CN103967887B - 用于在平坦材料之间产生连接的方法和相应制造的离合器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在平坦材料之间产生连接的方法，具有至少下述步骤：a）提供第一平坦材料，所述第一平坦材料具有至少一个接片；b）提供第二平坦材料，所述第二平坦材料具有至少一个袋槽，其中，所述至少一个袋槽的内轮廓与所述至少一个接片的外轮廓至少部分地相对应；c）将所述第一平坦材料的所述至少一个接片插入到所述第二平坦材料所述至少一个袋槽中，从而使得所述第一平坦材料和所述第二平坦材料相互联接；d）使所述至少一个接片的外轮廓或所述至少一个袋槽的内轮廓在一成形区域中成形，从而使得所述至少一个接片的外轮廓和所述至少一个袋槽的内轮廓在所述成形区域中在材料平面的方向上至少部分地相交。

Description

用于在平坦材料之间产生连接的方法和相应制造的离合器

技术领域

本发明涉及一种用于在平坦材料之间产生连接的方法，所述方法特别是在接合薄板构件时使用。这种薄板构件例如在用于内燃机的驱动系中的变矩器、离合器以及诸如此类的阻尼器中使用。

背景技术

由现有技术公开了用于连接薄板构件的方法，在所述方法中，薄板构件上下堆叠并且通过一个或多个公共的孔借助于沉入的铆钉形状锁合并且无间隙地相互连接。已经证实不利的是，连接区域中的这种铆钉连接与所使用的薄板构件的材料厚度相比具有增大的结构空间需求，其原因在于各个堆叠的薄板构件的材料厚度以及铆钉连接的铆钉头和铆钉墩头。

发明内容

因此本发明的任务是，至少部分地解决参照现有技术描述的问题并且特别是提供一种用于在平坦材料之间产生连接的方法，利用其可以在多个平坦材料之间实施连接区域，所述连接区域具有小结构空间需求。此外，也提供一种用于机动车驱动系的离合器，其中，一个摆法兰与两个外摩擦片承载件之间的连接区域特别节省结构空间地实施。

所述任务利用以下方法和离合器解决。并给出本发明的其他有利的构型。需指出的是，以下单个提及的特征能够以任意的、技术上有意义的方法相互组合并且定义本发明的另外的构型，此外，在说明书中详细阐述并且解释给出的特征，其中，表达了本发明的另外的优选构型。

本发明的用于在平坦材料之间产生连接的方法具有至少下述步骤：

a)提供第一平坦材料，所述第一平坦材料具有至少一个接片；

b)提供第二平坦材料，所述第二平坦材料具有至少一个袋槽，其中，所述至少一个袋槽的内轮廓与所述至少一个接片的外轮廓至少部分地相对应；

c)将所述第一平坦材料的所述至少一个接片插入到所述第二平坦材料所述至少一个袋槽中，从而使得所述第一平坦材料和所述第二平坦材料相互联接；

d)使所述至少一个接片的外轮廓或所述至少一个袋槽的内轮廓在一成形区域中成形，从而使得所述至少一个接片的外轮廓和所述至少一个袋槽的内轮廓在所述成形区域中在材料平面的方向上至少部分地相交。

本发明的方法特别是可以用于在构建用于机动车驱动系的离合器时连接两个构件。第一平坦材料和第二平坦材料优选是塑料板和/或由金属构成的薄板构件，其具有0.1mm至30mm、特别优选0.1mm至10mm或者极其优选0.1mm至5mm的材料厚度。第二平坦材料具有带内轮廓的袋槽，所述袋槽是材料空槽或第二平坦材料中的开口，其可以在第二平坦材料的任意部位上从一个表面向着对置的表面构成。优选的是，所述至少一个袋槽(直接)设置在第二平坦材料的第二边缘上，从而使得所述至少一个袋槽至少部分地在材料平面的方向上敞开。“材料平面”是这样一个平面，所述第一平坦材料和所述第二平坦材料在所述平面中延伸。“在材料平面的方向上”指的是处于所述材料平面中的所有方向。此外，特别优选的是，所述至少一个袋槽与所述第二平坦材料的第二边缘间隔开一个距离，其中，所述距离为1mm至100mm、优选1mm至50mm或者特别优选1mm至25mm。此外优选的是，第二平坦材料具有多个袋槽，这些袋槽规则地相互间隔开。在这方面还特别优选的是，这些袋槽在第二平坦材料的整个第二边缘和/或边缘区域或圆周和/或圆周区域上分布地设置，相互间特别是具有规则的距离。

