CN112041580A - 用于调节摩擦片的摩擦系数的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于调节摩擦片的摩擦系数的方法，所述摩擦片具有支承片(5)，所述支承片具有第一表面(6)和第二表面(7)，其中，将第一散布烧结摩擦衬片烧结到所述第一表面(6)上并且将第二散布烧结摩擦衬片烧结到所述第二表面(7)上，并且将凹槽(13)分别引入到第一散布烧结摩擦衬片和第二散布烧结摩擦衬片中。在第一散布烧结衬片中的凹槽(13)的至少一部分沿支承片(5)的周向方向(12)相对于在第二散布烧结摩擦衬片中的凹槽(13)偏移地构成。

Description

用于调节摩擦片的摩擦系数的方法

技术领域

本发明涉及一种用于调节摩擦片的摩擦系数的方法，所述摩擦片具有支承片，所述支承片具有第一表面和第二表面，其中，将第一散布烧结摩擦衬片烧结到所述第一表面上并且将第二散布烧结衬片烧结到所述第二表面上，并且将凹槽分别引入到第一散布烧结衬片和第二散布烧结衬片中。

本发明还涉及一种摩擦片，所述摩擦片包括盘形的支承片，所述盘形的支承片具有第一表面和与该第一表面相对的第二表面，其中，第一散布烧结衬片设置在所述第一表面上并且第二散布烧结衬片设置在所述第二表面上，并且在第一散布烧结衬片和第二散布烧结衬片中设置有凹槽。

背景技术

从现有技术中已知用于片式摩擦系统的摩擦片的各种不同的实施方式。除了使用树脂粘合的纸-复合物摩擦材料和碳基衬片之外，还使用所谓的散布烧结衬片。与树脂粘合的纸-复合物摩擦材料相比，所述散布烧结衬片没有可压缩性或者具有明显更低的可压缩性和非常良好的耐热性。然而，问题在于，在使用限定的烧结材料时，在不改变材料的情况下摩擦系数不能适配于特定的应用。

发明内容

本发明的任务在于，提供一种可能性，利用该可能性可以在一定的范围中调节散布烧结摩擦衬片的摩擦系数。

该任务利用开头所述的方法以如下方式解决，即在第一散布烧结衬片中的凹槽的至少一部分沿支承片的周向方向相对于在第二散布烧结衬片中的凹槽偏移地构成。

本发明的任务还利用开头所述的摩擦片解决，在所述摩擦片中，第一散布烧结衬片的凹槽的至少一部分相对于在第二散布烧结衬片中的凹槽偏移地设置。

如已令人惊奇地示出的那样，在第一散布烧结衬片中的凹槽相对于在第二散布烧结衬片中的凹槽即使稍微偏移，也会引起摩擦片的摩擦性能的显著变化。因此，可以通过简单地改变制造方法(即通过将在第二散布烧结衬片中的凹槽相对于在第一散布烧结衬片中的凹槽沿周向方向旋转限定的角度地构成)来在限定的、与散布烧结衬片的材料成分有关的范围中调节摩擦片的摩擦系数。因此也可能的是，经由旋转角度值本身、即该角度的绝对值来调节摩擦片的限定的摩擦系数，并且因此能够将摩擦片对应简单地适配于这样的摩擦片的不同的应用。

根据所述方法的优选实施变型规定，在第一散布烧结衬片中的凹槽沿周向方向相对于在第二散布烧结衬片中的凹槽偏移如下角度值，所述角度值从2°至45°的范围中选择。与此对应地，摩擦片具有在第一散布烧结衬片中的凹槽相对于第二散布烧结衬片中的凹槽的沿周向方向以如下角度值的偏移，所述角度值从2°至45°的范围中选择。尤其是在该角度范围内，发现摩擦片的摩擦系数的可调节性的上述效果特别突出。

根据该方法的另一实施变型可以规定，在第一散布烧结衬片中的凹槽中的至少一些凹槽和/或在第二散布烧结衬片中的凹槽中的至少一些凹槽以封闭的多边形的形状构成。根据摩擦片的所属的实施变型可以规定，在第一散布烧结衬片中的凹槽中的至少一些凹槽和/或在第二散布烧结衬片中的凹槽中的至少一些凹槽以封闭的多边形的形状构成。通过至少一些凹槽的该形状，散布烧结衬片的非常大的面积范围被凹槽覆盖，由此随后在调节摩擦片的摩擦系数方面也能够实现对应大的效果。

