專利名稱：自由輪離合器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自由輪離合器，其具有在圓柱形的內(nèi)部部件和 與內(nèi)部部件同中心的外部部件之間的沿圓周方向可翻轉(zhuǎn)地連續(xù)布 置的在保持架的窗口狀的套孔中導引的夾緊件。
背景技術(shù)：
這種自由輪離合器也稱為夾緊件自由輪，作為驅(qū)動元件、調(diào)節(jié) 元件以及鎖止元件，其在i午多不同的應(yīng)用領(lǐng)域中例如在沖幾動車4頁i或 和工業(yè)制造業(yè)和才幾械制造中已經(jīng)多次4正明是適用的。
在通常的結(jié)構(gòu)類型中，內(nèi)環(huán)和外環(huán)之間i殳置有單個的加載有彈 力的腰部收縮的夾緊件，在外環(huán)和/或內(nèi)環(huán)旋轉(zhuǎn)時，只要產(chǎn)生在貼靠 于環(huán)的內(nèi)表面上的夾緊件部分的摩擦力超過作用在圓周上的力，所
述夾緊件就通過翻轉(zhuǎn)運動在所述環(huán)之間建立傳力連^妾。反之，如果 夾緊件在一側(cè)或者兩側(cè)不貼靠或者自由地依附在環(huán)的內(nèi)表面上，那 么傳力連接就松開并且自由輪空轉(zhuǎn)。夾緊力的曲線和隨之而來的扭 矩傳遞潛力受旋入角度、有效的摩擦系數(shù)以及夾緊件的輪廓和數(shù)量決定。
通常，為了容納夾緊件設(shè)置有由鋼或者同時也由纖維增強的合 成材料制成的保持架，而為了對夾緊件加載彈力設(shè)置有環(huán)形的鋼質(zhì) 彈簧夾箍。DE 10 2005 046 896 Al揭示了這樣一種自由4侖，在該自 由輪中采用了徑向位于保持架內(nèi)部的預張緊的彈簧夾箍。該彈簧夾箍具有與保持架的凹孔相符合的用于容納夾緊件的沖孔。在該沖孔 中寸呆留有預彎曲的彈簧舌，該彈簧舌伸入對置的凹孔中，由此，所 述夾緊件在朝向夾緊位置的方向上纟皮施以力，乂人而有助于其在自由 輪和傳遞力矩之間轉(zhuǎn)換。這種安排具有特別有利的運4亍特性，因為， 一方面通過彈簧舌的預彎曲形狀，另一方面通過浮動地支承夾緊件 以及開力文彈簧夾箍的端部，不^f又避免了夾緊件在翻轉(zhuǎn)時扭4成應(yīng)力的 集中，而且能夠在一定的范圍內(nèi)補償保持架和彈簧夾箍的制造^^差 或者熱性能差異。
DE 103 10 225 Al揭示了這種具有4呆持架和彈簧夾箍的結(jié)構(gòu)類 型的另一種自由輪離合器。其中，在用于容納夾緊件的保持架各個 凹孔中分別構(gòu)造斜面或者成換形的表面段，使得各個彈簧舌能夠平 整地且形狀配合地貼靠在保持架上。這樣就限制了所述夾緊件連同 彈簧舌在朝向脫開后的位置也就是非夾緊位置的方向上的翻轉(zhuǎn)^各
徑，這對彈簧夾箍的使用壽命會有有利的影響。此外，所述自由壽侖 離合器對于震動比較不敏感。
這樣的自由輪離合器也是公知的，在這些離合器中只設(shè)置有唯 ——個具有保持架和彈簧夾箍的雙重功能的零件，因此節(jié)省了一個 零件。DE 1 142 254B揭示了一個這樣的自由輪離合器，其中，夾 緊件保持架由環(huán)形的彈性金屬板夾箍構(gòu)造而成，也就是所述保持架 同時起到彈力加載件的作用。該金屬板夾箍具有套孔，在這些套孔 的一個短邊上分別突出有彈簧舌。所述夾緊件以下述方式插到套孔 中，即，使得夾緊件被彈簧舌沿夾緊方向施加一個翻轉(zhuǎn)力矩。此外， 在4呆持架上沿圓周方向構(gòu)造彈性的波浪狀的彎曲褶皺，并^f吏所述木宵 皺定位在夾緊件之間。這種褶皺以及可能設(shè)置在彈簧舌上的類似的 彎曲褶皺使得自由輪的結(jié)構(gòu)相對昂貴并且易于磨損。
