DE1160698B

DE1160698B - Friction disc for friction clutches, in particular for multi-plate clutches, and method for manufacturing the friction disc

Info

Publication number: DE1160698B
Application number: DEL34859A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Kurt Haeussermann; Karl Haller
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH; Lamellen und Kupplungsbau August Haeussermann GmbH
Current assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH; Lamellen und Kupplungsbau August Haeussermann GmbH
Priority date: 1959-12-05
Filing date: 1959-12-05
Publication date: 1964-01-02

Description

Reibscheibe für Reibungskupplungen, insbesondere für Lamellenkupplungen, und Verfahren zur Herstellung der Reibscheibe Die Erfindung bezieht sich auf eine Reibscheibe, bestehend aus einem Träger und einem Sinterreibbelag für Reibungskupplungen, insbesondere für Lamellenkupplungen, bei denen die Kupplungsscheiben oder Lamellen mechanisch, hydraulisch, pneumatisch oder elektromagnetisch in Reibungsschluß miteinander gebracht werden.Friction disc for friction clutches, especially for multi-plate clutches, and method of making the friction disc. The invention relates to a Friction disc, consisting of a carrier and a sintered friction lining for friction clutches, especially for multi-plate clutches where the clutch disks or plates mechanically, hydraulically, pneumatically or electromagnetically in frictional engagement with one another to be brought.

Bei Lamellenkupplungen, insbesondere solchen, die als Getriebekupplungen für Kraftfahrzeuge verwendet werden, ist es notwendig, den Verlauf der Kraftübertragung ruhig zu gestalten und ein ruckartiges Eingreifen der Kupplungsscheiben zu vermeiden. Die Kupplungsscheiben bzw. -lamellen sollen mit möglichst geringem Material-, Zeit- und Kostenaufwand hergestellt werden können und sollen ferner eine hohe Lebensdauer haben. Es sind zahlreiche Reibscheiben für Reibungskupplungen, insbesondere für Lamellenkupplungen, bekannt. Man hat beispielsweise Kupplungsscheiben bzw. -lamellen mit besonderen Belägen versehen, indem man auf die Scheiben bzw. Lamellen als Reibfläche eine Metallschicht aufgepreßt oder durch Sintern mit ihnen verbunden hat. Auch das Aufspritzen einer Metallschicht auf die Reibscheiben bzw. -lamellen ist bereits bekannt. Man hat auch bereits vorgeschlagen, die Reibfläche der Kupplungsscheiben bzw. -lamellen mit einer Weichnitrierschicht herzustellen, um dadurch sowohl hohe Reibwerte als auch gute Gleit- und Notlaufeigenschaften zu erzielen, wobei die Stahlträger, also die Kupplungsscheiben bzw. -lamellen aus unlegiertem Kohlenstoffstahl bestehen. Bei anderen bekannten metallischen Reibpaarungen für Kupplungen und Bremsen, bei denen eine oder beide Reibflächen poliert sind, wurde das Polieren der Reibflächen elektrolytisch durchgeführt. Hierdurch sollen extrem glatte Oberflächen mit einem höheren Reibwert als bei glatten Oberflächen erzielt werden. Es ist weiter bekannt, Reibscheiben ohne besonderen Reibbelag als durchgehärtete Stahllamellen auszuführen. Bei ihnen reiben die harten Oberflächen unmittelbar aufeinander.With multi-plate clutches, especially those used as gear clutches Used for motor vehicles, it is necessary to track the course of power transmission to make it calm and to avoid jerky engagement of the clutch disks. The clutch disks or plates should be made with the least possible material, time and costs can be produced and should also have a long service life to have. There are numerous friction disks for friction clutches, especially for Multi-disc clutches, known. One has, for example, clutch disks or plates Provided with special coverings by using the discs or lamellae as a friction surface pressed on a metal layer or connected to them by sintering. That too A metal layer has already been sprayed onto the friction disks or discs known. It has also already been proposed that the friction surface of the clutch disks or lamellae with a soft nitrided layer to thereby produce both high To achieve friction values as well as good sliding and emergency running properties, whereby the steel girders, So the clutch disks or plates are made of carbon steel. In other known metallic friction pairings for clutches and brakes, at where one or both of the friction surfaces are polished, the polishing of the friction surfaces became carried out electrolytically. This is supposed to be extremely smooth surfaces with a higher coefficient of friction can be achieved than with smooth surfaces. It is further known Execution of friction disks without special friction lining as hardened steel plates. With them, the hard surfaces rub directly against each other.

Schließlich ist es bekannt, die Reibflächen der reibenden Scheibe aus hartem Werkstoff, z. B. durch Verchromung, und die der Gegenreibfläche aus weicherem Werkstoff herzustellen.Finally, it is known the friction surfaces of the rubbing disk made of hard material, e.g. B. by chrome plating, and that of the counter friction surface from softer To produce material.

