CN112041579A - 离合器的摩擦衬片和包括该摩擦衬片的离合器的摩擦盘 - Google Patents

Abstract

本发明的一个主题是一种用于离合器的摩擦衬片(10)，所述离合器特别是用于机动车辆，所述摩擦衬片包括摩擦面(14)和平行于所述摩擦面的紧固面(16)，所述摩擦衬片形成围绕旋转轴线(A)的旋转的截头圆锥形部分，所述截头圆锥形部分在自由状态下具有曲线母线(C)和高度(H)，所述高度在0.05mm至1.50mm范围内，并且优选地小于0.90mm。本发明的另一主题涉及一种离合器盘，尤其是用于机动车辆的离合器盘，其包括根据本发明的至少一个摩擦衬片。

Description

离合器的摩擦衬片和包括该摩擦衬片的离合器的摩擦盘

技术领域

本发明涉及用于离合器的摩擦衬片以及包括该摩擦衬片的用于离合器的摩擦盘，特别是用于机动车辆，例如乘用车辆或工业车辆。

背景技术

机动车辆离合器通常包括摩擦盘，该摩擦盘在其每个面上承载有摩擦衬片，摩擦衬片紧固在可能的共同的支撑件上，该支撑件紧固到与变速箱的输入轴接合的花键毂。常规地，摩擦衬片包括固定摩擦材料件，该固定摩擦材料包括面对金属支撑件的紧固面和与该紧固面相对的平面摩擦面，该平面摩擦面能够接触诸如离合器的反作用板或压板之类的对应材料件以传递发动机扭矩。

摩擦盘放置在一方面的被称为“飞轮”的反作用板与另一方面的离合器机构的压板之间，该反作用板直接或间接地连接到车辆的发动机的曲轴，该离合器机构包括连接到反作用板的盖和诸如环形膜片的离合器毂，该离合器毂轴向加载压板，该压板旋转地连接到盖，同时能够相对于盖以受限的方式轴向移动。

在接合阶段期间，压板在飞轮的方向上轴向移动，并与摩擦盘的摩擦衬片的面接触。

在接合位置，摩擦盘的衬片被夹紧在反作用板和压板之间，从而使发动机的扭矩传递到变速箱的输入轴。

另外，通常在两个摩擦衬片之间放置渐进装置，以一方面允许在接合操作期间平稳地逐步传递发动机扭矩，另一方面，以补偿离合器表面中的几何缺陷，例如离合器摩擦表面的平面度、径向平直度、形状取向、圆度、轴向跳动等方面的缺陷。

在分离阶段期间，压板轴向移动以从其施加在摩擦衬片上的压力释放摩擦盘。变速箱和发动机之间的传动被中断。更精确地，当传递的残余扭矩小于预定值时，该分离是有效的，该预定值是压板的位置的函数。

然而，在分离位置中，随着旨在彼此协作的压板的表面和衬片的摩擦面的表面之间的互补性缺陷，可能存在残余摩擦转矩。

为了克服该缺点，已知的实践是根据摩擦衬片在自由状态下的摩擦面的平面度来对其进行分类。另一解决方案在于在应力下，即在一定重量下，对衬片的堆叠施加热后处理。该处理可以使它们的摩擦面具有良好的平面度，即，可以确保在自由状态中、即无应力状态中的摩擦面的平坦度。尽管如此，虽然摩擦面的表面符合平坦度的要求，但是摩擦面的平坦度变化会在接合阶段期间产生残余扭矩，特别是在离合器系统具有较小的板升程并且在行程开始时具有低的渐进盘刚度的情况下。

因此，需要改进离合器系统，以减少在选择传动比期间由组装的摩擦盘传递的残余扭矩。

发明内容

因此，本发明提出提供一种摩擦衬片，在该摩擦衬片中摩擦表面的形状受到控制，使得可以克服该问题，并且尤其是可以减小在选择传动比期间由组装的摩擦盘传递的残余扭矩。

因此，本发明的一个主题是一种用于离合器、特别是用于机动车辆的离合器的摩擦衬片，其包括摩擦面和平行于该摩擦面的紧固面，该摩擦衬片形成围绕旋转轴线旋转的截头圆锥形部分，该截头圆锥形部分在自由状态下具有曲线母线和高度，高度在0.05mm至1.50mm范围内，并且优选地小于0.90mm。

