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CN117189797A - 制造环形盘状的离合片或刹车片的方法及环形盘状的离合片或刹车片 - Google Patents

制造环形盘状的离合片或刹车片的方法及环形盘状的离合片或刹车片 Download PDF

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CN117189797A
CN117189797A CN202310655180.6A CN202310655180A CN117189797A CN 117189797 A CN117189797 A CN 117189797A CN 202310655180 A CN202310655180 A CN 202310655180A CN 117189797 A CN117189797 A CN 117189797A
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CN
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annular
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sheet
annular disk
closed
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CN202310655180.6A
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塔马拉·戈尔道
海因茨·策特尔
阿明·弗雷
罗伯特·诺兹
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Hoerbiger Antriebstechnik Holding GmbH
Original Assignee
Hoerbiger Antriebstechnik Holding GmbH
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Abstract

本发明涉及一种用于制造环形盘状的离合片或刹车片的方法，具有以下步骤：提供板式材料(12)；从所述板式材料(12)中分离出一件式的封闭的环形盘(14)；从板式材料(12)中分离出多个盘状的环形区段(16)，其中从板式材料(12)的设置在封闭的环形盘(14)之内的区域(18)中分离出所述环形区段(16)；以及将多个环形区段(16)设置在封闭的环形盘(14)的一个或两个轴向的侧面(22)上并且将环形区段(16)与封闭的环形盘(14)连接成沿轴向方向至少两层片。此外，本发明描述了一种环形盘状的离合片或刹车片，其尤其通过根据本发明的方法制造。

Description

制造环形盘状的离合片或刹车片的方法及环形盘状的离合片 或刹车片
技术领域
本发明涉及一种用于制造环形盘状的离合片或刹车片的方法。此外，本发明涉及一种尤其通过根据本发明的方法制造的环形盘状的离合片或刹车片。
背景技术
在可切换的摩擦离合器和制动器中，使用具有不同的有机衬和无机衬的环形盘状的钢片或摩擦片。通常，从板式材料中冲出用于摩擦片的这种钢片或承载板，其中根据片的几何形状，尤其在内径大的情况下，产生巨大份额的废料。尤其在片大且厚的情况下，在制造成本方面材料份额高于60％。由此，这些构件是相对更昂贵的并且要严格地评估生态足迹。
为了在此提供补救措施，已经提出分段的片，其相对于一件式的环形盘状的片，特征在于在制造中的更少的边角料从而更少的废料。这些片通常由多个形状配合地相互连接的圆弧形单件组成。
然而，已经证实，分段的片与一件式的片相比通常具有更低的机械稳定性。此外，在运行中会造成不期望的各个区段的嘎嘎声。
发明内容
本发明的目的是，提供一种用于离合器或制动器的环形盘状的片以及一种相应的制造法，所述片或所述方法的特征在于少量的材料耗费和制造耗费。