In der Praxis werden die Reibscheiben von Lamellenkupplungen für Getriebe von Kraftfahrzeugen und Werkzeugmaschinen allgemein als Stahllamellen hergestellt, wobei der Reibbelag an die Lamellen angenietet oder angelötet oder als Metallpulver durch Pressen oder Sintern mit ihr verbunden wird. Es sind auch Scheiben bekannt, die ganz aus Sintermetall, insbesondere Sintereisen oder aus einer Mischung verschiedener Sintermetalle, gegebenenfalls mit Beimengungen von Graphit, Korund od. dgl., bestehen.In practice, the friction disks are used in multi-plate clutches for transmissions generally produced as steel lamellas by motor vehicles and machine tools, the friction lining being riveted or soldered to the lamellae or as metal powder is connected to it by pressing or sintering. Discs are also known those made entirely of sintered metal, especially sintered iron, or a mixture of different ones Sintered metals, if necessary with admixtures of graphite, corundum or the like., Exist.

Die Erfindung bezieht sich auf Reibscheiben, die aus einem Stahlträger bestehen, auf den ein Sinterwerkstoff als Reibbelag aufplattiert oder aufgesintert ist. Bei diesen bekannten Reibscheiben zeigen die Sinterreibstoffe nach einer gewissen Betriebsdauer Ermüdungserscheinungen ihrer Struktur, die durch die Walkarbeit gegen ihren nachgiebigen, urigehärteten Untergrund, den sog--nannten Stahlträger, hervorgerufen wird. Dies tritt besonders in Erscheinung, wenn diese Lamellen gegen gewölbte Lamellen laufen, bei welchen die Formänderungsarbeit größer als bei ebenen Lamellen ist. Durch die Erfindung soll dieser Nachteil vermieden und damit die Verschleißfestigkeit der Sinterstruktur erhöht werden, indem die eigene Federung des Stahlträgers ausgeschaltet wird. Gleichzeitig sollen die Reibeigenschaften der Lamelle verbessert werden.The invention relates to friction disks made from a steel beam exist, on which a sintered material is plated or sintered as a friction lining is. In these known friction disks, the sintered fuels show a certain amount Operating time Fatigue of their structure, which is counteracted by the flexing work their resilient, rustic hardened subsoil, the so-called steel girders will. This is particularly noticeable when these slats are against curved slats run in which the deformation work is greater than with flat lamellas. The invention is intended to avoid this disadvantage and thus the wear resistance the sintered structure can be increased by turning off the steel beam's own suspension will. At the same time, the friction properties of the lamella should be improved.

Die erfindungsgemäße Reibscheibe für Reibungskupplungen, insbesondere Lamellenkupplungen, bestehend aus einem Stahlträger, auf den eine oder mehrere Sinterwerkstoffschichten als Reibbelag aufplattiert oder aufgesintert sind, kennzeichnet sich darin, daß der Stahlträger ganz gehärtet ist. Bei der Herstellung dieser erfindungsgemäß ausgebildeten Reibscheibe wird so verfahren, daß der mit dem Reibbelag versehene Stahlträger nach dem Glühprozeß, durch welchen die Sinterung bewirkt wird, in an sich bekannter Weise durch plötzliches Abschrecken, vorzugsweise im Wasser, gehärtet wird. Durch die erfindungsgemäße Härtung des Stahlträgers wird die Haltbarkeit und damit die Verschleißfestigkeit der Sinterstruktur erhöht, weil eine Nachgiebigkeit des Stahlträgers und damit die Walkarbeit der Sinterreibwerkstoffe gegen den nachgiebigen Stahlträgeruntergrund wegfällt.The friction disk according to the invention for friction clutches, in particular Multi-disc clutches, consisting of a steel beam on which one or more layers of sintered material are placed are plated or sintered as a friction lining, is characterized by the fact that the steel beam is fully hardened. In the manufacture of these designed according to the invention The friction disk is moved in such a way that the steel girder provided with the friction lining follows the annealing process by which the sintering is effected, in a manner known per se is hardened by sudden quenching, preferably in water. By the hardening of the steel beam according to the invention is the durability and thus the Increased wear resistance of the sintered structure because of the flexibility of the steel beam and thus the flexing work of the sintered friction materials against the flexible steel girder substrate ceases to exist.

