CN108700131A - 摩擦部件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于湿式摩擦接合装置的摩擦部件(41)，所述摩擦部件具有至少一个摩擦面(42)，所述摩擦面具有至少一个用于流体通过的流动路径(43‑45)。本发明的特征在于，所述摩擦部件(41)具有至少一个流体阻挡部(61‑63)，所述流体沿所述流动路径(43‑45)的流动速度通过所述流体阻挡部这样减小，使得当所述流体沿所述流动路径流动时，在所述摩擦部件的运行期间的冷却效率提高。

Description

摩擦部件

技术领域

本发明涉及一种用于湿式摩擦接合装置的摩擦部件，该摩擦部件具有至少一个摩擦面，该摩擦面具有至少一个用于流体通过的流动路径。此外，本发明还涉及一种离合器，该离合器具有至少一个上述的摩擦部件。

背景技术

从德国专利申请DE 10 2012 014 811 A1已知一种用于摩擦接合装置的摩擦部件，该摩擦部件具有环形的摩擦面，该摩擦面具有内边缘和外边缘，其中，在摩擦面中设置内侧流通槽、外侧流通槽和至少一个沿径向在内侧流通槽和外侧流通槽之间布置的中间流通槽，该中间流通槽分别呈锯齿形或波浪形地在内偏转点和外偏转点之间延伸，并且在内边缘和内侧流通槽之间设置流动连接，在相邻的流通槽之间设置流动连接，并在外侧流通槽和外边缘之间设置流动连接，其中，摩擦部件具有摩擦衬片支承件，其中，摩擦面由安装到摩擦衬片支承件上的摩擦衬片、优选纸基衬片构成，所述摩擦衬片包括多个相互间隔开的摩擦衬片区段，并且在在这些摩擦衬片区段之间设计有流通槽和内缘槽和/或外缘槽，必要时还设计有中间槽。从德国专利申请DE 10 2012 014 804 A1中已知一种类似的摩擦部件，其中，连接槽沿径向延伸或/和连接槽被设计成为直线形。从德国专利文献DE101 57483 C2已知一种由纤维增强陶瓷复合材料构成的成形体，其包括芯区和至少一个覆盖层，覆盖层具有比芯区更高的热膨胀系数。其中，覆盖层是具有至少百分之三十质量分数的硅碳的富含硅碳的覆盖层，并且覆盖层由部段组成，所述部段通过接缝或连接桥形式的无覆盖层材料区相互分离，无覆盖层材料区由不同于覆盖层材料的材料构成。从德国专利申请DE 10 2006 009 565 A1已知一种制动盘，该制动盘具有至少一个，优选设置在两个外侧上的环形摩擦面，制动衬片能够被压到摩擦面上以制动，其中，摩擦面由多个部段组成，多个部段通过膨胀缝隙至少部分地在材料上相互分离，其中，所述膨胀缝隙的深度大于摩擦面的容许磨损量。从德国专利申请DE 2 353 133已知一种摩擦盘，特别用于离合器和盘式制动器，其中，该盘由五层构成，其中，第一层由摩擦材料制成，第二层由对压力具有低弹性模量的材料组成，第三层由高强度的核心组成，第四层由对压力具有低弹性模量的材料组成，并且第五层由摩擦材料制成，其中，第一层和第五层的摩擦材料由大量单独的小块组成。从德国专利文件DE 10342 271 B4已知一种用于湿式摩擦换挡元件的摩擦片，该摩擦换挡元件具有至少一个环形盘状的、用于摩擦接合的摩擦面，摩擦面具有从摩擦面内径流通冷却介质的槽，其中，槽构成两个重叠的槽套，摩擦片在安装状态下没有优选转动方向地转动，并且摩擦面没有垂直于转动方向的槽边。从德国专利文献DE 44 20 959 B4已知一种具有摩擦面的液压式的液力变矩器，摩擦面还能在轴向设备中使得油流经由通道沿径向向内流动，其中，能够通过至少一个阀与液力变矩器和/或驱动液力变矩器的机器或由液力变矩器驱动的传动装置的至少一个参数调节流经通道的油体积。从国际专利申请WO 2008/055457A2已知一种具有壳体组件的离合器装置，在壳体装置中能够产生用于冷却摩擦面组件的流体流，其中，设置用于产生至少一个流体流通回路，在该回路中，在流体流被排出离合器装置之前，流体重复流经摩擦组件的至少一个摩擦面支承件，其中，单个的冷却通道被设计为形成在摩擦面支承件的摩擦面的表面上的凹槽，其中，设计单个的冷却通道在流动方向上具有减小的横截面积。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，在其功能方面改进一种用于湿式摩擦接合装置的摩擦部件，该摩擦部件具有至少一个摩擦面，该摩擦面具有至少一个用于流体通过的流动路径。

