CN108350954A - 用于力锁合切换元件的摩擦片 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于力锁合切换元件的摩擦片(1)，该摩擦片包括环形的摩擦面，该摩擦面具有内边缘(21)和外边缘(22)，其中，在该摩擦面中设置有环绕的第一槽(31)、多个第二槽(32)以及多个第三槽(33)，所述第一槽(31)在径向内部的转向点(41)与径向外部的转向点(42)之间呈锯齿形地或者波浪形地延伸，所述第二槽(32)从内边缘(21)出发延伸至径向内部的转向点(41)，并且所述第三槽(33)从外边缘(22)出发延伸到环绕的第一槽(31)中并且在通入点(43)处通入到环绕的第一槽(31)中，第三槽(33)从所述通入点(43)出发基本上沿径向方向朝向外边缘(22)定向，并且第二槽(32)的至少在径向内部的转向点(41)通入的区段的定向与一条在摩擦片(1)的旋转中心点(44)与配设给该相应的第二槽(32)的转向点(41)之间的线(45)围成在35度至75度之间的角度(46a)。

Description

用于力锁合切换元件的摩擦片
技术领域
本发明涉及一种用于力锁合切换元件的摩擦片。本发明还涉及一种具有这样的摩擦片的力锁合切换元件，以及一种用于机动车的具有这种力锁合切换元件的变速器。
背景技术
国际申请WO2009/021569A1描述一种用于以摩擦锁合方式作用的装置的摩擦部件，该摩擦部件具有环形的摩擦表面，该摩擦表面具有内边缘和外边缘，其中，在该摩擦表面中设置有环绕的第一槽，该环绕的第一槽在径向内部的与径向外部的转向点之间呈锯齿形地或者波浪形地延伸；多个第二槽，这些第二槽从所述内边缘延伸到这些外转向点上；以及多个第三槽，这些第三槽从所述外边缘基本上沿径向方向延伸到所述环绕的第一槽中并且在多个通入点处通入所述环绕的第一槽中。在此，所述第二槽沿摩擦部件的一条径向线延伸。
如果这样旋转的摩擦部件作为力锁合切换元件的组成部分、即片式离合器或摩擦片制动器，将冷却油从径向外部输送至第三槽，则该油从第三槽流入到环绕的第一槽中。大部分油由于离心力通过第三槽再次被离心分离，而没有渗透到第二槽中。这导致在摩擦面的半径上不均匀分布的冷却效果，从而摩擦面的径向外部的区域比摩擦面的径向内部的区域显著更好地被冷却。这是不希望的。
发明内容
因此，本发明的任务是给出一种用于摩擦片的槽图案，在从径向外部输送冷却油时该槽图案能够实现摩擦面的径向内部区域的改善的冷却。
该任务通过权利要求1的特征来解决。有利的实施方案由从属权利要求、说明书以及附图得出。
按照本发明，这样修改在现有技术中已知的槽图案，使得第二槽的至少在径向内部的转向点处通入的区段的定向与一条在摩擦片的旋转中心点与配设给该相应的第二槽的转向点之间的线围成在35度至75度之间的角度、优选在45度至65度之间的角度。换句话说，第二槽不同于现有技术现在不再沿径向方向延伸，而是倾斜于径向方向延伸。在摩擦片绕其轴线旋转时，流动通过环绕的第一槽的冷却液沿第一槽行进。在径向内部的转向点处基于现在倾斜设置的第二槽实现流动分配，其中一部分冷却液继续沿环绕的第一槽流动，并且剩余的部分流入到第二槽中。由此实现摩擦面的径向内部区域的相比于现有技术改善的冷却。
优选地，所述第二槽构造成笔直的。由此，冷却液流动通过第二槽的损耗是低的，从而进一步改善摩擦面的径向内部区域的冷却效果。
优选地，第二槽从径向内部的转向点出发分别成对地延伸至摩擦面的内边缘。由此，与摩擦片的旋转方向无关地能够实现摩擦面的径向内部区域改善的冷却效果。
在第二槽的成对的设计中，优选槽对的每个槽与所述在摩擦片的旋转中心点与配设给槽对的转向点之间的线围成相同的角度。由此，与摩擦片的旋转方向无关地实现均匀的冷却效果。