Darüber hinaus ergeben sich weitere wesentliche technische Vorteile. Bei Sinterlamellen mit erfindungsgemäß gehärteten Stahlträgern wird gegenüber den bekannten Sinterlamellen mit umgehärteten Stahlträgern die Federungsarbeit der Lamellen erhöht und die Steifigkeitsziffer verkleinert. Im Bereich kleinerer Federwege ergeben sich bei erfindungsgemäß gehärteten Stahlträgern kleinere Steifigkeitsziffern mit diesen zugeordneten größeren Teilkräften, während im Bereich größerer Federwege eine geringere Senkung der Steifigkeitsziffern mit geringerer Veränderung der Teilkraft zu erwarten ist.In addition, there are other significant technical advantages. In the case of sintered lamellas with steel beams hardened according to the invention, compared to the known sintered lamellas with hardened steel girders the suspension work of the lamellas increased and the stiffness figure decreased. In the area of smaller spring travel results In the case of steel girders hardened according to the invention, smaller coefficients of rigidity are associated with these associated larger partial forces, while in the area of larger spring travel a smaller reduction in the stiffness numbers with a smaller change in the partial force is to be expected.

Darüber hinaus ist in vorteilhafter Weise eine Annäherung des Haft- und Gleitreibmoments bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Reiblamelle gegeben. Es wurde bereits gesagt, daß bei den bekannten ge, sinterten, jedoch umgehärteten Stahlträgern unter der Drucklast und den zahlreichen Lastwechseln das weiche Kernmaterial des Stahlträgers sich leichter verformt und in seiner Struktur verdichtet, weil der Belag selbst am Anfang ebenfalls noch eine gewisse Weichheit hat, so daß, bildlich gesehen, zwischen ihm und dem Sintermetall allmählich ein gewisser Hohlraum entsteht und der Sinterbelag allmählich infolge der zunehmenden Härte und der hohen Beanspruchung in diesen Hohlraum einbricht. Wird nun die Lamelle besintert und dann gehärtet, so liegt der Sinterbelag auf festem Grund auf und ist unter Einwirkung der Last und der Lastwechsel außerordentlich widerstandsfähig. Die Oberfläche wird im Laufe der Zeit im Gleitlauf verdichtet, kann sich aber nicht vom Stahlträger lösen durch die Verdichtung des Reibwerkstoffs zwischen zwei gehärteten Körpern. Schließlich liegt ein sehr wichtiger Vorteil darin, daß durch Härten des Stahlträgers sich die Festigkeitseigenschaften nicht nur des Stahlträgers, sondern auch gleichzeitig der Besinterung, also der ganzen Lamelle erhöhen und die Lamellen dadurch in der Dicke schwächer gehalten werden und die Anzahl der Lamellen und damit die Reibftäche:nzahl im Lamellenpaket vermehrt werden kann, ohne daß die Baulänge der Kupplung vergrößert zu werden braucht.In addition, an approximation of the adhesive and sliding friction torque given in the friction plate designed according to the invention. It has already been said that the known ge, sintered, but rehardened Steel girders under the pressure load and the numerous load changes the soft core material of the steel beam is more easily deformed and compressed in its structure because the covering itself also has a certain softness at the beginning, so that, figuratively seen, between it and the sintered metal, a certain cavity gradually emerges and the sintered coating gradually due to the increasing hardness and the high stress breaks into this cavity. If the lamella is now sintered and then hardened, so the sintered covering lies on solid ground and is under the action of the load and the load change extremely resistant. The surface becomes over condenses over time in sliding, but cannot detach itself from the steel girder the compression of the friction material between two hardened bodies. In the end A very important advantage is that by hardening the steel beam the Strength properties not only of the steel beam, but also of the Increase the sintering, i.e. the entire lamella, and thereby increase the thickness of the lamellae are kept weaker and the number of lamellas and thus the friction surface: n number can be increased in the disk pack without increasing the overall length of the clutch needs to become.

In der Zeichnung ist schematisch der Erfindungsgegenstand veranschaulicht.The subject matter of the invention is illustrated schematically in the drawing.

F i g. 1 zeigt eine Außenlamelle in Teilansicht, F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in F i g. 1 vergrößertem Maßstab zur Veranschaulichung der Härtung und Sinterung.F i g. 1 shows a partial view of an outer lamella, FIG. 2 a section after the line II-II in F i g. 1 enlarged scale to illustrate the Hardening and sintering.

Mit 1 ist der gehärtete Stahlträger und mit 2 die auf beiden Seiten auf ihm aufgebrachte Sintersehicht bezeichnet.With 1 the hardened steel beam and with 2 the one on both sides sintered layer applied to it.

Claims

Claims: 1. Friction disc for friction clutches, in particular for multi-plate clutches, consisting of a steel carrier on which a sintered material is plated or sintered on as a friction lining, d a -characterized in that the steel beam is fully hardened.

2. Method of manufacturing a friction disc according to claim 1, characterized in that the steel support provided with the friction lining after the annealing process in a manner known per se by sudden quenching, preferably in water. Publications considered: magazine »Der Maschinenmarkt ”, No. 99, December 10, 1953, pp. 24 to 26.