DE102016203367A1

DE102016203367A1 - Reibungsscheibe und nasslaufende lamellenkupplung mit der reibungsscheibe

Info

Publication number: DE102016203367A1
Application number: DE102016203367.0A
Authority: DE
Inventors: Masato Kobayashi; Tomoyuki Miyazaki; Shinichi Natsumeda
Original assignee: NSK Warner KK
Current assignee: NSK Warner KK
Priority date: 2015-03-04
Filing date: 2016-03-02
Publication date: 2016-09-08
Also published as: CN105937560A; US20160258493A1; US10072713B2; JP2016161089A; JP6431408B2; CN105937560B

Abstract

Eine Reibungsscheibe ist derart ausgebildet, dass eine Vielzahl von Reibungsmaterialsegmenten an einer ringförmigen Kernscheibe fixiert ist, wobei sich ein Durchgang von einer Innendurchmesserseite zu einer Außendurchmesserseite erstreckt und zwischen der Vielzahl von Reibungsmaterialsegmenten definiert ist und wobei ein Bildungsteil zum Halten von Luft an einer Bodenfläche des Durchgangs vorgesehen ist.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Erfindungsfeld
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Reibungsscheibe für eine Kupplung und eine Bremse eines Automatikgetriebes in einem Fahrzeug.
Beschreibung des Standes der Technik
Ein Schleppmoment zwischen einer Reibungsscheibe und einer Gegenscheibe während eines Leerlaufs in der nasslaufenden Lamellenkupplung eines Automatikgetriebes ist ein Teil des Fahrwiderstands, der mit der Kraftstoffeffizienz in Zusammenhang steht, wobei eine Reduktion desselben wesentlich zu einer Verbesserung der Kraftstoffeffizienz und der CO₂-Emissionssteuerung des Fahrzeugs beiträgt. Herkömmlicherweise wird ein Effekt zum Reduzieren des Schleppmoments zwischen den Reibungsscheiben und den Gegenscheiben durch einen Effekt zum Ausführen (Trennen usw.) von Öl durch eine Rille an einer Reibungsfläche der Reibungsscheibe oder einen Ölpfad zwischen Reibungsmaterialien erzielt. Dies wird in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 2005-076759 und in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 2008-180314 beschrieben.
Für eine Reduktion des Schleppmoments der Reibungsscheiben ist eine Reduktion des Viskositätswiderstands insbesondere in einem niedrigen Drehzahlbereich ausschlaggebend. In diesem Zusammenhang gibt die japanische Patentanmeldung Nr. 2014-149484 an, dass ein bestimmter Effekt bei 100 U/min oder weniger einer relativen Drehzahl erzielt werden kann, indem eine Rille an einer segmentförmigen Fläche der Reibungsscheibe vorgesehen wird.
Die Regelungen für die Kraftstoffeffizienz und für Emissionen in Fahrzeugen werden von Jahr zu Jahr strenger. Insbesondere wenn der Viskositätswiderstand eines fluidförmigen Schmiermittels, der in einem niedrigen Drehzahlbereich von ungefähr 500 U/min einer relativen Drehzahl, bei dem das Schleppmoment der Reibungsscheiben groß ist, hoch ist, reduziert werden kann, kann eine Reibungsscheibe einer nasslaufenden Lamellenkupplung für ein Automatikgetriebe dazu beitragen, die Regelungen für die Kraftstoffeffizienz und für Emissionen in Fahrzeugen einzuhalten. Bis jetzt konnte jedoch keine Möglichkeit für eine Reduktion des Viskositätswiderstands eines fluidförmigen Schmiermittels der Reibungsscheiben im niedrigen Drehzahlbereich gefunden werden.
Weiterhin können ein Trennungseffekt zwischen Reibungsscheiben unter Verwendung einer Ölausführkraft und ein Effekt zum Reduzieren des Viskositätswiderstands eines fluidförmigen Schmiermittels durch das Verbessern der Ausführeigenschaft von Öl durch eine Rille der Reibungsscheibe (beide Effekte reduzieren das Schleppmoment) nur bei einer höheren Drehzahl und nicht in einem niedrigen Drehzahlbereich erzielt werden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist dementsprechend eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Reibungsscheibe einer nasslaufenden Lamellenkupplung vorzusehen, die mit einem Bildungsteil zum Bewerkstelligen des Haltens einer Blase zwischen den Reibungsmaterialsegmenten und zum Reduzieren eines Schleppmoments insbesondere in einem niedrigen Drehzahlbereich versehen ist.