根据摩擦片的另一实施变型可以规定，在第一散布烧结衬片中的凹槽相对于在第二散布烧结衬片中的凹槽的偏移量至少使得凹槽在俯视图中观察彼此相邻地设置。因此，可以积极地影响摩擦片的热平衡，因为在摩擦衬片中没有凹槽的连续面积的份额被减小(沿轴向方向观察并且相对于两个摩擦衬片，凹槽沿该方向相继地设置)。摩擦片的更好的冷却又对在摩擦片的运行中通过凹槽偏移调节的摩擦系数具有有利的影响。

根据摩擦片的一种另外的实施变型可以规定，在第一散布烧结衬片中的凹槽相对于第一散布烧结衬片的总面积具有在5％至40％之间的面积份额，和/或在第二散布烧结衬片中的凹槽相对于第二散布烧结衬片的总面积具有在5％至40％之间的面积份额。因此，能够对应精细地协调摩擦片的摩擦系数的可调节性。

根据摩擦片的一种另外的实施变型也可能的是，以mm为单位的凹槽宽度与在散布烧结衬片的最外周上的凹槽之间的以mm为单位的衬片宽度的比值从下限为2:30且上限为1:4的范围中选择。因此，可以更好地考虑在摩擦衬片中的凹槽宽度对摩擦系数的影响。

附图说明

为了更好地理解本发明，借助于以下的附图更详细地阐述本发明。

在附图中分别以简化的、示意性的图示：

图1以侧视图示出根据现有技术的摩擦片组的一部分；

图2以斜视图示出摩擦片的第一实施变型；

图3以斜视图示出摩擦片的第二实施变型；

图4示出摩擦片的另外的实施变型的一部分。

具体实施方式

首先要指出，在不同描述的实施方式中，相同的部件设有相同的附图标记或相同的构件名称，其中，在整个说明书中包含的公开内容可以类似地转用到具有相同附图标记或相同构件名称的相同部件上。在说明书中选择的位置信息、例如上、下、侧向等也参考直接描述的以及示出的附图，并且这些位置信息也在位置改变时类似地转用到新的位置上。

在图1中示出摩擦片组1的一部分。摩擦片组1具有多个内片2和多个外片3，它们也可以称为摩擦片。内片2沿轴向方向4与外片3交替地设置。经由对应的操纵机构，内片2能相对于外片3沿轴向方向4调节，从而在内片2与外片3之间构成摩擦锁合。

内片2具有至少一个近似平面的环形的支承片5，该支承片具有第一表面6和沿轴向方向4与该第一表面相对的第二表面7。作为摩擦衬片8，在第一表面6上设置有第一散布烧结衬片并且在第二表面7上设置有第二散布烧结衬片。内片2亦即所谓的衬片式摩擦片。

外片3同样具有平面的且至少近似环形的摩擦片基体9，但是在示出的实施变型中该摩擦片基体不具有摩擦衬片8。外片3亦即所谓的对应摩擦片，所述对应摩擦片能够与内片2的摩擦衬片8形成摩擦锁合。但也存在如下可能性，即摩擦衬片8设置在外片3上，尤其是如果在内片2上没有设置摩擦衬片8的情况下。

优选地，内片2的支承片5和/或外片3的摩擦片基体9由钢制成或者说包括钢。但是它们也可以由其他合适的材料、尤其是金属材料制成、例如由烧结材料制成。

摩擦片组1的该基本结构从现有技术中已知。对此的进一步细节因此要参考这些相关的现有技术。

摩擦片组1是片式摩擦系统、例如(湿式运行的)片式离合器、制动器、保持装置、差速锁等的一部分。

在图2中示出如用在或者说可以用在根据图1的摩擦片组1中的摩擦片的第一实施变型。具体示出一个内片2。但该摩擦片也可以是外片3(图1)。

所述摩擦片尤其设置用于所谓的湿式运行。

摩擦片可以在径向的内端面10上具有至少一个带动元件11、例如以内齿部形式的带动元件。

在这一点上应提到，外片3也可以在径向的外端面上具有至少一个带动元件。因此，如果根据图2的摩擦片应构成为外片3，则所述至少一个带动元件设置在摩擦片的径向的外端面上。

如本身已知的那样，经由携带元件11可以建立与片式摩擦系统的一个另外的构件(例如，在内片2的情况下为片式摩擦系统的轴或在外片3的情况下为片式摩擦系统的壳体)的不可相对旋转的连接。