根据本发明，为此提出一种用于制造环形盘状的离合片或刹车片的方法，所述方法具有以下步骤：提供板式材料；从板式材料中分离出一件式的封闭的环形盘；从板式材料中分离出多个盘状的环形区段，其中从板式材料的设置在封闭的环形盘之内的区域中分离出所述环形区段；以及将多个环形区段设置在封闭的环形盘的一个或两个轴向的侧面上并且将环形区段与封闭的环形盘连接成沿轴向方向至少两层片。
因此，根据本发明的方法提出，通常利用在从板式材料中分离出封闭的环形盘时产生的“内部废料”，使得所使用的板式材料与如从现有技术中已知的制造单层的封闭的环形盘状相比能够以明显更小的厚度构成。在两层片的情况下，板式材料具有片的期望的最终厚度的一半的厚度，在设有多个层时板式材料的厚度为片的最终厚度的相应一小部分。
在此，在本发明的意义上，在板的下方设有基本上在一个平面中伸展的材料，而沿垂直于平面的方向的厚度明显更小。
除了设置在封闭的环形盘之内的区域外，板式材料的位于封闭的环形盘之外的其他区域当然也还可以用于制造环形区段。这样获得的区段在一件式的封闭的环形盘的至少一个轴向的侧面上设置成中断的或封闭的环形结构并且与封闭的环形盘连接成片。
根据本发明的方法由于使用较薄的板式材料和利用边角料提供了最为有效的材料利用和由此引起的成本降低的优点。此外，借助根据本发明的方法制造的片由于使用一件式的封闭的环形盘，其中由区段组装成的一个或多个另外的层安置在所述一件式的封闭的环形盘上，而具有与由区段形状配合地组装成的单层片相比明显更高的机械稳定性。
优选地，环形区段中的至少一些环形区段沿环周方向彼此间隔开或沿环周方向彼此紧靠地固定成封闭的环形结构，尤其通过形状配合。为此，环形区段的沿片的环周方向指向的端侧可以具有闭锁几何形状，例如呈形状配合型廓的形式，所述形状配合型廓可实现各个环形区段彼此间的拼图式的连接，其中所述端侧尤其是两个较短侧。
替选地可考虑的是，环形区段的沿环周方向指向的端侧仅面式地彼此贴靠并且仅与轴向地在旁边设置的一件式的封闭的环形盘连接。
通过以下方式得出一个特别简单且低成本的方法，优选从板状金属中冲出尤其同时冲出一件式的封闭的环形盘和盘状的环形区段。
出于方法经济学的原因，根据一个优选的方法变型形式，将在一个工作步骤中从同一板式材料中分离出多个一件式的封闭的环形盘和所属的盘状的环形区段。
为了固定，环形区段可以通过熔焊、钎焊、粘接和/或机械地与封闭的环形盘连接。连接工艺的组合也可以是有意义的。
证实为特别实用的是，在此四个盘状的环形区段组合成(中断的)环形盘并且固定在封闭的环形盘上。当然，更多或更少的环形区段也是可能的，其中更少从而更大的环形区段对片的机械稳定性产生有利的影响，而在更多从而更小的环形区段的情况下，所使用的板式材料的在分离出封闭的环形盘时产生的边角料区域可以被更有效地利用。
优选地，环形区段沿片的环周方向设置为，使得其沿环周方向指向的端侧沿片的径向方向伸展，其中两个相邻的环形区段沿环周方向指向的端侧彼此相对置。由此，得出环形区段的形成环形结构的特别简单的设置方式，在所述环形结构中可以沿环周方向相邻地设置各两个任意的环形区段。
在一个方法变型形式中，环形区段沿片的环周方向彼此间隔开地设置，使得在两个相邻的环形区段的沿环周方向指向的端侧之间构成槽式间隙。槽式间隙可以有利地用于片的内部冷却。
在一个优选的设计方案中，所有环形区段沿片的环周方向具有同一长度。尤其，所有环形区段相同地构成。
替选地，当然不同长度也是可能的。
根据本发明的方法的一个改进方案提出，在一件式的封闭的环形盘中引入径向外部或径向内部的齿部，优选直接在分离出环形盘时引入。因此，片可以被制成为内片或外片。
环形区段优选构成为不具有径向外部或径向内部的齿部，这使得在固定时各个环形区段相对于封闭的环形盘的定向变得容易。在此，环形区段除齿部外沿片的径向方向优选具有与封闭的环形盘同一宽度。
当然，环形区段也可以构成为具有相同的径向外部或径向内部的齿部。
在任何情况下，在片的整个高度上增加齿部的承载份额，因为尤其在冲压件较薄时减少了冲压脱落。
一个方法变型形式提出，环形区段组装成多个环形盘，所述环形盘轴向地彼此并排地设置，其中两个相邻的环形盘的环形区段沿片的环周方向彼此错开地设置。以这种方式得出更高的机械稳定性，因为各个环形盘的连接区域沿轴向方向不直接重叠地设置。在此，每个(必要时组装的)环形盘与分别轴向相邻的环形盘连接。
