用于制造摩擦片的方法和设备的制作方法
【专利摘要】在此披露了一种用于制造摩擦片的方法，该摩擦片包括一个型芯片和一个摩擦面层。该方法包括：在一个摩擦材料片材中切割出多个摩擦材料区段的一种图案而使得每个摩擦材料区段保持一体地连接至该摩擦材料片材上；将预定数目的这些摩擦材料区段邻近于一个型芯片的一个表面定位，一种粘结材料存在于该表面上；将这些摩擦材料区段与该摩擦材料片材分开；并且将这些摩擦材料区段放置到该型芯片的该表面上而位于该粘结材料上。还披露了一种用于实践此方法的设备。
【专利说明】用于制造摩擦片的方法和设备
[0001]本申请要求于2011年12月9日提交的美国临时申请序号61/568，930的权益。
【技术领域】
[0002]本披露的【技术领域】总体上涉及一种用于制造在例如结合于车辆变速器中的湿式离合器机构或湿式制动器机构或其他经润滑的车辆部件中使用的摩擦片的设备和方法。
[0003]背景
[0004]机动车辆可以采用湿式离合器机构和/或湿式制动器机构来帮助控制车辆的操作。例如，车辆动力传动系中的几个部件可以采用湿式离合器机构来促进动力从该车辆的动力发生器(即，内燃发动机机、电动机、燃料电池等)传递给驱动轮。位于该动力发生器下游的并且能够实现车辆启动、换档、以及其他扭矩传递事件的变速器是一种这样的部件。在目前可用于机动车辆操作的许多不同类型的变速器中可以找到某种形式的湿式离合器机构。用于汽车变速器、无级变速器(CVT)或双离合器变速器(DCT)的一种多片式湿式离合器组件是一个具体实例。其他类型的湿式离合器机构也可见于车辆动力传动系的变速器或其他地方中，例如像在分动箱或全轮驱动单元中。湿式制动器机构的功能和操作类似于湿式离合器机构、但是被用于车辆制动系统中以便将驱动轮的旋转减慢、停止或以其他方式进行限制。
[0005]一种典型的多片式湿式离合器组件(用于湿式离合器或湿式制动器机构)包括一组摩擦片和一组反作用片，其中这两组片以同轴相向对准的方式交叉。这些摩擦片典型地包括一个环形型芯片和粘结至该型芯片的这些相反环形工作表面之一、通常二者上的一个摩擦面层。该摩擦面层可以包括围绕该型芯片定位的多个摩擦材料区段，这样使得在多对相邻的区段之间限定了多个径向延伸的通道。这些反作用片是类似于这些摩擦片构造的但不具有摩擦面层。每组片在内圆周边缘或外圆周边缘处被花键连接至独立的且位于附近的支撑构件上。这些摩擦片和反作用片可以在一种润滑剂流体的存在下惯常地接合或挤压在一起，以便选择性地引起扭矩传递事件或制动事件。存在于这些摩擦片上的该环形布置的摩擦面层促进了摩擦片与其相邻反作用片的这种再发生的接合和脱接合。
[0006]摩擦片的制造总体上涉及从一个摩擦材料源、例如一卷摩擦材料片材原料上获得单独的摩擦材料区段，并且然后将它们粘到型芯片的一个或两个表面上以形成摩擦面层。对于制造摩擦片已经设想了多种多样的途径，这些途径呈现出不同水平的制造复杂性和成本结构以及在某些情况下不同水平的摩擦面层性能。尽管如此，仍在不断地追求对可以容易地、可靠地且灵活地制造出具有良好表现的摩擦面层的摩擦片的方法和设备的开发。
[0007]发明概述
[0008]一种用于制造摩擦片的方法可以包括:(a)在一个摩擦材料片材中切割出多个摩擦材料区段的一种图案使得每个摩擦材料区段通过至少一个结系区一体连接到该摩擦材料片材上；(b)邻近于一个型芯片的表面定位预定数目的该摩擦材料区段，一种粘结材料存在于该表面上；(c)将该预定数目的摩擦材料区段与该摩擦材料片材分开；以及(d)将该预定数目的摩擦材料区段放置到该型芯片的表面上而位于该粘结材料上。还披露了用于实践该方法的一种设备。
[0009]附图的简要说明
[0010]下面在详细说明中结合附图来描述本披露的示例性实施例，在附图中类似的数字指示类似的要素，并且在附图中:
[0011]图1是在湿式离合器机构中使用的摩擦片的概括性展示。在此示出的摩擦片包括一个型芯片和粘结至该型芯片上的一个摩擦面层。该摩擦面层是由多个摩擦材料区段形成的。
[0012]图2至图6描绘了一种用于制造摩擦片的设备的不同视图。图2是该设备的一个立面侧视图。图3是该设备的一个俯视图。图4是该设备的一个局部透视图，示出了旋转模切组件、定位件冲切组件、以及型芯片转位组件的一部分。图5是该设备的局部俯视图，示出了旋转模切组件和定位件冲切组件。并且图6是该设备的一个局部截面视图，示出了从型芯片转位组件后方得到的该旋转模切组件和定位件冲切组件。