也可能的是，内片2或外片3构成为所谓的自由运动的片，也就是说不具有这样的带动元件11。

摩擦片的支承片5(图1)沿周向方向12构成为封闭的。

在这一点上应指出的是，对于如下情况，即摩擦片是外片3(图1)，以下对支承片5的说明也可以转用到外片3的摩擦片基体9上，只要根据本发明构成有所述摩擦片基体。

优选支承片5构成为一件式的。但也可能的是，支承片5由多个彼此连接的部段组成。

如已经说明的那样，第一摩擦衬片8设置在支承片5(图1)的第一表面6上并且与该支承片连接。同样地，第二摩擦衬片8设置在第二表面7上并且与该支承片5连接。如从图2中能看出的是，第一和第二摩擦衬片8优选设置在支承片5的整个第一或第二表面6、7上。此外，第一和第二摩擦衬片8优选沿周向方向12连续延伸，即优选同样构成为环形的。因此，优选仅第一摩擦衬片8设置在支承片5的第一表面6上，并且仅第二摩擦衬片8设置在支承片的第二表面7上。

第一和第二摩擦衬片8是散布烧结摩擦衬片。散布烧结技术本身从现有技术中已知，从而在这点上应参考该技术的进一步的细节。在这一点上应仅如此程度地注意，即在此将适合于摩擦片的烧结粉末散布在准备好的支承片5上并烧结到支承片5上。然后压实该衬片并且在此压入用于冷却摩擦片的凹槽13。接着可以使衬片经受第二次烧结。在必要情况下进行后处理、例如进行摩擦片的精整、去毛刺等。

从现有技术中已知的用于散布烧结衬片的材料可以用作烧结粉末。

第一和第二摩擦衬片8优选由相同的散布烧结材料制成。然而也存在如下可能性，即第一散布烧结摩擦衬片由与第二散布烧结摩擦衬片不同的材料制成，以便因此例如在两个方向上不同地设计摩擦片的摩擦性能。

在第一摩擦衬片8中的凹槽13和在第二摩擦衬片8中的凹槽13(在图2中以虚线示出)用于引导油，以便建立对应的润滑或以便排出热量，所述热量基于与摩擦片的摩擦副的摩擦产生。这些凹槽13在此延伸经过摩擦衬片8的衬片厚度14(图4)的部分区域。

但也可能的是，凹槽13延伸穿过摩擦衬片8的整个衬片厚度14直至支承片5。

现在规定，第一摩擦衬片8的凹槽13相对于第二摩擦衬片8的凹槽13沿周向方向12偏移角度值15地设置或者说构成，其中，该角度值15对于所有凹槽13优选至少近似一样大。然而也可能的是，摩擦片的凹槽13偏移不同的角度值15。这既适用于摩擦衬片本身，也涉及到第一摩擦衬片8与第二摩擦衬片8进行比较。因此例如可能的是，第一摩擦衬片8的凹槽13全部彼此间具有相同间距地设置，而在第二摩擦衬片8中的凹槽13之间的间距变化。

如尤其从图2中能看出的那样，在第一摩擦衬片8中的凹槽13不位于在第二摩擦衬片8中的凹槽13上方。

如能从图2中看出的那样，角度值15在摩擦衬片8的平面中在通过凹槽13的纵向中心轴线16之间测量。

通过在第二摩擦衬片8中的凹槽13相对于在第一摩擦衬片8中的凹槽13偏移角度值15可以影响摩擦片的摩擦系数，并且因此在特定的范围内调节摩擦片的摩擦系数。该范围一方面从所使用的用于制造散布烧结摩擦衬片的材料得出，并且另一方面从摩擦对得出、即从制成相应的对应摩擦片的材料得出，亦即在本实施变型中从制成外片3(图1)的材料得出。

作为附加效果，通过凹槽13的偏移也可以影响摩擦片的热平衡，因为在凹槽13偏移的情况下，连续的面积减小，并且由于所使用的材料的良好的传导性得出在摩擦表面上的较低的温度。较小的连续面积指的是，根据按照图2的摩擦片的实施变型，在第一摩擦衬片8中的两个凹槽13之间的连续面积(该连续面积延伸至少近似90°)被在第二摩擦衬片8中的凹槽13在摩擦片的背侧“中断”，从而所述连续面积因此在摩擦片的该实施变型中减半，因为所述摩擦片能够在背侧通过以虚线的方式示出的在第二摩擦衬片8中的凹槽13相较于在没有该凹槽13时更好地被冷却。

