CN104428547B - 具有凸式铆接部的离合器组件和其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种离合器组件，包括：包括具有穿过第一径向设置部的多个周向排列槽的第一径向设置部的毂，以及齿圈支架，该齿圈支架包括设置在多个周向排列槽中并且与毂压缩接合以将毂固定连接至支架的多个突起。所述多个周向排列槽中的每个槽在周向上的延展大于在径向上。所述多个突起中的每个突起在周向上的延展大于在径向上。

Description

具有凸式铆接部的离合器组件和其制造方法

相关申请的交叉引用

本申请根据35 U.S.C.$119(e)要求2012年3月27日提交的美国临时申请No.61/616,137的权利，该申请的全部内容以引用方式并入本文。

技术领域

本发明涉及一种具有通过将来自支架的各突起设置在毂上的各槽中而连接的齿圈支架和毂的离合器组件，特别地，所述突起通过将支架周围的一些部分弯曲而形成。

背景技术

对于用于变速器离合器组件的支架和毂的连接，已知能够采用焊接连接，如美国专利文献No.5,916,056所教导的。然而，焊接成本昂贵并且可能导致部件的热变形和由于飞溅造成污染。还知晓能够采用花键和止动环接合来连接用于变速器离合器的支架和毂，如美国专利文献No.5,026,337所教导的。然而这种接合增加了组装的复杂性并且需要组件轴向跨度上的不适宜的增加。

发明内容

根据本文示出的一些方面，提供一种离合器组件，包括：包括具有穿过第一径向设置部的多个周向排列槽的第一径向设置部的毂；以及齿圈支架，该齿圈支架包括设置在多个周向排列槽中并且与毂压缩接合以将毂固定连接至支架的多个突起。所述多个周向排列槽中的每个槽在周向上的延展大于在径向上。所述多个突起中的每个突起在周向上的延展大于在径向上。第一径向设置部包括朝向相反轴向方向的第一表面和第二表面。齿圈支架包括与第一表面接触的第二径向设置部。所述多个突起中的每个突起包括与第二表面接触的相应部段。

根据本文示出的一些方面，提供一种制造离合器组件的方法，包括： 在毂的第一径向设置部上形成多个周向排列槽，由此使得所述多个周向排列槽中的每个槽在周向上的延展大于在径向上；形成从齿圈支架的第二径向设置部延伸的多个突起，由此使得所述多个突起中的每个突起在周向上的延展大于在径向上；将所述多个突起插入所述多个周向排列槽，由此使得所述多个突起的各部段超过第一径向设置部地延伸；并且在所述多个突起上施加力，由此使得所述多个突起与第一径向设置部压缩接合，从而将毂固定连接至齿圈支架。形成所述多个突起包括将形成第二径向设置部的内周的一部分的多个径向排列部段轴向弯曲。

根据本文示出的一些方面，提供一种离合器组件，包括具有第一径向设置部和位于第一径向设置部上的多个周向排列槽的毂。所述第一径向设置部包括朝向第一轴向方向的第一表面。所述组件包括齿圈支架包括第二径向设置部，以及在第二轴向方向上从第二径向设置部延伸的多个突起，所述第二径向设置部包括与所述第一表面接触并朝向与所述第一轴向方向相反的第二轴向方向的另外的表面，所述多个突起形成齿圈支架的径向最内周，设置在所述多个周向排列的槽中，形成齿圈支架在所述第二轴向方向上延伸得最远的部分，并且与第一径向设置部压缩接合以将毂固定连接至支架。所述多个周向排列槽形成的各开口被第一径向设置部完全包围。所述多个周向排列槽中的每个槽在周向上的延展大于在径向上。所述多个突起中的每个突起在周向上的延展大于在径向上延伸。