在根据本发明的方法的一个改进方案中，环形区段和/或一件式的封闭的环形盘设有弯曲部和/或轴向的冲压部，尤其在环形区段与封闭的环形盘连接之前。
在此，弯曲部或轴向的冲压部可以沿着制成的片的整个环周延伸或仅部分地设置。
在一个优选的改进方案中，环形区段在弯曲部和/或冲压部的区域中与一件式的封闭的环形盘和/或与其他环形区段连接，尤其其中弯曲部和/或冲压部用作为在片的层之间的间隔保持件。因此，能以简单的方式实现具有间隔开的层的多层片，由此例如可以实现片的内部冷却。
同样地，弯曲部或冲压部可以是制成的片的结构元件。
为了保证在厚度和厚度偏差方面更好地遵循公差，可以在将环形区段固定在封闭的环形盘上之后进行再校准。
借助根据本发明的方法制造的片作为纯钢片使用或作为用于具有不同的有机或无机衬的摩擦片的承载板，所述有机或无机衬优选在将环形区段分离出和固定在封闭的环形盘上之后施加。替选地可考虑的是，在分离出之前，摩擦衬已经存在于板式材料上。
优选使用钢作为板式材料，其中制成的片或环形区段和一件式的封闭的环形盘必要时被硬化，尤其通过热处理如氮化或等离子氮化。
开头提到的目的也通过一种环形盘状的离合片或刹车片实现，所述离合片或刹车片尤其通过之前所描述的方法制造。根据本发明的片沿轴向方向至少两层地构成并且具有从板式材料中分离出的一件式的封闭的环形盘以及多个从同一板式材料中分离出的盘状的环形区段，所述环形区段设置在封闭的环形盘的一个或两个轴向的侧面上并且与封闭的环形盘连接，其中环形区段和/或一件式的封闭的环形盘具有弯曲部和/或轴向的冲压部。
这种片的特征在于，以特别有效的材料利用进行简单的制造，由此能相对于制成为一件式的封闭的环的单层片明显降低制造成本。此外，通过弯曲部和/或冲压部能以简单的方式实现具有间隔开的层的多层片，由此例如可实现片的内部冷却，或它们可以用作为制成的片的结构元件。
此外，所有参照根据本发明的方法提到的特征、改进方案和优点也适用于根据本发明的片并且反之亦然。
附图说明
其他特征和优点从下面根据附图对多个优选的实施方式的描述中得出。在这些附图中示出：
-图1局部地示出板式材料的俯视图，从所述板式材料中分离出一件式的封闭的环形盘以及多个盘状的环形区段，由此图解说明根据本发明的方法的第一步骤；
-图2局部地示出板式材料的俯视图，从所述板式材料中同时分离出多个一件式的封闭的环形盘以及多个盘状的环形区段，由此图解说明根据本发明的方法的变型形式；
-图3a示出借助根据本发明的方法制造的两层片的俯视图；
-图3b示出图3a中的片的剖视图；
-图4a示出借助根据本发明的方法制造的三层片的俯视图；
-图4b示出图4a中的片的剖视图；
-图5a示出根据第一设计方案的根据本发明的片的剖视图；
-图5b示出根据第二设计方案的根据本发明的片的剖视图；
-图6局部地示出板式材料的俯视图，从所述板式材料中分离出一件式的封闭的环形盘以及多个盘状的环形区段，由此图解说明根据本发明的方法的另一变型形式；
具体实施方式
为了制造在图3a和3b中示出的环形盘状的离合片或刹车片10，根据本发明的方法在第一步骤中提出，提供板式材料12，所述板式材料是板状金属，尤其钢板(参见图1)。
从板式材料12中分离出一件式的封闭的环形盘14以及多个盘状的环形区段16，其中从板式材料12的设置在封闭的环形盘14之内的区域18中分离出环形区段16。在本实施例中，从区域18中分离出四个盘状的环形区段16，其中环形区段16具有沿环周方向的长度，所述长度对应于封闭的环形盘14的大约90°的角度范围。
在此，同时从板式材料12中冲出一件式的封闭的环形盘14和盘状的环形区段16，其中尤其在唯一的工作步骤中从同一板式材料12中分离出或冲出多个一件式的封闭的环形盘14和所属的盘状的环形区段16(参见图2)。
除了从封闭的环形盘14之内的区域18中分离出环形区段16以外，也可考虑的是，从冲压栅格的其他还未被利用的部分中，即板式材料12的位于封闭的环形盘14之外的区域中，分离出一些环形区段16。
如同样从图1和2中可见，在一件式的封闭的环形盘14中引入径向外部的齿部20，在本实例中直接在分离出环形盘14时引入。环形区段16在此构成为不具有径向外部的或径向内部的齿部，然而在其他方面具有与封闭的环形盘14相同的宽度。
