CN101368601A - 用于摩擦离合器的压板 - Google Patents

Abstract

一种用于摩擦离合器的压板，它具有一个径向延伸的、环形构成的摩擦面区域，用于与在径向延伸的离合器片摩擦衬层共同作用地传递转矩，其中抗扭转且轴向偏移地安置在外壳上的压板跟随从脱开到啮合的状态转移到可调制的转矩特性，并且所述压板具有一个在径向外部且轴向在摩擦衬层方向上超过摩擦面区域构成的延伸区域。

Description

用于摩擦离合器的压板

技术领域

本发明涉及一种用于摩擦离合器的压板，它具有一个径向延伸的、环形设计的摩擦面区域，用于与离合器片的在径向延伸的摩擦衬层共同作用地传递转矩，其中抗扭转地且可轴向移动地安置在外壳上的压板可按照可调制的转矩特性曲线从脱开的状态转移到啮合的状态。

本发明还涉及一种摩擦离合器，它具有外壳、可轴向偏移且抗扭转地设置在外壳上的压板，压板具有径向延伸的、环形构成的、用于与离合器片的在径向延伸的摩擦衬层共同作用的摩擦面区域，摩擦离合器还具有一个力加载装置，用于使压板通过其摩擦面区域在离合器片方向上加载，其中压板可按照可调制的转矩特性曲线从脱开的状态转移到啮合的状态。

本发明也在具有摩擦离合器的可换挡的汽车传动系统中使用，该离合器包括一个外壳、一个可轴向偏移的且抗扭转地设置在外壳上的压板，它具有一个径向延伸的、环形构成的摩擦面区域，用于与径向延伸的离合器片的摩擦衬层共同作用，该离合器还具有一个力加载装置，用于使压板通过其摩擦面区域在离合器片方向上加载，其中压板可跟随可调制的转矩特性曲线从脱开的状态转移到啮合的状态。

背景技术

由于在耦合时、尤其在起动过程时的摩擦热，摩擦面区域凸起地伞式地弯曲(schirmen)。径向外部的摩擦面区域沿轴向离开摩擦衬层地伞式弯曲，压板的径向内部的摩擦面区域沿轴向朝着摩擦衬层方向上伞式弯曲。原先直的摩擦面类似盘簧地拱曲。对于这种用于摩擦离合器的压板到目前为止压板的摩擦面区域以凹下的形状构成，用于抑制压板由于热引起的伞式弯曲。

由DE 10 2004 034 142 B3已知一个压板，其中该压板在摩擦面区域中由铝并且在背面由灰铸铁制成。在此要有利地组合铝合金的高导热速度和灰铸铁的高蓄热容量。这种实施例从成本考虑是不利的。

由DE 100 31 598 A1已知实施例，它们要反作用于压板的伞式弯曲。因此例如使压板在圆周方向上分成多个段。在这里加工也涉及高成本。

发明内容

本发明的目的是提供一个压板，它在高热量引入的情况下也可靠地传递转矩并且能够成本有利地制成。

本发明实现这个目的，通过使压板具有一个在径向外部且轴向在摩擦衬层方向上超过摩擦面区域构成的延伸区域。

径向在摩擦面以外的延伸区域导致压板相对于伞式弯曲的加固。尤其是对于由于摩擦功在摩擦面区域上的热影响得到明显改善的压板的伞式弯曲特性。这导致开始耦联过程时更好地特性。在设计摩擦离合器时的安全裕量可以更小。压板也可以在换挡时具有长的摩擦过程的双离合器中通过按照本发明的具有这种压板的结构具有高的热引入，即同时使在换挡时刻也不会使转矩传递由于强烈的伞式弯曲产生负面影响。

通过使压板按照本发明在摩擦面区域上径向向外作为封闭的环面延伸明显防止其伞式弯曲。

按照本发明的压板的结构规定，使压板径向在轴向超出摩擦面区域以外作为封闭的环面延伸。在此形成的径向在摩擦面区域以外的延伸区域由于热引入间接地加热。在第一时间范围中随着热引入到摩擦面上也通过压板的较高自有刚性使伞式弯曲明显减小。试验已经证实，上述的按照本发明的实施例随着累进加热导致压板相反的伞式弯曲。因此不仅产生更小的凹下的压板摩擦面区域伞式弯曲，而且由于热引入产生凸起的变形。这一点尤其在重复热引入例如调车运行或山上起动时是有利的。随着热量增加由于凹下的伞式弯曲使平均摩擦直径在摩擦面区域上加大并且提高传递能力。