[0013]图7至图11描绘了可以在正经过图2至图6中示出的旋转模切组件的一个摩擦材料片材中切割出若干不同的模切线。模切线(die line)是一个工业术语，表示如从一个向下看的俯视透视图观察从该旋转模切组件中出现的摩擦材料片材时，在该摩擦片材中切割出的图案。
[0014]详细说明
[0015]在此披露了用于制造一个摩擦片、若希望的话相继地制造许多摩擦片的一种方法和设备。图1中示出了一个摩擦片10的一个概括性展示。该摩擦片10包括一个型芯片12和至少一个摩擦面层14。该型芯片12具有一个内圆周边缘16和一个外圆周边缘18，该内圆周边缘和外圆周边缘一起限定了一对相对于中央旋转轴线24面向轴向方向的环形表面
20、22。在此展示的摩擦面层14通过一种粘结材料被粘结至这些环形表面之一 20上，该粘结材料是例如一种固化的热固性酚醛树脂，但是当然在另一个环形表面22上也可以存在一个类似的摩擦面层14。在内圆周边缘16上(如图所示)或外圆周边缘18上可以一体地形成一系列环圆周地间隔开的齿26，以便促进摩擦片10与一个适当的固定的或可旋转的支撑构件(即，轴、轮毂、壳体等等)之间的花键接合。可以使用许多不同类型的刚性材料来构造该型芯片12。几种适当的材料包括钢、铝和不同的塑料，仅列举几例。
[0016]摩擦面层14可以包括(如图所示)围绕环形表面20、22中的至少一个环形地粘结的多个摩擦材料区段28。每个相邻对的摩擦材料区段28可以限定一个径向通道30以准许在湿式离合器或湿式制动器机构中使用该摩擦片10的过程中一种润滑剂流体多向地经过该摩擦面层14。这种类型的润滑剂流体流动有助于润滑该摩擦面层14并冷却该摩擦片10，以对抗由于在摩擦面层14与例如一个相向且同轴对准的反作用片的相对表面的反复接合和脱接合的过程中所遭遇的压缩性和摩擦性的表面相互作用而产生的热。可以采用从3到192中任何数目的摩擦材料区段28来构造该摩擦面层14。此外，这若干个摩擦材料区段28可以具有相似的或不同的形状，尽管在摩擦片10的概括性展示中明确地示出了这些，如下文进一步详述的。摩擦面层14可以由熟练的技术人员已知的或可获得的任何适当的摩擦材料得到。常用的一种示例性的摩擦材料是浸有酚醛树脂的、基于芳族聚酰胺纤维的纸。
[0017]这些摩擦材料区段28各自包括一个限定其形状的边缘32。如果该边缘32经过干净利落的冲刷切割，则在摩擦片10的功能性以及湿式离合器/制动器机构的操作方面可以实现某些与性能相关的效果。一个形状分明的、精确切割的边缘限制了润滑剂流体被脱出的摩擦材料颗粒所污染、增强了在脱接合过程中摩擦面层14的分离品质(即，快速破裂并与一个相接合的表面分离而不粘连的能力)并且也许最值得注意地还准许该润滑剂流体以最小的阻碍流动经过这些径向通道30。润滑剂流体经过摩擦面层14的这种更有效的流动是有利的，因为这减小了与摩擦片10的旋转相关联的拖曳力矩。并且摩擦片10在使用过程中所经历的拖曳力矩的任何减小(是寄生能量损失)可以有助于改善结合于电动车辆应用中的湿式离合器或湿式制动器机构中的燃料经济性。
[0018]参照图2至图6描述了用于制造摩擦片10、以及摩擦片10的许多变体的该方法和设备的一个示例性实施例。该方法和设备可以对这些摩擦材料区段28提供以下边缘32，这些边缘是围绕被包含在摩擦面层14中的这些摩擦材料区段28的绝大部分经干净利落的冲刷切割的，与撕裂或剪切不同。这些摩擦材料区段28可以在摩擦面层14内具有相同或不同的形状轮廓，并且它们在型芯片12的一个或多个环形表面20、22上的布置具有严格受控的精度。现在在图2至图6中参照图1所示的概括性且代表性的摩擦片10及其不同的部分(即，型芯片12、摩擦面层14、摩擦材料区段28等)，目的是辅助说明所讨论的方法和设备。当然，所披露的方法和设备并不局限于仅制造摩擦片10，而是也可用于制作许多不同的摩擦片设计和构造。
[0019]这种制造摩擦片10的方法总体来说涉及在一个摩擦材料片材中切割出这些摩擦材料区段28的一种图案。然而，这些摩擦材料区段28并不完全与该摩擦材料片材分离；而是，它们仍通过该摩擦材料的至少一个结系区而一体地连接至该摩擦材料片材上。基于产品设计，然后将预定数目的摩擦材料区段28邻近于该型芯片12的环形表面20布置、与该摩擦材料片材分离、并且接着放置到型芯片12的环形表面20上而位于一种之前施加的粘结材料上。接着可以转动该型芯片12并且将此过程重复，直到围绕环形表面20放置了这些摩擦材料区段28的一种安排。数字20表示的环形表面是任意选择的以便适应对该方法和设备的当前描述，其中这些摩擦材料区段28是一次性放置到型芯片12的环形表面20、22之一上。同样的披露内容对于型芯片12的另一个、面向相反方向的环形表面22也是如此。
