本申請(qǐng)要求2015年7月2日提交的名為“Friction Material Groove Pattern(摩擦材料溝槽圖案)”的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)No.62/188,002的優(yōu)先權(quán)，通過引用將該申請(qǐng)的全部納入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體上涉及用于離合器或制動(dòng)盤的摩擦面的溝槽圖案。

背景技術(shù)：

離合器或制動(dòng)盤可以包括內(nèi)部金屬芯部，摩擦材料布置在該芯部的一側(cè)或兩側(cè)上。摩擦材料可以包括溝槽圖案，所述溝槽圖案允許潤(rùn)滑或冷卻流體在溝槽圖案中流過摩擦材料。流體可以從離合器或制動(dòng)盤的內(nèi)徑部流動(dòng)到外徑部，將熱量傳送遠(yuǎn)離摩擦材料。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明內(nèi)容被提供以介紹選擇的概念，所述概念在下文的詳細(xì)說明書和附圖中進(jìn)一步被描述。本發(fā)明內(nèi)容不旨在確定隨附權(quán)利要求的關(guān)鍵特征或本質(zhì)特征，也不旨在用作確定隨附權(quán)利要求的范圍的輔助手段。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，摩擦盤可以包括定位在盤的第一側(cè)上的摩擦材料。摩擦材料可以包括橫跨摩擦材料的寬度延伸的多個(gè)第一溝槽，和在徑向方向上延伸的長(zhǎng)度比摩擦材料的寬度小的長(zhǎng)度的多個(gè)第二溝槽。所述多個(gè)第二溝槽可以具有大致均一的寬度。所述多個(gè)第二溝槽可以比所述多個(gè)第一溝槽更深和更寬。所述多個(gè)第一溝槽和所述多個(gè)第二溝槽可以互相連接，從而流體可以從所述多個(gè)第二溝槽流動(dòng)到所述多個(gè)第一溝槽中。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，摩擦盤可以包括盤和定位在盤的第一側(cè)上的摩擦材料。摩擦材料可以包括多個(gè)第一溝槽和多個(gè)第二溝槽，所述多個(gè)第一溝槽從摩擦材料的內(nèi)徑部延伸到摩擦材料的外徑部，并且所述多個(gè)第二溝槽在徑向方向上從所述內(nèi)徑部延伸并且在外徑部之前終止。所述多個(gè)第二溝槽可以具有大致均一的寬度。所述多個(gè)第二溝槽可以比所述多個(gè)第一溝槽更深和更寬。所述多個(gè)第一溝槽和所述多個(gè)第二溝槽可以互相連接，從而流體可以從所述多個(gè)第二溝槽流動(dòng)到所述多個(gè)第一溝槽中。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，將溝槽定位在用于摩擦盤的摩擦材料中的方法可以包括：將多個(gè)第一溝槽定位在摩擦材料的表面上，所述多個(gè)第一溝槽從摩擦材料的內(nèi)徑部延伸到摩擦材料的外徑部；以及將多個(gè)第二溝槽定位在摩擦材料的表面上，所述多個(gè)第二溝槽在徑向方向上從內(nèi)徑部延伸并且在外徑部之前終止，所述多個(gè)第二溝槽具有大致均一的寬度，所述多個(gè)第二溝槽比所述多個(gè)第一溝槽更深和更寬，所述多個(gè)第一溝槽和所述多個(gè)第二溝槽相互連接使得流體可以從所述多個(gè)第二溝槽流到所述多個(gè)第一溝槽中。所述多個(gè)第二溝槽可以在所述多個(gè)第一溝槽之前定位在摩擦材料上。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，將溝槽定位在用于離合器或制動(dòng)盤的摩擦材料中的方法可以包括由摩擦材料的板材沖制一環(huán)；利用粘合劑浸漬環(huán)；在摩擦材料的環(huán)的內(nèi)徑部中沖制徑向溝槽；將摩擦材料的環(huán)結(jié)合到金屬芯部；以及在摩擦材料的環(huán)壓印溝槽圖案。