在另一按照本发明的实施例中规定，使所述延伸区域环形地构成。通过至少使或者径向向外延伸的或者轴向在摩擦衬层方向上延伸的区域环形地构成，抑制压板凸起的伞式弯曲并且转向相反。形成的下伞式弯曲尤其在延伸区域的刚性结构下得到支持。

因此在另一按照本发明的实施例中规定，使所述延伸区域由封闭的环形状构成。

此外规定，使所述延伸区域至少一直到摩擦衬层的轴向厚度在耦联状态搭接摩擦衬层。

特别有利的是，使延伸区域轴向在耦联状态只这样多地越过摩擦衬层延伸，使它对应于摩擦衬层在最大磨损状态的厚度。

此外规定，使所述摩擦离合器具有一个支座装置，用于在与摩擦衬层摩擦嵌接时支承压板的顶压力。对于常见的摩擦离合器也可以规定，使摩擦离合器具有一个支座装置，它具有一个环形构成的摩擦面区域，用于与离合器片的摩擦衬层摩擦嵌接。在此所述支座装置可以通过飞轮或双质量飞轮和/或多片离合器的中间板构成。尤其是支座装置径向在摩擦面区域以外具有相应的轴向倒切的时候，可以规定，使所述压板的延伸区域至少部分地超出支座装置在耦联状态的对应摩擦面区域在径向延伸。在此能够制成特别刚性的压板，它们在高温时也具有通过本发明实现的特性。

另一实施例规定，使所述延伸区域不与附属于压板的摩擦衬层摩擦面区域共同作用。通过使延伸区域不与离合器片摩擦衬层摩擦嵌接，限制由于摩擦嵌接在摩擦面区域上的热引入。

此外规定，使所述压板超出与摩擦衬层接触的摩擦面区域径向向内通过环形构成的法兰延伸。通过径向内置的法兰由于热引入在摩擦面上具有凹下的形状提高压板的斜度。特别有利地通过形成相对于摩擦面区域回缩的法兰实现这一点，法兰径向内置在压板上。

如果使所述法兰在背离摩擦面区域的一侧上相对于压板的基体突出来，则再一次强化这一点。在这里明显地显示出，通过在压板背面上相对于压板基体、即在摩擦面区域轴向突出来由于热引入摩擦面在摩擦面区域上具有凹下形状支持压板的倾斜。在此可以有利地规定，使所述法兰在背离摩擦面区域的一侧上径向向外在压板的基体区域中部分地延伸。在这里一般达到摩擦面区域径向延伸约20％的范围。但是在个别情况下30-50％也被证实是有利的。尤其是当对于标准-敞开式离合器压板与薄膜弹簧或杠杆部件的接触面的切线在法兰覆层内部通过基体构成的时候，也可以规定，作为薄膜弹簧或杠杆环在压板上的定位面具有一个覆层磨损再调整的斜面环。

特别适用于本发明效果的是，使所述压板在摩擦面区域中从径向外部向径向内部在横截面中加大。通过在背离摩擦面区域一侧上使延伸区域至少部分地比压板基体更少地延伸有利地强化致力于摩擦面区域凹下伞式弯曲的延伸区域效果。

如果所述延伸区域在背离摩擦面区域的一侧上具有相对于压板基体径向向外下降的台阶，同样特别有利地实现上述的效果。

如果所述压板由钢材制成，则能够特别好地达到本发明效果。对于致力于微小惯性矩的使用情况有利的是，使所述压板由铝合金制成。也可以选择使所述压板由钛合金制成。

为了使摩擦面区域上的磨损保持微小建议，使所述摩擦面区域覆层。尤其是以碳化合物覆层时能够明显提高防磨损强度。

如果所述压板由锻造件制成，能够特别经济地制成压板。

尤其在大批量时可以选择使所述压板通过冷变形工艺(例如挤压)制成。

如果所述压板一体地构成，则明显提高压板的强度。

附图说明

借助于下面的附图描述详细解释本发明。附图中：

图1示出具有按照本发明的压板的摩擦离合器，

图2示出用于表明本发明效果的曲线图。

具体实施方式

由图1的半截面图可以看到一个脱开啮合的摩擦离合器1，其中压板2抗扭转地、但是可以轴向移动地安置在外壳3里面。该压板2通过其摩擦面区域4在摩擦离合器1的耦联状态与面对的离合器片6的摩擦衬层5处于摩擦接触。该摩擦离合器1围绕与离合器片6公共的旋转轴线17旋转。背离的摩擦衬层5与支座装置9的对应摩擦面区域13处于摩擦接触。在这里支座装置9由双质量飞轮的轮廓线表示，但是也可以是多片离合器的中间片或单或双离合器的飞轮。压板2通过力加载装置10在耦联时在支座装置9方向上通过压板加载。在这里所示力加载装置10通过杠杆装置构成，它从外部以耦联力加载并且将耦联力传递到压板2上。也可以选择使力加载装置10通过一个在耦联方向上对准的产生顶压力的薄膜弹簧实现。在所示的压板2中顶压力通过自动补偿摩擦衬层磨损的磨损再调整器11通过斜面环12由力加载装置10加载。

