CN102162493A - 用于干式离合器的环形摩擦衬垫 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于干式离合器的环形的摩擦衬垫(1)，所述摩擦衬垫(1)具有径向的内、外边缘(2、3)和摩擦面(5)，第一沟槽(6)被设置在所述摩擦面(5)中，所述第一沟槽(6)从径向内边缘(2)朝径向外边缘(3)延伸。所述摩擦面(5)还具有至少一个与所述第一沟槽(6)相交的第二环形沟槽(8)，所述第一、第二沟槽(6、8)在它们之间界定出触接区(9)，且具有底面(10)和侧面(11)。所述第一、第二沟槽的内表面面积之和(底面(10)面积与侧面(11)面积之和)与触接区(9)的摩擦面面积之和的比值介于0.5与1之间。

Description

用于干式离合器的环形摩擦衬垫

技术领域

本发明涉及用于干式离合器的环形摩擦衬垫，其特别是用于机动车。

背景技术

在干燥环境下运行的机动车离合器，一般来说，在每个摩擦衬垫的表面上具有一个摩擦盘片，摩擦衬垫固定在一个支撑件上，如需要所述支撑件是共用的，支撑件固定在与变速箱输入轴相连的有槽的毂体上。扭力阻尼器通常插置在摩擦衬垫的支撑件与有槽的毂体之间。而且，累进装置典型地位于两个摩擦衬垫之间。

摩擦盘片在工作时被安置在一方面为直接或间接与车辆发动机曲轴相连的反作用盘和另一方面为离合装置的压力盘之间，该离合装置具有连接于反作用盘的盖体和离合毂体，所述离合毂体例如是环状膜片，所述离合毂体沿轴向促动压力盘，所述压力盘旋转地连接在盖体上，同时相对于所述盖体能够在轴向上有限制地移动。

在离合位置上，摩擦盘片的衬垫在压力盘和反作用盘之间被夹紧，以使热力发动机的旋转力矩传递到变速箱的输入轴。

如文献GB 319852中描述的，公知的是，在摩擦衬垫中设置径向或斜向的沟槽，以便消除可能出现在摩擦表面的污脏(脂、油)。

这样的沟槽同样有助于清除磨损碎屑，特别是磨合过程中产生的磨损碎屑，从而可以避免卡死。这些沟槽同样给衬垫被固定其上的离合盘带来柔韧性，因而改善空隙的补偿并将振动和离合噪声降至最小。然而，这些沟槽使得摩擦衬垫变得脆弱，并降低了它们的抗裂性。

而且，在面对所谓的“衰化(fading)”或衰退现象时，这样的沟槽不能改善离合效果。在摩擦面长时间摩擦时，衬垫将承受较大的加热，这导致摩擦系数显著下降。这通过衬垫表层的损坏可以证明，因此其作用相当于在衬垫完好的表层与对靠材料的相对摩擦面之间的润滑剂。该损坏直接关系到摩擦时损耗的能量和衬垫冷却的品质。

文献FR 996 920公开了用于限制摩擦系数减小的摩擦衬垫。为此，建议在衬垫中设置沟槽网。该文献描述了若干方案，但是没有一个能够同时得到足够的机械强度和高摩擦系数。

文献DE 10 2005 025546描述了用于电磁离合器的摩擦衬垫，其具有一个摩擦面，该摩擦面中设有分布于摩擦面径向内外边缘的第一沟槽，和与第一沟槽相交的沟槽，这些沟槽在它们之间界定出触接区。然而，该文献更具体地适用于电磁离合领域，而其不能够同时得到足够的机械强度和高摩擦系数。

文献US 5 819 888描述了用于制动或电磁离合的摩擦衬垫，其具有分布于摩擦面径向内外边缘之间的沟槽，其摩擦面积之和与摩擦盘片总面积的比值优选小于0.1，以减小摩擦系数的变化。然而，该文献推荐的衬垫使用寿命太低，而不能用于传统的离合器。

发明内容

本发明的目的特别是提出对这些问题的一种简单、有效且经济的方案。

为此，建议使用环形摩擦衬垫用于干式离合器，包括径向内外边缘和摩擦面，其中具有分布于径向内边缘和径向外边缘之间的第一沟槽，其特征在于，摩擦面还具有至少一个与第一沟槽相交的第二环形沟槽，沟槽在它们之间为触接区划定界限，且具有底面和侧面，且沟槽内表面之和(底面与侧面的和)与触接区摩擦面之和的比值在0.5和1之间。