附图说明

各种实施方式仅以示例方式参照所附示意性附图予以公开，这些附图中对应的附图标记指代对应的部件。这些附图为：

图1A是表示本申请中使用的空间术语的柱面坐标系的透视图；

图1B是图1A中表示本申请中使用的空间术语的柱面坐标系中的物体的透视图；以及

图2为具有凸式铆接部的离合器组件的局部剖视图；

图3是图2示出的毂的细节图；

图4是图2示出的齿圈支架的剖视图；

图5是图2中区域5的细节图；

图6是图2示出的毂的后视图；

图7是图2示出的齿圈支架的后视图；

图8是图2中的突起的细节图，示出了周向槽；

图9是图2中区域9的区域细节图，示出了轴承；以及

图10是具有凸式铆接部的离合器组件的局部剖视图，示出了在制造中使用的砧座和冲头。

具体实施方式

一开始，应意识到，在不同的附图视图中，类似的附图标记表示本发明的相同或功能上相似的结构元素。可以理解，要求保护的内容并不限定于公开的方面。

此外，可以理解，本发明并不局限于所描述的特定方法、材料和改型，并且这些当然可以改变。还应理解，这里使用的术语仅仅用于描述各特定方面的目的，并且不意在限制本申请的范围。

除非另加定义，否则这里使用的所有技术和科学术语的意义与本申请所属技术领域中的普通技术人员常规理解的相同。应当理解的是，任何与本文描述的类似或等价的方法、装置或材料可以用于本发明的实施或测试。

图1A是表示本申请中使用的空间术语的柱面坐标系80的透视图。本发明至少部分地在柱面坐标系的条件下描述。坐标系80具有纵向轴线81，其用作后面提到的方向或空间术语的基准。形容词“轴向”、“径向”和“周向”分别是相对于平行于轴线81、半径82(其正交于轴线81)和圆周83的定向而言的。形容词“轴向”、“径向”和“周向”还分别与平行于相应面的定向相关。为了使得各个面的定位更为清楚，物体84、85和86被使用。物体84的表面87构成轴向面。也就是说，轴线81构成沿着该表面的线。物体85的表面88构成径向面。也就是说，半径82构成沿着该表面的线。物体86的表面89构成周向面。也就是说，圆周83构成沿着该表面的线。作为进一步的例子，轴向运动或定位平行于轴线81，径向运动或定位平行于半径82，而周向运动或定位平行于圆周83。旋转是相对于轴线81而言的。

副词“轴向地”、“径向地”和“周向地”分别是相对于平行于轴线81、半径82或圆周83的定向而言的。副词“轴向地”、“径向地”和“周向地”还分别与平行于相应面的定向相关。

图1B是图1A中表示本申请中使用的空间术语的柱面坐标系80中的物体90的透视图。圆柱形物体90是柱面坐标系中的圆柱形物体的代表，并且不意在以任何方式限制本发明。物体90包含轴向表面91、径向表面92和周向表面93。表面91是轴向面的一部分，表面92是径向面的一部分，而表面93是周向面的一部分。

图2是具有凸式铆接部的离合器组件100局部剖视图，

图3是图2所示的毂的细节图。

图4是图2所示的齿圈支架的剖视图。

图5是图2中区域5的细节图。下述内容应当参考图2至5予以理解。离合器组件100包括毂102和齿圈支架104。毂包括径向设置部106，该径向设置部106具有穿过部106周向排列的槽108。齿圈支架包括突起部、或凸铆钉110，该突起部或凸铆钉110设置在槽108并且与毂特别是与槽的边缘112处于压缩接合，从而将毂固定连接所述支架。

图6是图2所示的毂102的后视图。

图7是图2所示的齿圈支架104的后视图。下述内容应当参考图2至7予以理解。在示范性实施方式中，每个槽在周向C上的延展(尺寸)大于在径向R上。在示范性实施方式中，每个突起在周向C上的延展(尺寸)大于在径向R上。

在示范性实施方式中，由槽形成的开口整体被部106包围，例如，槽不敞开到部106的外周OC。在示范性实施方式中，每个突起包括相应末端DE并且每个DE形成齿圈支架的边缘例如边缘E的相应部分，边缘E的一部分形成支架104的内周IC。例如，如下所述，IC被冲压以形成部段113并且每隔一个的部段113被轴向弯曲以形成突起110。

在示范性实施方式中，每个槽包括相应的径向最外边缘112R，并且由部106和112R形成的相应角部114被修圆。在示范性实施方式中，齿圈支架包括径向设置部116，突起从所述部116轴向延伸，并且由部116和突起形成的相应角部118被修圆。在示范性实施方式中，角部114和118设置为互补形状并且配合式接合。采用术语“配合式接合”，我们指的是角部114和118的相应径向和轴向对齐部分接触。

