離合器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種燒結(jié)的離合器轂，其包括用于與軸齒部配合的徑向內(nèi)齒部、用于與摩擦元件配合的徑向外齒部和用于讓液體朝摩擦元件的方向穿過的徑向通道。本發(fā)明還涉及一種用于制造離合器轂的方法，其包括以下步驟：將粉末填充到模具中，在所述模具上在徑向內(nèi)部成形上第一齒部并且在徑向外部成形上第二齒部；將所述模具中的粉末壓制成生坯，所述生坯具有用于與軸配合的內(nèi)齒部和用于與摩擦元件配合的外齒部；在所述生坯中設(shè)置徑向通道；和將所述生坯加熱，以便將其壓實。
【專利說明】離合器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種離合器。本發(fā)明特別是涉及機動車傳動系中的離合器。
【背景技術(shù)】
[0002]用于傳動系的離合器包括第一和第二摩擦配對件，所述摩擦配對件能夠相對于共同的旋轉(zhuǎn)軸線可旋轉(zhuǎn)地支承并且軸向地相互壓緊，以便在它們之間進行力傳遞。所述第一摩擦元件可包括多個薄片并且所述第二摩擦元件可包括多個摩擦襯片，其中，所述薄片和所述摩擦襯片以軸向疊堆的形式交替地布置。所述薄片包括內(nèi)齒部，所述內(nèi)齒部與離合器轂的齒部配合。相反，摩擦襯片具有外齒部，所述外齒部配合到離合器殼的對應(yīng)開口中。這些齒部允許這些摩擦配對件在保持軸向運動的同時可在周向上傳遞力。通過摩擦配對件的相互壓緊能夠可選地在離合器殼與離合器轂之間產(chǎn)生力流。
[0003]如果摩擦元件在彼此上摩擦，則產(chǎn)生熱，所述熱必須由所述摩擦襯片或薄片導(dǎo)出，以便避免熱損傷、例如薄片軸向扭曲。離合器可以在油池中運行，其中，旋轉(zhuǎn)軸線基本上水平，從而使得摩擦配對件在旋轉(zhuǎn)期間在其圓周上浸入到液體中。
[0004]為了進一步改善冷卻并且降低通過浸入到油池中的摩擦元件引起的攪油損失，可以將油有針對性地噴射到摩擦元件的區(qū)域中。為此，設(shè)置油通道，其以區(qū)段的方式軸向地穿過空心軸并且徑向地穿過離合器轂。由鋼制成的傳統(tǒng)離合器轂可通過設(shè)置油通道而變得復(fù)雜，從而使得其制造費時并且成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]因此，本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種離合器轂，在該離合器轂中能夠以小耗費設(shè)置液體通道。本發(fā)明的另外的任務(wù)在于提供具有改善的液體冷卻的離合器。此外，本發(fā)明的任務(wù)還在于，給出一種用于簡化離合器轂的制造的方法。本發(fā)明借助于各獨立權(quán)利要求的主題解決所述任務(wù)。從屬權(quán)利要求給出了優(yōu)選的實施方式。
[0006]本發(fā)明的燒結(jié)的離合器轂包括用于與軸齒部配合的徑向內(nèi)齒部、用于與摩擦元件配合的徑向外齒部和用于讓液體朝摩擦元件的方向穿過的徑向通道。
[0007]由于離合器轂實施為燒結(jié)部件，因此可以相對簡單地設(shè)置用于將液體引導(dǎo)穿過離合器轂的徑向通道。離合器轂的制造可通過使用燒結(jié)部件簡化并且可降低制造成本。在此，燒結(jié)的離合器轂的強度可與由鋼制成的相應(yīng)離合器轂的強度媲美。
[0008]附加地可以在離合器轂中設(shè)置軸向通道，所述軸向通道與所述徑向通道的徑向內(nèi)部區(qū)域相連。由此可以簡化液體在軸向方向上例如穿過空心軸的導(dǎo)入，所述空心軸與離合器轂配合。
[0009]本發(fā)明的離合器包括:所描述的離合器轂；第一摩擦元件，所述第一摩擦元件在徑向內(nèi)部具有用于與所述離合器轂配合的齒部；離合器殼；和第二摩擦元件，所述第二摩擦元件在徑向外部與所述離合器殼配合。在此，所述第一摩擦元件具有引導(dǎo)元件，用于分配徑向地從離合器轂的通道中排出的液體。[0010]由此可以簡單且高效地提供離合器的液體冷卻。得到的離合器可以不僅在軸向上而且在徑向上緊湊地實施。局部的熱影響區(qū)(“熱點”)可被強烈冷卻。特別是可以在濕式離合器上以簡單的耗費提供液體冷卻。液體也可以具有另外的任務(wù)，例如使兩個摩擦元件液壓地相互壓緊。
