專利名稱：摩擦離合器總成的中間板定位裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及車輛的離合器總成，具體來說，涉及多片摩擦離合器總成的中間板定位裝置。
摩擦離合器總成一般用于車輛發動機和變速箱即動力輸出總成之間的連接。離合器總成一般裝在一個固定在發動機組的鐘形箱體內。鐘形箱體內也設有一個飛輪，飛輪連接著發動機曲軸以便轉動。飛輪具有一個傳動面，可以摩擦接合于一個軸向移動的離合器片。離合器片通過花鍵連接著一個輸出軸，輸出軸連接于變速箱中一組齒輪，一個可以軸向移動的壓力板通常被一組彈簧壓在離合器片上，這組彈簧作用在離合器蓋上，離合器蓋連接著飛輪，當離合器總成接合時，離合器片借助摩擦力夾在壓力板和飛輪之間，因此，發動機的轉動可以通過離合器傳遞到輸出軸。
上述單片離合器總成的扭矩傳遞能力可以通過增加一個或多個離合器片的方法增加。眾所周知的是，安裝兩個這樣的離合器片，其間安裝一個中間板，為了隨飛輪轉動，可以用傳動連接組件使離合器蓋與壓力板和中間板兩者連接起來。當離合器總成脫開時，傳動連接組件把壓力板和中間板從與離合器片的接合中拉開。由于在使用中離合器總成的摩擦面摩薄，所以在接合和脫開位置之間，離合器總成零件的行程長度會有某些增加。但是不管離合器總成零件行程總長度的變化量，傳動連接組件總是傾向于把中間板驅向其相對于離合器蓋的原來位置。當離合器總成脫開時，中間板的這種不靈便的定位會導致與離合器片之一不理想的相互作用。因此，設置一種裝置，隨著離合器總成零件的摩薄而調節中間板相對于壓力板和離合器蓋的位置，是十分有利的。
本發明涉及一種多片摩擦離合器總成的中間板定位裝置。在中間板圓周上鉆有一組孔。每個孔中插有一個定位銷，定位銷在飛輪和離合器蓋之間延伸。每個定位銷的尺寸使其與孔之間保持干涉配合。每個定位銷在孔中軸向滑動所需的力預定為小于離合器彈簧產生的使離合器總成接合的力，但是大于離合器傳動連接組件迫使中間板驅向脫開位置的力。在使用中隨著離合器總成摩擦面的摩薄，在脫開位置中間板相對于壓力板和離合器蓋的位置可以通過定位銷與飛輪及離合器蓋的接合而改變。
本發明的目的是提供一種改進型車輛用多片摩擦離合器總成。
本發明的另一個目的是在所提供的這種離合器總成中，在脫開位置，中間板相對于離合器總成的其它零件的位置可以按照這些零件的磨損量而改變。
本發明還有一個目的是提供一種結構簡單，造價低廉的離合器中間板定位裝置。
對照以下附圖，通過推薦實施例的詳細描述，本專業技術人員，可以明了本發明的其它目的和優點。
圖1剖視圖為本發明的包括中間板定位裝置的多片摩擦離合器，處于與飛輪接合的位置;
圖2是沿圖1中2-2線的剖面圖，表示離合器總成的中間板和隔環;
圖3是圖1所示處于接合位置的離合器總成的中間板定位裝置的放大圖;
圖4是圖1所示離合器總成處于脫開位置時中間板定位裝置的放大圖;
圖5是類似于圖3的中間板定位裝置的放大圖，圖中畫出了處于接合位置的定位銷的另一種實施例;
圖6是類似于圖4的中間板定位裝置的放大圖，圖中畫出了處于脫開位置的定位銷的一種實施例;
圖7是沿圖8中7-7線的剖面圖;
圖8是定位銷一種變型實施例的立體圖;
圖9是定位銷第二種變型實施例的立體圖;
圖10是沿圖9徑ㄎ幌行南叩鈉拭嬙 圖11是定位銷第三種變型實施例的立體圖;
圖12是沿圖11所示定位銷中心線的剖面圖。
現在參閱附圖。圖1所示為一多片摩擦離合器總成10的剖視。離合器總成10相鄰于飛輪12安裝。飛輪12以已知的方式連接于車輛發動機的曲軸(未畫出)，因此，車輛發動機曲軸的轉動傳遞到飛輪12。離合器總成10包括前、后離合器片14和16。每個離合器片14和16包括一對摩擦面14a和16a，分別貼附在其相對的摩擦面上。離合器片14和16連接于各自的轂18和20以便轉動。轂18和20用鍵連接于輸出軸22(以雙點劃線示出)并可在輸出軸22上軸向滑動。輸出軸22的前端一般裝在一個飛輪12上的軸承(未畫出)內，后端可以連接于變速箱內的一組齒輪(未畫出)。