在示范性实施方式中，从角部114径向向外的相应部段120处于第一量值的压缩应力下，并且部116与角部118轴向对齐的相应部段122处于 大于第一量值的第二量值的压缩应力下。一般来说，与组件100上尤其是与部段122上的扭矩负载关联的拉力用于将毂从齿圈支架分离。有利的是，部段122上附加压缩应力的生成对抗该拉力，从增大组件100的力矩容量。

图8是图2中的突起的细节图，示出了周向槽。下述内容应当参考图2至8予以理解。所述部106包括分别朝向相反轴向方向例如在轴向A1和A2上的表面SF1和SF2。部116特别是表面SF3与SF1接触。每个突起包括与SF2接触的相应部段124。在示范性实施方式中，每个部段124包括与SF2朝向相同轴向方向例如A2并且包括周向设置的槽126的表面SF4。由于如下所述的突起的轴向压缩，槽126导致形成所述突起的在方向A2上延伸超出所述部106的部分的材料在槽径向向内和向外方向上的有利位移。在示范性实施方式中，槽126在部段124的全周向跨度上例如从周向末端CE1至周向末端CE2地延伸。

在示范性实施方式中，部106包括分别朝向相反轴向方向例如分别在轴向Al和A2上的侧部SD1和SD2。SD2包括多个凹入部128。那些槽108位于所述多个凹入部中。

图9是图2中区域9的区域细节图，示出了轴承。下述内容应当参考图2至9予以理解。在示范性实施方式中，组件100在变速器中使用。在示范性实施方式中，轴承B1用于轴向导引组件并且推力轴承B2和B3用于径向导引组件。如下述进一步的描述，组件100的制造有利地便于毂的载置轴承B1的表面SF5的硬化。

图10是具有凸铆钉连接的离合器组件的局部剖视图，示出了制造中使用的砧座和冲头。下述内容应当参考图2至10予以理解。下述内容描述了一种制造离合器组件的方法。在下述的示例性说明中使用有组件100；然而，应当理解的是，该方法不局限于关于组件100所示出和描述的构造。一个步骤是在毂102的部106中形成槽108，使得每个槽在周向C上的延展(尺寸)大于在径向R上。另一步骤是形成从齿圈支架104的部116延伸的突起110，使得每个突起在方向C上的延展(尺寸)大于在方向R上。另一步骤是将突起插入槽中由此使得突起的相应部段例如在方向A2上延伸超过部106。进一步的步骤是在突起上施加力，由此使得突起与部106压缩接合，从而将毂固定连接至齿圈支架。

在示范性实施方式中，形成槽包括利用部106完全包围由多个周向排 列的槽形成的各开口。例如，槽不敞开到部106的外周OC。在示范性实施方式中，形成突起包括轴向弯曲形成用作第二径向设置部的内周的一部分的多个径向排列的部段，例如形成用作部116的内周IC的一些部分的各部段113。

在示范性实施方式中，形成槽包括将由部106和槽的相应径向最外边缘112R形成的相应角部114修圆。在示范性实施方式中，形成突起包括将由部116和突起形成的相应的角部118修圆。在示范性实施方式中，进一步的步骤是将相应的第一和第二角度配合式连接。

在示范性实施方式中，在多个突起上施加力包括：将部106的从角部114径向向外的部段120设置在第一量值的压缩应力下，并且将部106的与角部114径向对齐的相应部段122设置在大于第一量值的压缩应力的第二量值的压缩应力下。

在示范性实施方式中，将突起插入槽包括将突起的相应部段124轴向延伸出部106，并且在突起上施加力包括将部段124的相应部分与部106的背向齿圈支架的表面SF2接触地设置。在示范性实施方式中，安置部段124的相应部分包括使得部124的背向齿圈支架的表面SF4凹入，从而将相应部分在径向向内和向外方向上移位，并且形成相应的周向设置槽126。

在图10中，砧座128已经在部116后方插入以轴向支撑部116和突起。冲头130在轴向Al上向突起特别向部段124的表面SF4施加力，从而将突起与毂压缩接合。如由图5中的虚线所示，在镦粗之前，突起110的角部118的半径大于槽108的角部114的半径。更进一步地，为了使齿圈支架的组件适应毂，突起110小于槽108。砧座限制了齿圈支架的轴向运动，由此使得在冲头130施加力的过程中，突起能够径向和周向地膨胀入槽并且角部118被压至与角部114接触，从而导致部段122上上述提及的压缩应力的增加。由于砧座的存在，台阶131通过突起响应于冲头130而发生的膨胀而在突起110上形成。冲头130包括突起132，该突起132与表面SF4接合，导致形成突起的材料沿着槽并且以与槽接触的方式更均匀和更广泛地移位。突起132与表面SF4的接触形成槽126。

