專利名稱：機(jī)動車干式離合器摩擦裝置用的干式摩擦襯片、干式摩擦裝置、干式離合器及摩擦襯片模 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)動車干式離合器摩擦裝置用的干式摩擦襯片、干式摩擦裝置、干式離合器以及摩擦襯片模制用的模具和此類摩擦襯片的磨合(rodage)方法，其中所述干式摩擦裝置包括一此類的摩擦襯片，所述干式離合器包括一此類的摩擦裝置。
背景技術(shù)：
機(jī)動車離合器用于在機(jī)動車發(fā)動機(jī)飛輪和變速箱的輸入軸之間傳遞扭矩。為此，離合器包括一機(jī)構(gòu)和一摩擦裝置，所述機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動連接所述發(fā)動機(jī)飛輪，而所述摩擦裝置轉(zhuǎn)動連接變速箱軸。通常區(qū)分用來裝配于干式離合器(英文為“dry clutch”)的干式摩擦襯片和用來裝配于浸油離合器(英文為“wet clutch”)的濕摩擦襯片。所述干式摩擦襯片在空氣環(huán)境中工作，其區(qū)別于在濕環(huán)境中、主要是在浸油環(huán)境下工作的濕摩擦襯片。即使這兩類襯片和相關(guān)的裝置均可以傳遞扭矩，但在襯片類型的選擇上仍然存在明顯的區(qū)別，所述選擇尤其是材料的選擇和根據(jù)襯片要被要求工作的環(huán)境使襯片成形的選擇。所述干式離合器的機(jī)構(gòu)包括一壓力板和一反作用板，這些板用于各個和所述摩擦裝置的一相應(yīng)摩擦襯片配合。每一摩擦襯片均由至少一支座支撐，習(xí)慣上所述支座總體上呈回轉(zhuǎn)體狀，其一般稱為摩擦盤。在現(xiàn)有技術(shù)中，已知一用于機(jī)動車離合器摩擦裝置的摩擦襯片，所述類型的摩擦襯片包括一摩擦表面，該表面用于和所述離合器的壓力板或反作用板配合。離合器摩擦裝置的最佳運(yùn)行一般只在所述離合器的磨合階段之后獲得。實(shí)際上，磨合前，所述摩擦襯片及與該襯片配合的板可能存在的表面缺陷或平行度(parallélisme)缺陷會限制互補(bǔ)摩擦表面的接觸面積，且因此限制了所述離合器的工作效率。不過在磨合過程中，這些缺陷會減弱直至可能消失，這主要是因為所述襯片的磨損。稱為“顫動”的舒適性缺陷在磨合階段也可能出現(xiàn)。所述磨合階段可能相對較長。在所述摩擦裝置的運(yùn)行達(dá)到最佳狀態(tài)之前，有時必須設(shè)置約8000次斷開/接合循環(huán)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的特別在于減少所述襯片的磨合時間。為此，本發(fā)明的目的在于一前述類型的干式摩擦襯片，在該襯片中，所述摩擦表面包括高度基本相同的凸起，這些凸起在基本平行的上平面和下平面之間沿高度方向延伸，所述上平面和所述凸起相交的所有部分的面積小于或者等于所述下平面和所述襯片相交的部分的面積的60％。所述凸起配置成所述上平面和這些凸起相交的所有部分的面積小于或者等于所述下平面和所述襯片相交的部分的面積的60％，本發(fā)明給出的摩擦襯片在其壽命起始階段一般直到所述凸起消失，相對磨損較快。所述襯片和對應(yīng)板的互補(bǔ)摩擦表面可能存在的表面缺陷及平行度缺陷相對較快地得以減輕，因此使所述摩擦裝置的運(yùn)行達(dá)到最佳狀態(tài)所必需的磨合周期較傳統(tǒng)摩擦裝置會更短。注意到，從現(xiàn)有技術(shù)中已知用于在油中工作的襯片(對于浸油離合器)，所述襯片的摩擦表面具有凸起。