CN101300431A - 用于单和/或双面的湿式离合器摩擦片或分离片的分段并叠层的型芯钢片 - Google Patents

Abstract

公开了用于双面的或者单面的湿式离合器摩擦片或分离片的分段的而且叠层的钢型芯片(31，31’)，它们具有在这些型芯片界面处形成的至少一个槽或通道，以及制造它们的方法。

Description

用于单和/或双面的湿式离合器摩擦片或分离片的分段并叠层的型芯钢片

技术领域

本发明涉及用于双面的或者单面的湿式离合器摩擦片或分离片的分段并且叠层的钢制型芯片及它们的制造方法。

背景技术

本发明涉及在用于自动变速器或分动箱的或者其他摩擦式离合器应用的多片湿式离合器组件中使用的钢制型芯片或盘，其中一个环形的型芯片是分段的并有互锁的末端部分以形成一个环形的圈。按照惯例，环形的摩擦圈或盘按常规用于交错离合器片的湿式离合器组件中，这些交错离合器片被交替地连接到一个离合器组装件的一个内毂和一个外鼓轮上。这些离合器片通过一个液压或者弹簧致动的活塞而接合而使该离合器组装件的这些部分一起旋转。一个摩擦片或盘通常包括起到一种型芯片作用的一个环形钢圈或片，以及一对环形摩擦面层，它们被铆接或用其他方式固定到该型芯片上以使该摩擦盘完整。

在制造过程中，摩擦圈以及环形的型芯片的下料产生相当大的浪费。授予Nels的美国专利号4,260,047使用了具有突头和槽缝互锁端的一种环形型芯片以及多个分段的摩擦面层。这些摩擦面层包括四分之一的圆周段，这些圆周段是从一个矩形的摩擦材料薄片进行下料，该摩擦材料片形成有多个平行槽，具有在无槽的部分中形成的突头和槽缝。这些段被互相连接以形成一个圈并且被粘到该型芯片上。

在此，由共同的受让人拥有的Mannino，Jr.的美国专利号4,674,616专利涉及带有分段的型芯以及分段的面层的一种摩擦盘。在该Mannino专利中，型芯片具有多个弧形段，这些弧形段带有突头和槽缝端部分，它们互锁以形成一个环形的型芯片。这些摩擦面层也同样由多个弧形段组成，这些弧形段与型芯片的互锁的末端部分交迭并被合适地粘结到两面上。这些面层段不必互相连接在一起，并且这些摩擦段与互锁型芯片段以重叠方式的粘结防止了型芯片的分解。这些互锁型芯片段和摩擦面层段均被穿孔，以允许使用对位销进行这些段的定向和对位操作以用于组装和粘结。

尽管这些和其他类似的方法减少了废弃的摩擦材料，但仍存在多步骤的制造方法以及在型芯片下料时材料的浪费。本发明提供了关于这些片以及用于制造这些片的方法的改进。

发明内容

在一个方面，本发明涉及一种环形的型芯片，该环形型芯片被分段并有多个互锁的末端部分以形成一个圈。在某些实施方案中，该型芯片或摩擦盘包括：多个“主要”段，即：花键齿的数目可被3个段整除。在其他的实施方案中，该摩擦盘包括多个“非主要”段，即：花键齿的数目不是均匀地可被3个段整除。由主要的或非主要的段所形成的这些分段的钢制型芯片的两个或更多个被连接在一起以形成在行业内通常所称的一个“叠件”或者“离合器组件”。

在另一个实施方案中，在包括三个或更多个环形圈的一个叠件中的一个环形圈缺少一个或多个主要的或非主要的段，从而穿过该叠件形成了多个通道以允许油流过该离合器组件。

在另一个实施方案中，被堆叠或者层叠在一起的这些段中被冲压出或者成形了多个开口。这些开口沿圆周交叉并产生进入该段的相对边缘的多个偏置的径向通道或者开口，以形成进入到该片或盘中的多个油通路。

