CN116724179A - 具有借助于摩擦衬垫形成的槽图案的摩擦片 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种摩擦片(19)，所述摩擦片具有承载片(18)、具有第一垫几何形状(31)的多个第一摩擦衬垫(11)和具有第二垫几何形状(32)的多个第二摩擦衬垫(12)，其中槽图案(10)通过第一和第二摩擦衬垫(11，12)的交替的环形次序得出，第一和第二摩擦衬垫分别通过分割槽(15)彼此间隔开。第一垫几何形状(31)构成为一个梯形的几何形状与两个矩形的几何形状的组合，一个矩形的几何形状在径向内部直接邻接于梯形的矩形的几何形状，并且一个矩形的几何形状在径向外部直接邻接于梯形。第二垫几何形状(32)构成为五边形的几何形状，其构成为三角形的几何形状与直接邻接的矩形的几何形状的组合。第一摩擦衬垫(11)优选地分别具有带有压印槽(16)的Y形的压印凹槽(14)。

Description

具有借助于摩擦衬垫形成的槽图案的摩擦片

技术领域

本发明涉及一种具有根据权利要求1的前序部分的特征的用于摩擦片的槽图案。

背景技术

槽或槽图案——在本文的范围内也称为垫几何形状——用于即使在换挡元件闭合的情况下也通过油流冷却片。所述槽或槽图案切碎油膜，由此稳定摩擦值。由此在换挡时实现期望的摩擦性能。改进怠速性能并且降低拖曳力矩。

本发明的应用领域：

湿式的片式离合器和片式制动器广泛应用于传统的可动力换档的变速器、高负荷的动力总成中的新型混合动力模块或可切换的E桥，并且在此是高性能的高负荷的构件。汽车应用中对更低CO2排放的要求和动力总成的效率的改进具有重大意义。除了减少换挡元件中与负载无关的损耗以外，还必须重视热负荷和足够的冷却。在摩擦特性、热平衡和效率的冲突区中，摩擦片的槽图案承担重要作用。(参见图1)

WO 2008/037390A1和DE 202005029509 A1公开了一种环形的湿式的摩擦衬，所述摩擦衬具有沿径向方向y形延伸的槽，所述槽将内环周和外环周连接。

发明内容

本发明所基于的目的在于在摩擦片中通过合适的槽图案来使拖曳损耗最小化(参见图2)，并且改进冷却。

所述目的通过具有根据权利要求1的特征的槽图案来实现。

因此，根据本发明的用于摩擦片的槽图案提出，槽图案借助于

具有第一垫几何形状的第一摩擦衬垫，和

具有第二垫几何形状的第二摩擦衬垫形成，和

槽图案环形地通过第一和第二垫几何形状的交替的次序得出，所述第一和第二垫几何形状分别通过分割槽彼此间隔开，

其特征在于，

第一垫几何形状构成为一个梯形的几何形状与两个矩形的几何形状的组合，一个矩形的几何形状在径向内部并且一个矩形的几何形状在径向外部直接邻接于梯形，和

第二垫几何形状构成为五边形的几何形状，其构成为三角形的几何形状与直接邻接的矩形的几何形状的组合。

第一摩擦衬垫分别具有Y形的压印凹槽。

第一和第二摩擦衬垫在承载片、例如承载板处固定。承载片基本上具有圆环盘的构型。在径向内部或径向外部，在承载片处设有齿部，所述齿部用于实现与摩擦片承载件的抗扭的连接。在径向内部和在径向外部，有利地，在承载片处的边缘保持不具有摩擦衬垫。因此，在固定在承载片处时能够实现补偿摩擦衬垫的大小和/或构型中的公差。此外，第一和第二摩擦衬垫成对重复地沿环周方向有利地均匀地彼此间隔开。通过在摩擦衬垫之间的间距，产生在摩擦衬垫之间的分割槽。摩擦衬垫的垫几何形状有利地选择成，使得在两个第一摩擦衬垫之间的分割槽连同第二摩擦衬垫得出Y形的槽图像。