Um die oben genannte Aufgabe zu lösen, ist eine Reibungsscheibe derart ausgebildet, dass eine Vielzahl von Reibungsmaterialsegmenten an einer ringförmigen Kernscheibe fixiert ist, wobei sich ein Durchgang von einer Innendurchmesserseite zu einer Außendurchmesserseite erstreckt und zwischen der Vielzahl von Reibungsmaterialsegmenten definiert ist und wobei ein Bildungsteil zum Halten von Luft an einer Bodenfläche des Durchgangs vorgesehen ist.
Der Bildungsteil (eine kleine Rille, ein Vorsprung und ein unebener Teil) zum Halten einer Blase, der zwischen Reibungsmaterialsegmenten der Reibungsscheibe vorgesehen ist, ermöglicht, dass in einem gestoppten Zustand und einem Drehzustand der Reibungsscheiben vorhandene Luft (Blasen in Öl) gehalten werden kann. Wenn das Halten der Blasen verstärkt wird oder von einer frühen Phase der Drehung an erfolgt, kann ein Zustand eines mehrphasigen Gas-Flüssigkeits-Flusses von dem fluidförmigen Schmiermittel in der frühen Phase der Drehung vorgesehen werden.
Auf diese Weise wird der Effekt im niedrigen Drehzahlbereich, in dem der Viskositätszustand in einem mit Öl gefüllten fluidförmigen Schmiermittel groß ist, vorgesehen und kann das Schleppmoment insbesondere bei ungefähr 500 U/min einer relativen Drehzahl wesentlich reduziert werden.
Ein Bildungsteil zum Halten einer Blase ist zwischen Reibungsmaterialsegmenten ausgebildet, nicht nur um die Erzeugung von Luft zu fördern, sondern auch um einfach Luft zu halten. Luft steigt an einer Fläche eines Reibungsmaterials nach oben, sodass der Scherwiderstand von Öl zwischen der Reibungsscheibe und der Gegenscheibe vermindert wird und das Schleppmoment im niedrigen Drehzahlbereich (insbesondere bei ungefähr 500 U/min einer relativen Drehzahl) wesentlich reduziert werden kann.
Die sich außen öffnenden Reibungsmaterialsegmente sind derart geformt, dass eine kleine Rille, ein Vorsprung oder ein unebener Teil in Durchgängen in einer Vorwärtsrichtung in Bezug auf eine Drehrichtung einer geöffneten Rille angeordnet ist, um Luft zu halten oder zu erzeugen, wobei die geöffnete Rille des Reibungsmaterials bei einer Drehung einen Negativdruck annimmt, um Luft zu halten, wodurch der Effekt verstärkt wird.
Obwohl also Luft zusammen mit Öl von einer einfachen radialen Rille aufgrund der Zentrifugalkraft ausgeführt wird, weist der Durchgang die Form einer kleinen Rille, eines Vorsprungs oder eines unebenen Teils auf, sodass die nach außen gehende Luft durch die Erzeugung eines Negativdrucks in der Drehrichtung gehalten oder zurückgeführt wird.
Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden durch die folgende Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen verdeutlicht.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Teilschnittansicht in einer Axialrichtung einer nasslaufenden Lamellenkupplung mit Reibungsscheiben gemäß der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine Teilvorderansicht einer Reibungsscheibe, auf welche die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung angewendet werden können.
3 ist eine Draufsicht auf einen Bildungsteil gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4 ist eine Querschnittansicht entlang der Linie 4-4 von 3 und zeigt den Bildungsteil gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
5 ist eine Draufsicht auf einen Bildungsteil gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
6 ist eine Querschnittansicht entlang der Linie 6-6 von 5 und zeigt den Bildungsteil gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
7 ist eine Draufsicht auf einen Bildungsteil gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
8 ist eine Querschnittansicht entlang der Linie 8-8 von 7 und zeigt den Bildungsteil gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
9 ist ein Kurvendiagramm, das Effekte der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und eines Vergleichsbeispiels (Stand der Technik) zeigt.
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Detail mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es ist zu beachten, dass die nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen beispielhaft für die vorliegende Erfindung sind und die vorliegende Erfindung nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist. In den Zeichnungen werden gleiche Komponenten durch gleiche Bezugszeichen angegeben.