在耦联过程期间由于摩擦衬层5表面在摩擦面区域4和对应摩擦面区域13的滑动产生相应的摩擦热，它加热摩擦面。由于这种热引入到压板2里面目前的压板具有在摩擦面区域4上形成强烈凸起伞式弯曲的趋势。

作为摩擦面区域4的凸起伞式弯曲要理解为，摩擦面区域4例如由于热引入在摩擦面区域4上在耦联时这样变形，使靠近延伸区域8的摩擦面区域4的区域轴向离开摩擦衬层5并且位于使径向内部的、靠近法兰的摩擦面区域4在摩擦衬层5的方向上轴向运动。这种凸起形成的压板2具有更小的转矩传递能力。如果相反地不出现上述的变形，即如果摩擦面区域4在径向外部轴向在摩擦衬层5的方向上变形，则得到压板2的摩擦面区域4凹下伞式弯曲。为了相应保持高的转矩传递能力目前经常使压板事先凹下地成形。因此可以至少部分地中和凸起的伞式弯曲。

所述压板2在其径向外部连接在摩擦面区域4上的延伸区域8中具有在摩擦衬层5方向上轴向超出摩擦面区域4构成的搭接18。该延伸区域8有利地由封闭的环形状一体地通过压板2的基体15成形。

在此尤其使直接邻接压板2基体15的延伸区域8的区域由封闭的环形状构成，而径向或轴向远离的区域作为延伸区域8也可以不是封闭的环形状。例如当需要用于固定机构如螺栓或铆钉或工具的空隙的时候是这种情况。因为外壳3和压板2相互间抗扭转地相对设置，在某些使用情况下延伸区域8的第一截段可以具有封闭的环形状而另一截段具有断口或空隙。

如果延伸区域8在到基体15的过渡中在背离摩擦面区域4一侧上具有台阶16，则特别有利地构成本发明。按照本发明由此得到一个压板2，它径向向外在轴向与摩擦面区域成台阶地构成。在此按照本发明的压板2作为封闭的环形状径向超出摩擦面区域4构成。通过在径向在摩擦面区域4外部成形的延伸区域8的轴向上成台阶的结构按照本发明这样影响由于热加入在摩擦面区域4上的变形，使压板2在摩擦面区域4上凹下地构成。根据延伸区域8的尺寸可以显示出不同的产生摩擦面区域4凹下伞式弯曲的效果。由此也可以使摩擦面区域4首先由于热引入具有微小凸起的伞式弯曲并且随着增加加热压板2才使摩擦面区域4变形到凹下的伞式弯曲。

这一点尤其可以在具有微小导热速度的材料中产生。也可以规定，使延伸区域8在压板2基体15的过渡中具有微小的台阶16并且延伸区域8的外轮廓径向向外在轴向上在摩擦衬层5的方向上倾斜。因此径向外部在背离摩擦衬层5的延伸区域8一侧上外轮廓正好可以通过倾斜跟随减速器罩的轮廓。

径向在摩擦面区域4的外部延伸区域8轴向超出摩擦面区域4延伸，由此加强延伸区域8的效果。通过这个搭接18起到凹下伞式弯曲作用的在延伸区域中的伸展在其对摩擦面区域4的作用中变得更大。

此外压板2一体地在连接在其基体15的径向内部区域上具有径向向内延伸的法兰14。有利地使这个法兰14相对于摩擦面区域4轴向错开。

按照本发明得到一个压板2，其横截面至少在面对摩擦面区域的轴向侧面上这样具有台阶的形状，使径向位于外部的延伸区域8轴向相对于摩擦面区域4突出来。有利地在径向内部具有一个法兰14，它轴向相对于摩擦面区域4回缩。

通过与摩擦衬层5较大的法兰14相对于摩擦面区域4的轴向间距支持按照本发明的效果，使摩擦面区域4在加热时在摩擦面区域4上凹下地变形。

在背离摩擦面区域4的压板2一侧上可以有利地使法兰14相对于基体15轴向突出。也可以有利地规定，如果法兰14在背离的一侧上突出来，则它径向延伸到基体15里面。由此尤其在摩擦面区域4的径向内部区域支持引起摩擦面区域4的凹下形状的、通过延伸区域8得到的变形。