最后，DE 103 46 078 Al揭示了一種具有彈簧夾箍的自由輪離 合器，所述彈簧夾箍同時起到夾緊件的容納元件也就是保持架的作用，或者說，在該離合器中完全放棄了保持架。該彈簧夾箍具有簡 單的矩形的彈簧舌，該彈簧舌突出到用于容納夾緊件的套孔上。該 夾緊件具有這樣的輪廓，其使得各個相鄰的沿圓周方向與彈簧舌有 效地連接在 一起的夾緊件相互支撐。
在最后提及的兩個文獻中，在那里所述的自由輪離合器中雖然 節(jié)省了一個零件。但是，只通過薄壁的彈簧夾箍來導引并且定位夾 緊件 一 如在所述文獻中建議的 一樣 一使得彈簧夾箍與公知的具有 單獨保持架的自由輪相比需要承受更高的載荷。因為其不僅用于對 夾緊件加載彈力而且用于定位夾緊件，所以需要相對較高的制造費 用，尤其是考慮到彈簧舌的耐磨性以及夾緊件凹孔的金屬板邊緣的 導向精度。因此，已知的具有雙重功能保持架或者彈簧夾箍的自由 輪更適合于相對較低的要求。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是改進一種夾緊件自由輪，該夾緊件自由輪能夠 盡可能經(jīng)濟并且簡單地進行制造，同時還具有高的負載能力、運行 可靠性以及耐久性。
本發(fā)明根據(jù)的是這樣的認識，即，在具有由彈性材^f"制成的保 持架的夾緊件自由輪中，可以將常規(guī)的彈簧夾箍的功能集成到保持 架中，而不會在根本上改變保持架相對于常規(guī)自由輪的幾何形狀或 者降低自由輪的功能性。
因此，本發(fā)明以一種自由輪離合器為出發(fā)點，其具有在圓柱形 的內(nèi)部部件和與該內(nèi)部部件同中心的外部部^牛之間的沿圓周方向 可翻轉(zhuǎn)地連續(xù)布置的在保持架的窗口狀的套孔中導引的夾緊件。此外i殳定該保持架至少在套孔的沿軸線方向延伸的分界壁的范圍內(nèi) 由具有彈性的材料制成，這樣，所述夾緊件在翻轉(zhuǎn)時能夠通過分界 壁的彈性變形而 一皮力。載彈力。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式中，所述^f呆持架完全由彈性體制 成。在此，用于容納夾緊件的套孔被有利地構(gòu)造成方形的凹孔，其 中所述套孔的平行于離合器軸線延伸的分界壁形成了連接保持架 的縱側(cè)的橫向接片。然而原則上也可以僅僅將保持架的接片用具有 所要求的彈性性能的彈性材料制成，而保持架的環(huán)形的軸向的側(cè)面 部分由金屬或者由堅固的合成材料制成。
通過這種構(gòu)造有利地實現(xiàn)了下述目標，即，通過保持架4妄片的 彈性變形一方面在離合器運^f亍中可對夾緊件加載彈力，另一方面該 保持架的凹孔在空轉(zhuǎn)位置中將夾緊件保持到位也就是保持在待夾 緊位置。根據(jù)本發(fā)明的自由輪離合器的工作原理在原則上相應(yīng)于公 知的自由輪離合器的工作原理。然而通過本發(fā)明提供了一種成本特 別經(jīng)濟并且簡單的自由輪離合器，尤其是該自由輪離合器不用彈簧 夾箍，也就是說有利地減少了零件的數(shù)量，但仍然具有常規(guī)的自由 輪離合器所具有的功能性、運行質(zhì)量以及耐久性。此外，相對于常 規(guī)的自由l侖，才艮據(jù)本發(fā)明的自由i侖實現(xiàn)了裝配的簡化，4吏得自由庫侖 組件可被簡單地接合，這種簡單化的裝配尤其在批量制造中能夠額 外;也節(jié)省了時間和成本。
在一系列試驗中驚人地證實了丁腈橡膠，縮寫為NBR( 丁二烯 橡膠)，是特別適合于制造根據(jù)本發(fā)明的柔性自由輪保持架的的材 料。不同的形式和規(guī)格的此種合成的橡膠材料均可以以相對合適的 成本獲得。其具有高的減震能力，耐油、耐油爿鼠和耐,友水材并+,摩擦損耗細微，時效性能良好，并且能夠應(yīng)用于-30。C到+ 120。C的 寬泛的溫度范圍。此外，該聚合物的材料性能能夠在其制造時通過 不同份額的丁二烯和丙烯腈進行調(diào)整，從而配合保持架的相關(guān)的有 利的運行參數(shù)，例如減震性能、溫度特性以及其它特性。不言而喻， 其它具有彈性體性質(zhì)的材料在原則上也是合適的。