[0020]图2至图6中所示的设备50是能够实践这种制造摩擦片10的方法的设备的一个实例。该设备50包括一个旋转模切组件52、一个定位件冲切组件54以及一个型芯片转位组件56。一个摩擦材料片材58可以从一个卷材或其他来源(未示出)在向前方向F上并且朝向该定位件冲切组件54供送经过该旋转模切组件52。一个轨道60可以在摩擦材料片材58从定位件冲切组件54中出来之后将其背离该定位件冲切组件54和型芯片转位组件56进行引导并且最终引导至一个真空溜槽或重绕机(未示出)以进行碎片摩擦材料片材的收集。当摩擦材料片材58经过设备50时，这些不同的组件52、54、56共同运行而从摩擦材料片材58上切下这些摩擦材料区段28并且重复地围绕型芯片12的环形表面20、在该粘结材料上放置预定数目的这些区段28。这些摩擦材料区段28可以永久粘结至环形表面20上以在设备50内或与设备50分开地形成摩擦面层14，这取决于例如制造约束条件或简单的设计选择。根据熟练的技术人员的知识和技术能力也可以使用这种设备50的变体或一种不同的设备来实施所披露的方法。
[0021]该旋转模切组件52包括容纳在一个框架66内的一个旋转模切辊62和一个砧辊64。这些辊62、64被配置成抵靠彼此在相反的旋转方向上共同旋转。该旋转模切辊62具有一个切割表面68 (在图6中最佳不出)，该切割表面在该旋转模切棍62与站棍64的协调性旋转过程中、在片材58经过该旋转模切辊62与砧辊64之间而同时在向前方向F上移动时在该摩擦材料片材58之中反复切割出这些摩擦材料区段28的一种图案70。这些摩擦材料区段28的图案70在一个实施例中可以将预定数目的摩擦材料区段28分组为一个摩擦材料区段组72 (在图4和图5中最佳示出)，该摩擦材料区段组是在该摩擦材料片材58前进经过该旋转模切组件52时依次地反复形成的。并且如下文中进一步解释的，每个摩擦材料区段组72可以在型芯片12由型芯片转位组件56所导致的每次转位式旋转中被放置到型芯片12的环形表面20上；也就是，可以放置一个摩擦材料区段组72，然后转动该型芯片12，于是可以放置另一个摩擦材料区段组72，接下来另一次转动该型芯片12，以此类推，直到型芯片12完成一整圈旋转。
[0022]该旋转模切辊62的切割表面68环绕多个尖锐的切割元件74，这些切割元件能够在该摩擦材料片材58中进行干净利落的冲刷切割从而限定这些摩擦材料区段28的边缘
32。这些尖锐的切割元件74可以是带有斜切的或楔形的刀刃的刀片、或某种其他适当的切割装置。这些尖锐的切割元件74被构造成使得在该摩擦材料片材58中切割出的这些摩擦材料区段28并不与片材58完全分离。而是，每个摩擦材料区段28仍通过至少一个结系区76 一体地连接到该摩擦材料片材58上(总体上如图4和图5中所示并且具体实施例在图7至图11中)。这可以通过在这些尖锐的切割元件74中在旨在形成结系区76的位置处引入空位或空隙来实现。保持每个摩擦材料区段28连接到该摩擦材料片材58上的该一个或多个结系区76总体上是相当小的以确保这些限定摩擦材料区段28的边缘32的大部分被干净利落地切割。在大多数情况下，这些结系区76占每个切出的摩擦材料区段28的边缘32的小于约5%、并且典型地小于约2%;也就是，在摩擦材料片材58从该旋转模切组件52中出来后，每个摩擦材料区段28的边缘32的至少95%并且通常至少98%但并非100%是与该摩擦材料片材58分开的。
[0023]这些尖锐的切割元件74可以取决于旨在该摩擦材料片材58中切割出的摩擦材料区段28的图案70的所希望的空间和几何规格而呈现多种安排。例如，图7至图11分别示出了当该旋转模切辊62旋转时在该摩擦材料片材58中可以由该切割表面68切割出的若干不同的示例性模切口 700、800、900、1000、1100。模切口(die cut)是一个工业术语，表示从一个向下看的俯视透视图观察从该旋转模切组件52中出现的片材58时，在该前进的摩擦材料片材58中切割出的图案70。图7中示出的模切口 700包括一个摩擦材料区段组772，当该摩擦材料片材758在向前方向F上经过该旋转模切组件52时，该摩擦材料区段组一个接一个地反复被形成。分别在图8至图11中所示的这些模切口 800、900、1000、1100与图7中所示的模切口 700类似，仅有的区别是在摩擦材料区段组772、872、972、1072、1172中摩擦材料区段728、828、928、1028、1128的数目、以及这些摩擦材料区段728、828、928、1028、1128的形状轮廓。遍及图1至图11使用类似的数字来表示类似的特征。
