JP2024503064A - Friction disc with groove pattern formed by friction lining pad - Google Patents

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Abstract

本発明は、実質的に菱形様形状または平行四辺形形状の設計を有する、摩擦ディスク(19)用の長方形摩擦ライニングパッド(11~13)に関し、摩擦ライニングパッド(11~13)は、内径(83)および外径(84)を有する摩擦面であり、キャリアディスク(18)に固定された状態で、摩擦ライニングパッド(11~13)によって画定された2つのパッド溝(8)と、摩擦面の内部に配置されている交点(81,82)において交わる、型押しされた溝(9)を有する。摩擦ディスク(19)は、キャリアディスク(18)と、このタイプの、好ましくは同じ設計およびサイズの複数の摩擦ライニングパッド(11~13)とを有する。パッド溝(8)と型押しされた溝(9)とを有する溝パターンは、キャリアディスク(18)と摩擦ライニングパッド(11~13)とによって形成されている。The present invention relates to rectangular friction lining pads (11-13) for friction discs (19) having a substantially rhomboid-like or parallelogram-shaped design, the friction lining pads (11-13) having an inner diameter ( 83) and a friction surface having an outer diameter (84), which, when fixed to the carrier disc (18), have two pad grooves (8) defined by the friction lining pads (11-13); It has a stamped groove (9) that meets at an intersection point (81, 82) located inside the. The friction disc (19) has a carrier disc (18) and a plurality of friction lining pads (11-13) of this type, preferably of the same design and size. A groove pattern with pad grooves (8) and embossed grooves (9) is formed by the carrier disc (18) and the friction lining pads (11-13).

Description

本発明は、請求項1のプリアンブルに記載の特徴を有する摩擦ディスク用の溝パターンに関する。 The present invention relates to a groove pattern for a friction disc having the features according to the preamble of claim 1.

本明細書においてパッド形状とも称される、溝または溝パターンは、切り替え要素が閉状態でも、油流によってディスクを冷却するために使用される。その溝または溝パターンは、油膜を寸断し、それにより摩擦値を安定させる。それにより、切り替え時に所望の摩擦挙動が実現される。アイドリング挙動が改善し、ドラッグトルクが低下する。 Grooves or groove patterns, also referred to herein as pad shapes, are used to cool the disk by oil flow even when the switching element is in the closed state. The groove or groove pattern breaks up the oil film, thereby stabilizing the friction values. The desired frictional behavior is thereby achieved during switching. Improved idling behavior and reduced drag torque.

本発明の適用範囲:
湿式多板クラッチおよびブレーキは、従来型のパワーシフト式変速機、高負荷ドライブトレインの新型ハイブリッドモジュール、または切り替え可能eアクスルにおける広範な用途向けであり、その場合、高い要求に応える高性能部品を形成する。自動車向け用途において、CO2排出量の削減要求およびドライブトレインの効率向上は、極めて重要である。切り替え要素における負荷依存損失の低下のほか、熱負荷と十分な冷却に注意する必要がある。摩擦特性、熱収支、および効率性が互いに影響し合う場合、摩擦ディスクの溝パターンは、中心的な役割を果たす(図1を参照)。
Scope of application of the present invention:
Wet multi-disc clutches and brakes have a wide range of applications in conventional powershift transmissions, new hybrid modules of high-load drivetrains or switchable e-axles, where high-performance components meet high demands. Form. In automotive applications, the need to reduce CO2 emissions and improve drivetrain efficiency is extremely important. In addition to reducing load-dependent losses in the switching elements, attention must be paid to thermal loads and sufficient cooling. When friction properties, heat balance and efficiency interact, the groove pattern of the friction disc plays a central role (see Figure 1).

国際公開第2016 180 540(A1)号は、内周部と外周部とを結合するが、半径方向には延びず、交差しない、直線状に延びる溝からなる第1の溝セットを備えた環状の湿式摩擦ライニングを開示している。米国特許第6 293 382(B1)号は、追加的な第2の溝セットを有しており、この第2の溝セットの各溝は、第1の溝セットのそれぞれ2つの隣接する溝を結合する。 WO 2016 180 540 (A1) discloses an annular groove with a first set of linearly extending grooves that join the inner and outer peripheries but do not extend radially or intersect. discloses a wet friction lining. U.S. Pat. No. 6,293,382 (B1) has an additional second set of grooves, each groove of the second set of grooves connecting each two adjacent grooves of the first set of grooves. Join.

本発明の課題は、摩擦ディスクの場合に、適切な溝パターンによって引き摺り損失を最小限に抑え(図2を参照)、冷却能力を最適化することである(図4を参照)。 The problem of the invention is to minimize drag losses (see FIG. 2) and optimize the cooling capacity (see FIG. 4) by means of a suitable groove pattern in the case of friction discs.

本課題は、請求項1に記載の特徴を有する溝パターンによって解決される。 This problem is solved by a groove pattern having the features of claim 1 .

したがって、摩擦ディスク用の本発明による溝パターンは、溝パターンが摩擦ライニングパッドを使用して形成されており、摩擦ライニングパッドが、菱形様形状を有し、それぞれの摩擦ライニングパッドが、型押しされた溝を有することを企図している。 Accordingly, the groove pattern according to the invention for a friction disc is such that the groove pattern is formed using friction lining pads, the friction lining pads having a diamond-like shape, and each friction lining pad being embossed. It is intended to have a groove.