槽图案的一个优选的实施例的特征在于，在第一和第二摩擦衬垫之间的分割槽的槽宽度或槽横截面径向向外敞开。分割槽的槽宽度或槽横截面有利地构成为，使得当分割槽从径向内部向径向外部由油穿流时，产生扩散效果。

槽图案的另一优选的实施例的特征在于，第一摩擦衬垫分别具有带有压印槽的Y形的压印凹槽。通过具有压印槽的Y形的压印凹槽，在第一摩擦衬垫中由于第一垫几何形状产生三个几乎相同的未压印的垫面。未压印的垫面在第一垫几何形状中由压印槽限界并且分别具有三角形的构型，所述构型分别与矩形组合。在径向外部设置的三角形的尖部径向向内定向。两个径向内部的三角形的尖部径向向外定向。通过具有压印槽的Y形的压印凹槽，拖曳力矩能够有利地进一步地降低并且优化冷却。

槽图案的另一优选的实施例的特征在于，Y形压印部的压印槽具有比分割槽更大的槽宽度。分割槽的宽度通过摩擦衬垫相对于彼此的间距来限定。压印槽的较小的槽宽度因此尤其是有利的，因为压印槽优选地具有比分割槽更小的槽深度。

槽图案的另一优选的实施例的特征在于，Y形压印部的压印槽具有与分割槽相同的槽角度。因此实现，分割槽在第一和第二摩擦衬垫之间的设置基本上对应于压印槽在Y形压印部中的设置。

槽图案的另一优选的实施例的特征在于，槽角度在九十度和一百度之间。压印槽和分割槽的槽角度优选地为96.7度。

槽图案的另一优选的实施例的特征在于，分割槽包括内部接片和外部接片，其在径向内部和在径向外部在摩擦衬垫之间占据第一摩擦衬垫的径向延伸的至少百分之十，优选地在百分之十五和百分之二十五之间。这关于拖曳力矩的降低已经证实为是尤其有效的。内部接片和外部接片优选地沿径向方向伸展。由于成对地交替地设置的第一和第二摩擦衬垫，沿环周方向在内部接片和外部接片之间产生错位。

槽图案的另一优选的实施例的特征在于，第一摩擦衬垫的垫角部中的垫内角在八十五和二百三十度之间，其中第二摩擦衬垫的垫角部中的垫内角在九十和一百八十五度之间。在每个垫角部中围出垫内角。由于由一个梯形的几何形状和两个矩形的几何形状构成的第一垫几何形状得出，第一摩擦衬垫包括八个内角。第二摩擦衬垫由于其由三角形的几何形状和矩形的几何形状组成的五边形的第二垫几何形状包括五个垫内角。

槽图案的另一优选的实施例的特征在于，全部垫角部沿着其环周轮廓倒圆。这关于摩擦衬垫的绕流已经证实为是有利的。垫角部中的倒圆半径优选地大于或等于一毫米。这关于摩擦衬垫的绕流已经证实为是足够的。

槽图案的另一优选的实施例的特征在于，第一和第二摩擦衬垫具有如下宽度和高度，所述宽度和高度具有小于二的宽高比。第一摩擦衬垫优选地具有1.6至1.8的宽高比。第二摩擦衬垫优选地具有1.5至1.7的宽高比。所述宽高比有利地适用于两个转动方向，摩擦片能够沿这两个转动方向转动。

