具有双向弹性模量的机织复合材料的离合器摩擦件制造技术

一种用于在扭矩传递机构中进行接合的摩擦件，包括第一材料和第二材料。第一材料和第二材料被机织到一起以提供摩擦面。该摩擦件的特征是在相对于摩擦面的第一方向上具有第一弹性模量，在相对于摩擦面的第二方向上具有第二弹性模量。第二弹性模量大于第一弹性模量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于湿式离合器应用的离合器摩擦件。
技术介绍
车辆发动机传统上与用于通过变矩器将扭矩传递到车轮上的传动装置相接合。在滑移状况下可与变矩器一起使用湿式摩擦界面来建立扭矩传递(即形成了摩擦界面的相面对的表面的相对旋转)。于2000年10月17日授权给Winckler等人并转让给通用汽车公司的美国专利No.6132877描述了由高密度、低孔隙度的碳复合材料所组成的摩擦界面，该碳复合材料渗入有化学气相沉积的碳，并优选具有绸缎般织物的衬底，该专利通过引用整体地结合于本文中。于1993年3月23日授权给Dull等人并转让给通用汽车公司的美国专利No.5195621描述了摩擦界面在变矩器中的另一应用，该专利通过引用整体地结合于本文中。如在1992年1月28日授权给Seiz等人并转让给明尼苏达州采矿及制造公司以及通用汽车公司的美国专利No.5083650中所描述的那样，具有含树脂粘合的碳粒子的耐热纸支撑的摩擦材料的应用在本
内是公知的，该专利通过引用整体地结合于本文中。另外，具有摩擦界面的湿式离合器可以替代变矩器而用于滑移式起动的车辆中，尤其可用于设计成具有较宽整体速比的车辆，这是因为在这种应用中变矩器的增速比效应(ratio-boosting affect)不是必需的。
技术实现思路
因此，一种用于在扭矩传递机构中进行接合的摩擦件包括第一材料和第二材料。所述第一材料和第二材料被机织到一起以提供摩擦面。摩擦件的特征在于，在相对于摩擦面的第一方向上具有第一弹性模量。摩擦件的特征还在于，在相对于摩擦面的第二方向上具有第二弹性模量。优选的是，第一方向基本上垂直于滑动接触，而第二方向基本上平行于滑动接触。第二弹性模量大于第一弹性模量。在2003年10月8日提交的美国临时专利申请No.60/509589中讨论了一种具有双向弹性模量的摩擦件，该申请通过引用整体地结合于本文中。在本专利技术的另一方面中，摩擦面可操作用于与扭矩传递机构中的相对的反作用构件滑动接触。如本文中所使用的以及如本
普通的技术人员所容易理解的那样，“滑动接触”是指在摩擦件和反作用构件之间的相对滑动运动(即滑移)；在“滑动接触”期间，优选通过一层设置于摩擦件和反作用构件之间的润滑剂来将它们从相互之间的直接物理接触中基本上分开。滑动接触的特征是具有一定的摩擦系数。第一方向基本上垂直于滑动接触，第二方向基本上平行于滑动接触。第一和第二弹性模量协同工作，以便至少部分地建立该摩擦系数，并且控制滑动接触引起的扭矩传递机构的震颤。在本专利技术的另一方面中，机织的摩擦件形成了可操作用于大致上沿第一和第二方向来传送润滑剂通过摩擦件的第一和第二通道。摩擦件的特征是分别具有内直径和外直径。这些通道可操作用于从内直径和外直径中的一个来传送润滑剂。在本专利技术的另一方面中，机织的摩擦件形成了设于第一方向上的通道，其用于在第一方向上传送润滑剂通过摩擦件。通过这些通道传送的润滑剂至少部分地影响了第一弹性模量。润滑剂通过这些通道的传送至少部分地提高了摩擦系数。在本专利技术的另一方面中，机织的摩擦件形成了设于第二方向上的通道，其用于在第二方向上传送润滑剂通过摩擦件。通过这些通道传送的润滑剂至少部分地影响了第二弹性模量。润滑剂通过这些通道的传送至少部分地降低了扭矩传递机构的震颤。在本专利技术的另一方面中，第一和第二材料被机织成使得摩擦面基本上由第二材料形成。第一材料基本上远离摩擦面设置。在本专利技术的另一方面中，第一材料的特征是具有大致细长的第一绞股。第一绞股设置成基本上相互平行且平行于滑动接触。第二材料的特征是具有大致细长的第二绞股。第二绞股与第一绞股一起机织成使得第二绞股形成了摩擦面。摩擦面设置在反作用构件和第一绞股之间，使得可与第二绞股产生滑动接触。