[0011]在一個優(yōu)選的實施方式中，所述摩擦元件在摩擦區(qū)域內(nèi)部包括承載盤，其中，所述弓I導(dǎo)元件從所述承載盤伸出。所述伸出能夠以簡單且成本低廉的方式借助于沖壓或彎曲過程提供。由此可實現(xiàn)良好的分配作用，而不會顯著降低承載盤的強度。
[0012]在一個另外的實施方式中，在所述承載盤中設(shè)置用于讓液體軸向穿過的開口。由此可以將在徑向方向上從離合器轂排出的液體分配到承載盤的軸向兩側(cè)上。由此可特別是在摩擦元件的區(qū)域中改善離合器的均勻的液體冷卻。
[0013]本發(fā)明的雙離合器包括兩個上述類型的離合器，其中，設(shè)置僅僅一個公共的用于導(dǎo)入轉(zhuǎn)矩的離合器殼。通過兩個離合器的緊湊結(jié)構(gòu)，所述雙離合器也可以需要減少的結(jié)構(gòu)空間，因此其也可以在狹窄的位置關(guān)系、例如在小型車中使用。
[0014]本發(fā)明的用于制造離合器轂的方法包括以下步驟:將粉末填充到模具中，在所述模具上在徑向內(nèi)部成形出第一齒部并且在徑向外部成形出第二齒部；將所述模具中的粉末壓制成生坯，所述生坯具有用于與軸配合的內(nèi)齒部和用于與摩擦元件配合的外齒部；在所述生坯中設(shè)置徑向通道；和將所述生坯加熱，以便將其壓實。
[0015]在可比較的鋼制離合器轂中必須費事地例如借助于銑削或滾動插齒制造的內(nèi)齒部和外齒部可以在燒結(jié)部件上簡單地通過在徑向表面上簡單構(gòu)造齒結(jié)構(gòu)而構(gòu)成。徑向通道能夠以簡單的方式設(shè)置在生坯中，所述生坯僅僅具有有限的強度并且因此可容易地加工。
[0016]在一個實施方式中，所述離合器轂在加熱之后壓到一個另外的模具中，以便在轂的尺寸方面校正所述轂。由此可以補償在所描述的方法期間原材料的體積降低，所述體積降低可能不能被精確地預(yù)料。特別是所述齒部能夠通過這種方式調(diào)節(jié)到預(yù)先確定的間隙上，由此可提高離合器轂的耐用度并且從而提高所述離合器的耐用度。
[0017]在一個實施方式中，所述模具在徑向內(nèi)區(qū)域中包括用于在所述生坯中形成軸向通道的擠壓元件，其中，所述徑向通道如此設(shè)置在所述生坯中，使得所述徑向通道與所述軸向通道相連。通過采用擠壓元件可以實際上無附加耗費地提供隨后的通道的軸向延伸的區(qū)段。
[0018]優(yōu)選所述壓制單軸地進行，其中，壓制方向平行于離合器轂的旋轉(zhuǎn)軸線。該制造方法特別是可以在構(gòu)造內(nèi)齒部、外齒部和軸向通道方面是有利的。在制造離合器轂期間的原材料體積降低特別是涉及其軸向尺寸，其中，提高的公差范圍可對于軸向公差適用。此外，軸向尺寸例如可以借助于車削或銑削過程相對簡單地調(diào)整到現(xiàn)有的尺寸預(yù)定值上。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]現(xiàn)在參照附圖對本發(fā)明進行詳細說明。其中:
[0020]圖1是離合器的半剖圖；
[0021]圖2是用于制造用于圖1中的離合器的離合器轂的模具；
[0022]圖3是用于制造圖1中的離合器的離合器轂的方法的流程圖。【具體實施方式】
[0023]圖1以半剖圖示出一個離合器100。所述離合器100具有旋轉(zhuǎn)軸線102，其中，僅僅示出了布置在旋轉(zhuǎn)軸線102上方的元件。所示的離合器100是雙離合器，其包括兩個單獨的離合器101和131，所述單獨的離合器在此示例性地相互軸向地設(shè)置。但是，在其他實施方式中，本發(fā)明也可以設(shè)置在具有徑向結(jié)構(gòu)的雙離合器或單離合器上。