所述第三槽基本上沿径向方向从摩擦片的外边缘在多个通入点延伸到环绕的第一槽中。术语“基本上”可理解为第三槽的这样的定向，该定向与摩擦片的径向方向偏差最大10度、优选最大5度。所述偏差可以在两个方向上实现、即正10度或负10度。该与径向方向的偏差可以不涉及第三槽、涉及所有的第三槽或仅一部分第三槽。第三槽的这种基本上径向的定向有利于油从摩擦片的外边缘出发渗透到环绕的第一槽，并且与摩擦片的旋转方向无关。
如果第三槽的定向与径向方向有偏差，则彼此相邻的各第三槽的定向偏差优选是镜像对称的。如果一个第三槽的定向偏差例如为正5度，则与该第三槽直接相邻的一个第三槽的定向偏差为负5度。由此可实现槽图案的对称设计，从而在装配摩擦片时不考虑安装方向。
优选地，所述摩擦片构造为衬面式摩擦片。衬面式摩擦片通常具有环形的钢体。在钢体的端侧上安装有衬面体。衬面体的背离钢体的表面形成摩擦片的摩擦面。摩擦面的槽可以由在各衬面体中的槽构成，或由在各衬面体之间的空隙部构成。在此，槽的按照本发明的构型允许限制于仅四种不同类型的衬面体形状。因此，摩擦片尽管存在有相对于现有技术较复杂的槽图案仍可以在没有增加花费的情况下被制造。
优选地，第三槽的通入点设置在环绕的第一槽的各转向点之间。备选于此地，所述通入点可以与第一槽的径向外部的转向点重合。根据另一种有利的变型方案，第三槽的通入点可以与第一槽的径向内部的转向点重合、即叠合。由此可以改进从第三槽出发向第二槽中的流动。
优选地，所述环绕的第一槽、第二槽以及第三槽的宽度是相等的。根据一种备选的实施方案，第二槽的宽度大于环绕的第一槽的宽度。由此，第二槽的流动阻力相比于环绕的第一槽的流动阻力减少，从而有利于油从径向外部朝向摩擦片的内边缘渗透。
按照本发明的摩擦片可以是力锁合切换元件(例如片式离合器或片式制动器)的组成部分。在此，多个外摩擦片和多个内摩擦片沿轴向方向依次交替相继地设置。所述外摩擦片与外摩擦片支架直接不可相对旋转地并且沿轴向可移动地连接。所述内摩擦片与内摩擦片支架直接不可相对旋转地并且沿轴向可移动地连接。按照本发明的摩擦片构成所述内摩擦片或所述外摩擦片。在此，力锁合切换元件具有一装置，该装置构造用于将液体从径向外部朝向按照本发明的摩擦片的外边缘输送。这样构造的力锁合切换元件可以是机动车变速器的组成部分。在此，力锁合切换元件用作在机动车动力总成系统中的起动元件。这种起动元件能够实现在起动过程期间在机动车的驱动源与驱动车轮之间的打滑状态。在此，特别是在具有高负载的(例如上坡的)以及具有装载的机动车挂车的起动过程中可以导致高的能量输入到起动元件中。力锁合切换元件由于改进的在摩擦面的半径上较均匀的冷却效果特别适合应用作为起动元件。
附图说明
下面参考附图详细说明本发明的实施例。其中：
图1示出按照本发明的摩擦片的端视图；
图2示出所述端视图的一个放大的部分；
图3示出按照本发明的摩擦片的等轴视图的一部分；
图4示出按照本发明的摩擦片的第二种实施形式的端视图；
图5示出图4端视图的一个放大的部分；
图6至图9示出按照本发明的摩擦片的备选的实施形式的槽图案的端视图；
图10示出力锁合切换元件的剖面图；以及
图11示出机动车变速器的示意图。
具体实施方式
图1示出摩擦片1的端视图，该摩擦片围绕摩擦片1的旋转中心点44设置。该摩擦片1具有环形的摩擦面，该摩擦面具有内边缘21和外边缘22。在所述摩擦面中设置有对称的槽图案，该槽图案包括环绕的第一槽31、多个第二槽32和多个第三槽33。所述第一槽31在径向内部的转向点41与径向外部的转向点42之间呈锯齿形地或者波浪形地沿摩擦片1的圆周方向延伸。所述第二槽32分别成对地从内边缘21出发延伸至径向内部的转向点41。所述第三槽33从外边缘22出发延伸到环绕的第一槽31中并且沿径向方向定向。第三槽33通入到环绕的第一槽31中的通入点43位于各转向点41、42之间。
在图2中示出在图1中描绘的端视图的一个放大的部分。所述第二槽32基本上构造成笔直的。每个第二槽32与在旋转中心点44与配设给槽32的转向点41之间延伸的线45的角度46a、46b在35度至75度之间、在所示出的实施例中大致为55度。第一槽31的宽度31t、第二槽32的宽度32t以及第三槽33的宽度33t是相同的。