このような方法で、ドラッグトルクは、さらに低下する。 In this way the drag torque is further reduced.

菱形様の摩擦ライニングパッドは、キャリアディスク、例えば、キャリアプレートに取り付けられている。キャリアディスクは、実質的に、円環状ディスク形状を有する。キャリアディスクの半径方向内側または半径方向外側には、ディスクキャリアとの相対回転不能な接続をもたらすために使用する歯切部が設けられている。半径方向内側および半径方向外側には、有利には、キャリアディスクの縁部が、摩擦ライニングパッドからは独立して留まる。したがって、キャリアディスクを取り付ける際に、摩擦ライニングパッドのサイズおよび/または形状の公差を補正することができる。さらに、摩擦ライニングパッドは、有利には、円周方向に均一に相互離間されている。円周方向の摩擦ライニングパッド相互の間隔によって、摩擦ライニングパッド間の溝が生じる。このような溝は、以下では、パッド溝と称される。パッド溝は、摩擦ライニングパッドの菱形様形状のために、半径方向に対して斜めに延在する。摩擦ディスクをねじる回転方向に応じて、この場合、スチールディスクの方が摩擦ディスクより速く回転し、ロック作用またはポンプ作用のいずれかがもたらされる。どちらの作用も、以下の図面の説明で詳細に説明される。摩擦ライニングパッド内の型押しされた溝によって、油流を、スチールディスクと摩擦ディスクとの間で半径方向内側から半径方向外側へ、特に冷却能力を顧慮して、最適化することができる。特に有利には、ロック効果から生み出されるロック作用は、菱形様の摩擦ライニングパッドと組み合わせて、パッド溝と型押しされた溝との間の相互作用によって、最大限有効に変化させることができる。 A diamond-shaped friction lining pad is attached to a carrier disc, e.g. a carrier plate. The carrier disk has a substantially annular disk shape. On the radially inner or radially outer side of the carrier disc there are provided toothings which serve to provide a non-rotatable connection with the disc carrier. On the radially inner and radially outer sides, the edge of the carrier disc advantageously remains independent of the friction lining pad. Thus, tolerances in the size and/or shape of the friction lining pad can be compensated for when installing the carrier disc. Furthermore, the friction lining pads are advantageously evenly spaced apart from each other in the circumferential direction. The circumferential spacing of the friction lining pads creates grooves between the friction lining pads. Such grooves are referred to below as pad grooves. The pad grooves extend obliquely to the radial direction due to the diamond-like shape of the friction lining pad. Depending on the direction of rotation in which the friction disc is twisted, in this case the steel disc rotates faster than the friction disc, resulting in either a locking action or a pumping action. Both operations are explained in detail in the description of the figures below. By means of the embossed grooves in the friction lining pad, the oil flow can be optimized between the steel disc and the friction disc from radially inside to radially outside, especially with regard to the cooling capacity. Particularly advantageously, the locking effect generated from the locking effect can be varied to the greatest extent possible by the interaction between the pad groove and the embossed groove in combination with the diamond-shaped friction lining pad.

摩擦ライニングパッドは、内径および外径を有する摩擦面である。摩擦ライニングパッド間の間隔によって、パッド溝が形成される。摩擦面は、内径および外径を有する環状面の形状を有する。その場合、摩擦面は、摩擦ライニングパッドによって画定されるため、内径だけではなく外径もまた公差に関係してサイズ偏差を有してもよい。本発明の主要な一態様によれば、摩擦ライニングパッドによって画定されたパッド溝を有する各摩擦ライニングパッドの、型押しされた溝の2つの交点は、両方とも必ず摩擦面の内部に、したがって、摩擦面の内径と外径との間に半径方向に配置されている。 A friction lining pad is a friction surface that has an inner diameter and an outer diameter. The spacing between the friction lining pads forms pad grooves. The friction surface has the shape of an annular surface having an inner diameter and an outer diameter. In that case, the friction surface is defined by the friction lining pad, so that not only the inner diameter but also the outer diameter may have size deviations in relation to tolerances. According to one main aspect of the invention, the two intersection points of the embossed grooves of each friction lining pad having pad grooves defined by the friction lining pad are both necessarily inside the friction surface, thus: Disposed radially between the inner and outer diameters of the friction surface.

本溝パターンの好ましい実施例によれば、パッド角部のパッド内角は、40~145度の角度を有することを特徴とする。各パッド角部には、パッド内角が含まれている。摩擦ライニングパッドの菱形様形状に基づいて、各摩擦ライニングパッドは、90度よりも大きい、対向する2つの内角を含み、90度よりも小さい、対向する2つの内角を含む。指定されたサイズ範囲は、これに関連している。内角のうちの2つは、好適には、40~50度である。他の2つの内角は、好適には、125~145度である。 According to a preferred embodiment of this groove pattern, the inner pad angle of the pad corner portion is characterized in that it has an angle of 40 to 145 degrees. Each pad corner includes a pad interior corner. Based on the diamond-like shape of the friction lining pads, each friction lining pad includes two opposing interior angles that are greater than 90 degrees and two opposing interior angles that are less than 90 degrees. The specified size range is relevant to this. Two of the internal angles are preferably between 40 and 50 degrees. The other two internal angles are preferably between 125 and 145 degrees.

