DE4016461A1 - Mating plate for friction clutch - comprises steel core plate with chromium or copper plating - Google Patents
Mating plate for friction clutch - comprises steel core plate with chromium or copper platingInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf Gegenplatten, wie sie vorzugsweise in Kupplungen, Bandbremsen und Kopplungsvorrichtungen für Drehmomentwandler u. dgl., oder bei Reibkupplungen verwendet werden, die beispielsweise bei automatischen Getrieben zum Einsatz kommen. Als Gegenplatten werden diejenigen Platten bezeichnet, die in Kombination mit Reibplatten verwendet werden, an welche Reibmaterial gebunden ist, wie beispielsweise bei Kupplungen.The invention relates to counter plates, as they are preferably in couplings, Band brakes and coupling devices for torque converter u. Like., Or be used in friction clutches, for example, in automatic Driven to be used. As counter plates are those Plates referred to, which are used in combination with friction plates on which friction material is bonded, such as in clutches.
Reibkopplungsvorrichtungen weisen Reibplatten und Gegenplatten auf, die dazu bestimmt sind, zusammenzuwirken.Reibkopplungsvorrichtungen have friction plates and counter plates, which are intended to interact.
Die Leistung von Reibkopplungsvorrichtungen hängt wesentlich von der Leistung der Reibplatten ab, insbesondere von der Leistung des Reibmaterials. Konventionelle Gegenplatten, die als einfache Einstückplatten ausgebildet sind, sind - was die mechanische Funktion betrifft - lediglich in der Lage, ein Drehmoment von den Reibplatten zu übernehmen.The performance of friction coupling devices depends essentially on the performance the friction plates, in particular the performance of the friction material. Conventional counter plates, which are designed as simple one-piece plates, are - as far as the mechanical function is concerned - only capable of a torque to take over from the friction plates.
Konventionelle Gegenplatten haben somit den Nachteil, daß sogenannte Hitzeflecken infolge der Wiederholung des Einrückens und Ausrückens der Reibelemente erzeugt werden, oder daß Deformationen infolge der während des Gebrauchs erzeugten Hitze auftreten, was dazu führen kann, daß die Reibkopplungsvorrichtung für den beabsichtigten Zweck unbrauchbar wird. Des weiteren kann infolge des Gebrauchs der Reibungskoeffizient sich wesentlich verringern, was erfordert, daß der sogenannte "Sicherheitsfaktor" relativ hoch angesetzt wird, was wiederum dazu führt, daß die Reibkopplungsvorrichtung insgesamt sehr groß ausgelegt werden muß.Conventional counter-plates thus have the disadvantage that so-called heat spots due to the repetition of the engagement and disengagement of the friction elements be generated, or that deformations as a result of during use generated heat, which can cause the friction coupling device becomes unusable for the intended purpose. Furthermore can be significantly reduced as a result of the use of the friction coefficient which requires that the so-called "safety factor" set relatively high which in turn results in the friction coupling device as a whole must be interpreted very large.
Um mit diesen Problemen fertig zu werden, ist vorgeschlagen worden, die Gegenplatten mit Nuten oder mit Überzügen zu versehen, die eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweisen. Diese Maßnahmen verlängern jedoch die Standzeit der Gegenplatten aufgrund des Kühleffekts, weswegen Verbesserungen der Grundleistung der Reibkopplungsvorrichtungen nicht erzielt werden können, wie beispielsweise die Verbesserungen des kinetischen Reibungskoeffizienten µD, des statischen Reibkoeffizienten µS und der sogenannten µ-v-Charakteristik, nämlich dem Verhältnis des kinetischen Reibkoeffizienten, d. h. µD zum Reibkoeffizient, bei Relativbewegung Null, d. h. µo.To cope with these problems, it has been proposed to provide the counter plates with grooves or coatings, which have a high thermal conductivity. However, these measures prolong the service life of the counter plates due to the cooling effect, therefore, improvements in the basic performance of the friction coupling devices can not be achieved, such as the improvements of the kinetic friction coefficient μ D , the static friction coefficient μ S and the so-called μ-v characteristic, namely the ratio the kinetic friction coefficient, ie μ D to the coefficient of friction, relative movement zero, ie μ o .
