DE3010698A1

DE3010698A1 - Reibkupplungsscheibe und verfahren zu ihrer herstellung

Info

Publication number: DE3010698A1
Application number: DE19803010698
Authority: DE
Inventors: Roger Porter Jarvis; David Parsons
Original assignee: Automotive Products PLC
Current assignee: Automotive Products PLC
Priority date: 1979-04-04
Filing date: 1980-03-20
Publication date: 1980-10-16
Also published as: FR2453318B1; AU5649580A; AR220974A1; IT8067520A0; GB2047822B; KR830002167A; ES8105837A1; ES490251A0; FR2453318A1; GB2047822A

Description

PATENTANWÄLTE
DipL-Phys. JÜRGEN WEISSE . Dipl.-Chem. Dr. RUDOLF WOLGAST

BÖKENBUSCH41 · D 5620 VELBERT 11-LANGENBERG Postfach 110386 · Telefon: (02127) 4019 - Telex: 8516895

Patentanmeldung

Automotive Products Limited, Tachbrook Road, Leamington Spa, Warwickshire, England CV31

Reibkupplungsscheibe und Verfahren zu ihrer Herstellung

Die Erfindung betrifft eine Kupplungsscheibe für Reibkupplungen mit einem ringförmigen Reibbelag, dessen Rückseite mit der gegenüberliegenden Fläche eines Reibbelagträgers in Berührung steht. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Kupplungsscheibe für Reibkupplungen, bei dem ringförmige Reibbeläge unmittelbar auf einen ringförmigen Reibbelagträger aufgeformt werden.

Kupplungsscheiben der vorgenannten Art werden insbesondere, aber nicht ausschließlich bei Reibkupplungen für Motorfahrzeuge verwendet. Während der zwanziger Jahre waren Kupplungsscheiben dieser Art allgemein gebräuchlich, bei denen zwischen den gegenüberliegenden Reibflächen, die an einem unmittelbar auf einen Reibbelagträger aus Metall aufgeformten Reibbelag ausgebildet waren, keine axiale Abpufferung bestand. Kupplungsscheiben dieser Art sind beispielsweise in den Druckschriften GB-PS 321 137 und 322 876 beschrieben. Durch das Fehlen einer axialen

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Abpufferung besteht bei diesen Kupplungsscheiben dadurch ein Problem, daß örtliche Überhitzungen auftreten können. Die örtliche Überhitzung wird durch Reibung der Reibflächen der Kupplungsscheibe an hochstehenden Stellen der Andrückplatte und der Schwungscheibe verursacht, mit denen die Kupplungsscheibe im Eingriff ist. Die örtliche Überhitzung kann zu einer raschen Zerstörung des Reibmaterials führen. Dieses Problem ist dadurch umgangen worden, daß in Umfangsrichtung angeordnete Puffersegmente aus Federstahl zwischen ein Paar von Rücken an Rücken angeordneten, ringförmigen Reibbelägen eingebracht wurden, hauptsächlich, um ein Ineinandergreifen der Teile beim Einrücken der Fahrzeugkupplung zu verhindern. Die Puffersegmente aus Federstahl bewirken dabei eine Abpufferung in axialer Richtung und erlauben eine geringe Nachgiebigkeit des Reibbelags, so daß örtliche Überhitzungen vermieden werden. Jedoch sind solche Puffersegmente verhältnismäßig teuer.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Kupplungsscheibe der vorgenannten Art zu schaffen, die keine Federstahlsegmente enthält, aber in sich die notwendige Flexibilität besitzt, um örtliche Überhitzungen zu verhindern.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zwischen der Reibfläche des Reibbelags und dem Reibbelagträger in Umfangsrichtung zueinander im Abstand befindliche, axiale Ausnehmungen vorgesehen sind und der Reibbelag in diesem Bereich bei Anlage der Kupplungsscheibe an einem Antriebsglied unter axialem Druck in axialer Richtung nachgiebig ist. Dabei sind die Ausnehmungen vorzugsweise zu beiden Seiten des Reibbelagträgers ausgebildet und in diesem Bereich die Rückseiten der Reibbeläge frei und die Reibbeläge nachgiebig.

Vorteilhafterweise sind die Ausnehmungen sektorförmig ausgebildet und erstrecken sich über die gesamte radiale Breite des Reibbelags; sie können in der an dem Reib-

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belagträger befestigten Rückseite des Reibbelags ausgebildet sein.