图3示出摩擦片1的等轴视图的一部分，其中，可良好地看出按照本发明的作用方式。冷却油流C从外边缘22出发进入到第三槽33中。在给定摩擦片1的旋转方向R时，所述冷却油流C相对于摩擦片1反向于旋转方向R流动通过环绕的第一槽31。基于离心力，一部分冷却油流C在沿圆周方向下一个第三槽33处再次排出，而冷却油流C的剩余部分进一步流动通过环绕的第一槽31。冷却油流C现在射到内转向点41上。通过第二槽32的按照本发明的定向，冷却油流C实现在第一槽31与从转向点41出发反向于旋转方向R定向的第二槽32之间的分配。如果摩擦片1的旋转方向R始终是相同的，则从每个转向点32出发到内边缘21的唯一的槽32就足够了，其中，所述槽32应当反向于旋转方向R定向。如果摩擦片1的改善的冷却功能应当与旋转方向R无关地实现，则可以优选第二槽32成对构成，如在实施例中示出的那样。
此外在图3中可良好地看出，所述摩擦片1是衬面式摩擦片。槽31、32、33由在各衬面体之间的空隙部构成。在此，摩擦片1具有正好四种不同类型的衬面体形状B1、B2、B3、B4。
图4示出按照本发明的摩擦片1的第二种实施形式的端视图，该第二种实施形式基本上对应于在图1中示出的实施形式。在此，菱形的衬面体在径向上更外地设置，从而第三槽33现在具有比环绕的第一槽大的宽度。
图5示出通过根据第二种实施形式的摩擦片1的详细视图。在其中可良好地看出第二槽32相比于环绕的第一槽31的较小的宽度31t增大的宽度32t。第三槽33的宽度33t未发生变化。
图6示出按照本发明的摩擦片1的槽图案，该槽图案基本上对应于在图4中示出的第二种实施形式。仅第三槽33的定向发生改变，从而该定向与摩擦片1的径向方向偏差大约5度。彼此相邻的各第三槽33的偏差在此镜像对称地定向，从而出现对称的槽图案。
图7同样示出按照本发明的摩擦片1的槽图案，该槽图案具有第三槽33的与摩擦片1的径向方向有偏差的定向。彼此相邻的各第三槽33的偏差也在此镜像对称地定向，从而出现对称的槽图案。相比于在图6中示出的槽图案，角度定向发生变化，从而配设给内转向点41的衬面体比在根据图6的实施形式中宽。
图8示出按照本发明的摩擦片1的槽图案，该槽图案具有第三槽33的与摩擦片1的径向方向有偏差的定向。所述角度定向对应于根据图6的槽图案，然而具有从摩擦片1的径向方向出发10度的角度。
图9同样示出按照本发明的摩擦片1的槽图案，该摩擦片具有第三槽33的与摩擦片1的径向方向有偏差的定向。所述角度定向对应于根据图7的槽图案，然而具有从摩擦片1的径向方向出发10度的角度。
图10是力锁合切换元件K的剖面图，在该切换元件中按照本发明的摩擦片1构造为内摩擦片。力锁合切换元件K示例性地作用为制动器。所述内摩擦片沿轴向依次相继地设置并且与外摩擦片交替地设置。所述外摩擦片构造为钢摩擦片。力锁合切换元件K具有用于导入液体、例如冷却油的装置。所述液体从径向外部被供应给摩擦片组。由此内摩擦片1可以由径向外部被供应液体。
图11示出用于机动车的变速器G的示意图。该变速器G具有输入轴GW1、输入轴GW2以及换挡区段GW。所述输入轴GW1用作与在变速器外部的驱动单元、例如车辆内燃机的接口。所述输出轴GW2用作与车辆轴减速器的接口，作用在输出轴GW2上的功率通过该轴减速器分配到车辆的各驱动车轮上。所述换挡区段GW设计用于在输入轴GW1与输出轴GW2之间形成不同的传动比。在输入轴GW1与换挡区段GW之间设置有力锁合切换元件K。通过力锁合切换元件K可以在输入轴GW1与输出轴GW2之间例如在机动车的起动过程中形成打滑状态。力锁合切换元件K也可以是换挡区段GW的组成部分。
附图标记清单
1 摩擦片
21 内边缘
22 外边缘
31 第一槽
31t 第一槽的宽度
32 第二槽
32t 第二槽的宽度
33 第三槽
33t 第三槽的宽度
