CN108266465A - 摩擦片组以及片式离合器或片式制动器 - Google Patents

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Abstract

本发明描述了一种用于片式离合器或片式制动器的摩擦片组(16，18)。摩擦片组包括至少一个与内摩擦片载体能转动耦联的内摩擦片(28)、至少一个与外摩擦片载体能转动耦联的外摩擦片(26)和在轴向上位于外侧的第一增强环(22)。在此，所述内摩擦片(28)沿着摩擦片组轴线(46)位于所述第一增强环(22)与所述外摩擦片(26)之间并且所述增强环(22)经由一个或多个在轴向上从所述增强环伸出的接片(40)与所述外摩擦片(26)能转动耦联。附加地提出了一种片式离合器或片式制动器，其具有一个这样的摩擦片组(16，18)或多个在轴向上并排设置的这样的摩擦片组(16，18)。

Description

摩擦片组以及片式离合器或片式制动器
技术领域
本发明涉及用于片式离合器或片式制动器的摩擦片组。
此外，本发明涉及一种片式离合器或片式制动器。
背景技术
摩擦片组、片式离合器和片式制动器在现有技术中广泛使用。它们在转动部件选择性地要以传递转矩的方式彼此连接或要无转矩地彼此分开时使用。在此，转矩传递以摩擦配合方式进行。
通常在两个要连接的部件可转动时谈到离合器。通常在部件中的一个是可转动的而另一部件是不动时谈到的是致动器。
带有摩擦片组的片式离合器和片式致动器尤其是使用在可自动换挡的车辆变速器的领域中。在此，利用如下事实：这样的离合器和致动器相对于紧张的结构空间可以传递或保持大的转矩。
在该过程中，带有摩擦片组的片式离合器和片式制动器使用在车辆的所谓的双离合器变速器中。
在摩擦片组合和相关的片式离合器和片式制动器中始终追求的是，切换力即需要来将这样的元件从打开状态转变成闭合状态或相反地转变的力尽可能小。同时，片式离合器要能够传递尽可能大的转矩而片式制动器可以保持尽可能大的转矩。
此外，在打开片式离合器或片式制动器时在转矩上的分离要尽可能完全。尽管处于这样的打开位置中仍被传递的所谓的拖动扭矩通常是不希望的。
发明内容
本发明的任务是进一步改进这种摩擦片组和相关的片式离合器以及片式制动器。在此，尤其是提出了一种摩擦片组，其中高转矩的可传递性与低的切换力组合。此外，该摩擦片组要尽可能多地减小拖动扭矩。
该任务通过开头所述类型的摩擦片组来解决，该摩擦片组具有至少一个与内摩擦片载体能转动耦联的内摩擦片、至少一个与外摩擦片载体能转动耦联的外摩擦片和在轴向上位于外侧的第一增强环，其中内摩擦片沿着摩擦片组轴线位于第一增强环与外摩擦片之间并且该增强环经由一个或多个在轴向上从该增强环伸出的接片与外摩擦片能转动耦联。优选地，增强环在此包括两个接片。此外，增强环可以具有朝向摩擦片组弯曲的外边缘，该外边缘在外环周处至少部分覆盖内摩擦片。借助增强环的接片，径向上摆脱内摩擦片地进行增强环与外摩擦片的转动耦联。换言之，内膜片夹入在增强环与外摩擦片之间。因此，可以传递高的转矩，其中仅需要小的切换力。
优选地，在外摩擦片的与第一增强环对置的那侧上设置与第二内摩擦片和在轴向上位于外侧的第二增强环，其中第二增强环经由一个或多个在轴向上从第二增强环伸出的接片与外摩擦片能转动耦联。摩擦片组于是沿着摩擦片组包括如下结构：增强环、内摩擦片、外摩擦片、内摩擦片、增强环。增强环两者都与外摩擦片能转动耦联，但从相对置的轴向的侧转动耦联。这样形成四个摩擦面。两个在其中一个增强环与相应邻接的内摩擦片之间，而两个在外摩擦片与这两个内摩擦片之间。因此，可以传递特别高的转矩。此外，摩擦片组在轴向上在外侧通过这两个增强环限界。于是，其形成封闭的单元，其可以简单且低开销地例如安装在片式离合器或片式制动器中。摩擦面在此通过增强环保护。