應(yīng)該注意，此類襯片的運(yùn)行不同于本發(fā)明給出的襯片的運(yùn)行，這尤其是因為浸油襯片表面的凸起的作用在于通過優(yōu)化的油循環(huán)改善了所述襯片的冷卻，且這些凸起在襯片的使用壽命期間一直存在。本發(fā)明給出的干式摩擦襯片還可包括下述特征的一條或幾條[17] —至少一凸起的總體形狀呈柱狀，其軸線基本垂直于所述下平面；[18] —至少一凸起的總體形狀為朝所述上平面收斂的錐體或截錐體狀；[19] —所述襯片包括至少兩個凸起，所述凸起配設(shè)有平接(jointif)的底部；[20] —所述凸起的高度與所述襯片除掉所述凸起的高度的比值介于2％到10％之間；[21] —所述凸起的高度介于0.1毫米到0.3毫米之間；[22] —所述摩擦襯片除掉凸起的高度介于2.5毫米到4毫米之間。本發(fā)明的另一目的在于機(jī)動車干式離合器用的干式摩擦裝置，所述摩擦裝置包括一前面定義的干式摩擦襯片，并且其目的還在于此類襯片用于干式摩擦裝置的應(yīng)用。作為選擇，本發(fā)明給出的干式摩擦裝置包括兩活動支座，所述支座通過軸向減振部件相互連接，每個支座均支撐一前面定義的摩擦襯片。本發(fā)明還涉及機(jī)動車干式離合器，所述離合器包括一前面定義的干式摩擦裝置，并涉及前述的用來裝配于干式離合器的襯片的應(yīng)用。本發(fā)明的另一目的在于摩擦襯片模制用的模具，所述模具配設(shè)有一模制表面，該模制表面的形狀互補(bǔ)于一前面定義的摩擦襯片的摩擦表面。本發(fā)明的目的最后在于摩擦襯片的磨合方法，在所述方法中，選擇一本發(fā)明給出的襯片；并且，所述磨合通過磨除所述凸起的至少一部分、甚至磨除全部的所述凸起來進(jìn)行。
通過后續(xù)描述——所述描述只以實(shí)施例的名義給出且結(jié)合附圖，本發(fā)明將得以更好闡明，附圖包括[29] —圖1是本發(fā)明第一種實(shí)施方式給出的新的干式摩擦襯片的剖面示意圖；[30] —圖2是和圖1類似的所述摩擦襯片磨合過程中的視圖；[31] —圖3是和圖1類似的所述摩擦襯片磨合后的視圖；[32] —圖4是一線圖，其示出了圖1所示的摩擦襯片與對應(yīng)的壓力板或反作用板的互補(bǔ)摩擦表面的接觸面積隨所述摩擦襯片磨損的變化；[33] —圖5是本發(fā)明第二種實(shí)施方式給出的和圖1類似的摩擦襯片的視圖；[34] —圖6是和圖4類似的線圖，其示出了圖5所示的摩擦襯片與對應(yīng)壓力板或反作用板的互補(bǔ)摩擦表面的接觸面積隨所述摩擦襯片磨損的變化；[35] —圖7是本發(fā)明第三種實(shí)施方式給出的和圖1類似的摩擦襯片的視圖；[36] —圖8是和圖4類似的線圖，其示出了圖7所示的摩擦襯片與對應(yīng)的壓力板或反作用板的互補(bǔ)摩擦表面的接觸面積隨所述摩擦襯片磨損的變化。
具體實(shí)施例方式圖1示出了本發(fā)明第一種實(shí)施方式給出的干式摩擦襯片。所述襯片用總標(biāo)記10表示，其用來裝配于機(jī)動車離合器的摩擦裝置。
所述摩擦襯片10配設(shè)有一摩擦表面12，該摩擦表面用于和所述離合器的一壓力板或反作用板14的一互補(bǔ)摩擦表面13配合，以便轉(zhuǎn)動連接所述摩擦裝置和具有該板14的離合器機(jī)構(gòu)。
優(yōu)選地，所述干式摩擦裝置包括兩個活動支座，所述支座相互間通過軸向減振部件連接，每個支座均支撐一摩擦襯片10，所述襯片分別和所述壓力板和反作用板配合。
圖1示出了所述摩擦襯片10和所述板14之間的輕微的平行度缺陷，在某些情況下會存在這種缺陷。
為減少所述襯片10的磨合時間，所述摩擦表面12配設(shè)有凸起16。在本發(fā)明的第一種實(shí)施方式中，所述凸起16的總體形狀為柱狀，其軸線垂直于所述摩擦平面12，且高度H基本相同。一般地，兩凸起16之間的最小距離D為0.3毫米。
