DE4209506A1 - Reibbelag und kupplungsscheibe mit einer vielzahl von reibbelaegen, insbesondere fuer eine kraftfahrzeugkupplung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Reibbelag für eine Kupplungsscheibe.

Die Erfindung betrifft insbesondere einen Reibbelag von der Art, die eine mit einer Reibmaterialschicht überzogene Metallträgerplatte mit einer aktiven Oberfläche für den Kontakt mit der Druckplatte der Kupplung aufweist.

Solche Reibbeläge werden bei der Ausführung von Kraftfahrzeug-Kupplungsscheiben von der Art einge­ setzt, die eine Abdeckung enthält, welche an der Außenperipherie eine Vielzahl von Reibbelägen trägt, die rund um die Mitte der Abdeckung so angeordnet sind, daß sie im wesentlichen einen ringförmigen Reibkranz bilden.

Bei jedem Einrücken der Kupplung werden die Reibbe­ läge allmählich zwischen einer Druckplatte und einem zur Kupplung gehörenden Schwungrad einge­ spannt.

Die durch die entsprechende Reibung bewirkte Erwär­ mung führt wegen der Wärmedifferenzausdehnungen zu einer kegelförmigen Ausbildung der Druckplatte (Fig. 11).

Die Metallträgerplatten und die Reibbeläge erfahren ebenfalls eine Verformung, die den Belägen eine solche Kontur verleiht, daß man je nach entspre­ chend dem Stand der Technik eine erhebliche Reduzie­ rung des mittleren Reibungshalbmessers zwischen den Reibbelägen und der Druckplatte feststellt, die sich in einer wesentlichen Verminderung des Gesamt­ wirkungsgrades der Kupplung und insbesondere des übertragenen Moments zeigt.

Darüber hinaus verschiebt sich der Bereich, in dem die Reibbeläge dem Druck der Druckplatte ausgesetzt sind, allmählich in Richtung auf die Achse der Einheit, was zu einem ungleichmäßigen Verschleiß der Reibbeläge und eventuell zu einer Zittererschei­ nung führt.

Die vorliegende Erfindung hat den Zweck, diese Schwierigkeiten zu beseitigen.

Zu diesem Zweck schlägt die Erfindung einen Reibbe­ lag der oben erwähnten Art vor, der dadurch gekenn­ zeichnet ist, daß die Oberfläche der mit Reibmateri­ al überzogenen Trägerplatte kleiner ist als die aktive Oberfläche der Reibmaterialschicht.

Gemäß weiteren Merkmalen der Erfindung:

• - ist die Dicke der Reibmaterialschicht konstant;
• - nach einer Ausführungsvariante weist die Fläche des mit der Trägerplatte in Kontakt befindlichen Reibmaterials wenigstens einen Absatz auf, dessen Höhe im wesentlichen gleich der Dicke der Träger­ platte ist und dessen Profil im wesentlichen zu dem entsprechenden Teil des Kreisumfangs der Trägerplat­ te paßt, so daß der Reibbelag eine im wesentlichen konstante Gesamtdicke aufweist;
• - nach einer ersten Ausführungsform hat der Belag im wesentlichen die Form eines Ringsegments und die Trägerplatte liegt gegenüber dem äußeren Teil mit dem größeren Halbmesser der Reibmaterialschicht;
• - nach einer zweiten Ausführungsart weist die Trägerplatte eine in der äußeren Umfangskante ausgebildete Aussparung auf.

Die Erfindung schlägt auch eine Kupplungsscheibe vor, die dadurch gekennzeichnet ist, daß jeder der Reibbeläge entsprechend den erfindungsgemäßen Angaben ausgeführt ist.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung zeigen sich beim Lesen der nachfolgenden detaillierten Beschreibung, die lediglich ein Beispiel ohne jeden einschränkenden Charakter ist und für deren Ver­ ständnis auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird, die folgendes darstellen:

Fig. 1 ist eine Vorderansicht einer ersten Ausführungsart eines Reibbelags gemäß der Erfin­ dung;

Fig. 2 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 2-2 aus Fig. 1;

Fig. 3 ist eine Rückansicht des Reibbelags gemäß Fig. 1;

Fig. 4 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie 4-4 aus Fig. 3;

Fig. 5 ist eine ähnliche Ansicht wie die aus Fig. 4 von einer Ausführungsvariante des Reibbe­ lags;

Fig. 6 bis 9 sind ähnliche Ansichten wie die aus den Fig. 1 bis 4, die eine zweite Ausfüh­ rungsart eines gemäß den Angaben der Erfindung ausgeführten Reibbelags zeigen;

Fig. 10 ist eine ähnliche Ansicht wie diejenige aus Fig. 9, die eine Ausführungsvariante des Reibbelags darstellt;

Fig. 11 ist eine schematische Darstellung, die im Schnitt durch eine Längsebene die Verformungen zeigt, welche auf die Erwärmung des Teils der Druckplatte und eines Reibbelags im Vergleich zu der Ausführung nach dem früheren Stand der Technik zurückzuführen sind und

Fig. 12 ist eine ähnliche Ansicht wie diejenige in Fig. 11, wobei der Reibbelag entsprechend den erfindungsgemäßen Angaben ausgeführt ist.

