多片式制动器或离合器的制作方法

本公开涉及一种具有流体分配装置的多片式制动器或离合器。

背景技术：

多片式制动器或离合器通常用于在车辆制动应用和/或动力传递应用中具有高扭矩要求的车辆中。其通常包括呈托架(也被称为轮毂)和安装到托架的多个环形摩擦板形式的相对相似的组件。外部花键可设置在托架的外周周围并可与设置在摩擦板的内缘周围的内部花键相接合。环形反应板(也被称为隔板)可位于相邻摩擦板之间并安装到外环，所述外环位于所述板和托架周围。托架可具备花键，并且反应板和摩擦板可沿托架和/或外环的旋转轴线在所述花键上滑动。可提供致动器来使反应板和摩擦板朝着彼此移动。

在车辆制动应用的情况下，托架通常可旋转并且外环是固定的。因此，摩擦板可随着托架旋转，而反应板是固定的。当摩擦板和反应板合在一起(即，通过致动器)时，可提供与托架的旋转力相反的摩擦制动力。

在使用离合器的动力传递应用的情况下，托架和外环均可旋转，使得反应板随托架旋转并且摩擦板随外环旋转。当摩擦板和反应板合在一起(即，通过致动器)时，可在摩擦板和反应板之间提供摩擦力，所述摩擦力将使托架和外环大致一起旋转。因此，离合器用于在托架与外环之间传输扭矩。

可将润滑或冷却流体(例如，油)供应到摩擦板和反应板。应用这种润滑的装置通常被称为“湿运行”多片式制动器或离合器。除了冷却和润滑所述板之外，流体可帮助在反应板与摩擦板之间提供摩擦力。流体可在板的表面上形成膜，所述膜防止板之间的直接接触。膜内产生的力可对板之间的旋转提供阻力并因而提供所需摩擦力。避免板之间的直接接触可使得磨损减少并因而延长离合器或制动器的寿命。

先前已在尝试向板提供充足流体时开发多片式制动器和离合器的各种不同布置。例如，如US-A-2009/0194384或US-B-7383932中所公开，可穿过托架在每一个花键中或在托架中的间隙中在每一个花键之间提供若干孔。将流体喷射到托架中，并且随着托架旋转，离心力以朝着板的直接路径引导流体穿过孔。

但是，来自这些孔的流体流仅可被引导至与孔直接相邻的板。因此，最冷的流体将一次仅能接触与孔直接相邻的那些板。另外，到距孔最远的板的流体流动路径可被内部花键或外部花键中断。结果，可存在遍及板的不均匀流体分布。

技术实现要素：

本公开提供一种多片式制动器或离合器，其包括：托架，所述托架包括：托架主体；和位于托架主体的轮缘周围并从轮缘向外延伸的多个外部花键，其中托架包括穿过托架主体延伸到通路出口的通路；流体分配装置，其包括主体，主体限定储液器和开口，储液器用于收集流体，开口用于允许从储液器分配流体，其中流体分配装置被定位使得储液器经由开口与通路出口流体连通；和多个摩擦板，其定位在托架和流体分配装置周围，其中流体分配装置被布置成当储液器中的流体体积超过预定体积时允许经由开口从储液器分配流体。

本公开进一步提供一种用于多片式制动器或离合器的流体分配装置，所述多片式制动器或离合器包括：托架，所述托架包括：托架主体；和位于托架主体的轮缘周围并从轮缘向外延伸的多个外部花键，其中托架包括穿过托架主体延伸到通路出口的通路；多个摩擦板，其定位在托架周围，并且其中流体分配装置包括：包括用于与托架相邻定位的内侧的主体；以及主体中的储液器，该主体在内侧具有开口，用于定位成与通路出口相邻并从其接收流体；其中流体分配装置被布置成当储液器中的流体体积超过预定体积时允许经由开口从储液器分配流体。

仅通过举例，现参考附图并如附图中所示描述多片式制动器或离合器的实施例。

附图说明

图1为本公开的多片式制动器的一部分的横截面视图；

图2为示出了流体分配装置的图1的多片式制动器的透视局部横截面视图；

图3为图1和图2的多片式制动器的托架的透视图；

图4为图2的流体分配装置的顶部的透视图；

图5为图2的流体分配装置的下侧的透视图；

图6为图2的流体分配装置的下侧的平面图；

图7为图2的流体分配装置的侧面的视图；

图8为图2的流体分配装置的顶部的平面图；以及

图9为图2的流体分配装置的末端的视图。

具体实施方式

本公开一般涉及一种多片式制动器或离合器，其包括花键式托架、多个摩擦板和安装在托架与板之间的流体分配装置。流体分配装置可替换托架的一个花键。流体分配装置可被布置成在储液器内收集流体并在随后一旦流体体积达到预定体积就将流体分配到板。