本发明通过减少来自于制造过程的边角材料的数目提高了制造钢型芯片和分离片的效率。

本发明的另一方面提供了一种方法，该方法用于制造多个段并将多个段的组件制成型芯片的叠件。

通过阅读以下对多个优选实施方案以及附图的详细说明，本发明的其他的目的和优点对于本领域的普通技术人员将变得显而易见。

附图说明

图1A是一个摩擦盘的平面视图，该摩擦盘包括多个“主要”段，即：花键齿的数目可被3个段整除。

图1B是用于多个段的一个下料方法的平面示意图，其中这些段被冲压。

图2A一个摩擦盘的平面视图，该摩擦盘包括多个“主要”段，即：花键齿的数目不是均匀地被3或5段所整除。

图2B是用于多个“非主要”段的一个下料方法的平面示意图，其中启动了不同段的冲压以允许有“独特的”段。

图3A是一个摩擦盘的平面视图(部分地在阴影中)，该摩擦盘具有多个“非主要”段。

图3B是一个示意性平面视图，示出用于对多个“非主要”段进行冲压以及进一步冲压突头锁定孔的一个方法。

图3C是一个横截面图，示出在一个第一段中以及一个第二段中的一种半穿孔。

图4是一个冲模布局的示意性平面视图，它用于对多个钢型芯片进行分段和叠层。

图5A-F是多个不同的接缝设计的示意图，它们在连接型芯片的多个段中是有用的。

图6A、6B和6C示出了叠层铆接的型芯片：图6A是一个平面视图，图6B是一个局部截面，而图6C是取自图6B的一个分解的截面视图。

图7是多段组成的多个型芯片的一个叠件的平面视图。

图8是图7的型芯片的一个侧视图。

图9是一个摩擦盘的平面视图，该摩擦盘具有多个叠放的型芯片。

图10是图9的摩擦盘的一个侧视图。

具体实施方式

本发明对于生产在型芯片上具有主要的或非主要的数目的花键齿的型芯片均为有用的。根据本发明，如果该盘上花键齿的数目可被3或5段整除，这些段被认为是“主要的”。

图1A示出了用于一个自动变速器或者用于其他适当的离合器片应用的一种多片离合器组件10。该多片离合器组件10包括多个片。为了便于说明，将对一个片进行详细地讨论。型芯片11具有多个齿12。这些齿12可以在片11的内周边上或者外周边上。该型芯片11由三个相同的弧形段13组成。每个段13具有在该段的相反两端的一个突头14以及一个槽缝15。在任一端的突头14和槽缝15是互补的并且在下一个相邻段的一个槽缝15中可配形地接收了一个突头14。必须理解，突头和槽缝安排的其他形状对本发明也是有用的，并且这里在图7A至7F中示出了此类不同的组合。在图1A所示的实施方案中，该分段的型芯片具有45个齿，可均匀地被3整除。因此，这些段13在形状上是相同的。

图1B示出了多个相同的段13，它们从一个适当的钢薄板8冲压出。该薄板具有用于引导薄板8穿过一个适当的冲压装置(未示出)的多个引导孔9。在这种冲压操作中，能够以任何适当的方式完成对多个钢型芯片进行分段和叠层的冲压和/或压出。然后，这些材料被向前移动到一个清理站。

图2A披露了一个摩擦盘或离合器片20，它可以在用于一个自动变速器或其他适当的离合器片应用的一个多片的离合器组件中得到利用。该摩擦盘20包括具有多个齿22的一个钢型芯片21。这些齿22可以在片21的内周边上或者外周边上。该型芯片21由三个弧形段23组成。每个段23具有在其相对两端的一个突头24以及一个槽缝25。在任一端的突头24和槽缝25是互补的并且在下一个相邻段的一个槽缝25中可配形地接收了一个突头24。必须理解，突头和槽缝安排的其他形状对本发明也是有用的，并且这里在图7A至7F中示出了此类不同的组合。

在图2A所示的实施方案中，分段的型芯片21具有41个齿，这个数目不能平均地被3或5整除。因此，由于齿的数目41不能平均地被3或5整除，该型芯片21被称为“非主要的”。该非主要的型芯片21包括一个第一段23A，与第一段23A相同的一个第二段23A’，以及一个第三段23B，该第三段不同于第一段和第二段23A和23A’。同样，图2A示出了每段的弧长，其中段23A和23A’具有的弧形尺寸或者长度稍小于该第三段23B的弧形尺寸或长度。