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Gegenplatten zu entwickeln, bei denen die oben erwähnten Eigenschaften und Charakteristiken verbessert sind und bei denen die Änderung des Reibkoeffizientens im Laufe der Zeit sowie Hitzeverformungen vermieden werden.The invention has for its object to develop counter plates, at where the above-mentioned properties and characteristics are improved and where the change of friction coefficient over time as well Heat deformation can be avoided.
Erfindungsgemäß ist die obengenannte Aufgabe dadurch gelöst, daß die Gegenplatte eine Stahlkernplatte aufweist, die mit einer Chromplattierung versehen ist; die Gegenplatte kann auch eine Kernplatte aufweisen, die mit einer Kupferplattierung versehen ist. Unter dem Begriff "Chromplattierung" ist eine Plattierung mit einer oder mit mehreren Legierungen zu verstehen, die 50% oder mehr Chrom enthalten. Unter Kupferplattierung ist eine Plattierung mit einer oder mit mehreren Legierungen zu verstehen, die Kupfer zu 50% oder mehr enthalten.According to the invention the above object is achieved in that the counter-plate a steel core plate having a chrome plating is provided; the counter plate may also have a core plate, which with a Copper plating is provided. The term "chrome plating" is a To understand plating with one or more alloys containing 50% or contain more chromium. Under copper plating is a plating with one or more alloys, the copper to 50% or more contain.
Bei einer Gegenplatte mit Chromplattierung kann erstens eine zeitliche Veränderung des Reibkoeffizienten vermieden werden. Zweitens ist infolge einer Verbesserung des kinetischen Reibkoeffizienten eine Schwankung des übertragenen Drehmoments unmittelbar vor und nach der Zeit, zu der keine Relativdrehung vorhanden ist, ebenfalls unterdrückt. Drittens kann eine Deformation der Gegenplatten infolge von Hitze vermieden werden.For a counterplate with chrome plating, first, there may be a temporal change of the friction coefficient can be avoided. Second, as a result of a Improvement of the kinetic friction coefficient a variation of the transmitted Torque immediately before and after the time to which no relative rotation is present, also suppressed. Third, a deformation the counter plates are avoided as a result of heat.
Bei einer mit einer Kupferplattierung versehenen Gegenplatte können der statische Reibkoeffizient und die Drehmomentbelastbarkeit bei nicht vorhandener Relativdrehung verbessert werden. Bei gleicher Größe kann somit ein größeres Drehmoment übertragen werden.In a provided with a copper clad backing plate of the static coefficient of friction and the torque capacity when nonexistent Relative rotation can be improved. With the same size can thus a larger torque can be transmitted.
Folglich kann der Sicherheitsfaktor niedriger angesetzt werden und die Reibkopplungsvorrichtung kann kompakt ausgeführt werden. Des weiteren kann die Standzeit der komplementären Reibplatten verlängert werden.Consequently, the safety factor can be set lower and the Friction coupling device can be made compact. Furthermore, can the service life of the complementary friction plates are extended.
Die Erfindung wird im folgenden anhand des in den Figuren gezeigten und erläuterten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigtThe invention will be described below with reference to the figures shown in FIGS Embodiment explained in more detail. It shows
Fig. 1 einen Schnitt einer Gegenplatte gemäß der Erfindung, Fig. 1 shows a section of a backing plate according to the invention,
Fig. 2 eine Frontansicht der in Fig. 1 gezeigten Gegenplatte, FIG. 2 is a front view of the counter plate shown in FIG. 1; FIG.
Fig. 3 einen Schnitt einer Reibplatte, Fig. 3 shows a section of a friction plate,
Fig. 4 eine Frontansicht der in Fig. 3 gezeigten Reibplatte, FIG. 4 is a front view of the friction plate shown in FIG. 3; FIG.
