包括一大彈簧7和一設置在扭力彈簧7內的小盤簧58。第二彈簧組件7B也設置在副板5的徑向相對的諸窗孔5B內，並且包括一扭力彈簧7和一設置在該扭力彈簧內的浮動橡膠7C。第二彈簧組件7B的扭力彈簧7的周向相對端與副板5的窗孔5B的周向相對端、離合器板3的窗孔3A的周向相對端、以及保持板4的窗孔4A的周向相對端接觸。這裡的浮動橡膠7C的長度比每個窗孔的周向長度短。換言之，浮動橡膠7C可以在各窗孔的周向端之間作周向的移動。
下面將參照圖19到25來對第三實施例的一遲滯轉矩發生機構8』加以描述。該遲滯轉矩發生機構8』包括了很多與上述第一和第二實施例有關的部件，如第一摩擦墊圈14、第一錐形盤簧16和第二錐形盤簧17。圖22中示出了已經在上文描述過的第一錐形盤簧16。圖23中示出了已經在上文描述過的第二錐形盤簧17。第二錐形盤簧17的推動力被設定成大於第一錐形盤簧16。第一摩擦墊圈14是用例如尼龍基的樹脂材料製成的，圖12和13中示出了該墊圈的情況，並且已經在上文對其進行過描述。
遲滯轉矩發生機構8』還包括一類似於上述第二實施例中的第二摩擦墊圈15的第二摩擦墊圈15』。如圖20、21和24所示，該第二摩擦墊圈15』包括圓盤部分15A、環狀延伸部分15B、四個凹槽15E、兩個扣接突起15C以及兩個杆狀突起15D。然而，在第三實施例中，第二摩擦墊圈還包括一具有一摩擦調整元件20的模製部分。該摩擦調整元件20具有一比第二摩擦墊圈高的摩擦係數。該摩擦調整元件可以由下述材料中的之一製造，它們是橡膠基材料的混紡物、樹脂材料的混紡物、玻璃纖維增強的材料或是陶瓷材料。
遲滯轉矩發生機構8』還包括一第三摩擦墊圈18』。該第三摩擦墊圈18』類似於上述第二實施例所述的第三摩擦墊圈18。如圖7所示(第二實施例)，該第三摩擦墊圈18』包括諸扣接突起18A。如圖19和25所示，第三摩擦墊圈18』還包括一環狀延伸部分18C。該環狀延伸部分18C的外周邊與離合器板3的內周端接觸。如圖19和25所示，環狀延伸部分18C的內周部分上插入了一個模製的摩擦調整部分21。該摩擦調整部分21是由一種摩擦係數較高的材料製成的，例如橡膠基的混紡物、樹脂材料混紡物、玻璃纖維增強的材料或是陶瓷材料。
下面將要描述離合器圓盤組件100的操作情況。
當摩擦襯片13被推抵向發動機一側的飛輪(未示)時，發動機側飛輪的轉矩就被輸入到離合器板3和保持板4。該轉矩通過大彈簧7、副板5和小彈簧6傳遞到輪轂2』，接著再被輸出到傳動側的轉軸(未示)。
當有一個較小的扭轉振動從發動機側的飛輪(未示)傳遞給離合器圓盤組件100，並產生了一個較小的角位移時，板件3和4以及副板5和輪轂2之間會發生相對的轉動。這時，小彈簧6在周向上反覆地受壓和伸長，而第一摩擦墊圈14和第三摩擦墊圈18則可以沿著輪轂2的凸緣部分2B和諸突起2C進行滑動。在這種情況下，較小角位移的扭轉振動可以通過低剛性/低摩擦的特性得以來有效地獲得衰減。
當有一個產生較大角位移的較大扭轉振動傳遞給離合器圓盤組件100時，小彈簧6被壓縮，副板5和輪轂2』一同旋轉，在這些構件和板件3和4之間會發生相對的轉動。這時，諸大盤簧裝置7在周向上反覆地受壓和伸長，使得第一摩擦墊圈14可以沿著輪轂2』的凸緣部分2B滑動，第二摩擦墊圈15可以沿著副板5的內周側的側面滑動，而第三摩擦墊圈18則可沿著輪轂2的凸緣部分2B的飛輪一側的側面以及副板5的內周側的飛輪一側的側面滑動。在本實施例中，第二錐形彈簧17的推力被設定為大於第一錐形彈簧16的推力，因而能產生較大的摩擦力。此外，第二摩擦墊圈15和副板5之間的摩擦發生面以及第三摩擦墊圈18和副板5之間的摩擦發生面上分別設置了摩擦調整元件20和21，因而產生了一個較大的摩擦力。由於有上述的這種高剛性/高摩擦的特性(大遲滯轉矩)，故而可以有效地衰減較大角位移的扭轉振動。
在如上所述的離合器圓盤組件100中，可以根據扭轉振動的振動情況來獲得正確的剛度摩擦特性，因而該離合器圓盤組件100可以有效地衰減扭轉振動。
在裝配離合器圓盤組件100時，將遲滯轉矩發生機構8』的第一摩擦墊圈14、第二摩擦墊圈15、第一錐形盤簧16、以及第二錐形盤簧17預先安裝在保持板4上以構成副組件。只要將第二摩擦墊圈15的扣接突起15C和杆狀突起15D插入到保持板4的諸孔4C內，就可以簡單地實施安裝操作。第二摩擦墊圈15通過扣接突起15C的扣接件15F而與保持板4接合，這樣各個部件便很難移動了。用這種方式構成的副組件可以在裝配整個裝置之前預先裝配完成，因而便利於操作。而且，由於這種副組件有著種種優點，所以也加強了整體裝配時的操作效率。