上述技术问题通过一种用于湿式摩擦接合装置的摩擦部件解决，该摩擦部件具有至少一个摩擦面，该摩擦面具有至少一个用于通过流体的流动路径，摩擦部件具有至少一个流体阻挡部，流体沿流动路径的流动速度通过该流体阻挡部被这样减小，使得当流体沿流动路径流动时，在摩擦部件的运行期间的冷却效率被提高。流体优选为冷却介质和/或润滑介质，例如油。在配备有摩擦部件的离合器的运行期间，产生摩擦热。摩擦热至少部分地通过流体去除。为此有利地提供多个流体流动通过的流动路径。流体阻挡部减小流体沿流动路径的流动速度。由此，能够改善摩擦面与流体之间的热传递。因为冷却效果不仅取决于传热系数而且还取决于流体在摩擦面处的滞留时间，能够通过降低流体的流动速度有利地提高冷却效率。应该注意的是，由于所谓的努塞尔数的减少，传热系数的降低被过度补偿。

关于对流传热的传热系数由流动特性和流体性质(特别是油的性质)确定。较高的流动速度会导致努塞尔数增加，从而导致传热系数增加。因此，通常这样设计传统的离合器系统和安装在其中的摩擦部件或衬片板，使得在相应的凹槽中实现流体，尤其是油的高流动速度。由于凹槽中的流体(尤其是油)的高流速以及较大的凹槽横截面，导致在常规油体积流量情况下的凹槽填充水平较低。也就是说，凹槽横截面被部分地填充有流体，尤其是油，并且很大一部分被空气填充。通过合适的凹槽设计，根据本发明的一个方面，减少流体(尤其是油)的流动速度。由此，能够有利地增加凹槽填充程度。由此又改善了热传递。

考虑到冷却不仅与传热系数相关，而且还取决于流体(特别是油)在离合器部件的表面上的停留时间，因此能够通过降低流体(特别是油)的流动速度来增加冷却效率，只要传热系数的降低因努塞尔数的减少而被过度补偿。这里重要的是，摩擦部件(特别是衬片板)在外侧区域中具有相对小的凹槽横截面，以确保油流的节流。在这种情况下，凹槽横截面从内侧到外侧连续地和/或非连续地减小。摩擦部件(特别是衬片板)同样能够在内侧和中间区域中具有增加横截面和/或减小横截面的凹槽几何形状。

摩擦部件的优选实施例的特征在于，摩擦面具有基本上环形盘的形状，该环形盘具有内径和外径，在内径上流体流入，并且在外径上流体流出。通过摩擦面的相应设计，提供了多个基本沿径向延伸的流动路径。流动路径例如通过设置在摩擦面中的通道和/或细长的凹陷部(例如沟槽或凹槽)来限制边界。

摩擦部件的另外的优选实施例的特征在于，流体阻挡部被布置在摩擦面的外侧区域中。由此，以简单的方式和方法延长流体在摩擦面的区域中的停留时间。流体阻挡部例如能够被设计为在流体的流动路径中的障碍物。

摩擦部件的另外的优选实施例的特征在于，流动路径由凹槽限定边界，凹槽包括至少一个具有减小的凹槽横截面的区域，以便形成流体阻挡部。例如，凹槽具有收缩部，以便形成流体阻挡部。能够简单并且便宜地制造具有减小的凹槽横截面的凹槽。

摩擦部件的另外的优选实施例的特征在于，凹槽横截面沿着流动路径缩小。根据设计，槽横截面能够沿流动路径连续地或非连续地减小。在这种情况下重要的是，凹槽横截面从流体入口(优选在径向内侧)到流体出口(径向外侧)减小。

本方法的另外的优选实施例的特征在于，用于流体通过的流动路径具有至少一个分支。有利地，流动路径能够被分开或分叉。例如，有利地通过流动路径中的、由流体围绕的障碍物产生这样的划分或分支。