[0024]图7中所示的模切口 700中的每个摩擦材料区段组772包括预定数目的交替定心的三角形摩擦材料区段728(在此情况下它们中的八个)并且总体上垂直于向前方向F以略微弧形的轮廓延伸。两个结系区776将每个摩擦材料区段728 —体地连接至该摩擦材料片材758上。如图所示，结系区676可以存在于这些摩擦材料区段628上的、在摩擦面层14的构造之内位于型芯片12的内圆周边缘16和外圆周边缘18附近的、并且不位于径向通道30内的多个位置处。结系区676的这种放置有助于确保这些摩擦材料区段728的、限定了径向通道30的这些边缘732是尽可能被干净利落地冲刷切割的。图8至图11中所示的这些摩擦材料区段组872、972、1072、1172例示了可以由该旋转模切组件52切出的摩擦材料区段828、928、1028、1128的多种其他图案870、970、1070、1170。类似于图7中所示的模切口 700，两个结系区876、976、1076、1176将每个摩擦材料区段828、928、1028、1128在以下位置处一体地连接至摩擦材料片材858、958、1058、1158上，这些位置在摩擦面层14的构造之内位于型芯片12的内圆周边缘16和外圆周边缘18附近并且不位于径向通道30内。当然，结系区776、876、976、1076、1176可以位于摩擦材料区段728、828、928、1028、1128上的其他地方，并且希望的话可以采用多于两个结系区776、876、976、1076、1176来将每个摩擦材料区段 728、828、928、1028、1128 —体地连接至摩擦材料片材 758、858、958、1058、1158 上。
[0025]旋转模切辊62和砧辊64可以通过任何适当的途径可控制地同步旋转，以便满足在定位件冲切组件54和型芯片转位组件56处的转位要求。例如，砧辊64可以由一个伺服电机-机械驱动的轴78以所希望的旋转速率旋转,该轴沿着站棍64的旋转轴线延伸穿过该砧辊。该旋转模切辊62与砧辊64的协调性旋转可以通过可旋转地对准的齿轮齿80、82的啮合性接合来实现，这些齿轮齿分别一体地形成在该旋转模切辊62和砧辊64的外围边缘处。此外，为了保持该旋转模切辊62是相对于砧辊64静止的，一对凸轮辊(未示出)可以压靠在该旋转模切棍62上限定的、位于切割表面68之外的一对棍压表面84上。这些凸轮辊的按压力将该旋转模切辊62推靠在砧辊64上并且帮助向该切割表面68提供足够的切割压力。
[0026]定位在该旋转模切组件52下游的定位件冲切组件54包括一个定位板86和一个冲头88。该定位板86被配置成用于将每个摩擦材料区段组72的摩擦材料区段28定位在一个断裂位置处，即在轴向方向上从型芯片12的环形表面20线性移位后的一个位置处，如下文进一步解释的，该型芯片被可旋转地支撑在型芯片转位组件56上。该冲头88被配置成用于将这些摩擦材料区段28与摩擦材料片材58分离并且将其放置到型芯片12的环形表面20上。将摩擦材料区段28 —体地连接到摩擦材料片材58上的这些结系区76有助于保持这些摩擦材料区段28相对于彼此恰当地间隔开，以便通过该定位件冲切组件54进行定位和移除。将这些摩擦材料区段28从该摩擦材料片材58上移除使得结系区76正好位于摩擦材料区段28的边缘32处。该定位件冲切组件54还可以包括一个盖子(未示出)，这个盖子被布置在该旋转模切组件52与冲头88之间的定位板86上方，用于保护该摩擦材料片材58不在从棍62、64输送时背离定位板86屈曲。
