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Patent Searching and Data


Title:
FRICTION CLUTCH
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/092746
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a friction clutch having at least one clutch part (1; 31) which has at least one friction lining (3; 33) with a friction surface (10; 40) which, when the friction clutch is closed, is connected in frictionally engaging fashion to a counterpart clutch part, wherein the friction lining (3; 33) and/or a carrier element (6) of the friction lining (3; 33) is, in a circumferential direction, of undulating design with undulation troughs (20) and undulation peaks (18, 19), wherein, when the friction clutch is open, the friction lining (3; 33) comes into contact with the counterpart clutch part not with the entire friction surface (10; 40) but only substantially in punctiform fashion in the region of summits (15 – 17) of the undulation peaks (18, 19). The invention is characterized in that the friction lining (3; 33) has reduced friction values locally in the region of the summits (15 – 17) of the undulation peaks (18, 19) in relation to the friction surface (10; 40) surrounding the summits (15 – 17) of the undulation peaks (18, 19).

Inventors:
OSSADNIK THOMAS (DE)
Application Number:
PCT/DE2016/200532
Publication Date:
June 08, 2017
Filing Date:
November 22, 2016
Export Citation:
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Assignee:
SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG (DE)
International Classes:
F16D13/64; F16D13/00
Foreign References:
JP2001234946A2001-08-31
DE102012018002A12014-03-13
DE102012013171A12014-01-02
JPH09257058A1997-09-30
DE102008032458A12009-02-05
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Claims:
Patentansprüche

1. Reibungskupplung mit mindestens einem Kupplungsteil (1 ;31 ), das mindestens einen Reibbelag (3;33) mit einer Reibfläche (10;40) aufweist, die bei geschlossener Reibungskupplung reibschlüssig mit einem Gegenkupplungsteil verbunden wird, wobei der Reibbelag (3;33) und/oder ein Trägerelement (6) des Reibbelags (3;33) in einer Umfangsrichtung wellenförmig mit Wellentälern (20) und Wellenbergen (18, 19) ausgeführt ist, wobei der Reibbelag (3;33) bei geöffneter Reibungskupplung nicht mit der gesamten Reibfläche (10;40) sondern nur im Wesentlichen punktuell im Bereich von Hochpunkten (15-17) der Wellenberge (18, 19) mit dem Gegenkupplungsteil in Kontakt kommt, dadurch gekennzeichnet, dass der Reibbelag (3;33) lokal im Bereich der Hochpunkte (15-17) der Wellenberge (18, 19) gegenüber der die Hochpunkte (15-17) der Wellenberge (18, 19) umgebenden Reibfläche (10;40) verringerte Reibwerte aufweist.

2. Reibungskupplung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Reibbelag (3;33) im Bereich der Hochpunkte (10;40) der Wellenberge (18,19) einen kleineren Außenradius aufweist, um die Reibung im Bereich der Hochpunkte (15-17) der Wellenberge (18.19) zu reduzieren.

3. Reibungskupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Reibbelag (3;33) im Bereich der Hochpunkte (15-17) der Wellenberge (18, 19) einen größeren Innenradius aufweist, um die Reibung im Bereich der Hochpunkte (15-17) der Wellenberge (18,19) zu reduzieren.

4. Reibungskupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Reibbelag (3;33) im Bereich der Hochpunkte (15-17) der Wellenberge (18, 19) mit mehr Nuten versehen ist, um die Reibung im Bereich der Hochpunkte (15-17) der Wellenberge (18, 19) zu reduzieren.

5. Reibungskupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Reibbelag (3;33) im Bereich der Hochpunkte (15-17) der Wellenberge (18, 19) mit größeren Nuten versehen ist, um die Reibung im Bereich der Hochpunkte (15-17) der Wellenberge (18,19) zu reduzieren.

6. Reibungskupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Reibbelag (33) im Bereich der Hochpunkte (15-17) der Wellenberge (18, 19) jeweils mindestens eine Einschnürung (35) aufweist, um die Reibung im Bereich der Hochpunkte (15-17) der Wellenberge (18, 19) zu reduzieren.

7. Reibungskupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Reibbelag (3) aus Reibbelagstücken (1 1-13,21 -23) gebildet ist, wobei im Bereich der Hochpunkte (15-17) der Wellenberge (18,19) weniger Reibbelagstücke angeordnet sind, um die Reibung im Bereich der Hochpunkte (15-17) der Wellenberge (18, 19) zu reduzieren.

8. Reibungskupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Reibbelag (3;33) aus Reibbelagstücken (1 1 -13;21 -23) gebildet ist, wobei im Bereich der Hochpunkte (15-17) der Wellenberge (18,19) kleinere Reibbelagstücke (17,21 ,23) angeordnet sind, um die Reibung im Bereich der Hochpunkte (15-17) der Wellenberge (18, 19) zu reduzieren.

9. Reibungskupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibfläche (10;40) im Wesentlichen die Gestalt einer Kreisringscheibe aufweist, wobei der Reibbelag (3;33) oder die die Reibfläche (10;40) darstellenden Reibbelagstücke (1 1-13,21-23) an einem gewellten Trägerblech befestigt sind.

10. Kupplungsteil (1 ), Reibbelag(3,33) und/oder Reibbelagstück (1 1-13,21-23) für eine Reibungskupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

Description:
Reibungskupplung

Die Erfindung betrifft eine Reibungskupplung mit mindestens einem Kupplungsteil, das mindestens einen Reibbelag mit einer Reibfläche aufweist, die bei geschlossener Reibungskupplung reibschlüssig mit einem Gegenkupplungsteil verbunden wird, wobei der Reibbelag und/oder ein Trägerelement des Reibbelags in einer Umfangsrich- tung wellenförmig mit Wellentälern und Wellenbergen ausgeführt ist, wobei der Reib- belag bei geöffneter Reibungskupplung nicht mit der gesamten Reibfläche sondern nur im Wesentlichen punktuell im Bereich von Hochpunkten der Wellenberge mit dem Gegenkupplungsteil in Kontakt kommt.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2008 032 458 A1 ist eine Nasskupplung mit zumindest zwei zueinander in Reibkontakt bringbaren Reibflächen bekannt, wobei zumindest eine Reibfläche mittels der Oberfläche eines auf ein Trägerteil aufgebrachten ringförmigen Reibbelags mit einem Innen- und einem Außenumfang und einer vorgegebenen Dicke gebildet ist, der eine im Wesentlichen plane Reibfläche und der eine vorgegebene Porosität aufweist, wobei der Reibbelag zumindest einen die Ober- fläche vermindernden, sich über die gesamte Dicke des Reibbelags erstreckenden Ausschnitt aufweist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Reibungskupplung mit mindestens einem Kupplungsteil, das mindestens einen Reibbelag mit einer Reibfläche aufweist, die bei ge- schlossener Reibungskupplung reibschlüssig mit einem Gegenkupplungsteil verbunden wird, wobei der Reibbelag und/oder ein Trägerelement des Reibbelags in einer Umfangsrichtung wellenförmig mit Wellentälern und Wellenbergen ausgeführt ist, wobei der Reibbelag bei geöffneter Reibungskupplung nicht mit der gesamten Reibfläche sondern nur im Wesentlichen punktuell im Bereich von Hochpunkten der Wellenberge mit dem Gegenkupplungsteil in Kontakt kommt, insbesondere im Hinblick auf ein Schleppmoment im Betrieb der Reibungskupplung, zu verbessern. Die Aufgabe ist bei einer Reibungskupplung mit mindestens einem Kupplungsteil, das mindestens einen Reibbelag mit einer Reibfläche aufweist, die bei geschlossener Reibungskupplung reibschlüssig mit einem Gegenkupplungsteil verbunden wird, wobei der Reibbelag und/oder ein Trägerelement des Reibbelags in einer Umfangsrichtung wellenförmig mit Wellentälern und Wellenbergen ausgeführt ist, wobei der Reibbelag bei geöffneter Reibungskupplung nicht mit der gesamten Reibfläche sondern nur im Wesentlichen punktuell im Bereich von Hochpunkten der Wellenberge mit dem Gegenkupplungsteil in Kontakt kommt, dadurch gelöst, dass der Reibbelag lokal im Bereich der Hochpunkte der Wellenberge gegenüber der die Hochpunkte der Wellenber- ge umgebenden Reibfläche verringerte Reibwerte aufweist. Das Kupplungsteil mit dem Reibbelag wird auch als Reibteil bezeichnet. Bei dem Reibteil handelt es sich vorzugsweise um eine Reiblamelle einer als Lamellenkupplung ausgeführten Reibungskupplung. Bei dem Trägerelement handelt es sich vorzugsweise um ein Trägerblech. Die Reiblamelle beziehungsweise das Trägerblech der Reiblamelle ist leicht gewellt. Bei dem Gegenkupplungsteil handelt es sich zum Beispiel um eine Stahllamelle. Durch die verringerten Reibwerte im Bereich der Hochpunkte der Wellenberge wird der Reibbelag an den Kontaktpunkten mit den angrenzenden Stahllamellen optimiert. Die Kontaktpunkte an den Reiblamellen sind immer die Hochpunkte der Wellung, denn nur dort gleitet der Reibbelag im geöffneten Zustand der Reibungskupp- lung an den benachbarten Stahllamellen entlang. Insofern wird vorgeschlagen, an genau diesen Stellen, den Reibbelag so zu optimieren, dass er eine möglichst geringe Reibung erzeugt. Normalerweise sind eher hohe Reibwerte gefordert, um bereits bei geringen Anpresskräften hohe Momente übertragen zu können. Entgegen der normalerweise vorherrschenden Meinung werden im vorliegenden Fall - zumindest lokal an den Hochpunkten - besonders geringe Reibwerte angestrebt. Die verringerten Reibwerte im Bereich der Hochpunkte der Wellenberge können auf unterschiedliche Art und Weise erreicht werden.