一塊中間板24和一塊壓力板26可以轉動地且共軸地安裝在輸出軸22上。中間板24裝在前后離合器片14和16中間，而壓力板裝在后離合器片16的后面。離合器蓋28通過接合器，即隔環330由一組螺紋緊固件32(見圖2)或其之適當的裝置安裝在飛輪12上。如美國專利4，057，131那樣，隔環30提供了一種把單片離合器總成轉變成多片離合器總成的方便的裝置。設有第一組傳動連接組件(每個的標號都是34)把離合器蓋28連接于壓力板26以便轉動。與此類似，設有第二組傳動連接組件(每個的標號都是36)把離合器蓋26連接于壓力板24以便轉動。傳動連接組件34和36的結構和工作過程在1982年12月15日提交的共同未決美國專利申請號449，961中進行了描述，本說明書引用該說明書作為參考。這樣，我們可以看到飛輪12，隔環30，離合器蓋28，壓力板26和中間板24將做為一個整體而轉動，而前，后離合器片14和16以及輸出軸22做為一個相互作用但又獨立的整體一起轉動。
一組離合器分離桿38以一種已知的方式繞輸出軸22間隔設置以提供一種前、后離合器片14和16被飛輪12，中間板24和壓力板26有選擇地接合和脫開的裝置。一組回位彈簧40(只畫出一個)與分離軸承(未畫出)配合動作，以一種已知的方式提供離合器分離桿38的上述接合和脫開運動，這是本專業技術人員可以理解的。本說明書中，向著接合位置的運動被認為是離合器總成10的向前運動，而向著脫開位置的運動被認為是離合器總成10的向后運動。
繞中間板24的圓周設有一組基本呈圓柱形的定位銷42。每個定位銷42穿過中間板24圓周上的孔24a(見圖3和4)延伸于飛輪12和蓋28圓周上形成的一個平的徑向延伸部分28a之間。定位銷42最好有軋制的外表面，也可以為滾花的外表面，只要可以進行穿過孔24a的軸向運動即可。定位銷42與孔24a的尺寸關系為干涉配合，下面將詳細敘述，只要作用在定位銷42上的力超過上述干涉配合引起的摩擦阻力，定位銷42就可以在孔24a中作軸向運動。
在工作中，回位彈簧40通常總是迫使壓力板26向前，因此，前后離合器片14和16以一種已知的方式由飛輪12，中間板24和壓力板26摩擦接合。回位彈簧40產生的向前的力相當大，一般大約為2，800磅以便在離合器總成10的上述零件之間保證牢固的摩擦接合。當需要脫開離合器總成時，向分離軸承(未畫出)施加一個大于回位彈簧40的力，以便驅動離合器分離桿38并使壓力板26以一種已知的方式向后運動。連接于壓力板26和蓋28之間的第一組傳動連接組件34向壓力板26施加一個力使其從接合位置相對于蓋28向后移動一個預定的間距。當這樣克服了回位彈簧40的力時，第一組傳動連接組件34把壓力板26從與后離合器片16的接合中向后拉開。同樣，第二組傳動連接組件36也向中間板24施加一個力使其從接合位置相對于蓋28因而也相對于壓力板26向后移動了一個預定的間距。由第二組傳動連接組件36施加的力較小，一般為大約200磅。在離合器總成10的脫開過程中，當壓力板26從與后離合器片16的摩擦接合中向后脫開時，第二組傳動連接組件36把中間板24從與前離合器片14的摩擦接合中向后拉開。
壓力板26在接合和脫開位置之間的行程長度為一個預定的距離，一般為0.060英寸左右。中間板24在接合和脫開位置之間的行程長度為壓力板行程長度的一半，即0.030英寸左右。中間板24在脫開位置時理想的位置是嚴格地處于壓力板26和飛輪12的中間以避免中間板24和前離合器片14或后離合器片16之間的干涉。為了實現這一點，當離合器總成10是新的時，第二組傳動連接組件36在離合器總成10處于脫開位置時迫使中間板24驅向一個距壓力板26一預定距離(如上所述，一般為大約0.030英紓┑奈恢謾 隨著離合器總成10長期反復使用，前、后離合器片14和16的摩擦面14a和16a以及離合器總成的其它零件開始摩薄。由于發生磨損，壓力板26在接合和脫開位置之間的行程長度有所增加。但是，第二組傳動連接組件36使中間板24回位后，距壓力板26的距離保持與離合器是新的時一樣。因此，隨著磨損的繼續，在脫開位置時中間板的定位越來越遠離飛輪12和壓力板26之間的理想的中間位置。為了修正這一狀況，設置定位銷42，隨著離合器總成10的磨損，改變中間板在脫開位置時離開壓力板26的距離。