Fig. 5 eine schematische Darstellung einer "SAE No. 2"- Reibtestmaschine, teilweise im Schnitt, Figure 5 is a schematic representation of a "SAE No. 2" -. Reibtestmaschine, partly in section,
Fig. 6a bis 6c Diagramme zur Erläuterung der Wechselwirkung zwischen der Relativdrehung von Gegenplatte und Reibplatte und dem übertragenen Drehmoment und FIGS. 6a to 6c are diagrams for explaining the interaction of the relative rotation of the backing plate and friction plate and the transmitted torque and
Fig. 7 ein Diagramm, das die Ergebnisse eines Dauertests zeigt. Fig. 7 is a diagram showing the results of an endurance test.
In den Fig. 1 und 2 ist eine Gegenplatte 10 gemäß der Erfindung jeweils im Schnitt und in der Frontansicht gezeigt. Die Dicken der Kernplatte 11 und der Chromplattierung 12 sind zur Erleichterung des Verständnisses übertrieben groß gezeigt. Die Kernplatte 11 ist - wie nach dem Stand der Technik - aus Stahl gefertigt.In Figs. 1 and 2, a counter-plate 10 according to the invention is shown in section and in front view, respectively. The thicknesses of the core plate 11 and chrome plating 12 are shown exaggerated for ease of understanding. The core plate 11 is - as in the prior art - made of steel.
Eine Chromplattierung kann im allgemeinen durch Galvanisierung in einem sogenannten "Sargent"-Bad erzeugt werden. Es kann jedoch auch eine stromfreie oder Trockenplattierung eingesetzt werden. Die Dicke einer solchen Plattierung kann im Bereich von 0,1 bis 1000 Mikron liegen und wird entsprechend den Betriebsbedingungen bestimmt.Chromium plating can generally be achieved by electroplating in one so-called "Sargent" bath are generated. However, it can also be a power-free or dry plating. The thickness of such a plating may be in the range of 0.1 to 1000 microns and will be according to the Operating conditions determined.
Eine Kupferplattierung kann in gleicher Weise unter Verwendung eines Cyanidbades oder eines Kupfersulfatbades vorgesehen werden.Copper plating can be done in the same way using a cyanide bath or a copper sulfate bath.
Die Fig. 3 und 4 zeigen eine Reibplatte 14, die in Kombination mit einer Gegenplatte 10 verwendet wird. Die Reibplatte 14 weist eine Kernplatte 16 auf, die mit Reibmaterial 18 verbunden ist. Wie in Fig. 1 sind die Dicken der Kernplatte 16 und der Reibmaterialien 18 übertrieben groß gezeichnet. FIGS. 3 and 4 show a friction plate 14 which is used in combination with a counterplate 10 . The friction plate 14 has a core plate 16 connected to friction material 18 . As in Fig. 1, the thicknesses of the core plate 16 and the friction materials 18 are exaggerated in size.
Um die mit der Erfindung erzielbaren Verbesserungen zu ermitteln, wurden Tests ausgeführt. In Fig. 5 ist die sogenannte "SAE No. 2"- Reibungstestmaschine gezeigt. Die Gegenplatten 10, 10 sind mit dem Gehäuse 22 über eine Kerbverzahnung verbunden und die Reibungsplatte 14 ist an die Welle 24 ebenfalls über eine Kerbverzahnung gekoppelt. Ein Motor 28 ist an die Welle über ein Schwungrad 26 angeschlossen. Die Versuchsbedingungen werden in der nachfolgenden Tabelle I wiedergegeben: In order to determine the improvements achievable with the invention, tests were carried out. In Fig. 5, the so-called "SAE No. 2" friction testing machine is shown. The counter plates 10, 10 are connected to the housing 22 via a serration and the friction plate 14 is coupled to the shaft 24 also via a serration. A motor 28 is connected to the shaft via a flywheel 26 . The experimental conditions are given in Table I below:
Folgende Versuche wurden durchgeführt: (a) Verwendung einer konventionellen Gegenplatte mit einer einstückigen Stahlplatte; (b) Verwendung einer Gegenplatte mit einer Stahlkernplatte, die mit einer Chromplattierung versehen ist; und (c) Verwendung einer Gegenplatte, die einen Stahlkern aufweist, der mit einer Kupferplattierung versehen ist.The following experiments were carried out: (a) using a conventional Counter plate with a one-piece steel plate; (b) using a Counter plate with a steel core plate, which provided with a chrome plating is; and (c) using a counter-plate having a steel core with a copper cladding is provided.
