CN109715965B - 摩擦盘 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种摩擦盘(10)，所述摩擦盘具有基体(5或9)，所述基体由至少一个与圆环形不同的带材(11)构成。

Description

摩擦盘

技术领域

本发明涉及一种具有基体的摩擦盘。此外，本发明涉及一种包括多个摩擦盘的摩擦组件，所述摩擦盘沿轴向方向相继地设置在承载件上。

背景技术

本来在制造圆环形的摩擦盘时出现相对大量的废料，所述废料仅能困难地或以较大耗费再利用。为了考虑这个问题，在现有技术中已经描述了非常不同的解决方案。例如所述摩擦盘由单个部段制成，所述部段组装成摩擦盘的完成的圆环，如这在DE2159194C中描述的那样。

由DE102009032180A1已知一种用于制造摩擦盘的方法，根据该方法，首先制成长形延伸的板条，其在至少一个纵向边缘上具有侧向伸出的齿。在将至少一个预制的摩擦衬片体或分散烧结衬片(Streusinterbelag)施加到用于构成摩擦衬片的板条上之后，将板条成形成环。

发明内容

本发明的目的在于，提出另一种用于降低在制造摩擦盘或者说摩擦组件时的废料。

所述目的在文首提及的摩擦盘中通过以下方式得以实现，即，所述基体由至少一个与圆环形不同的带材构成，所述带材具有外部的端部区域和处于其之间的中间区域，并且在文首提及的摩擦组件中通过以下方式得以实现，即，至少一个摩擦盘根据本发明构造。

在此有利的是，摩擦盘基体由简单的带材制成，并且在此摒弃对圆环几何形状的构造。因此，在摩擦盘的制造中不用考虑通过模制圆环几何形状由废料产生的垃圾。由此，对摩擦盘的制造可以较经济地设计。此外，通过摩擦盘的这种设计方案可以实现对涂油的改进并且因此可以实现对散热的改进，因为通过这种结构摩擦盘具有多个大的可以被较好地供油的空隙。因此另外可能的是，摩擦盘简单地通过增加具有不同层厚的带材的数量来制造，从而可以省去附加的出于强度原因的结构措施、例如构造衬套，如其例如在EP0372118B1中描述那样。

根据所述摩擦盘的一种实施变型方案可以规定：摩擦盘基体由至少两个带材构成，所述带材彼此转动可预定的角度值地设置。因此，根据带材的数量可以或多或少地模制圆环几何形状，由此摩擦盘较好地插入到传统的摩擦组件中。此外，然而因此也可能的是，在需求时带材以较小宽度构造，由此可以降低摩擦盘的重量。这又在将摩擦盘与摩擦组件的另一个摩擦盘脱离摩擦嵌接时是有利的。

为此，根据一种实施变型方案可以规定：多个带材中的至少一个带材的外部的端部区域构造有比同一个带材的中间区域大的厚度。因此，摩擦盘可以以整个片的改进的平整度提供，由此可以改进与对应盘的摩擦嵌接。

摩擦盘可以无摩擦衬片地构造为对应盘。同样可能的是，在所述至少一个带材的摩擦盘的外部的端部区域中分别设置有至少一个摩擦衬片。因此，摩擦盘可普遍使用。

如果摩擦盘装备有摩擦衬片，则可以规定：至少两个带材的摩擦衬片具有不同的层厚。因此，同样可以改进摩擦盘在摩擦嵌接时的平整度，如这在之前对于至少一个带材具有较厚的端部区域的实施变型方案描述的那样。

至少个别带材的端部区域也可以翻折或从中间区域的平面错开地构造。因此，同样可以实现所有带材的端部区域向对应盘上的平坦的贴靠面。

可能的是，多个带材松动地设置。因此指的是：所述摩擦盘的各个带材不相互连接。通过这种实施变型方案可以实现对借助油的散热的改进，因为油也可以进入到各带材之间。为此，不强制性需要另外的结构上的构造、例如油槽或类似结构，虽然它们在带材上的构造是可能的。

