DE29825060U1

DE29825060U1 - Friction clutch, especially for vehicle transmissions, has a nickel-containing spring especially of a nickel-chromium alloy with a boride surface

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Publication number: DE29825060U1
Application number: DE29825060U
Authority: DE
Original assignee: ZF Race Engineering GmbH
Current assignee: ZF Race Engineering GmbH
Priority date: 1998-07-09
Filing date: 1998-07-09
Publication date: 2004-09-23
Anticipated expiration: 2008-07-10

Abstract

A friction clutch, having a spring (6) with a specified nickel content, is new. A friction clutch has a spring (6) of material containing 40-65% nickel. Independent claims are also included for the following: (i) a method of coating a nickel-chromium alloy, especially a friction clutch spring, by covering the alloy surface with boron powder and heating in a protective gas atmosphere for 3-7 hr. at 800-1000[deg]C; and (ii) a process for producing a nickel-chromium alloy spring, especially for a friction clutch, comprising a heat treatment. Preferred Features: The spring material contains 50-55% Ni, 10-30% Cr and additions of Fe, Nb, Mo, Al and Ti and has a boride surface. The spring is a helical spring, a disk spring or a membrane spring.

Description

Brennkraftmaschinen oder Verbrennungsmotoren geben nur innerhalb des Drehzahlbereiches zwischen Leerlauf- und Nenndrehzahl zum Antrieb nutzbares Drehmoment ab. Kraftfahrzeuge benötigen daher im allgemeinen ein Schaltgetriebe und eine Vorrichtung zum Trennen des Motors vom Antriebsstrang. Bei manuell geschalteten Getrieben wird hierzu typischerweise eine Reibungskupplung verwendet, die darüber hinaus auch das Anfahren eines zunächst stehenden Fahrzeugs ermöglicht. Reibungskupplungen des Standes der Technik bestehen aus einem Kupplungsgehäuse, in welchem eine Anpreßplatte drehfest geführt und durch Federelemente beaufschlagt wird und mindestens eine Kupplungsscheibe, die im Ruhezustand, der hier der eingekuppelte ist, zwischen der Anpreßplatte und dem Drehmomenteingangsteil in Folge der Federbeaufschlagung klemmt. Die Kupplungsscheibe, welche mit dem Ausgangsteil, z.B. der Getriebewelle, verbunden ist, wird somit infolge der Reibung mit der Anpreßplatte und dem Eingangsteil geschleppt und führt daher im wesentlichen die gleiche Rotationsbewegung wie Eingangs- und Ausgangsteil aus. Die von den Federeinrichtungen erzeugte Kraft darf daher im Betrieb einen Mindestwert nicht unterschreiten, um das Motordrehmoment zuverlässig zu übertragen. Des weiteren ist die Elastizität des Federmaterials von Bedeutung, da das Auskuppeln der Reibungskupplung durch elastische Deformation der Federelemente erfolgt. Da der Ausrückmechanismus mit Reibung behaftet ist, ist eine zumindest teilweise Beschichtung mit reibungsarmen, harten Materialien oft sinnvoll. Die Reibungskupplungen des Standes der Technik haben üblicherweise Federeinrichtungen aus vergütetem Stahl, wie z.B. 50CrV4. Die Beschichtung der Federeinrichtungen mit hartem Material wie etwa Chrom sind beispielsweise aus P 35 42 847.3 bekannt. Es zeigt sich jedoch, daß die Federeinrichtungen insbesondere im Betrieb mit Hochleistungsmotoren auf Temperaturen erhitzt werden, bei welcher diese herkömmlichen Federeinrichtungsmaterialien ihre elastischen Eigenschaften und ihre Festigkeit in der Hochtemperaturphase und unter Umständen sogar irreversibel verlieren können. Solche reversiblen oder irreversiblen Setzverluste der Federelemente können eine Verringerung der Anpreßkraft zur Folge haben. Es müssen daher relativ starke Federeinrichtungen verwendet werden, die auch bei hoher thermischer Belastung hohe Drehmomentübertragung sicherstellen. Ungünstigerweise erhöhen sie jedoch auch die träge Masse.Internal combustion engines or internal combustion engines only intervene within the speed range Idle and nominal speed from the torque usable for the drive. Motor vehicles need therefore generally a manual transmission and a device for Disconnect the engine from the drive train. With manually switched A friction clutch is typically used for this purpose, the one above it also enables the vehicle to start up initially. Prior art friction clutches consist of a clutch housing, in which is a pressure plate rotatably guided and is acted upon by spring elements and at least one clutch disc, the one at rest, which is the one engaged here, between the pressure plate and the torque input part due to the spring loading stuck. The clutch disc, which is connected to the output part, e.g. the gear shaft, is connected due to the friction with the pressure plate and towed the input part and therefore essentially leads the same rotational movement as the input and output part. The of The force generated by the spring devices may therefore be Do not fall below the minimum value in order to reliably transmit the engine torque. Furthermore, the elasticity of the spring material is important because the disengagement of the friction clutch by elastic deformation of the spring elements. Since the release mechanism with Friction is an at least partial coating often makes sense with low-friction, hard materials. The friction clutches of the prior art usually have Spring devices made of tempered Steel, e.g. 50CrV4. The coating of the spring devices with hard material such as chrome are made of P 35, for example 42 847.3 known. However, it turns out that the spring devices in particular are heated to temperatures during operation with high-performance motors, in which these conventional Spring device materials their elastic properties and their strength in the high temperature phase and possibly even can irreversibly lose. Such reversible or irreversible loss of setting of the spring elements can a reduction in contact pressure have as a consequence. To have to therefore relatively strong spring devices are used, too Ensure high torque transmission at high thermal loads. Unfortunately, increase it but also the sluggish Dimensions.