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Reibungskupplung ist dadurch gekenn- zeichnet, dass der Reibbelag im Bereich der Hochpunkte der Wellenberge einen kleineren Außenradius aufweist, um die Reibung im Bereich der Hochpunkte der Wellenberge zu reduzieren. Durch den kleineren Außenradius kann die Reibfläche im Bereich der Hochpunkte der Wellenberge auf einfache Art und Weise verkleinert werden. Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Reibungskupplung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Reibbelag im Bereich der Hochpunkte der Wellenberge einen größeren Innenradius aufweist, um die Reibung im Bereich der Hochpunkte der Wellenberge zu reduzieren. Durch den größeren Innenradius kann die Reibfläche im Be- reich der Hochpunkte der Wellenberge auf einfache Art und Weise verkleinert werden. Gemäß einem weiteren Aspekt weist der Reibbelag im Bereich der Hochpunkte der Wellenberge sowohl einen kleineren Außenradius als auch einen größeren Innenradius auf. Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Reibungskupplung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Reibbelag im Bereich der Hochpunkte der Wellenberge mit mehr Nuten versehen ist, um die Reibung im Bereich der Hochpunkte der Wellenberge zu reduzieren. Durch eine Vergrößerung der Anzahl der Nuten im Bereich der Hochpunkte der Wellenberge kann die Reibfläche auf einfache Art und Weise verklei- nert werden.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Reibungskupplung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Reibbelag im Bereich der Hochpunkte der Wellenberge mit größeren Nuten versehen ist, um die Reibung im Bereich der Hochpunkte der Wellen- berge zu reduzieren. Durch die größeren Nuten kann die Reibfläche im Bereich der Hochpunkte der Wellenberge auf einfache Art und Weise verkleinert werden. Gemäß einem weiteren Aspekt ist der Reibbelag im Bereich der Hochpunkte der Wellenberge sowohl mit mehr Nuten als auch mit größeren Nuten versehen. Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Reibungskupplung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Reibbelag im Bereich der Hochpunkte der Wellenberge jeweils mindestens eine Einschnürung aufweist, um die Reibung im Bereich der Hochpunkte der Wellenberge zu reduzieren. Durch die Einschnürung wird ein sanfter Übergang von Bereichen mit größeren Außenradien/kleineren Innenradien zu einem Be- reich mit einem kleineren Außenradius/größeren Innenradius im Bereich eines Hochpunktes eines Wellenbergs geschaffen.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Reibungskupplung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Reibbelag aus Reibbelagstücken gebildet ist, wobei im Be- reich der Hochpunkte der Wellenberge weniger Reibbelagstücke angeordnet sind, um die Reibung im Bereich der Hochpunkte der Wellenberge zu reduzieren. Dadurch kann die Reibfläche im Bereich der Hochpunkte der Wellenberge auf einfache Art und Weise verkleinert werden.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Reibungskupplung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Reibbelag aus Reibbelagstücken gebildet ist, wobei im Bereich der Hochpunkte der Wellenberge kleinere Reibbelagstücke angeordnet sind, um die Reibung im Bereich der Hochpunkte der Wellenberge zu reduzieren. Durch die kleineren Reibbelagstücke kann die Reibfläche im Bereich der Hochpunkte der Wellenberge auf einfache Art und Weise verkleinert werden.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Reibungskupplung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Reibfläche im Wesentlichen die Gestalt einer Kreisringscheibe aufweist, wobei der Reibbelag oder die die Reibfläche darstellenden Reibbelagstücke an einem gewellten Trägerblech befestigt sind. Durch das gewellte Trägerblech wird auf einfache Art und Weise eine Federvorspannung dargestellt, durch welche die Kupplung geöffnet wird beziehungsweise geöffnet gehalten wird. Je nach Ausführung des Reibbelags ist die kreisringscheibenförmige Reibfläche durchgehend oder mehr oder weniger unterteilt. Die Befestigung des Reibbelags beziehungsweise der

