CN105202081A - 摩擦盘冷却槽 - Google Patents

Abstract

一种用于摩擦作用装置的摩擦盘，包括具有内边缘和外边缘的环形摩擦表面。径向延伸的内沟槽形成在所述摩擦表面中。每一个所述内沟槽都与所述内边缘连通。径向延伸的外沟槽形成在所述摩擦表面中。每一个所述外沟槽都与所述外边缘连通。多个分支沟槽也形成在所述环形摩擦表面中。所述分支沟槽将每一个所述内沟槽与一对所述外沟槽连通，并且所述分支沟槽将每一个所述外沟槽与一对所述内沟槽连通。每一个内沟槽与对应的外沟槽对齐。每一个分支沟槽与多个分支沟槽中的另一个相交。每一个内沟槽具有大于对应的外沟槽的宽度。

Description

摩擦盘冷却槽

技术领域

本公开涉及摩擦盘中的冷却槽。

背景技术

制动组件包括接合非旋转反作用板的旋转摩擦板或盘和活塞。摩擦盘包括具有粘附于摩擦盘的至少一侧上的分段的或未分段的摩擦材料的薄板。活塞使摩擦盘移动至与反作用板接合。所述接合产生热，并且需要足够的冷却以维持可接受的盘和冷却流体温度。

已知在摩擦材料中形成沟槽，以使得诸如油的冷却流体将径向向内地或向外地流过沟槽。沟槽泵送和传输冷却流体，以帮助冷却旋转的摩擦盘。随着冷却流体通过沟槽并且沿盘的外周边缘和盘内周边缘流动，热被冷却流体吸收。

已经使用各种沟槽形状。已知的沟槽形状或图案具有包括多个平行的(方格纹)、径向的和辐射的图案。

于2008年颁布给Arcot等人的美国专利No.7448483示出了具有仅在径向方向上延伸的冷却槽的离合器。该冷却槽在邻近位于冷却流体入口与冷却流体出口之间的较热区域定位的位置处具有最大的横截面面积。该冷却槽在为盘上的最冷位置的冷却流体入口处具有最小横截面面积。

于1991年颁布给Payvar的美国专利No.4995500示出用于高热容量的湿离合器的沟槽图案。该沟槽图案包括将摩擦区域划分成两个或多个环形带的一个或多个周向槽以及位于每一个带中的径向槽，所述径向槽的数量从内带到外带增加。

需要提供一种沟槽图案，该沟槽图案控制沟槽出口处的流动以及提供均匀的热传递。需要提供一种沟槽图案，其中所有的入口独立于旋转方向同等地接收油液。

发明内容

根据本公开的一个方面，一种用于摩擦作用装置的摩擦盘，包括具有内边缘和外边缘的环形摩擦表面。径向延伸的内沟槽形成在所述摩擦表面中。每一个所述内沟槽都与所述内边缘连通。径向延伸的外沟槽形成在所述摩擦表面中。每一个所述外沟槽都与所述外边缘连通。多个分支沟槽也形成在所述环形摩擦表面中。所述分支沟槽将每一个所述内沟槽与一对所述外沟槽连通，并且所述分支沟槽将每一个所述外沟槽与一对所述内沟槽连通。每一个内沟槽与对应的外沟槽在径向方向上对齐。每一个分支沟槽与多个分支沟槽中的另一个相交。每一个内沟槽具有大于对应的外沟槽的宽度的宽度。每一个分支沟槽连接至多个内沟槽中的一个并且通过平滑弯曲的过渡部连接至多个外沟槽中的一个。

由于具有径向的入口和出口，所以形成的叉形沟槽图案提供了流体泵送能力。该图案中的所有沟槽独立于旋转方向填充有流体。沟槽的曲率使沟槽的长度增加，以使得流体更长久地与热源接触。其通过使至流体的热传递最大化而提高了效率，以允许对于相同的热排放的更低的质量流速。通过使两个内沟槽会聚成单个外沟槽形成流动限制。因为内沟槽比外沟槽更宽，所以还限制了径向向外的流动。这确保沟槽被流体填充并且增加了热传递。该沟槽被具有类似区域的垫隔开，其允许均匀的压力接触和一致的热排放。所有的区域都一致且均匀地填充。

附图说明

图1是旋转摩擦单元的分解透视图；

图2是从图1的相反侧的旋转摩擦单元的分解透视图；

图3是图1的摩擦单元的摩擦盘的端视图；以及

图4是图2的一部分的放大的细节图。

具体实施方式

参见图1和2，诸如离合器或制动器的摩擦装置10包括环形的反作用板12、制动或摩擦板14和环形的制动活塞16。制动盘14包括环形的摩擦表面18以及环形的摩擦表面19，该环形的摩擦表面摩擦地接合制动活塞16，并且该环形的摩擦表面19摩擦地接合反作用板12。

