專利名稱：用于干式離合器的環(huán)形摩擦襯墊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于干式離合器的環(huán)形摩擦襯墊，其特別是用于機(jī)動(dòng)車。
背景技術(shù)：
在干燥環(huán)境下運(yùn)行的機(jī)動(dòng)車離合器，一般來說，在每個(gè)摩擦襯墊的表面上具有一個(gè)摩擦盤片，摩擦襯墊固定在一個(gè)支撐件上，如需要所述支撐件是共用的，支撐件固定在與變速箱輸入軸相連的有槽的轂體上。扭力阻尼器通常插置在摩擦襯墊的支撐件與有槽的轂體之間。而且，累進(jìn)裝置典型地位于兩個(gè)摩擦襯墊之間。摩擦盤片在工作時(shí)被安置在一方面為直接或間接與車輛發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸相連的反作用盤和另一方面為離合裝置的壓力盤之間，該離合裝置具有連接于反作用盤的蓋體和離合轂體，所述離合轂體例如是環(huán)狀膜片，所述離合轂體沿軸向促動(dòng)壓力盤，所述壓力盤旋轉(zhuǎn)地連接在蓋體上，同時(shí)相對(duì)于所述蓋體能夠在軸向上有限制地移動(dòng)。在離合位置上，摩擦盤片的襯墊在壓力盤和反作用盤之間被夾緊，以使熱力發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)力矩傳遞到變速箱的輸入軸。如文獻(xiàn)GB 319852中描述的，公知的是，在摩擦襯墊中設(shè)置徑向或斜向的溝槽，以便消除可能出現(xiàn)在摩擦表面的污臟(脂、油)。這樣的溝槽同樣有助于清除磨損碎屑，特別是磨合過程中產(chǎn)生的磨損碎屑，從而可以避免卡死。這些溝槽同樣給襯墊被固定其上的離合盤帶來柔韌性，因而改善空隙的補(bǔ)償并將振動(dòng)和離合噪聲降至最小。然而，這些溝槽使得摩擦襯墊變得脆弱，并降低了它們的抗裂性。而且，在面對(duì)所謂的“衰化(fading) ”或衰退現(xiàn)象時(shí)，這樣的溝槽不能改善離合效果。在摩擦面長(zhǎng)時(shí)間摩擦?xí)r，襯墊將承受較大的加熱，這導(dǎo)致摩擦系數(shù)顯著下降。這通過襯墊表層的損壞可以證明，因此其作用相當(dāng)于在襯墊完好的表層與對(duì)靠材料的相對(duì)摩擦面之間的潤(rùn)滑劑。該損壞直接關(guān)系到摩擦?xí)r損耗的能量和襯墊冷卻的品質(zhì)。文獻(xiàn)FR 996 920公開了用于限制摩擦系數(shù)減小的摩擦襯墊。為此，建議在襯墊中設(shè)置溝槽網(wǎng)。該文獻(xiàn)描述了若干方案，但是沒有一個(gè)能夠同時(shí)得到足夠的機(jī)械強(qiáng)度和高摩擦系數(shù)。文獻(xiàn)DE 10 2005 025546描述了用于電磁離合器的摩擦襯墊，其具有一個(gè)摩擦面，該摩擦面中設(shè)有分布于摩擦面徑向內(nèi)外邊緣的第一溝槽，和與第一溝槽相交的溝槽，這些溝槽在它們之間界定出觸接區(qū)。然而，該文獻(xiàn)更具體地適用于電磁離合領(lǐng)域，而其不能夠同時(shí)得到足夠的機(jī)械強(qiáng)度和高摩擦系數(shù)。文獻(xiàn)US 5 819 888描述了用于制動(dòng)或電磁離合的摩擦襯墊，其具有分布于摩擦面徑向內(nèi)外邊緣之間的溝槽，其摩擦面積之和與摩擦盤片總面積的比值優(yōu)選小于0. 1，以減小摩擦系數(shù)的變化。然而，該文獻(xiàn)推薦的襯墊使用壽命太低，而不能用于傳統(tǒng)的離合器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的特別是提出對(duì)這些問題的一種簡(jiǎn)單、有效且經(jīng)濟(jì)的方案。為此，建議使用環(huán)形摩擦襯墊用于干式離合器，包括徑向內(nèi)外邊緣和摩擦面，其中具有分布于徑向內(nèi)邊緣和徑向外邊緣之間的第一溝槽，其特征在于，摩擦面還具有至少一個(gè)與第一溝槽相交的第二環(huán)形溝槽，溝槽在它們之間為觸接區(qū)劃定界限，且具有底面和側(cè)面，且溝槽內(nèi)表面之和(底面與側(cè)面的和)與觸接區(qū)摩擦面之和的比值在0.5和1之間。