Nach dem erfindungsgemaßen Verfahren wird die vorgenannte Aufgabe dadurch gelöst, daß die Reibbeläge unter ■ Einfügung von Einlagen mit dem Reibbelagträger zugekehrten Ausnehmungen geformt werden und die Einlagen nach Abschluß des Formvorgangs entfernt werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Abbildungen dargestellt und werden nachfolgend anhand der Bezugszeichen im einzelnen erläutert und beschrieben. Es zeigen 15

Fig. 1 die Ansicht eines Quadranten einer erfindungsgemaßen Kupplungsscheibe, bei dem ein Teil des Reibbelages entfernt wurde; 20

Fig. 2 eine Ansicht der Kupplungsscheibe nach Fig. 1 in Richtung des Pfeiles Aj

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. υ

Fig. 4 einen in ISn fangs richtung verlaufenden Schnitt in einer der Fig. 2 ähnlichen Ansicht bei einer zweiten Ausführung der

^ou erfindungsgemäßen Kupplungsscheibe entlang

der Linie IV-IV in Fig. 5; und Fig. 5 einen Schnitt ähnlich Fig.

Die in Fig. 1 bis 3 dargestellte Kupplungsscheibe besteht aus einem ringförmigen Reibbelagträger 12, an dem jeweils auf einer Seite ein ringförmiger Reibbelag

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13 bzw. Ik befestigt ist, die an entgegengesetzten Seiten Reibflächen 17 tragen, die im Gebrauch der Kupplung im Eingriff mit entsprechenden Flächen an einem Paar von Antriebsgliedern wie einem Schwungrad und einer Andrückscheibe sind.

Jeder Reibbelag 13 bzw. lk hat an seiner dem Reibbelagträger 12 gegenüberliegenden Rückseite 21 im Abstand zueinander angeordnete Ausnehmungen 15· Diese Ausnehmungen 15 sind gleichförmig über den Umfang des jeweiligen Reibbelages 13 bzw. lk verteilt, und jede Ausnehmung 15 bildet einen Sektor in dem Reibbelag, der sich über die gesamte radiale Breite des zugehörigen Reibbelages 13 bzw. lk erstreckt. Die Winkelbreite der Sektoren ist im wesentlichen gleich der Winkelbreite der zwischen den Ausnehmungen 15 vorstehenden Flächen 19· Diese vorstehenden Flächen 19 bilden eine direkte Abstützung für die Rückseiten 21 der Reibbeläge 13 und 14, die Rücken an Rücken jeder auf einer Seite des Reibbelagträgers 12 angebracht sind. Die Ausnehmungen 15 in einem Reibbelag 13 auf einer Seite des Reibbelagträgers 12 alternieren in Umfangsrichtung mit den Ausnehmungen 15'* in dem Reibbelag lk auf der anderen Seite des Reibbelagträgers 12.

Es hat sich herausgestellt, daß eine Winkelbreite von l8 für die Ausnehmungen 15 auf jeder Seite des Reibbelagträgers 12 ideal ist; bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführung besteht keine winkelmäßige Überlappung zwischen ^ou den Ausnehmungen 15 zu beiden Seiten des Reibbelagträgers 12. Die Tiefe der Ausnehmung 15 kann zwischen 0,25 und l,oo mm betragen. Jedoch ist die Tiefe der Ausnehmung 15 abhängig von der Steifheit des Reibmaterials, aus dem der Reibbelag 13, lk besteht.

Bei axialer Belastung der Kupplungsscheibe (axial in bezug auf die Rotationsachse) zwischen einer Schwungscheibe und einer Andrückscheibe der Fahrzeug-Reib-

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kupplung gestatten die durch die Ausnehmungen 15 gegebenen Luftzwischenräume ein Nachgeben der Reibbeläge 13 und lk in axialer Richtung, das ausreicht um zu ermöglichen, daß sich die Reibflächen 17 an Unregelmäßigkeiten in den Flächen der Schwungscheibe und der Andrückscheibe anpassen. Die.se Nachgiebigkeit bewirkt die notwendige axiale Pufferwirkung, so daß das Problem örtlicher Überhitzung auf ein Minimum reduziert wird.

Die beiden Reibbeläge 13 und lk können entweder mit eingeformten oder in die Rückseite 21 eingearbeiteten Ausnehmungen 15 vorgeformt werden. Sie werden dann mittels eines Klebstoffs an dem Reibbelagträger 12 befestigt.

Die Reibbeläge 13 oder lk können aber auch unmittelbar auf den Reibbelagträger 12 aufgeformt werden. Dazu trägt der Reibbelagträger 12 Löcher l8, mit denen die Reibbeläge 13» lA verkeilt werden; die Ausnehmungen 15 in der Rückseite 21 der Reibbeläge 13» Ik werden während des Formvorgangs dadurch gebildet, daß herausnehmbare Einlagen eingesetzt werden, die nach Abschluß des Fonnvorgangs aus den geformten Reibbelägen entfernt werden.

Die Ausnehmungen 15 bzw. 15'' können tatsächlich auch innerhalb der Masse des jeweiligen Reibbelags und nicht an deren Rückseite ausgebildet werden; dies würde jedoch eine kompliziertere Formung erfordern.