Die Chromplattierung wurde nach dem sogenannten "Naß-Galvanisier-Verfahren" hergestellt; bei dem Bad handelte es sich um ein Sargent-Bad; die Dicke der Plattierung war etwa 1 Mikron. Die Kupferplattierung wurde in ähnlicher Weise geschaffen unter Verwendung eines Kupfersulfatbades, wobei eine Plattierungsdicke von 1 Mikron erhalten worden ist.The chrome plating was done according to the so-called "wet plating method". manufactured; The bathroom was a Sargent bath; the fat the plating was about 1 micron. The copper plating was similar Way created using a copper sulfate bath, wherein a plating thickness of 1 micron.
Die Beziehung zwischen der Relativdrehung der Gegenplatte und der Reibungsplatte und dem übertragenen Drehmoment (die sogenannte Drehmomentwellenform) wurde ermittelt. Das Ergebnis gemäß Fig. 6a entspricht einer konventionellen Gegenplatte. Fig. 6b entspricht einer Gegenplatte mit Chromplattierung und Fig. 6c entspricht einer Gegenplatte mit Kupferplattierung. Wie aus der nachfolgenden Tabelle II hervorgeht, wurde auch der kinetische Reibkoeffizient bei einer Relativdrehung von 1800 U/m (µD1800), derjenige bei nicht vorhandener Relativdrehung (µO), der statische Reibkoeffizient (µS) und die Verhältnisse von diesen ermittelt.The relationship between the relative rotation of the backing plate and the friction plate and the transmitted torque (the so-called torque waveform) was determined. The result according to FIG. 6a corresponds to a conventional counterplate. Fig. 6b corresponds to a counter plate with chrome plating and Fig. 6c corresponds to a counter plate with copper plating. As is apparent from the following Table II, the kinetic friction coefficient at a relative rotation of 1800 U / m (μ D1800 ), that in the absence of relative rotation (μ O ), the static friction coefficient (μ S ) and the ratios of these was determined.
Des weiteren wurden mit derselben Testausrüstung Dauertests durchgeführt und zwar für die Probe (a) und die Probe (b). Fig. 7 zeigt die Änderung der kinetischen Reibkoeffizienten als Ergebnis der Tests.Furthermore, endurance tests were performed on the same test equipment for the sample (a) and the sample (b). Fig. 7 shows the change of the kinetic friction coefficients as a result of the tests.
Die folgenden Ergebnisse zeigen die Verbesserung der Reibeigenschaften:The following results show the improvement of the friction properties:
(1) Wie aus den Fig. 6b und Tabelle II hervorgeht, ist der kinetische Reibkoeffizient (µD1800) um etwa 10 bis 20% verbessert im Vergleich zu konventionellen Gegenplatten (a).(1) As shown in Fig. 6b and Table II, the kinetic friction coefficient (μ D1800 ) is improved by about 10 to 20% as compared with conventional counterplates (a).
Beim Vorhandensein einer Relativdrehung kann das mit derselben Anpreßkraft übertragene Drehmoment gesteigert werden; die Zeit für die Herstellung des Reibkopplungs kann somit verkürzt werden. Infolgedessen kann der Hydraulikdruck zur Durchführung des Einrückens niedriger angesetzt werden, wodurch Raum für die Konstruktion von Hydraulikvorrichtungen gegeben ist und die Möglichkeit entsteht, die Reibkopplungsvorrichtungen kompakt zu gestalten.In the presence of a relative rotation that can be done with the same contact pressure transmitted torque can be increased; the time for making the Friction coupling can thus be shortened. As a result, the hydraulic pressure be set lower to carry out the engagement, leaving room for the design of hydraulic devices is given and the possibility arises make the friction coupling devices compact.
