CN103335032B - 组合式制动离合器用减震活塞 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种组合式制动离合器用减震活塞，包括活塞本体、多个双向减震单元和多个单向减震单元；所述活塞本体上沿周向等间距设有多个贯通的安装孔；所述各个双向减震单元与各个单向减震单元分别安装在相应的安装孔内。本发明的组合式制动离合器针对活塞两侧不同的受力情况设置稳定可靠的减震单元，对活塞两侧进行不同幅度的减震，使得离合器接合过程更加平顺、均匀，有效降低接合噪音。

Description

组合式制动离合器用减震活塞

技术领域

本发明涉及一种组合式制动离合器的零部件，具体涉及一种大扭矩组合式制动离合器的活塞。

背景技术

组合式制动离合器是机械传动系统中的一种重要的传动装置，其主要功能是切断与实现与传动系的动力传递。其工作原理是通过外部的驱动力（气压或液压）推动活塞移动，通过活塞与摩擦片组的接合来完成离合和制动的动作。由于组合式制动离合器结构紧凑，离合和制动动作协调不干涉，在锻压机械等领域得到广泛应用。

随着组合制动离合器朝着大型化方向发展，应用在特殊环境下的大型组合制动离合器的扭矩越来越大，如果其活塞没有采用减震结构，由于摩擦片半径和片数的增加，制动、离合过程中的噪音也会变大。例如：中国专利申请CN103115095A （申请号201310025134.4）公开的一种组合式制动离合器，离合端壳体内设有离合轴，制动端壳体内设有制动轴，离合轴具有离合轴环体部、离合轴花键部和离合轴轴体部，离合端壳体和离合轴花键部之间设有离合端摩擦副总成；制动轴具有制动轴环体部、制动轴花键部和制动轴轴体部，制动端壳体和制动轴花键部之间设有制动端摩擦副总成；离合轴花键部的端面和制动轴轴体部的端面之间具有间隔，间隔中设有活塞，在离合轴花键部的端面上周置有轴向的弹簧孔，弹簧孔中设有抵及活塞的弹簧，在制动轴内对称设置有压力油道，压力油道的出口设置在制动轴轴体部的端面上，压力油道的进油口设置在制动轴轴孔的孔壁上。这种组合式制动离合器活塞靠近离合端的一侧的受力大于靠近制动端的一侧，离合时的噪音也比制动时的噪音大。同时，由于活塞移动过程中客观的受力不均以及接触面的平整度不佳等原因，都有可能造成活塞与摩擦片接触不良，影响了离合器的使用效果，降低了离合器的使用寿命。

中国专利文献CN200996424（申请号为200620121190.3）公开了一种干式刹车离合器的摩擦块是包括第一摩擦片、吸震片与第二摩擦片，其中吸震片是固设结合于第一摩擦片，于第一摩擦片异于结合吸震片的相对面形成摩擦面，第二摩擦片是固设结合于吸震片，而使吸震片夹置于两摩擦片中，通过此吸震片吸收摩擦块与其它物体摩擦时所产生的震动，以减少摩擦块所发出的刺耳异音。但是，该技术方案仅仅考虑了制动端一侧的减震，并且采用由两片摩擦片夹持的吸震片来减震的效果一般，对于大扭矩的离合器来说积极效果不明显。

中国专利文献CN1032045（申请号为87106438.3）公开了一种电动机调节和控制的传动装置，含有一个离合制动盘装在输出轴上，为了利用简单的装置有效地对制动初绐时产生的碰撞噪声抑制，至少该制动面装设成与离合制动盘的衔铁环为缓冲关系。较好的方案是利用至少一个环形减震弹簧加载于该衔铁环。该技术方案同样考虑到了减震，但是对于组合式制动离合器来说，活塞靠近离合端的一侧，和靠近制动端的一侧受力情况的不同的，对于大扭矩的组合式制动离合器来说设置单一的缓冲装置进行减震，其积极效果仍然不明显，尤其是缓冲装置采用了环形弹簧，对于大扭矩的组合式制动离合器来说不够稳定可靠。

发明内容

本发明的目的是提供一种针对活塞两侧不同的受力情况设置稳定可靠的减震单元，对活塞两侧进行不同幅度的减震，使得离合器接合过程更加平顺、均匀，有效降低接合噪音的组合式制动离合器用减震活塞。