图2B是钢薄板28的一个示意图，该钢薄板被冲压出相同的段23A和23A’以及不同的段23B。该薄板具有多个引导孔29，这些引导孔用于将该薄板28引导穿过一个适当的冲压装置(它将随后在本文中进行总体性描述)。在这种冲压操作中，能够以任何适当的方式完成对多个钢型芯片进行分段以及叠层的冲压和/或压出。然后，这些材料被向前移动到一个清理站，以便将该冲压操作中完成的型芯片移除。

在本发明的某些方面中，凸轮激活的组件被用于不同形状的段，以允许有不同尺寸的段。例如，一个第一冲头(未示出)被循环了2个压力冲程以便首先压出一个A段而后一个A’段。其后，一个第二冲头(未示出)被启动进行一个冲程以便压出B段。当该第一凸轮冲头被接合时，该第二凸轮冲头被释放而不进行冲压。根据本发明的一个方法，可以使用一种补片下料处理，其中该段被送回条内。使用了一个清理站将该A段和B段二者均压出。

本发明涉及在一个钢型芯片中形成的多个非主要的段，然后这些段被叠在一起以形成一个叠件。图3A是一个示意图，它示出互锁在一起的多个型芯片。

在图3A中示出了用于一个自动变速器或用于任何其他适当的离合器片应用的一种多片的离合器组件30。该多片的离合器30包括多个型芯片。为了便于说明，将对两个相邻的型芯片进行详细地讨论。象这样的两个型芯片将被称为第一或者上型芯片31，以及第二或者在下型芯片31’。如图3A所示，该第一型芯片31具有在其内周边上的多个齿32。同样，应理解这些型芯片31和31’可以在外周边上具有多个齿(未示出)。

在某些实施方案中，可以在每段中提供一个或多个开口以便接收用于组装目的的多个对位销(未示出)。当这些段的突头和槽缝被互锁时，一个环形片或圈即形成。

在图3A所示的实施方案中，型芯片31是由三个弧形段组成：第一和第二个相同的段33A和33A’以及不同的一个第三段33B。这些段33A、33A’和33B各自具有在该段每一端的一个突头34以及一个相邻槽缝35。该突头34和槽缝35是互补的并且形状配合地接收在相邻的以及相对段上的一个相邻槽缝35和相邻的突头34。当这些段33A、33A’和33B的突头34和槽缝35互锁时，该环形的型芯片31即形成。

图3A以虚线示出了在第一型芯片31之后并与它同轴对位的一个第二型芯片31’。该第二型芯片31’相对于该第一型芯片31沿圆周旋转，这样该第一型芯片30上的多个互锁突头和槽缝34和35相对于该第二型芯片31’上的多个互锁突头34’和槽缝35’沿圆周移位。在某些实施方案中，在下面的型芯片31’沿圆周旋转大约60°，这样该第二套互锁突头和槽缝34’和35’偏离该第一互锁突头和槽缝34和35大约60°。

如图3A、3B和3C所示，第一型芯片31的这些段33A、33A’以及33B可以包含预定数目的穿孔36。这些穿孔沿轴向延伸穿过该型芯片并且可以大致地等距离地从相邻穿孔间隔开。必须理解，在不同的实施方案中，每段可以具有任何预定的所希望数目的穿孔。在所示的实施方案中，每段33A、33A’以及33B具有标注为36A、36B、36C和36D的四个穿孔。

该第二或者在下面的型芯片31’的第一、第二和第三段33’A、33’A’和33’B包括多个凸起38，这些凸起用于与第一型芯片31中的相邻的穿孔36接合或者锁定。如图3A、3B和3C所示，这些段33’A、33’A’和33’B可以包含预定数目的多个凸起38。必须理解，每段可以具有任何预定的所希望数目的半穿孔38。在所示的实施方案中，每段33’A、33’A’和33’B具有标为38A、38B、38C和38D的四个凸起。图3C示出了一个凸起38的示意图，该凸起被用于将第一型芯片31锁定到相邻的型芯片31’上。穿孔36具有在穿孔36中延伸的凸起38。该穿孔36可以具有任何希望的形状，该形状将容纳凸起38的任何希望的形状。