图1和图2示出了本公开的多片式制动器10的部分。多片式制动器10可包括流体分配装置40、托架11、多个摩擦板12、多个反应板13、外环14和至少一个致动装置(未示出)。

如图3中进一步所示，托架11可被布置成绕旋转轴线15旋转并可关于旋转轴线15大致对称。托架11包括托架主体31。托架主体31包括轮缘16，所述轮缘可形成为大致圆形并中空的圆筒。圆筒的圆形尺寸的中心可与旋转轴线15重合。轮缘16的厚度可远小于其直径。轮缘16可包括安装在制动器壳体19中的导向件18内的唇缘17，所述导向件用于在旋转期间引导轮缘16。

托架主体31可进一步包括用于将轮缘16安装到可旋转输入轴(未示出)的轴安装部分20。轴安装部分20可包括从轮缘16的内侧朝着旋转轴线15延伸的壁21。如所示，壁21可沿旋转轴线15延伸远离轮缘16。轴安装部分20可限定用于接收输入轴的中心孔径22并可被设定尺寸以提供干扰配合，使得托架11和输入轴可一起旋转。流体入口(未示出)可提供在托架11和/或制动器壳体19中，用于将流体从流体回路引导至托架11的内部体积。

托架11可进一步包括从轮缘16向外延伸的多个外部花键23。外部花键23可以是细长的并可平行于旋转轴线15延伸。外部花键23可在轮缘16周围等距间隔。每一个外部花键23的宽度(即，每一个外部花键23在由轮缘16限定的外周延伸的距离)可在径向向外方向上向内逐渐减小。因而，每一个外部花键23可成形为细长梯形棱柱体。

通路24可穿过轮缘16延伸到通路出口34以允许流体从托架11内部流到摩擦板12和反应板13。如图3所示，多个通路24可在轮缘16周围间隔开。相邻外部花键对23之间的每一个间隔可被称为谷部25，并且每一个通路24可延伸到谷部25。与通路24相关联的谷部25(被称为通路谷部26)可比不与通路24相关联的谷部25宽。通路谷部26可具有比外部花键23的宽度大的宽度。每一个通路谷部26可具有与外部化键23和两个谷部25的宽度总和相同的宽度。每一个通路谷部26可通过从托架11去除(例如，使用铣削工艺)外部花键23来形成。

摩擦板12可定位在外部花键23和流体分配装置40周围。摩擦板12可沿托架11的旋转轴线15彼此间隔开并可能能够沿着旋转轴线15沿托架11移动或滑动。每一个摩擦板12可包括具有内缘和外缘以及内径和外径的环形盘。环形盘的中心点可与托架11的旋转轴线15重合。每一个摩擦板12可在其至少一个面上包括凹槽以允许流体横跨所述面流动。每一个摩擦板12可包括在内径周围延伸并从内径向内突出的多个内部花键27。内部花键27可在内径周围等距间隔并可设定大小并成形为与托架11的外部花键23互锁或接合。内部花键27可被布置成将流体分配装置40保持在通路谷部26中。

反应板13也可定位在托架11周围但不与托架11接触。每一个反应板13可沿托架11的旋转轴线15彼此间隔。每一个反应板13可包括具有内缘和外缘以及内径和外径的环形盘。环形盘的中心点可与托架11的旋转轴线15重合。每一个反应板13可包括在外径周围延伸并从外径向外突出的多个外部花键28。外部花键28可在外径周围等距间隔开。

外环14可由具有大体圆形的横截面的中空圆筒形成。外环14的圆形尺寸的中心可与托架11的旋转轴线15重合。外环14的厚度可远小于其直径。外环14可基本上包围托架11、反应板13和摩擦板12。外环14可固定至多片式制动器10的制动器壳体19或其它壳体以使得其不能旋转。

反应板13可安装到外环14以使得其不能相对于外环旋转。但是，反应板13可能能够沿着托架11的旋转轴线15沿外环14移动。多个内部花键29可提供在外环14的内侧周围，与反应板13的外部花键28接合。这些内部花键29可被设定大小并成形为与反应板13的外部花键28互锁。

致动装置可被布置成使摩擦板12和反应板13一起移动。致动装置可包括用于接触末端反应板13的构件和用于移动所述构件的致动器。致动器可包括具有用于接触构件并从而在致动时移动构件的活塞的弹簧偏压液压致动器。