在此，有利的是，第一增强环和第二增强环结构相同，其中这些增强环优选由钢制造。于是可以高效地制造增强环。增强环优选构成为弯板件或板冲制件。材料钢赋予其足够的稳定性，以便能够良好地吸收在摩擦片组中的负荷。
优选地，从第二增强环伸出的一个或多个接片在环周上交替地可以通过从第一增强环伸出的一个或多个接片与外摩擦片联接，其中优选所述接片均匀地设置在环周上。针对如下情况：每个增强环都包括两个接片，所述接片径向上对置地即偏移180°地设置在相关的增强环上，得到了在两个增强环的所述接片之间的为90°的角度距离。更多或更少的接片在此同样是可考虑的。通过偏移的布置，摩擦片组非常紧凑地构造。均匀的分布引起在摩擦片组中均匀的摩擦比例的设定，使得可靠地进行转矩传递。
根据一个实施形式，在交替地具有一个或多个接片的第一增强环和/或第二增强环上设置有增强环轴向槽，其中第一增强环的增强环轴向槽优选与第二增强环的接片对置并且其槽宽度尤其是大于相对置的接片的最大宽度，以及第二增强环的增强环轴向槽优选与第一增强环的接片对置并且其槽宽度尤其是大于所对置的接片的最大宽度，尤其是其中所述接片在离合器的闭合状态中接合到所配设的增强环轴向槽中。在此，优选增强环轴向槽构成为宽到使得相应的其他增强环的接片尽管接合到增强环轴向槽中，但在这两个增强环之间不进行直接转动耦联。转动耦联仅经由外摩擦片进行。这样实现了摩擦片组在轴向方向上特别紧凑的结构形式。尤其是在摩擦片组的闭合状态中，一个增强环的接片侵入相应其他的增强环的增强环轴向槽中。在打开的状态中，所述接片可以轴向上完全或部分从增强环轴向槽中拉出。
在一个变型方案中设计为，第一增强环和/或第二增强环经由接片的在环周方向上定向的第一侧面与外摩擦片在第一转动方向上能转动耦联，其中第一侧面相对于摩擦片组轴线以锐角伸展，使得所述接片在轴向上朝向增强环渐缩。如果外摩擦片和第一增强环转动耦联，则外摩擦片可以在第一侧面相对于第一增强环滑动。该滑动由于该锐角在轴向上朝向第一增强环进行。因此，用来将内摩擦片夹入在第一增强环与外摩擦片之间的力增大。在第一增强环与外摩擦片之间的相对转动越大，则外摩擦片在轴向方向上的滑动越大。这同样适用于第二增强环。这样引起轴向力增大。通过锐角的大小可以设定轴向力增大的程度。因此，比较小的切换力就足以借助摩擦片组传递非常大的转矩。
所述接片的第一侧面于是可以与设置在外摩擦片上的外摩擦片轴向槽的、在环周方向上定向的第一侧面共同作用。于是设置有针对性预备的接触面来与接片的侧面共同作用。因此，前面所描述的自增强效应被促进，使得其低阻力地或无阻力地运行。于是，在要花费的切换力与可传递的转矩之间的比例是特别有利的。
优选地，外摩擦片轴向槽的第一侧面基本上平行于接片的第一侧面。因此在外摩擦片轴向槽的第一侧面与接片的第一侧面之间形成面接触。与线接触或其他接触类型相比，面接触有利于外摩擦片相对于增强环的受控的且预先确定的滑动。同时，出现较少的磨损。摩擦片组于是可靠地运行并且具有长的使用寿命。
一个实施形式设计为，第一增强环和/或第二增强环经由接片的在环周方向上定向的、与第一侧面相对置的第二侧面与外摩擦片在与第一转动方向相反的第二转动方向上能转动耦联，其中第二侧面相对于摩擦片组轴线以锐角伸展，使得所述接片在轴向上朝向增强环渐缩。摩擦片组于是在两个方向上传递转矩。在此形成已阐述的轴向力增大，参照其优点。第二侧面的锐角在此可以自由选择。如果该锐角不同于第一侧面的锐角，则对于这两个转动方向而言形成摩擦片组的不同的转矩传递特性。如果转矩传递特性在两个转动方向上要相同，则优选第一侧面的锐角和第二侧面的锐角相同选择。