应该指出，通过利用适当的方法可以使包含叠件30的型芯片31、31’以及任何附加的型芯片得到进一步的加固。例如，可以使用酸蚀和胶贴方法。在其他的制造实施方案中，例如还可以使用电阻激光焊接或者电容焊接放电或者相似的方法将多个型芯片的这些层焊接在一起。如图10和11所示，在形成这些型芯片的每段末端上的突头34和多个槽缝35的区域中施加了焊点82。

现在参见图3B，示出了带有多个引导孔39的一个薄板37的示意图。该薄板37被冲压出第一和第二相同的段33A和33A’以及不同的段33B。该薄板具有多个引导孔39，这些引导孔用于引导薄板37穿过一个适当的冲压装置(未示出)。在这种冲压操作中，能够以任何适当的方式完成对多个钢型芯片进行分段和叠层的冲压和/或压出。然后这些段被向前移动到一个清理站。

如以上所讨论，可以使用凸轮激活的多个组件形成不同形状的段，以便允许作为该独特的段或者B段。例如，一个第一冲头(未示出)被循环了2个压力冲程以便首先压出该A段然后是A’段。其后，一个第二冲头(未示出)被启动用于压出B段的一个冲程。当该第一凸轮冲头段被接合时，该凸轮第二B冲头段被释放而不冲压。根据本发明的一个方法，可以使用一个补片下料方法，其中该段被推回到条中。使用了一个清理站(未示出)将A段，A’段以及B段均压出。

在操作中，材料37的薄板在箭头的喂料方向中行进，这样多个引导孔39，多个突头锁定穿孔36和多个凸起38被首先压出或被冲压在薄板37中。之后使用一个凸轮启动的冲头对该薄板37下料，例如，形成多个段33A，33A’和33B。其后，该材料被敲击出来(未示出)。

图4是一个示意图，它示出这些坯料段组装成一个型芯片的一种装置和方法。该材料通过喂料滚筒60前进到一个伺服分度站62，而后前进到包括一个分度工作台的分段冲压组件64上。这些组装的段随后被转移到一个堆叠组件66上。应该理解，本发明可使用不同类型的组装设备。

图5A、5B、5C、5D、5E和5F示出用于多个突头34和槽缝35的不同的接缝设计的示意图，这些突头和槽缝可与本发明的坯料段一同使用。重要的是这些突头34和槽缝35形成一个互锁接缝以将这些段固定在一起，从而该接缝可以有效地对抗在多个型芯片的叠件30的使用过程中产生的旋转力。同样地应该理解，本发明可以使用不同的冲头和模具定向。

图6A是一个平面视图，它示出一个叠层并铆接的型芯片。图6B是一个侧视图而图6C是叠层部分一个端的截面视图，它示出延伸穿过一个穿孔以及一个下型芯片A的多个凸起38。

本发明还设想了一个段的叠件，该叠件具有在三层或更多层的一叠中缺少部分段，这些部分的段形成了多个通道，以允许穿过该离合器组件的流动。图7和8示出了一个摩擦盘80，该摩擦盘具有由多个段组成的一叠型芯片。存在一个第一型芯片81和一个第二型芯片83，其中该第一型芯片和第二型芯片带有如上所述的多个段。该第一和第二型芯片之间定位有一个内部型芯片87。该内部型芯片也由如上讨论的多个段组成。然而，该内部型芯片87上至少缺失一段并且该至少一个缺失段形成了穿过该摩擦盘的至少一个通道89。该通道89允许与该摩擦盘一同使用的润滑流体流动穿过该摩擦盘并且更容易地除去该摩擦盘80上的热量。