最好如图3和4中可见，摩擦表面18和19包括内边缘20和外边缘22。多个沟槽24形成在环形的摩擦表面18和19上。沟槽的深度可以是恒定不变的，或它可以变化。最大沟槽深度可以与制动盘14的厚度相关。在一些应用中，合适的最大沟槽深度可以是盘14的厚度的40％。

最好如图4中可见，沟槽24包括形成在摩擦表面18中的多个第一Y形沟槽26A、26B、26C……。每一个第一Y形沟槽26具有与内边缘20连通的第一或输入端口28、与外边缘22连通的第二或输出端口30以及与外边缘22连通的第三或输出端口32。每一个第一Y形沟槽26具有从入口端口28向外延伸的第一分支34、使第一分支34与出口端口32连通的第二分支36以及使第一分支34与出口端口32连通的第三分支38。因此，第一Y形沟槽26中的每一个都具有单个向内导向的分支和在径向向外的方向上互相分开的一对向外导向的分支。

沟槽24还包括形成在摩擦表面18中的多个第二Y形沟槽40A、40B、40C……。向内打开的每一个第二Y形沟槽40具有与外边缘22连通的第四或输出端口42、与内边缘20连通的第五或输入端口44以及与内边缘20连通的第六或输入端口46。每一个第二Y形沟槽40具有从出口端口42向内延伸的第四分支48、使第四分支48与入口端口44连通的第五分支50以及使第四分支48与入口端口46连通的第六分支52。因此，第二Y形沟槽40中的每一个都具有单个向外导向的分支和在径向向内的方向上互相分开的一对向内导向的分支。此外，第二分支36与第五分支50相交，并且第三分支38与第六分支52相交。

最好如图3和4中可见，入口端口28和出口端口42彼此对准，以使得径向直线R通过端口28和42并且通过摩擦盘14的中心。

最好如图3中可见，第一Y形沟槽26A中的一个的第一分支34和入口端口28形成第二Y形沟槽40的邻近的一个40C的第五分支的一部分和入口端口60。第一Y形沟槽26的一个的第一分支34和第一端口28形成第二Y形沟槽40的邻近的一个40B的第六分支的一部分和入口端口60。

第二Y形沟槽40中的一个的第四分支48和入口端口42形成第一Y形沟槽26的邻近的一个26C的第二分支的一部分和出口端口。第二Y形沟槽40中的一个的第四分支48和出口端口42形成第一Y形沟槽26的邻近的一个26B的第三分支的一部分和出口端口。

最好如图3中可见，入口端口28、44、46比出口端口30、32和42更宽。入口端口28、44、46径向延伸并且垂直于内边缘20。出口端口30、32和42径向延伸并且垂直于外边缘22。每一个入口都通过弯曲通道连接至一对出口。结果是在每一个内沟槽34与内边缘20连通的情况下多个径向延伸的内沟槽34形成在摩擦表面18中。在每一个外沟槽48与外边缘22连通的情况下多个径向延伸的外沟槽48形成在摩擦表面18中。多个内部分支沟槽38、62形成在摩擦表面18中。分支沟槽将每一个内沟槽34与一对外沟槽48连通，并且分支沟槽将每一个外沟槽48与一对内沟槽34连通。

沟槽24的设置形成多个内垫70、多个外垫72和多个钻石形内部垫74。内垫70具有带有向外定向的顶点76的弧形。外垫72具有带有向内定向的顶点78的弧形。

结果是形成叉形或Y形沟槽图案，该叉形或Y形沟槽图案通过具有径向导向的入口和出口提高了流体泵送能力。该图案中的所有沟槽独立于旋转方向填充有流体。图案的曲率使沟槽的长度增加，从而使得流体与热源更长地接触。其通过使至流体的热传递最大化而提供了效率，以允许对于相同的热排放的更低的质量流速。通过使两个入口沟槽34会聚成一个出口沟槽48，在靠近外边缘22处产生了流动限制。还由于出口沟槽48的宽度小于入口沟槽34的宽度和/或通过使所述沟槽从内边缘20至外边缘22逐渐减小，导致了该流动限制。这确保沟槽被流体填充并且增加了热排放。叉形图案形成具有类似区域的垫7、72和74，以允许均匀的压力接触和一致的热排放。所有的区域都一致地且均匀地填充。