從以下詳細(xì)描述和附圖中，這些特征和其它特征將變得顯而易見，其中多個(gè)特征通過舉例以被示出和描述。本發(fā)明能夠使用其它的和不同的構(gòu)造，并且其多個(gè)細(xì)節(jié)能夠在多個(gè)其它方面進(jìn)行修改，而均未脫離本發(fā)明的范圍。因此，詳細(xì)描述和附圖被認(rèn)為實(shí)際上是說明性的而非限制性的或局限性的。

附圖說明

對(duì)附圖的詳細(xì)描述涉及以下附圖，其中：

圖1是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的傳動(dòng)裝置的示意圖；

圖2是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的離合器的透視圖；

圖3是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的摩擦盤的透視圖；

圖3A是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的摩擦盤的局部放大透視圖；

圖4是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的摩擦盤的透視圖；

圖5是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的在圖3示出的摩擦盤的剖視圖；以及

圖6是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的圖示將溝槽定位在用于離合器或制動(dòng)盤的摩擦材料中的方法的流程圖。

在所有的附圖中，類似的附圖標(biāo)記用于指示類似的元件。

具體實(shí)施方式

在上述附圖中和以下詳細(xì)描述中公開的實(shí)施例不旨在窮舉本發(fā)明或?qū)⒈景l(fā)明限制到這些實(shí)施例。而是，具有可以在未脫離本發(fā)明范圍的情況下進(jìn)行的多個(gè)變化和修改。

圖1圖示了用于諸如例如拖拉機(jī)的車輛或工作機(jī)械的傳動(dòng)裝置100。本發(fā)明還適用于其它的電動(dòng)或機(jī)動(dòng)車輛、機(jī)械或設(shè)備。傳動(dòng)裝置100可以包括一個(gè)或多個(gè)離合器102。例如，根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，傳動(dòng)裝置100可以包括輸入離合器L、H、R；速度離合器S1、S2、S3和S4；和檔位離合器R1、R2和R3。

圖2圖示了離合器102，離合器102可以包括離合器鼓104、一個(gè)或多個(gè)離合器盤106和一個(gè)或多個(gè)離合器板108。離合器盤106和離合器板108可以交替，以形成離合器單元110。離合器盤106和離合器板108可以是金屬板或鋼板。離合器盤106可以包括位于盤106的一側(cè)或兩側(cè)上的摩擦材料120。離合器盤106可以包括位于內(nèi)徑部處的花鍵112，以與鄰接的轂或齒輪上的對(duì)應(yīng)的花鍵或齒接合。離合器板108可以包括位于外徑部處的花鍵114，以與離合器鼓104中的對(duì)應(yīng)花鍵接合。當(dāng)離合器102被接合或部分地接合時(shí)，流體流過摩擦材料120中的溝槽圖案，以冷卻摩擦材料120。當(dāng)離合器102被脫離接合時(shí)，在離合器盤106和離合器板108之間具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。該相對(duì)運(yùn)動(dòng)在離合器盤106和流體之間產(chǎn)生阻力或摩擦，該阻力或摩擦可以被摩擦材料120中的溝槽圖案減少或最小化。

圖3和3A圖示摩擦盤106，如離合器或制動(dòng)盤，該摩擦盤可以包括位于盤的一側(cè)或兩側(cè)上的摩擦材料120。摩擦材料120可以是各種不同的摩擦材料，包括但是不受限于，相對(duì)較軟的摩擦材料。摩擦材料120具有內(nèi)徑部122、外徑部124和寬度126。摩擦材料120可以包括多個(gè)第一溝槽130和多個(gè)第二溝槽140。所述多個(gè)第一溝槽130可以包括在摩擦材料120的表面或面121上延伸的任何溝槽圖案，其中該溝槽圖案形成從摩擦材料120的內(nèi)徑部122延伸到外徑部124的一個(gè)或多個(gè)通道。所述多個(gè)第一溝槽130可以包括格狀圖案。所述多個(gè)第一溝槽130可以包括以直角或其它角度交叉的兩組或兩套平行溝槽132、134。第一組溝槽132具有第一寬度和第一深度，并且第二組溝槽132具有第二寬度和第二深度。第一寬度和第二寬度可以是大致相同的或不同的；并且第一深度和第二深度可以是大致相同的或不同的?？商鎿Q地，所述多個(gè)第一溝槽130可以包括旭日形圖案，其中溝槽在徑向方向上從內(nèi)徑部122延伸到外徑部124，例如如圖4所示。所述多個(gè)第一溝槽130可以被壓印或壓紋在摩擦材料120的表面121中。與切割溝槽相比，壓印或壓紋溝槽可以減少阻力。減少阻力降低了能量損耗并且增加了效率。