然而，根据另一种实施变型方案也可以规定：多个带材相互连接，由此可以改进摩擦盘的稳定性。

附图说明

为了较好地理解本发明，借助以下附图详细描述本发明。

分别在简化的示意性视图中：

图1示出盘组中的局部的侧视图；

图2示出摩擦盘的一种实施变型方案的斜视图；

图3示出摩擦盘的另一种实施变型方案的斜视图；

图4示出摩擦盘的横剖图。

具体实施方式

首先要指出，在不同描述的实施方式中，相同部件设有相同的附图标记或者说相同的构件名称，其中，在整个说明书中包含的公开内容能够按意义转用到具有相同的附图标记或者说相同的构件名称的相同部件上。在说明书中所选择的位置说明、例如上、下、侧向等等也参考直接描述的以及示出的附图并且这些位置说明在位置改变时按意义转用到新的位置上。

图1示出已知的盘组1的局部图。盘组1具有多个内盘2和多个外盘3，它们也可以称为摩擦盘。内盘2沿轴向方向4与外盘3交替地设置。经由对应的操纵机构，内盘2相对于外盘3沿轴向方向4可调整，从而在内盘2与外盘3之间构成摩擦锁合。

内盘2具有基体5，该基体具有第一表面6和沿轴向方向4与该第一表面对置的第二表面7。在第一和/或第二表面上分别设置有至少一个摩擦衬片8。因此，内盘2称为所谓的衬片盘。然而也可能的是，内盘2不具有摩擦衬片8。

摩擦衬片8可以按照现有技术构造。

外盘3具有基体9，然而该基体没有摩擦衬片。因此，外盘3是所谓的对应盘，所述对应盘可以与内盘2的摩擦衬片8摩擦锁合。也可能的是，特别是当内盘2没有摩擦衬片8时，在外盘3上设置有摩擦衬片8。

盘组1的原理构造由现有技术已知。因此，对于为此的其他细节可参阅这个相关的现有技术。

盘组1是盘式摩擦系统、例如(湿运行的)盘式离合器、制动器、驻车装置、差动锁止机构等的部分。

在图2中示出摩擦盘10的优选实施变型方案的一部分。在具体情况下，摩擦盘10是内盘2(图1)。所述内盘的基体5被示出。

这种实施变型方案的基体5包括三个带材11。所述带材11具有与圆环形不同的几何形状。

摩擦盘10的这种实施变型方案和所有其他实施变型方案的带材11特别是由金属材料、优选由钢制成。然而，也可以使用另外的金属材料，如果这些金属材料满足用于盘组1的摩擦盘10的要求的话。带材例如可以由铝、铜或其合金制成。带材11也可以由非金属材料制成，例如(可选地纤维增强的)聚合材料、复合材料等。还可以使用(可选地纤维增强的)树脂如聚酯树脂、酚醛树脂等。在此，纤维可以经编织地或未经编织地存在。作为纤维可以例如使用金属纤维、碳纤维、玻璃纤维、矿物纤维(例如玄武岩纤维)等。

带材11具有长度12和宽度13。长度12和宽度13取决于摩擦盘10的相应的具体实施方案或者说其具体应用。因此，长度12与摩擦盘10的直径、亦即正好包围所述带材的包络圆的直径(沿轴向方向观察)相协调。宽度13又可以取决于在摩擦盘10中使用的带材11的数量。带材设置得越多，宽度13就可以越小。

要指出的是，在一个摩擦盘10中可以使用不同长度12和/或不同宽度13的带材11。然而，优选一个摩擦盘10的所有带材11具有相同的长度12和相同的宽度13。

沿轴向方向4(图1)，带材11优选具有厚度14(材料厚度)，该厚度选自0.8mm至15mm的范围、特别是选自1mm至5mm的范围。在这里，在摩擦盘10中又可以构建具有不同厚度14的带材11，虽然优选的是，一个摩擦盘10的所有带材11具有相同的厚度14。此外，一个摩擦盘10具有的带材11越多，带材11的厚度14就可以越小，从而摩擦盘10优选沿轴向方向总是具有一个总厚度，该总厚度选自0.8mm至30mm的范围。