终点挡板30可在与致动装置相反的摩擦板12和反应板13的侧上附接到制动器壳体19和/或外环14。终点挡板30可为背板。终点挡板30可被布置成防止摩擦板12和反应板13在致动装置使摩擦板12和反应板13合在一起时沿旋转轴线15移动超过预定点。

图4至图9进一步详细示出本公开的流体分配装置40。流体分配装置40包括主体41，主体41限定用于收集流体的储液器42和开口43。开口43在储液器42中的流体体积超过预定体积时允许从储液器42分配流体。

主体41可包括内侧44、外侧45、第一侧壁46、第二侧壁47、第一端48和第二端49。主体41可为细长的并且伸长轴线可在流体分配装置40插入多片式制动器10时平行于托架11的旋转轴线15。主体41沿内侧44、外侧45、第一侧壁46和第二侧壁47可为细长的。主体41可为与托架11的一个外部花键23大致相同的形状和/或大小。

主体41可具有梯形棱柱体的形状。可选地，主体41可具备其它形状，例如矩形或方形棱柱体。第一端48和第二端49可沿托架11的旋转轴线15彼此相反并可呈梯形形状。第一端48和第二端49可被布置成使得具有最大长度的边缘定位在距托架11最近处并且相反边缘定位成远离托架11。因此，通过第一端48和第二端49结合的外侧45的表面积可小于内侧44的表面积。外侧45可为呈矩形形状的大致平坦的平面。第一侧壁46和第二侧壁47与外侧45的平面的角度呈锐角从外侧45延伸到内侧44。

内侧44可包括大致上呈矩形环形状的内表面50。内表面50的内缘可将储液器42限定为在内侧44从开口43延伸到主体41中的凹口。凹口可朝着外侧45延伸到主体41的至少一半高度。凹口可沿内侧在第一端48与第二端49之间(即，在平行于托架11的旋转轴线15的伸长方向上)延伸。凹口可由流体分配装置40的连续内表面32形成。

间隙33可在组装多片式制动器10时形成在主体41的内侧44的至少一部分与托架11之间。第一侧壁46和第二侧壁47中的每一个可包括具有从中间朝着第一端48和第二端49逐渐变小的高度的表面51。因此，主体41可具有在其中心处比在其第一端48和第二端49处更小的高度。内侧44的末端可为当组装多片式制动器10时能够接触托架11的主体41的仅一些部分。因而，开口43和间隙33可允许在储液器42中的流体体积超过预定体积时从储液器42、在主体41与轮缘16之间和朝向摩擦板12分配流体。

可选地和/或除间隙33之外，一或多个通孔(图中未示出)可被提供为穿过第一侧壁46和第二侧壁47中的至少一个。通孔可形成为沿第一侧壁46和第二侧壁47中的至少一个延伸的细长狭槽。通孔可允许在储液器42中的流体体积超过预定体积时从储液器42朝向摩擦板12分配流体。流体分配装置40可以可选地不包括通孔。

流体分配装置40可进一步包括一或多个销52，其延伸穿过主体41以用于定位流体分配装置40使得储液器42经由开口42与通路出口34流体连通。更具体地，一或多个销52可将流体分配装置40定位在通路谷部26中。如所示，可存在沿大致垂直于托架11的旋转轴线15的轴线从第一侧壁46和第二侧壁47中的每一个向外延伸的销52。销52可与主体41一体铸造或可与流体分配装置40分开设置。

例如，销52可沿大致垂直于托架11的旋转轴线15的轴线延伸穿过第一侧壁46和第二侧壁47。销52可为实心圆筒(如所示)或任何其它合适形状，例如方形棱柱体、中空管或类似物。销52可延伸穿过主体41中的孔或定位在主体41中从内侧44切出的凹槽中。销52可通过固定构件(例如，粘合剂或互补螺纹)附接到主体41。

在组装多片式制动器10时，流体分配装置40可定位在托架11的相邻外部花键对23之间，储液器42经由通路出口34与通路24流体连通。因而，凹口可覆在通路出口上面，并且流体分配装置40可定位在轮缘16上的通路谷部26中。流体分配装置40可由摩擦板12经由一或多个销52保持在适当位置。每一个摩擦板12的相邻内部花键27可定位在主体41的任一侧上。这可防止流体分配装置40围绕托架11移动(即，围绕旋转轴线15)及移动远离托架11。

