DE3619894C2

DE3619894C2 -

Info

Publication number: DE3619894C2
Application number: DE3619894A
Authority: DE
Inventors: Seiichi Shijounawate Osaka Jp Kitano; Mitsuhiko Neyagawa Osaka Jp Takenake
Original assignee: Exedy Corp
Current assignee: Exedy Corp
Priority date: 1985-06-19
Filing date: 1986-06-13
Publication date: 1988-08-25
Also published as: FR2583839A1; US4741424A; JPH0254445B2; KR870000519A; JPS61294221A; KR900001633B1; DE3619894A1; FR2583839B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Kupplungsscheibe mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.

Bei einer herkömmlichen Kupplungsscheibe dieser Art ist eine scheibenartige, angetriebene Trägerplatte 100 mit einem organischen Belag 102 für niedrige Last und mit einem Keramik-Metall-Belag 104 für hohe Last versehen, wie das in Fig. 7 gezeigt ist.

Das Problem bei solch herkömmlichen Kupplungsscheiben ist der entstehende sogenannte Anfangsschwund F, der auf die gleichzeitige Anfangsabnutzung des organischen Belags 102 und des Keramik-Metall-Belags 104 zurück zuführen ist und den Reibungskoeffizienten in der Phase der Anfangsabnutzung herabsetzt, wie das aus Fig. 8 deutlich wird, in der die Änderung des Reibungs koeffizienten µ in Relation zur Lastwechselzahl E (An zahl der Schaltvorgänge von Neuzustand an) dargestellt ist.

Bei einer bekannten Kupplungsscheibe der eingangs ge nannten Art - FR-PS 11 32 609 - sind die organischen Beläge auf beiden Stirnseiten der Trägerplatte jeweils unter Zwischenschaltung eines elastischen Elementes an geordnet, so daß sie im Zustand der Auskupplung jeweils in Umfangsrichtung benachbarten metallischen Beläge - hier Sintermetall - in der jeweiligen axialen Richtung um einen bestimmten Betrag überragen. Damit wird zwar ein weiches Einkuppeln möglich, die Anfangs abnutzungen stellen sich jedoch ähnlich ungünstig dar, wie dies vorstehend geschildert ist. Die elastischen Zonen sind bei diesem Stand der Technik durch ge sonderte Federelemente gebildet, es ist jedoch grund sätzlich bekannt, solche nachgiebigen Dämpfungszonen durch Ausbiegungen aus der Trägerplatte zur Verfügung zu stellen (FR-ZP 83 727/13 04 067 und FR-PS 20 94 693).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kupplungsscheibe der eingangs genannten Art zur Ver fügung zu stellen, bei der der Rückgang des Reibungs koeffizienten durch den sogenannten Anfangsschwund in der Einlaufphase des Betriebes möglichst verhindert wird.

Ausgehend von einer Kupplungsscheibe mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1 wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.

Die Kupplungsscheibe ist auf der einen Stirnseite der Trägerplatte mit einem organischen Belag versehen, der mit Hilfe einer Dämpfungszone im Zustand der Ent kupplung axial derart weit von der Trägerplatte beab standet gehalten wird, daß er den in Umfangsrichtung benachbarten Keramik-Metall-Belag um einen bestimmten Betrag in Achsrichtung der Scheibe überragt, während auf der anderen Stirnseite der Trägerplatte nicht nur der dort vorgesehene Keramik-Metall-Belag, sondern er findungsgemäß auch der organische Belag dieser Stirn seite unmittelbar und ungefedert an der Trägerplatte abgestützt ist, so daß auf dieser anderen Stirnseite der dicker gehaltene Keramik-Metall-Belag mit seiner Reibfläche über diejenige des organischen Belages axial hinausragt. Im Zuge der Einkupplung wird demnach zu nächst der über die Dämpfungszone nachgiebig abge stützte organische Belag auf der einen Stirnseite der Trägerplatte druckbelastet, beispielsweise durch An griff der Druckplatte der Kupplung, bevor die Be lastung des in Umfangsrichtung benachbarten Keramik- Metall-Belages einsetzt. Gegen Ende des Einkupplungs vorganges ist die Dämpfungszone soweit verformt, daß nunmehr auch der Keramik-Metall-Belag dieser einen Stirnseite der Trägerplatte druckbeaufschlagt wird. Da gegen werden die an der anderen Stirnseite der Kupplung angefedert angeordneten Beläge im Zuge der Einkupplung in umgekehrter Reihenfolge beaufschlagt, also zunächst der Keramik-Metall-Belag, beispielsweise durch das Schwungrad, und erst später auch der organische Belag, weil beide Belagerten an die Umfangsrichtung unter schiedlichen Bereichen der Trägerplatte angeordnet sind und diese sich bei axialer Druckbeaufschlagung ent sprechend verformt. Da der Angriff an dem organischen Belag an der letzterwähnten der Trägerplatte während der Einlaufphase erst gegen Ende des Einkupplungsvor ganges erfolgt, ist die Abnutzung des organischen Be lages in dieser Phase weitaus geringer als diejenige des benachbarten Keramik-Metall-Belages. Auf diese Weise tritt eine zeitliche Verschiebung zwischen den Anfangsabnutzungen dieser beiden Beläge auf.