Aufgabe der Erfindung ist somit eine Reibungskupplung vorzustellen, deren Federeinrichtungen weitgehend thermisch unabhängig sind. Des weiteren ist es Aufgabe der Erfindung, ein geeignetes Beschichtungsmaterial für das Federmaterial zu finden. Weiterhin wird ein Verfahren zur Beschichtung des Federmaterials mit dem Beschichtungsmaterial vorgestellt.task The invention is thus a friction clutch whose Spring devices are largely thermally independent. Furthermore is It is an object of the invention to provide a suitable coating material for the spring material to find. Furthermore, a method for coating the spring material presented with the coating material.

Diese Aufgabe wird neuerungsgemäß durch eine Reibungskupplung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs gelöst, die insbesondere zum Betrieb mit Hochleistungsmotoren konzipiert ist, und welche ein Kupplungsgehäuse, eine bezüglich des Kupplungsgehäuses drehfest geführte Anpreßplatte, mindestens eine Kupplungsscheibe und eine Federeinrichtung umfaßt, und dadurch gekennzeichnet ist, daß die Federeinrichtung aus mindestens einer Membranfeder gebildet wird und die mindestens eine Membranfeder aus 40–65% Nickel besteht. Als besonders günstig erweist sich ein Nickelanteil von 50-55%, wie er in einer bevorzugten Ausführungsform vorliegt. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung ist, in der Membranfeder 10–30% oder vorzugsweise 15–25% Chrom vorzusehen. Eine bevorzugte Ausführungsform umfaßt des weiteren mindestens eines der Elemente Eisen, Niob und Molybdän. Gegebenenfalls kann der Eisenanteil 10–30% sein, der Niobanteil 2–8% und der Molybdänanteil 1–6%. Insbesondere dann, wenn eine Wärmebehandlung der Membranfeder vorgesehen ist, sollte diese zudem Titan und Aluminium, zweckmäßig zu 0,5–5% bzw. 0,1–5% enthalten.This According to the innovation task is performed by a Friction clutch in the driveline of a motor vehicle released, the is especially designed for operation with high-performance motors, and which is a clutch housing, one regarding of the clutch housing rotatably guided pressure plate, comprises at least one clutch disc and a spring device, and is characterized in that the Spring device is formed from at least one diaphragm spring and the at least one diaphragm spring consists of 40-65% nickel. As special Cheap proves a nickel content of 50-55%, as in a preferred embodiment is present. Another advantageous embodiment is in the diaphragm 10-30% or preferably 15-25% To provide chrome. A preferred embodiment further includes at least one of the elements iron, niobium and molybdenum. Possibly can the iron content 10–30% be, the niobium content 2–8% and the molybdenum content 1-6%. Especially when heat treatment the diaphragm spring is provided, it should also titanium and aluminum, expedient to 0.5–5% or 0.1-5% included.

