DE19503738C1 - Clutch disc - Google Patents

Clutch disc

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Abstract

The clutch disc, for a vehicle friction coupling, has a carrier (10) with friction zones (15) concentric to the rotary axis, wound with a strand material (13). Also claimed is a mfg. process where the strand material is impregnated with a bonding agent, and pref. a resin. The impregnated strand material (13) is wound round the carrier (10), for them to be bonded together by heat and pressure.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kupplungsscheibe für eine Reibungskupplung sowie auf ein Verfahren zur Herstellung dieser Kupplungsscheibe.The invention relates to a clutch disc for a friction clutch and a method for producing this clutch disc.

Herkömmliche Reibbeläge für Kraftfahrzeugreibungskupplungen, wie sie beispielsweise aus dem deutschen Patent 31 17 823 bekannt sind, haben einen ringscheibenförmigen Belagkörper, der, eingebettet in ein Bindemittel, eine Wicklung aus Strangmaterial enthält. Das Strangmaterial- kann ein oder mehrere Fäden oder Garne aus synthetischem Material oder Naturmaterial umfassen und gegebenenfalls Metalldrähte enthalten. Die Garne können gegebenenfalls untereinander verdrillt sein. Das Bindemittel, bei dem es sich um Harze oder dergleichen handeln kann, kann zusätzlich Füllstoffe, wie zum Beispiel Reibzement oder dergleichen, enthalten und verbindet die Windungen des Strangmaterialswickels. Üblicherweise wird das Strangmaterial mit dem Bindemittel imprägniert, bevor es in mehreren flachen Lagen abgelegt wird. Der auf diese Weise hergestellt Belagkörper wird unter hohem Druck und Temperatureinwirkung gepreßt und kann gegebenenfalls nachträglich auf die gewünschte Scheibendicke sowie gegebenenfalls einen gewünschten Durchmesser geschliffen werden.Conventional friction linings for automotive friction clutches, such as are known for example from German patent 31 17 823, have one annular disk-shaped covering body, which, embedded in a binder, a Contains winding made of strand material. The strand material can be one or more Include threads or yarns of synthetic or natural material and optionally contain metal wires. The yarns can if necessary be twisted together. The binder, which is resin or the same can act, additional fillers, such as Friction cement or the like contain and connects the turns of the Strand material winding. Usually the strand material with the Impregnated binder before it is deposited in several flat layers. Of the In this way the covering body is produced under high pressure and Pressed temperature impact and can optionally subsequently on the desired slice thickness and, if necessary, a desired one Diameter can be ground.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Reibbelag für eine Kraftfahrzeugreibungskupplung zu schaffen, der mit einem geringen Materialeinsatz auskommt und gute Funktionseigenschaften aufweist.It is an object of the present invention to provide a friction lining for a Motor vehicle friction clutch to create that with a low Use of materials and has good functional properties.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch den Hauptanspruch gelöst. Es wird vorgeschlagen, den Träger in im wesentlichen konzentrisch zur Drehachse angeordneten Reibbereichen mit dem Strangmaterial zu umwickeln. Durch das Umwickeln des Trägers mit dem Strangmaterial ist eine formstabile Zwischenstufe geschaffen, die sich leicht weiterverarbeiten läßt. Dabei ist der Träger von beiden Seiten her mit Strangmaterial belegt, so daß der Träger direkt als Reibbelag eingesetzt werden kann. Es ist möglich, die Dicke des Reibbelagmaterials so zu wählen, daß sie ziemlich genau dem Verschleißvolumen entspricht. Da weitere Befestigungselemente nicht nötig sind, kann das gesamte Material des Reibbelages verschlissen werden. Es ergibt sich somit eine sehr leichte Kupplungsscheibe mit einem geringen Massenträgheitsmoment, was Vorteile hinsichtlich der Schaltbarkeit des Getriebes ergibt. Gleichzeitig können hohe Berstdrehzahlen erreicht werden.According to the invention the object is solved by the main claim. It will suggested the carrier in substantially concentric with the axis of rotation  arranged to wrap friction areas with the strand material. By the Wrapping the strand with the strand material is a dimensionally stable Intermediate stage created, which can be easily processed. Here is the Carrier coated with strand material from both sides, so that the carrier is direct can be used as a friction lining. It is possible to change the thickness of the Select friction material so that it is pretty much the volume of wear corresponds. Since additional fasteners are not necessary, the entire Material of the friction lining will be worn out. The result is a very high one light clutch disc with a low moment of inertia what There are advantages with regard to the shiftability of the transmission. Can at the same time high burst speeds can be achieved.