一或多个销52可被布置成使得流体分配装置40能够通过由一或多个摩擦板12引导而相对于托架11移动。每一个销52可被布置成使得其定位在相邻摩擦板12的内部花键27之间。这可防止流体分配装置40在摩擦板12静止时沿托架11的旋转轴线15(即，平行于托架11的外部花键23)移动。当摩擦板12沿托架11移动时，例如当致动装置使摩擦板12与反应板13合在一起时，摩擦板12的内部花键27可接触一个或多个销52，从而使流体分配装置40随摩擦板12移动。

销52还可从托架的一个外部花键23延伸穿过主体41到达相邻外部花键23。这可进一步防止流体分配装置40围绕托架11移动。

流体分配装置40可能能够相对于托架11和/或摩擦板12移动。主体41可稍小于摩擦板12的内部花键27之间的间隔，使得在其间提供间隙53。间隙53可足够大以使得主体41能够移动远离托架11，但足够小以确保流体分配装置40保持在适当位置使得流体可从通路24传送到储液器42。

可设置多个流体分配装置40。因而，托架11可包括穿过托架主体31的多个通路谷部26和通路24。此外，如图3所示，多个通路24可穿过轮缘16延伸到每一个通路谷部26。

主体41和销52可由任何合适材料(例如，不锈钢)形成。具体而言，流体分配装置40可通过铸造形成为一体件。

在可选布置中，流体分配装置40可提供在托架11的一个外部花键23的顶部上。每一个通路24可延伸穿过轮缘16并穿过一个外部花键23使得通路出口34提供在外部花键23上。与流体分配装置40相邻的摩擦板12的内部花键27可适于将流体分配装置40接收在一个外部花键23的顶部上。例如，可增大内部花键27之间的谷部的深度。可选地，可减小托架11的外部花键23的高度，使得摩擦板12的尺寸大致保持相同。开口43因而可形成在主体41与托架11的外部花键23之间而不是主体41与轮缘16之间。流体可从外部花键23与主体41之间朝向摩擦板12和反应板13流动。

工业实用性

在使用中，托架11可旋转，并且在需要时，致动器可被致动以使摩擦板12和反应板13合在一起以提供制动力。流体可通过流体入口进入托架11的内部体积。由托架11的旋转产生的离心力可将流体引导至轮缘16并因而引导至通路24。流体可流动穿过通路24到达储液器42中。

离心力可将流体维持在储液器42内，直至其中的流体的体积达到预定体积为止。预定体积可为储液器42包围的空间的体积。当达到预定体积时，流体可从储液器42溢出。因而，流体可流出开口43并朝向摩擦板12和反应板13流动。由于开口43为细长的并横跨若干摩擦板12和反应板13延伸，流体可在其上均匀地分散。另外，由于开口43从其中心逐渐变小，可朝向需要更多冷却的摩擦板12和反应板13的中心分布更多流体。

随着反应板13和摩擦板12移动到一起，流体分配装置40可随其移动，尤其是在由一或多个销52与摩擦板12之间的接触引导时。因而，无论摩擦板和反应板定位在托架11和外环14上的何处，都可横跨摩擦板12和反应板13提供均匀流体分散。

另外，如果主体41被布置成移动远离托架11，例如通过稍小于摩擦板12的内部花键27之间的空间，更多流体可从储液器42分配到摩擦板12和反应板13。主体41可通过离心力和主体41与托架11之间的流体膜上的“浮动”的作用而至少部分移动远离托架11。

在本文参考图1至图8所描述的本公开的示例性实施例中，描述流体分配装置40具有逐渐变小的第一侧壁46和第二侧壁47以及间隙33，以促使来自流体分配装置40的中心的流体流动。在可选示例性实施例中，这种逐渐变小将不明显。相反，第一侧壁46和第二侧壁47可以为笔直的。当流体分配装置40移动远离托架11时，流体可穿过流体分配装置40与托架11之间形成的间隙从储液器42分配(如本文先前所讨论)。

在本文参考图1至图8所描述的本公开的示例性实施例中，定位销52用于维持流体分配装置40相对于摩擦板12的定位。但是，将了解，许多其它合适结构支承件、定位构件和/或夹具将适合于将流体分配装置40维持在适当位置，同时允许本文所讨论的移动。

虽然本文参考图1至图8所描述的本公开的示范性实施例提及可移动的流体分配装置40，但将了解，在其它示例性实施例中，流体分配装置40无需可移动，而是可能以距托架11预定间隔距离固定在适当位置。

以上公开内容特别涉及多片式制动器10的实例。但是，本公开的原理同样适用于并适合于其它多片式装置，例如能量转换或扭矩传递装置。例如，本公开的原理可适用于多片式离合器。例如，在离合器中，即使外环14可旋转而不是如上述多片式制动器10一样被固定，流体分配装置40也可设置在托架11周围。