如前所述，定位銷42可以在中間板上的孔24a中軸向移動，但是這只有當作用在定位銷42上的力大于干涉配合的摩擦阻力時才可發生。在本發明中，克服上述摩擦阻力所需的力要大于第二傳動連接組件36通常迫使中間板24向后驅向蓋28的較小的力，但是要大于回位彈簧通常迫使壓力板26和中間板向前驅向飛輪12的較大的力。已經發現，需要把定位銷42相對于中間板24上的孔24a保持適當的尺寸，以便需要一個大約1000磅的力才能克服干涉配合的摩擦阻力并使定位銷在孔24a中軸向移動。這個力的大小明顯地大于第二組傳動連接組件36所施加的200磅的力，而又小于回位彈簧40所施加的2800磅的力。
現在參閱圖3和圖4，詳述定位銷42的工作過程。當離合器總成10移向圖3所示接合位置時，定位銷42的前端抵住飛輪12的后面。隨著在使用中前離合器片14的摩擦面14a變薄，中間板24將沿著定位銷42向前移向飛輪12，因為回位彈簧40迫使中間板24向前的較大的力大于阻止上述移動的定位銷42在孔24a中的摩擦阻力。因此，隨著離合器總成10中磨損的發生，中間板24相對于定位銷42的位置可以調整。
在上述調整后，當離合器總成10移向圖4所示的之開位置時，定位銷42的后端最初與蓋28的平面部分28a相接合。由于中間板24已相對于定位銷42向前移動，第二組傳動連接組件36繼續迫使中間板24向后向著相對于壓力板26的初始位置移動。但是，第二傳動連接組件36所施加的力較小不足以克服定位銷42在孔24a中的摩擦阻力，因此防止了中間板24進一步移動，使其離開壓力板26一個距離，這個距離大于初始距離。隨著離合器總成10的零件繼續磨薄，可以看到，由定位銷42決定的中間板24離開壓力板26的距離將會變大。
按照專利法，在本發明的推薦實施例中已對本發明的原理和工作方式作了解釋和說明。但是顯然，實施本發明時可以有所變化而并不違背本發明的實質和也不超出本發明的范圍。
現在參閱圖5至圖8，說明定位銷42的另一種實施例。如圖所示，一組定位銷50(只畫出一個)，每個都做成中空圓柱形。定位銷50以前述方式裝在孔24a中，定位銷50兩端有倒角51以便使定位銷50容易裝入孔24a。在定位銷50縱向全長上開有一條槽52。因此，在圖7和圖8中可清楚看到，定位銷50具有C形橫截面。定位銷50的外徑稍大于孔24a的直徑，因而保持了上述的干涉配合。因此，當定位銷插入孔24a中時，象彈簧那樣受壓。
定位銷50優于上述實心或滾花的定位銷42，因為變離合器總成10零件溫度不均勻變化及熱脹冷縮的影響較小。具體來說，已經發現，由于中間板24分別與離合器片14和16的摩擦面14a和16a的摩擦接合，在使用中中間板24比定位銷42或50升溫較快。定位銷42或50由于與中間板24的接觸溫度也會增加，但是這種溫度的增加較慢，且滯后于中間板24的較快溫升。由于中間板24的溫升，孔24a的直徑增大。實心或滾花定位銷42也會膨脹，但是膨脹的速率較慢于孔24a直徑的增加。因此，使實心或滾花定位銷42和中間板24之間的摩擦力變小，因而改變了實心定位銷42在孔24a中軸向移動所需的力的大小。
定位銷50受上述中間板24溫度變化的影響較小，因為它在孔24a中的動作象一個受壓的彈簧。隨著孔24a直徑的增加，定位銷50向外膨脹保持與孔24a的接觸。由于相對于定位銷50的直徑來說，孔24a直徑的變化較小，定位銷50作用在孔24a上的力在受熱膨脹過程中保持相對的恒定。
用改變定位銷50所用材料及其直徑和厚度的方法，可使定位銷50在孔24a中移動所需的力發生變化。