[0027]定位板86可以限定多个引导孔90 (在图4中最佳示出)，这些引导孔的大小和形状经确定以便在恰当对准时而准许在前进的摩擦材料片材58中切割出的这些摩擦材料区段28通过。这些引导孔90可以在定位板86的一侧上与冲头88对准并且在另一侧上与型芯片12的环形表面20对准，该型芯片被可旋转地支撑在型芯片转位组件56上。存在的引导孔90的数目可以选择为构成在每个摩擦材料区段组72中所包含的摩擦材料区段28的数目。例如，此时返回参见图7，如果该旋转模切组件52被配置成用于切割所描绘的模切线700，则定位板86可以限定至少八个引导孔90，这些引导孔的大小、形状和取向经确定以便准许每个摩擦材料区段组772中所包含的这些交替定向的三角形摩擦材料区段628穿过该定位板86。为了准许针对具有摩擦材料区段28的不同图案70(包括在图7至图11中所示的那些)来灵活地使用定位件冲切组件54，定位板86可以相对于该旋转模切组件52和型芯片转位组件56是可移除地固定的。这种安排允许容易地将适当的定位板86结合到定位件冲切组件54中以匹配正被该旋转模切组件52所切割的摩擦材料区段28的特定图案70。
[0028]冲头88包括多个冲头杆92和一个冲头致动器94 (在图4中最佳示出)。这些冲头杆92与定位板86中的该多个引导孔90对准并且被配置成用于推动每个摩擦材料区段组72中的摩擦材料区段28穿过这些引导孔90并且将该一个或多个结系区76分离。冲头杆92的这种精心安排的活动可以由该冲头致动器94以及任何必要的辅助过程控制设备来提供。例如，可以电气地、气动地或凸轮式驱动的冲头致动器94可以将这些冲头杆92从与这些引导孔90相邻的一个闲置位置(如当前图4中所示)致动到从该闲置位置线性移位的并且延伸穿过这些引导孔90的一个前进后的位置。这些冲头杆92可以在从该线性致动的恢复过程中通过一个机械(即，弹簧)或电的反向力而返回至其闲置位置。
[0029]冲头88中所包含的冲头杆92的数目可以具体选择以匹配被切割的每个摩擦材料区段组72中包含的摩擦材料区段28的数目并且相应地匹配在所使用的具体定位板86中限定的引导孔90的数目。冲头杆92的大小和形状也可以定制以便接近地类似于这些摩擦材料区段28而且仍准许穿过这些引导孔90。然而在其他例子中，可以建立冲头杆92的大小、形状和数目以便针对摩擦材料区段28的若干不同的图案70稳妥地工作。摩擦材料区段28的大小和形状轮廓上的差异可以通过一种充分一般化的冲头杆设计来克服，而每个摩擦材料区段组70中的区段28的数目差异可以通过将这些冲头杆92中的仅一部分选择性地致动到断裂位置来适应。
[0030]型芯片转位组件56位于定位件冲切组件54附近并且包括支撑该型芯片12的一个可旋转的支撑装置96。该可旋转的支撑装置96被配置成将型芯片12的环形表面20的一部分定位成与该断裂位置对准并且与在定位板86中限定的这些引导孔90相邻。这样就允许这些穿过引导孔90被冲切的摩擦材料区段28被放置到环形表面20的、处于断裂位置处的该部分上而位于一种之前施加的粘结材料98上。为了适应这些摩擦材料区段28围绕型芯片12环形地布置以便最终制成摩擦面层14，该可旋转的支撑装置96可以被配置成在放置每个摩擦材料区段组72之后可旋转地转位一个恒定角距离。在每次转位过程中经过的一个典型的角距离是在约30°与约90°之间，具体的角距离取决于为了形成该摩擦面层14所需要的摩擦材料区段组72的数目。例如，如果每个摩擦材料区段组72包括八个摩擦材料区段28并且整个摩擦面层14包括总计六十四个环圆周间隔开的摩擦材料区段28 (正如图7中所示的模切线700的情况)，那么该可旋转的支撑装置96在放置每个摩擦材料区段组72之后转过45°。用来支撑该型芯片12的该可旋转的支撑装置96可以是一个由伺服电动机(未示出)驱动的可旋转平台100，该可旋转平台包括一个圆形搁板102，该圆形搁板具有被设计成用于牢固地保持该型芯片12的多个表面特征(该圆形搁板通常被称为粘结巢)。
[0031]型芯片转位组件56还可以包括承载该可旋转的支撑装置96的一个工作台104。该工作台104可以安装在与一个电动机(未示出)操作性相接合的可旋转基座106上，该电动机用于以一个希望的速度并且根据所希望的转位规划来选择性地驱动基座106并且因此该工作台104的转位式旋转。术语“转位式旋转”是指工作台104的间歇式部分旋转，以便使可旋转的支撑装置96在摩擦片10的制造过程中通过多个阶段前进，如下文进一步解释的。这些阶段可以包括加载该型芯片12、施加粘结材料98、将摩擦材料区段28布置在定位件冲切组件54处、检查、固化、以及可能需要的任何其他阶段。工作台104上可以承载多个可旋转的支撑装置96以便促进该摩擦片10的连续生产而同时保持每个制造阶段恒定地处于服务中。在此，如图2和图3中所示，工作台104承载了八个可旋转的支撑装置96。但是，取决于与如何制造摩擦片10相关的制造细节，当然可以携带更多或更少的可旋转的支撑装置96。