Unter „Luft” ist in der vorliegenden Beschreibung eine in einem Schmiermittel vorhandene Luft zu verstehen, wobei es sich jedoch auch um Dampf oder andere Formen von Luft in dem Schmiermittel handeln kann. Luft ist als Gas in dem Schmiermittel allgemein in der Form einer Blase vorhanden.
1 ist eine Teilschnittansicht in einer Axialrichtung einer nasslaufenden Lamellenkupplung 10 mit Reibungsscheiben gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Reibungsscheiben der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können für die nasslaufende Lamellenkupplung verwendet werden.
Die nasslaufende Lamellenkupplung 10 besteht aus einer im Wesentlichen zylindrischen Kupplungsglocke 1, die an einem Ende in einer Axialrichtung geöffnet ist, einer Nabe 4, die an dem Innenumfang der Kupplungsglocke 1 angeordnet ist und sich koaxial und relativ dreht, ringförmigen Trennungsscheiben 2, die an einem Keil 8 in der Axialrichtung beweglich angeordnet sind, wobei der Keil 8 an dem Innenumfang der Kupplungsglocke 1 vorgesehen ist, und ringförmigen Reibungsscheiben 3, die jeweils an einem Keil 5, der an dem Außenumfang der Nabe 4 vorgesehen ist, alternierend mit den Trennscheiben 2 in der Axialrichtung angeordnet sind und Reibungsflächen aufweisen, an denen Reibungsmaterialsegmente mittels eines Klebers fixiert sind. Jede dieser Trennscheiben 2 weist einen Keilteil 2a auf, der in den Keil 8 eingreift; und jede der Reibungsscheiben 3 weist einen Keilteil 3a auf, der in den Keil 5 eingreift. Es sind eine Vielzahl von Reibungsscheiben 3 und eine Vielzahl von Trennscheiben 2 vorgesehen.
Die nasslaufende Lamellenkupplung 10 umfasst einen Kolben 6, der die Trennscheiben 2 und die Reibungsscheiben drückt und festhält, eine Rückscheibe 7 und einen Stopperring 17 zum Halten der Rückscheibe 7, die an dem Innenumfang der Kupplungsglocke 1 vorgesehen sind, um die Trennscheiben 2 und die Reibungsscheiben 3 in einem fixierten Zustand an einem Ende in der Axialrichtung zu halten.
Wie in 1 gezeigt, ist der Kolben 6 derart angeordnet, dass er in der Axialrichtung an dem geschlossenen Ende der Kupplungsglocke 1 verschoben werden kann. Ein O-Ring 9 ist zwischen der Außenumfangsfläche des Kolbens 6 und der Innenumfangsfläche der Kupplungsglocke 1 angeordnet. Weiterhin ist ein Dichtungsglied (nicht gezeigt) zwischen der Innenumfangsfläche des Kolbens 6 und der Außenumfangsfläche des Innenumfang-Zylinderteils (nicht gezeigt) der Kupplungsglocke 1 angeordnet. Auf diese Weise wird eine Hydraulikkammer 11 in einem öldichten Zustand zwischen der Innenfläche an dem geschlossenen Ende der Kupplungsglocke 1 und dem Kolben 6 definiert.
Reibungsmaterialsegmente 12 und 13, die vorbestimmte Reibungskoeffizienten aufweisen, sind an beiden Flächen jeder der Reibungsscheiben 3 fixiert, die derart durch die Nabe 4 gehalten werden, dass sie in der Axialrichtung verschoben werden können. Alternativ hierzu können die Reibungsmaterialsegmente 12 und 13 an nur einer Seite der Reibungsscheibe 3 vorgesehen sein. Weiterhin weist die Nabe 4 eine Schmiermittel-Zuführöffnung 15 auf, die sich in der Radialrichtung erstreckt. Durch die Schmiermittel-Zuführöffnung 15 wird ein Schmiermittel von der Innendurchmesserseite zu der Außendurchmesserseite der nasslaufenden Lamellenkupplung 10 zugeführt.
In der nasslaufenden Lamellenkupplung 10 mit dem oben genannten Aufbau wird eine Kupplung wie im Folgenden beschrieben in Eingriff gebracht (festgehalten) und gelöst. 1 zeigt einen Zustand, in dem die Kupplung gelöst ist, sodass die Trennscheiben 2 und die Reibungsscheiben 3 voneinander getrennt sind. In dem gelösten Zustand ist der Kolben 6 aufgrund der Drückkraft einer Rückstellfeder (nicht gezeigt) in Kontakt mit der geschlossenen Endseite der Kupplungsglocke 1.