优选地，带材矩形地(沿按照图1的轴向方向4观察)构造。然而，所述带材也可以具有与此不同的几何形状。带材11例如可以具有蛋形的、椭圆形的、菱形的形状等。也可能的是，外端侧棱边15至少接近弓形地构造或者构造有倒圆部，如这在图2中用虚线对于带材11的外端侧棱边15示出的那样。因此，当然降低了废料减少，从而降低了大多数应用中处于85％以上的材料利用率。

在图2中示出的带材11的数量不应限制性地理解。具体而言，摩擦盘10具有的带材11的数量可以选自1至15的范围、特别是选自2至9的范围、优选选自2至6的范围。也可以仅使用一个带材11。

如果在摩擦盘10中使用多于一个带材11，则所述带材沿摩擦盘10的周向方向17观察优选彼此转动可预定的角度16值地设置。在此，周向方向17是圆环形的摩擦盘在外周边处的周向方向。优选地，各带材11转动相同角度值地设置，亦即在两个带材11的情况下转动90°、在三个带材的情况下转动60°、在四个带材的情况下转动45°等。然而原则上也可能的是，各带材11彼此转动非相同大小的角度16值地设置，由此可以减少用于制造带材的工具数量。

如已经阐述的那样，图2示出摩擦盘10作为内盘2(图1)的实施变型方案。为了能够将带材11抗转动地设置在承载件18(图1)上、如特别是轴上，所述带材具有穿透部19(沿图1的轴向方向4)。穿透部19在其外周边处设有至少一个抗转动元件20，所述抗转动元件特别是构造为内齿部，如这在图2中示出的那样。然而，也可以设置有另外的抗转动元件20、例如仅单个的齿、销等。为此，带材11或者说摩擦盘10的承载件18在其表面上具有互补的表面几何结构。

优选地，在抗转动元件20构造为齿部的情况下，该齿部这样设计，使得在各带材11之间不存在相对角度。

所述一个穿透部19或者说所述多个穿透部19优选设置在所述一个带材11或所述多个带材11的中心、亦即包围带材11的(面)重心。因此，带材的从宽度13向长度12的过渡部处的角21全部处于一个假想的圆上，该圆沿轴向方向4(图1)观察正好包络或者说包围带材11。

然而，摩擦盘11也可以构造为外盘3(图1)。在这种情况下，所述一个带材11或所述多个带材11在“径向”最外部的端面22上具有抗转动元件20。

在每个摩擦盘10具有多于一个带材11的情况下，所述带材可以全部完全平坦地构造。然而，为了实现在用于一个摩擦盘10的带材11中的全部或多个带材上的平坦的贴靠面，可以规定：一个带材11完全平面地构造，并且至少一个另外的带材11在外部的端部区域23、24中构造有比同一个带材11的中间区域25大的厚度14。

端部区域23、24二者优选相同大小地构造、特别是从“径向”最外部的端面22朝向相应带材11的相应对置的“径向”最外部的端面22的方向在带材11的长度12的一个范围上延伸，该范围选自带材11的总长度12的10％至40％的范围、特别是选自10％至30％的范围。优选地，端部区域23、24在带材11的整个宽度13上延伸。

在此，所述端部区域23、24的厚度14如此选择，使得局部较厚的带材11的端部区域23、24的表面26可以与总体上平面地构造的带材11的表面27平面地设置。这决定了：在每个摩擦盘10具有多于两个带材11、例如三个带材(如在图2中示出的那样)的情况下，带材11沿轴向方向4(图1)距完全平面地构造的第一带材11越远，所述带材在端部区域23、24中的厚度14越增大。

反之，一个摩擦盘10的所有带材11的中间区域25可以全部具有相同的厚度14。

出于相同的原因、亦即为了能够实现一个摩擦盘10的所有带材11的端部区域23、24的平面贴靠，也可以规定：虽然带材11到处具有相同的厚度14、亦即相同的材料厚度，但是端部区域23、24翻折并且因此沿着翻折线28从中间区域25的平面沿轴向方向4(图1)错开。翻折线28优选在带材的整个宽度13上延伸并且特别是平行于带材11的宽度延伸尺寸延伸。带材11的端部区域23、24相对于中间区域25的轴向错开又取决于相应带材11沿轴向方向4(图1)与完全平面的带材11的间距，如这在盘10的前述实施变型方案中已阐述的那样。