41 径向内部的转向点
42 径向外部的转向点
43 通入点
44 旋转中心点
45 线
46a/b 角度
R 旋转方向
C 冷却油流
B1 衬面体形状
B2 衬面体形状
B3 衬面体形状
B4 衬面体形状
K 力锁合切换元件
G 变速器
GW1 输入轴
GW2 输出轴
GW 换挡区段

Claims (14)

1.一种用于力锁合切换元件的摩擦片(1)，该摩擦片具有环形的摩擦面，该摩擦面具有内边缘(21)和外边缘(22)，其中，在该摩擦面中设置有环绕的第一槽(31)、多个第二槽(32)以及多个第三槽(33)，
所述第一槽(31)在径向内部的转向点(41)与径向外部的转向点(42)之间呈锯齿形地或者波浪形地延伸，
所述第二槽(32)从内边缘(21)出发延伸至径向内部的转向点(41)，
所述第三槽(33)从外边缘(22)出发延伸到环绕的第一槽(31)中并且在通入点(43)处通入到环绕的第一槽(31)中，
第三槽(33)从所述通入点(43)出发基本上沿径向方向朝向外边缘(22)定向，
其特征在于，第二槽(32)的至少在径向内部的转向点(41)处通入的区段的定向与一条在摩擦片(1)的旋转中心点(44)与配设给该相应的第二槽(32)的转向点(41)之间的线(45)围成在35度至75度之间的角度(46a)。
2.根据权利要求1所述的摩擦片(1)，其特征在于，第二槽(32)的至少在径向内部的转向点(41)处通入的区段的定向与所述线(45)围成在45度至65度之间的角度(46a)。
3.根据权利要求1或2所述的摩擦片(1)，其特征在于，所述第二槽(32)构造成笔直的。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的摩擦片(1)，其特征在于，所述第二槽(32)从径向内部的转向点(41)出发分别成对地朝向内边缘(21)延伸。
5.根据权利要求4所述的摩擦片(1)，其特征在于，第二槽(32)对的至少在径向内部的转向点(41)之一处通入的区段的定向与所述线(45)围成相同的角度(46a、46b)。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的摩擦片(1)，其特征在于，第三槽(33)的定向与摩擦片(1)的径向方向偏差最大10度。
7.根据权利要求6所述的摩擦片(1)，其特征在于，彼此相邻的各第三槽(33)与摩擦片(1)的径向方向的定向偏差是镜像对称的。
8.根据上述权利要求中任一项所述的摩擦片(1)，其特征在于，所述摩擦片(1)构造为衬面式摩擦片，该衬面式摩擦片具有正好四种不同类型的衬面体形状(B1、B2、B3、B4)。
9.根据上述权利要求中任一项所述的摩擦片(1)，其特征在于，所述通入点(43)设置在第一槽(31)的转向点(41、42)之间。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的摩擦片(1)，其特征在于，所述通入点(43)与第一槽(31)的径向内部的转向点(41)叠合。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的摩擦片(1)，其特征在于，第一槽(31)、第二槽(32)和第三槽(33)的宽度是相等的。
12.根据权利要求1至10中任一项所述的摩擦片(1)，其特征在于，第二槽(32)的宽度大于第一槽(31)的宽度。
13.一种力锁合切换元件(K)，其包括多个根据权利要求1至12中任一项所述的摩擦片(1)，其特征在于，该切换元件(K)具有用于将液体输送至摩擦片(1)的外边缘(22)的装置。
14.一种用于机动车的变速器(G)，该变速器包括根据权利要求13所述的力锁合切换元件(K)，其特征在于，所述力锁合切换元件(K)用作机动车的起动元件。
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