因此，这种摩擦衬片可以解决上述故障，特别是在分离阶段期间最小化或甚至消除发动机和变速箱之间的干扰残余扭矩。

另外，本发明使得可以消除在分离阶段期间产生的噪声和振动。

此外，根据本发明的摩擦衬片还可以通过最小化动力链中的振荡运动来减少使用者的不适感。

根据本发明的摩擦衬片还可包括被单独考虑或根据所有技术上可能的组合考虑的以下特征中一个或多个：

-摩擦衬片还被构造成使得母线和旋转轴线之间的平均角度大于85°且严格小于90°；

-摩擦面布置成面对旋转轴线；

-截头圆锥形部分在一端由第一基座界定，而在另一端由第二基座界定，其中摩擦衬片构造成使得当摩擦衬片在其第一基座和第二基座之间承受50N的负载时，截头圆锥形部分的高度在0.05mm至0.50mm范围内，优选在0.05至0.15mm范围内；

-母线是直线；

-母线是抛物线或双曲线；

-母线包括凸部分和/或凹部分和/或线性部分；

-衬片的轨道宽度在10mm至100mm范围内；

-摩擦面和衬片的紧固面之间的正交距离在1mm至6.5mm范围内，有利地在2.5mm至6.0mm范围内；

-摩擦衬片包括布置在摩擦面和紧固面之间的复合单材料和复合多材料类型的摩擦材料件；

-摩擦衬片是用于离合器的干摩擦衬片。

本发明的另一主题涉及一种离合器盘，尤其是用于机动车辆的离合器盘，其包括根据本发明的至少一个摩擦衬片。

根据一个实施例，离合器盘还包括另一摩擦衬片和位于两个摩擦衬片之间的渐进装置。

本发明的另一主题是一种用于构造至少一个这样的摩擦衬片的方法，该方法包括以下步骤：

1)第一个变形步骤，以及

2)紧固步骤。

附图说明

通过阅读结合以下附图以非限制性示例的方式给出的实施例的详细说明，本发明的其他特征和优点将变得显而易见，在附图中：

图1示出了根据本发明的第一实施例的摩擦衬片的截面图；

图2至图4示出了根据本发明的其他实施例的摩擦衬片的截面图；

图5是根据试验将50N的负载施加到摩擦衬片的示意图；

图6和图7示出了根据本发明的其他实施例的摩擦衬片的等距视图。

在附图中，相似的元件由相同的附图标记表示。而且，为了呈现使易于理解本发明的视图，不一定按比例显示各种元件。

具体实施方式

本发明涉及用于离合器(未示出)的摩擦衬片，该离合器特别是用于诸如乘用车辆或工业车辆的机动车辆。例如，摩擦盘可以用于干式或湿式摩擦离合器装置。

摩擦盘构造成被放置在一方面的被称为“飞轮”的反作用板与另一方面的离合器机构的压板之间，该反作用板被直接或间接地连接至车辆的发动机的曲轴。

这种用于离合器的摩擦盘包括第一摩擦衬片和第二摩擦衬片，每个均由摩擦盘的面承载并且固定到摩擦盘的支撑件。

根据一个实施例，两个摩擦衬片被紧固到同一个支撑件。

一个或多个支撑件在适当的情况下旨在紧固到与变速箱的输入轴接合的花键毂。

每个摩擦衬片包括紧固到支撑件的材料件，该材料件包括面对金属支撑件的紧固面或承载面，以及与紧固面相对的摩擦面或碰摩面。每个摩擦面都可以接触对应材料件。

例如，第一摩擦衬片的摩擦面能够接触离合器的压板，而第二摩擦衬片的摩擦面能够接触离合器的反作用板。

对于每个摩擦衬片，摩擦材料件可以粘接到金属支撑件或包覆模制在金属支撑件上。

优选地，用于离合器的摩擦盘另外包括位于两个摩擦衬片之间的渐进装置。

根据本发明，第一摩擦衬片和第二摩擦衬片中的至少一个摩擦衬片是根据本发明的摩擦衬片，现在将对其进行详细描述。

有利地，摩擦衬片可以是单层类型的。该层则由具有浸渍有基质的浅裂螺纹的片的堆叠形成。