這樣的比值使得能夠足夠地冷卻摩擦的觸接區(qū)，以限制“衰化”現(xiàn)象，從而得到足夠高的摩擦系數(shù)。另一方面，該比值能保證較大的摩擦面積，等于觸接區(qū)摩擦面積之和。根據(jù)本發(fā)明的特征，所述比值介于0. 65和0. 9之間，傾向于0. 7數(shù)量級(jí)。最好的效果可以在比值為0. 7這一數(shù)量級(jí)得到。傾向地，觸接區(qū)的摩擦面積之和與摩擦面總面積之比大于0. 6，優(yōu)選地大于0. 75， 且傾向于介于0. 8和0. 85之間。這樣，摩擦面積足夠大以賦予襯墊滿意的壽命。有利地，根據(jù)襯墊的大小，摩擦表面具有介于12至100個(gè)溝槽。根據(jù)本發(fā)明的可能性，摩擦面具有三個(gè)第二環(huán)形溝槽。傾向的，環(huán)形溝槽為原形，相對(duì)于襯墊內(nèi)外邊緣輕微偏離圓心，或者呈完整的圓形，或者呈兩個(gè)半圓。作為另一方案，環(huán)形溝槽可以是橢圓且對(duì)準(zhǔn)中心。這樣，摩擦觸接區(qū)的冷卻以均勻的方式保證。根據(jù)本發(fā)明的另一特征，第一溝槽為平直的，相對(duì)于半徑呈15°角傾斜。有利地，溝槽的深度介于摩擦襯墊深度的25%和50%之間。摩擦襯墊可以有2mm數(shù)量級(jí)的厚度。傾向地，摩擦襯墊粘貼或用復(fù)制模澆鑄于襯片上。本發(fā)明還涉及機(jī)動(dòng)車干式離合器中根據(jù)本發(fā)明摩擦襯墊的使用。最后，本發(fā)明也涉及機(jī)動(dòng)車離合器，其具有-反作用盤，用于直接或間接連接車發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄，-壓力盤；-摩擦盤片，位于反作用盤與壓力盤之間，根據(jù)本發(fā)明，固定在轂體上，用于連接變速箱的輸入軸，且在每個(gè)表面加入一個(gè)摩擦襯墊；和-離合裝置，具有一個(gè)蓋體，連接反作用盤和連接脫離離合器機(jī)械裝置，用于軸向驅(qū)動(dòng)壓力盤，以便在連接離合器時(shí)將摩擦盤片襯墊在反作用盤和壓力盤之間夾緊，在脫離離合器時(shí)釋放壓力盤。


通過參考附圖閱讀下文的作為非限定性的實(shí)施例，本發(fā)明將得以更好地理解，且本發(fā)明的其它細(xì)節(jié)、特征和優(yōu)點(diǎn)得以體現(xiàn)，在附圖中-圖1是根據(jù)本發(fā)明所述的摩擦襯墊的透視圖，-圖2是根據(jù)圖1所述的摩擦襯墊的細(xì)節(jié)圖，-圖3是根據(jù)圖1所述的摩擦襯墊的俯視圖，-圖4至6是對(duì)應(yīng)圖3的視圖，其示出本發(fā)明的實(shí)施例變型，-圖7是一圖表，其示出在襯墊摩擦面與相應(yīng)的背襯材料之間的界面的摩擦系數(shù)的變化，其為所述溝槽內(nèi)表面積之和(底面積和側(cè)面積之和)與觸接區(qū)摩擦面積之和的比值的函數(shù)，圖8是一圖表，其示出為上述比值的函數(shù)的襯墊摩擦面磨損度。
具體實(shí)施例方式圖1至3示出根據(jù)第一實(shí)施例的用于干式離合器的環(huán)形摩擦襯墊1。該襯墊用一種有機(jī)基質(zhì)材料實(shí)施。作為實(shí)例，該襯墊具有質(zhì)量百分比在0%至15%之間的有機(jī)纖維，在10%至40% 之間的玻璃纖維，在2 %至15 %之間的金屬纖維，在15 %至45 %之間的可熱固化的粘合劑， 在5%至15%之間的橡膠，在0%至15%之間的摩擦填料，在0%至10%之間的潤(rùn)滑填料， 在0 %至2 %之間的硫化劑和在0 %至15 %之間的填料。襯墊具有徑向的內(nèi)、外邊緣2、3、連接于襯片(cliquant)的面和相對(duì)的摩擦面5。第一溝槽6被布置在摩擦面5中，且以直線的方式從徑向內(nèi)邊緣2延伸至徑向外邊緣3。每個(gè)溝槽6沿載持襯墊的盤4的內(nèi)周向邊緣7的切線T伸展(圖3)。這樣，每個(gè)溝槽6相對(duì)于徑向方向形成角度α，兩個(gè)相鄰溝槽在它們之間形成角度β。摩擦面5還具有三個(gè)圓形的并與第一溝槽6相交的第二環(huán)形溝槽8。溝槽6、8彼此規(guī)則間隔，并在它們之間界定出觸接區(qū)9。每個(gè)溝槽6、8具有一個(gè)底面10和若干側(cè)面11 (圖2)。