根据摩擦片的一种实施变型可以规定，在第一摩擦衬片8中的凹槽13相对于第二摩擦衬片8中的凹槽13沿圆周方向12偏移地设置(在摩擦片的俯视图中观察)的角度值15从下限为2°且上限为45°的范围、尤其是下限为5°且上限为30°的范围中选择。但也可以规定，该角度值15从1°至180°的范围中选择或从1°至90°的范围中选择或从1°至60°的范围中选择，尤其是在每个摩擦衬片8设有仅一个凹槽13或两个凹槽13或三个凹槽13的情况下。

在图2中示出的摩擦片的实施变型中，在第一和在第二摩擦衬片8中的凹槽13构成为径向凹槽，所述径向凹槽沿径向方向从摩擦衬片8的内周延伸直至摩擦衬片的外周。

但也存在如下可能性，即如根据按照图3的摩擦片的实施变型示例性地示出的那样，这些凹槽13不同地构成。在该实施变型中，在两个摩擦衬片8中的凹槽13以封闭的多边形的形状设计、尤其是以正方形的形状设计。如从图3中能看出的是，在第一摩擦衬片8中的多边形沿摩擦片的周向方向12相对于在第二摩擦衬片8中的多边形偏移地构成或设置。

代替正方形，多边形还可以是三角形或矩形或六边形或八边形等。

为了能够也在该实施变型中将凹槽13用于引导冷却剂，可以规定，在多边形上设置有或者说构成有从该多边形分支至摩擦衬片8的内周或外周的另外的凹槽17，所述另外的凹槽能够一方面实现将冷却流体导入到凹槽13中并且另一方面实现将冷却流体从凹槽13中导出。

也可能的是，这样的构成为多边形的凹槽13仅设置在摩擦衬片8中的一个摩擦衬片中，尽管在图3中示出的实施变型优选在两个摩擦衬片8中具有构成为多边形的凹槽13。

应解释说明的是，如在图3示出的那样，多边形的封闭的形状应在摩擦衬片8的俯视图中理解。换句话说，凹槽13的封闭的形状涉及摩擦片的周向方向12。

从图3中还可以看出的是，如从现有技术中已知的那样，除了凹槽13和在必要情况下的凹槽17之外，摩擦衬片8还可以具有另外的例如以华夫饼图案或其他图案的形式的凹槽18。

原则上在第一摩擦衬片8中的凹槽13能够相对于在第二摩擦衬片8中的凹槽13沿周向方向12偏移角度值15，其中，在第一摩擦衬片8中的凹槽13与在第二摩擦衬片8中的凹槽13在俯视图中观察部分重叠。然而，根据摩擦片的一种实施变型，为了进一步提高摩擦片的摩擦系数的可调节性，有利的是，第一和第二摩擦衬片8的凹槽13——在俯视图中观察——至少彼此相邻设置，即所述凹槽13不重合或重叠。

还可以根据摩擦片的另一实施变型规定，在第一散布烧结摩擦衬片中的凹槽13相对于第一散布烧结摩擦衬片的总面积具有在5％至40％之间的面积份额、尤其是在5％至30％之间的面积份额，和/或在第二散布烧结摩擦衬片中的凹槽13相对于第二散布烧结摩擦衬片的总面积具有在5％至40％之间的面积份额、尤其是在5％至30％之间的面积份额。通过凹槽13的相对大的面积份额，可以进一步简化摩擦片的摩擦系数的可调节性。

已发现，衬片厚度14、即摩擦衬片8的厚度也对摩擦片的摩擦系数的可调节性具有影响，其中，对此的原因尚不公知。因此，根据摩擦片的另一实施变型，对于该摩擦片的摩擦系数的限定的可调节性有利的是，以mm为单位的凹槽宽度19(如在图4中可以看出的那样)与衬片厚度14的比值在30:1至1:2之间。

对于摩擦片的摩擦系数的可调节性还可以有利的是，以mm为单位的凹槽宽度19与在散布烧结摩擦衬片的最外周上的凹槽13之间的以mm为单位的衬片宽度20(图2)的比值从下限为2:30且上限为1:4的范围中选择。

为了在摩擦衬片8中制造凹槽13并且在必要情况下制造凹槽17和/或凹槽18，可以使用对应的冲头，所述冲头具有该凹槽图案，并且利用所述冲头能够将凹槽13并且在必要情况下将凹槽17和/或凹槽18压入到散布烧结摩擦衬片中。