本发明此外涉及用于上述槽图案的第一摩擦衬垫和/或第二摩擦衬垫。摩擦衬垫是可单独交易的。

附图说明

本发明的另外的优点和有利设计方案是以下附图及其描述的主题。

详细示出：

图1示出关系：进气和拖曳力矩

图2示出目的和改进

图3示出根据本发明的槽设计

图4示出根据本发明的槽设计的垫1的尺寸

图5示出根据本发明的槽设计的垫1的尺寸

图6示出根据本发明的槽设计的垫1和垫2的尺寸

图7示出根据本发明的槽设计的垫1的尺寸

图8示出根据本发明的槽设计的垫2的尺寸

图9示出根据本发明的槽设计的垫2的尺寸

图10示出根据本发明的槽设计的尺寸。

具体实施方式

垫1(图3-图7，图11)：

·垫角度(图4(1))在85和230度之间(详见图11)。

·垫外棱边沿着环周被倒圆，优选地>＝1mm(图5(2))。

·垫1的两排设计：三个几乎相同的未压印的垫面通过压印槽的居中的Y形压印部(图7)产生。

·垫1的基本几何形状是梯形几何形状与两个矩形几何形状的组合，一个矩形几何形状在径向内部并且一个矩形几何形状在径向外部直接与梯形相邻(图3、图6、图3和图9-图11)。

·垫的宽度(3)与高度(4)的比低于2(优选地为1.6至1.8)(图5)。

·垫1和垫2之间的分割槽的宽度或横截面向径向外部敞开(图6(5))，使得产生扩散器效果。

·Y形压印部(图7)即压印槽的宽度(5)>垫1和垫2之间的垫间距即分割槽的宽度(图6(5)，图10)。

·压印槽的Y形压印部(图7(8))的角度＝分割槽的角度(图6(7))。

·压印槽的Y形压印部(图7(8))的角度在90至100度之间，优选96.7度。

·接片(图7(9))在径向内部和外部为垫1的径向延伸的至少10％，优选在15％和25％之间。

垫2(图3，图6，图3图9-图10)：

·垫角度(图8(1))在90和185度之间(详见图10)。

·垫外棱边沿着环周被倒圆，优选地>＝1mm(图9(2))

·垫2的基本几何形状被构造成5角形的几何形状，其构造为一个三角形几何形状与紧邻的矩形几何形状的组合(图3，图6，图9-图10)。

·垫的宽度(3)与高度(4)的比低于2(优选地为1.5至1.7)(图9)

纤维性和棱边质量改进从而在摩擦系统的打开状态中拖曳力矩降低(尤其通过压印部(图7(6)))

分割槽的槽横截面从径向内部朝向径向外部变大(扩散器效果)，在槽中产生附加的压力降低从而将进气移向低的转速。拖曳力矩因此能够降低。

通过在摩擦面之内的槽横截面(部段接片，径向内部)的降低，通过在润滑间隙中的压力水平的降低和进气的促进能够进一步地降低油空气混合物的有效地作用的粘性从而进一步地改进拖曳力矩。

通过不仅在分割部(分割槽的角度(图6(7)))中而且在压印部(压印槽的Y形压印部的角度(图7(8)))中在90°和100°之间、优选为96.7°的优化的垫角度通过在润滑间隙中的有效的油引出改进摩擦值构建。

分割部(分割槽)和压印部(压印槽)的比：

分割槽的槽体积与压印槽的槽体积的比为至少3:1，优选地在3.5:1和4:1之间。因此，可以找到在摩擦系统的冷却和除油之间的最佳值。通过协调的压印部，冷却油能够优化地引导至配合摩擦盘的表面从而改善对流热传递(冷却)。同时，在打开状态中，可以改进进气和片的(借助于润滑油)的分离(较小的拖曳力矩)。

在图1中图解说明，如果进气超过供给的体积流25，则如何通过输送的体积流24进行进气26。从所述限值开始，间隙填充度26下降，并且在片之间的润滑间隙包含空气。从所述限值开始，供给的体积流25包含空气。在下面的图2中看出，进气26在最大拖曳力矩27的情况下出现。

在图2中示出，如何利用承受负荷的摩擦部件15实现进气28在拖曳力矩变化曲线30中朝向低转速的移动。通过图3中示出的槽图案，可以改进冷却介质和/或润滑介质的输送效果。

在图3中示出根据本发明的槽图案10，所述槽图案也称为槽设计。槽图案10包括第一摩擦衬垫11和第二摩擦衬垫12，所述摩擦衬垫11、12设置在承载片18上。承载片18与摩擦衬垫11、12一起称为摩擦片19。