在上述第三實施例中，所述諸摩擦調整元件具有較高的摩擦係數的座件，並且通過模製而設置在每個摩擦墊圈的摩擦發生面上。然而，各不同摩擦墊圈的摩擦係數也可以按不同構造而加以構成和調節。這種用以調整摩擦係數的構造並不限於前述實施例中的型式。
可以在如圖26所示的第四實施例中，在凸緣部分2B和第一摩擦墊圈14之間的摩擦發生面上以及在凸緣部分2B和第三摩擦墊圈18之間的摩擦發生面上可以交替地設置塗層25和26以使這些部分的摩擦係數低於第二摩擦墊圈15上的摩擦發生面上的摩擦係數。塗層25和26可以是例如熔射噴塗的鋅或酚醛樹脂塗層。也可以在副板5和第二摩擦墊圈15之間的摩擦發生面上以及在副板5和第三摩擦墊圈18之間的摩擦發生面上設置塗層27和28，該兩塗層可以通過例如與噴射塗層25和26相同的熔射噴塗方式來噴塗，從而，使得這些部分的摩擦係數較高。
所以，用該離合器圓盤組件可以為響應於較小幅度的扭轉振動獲得小的滯後轉矩，並可以為響應較大幅度的扭轉振動獲得大的滯後轉矩，故而可以有效地衰減扭轉振動。
可以使用能穩定摩擦係數的元件來作為摩擦調整元件。在這種情況下，可以在摩擦發生面上設置一個塗層，例如銅之類的潤滑構件。
如上所述，在本發明的樹脂制摩擦件的摩擦發生面上設置了一個用以調整摩擦係數的構件。這樣就便於調整摩擦發生面的摩擦係數，還可以在樹脂制摩擦件中獲得穩定可靠的摩擦係數。
此外，根據本發明，可以可靠地調整樹脂摩擦件的摩擦係數，尤其是可以有效地衰減由於加速/減速帶來的振動。
在不偏離本發明精神和實質的條件下，還可以對其細節作出種種變型和改動。此外，上述的本發明的諸實施例僅僅是為了說明起見，並不對本發明有任何限制。本發明的保護範圍應限於所附權利要求及其等價變換的範圍內。
權利要求
1．一種阻尼圓盤組件，包括動力輸入旋轉構件，在其內側徑向表面上設有一第一凹槽；動力輸出旋轉構件，在其外側徑向表面上設有一第二凹槽，所述動力輸出旋轉構件設置在鄰接於所述動力輸入旋轉構件的地方，以便於兩者相對的轉動；一設置在所述第一和第二凹槽內的一彈性件；一座體，遽成有一第一支承部分和一第二支承部分，所述第二支承部分的軸向厚度大於所述第一支承部分的軸向厚度；其中，所述第一座體設置在所述彈性件的第一端，而所述第二座體則設置在所述彈性件的第二端，並且位於所述第一和第二凹槽內，所述彈性件彈性地聯接所述動力輸入旋轉構件和所述動力輸出旋轉構件，所述第一座體的所述第一支承部分處於一徑向向外的位置，而所述第二座體的所述第二支承部分處於一個相應的徑向向外的位置，所述第一凹槽和所述第二凹槽處在角度偏移的位置上。
2．如權利要求1所述的阻尼圓盤組件，其特徵在於，所述彈性件包括一盤簧。
3．如權利要求1所述的阻尼圓盤組件，其特徵在於，所述動力輸入旋轉構件還進一步設有多個徑向向內延伸的第一突起；所述動力輸出旋轉構件上設有多個徑向向外延伸的第二突起，所述第一和第二突起在彼此之間延伸，在它們之間形成了一個周向的預定間隙。
4．一種用以改變阻尼機構的扭轉特性的方法，所述阻尼機構包括一動力輸入旋轉構件、一可相對於所述動力輸入旋轉構件轉動一預定角度的動力輸出旋轉構件、一設置在所述所述動力輸入旋轉構件和所述動力輸入旋轉構件之間的盤簧、以及一設置在所述盤簧的兩相對端上並由所述動力輸入旋轉構件和所述動力輸出旋轉構件加以支承的彈簧座，該方法包括如下步驟在無扭轉狀態下，改變所述動力輸入旋轉構件相對於所述動力輸出旋轉構件的相位，即，改變由所述動力輸入旋轉構件支承的第一支承面相對於由所述動力輸出旋轉構件支承的第二支承面的高度。
全文摘要
本發明構思了一種供設置在動力輸入旋轉構件和動力輸出旋轉構件之間的小盤簧之兩相對端使用的彈簧座。動力輸入構件和動力輸出構件分別與該彈簧座的具有V形截面的傾斜部分之一相接觸。還可以在彈簧座上設有一第一支承部分和一第二支承部分,這樣彈簧座就決定了動力輸入構件相對於動力輸出構件的相位或取向。還可以設置一個具有摩擦調整元件的樹脂制摩擦件。摩擦調整元件是通過模壓設置在摩擦件的本體部分的摩擦發生面內的,它可以改變摩擦件的摩擦係數。
文檔編號F16D3/12GK1284618SQ0012279
公開日2001年2月21日 申請日期1996年7月24日 優先權日1995年7月24日
發明者長野民男, 中西三郎, 北村吉孝, 今中秀幸, 上原宏 申請人:株式會社艾科賽迪