在本专利技术的另一方面中，第一材料包括含有聚对苯二甲酰对苯二胺的纤维，其由杜邦公司以商标KEVLAR在市场上销售。在本专利技术的另一方面中，第二材料包括碳基纤维。在本专利技术的另一方面中，第一材料包括粘附于第二材料上的涂层。在这种情况下，第一材料可为树脂。一种动力传动装置，包括扭矩传递机构。扭矩传递机构包括摩擦件和相对的反作用构件。摩擦件和反作用构件可选择性地接合以传递动力。摩擦件具有用于与反作用构件滑动接触的摩擦面。滑动接触的特征是具有一定的摩擦系数。滑动接触用于与扭矩传递机构接合。摩擦件具有第一材料和第二材料。第一材料和第二材料被机织起来。摩擦材料的特征是在基本上垂直于滑动接触的第一方向上具有第一弹性模量，在基本上平行于滑动接触的第二方向上具有第二弹性模量。第二弹性模量大于第一弹性模量。从以下对实施本专利技术的最佳方式的详细说明中并结合附图，可以容易地清楚本专利技术的上述特点及优点以及其它的特点和优点。附图说明图1是根据本专利技术的与反作用构件滑动接触的摩擦件的示意性截面图；图2A是由第一材料和形成了摩擦面的第二材料机织而成的摩擦件的示意性平面图；图2B是沿图2A中所示箭头剖开的图2A所示摩擦件的示意性截面图；图2C是位于离合器零件和反作用构件之间的图2A和图2B所示摩擦件的示意性正视图；图3A是本专利技术范围内的摩擦件的第二实施例的示意性截面图；和图3B是图3A所示摩擦件的示意性平面图。具体实施例方式参考图1，图中显示了用于传动装置11的摩擦件(即离合器片)10的示意性径向截面图。摩擦件10优选是具有从旋转中心轴线22处来测量的内半径14和外半径18的环形的环件。(相应的内直径和外直径分别与内半径14和外半径18相关联。)形成摩擦件的材料具有弹性模量E。摩擦件10用粘合剂或其它连接机构连接到离合器片17上。摩擦件10与反作用构件或反作用盘26相面对。摩擦件10和反作用盘26包括在扭矩传递机构13中，该机构13可以是包括在传动装置11中的变矩器内的离合器。或者，扭矩传递机构13可以是旋转离合器或静止离合器(即制动器)的摩擦界面。反作用盘26优选也是具有类似内半径和外半径的环形的环件。在传动装置中设置有还称为润滑剂或润滑油的传动用流体。如图1所示，一些流体形成了位于反作用盘26和摩擦件10之间的油柱28，使得摩擦件10和反作用盘26的接合为“湿式离合器”的应用。在微观层面上来说，摩擦件10是具有不均匀的非规则表面30的多孔类型。选定尖峰(高部)32和凹谷(低部)34之间的高度差形成了峰部36。(摩擦件10具有各种高度的多个峰部，在图1中仅示意性地显示了其中的一个，其处于反作用盘26相对于摩擦件10滑动期间的各种挠曲阶段中。)当所施加的压力(以箭头27表示)驱使反作用盘26和摩擦件10相互靠近时，盘26和摩擦件10之间的实际接触区域38处于峰部36的顶部。在离合器接合的流体弹性动力学(EHD)的阶段期间，油柱28设置于盘26和摩擦件10之间。在接合期间，希望在摩擦件10和反作用盘26之间存在一个滑移阶段(即速度差，也称作滑差速度)，以允许逐步的扭矩传递。摩擦系数μ(即摩擦件10和反作用盘26之间的切向合力与所施加的垂直力之比)可随着滑差速度而变化，这是因为对于摩擦件10来说，在较高的滑差速度下“抓住”反作用盘26是更困难的。为了有效地传递扭矩，希望提高高滑差速度下的摩擦系数μ。通常来说，在与实际接触区域38垂直的方向上具有低弹性模量(在这里称作第一弹性模本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在扭矩传递机构中进行接合的摩擦件，所述摩擦件包括：　　　　第一材料；　　　　第二材料；　　　　其中，所述第一材料和第二材料被机织到一起以提供摩擦面，所述摩擦件的特征在于，其在相对于所述摩擦面的第一方向上具有第一弹性模量，在相对于所述摩擦面的第二方向上具有第二弹性模量；所述第二弹性模量大于所述第一弹性模量。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：G莫尔杜克霍维奇，
申请(专利权)人：通用汽车公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]