第一摩擦衬垫11具有等腰梯形的构型，其长的底边在径向内部设置。在梯形的长的底边上连接有矩形。在梯形的短的底边上在径向外部同样连接有矩形。第一摩擦衬垫11全部都具有相同的第一垫几何形状31。

第一摩擦衬垫11沿环周方向与第二摩擦衬垫12交替地设置。第二摩擦衬垫12具有第二垫几何形状32。第二垫几何形状32由等腰三角形组成，其尖部径向向内定向。在径向外部，三角形通过矩形补充。由三角形与矩形的组合得出第二摩擦衬垫12的五边形的构型。

第一摩擦衬垫11和第二摩擦衬垫12的所有角是倒圆的。所有倒圆半径基本上相同地构成并且有利地大于或等于一毫米。

摩擦衬垫11、12交替地设置从而彼此间隔开，使得在第一摩擦衬垫11和第二摩擦衬垫12之间产生分割槽15。分割槽15由于垫几何形状31和32和摩擦衬垫11、12的设置产生具有在中央设置的第二摩擦衬垫12的基本上Y形的槽图像，所述第二摩擦衬垫设置在两个摩擦衬垫11之间。

第一摩擦衬垫11包括具有压印槽16的Y形的压印凹槽14。Y形的压印凹槽14的压印槽16产生与分割槽15相似的槽图像。

在图4中放大地示出第一摩擦衬垫11之一。通过附图标记1表示三个垫内角。垫内角1的大小可以在八十五和二百三十度之间改变。

在图5中，借助2表示在摩擦衬垫11的角部中的全部倒圆半径。借助3表示摩擦衬垫11的宽度。借助4表示摩擦衬垫11的高度。第一摩擦衬垫11的宽3与高4的比小于二，优选地为1.6至1.8。

在图6中通过双箭头7示出在两个分割槽之间的槽角度，所述分割槽在内部由未示出的第二摩擦衬垫12并且在外部由两个摩擦衬垫11限界。在分割槽之间的槽角度7也称作为分割角度。

通过箭头45和46在图6中表示冷却油，所述冷却油流过在第一摩擦衬垫11和第二摩擦衬垫12之间的分割槽15。冷却油在径向内部进入并且在径向外部在5处离开。分割槽15的槽宽度或槽横截面在径向外部在5处或朝向5敞开。从中得出对于流过分割槽15的冷却油的期望的扩散效果。

在图7中放大地示出，在摩擦衬垫11和12之间的分割槽15在径向内部包括内部接片13并且在径向外部包括外部接片9。接片9和13沿径向方向延伸。在环周方向上，接片9、13由于摩擦衬垫11、12的垫几何形状31、32相对于彼此错开。

第一摩擦衬垫31的Y形的压印凹槽14的槽宽度或槽横截面6有利地大于在摩擦衬垫11和12之间的垫间距，所述垫间距用于示出分割槽15。

通过双箭头8在图7中表明Y形的压印凹槽14的槽角度。Y形的压印凹槽14的槽角度8有利地对应于Y形的槽图像的在图6中示出的槽角度7，所述槽图像借助分割槽15示出。

在图8中放大地示出具有第二垫几何形状32的第二摩擦衬垫12。通过附图标记1表示三个垫内角。垫内角的大小能够在九十度和一百八十五度之间改变。

在图9中借助2表示摩擦衬垫12的角部中的倒圆半径。借助3表示摩擦衬垫12的宽度。借助4表示摩擦衬垫12的高度。摩擦衬垫12的宽3与高4的比优选地小于二，优选为1.5至1.7。

在图10中通过双箭头51-54；61-63表示角。角51至54在第一摩擦衬垫11处绘制并且也能够称作为垫内角。角61至63在第二摩擦衬垫12处绘制并且也能够称作为垫内角。

不同大小的角度说明从图10中的两个摩擦衬垫11和12在上部具有矩形的几何形状得出。在第二摩擦衬垫12中，矩形的几何形状与三角形的几何形状组合。在第一摩擦衬垫11中，在上部的矩形几何形状和下部的矩形几何形状之间设有梯形的几何形状。