实现本发明目的的技术方案是一种组合式制动离合器用减震活塞，包括活塞本体，还包括多个双向减震单元和多个单向减震单元；所述活塞本体上沿周向等间距设有多个贯通的安装孔；所述各个双向减震单元与各个单向减震单元分别安装在相应的安装孔内；所述安装孔的一端设有第一环形台阶，所述安装孔的另一端设有内螺纹；所述双向减震单元包括减震弹簧，分别位于所述减震弹簧两端的两个减震凸块，以及旋合在所述安装孔的内螺纹端的固定套；所述单向减震单元包括分别位于所述减震弹簧两端的减震凹块和减震凸块，以及旋合在所述安装孔的内螺纹端的固定套；所述固定套上设有第二环形台阶，所述减震凹块与所述第一环形台阶或第二环形台阶相抵；所述减震凸块上设有穿过所述第一环形台阶或所述第二环形台阶的内圈且伸出所述活塞本体的凸起部，所述单向减震单元的减震凸块的凸起部朝向离合端。

上述凸起部伸出所述活塞本体的长度为0.7mm至1mm。

上述减震凸块上设有第一凹槽，所述减震凹块上设有第二凹槽，所述双向减震单元的减震弹簧的两端分别限位于两个减震凸块各自的第一凹槽内，所述单向减震单元的减震弹簧的两端分别限位于所述减震凸块的第一凹槽和所述减震凹块的第二凹槽内。

上述安装孔的数量为4至24个，所述双向减震单元的数量与所述安装孔的数量的比值为1∶4至1∶2，所述单向减震单元的数量与所述安装孔的数量的比值为1∶4至1∶2。

上述双向减震单元和单向减震单元均沿所述活塞本体的周向等间距设置。

上述双向减震单元与所述单向减震单元对称设置。

上述安装孔有12个，所述双向减震单元和单向减震单元各有3个，所述双向减震单元和单向减震单元均沿所述活塞本体的周向等间距设置，且所述双向减震单元与所述单向减震单元对称设置。

上述双向减震单元和单向减震单元根据实际需要选配数量比，设置分布位置。

本发明具有积极的效果：

（1）大扭矩的组合式制动离合器在接合时，活塞两侧的受力是不相等的，一般情况下离合端一侧所受的力大于制动器一侧。本发明的组合式制动离合器用减震活塞沿活塞本体的周向均匀设有双向减震单元和单向减震单元，根据离合端一侧和制动端一侧受力的情况合理分配双向减震单元和单向减震单元的个数，达到最佳的减震效果，明显改善离合器接合过程的特性，使得活塞与离合器、摩擦片组接触的充分，受力均匀，接合平顺，可大大降低接合噪音，延长离合器的使用寿命。

（2）本发明的组合式制动离合器用减震活塞的双向减震单元由依次设置在相应的安装孔内的减震凸块、减震弹簧、减震凸块和固定套构成，单向减震单元由依次设置在相应的安装孔内的减震凹块、减震弹簧、减震凸块和固定套构成，各个减震凸块伸出活塞本体。当外力推动活塞移动时，双向减震单元位于离合端一侧的减震凸块和单向减震单元的凸起部首先接触到摩擦片组，凸起部被挤压，压缩减震弹簧，进行缓冲，当凸块完全压入活塞内部后缓冲过程结束，活塞压紧离合端的摩擦片组，实现离合功能；当外力撤销后，活塞在弹簧力的作用下移向制动端一侧，双向减震单元位于制动端一侧的减震凸块的凸起部接触摩擦片组，凸起部被挤压，压缩减震弹簧，进行缓冲，当凸块完全压入活塞内部后缓冲过程结束，活塞压紧制动端的摩擦片组，实现制动功能；由于减震单元的作用，可以起到平衡活塞受力的作用，从而使得活塞与摩擦片组接触的更加充分，受力更加均匀，同时也大大降低了接触噪音。本发明的组合式制动离合器用减震活塞的双向减震单元和单向减震单元结构简洁，组装方便，可靠性高，可以根据实际的受力情况调整减震单元的个数和分布位置，从而调整减震效果，使得离合器活塞在使用时达到最佳状态。

（3）本发明的组合式制动离合器用减震活塞的双向减震单元和单向减震单元的凸起部伸出活塞本体的长度根据活塞与制动离合器之间易产生的间隙进行了优化设计，可以达到更好的减震效果。