下面將定義溝槽6、8的內(nèi)表面積(底面積10與側(cè)面積11之和)之和與觸接區(qū)9 的摩擦面積之和的比值R。根據(jù)本發(fā)明，該比值R介于0. 5和1之間，更具體地介于0. 65和0. 9之間，且優(yōu)選地為0.7數(shù)量級(jí)。第一溝槽6的數(shù)量在圖1至圖3的情況下等于12，但也可以在12和100之間變化。襯墊1的厚度為2mm數(shù)量級(jí)，可以在1. 5mm和4mm之間變化，溝槽6、8的深度，可以在襯墊2的厚度的25%和100%之間變化，特別地，可根據(jù)所得比值R，在襯墊2的厚度的 25%和100%之間變化。觸接區(qū)9的摩擦面積之和與摩擦面總面積的比值大于0. 6，有利地大于0. 75，優(yōu)選地介于0.8和0. 85之間。因此，在襯墊被粘貼或用復(fù)合模制于襯片上的情況下，溝槽6、8能夠穿過襯墊1的材料直通到襯片上，觸接區(qū)9因而只保持在襯片上。圖4所示為第二實(shí)施例。其中，第一溝槽6的截面從襯墊1的內(nèi)周向邊緣2向外周向邊緣3增加，以利于冷卻空氣的循環(huán)。截面的增加通過溝槽6、8側(cè)表面11逐步的分開來實(shí)現(xiàn)。如需要，它能夠伴隨有溝槽深度的逐步增加。圖5所示為第三實(shí)施例。其中每個(gè)第一溝槽6具有若干分段12，所述分段12錯(cuò)開一定角度地交錯(cuò)排列，并且從內(nèi)周向邊緣2向最內(nèi)向的環(huán)形溝槽8、然后從一環(huán)形溝槽8向另一個(gè)溝槽，最后從最外向的環(huán)形溝槽8向外周向邊緣3相繼延伸。兩個(gè)相繼的分段12通過與第二溝槽8重合的一段環(huán)形溝槽相互連接。需要指出的是，第一溝槽6總是從內(nèi)周向邊緣2向外周向邊緣3延伸，即便其與第二溝槽8有部分重合。圖6所示為第四實(shí)施例。它與圖3的實(shí)施例的不同在于第三溝槽13從第二溝槽 8向外周向邊緣3延伸。每個(gè)第三溝槽13位于兩個(gè)第一溝槽6之間，并且以直線的方式沿盤片4的內(nèi)周向邊緣7的切線方向延伸。圖7示出，在襯墊的強(qiáng)烈的熱激勵(lì)循環(huán)的測(cè)試時(shí)，如通過帶拖車的滿載的車輛進(jìn)行啟動(dòng)時(shí)，在觸接區(qū)9的摩擦面與相應(yīng)的對(duì)靠材料之間的摩擦系數(shù)的變化，所述摩擦系數(shù)的變化為比值R的函數(shù)。可以注意到，當(dāng)比值R從0到0. 5時(shí)，摩擦系數(shù)明顯增加，然后大約在0. 6至0. 9 之間達(dá)到水平段。對(duì)于為0.7數(shù)量級(jí)的比值R，摩擦系數(shù)達(dá)到最大值。這表明，根據(jù)本發(fā)明的摩擦襯墊可以通過增加摩擦區(qū)域的冷卻的方式減少上述稱為“衰化”的現(xiàn)象，而不會(huì)導(dǎo)致襯墊的過早磨損，這如圖8所展示，圖8闡明在襯墊的強(qiáng)烈的熱激勵(lì)測(cè)試時(shí)的由毫米為單位表示的襯墊摩擦面的磨損程度，所述磨損程度為上述比值的函數(shù)?？梢宰⒁獾剑?dāng)R大約從 0到0. 9變化時(shí)，比值R對(duì)襯墊的磨損幾乎沒有影響。
權(quán)利要求
1.用于干式離合器的環(huán)形的摩擦襯墊(1)，所述摩擦襯墊(1)具有徑向的內(nèi)、外邊緣 (2,3)和摩擦面(5)，第一溝槽(6)被設(shè)置在所述摩擦面(5)中，所述第一溝槽(6)從徑向內(nèi)邊緣⑵朝徑向外邊緣⑶延伸，其特征在于，所述摩擦面( 還具有至少一個(gè)與所述第一溝槽(6)相交的第二環(huán)形溝槽(8)，所述第一、第二溝槽(6、8)在它們之間界定出觸接區(qū)(9)，且具有底面(10)和側(cè)面 (11)；并且，所述第一、第二溝槽的內(nèi)表面面積之和(底面(10)面積與側(cè)面(11)面積之和) 與觸接區(qū)(9)的摩擦面面積之和的比值介于0. 