Im Folgenden werden weitere zweckmäßige Federbauformen für Federelemente aus der Nickelchromlegierung dargelegt. Im Falle, daß nur wenig Bauraum zur Verfügung steht, kann es zweckmäßig sein, ein Federelement als Schraubenfeder auszuführen. Dies kann wegen des geringen Bauraums von Schraubenfedern insbesondere senkrecht zur Wirkungsrichtung vorteilhaft sein. Falls der Bauraum dagegen in Wirkungsrichtung eingeschränkt ist, empfiehlt es sich, die Federeinrichtung als Tellerfeder auszuführen. Tellerfedern benötigen in Wirkungsrichtung nur wenig Bauraum. Des weiteren erleichtert ihre einfache Bauform die Bearbeitung ihrer Oberfläche, wie beispielsweise die Erzeugung einer Oberflächenschicht durch Aufschmelzen oder Galvanisieren. Die neuerungsgemäße Ausgestaltung ist eine Membranfeder als Federelement aus Nickelchromlegierung. Membranfedern sind Tellerfedern mit integrierten Betätigungshebeln, weshalb als weiterer Vorteil hier auf die Herstellung und Montage der entsprechenden Betätigungseinrichtungen verzichtet werden kann.in the The following are other useful spring designs for spring elements out of the nickel chrome alloy. In the event that there is little installation space to disposal stands, it can be useful to execute a spring element as a coil spring. This can be because of the low Space of coil springs in particular perpendicular to the direction of action be beneficial. In contrast, if the installation space is in the direction of action limited it is advisable to design the spring device as a plate spring. Disc springs need little space in the direction of action. Furthermore, their relieved simple design processing their surface, such as the Creation of a surface layer by melting or electroplating. The new design is a diaphragm spring as a spring element made of nickel chrome alloy. Diaphragm springs are disc springs with integrated operating levers, which is why another advantage here is the manufacture and assembly the corresponding actuators can be dispensed with.

Insbesondere bei den integrierten Betätigungshebeln der Membranfeder, aber auch bei anderen Federeinrichtungen kann beim Ein- bzw. Ausrücken der Kupplung Reibung auftreten. Eine reibungsarme und verschleißbeständige Oberfläche der Membranfeder ist daher oft wünschenswert. Eine Ausführungsform sieht daher vor, daß die Membranfederoberfläche zumindest teilweise Borid enthält. Bevorzugt ist eine Ausgestaltung, in der die Membranfederoberfläche zumindest teilweise aus Borid besteht. Dabei kann Borid, je nach Anwendungsfall, im geschmolzenen Zustand wie beispielsweise mittels Pulverbeschichtungsverfahren oder auch galvanisch auf die Oberfläche gebracht werden, wobei im ersten Fall höhere Temperaturen auf die Membranfeder übertragen werden. Im Falle der warmaushärtenden Nickelchromlegierungen kann dies von Vorteil sein. In anderen Fällen, wenn etwa die Erwärmung unerwünscht ist, ist die galvanische Beschichtung vorteilhaft. Besonders bevorzugt ist ein Verfahren zur Beschichtung eines Nickelchromwerkstoffs, das insbesondere zur Beschichtung einer Nickelbasis- Membranfeder für Reibungskupplungen dienen soll, und dadurch gekennzeichnet ist, daß die Oberfläche der Membranfeder aus Nickelchromlegierung mit Borpulver bedeckt wird und nachfolgend für 3–7 Stunden auf 800–1000°C erwärmt wird, wobei sich die Membranfeder in einer Schutzgasatmoshäre befindet.In particular with the integrated actuating levers of the diaphragm spring, but also with other spring devices, friction can occur when the clutch is engaged or disengaged. A low-friction and wear-resistant surface of the diaphragm spring is therefore often desirable. One embodiment therefore provides that the membrane spring surface at least partially contains boride. An embodiment is preferred in which the membrane ran spring surface consists at least partially of boride. Depending on the application, boride can be brought to the surface in the molten state, for example by means of a powder coating process, or else galvanically, with higher temperatures being transferred to the diaphragm spring in the first case. This can be an advantage in the case of thermosetting nickel-chromium alloys. In other cases, for example when heating is undesirable, the galvanic coating is advantageous. A method for coating a nickel-chromium material is particularly preferred, which is intended in particular to coat a nickel-based diaphragm spring for friction clutches, and is characterized in that the surface of the diaphragm spring made of nickel-chromium alloy is covered with boron powder and then for 3-7 hours to 800-1000 ° C is heated, the membrane spring being in a protective gas atmosphere.

