用于制造具有摩擦衬片的同步环或圆锥形摩擦离合器的方法和同步环或圆锥形摩擦离合器

文档序号:482962 发布日期:2022-01-04 浏览:38次 >En<

阅读说明:本技术 用于制造具有摩擦衬片的同步环或圆锥形摩擦离合器的方法和同步环或圆锥形摩擦离合器 (Method for producing a synchronizer ring or a conical friction clutch having friction linings and synchronizer ring or conical friction clutch ) 是由 C·布克哈特 J·黑德 N·索尔纳 于 2021-07-01 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种用于制造具有摩擦衬片(2)的同步环或圆锥形摩擦离合器(4)的方法,其具有以下步骤:提供具有圆锥面(5)的同步环(4)或离合器构件;提供面状的摩擦材料(1);切割摩擦材料(1),从而形成具有两个彼此相对置的长边(S1、S2)的条带形的摩擦衬片(2);将摩擦衬片(2)接合到所述圆锥面(5)上,其中,将摩擦材料(1)切割成使得摩擦衬片(2)的两个彼此相对置的长边(S1、S2)具有相同的几何形状。(The invention relates to a method for producing a synchronizer ring or a conical friction clutch (4) having friction linings (2), comprising the following steps: providing a synchronizing ring (4) or a clutch member having a conical surface (5); providing a planar friction material (1); cutting the friction material (1) so as to form a strip-shaped friction lining (2) having two long sides (S1, S2) opposite to each other; joining the friction lining (2) to the conical surface (5), wherein the friction material (1) is cut such that the two long sides (S1, S2) of the friction lining (2) that are opposite each other have the same geometry.)

用于制造具有摩擦衬片的同步环或圆锥形摩擦离合器的方法 和同步环或圆锥形摩擦离合器

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于制造具有摩擦衬片的同步环或圆锥形摩擦离合器的方法。

背景技术

这样的方法例如由EP0305581B1已知。

在已知的方法中,由面状的摩擦材料例如纸状膜、碳垫等切割或冲压具有两个彼此相对置的长边的条带形的摩擦衬片。根据现有技术,条带形的摩擦衬片的几何形状由同步环的圆锥面的形状得出。摩擦面的圆锥形形状在几何上对应于截锥体的外周面。如果将截锥体的外周面展开到二维的平面,则得到所谓的“展开”。摩擦衬片通常被切割成所述展开的形状并且接下来接合、例如粘接到摩擦面上。

图1示出根据现有技术的具有多个相继的展开的面状的摩擦材料。在传统的展开中,彼此相对置的长边的半径是不同的。因此,在相邻的展开的长边之间产生不希望的边角料。

发明内容

本发明的任务是,消除根据现有技术的缺点。尤其是应当给出一种方法,借助该方法能够以降低的耗费制造具有摩擦衬片的同步环。根据本发明的另一目的应给出一种可成本低廉地制造的具有摩擦衬片的同步环。

该任务通过权利要求1和11的特征来解决。适宜的设计方案由从属权利要求的特征得出。

根据本发明的条件建议:将摩擦材料切割成使得摩擦衬片的两个彼此相对置的长边具有相同的几何形状。因此可能的是,在从面状的摩擦材料上切割摩擦衬片时显著减少边角料。所提出的方法能够实现简化地并且因此成本更低廉地制造具有摩擦衬片的同步环。

在本发明的意义中,“圆锥面”可以是圆锥形的内面或外面。表述“切割摩擦材料”在本发明的意义中应一般性地理解,即摩擦材料可被机械地切割或冲压或例如通过激光或水射流切割。术语“相同的几何形状”理解为摩擦衬片的长边在俯视图中的几何形状,其中,不考虑在摩擦衬片的彼此相对置的短边上可能的微小的长度差。