本溝パターンの好ましいさらなる実施例では、すべてのパッド角部が周囲輪郭に沿って丸み付けされていることを特徴とする。これは、摩擦ライニングパッドの周囲の流れを顧慮して、有利であることが明らかにされた。 A further preferred embodiment of the present groove pattern is characterized in that all pad corners are rounded along the circumferential contour. This has been found to be advantageous in view of the flow around the friction lining pad.

本溝パターンの好ましいさらなる実施例では、パッド角部の曲率半径が1ミリメートル以上であることを特徴とする。これは、摩擦ライニングパッドの周囲の流れを顧慮して、十分であることが明らかにされた。 A further preferred embodiment of the present groove pattern is characterized in that the pad corner has a radius of curvature of 1 mm or more. This has been found to be sufficient, taking into account the flow around the friction lining pad.

本溝パターンの好ましいさらなる実施例では、摩擦ライニングパッドが、各摩擦ライニングパッドに関して、幅の高さに対する比率が2未満である幅および高さを有することを特徴とする。摩擦ライニングパッドの幅の高さに対する比は、好適には1.5~1.7の間である。この幅の高さに対する比は、有利には、摩擦ディスクをねじることができる両方の方向に適用される。 A further preferred embodiment of the present groove pattern is characterized in that the friction lining pads have a width and a height for each friction lining pad, the ratio of width to height being less than 2. The width to height ratio of the friction lining pad is preferably between 1.5 and 1.7. This width to height ratio advantageously applies in both directions in which the friction disc can be twisted.

本溝パターンの好ましいさらなる実施例では、隣接する2つの摩擦ライニングパッド間に、溝幅を有するそれぞれ1つのパッド溝が配置されており、その溝幅が、摩擦ライニングパッドの型押しされた溝の溝幅より小さいことを特徴とする。パッド溝の幅は、菱形様の摩擦ライニングパッドの間隔によって、相対的に相互画定される。パッド溝の小さい方の溝幅は、パッド溝が、好適には、型押しされた溝より大きい溝深さを有するので、特に有利である。 In a preferred further embodiment of the present groove pattern, one pad groove in each case is arranged between two adjacent friction lining pads and has a groove width, the groove width being equal to that of the embossed grooves of the friction lining pads. It is characterized by being smaller than the groove width. The width of the pad grooves is relatively mutually defined by the spacing of the diamond-shaped friction lining pads. The smaller groove width of the pad grooves is particularly advantageous since the pad grooves preferably have a greater groove depth than the stamped grooves.

本溝パターンの好ましいさらなる実施例では、パッド溝と型押しされた溝との間の分岐角が90~100度であることを特徴とする。パッド溝と型押しされた溝との間の特に好ましい分岐角は、90.4度である。提示された角度範囲によって、型押しされた溝が実質的にパッド溝と交差して延びることがもたらされる。これは、要求された溝パターンでの油流についての所望の影響を顧慮して、極めて効果的であると明らかにされた。 A further preferred embodiment of the present groove pattern is characterized in that the divergence angle between the pad groove and the embossed groove is between 90 and 100 degrees. A particularly preferred divergence angle between the pad groove and the embossed groove is 90.4 degrees. The presented angular range provides that the embossed grooves extend substantially across the pad grooves. This has proven to be very effective, taking into account the desired influence on oil flow in the required groove pattern.

本溝パターンの好ましいさらなる実施例では、型押しされた溝の型押し深さが摩擦ライニングパッドの厚さの最大50パーセントに相当することを特徴とする。これは、摩擦ライニングパッドの製造および取り付けを顧慮して、有利であることが明らかにされた。 A further preferred embodiment of the present groove pattern is characterized in that the embossing depth of the embossed grooves corresponds to at most 50 percent of the thickness of the friction lining pad. This has proven to be advantageous in view of the manufacture and installation of friction lining pads.

本溝パターンの好ましいさらなる実施例では、すべての摩擦ライニングパッドが同一の形状およびサイズを有することを特徴とする。これもまた、摩擦ライニングパッドの製造および取り付けを顧慮して、有利であることが明らかにされた。同一の形状およびサイズという用語は、製造公差を含む。 A further preferred embodiment of the present groove pattern is characterized in that all friction lining pads have the same shape and size. This has also proven to be advantageous in view of the manufacture and installation of friction lining pads. The term identical shape and size includes manufacturing tolerances.

本発明は、さらに、上述の溝パターン用の摩擦ライニングパッドに関する。摩擦ライニングパッドは、個別に取り扱うことができる。 The invention further relates to a friction lining pad for the groove pattern described above. The friction lining pad can be handled individually.

本発明のさらなる利点および有利な実施形態は、以下の図面とその説明の対象である。 Further advantages and advantageous embodiments of the invention are the subject of the following drawings and their description.