摩擦面区域4由于热引入在摩擦面区域4上的变形不是静态过程而是动态的过程，它由于在摩擦面区域4上相对于还未加热的压板2区域的温度差引起。因此通过每次耦联、尤其是通过长时间摩擦耦联例如在山上起动负载汽车的耦联过程得到或多或少显现的伞式弯曲。

在图2中示出对于四个不同的压板在摩擦耦联时在时间轴上的伞式弯曲特性。

在纵坐标上示出压板在中性、未加热状态的伞式弯曲。在横坐标上表示时间轴。在图2的曲线图中示出的最上部的曲线表示对于传统的尺寸240/180压板的压板摩擦面区域上的伞式弯曲并且出于简化以20表示。

上部的第二曲线表示传统的尺寸220/152压板摩擦面区域上的伞式弯曲。上述两个压板不具有按照本发明的结构。

下面的第二曲线示出在按照本发明的参考尺寸220/152压板的摩擦面区域上的伞式弯曲曲线并且以23表示。上述的曲线与曲线21类似。

曲线图中最下面的曲线示出在按照本发明的参考尺寸240/180压板的摩擦面区域上的伞式弯曲曲线并且以22表示。

以19表示的垂直线表示在摩擦面区域上约8秒后结束热加入。伞式弯曲曲线在时间轴上超过点19延伸，用于表示各压板在紧接其后的时间间隔中的特性。

从零点开始每个压板首先显示出伞式弯曲，其中从开始已经明显地显示出，两个按照本发明构成的压板具有更小的升高并由此具有时间上缓慢的伞式弯曲。

两个曲线21和20至少在热输入的第一时间范围中类似地延伸，用于随着累进热输入直到时刻19在摩擦面区域上具有其最大伞式弯曲。在此伞式弯曲对应于曲线20约为0.8mm并且对于曲线21约为0.7mm。从停止热输入开始两个传统压板的两个曲线20和21显示出，伞式弯曲再逐渐地返回并且渐近地接近初始状态。

由按照本发明构成的参考尺寸220/152压板的曲线23可以看出，伞式弯曲在热输入的时间间隔期间已经从最大又减小并且凸起伞式弯曲的数值明显更小地回落。在超过时刻19以后凸起的伞式弯曲快速地并且在约1.5秒以后使伞式弯曲转入到凹下形状。转矩传递能力从这个转矩开始高于起动时刻。

由按照本发明构成的参考尺寸240/180压板的曲线22更明显地示出本发明的效果。在约2秒以后就已经在压板摩擦面区域上达到凸起的伞式弯曲并且尽管继续热输入也转回到凸起的伞式弯曲，在约7秒后过渡到凹下的伞式弯曲。随着超过时刻19伞式弯曲明显继续倾向凹下的形状，在最大凹下以后又缓慢地渐近地接近初始状态。两个对应于本发明构成的压板对应于曲线22和23这样在结构上相对于传统的压板变化，使它们具有相同的外径和一致的摩擦面。通过按照本发明的压板结构尽管平均摩擦直径变得更小，但是布置需要对于不利的起动过程设计相应传递可靠性的摩擦离合器。而是可以明显降低传递可靠性，由此使对应于本发明构成的摩擦离合器通过这种压板不会带来明显的结构空间加大。而是由此由于致力于凹下伞式弯曲的压板还在以非常高的温度负荷误使用时提高传递可靠性。在耦联状态不存在时间间隔，在该时间间隔中摩擦离合器由于高度加热倾向滑移。在这种按照本发明的摩擦离合器中离合器片的外径也变小，并因此减小离合器片的旋转惯性距。这一点对于自动的啮合传动器是有利的，因为可以缩短啮合时间。因此本发明正好可以在自动的双离合器传动中使用。尤其是由此可以减小传动输入轴的负荷。

附图标记清单

1          摩擦离合器

2          压板

3          外壳

4          压板的摩擦面区域

5          摩擦衬层

6          离合器片

7          层弹簧

8          延伸范围

9          支座装置

10         力加载装置

11         磨损再调整

12         斜面环

13         在支座装置上的对应摩擦面区域

14         法兰(径向内部超出)

15         压板的基本体

16         延伸区域的台阶

17         旋转轴线

18         搭接

Claims (25)