第三实施方案提供了被冲压在这些段中的多个开口。这些段被堆叠或者被叠层以便沿圆周交叉并产生了进入该段相对边缘的多个偏置的径向通道或者开口，以形成进入该片或盘的多个油通路。图9和图10示出了一个摩擦盘90，它具有由如上所述的多个段组成的一叠型芯片。该摩擦盘90具有两个外部型芯片91和一个第一内部型芯片93以及一个第二内部型芯片95，该第二内部型芯片位于这两个外部型芯片91之间的叠件中。至少一个开口96形成在该第一内部型芯片93中，并且至少一个开口97形成在该第二内部型芯片95中。在该第一内部型芯片93上的开口96被安置为与该第二内部型芯片95中的开口97对齐，从而这两个开口形成一个通路99。该通路99允许与该摩擦盘一同使用的润滑流体流动穿过该摩擦盘并从该摩擦盘90上除去热量。应该理解，这些开口96和97可以形成为完全延伸穿通该型芯片的一部分并且形成穿过该摩擦盘的一个完整的通路。有了这样一些开口，将不必为形成一个通路而将这些开口对齐。有了这样一些开口，还有可能的在形成该摩擦盘90的叠件中只使用一个内部型芯片。以上对本发明的详细的说明是为了示例性的目的而给出的。对本领域的普通技术人员而言显而易见的是无需背离本发明的范围即可做出多中变化和修改。例如，必须理解在图1A、1B、2A和2B中所示的这些实施方式可以组成与图3A中所示的叠件相似的多个叠件，其中随后在下面的型芯片被旋转一个预定的度数，以给该叠件提供更多的强度和稳定性。因此，以上说明的整体应以一种说明性而非限定性的意义进行解释，本发明的范围仅由所附权利要求来定义。

Claims (32)

1.用于支撑一种油润滑的摩擦材料的一种型芯片，包括：

一个第一片，该第一片具有摩擦材料可以定位在上面的一个第一表面以及一个第二表面，该第二表面与该第一表面处于反面的间隔开的关系，

一个第二片，该第二片具有摩擦材料可以定位在上面的一个第一表面以及一个第二表面，该第二表面与该第一表面处于反面的间隔开的关系，

该第一片与第二片通过使该第一片的第二表面与该第二片的第二表面接触而固定在一起以形成该型芯片，以及

至少一个槽，该槽形成于该第一片的第二表面与该第二片的第二表面之间的界面上，由此用于润滑该摩擦材料的油可以流入该至少一个槽中，以除去该型芯片上的热量。

2.如权利要求1所述的型芯片，其中该第一片和第二片具有一个内直径和一个外直径，该至少一个槽从该第一片和第二片的内直径延伸至外直径。

3.如权利要求2所述的型芯片，其中在该型芯片中形成了多个槽。

4.如权利要求1所述的型芯片，其中该第一片和第二片由多于一个的弧形段组成，每段具有一个第一端和一个第二端，这些段是通过将一段的第一端固定到相邻段的第二端上从而被固定在一起。

5.如权利要求4所述的型芯片，其中每段的第一端定义了一个突头而每段的第二端定义了一个槽缝，在一段上的突头被定位在一个相邻段的槽缝中，从而将这些段固定在一起形成该第一型芯片和第二型芯片。

6.如权利要求5所述的型芯片，其中形成该第一片和第二片的这些段在形状上是相同的。

7.如权利要求5所述的型芯片，其中形成该第一片和第二片的至少一个段与形成该第一片和第二片的其他多个段是不相同的。

8.如权利要求1所述的型芯片，其中该第一片与第二片是处于同轴的对位。

9.如权利要求5所述的型芯片，其中该第二片相对于该第一片被旋转，其中在该第二片上的这些突头和槽缝被定向为与该第一片中的这些突头和槽缝不对齐。

10.如权利要求9所述的型芯片，其中该第二型芯片相对于该第一片旋转大约60°。

11.如权利要求4所述的型芯片，其中形成该第一片的这些段包括至少一个开口而形成该第二片的这些段包括至少一个凸起，该第二片上的这些凸起被安置为与该第一片上的开口接合，从而将该第一片与第二片固定在一起。

12.如权利要求11所述的型芯片，其中多个开口形成于该第一片中并且多个凸起形成在该第二片上，该第二片上的这些凸起与该第一片上的一个孔对齐。

13.如权利要求12所述的型芯片，其中该第一片上的这些孔与该第二片上的这些凸起是与相邻的多个孔或多个凸起等距离地间隔开。

14.用于支撑一种油润滑的摩擦材料的一种型芯片，包括：

一个第一片，该第一片由多于一个弧形段组成，每个弧形段具有一个第一端以及一个第二端，这些段是通过将一段的第一端固定到相邻段的第二端上而固定在一起，该第一片具有摩擦材料定位在上面的一个外表面以及一个内表面；