空気導入とドラッグトルクとの関連を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the relationship between air introduction and drag torque. 課題および改善を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing issues and improvements. 搬送作用およびロック作用を示す図である。It is a figure which shows a conveyance action and a locking action. 冷却能力を示す図である。It is a figure showing cooling capacity. 本発明による溝デザインを示す図である。FIG. 3 shows a groove design according to the invention. 本発明による溝デザインの寸法を示す図である。FIG. 3 shows the dimensions of a groove design according to the invention. 本発明による溝デザインの寸法を示す図である。FIG. 3 shows the dimensions of a groove design according to the invention. 本発明による溝デザインの寸法を示す図である。FIG. 3 shows the dimensions of a groove design according to the invention. 本発明による溝デザインのパッドを示す図である。FIG. 3 shows a pad with groove design according to the present invention. 型押しされた溝とパッド溝との間の交点が摩擦面の内部に常時配置されていることが具体的に示されている、図3Aと類似の図である。FIG. 3A is a view similar to FIG. 3A, specifically showing that the intersection between the embossed groove and the pad groove is always located inside the friction surface;

・図6の角度(1)は、40~145度である(詳細は、図9を参照)。
・パッド外縁は、周囲に沿って丸み付けされており、好ましくは、1mm以上である(図7(2)を参照)。
・中央の型押しを顧慮した複列式のデザインは、内側列および外側列用の三角形形状のほぼ同一のパッド表面、型押しを顧慮しない土台形状をもたらす。パッドは、菱形として形成されている
・パッドの幅(3)の高さ(4)に対する比は、2未満(好適には、1.5~1.7)である(図7を参照)
・型押し(5)の幅は、溝(6)の幅より広い(図8を参照)
・型押し角度(7)に対する溝角度の比は、90~100度、好適には、90.4度である(図8を参照)
- Angle (1) in Figure 6 is 40 to 145 degrees (see Figure 9 for details).
- The outer edge of the pad is rounded along the periphery, preferably 1 mm or more (see Figure 7 (2)).
- Double-row design with central embossing in mind, resulting in nearly identical pad surfaces in triangular shapes for inner and outer rows, base shape without embossing in mind. The pad is shaped as a diamond; the ratio of the width (3) to the height (4) of the pad is less than 2 (preferably between 1.5 and 1.7) (see Figure 7);
・The width of the embossing (5) is wider than the width of the groove (6) (see Figure 8)
- The ratio of the groove angle to the embossing angle (7) is between 90 and 100 degrees, preferably 90.4 degrees (see Figure 8)

-最適化されたパッド形状による製造品質の最適化。
-摩擦装置が開いた状態での、例えば、溝型押しによる、曳糸性および端部品質の向上とそれによるドラッグトルクの低減。
-パッド端部およびパッド角部の、耐用期間にわたる堅牢な摩耗特性。端部形状(わずかな丸み(1))を維持することによって、強固で、一定した流体力学的特性(くさび作用)、ひいては安定した摩擦特性がもたらされる。制御の適用コストが削減される。
-分岐角(7)が90~100°、好適には、90.4°である、本発明の好ましいさらなる実施形態による、油膜の迅速な除去。
-溝の角度位置によって、摩擦ディスクに対向するスチールディスクの相対的回転方向に応じた油の搬送作用(図3A)またはロック作用(図3B)を実現することができる(指向性)。摩擦ディスクとスチールディスクとの間の相対的回転方向に応じて、冷却能力(図4を参照)を、用途に合わせて変化させることができる。パッド型押し部(図5の「型押しされた溝」)によって、この流入を任意に形成し(図8を参照:型押し深さ、幅(5)、角度(7))、それぞれの用途に対して最適化することができる。
- Optimized manufacturing quality with optimized pad geometry.
- Improved stringability and end quality and thus reduced drag torque, for example by groove embossing, with the friction device open.
- Robust wear characteristics of pad edges and pad corners over lifetime. Maintaining the end shape (slight rounding (1)) provides strong, constant hydrodynamic properties (wedge action) and thus stable friction properties. Control application costs are reduced.
- Rapid removal of oil films according to a further preferred embodiment of the invention, in which the branching angle (7) is between 90 and 100°, preferably 90.4°.
- Depending on the angular position of the grooves, it is possible to realize an oil conveying effect (FIG. 3A) or a locking effect (FIG. 3B) depending on the relative direction of rotation of the steel disk opposite the friction disk (directional). Depending on the relative direction of rotation between the friction disk and the steel disk, the cooling capacity (see FIG. 4) can be varied to suit the application. By means of pad embossing ("embossed grooves" in Figure 5), this inlet can be formed arbitrarily (see Figure 8: embossing depth, width (5), angle (7)) and for each application. can be optimized for

図1では、3つのカルテシアン座標グラフが上下に重ねて図示されている。x軸20上には、摩擦部15を有する湿式多板クラッチ1が動作している時の、それぞれ1つの回転数が適切な単位で描かれている。y軸21上には、体積流量が適切な単位で描かれている。y軸22上には、隙間体積効率が適切な単位で描かれている。y軸23上には、ドラッグトルクが適切な単位で描かれている。 In FIG. 1, three Cartesian coordinate graphs are illustrated one above the other. On the x-axis 20, one rotational speed is plotted in a suitable unit when the wet multi-disc clutch 1 with the friction part 15 is in operation. On the y-axis 21, the volumetric flow rate is plotted in appropriate units. On the y-axis 22, the gap volumetric efficiency is plotted in appropriate units. On the y-axis 23, drag torque is plotted in appropriate units.