通过根据本发明将摩擦材料切割成使得摩擦衬片的两个彼此相对置的长边具有相同的几何形状,对于摩擦衬片得到如下几何形状,所述几何形状不精确地对应于圆锥面的展开。

根据一种有利的设计方案,从摩擦材料上切割多个摩擦衬片,使得相邻摩擦衬片的长边由唯一的切割线形成。这能够实现摩擦衬片的特别有效的制造。边角料被最小化。

摩擦衬片的长边能够具有相同的半径。根据一种特别有利的设计方案,摩擦衬片的长边也可以是波浪形的或梯形的。这种波浪形或梯形构造的条带形的摩擦衬片可以弯曲地或直地构造。在弯曲的构型中,波浪形或梯形构造的长边的最大值和/或最小值处于相同的半径上。在本发明的范围内,术语“最大值”和“最小值”不能精确地以数学方式来理解。在摩擦衬片的波浪形的构型中,所述最大值和最小值分别在一个点或多个点中接触半径。在摩擦衬片的梯形的构型中,所述最大值和最小值也可以沿着一个或多个线段接触半径。

根据另一种设计方案,波浪形或梯形的长边的最大值和/或最小值也可以位于直线上。摩擦衬片的这种设计方案尤其是适合于安装在具有小的圆锥度的圆锥面上。

圆锥面具有第一宽度B1并且摩擦衬片具有第二宽度B2。尤其是在摩擦衬片的波浪形或梯形的构型中,对于第一宽度B1和第二宽度B2之间的比例适用:

B1=K*B2,其中,3≥K≥1.3。

也就是说,摩擦衬片的第二宽度B2选择为明显小于圆锥面的第一宽度B1。在此,第二宽度B2沿着条带形的摩擦衬片基本上保持不变。优选地,对于第二宽度B2或对于第二宽度B2的平均值B2m适用:

0.8*B2m≥B2≥1.2*B2m,优选0.9*B2m≥B2≥1.1*B2m。

所述摩擦衬片的第二宽度B2明显小于圆锥面的第一宽度B1,条带形的摩擦衬片在安装到圆锥面上时能够更容易地变形。除此之外,为了制造具有波浪形或梯形设计方案的摩擦衬片需要较少的摩擦材料。由此可以进一步提高该方法的效率。

有利地,摩擦衬片在圆锥面的周向方向上这样安装,使得摩擦衬片的最小值位于圆锥面的下边缘附近并且摩擦衬片的最大值位于圆锥面的上边缘附近。也就是说,摩擦衬片在圆锥面的上边缘与下边缘之间具有曲折的走向。

摩擦衬片能够在接合之前或在接合时这样变形,使得至少局部地改变限定长边的半径,或者至少局部地将限定长边的直线改变成半径。因此可能的是,条带形的摩擦衬片的几何形状匹配于圆锥面的几何形状。尤其是,由于第二宽度B2相对于第一宽度B1的更小的构型,所以实现了为此所需的变形。

根据本发明的另一个条件提出一种具有圆锥面和接合到该圆锥面上的摩擦衬片的同步环,其中,所述圆锥面具有第一宽度B1并且摩擦衬片具有第二宽度B2,并且对于第一宽度B1与第二宽度B2之间的比值适用:

B1=K*B2,其中,3≥K≥1.3。

由于同步环的其它有利的设计方案,参照对方法的上述特征的阐述,所述阐述在意义上也能够构成同步环的特征。

在所提出的同步环中,圆锥面的至多70%、优选至多60%用摩擦衬片覆盖。由于减少了用于摩擦衬片的材料使用,所以可以成本低廉地制造这种同步环。此外,这样的摩擦衬片可以无边角料地制造。在试验中已确定,通过波浪形或梯形构造的摩擦衬片条带显著减小的摩擦面不会明显不利地影响这种同步环的适用性。对于摩擦特性和磨损特性,没有确定显著的差别。

附图说明

下面借助附图详细说明本发明的各实施例。附图示出:

图1示出根据现有技术的具有切割图案的摩擦材料,

图2示出具有根据本发明的第一切割图案的摩擦材料,

图3示出具有根据本发明的第二切割图案的摩擦材料,

图4示出具有根据本发明的第三切割图案的摩擦材料,

图5示出具有根据图2的摩擦衬片的同步环的透视图,以及

图6示出具有根据图3的摩擦衬片的同步环的透视图。

具体实施方式

图1示出根据现有技术的具有用于制造条带形的摩擦衬片2的切割图案的面状的摩擦材料1。所述面状的摩擦材料例如可以是碳垫、芳族聚酰胺纸或其它适合用于制造摩擦衬片的材料。