有利地，接片的第二侧面与设置在外摩擦片上的外摩擦片轴向槽的在环周方向上定向的、与第一侧面相对置的第二侧面共同作用。得到相同的效应和优点，其已参照外摩擦片轴向槽的第一侧面予以阐述。
优选地，外摩擦片轴向槽的第二侧面基本上平行于接片的第二侧面。所述效应和优点对应于已针对外摩擦片轴向槽的第一侧面所描述的效应和优点。
在一个改进方案中，外摩擦片包括外齿部并且借助外齿部与外摩擦片载体能转动耦联。这样的联接已经验证并且适合于可靠地传递高的转矩。此外，外齿部可以以根据标准的制造方法来制造。
在一个构造变型方案中，内摩擦片包括内齿部并且借助该内齿部与内摩擦片载体能转动耦联。关于外摩擦片的外齿部所阐述的优点在此类似地适用。
优选地，摩擦片组包括一个或多个通风弹簧，其中所述一个或多个通风弹簧设置在第一增强环与外摩擦片之间和/或设置在第二增强环与外摩擦片之间。借助通风弹簧，摩擦片组在打开的状态中被预紧。由此，避免或防止拖动扭曲出现。通风弹簧优选是环形的，其中所述通风弹簧在环周上是波浪形的。此外，所述通风弹簧优选径向上在内摩擦片之外伸展。于是实现的是，摩擦片组的元件特别可靠地彼此分离。因此，特别良好地防止了拖动扭矩。
附加地，该任务通过片式离合器或片式制动器来解决，其具有一个根据本发明的摩擦片组或多个在轴向上并排设置的、根据本发明的摩擦片组。在此，片式离合器或片式制动器可以包括执行器或操作体，其将一个或多个摩擦片组沿着摩擦片组轴线压靠到轴向的止挡件例如挡盘上。这样的片式离合器或片式制动器具有在切换力或操作力与可传递的或可保持的转矩之间的有利的比例。此外，该转矩可以通过所使用的摩擦片组的数量来设定。
附图说明
在下文中参照所附的附图阐述本发明。在附图中：
图1示出了根据本发明的具有两个根据本发明的摩擦片组的片式离合器或片式制动器的局部，
图2示出了在图1中的两个根据本发明的摩擦片组的细节视图，
图3示出了在图1和图2中的两个根据本发明的摩擦片组的另一细节视图，
图4示出了图1至图3中的两个根据本发明的摩擦片组的分解视图，
图5示出了处于安装好的位置中的图4中的两个根据本发明的摩擦片组，
图6示出了根据本发明的摩擦片组的外摩擦片的立体视图，以及
图7示出了根据本发明的摩擦片组的增强环的立体视图。
具体实施方式
图1示出了片式离合器10，借助该片式离合器，例如为内摩擦片载体的第一可转动的元件12与例如为外摩擦片载体的第二可转动的元件14可以以传导转矩的方式连接或可以基本上无转矩地与第二可转动的元件分离。
在下文中始终谈及的是片式离合器10，尽管在可转动的元件12、14之一是固定时所描述的布置也可以用作片式制动器。
片式离合器10包括两个摩擦片组16、18，它们借助未进一步示出的执行器可以被压靠到档盘20上，以便将第一可转动的元件12与第二可转动的元件14以传导转矩的方式连接。在此第一可转动的元件12是否是在驱动侧的元件而第二可转动的元件14是否是在输出侧的元件亦或相反，并不重要。
每个摩擦片组16、18都包括轴向在外侧的第一增强环22、轴向在外侧的第二增强环24、外摩擦片26以及第一内摩擦片28和第二内摩擦片30。这两个增强环22、24分别在所配设的摩擦片组16、18的相对置的轴向侧上。
在此，外摩擦片26经由外齿部32抗扭转地与可转动的元件14连接，而内摩擦片28、30经由相应配设的内齿部34、36抗扭转地与可转动的元件12连接(参见例如图2)。