図1では、搬送された体積流量24が供給された体積流量25を超過する場合に、搬送された体積流量24によってどのように空気導入26が行われるかが具体的に示されている。この限度を超えると、隙間体積効率26が低下し、潤滑隙間は、空気を含む。この限度を超えると、供給された体積流量25は、空気を含む。図2の下側では、最大ドラッグトルク27の場合に空気導入26が発生することが示されている。 FIG. 1 shows specifically how the air introduction 26 is effected by the delivered volumetric flow rate 24 if the delivered volumetric flow rate 24 exceeds the supplied volumetric flow rate 25 . Beyond this limit, the gap volumetric efficiency 26 decreases and the lubricating gap contains air. Beyond this limit, the supplied volume flow 25 contains air. In the lower part of FIG. 2, it is shown that air introduction 26 occurs in the case of maximum drag torque 27.

図2では、応力が印加された摩擦部15によって、ドラッグトルク曲線30において、空気導入28の低回転数への変位がいかに達成されるかが示されている。図3で図示された溝パターンによって、冷却媒体および/または潤滑媒体の搬送作用を改善することができる。 In FIG. 2, it is shown how a displacement of the air intake 28 to a low rotational speed is achieved in the drag torque curve 30 by means of the stressed friction part 15. The groove pattern illustrated in FIG. 3 makes it possible to improve the conveying effect of the cooling medium and/or the lubricating medium.

図3は、図3Aおよび図3Bを含む。図3Aおよび図3Bでは、溝デザインとも称される、本発明による溝パターン10が図示されている。溝パターン10は、キャリアディスク18上に配置されている摩擦ライニングパッド11~13;14~16を含む。摩擦ライニングパッド11~13;14~16を有するキャリアディスク18は、摩擦ディスク19と称される。 FIG. 3 includes FIGS. 3A and 3B. In FIGS. 3A and 3B, a groove pattern 10 according to the invention, also referred to as a groove design, is illustrated. The groove pattern 10 includes friction lining pads 11-13; 14-16 arranged on the carrier disc 18. The carrier disc 18 with the friction lining pads 11-13; 14-16 is referred to as friction disc 19.

摩擦ライニングパッド11~13;14~16はすべて、丸み付けされた角部を有する菱形様形状を有する。摩擦ライニングパッド11~13;14~16は、隣接する2つの摩擦ライニングパッド12、13間;14、15間でそれぞれ1つのパッド溝8が生じるように、円周方向に相互離間されている。パッド溝8は、キャリアディスク18の深さに制限されている。パッド溝8は、半径方向に対して斜めに延在する。 The friction lining pads 11-13; 14-16 all have a diamond-like shape with rounded corners. The friction lining pads 11-13; 14-16 are spaced apart from each other in the circumferential direction in such a way that one pad groove 8 in each case occurs between two adjacent friction lining pads 12, 13; 14, 15. The pad groove 8 is limited to the depth of the carrier disk 18. Pad groove 8 extends diagonally with respect to the radial direction.

さらに、摩擦ライニングパッド11~13;14~16はそれぞれ、1つの型押しされた溝9を有する。型押しされた溝9は、パッド溝8と交差して延在する。さらに、パッド溝8は、型押しされた溝9より大きい溝深さを有する。型押しされた溝9の溝深さは、摩擦ライニングパッド11~13;14~16の厚さの最大50パーセントである。パッド溝8の溝深さは、摩擦ライニングパッド11~13;14~16の厚さに相当する。 Furthermore, the friction lining pads 11-13; 14-16 each have one embossed groove 9. The stamped grooves 9 extend across the pad grooves 8. Furthermore, the pad grooves 8 have a greater groove depth than the stamped grooves 9. The groove depth of the embossed grooves 9 is at most 50 percent of the thickness of the friction lining pads 11-13; 14-16. The groove depth of the pad groove 8 corresponds to the thickness of the friction lining pads 11-13; 14-16.

多板クラッチでは、スチールディスク付きの複数の摩擦ディスク19がデイスクパッケージ内に配置されている。図3Aおよび図3Bでは、矢印60;70によって、摩擦ディスク19の動作中の回転方向が示されている。その場合、割り当てられたスチールディスクの方が、それぞれ割り当てられた摩擦ディスク19より高速で回転するという条件が適用される。矢印61~64;71~74によって、動作中に作用する力が示されており、その力は、摩擦ディスク19とスチールディスクとの間で半径方向内側から半径方向外側への油流からもたらされる。 In a multi-disc clutch, a plurality of friction discs 19 with steel discs are arranged in a disc package. In FIGS. 3A and 3B, the direction of rotation of the friction disc 19 during operation is indicated by arrows 60; 70. In that case, the condition applies that the assigned steel disc rotates faster than the respective assigned friction disc 19. Arrows 61-64; 71-74 indicate the forces acting during operation, which result from the oil flow from radially inside to radially outside between the friction disc 19 and the steel disc. .