根据现有技术,条带形的摩擦衬片2的几何形状通过截锥体的外周面展开而产生。在同步环的情况下,外周面对应于圆锥面。

截锥体由底面的第一半径r1和平行的切割面的较小的第二半径r2限定。截锥体的高度h从底面的中点直至切割面的中点。母线的长度被称作M。母线M与圆锥轴之间的角度被称作α(或alpha)。截锥体的展开的外周面具有特殊的形状。它们可以被描述为圆环扇区。展开的外周面的第一宽度B1对应于截锥体的母线的长度M。圆环扇区或所述展开的长边的半径如下给出:

大的半径R=r1/sin(α),

小半径r=R-M,并且同时r=r2/sin(α),

对于具有大半径R的圆形部段的弧长:r1*2*π,

圆环扇区的角度是360°*(2*π*r1)/(2*π*r1/sin(α))。由此得到sin(α)*360°的圆环扇区的角度。

如由图1可看出,对于彼此相对置的长边S1、S2的展开的前面的计算得出不同的半径R、r。因此,在两个前后相继的摩擦衬片2之间产生边角料3(参见图1)。

即使在根据现有技术的最佳布置结构中,其中长边S2的端点位于相邻的展开的长边S1上,仍存在镰刀形的边角料3,该边角料此外在工艺技术上也难以去除。

图2示出根据本发明主题的用于摩擦衬片2的切割图案的第一设计方案。长边S1、S2在此具有相同的半径Ri或相同的几何形状。因此,相邻的摩擦衬片2能够通过唯一的共同的切割线互相分隔开。在相邻的摩擦片2之间不保留边角料。

图3示出根据本发明的第二切割图案。条带形的摩擦衬片在此具有梯状的形状。此外,它们是弯曲的。第一长边S1的突起的曲率半径和第二长边S2的凹部的曲率半径相同。也就是说,第一长边S1的突起或“最大值”遵循的半径与第二长边S2的凹部或“最小值”遵循的半径相同。摩擦衬片2具有第二宽度B2。第二宽度B2沿着摩擦衬片2的纵向延伸不是恒定的。它相对于平均的第二宽度B2m变化最多±30%。

图4示出本发明的第三种实施例。条带形的摩擦衬片2在此也设计成梯形的。然而,摩擦衬片2在此不是弯曲的,而是直线地构造。也就是说,一个长边的突起的梯形区段的“最大值”或线段和另一个长边的凹陷的梯形区段的“最小值”或线段分别位于一条直线上。

图5示出同步环4的透视图,该同步环在其内侧上具有圆锥面5。根据图2的条带形的摩擦衬片粘到圆锥面5上。因为条带形的摩擦衬片2的几何形状在此不精确地对应于圆锥面的展开,所以在圆锥面上得到窄的、镰刀形的未涂覆的区域。在摩擦衬片的缝位置/结合点(8)处出现最大偏差。

图6示出同步环4的另一种设计方案。在这里在圆锥面5上粘有根据图3的梯形条带形的摩擦衬片。圆锥面5的第一宽度B1大致为摩擦衬片2的第二宽度B2的两倍大。摩擦衬片2在圆锥形摩擦面5的周向方向上呈梯形地延伸。摩擦衬片2的“最大值”或突起位于圆锥面5的上边缘6附近。摩擦衬片2的“最小值”或凹部沿着圆锥面5的下边缘7设置。

为了制造在图5和图6中所示的同步环,由面状的摩擦材料1切割或冲压出多个摩擦衬片2。摩擦衬片2然后以常规的方式和方法接合、例如粘接到同步环4的圆锥面5上。

尤其是摩擦衬片的所提出的波浪形或梯形的设计方案能够实现显著地节约摩擦材料1。

尽管在上述实施例中未示出,但也可以使用波浪形的设计方案来代替摩擦衬片2的梯形的设计方案。也可设想之字形(或锯齿形)的或曲折形的设计方案。

附图标记列表

1 摩擦材料

2 摩擦衬片

3 边角料

4 同步环

5 圆锥面

6 上边缘

7 下边缘

8 缝位置/接合点

S1 长边

S2 另一个长边

B1 第一宽度

B2 第二宽度

R 大半径

R 小半径

Ri 相同的半径

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