專利名稱：摩擦片及其不同的制造方法
技術領域：
本發明的領域屬于摩擦片領域。更具體地說，本發明涉及用于汽車 和卡車車輛的機動車變速器中的濕式離合器模塊中的摩擦片。
背景技術：
當前，用于汽車變速器的摩擦片即使不是全部也是大多數都是由鋼 沖壓片制造的。作為一種商品的鋼最近已經經歷了一種高需求，這使其 成本大量增加。為了滿足所涉及的各種環境、經濟、以及國防的考慮， 對機動車輛中的燃料效率有更高的要求。因此，期望在車輛部件中實現 減輕重量和成本節約。發明內容為了使上述期望變得清楚，提出了本發明的一種披露。在一個優選 實施例中，本發明提供了一種摩擦片及其制造的方法，其中，該摩擦片 由 一種聚合物材料制造，該聚合物材料要比可比較的鋼摩擦片價格更低 以及重量更輕。當在附圖和詳細說明中對本發明進行進一步披露時，對于本領域技 術人員來說，本發明的其他特征將變得顯而易見。
圖l和圖1A是本發明的優選實施例摩擦片的正視圖。 圖2是用于圖1所示的摩擦片中的芯板的一個側視圖。 圖3是圖2所示的芯板的放大圖并且是圖1所示的一種摩擦盤的一 個部分截面圖。圖4A ~圖4C是使用本發明的摩擦片的不同實施例的部分摩擦封裝模塊的一個部分的側視圖。圖5是本發明的一個替代的優選實施例摩擦片的類似于圖1的視圖。圖6是一個放大的部分截面圖，示出一個芯板和一個背襯之間的界 截面。
具體實施方式
圖1中提供了一個摩擦片7。該摩擦片7具有一個環形芯板10。優 選地，該芯板10由一種聚合物材料制成。 一種優選的材料是一種諸如 尼龍的半晶質熱塑性塑料的或其他適合的塑料。可以使用玻璃纖維或用 于增加強度和/或熱容量的其他材料來加固該芯板材料。還可以-使用熱固 塑料材料。該芯;f反IO具有一個整體的減小了厚度的邊緣部14。該芯;f反10可以 由一個薄片材料制成或可以由注塑、壓縮、或擠壓模制。典型的芯板IO具有根據應用而定的從0.76 - 1.20 mm范圍的厚度以及75 - 225mm的 外徑。對于該塑料設計還可以考慮該尺寸范圍之外的芯板。典型芯板的內徑具有一系列徑向向內的花鍵齒16 (圖1A)。某些 芯板應用將代替向內的花鍵齒而具有徑向向外的花鍵齒。這些花鍵齒16 為摩擦片7提供了與一個轉動構件(未示出)的一個扭轉界面。此外， 一些應用可以沖艮本沒有任何花4建齒。與邊緣14連接的是一個摩4察面18。該摩4察面可以位于該芯板兩側 上，或只在一側上。該摩擦面18典型地是一種纖維質纖維基的摩擦材 料，盡管還可以使用其他的摩擦材料，諸如燒結金屬、陶瓷、或泡沫。 如圖所示，摩擦面18是一種基于紙纖維的摩擦材料。該摩擦面可以是一個連續的環或可以由徑向排列的多個獨立的弧形_歐組成。這些^a的優選數量為3 - 5個。摩擦面18的分段在摩擦材料成本方面提供了顯著的 節約。各個弧形段22具有互鎖的凸片24和凹槽26。另一個分段的摩擦 面設計提供了獨立的或非互鎖的摩擦面弧段，并能夠在多個面部分之間 形成一條油流動^各徑。該摩擦基底面18可以通過粘合劑或通過本文中 所述的其他手段與邊緣14連接。在其他實施例中，該摩擦面(完整環或分段)首先被放置到一個注 塑模具的打開的半模中。將這些半模具閉合。在一個優選應用中，然后對該模型進行加壓以將摩擦面保持在一個半模具表面的位置中。在一個 替代應用中，可以由固定設備和或通過一個真空來保持該摩擦面。