矢印61;71は、遠心力を具体的に示す。矢印62;72は、パッド溝8による流れを具体的に示し、そのパッド溝8は、パッド内角および回転方向60;70に応じて、摩擦ライニングパッド11~13;14~16の菱形様形状によって、矢印62;72で示されている力をもたらす。 Arrows 61; 71 specifically indicate centrifugal force. The arrows 62; 72 specifically indicate the flow through the pad groove 8, which is caused by the diamond-like shape of the friction lining pads 11-13; 14-16 depending on the pad internal angle and the direction of rotation 60; , resulting in a force indicated by arrows 62; 72.

図3Aおよび図3Bでは、矢印63;73によって、スチールディスクと摩擦ディスク19との間の相対運動によってもたらされる力が示されている。矢印64;74によって、力61~63;71~73から生じる力が示されている。 In FIGS. 3A and 3B, the forces caused by the relative movement between the steel disc and the friction disc 19 are indicated by arrows 63; 73. Arrows 64; 74 indicate the forces resulting from forces 61-63; 71-73.

図3Aでは、割り当てられたスチールディスクより摩擦ディスク19の方が回転方向60に低速で回転する場合に、摩擦ライニングパッド11~13によってもたらされるロック作用が、具体的に示されている。図3Bでは、割り当てられたスチールディスクより摩擦ディスク19の方が回転方向70に低速で回転する場合に、摩擦ライニングパッド14~16によってもたらされるポンプ作用が、具体的に示されている。 In FIG. 3A, the locking effect provided by the friction lining pads 11 to 13 is specifically shown when the friction disk 19 rotates at a slower speed in the direction of rotation 60 than the assigned steel disk. In FIG. 3B, the pumping effect produced by the friction lining pads 14 to 16 is specifically shown when the friction disk 19 rotates at a slower speed in the direction of rotation 70 than the assigned steel disk.

図4では、y軸40と棒41~44からなる棒グラフが示されている。y軸40上には、冷却能力がキロワット単位で描かれている。棒41~44は、図3Aおよび図3Bの溝パターン10で実現することができる、異なる大きさの体積流量に対するの冷却能力である。 In FIG. 4, a bar graph consisting of a y-axis 40 and bars 41-44 is shown. On the y-axis 40, cooling capacity is plotted in kilowatts. Bars 41-44 are cooling capacities for different magnitudes of volume flow that can be achieved with the groove pattern 10 of FIGS. 3A and 3B.

棒41および42は、油の相対的に低い体積流量を具体的に示す。棒43、44は、むしろ高い体積流量を具体的に示す。その場合、図3Aで棒41、43は、ポンプ作用に割り当てられている。棒42、44は、図3Bでロック作用に割り当てられている。 Bars 41 and 42 illustrate relatively low volumetric flow rates of oil. Bars 43, 44 illustrate a rather high volumetric flow rate. In that case, rods 41, 43 in FIG. 3A are assigned to a pumping action. The rods 42, 44 are assigned a locking action in FIG. 3B.

ポンプ作用によって、体積流量が低い場合だけではなく高い場合にも、冷却能力の増大がもたらさされる。ただし、冷却能力は、図4で示されるように、体積流量が高い場合は、体積流量が低い場合ほど大きく変化しない。ロック作用は、用途に応じて、型押し溝の仕様によって、または型押しされた溝の断面積、すなわち、幅と深さとによって、緩和または変化させることができる。断面積がより大きくなるほど、型押しされた溝を経由する油の流出量は多くなる。 The pumping action provides an increased cooling capacity not only at low but also at high volumetric flow rates. However, as shown in FIG. 4, when the volume flow rate is high, the cooling capacity does not change as much as when the volume flow rate is low. Depending on the application, the locking action can be relaxed or varied by the specification of the embossed grooves or by the cross-sectional area, ie width and depth, of the embossed grooves. The larger the cross-sectional area, the greater the amount of oil flowing through the embossed grooves.

図5では、摩擦ライニングパッド11~13がそのパッド角部31~34で丸み付けされていることが示されている。図7では、曲率半径が2で示され、実質的にすべてのパッド角部31~34で等しい。曲率半径2は、有利には、1ミリメートル以上である。 In FIG. 5, the friction lining pads 11-13 are shown to be rounded at their pad corners 31-34. In FIG. 7, the radius of curvature is shown as 2 and is equal at substantially all pad corners 31-34. The radius of curvature 2 is advantageously greater than or equal to 1 mm.

図6では、摩擦ライニング12のパッド内角1が両矢印で示されている。パッド内角1は、40~145度である。摩擦ライニングパッド12内で型押しされた溝9が中央に配置されていることによって、半径方向内側および半径方向外側で同一のパッド表面を有する複列式の溝デザインがもたらされる。その同一のパッド表面は、摩擦ライニングパッド12の菱形様形状に基づいて、それぞれ1つの三角形形状を有する。 In FIG. 6, the inner pad corner 1 of the friction lining 12 is indicated by a double arrow. Pad interior angle 1 is 40 to 145 degrees. The central location of the stamped grooves 9 in the friction lining pad 12 provides a double row groove design with identical pad surfaces on the radially inner and radially outer sides. The same pad surfaces each have a triangular shape, based on the diamond-like shape of the friction lining pad 12.