Das in Fig. k und 5 dargestellte zweite Ausführungsbei- ^" spiel zeigt Ausnehmungen 115 iß einem Reibbelagträger 112, der aus einem geeigneten Kunststoff wie Acetalharz oder thermoplastischem Polyester geformt ist und an seinem radialen Außenrand auf jeder Seite eine Reihe von umfangsmäßig im Abstand zueinander angeordneten Ausnehmungen 115 aufweist. Diese Ausnehmungen 115 sind untereinander alternierend an den Seiten des Reibbelagträgers 12 angebracht, und es besteht zwischen den Ausnehmungen 115 auf einer Seite und den Ausnehmungen 115''

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auf der anderen Seite eine geringe Überlappung in Umfangsrichtung.

Wie vorstehend bereits erläutert, erstrecken sich die Ausnehmungen 115 einschließlich der überlappenden Bereiche über einen Sektor von ca. 18 und über die gesamte radiale Breite des Reibbelags 113 bzw. 114; sie sind ca. l,oo mm tdef, so daß die Rückseiten 121 der Reibbeläge 113» Il4 im Bereich der Ausnehmungen 115 frei sind.

Die zwischen den Ausnehmungen 115 vorstehenden Flächen 119 stützen die Rückseiten 121 der Reibbeläge 113» unmittelbar ab, während die Rückseiten 121 im Bereich der Ausnehmungen 115 frei sind und gestatten, daß die Reibbeläge 113» Il4 axial nachgiebig sind, wobei diese Nachgiebigkeit ausreicht, um zur Verhinderung örtlicher Uberhitzungen beizutragen.

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Claims

Patentansprüche

.J Kupplungsscheibe für Reibkupplungen mit einem ringförmigen Reibbelag, dessen Rückseite mit der gegenüberliegenden Fläche eines Reibbelagträgers in Be-

IQ rührung steht,

dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Reibfläche (17, 117) des Reibbelags (13, l4, 113, Il4) in Umfangsrichtung zueinander im Abstand befindliche, axiale Ausnehmungen (15, 115) vorgesehen sind und der

]5 Reibbelag (13» 14, 113, Il4) in diesem Bereich bei Anlage der Kupplungsscheibe an ein Antriebsglied unter axialem Druck in axialer Richtung nachgiebig ist.
2. Kupplungsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (l5, H5) zu beiden Seiten des Reibbelagträgers (12, 112) ausgebildet und in diesem Bereich die Rückseiten (21, 121) der Reibbeläge (13, 14, 113, Il4) frei und die Reibbeläge (13, 14, 113, 114) nachgiebig sind.
3· Kupplungsscheibe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (15, 115) sektorförmig ausgebildet sind und sich über die gesamte radiale Breite des Reibbelags (13, l4, 113, Il4) erstrecken.
k. Kupplungsscheibe nach Anspruch 2 oder 3i dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (15) in der an dem Reibbelagträger (12) befestigten Rückseite (2l) des Reibbelags (13, 14) ausgebildet sind.
5· Kupplungsscheibe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (II5) an gegenüberliegenden Seiten im Reibbelagträger (II2) ausgebildet sind.

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6. Kupplungsscheibe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Ausnehmungen (15, 115) gebildeten Sektoren im wesentlichen den von den zwischen den Ausnehmungen (15, 115) vorstehenden Flächen (19, II9) gebildeten Sektoren gleich sind.
7· Kupplungsscheibe nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (15, 115) auf einer Seite des Reibbelagträgers (12, 112) in linfangsrichtung alternierend mit den Ausnehmungen (15t 115) auf der anderen Seite des Reibbelagträgers (12, 112) angeordnet sind.
8. Kupplungsscheibe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (15» 115) zn beiden Seiten des Reibbelagträgers (12, 112) in Umfangsrichtung überlappend angeordnet sind.
9· Kupplungsscheibe nach Anspruch 3 und einem der Ansprüche 6 oder 7i dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Reibbelag (13» l²*» 113i Il4) zehn Ausnehmungen (15t 115) vorgesehen sind.
10. Kupplungsscheibe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibbeläge (13t l^i 113, H^) direkt auf den Reibbelagträger (12, 112) aufgeformt sind.
11. Kupplungsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 9t dadurch gekennzeichnet, daß die Reibbeläge (13, 14, 113, Il4) auf den Reibbelagträger (12, 112) aufgeklebt sind.
12. Verfahren zur Herstellung einer Kupplungsscheibe für Reibkupplungen, bei dem ringförmige Reibbeläge unmittelbar auf einen ringförmigen Reibbelagträger aufgeformt werden,

dadurch gekennzeichnet, daß die Reibbeläge unter

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Einfügung von Einlagen mit dem Reibbelagträger zugekehrten Ausnehmungen geformt werden und die Einlagen nach Abschluß des Formvorgangs entfernt werden.

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