在一变型中，根据本发明的摩擦衬片可以是双层类型的。衬片则包括：称为“摩擦层”的一个层，其由被称为“摩擦螺纹”的浸渍的浅裂螺纹的片的堆叠形成；以及称为“紧固层”的一个层，其由被称为“紧固螺纹”的浸渍的浅裂螺纹的片的堆叠形成。

基质由一种或多种热固性树脂、橡胶和填料组成。通常，基质包含苯酚-甲醛热固性树脂和三聚氰胺-甲醛(MF)和/或三聚氰胺-脲-甲醛(MUF)和/或醚化三聚氰胺(MER)的组合，整个分散在可选的水性溶剂中。

被称为“紧固螺纹”的浅裂螺纹和/或被称为“摩擦螺纹”的浅裂螺纹可以被浸渍有如上所述的基质。

图1示出了根据本发明的用于离合器的摩擦衬片10的优选实施例。

摩擦衬片10具有旋转轴线，用A表示。

如上所述，摩擦衬片10包括限定紧固面16和摩擦面14的材料件12，该紧固面16也被称为承载面，其被配置为紧固到金属支撑件，摩擦面14也被称为碰摩面，其与紧固面16相对。

摩擦面14能够接触对应材料件，例如离合器的反作用板或压板。

摩擦衬片10另外包括径向内边缘18和径向外边缘20。

根据本发明，摩擦面14和紧固面16是平行的，也就是说，紧固面16和摩擦面14从摩擦衬片10的径向内边缘18到径向外边缘20等距。换句话说，摩擦材料件12的表示为e的厚度是恒定的，厚度e被定义为材料件沿着正交于摩擦面14的轴线的尺寸。优选地，衬片的摩擦面14与紧固面16之间的正交距离在1mm至6.5mm范围内。

根据本发明，摩擦衬片10形成绕旋转轴线A旋转的截头圆锥形部分，其一端由小基座22界定，而另一端由大基座24界定。

因此，摩擦衬片10的径向内边缘18限定了截头圆锥形部分的小基座22，而摩擦衬片的径向外边缘20限定了平行于小基座22的截头圆锥形部分的大基座24。

根据本发明，截头圆锥形部分具有曲线母线，表示为C，并且具有高度H，在0.05mm至1.50mm范围内，并且优选地小于0.90mm。旋转的截头圆锥形部分的高度是小基座22和大基座24之间的正交距离。该高度H是在自由状态下定义的，也就是说没有应力施加在摩擦衬片10上。

因此，根据本发明，摩擦面14不是平坦的。

优选地，曲线母线C和旋转轴线A之间的平均角度(表示为α)大于85°并且严格小于90°。例如，将形成摩擦衬片的截头圆锥形部分的圆锥的平均角度定义为母线的平均直线与旋转轴线A之间的角度。

平均角度还可以被定义为可以内接在摩擦衬片的截头圆锥形部分中的具有线性母线的截锥的角度的最大值。

因此，摩擦衬片的锥度严格地大于0％且小于或等于15％，该锥度是相对于垂直于小基座的轴线、特别是相对于旋转轴线A而定义的。

根据图1所示的实施例，摩擦衬片的截头圆锥形部分的母线为直线C₁。

图2和3示出了其他替代实施例，其中母线分别是抛物线C₂或双曲线C₃。

根据图4所示的示例，截头圆锥形部分的母线包括两个线性段C₄。

当然，母线可以包括凸部分和/或凹部分和/或线性部分。

例如，母线C可以由旨在与摩擦衬片接触的对应材料件的形状限定。

根据一优选实施例，如图1至图4所示，摩擦面14被布置成面对旋转轴线A。换句话说，摩擦面14的表面是凸的；当衬片紧固在金属支撑件时，它会从金属支撑件扩张出来。

换句话说，摩擦面14由摩擦衬片10的截头圆锥形部分的内表面形成。

优选地，摩擦衬片10构造成使得其轨道宽度在10mm至100mm范围内。轨道宽度是指在包含旋转轴线A的平面中的小基座22和大基座24之间的最小距离。在线性母线的情况下，轨道宽度是截头圆锥形部分的边心距。