所述多個(gè)第二溝槽140可以包括在徑向方向上從摩擦材料120的內(nèi)徑部122朝外徑部124延伸的徑向溝槽，如圖3和3A所示。所述多個(gè)第二溝槽140可以與摩擦材料120的內(nèi)徑部122相交并且延伸一長(zhǎng)度142，長(zhǎng)度142小于摩擦材料120的寬度126。所述多個(gè)第二溝槽140可以在外徑部124之前終結(jié)或終止。所述多個(gè)第二溝槽140都可以具有相同長(zhǎng)度或可以具有不同的長(zhǎng)度。所述多個(gè)第二溝槽140的長(zhǎng)度142可以在摩擦材料120的寬度126的10％-90％、20％-90％、30％-90％、40％-90％、45％-85％、50％-80％、55％-75％、60％-70％或60％-65％的范圍內(nèi)延伸。所述多個(gè)第二溝槽140沿著每個(gè)溝槽的長(zhǎng)度可以具有大致均一的或恒定的寬度144。所述多個(gè)第二溝槽140可以比所述多個(gè)第一溝槽130更寬。

所述多個(gè)第二溝槽140可以以相對(duì)于徑向方向的角度148從摩擦材料120的內(nèi)徑部122朝外徑部124延伸，例如如圖4所示。相對(duì)于徑向方向的角度148可以是在徑向線116的任一側(cè)上的、朝向或遠(yuǎn)離離合器或制動(dòng)盤106的轉(zhuǎn)動(dòng)方向的、從0°到90°的任何角度或角度的范圍。相對(duì)于徑向方向或徑向線116的角度148可以包括從0°到90°的一個(gè)或多個(gè)范圍。角度148可以大于或等于1°、2°、5°或10°?？商鎿Q地，所述多個(gè)第二溝槽140可以以在徑向方向或徑向線116的1°、2°、5°或10°內(nèi)的角度148在徑向方向上延伸。多個(gè)第一溝槽130和多個(gè)第二溝槽140的任何組合可以被使用。

所述多個(gè)第一溝槽130和所述多個(gè)第二溝槽140相互連接或連通，使得流體可以在多個(gè)溝槽130、140之間流動(dòng)。例如，流體可以在摩擦材料120的內(nèi)徑部122處或附近流進(jìn)多個(gè)第一溝槽130或多個(gè)第二溝槽140中。流體可以從多個(gè)第一溝槽130流進(jìn)多個(gè)第二溝槽140中，或流體可以朝摩擦材料120的外徑部124在多個(gè)第一溝槽130中繼續(xù)流動(dòng)。流體可以從多個(gè)第二溝槽140朝摩擦材料120的外徑部124流進(jìn)多個(gè)第一溝槽130中。流體可以在摩擦材料120的外徑部124處或附近從多個(gè)第一溝槽130離開摩擦材料120的表面121或面。多個(gè)第二溝槽140中包含多個(gè)第一溝槽130增加通過溝槽的流體流量，這增加了摩擦材料120的能量容量。徑向溝槽140的長(zhǎng)度、寬度、深度和數(shù)量可以改變以調(diào)節(jié)流過溝槽的流體的體積，該體積影響摩擦材料120的能量容量。增加流體流量增加摩擦材料120的能量容量；并且減小流體流量減少摩擦材料120的能量容量。