通过重复Y形沟槽形成图案。沟槽开始于具有直的径向入口的内径处。流体独立于旋转方向进入沟槽入口。流体被离心力或离心压力沿沟槽泵送。沟槽具有使沟槽长度增加的曲率，以使得更多的热在流体离开沟槽之前被传递至流体。在靠近外径处，沟槽具有至外出口的直的径向方向。在出口部分对齐的情况下通过第一沟槽的镜像图形形成图案的另一半。这使得流体限制能够位于外径处并且产生具有类似区域的垫。可以通过包括切割、冲压或压花的多种方法产生所述图案。所述图案允许具有变化的宽度或深度的几何尺寸。生成的图案看上去与叉形类似。相比其他图案，叉形图案改进了性能。

尽管在附图和前述的说明书中详细图示和描述了本公开，但是所述图示和描述应被视为示例性的并且不是对特征的限制，应理解的是，已经示出和描述了示例性的实施例，并且落入本公开的精神之内的所有变化和修改都期望被保护。应注意的是，本公开的可替代的实施例可能不包括所述的全部的特征，但仍会得益于所述特征的优点中的至少一些优点。本领域技术人员能够容易想到包括本公开的一个或多个特征并且落入附属的权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的他们自己的实施方式。

Claims (13)

1.一种用于摩擦作用装置的摩擦盘，包括：

具有内边缘和外边缘的环形摩擦表面；

形成在所述摩擦表面中的多个径向延伸的内沟槽，每一个所述内沟槽都与所述内边缘连通；

形成在所述摩擦表面中的多个径向延伸的外沟槽，每一个所述外沟槽都与所述外边缘连通；

多个分支沟槽，所述分支沟槽将每一个所述内沟槽与一对所述外沟槽连通，并且所述分支沟槽将每一个所述外沟槽与一对所述内沟槽连通。

2.根据权利要求1所述的摩擦盘，其中每一个内沟槽与对应的外沟槽对齐。

3.根据权利要求1所述的摩擦盘，其中每一个分支沟槽与多个分支沟槽中的另一个相交。

4.根据权利要求1所述的摩擦盘，其中每一个内沟槽具有大于对应的外沟槽的宽度的宽度。

5.根据权利要求1所述的摩擦盘，其中每一个分支沟槽连接至多个内沟槽中的一个并且通过平滑弯曲的过渡部连接至多个外沟槽中的一个。

6.一种用于摩擦作用装置的摩擦盘，包括：

具有内边缘和外边缘的环形摩擦表面；

形成在所述摩擦表面中的多个第一Y形沟槽，每一个第一Y形沟槽都具有与内边缘连通的第一端口、与外边缘连通的第二端口和与外边缘连通的第三端口，每一个第一Y形沟槽都具有从第一端口向外延伸的第一分支、将第一分支与第二端口连通的第二分支以及将第一分支与第三端口连通的第三分支；

形成在所述摩擦表面中的多个第二Y形沟槽，每一个第二Y形沟槽都具有与外边缘连通的第四端口、与内边缘连通的第五端口和与内边缘连通的第六端口，每一个第二Y形沟槽都具有从第四端口向内延伸的第四分支、将所述第四分支与所述第五端口连通的第五分支以及将所述第四分支与所述第六端口连通的第六分支；

第二分支与第五分支相交，并且第三分支与第六分支相交。

7.根据权利要求6所述的摩擦盘，其中，第一端口和第四端口彼此对齐，以使得径向直线通过第一端口和第四端口并且通过摩擦盘的中心。

8.根据权利要求6所述的摩擦盘，其中，第一Y形沟槽中的一个的第一分支和第一端口形成第二Y形沟槽中的邻近的一个的第五分支的一部分和第五端口。

9.根据权利要求6所述的摩擦盘，其中，第一Y形沟槽中的一个的第一分支和第一端口形成第二Y形沟槽中的邻近的一个的第六分支的一部分和第六端口。

10.根据权利要求6所述的摩擦盘，其中，第二Y形沟槽中的一个的第四分支和第四端口形成第一Y形沟槽中的邻近的一个的第二分支的一部分和第二端口。

11.根据权利要求6所述的摩擦盘，其中，第二Y形沟槽中的一个的第四分支和第四端口形成第一Y形沟槽中的邻近的一个的第三分支的一部分和第三端口。

12.根据权利要求6所述的摩擦盘，其中，第一端口中的至少一个具有第一横截面面积，第四端口中的至少一个具有第二横截面面积，并且第一横截面面积大于第二横截面面积。

13.根据权利要求6所述的摩擦盘，其中每一个第一分支径向地延伸，并且每一个第四分支径向地延伸。