Ein weiterer Erfindungsgedanke sieht vor, daß der Träger mit einzelnen, radial nach innen weisenden Befestigungsbereichen zur Verbindung mit der Nabe versehen ist. Durch die Anordnung von radial nach innen weisenden Befestigungsbereichen kann im Abstand zu den Reibbereichen eine herkömmliche Befestigungsart an der Nabe einer Kupplungsscheibe mit oder ohne Zwischenschaltung eines Torsionsschwingungsdämpfers vorgesehen werden.Another idea of the invention provides that the carrier with individual, radial fastening areas facing inwards for connection to the hub is provided. By arranging radially inwards Fastening areas can be a conventional distance from the friction areas Type of attachment to the hub of a clutch disc with or without Interposition of a torsional vibration damper can be provided.

Weiterhin können die Reibbereiche umfangsmäßig geschlossen sein und der Träger somit einteilig ausgebildet werden. Dadurch kann eine besonders hohe Berstdrehzahl erreicht werden und die Kupplungsscheibe ist mit einem umfangsmäßig geschlossenen Reibbelag ausführbar.Furthermore, the friction areas can be closed circumferentially and the Carriers are thus formed in one piece. This can be a particularly high Bursting speed can be reached and the clutch disc is with a circumferentially closed friction lining feasible.

Es ist jedoch auch ohne weiteres möglich, umfangsmäßig mehrere separate Träger vorzusehen, die jeweils einen eigenen Befestigungsbereich aufweisen. Bei einer solchen Ausgestaltung ist die Herstellung bzw. der Vorgang des Wickelns besonders einfach.However, it is also easily possible to have several separate circumferences To provide carriers, each having its own fastening area. At Such an embodiment is the manufacture or the process of winding particularly easy.

In vorteilhafter Weise können die Reibbereiche der Träger mit Durchbrechungen versehen werden, so daß die Reibbeläge beider Seiten homogen miteinander verbunden sind und die Berstdrehzahl zusätzlich angehoben werden kann. The friction areas of the carriers can advantageously be provided with openings be provided so that the friction linings of both sides are homogeneous with each other are connected and the bursting speed can also be increased.  

Es wird weiterhin ein Verfahren zum Herstellen von Reibbelägen vorgeschlagen, bei welchem ein Strangmaterial mit Bindemittel imprägniert wird, das Strangmaterial um einen Träger gewickelt wird und Träger und Strangmaterial unter Druck und Temperatur verbunden werden. Durch dieses einfache Verfahren wird eine formstabile Zwischenstufe geschaffen, die sich leicht weiterverarbeiten läßt. Durch das Umwickeln des Trägers mit einem Strangmaterial, welches bereits mit einem Bindemittel imprägniert ist, sind keine weiteren Arbeitsvorgänge nötig um das Material, welches später den Reibbelag darstellt, auf den Träger aufzubringen. Nach dem Wickelvorgang kann unter Druck und Temperatur sofort der endgültige Zustand hergestellt werden. Dabei ist der Träger gleichzeitig von beiden Seiten her mit Strangmaterial belegt und kann direkt als Reibbelag eingesetzt werden. Die Dicke des Reibbelagmaterials kann dabei so gewählt werden, daß sie ziemlich genau dem Verschleißvolumen entspricht. Weitere Befestigungselemente sind nicht von Nöten, so daß das gesamte Material des Reibbelages verschlissen werden kann. Es ergibt sich daraus eine sehr leichte Kupplungsscheibe mit einem geringen Massenträgheitsmoment, was vorteilhaft ist im Hinblick auf die Schaltbarkeit des Getriebes. Es lassen sich damit auch ohne großen Aufwand hohe Berstdrehzahlen erzielen.A method for producing friction linings is also proposed, in which a strand material is impregnated with binder, the Strand material is wrapped around a carrier and carrier and strand material be connected under pressure and temperature. Through this simple process a dimensionally stable intermediate stage is created that can be easily further processed leaves. By wrapping the strand with a strand material which is already impregnated with a binder, there are no others Operations are necessary for the material that will later be the friction lining, to apply to the carrier. After the winding process can be under pressure and Temperature immediately the final state can be made. Here is the Carrier covered with strand material from both sides and can can be used directly as a friction lining. The thickness of the friction lining material can be chosen so that they pretty much match the wear volume corresponds. Additional fasteners are not necessary, so that entire material of the friction lining can be worn out. It follows a very light clutch disc with a small one Mass moment of inertia, which is advantageous in terms of the switchability of the Gearbox. This means that high burst speeds can also be achieved without great effort achieve.