所述第一平坦材料具有至少一个接片，其中，所述至少一个袋槽的内轮廓与所述至少一个接片的外轮廓相对应。“相对应”在此特别是应理解为所述至少一个袋槽的内轮廓在材料平面的方向上至少部分地或全部地相应于所述至少一个接片的外轮廓，从而使得所述至少一个接片可以在考虑相应公差的情况下插入到所述至少一个袋槽中。由此，所述第一平坦材料可以与所述第二平坦材料在材料平面的方向上无间隙地和/或形状锁合地相互连接。

根据步骤c)，将所述第一平坦材料的所述至少一个接片(以拼图形式)插入到所述第二平坦材料的所述至少一个袋槽中。从而使得所述第一平坦材料和所述第二平坦材料相互联接。这特别是意味着，所述第一平坦材料和所述第二平坦材料不(仅仅)是上下叠置，而是与材料平面正交地在一个连接区域中至少部分地或者甚至完全地相交。

接着，所述至少一个接片的外轮廓和/或所述至少一个袋槽的内轮廓按照步骤d)在一个成形区域中成形，从而使得所述至少一个接片的外轮廓和所述至少一个袋槽的内轮廓在所述成形区域中在材料平面的方向上至少部分地相交。所述至少一个接片的外轮廓和所述至少一个袋槽的内轮廓的相交使得所述第一平坦材料和所述第二平坦材料相对于材料平面正交地固定。所述成形特别是通过压制过程和/或通过填缝进行，其中，所述第一平坦材料和/或所述第二平坦材料塑性地变形，由此特别是使得成形区域中的材料厚度降低并且所述内轮廓和/或所述外轮廓在材料平面的方向上改变。

优选所述至少一个接片具有至少一个凹槽，所述凹槽与所述袋槽的至少一个凸起相对应，或者，所述袋槽具有至少一个凹槽，所述凹槽与所述接片的至少一个凸起相对应。这特别是意味着，所述接片和/或所述袋槽具有至少一个凸起。所述凸起配合到所述至少一个接片和/或所述至少一个袋槽的至少一个凹槽中，从而防止所述至少一个接片从所述至少一个袋槽中在材料平面的方向上松脱。

优选所述至少一个凹槽或所述至少一个凸起为半圆形。所述凹槽或所述凸起的这种几何结构在制造技术方面是特别有利的。

此外有利的是，所述至少一个凹槽或所述至少一个凸起设置在所述至少一个凹槽或所述至少一个凸起的侧壁上。“侧壁”是所述至少一个凹槽或所述至少一个凸起的侧面区域。所述至少一个凹槽和/或所述至少一个凸起优选分别具有两个侧面的侧壁，这些侧壁通过头部区域相互连接。

特别有利的是，所述至少一个凹槽具有压印部。压印部是第一平坦材料和/或第二平坦材料在所述至少一个凹槽的内轮廓和/或外轮廓区域中的材料厚度的缩细部，例如以槽或倒棱的形式。此外，所述压印部相对于所述内轮廓和/或所述外轮廓的走向正交地并且在材料平面的方向上优选具有最高5mm、特别优选最高3mm并且极其优选最高1mm的宽度并且特别是在第一平坦材料和/或第二平坦材料的两个表面上沿着所述凹槽的外轮廓和/或内轮廓延伸。所述至少一个凹槽的这里建议的压印部简化了所述至少一个接片的外轮廓和/或所述至少一个袋槽的内轮廓在所述成形区域中按照步骤d)的成形，从而使得所述至少一个接片的外轮廓和/或所述至少一个袋槽的内轮廓在所述成形区域中在材料平面的方向上至少部分地相交。

在本发明的进一步方案中建议，所述至少一个袋槽的内轮廓和所述至少一个接片的外轮廓如此地相互协调，使得所述第一平坦材料与所述第二平坦材料之间的连接是无间隙并且形状锁合的。这特别是意味着，所述至少一个袋槽的内轮廓和所述至少一个接片的外轮廓相对于材料平面正交地对准。

此外建议，所述第一平坦材料和所述第二平坦材料的连接区域的厚度最大相应于所述第一平坦材料或所述第二平坦材料的材料厚度。由此使得连接区域特别节省空间地实施。连接区域是所述至少一个袋槽和所述至少一个接片所在的区域。换言之，这意味着，所述连接区域与所述材料平面正交地不比所述第一平坦材料或所述第二平坦材料的材料厚度厚。