本方法的另外的优选实施例的特征在于，用于通过流体的流动路径由摩擦衬片中的凹槽限定边界。摩擦衬片例如是纸基衬片。例如，在摩擦衬片中能够通过压花制造凹槽。

本方法的另外的优选实施例的特征在于，用于通过流体的流动路径由摩擦衬片块限定边界。以简单的方式和方法，在两个或更多个相互间隔开的摩擦衬片之间产生凹槽。

摩擦部件的另外的优选实施例的特征在于，至少一个摩擦衬片在径向外侧具有相比径向内侧更大的周向尺寸。摩擦衬片块沿周向的尺寸被称为周向尺寸。通过沿径向向外更大的周向尺寸以简单的方式和方法形成本发明意义上的有效的流体阻挡部。

摩擦部件的另外的优选实施例的特征在于，摩擦衬片块沿流动路径呈凹形地弯曲。

通过摩擦衬片块沿流动路径的凹形弯曲，以简单的方式和方法在两个摩擦衬片块之间形成构成流体阻挡部的收缩部。

摩擦部件的另外的优选实施例的特征在于，摩擦衬片块被设计为靴子状，其中，在靴子的径向外侧布置靴尖并且靴尖基本上沿周向延伸。由此以简单的方式和方法在两个摩擦衬片块之间形成构成流体阻挡部的收缩部。

摩擦部件的另外的优选实施例的特征在于，摩擦衬片块基本上具有多边形的形状，特别是矩形。备选地，摩擦衬片块还能够具有基本呈圆形的形状。

摩擦部件的另外的优选实施例的特征在于，在两个从径向内侧延伸到径向外侧的大的摩擦衬片块之间的径向外侧布置小的摩擦衬片块。例如，将摩擦衬片块设计为矩形。

摩擦部件的另外的优选实施例的特征在于，在两列从径向内侧延伸到径向外侧的小摩擦衬片块之间的径向外侧布置小的摩擦衬片块。优选将小的摩擦衬片块相同地设计，特别是设计为矩形。

摩擦部件的另外的优选实施例的特征在于，在至少两列沿径向布置小的摩擦衬片块的径向外侧布置沿周向伸长的摩擦衬片块。伸长的摩擦衬片块和小的摩擦衬片块例如被设计成矩形。

摩擦部的另外的优选实施例的特征在于，将至少一个摩擦衬片块基本设计为蘑菇形，其中，被基本设计为蘑菇形的摩擦衬片块的蘑菇头被布置在径向外侧。因此，能够以简单的方式和方法实现两个摩擦衬片之间的收缩部。

此外，本发明还涉及一种离合器，该离合器具有至少一个上述的摩擦部件。离合器优选是具有湿式多片式离合器。前述的摩擦部件是湿式多片式离合器中的摩擦片。湿式多片式离合器优选用于汽车领域。

附图说明

下面通过结合附图详细阐述的不同的实施例给出本发明另外的优点、技术特征以及细节。附图为：

图1是根据本发明的、具有两个湿式摩擦衬片的衬片支承件的横截面的极大简化的视图；

图2是在两个由钢材制成的配对离合器部件之间的、具有图1的湿式摩擦衬片的衬片支承件的布置图；

图3是具有湿式离合器部件和由钢材制成的湿式配对离合器部件的离合器片组的简化图，以及

图4至图6是具有流体阻挡部的不同摩擦部件的俯视图，流体沿流动路径的流动速度因流体阻挡部这样减小，使得当流体沿流动路径流动时，在摩擦部件的操作期间的冷却效率提高。

具体实施方式

在图1中以极大简化的横截面示出了具有衬片支承件3的湿式离合器部件1。衬片支承件3包括基体5，该基体5具有基本上环体横截面呈矩形的环形盘的形状。

在基体5上固定两个湿式摩擦衬片6，7。湿式摩擦衬片6，7也具有环体横截面呈矩形的环形盘的形状。湿式摩擦衬片6，7具有与衬片支承件3的基体5相同的外径。衬片支承件3具有比湿式摩擦衬片6，7更小的内径。

湿式离合器部件1例如是多片式离合器的内离合器片。为实现与多片式离合器的的内离合器片支架的抗扭连接，衬片支承件3在径向内侧例如具有内齿部。

在图2中，将图1的湿式离合器部件1布置在两个湿式配对离合器部件11，12之间。两个配对离合器部件11，12分别具有环体横截面呈矩形的圆环盘形状的基体15，16。

配对离合器部件11，12的基体15，16的内径与在衬片支承件3中的湿式摩擦衬片6，7的内径一样大。然而，配对离合器部件11，12具有比带有湿式摩擦衬片6，7的衬片支承件3更大的外径。