如在图4中示例性示出的那样，凹槽13可以具有矩形的横截面。但也可能的是，凹槽13具有其他的横截面形状、例如向内收窄的横截面形状(例如梯形的横截面形状)、倒圆的横截面形状等。

尽管优选的是，在第一摩擦衬片8中的凹槽13在形状和尺寸方面与在第二摩擦衬片8中的凹槽13相同地构成，但是也存在如下的可能性，即在第一摩擦衬片8中的凹槽13在形状和尺寸方面与在第二摩擦衬片8中的凹槽13不同。

这些实施例示出可能的实施变型，其中，在这一点上要注意的是，各个设计变型彼此的组合也是可能的。

为了清楚起见，最后应指出，为了更好地理解摩擦片的结构，没有强制性地按比例示出摩擦片。

附图标记列表

1 摩擦片组

2 内片

3 外片

4 轴向方向

5 支承片

6 表面

7 表面

8 摩擦衬片

9 摩擦片基体

10 端面

11 带动元件

12 周向方向

13 凹槽

14 衬片厚度

15 角度值

16 纵向中心轴线

17 凹槽

18 凹槽

19 凹槽宽度

20 衬片宽度

Claims (9)

1.用于调节摩擦片的摩擦系数的方法，所述摩擦片具有支承片(5)，所述支承片具有第一表面(6)和第二表面(7)，其中，将第一散布烧结摩擦衬片烧结到所述第一表面(6)上并且将第二散布烧结摩擦衬片烧结到所述第二表面(7)上，并且将凹槽(13)分别引入到第一散布烧结摩擦衬片和第二散布烧结摩擦衬片中，其特征在于，在第一散布烧结衬片中的凹槽(13)的至少一部分相对于在第二散布烧结摩擦衬片中的凹槽(13)沿支承片(5)的周向方向(12)偏移地构成。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将在第一散布烧结摩擦衬片中的凹槽(13)相对于在第二散布烧结摩擦衬片中的凹槽(13)沿周向方向(12)偏移一个角度值(15)，所述角度值从2°至45°的范围中选择。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将在第一散布烧结摩擦衬片中的凹槽(13)中的至少一些凹槽和/或在第二散布烧结摩擦衬片中的凹槽(13)中的至少一些凹槽以封闭的多边形的形状构成。

4.摩擦片，所述摩擦片包括具有第一表面(6)和与该第一表面相对的第二表面(7)的盘形的支承片(5)，其中，在所述第一表面(6)上设置有第一散布烧结摩擦衬片并且在所述第二表面(7)上设置有第二散布烧结摩擦衬片，并且在第一散布烧结衬片中和在第二散布烧结衬片中设置有凹槽(13)，其特征在于，第一散布烧结摩擦衬片的凹槽(13)的至少一部分相对于在第二散布烧结摩擦衬片中的凹槽(13)沿周向方向(12)偏移地设置。

5.根据权利要求4所述的摩擦片，其特征在于，在第一散布烧结摩擦衬片中的凹槽(13)相对于在第二散布烧结摩擦衬片中的凹槽(13)沿周向方向(12)偏移一个角度值(15)，所述角度值从2°至45°的范围中选择。

6.根据权利要求4或5所述的摩擦片，其特征在于，在第一散布烧结摩擦衬片中的凹槽(13)中的至少一些凹槽和/或在第二散布烧结摩擦衬片中的凹槽(13)中的至少一些凹槽以封闭的多边形的形状构成。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的摩擦片，其特征在于，在第一散布烧结摩擦衬片中的凹槽(13)相对于在第二散布烧结摩擦衬片中的凹槽(13)的偏移量至少使得所有凹槽(13)在俯视图中观察彼此相邻地设置。

8.根据权利要求4至7中任一项所述的摩擦片，其特征在于，在第一散布烧结摩擦衬片中的凹槽(13)相对于第一散布烧结摩擦衬片的总面积具有在5％至40％之间的面积份额，和/或在第二散布烧结摩擦衬片中的凹槽(13)相对于第二散布烧结摩擦衬片的总面积具有在5％至40％之间的面积份额。

9.根据权利要求4至8中任一项所述的摩擦片(1)，其特征在于，以mm为单位的凹槽宽度(19)与在散布烧结摩擦衬片的最外周上的凹槽(13)之间的以mm为单位的衬片宽度(20)的比值从下限为2:30且上限为1:4的范围中选择。

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