此外有利的是，所述至少一个袋槽与所述第二平坦材料的第二边缘间隔开。这特别是意味着，所述至少一个袋槽在材料平面的方向上完全被所述第二平坦材料包围。换言之，所述至少一个袋槽是所述第二平坦材料表面中的开口或孔。

特别有利的是，所述至少一个接片的外轮廓和所述至少一个袋槽的内轮廓在所述成形区域中C形地相交。所述C形相交特别是相对于材料平面正交。这具有的优点是，第一平坦材料和第二平坦材料与材料平面正交地在两个方向上被固定。

根据本发明的另一观点，建议了一种离合器，其用于机动车的驱动系，所述离合器具有第一平坦材料和第二平坦材料，所述第一平坦材料具有至少一个接片，所述第二平坦材料具有至少一个袋槽，其中，将所述第一平坦材料的接片设置在所述第二平坦材料的所述至少一个袋槽中以连接区域，其中，所述至少一个袋槽的内轮廓或所述至少一个接片的外轮廓在一成形区域中如此地成形，使得所述至少一个袋槽的内轮廓和所述至少一个接片的外轮廓在所述成形区域中在所述第一平坦材料和所述第二平坦材料的材料平面的方向上至少部分地相交。

这里建议的离合器的基本结构例如由DE 10 2009 006 648 A1和DE 10 2009 042836 A1公开。这里建议的离合器的出色之处在于，第一平坦材料和第二平坦材料借助于本发明的方法相互连接。就这方面而言参见本发明方法的说明。

优选所述第一平坦材料是至少一个外摩擦片承载件，所述第二平坦材料是摆法兰。

根据本发明的另一观点，建议了一种机动车，其具有带从动轴的驱动单元、驱动系和根据上述说明书描述的离合器，所述离合器用于将所述从动轴与所述驱动系可松脱地连接。

所述机动车通过所述驱动单元驱动，所述驱动单元能够通过所述离合器与所述机动车的驱动系可松脱地连接。由此，能够利用转矩和旋转速度以可变的传动比来驱动所述机动车，其中，驱动单元可持续地保持运行。通过使用上述(摩擦)离合器可以降低一同旋转的重量并且提高这种机动车的效率。

根据所述机动车的一个有利的实施方式，所述驱动单元在机动车中设置在驾驶室前面并且横向于机动车的纵轴线设置。

如今，大多数机动车具有前驱动装置并且因此优选将驱动单元、例如内燃机或电动机设置在驾驶室前面并且横向于主行驶方向设置。恰恰在这种布置中，结构空间特别小，因此有利的是，使用结构尺寸小的离合器。

根据欧洲分类标准的小型轿车的结构空间状况日益严峻。在小型轿车中所使用的机动车动力总成系统相对于大型轿车没有明显缩小。但小型轿车可用的结构空间却小得多。上述摩擦离合器具有小结构空间和小重量并且在此同时可成本低廉地制造，因此其尤其特别适合于小型车。根据例如尺寸、价格、重量、功率将轿车划分为一个车辆等级，其中这一定义随着市场需求不断发生变化。欧洲分类标准的小型车和微型车级别在美国市场上相当于次紧凑型车级别并且在英国市场上相当于超级迷你级别，例如城市车级别。微型车的范例有大众的福克斯或者雷诺的Twingo。小型车的范例有阿尔法罗密欧的MiTo、大众的Polo、福特的Fiesta或雷诺的Clio。