Des weiteren wird im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Membranfeder aus Nickelchromlegierung vorgeschlagen, wobei die Membranfeder vorzugsweise in Reibungskupplungen für Kraftfahrzeuge verwendet werden soll und das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß das Verfahren eine Wärmebehandlung der Nickelchromlegierung miteinschließt. Dabei kann es, wegen der speziellen Wärmeeigenschaften der Nickelchromlegierungen, zweckmäßig sein, daß die Wärmebehandlung die Formgebung der Membranfeder miteinschließt. Eine vorteilhafte Ausführungsform des Verfahrens sieht vor, daß die Membranfeder während der Wärmebehandlung in eine Vorrichtung gespannt ist, wodurch sie die gewünschte Form erhält. Dabei kann es zweckmäßig sein, die Wärmebehandlung des Verfahrens zumindest zeitweise unter einer Schutzgasatmoshäre durchzuführen. Hierbei kann es vorteilhaft sein, Stickstoff als Schutzgas zu verwenden. Des weiteren kann das Verfahren im Rahmen der Wärmebehandlung mindestens einen Abkühlvorgang umfassen, der zweckmäßig mit einem gasförmigen Kühlmittel erfolgt. Hierbei kann es eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens sein, für dieses Kühlmittel Stickstoff zu verwenden. Ein bevorzugtes Verfahren sieht die folgenden Schritte vor:Of Another is in connection with the present invention Process for producing a nickel chrome alloy diaphragm spring proposed, the diaphragm spring preferably in friction clutches for motor vehicles is to be used and the method is characterized in that that this Process a heat treatment which includes nickel chrome alloy. It can, because of special thermal properties of nickel-chromium alloys, be expedient that the heat treatment includes the shape of the diaphragm spring. An advantageous embodiment the procedure provides that the Diaphragm spring during the heat treatment is clamped into a device, thereby giving it the desired shape receives. It can be useful the heat treatment to carry out the method at least temporarily under a protective gas atmosphere. in this connection it may be advantageous to use nitrogen as a protective gas. Furthermore, the method can include at least one in the heat treatment cooling include the appropriate with a gaseous coolant he follows. This can be an advantageous embodiment of the method be for this coolant To use nitrogen. A preferred method sees the following Steps ahead:

a) clamping the spring blank into the device
b) heating of the tensioned spring blank at 900–1000 ° C for 0.5–1.5 hours
c) cooling of the spring blank to room temperature in a nitrogen atmosphere
d) heating the spring blank to 700–750 ° C for 5–11 hours
e) cooling of the spring blank to 600-650 ° C with a cooling of about 50 ° C per hour and keeping the temperature for 5-11 hours
f) cooling of the spring blank to room temperature in a nitrogen atmosphere.