配对离合器部件11，12例如是上述多片式离合器的外离合器片。为实现与外离合器片支架的抗扭连接，配对离合器部件11，12的径向外侧有利地设有外齿部。

衬片支承件3上的湿式摩擦衬片6，7由湿式摩擦衬片材料构成。衬片支承件3由钢材构成。配对离合器部件11，12同样由钢材构成。

图3简化地示出多片式离合器的离合器片组20。除湿式离合器部件1外，离合器片组20还包括三个另外湿式离合器部件22，23和24。湿式离合器部件22至24与湿式离合器部件1完全相同地设计。湿式离合器部件1，22至24是离合器片组20中的内离合器片。

除图2的配对离合器部件11，12外，离合器片组20还包括三个另外的湿式配对离合器部件33，34，35。湿式离合器部件1，22至24与湿式配对离合器部件11，12，33至35交替布置。

配对离合器部件11，12和33至35是离合器片组20中的外离合器片。在这种情况下，配对离合器部件11是图3中的离合器片组20的左侧端部离合器片。类似地，在图3中右侧布置的配对离合器部件35是离合器片组20的第二端部离合器片。湿式离合器部件1，22至24被分别布置在两个配对离合器部件11，12；33，34；34，35之间。

在图4至6中示出了根据各种实施例的摩擦部件41；71；91在摩擦面42；72；92上的俯视图。摩擦部件41；71；91优选是湿式多片式离合器的湿式离合器部件(在图1至图3中的1；22至24)。

在图4所示的摩擦部件41中，在三个周向部段中通过箭头43至45示出了流体，特别是冷却油的流动路径。流体沿径向内侧流入内齿部的区域中。然后，流体在摩擦面42上沿径向向外流动，在径向外侧流出。

流动路径43在摩擦面42上通过两个摩擦衬片块46，47界定。摩擦衬片块46，47呈具有靴尖52，53的靴子的形状。摩擦衬片块46，47的靴尖52，53被布置在径向外侧并且沿周向(在图4中沿顺时针方向)延伸。从而以简单的方式和方法产生流体阻挡部61，流体沿流动路径43的流动速度通过流体阻挡部61减小。

流动路径43在摩擦面42上通过两个摩擦衬片块48，49界定。摩擦衬片块48，49在径向外侧具有加宽部54，55，加宽部在周向上沿顺时针方向延伸。通过加宽部54，以简单的方式和方法形成摩擦衬片块48，49之间的流体阻挡部62。流体阻挡部62由在摩擦衬片块48，49之间的凹槽中的收缩的横截面形成。

流动路径45由两个摩擦衬片块50，51界定，两个摩擦衬片块50，51在径向外侧具有加宽部56，57；58，59。摩擦衬片块50，51的相互面对的加宽部57，58在摩擦衬片块50，51之间的流动路径45中产生收缩部或者说流体阻挡部63。

在图5中的摩擦部件71中，通过基本呈矩形的摩擦衬片块的不同设计和布置，设置从径向内侧到径向外侧流动路径具有收缩部，以形成流体阻挡部或收缩部。第一流动路径由摩擦衬片块74限制，该摩擦衬片块74被布置在径向外侧并且具有较小的矩形的形状。

摩擦衬片块74被布置在两个摩擦衬片块75和76之间。摩擦衬片块75，76也具有矩形的形状，然而擦衬片块75，76在摩擦面72上从径向内侧向径向外侧延伸。在摩擦衬片块75，76之间形成一个相对较宽的用于流体的凹槽。

该凹槽由摩擦衬片块74限制边界，摩擦衬片块74是该流动路径中的障碍物。通过摩擦衬片块74，流动路径被分为在摩擦衬片块74和摩擦衬片块75之间的第一流动路径，以及在摩擦衬片块74和摩擦衬片块76之间的第二流动路径。

在图5中，另外的流体阻挡部由摩擦衬片块80形成。摩擦衬片块80具有矩形的形状，并且被布置在也具有矩形形状的摩擦衬片块的两列78，79之间。在列78，79中分别布置三个摩擦衬片块，其具有与摩擦衬片块80相同的形状和尺寸。摩擦衬片块80被布置在两列78，79之间的径向外侧。