Reibbelagstücke an dem Trägerblech erfolgt vorzugsweise stoffschlüssig, zum Beispiel durch Kleben, und/oder durch Nietverbindungselemente.

Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Kupplungsteil, einen Reibbelag und/oder ein Reibbelagstück für eine vorab beschriebene Reibungskupplung. Die genannten Teile sind separat handelbar.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschie- dene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Es zeigen:

Figur 1 einen Abschnitt eines Kupplungsteils in einer Draufsicht auf einen Reibbelag, der aus Reibbelagstücken gebildet ist; Figur 2 eine Ansicht auf das Kupplungsteil aus Figur 1 von oben und

Figur 3 ein ähnliches Kupplungsteil wie in Figur 1 mit einem Reibbelag, der aus einem Stück gebildet ist und eine Einschnürung aufweist.

In den Figuren 1 und 2 ist ein Kupplungsteil 1 mit einem Reibbelag 3 in verschiedenen Ansichten dargestellt. Der Reibbelag 3 ist zumindest stoffschlüssig, zum Beispiel durch Kleben, an einem Trägerelement 6 befestigt. Das Trägerelement 6 ist vorzugsweise als Trägerblech ausgeführt und hat die Gestalt einer Kreisringscheibe 7.

Das Trägerelement 6 weist radial innen eine Innenverzahnung 8 auf, die zur Darstellung einer drehfesten Verbindung mit einem Lamellenträger einer Kupplung dient, insbesondere einer Lamellenkupplung. Der Reibbelag 3 an dem Trägerelement 6 dient zur Darstellung einer Reibfläche 10.

Die Reibfläche 10 kommt in einer Reibungskupplung, insbesondere einer Lamellenkupplung, mit Stahllamellen in Kontakt. Bei einem Schließen der Reibungskupplung werden mehrere Reibflächen 10 reibschlüssig mit Stahllamellen verbunden, um ein Drehmoment zu übertragen.