Die hier vorgeschlagene Reibungskupplung mit der Membranfeder mit 40–60% Nickel hat gegenüber den Reibungskupplungen des Standes der Technik insbesondere den Vorteil, daß die Membranfeder keine oder nur unwesentliche Setzverluste im Betrieb erleidet. Solche Nickelchromlegierungen können mit Stahl vergleichbare Eigenschaften hinsichtlich ihrer Festigkeit und Elastizität haben, wobei sie wesentliche kleinere reversiblen und keine irreversiblen Festigkeitsverluste bei Wärmeeinwirkung aufweisen. Die Membranfedern setzen sich daher im Betrieb nur wenig und kehren stets in ihre Ausgangsform zurück. Die bei der Abstimmung der Kupplung zu berücksichtigenden Setzverluste der Membranfedern sind somit erheblich kleiner als bei den Kupplungen des Standes der Technik. Deshalb können Toleranzen enger bemessen werden und die Kupplung wird über ihre ganze Lebensdauer und bei allen Betriebstemperaturen genauer arbeiten. Da Anpreßkraftverluste nicht zu befürchten sind, kann die Membranfeder aus der Nickelchromlegierung sehr genau an die Anforderungen angepaßt werden. Die Reibungskupplung kann somit sehr kompakt und leicht aufgebaut werden, wodurch Trägheitsverluste im Antriebsstrang verringert werden können. Auch kann eine höhere Lebensdauer der Nickelchromlegierungs- Membranfedern verzeichnet werden. Mit der hier vorgeschlagenen Reibungskupplung können somit auch Reparaturkosten eingespart werden.The here proposed friction clutch with the diaphragm spring with 40-60% nickel has opposite the friction clutches of the prior art, in particular the Advantage that the Diaphragm spring no or only insignificant loss of setting during operation suffers. Such nickel chrome alloys can be compared to steel Have properties with regard to their strength and elasticity, being significantly smaller reversible and not irreversible Loss of strength when exposed to heat. The diaphragm springs therefore settle only slightly during operation and sweep always return to their original form. The set losses to be taken into account when tuning the clutch the diaphragm springs are therefore considerably smaller than with the couplings the state of the art. Therefore tolerances can be narrowed and the clutch will be over their entire lifespan and more precisely at all operating temperatures work. Because of loss of contact pressure not to fear the diaphragm spring made of nickel-chromium alloy can be attached very precisely adapted the requirements become. The friction clutch can thus be very compact and lightweight be causing loss of inertia can be reduced in the drive train. Can also have a longer lifespan of the nickel chrome alloy diaphragm springs. With the friction clutch proposed here can thus also repair costs be saved.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:following become preferred embodiments described with reference to the drawings. Show it:

1 Längsschnitt einer Mehrscheibenkupplung mit Membranfeder, wobei die obere Hälfte den eingekuppelten, die untere den ausgekuppelten Zustand zeigt; 1 Longitudinal section of a multi-disc clutch with diaphragm spring, the upper half showing the engaged, the lower half the disengaged state;

2 Längsschnitt einer Einscheibenkupplung mit Membranfeder und Ansicht der Federeinrichtung der Kupplung. 2 Longitudinal section of a single-disc clutch with diaphragm spring and view of the spring device of the clutch.