附图说明

下面借助附图详细解释本发明及其技术领域。需指出的是，附图示出了本发明的特别优选的实施变形方案，但是不局限于此。图中示意性示出：

图1是方法步骤c)之后的第一平坦材料和第二平坦材料，

图2是方法步骤d)之后的第一平坦材料和第二平坦材料，

图3是图2中的按照方法步骤d)之后的第一平坦材料和第二平坦材料之间的连接区域的剖视图，

图4是用于机动车驱动系的离合器的透视图，

图5是图4中的用于机动车驱动系的离合器的正视图，

图6是图4和5中的离合器的接片和袋槽在方法步骤c)之后的细节图，

图7是方法步骤d)之后的图6中离合器的袋槽和接片，和

图8是图7中的袋槽和接片的连接区域的剖视图。

具体实施方式

图1中示出具有接片3的平坦材料1，其中，接片3从所述第一平坦材料1的第一边缘15在这里未示出的材料平面8的方向上突出。接片3具有两个侧向的侧壁11，在所述侧壁上分别设置一个半圆形的凹槽9。此外，图1示出具有袋槽4的第二平坦材料2，其中，所述袋槽4直接设置在所述第二平坦材料2的第二边缘22上。所述袋槽4在侧面的区域中分别具有一个半圆形的凸起10，所述凸起伸入到所述接片3的凹槽9中。所述接片3具有外轮廓6，所述外轮廓基本上与所述袋槽4的内轮廓5相对应。图1示出步骤c)之后的状况，也就是在第一平坦材料1的接片3插入到第二平坦材料2的袋槽4中之后。由此，第一平坦材料1和第二平坦材料2相互联接，从而使得第一平坦材料1和第二平坦材料2在(这里未示出的)材料平面8(相应于图纸平面)中固定。接片3和袋槽4形成一个连接区域13。这里需注意的是，所述接片3的外轮廓6和所述袋槽4的内轮廓5在所述连接区域13中相对于(这里未示出的)材料平面8正交地、也就是垂直于图纸平面地在这里所示的步骤c)之后不相交，从而使得接片3能够(以拼图形式)插入到袋槽4中。此外，所述凹槽9沿着所述接片3的外轮廓6分别具有一个压印部21。

图2示出步骤d)之后的状况。特别是在图2中可以看出，第二材料2的袋槽4的凸起10在一成形区域7中如此成形，使得所述内轮廓5现在与第一平坦材料1的接片3的外轮廓6在(这里未示出的)材料平面8的方向上相交。这特别是通过以下方式清楚地看出，所述凸起10(至少部分地)搭接所述凹槽9的压印部21，从而使得所述第一平坦材料1和所述第二平坦材料2现在也垂直于图纸平面固定。

图3示出沿着图2中示出的剖面III-III的剖视图。可以看到第二平坦材料2的袋槽4中的第一平坦材料1的接片3。此外还可以看出，接片3中的凹槽9具有压印部21，其中，所述凸起10在成形区域7中成形之后搭接所述压印部21。因此，所述接片3的外轮廓6和所述袋槽4的内轮廓5在所述成形区域7中C形地相交。此外，图3示出连接区域13的厚度12最多相应于第一平坦材料1或第二平坦材料2的材料厚度14。此外，图3示出材料平面8，所述材料平面沿着所述第一平坦材料1和第二平坦材料2的延伸方向以及平行于一个表面23并且在中央穿过所述第一平坦材料1和第二平坦材料2延伸。

图4以解体图示意性示出机动车18的驱动系17的离合器16。所述离合器16具有一个摆法兰19和两个外摩擦片承载件20。沿圆周方向并且与第二边缘22间隔开地，在摆法兰19的表面23中构造多个规则地间隔开的袋槽4，所述袋槽具有内轮廓5。所述外摩擦片承载件20具有与所述摆法兰19的袋槽4相对应的接片3，所述接片具有外轮廓6。

图5现在以正视图示出图4中的离合器16，也就是在外摩擦片承载件20的接片3插入到摆法兰19的袋槽4中以后。

图6示出图5中的外摩擦片承载件20的接片3和摆法兰19的袋槽4在步骤c)之后的细节图。接片3在其侧面的侧壁11中具有带压印部21的凹槽9。相应地，袋槽4具有凸起10，所述凸起伸入到接片3的凹槽9中。接片3和袋槽4形成一个连接区域13，从而使得这个摆法兰19和这两个外摩擦片承载件20在(这里未示出的)材料平面8中相互固定。但是需澄清的是，接片3的外轮廓6与袋槽4的内轮廓5相对应，也就是说，垂直于图纸平面或与(这里未示出的)材料平面8正交地对齐，从而使得这个摆法兰19和这两个外摩擦片承载件20在该方向上在步骤c)之后还没有被固定。

只有当按照步骤d)(如图7中所示)使摆法兰19的袋槽4的内轮廓5在一个成形区域7中如此成形，使得凸起10搭接外摩擦片20的接片3的凹槽9，从而使得接片3的外轮廓6和袋槽4的内轮廓5在所述成形区域7中在(这里未示出的)材料平面8的方向上相交时，才是这种情况。

图8示出沿着图7中所示的剖面VIII-VIII穿过连接区域13的剖视图。图8相应于图3，其具有的说明是，第一平坦材料1是两个外摩擦片承载件20并且第二平坦材料2是摆法兰19。因此，就图8而言可以参见图3的说明。此外，还需注意的是，外摩擦片承载件20在所述连接区域13中在一中央区域中与其表面23接触。