Es ist jedoch auch ohne weiteres möglich, das Strangmaterial allein um einen Dreher zu wickeln, zumindest das Strangmaterial mit Bindemittel zu imprägnieren und Träger und Strangmaterial unter Druck und Temperatur zu verbinden. Bei diesem Vorgehen ist einerseits die Verarbeitung des Strangmaterial einfacher und zum anderen kann das Bindemittel entsprechend der gewünschten Menge leichter dosiert werden.However, it is also possible to add the strand material by one alone Winding lathe, at least impregnating the strand material with binder and to connect the carrier and the strand material under pressure and temperature. At This procedure makes the processing of the strand material easier and easier on the other hand, the binder can be lighter according to the desired amount be dosed.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment explained. Show it:

Fig. 1 und 2 Ansicht und Schnitt eines Träger; Figures 1 and 2 view and section of a carrier.

Fig. 3 die Ansicht eines kompletten Satzes Träger konzentrisch zur Drehachse; Figure 3 is a view of a complete set of carriers concentric to the axis of rotation.

Fig. 4 den Längsschnitt durch eine Reibungskupplung mit einer Kupplungsscheibe unter der Verwendung von Trägern entsprechend den Fig. 1-3. Fig. 4 shows the longitudinal section through a friction clutch with a clutch disc using carriers corresponding to Figs. 1-3.