這樣一種具有由NBR制成的保持架的這種自由輪離合器例如 能夠作為成本合適而堅固耐用的止回器構(gòu)造在4幾動車的自動變速 箱中。然而，本發(fā)明的應(yīng)用范圍并不局限于才幾動車領(lǐng)i或。
下面4艮據(jù)一個實施例的附圖對本發(fā)明進行詳細說明。其中
圖1是根據(jù)本發(fā)明的夾緊件自由輪的夾緊件保持架的立體圖，
圖2是圖1所示的保持架的放大的細節(jié)剖面圖，
圖3是根據(jù)本發(fā)明的在自由輪-保持架中的夾緊件裝置的側(cè)視 圖的局部;改大圖，
圖4是圖3所示的夾緊件自由輪在第一運行位置中時的側(cè)視圖 的局部it大圖，以及
圖5是圖4所示的夾緊件自由輪在第二運行位置中時的側(cè)視圖 的局部方文大圖。
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具體實施例方式
圖l相應(yīng)地展示了一個構(gòu)造成夾緊件自由輪l的自由輪離合器
的優(yōu)選由丁腈橡膠(NBR)制成的一體式彈性保持架2。
所述夾緊^H呆持架2包括兩個環(huán)形的側(cè)面部分3和4,所述側(cè) 面部分以突出的徑向邊緣通過橫向接片5相互連接成圓柱形的結(jié)構(gòu) 部件。在保持架接片5之間等距離地構(gòu)造有用于容納夾緊件8 (圖 3到圖5 )的套孔6。圖2詳細展示了所述套孔6中一個。該套孔具 有矩形的底面，從而根據(jù)保持架2的壁厚形成方形的凹孔，配屬的 夾緊件8能夠插入該凹孔。所述凹孔6的平行于離合器軸線指向的 分界壁7形成了接片5的一黃向側(cè)面。
所述夾緊件自由l侖1 (圖4)包括內(nèi)環(huán)9、與內(nèi)環(huán)同心的外環(huán) 10、 NBR保持架2以及沿圓周方向連續(xù)布置的夾緊件8，其中所述 內(nèi)環(huán)也可以構(gòu)造成軸。所述夾緊件8構(gòu)造成非對稱的腰部收縮的支 柱，插入凹孔6中后，這些支架就與內(nèi)環(huán)9或者外環(huán)10以及保持 架接片5有效地連接在一起，從而依賴于才艮據(jù)翻轉(zhuǎn)角以及翻轉(zhuǎn)方向 實現(xiàn)自由輪離合器的扭矩傳遞以及空轉(zhuǎn)。
為了說明夾緊件8是如何保持在保持架2中的，圖3首先展示 了一個基本位置，夾緊件8在該基本位置中不受內(nèi)環(huán)和外環(huán)9, 10 的影響，自由;t也處于凹^L 6中。
圖4展示了處于第一運行位置中的所述自由4侖1?！?皮巻向順時 針方向的所述夾緊件8靠接在內(nèi)環(huán)9和外環(huán)10上。此時，保持架 接片5的對角線對置的部分分別發(fā)生彈性變形，在這種情況下，就 有一個與保持架接片5的變形相應(yīng)的彈力反作用于夾緊件8的翻轉(zhuǎn) 運動，夾緊件8因而被加載以彈力。在外環(huán)IO或者內(nèi)環(huán)9旋轉(zhuǎn)時， 根據(jù)環(huán)9, 10的旋轉(zhuǎn)方向和角速度以及取決于該旋轉(zhuǎn)方向和角速度
9的夾緊件8的巻入方向和巻入角的不同，要么出現(xiàn)空轉(zhuǎn)，要么在內(nèi) 環(huán)9和外環(huán)10之間通過處在夾緊件4侖廓和與之相鄰的環(huán)面之間的 外環(huán)側(cè)和內(nèi)環(huán)側(cè)貼靠點而形成具有不同夾緊作用和夾緊曲線的連接。
圖5展示了處在第二運行位置中的所述自由輪1,在該運行位 置中，外環(huán)10沿順時針以大的角速度旋轉(zhuǎn)或者說其相對于內(nèi)環(huán)9 具有大的相應(yīng)的角速度盈余，由此產(chǎn)生離心力而使夾緊件8從內(nèi)環(huán)