圖5圖示了圖3所示的離合器或制動(dòng)盤106的剖視圖。摩擦材料120可以位于盤106的一側(cè)或兩側(cè)上。摩擦材料120中的多個(gè)第一溝槽130可以具有深度136。摩擦材料120中的多個(gè)第二溝槽140可以具有深度146。多個(gè)第一溝槽130的深度136可以是恒定的或均一的。摩擦材料120中的多個(gè)第二溝槽140的深度146可以是恒定的或均勻的。多個(gè)第二溝槽140的深度146可以大于多個(gè)第一溝槽130的深度136。多個(gè)第二溝槽140的深度146可以延伸通過摩擦材料120的厚度128，以到達(dá)離合器或制動(dòng)盤106。在本實(shí)施例中，多個(gè)第二溝槽140中的流體接觸離合器或制動(dòng)盤106，從而增加熱量在流體和離合器或制動(dòng)盤106之間的傳輸。多個(gè)第二溝槽140的深度146可以沿著溝槽的長(zhǎng)度142改變。多個(gè)第二溝槽140的深度146可以沿著長(zhǎng)度142傾斜或偏斜，使得在溝槽的一個(gè)端部處的深度146與另一個(gè)端部相比更淺。當(dāng)離合器或制動(dòng)器由于多個(gè)第二溝槽140中的流體量而分離或脫離接合時(shí)，多個(gè)第二溝槽140中的流體可以提供分離力。

圖6圖示了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的用于將溝槽定位在用于離合器或制動(dòng)盤的摩擦材料中的方法的流程圖，可以在本文中描述并且在多個(gè)圖中圖示的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中執(zhí)行該方法。在步驟200處，方法開始。

在步驟202處，由摩擦材料的板材沖制具有內(nèi)徑部122和外徑部124的環(huán)。

在步驟204處，用諸如膠的粘合劑浸漬摩擦材料120的環(huán)。

在步驟206處，在摩擦材料120的環(huán)的內(nèi)徑部122中沖制朝外徑部124部分地延伸的徑向溝槽140。徑向溝槽140可以延伸通過摩擦材料120的厚度128。徑向溝槽140可以具有大致均一的寬度。

在步驟208處，將摩擦材料120的環(huán)結(jié)合到金屬芯部或盤106。

在步驟210處，在摩擦材料120的表面中壓印或壓紋溝槽130的圖案。溝槽130的圖案在摩擦材料120的表面上延伸并且與徑向溝槽140相比可以更淺。

在步驟212處，完成根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的將溝槽定位在用于離合器或制動(dòng)盤的摩擦材料中的方法。在其它的實(shí)施例中，這些步驟或操作中的一個(gè)或多個(gè)可以被省略、重復(fù)或再排序并且仍然實(shí)現(xiàn)期望的結(jié)果。

在沒有以任何方式限制下文所述的權(quán)利要求的范圍、說明或應(yīng)用的情況下，本文中公開的示例性實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)的技術(shù)效果是摩擦材料中的減少離合器或制動(dòng)盤和流體之間的阻力或摩擦的溝槽圖案。本文中公開的示例性實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)的另一技術(shù)效果是摩擦材料中的提供較高能量容量的溝槽圖案。本文中公開的示例性實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)的另一技術(shù)效果是最大化摩擦材料的表面積或面積的溝槽圖案。本文中公開的示例性實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)的另一技術(shù)效果是摩擦材料中的在盤和板之間提供分離力的溝槽圖案。

本文中使用的術(shù)語用于描述特定的實(shí)施例或?qū)崿F(xiàn)方式，并且不旨在限制本發(fā)明。如本文所用，單數(shù)形式“a”，“an”和“the”旨在還包括多個(gè)形式，除非上下文以其他方式清楚地指示。將進(jìn)一步理解，在本說明書中，“具有”、“帶有”、“有”、“包括”、“包含”、“含有”、等的術(shù)語的任何使用，表示規(guī)定特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或構(gòu)件的存在，但是不排除一個(gè)或多個(gè)其它的特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、構(gòu)件和/或其組合的存在或附加。

本文中與附圖標(biāo)記一起使用的標(biāo)記“A”和“B”僅用于在描述設(shè)備的多個(gè)實(shí)現(xiàn)方式時(shí)清楚起見。

本文中討論的方法、過程或系統(tǒng)中的任一個(gè)中的步驟或操作的一個(gè)或多個(gè)可以被省略、重復(fù)或再排序，并且在本發(fā)明的范圍中。

盡管上文描述了本發(fā)明的示例性實(shí)施例，但是這些描述應(yīng)該不被視為具有限制性或約束性意義。而是，具有可以在沒有脫離隨附權(quán)利要求的范圍的情況下做出的多個(gè)變化和修改。