[0032]设备50可以运行来连贯性地制造多个摩擦片10。开始时，至少在描述整体运行的意义上，型芯片12可以加载到型芯片转位组件56的可旋转的支撑装置96上的位置A处(加载阶段)。然后基座106如箭头108所示顺时针转动该工作台104并且将可旋转的支撑装置96移动到位置B，这个位置在此是围绕型芯片12的环形表面20施加粘结材料98的地方(粘结材料施加阶段)。如图所示，该粘结材料98可以是一种粘性的未固化的热固性树脂膜，例如酚醛树脂的膜，获取它可以是某种其他的粘结材料安排。在施加了粘结材料98后，这个可旋转的支撑装置96在工作台104的另一次转位式旋转之后而被移动到位置C，以等待定位件冲切组件54变得可用(空置阶段)。最后，当定位件冲切组件54准备好时，工作台104再次旋转而将可旋转的支撑装置96带到位置D (摩擦材料区段放置阶段)并且使型芯片12的环形表面20的一部分与断裂位置对准。完成将摩擦材料区段28放置到位置D处所花费的时间通常决定了何时旋转该工作台104并且因此决定了何时在多个位置之间移动该可旋转的支撑装置96、以及工作台104在多次这样的转位式旋转之间保持静止多长时间。
[0033]与此同时，型芯片12前进经过型芯片转位组件56上的位置A-D，其中摩擦材料片材58被接收在旋转模切组件52中。该摩擦材料片材58在向前方向F上经过旋转模切组件52的旋转模切辊62与砧辊64之间，同时这两个辊62、64由该轴78协调性旋转。这使得该切割表面68能够可旋转地接合该摩擦材料片材58并且在该片材58中切割出这些摩擦材料区段28的图案70。如之前提到的，这些摩擦材料区段28没有完全与摩擦材料片材58分离、而是通过该一个或多个结系区76保持一体地连接到片材58上。在从该旋转模切组件52中出来之后，带有摩擦材料区段28的切出图案70的摩擦材料片材58朝向定位件冲切组件54前进。驱动该砧辊64的一个与轴78操作性相接合的伺服电动机使摩擦材料片材58以限定的增量朝向定位件冲切组件54前进，以便使每个摩擦材料区段组70相继与断裂位置准确地对准。该定位板86可以沿着这个拉伸范围被覆盖以便帮助保护该摩擦材料片材58不屈曲。
[0034]通过该旋转模切组件52的辊62、64的受控的协调性旋转，该摩擦材料片材58被带到定位件冲切组件54。该摩擦材料片材58邻近于定位板86而前进，这样使得侵入的摩擦材料区段组70的摩擦材料区段28与定位板86中限定的这些引导孔90对准。一旦该摩擦材料区段组70恰当地对准，该旋转模切辊62和砧辊64就停止旋转以便立即终止该摩擦材料片材58的前进。接着这些冲头杆92被该冲头致动器94致动。这些冲头杆92的致动驱使它们从其闲置位置经该摩擦材料片材58和引导孔90 二者到达其前进后的位置。这些冲头杆92的这种被致动的移动将这些摩擦材料区段28与摩擦材料片材58分离并且将其按压到型芯片12的环形表面20上而位于该粘结材料98上，如之前提到的，该环形表面位于这些引导孔90上而与型芯片转位组件56的可旋转的支撑装置96上的断裂位置对准。
[0035]接着这些冲头杆92被缩回至其闲置位置并且该摩擦材料片材58前进，而使得另一个摩擦材料区段组70被带到与这些引导孔90对准。同时，可旋转的支撑装置96顺时针旋转一个恒定的角距离，如箭头110所示，而将型芯片12的环形表面20的另一个部分带到这些引导孔90附近并且与断裂位置对准。将可用的摩擦材料区段组70与引导孔90对准、用冲头88穿过该摩擦材料片材58和引导孔90冲切出摩擦材料区段28、将摩擦材料区段28按压到型芯片12的环形表面20上、并且用可旋转的支撑装置96将型芯片12旋转一个恒定角距离的这个过程重复进行，直到该型芯片12完成了一整圈旋转。其结果是这些摩擦材料区段28围绕型芯片12的环形表面20永久粘连-粘结(tack-bonded)的一种环形安排。之后当粘结材料98被热压固化或通过某种其他适当的固化途径发生交联时，完成了这些摩擦材料区段28的永久粘结而获得摩擦面层14。