9上脫離。
附圖標記列表
1 夾緊4牛自由4侖
2 保持架
3 側(cè)面省P分
4 側(cè)面部分
5 接片
6 套孔/凹孔
7 分界壁8 夾緊件
9 內(nèi)環(huán)
10 夕卜環(huán)
權(quán)利要求
1.自由輪離合器，具有在圓柱形的內(nèi)部部件(9)和與該內(nèi)部部件同中心的外部部件(10)之間的沿圓周方向可翻轉(zhuǎn)地連續(xù)設(shè)置的在保持架(2)的窗口狀的套孔(6)中導引的夾緊件(8)，其特征在于，所述保持架(2)至少在套孔(6)的沿軸線方向延伸的分界壁(7)的區(qū)域內(nèi)由具有彈性體性質(zhì)的材料制成，其中所述夾緊件(8)在翻轉(zhuǎn)時能夠通過分界壁(7)的彈性變形而被加載彈力。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自由輪離合器，其特征在于，所述保持 架(2 )完全由具有彈性體性質(zhì)的材if牛制成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自由輪離合器，其特征在于，用于 容納夾緊件(8)的套孔(6)纟皮構(gòu)造成方形的凹孔。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的自由輪離合器，其特征在于， 所述套孔(6)的分界壁(7)附屬于平行于離合器軸線延伸的 才黃向接片(5)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的自由輪離合器，其特征在于， 所述套孔(6 )在空轉(zhuǎn)位置中把夾緊件(8 )保持在待夾緊位置。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的自由輪離合器，其特征在于， 所述具有彈性體性質(zhì)的材料是丁腈橡膠。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的自由輪離合器，其特征在于，所使用的 丁腈棉』交的化學成分與所述〗呆持架(2)的預定的運行參凄t相 適應(yīng)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至7之一所述的自由輪離合器，其特征在于， 在選擇具有彈性體性質(zhì)的材料時要考慮至少 一 個下列運行參 數(shù)'.減震性能、溫度變化特性、時效性能和化學穩(wěn)定性。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至8之一所述的自由輪離合器，其特征在于， 所述自由輪離合器被構(gòu)造成機動車的自動變速箱的止回器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種自由輪離合器，其具有在圓柱形的內(nèi)部部件(9)和與該內(nèi)部部件同中心的外部部件(10)之間的沿圓周方向可翻轉(zhuǎn)地連續(xù)設(shè)置的在保持架(2)的窗口狀的套孔(6)中導引的夾緊件(8)。為使所述自由輪離合器不但生產(chǎn)成本合適，制造簡單易行，而且還具有高的負載能力、運行可靠性以及耐久性，所述保持架(2)至少在套孔(6)的沿軸線方向延伸的分界壁(7)的范圍內(nèi)由具有彈性的材料制成，其中所述夾緊件(8)在翻轉(zhuǎn)時能夠通過分界壁(7)的彈性變形而被加載彈力。
文檔編號F16D41/06GK101649872SQ20091016614
公開日2010年2月17日 申請日期2009年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月16日
發(fā)明者弗里德·奧特曼, 斯文·德里, 沃納·沃斯 申請人:謝夫勒兩合公司