Im Ergebnis wird erreicht, daß die Charakteristik des Reibungskoeffizienten in Abhängigkeit von der Last wechselzahl auch im Anfangsschwundbereich ohne besondere Einbrüche verläuft.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird anhand eines bevorzugten Aus führungsbeispieles der erfindungsgemäßen Kupplungs scheibe nachfolgend näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen wesentlichen Abschnitt der Kupplungsscheibe;

Fig. 2 eine Schnittansicht nach der Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 eine vertikale Schnittansicht der Kupp lungsscheibe;

Fig. 4 eine Darstellung der Kupp lungsscheibe bei Betrachtung in Richtung des Pfeils IV in Fig. 3;

Fig. 5 eine Darstellung der Kupp lungsscheibe bei Betrachtung in Richtung des Pfeils V in Fig. 4;

Fig. 6 ein Diagramm zur Darstellung der Schwund charakteristik der Kupplungsscheibe;

Fig. 7 eine Draufsicht auf einen Teil einer her kömmlich ausgebildeten Kupplungsscheibe;

Fig. 8 ein Diagramm zur Darstellung der Schwund charakteristik bei der herkömmlich ausgebil deten Kupplungsscheibe.

Fig. 1 zeigt die Kupplungsscheibe von der Seite der Andrückplatte her gesehen, wobei Be zugsziffer 10 eine angetriebene Trägerplatte bezeichnet. Vertiefungen bzw. Einschnitte 12 sind in einer Viel zahl in der angetriebenen Platte 10 ausgebildet, und zwar in etwa radialer Richtung der Platte von deren Kante an der äußeren Peripherie bis zur inneren Peri pherie. Die Vertiefungen bzw. Einschnitte 12 bestehen aus einem radialen Abschnitt 13 a, der auf die Mitte der angetriebenen Platte 10 zu gerichtet ist, und einem Abschnitt 13 b, welcher in der dem Pfeil R entgegenge setzten Richtung abgebogen ist. Der Pfeil R kennzeich net die Drehrichtung der Kupplungsscheibe. Diese Ver tiefungen bzw. Einschnite 12 sind aufeinanderfolgend über den gesamten Umfang der angetriebenen Platte 10 verteilt, derart, daß wechselweise ein schmaler Ab stand S mit einem breiten Abstand D kombiniert wird.

Eine vorspringende Kantenlinie 14 und eine vertiefte Kantenlinie 16 sind in radialer Richtung an der ange triebenen Platte 10 ausgebildet, und zwar in einem Be reich, der um die radiale Außenseite des gebogenen Ab schnitts 13 b herum angeordnet ist. Ein von der vor springenden Kantenlinie 14 umschlossener Bereich P springt in Richtung auf die Seite der Andrückplatte vor und bildet eine elastische Zone. Ein sich an die vertiefte Kantenlinie 16 anschließender Be reich Q ist - wie die innere Peripherie - in Scheiben ebene verlaufend ausgebildet.

Der Bereich P weist Nietlöcher 15 a auf, durch welche im Zuge der Befestigung eines organischen Belags 18 a (für geringe Belastung) der Andrückplattenseite Niete hindurchgesteckt werden.

Auch der Bereich Q ist mit Nietlöchern versehen, die zur Befestigung eines organischen Belags 18 b der Schwungradseite ebenfalls durch Niete dienen.