在第一增强环22和外摩擦片26之间以及在第二增强环24与外摩擦片26之间分别设置通风弹簧(Lüftungsfeder)38，所述通风弹簧将摩擦片组16、18和由此整个片式离合器10预紧到打开的位置中。打开的位置也可以称作“通风位置”。
在第一增强环22上在所示的实施例中在直径上相对置地设置两个轴向上从增强环22伸出的接片40(参见图3)。第一增强环22经由接片40可与外摩擦片26转动耦联。
为此，接片40(参见图5)包括在环周方向上定向的第一侧面42和与第一侧面42相对置的第二侧面44，该第二侧面同样在环周方向上定向。
第一侧面42和第二侧面44在此相对于摩擦片组轴线46以锐角伸展。其设置为，使得接片40沿着摩擦片组轴线46朝向第一增强环22渐缩。
第一侧面42和第二侧面44与外摩擦片轴向槽52的相应配设的第一侧面48和第二侧面50共同作用。
在所示的实施例中，每个外摩擦片26都包括四个外摩擦片轴向槽52。
外摩擦片轴向槽52的第一侧面48在此基本上平行于接片40的第一侧面42。
外摩擦片轴向槽52的第二侧面50在此基本上平行于接片40的第二侧面44。
同样适用于两个设置在第二增强环24上的接片54。所述接片轴向从第二增强环24伸出并且在直径上相对置。
每个接片54包括第一侧面56和第二侧面58。侧面56、58在环周方向上定向并且彼此相对置。
侧面56、58也与外摩擦片轴向槽52中的一个共同作用，由此第二增强环24可以与外摩擦片26转动耦联。
在此，第一侧面56与外摩擦片轴向槽52的第一侧面48共同作用而第二侧面58与外摩擦片轴向槽52的第二侧面50共同作用。
正如在接片40中那样，接片54的侧面56、58相对于摩擦片组轴线46以锐角设置。
此外，侧面56和侧面48基本上平行。同样适用于侧面58和侧面50。
这两个增强环22、24在所示的实施形式中结构相同并且由钢材料制造。
在其他未示出的实施形式中，接片40、54的数量也可以更大。于是在每个增强环22、24上设置三个、四个、五个或更多个接片40、54。
在摩擦片组16、18中设置这两个增强环22、24，使得接片40、54在环周上交替地与外摩擦片26联接。
在此，环周上的布置是均匀的。这在本实施例中意味着，第一增强环22借助接片40的转动耦联相对于第二增强环24经由接片54的转动耦联错移90°。
在第一增强环22中除了接片40之外也设置两个增强环轴向槽60(参见图4)。
这两个增强环轴线槽60在此交替地利用接片40设置在增强环22上。
此外，在环周上的布置是均匀的，使得接片40和增强环轴向槽60分别在环周相以90°的间距交替。
在相对于第一增强环22结构相同的第二增强环24上以相同的方式设置增强环轴向槽62。
在摩擦片组16、18的安装好的状态中，增强环轴向槽62与接片40轴向相对置。
增强环轴向槽62的宽度在此大于接片40的最大宽度。
同样适用于接片54，该接片在安装好的状态中与增强环轴向槽60相对置，其中增强环轴向槽60的宽度大于接片54的最大宽度。
根据摩擦片组16、18的切换状态，接片40可以侵入增强环轴向槽62中和/或接片54侵入增强环轴向槽60中。
片式离合器10如下地运行。
从图1所示的通风或打开位置出发，在所述通风或打开位置中这两个摩擦片组16、18的外摩擦片26借助通风弹簧38相对于相应第一增强环22和相应第二增强环24轴向上移动，使得在第一增强环22、第二增强环24、外摩擦片26和内摩擦片28、30之间基本上没有摩擦接触，现在片式离合器10借助未示出的执行器操作。
为此，摩擦片组16、18沿着摩擦片组轴线46被压靠到挡盘20上。这在克服通风弹簧38的弹簧力的情况下进行。
内摩擦片28、30、外摩擦片26以及第一增强环22和第二增强环24于是朝向挡盘20移动。