In den Fig. 1 bis 4 erkennt man einen Reibbelag 10, der die allgemeine Form eines Ringsegments hat.

Der Reibbelag 10 besteht aus einer Metallträgerplat­ te 12, zum Beispiel aus Stahl, und einer Reibmateri­ alschicht 14, zum Beispiel in gesinterter Ausfüh­ rung, die an der Platte 12 durch Hartlötung befe­ stigt ist. Bei einer Ausführungsvariante kann die Befestigung in Form einer Verklebung erfolgen.

Die Reibmaterialschicht 14 weist eine aktive Fläche 16 für den Kontakt mit der Druckplatte der Kupplung sowie eine Befestigungsfläche 18 auf, die mit einer der Trägerplatte 12 gegenüberliegenden Fläche 20 in Kontakt ist. Diese Platte hat eine Kontur, die im Verhältnis zur Kontur der Schicht 14 im Überlage­ rungsbereich mit der genannten Schicht 14 leicht übersteht.

Die Fläche 22 der Trägerplatte 12, die der mit dem Reibmaterial 14 in Kontakt befindlichen Fläche 20 gegenüberliegt, ist vorgesehen, um mit einer Ober­ fläche einer (nicht dargestellten) Abdeckung einer Kupplungsscheibe in Kontakt zu treten. Gemäß der Erfindung ist der Kontakt hier reduziert.

Wie aus den Figuren und insbesondere aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich, ist die Oberfläche oder Fläche der Metallträgerplatte 12 kleiner als die aktive Oberfläche der Reibmaterialschicht 14.

Dies bedeutet, daß die allgemeine Außenkontur des Reibbelags 10 der Außenkontur der Reibmaterial­ schicht 14 von bogenförmiger Ausbildung entspricht.

Bei der in den Fig. 1 bis 4 dargestellten ersten Ausführungsart erstreckt sich die Metallträgerplat­ te 12 am äußeren Teil des Reibbelags, d. h. am oberen Teil derselben gemäß Fig. 1, der dem Teil mit dem größeren Halbmesser des Reibbelags 10 entspricht. Ihr äußerer Umfangsrand hat die Form eines Kreisbogens 36. Der Reibbelag 10 ist nach unten mit Aussparung versehen.

Bei dieser Ausführungsart besitzt die Reibmaterial­ schicht 14 eine konstante Dicke "e", die somit kleiner ist als die Gesamtdicke "E" des Reibbelags 10, gemessen im Überlagerungsbereich der Metallträ­ gerplatte 12 und ihrer Reibmaterialschicht 14.

Entsprechend einer bekannten Technik weisen die Metallträgerplatte 12 und die Reibmaterialschicht 14 Löcher oder Öffnungen 24 bzw. 26 auf, die eine Verbindung und den Einbau an der genannten Abdec­ kung der Kupplungsscheibe, zum Beispiel mittels Nieten, gestatten. Der Nietkopf dringt in die kreisförmige Öffnung 24 des Materials 14 ein, während sein Schaft durch das halbkreisförmige Loch 26 mit einem geringeren Durchmesser als das Loch 24 hindurchtritt. Der Nietkopf ist im Loch 24 ver­ senkt.

Bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsvarian­ te besitzt der Reibbelag 10 eine konstante Gesamt­ dicke E.

Diese Dicke E ist auch die Dicke der Reibmaterial­ schicht 14 im dicksten Teil derselben, die im Hinblick auf Fig. 5 dem oberen Teil entspricht.

Die Reibmaterialschicht 14 weist zu diesem Zweck eine Aussparung 28 auf, deren Höhe "h" im wesentli­ chen gleich der Dicke der Metallträgerplatte 12 ist.

Die Innenkante 30 der Aussparung 28 besitzt ein zu dem entsprechenden Teil 32 der Kontur der Metallträ­ gerplatte 12 passendes Profil.

Bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsvarian­ te ist der Reibbelag 10 in Kontakt mit der entspre­ chenden Fläche der Abdeckung der Kupplungsscheibe, und zwar durch eine Verbundoberfläche, die im wesentlichen gleich der aktiven Oberfläche der Reibmaterialschicht 14 ist. Der untere Teil des Trägers 12 entfällt.

Nunmehr wird die zweite Ausführungsart, wie sie in den Fig. 6 bis 9 dargestellt ist, beschrieben.

Zur Bezeichnung gleicher oder ähnlicher Elemente wie den in den Fig. 1 bis 5 dargestellten werden dabei gleiche Bezugsziffern verwendet. Bei dieser zweiten Ausführungsart besitzt der Belag 10 oben und unten eine Aussparung.