Zur linken Seite der Vertiefungen bzw. Einschnitte 12 in Fig. 1 sind in der angetriebenen Platte 10 Nietlö cher 17 b ausgebildet, durch welche im Zuge der beid seitigen Anordnung und Befestigung von Keramik-Metall- Belägen 20 a und 20 b Niete durchgeführt werden (Fig. 2).

Die Dicke des Keramik-Metall-Belags 20 b ist etwas grö ßer bemessen als die Dicke des organischen Belags 18 b, und zwar um den Abstand T, der exakt auf den Betrag des Einlaufverschleißes (des Keramik- Metall-Belags 20 b) bemessen ist. Da der organische Be lag 18 a der Andrückplattenseite darüber hinaus an dem Bereich P befestigt ist, ragt er um den Wert δ über den Keramik-Metall-Belag 20 a hinaus. Beide organischen Beläge 18 a und 18 b sind mit gleicher Dicke bemessen.

Die vorstehend beschriebenen praktischen Gestaltungs beispiele für die erfindungsgemäße Kupplungsscheibe sind in den Fig. 3 bis 5 dargestellt, wobei gleiche oder ähnliche Bauteile mit gleichen Bezugsziffern ge kennzeichnet sind.

Die Funktion der erfindungsgemäßen Kupplungsscheibe wird nachfolgend näher beschrieben. In der Anfangsphase des Einrückvorgangs, in der die Kupplungsscheibe durch die Andrückplatte angedrückt wird, drückt die Andrück platte gegen den organischen Belag 18 a, der - wie vor stehend erwähnt - um den Betrag δ über den Keramik- Metall-Belag 20 a hervorsteht. Da der Bereich P in die sem Moment durch eine Andrückkraft durchgebogen wird, sorgt dieser durch seinen Dämpfungseffekt selbst dann für gleichmäßiges Einrücken, wenn das Kupplungspedal zu Beginn des Einrückvorgangs heftig bzw. kraftvoll gedrückt wurde.

Mit Fortschreiten des Einrückvorgangs verflacht sich der organische Belag 18 a und bildet eine Ebene mit dem Keramik-Metall-Belag 20 a, so daß beide Beläge 20 a und 20 b durch die Andrückplate und das Schwungrad beaufschlagt wer den. Infolgedessen entsteht auf der Andrückplattensei te der Einlauf-Verschleiß des organi schen Belags 18 a früher als der des Keramik-Metall- Belages 20 a.

In dieser Phase wird durch den Keramik-Metall-Belag 20 b ein für hohe Last geeignetes Drehmoment übertragen. Da zwischen dem schwungradseitigen Keramik-Metall-Be lag 20 b und dem organischen Belag 18 b der geringe Dickenabstand T vorhanden ist, entsteht in der Einlaufpha se der Kupplung zunächst die Einlauf- Abnutzung des Keramik-Metall-Belags 20 b, und erst dann, wenn dieser Einlauf-Verschleiß des Keramik-Metall-Belags 20 b abgeschlossen ist, beginnt der des organischen Belags 18 b.

Es entsteht also ein Zeitunterschied zwischen dem Auf treten der Einlaufabnutzung des Keramik-Metall-Belages 20 b und der ersten Abnutzung des organischen Belags 18 b, wodurch also der sogenannte Einlauf- Schwund verhindert wird, der sonst bei gleichzeitig beginnender Abnutzung des Keramik-Metall-Belags und des organischen Belags entsteht. Damit wird bei der erfindungsgemäßen Kupplungsscheibe die in Fig. 6 gezeigte Charakteristik 30 ohne Einlauf-Schwund F (Fig. 8) erreicht, und zwar durch die Kombination der Charakteristik 32 der Keramik-Metall-Beläge 20 a und 20 b mit der Charakteristik 34 der organischen Beläge 18 a und 18 b.

Da die zur Befestigung der organischen Beläge 18 a und 18 b an der angetriebenen Platte vorgesehenen Nietlö cher 15 a und 17 a in kleineren Abständen als sonst üblich angeord net sind, können die Niete in einer größeren Anzahl verwendet werden, wodurch sich die auf jeden Niet wir kende Scherkraft verringern läßt.