另外的流动路径由四列81至84形成。在列81和84中，从径向内侧到径向外侧总共布置四个摩擦衬片块。在列82和83中，分别仅布置三个摩擦衬片块。在周向上伸长的摩擦衬片块85被布置在列82，83的径向外侧并且在沿周向在列81和84之间。通过摩擦衬片块85，以简单的方式和方法形成用于多个从径向内侧到径向外侧的流动路径的流体阻挡部。

在图6中的摩擦部件91在摩擦面92中包括凹槽93。凹槽93由两个基本被设计成蘑菇形的摩擦衬片块94，95限制边界。蘑菇形的摩擦衬片块94，95在径向外侧具有头部96，97。摩擦衬片块94，95的头部96，97在凹槽93中形成收缩部100。由此以简单的方式和方法形成在从径向内侧到径向外侧的用于流体的流动路径中的流体阻挡部。

附图标记列表

1 湿式离合器部件

3 衬片支承件

5 基体

6 湿式摩擦衬片

7 湿式摩擦衬片

11 配对离合器部件

12 配对离合器部件

15 基体

16 基体

20 离合器片组

22 湿式离合器部件

23 湿式离合器部件

24 湿式离合器部件

33 配对离合器部件

34 配对离合器部件

35 配对离合器部件

41 摩擦部件

42 摩擦面

43 流动路径

44 流动路径

45 流动路径

46 摩擦衬片块

47 摩擦衬片块

48 摩擦衬片块

49 摩擦衬片块

50 摩擦衬片块

51 摩擦衬片块

52 靴尖

53 靴尖

54 加宽部

55 加宽部

56 加宽部

57 加宽部

58 加宽部

59 加宽部

61 流体阻挡部

62 流体阻挡部

63 流体阻挡部

71 摩擦部件

72 摩擦面

74 摩擦衬片块

75 摩擦衬片块

76 摩擦衬片块

78 列

79 列

80 摩擦衬片块

81 列

82 列

83 列

84 列

85 摩擦衬片块

91 摩擦部件

92 摩擦面

93 凹槽

94 摩擦衬片块

95 摩擦衬片块

96 头部

97 头部

100 收缩部

Claims (10)

1.一种用于湿式摩擦接合装置的摩擦部件(41；71，91)，所述摩擦部件具有至少一个摩擦面(42；72；92)，所述摩擦面具有至少一个用于通过流体的流动路径(43-45)，其特征在于，所述摩擦部件(41；71；91)具有至少一个流体阻挡部(61-63)，所述流体沿所述流动路径(43，45)的流动速度通过所述流体阻挡部被这样减小，使得当所述流体沿所述流动路径(43-45)流动时，在所述摩擦部件(41；71；91)的运行期间的冷却效率提高。

2.根据权利要求1所述的摩擦部件，其特征在于，所述摩擦面(42；72；92)具有基本上环形盘的形状，所述环形盘具有内径和外径，在所述内径上所述流体流入，并且在所述外径上所述流体流出。

3.根据上述权利要求中任一项所述的摩擦部件，其特征在于，所述流体阻挡部(61-63)被布置在所述摩擦面(42；72；92)的外侧区域中。

4.根据上述权利要求中任一项所述的摩擦部件，其特征在于，所述流动路径(43-45)由凹槽限定边界，所述凹槽包括至少一个具有减小的凹槽横截面的区域，以便形成所述流体阻挡部(61-63)。

5.根据权利要求4所述的摩擦部件，其特征在于，所述凹槽横截面沿所述流动路径(43-45)减小。

6.根据上述权利要求中任一项所述的摩擦部件，其特征在于，用于通过流体的所述流动路径(43-45)具有至少一个分支。

7.根据上述权利要求中任一项所述的摩擦部件，其特征在于，用于通过流体的所述流动路径(43-45)由在摩擦衬片中的凹槽限定边界。

8.根据上述权利要求中任一项所述的摩擦部件，其特征在于，用于通过流体的所述流动路径(43-45)由摩擦衬片块(46-51；74-76；80；85)限定边界。

9.根据上述权利要求中任一项所述的摩擦部件，其特征在于，至少一个摩擦衬片块(46-51；74-76；80；85)在径向外侧具有相比径向内侧更大的周向尺寸。

10.一种离合器，包括至少一个根据上述权利要求中任一项所述的摩擦部件(41；71；91)。