[0036]在定位件冲切组件54处施加了摩擦材料区段28之后，工作台104旋转并且该可旋转的支撑装置96移动到位置E以进行检查(检查阶段)。可以手动地、通过相机、或通过自动光学检查设备来对型芯片12和初步粘连-粘结的摩擦材料区段28进行检查。如果型芯片12和摩擦材料区段28是可接受的，则型芯片12被留在可旋转的支撑装置96上，并且它最终在工作台104的下一次转位式旋转之后到达位置F。可旋转的支撑装置96可以在位置F处保持空置(另一个空置阶段)或者替代地，这些摩擦材料区段28可以通过一个热板压机被热压固化到型芯片12的环形表面20上(固化阶段)从而通过该粘结材料98的固化而得到摩擦面层14。工作台104的下一次转位式旋转将可旋转的支撑装置96带到位置G，在这里带有初步粘连-粘结的摩擦材料区段28的型芯片12 (或如果在位置F处发生了固化，则为摩擦面层14)从该支撑装置96上被移除。工作台104的另一次转位式旋转(并且是在这个周期中的最后一次)将可旋转的支撑装置96移动到位置H以用于检查搁板102 (另一个检查阶段)。在此检查该搁板102是为了确认其可用性并且查明在之前渐进经过位置A到G的过程中没有出现损坏。工作台104的下一次转位式旋转将可旋转的支撑装置96带回到位置A，在这里可以加载另一个型芯片12。
[0037]型芯片转位组件56中所包括的这八个可旋转的支撑装置96中的每一个都可以按相同次序变换经过相同的位置(A-H)。该旋转模切组件52和定位件冲切组件54可以与型芯片转位组件56合作地运行来快速且准确地将这些摩擦材料区段28的环形安排放置到相继被带到位置D的这些型芯片12的环形表面20上。位置A-H中的每个同时处于服务中这一事实准许连贯性地有效且重复性地制造出带有初步粘连-粘结的摩擦材料区段28的型芯片12 (或如果在位置F处发生了固化，则为摩擦面层14)。在这些型芯片12从位置G被移除之后，它们可以翻转并且加载回到位置A的可旋转的支撑装置96上以便将摩擦材料区段28的另一个环形安排放置到相反的环形表面22上，若希望的话。存在于型芯片12的环形表面20、22之一或二者上的这些初步粘连-粘结的摩擦材料区段28可以(如果在位置F处没有发生固化)在型芯片转位组件56外要么一起(即，在两个环形表面20、22上均已放置了摩擦材料区段28之后)要么分开地(即，在一个环形表面20上已放置了摩擦材料区段28之后但在相反的环形表面22上放置摩擦材料区段之前)被热压固化，从而形成一个或多个摩擦面层14。[0038]以上对展示性示例性实施例的说明在性质上仅是描述性的而不旨在限制以下权利要求书的范围。可以在设备50中结合许多变化而不改变其一般构造或操作模式。例如，工作台104和可旋转的支撑装置96各自可以与顺时针相反地逆时针旋转，而并不影响设备50的功能或摩擦片10的结构。而且，作为另一个实例，可旋转的支撑装置96可以沿着位置A至H之间的线性路径被承载在传送带或其他适当的机构上，而不是由可旋转的工作台104所定位的圆形路径。在熟练的技术人员能力范围内的这些以及其他设计尽管没有在此进行明确描述、但却作为图2至图6中示出的并且在伴随的文字中描述的设备50的替代性实施例被设想到。
【权利要求】
1.一种制造摩擦片的方法，该方法包括: (a)在向前方向上行进的摩擦材料片材中切割出多个摩擦材料区段的一种图案，而使得每个摩擦材料区段仍通过至少一个结系区一体地连接至该摩擦材料片材上； (b)将预定数目的这些摩擦材料区段邻近于一个型芯片的表面进行定位，在该表面上存在一种粘结材料 (c)将该预定数目的摩擦材料区段与该摩擦材料片材分离；并且 (d)将该预定数目的摩擦材料区段放置到该型芯片的表面上而位于该粘结材料上。
2.如权利要求1所述的方法，进一步包括: (e)旋转该型芯片的该表面；并且 (f)重复动作(b)-(d)以便将另外预定数目的摩擦材料区段放置到该型芯片的该表面上。
3.如权利要求2所述的方法，进一步包括: (g)重复动作(e)-(f)直到围绕该型芯片的该表面放置了这些摩擦材料区段的一种环形安排。
4.如权利要求1所述 的方法，其中动作(b)包括: 将该摩擦材料片材邻近于一个定位板进行定位，该定位板包括与该型芯片的表面对准的多个引导孔，该多个引导孔各自的大小经确定以便准许一个相应定位的摩擦材料区段通过；并且 使该预定数目的摩擦材料区段与该多个引导孔对准。
5.如权利要求4所述的方法，其中动作(c)包括: 穿过该多个引导孔冲切出这些摩擦材料区段并且将这些摩擦材料区段与其相应的结系区分开。
6.如权利要求5所述的方法，其中动作(d)包括: 将这些摩擦材料区段按压到该型芯片的表面上而位于该粘结材料上。