[0024]驅(qū)動軸104被設(shè)置用于與驅(qū)動馬達連接。所述驅(qū)動馬達可以是例如機動車中的傳動系的一部分。所述驅(qū)動軸104與離合器殼106無相對轉(zhuǎn)動地耦合，所述離合器殼罐形地關(guān)于旋轉(zhuǎn)軸線102對稱地在軸向方向上延伸。離合器殼106在其徑向朝內(nèi)指向的表面上帶有徑向凸起或凹槽，以便與摩擦元件108形狀鎖合地配合。所述摩擦元件108在其徑向外側(cè)上帶有對應(yīng)的開口或凸起，從而使得其可以在軸向方向上相對于離合器殼106移動，但是相對于該離合器殼不可相對轉(zhuǎn)動。在所示的實施方式中，摩擦元件108包括摩擦襯片110，其在軸向方向上安置在摩擦元件108上。在其他實施方式中也可以省掉所述摩擦襯片110。
[0025]一個另外的摩擦元件112在軸向方向上面向所述摩擦襯片110或所述摩擦元件108,所述另外的摩擦元件徑向朝內(nèi)延伸。在所示的實施方式中,所述另外的摩擦元件112是薄片，其特別是能夠以鋼盤的形式實施。在另一實施方式中，所述另外的摩擦元件112也可以帶有摩擦襯片110，所述摩擦襯片面向摩擦元件108或面向摩擦元件的摩擦襯片110。如圖1所示，也可以分別設(shè)置多個摩擦元件108和112，它們在軸向方向上交替地在一個疊堆中設(shè)置。但是也可以僅僅使用一個摩擦元件108和一個摩擦元件112。
[0026]所述另外的摩擦元件112在其徑向內(nèi)側(cè)上帶有齒部114。所述齒部形狀鎖合地配合到離合器轂118的徑向外側(cè)上的齒部116中。由此，所述摩擦元件112與所述離合器轂118轉(zhuǎn)矩鎖合地連接，但是可以相對于該離合器轂軸向運動。所述離合器轂118在徑向內(nèi)部具有齒部120，所述齒部與第一從動軸124的徑向外部的軸齒部122配合。
[0027]為了使摩擦元件108和112軸向地相互壓緊并且從而在驅(qū)動軸104與第一從動軸124之間實現(xiàn)力鎖合，設(shè)置壓緊裝置126，其示例性地液壓地實施并且在此不進行詳細描述。替代地，例如也可以使用固定機械式壓緊裝置126。在一個另外的實施方式中，壓緊裝置126也可以包括一個或多個彈性元件，以便將摩擦元件108和112在軸向方向上相互壓緊，其中，提供一用于降低壓緊力的分離機構(gòu)。
[0028]在所示的優(yōu)選實施例中，一個可選的離心力擺128與所述離合器殼106無相對轉(zhuǎn)動地連接。所述離心力擺128包括一個擺法蘭130和一個或多個擺質(zhì)量132，所述擺質(zhì)量在旋轉(zhuǎn)平面中可滑移地安置在擺法蘭130上。
[0029]所描述的離合器101在圖1所示的實施方式中基本上在擺法蘭130左邊延伸，而第二離合器131在擺法蘭130右邊延伸。第二離合器131的結(jié)構(gòu)基本上與第一離合器101相同，但是使用的是形狀不同的離合器轂118，所述離合器轂的徑向內(nèi)部的齒部120配合到第二從動軸132的徑向外部的軸齒部122中，所述第二從動軸能夠與第一從動軸124同軸地圍繞旋轉(zhuǎn)軸線102旋轉(zhuǎn)。在此，以示例性的方式，第一從動軸124同心地接收在第二從動軸132中。
[0030]所示的離合器100優(yōu)選在液體池中運轉(zhuǎn)，其中，所述液體特別是可包括油。所述液體可借助于循環(huán)系統(tǒng)運動并且被有針對性地引導(dǎo)到離合器100的預(yù)先確定的點上，以便進行冷卻和潤滑。在圖1中，液體通道134同軸地穿過第一從動軸124。此外，在第一從動軸124中設(shè)置徑向穿口 136，其將液體通道134與齒部132相連。在該區(qū)域中還具有一個穿過離合器轂118的徑向通道138，從而允許液體在所述穿口 136與所述通道138之間傳遞。在所述通道138的徑向端部上，所述液體可以朝摩擦元件108和112的方向排出。
[0031]在所示的優(yōu)選實施方式中，在摩擦元件112上設(shè)置引導(dǎo)元件140，其處于從徑向通道138排出的液體的流中。所述引導(dǎo)元件140被設(shè)置用于將液體在離合器101的區(qū)域中進行分布，特別是通過摩擦元件108和112。在所示的優(yōu)選實施方式中，引導(dǎo)元件140與一個開口 142集成地實施，所述開口允許液體在軸向方向上穿過。