在相 對高溫和高壓下，將熔化的芯板10的材料注塑到這些半模之間。隨著塑料材料固化并形成芯板的幾何形狀，摩擦面18的纖維108被芯板10 的材料112部分地包覆，在摩擦面和芯板之間產生一個邊界層110和一 種機械粘接。為了便于芯板材料與摩擦面的連接，該摩擦面可以具有一 個聚合物背襯或浸漬以一種聚合滲透物。在任一種情況中，該聚合物背 襯或滲透物都應該具有芯板材料的22.2°C( 40°F )以內的一個熔點溫度。在另一個實施例中，該摩擦面18是焊接上的。摩擦面18可以通過 振動焊、旋轉焊、或超聲焊或鉚接(staking),或其他適當的技術進行 焊接。摩擦面18可以具有一個聚合背襯以幫助它通過焊接進行的連接。 在另一個實施例中，可以用一種聚合材料來浸漬摩擦面18以有利于焊 接操作。該聚合滲透物和背襯均應具有如前所述的融化溫度。在另一個實施例中，摩擦面18通過熱壓板粘接與邊緣14相連接。 該處理能夠以多種方式來實現。首先，該處理利用加熱的壓板來通過摩 擦面傳導熱，實現芯板的局部表面熔化，以使當芯板處于壓力下時當芯板塑料冷卻時在該表面和芯板之間提供一種粘接。可以將熱施加至裝在 芯板兩側上的摩擦面，或者可以將熱只施加至一個摩擦面以及將兩個摩 擦面都連接至芯板邊緣。其次， 一種粘接處理可以使用預先加熱的塑料 芯板來實現局部表面熔化然后又轉移到 一 臺粘接壓機中，在此將摩擦面 定位至芯板上，并在壓力下實現粘接。此外，可以將粘合材料添加至摩 擦面或芯板以有助于和/或改善所有前述粘接處理中的粘接。參見圖4A,所提供的一個離合器包沖莫塊(clutch pack module) 27 的部分視圖包括兩個分離的片34。當這些分離片34與摩擦片的摩擦面 粘接時，分離片34被分隔開第一距離36。花鍵齒16的厚度大于邊緣 14的厚度，但是等于完成的摩擦片的最后設計厚度36，以便為花鍵齒 16提供更大的強度。參見圖4B,具有一個摩擦片47的一個離合器模塊 40包括具有小于第一距離36的厚度的花鍵齒46。參見圖4C,具有摩擦 片57的一個離合器模塊50包括花鍵齒56，它們的寬度大于第一距離 36。參見圖5,提供了一種摩擦片67，其中，摩擦面71具有多個徑向 延伸的油槽74。這些油槽74在摩〗察面與芯板連接前可以形成在摩擦面71上。在另一個實施例中，在摩〗察面71和下面的芯板連接之后可以將 這些油槽74切出。切出的油槽74還可以延伸進入芯4反。在另一個實施例中，在一種注塑才莫制操作中這些油槽74可以形成 在摩擦面71中以及任選形成在芯板中。 一個才莫具腔將被加工成具有一 個肋以給予一個稍微大的油槽以補償材料中的任何彈性回復。在另一個 實施例中，在將摩擦面超聲焊接至芯板IO上時，可以在摩擦面71中以 及在下面的芯板中利用超聲形成油槽74。在另一個實施例中，這些油槽可以形成為替代的幾何形狀，諸如單 向平行、雙向平行(十字交叉)，非標準線性或非線性圖案。油槽可以 完全透過摩〗察面而延伸，形成一條穿通油路，或可以在未達到外徑處終 止以產生一個末端封閉的槽。在另一個實施例中，這些油槽可以通過使用塑料注塑模制工藝(插 入件的裝載如本文之前的描述)來形成，而各個單獨的、非連接的弧形 段以這些段之間的一個限定的間隙安置在模具中，且該模制工藝形成芯 板并在摩擦材料和芯板之間實現所需的粘接。盡管已經公開了本發明的優選實施例，應該理解這只是通過舉例方 法進行了描述，并且在不背離如所附權利要求所包含的本發明的精神和 范圍的情況下，可以進行各種改變。