（4）本发明中由于减震弹簧的两端限位在减震凸块或减震凹块的凹槽内，可以使得减震单元的结构更加安全可靠，运行时稳定性高。

附图说明

图1为本发明实施例1的活塞从一侧观察时的立体结构示意图。

图2为本发明实施例1的活塞从另一侧观察时的立体结构示意图。

图3为图1中的活塞的A-A面剖视图。

图4为图3中的B处的双向减震单元放大后的结构示意图。

图5为图3中的C处的单向减震单元放大后的结构示意图。

图6为图4和图5中的安装孔的结构示意图。

图7为本发明实施例2的安装孔和单向减震单元的结构示意图。

上述附图的标记如下：

活塞本体1，安装孔11，第一环形台阶11-1，内螺纹11-2，

减震凸块2，凸起部21，第一凹槽22，

减震弹簧3，

减震凹块4，第二凹槽41，

固定套5，第二环形台阶51，外螺纹52，

双向减震单元8，单向减震单元9。

具体实施方式

实施例1

见图1至图3，本实施例的组合式制动离合器用减震活塞包括活塞本体1、双向减震单元8和单向减震单元9。活塞本体1上沿周向等间距设有12个贯通的安装孔11。双向减震单元8与单向减震单元9各有3个，双向减震单元8和单向减震单元9对称地安装在相应的安装孔11内。且双向减震单元8沿活塞本体1的周向等间距设置。相邻的双向减震单元8和单向减震单元9之间为没有安装双向减震单元8和单向减震单元9的空的安装孔11（空的安装孔11内可以根据需要增设双向减震单元8和单向减震单元9）。

见图6，安装孔11的靠近制动端的一端设有第一环形台阶11-1，安装孔11的靠近离合端的一端设有内螺纹11-2。

见图4，双向减震单元8包括减震弹簧3、固定套5和两个减震凸块2，减震凸块2、减震弹簧3、减震凸块2和固定套5自制动端一侧至离合端一侧依次设置在相应的安装孔11内。

见图5，单向减震单元9包括减震凹块4、减震弹簧3、减震凸块2和固定套5。减震凹块4、减震弹簧3、减震凸块2和固定套5自制动端一侧至离合端一侧依次设置在相应的安装孔11内。减震凹块4与第一环形台阶11-1相抵。

见图4及图5，固定套5靠近离合端的一端设有第二环形台阶51，固定套5的外壁上设有与内螺纹11-2相配合的外螺纹52。减震凸块2上设有穿过第一环形台阶11-1或第二环形台阶51的内圈且伸出活塞本体1的凸起部21。双向减震单元8的减震凸块2的凸起部21穿过第一环形台阶11-1和第二环形台阶51的内圈且伸出活塞本体1。单向减震单元9的减震凸块2的凸起部21穿过第二环形台阶51的内圈且伸出活塞本体1。凸起部21伸出活塞本体1的长度为0.7mm至1mm。

仍见图4及图5，减震凸块2上设有第一凹槽22，减震凹块4上设有第二凹槽41，双向减震单元8的减震弹簧3的两端分别限位于两个减震凸块2各自的第一凹槽22内，单向减震单元9的减震弹簧3的两端分别限位于减震凸块2的第一凹槽22和减震凹块4的第二凹槽41内。

双向减震单元8或单向减震单元9装入安装孔11内时，固定套5旋合在相应的安装孔11内。

实施例2

见图7，本实施例的组合式制动离合器用减震活塞其余部分与实施例1基本相同，不同之处在于：安装孔11的靠近离合端的一端设有第一环形台阶11-1，安装孔11的靠近制动端的一端设有内螺纹11-2。单向减震单元9的减震凹块4与第二环形台阶51相抵，单向减震单元9的减震凸块2的凸起部21穿过第一环形台阶11-1的内圈且伸出活塞本体1。

实施例3

本实施例的组合式制动离合器用减震活塞其余部分与实施例1基本相同，不同之处在于：安装孔11有9个。双向减震单元8与单向减震单元9各有3个，3个双向减震单元8呈等边三角形分布，3个单向减震单元9也呈等边三角形分布。

实施例4

本实施例的组合式制动离合器用减震活塞其余部分与实施例1基本相同，不同之处在于：安装孔11有8个。双向减震单元8与单向减震单元9各有4个，双向减震单元8和单向减震单元9交替设置在相应的安装孔11内。

实施例5

本实施例的组合式制动离合器用减震活塞其余部分与实施例1基本相同，不同之处在于：安装孔11有24个。双向减震单元8有8个，单向减震单元9有12个，12个单向减震单元9间隔设置在相应的安装孔11内，8个双向减震单元8设置在其他的安装孔11内。