An dem Trägerelement 6 sind, wie man in Figur 2 sieht, auf beiden Seiten

Reibbelagstücke 1 1 , 12, 13; 21 , 22, 23 befestigt. Das Trägerelement 6 ist zur Darstellung einer Federvorspannung des Kupplungsteils 1 gewellt ausgeführt. Durch Wellung des Trägerelements 6 ergeben sich Wellenberge 18, 19, zwischen denen jeweils ein Wellental 20 angeordnet ist.

Das Wellental 20 stellt in Figur 2 von unten betrachtet ebenfalls einen Wellenberg dar. Daher werden die Extrema der Wellenberge 18, 19 und des Wellentals 20 alle als Hochpunkte 15, 16, 17 bezeichnet. Dabei wird in Kauf genommen, dass der Hoch- punkt 17 an sich ein Tiefpunkt ist.

Das Trägerelement 6 mit der Kreisringscheibe 7 ist im Betrieb der Reibungskupplung um eine Drehachse drehbar. Der Begriff axial bezieht sich auf diese Drehachse des Trägerelements 6 mit dem Reibbelag 3. Axial bedeutet in Richtung oder parallel zur Drehachse. Analog bedeutet radial quer zur Drehachse.

Durch die Wellung des Trägerelements 6 mit den Wellenbergen 18, 19 und dem Wel- lental 20 ist das Kupplungsteil 1 mit den Reibbelagstücken 1 1 bis 13, 21 bis 23 in axialer Richtung elastisch zusammendrückbar.

Bei der als Reibungskupplung, insbesondere als Lamellenkupplung, ausgeführten Kupplung handelt es sich vorzugsweise um eine nasslaufende Kupplung. Nasslaufend bedeutet, dass die einzelnen Kupplungsteile 1 und Gegenkupplungsteile im Betrieb der Kupplung mit einem Schmier- und/oder Kühlmedium, wie Öl, in Kontakt kommen.

Wenn die Kupplung geöffnet ist, treten infolge einer viskosen Reibung des Öls Schleppmomente zwischen den Kupplungsteilen 1 und den Gegenkupplungsteilen, insbesondere den Stahllamellen, auf. Speziell bei Kälte ist die Viskosität des Öls besonders groß, so dass die Schleppmomente ebenfalls sehr hoch sind. Diese

Schleppmomente können durch eine vorteilhafte Gestaltung des Reibbelags 3, insbesondere durch eine Ausrichtung der Reibbelagstücke 12, 21 , 23 in Umfangsrichtung, deutlich reduziert werden.

Das Kupplungsteil 1 wird an den Hochpunkten 15, 16, 17 der Wellung des Trägerelements 6 so optimiert, dass dort im Betrieb des Kupplungsteils 1 eine möglichst geringe Reibung auftritt. Zu diesem Zweck sind bei dem in den Figuren 1 und 2 dargestellten Kupplungsteil 1 im Bereich der Hochpunkte 15 bis 17 deutlich kleinere

Reibbelagstücke 17, 21 , 23 angeordnet. Die Reibbelagstücke 1 1 , 13, 22 sind im Vergleich zu den Reibbelagstücken 17, 21 , 23 deutlich größer ausgeführt.

In Figur 3 ist ein Kupplungsteil 31 mit einem einstückigen Reibbelag 33 dargestellt. Der einstückige Reibbelag 33 ist im Bereich des Hochpunkts beziehungsweise Tief- punkts 17 mit einer Einschnürung 35 versehen. Durch die Einschnürung 35 wird die Reibfläche 40 im Bereich des Hochpunkts 17 auf einfache Art und Weise reduziert. Eine Reibfläche 40 des Reibbelags 33 hat außerhalb der Einschnürung 35 einen größeren Außendurchmesser und einen kleineren Innendurchmesser als im Bereich der Einschnürung 35. łezuqszeichenliste