5與1之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的摩擦襯墊(1)，其特征在于，所述比值介于0.65和0.9之間， 且優(yōu)選地為0.7數(shù)量級(jí)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的摩擦襯墊(1)，其特征在于，所述摩擦面(5)具有至少12 個(gè)第一溝槽(6)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3所述的摩擦襯墊(1)，其特征在于，所述摩擦面( 具有至少兩個(gè)環(huán)形的第二溝槽(8)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的摩擦襯墊(1)，其特征在于，所述環(huán)形的第二溝槽(8)為圓形且在所述襯墊(1)的內(nèi)、外邊緣(2、；3)之間偏心，或者所述環(huán)形的第二溝槽(8)為橢圓且對(duì)中心。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5所述的摩擦襯墊(1)，其特征在于，所述第一溝槽(6)為直線型的，且相對(duì)于半徑傾斜。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6所述的摩擦襯墊(1)，其特征在于，所述第一、第二溝槽(6、8) 的深度介于所述摩擦襯墊(1)厚度的25%與100%之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7所述的摩擦襯墊(1)，其特征在于，所述摩擦襯墊(1)的厚度為 1. 5mm至4mm數(shù)量級(jí)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8所述的摩擦襯墊(1)，其特征在于，所述摩擦襯墊(1)粘貼在襯片⑷上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9所述的摩擦襯墊(1)，其特征在于，在所述觸接區(qū)(9)的摩擦面面積之和與所述摩擦面(5)的面積之間的比值大于0. 6，有利地大于0. 75，優(yōu)選地介于0. 80 和0. 85之間。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10所述的摩擦襯墊(1)的使用，所述摩擦襯墊(1)用于機(jī)動(dòng)車輛的干式離合器。
12.用于機(jī)動(dòng)車的離合器，所述離合器具有-反作用盤，其用于直接地或間接地連接車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸，-壓力盤；-摩擦盤片，其位于所述反作用盤與所述壓力盤之間，且固定在轂體上，所述轂體被用于連接變速箱的輸入軸，且在所述摩擦盤片的每個(gè)表面帶有根據(jù)本發(fā)明1至10中任一項(xiàng)所述的摩擦襯墊⑴；和-離合裝置，其具有蓋體，所述蓋體連接所述反作用盤；以及接合和脫離的離合器機(jī)械裝置，其用于軸向促動(dòng)所述壓力盤，以便在接合位置將所述摩擦盤片的襯墊夾緊在所述反作用盤和所述壓力盤之間，并在脫離位置釋放所述壓力盤。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于干式離合器的環(huán)形的摩擦襯墊(1)，所述摩擦襯墊(1)具有徑向的內(nèi)、外邊緣(2、3)和摩擦面(5)，第一溝槽(6)被設(shè)置在所述摩擦面(5)中，所述第一溝槽(6)從徑向內(nèi)邊緣(2)朝徑向外邊緣(3)延伸。所述摩擦面(5)還具有至少一個(gè)與所述第一溝槽(6)相交的第二環(huán)形溝槽(8)，所述第一、第二溝槽(6、8)在它們之間界定出觸接區(qū)(9)，且具有底面(10)和側(cè)面(11)。所述第一、第二溝槽的內(nèi)表面面積之和(底面(10)面積與側(cè)面(11)面積之和)與觸接區(qū)(9)的摩擦面面積之和的比值介于0.5與1之間。
文檔編號(hào)F16D13/64GK102162493SQ201110084489
公開日2011年8月24日 申請(qǐng)日期2011年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月22日
發(fā)明者C·布瓦, I·阿利克斯, J-P·布托, L·阿達(dá)姆克扎克, P·佩雷 申請(qǐng)人:瓦萊奧摩擦材料公司