Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
SLIP CLUTCH LINING AND DRY-RUNNING SLIP CLUTCH
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/174862
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a slip clutch lining (1) with a friction surface (2) which, in operation, comes into frictional contact with a mating friction surface (5), with abrasion taking place. In order to functionally improve the slip clutch lining (1), the friction surface (2) comprises an abrasion uptake region (8) which is equipped with at least one recess (11-13) and which serves to take up the abrasion and, in frictional contact with the mating friction surface (5), is closed off in a media-tight manner with respect to a friction contact environment.

Inventors:
SCHNEIDER MICHAEL (DE)
Application Number:
PCT/DE2022/100055
Publication Date:
August 25, 2022
Filing Date:
January 20, 2022
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG (DE)
International Classes:
F16D7/02; F16D13/64; F16D69/00
Foreign References:
DE3942806A11991-06-27
GB2404703A2005-02-09
JPS53164805U1978-12-23
GB2169673A1986-07-16
DE2712887B11978-04-27
EP0370476A11990-05-30
DE102015221230A12017-05-04
DE102014107229A12015-11-26
DE19512934A11996-10-10
DE102019101113A12020-07-23
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche

1. Rutschkupplungsbelag (1 ;21 ) mit einer Reibfläche (2), die im Betrieb mit einer Gegenreibfläche (5) in Reibkontakt kommt, wobei Abrieb entsteht, dadurch ge kennzeichnet, dass die Reibfläche (2) einen mit mindestens einer Ausnehmung (11-13; 19) ausgestatteten Abriebaufnahmebereich (8) umfasst, der zur Auf nahme des Abriebs dient und der im Reibkontakt mit der Gegenreibfläche (5) gegenüber einer Reibkontaktumgebung mediendicht abgeschlossen ist.

2. Rutschkupplungsbelag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abriebaufnahmebereich (8) in der Reibfläche (2) radial außen mit einer in einer Umfangsrichtung geschlossenen Reibkontaktfläche (10) von der Reibkontak tumgebung abgeschirmt ist.

3. Rutschkupplungsbelag nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abriebaufnahmebereich (8) in der Reibfläche (2) radial innen mit einer in Um fangsrichtung geschlossenen Reibkontaktfläche (9) von der Reibkontaktumge bung abgeschirmt ist.

4. Rutschkupplungsbelag nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die in Umfangsrichtung geschlossenen Reibkontaktflächen (9,10) die Gestalt von Kreisringen aufweisen.

5. Rutschkupplungsbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abriebaufnahmebereich (8) in der Reibfläche (2) so gestaltet ist, dass bei einem Relativverdrehwinkel zwischen der Reibfläche (2) und der Gegenreibfläche (5) von mindestens dreißig Grad die Gegenreibfläche (5) in dem gesamten Abriebaufnahmebereich (8) in radialer Richtung von der Ausnehmung (11 -13; 19) einmal überstrichen wird.

6. Rutschkupplungsbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abriebaufnahmebereich (8) in der Reibfläche (2) mindestens eine Nut (20) umfasst.

7. Rutschkupplungsbelag nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (20) in der Reibfläche (2) einen sinusförmigen Verlauf aufweist.

8. Rutschkupplungsbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abriebaufnahmebereich (8) in der Reibfläche (2) Ra dialnuten (14-16) umfasst.

9. Rutschkupplungsbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abriebaufnahmebereich (8) in der Reibfläche (2) Nu ten umfasst, die schräg zu Radialen angeordnet sind.

10. Trockenlaufende Rutschkupplung mit mindestens einem Rutschkupplungsbelag (1;21) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

Description:
Rutschkupplunqsbelaq und trockenlaufende Rutschkupplunq

Die Erfindung betrifft einen Rutschkupplungsbelag mit einer Reibfläche, die im Betrieb mit einer Gegenreibfläche in Reibkontakt kommt, wobei Abrieb entsteht. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine trockenlaufende Rutschkupplung mit mindestens einem der artigen Rutschkupplungsbelag.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 102019 101 113 A1 ist eine Rutschkupp lung mit zwei gegeneinander verdrehbaren Rutschkupplungsteilen bekannt, die axial und/oder radial vorgespannte Reibflächen umfassen.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Rutschkupplungsbelag mit einer Reibfläche, die im Betrieb mit einer Gegenreibfläche in Reibkontakt kommt, wobei Abrieb entsteht, funktionell zu verbessern.