图9非常示意性地示出具有驱动单元24、例如内燃机和/或电动机的机动车18。驱动单元24具有从动轴25，所述从动轴通过如上所述的离合器与驱动系17连接。旋转轴线26定义了从动轴25、离合器16和驱动系17的这个或一个旋转轴线。离合器16特别是涉及摩擦离合器，在摩擦离合器的情况下，驱动单元24的转矩可松脱地通过摩擦锁合和不同的摩擦配对件由从动轴25传递到驱动系17中的至少一个驱动轴上。驱动单元24优选横向于驾驶室27地构成。

这里描述的连接技术的出色之处在于连接区域13中的结构需求降低。

附图标记表

1 第一平坦材料

2 第二平坦材料

3 接片

4 袋槽

5 内轮廓

6 外轮廓

7 成形区域

8 材料平面

9 凹槽

10 凸起

11 侧壁

12 厚度

13 连接区域

14 材料厚度

15 第一边缘

16 离合器

17 驱动系

18 机动车

19 摆法兰

20 外摩擦片承载件

21 压印部

22 第二边缘

23 表面

24 驱动单元

25 从动轴

26 旋转轴线

27 驾驶室

Claims (10)

1.一种用于在平坦材料(1，2)之间产生连接的方法，其具有至少下述步骤：

a)提供第一平坦材料(1)，所述第一平坦材料具有至少一个接片(3)；

b)提供第二平坦材料(2)，所述第二平坦材料具有至少一个袋槽(4)，其中，所述至少一个袋槽(4)的内轮廓(5)与所述至少一个接片(3)的外轮廓(6)至少部分地相对应；

c)将所述第一平坦材料(1)的所述至少一个接片(3)插入到所述第二平坦材料(2)所述至少一个袋槽(4)中，从而使得所述第一平坦材料(1)和所述第二平坦材料(2)相互联接；

d)使所述至少一个接片(3)的外轮廓(6)或所述至少一个袋槽(4)的内轮廓(5)在一成形区域(7)中成形，从而使得所述至少一个接片(3)的外轮廓(6)和所述至少一个袋槽(4)的内轮廓(5)在所述成形区域(7)中在材料平面(8)的方向上至少部分地相交，使得所述第一平坦材料和所述第二平坦材料相对于材料平面正交地固定。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个接片(3)和所述袋槽(4)中的一个具有至少一个凹槽(9)，另一个具有与所述凹槽对应的至少一个凸起(10)。

3.如权利要求2所述的方法，其中，所述至少一个凹槽(9)或所述至少一个凸起(10)为半圆形。

4.如权利要求2或3所述的方法，其中，所述至少一个凹槽(9)或所述至少一个凸起(10)设置在所述接片或所述袋槽(4)的侧壁(11)上。

5.如权利要求2至3之一所述的方法，其中，所述至少一个凹槽(9)具有压印部。

6.如以上权利要求1至3之一所述的方法，其中，所述至少一个袋槽(4)的内轮廓(5)和所述至少一个接片(3)的外轮廓(6)如此地相互协调，使得所述第一平坦材料(1)与所述第二平坦材料(2)之间的连接是无间隙并且形状锁合的。

7.如以上权利要求1至3之一所述的方法，其中，所述第一平坦材料(1)和所述第二平坦材料(2)的连接区域(13)的厚度(12)最大相应于所述第一平坦材料(1)或所述第二平坦材料(2)的材料厚度(14)。

8.一种离合器(16)，其用于机动车(18)的驱动系(17)，所述离合器具有第一平坦材料(1)和第二平坦材料(2)，所述第一平坦材料具有至少一个接片(3)，所述第二平坦材料具有至少一个袋槽(4)，其中，将所述第一平坦材料(1)的接片(4)设置在所述第二平坦材料(2)的所述至少一个袋槽(4)中以形成连接区域(13)，其中，所述至少一个袋槽(4)的内轮廓(5)或所述至少一个接片(3)的外轮廓(6)在一成形区域(7)中如此地成形，使得所述至少一个袋槽(4)的内轮廓(5)和所述至少一个接片(3)的外轮廓(6)在所述成形区域(7)中在所述第一平坦材料(1)和所述第二平坦材料(2)的材料平面(8)的方向上至少部分地相交，使得所述第一平坦材料和所述第二平坦材料相对于材料平面正交地固定。

9.如权利要求8所述的离合器(16)，其中，所述第一平坦材料(1 )是至少一个外摩擦片承载件(20)，所述第二平坦材料(2)是摆法兰(19)。

10.一种机动车(18)，其具有驱动单元(24)、驱动系(17)和根据权利要求8或9所述的离合器(16)，所述驱动单元具有从动轴(25)，所述离合器用于将所述从动轴(25)与所述驱动系(17)可松脱地连接。