優(yōu)選地，所述凸起16的高度H和摩擦襯片10除掉凸起的高度E的比值介于2％到10％之間，優(yōu)選地介于4％到7％之間。例如，所述凸起16的高度H為0.2毫米，且所述摩擦襯片10的高度E(測量時除掉凸起)為3.5毫米。
所述凸起16在基本平行的幾何上平面18和幾何下平面20之間沿高度方向延伸。當(dāng)所述襯片10是新的時，所述上平面18和所述凸起16相交的部分22用于和所述板14配合。
為了有效地減少磨合時間，所述上平面18和所述凸起16相交的所有部分22的面積小于或者等于所述下平面20和所述襯片10相交的部分24的面積的60％。
圖2和圖3分別示出了磨合過程中和磨合后的圖1的摩擦襯片10。
在圖2中可看到，和所述板14配合的凸起16在磨合過程中逐漸磨損。
注意到，由所述凸起16形成的鏤空(ajourée)接觸面比一完整的接觸面更容易磨損。因此，在磨合時能更快地獲得所述板14和所述摩擦襯片10之間的最佳接觸面積。
圖3示出了磨合后和所述板14配合的摩擦襯片10，其中所有凸起16都已被磨除。
圖4是一線圖，其示出了所述摩擦襯片10與所述板14的互補(bǔ)摩擦表面12、13的接觸面積(在線圖中標(biāo)注為A)隨著所述摩擦襯片10的磨損(在線圖中標(biāo)注為U)而發(fā)生的變化。
在所述線圖中可看到，在磨合過程中，所述的等于所有部分22面積的接觸面積基本保持恒定，直到磨損達(dá)到和所述凸起的高度H相同的幅度。此時所述接觸面積A最大。
在圖5到圖8中，和前面圖中相似的元件采用相同的標(biāo)記表示。
在圖5所示的本發(fā)明第二種實(shí)施方式中，所述凸起16的總體形狀為朝所述上平面18收斂的截錐體狀。
在這種情況下，如圖6的線圖中所示的，所述互補(bǔ)摩擦表面12、13的接觸面積A逐漸增大，直到磨損U達(dá)到和所述凸起16的高度同的幅度。
當(dāng)磨損U達(dá)到和所述凸起16的高度相同的幅度時，所述接觸面積A的值達(dá)到其最大值，因為所述接觸面積不再僅僅分布于所述凸起16上，而是分布在整個部分24上。
在圖7所示的本發(fā)明第三種實(shí)施方式中，所述凸起16的總體形狀為朝所述上平面18收斂的錐體狀，且所述凸起配設(shè)有平接的底部。
在這種情況下，如圖8所示的線圖，所述互補(bǔ)摩擦表面12、13的接觸面積A逐漸增大，直到在所述磨損U達(dá)到和所述凸起16的高度相同的幅度時，該接觸面積達(dá)到其最大值。
優(yōu)選地，本發(fā)明給出的襯片10借助模具通過模制實(shí)現(xiàn)，所述模具配設(shè)有一模制表面，該模制表面的形狀與所述摩擦表面12互補(bǔ)。
要注意到本發(fā)明并不限于前述的實(shí)施方式。實(shí)際上，可以為所述凸起16考慮其它的形狀或形狀組合。
比較性例子可以顯現(xiàn)本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。
通過注入制成一參照襯片，該襯片具有兩個平行的平坦表面，后文將該襯片標(biāo)注為Ex1。
本發(fā)明給出的襯片借助模具通過注入制成，所述模具在一面上具有凹形部，以便獲得這樣一襯片，該襯片具有一平坦面和一帶有凸起的面。所述凸起的形狀為正角錐形，其高度約0.1毫米且邊長約0.1毫米。所述襯片后文標(biāo)記為Ex2。它們相距約0.4毫米(中心到中心)。