在下一方法步骤中，将环形区段16设置在封闭的环形盘14的在图3a中朝向观察者且在图3b中位于上部的轴向的侧面22上并且固定在封闭的环形盘14上，由此得出沿轴向方向A的两层片10。
环形区段16为此材料配合地，例如通过熔焊、钎焊和/或粘接，并且/或者机械地与封闭的环形盘14连接。可以面式地或逐点地进行固定。
在此，环形区段16沿片10的环周方向U设置为，使得其沿环周方向U指向的端侧24沿片10的径向方向R伸展，其中两个相邻的环形区段16的沿环周方向U指向的端侧24彼此相对置。
在图3中示出的片10中，环形区段16沿片10的环周方向U彼此间隔开地设置，使得在两个相邻的环形区段16的沿环周方向U指向的端侧24之间各构成槽式间隙26。由此，在由环形区段16形成的层中得出中断的环形结构。
在示出的设计方案中，槽式间隙26全部笔直地沿片10的径向方向R伸展。替选地也可行的是，一些或所有槽式间隙26出于强度原因具有任意的其他形状并且例如经由卷曲的轮廓从片10的外直径引导至内直径。
当然也可考虑的是，环形区段16中的至少一些沿环周方向U彼此紧靠地固定成封闭的环形结构，例如通过形状配合连接。
在示出的设计方案中，所有环形区段16沿片10的环周方向U具有相同的长度。替选地，环形区段16当然也可以构成为具有不同的长度。
在将环形区段16固定在封闭的环形盘14上之后优选进行再校准，以便保证在片10的厚度和厚度偏差方面更好地遵循公差。
还能够将摩擦衬施加到制成的片10上，必要时也已经施加到板式材料12上。
图4a和4b示出环形盘状的片10的一个替选的设计方案，所述环形盘状的片同样借助根据本发明的方法制造。在此，下面相同的构件具有相同的附图标记并且仅讨论与至今所描述的方法的区别。
在图4a和4b的片10中，从板式材料12中分离出总共八个环形区段16并且组装成多个，在此为两个，中断的环形盘28、30，所述环形盘沿轴向方向A彼此并排地设置。
在此，中断的环形盘28的四个环形区段16固定在一件式的封闭的环形盘14上，而中断的环形盘30的四个环形区段16与环形盘28的环形区段16连接。在此为了提高片10的稳定性，环形盘28的环形区段16和环形盘30的环形区段16沿环周方向U彼此错开地设置，使得两个相邻的层的槽式间隙26也错开。
当然，环形盘28、30也可以具有多于四个或少于四个环形区段16，每层不同数量的环形区段16也是可能的。
图5a和5b示出根据本发明的片10的两个实施方式，所述片借助根据本发明的方法制造。在此，环形区段16在从板式材料12中分离出之后，在将环形区段16与封闭的环形盘14连接之前，设有弯曲部32(图5a)或轴向的冲压部34(图5b)。
弯曲部32或轴向的冲压部34可以沿着制成的片10的整个环周延伸或仅部分地设置。同样可行的是，在一件式的封闭的环形盘14上设有呈弯曲部32或轴向的冲压部34形式的变形部。
环形区段16在弯曲部32或轴向的冲压部34的区域中与一件式的封闭的环形盘14连接，其中弯曲部32或冲压部34用作为在片10的层之间的间隔保持件。
在此，在图5a的片10中，环形区段16在弯曲部32的区域中固定在一件式的封闭的环形盘14的沿径向方向R位于内部的环周面36上，而在图5b的片10中，环形区段16在冲压部34的区域中固定在一件式的封闭的环形盘14的轴向的侧面22上。在此，也再通过熔焊、钎焊、粘接和/或机械地进行固定。
替选地，弯曲部32或轴向的冲压部34也可以是制成的片10的结构元件。同样可行的是，附加地或替选地在一件式的封闭的环形盘14上设有呈弯曲部32或轴向的冲压部34形式的变形部。
最后，图6图解说明根据本发明的方法的一个变型形式的第一步骤，所述第一步骤与至今所描述的方法的区别仅在于，在此也在环形区段16中引入(关于制成的片10)径向外部的齿部38，所述齿部与一件式的封闭的环形盘14的齿部相同。在此也直接在从板式材料12分离出或冲出环形区段16和一件式的封闭的环形盘14时产生两个齿部20、38。

Claims (15)

1.一种用于制造环形盘状的离合片或刹车片的方法，所述方法具有以下步骤：
a)提供板式材料(12)；