Die in 1 gezeigte Mehrscheibenkupplung weist zur drehfesten und axial verschiebbaren Lagerung auf einer Getriebewelle eine Nabe 1 mit innerer Verzahnung 10 auf. Über eine weitere äußere Verzahnung 11 sind die Reibbeläge 2 mit der Nabe 10 drehfest verbunden. Ein weiterer Satz Reibbeläge 3 ist mit dem dreiteiligen Kupplungsgehäuse 5 drehfest verbunden. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, sind die Reibbeläge 2 und die Reibbeläge 3 axial jeweils abwechselnd angeordnet, so daß bei Verdrehen des Gehäuses 5 gegen die Nabe 1 ein Schleppmoment durch die Reibbeläge 2 und 3 übertragen werden kann. Die Reibung zwischen den Belägen 2 und 3 wird unter anderem bestimmt durch die Anpreßkraft der Federeinrichtung 6, die hier als Membranfeder ausgeführt ist, und welche die drehfest in dem Kupplungsgehäuse 5 geführte Anpreßplatte 4 beaufschlagt. Die Federeinrichtung 6 stützt sich hierbei so in dem Kupplungsgehäu se 5 ab, daß die Anpreßplatte 4 entlastet wird, wenn die radial innen liegenden Membranfederspitzen axial in Richtung der Nabe 1 gedrückt werden. Werden die Membranfederspitzen dahingegen nicht gedrückt, preßt die vorgespannte Federeinrichtung 6 die Reibbeläge 2 und 3 über die Anpreßplatte zusammen, so daß Kupplungsgehäuse 5 und Nabe 1 über Kraftschluß der Reibbeläge 2 und 3 drehfest miteinander verbunden sind. Elastizität und Festigkeit des Materials der Federeinrichtung 6 ist daher mitentscheidend für das übertragbare Drehmoment der Kupplung. Darüber hinaus bestimmt die Vorspannung der Federeinrichtung 6 die Kraft auf die Anpreßplatte. Daher wird hier vorgeschlagen, die Federeinrichtung 6, die hier als Membranfeder ausgebildet ist, aus Nickelchromlegierung zu fertigen. Diese hat mit Federstahl vergleichbare Elastizität und Festigkeit, wird aber weit weniger unter hohen Temperaturen plastisch verformt. Im Gegensatz zu den Stahl-Federeinrichtungen des Standes der Technik bleibt die Vorspannung der Federeinrichtung 6 aus Nickelchromlegierung weitgehend konstant. Die Reibungskupplung kann somit genauer und mit kleineren Toleranzen gefertigt werden. Da sich die Festigkeit der Federeinrichtung 6 nur noch unmerklich mit der Temperatur ändert, können Anpreßdruck und Seitenkräfte genau an den vorgesehenen Zweck angepaßt werden.In the 1 The multi-plate clutch shown has a hub for rotationally fixed and axially displaceable mounting on a gear shaft 1 with internal teeth 10 on. Via another external toothing 11 are the friction linings 2 with the hub 10 non-rotatably connected. Another set of friction linings 3 is with the three-part clutch housing 5 non-rotatably connected. As can be seen from the drawing, the friction linings 2 and the friction linings 3 axially alternately arranged so that when the housing is rotated 5 against the hub 1 a drag torque through the friction linings 2 and 3 can be transferred. The friction between the pads 2 and 3 is determined by the An pressing force of the spring device 6 , which is designed here as a diaphragm spring, and which is rotatably in the clutch housing 5 guided pressure plate 4 applied. The spring device 6 is supported in this way in the clutch housing 5 from that the pressure plate 4 is relieved when the radially inner diaphragm spring tips axially in the direction of the hub 1 be pressed. If, on the other hand, the diaphragm spring tips are not pressed, the prestressed spring device presses 6 the friction linings 2 and 3 over the pressure plate together, so that clutch housing 5 and hub 1 via frictional engagement of the friction linings 2 and 3 are non-rotatably connected. Elasticity and strength of the material of the spring device 6 is therefore decisive for the transmissible torque of the clutch. It also determines the preload of the spring device 6 the force on the pressure plate. Therefore, the spring device is proposed here 6 , which is designed here as a diaphragm spring, made of nickel-chromium alloy. This has elasticity and strength comparable to spring steel, but is less plastically deformed at high temperatures. In contrast to the steel spring devices of the prior art, the preload of the spring device remains 6 made of nickel chrome alloy largely constant. The friction clutch can thus be manufactured more precisely and with smaller tolerances. Because the strength of the spring device 6 changes only imperceptibly with the temperature, contact pressure and side forces can be adapted exactly to the intended purpose.

An Berührungspunkten zwischen der Federeinrichtung 6 und der Anpreßplatte 4 bzw. des Kupplungsgehäuses 5 kann durch den Ausrückvorgang Reibung auftreten. Auch zwischen den Membranfederspitzen und der sie typischerweise beaufschlagenden Ausrückvorrichtung kann es zu Reibung kommen. Neben den Reibungsverlusten wirkt sich dies in Form von Verschleiß aus, weswegen eine harte und glatte Oberflächewünschenswert ist. Die hier gezeigte bevorzugte Ausführungsform weist deshalb eine Federeinrichtung auf, deren Oberfläche aus Borid besteht. Die Boridoberfläche wird vorzugsweise durch Aufschmelzen von Borpulver hergestellt. Besonders bevorzugt ist hier ein Verfahren, welches vorsieht, die Nickelchromlegierungs-Membranfeder mit Borpulver zu bedecken und nachfolgend für 3–7 Stunden auf 800–1000°C zu erwärmen, wobei eine Schutzgasatmosphäre unerwünschte Reaktionen an der Federelementoberfläche verhindert. Ebenso können natürlich auch andere Verfahren wie z.B. Galvanisieren oder Plattieren angewandt werden.At points of contact between the spring device 6 and the pressure plate 4 or the clutch housing 5 friction can occur due to the disengagement process. Friction can also occur between the diaphragm spring tips and the release device that typically acts on them. In addition to the friction losses, this has the form of wear, which is why a hard and smooth surface is desirable. The preferred embodiment shown here therefore has a spring device, the surface of which consists of boride. The boride surface is preferably produced by melting boron powder. A method is particularly preferred here, which provides for covering the nickel-chromium alloy membrane spring with boron powder and subsequently heating it to 800-1000 ° C. for 3-7 hours, a protective gas atmosphere preventing undesired reactions on the spring element surface. Of course, other methods such as electroplating or plating can also be used.