図7では、両矢印3によって、摩擦ライニングパッド12の幅が示されている。両矢印4によって、摩擦ライニングパッド12の高さが示されている。幅3の高さ4に対する比は、好適には、すべての摩擦ライニングパッドに関して、2未満である。幅3と高さ4の比は、有利には、溝パターン10のすべての摩擦ライニングパッド11~13;14~16に関して、好適には、1.5~1.7である。 In FIG. 7, the width of the friction lining pad 12 is indicated by the double arrow 3. The height of the friction lining pad 12 is indicated by the double arrow 4. The ratio of width 3 to height 4 is preferably less than 2 for all friction lining pads. The ratio of width 3 to height 4 is advantageously between 1.5 and 1.7 for all friction lining pads 11-13; 14-16 of groove pattern 10.

図6および図7では、寸法記入のために、摩擦ライニングパッド12に補助線が引かれている。補助線と摩擦ライニングパッド12との間には、部分的に隙間がある。この隙間は、摩擦ライニングパッド12の製造条件により存在してもよい公差を具体的に示すものである。 6 and 7, auxiliary lines have been drawn on the friction lining pad 12 for dimensioning purposes. There is a gap partially between the auxiliary line and the friction lining pad 12. This gap exemplifies the tolerances that may exist due to the manufacturing conditions of the friction lining pad 12.

図8では、両矢印5によって、型押しされた溝9の溝幅が示されている。両矢印6によって、摩擦ライニングパッド12と13との間のパッド溝8の溝幅が示されている。両矢印7によって、パッド溝8と型押しされた溝9との間の分岐角が示されている。 In FIG. 8, the groove width of the embossed groove 9 is indicated by the double-headed arrow 5. The groove width of the pad groove 8 between the friction lining pads 12 and 13 is indicated by the double arrow 6. The bifurcation angle between the pad groove 8 and the embossed groove 9 is indicated by the double arrow 7.

完全な溝パターン10内のパッド溝8と型押しされた溝9との間の分岐角7は、有利には、90~100度、好適には、90.4度である。 The divergence angle 7 between the pad grooves 8 and the embossed grooves 9 in the complete groove pattern 10 is advantageously between 90 and 100 degrees, preferably 90.4 degrees.

図9では、両矢印51~54によって、摩擦ライニングパッド12のパッド内角が示されている。パッド内角51~54の角度は、記載順に132;44.5;142;41.6である。 In FIG. 9, internal pad angles of the friction lining pad 12 are indicated by double-headed arrows 51-54. The angles of the pad interior angles 51 to 54 are 132; 44.5; 142; 41.6 in the order of description.

図10では、図3Aに記載の摩擦ディスク19が補助線付きで示され、摩擦ライニングパッド11~13が摩擦面80を形成することが具体的に示されている。摩擦面80は、内径83によって半径方向内側が画定され、外径84によって半径方向外側が画定される。ここでは、製造条件により、公差が発生してもよい。 In FIG. 10, the friction disc 19 according to FIG. 3A is shown with auxiliary lines, specifically illustrating that the friction lining pads 11-13 form a friction surface 80. In FIG. Friction surface 80 is defined radially inwards by an inner diameter 83 and radially outwardly by an outer diameter 84 . Here, tolerances may occur depending on manufacturing conditions.

しかし、実質的には、摩擦ライニングパッド12の型押しされた溝9と、摩擦ライニングパッド12によって画定される2つのパッド溝8および78との交点81、82は、摩擦面80の内部に配置されている。 However, substantially the intersection points 81 , 82 of the embossed grooves 9 of the friction lining pad 12 and the two pad grooves 8 and 78 defined by the friction lining pad 12 are located within the friction surface 80 . has been done.

1 パッド内角
2 曲率半径
3 幅
4 高さ
5 溝幅
6 溝幅
7 分岐角
8 パッド溝
9 型押しされた溝
10 溝パターン
11 摩擦ライニングパッド
12 摩擦ライニングパッド
13 摩擦ライニングパッド
14 摩擦ライニングパッド
15 摩擦ライニングパッド
16 摩擦ライニングパッド
18 キャリアディスク
19 摩擦ディスク
20 x軸
21 y軸
22 y軸
23 y軸
24 搬送された体積流量
25 供給された体積流量
26 空気導入
27 ドラッグトルク
28 空気導入
30 ドラッグトルク曲線
31 パッド角部
32 パッド角部
33 パッド角部
34 パッド角部
40 y軸
41 棒
42 棒
43 棒
44 棒
51 パッド内角
52 パッド内角
53 パッド内角
54 パッド内角
60 回転方向
61 矢印
62 矢印
63 矢印
64 矢印
70 回転方向
71 矢印
72 矢印
73 矢印
74 矢印
78 パッド溝
80 摩擦面
81 第1の交点
82 第2の交点
83 内径
84 外径
1 Pad internal angle 2 Radius of curvature 3 Width 4 Height 5 Groove width 6 Groove width 7 Branch angle 8 Pad groove 9 Embossed groove 10 Groove pattern 11 Friction lining pad 12 Friction lining pad 13 Friction lining pad 14 Friction lining pad 15 Friction Lining pad 16 Friction lining pad 18 Carrier disc 19 Friction disc 20 Pad corner 32 Pad corner 33 Pad corner 34 Pad corner 40 Y axis 41 Bar 42 Bar 43 Bar 44 Bar 51 Pad inner angle 52 Pad inner angle 53 Pad inner angle 54 Pad inner angle 60 Rotation direction 61 Arrow 62 Arrow 63 Arrow 64 Arrow 70 Rotation direction 71 Arrow 72 Arrow 73 Arrow 74 Arrow 78 Pad groove 80 Friction surface 81 First intersection 82 Second intersection 83 Inner diameter 84 Outer diameter