Fig. 4 zeigt den Längsschnitt durch eine Reibungskupplung 1. Sie ist am Schwungrad 6 mit einer Brennkraftmaschine befestigt und besteht aus einem Gehäuse 7, einer darin drehfest aber axial verlagerbar gehaltenen Anpreßplatte 8, die von einer Membranfeder 9 derart beaufschlagt wird, daß sie zwischen sich und dem Schwungrad 6 eine Kupplungsscheibe 2 einspannen kann zur Drehmomentübertragung. Die Kupplungsscheibe 2 ist mit einer Nabe 3 versehen, die über eine Innenverzahnung auf einer nicht dargestellten Getriebewelle drehfest aufgesetzt ist. Sämtliche Bauteile können aber die gemeinsame Drehachse 4 rotieren. Im vorliegenden Fall ist in die Kupplungsscheibe 2 ein Torsionsschwingungsdämpfer 5 eingesetzt, der allerdings auch entfallen könnte. Die Kupplungsscheibe 2 ist mit mehreren am Umfang verteilten Trägern 10 versehen, die nachfolgend anhand der Fig. 1-3 näher erläutert werden. Wie in Fig. 3 als Prinzipdarstellung gezeigt, sind mehrere am Umfang verteilt Träger 10 vorgesehen, deren spezielle Ausbildung aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich ist Danach ist jeder Träger 10 aus einem relativ dünnwandigen Blechmaterial hergestellt und er weist jeweils Reibbereiche 15 aus, die sich im wesentlichen konzentrisch zur Drehachse 4 erstrecken und nach radial innen verlaufende Befestigungsbereiche 11, die beispielsweise Nietbohrungen 12 aufweisen. Es ist prinzipielle möglich, die Reibbereiche 15 in Umfangsrichtung geschlossen auszuführen, jedoch ist es in der Praxis leichter, Einzelteile entsprechend den Figuren zu verwenden. Jeder Träger 10 wird nach dem Ausstanzen aus einem ebenen Bleche entsprechend Fig. 1 zumindest im Reibbereich 15 mit einem Strangmaterial 13 umwickelt, welches mit Bindemittel imprägniert ist, so daß auf beiden Seiten im Reibbereich 15 eine im wesentlichen flächendeckende Reibschicht entsteht. Der so vorbehandelte Träger 10 wird in einer Preßform unter Druck und Temperatur verbacken, so daß das Strangmaterial mit dem Bindemittel und mit den zusätzlichen Füllstoffen eine innige Verbindung mit dem Träger 10 eingeht. Es kann anschließend an den Aushärtevorgang eine Oberflächenbearbeitung der so entstandenen Reibbeläge 14 erfolgen, es ist jedoch nicht zwingend notwendig. Der Träger 10 ist somit im Reibbereich 15 auf beiden Seiten mit einem Reibbelag 14 versehen, dessen Materialstärke abhängt von der Dicke des Strangmaterials 13 abzüglich der Materialverdichtung, die beim Herstellungsprozeß stattfindet. Zur noch besseren Verankerung der Reibbeläge 14 mit dem Träger 10 können im Reibbereich 15 Durchbrechungen 16 bzw. 17 vorgesehen werden, in die das während des Herstellungsprozesses fließfähige Material hineinwandert. Damit sind im Bereich der Durchbrechungen 16 bzw. 17 die auf beiden Seiten des Trägers 10 aufgebrachten Reibbeläge 14 direkt miteinander verbunden und bilden dort eine Einheit. Entsprechend Fig. 3 werden nun mehrere am Umfang verteilt angeordnete Träger 10 zu einer Kupplungsscheibe 2 zusammengeführt und dort entweder direkt mit der Nabe 3 vernietet oder mit einem Bauteil, welches als Eingangsteil eines Torsionsschwingungsdämpfers 5 ausgebildet ist. Die Verbindung muß nicht unbedingt durch Vernieten stattfinden, es sind auch andere bekannte Verbindungsmöglichkeiten gegeben, wie zum Beispiel Verschweißen. Fig. 4 shows the longitudinal section through a friction coupling 1. It is attached to the flywheel 6 with an internal combustion engine and consists of a housing 7 , a pressure plate 8 held therein in a rotationally fixed but axially displaceable manner, which is acted upon by a diaphragm spring 9 in such a way that it can clamp a clutch disc 2 between itself and the flywheel 6 for torque transmission . The clutch disc 2 is provided with a hub 3 , which is non-rotatably mounted on an internal toothing on a transmission shaft, not shown. However, all components can rotate the common axis of rotation 4 . In the present case, a torsional vibration damper 5 is inserted into the clutch disc 2 , but this could also be omitted. The clutch disc 2 is provided with a plurality of carriers 10 distributed around the circumference, which are explained in more detail below with reference to FIGS. 1-3. As shown in Fig. 3 as a schematic representation, a plurality of circumferentially distributed carrier 10 are provided, the special design of Figs. 1 and 2 it can be seen Thereafter, each carrier 10 is made of a relatively thin-walled sheet material and it has in each case friction areas 15, which extend essentially concentrically to the axis of rotation 4 and radially inward fastening regions 11 , which have, for example, rivet holes 12 . In principle, it is possible to make the friction areas 15 closed in the circumferential direction, but in practice it is easier to use individual parts according to the figures. Each carrier 10 is at least wrapped in the friction 15 after punching out from a planar sheet corresponding to FIG. 1 with a strand material 13 which is impregnated with a binder, so that a substantially comprehensive friction layer is formed on both sides in the friction 15. The carrier 10 pretreated in this way is baked in a press mold under pressure and temperature, so that the strand material with the binder and with the additional fillers forms an intimate connection with the carrier 10 . The hardening process can then be followed by a surface treatment of the friction linings 14 formed in this way, but it is not absolutely necessary. The carrier 10 is thus provided in the friction area 15 on both sides with a friction lining 14 , the material thickness of which depends on the thickness of the strand material 13 minus the material compression that takes place during the manufacturing process. For an even better anchoring of the friction linings 14 to the carrier 10 , openings 16 or 17 can be provided in the friction area 15 , into which the material that flows during the manufacturing process migrates. Thus, in the area of the openings 16 and 17, the friction linings 14 applied on both sides of the carrier 10 are directly connected to one another and form a unit there. According to FIG. 3, a plurality of carriers 10 distributed around the circumference are now brought together to form a clutch disc 2 and there either riveted directly to the hub 3 or to a component which is designed as an input part of a torsional vibration damper 5 . The connection does not necessarily have to take place by riveting, there are also other known connection options, such as welding.