1.用于摩擦离合器的压板，它具有一个径向延伸的、环形构成的摩擦面区域，用于与离合器片的在径向延伸的摩擦衬层共同作用地传递转矩，其中抗扭转且可轴向移动地安置在外壳上的压板可跟随可调制的转矩特性曲线从脱开的状态转移到啮合的状态，其特征在于，所述压板具有一个径向外部且轴向在摩擦衬层方向上超过摩擦面区域构成的延伸区域。

2.摩擦离合器，它具有外壳、可轴向移动且抗扭转地设置在外壳上的压板，该压板具有径向延伸的、环形构成的摩擦面区域，用于与离合器片的在径向延伸的摩擦衬层共同作用，摩擦离合器还具有力加载装置，用于使压板通过其摩擦面区域在离合器片方向上加载，其中压板可跟随可调制的转矩特性曲线从脱开的状态转移到啮合的状态，其特征在于，所述压板具有一个径向外部且轴向在摩擦衬层方向上超过摩擦面区域构成的延伸区域。

3.具有摩擦离合器的可切换的汽车传动机构，该离合器包括外壳、可轴向偏移且抗扭转地设置在外壳上的压板，它具有一个径向延伸的、环形构成的摩擦面区域，用于与径向延伸的离合器片的摩擦衬层共同作用，该离合器还具有一个力加载装置，用于使压板通过其摩擦面区域在离合器片方向上加载，其中压板可跟随可调制的转矩特性曲线从脱开的状态转移到啮合的状态，其特征在于，所述压板具有一个径向外部且轴向在摩擦衬层方向上超过摩擦面区域构成的延伸区域。

4.如权利要求1至3中任一项所述的压板，其特征在于，所述延伸区域环形地构成。

5.如权利要求1至4中任一项所述的压板，其特征在于，所述延伸区域由封闭的环形状构成。

6.如权利要求1至5中任一项所述的压板，其特征在于，在啮合状态下所述延伸区域至少一直到摩擦衬层的轴向厚度上搭接摩擦衬层。

7.如权利要求1至6中任一项所述的压板，其特征在于，所述摩擦离合器具有一个支座装置，用于在与摩擦衬层摩擦啮合时支承压板的顶压力。

8.如权利要求1至6中任一项所述的压板，其特征在于，所述摩擦离合器具有一个支座装置，它具有一个环形构成的摩擦面区域，用于与离合器片的摩擦衬层摩擦啮合。

9.如权利要求7或8中任一项所述的压板，其特征在于，所述支座装置通过飞轮或双质量飞轮和/或多片离合器的中间板构成。

10.如权利要求8或9中任一项所述的压板，其特征在于，所述压板的延伸区域至少部分地在支座装置的对应摩擦面区域上在耦联状态下沿径向延伸。

11.如权利要求1至10中任一项所述的压板，其特征在于，所述延伸区域不与附属于压板的摩擦衬层的摩擦面区域共同作用。

12.如上述权利要求中任一项所述的压板，其特征在于，所述压板超过与摩擦衬层接触的摩擦面区域径向向内通过环形构成的法兰延伸。

13.如上述权利要求中任一项所述的压板，其特征在于，所述压板具有径向内部相对于摩擦面区域回缩的法兰。

14.如权利要求12或13所述的压板，其特征在于，所述法兰在背离摩擦面区域的一侧上相对于压板的基体突出来。

15.如权利要求14所述的压板，其特征在于，所述法兰在背离摩擦面区域的一侧上径向向外在压板的基体区域中部分地延伸。

16.如上述权利要求中任一项所述的压板，其特征在于，所述压板在摩擦面区域中从径向外部向径向内部在横截面中加大。

17.如上述权利要求中任一项所述的压板，其特征在于，所述延伸区域在背离摩擦面区域的一侧上相对于基体至少部分地回缩。

18.如上述权利要求中任一项所述的压板，其特征在于，所述延伸区域在背离摩擦面区域的一侧上具有一个相对于压板基体的径向向外的台阶。

19.如上述权利要求中任一项所述的压板，其特征在于，所述压板由钢材制成。

20.如上述权利要求中任一项所述的压板，其特征在于，所述压板由铝合金制成。

21.如上述权利要求中任一项所述的压板，其特征在于，所述压板由钛合金制成。

22.如上述权利要求中任一项所述的压板，其特征在于，所述摩擦面区域被覆层。

23.如上述权利要求中任一项所述的压板，其特征在于，所述压板由锻造件制成

24.如上述权利要求中任一项所述的压板，其特征在于，所述压板通过冷变形工艺(例如挤压)制成。

25.如上述权利要求中任一项所述的压板，其特征在于，所述压板一体地构成。

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