Um die nasslaufende Lamellenkupplung 10 aus dem gelösten Zustand in einen Eingriff zu bringen, wird ein Öldruck zu der Hydraulikkammer 11 zugeführt, die zwischen dem Kolben 6 und der Kupplungsglocke 1 definiert ist. Wenn der Öldruck größer wird, bewegt sich der Kolben 6 nach rechts in der Axialrichtung in 1 gegen die Drückkraft der Rückstellfeder (nicht gezeigt) und bringt die Trennscheiben 2 und die Reibungsscheiben 3 in einen engen Kontakt miteinander. Dadurch wird die nasslaufende Lamellenkupplung 10 in einen Eingriff gebracht.
Um die nasslaufende Lamellenkupplung 10 wieder zu lösen, nachdem die nasslaufende Lamellenkupplung 10 in einen Eingriff gebracht wurde, wird der Öldruck zu der Hydraulikkammer 11 aufgehoben. Nach dem Aufheben des Öldrucks veranlasst die Drückkraft der Rückstellfeder (nicht gezeigt), dass sich der Kolben 6 zu einer Position bewegt, wo der Kolben 6 in einen Kontakt mit dem geschlossenen Ende der Kupplungsglocke 1 kommt. Auf diese Weise wird die nasslaufende Lamellenkupplung 10 gelöst.
3 ist eine Teilvorderansicht der Reibungsscheibe 3, auf die eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewendet werden kann. Die Scheibe 3 ist mit einer Reibungsfläche 25 versehen, die durch eine Vielzahl von Reibungsmaterialsegmenten 12 gebildet wird, die jeweils gleich sind und ringförmig durch einen Kleber oder ähnliches auf Flächen in einer Axialrichtung einer im Wesentlichen ringförmigen Kernscheibe 20 fixiert sind. Die Kernscheibe 20 ist mit einem Keil 20a versehen, der an seinem Innenumfang mit dem Keil 5 der Nabe 4 eingreift. Die Reibungsscheibe 3 ist in 2 nur zum Teil gezeigt, wobei die Reibungsmaterialsegmente 12 jedoch ringförmig mit konstanten Intervallen an der Kernscheibe 20 an nicht in der Zeichnung gezeigten Teilen ähnlich wie in 2 gezeigt fixiert sind.
Das Reibungsmaterialsegment 12 ist mit einer Ölrille 12a, die sich an einer Innendurchmesserseite öffnet und in dem Reibungsmaterialsegment 12 an einer Außendurchmesserseite endet, und mit Ölrillen 12b, die sich jeweils an der Außendurchmesserseite öffnen und in dem Reibungsmaterialsegment 12 an der Innendurchmesserseite enden, versehen.
Die Ölrille 12a ist im Wesentlichen in der Mitte in einer Umfangsrichtung des Reibungsmaterialsegments 12 ausgebildet. Weiterhin sind zwei Ölrillen 12b auf beiden Seiten der Ölrille 12a in der Umfangsrichtung ausgebildet und schließen die Ölrille 12a ein. Weil die Ölrille 12b nur auf der Außendurchmesserseite geöffnet ist, kann das von dem Öldurchgang 21 zu der Reibungsfläche 25 gezogene Öl problemlos zu der Außendurchmesserseite ausgeführt werden, wodurch eine Reduktion des Schleppmoments während des Leerlaufs ermöglicht wird. Es kann eine beträchtliche Reduktion des Schleppmoments insbesondere im niedrigen Drehzahlbereich erzielt werden.
Der Öldurchgang 21 ist zwischen einem Reibungsmaterialsegment 12 und einem Reibungsmaterialsegment 12 derart definiert, dass er sich von der Innendurchmesserseite zu der Außendurchmesserseite der Reibungsscheibe 3 erstreckt. Dementsprechend sind die Reibungsmaterialsegmente 12 und die Öldurchgänge 21 alternierend in der Umfangsrichtung angeordnet.