[0032]圖1右邊所示的第二離合器131通過流經(jīng)液體通道142的液體冷卻，所述液體通道在所述第二從動軸132的徑向外側(cè)與一邊界面144之間在軸向方向上延伸。替代或附加地，也可以設(shè)置另外的液體通道146，其平行于液體通道142延伸并且必要時與該液體通道形成液壓連接。這兩個液體通道142和146在右邊所示的離合器轂118的徑向內(nèi)部的齒部120的區(qū)域中終止。為了允許液體進入到徑向通道138中，在離合器轂118中設(shè)置軸向通道148，其與所述徑向通道138連接。由此液體可以從所述液體通道142、146之一通過軸向通道148進入到徑向通道138中并且在離合器轂118的徑向外側(cè)上朝摩擦元件108和112的方向離開。在此，可以實現(xiàn)如上面參照左邊所示的第一離合器101已經(jīng)描述地那樣的分布。
[0033]圖1中所示的兩個離合器131中的離合器轂118以優(yōu)選的方式分別制造為燒結(jié)部件。由此可以簡單且成本低廉地制造具有齒部116和120、徑向通道138和必要時軸向通道148的離合器轂118。
[0034]圖2示出圖1中的第二離合器131的離合器轂的示意性軸向視圖。離合器轂118處于一個模具205中，所述模具用于將所述離合器轂118制造為燒結(jié)部件。在此，模具205具有徑向內(nèi)齒部210和徑向外齒部215。如果離合器轂118應(yīng)具有軸向通道148，則可以在對應(yīng)的部位上設(shè)置一個在軸向方向上延伸的擠壓元件210。如果沒有軸向通道148，則得到相應(yīng)于圖1中的第一離合器101的離合器轂118。
[0035]所述模具205被設(shè)置用于接收粉末、特別是金屬粉末，所述粉末然后在所述模具205中被平行于旋轉(zhuǎn)軸線102壓制，由此制造離合器轂118的所謂的生坯(Grilnling) 225。通過所選擇的壓制方向特別是能夠以小耗費和高精度在模具205的齒部210或215上構(gòu)造離合器轂118的徑向內(nèi)部的齒部120和徑向外部的齒部116。可省掉離合器轂118的例如通過銑削或插齒進行的費事的后加工。通過壓制產(chǎn)生的生坯225隨后可以被加熱以便將其壓實。
[0036]圖3示出用于制造圖1中的離合器101或131的離合器轂118的方法300的流程圖。在第一步驟305中，將粉末放入到模具205中。所述粉末優(yōu)選包括具有預(yù)先確定的粒度的一種或多種純金屬或合金的顆粒，所述粒度例如低于0.6_。必要時也可以加入接合齊U，以便在隨后的步驟中改善粉末的機械硬化。
[0037]在一個步驟310中，壓制所述模具205中的粉末，確切地說優(yōu)選在平行于旋轉(zhuǎn)軸線102的壓制方向上壓制。在此，粉末被壓實，從而由壓制的粉末得到所謂的生坯225。在隨后的步驟315中，可以將生坯225從模具205中取出。優(yōu)選通過鉆孔或銑削來設(shè)置徑向通道 138。
[0038]在隨后的步驟320中，生坯225在熱影響下被燒結(jié)，從而在粉末的各個顆粒之間產(chǎn)生冶金連接。在此，通常使用稍低于粉末熔點的溫度。[0039]可選地，所產(chǎn)生的離合器轂118可以在一個接下來的步驟325中在高壓下壓到一個另外的模具中，以便在尺寸方面校正所述離合器轂118。該模具可以與上述模具205相同。替代或附加地，離合器轂118也可以在其尺寸方面特別是通過對其軸向表面進行磨削、車削或拋光被后加工。
[0040]附圖標記清單
[0041]100離合器
[0042]101第一離合器
[0043]102旋轉(zhuǎn)軸線
[0044]104驅(qū)動軸
[0045]106離合器殼
[0046]108摩擦元件(具有摩擦襯片；第二摩擦元件)
[0047]110摩擦襯片
[0048]112摩擦元件(作為薄片；第一摩擦元件)
[0049]114齒部(徑向內(nèi)部)
[0050]116齒部(徑向外部) [0051]118離合器轂
[0052]120齒部(徑向內(nèi)部)
[0053]122齒部(徑向外部，軸齒部)
[0054]124第一從動軸