下述内容就组件100和组件100的制造提供进一步的细节和信息。在示范性实施方式中，凹入部128由压印形成，以减小形成部106并且被刺穿形成槽108的材料的厚度。并且，压印工艺不需要在突起区域内机加工 毂来减小厚度。而该加工将会引起需要以可观成本去毛刺的断续切削。采用术语“压印”我们指的是通过压缩在所述部段区域中的材料而形成凹入部的工艺。

在示范性实施方式中，角部114和118也通过压印工艺形成，也即，通过施加压缩力而形成角部。压印的角部有助于改善填充，即有助于突起的膨胀填充槽并且与毂压缩接合，并且有助于将毂和齿圈支架就位。在示范性实施方式中，一旦突起插入槽，弹簧加载的冲头130提供上述提及的将毂和齿圈支架配置在一起的轴向力。在轴向力施加的过程中，附加量的残余压缩应力被生成到角部114和部段122内。这个残余压缩应力使得耐久性得到改善，也即压缩应力能够抵消与组件100操作关联的拉伸应力。突起132有助于将材料分配至槽的两径向侧。

在示范性实施方式中，冲头130施加力的同时，突起通过角部118被砧座128予以全面支撑，从而阻止突起从槽压回。

有利的是，组件100的构造将齿圈支架的轴向跨度特别是用于容置砧座的间隙S的轴向跨度最小化。组件100也替换掉了毂与齿圈支架的焊接。焊接将不适宜地增加制造组件100成本和复杂性并且可能导致形成组件的部件不适宜地加热或翘曲。

将被理解的是，上述公开和其它的各种特征和功能、或特征和功能的替代能够按照期望组合出许多其它不同的系统或应用。各种目前没有预期或预料的替代、改型、变形、或改进可在随后被本领域技术人员做出，这些替代、改型、变形、或改进也被下述权利要求涵盖。

Claims (17)