[Erste Ausführungsform]
3 ist eine Draufsicht, die einen Bildungsteil gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Und 4 ist eine Querschnittansicht entlang einer Linie 4-4 von 3 und zeigt den Bildungsteil gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in 3 gezeigt, sind eine Vielzahl von kleinen Rillen 31 derart ausgebildet, dass sie sich von der Innendurchmesserseite zu der Außendurchmesserseite der Reibungsscheibe 3 an einer Bodenfläche 21a eines Öldurchgangs (Durchgangs) 21 zwischen Reibungsmaterialsegmenten 12 als der Bildungsteil erstrecken. In der ersten Ausführungsform sind drei Rillen 31 ausgebildet, wobei jedoch auch eine andere Anzahl derselben wie zum Beispiel zwei oder vier verwendet werden könnte.
Aus 4 sollte deutlich werden, dass drei Vorsprungsteile 30, die von einer Fläche des Klebers 22 vorstehen, an einer Kernscheibe angebracht sind. Jeder der Vorsprungsteile 30 steht in der Axialrichtung vor, um sich linear von der Innendurchmesserseite zu der Außendurchmesserseite der Reibungsscheibe 3 zu erstrecken. Rillen 31 sind zwischen den Vorsprungsteilen 30 und Wänden der Reibungsmaterialsegmente 12 und zwischen den Vorsprungsteilen 30 definiert. Ein Querschnitt der Vorsprungsteils 30 weist eine rechteckige Form in der Umfangsrichtung auf, könnte aber auch eine andere Form aufweisen.
Die Rillen 31 können durch eine Bearbeitung (Schneiden oder ähnliches), eine Formverarbeitung (Prägen oder ähnliches), eine Laserverarbeitung oder ähnliches ausgebildet werden. Weiterhin können sie direkt auf einer Fläche und zu einem Öldurchgang 21 der Kernscheibe 20 hin freiliegend durch ähnliche Verarbeitungsverfahren ohne einen Kleber 22 ausgebildet werden.
Die Rillen 31 werden durch das oben genannte Verarbeitungsverfahren unter Verwendung einer nicht gezeigten Verarbeitungsmaschine mit Intervallen von 100 μm zwischen den Reibungsmaterialsegmenten 12 als die kleinen Rillen ausgebildet. Die Länge in der Durchmesserrichtung der Rillen 31 kann auf eine Länge gesetzt sein, die derjenigen des Reibungsmaterialsegments 12 in der Durchmesserrichtung von der Außendurchmesserseite zu der Innendurchmesserseite der Reibungsscheibe 3 ähnlich ist. Die Rillen 31 können aber auch eine beliebige andere Länge in der Durchmesserrichtung aufweisen und können kürzer oder länger als die Länge der Reibungsmaterialsegmente 12 in der Durchmesserrichtung sein.
Die Rillen 31 weisen vorzugsweise eine Breite von 50 bis 500 μm und eine Tiefe von 10 bis 500 μm auf. Wenn die Breite der Rillen 31 kleiner oder gleich 50 μm ist, kann der Effekt nicht erzielt werden. Und wenn die Breite der Rillen 31 größer oder gleich 500 μm ist, kann Luft (Blase) einfach nach außen fließen, sodass der Effekt nicht mehr erzielt werden kann. Und wenn die Tiefe der Rillen 31 kleiner oder gleich 10 μm ist, kann der Effekt nicht erzielt werden, und wenn sie größer oder gleich 500 μm ist, wird die Festigkeit der Kernscheibe 20 vermindert.
[Zweite Ausführungsform]
5 ist eine Draufsicht, die einen Bildungsteil gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Und 6 ist eine Querschnittansicht entlang einer Linie 6-6 von 5 und zeigt den Bildungsteil gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in 5 gezeigt, sind eine Vielzahl von kleinen unebenen Teilen 32 an einer Bodenfläche 21a des Öldurchgangs (Durchgangs) 21 zwischen Reibungsmaterialsegmenten 12 als der Bildungsteil zum Halten von Luft ausgebildet. Die unebenen Teile 32 sind an einer Fläche der Kernscheibe 20 ausgebildet, könnten aber auch an einer Fläche des Klebers 22 ausgebildet sein. Weiterhin sind die unebenen Teile 32 in einer Wellen- und Linienform an der Bodenfläche 21a des Öldurchgangs 21 ausgebildet, könnten aber auch in einer intermittierenden und gekrümmten Form ausgebildet sein. Jeder der unebenen Teile 32 kann eine Vielzahl von konkaven und konvexen Teilen enthalten.