Claims (10)

摩擦ディスク用の溝パターン(10)であって、前記溝パターン(10)は、摩擦ライニングパッド(11~13;14~16)を使用して形成されており、前記摩擦ライニングパッド(11~13;14~16)は、菱形様形状を有し、前記摩擦ライニングパッド(11~13;14~16)は、内径(83)および外径(84)を有する摩擦面(80)を構成する、溝パターン(10)において、各前記摩擦ライニングパッド(11~13;14~16)は、型押しされた溝(9)を有し、前記型押しされた溝(9)は、前記それぞれの摩擦ライニングパッドによって画定された2つのパッド溝(8;78)と、前記摩擦面(80)の内部に両方配置されている第1の交点(81)および第2の交点(82)において交わることを特徴とする、溝パターン(10)。 A groove pattern (10) for a friction disc, said groove pattern (10) being formed using friction lining pads (11-13; 14-16), said groove pattern (10) being formed using friction lining pads (11-13; ;14-16) have a diamond-like shape, said friction lining pads (11-13; 14-16) forming a friction surface (80) having an inner diameter (83) and an outer diameter (84); In a groove pattern (10), each said friction lining pad (11-13; 14-16) has an embossed groove (9), said embossed groove (9) The two pad grooves (8; 78) defined by the lining pad intersect at a first intersection (81) and a second intersection (82), which are both located inside said friction surface (80). Features a groove pattern (10). パッド角部のパッド内角(1)は、40~145度の角度を有することを特徴とする、請求項1に記載の溝パターン。 Groove pattern according to claim 1, characterized in that the pad internal angle (1) of the pad corner has an angle of 40 to 145 degrees. すべてのパッド角部は、その周囲輪郭に沿って丸み付けされていることを特徴とする、請求項1または2に記載の溝パターン。 Groove pattern according to claim 1 or 2, characterized in that all pad corners are rounded along their peripheral contour. 前記パッド角部の曲率半径(2)は、1ミリメートル以上であることを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載の溝パターン。 The groove pattern according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the radius of curvature (2) of the pad corner is 1 mm or more. 前記摩擦ライニングパッド(11~16)は、各前記摩擦ライニングパッド(11~16)に関して、幅(3)の高さ(4)に対する比が2未満である幅(3)および高さ(4)を有することを特徴とする、請求項1から4のいずれか一項に記載の溝パターン。 Said friction lining pads (11-16) have a width (3) and a height (4) such that, for each said friction lining pad (11-16), the ratio of width (3) to height (4) is less than 2. The groove pattern according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it has a groove pattern. 隣接する2つの摩擦ライニングパッド(11~16)間には、溝幅(5)を有するそれぞれ1つのパッド溝(8;78)が配置されており、前記溝幅(5)は、前記摩擦ライニングパッド(11~16)の前記型押しされた溝(9)の溝幅(6)より小さいことを特徴とする、請求項1から5のいずれか一項に記載の溝パターン。 Between two adjacent friction lining pads (11 to 16) one pad groove (8; 78) is arranged in each case with a groove width (5), said groove width (5) Groove pattern according to any one of claims 1 to 5, characterized in that it is smaller than the groove width (6) of the embossed grooves (9) of the pad (11-16). 前記パッド溝(8;78)と前記型押しされた溝(9)との間の分岐角(7)は、90~100度であることを特徴とする、請求項6に記載の溝パターン。 Groove pattern according to claim 6, characterized in that the divergence angle (7) between the pad groove (8; 78) and the embossed groove (9) is between 90 and 100 degrees. 前記型押しされた溝(9)の型押し深さは、前記摩擦ライニングパッド(11~16)の厚さの最大50パーセントに相当することを特徴とする、請求項1から7のいずれか一項に記載の溝パターン。 8. The embossed groove according to claim 1, wherein the embossed depth of the embossed groove (9) corresponds to at most 50 percent of the thickness of the friction lining pad (11-16). Groove pattern as described in section. すべての前記摩擦ライニングパッド(11~16)は、同一の形状および同一のサイズを有することを特徴とする、請求項1から8のいずれか一項に記載の溝パターン。 Groove pattern according to any one of claims 1 to 8, characterized in that all said friction lining pads (11-16) have the same shape and the same size. 請求項1から9のいずれか一項に記載の溝パターン(10)用の摩擦ライニングパッド(11~16)。 Friction lining pads (11-16) for a groove pattern (10) according to any one of claims 1 to 9.
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