所述兩種襯片Ex1和Ex2的一內(nèi)外徑分別為200毫米和137毫米，且厚度為3.5毫米。注入同樣的材料制造Ex1和Ex2。其成分由FR 2 822 208的教導(dǎo)給出，且更確切地以質(zhì)量百分比包括16％不飽和聚酯樹脂，8％熱橡膠添加劑，0.5％催化劑，28.5％硫酸鋇，2％硬脂酸鋅和25％的長度約為25毫米的玻璃纖維。
對應(yīng)的注入技術(shù)在法國專利申請F(tuán)R 2 836 970中得到描述。
所述兩種襯片Ex1和Ex2在試驗臺(banc)上檢測，所述試驗臺允許了獲知所述襯片的力學(xué)響應(yīng)，尤其是在對應(yīng)于磨合的所述襯片壽命期的第一階段中。一此類試驗臺尤其允許給出和離合器上顫動現(xiàn)象相關(guān)的參數(shù)。
所述試驗臺包括一離合器機(jī)構(gòu)和一離合器摩擦件(frictiond′embrayage)，所述離合器機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動相連于一電動機(jī)，所述離合器摩擦件連接于一扭力棒的端部之一，所述扭力棒的另一端部相對于所述試驗臺的框架(bti)是固定的。所述待檢測的襯片配裝于所述離合器摩擦件。將所述離合器調(diào)校(tarer)至其額定值的三分之一，以模擬機(jī)動車的正常啟動。
所述離合器接著被驅(qū)動轉(zhuǎn)動，這帶動了所述摩擦件，并使所述扭力棒螺旋轉(zhuǎn)動(vriller)，直到達(dá)到對應(yīng)于所述襯片和所述離合器板之間第一次滑動的扭矩。在滑動起始階段，所述扭力棒提供的扭矩大于所述離合器的滑動扭矩，因此，所述摩擦件的轉(zhuǎn)動改變方向以便反方向地轉(zhuǎn)動。所述轉(zhuǎn)動方向的變化導(dǎo)致由所述扭力棒提供給所述摩擦件的扭矩減小。當(dāng)所述摩擦扭矩變得大于由所述扭力棒提供的扭矩時，所述摩擦件朝所述離合器的轉(zhuǎn)動方向被加速，直到達(dá)到對應(yīng)于所述襯片和所述離合器板之間的第二次滑動的扭力棒扭矩。上面描述的循環(huán)重復(fù)且對應(yīng)于一振動模式，可計算該振動模式的動力系數(shù)(以牛頓米秒表示)。
如果所述動力系數(shù)小于零，則所述摩擦件減緩所述顫動；相反，如果所述動力系數(shù)大于零，所述摩擦件則增加所述顫動的傾向。
通過實(shí)驗?zāi)苡^察到，大于0.05N.m.s.的摩擦系數(shù)會導(dǎo)致離合器可能產(chǎn)生顯著的顫動。
因此，致力于獲得這樣的摩擦襯片，所述摩擦襯片可在盡可能少的循環(huán)數(shù)之后達(dá)到小于0.05N.m.s.的摩擦系數(shù)。
根據(jù)上述的試驗，在120℃和140℃測量所述襯片Ex1和Ex2的摩擦系數(shù)，其中所述溫度是代表干式離合器運(yùn)行的溫度條件。
下表列出所述動力摩擦系數(shù)(N.m.s.)，該系數(shù)是在各溫度下于0、150、2000、4000次循環(huán)之后測得。
觀察到，所述襯片Ex1在溫度120℃或140℃下只能在4000次循環(huán)后才達(dá)到約0.05N.m.s.的動力摩擦系數(shù)值，而本發(fā)明給出的襯片Ex2從首批循環(huán)開始在溫度120℃或140℃下就可以得到遠(yuǎn)小于0.05N.m.s.的動力摩擦系數(shù)值。
因此從中可得出，裝配有本發(fā)明給出的包括凸起的襯片的離合器相對于相同成分的標(biāo)準(zhǔn)襯片，表現(xiàn)出大為減弱的顫動風(fēng)險，其中所述標(biāo)準(zhǔn)襯片的表面是平的。
權(quán)利要求