1.一种离合器组件，其特征在于，所述离合器组件包括：

毂，其包括第一径向设置部，第一径向设置部具有穿过第一径向设置部的多个周向排列槽，以及

齿圈支架，其包括设置在所述多个周向排列槽中并且与毂压缩接合以将毂固定连接至支架的多个突起，其中：

所述多个周向排列槽中的每个槽在周向上的延展大于在径向上；并且

所述多个突起中的每个突起在周向上的延展大于在径向上，

其中，第一径向设置部包括朝向相反轴向方向的第一表面和第二表面；

齿圈支架包括与第一表面接触的第二径向设置部；

所述多个突起中的每个突起包括与第二表面接触的相应部段。

2.根据权利要求1所述的离合器组件，其中由所述多个周向排列槽形成的各开口被第一径向设置部完全包围。

3.根据权利要求1所述的离合器组件，其中所述多个突起中的每个突起包括形成齿圈支架的边缘的相应部分的相应末端。

4.根据权利要求1所述的离合器组件，其中：

所述多个周向排列槽中的每个槽包括相应的径向最外边缘；

由第一径向设置部和相应的径向最外边缘形成的各第一角部被修圆；

齿圈支架包括第二径向设置部；以及

由第二径向设置部和所述多个突起形成的各第二角部被修圆，并且所述第二角部与相应的第一角部配合式接合。

5.根据权利要求4所述的离合器组件，其中：

第二径向设置部的从相应的第二角部径向向外的各第一部段处于第一量值的压缩应力下；并且

第二径向设置部的与相应的第二角部轴向对齐的各第二部段处于大于第一量值的压缩应力的第二量值的压缩应力下。

6.根据权利要求5所述的离合器组件，其中所述相应部段包括与第二表面朝向相同轴向方向并且包括周向设置槽的第三表面。

7.根据权利要求1所述的离合器组件，其中：

第一径向设置部包括朝向相反轴向方向的第一侧部和第二侧部；

齿圈支架包括与第一侧部接触的第二径向设置部；

第二侧部包括多个凹入部；并且

所述多个周向排列槽位于所述多个凹入部中。

8.一种制造离合器组件的方法，其特征在于，所述方法包括：

在毂的第一径向设置部上形成多个周向排列槽，由此使得所述多个周向排列槽中的每个槽在周向上的延展大于在径向上；

形成从齿圈支架的第二径向设置部延伸的多个突起，由此使得所述多个突起中的每个突起在周向上的延展大于在径向上；

将所述多个突起插入所述多个周向排列槽，由此使得所述多个突起的各部段延伸出第一径向设置部；

在所述多个突起上施加力，由此使得所述多个突起与第一径向设置部压缩接合，从而将毂固定连接至齿圈支架；并且

形成所述多个突起包括将形成第二径向设置部的内周的一部分的多个径向排列部段轴向弯曲。

9.根据权利要求8所述的方法，其中形成所述多个周向排列槽包括利用第一径向设置部完全包围由所述多个周向排列槽形成的各开口。

10.根据权利要求8所述的方法，其中：

形成所述多个周向排列槽包括将由第一径向设置部和所述多个周向排列槽的各径向最外边缘形成的各第一角部修圆；并且

形成所述多个突起包括将由第二径向设置部和所述多个突起形成的各第二角部修圆，所述方法进一步包括将相应的第一角部和第二角部配合式连接。

11.根据权利要求10所述的方法，其中在所述多个突起上施加力包括：

将第一径向设置部的从相应第一角部径向向外的各第一部段置于第一量值的压缩应力下；并且

将第一径向设置部的与相应第二角部轴向对齐的各第二部段置于大于第一量值的压缩应力的第二量值的压缩应力下。

12.根据权利要求8所述的方法，其中：

将所述多个突起插入所述多个周向排列槽包括将所述多个突起的各部段轴向延伸出第一径向设置部；并且

在所述多个突起施加力包括将所述多个突起的各部段的各部分移位至与第一径向设置部的背向齿圈支架的表面接触。

13.根据权利要求12所述的方法，其中移位相应部段的相应部分包括将所述相应部分的背向齿圈支架的表面凹入，从而将该相应部分在径向向内和向外方向上移位并且从而形成各周向设置槽。

14.一种离合器组件，其特征在于，所述离合器组件包括：

毂，其包括：

第一径向设置部，所述第一径向设置部包括朝向第一轴向方向的第一表面；和

位于第一径向设置部上的多个周向排列槽：以及

齿圈支架，其包括：

第二径向设置部，所述第二径向设置部包括与所述第一表面接触并朝向与所述第一轴向方向相反的第二轴向方向的另外的表面；以及

在所述第二轴向方向上从第二径向设置部延伸的多个突起，所述多个突起具有下述特点：形成齿圈支架的径向最内周；设置在所述多个周向排列的槽中；形成齿圈支架在所述第二轴向方向上延伸得最远的部分；并且与第一径向设置部压缩接合以将毂固定连接至支架，其中：

由所述多个周向排列槽形成的各开口被第一径向设置部完全包围；

所述多个周向排列槽中的每个槽在周向上的延展大于在径向上；并且

所述多个突起中的每个突起在周向上的延展大于在径向上。

15.根据权利要求14所述的离合器组件，其中：

毂包括由第一径向设置部和所述多个周向排列槽的各径向最外边缘形成的各修圆的第一角部；

齿圈支架包括由第二径向设置部和所述多个突起的各径向朝外表面形成的各修圆的第二角部；

第一和第二相应角部配合式连接；

第一径向设置部的从相应第一角部径向向外的各第一部段处于第一量值的压缩应力下；并且

第一径向设置部的与相应第一角部轴向对齐的各第二部段处于大于第一量值压缩应力的第二量值压缩应力下。

16.根据权利要求15所述的离合器组件，其中：

第一径向设置部包括朝向相反轴向方向的第一表面和第二表面；

第二径向设置部与第一表面接触；

所述多个突起中的每个突起包括与第二表面接触的相应部段；并且

所述相应部段包括与第二表面朝向相同轴向方向并且包括周向设置槽的第三表面。

17.根据权利要求14所述的离合器组件，其中所述多个突起中的每个突起包括形成齿圈支架边缘的相应部分的各末端。