Die Reibmaterialschicht 14 weist die gleiche Kontur und Dicke auf wie bei der ersten Ausführungsart.

Die Metallträgerplatte 12 erstreckt sich ebenfalls gegenüber dem äußeren Teil der Reibmaterialschicht 14.

Man wird jedoch bemerken, daß die Trägerplatte 12 eine im äußeren Umfangsrand ausgebildete Aussparung 34 in Kreisbogenform 36 aufweist.

Man wird ebenfalls bemerken, daß der Rand 32 des Innenteils der Kontur der Trägerplatte 12 radial weiter innen liegt als bei der ersten Ausführungs­ art. Die Schicht 14 steht im Verhältnis zum genann­ ten Rand 32 über.

Das Loch 26 ist hier kreisförmig und damit wird dem Kopf des genannten Niets eine größere Auflagefläche geboten. Der Träger 12 verläuft hier radial in größerer Höhe, die somit über der Hälfte der Schicht 14 liegt.

In den Fig. 6 bis 9 ist die Dicke "e" der Reibma­ terialschicht konstant, während bei der in Fig. 10 dargestellten Ausführungsvariante sowie im Falle der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsvariante die Gesamtdicke E des Reibbelags 10 konstant ist.

In Fig. 11 ist schematisch und mit Vollstrich ein Teil 40 einer Druckplatte sowie ein Reibbelag 10 mit dem Profil dargestellt, welches diese beiden Elemente besitzen, wenn sie Gegenstand einer Verfor­ mung infolge der Erwärmung sind.

Mittels punktierter Linie ist auch das Kaltprofil dieser Elemente dargestellt.

Wie aus Fig. 11 zu ersehen, ist der mittlere Reibungshalbmesser R1 des Reibbelags 10 auf der gegenüberliegenden Fläche 42 der Druckplatte 40 reduziert.

Wie in Fig. 12 zu erkennen, wurde demgegenüber der mittlere Reibungshalbmesser R2 durch Verwendung eines Reibbelags 10, der nach den erfindungsgemäßen Merkmalen ausgeführt wurde, erheblich größer, und dieser mittlere Reibungshalbmesser ist im wesentli­ chen gleich dem mittleren Halbmesser des Reibbelags 10. Dies ist darauf zurückzuführen, daß der Träger 12 nicht vollständig zur Schicht 14 paßt, wodurch der untere Teil des genannten Trägers in jedem Falle beschnitten ist.

Die entsprechend den erfindungsgemäßen Merkmalen ausgeführten Reibbeläge können für zahlreiche Anwendungszwecke von Kupplungsscheiben eingesetzt werden und insbesondere für diejenigen Zwecke, die in der FR-A-26 66 859 beschrieben und dargestellt sind, auf deren Inhalt Bezug genommen werden kann.

Die Reibbeläge können insbesondere auf der Seite der Abdeckung, die die Beläge trägt, eine Laufflä­ che aufweisen und können jeweils in eine Öffnung in der Abdeckung eingreifen, worin sie beweglich eingebaut sind.

Claims (6)

1. Reibbelag (10) für eine Kupplungsscheibe, enthal­ tend eine mit einer Reibmaterialschicht (14) überzo­ gene Metallträgerplatte (12) mit einer aktiven Oberfläche (16), dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Oberfläche der mit Reibmaterial (14) überzogenen Metallträgerplatte (12) sich unter der aktiven Oberfläche (16) der Reibmaterialschicht (14) befindet.

2. Reibbelag nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Dicke (e) der Reibmaterialschicht (14) konstant ist.

3. Reibbelag nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Fläche (18) der Reibmaterialschicht (14), die mit der Metallträger­ platte (12) in Kontakt ist, wenigstens einen Absatz (28) aufweist, dessen Höhe (h) im wesentlichen gleich der Dicke (e) der Trägerplatte (11) ist und dessen Profil (30) im wesentlichen zum entsprechen­ den Teil (32) des Kreisumfangs der Trägerplatte (12) paßt, so daß der Reibbelag (10) eine im wesent­ lichen konstante Gesamtdicke (E) aufweist.

4. Reibbelag nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er im wesentlichen die Form eines Ringsegments hat und daß die Trägerplatte (12) gegenüber dem Außen­ teil mit dem größten Halbmesser der Reibmaterial­ schicht (14) verläuft.

5. Reibbelag nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Metallträgerplat­ te (12) eine im äußeren Umfangsrand (36) ausgebilde­ te Aussparung (34) aufweist.

6. Reibscheibe, insbesondere für eine Kupplung, enthaltend eine Abdeckung, die eine Vielzahl von Reibbelägen trägt, welche rund um die Mitte der Abdeckung so angeordnet sind, daß sie im wesentli­ chen die Form eines ringförmigen Kranzes annehmen, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Reibbeläge (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 ausgeführt ist.