Die Herstellung der Federeinrichtung aus der Nickelchromlegierung erfolgt vorzugsweise gemäß dem in Anspruch 21 dargelegten Verfahren. Die 2 und 3 zeigen eine andere Ausführungsform einer Reibungskupplung mit einer Federeinrichtung aus Nickelbasiswerkstoff, wobei die Federeinrichtung hier ebenfalls als Membranfeder ausgeführt wurde. Diese sogenannte Einscheibenkupplung umfaßt ein Schwungrad 9, welches mit dem Kupplungsgehäuse 5 mittels Schrauben 12 drehfest verbunden ist, sowie eine Anpreßplatte 4, die entweder mit der Schwungscheibe 9 oder dem Kupplungsgehäuse 5 drehfest verbunden ist. Zwischen der Schwungscheibe 9 und der Anpreßplatte 4 befindet sich eine Kupplungsscheibe 13, mit Reibbelägen 2, die auf einer Getriebewelle in Richtung der Drehachse 7 drehfest gelagert ist. Wie in der ersten Ausführungsform stützt sich die Federeinrichtung 6 hierbei so in dem Kupplungsgehäuse 5 ab, daß die Anpreßplatte 4 entlastet wird, wenn die Membranfederspitzen axial in Richtung der Nabe 1 gedrückt werden. In der Ruhestellung preßt dahingegen die vorgespannte Federeinrichtung die Reibbeläge 2 und die Schwungscheibe 9 über die Anpreßplatte 4 zusammen, so daß die mit der Kurbelwelle verbundene Schwungscheibe 9 und die Nabe 1 über Kraftschluß der Reibbeläge 2 drehfest miteinander verbunden sind. Zum Ausrücken der Kupplung werden hier die Membranfederspitzen mit dem Ausrücklager 14 axial in Richtung der Nabe 1 gedrückt. Da die Federeinrichtung mit Motordrehzahl rotiert, das Ausrücklager 14 dahingegen steht, tritt zwischen Ausrücklager und Membranfederspitzen Reibung auf, sobald die Federeinrichtung nicht exakt zentrisch in dem Kupplungsgehäuse 5 befestigt ist. Daher ist die Federeinrichtung 6 auch hier mit einer Boridschicht versehen. Die Federeinrichtung 6 kann mit demselben Verfahren wie die Federeinrichtung der ersten Ausführungsform hergestellt werden.The spring device is preferably produced from the nickel-chromium alloy according to the method set out in claim 21. The 2 and 3 show another embodiment of a friction clutch with a spring device made of nickel-based material, the spring device here also being designed as a diaphragm spring. This so-called single-disc clutch includes a flywheel 9 which with the clutch housing 5 by means of screws 12 is rotatably connected, and a pressure plate 4 with either the flywheel 9 or the clutch housing 5 is rotatably connected. Between the flywheel 9 and the pressure plate 4 there is a clutch disc 13 , with friction linings 2 on a gear shaft in the direction of the axis of rotation 7 is rotatably mounted. As in the first embodiment, the spring device is supported 6 here in the clutch housing 5 from that the pressure plate 4 is relieved when the diaphragm spring tips axially in the direction of the hub 1 be pressed. In the rest position, on the other hand, the prestressed spring device presses the friction linings 2 and the flywheel 9 via the pressure plate 4 together so that the flywheel connected to the crankshaft 9 and the hub 1 via frictional engagement of the friction linings 2 are non-rotatably connected. To disengage the clutch, the diaphragm spring tips with the release bearing are used 14 axially towards the hub 1 pressed. Since the spring device rotates at engine speed, the release bearing 14 on the other hand, friction occurs between the release bearing and the diaphragm spring tips as soon as the spring device is not exactly centered in the clutch housing 5 is attached. Therefore, the spring device 6 also provided with a boride layer here. The spring device 6 can be manufactured using the same method as the spring device of the first embodiment.