1.干式摩擦襯片(10)，其用于機(jī)動車的干式離合器的摩擦裝置，該類型的襯片包括一摩擦表面(12)，所述摩擦表面用于和所述離合器的一壓力板或反作用板(14)配合，其特征在于，所述摩擦表面(12)包括高度(H)基本相同的凸起(16)，這些凸起(16)在基本平行的上平面(18)和下平面(20)之間沿高度方向延伸，所述上平面(18)和所述凸起(16)相交的所有部分(22)的面積小于或者等于所述下平面(20)和所述襯片(10)相交的部分(24)的面積的60％。
2.按照權(quán)利要求1所述的摩擦襯片(10)，其特征在于，至少一凸起(16)的總體形狀呈柱狀，其軸線基本垂直于所述下平面(20)。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的摩擦襯片(10)，其特征在于，至少一凸起(16)的總體形狀為朝所述上平面(18)收斂的錐體或截錐體狀。
4.按照前述權(quán)利要求中任一項所述的摩擦襯片(10)，其特征在于，它包括至少兩個凸起(16)，所述凸起配設(shè)有平接的底部。
5.按照前述權(quán)利要求中任一項所述的摩擦襯片(10)，其特征在于，所述凸起(16)的高度(H)與所述襯片(10)除掉所述凸起的高度(E)的比值介于2％到10％之間。
6.按照前述權(quán)利要求中任一項所述的摩擦襯片(10)，其特征在于，所述凸起的高度(H)介于0.1毫米到0.3毫米之間。
7.按照前述權(quán)利要求中任一項所述的摩擦襯片(10)，其特征在于，所述摩擦襯片(10)除掉所述凸起的高度(E)介于2.5毫米到4毫米之間。
8.用于機(jī)動車干式離合器的干式摩擦裝置，其特征在于，它包括一按照前述權(quán)利要求中任一項所述的摩擦襯片(10)。
9.按照權(quán)利要求8所述的摩擦裝置，其特征在于，它包括兩個活動的支座，所述支座通過軸向減振部件相互連接，所述的每個支座均支撐一按照權(quán)利要求1到7中任一項所述的摩擦襯片(10)。
10.機(jī)動車干式離合器，其特征在于，它包括一按照權(quán)利要求8或9所述的摩擦裝置。
11.用于模制摩擦襯片(10)的模具，其特征在于，它配設(shè)有一模制表面，該模制表面的形狀互補(bǔ)于一按照權(quán)利要求1到7中任一項所述的一摩擦襯片(10)的摩擦表面(12)。
12.機(jī)動車干式離合器摩擦裝置用干式摩擦襯片(10)的磨合方法，所述類型的襯片包括一摩擦表面(12)，該摩擦表面用于和所述離合器的一壓力板或反作用板(14)配合，在所述方法中，根據(jù)權(quán)利要求1所述的特征選擇所述襯片；并且，所述磨合通過磨除所述凸起(16)的至少一部分、甚至磨除全部的所述凸起來進(jìn)行。
全文摘要
摩擦襯片(10)包括一摩擦表面(12)，所述摩擦表面用于和所述離合器的一壓力板或反作用板(14)配合。所述摩擦表面(12)包括高度(H)基本相同的凸起(16)。這些凸起(16)在基本平行的上平面(18)和下平面(20)之間沿高度方向延伸。所述上平面(18)和所述凸起(16)相交的所有部分(22)的面積小于或者等于所述下平面(20)和所述襯片(10)相交的部分(24)的面積的60％。本發(fā)明還涉及干式摩擦裝置、干式離合器和模具，其中，所述干式摩擦裝置包括一此類的摩擦襯片，所述干式離合器包括一此類的摩擦裝置，所述模具配設(shè)有一模制表面，該模制表面的形狀互補(bǔ)于摩擦襯片(10)的摩擦表面(12)。
文檔編號F16D65/092GK101044338SQ200580035604
公開日2007年9月26日 申請日期2005年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月18日
發(fā)明者M·瑪爾希索, L·阿德姆恰克 申請人:瓦萊奧摩擦材料公司