Claims (7)

1. Kupplungsscheibe für eine Reibungskupplung von Kraftfahrzeugen, umfassend einen Träger mit Reibbelägen, der mit einer Nabe zum drehfesten Aufsetzen auf eine eine Drehachse definierende Getriebewelle verbunden ist, wobei die Reibbeläge ein Strangmaterial beinhalten, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (10) in im wesentlichen konzentrisch zur Drehachse (4) angeordneten Reibbereichen (15) mit dem Strangmaterial (13) umwickelt ist.1. Clutch disc for a friction clutch of motor vehicles, comprising a carrier with friction linings, which is connected to a hub for non-rotatable mounting on a gear shaft defining a rotational axis, the friction linings containing a strand material, characterized in that the carrier ( 10 ) in substantially is arranged with the strand material ( 13 ) wrapped concentrically to the axis of rotation ( 4 ) arranged friction areas ( 15 ). 2. Kupplungsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (10) mit einzelnen radial nach innen weisenden Befestigungsbereichen (11) zur Verbindung mit der Nabe (3) versehen ist.2. Clutch disc according to claim 1, characterized in that the carrier ( 10 ) is provided with individual radially inwardly facing fastening areas ( 11 ) for connection to the hub ( 3 ). 3. Kupplungsscheibe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Reibbereiche (15) umfangsmäßig geschlossen sind und der Träger somit einteilig ausgebildet ist.3. Clutch disc according to claim 2, characterized in that the friction areas ( 15 ) are closed circumferentially and the carrier is thus formed in one piece. 4. Kupplungsscheibe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß umfangsmäßig mehrere separate Träger (10) angeordnet sind, die jeweils einen eigenen Befestigungsbereich (11) aufweisen.4. Clutch disc according to claim 2, characterized in that a plurality of separate carriers ( 10 ) are arranged circumferentially, each having its own fastening area ( 11 ). 5. Kupplungsscheibe nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibbereiche (15) der Träger (10) mit Durchbrechungen (16, 17) versehen sind.5. Clutch disc according to one or more of claims 2 to 4, characterized in that the friction areas ( 15 ) of the carrier ( 10 ) are provided with openings ( 16, 17 ). 6. Verfahren zum Herstellen von Reibbelägen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Strangmaterial (13) mit Bindemittel imprägniert wird, das Strangmaterial (13) um einen Träger (10) gewickelt wird und Träger (10) und Strangmaterial (13) unter Druck und Temperatur verbunden werden.6. A method for producing friction linings according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that a strand material ( 13 ) is impregnated with binder, the strand material ( 13 ) is wrapped around a carrier ( 10 ) and carrier ( 10 ) and Strand material ( 13 ) are connected under pressure and temperature. 7. Verfahren zum Herstellen von Reibbelägen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Strangmaterial (13) um einen Träger (10) gewickelt wird, zumindest das Strangmaterial (13) mit Bindemittel imprägniert wird und Träger (10) und Strangmaterial (13) unter Druck und Temperatur verbunden werden.7. A method for producing friction linings according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that a strand material ( 13 ) is wrapped around a carrier ( 10 ), at least the strand material ( 13 ) is impregnated with binder and carrier ( 10 ) and strand material ( 13 ) are connected under pressure and temperature.
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