如果摩擦盘10是所谓的每个端部区域23、24具有至少一个摩擦衬片8(在图2中对于端部区域23用虚线标明)的衬片盘，则出于与前述相同的目的按照另一种实施变型方案存在以下可能性：各个带材11的摩擦衬片8沿轴向方向4(图1)构造有不同的层厚。因此能实现，一个摩擦盘10的所有摩擦衬片在构成摩擦锁合的同时达到向相应的对应盘上的贴靠。在此，摩擦衬片8的相应层厚又取决于相应的设置有所述摩擦衬片的带材11沿轴向方向4(图1)与完全平面的带材11的间距。

在上下文中要阐述的是，相应的对应盘可以至少接近圆环形地构造，摩擦盘10、亦即其带材1或者说摩擦衬片8可以与所述相应的对应盘置于摩擦锁合。

在摩擦盘10的在图2中示出的实施变型方案中，一个平的带材11与两个另外的带材11组合，其中，所述平的带材11设置在摩擦盘10的轴向端部上。为了实现全部的(可选地设有摩擦衬片8的)带材11在对应盘上的平的贴靠面，制造两个连接到完全平的第一带材11上的、在中间区域25与端部区域23、24之间的过渡部的曲率半径不同的带材11。因此，端部区域23、24在每个带材中具有从中间区域25的平面的不同偏移。

在图3中示出摩擦盘10的实施变型方案，其中，为了制造带材11需要与按照图2的摩擦盘10的实施变型方案相比较少数量的工具或者说较少数量的不同带材11，以便实现带材11的所描述的平的贴靠面。

在这种实施变型方案中，完全平的(不翻折的)带材11设置在两个另外的带材11之间的中间(沿按照图1的轴向方向4观察)。因此，这两个另外的带材11可以相同地构造，亦即具有端部区域23、24从中间区域25的平面相同大小的偏移。仅需将“翻折的”带材11中的一个带材翻转地嵌置到摩擦盘10中。

要阐述的是，在图3中示出的摩擦盘10的带材11的数量不应限制性地理解。在每个摩擦盘10具有多于三个带材11的情况下，也可以应用这个原理，其方式是，将完全平的带材11嵌置在其余带材11之间的中间。如果此时每个摩擦盘10具有的带材11的数量是偶数，则可以使用一个单个带材11，该带材的端部区域23、24从中间区域25的平面较大地(最大地)偏移。在每个摩擦盘10具有奇数个带材11的情况下，这是不需要的。

带材11的翻折也可以用于，可以使用面积方面较大的对应盘(具有较小的内径)。基于翻折半径可以在具有较大摩擦衬片厚度的摩擦衬片8中建立与对应盘的接触。因此，可以提高摩擦效率。

为完整起见要阐述的是，一个摩擦盘10的所有带材11的端部区域23、24可以相同大小地构造。然而也可能的是，一个摩擦盘10的带材11中的至少一个带材具有至少一个与该带材11的其余端部区域23、24不同大小的端部区域23、24。在此，所述大小涉及沿轴向方向观察端部区域23、24在面积方面的延伸。

鉴于摩擦衬片8要阐述的是，所述摩擦衬片(在俯视图中观察)可以具有矩形的几何形状，如这在图2中标明的那样。然而有利的也可以是，使用具有与矩形(正方形)不同的几何形状的摩擦衬片8。图4例如示出具有弯曲的面29的摩擦衬片8的俯视图，该弯曲的面特别是凹形弯曲(即向内拱曲)地构造。因此，在与对应盘摩擦嵌接时可能碰到由于摩擦衬片8多变的磨损可能引起的带材11颤动。

在此，弯曲的面29面向穿透部19，使得一个摩擦盘10的各摩擦衬片8的各弯曲的面29大致处于一个圆上或者说构成一个共同的圆的区段。

在图4中示出的横截面形状仅具有示例性的特性。为了这个目的，摩擦衬片8的其他形状也是可能的。

一个摩擦盘10的各带材11也可以相互连接、例如通过熔焊、钎焊、粘接、形锁合、铆接、螺纹连接等。然而，在摩擦盘10的优选实施变型方案中，各带材11不相互连接、亦即松动地设置在承载件18上。所述设置优选如此进行，使得相应两个或三个带材11直接彼此靠置。此外，其设置优选彼此转动前述角度16地进行。在摩擦盘10的运行中带材11沿周向方向17的进一步转动通过每个带材11的至少一个抗转动元件20来抑制。