一个第二片，该第二片由多于一个弧形段组成，该弧形段具有一个第一表面和一个第二表面，该第二片的第一表面定位于邻近该第一片的内表面；该第二片缺失至少一段的一部分；以及

一个第三片，该第三片由多于一个弧形段组成，每个弧形段具有一个第一端和一个第二端，这些段是通过将一段的第一端固定到一个相邻段的第二端上而固定在一起，该第三片具有摩擦材料定位在上面的一个外表面以及一个内表面，该内表面被定位于邻近该第二片的第二表面，由此通过该第二片缺失的至少一段的一部分形成至少一个通道，该通道允许用于润滑该摩擦材料的油流入该型芯片的内部从而除去该型芯片上的热量。

15.如权利要求14所述的型芯片，其中该第一片、第二片和第三片具有一个内直径和一个外直径，该至少一个通道从该内直径延伸至该外直径。

16.如权利要求15所述的型芯片，其中在该型芯片中形成了多于一个通道。

17.如权利要求14所述的型芯片，其中该第一片与第三片的这些弧形段具有一个第一端和一个第二端，每段的第一端定义了一个突头而每段的第二端被定位于相邻段中的槽缝中，从而将这些段固定在一起形成该第一片与第三片。

18.如权利要求17所述的型芯片，其中形成该第一片和第三片的这些段是相同的。

19.如权利要求17所述的型芯片，其中形成该第一片和第三片的至少一段与形成该第一片和第三片的其他多个段是不相同的。

20.如权利要求14所述的型芯片，其中该第一片、第二片和第三片是处于同轴地对位。

21.如权利要求14所述的型芯片，其中形成该第一片和第三片的这些段包括至少一个凸起，形成该第二片的这些段包括至少一个开口，该第二片上的这些开口被安置为用于接收该第一片上和第三片上的这些凸起，以将形成该第二片的这些段固定到该第一片上和第三片上。

22.如权利要求14所述的型芯片，其中该第二片缺失至少一段，该至少一个缺失的段形成该至少一个通道。

23.用于支撑一种油润滑的摩擦材料的一种型芯片，包括：

一个第一片，该第一片具有摩擦材料可以定位在上面的一个第一表面以及一个第二表面，该第二表面与该第一表面处于反面的间隔开的关系，

一个第二片，该第二片具有摩擦材料可以定位在上面的一个第一表面以及一个第二表面，该第二表面与该第一表面处于反面的间隔开的关系，

该第一片和第二片由多于一个弧形段组成，每段具有一个第一端和一个第二端，这些段是通过将一段的第一端固定到相邻段的第二端上而固定在一起，以及

该第一片与第二片通过使该第一片的第二表面与该第二片的第二表面接触而固定在一起从而形成该型芯片。

24.如权利要求23所述的型芯片，其中每段的第一端定义了一个突头而每段的第二端定义了一个槽缝，一段上的突头被定位于一个相邻段中的槽缝中从而将这些段固定在一起以形成该第一型芯片和第二型芯片。

25.如权利要求24所述的型芯片，其中形成该第一片和第二片的这些段在形状上是相同的。

26.如权利要求24所述的型芯片，其中形成该第一片和第二片的至少一个段与形成该第一片和第二片的其他多个段是不相同的。

27.如权利要求23所述的型芯片，其中该第一片与第二片是处于同轴的对位。

28.如权利要求24所述的型芯片，其中该第二片相对于该第一片被旋转，其中该第二片上的这些突头和槽缝被定向为与该第一片中的这些突头和槽缝不对齐。

29.如权利要求28所述的型芯片，其中该第二型芯片相对于该第一片旋转大约60°。

30.如权利要求23所述的型芯片，其中形成该第一片的这些段包括至少一个开口而形成该第二片的这些段包括至少一个凸起，该第二片上的这些凸起被安置为与该第一片上的开口接合从而将该第一片与第二片固定在一起。

31.如权利要求30所述的型芯片，其中该第一片中形成了多个开口而在该第二片上形成了多个凸起，该第二片上的这些凸起与该第一片上的一个开口对齐。

32.如权利要求31所述的型芯片，其中该第一片上的这些开口以及该第二片上的这些凸起是与相邻的多个开口或多个凸起是等距离地间隔开。

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