7.一种制造摩擦片的方法，该方法包括: (a)将一个摩擦材料片材接收在一个旋转模切组件中，该旋转模切组件包括一个旋转模切辊和一个砧辊，该旋转模切辊包括被配置成用于可旋转地接合该摩擦材料片材的一个切割表面； (b)使该摩擦材料片材在该旋转模切辊与该砧辊之间穿过而使得该切割表面在该摩擦材料片材之中切割出多个摩擦材料区段的一种图案，而每个摩擦材料区段通过至少一个结系区保持连接到该摩擦材料片材上，该摩擦材料区段的图案包括一个摩擦材料区段组，该摩擦材料区段组包括预定数目的摩擦材料区段并且是一个接一个地被重复地切出的； (C)将该摩擦材料片材带到一个定位件冲切组件，该定位件冲切组件被配置成用于将这些摩擦材料区段组之一定位在一个断裂位置并且一旦经定位则在该断裂位置处将该摩擦材料区段组的这些摩擦材料区段与该摩擦材料片材分开； (d)将一个具有环形表面的型芯片支撑在一个可旋转的支撑装置上，该环形表面包括一种粘结材料，该可旋转的支撑装置将该型芯片的该环形表面的一部分定位成与该断裂位置相邻并且对准；并且 (e)运行该旋转模切组件、该定位件冲切组件和该可旋转的支撑装置以便在由该可旋转的支撑装置完成的该型芯片的一整圈旋转过程中将这些摩擦材料区段组中的多个相继地放置到该型芯片的该环形表面上、在该粘结材料上。
8.如权利要求7所述的方法，其中动作(c)包括: 将该摩擦材料片材邻近于一个定位板进行定位，该定位板包括在该断裂位置处的多个引导孔，这些引导孔与该型芯片的该环形表面对准并且大小经确定以便准许该摩擦材料区段组的一个相应定位的摩擦材料区段穿过；并且 使该摩擦材料区段组中包括的这些摩擦材料区段与该多个引导孔对准。
9.如权利要求8所述的方法 ，其中动作(e)包括: 将该多个摩擦材料区段组各自的这些摩擦材料区段穿过该定位板的这些引导孔冲切出并且将这些摩擦材料区段与其相应的结系区分开； 将该多个摩擦材料区段组各自的这些摩擦材料区段按压到该型芯片的该环形表面上、在该粘结材料上；并且 在放置该多个摩擦材料区段组中的每一个之后将该可旋转的装置旋转一个恒定的转位距离。
10.如权利要求7所述的方法，进一步包括: 将该可旋转的支撑装置承载在一个可旋转的工作台上；并且 旋转该工作台以将该可旋转的支撑装置移动到和移动离开该定位件冲切组件。
11.一种用于制造摩擦片的设备，该设备包括: 一个旋转模切组件，该旋转模切组件包括一个旋转模切辊和一个砧辊，该旋转模切辊包括一个切割表面，在该旋转模切辊与该砧辊的合作性旋转过程中该切割表面在一个摩擦材料片材在该旋转模切辊与该砧辊之间穿过时在该摩擦材料片材中切割出多个摩擦材料区段的一种图案，该摩擦材料区段的图案包括多个摩擦材料区段组，每个摩擦材料区段组包括预定数目的摩擦材料区段，该切割表面被配置成使得这些摩擦材料区段各自通过至少一个结系区保持一体地连接至该摩擦材料片材上； 一个定位件冲切组件，该定位件冲切组件被配置成用于将这些摩擦材料区段组之一定位在一个断裂位置处并且在该断裂位置处穿过该摩擦材料片材冲切出该摩擦材料区段组的这些摩擦材料区段；以及 一个型芯片转位组件，该型芯片转位组件在一个可旋转的支撑装置上支撑具有一个表面的一个型芯片，一种粘结材料存在于该表面上，该可旋转的支撑装置将该型芯片的该表面的一部分定位成与该断裂位置对准而使得由该定位件冲切组件穿过该摩擦材料片材冲切出的这些摩擦材料区段被放置到该型芯片的该表面的这个部分上而位于该粘结材料上。
12.如权利要求11所述的设备，其中该定位件冲切组件包括: 具有多个引导孔的一个定位板，该多个引导孔各自的大小经确定以准许该摩擦材料区段组的一个相应定位的摩擦材料区段穿过；以及 一个冲头，该冲头包括多个冲头杆，这些冲头杆被配置成在被致动时穿过这些引导孔冲切出该摩擦材料区段组的这些摩擦材料区段并且将这些摩擦材料区段按压到该型芯片的表面的、位于该断裂位置处的该部分上。
13.如权利要求11所述的设备，其中该可旋转的支撑装置被配置成在该摩擦材料区段组的这些摩擦材料区段被放置到该型芯片的表面的、位于该断裂位置处的该部分上之后可旋转地转位一个恒定的角距离。
14.如权利要求13所述的设备，其中该恒定的角距离是在约30°与约90°之间。
15.如权利要求13所述的设备，其中该型芯片转位组件进一步包括支撑该可旋转的支撑装置的一个可旋转的工作台。
【文档编号】B23P23/04GK104039498SQ201280058309
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2012年11月30日 优先权日:2011年12月9日
【发明者】D·A·科里斯, W·J·贝克尔 申请人:博格华纳公司