Da der kinetische Reibkoeffizient verbessert ist, wird die µ-v-Charakteristik um 0,1 bis 0,2 kleiner (siehe Tabelle II). Infolgedessen kann die Änderung des Reibkoeffizienten unmittelbar vor und nach der Vervollständigung des Eingriffs unterdrückt werden. Dadurch kann ein Stoß gemindert werden, wenn bei einem automatischen Getriebe eine Geschwindigkeitsänderung auftritt.Since the kinetic friction coefficient is improved, the μ-v characteristic becomes by 0.1 to 0.2 smaller (see Table II). As a result, the change in the Friction coefficients immediately before and after completing the procedure be suppressed. This can reduce a shock when an automatic Gear a speed change occurs.
(2) Wie in Fig. 7 gezeigt ist, wurde bestätigt, daß die Änderung des kinetischen Reibkoeffizienten im Laufe der Zeit sehr klein ist.(2) As shown in Fig. 7, it was confirmed that the change of the kinetic friction coefficient with time is very small.
Das bedeutet, daß der sogenannte "Sicherheitsfaktor" verhältnismäßig niedrig zum Zeitpunkt der Konstruktion der Reibkopplungsvorrichtung mit großer Genauigkeit festgelegt werden kann. Da nämlich der Sicherheitsfaktor aufgrund der Annahme festgelegt wird, daß das Produkt eine gewisse Standzeit hat und der Verschleiß und die möglichen Änderungen der Reibkoeffizienten innerhalb der Standzeit gering sind, darf der Sicherheitsfaktor weitaus niedriger angesetzt werden. Die Gesamtgröße der Reibkopplungsvorrichtungen kann daher kompakt gewählt und ihr Gewicht verringert werden.This means that the so-called "safety factor" is relatively low at the time of construction of the friction coupling device with high accuracy can be determined. Because the safety factor is due to the assumption is determined that the product has a certain life and wear and the possible changes in the coefficients of friction within the Life are low, the safety factor may be set much lower. The overall size of the friction coupling devices can therefore be chosen compact and their weight will be reduced.
(3) Deformation infolge Hitze wurden nicht beobachtet.(3) Deformation due to heat was not observed.
Es kann folglich angenommen werden, daß das Auftreten von Hitzeflecken in den Reibplatten verhindert worden ist. Dies trägt zur Verhinderung von lokaler Abnützung infolge eines lokalen Reibeingriffs bei, wodurch die Standzeit der gesamten Reibkopplungsvorrichtung erhöht wird.It can thus be assumed that the occurrence of heat spots in the Friction plates has been prevented. This contributes to the prevention of local wear due to a local frictional engagement, thereby reducing the life of the entire Friction coupling device is increased.
Wie aus Fig. 6c und Tabelle II hervorgeht, ist der statische Reibkoeffizient µS um 20 bis 30% gegenüber konventionellen Gegenplatten (a) verbessert.As is apparent from Fig. 6c and Table II, the static friction coefficient μ S is improved by 20 to 30% over conventional counter-plates (a).
Folglich kann ein größeres Drehmoment bei gleicher Einrückkraft übertragen werden; ein Schlupf kann ab dem Zeitpunkt, zu dem das Einrücken abgeschlossen ist, vermieden werden. Anders gesagt, da das übertragbare Drehmoment pro Flächeneinheit steigt, kann die Eingriffsfläche oder die Eingriffszeit oder die Zahl der erforderlichen Reibplatten oder Gegenplatten verringert werden, was dazu beiträgt, die Reibkopplungsvorrichtung insgesamt kompakt zu gestalten.Consequently, a larger torque can be transmitted at the same engagement force become; slippage may be from the moment the engagement is completed, be avoided. In other words, because the transmittable torque per unit area increases, the engagement surface or the intervention time or the number of required Friction plates or counter plates are reduced, which helps to make the friction coupling device compact overall.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| 8125 | Change of the main classification |
Ipc: F16D 69/00 |
|
| 8131 | Rejection |