第一增强环22的和第二增强环24的接片40、54在此在相应所配设的外摩擦片轴向槽52中。
接片40、54的侧面42、44、56、58在外摩擦片轴向槽52的相应配设的侧面48、50中的一个上的限定的靠置在此并不存在。当然，增强环22、24经由接片40、54与外摩擦片26转动耦联。
因此，外摩擦片26可以带动增强环22、24转动运动。在此，会出现接片40、54的侧面42、44、56、58中的一个或多个在外摩擦片轴向槽52的侧面48、50中的一个上基本上未限定的靠置。
在操作的进一步的过程中，在每个摩擦片组16、18中在第一增强环22、第一内摩擦片28以及在第一内摩擦片28和外摩擦片26之间形成摩擦接触。
此外，在第二增强环24与第二内摩擦片30之间以及在第二内摩擦片30和外摩擦片26之间分别形成摩擦接触。
这些摩擦接触引起，根据元件12相对于元件14的转动方向要么接片40或54的第一侧面42、56要么第二侧面44、58靠置在外摩擦片轴向槽52的第一侧面58或第二侧面50上。
为了出现靠置，在外摩擦片26和相关的增强环22、24之间形成最小的旋转相对运动。这样的相对运动在片式离合器10的操作过程期间因在输入和输出和在摩擦片组闭合时的摩擦力矩或在闭合的状态中有效的摩擦力矩/保持力矩之间存在的转速差而产生。
由于侧面42、44、56、58、48、50用来定向的锐角和前述的在外摩擦片26与增强环22、24之间的旋转相对运动，根据转动方向，接片40、54的第一侧面42、56或第二侧面44、58在外摩擦片轴向槽52的第一侧面58或第二侧面50上滑动。
该滑动也具有轴向运动分量，该轴向运动分量导致所配设的外摩擦片26的增强环22、24靠近。
因此，摩擦片组16、18的轴向操作力经受自增强效应。这意味着，通过侧面的滑动提高了所述的摩擦接触中的摩擦力并且由此提高了可传递的转矩。

Claims (15)

1.一种用于片式离合器(10)或片式制动器的摩擦片组(16，18)，其具有至少一个与内摩擦片载体能转动耦联的内摩擦片(28)、至少一个与外摩擦片载体能转动耦联的外摩擦片(26)和在轴向上位于外侧的第一增强环(22)，其中所述内摩擦片(28)沿着摩擦片组轴线(46)位于所述第一增强环(22)与所述外摩擦片(26)之间并且所述增强环(22)经由一个或多个在轴向上从所述增强环伸出的接片(40)与所述外摩擦片(26)能转动耦联。
2.根据权利要求1所述的摩擦片组(16，18)，其特征在于，在所述外摩擦片(26)的与所述第一增强环(22)对置的那侧上设置与第二内摩擦片(30)和在轴向上位于外侧的第二增强环(24)，其中所述第二增强环(24)经由一个或多个在轴向上从所述第二增强环伸出的接片(54)与所述外摩擦片(26)能转动耦联。
3.根据权利要求2所述的摩擦片组(16，18)，其特征在于，所述第一增强环(22)和所述第二增强环(24)结构相同，其中所述增强环(22，24)优选由钢制造。
4.根据权利要求2或3所述的摩擦片组(16，18)，其特征在于，从所述第二增强环(24)伸出的一个或多个接片(54)在环周上交替地能够通过一个或多个从所述第一增强环(22)伸出的接片(40)与所述外摩擦片(26)联接，优选其中所述接片(40，54)均匀地设置在环周上。