Wie vorstehend beschrieben, ist bei einer erfindungs gemäßen Kupplungsscheibe, bei welcher organische Belä ge 18 a und 18 b für niedrige Last und Keramik-Metall- Beläge 20 a und 20 b für hohe Last in Umfangsrichtung der ange triebenen Platte 10 aneinander angrenzend angeordnet sind, die Dicke der Keramik-Metall-Beläge 20 a und 20 b größer bemessen als die der organischen Beläge 18 a und 18 b, und die Dämpfungszone, die durch die vor springende Kantenlinie 14 und die vertiefte Kantenli nie 16 gebildet wird, ist in dem Bereich vorgesehen, in dem der organische Belag 18 a der angetriebenen Platte 10 angeordnet ist. Dadurch werden die folgenden Vorteile erreicht.

Die Einlauf-Abnutzung des organischen Belags 18 a beginnt auf der Andrückplattenseite früher als diejenige des Keramik-Metall-Belags 20 a, während die Einlauf-Abnutzung des Keramik-Me tall-Belags 20 b wiederum früher beginnt als diejenige des organischen Belags 18 b auf der Schwungradseite. Folglich kommt es nie zu einer gleichzeitigen ersen Anfangsabnutzung der Keramik-Metall-Beläge 20 a und 20 b und der organischen Beläge 18 a und 18 b, wodurch der sonst üb liche sogenannte Einlauf-Schwund F (Fig. 8) zuverlässig verhindert wird.

In der Anfangsphase des Einrückvorgangs drückt die An drückplatte auf den organischen Belag 18 a, der um den Wert δ vor- bzw. übersteht, und der Bereich P wird durch diese Andrückkraft durchgebogen und sorgt durch den Dämpfungs- bzw. Puffereffekt für ein gleichmäßiges Einrücken der Kupplung auch für den Fall, daß das Kupp lungspedal zu Beginn des Einrückvorgangs heftig bzw. mit großer Kraft gedrückt wurde.

Claims

1. Kupplungsscheibe einer Reibkupplung mit einer an getriebenen Trägerplatte, die an ihren beiden Stirnseiten in Umfangsrichtung angrenzend anein ander organische Beläge für niedrige Last und metallische Beläge für hohe Last aufweist, wobei die metallischen Beläge unmittelbar an der Träger platte abgestützt sind und zwischen dem organischen Belag an der einen Stirnseite der Trägerplatte und dieser eine Dämpfungszone vorge sehen ist, die im Zustand der Auskupplung diesen organischen Belag soweit von der Trägerplatten ebene abgehoben hält, daß dessen Reibfläche die jenige des an dieser Stirnseite angeordneten metallischen Belages um einen bestimmten Betrag axial überragt, dadurch gekenn zeichnet, daß der organische Belag (18 b) an der anderen Stirnseite (Q) der Trägerplatte (10) unmittelbar an dieser abgestützt ist und daß der an derselben Stirnseite (Q) angeordnete metallische Belag (20 b) mit seiner Reibfläche über diejenige des in Umfangsrichtung angrenzenden organischen Belages (18 b) um einen bestimmten Ab stand (T) axial überragt, der dem Einlaufver schleiß der als Keramik-Metall-Beläge ausgebildeten metallischen Beläge (20 a, 20 b) ent spricht.

2. Kupplungsscheiben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungs zone durch Abbiegungen in der Trägerplatte (10) mit plattennahen Kantenlinien (16) und vor springend verlaufenden Kantenlinien (14) gebildet ist, welche Tragbereiche (P) für die Aufnahme des an diesen gehaltenen organischen Belages (18 a) be grenzen.

3. Kupplungsscheiben nach Anspruch 1 oder 2, da durch gekennzeichnet, daß etwa radiale Einschnitte (12), die sich von der Kante an der äußeren Peripherie bis hin zur inneren Peripherie der Trägerplatte (10) erstrecken, an einer Vielzahl von Stellen in Umfangsrichtung der Kupplungsscheibe gleich beabstandet vorgesehen sind.

4. Kupplungsscheiben nach Anspruch 3, da durch gekennzeichnet, daß die Einschnitte (12) in der Trägerplatte (10) sich von der äußeren Umfangskante in Richtung auf das Zentrum der Trägerplatte erstreckend aus einem radialen Abschnitt (13 a) und einem sich an den radialen Abschnitt anschließenden, in der zur Drehrichtung der Scheibe entgegengesetzten Richtung abgebogenen Abschnitt (13 b) gebildet sind.