然而也可能的是，一个摩擦盘10的各带材11沿轴向方向经由间隔元件、例如调整垫彼此隔开间距地设置。在此，这个间隔元件的径向延伸尺寸最大为带材11的中间区域25沿长度12的方向的延伸尺寸的一半。因此，可以实现对带材11的较好的涂油和较好的散热。也可能的是，间隔元件弹性地构造或者说由与带材11的材料相比弹性较大的材料制成、例如由弹性体或者说聚合塑料制成。利用这种实施变型方案，对摩擦盘10的振动和噪声性能的改进可以通过吸收出现的振动来实现。因此，带材11的前述颤动也可以通过改进地适配于对应盘来预防或者说减少。

带材11可以通过剪切、例如借助激光、冲裁等由板或带制成，所述板或带由制成带材11的材料制成。如果需要，之后仍可以对带材11进行粗和/或精加工、例如借助珩磨、刨光、磨削等。这样的板材加工方法本身由现有技术已知，从而不必对此详细探讨。

可选地也可以对带材11进行硬化，至少在穿透部19的区域中(局部地或绕围绕穿透部19的整个周边)和/或在端部区域23、24中进行硬化。对带材11的完全硬化也是可能的。用于硬化金属构件的方法同样由现有技术已知。

附加于硬化或备选于此，可以给带材11涂层。例如可以设置有CVD或PVD层。特别是可以使用DLC(Diamond Like Carbon(类金刚石))层。

不仅通过硬化而且通过涂层可以给带材赋予与基本材料相比较高的强度。因此可能的是，在摩擦盘10中使用较薄的和/或由较软材料制成的(并且由此较有利的)带材11。较软的材料例如是低合金钢等。

各实施例示出或描述可能的实施变型方案，其中，在此处应要说明，各个实施变型方案彼此的不同组合是可能的。

按规定最后要提出的是，为了较好地理解摩擦盘10的构造，所述摩擦盘非强制性按比例地示出。

附图标记列表

1 盘组

2 内盘

3 外盘

4 轴向方向

5 基体

6 表面

7 表面

8 摩擦衬片

9 基体

10 摩擦盘

11 带材

12 长度

13 宽度

14 厚度

15 端侧棱边

16 角度

17 周向方向

18 承载件

19 穿透部

20 抗转动元件

21 角

22 端面

23 端部区域

24 端部区域

25 中间区域

26 表面

27 表面

28 翻折线

29 面

Claims (6)

1.摩擦盘(10)，所述摩擦盘具有基体(5或9)，所述基体由至少两个与圆环形不同的带材(11)构成，所述带材彼此转动可预定的角度(16)地设置，其中，所述带材(11)构成有外部的端部区域(23、24)和处于其之间的中间区域(25)，其特征在于，多个带材(11)松动地设置。

2.按照权利要求1所述的摩擦盘(10)，其特征在于，至少一个带材(11)的外部的端部区域(23、24)构造有比同一个带材(11)的中间区域(25)大的厚度(14)。

3.按照权利要求1或2所述的摩擦盘(10)，其特征在于，在所述至少一个带材(11)的外部的端部区域(23、24)中分别设置有至少一个摩擦衬片(8)。

4.按照权利要求3所述的摩擦盘(10)，其特征在于，至少两个带材(11)的摩擦衬片(8)具有不同的层厚。

5.按照权利要求1或2所述的摩擦盘(10)，其特征在于，至少个别带材(11)的端部区域(23、24)翻折或从中间区域(25)的平面错开地构造。

6.包括多个摩擦盘的摩擦组件，所述摩擦盘沿轴向方向相继地设置在承载件(18)上，其特征在于，所述摩擦盘中的至少一个摩擦盘构造为按照权利要求1至5中任一项所述的摩擦盘(10)。

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