Die unebenen Teile 32 sind regelmäßig oder unregelmäßig an der Bodenfläche 21a des Öldurchgangs 21 ausgebildet. Die ungeraden Teile 32 sind derart ausgebildet, dass nach dem Auftragen des Klebers 22 auf die Kernscheibe 20 die Bodenfläche 21a des Öldurchgangs 21 zwischen den Reibungsmaterialsegmenten 12 durch Sandstrahlen zu einem arithmetischen Mittenrauwert (Ra) von 5 μm aufgeraut wird.
Die Oberflächenrauheit der unebenen Teile 32 weist vorzugsweise einen arithmetischen Mittenrauwert (Ra) von 0,1 bis 10 μm auf. Der Grund hierfür ist, dass der Effekt nicht erzielt werden kann, wenn die Oberflächenrauheit kleiner oder gleich 0,1 μm ist, und die Ausführeigenschaft von Öl verschlechtert wird, wenn die Oberflächenrauheit größer oder gleich 10 μm ist.
Die unebenen Teile 32 können nur in bestimmten Teilen vorgesehen sein, sind jedoch vorzugsweise in allen Bereichen des Öldurchgangs 21 vorgesehen.
[Dritte Ausführungsform]
7 ist eine Draufsicht, die einen Bildungsteil gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Und 8 ist eine Querschnittansicht entlang einer Linie 8-8 von 7 und zeigt den Bildungsteil gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in 7 gezeigt, sind eine Vielzahl von kleinen Vorsprüngen 33 an einer Bodenfläche 21a eines Öldurchgangs (Durchgangs) 21 zwischen Reibungsmaterialsegmenten 12 als der Bildungsteil für das Halten von Luft ausgebildet. In der Ausführungsform sind die Vorsprünge 33 an einer Fläche des Klebers 22 ausgebildet, wobei sie jedoch auch an einer Fläche der Kernscheibe 20 ausgebildet sein könnten.
Die Vorsprünge 33 sind derart ausgebildet, dass der Kleber 22 auf die Kernscheibe 20 aufgetragen wird und dann eine Form, an der kleine Löcher mit einem Durchmesser von 200 μm und einer Tiefe von 200 μm ausgebildet sind, unter einem konstanten Druck gegen den Öldurchgang 21 zwischen den Reibungsmaterialsegmenten 12 gedrückt wird, sodass die Vielzahl von Vorsprüngen 33 auf einer Oberfläche des geschichteten Klebers 22 oder der Kernscheibe 20 ausgebildet werden.
Die Vielzahl von Vorsprüngen 33 können in einer Säulenform, einer Kegelform oder einer Pyramidenform usw. ausgebildet sein. Sie können in einer Säulenform, einer Kegelform oder einer Pyramidenform oder auch in einer Kombination aus diesen Formen ausgebildet sein. Sie weisen vorzugsweise einen Radius von 0,1 bis 1 mm, eine Höhe von 0,01 bis 0,3 mm und eine Flächenrate von 10 bis 50% zu der Bodenfläche 21a des Öldurchgangs 21 auf. Weiterhin weisen sie eine unregelmäßige Form und keine einheitliche Größe auf.
Vorzugsweise weisen die Vorsprünge 33 keinen Radius kleiner oder gleich 0,1 mm auf, weil in diesem Fall der Effekt nicht erzielt werden kann, und weisen vorzugsweise keinen Radius größer oder gleich 1 mm auf, weil in diesem Fall ein ungünstiger Effekt die Ausführeigenschaft von Öl beeinflusst. Weiterhin weisen die Vorsprünge 33 keine Höhe kleiner oder gleich 0,01 mm auf, weil in diesem Fall der Effekt nicht erzielt werden kann, und weisen vorzugsweise keine Höhe größer oder gleich 0,3 mm auf, weil in diesem Fall eine Eingreifeigenschaft aufgrund der Möglichkeit eines Kontakts mit einer Gegenscheibe verschlechtert wird. Weiterhin kann die Höhe unregelmäßig sein. Vorzugsweise ist die Flächenrate der Gesamtfläche der Vielzahl von Vorsprüngen 33 zu der Fläche der Bodenfläche 21a des Öldurchgangs 21 kleiner oder gleich 10%, weil in diesem Fall der Effekt nicht erzielt wird, und vorzugsweise ist die Flächenrate der Gesamtfläche der Vielzahl von Vorsprüngen 33 zu der Fläche der Bodenfläche 21a des Öldurchgangs 21 größer oder gleich 50%, weil in diesem Fall ein ungünstiger Effekt die Ausführeigenschaft von Öl beeinflusst.