这样的比值使得能够足够地冷却摩擦的触接区，以限制“衰化”现象，从而得到足够高的摩擦系数。另一方面，该比值能保证较大的摩擦面积，等于触接区摩擦面积之和。

根据本发明的特征，所述比值介于0.65和0.9之间，倾向于0.7数量级。

最好的效果可以在比值为0.7这一数量级得到。

倾向地，触接区的摩擦面积之和与摩擦面总面积之比大于0.6，优选地大于0.75，且倾向于介于0.8和0.85之间。这样，摩擦面积足够大以赋予衬垫满意的寿命。

有利地，根据衬垫的大小，摩擦表面具有介于12至100个沟槽。

根据本发明的可能性，摩擦面具有三个第二环形沟槽。

倾向的，环形沟槽为原形，相对于衬垫内外边缘轻微偏离圆心，或者呈完整的圆形，或者呈两个半圆。作为另一方案，环形沟槽可以是椭圆且对准中心。这样，摩擦触接区的冷却以均匀的方式保证。

根据本发明的另一特征，第一沟槽为平直的，相对于半径呈15°角倾斜。

有利地，沟槽的深度介于摩擦衬垫深度的25％和50％之间。

摩擦衬垫可以有2mm数量级的厚度。

倾向地，摩擦衬垫粘贴或用复制模浇铸于衬片上。

本发明还涉及机动车干式离合器中根据本发明摩擦衬垫的使用。

最后，本发明也涉及机动车离合器，其具有：

-反作用盘，用于直接或间接连接车发动机曲柄，

-压力盘；

-摩擦盘片，位于反作用盘与压力盘之间，根据本发明，固定在毂体上，用于连接变速箱的输入轴，且在每个表面加入一个摩擦衬垫；和

-离合装置，具有一个盖体，连接反作用盘和连接脱离离合器机械装置，用于轴向驱动压力盘，以便在连接离合器时将摩擦盘片衬垫在反作用盘和压力盘之间夹紧，在脱离离合器时释放压力盘。

附图说明

通过参考附图阅读下文的作为非限定性的实施例，本发明将得以更好地理解，且本发明的其它细节、特征和优点得以体现，在附图中：

-图1是根据本发明所述的摩擦衬垫的透视图，

-图2是根据图1所述的摩擦衬垫的细节图，

-图3是根据图1所述的摩擦衬垫的俯视图，

-图4至6是对应图3的视图，其示出本发明的实施例变型，

-图7是一图表，其示出在衬垫摩擦面与相应的背衬材料之间的界面的摩擦系数的变化，其为所述沟槽内表面积之和(底面积和侧面积之和)与触接区摩擦面积之和的比值的函数，

图8是一图表，其示出为上述比值的函数的衬垫摩擦面磨损度。

具体实施方式

图1至3示出根据第一实施例的用于干式离合器的环形摩擦衬垫1。该衬垫用一种有机基质材料实施。

作为实例，该衬垫具有质量百分比在0％至15％之间的有机纤维，在10％至40％之间的玻璃纤维，在2％至15％之间的金属纤维，在15％至45％之间的可热固化的粘合剂，在5％至15％之间的橡胶，在0％至15％之间的摩擦填料，在0％至10％之间的润滑填料，在0％至2％之间的硫化剂和在0％至15％之间的填料。

衬垫具有径向的内、外边缘2、3、连接于衬片(cliquant)的面和相对的摩擦面5。

第一沟槽6被布置在摩擦面5中，且以直线的方式从径向内边缘2延伸至径向外边缘3。

每个沟槽6沿载持衬垫的盘4的内周向边缘7的切线T伸展(图3)。这样，每个沟槽6相对于径向方向形成角度α，两个相邻沟槽在它们之间形成角度β。

摩擦面5还具有三个圆形的并与第一沟槽6相交的第二环形沟槽8。

沟槽6、8彼此规则间隔，并在它们之间界定出触接区9。

每个沟槽6、8具有一个底面10和若干侧面11(图2)。

下面将定义沟槽6、8的内表面积(底面积10与侧面积11之和)之和与触接区9的摩擦面积之和的比值R。

根据本发明，该比值R介于0.5和1之间，更具体地介于0.65和0.9之间，且优选地为0.7数量级。

第一沟槽6的数量在图1至图3的情况下等于12，但也可以在12和100之间变化。

衬垫1的厚度为2mm数量级，可以在1.5mm和4mm之间变化，沟槽6、8的深度，可以在衬垫2的厚度的25％和100％之间变化，特别地，可根据所得比值R，在衬垫2的厚度的25％和100％之间变化。

触接区9的摩擦面积之和与摩擦面总面积的比值大于0.6，有利地大于0.75，优选地介于0.8和0.85之间。

因此，在衬垫被粘贴或用复合模制于衬片上的情况下，沟槽6、8能够穿过衬垫1的材料直通到衬片上，触接区9因而只保持在衬片上。

图4所示为第二实施例。其中，第一沟槽6的截面从衬垫1的内周向边缘2向外周向边缘3增加，以利于冷却空气的循环。

截面的增加通过沟槽6、8侧表面11逐步的分开来实现。如需要，它能够伴随有沟槽深度的逐步增加。

图5所示为第三实施例。其中每个第一沟槽6具有若干分段12，所述分段12错开一定角度地交错排列，并且从内周向边缘2向最内向的环形沟槽8、然后从一环形沟槽8向另一个沟槽，最后从最外向的环形沟槽8向外周向边缘3相继延伸。两个相继的分段12通过与第二沟槽8重合的一段环形沟槽相互连接。需要指出的是，第一沟槽6总是从内周向边缘2向外周向边缘3延伸，即便其与第二沟槽8有部分重合。