对采用减震活塞的组合式制动离合器进行噪音实验：

该组合式制动离合器用减震活塞的活塞本体1的直径为490mm，减震弹簧的刚度为300N/mm，有12个安装孔，活塞靠近离合端的一侧最大受力约为靠近制动端的一侧的2倍，每组实验活塞的受力不变，在距离活塞30cm处设置分贝仪，记录接合时的噪音，表1是安装不同个数的双向减震单元和单向减震单元时所记录的噪音峰值表。

实验结果说明：

第1组：未加任何减震单元，制动离合端侧噪音均较大；

第2组：仅设置6个单向减震单元，即仅对离合端侧减震，则离合端侧噪音显著降低，制动端侧噪音仍然较大；

第3组：仅设置6个双向减震单元，即对制动离合端侧同等减震，相对来说离合端侧减震效果稍差，制动端侧减震较好；

第4组：设置3个双向减震单元3个单向减震单元，即对制动离合端的减震比为2:1，则对制动离合器减震效果均较好；

第5组：设置6个双向减震单元6个单向减震单元，是第4组的两倍，减震效果相对于第4组提高，但提高的并不明显；

第6组：减震单元设置不均匀，起到减震效果，但由于受力的不均匀，减震效果没有设置均匀的组好。

表1  噪音峰值表

Claims (7)

1.一种组合式制动离合器用减震活塞，包括活塞本体（1），其特征在于：还包括多个双向减震单元（8）和多个单向减震单元（9）；所述活塞本体（1）上沿周向等间距设有多个贯通的安装孔（11）；各个双向减震单元（8）与各个单向减震单元（9）分别安装在相应的安装孔（11）内；所述安装孔（11）的一端设有第一环形台阶（11-1），所述安装孔（11）的另一端设有内螺纹（11-2）；所述双向减震单元（8）包括减震弹簧（3），分别位于所述减震弹簧（3）两端的两个减震凸块（2），以及旋合在所述安装孔（11）的内螺纹（11-2）端的固定套（5）；所述单向减震单元（9）包括减震弹簧（3）、分别位于所述减震弹簧（3）两端的减震凹块（4）和减震凸块（2），以及旋合在所述安装孔（11）的内螺纹（11-2）端的固定套（5）；所述固定套（5）上设有第二环形台阶（51），所述减震凹块（4）与所述第一环形台阶（11-1）或第二环形台阶（51）相抵；所述减震凸块（2）上设有穿过所述第一环形台阶（11-1）或第二环形台阶（51）的内圈且伸出所述活塞本体（1）的凸起部（21），所述单向减震单元（9）的减震凸块（2）的凸起部（21）朝向离合端。

2.按照权利要求1所述的组合式制动离合器用减震活塞，其特征在于：所述凸起部（21）伸出所述活塞本体（1）的长度为0.7mm至1mm。

3.按照权利要求2所述的组合式制动离合器用减震活塞，其特征在于：所述减震凸块（2）上设有第一凹槽（22），所述减震凹块（4）上设有第二凹槽（41），所述双向减震单元（8）的减震弹簧（3）的两端分别限位于两个减震凸块（2）各自的第一凹槽（22）内，所述单向减震单元（9）的减震弹簧（3）的两端分别限位于所述减震凸块（2）的第一凹槽（22）和所述减震凹块（4）的第二凹槽（41）内。

4.按照权利要求1至3之一所述的组合式制动离合器用减震活塞，其特征在于：所述安装孔（11）的数量为4至24个，所述双向减震单元（8）的数量与所述安装孔（11）的数量的比值为1∶4至1∶2，所述单向减震单元（9）的数量与所述安装孔（11）的数量的比值为1∶4至1∶2。

5.按照权利要求4所述的组合式制动离合器用减震活塞，其特征在于：所述双向减震单元（8）和单向减震单元（9）均沿所述活塞本体（1）的周向等间距设置。

6.按照权利要求4所述的组合式制动离合器用减震活塞，其特征在于：所述双向减震单元（8）与所述单向减震单元（9）沿所述活塞本体（1）的直径两边对称设置。

7.按照权利要求4所述的组合式制动离合器用减震活塞，其特征在于：所述安装孔（11）有12个，所述双向减震单元（8）和单向减震单元（9）各有3个，所述双向减震单元（8）和单向减震单元（9）均沿所述活塞本体（1）的周向等间距设置，且所述双向减震单元（8）与所述单向减震单元（9）沿所述活塞本体（1）的直径两边对称设置。