角51涉及上部的矩形几何形状的左上角。角52涉及下部的矩形几何形状的左下角。角53从上部的矩形几何形状的左边延伸至梯形的几何形状的左腰。角54从梯形的几何形状的右边延伸至下部的矩形几何形状的右侧。

角61在上部的矩形几何形状的左边和三角形的几何形状的左腰之间延伸。角62在三角形的几何形状的两个腰之间延伸。角63涉及上部的矩形几何形状的右上角。内角的角度值分别在双箭头附近说明。

附图标记列表

1 垫内角

2 倒圆半径

3 宽度

4 高度

5 向外敞开的槽横截面

6槽宽度/槽横截面

7 槽角度

8 槽角度

9 外部接片

10 槽图案

11 第一摩擦衬垫

12 第二摩擦衬垫

13 内部接片

14 Y形的压印凹槽

15 分割槽

16 压印槽

18 承载片

19 摩擦片

20 x轴线

21 y轴线

22 y轴线

23 y轴线

24 输送的体积流

25 供给的体积流

26 进气

27 拖曳力矩

28 进气

30 拖曳力矩变化曲线

31 第一垫几何形状

32 第二垫几何形状

45 箭头

46 箭头

51 垫内角

52 垫内角

53 垫内角

54 垫内角

61 垫内角

62 垫内角

63 垫内角。

Claims (10)

1.一种用于摩擦片(19)的槽图案(10)，其中所述槽图案(10)借助于具有第一垫几何形状(31)的第一摩擦衬垫(11)和借助于具有第二垫几何形状(32)的第二摩擦衬垫(12)形成，其中所述槽图案(10)环形地通过第一和第二垫几何形状(31，32)的交替的次序得出，所述第一和第二垫几何形状分别通过分割槽(15)彼此间隔开，

其特征在于，

所述第一垫几何形状(31)构成为一个梯形的几何形状与两个矩形的几何形状的组合，一个矩形的几何形状在径向内部并且一个矩形的几何形状在径向外部直接邻接于梯形，并且所述第二垫几何形状(32)构成为五边形的几何形状，其构成为三角形的几何形状与直接邻接的矩形的几何形状的组合。

2.根据权利要求1所述的槽图案，

其特征在于，

在所述第一和所述第二摩擦衬垫(11，12)之间的所述分割槽(15)的槽宽度或槽横截面(5)径向向外敞开。

3.根据上述权利要求中任一项所述的槽图案，

其特征在于，

所述第一摩擦衬垫(11)分别具有带有压印槽(16)的Y形的压印凹槽(14)。

4.根据权利要求3所述的槽图案，

其特征在于，

所述Y形压印部(14)的所述压印槽(16)具有比所述分割槽(15)更大的槽宽度(6)。

5.根据权利要求3或4所述的槽图案，

其特征在于，

所述Y形压印部(14)的所述压印槽(16)具有与所述分割槽(15)相同的槽角度(8)。

6.根据权利要求5所述的槽图案，

其特征在于，

所述槽角度(7，8)在九十度和一百度之间。

7.根据上述权利要求中任一项所述的槽图案，

其特征在于，

所述分割槽(15)包括内部接片(13)和外部接片(9)，所述内部接片和外部接片在径向内部和径向外部在所述摩擦衬垫(11，12)之间占据所述第一摩擦衬垫(11)的径向延伸的至少百分之十，优选在百分之十五和百分之二十五之间。

8.根据上述权利要求中任一项所述的槽图案，

其特征在于，

在所述第一摩擦衬垫(11)的垫角部中的垫内角(1)在八十五度和二百三十度之间，其中在所述第二摩擦衬垫(12)的垫角部中的垫内角(1)在九十度和一百八十五度之间。

9.根据上述权利要求中任一项所述的槽图案，

其特征在于，

全部垫角部沿着其环周轮廓倒圆。

10.根据上述权利要求中任一项所述的槽图案，

其特征在于，

所述第一和第二摩擦衬垫(11，12)具有宽度(3)和高度(4)，所述宽度和高度具有小于二的宽度(3)与高度(4)比。