有利地，摩擦衬片10被构造成使得当摩擦衬片10在小基座22和大基座24之间承受50N的负载时，截头圆锥形部分的高度H在0.05mm至0.50mm范围内，并且优选地在0.05至0.15mm范围内。图5示出了50N的负载30施加到摩擦衬片。摩擦衬片被放置为使得小基座承载在床40上，然后将50N的负载30施加到大基座24。

图6示出了摩擦衬片的等距视图，其中高度H为5m。图7还示出了根据本发明的摩擦衬片的另一实施例的等距视图，其中摩擦面14的表面是凸的并且高度H是10mm。

因此，试验表明，根据本发明的这种摩擦衬片具有的摩擦表面的形状被控制，使得特别是可以减小在选择变速比的过期间在分离阶段过程中由组装的摩擦盘传递的残余扭矩。

这样的衬片例如通过几何稳定方法在合适的成型机中在加热、受控湿度和环境压力下构造或在存在水或湿气饱和的高压釜中构造。

已经在用于离合器的摩擦衬片和摩擦盘的上下文中描述了本发明。当然，在不脱离本发明的范围的情况下，根据本发明的摩擦衬片和摩擦盘的其他应用也是可能的。例如，摩擦衬片和摩擦盘可以用于制动系统或使用摩擦衬片的任何其他系统。

Claims (14)

1.一种用于离合器的摩擦衬片(10)，所述离合器特别是用于机动车辆，所述摩擦衬片包括摩擦面(14)和平行于所述摩擦面的紧固面(16)，所述摩擦衬片形成围绕旋转轴线(A)旋转的截头圆锥形部分，所述截头圆锥形部分在自由状态下具有曲线母线(C)和高度(H)，所述高度(H)在0.05mm至1.50mm范围内，并且优选地小于0.90mm。

2.根据权利要求1所述的摩擦衬片，其中，所述摩擦衬片还被构造成使得母线(C)和旋转轴线(A)之间的平均角度(α)大于85°且严格小于90°。

3.根据权利要求1或2所述的摩擦衬片，其中，所述摩擦面(14)布置成面对旋转轴线(A)。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的摩擦衬片，其中，所述截头圆锥形部分在一端(18)由第一基座(22)界定，而在另一端(20)由第二基座(24)界定，并且其中，所述摩擦衬片(10)构造成使得当所述摩擦衬片在其第一基座和第二基座之间承受50N的负载时，所述截头圆锥形部分的高度(H)在0.05mm至0.50mm范围内，优选在0.05至0.15mm范围内。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的摩擦衬片，其中，所述母线(C)是直线(C₁)。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的摩擦衬片，其中，所述母线是抛物线(C₂)或双曲线(C₃)。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的摩擦衬片，其中，所述母线包括凸部分和/或凹部分和/或线性部分。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的摩擦衬片，其中，衬片的轨道宽度在10mm至100mm范围内。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的摩擦衬片，其中，衬片的摩擦面(14)与紧固面(16)之间的正交距离(e)在1mm至6.5mm范围内。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的摩擦衬片，包括布置在摩擦面(14)和紧固面(16)之间的复合单材料和复合多材料类型的摩擦材料件(12)。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的摩擦衬片，其中，衬片是单层的。

12.一种离合器盘，特别是用于机动车辆，包括根据前述权利要求1至11中任一项所述的至少一个摩擦衬片。

13.根据权利要求12所述的摩擦衬片，还包括另一摩擦衬片和位于两个摩擦衬片之间的渐进装置。

14.一种用于构造根据前述权利要求1至11中任一项所述的用于离合器的至少一个摩擦衬片的方法，所述方法包括以下步骤：

1)第一个变形步骤，以及

2)紧固步骤。

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