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的摩擦片组(16，18)，其特征在于，在交替地具有所述一个接片(40，54)或所述多个接片(40，54)的所述第一和/或第二增强环(22，24)上设置有增强环轴向槽(60，62)，其中所述第一增强环(22)的所述增强环轴向槽(60)优选与所述第二增强环(24)的接片(54)对置并且所述增强环轴向槽的槽宽尤其是大于所对置的接片(54)的最大宽度，以及所述第二增强环(24)的所述增强环轴向槽(62)优选与所述第一增强环(22)的接片(40)对置并且所述增强环轴向槽的槽宽尤其是大于所对置的接片(40)的最大宽度，尤其是其中所述接片(40，54)在所述片式离合器(10)或片式制动器的闭合状态中接合到所配设的增强环轴向槽(60，62)中。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的摩擦片组(16，18)，其特征在于，所述第一增强环(22)和/或所述第二增强环(24)经由所述接片(40，54)的在环周方向上定向的第一侧面(42，56)与所述外摩擦片(26)在第一转动方向上能转动耦联，其中所述第一侧面(42，56)相对于所述摩擦片组轴线(46)以锐角伸展，使得所述接片(40，54)在轴向上朝向所述增强环(22，24)渐缩。
7.根据权利要求6所述的摩擦片组(16，18)，其特征在于，所述接片(40，54)的第一侧面(42，56)与设置在所述外摩擦片(26)上的外摩擦片轴向槽(52)的、在环周方向上定向的第一侧面(48)共同作用。
8.根据权利要求6和7所述的摩擦片组(16，18)，其特征在于，所述外摩擦片轴向槽(52)的第一侧面(48)基本上平行于所述接片(40，50)的第一侧面(42，56)。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的摩擦片组(16，18)，其特征在于，所述第一增强环(22)和/或所述第二增强环(24)经由所述接片(40，54)的在环周方向上定向的、与所述第一侧面(42，56)相对置的第二侧面(44，48)与所述外摩擦片(26)在与所述第一转动方向相反的第二转动方向上能转动耦联，其中所述第二侧面(44，58)相对于所述摩擦片组轴线(46)以锐角伸展，使得所述接片(40，54)在轴向上朝向所述增强环(22，24)渐缩。
10.根据权利要求9所述的摩擦片组(16，18)，其特征在于，所述接片(40，54)的第二侧面(44，58)与设置在所述外摩擦片(26)上的外摩擦片轴向槽(52)的在环周方向上定向的、与所述第一侧面(48)相对置的第二侧面(50)共同作用。
11.根据权利要求9和10所述的摩擦片组(16，18)，其特征在于，外摩擦片轴向槽(52)的第二侧面(50)基本上平行于所述接片(40，54)的第二侧面(44，58)。
12.根据上述权利要求中任一项所述的摩擦片组(16，18)，其特征在于，所述外摩擦片(26)包括外齿部(32)并且借助所述外齿部(32)与所述外摩擦片载体能转动耦联。
13.根据上述权利要求中任一项所述的摩擦片组(16，18)，其特征在于，所述内摩擦片(28，30)包括内齿部(34，36)并且借助所述内齿部(34，36)与所述内摩擦片载体能转动耦联。
14.根据上述权利要求中任一项所述的摩擦片组(16，18)，其特征在于，所述摩擦片组包括一个或多个通风弹簧(38)，其中所述一个或多个通风弹簧(38)设置在所述第一增强环(22)与所述外摩擦片(26)之间和/或设置在所述第二增强环(24)与所述外摩擦片(26)之间。
15.一种片式离合器(10)或片式制动器，其具有一个根据上述权利要求中任一项所述的摩擦片组(16，18)或多个在轴向上并排设置的、根据上述权利要求中任一项所述的摩擦片组(16，18)。
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