b)从所述板式材料(12)中分离出一件式的封闭的环形盘(14)；
c)从所述板式材料(12)中分离出多个盘状的环形区段(16)，其中从所述板式材料(12)的设置在封闭的环形盘(14)之内的区域(18)中分离出所述环形区段(16)；以及
d)将多个环形区段(16)设置在封闭的环形盘(14)的一个或两个轴向的侧面(22)上并且将所述环形区段(16)与封闭的环形盘(14)连接成沿轴向方向(A)至少两层的片(10)。
2.根据权利要求1所述的方法，
其特征在于，所述环形区段(16)中的至少一些沿环周方向(U)彼此间隔开，或沿环周方向(U)彼此紧靠地固定成封闭的环形结构，尤其通过形状配合。
3.根据权利要求1或2所述的方法，
其特征在于，从板状金属中冲出尤其同时冲出一件式的封闭的环形盘(14)和盘状的环形区段(16)。
4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，
其特征在于，在一个工作步骤中从同一板式材料(12)中分离出多个一件式的封闭的环形盘(14)和所属的盘状的环形区段(16)。
5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，
其特征在于，将所述环形区段(16)通过熔焊、钎焊、粘接和/或机械地与封闭的环形盘(14)连接。
6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，
其特征在于，将所述环形区段(16)沿所述片(10)的环周方向(U)设置为，使得其沿环周方向(U)指向的端侧(24)沿所述片(10)的径向方向(R)伸展，其中两个相邻的环形区段(16)的沿环周方向(U)指向的端侧(24)彼此相对置。
7.根据权利要求6所述的方法，
其特征在于，将所述环形区段(16)沿所述片(10)的环周方向(U)彼此间隔开地设置，使得在两个相邻的环形区段(16)的沿环周方向(U)指向的端侧(24)之间构成槽式间隙(26)。
8.根据上述权利要求中任一项所述的方法，
其特征在于，所有环形区段(16)沿所述片(10)的环周方向(U)具有同一长度。
9.根据上述权利要求中任一项所述的方法，
其特征在于，优选直接在分离出所述环形盘(14)时，在一件式的封闭的环形盘(14)中引入径向外部或径向内部的齿部(20)。
10.根据上述权利要求中任一项所述的方法，
其特征在于，所述环形区段(16)构成为不具有径向外部或径向内部的齿部。
11.根据上述权利要求中任一项所述的方法，
其特征在于，将所述环形区段(16)组装成多个轴向地彼此并排地设置的环形盘(28、30)，其中两个相邻的环形盘(28、30)的环形区段(16)沿所述片(10)的环周方向(U)彼此错开地设置。
12.根据上述权利要求中任一项所述的方法，
其特征在于，尤其在将所述环形区段(16)与封闭的环形盘(14)连接之前，所述环形区段(16)和/或一件式的封闭的环形盘(14)设有弯曲部(32)和/或轴向的冲压部(34)。
13.根据权利要求12所述的方法，
其特征在于，在所述弯曲部(32)和/或所述冲压部(34)的区域中将所述环形区段(16)与一件式的封闭的环形盘(14)和/或与另外的环形区段(16)连接，尤其其中所述弯曲部(32)和/或所述冲压部(34)用作为在所述片(10)的层之间的间隔保持件。
14.根据上述权利要求中任一项所述的方法，
其特征在于，在将所述环形区段(16)固定在封闭的环形盘(14)上之后进行再校准。
15.一种环形盘状的离合片或刹车片，尤其通过根据上述权利要求中任一项所述的方法制造，
其特征在于，所述片(10)沿轴向方向(A)至少两层地构成并且具有从板式材料(12)中分离出的一件式的封闭的环形盘(14)以及从同一板式材料(12)中分离出的多个盘形的环形区段(16)，所述环形区段设置在封闭的环形盘(14)的一个或两个轴向的侧面(22)上并且与封闭的环形盘(14)连接，其中所述环形区段(16)和/或一件式的封闭的环形盘(14)具有弯曲部(32)和/或轴向的冲压部(34)。
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