由于使用了彈性的定位銷50，還可以獲得若干其它優點。第一，制造孔24a和定位銷50的公差不必象使用實心定位銷42時那樣嚴格。第二，克服定位銷50和中間板24之間的摩擦所需的力較少地象在孔24a中采用實心定位銷42那樣取決諛ニ稹Ｒ虼耍茍ㄎ蛔爸酶涌煽殼以旒勱系汀 現在參閱圖9和圖10，說明定位銷的一種變型實施例。如圖所示，定位銷60為中空圓柱形。定位銷60兩端有倒角61。貫穿定位銷60有一個縱向槽61，形成了一對相鄰的縱向延伸的側面部分。因此，定位銷60具有一個基本呈C形的橫截面。沿著定位銷60縱向延伸的側面部分形成凸緣63。圖10中可以清楚看到，凸緣63從定位銷60的側面部分徑向向內延伸，因而與相鄰的側面部分形成直角。與定位銷50一樣，定位銷60也有一個全空的內部(除凸緣63外)。
如前所述，一組定位銷60適于裝入孔24a。定位銷60的作用與定位銷42和50基本相同。但是由于定位銷上設有凸緣63，定位銷60的工作優于無此凸緣63的定位銷50。具體來說，已經發現，隨著離合器總成10內環境狀況(如溫度)的變化，定位銷60比定位銷50可對孔24a施加一個更為恒定的力。定位銷60可以避免設定一個既定的位置或形狀，這些既定的位置或形狀會引起定位銷60和中間板24之間的摩擦力隨環境狀況而變化。因此，比起定位銷50，使定位銷60在孔24a中移動所需的力更為恒定。
現參閱圖11和圖12，描述定位銷另一種變型實施例。如圖所示，定位銷70是一種卷成的金屬彈簧，以重疊的方式繞自身卷成。因此，定位銷70基本上呈中空圓柱形。定位銷70的兩端具有倒角71。如前所述，一組定位銷70適于放在中間板24上的孔24a中。定位銷的作用與定位銷42，50和60基本相同。
權利要求
1.有選擇地把輸入軸與輸出軸連接起來以便轉動的摩擦離合器，它具有一個裝在輸入軸上以便轉動的飛輪；一個裝在所述飛輪上以便轉動的蓋；一塊位于所述飛輪的所述蓋之間的壓力板，所述壓力板被連接到所述蓋上以便轉動且可相對所述蓋在接合和脫開位置之間作軸向移動；一塊位于所述飛輪和所述壓力板之間的中間板；把所述中間板連接于所述蓋以便轉動的連接裝置，所述連接裝置使所述中間板可以在接合和脫開位置之間做軸向運動且向上述中間板施加一個較小的力使其驅向所述蓋；連接于輸出軸以便轉動的第一和第二可軸向移動的離合器片，所述第一離合器片位于所述飛輪和所述中間板之間，所述第二離合器片位于所述中間板和所述壓力板之間，所述兩離合器片具有隨著磨損的出現將會變薄的摩擦面材料；有選擇地向所述壓力板施加一個較大的力的裝置使其向著接合位置作軸向移動，因而使兩離合器片在所述壓力板，所述中間板和所述飛輪之間摩擦接合從而使輸入軸連接于輸出軸以便轉動，以及一個穿過所述中間板上的孔的定位銷，它有一個臨近所述飛輪的第一端和一個臨近所述蓋的第二端，所述定位銷與所述中間板干涉配合地裝在所述孔中，且在所述孔中移動的摩擦阻力大于所述較小的力但小于所述較大的力，所述定位銷的所述第一端當離合器接合時抵住所述飛輪，所述定位銷的所述第二端當離合器脫開時抵住所述蓋。
2.按照權利要求1所述的摩擦離合器，其特征在于所述定位銷呈中空圓柱形，具有貫穿定位銷的一條縱向槽且具有一個中空的內部。
3.按照權利要求1所述的摩擦離合器，其特征在于所述定位銷呈中空圓柱形，具有貫穿定位鎖的一條縱向槽，形成縱向延伸的側面部分，沿所述側面部分形成向內延伸的凸緣。
4.按照權利要求1所述的摩擦離合器，其特征在于所述定位銷呈繞自身重疊卷成的形式。
5.按照權利要求1所述的摩擦離合器，其特征在于一組所述定位銷分別設置在所述中間板上的一組孔中。
6.按照權利要求1所述的摩擦離合器，其特征在于所述定位銷的兩端都具有倒角。
全文摘要
本發明涉及多片摩擦離合器用中間板定位裝置。中間板圓周上有一組孔，每孔中有一定位銷延伸于離合器的飛輪和蓋之間。每個定位銷與中間板為干涉配合。每個定位銷在各孔中軸向滑動所需的力預定為小于使離合器接合的離合器彈簧產生的力，但大于迫使中間板向著脫開位置的離合器驅動連接組件所施加的力。在使用中，隨著離合器摩擦面的摩，由于定位銷與飛輪離合器蓋的接合使得中間板相對于離合器蓋的位置發生變化。
文檔編號F15B21/12GK1038144SQ8810328
公開日1989年12月20日 申請日期1988年5月27日 優先權日1988年5月27日
發明者理查德·A·沸洛多, 托馬斯·G·迪克森, 馬丁·E·克姆 申請人:達納公司