[0055]126壓緊裝置
[0056]128離心力擺
[0057]130擺法蘭
[0058]131第二離合器
[0059]132第二從動軸
[0060]134液體通道
[0061]136穿口
[0062]138徑向通道
[0063]140引導(dǎo)元件
[0064]142液體通道
[0065]144邊界面
[0066]146液體通道
[0067]148軸向通道
[0068]205模具
[0069]210擠壓元件
[0070]215外齒部
[0071]220內(nèi)齒部
[0072]225生坯
[0073]300方法
[0074]305將粉末填充到模具中[0075]310將粉末壓制成生坯
[0076]315設(shè)置徑向通道
[0077]320燒結(jié) [0078]325可能的重新壓制
【權(quán)利要求】
1.一種離合器轂(118)，其包括: 用于與軸齒部(122)配合的徑向內(nèi)齒部(120)； 用于與摩擦元件(I 12)配合的徑向外齒部(I 16);和 用于讓液體朝摩擦元件(112)的方向穿過的徑向通道(138)， 其特征在于， 所述離合器轂(118)制造為燒結(jié)部件。
2.按照權(quán)利要求1所述的離合器轂(118)，其中，附加地設(shè)置軸向通道(148)，所述軸向通道與所述徑向通道(138)的徑向內(nèi)部區(qū)域相連。
3.—種離合器(101,131),其包括: 按照以上權(quán)利要求中任一項所述的離合器轂(118)； 第一摩擦元件(112)，所述第一摩擦元件在徑向內(nèi)部具有用于與所述離合器轂(118)配合的齒部； 離合器殼(106)； 第二摩擦元件(108)，所述第二摩擦元件在徑向外部與所述離合器殼(106)配合； 其中，所述第一摩擦元件(112)具有引導(dǎo)元件(140)，用于分配徑向地從離合器轂(118)的通道(138)中排出的液體。
4.按照權(quán)利要求3所述的離合器(101，131)，其中，所述摩擦元件(112)包括承載盤并且所述引導(dǎo)元件(140)從所述承載盤伸出。
5.按照權(quán)利要求3或4所述的離合器(131)，其中，所述摩擦元件(112)包括承載盤并且所述承載盤具有用于讓液體軸向穿過的開口( 142)。
6.一種雙離合器(100)，其包括兩個按照權(quán)利要求3至5中任一項所述的離合器(101，131)，其中，設(shè)置僅僅一個公共的用于導(dǎo)入轉(zhuǎn)矩的離合器殼(106)。
7.一種用于制造離合器轂(118)的方法(300)，其包括以下步驟: 將粉末填充(305 )到模具(205 )中，在所述模具上在徑向內(nèi)部成形出第一齒部(220 )并且在徑向外部成形出第二齒部(215)； 將所述模具(205)中的粉末壓制(310)成生坯(225)，所述生坯具有用于與軸(124，132)配合的內(nèi)齒部(220)和用于與摩擦元件(112)配合的外齒部(215)； 在所述生坯(225)中設(shè)置(315)徑向通道；和 將所述生坯(225)加熱(320)，以便將其壓實。
8.按照權(quán)利要求7所述的方法(300)，其中，所述離合器轂(118 )在加熱(320 )之后壓(325)到一個另外的模具(205)中，以便在離合器轂的尺寸方面校正所述離合器轂。
9.按照權(quán)利要求7或8所述的方法(300)，其中，所述模具(205)在徑向內(nèi)區(qū)域中包括用于在所述生坯(225 )中形成軸向通道(148 )的擠壓元件(210)，并且徑向通道(138 )如此設(shè)置在所述生坯(225 )中，使得所述徑向通道與所述軸向通道(148 )相連。
10.按照以上權(quán)利要求中任一項所述的方法(300)，其中，所述壓制(310)單軸地進行并且壓制方向平行于離合器轂(118)的旋轉(zhuǎn)軸線(102)。
【文檔編號】B22F5/08GK103883637SQ201310711599
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月20日
【發(fā)明者】E·洛倫茨 申請人:舍弗勒技術(shù)股份兩合公司