图6所示为第四实施例。它与图3的实施例的不同在于第三沟槽13从第二沟槽8向外周向边缘3延伸。每个第三沟槽13位于两个第一沟槽6之间，并且以直线的方式沿盘片4的内周向边缘7的切线方向延伸。

图7示出，在衬垫的强烈的热激励循环的测试时，如通过带拖车的满载的车辆进行启动时，在触接区9的摩擦面与相应的对靠材料之间的摩擦系数的变化，所述摩擦系数的变化为比值R的函数。

可以注意到，当比值R从0到0.5时，摩擦系数明显增加，然后大约在0.6至0.9之间达到水平段。对于为0.7数量级的比值R，摩擦系数达到最大值。这表明，根据本发明的摩擦衬垫可以通过增加摩擦区域的冷却的方式减少上述称为“衰化”的现象，而不会导致衬垫的过早磨损，这如图8所展示，图8阐明在衬垫的强烈的热激励测试时的由毫米为单位表示的衬垫摩擦面的磨损程度，所述磨损程度为上述比值的函数。可以注意到，当R大约从0到0.9变化时，比值R对衬垫的磨损几乎没有影响。

Claims (12)

1.用于干式离合器的环形的摩擦衬垫(1)，所述摩擦衬垫(1)具有径向的内、外边缘(2、3)和摩擦面(5)，第一沟槽(6)被设置在所述摩擦面(5)中，所述第一沟槽(6)从径向内边缘(2)朝径向外边缘(3)延伸，

其特征在于，所述摩擦面(5)还具有至少一个与所述第一沟槽(6)相交的第二环形沟槽(8)，所述第一、第二沟槽(6、8)在它们之间界定出触接区(9)，且具有底面(10)和侧面(11)；并且，所述第一、第二沟槽的内表面面积之和(底面(10)面积与侧面(11)面积之和)与触接区(9)的摩擦面面积之和的比值介于0.5与1之间。

2.根据权利要求1所述的摩擦衬垫(1)，其特征在于，所述比值介于0.65和0.9之间，且优选地为0.7数量级。

3.根据权利要求1或2所述的摩擦衬垫(1)，其特征在于，所述摩擦面(5)具有至少12个第一沟槽(6)。

4.根据权利要求1至3所述的摩擦衬垫(1)，其特征在于，所述摩擦面(5)具有至少两个环形的第二沟槽(8)。

5.根据权利要求4所述的摩擦衬垫(1)，其特征在于，所述环形的第二沟槽(8)为圆形且在所述衬垫(1)的内、外边缘(2、3)之间偏心，或者所述环形的第二沟槽(8)为椭圆且对中心。

6.根据权利要求1至5所述的摩擦衬垫(1)，其特征在于，所述第一沟槽(6)为直线型的，且相对于半径倾斜。

7.根据权利要求1至6所述的摩擦衬垫(1)，其特征在于，所述第一、第二沟槽(6、8)的深度介于所述摩擦衬垫(1)厚度的25％与100％之间。

8.根据权利要求1至7所述的摩擦衬垫(1)，其特征在于，所述摩擦衬垫(1)的厚度为1.5mm至4mm数量级。

9.根据权利要求1至8所述的摩擦衬垫(1)，其特征在于，所述摩擦衬垫(1)粘贴在衬片(4)上。

10.根据权利要求1至9所述的摩擦衬垫(1)，其特征在于，在所述触接区(9)的摩擦面面积之和与所述摩擦面(5)的面积之间的比值大于0.6，有利地大于0.75，优选地介于0.80和0.85之间。

11.根据权利要求1至10所述的摩擦衬垫(1)的使用，所述摩擦衬垫(1)用于机动车辆的干式离合器。

12.用于机动车的离合器，所述离合器具有：

-反作用盘，其用于直接地或间接地连接车辆发动机的曲轴，

-压力盘；

-摩擦盘片，其位于所述反作用盘与所述压力盘之间，且固定在毂体上，所述毂体被用于连接变速箱的输入轴，且在所述摩擦盘片的每个表面带有根据本发明1至10中任一项所述的摩擦衬垫(1)；和

-离合装置，其具有：盖体，所述盖体连接所述反作用盘；以及接合和脱离的离合器机械装置，其用于轴向促动所述压力盘，以便在接合位置将所述摩擦盘片的衬垫夹紧在所述反作用盘和所述压力盘之间，并在脱离位置释放所述压力盘。

Images