權利要求
1.一種用于汽車和卡車的機動車輛變速器的濕式摩擦離合器模塊的摩擦片，包括一個環形聚合物芯板；以及與所述芯板連接的一個摩擦面。
2. 根據權利要求1所述的摩擦片，其中，所述芯板是由來自包括熱 塑性塑料和熱固性塑料的 一組材料制成。
3. 根據權利要求1所述的摩擦片，其中，所述芯板由一種半晶質塑 料制成。
4. 根據權利要求1所述的摩擦片，其中，所述摩擦面是分段的。
5. 根據權利要求1所述的摩擦片，其中，所述摩擦面焊接至所述芯 板上。
6. 根據權利要求1所述的摩擦片，其中，所述摩擦面鉚接至所述芯 板上。
7. 根據權利要求1所述的摩擦片，其中，所述摩擦面粘接至所述芯 板上。
8. 根據權利要求1所述的摩擦片，其中，所述摩擦面粘合連接至所 述芯板上。
9. 根據權利要求1所述的摩擦片，其中，其中所述摩擦面被插入沖莫 制在所述芯板上。
10. 根據權利要求1所述的摩擦片，其中，所述摩擦面具有一個聚 合物背襯。
11. 根據權利要求1所述的摩擦片 聚合滲透物。
12. 根據權利要求1所述的摩擦片 具有一種有紋理的表面。
13. 根據權利要求1所述的摩擦片 組材料，包括纖維質纖維、燒結金屬、
14. 根據權利要求1所述的摩擦片 其上的多個油槽。
15. 根據權利要求1所述的摩擦片 上的多個油槽。其中，所述摩擦面浸漬了一種其中，鄰近所述面的所述芯一反其中，所述摩纟察面可以取自一 陶瓷、或泡沫。 其中，所述摩擦面具有形成于其中，所述芯板具有形成于其
16. 根據權利要求1所述的摩擦片，其中，所述芯板具有多個徑向 花鍵齒，它們的厚度大于所述摩擦片的其余部分。
17. —種制造一種摩擦片的方法，包括 提供一個模具腔；將一個摩擦面放置在所述模具腔中；在所述模具腔內注入一種聚合物芯板材料，形成所述芯板的幾何形 狀，并由此將所述摩擦面和一個芯板連接。
18. 根據權利要求17所述的方法，進一步包括在所述模具腔中形成 多個脊以便在所述模具腔中的所述面上形成多個油槽。
19. 根據權利要求17所述的方法，進一步包括在所述模具腔中形成 多個脊以便在所述模具腔中的所述芯板上形成多個油槽。
20. —種制造一種摩擦片的方法，包括 由一種聚合物材料形成一個芯板；使用熱和壓力將一個摩擦面熱連接至所述芯板上。
21. 根據權利要求20所述的方法，其中，通過使用一個加熱壓板來 通過多個摩擦面傳遞熱以在所述塑料芯板的一個表面上實現所需的熔 化溫度來將所述摩擦面粘接至所述芯板，以及施加壓力以實現粘接和最 終的摩擦片厚度。
22. 根據權利要求20所述的方法，其中，通過預熱所述塑料芯板表 面以實現一個所需要的熔4b溫度，以及施加所述面并施加壓力以實現一 種粘接和最終的摩擦片厚度來將所述摩擦面粘接至所述芯板。
全文摘要
提供了一種汽車和卡車變速器離合器模塊摩擦片及其制造方法，其中，所述摩擦片由一種聚合物材料制成，它比可比較的鋼摩擦片成本更低且重量更輕。
文檔編號F16D69/04GK101238305SQ200680028724
公開日2008年8月6日 申請日期2006年8月4日 優先權日2005年8月4日
發明者M·羅赫 申請人:博格華納公司