Um in jeder der oben genannten Ausführungsformen den Effekt durch den Bildungsteil zufriedenstellend zu erzielen, sind die Reibungsmaterialsegmente 12 vorzugsweise mit den Ölrillen 12b versehen, die sich nur an der Außendurchmesserseite öffnen. Der Grund hierfür ist, dass das in der Reibungsfläche 25 von dem Öldurchgang 21 gezogene Öl problemlos zu der Außendurchmesserseite ausgeführt wird und das Schleppmoment während des Leerlaufs vermindert werden kann. Der Effekt einer Reduktion des Schleppmoments ist insbesondere im niedrigen Drehzahlbereich beträchtlich.
In Abhängigkeit von den Formen der Reibungsmaterialsegmente 12 ist es unter Umständen nicht erforderlich, Bildungsteile zum Halten von Luft zwischen den Reibungsmaterialsegmenten 12 vorzusehen. Und wenn ein Reibungsmaterialsegment eine Form aufweist, mit der eine Ölausführeigenschaft verschlechtert wird und ein Schleppmoment im niedrigen Drehzahlbereich, in dem der Effekt vorgesehen werden soll, groß wird, wird vorzugsweise die Anzahl von Positionen für die Ausbildung der Bildungsteile reduziert.
In einem Fall, in dem die Reibungsmaterialsegmente 12 nicht durch segmentförmige, sondern durch ringförmige Reibungsmaterialien gebildet werden, wird ein kleines Loch, ein unebener Teil oder ähnliches an einer Form in Entsprechung zu einem zu dem Öldurchgang 21 werdenden Teil ausgebildet und kann eine kleine Rille, ein unebener Teil oder ein Vorsprung durch das Durchführen einer Übertragung auf die Bodenfläche 21a des Öldurchgangs 21 durchgeführt werden, sodass der gleiche Effekt wie oben beschrieben erzielt werden kann.
In jeder der Ausführungsformen sind die kleinen Rillen, die unebenen Teile oder Vorsprünge an der Fläche der Kernscheibe 20 oder an dem auf die Fläche der Kernscheibe 20 aufgetragenen Kleber 22 als der Bildungsteil ausgebildet. Ein Bildungsteil kann jedoch auch derart ausgebildet werden, dass ein schichtförmiges Glied mit kleinen Rillen, unebenen Teilen oder Vorsprüngen auf der Fläche der Kernscheibe 20 oder des Klebers 22 angebracht wird.
(Bewertungstestergebnisse)
Im Folgenden werden Bewertungstestergebnisse von Reibungsscheiben für die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und ein Vergleichsbeispiel (Stand der Technik) beschrieben. Die Tabelle 1 zeigt die Bewertungsbedingungen, und das Kurvendiagramm von 9 zeigt die Effekte der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und des Vergleichsbeispiels (Stand der Technik).

Es wurden Bewertungstests mit einer Schleppmoment-Messtestmaschine unter den in der Tabelle 1 angeführten Bedingungen durchgeführt. [Tabelle 1]

Element	Bedingung
Anzahl der Umdrehungen (U/min)	0–5000
Durchmesser der nasslaufenden Reibungsscheibe	φ 157
Anzahl der Reibungsscheiben (Anzahl der Scheiben)	3
Schmiermittel (Axialmitte: l/min)	0,5
Öltemperatur (°C)	40

In dem Kurvendiagramm von 9 gibt eine vertikale Achse das Schleppmoment (Nm) wieder und gibt ein horizontale Achse die relative Drehzahl (U/min) wieder. In 9 gibt eine Kurve A ein Vergleichsbeispiel (mit einem Öldurchgang mit einer herkömmlichen, glatten Bodenfläche) wieder, gibt eine Kurve B die erste Ausführungsform (kleine Rillen 31) wieder, gibt eine Kurve C die zweite Ausführungsform (unebene Teile 32) wieder und gibt eine Kurve D die dritte Ausführungsform (Vorsprünge 33) wieder.