Anstelle der in den beiden Ausführungsformen gezeigten Membranfedern können auch einfache Tellerfedern oder Schraubenfedern als Federeinrichtung eingesetzt werden. Ebenso muß besagte Federeinrichtung nicht notwendig eine Anpreßplatte oder dergleichen beaufschlagen, sondern kann in irgendeiner Federeinrichtung, die Temperaturschwankungen ausgesetzt ist, verbaut werden.Instead of that in the two embodiments membrane springs shown also simple disc springs or coil springs as spring devices be used. Likewise said spring device not necessary a pressure plate or act on the like, but can be in any spring device, exposed to temperature fluctuations.

Desweiteren ist offensichtlich, daß das neuerungsgemäße Beschichtungsverfahren und das neuerungsgemäße Herstellungsverfahren ebensogut für andere zu beschichtende und/oder zu formende Bauteile aus Nickelbasiswerkstoff verwendet werden können.Furthermore it is obvious that that coating processes according to the innovation and the new manufacturing process just as well for others Components to be coated and / or molded from nickel-based material can be used.

Claims

Friction clutch for use in the drive train of a motor vehicle, in particular in operation with high-performance engines, which have a clutch housing ( 5 ), one regarding the clutch housing ( 5 ) non-rotatable pressure plate ( 4 ), at least one clutch disc ( 8th ) and a spring device ( 6 ), characterized in that the spring device from at least one Diaphragm spring ( 6 ) is formed, the at least one diaphragm spring ( 6 ) consists of 40-65% nickel.

Friction clutch according to claim 1, characterized in that that the Nickel content of the diaphragm spring is 50–55%.

Friction clutch according to claim 1 or 2, characterized in that the diaphragm spring ( 6 ) Contains 10-30% chromium.

Friction clutch according to claim 3, characterized in that the diaphragm spring ( 6 ) Contains 15-25% chromium.

Friction clutch according to claim 1, 2, 3 or 4, characterized in that the diaphragm spring ( 6 ) contains at least one of the elements iron, niobium and molybdenum.

Friction clutch according to claim 5, characterized in that the diaphragm spring ( 6 ) Contains 10-30% iron.

Friction clutch according to claim 5 or 6, characterized in that the diaphragm spring ( 6 ) Contains 2-8% niobium.

Friction clutch according to claim 5, 6 or 7, characterized in that the diaphragm spring ( 6 ) Contains 1-6% molybdenum.

Friction clutch according to one of the preceding claims, characterized in that the diaphragm spring ( 6 ) contains at least one of the elements aluminum and titanium.

Friction clutch according to claim 9, characterized in that the diaphragm spring ( 6 ) Contains 0.5–5% titanium.

Friction clutch according to claim 9 or 10, characterized in that the diaphragm spring ( 6 ) Contains 0.1–5% aluminum.

Friction clutch according to one of the preceding claims, characterized in that the surface of the at least one diaphragm spring ( 6 ) contains at least partially boride.

Friction clutch according to one of the preceding claims, characterized in that the surface of the at least one diaphragm spring ( 6 ) consists at least partly of boride.

Friction clutch according to claim 12 or 13, characterized in that boride in the molten state on the surface of the diaphragm spring ( 6 ) is brought.

Friction clutch according to claim 12 or 13, characterized in that boride on the surface of the diaphragm spring ( 6 ) is plated.

Friction clutch according to claim 12 or 13, characterized in that boride is galvanically applied to the surface of the diaphragm spring ( 6 ) is brought.