Aus 9 wird deutlich, dass die Reibungsscheiben 3 der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eine Reduktion des Schleppmoments in der niedrigen relativen Drehzahl im Vergleich zu dem Vergleichsbeispiel ermöglichen. Insbesondere ist zu beachten, dass, wenn die Vorsprünge 33 zwischen den Reibungsmaterialsegmenten 12 wie in der dritten Ausführungsform ausgebildet sind, die Öldurchgänge eine Reduktion des Schleppmoments im Vergleich zu dem Vergleichsbeispiel mit einem glatten Öldurchgang ermöglichen. Insbesondere wird das Schleppmoment im niedrigen Drehzahlbereich von ungefähr 500 U/min der relativen Drehzahl beträchtlich reduziert, wofür ein großer Bedarf besteht.
Die Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, wobei die Reibungsmaterialsegmente auch mit anderen Formen als den hier gezeigten Formen ausgebildet werden können. Außerdem kann die Erfindung auf ein Reibungsmaterialsegment mit einer Ölrille mit einer anderen Konfiguration oder auch ohne eine Ölrille angewendet werden. Die Rillen, die unebenen Teile und die Vorsprünge sind der Deutlichkeit halber nicht mit ihren tatsächlichen Dimensionen, sondern übertrieben groß dargestellt. Weiterhin können die Bildungsteile wie etwa die Rillen, die konkav-konvexen Teile und die Vorsprungsteile einstückig mit der Bodenfläche (d. h. mit der Fläche der Kernscheibe 20) des Öldurchgangs ausgebildet sein.
Die oben beschriebene Erfindung kann auf ein Fahrzeug oder ähnliches, in dem ein automatisches Getriebe installiert ist, angewendet werden.
Die vorliegende Erfindung wurde mit Bezug auf beispielhafte Ausführungsformen beschrieben, wobei zu beachten ist, dass die Erfindung nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist. Der Umfang der folgenden Ansprüche ist breit zu interpretieren und umfasst verschiedene Modifikationen, äquivalente Aufbauten und Funktionen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2005-076759 [0002]
JP 2008-180314 [0002]
JP 2014-149484 [0003]

Claims

Reibungsscheibe, die derart ausgebildet ist, dass eine Vielzahl von Reibungsmaterialsegmenten an einer ringförmigen Kernscheibe fixiert ist, wobei sich ein Durchgang von einer Innendurchmesserseite zu einer Außendurchmesserseite erstreckt und zwischen der Vielzahl von Reibungsmaterialsegmenten definiert ist, wobei ein Bildungsteil zum Halten von Luft an einer Bodenfläche des Durchgangs vorgesehen ist.
Reibungsscheibe nach Anspruch 1, wobei der Bildungsteil eine Rille umfasst und die Rille eine Breite von 50 bis 500 μm und eine Tiefe von 10 bis 500 μm aufweist.
Reibungsscheibe nach Anspruch 1, wobei der Bildungsteil einen unebenen Teil umfasst und die Oberflächenrauheit des unebenen Teils einen arithmetischen Mittenrauwert (Ra) von 0,1 bis 10 μm aufweist.
Reibungsscheibe nach Anspruch 1, wobei der Bildungsteil einen Vorsprung umfasst und der Vorsprung einen Radius von 0,1 bis 1 mm, eine Höhe von 0,01 bis 0,3 mm und eine Flächenrate von 10 bis 50% zu dem Durchgang aufweist.
Reibungsscheibe nach Anspruch 4, wobei mehrere Vorsprünge vorgesehen sind und jeder der mehreren Vorsprünge eine Säulenform, eine Kegelform oder eine Pyramidenform oder aber eine Kombination aus diesen aufweist.
Reibungsscheibe nach Anspruch 1, wobei ein Kleber zwischen der Kernscheibe und der Vielzahl von Reibungsmaterialsegmenten vorgesehen ist und der Bildungsteil an einer Fläche des Klebers ausgebildet ist.
Reibungsscheibe nach Anspruch 1, wobei der Bildungsteil einstückig mit der Fläche der Kernscheibe ausgebildet ist.
Reibungsscheibe nach Anspruch 1, wobei der Bildungsteil an einer Fläche eines Klebers vorgesehen ist, der auf eine Fläche der Kernscheibe aufgetragen ist.
Nasslaufende Lamellenkupplung, die umfasst: eine Reibungsscheibe nach Anspruch 1, und eine Trennscheibe, die alternierend mit der Reibungsscheibe in einer Axialrichtung angeordnet ist.