Die Aufgabe ist bei einem Rutschkupplungsbelag mit einer Reibfläche, die im Betrieb mit einer Gegenreibfläche in Reibkontakt kommt, wobei Abrieb entsteht, dadurch ge löst, dass die Reibfläche einen mit mindestens einer Ausnehmung ausgestatteten Ab riebaufnahmebereich umfasst, der zur Aufnahme des Abriebs dient und der im Reib kontakt mit der Gegenreibfläche gegenüber einer Reibkontaktumgebung mediendicht abgeschlossen ist. Eine mit dem Rutschkupplungsbelag ausgestattete Rutschkupp lung ist zum Beispiel mit einem Torsionsschwingungsdämpfer ausgestattet, der auch als Zweimassenschwungrad bezeichnet wird. Ein derartiges Zweimassenschwungrad umfasst zum Beispiel Bogenfedern, die mit Schmiermedium zusammen in einem Dämpferkäfig angeordnet sind. Im Betrieb einer derartigen Rutschkupplung kann es passieren, dass Schmiermedium aus dem Zweimassenschwungrad austritt. Zum Schutz des Reibkontakts gegen Kontamination von außen weisen herkömmliche Rutschkupplungsbeläge keine Nuten auf. So kann wirksam verhindert werden, dass Schmiermedium in den Reibkontakt gelangt. Aus diesem Grund ist der Abriebaufnah mebereich bei dem beanspruchten Rutschkupplungsbelag mediendicht gegenüber der Reibkontaktumgebung abgeschlossen. Allerdings ermöglicht der Abriebaufnahmebe- reich im Betrieb des Rutschkupplungsbelags die Aufnahme von Abrieb. Der unver meidbare Belagabrieb sammelt sich in der Ausnehmung, so dass der Reibwert im Be trieb des Rutschkupplungsbelags nicht durch im Belagabrieb enthaltene Verschleiß partikel reduziert wird. Die Ausnehmung in dem Abriebaufnahmebereich ist vorteilhaft so gestaltet und angeordnet, insbesondere so groß ausgeführt, dass sie den gesam ten Abrieb aufnehmen kann, wobei die verbleibende mit der Gegenreibfläche in Reib kontakt kommende Reibfläche, die auch als Nettoreibfläche bezeichnet wird, ausrei chend groß bleibt, um einen ordnungsgemäßen Betrieb des Rutschkupplungsbelags sicherzustellen.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Rutschkupplungsbelags ist dadurch ge kennzeichnet, dass der Abriebaufnahmebereich in der Reibfläche radial außen mit ei ner in einer Umfangsrichtung geschlossenen Reibkontaktfläche von der Reibkontak tumgebung abgeschirmt ist. Diese Reibkontaktfläche weist keinerlei Ausnehmungen auf und schafft im Reibkontakt mit der Gegenreibfläche eine Abdichtung gegenüber der Reibkontaktumgebung. So wird das unerwünschte Eintreten eines Mediums, wie Schmiermedium aus dem Zweimassenschwungrad, sicher verhindert.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Rutschkupplungsbelags ist dadurch gekennzeichnet, dass der Abriebaufnahmebereich in der Reibfläche radial innen mit einer in Umfangsrichtung geschlossenen Reibkontaktfläche von der Reib kontaktumgebung abgeschirmt ist. So wird auch hier ein unerwünschtes Eindringen von Medium, insbesondere von Schmiermedium aus dem Zweimassenschwungrad, im Reibkontakt mit der Gegenreibfläche sicher verhindert.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Rutschkupplungsbelags ist dadurch gekennzeichnet, dass die in Umfangsrichtung geschlossenen Reibkontaktflä chen die Gestalt von Kreisringen aufweisen. So wird die vorzugsweise im Wesentli chen ebenfalls als Kreisring ausgeführte Reibfläche sozusagen in drei Kreisringe un terteilt. Ein mittlerer Kreisring dient zur Darstellung des mit der mindestens einen Aus nehmung ausgestatteten Abriebaufnahmebereichs. Dieser als Kreisring ausgeführte Abriebaufnahmebereich wird radial innen und radial außen durch die ebenfalls als Kreisringe ausgeführten Reibkontaktflächen gegenüber der Reibkontaktumgebung abgedichtet, wenn die Reibfläche Kontakt mit der Gegenreibfläche hat. Der Abrie baufnahmebereich hat vorteilhaft eine radiale Abmessung, die mindestens viermal so groß wie die radiale Abmessung eines der Kreisringe, insbesondere mindestens vier mal so groß wie die Summe der radialen Abmessungen der beiden Kreisringe, ist, welche die Reibkontaktflächen darstellen. So wird zum einen ausreichend Raum zur Aufnahme des Abriebs bereitgestellt. Darüber hinaus wird trotzdem verhindert, dass Medium, insbesondere Schmiermedium, in den Reibkontakt gelangt.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Rutschkupplungsbelags ist dadurch gekennzeichnet, dass der Abriebaufnahmebereich in der Reibfläche so ge staltet ist, dass bei einem Relativverdrehwinkel zwischen der Reibfläche und der Ge genreibfläche von mindestens dreißig Grad die Gegenreibfläche in dem gesamten Ab riebaufnahmebereich in radialer Richtung von der Ausnehmung einmal überstrichen wird. So wird auf einfache Art und Weise eine effektive Abfuhr des Abriebs aus dem Reibkontakt sichergestellt. In einem Kreisringsektor von dreißig Grad ist zum Beispiel mindestens eine Nut angeordnet, die sich in einer radialen Richtung über die gesamte radiale Ausdehnung des Abriebaufnahmebereichs erstreckt.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Rutschkupplungsbelags ist dadurch gekennzeichnet, dass der Abriebaufnahmebereich in der Reibfläche mindes tens eine Nut umfasst. Der Abriebaufnahmebereich in der Reibfläche kann auch meh rere Nuten umfassen. Die Nuten können unterschiedlich gestaltet sein. Wesentlich dabei ist, dass ihre Gestalt und Größe ausreicht, um den im Betrieb des Rutschkupp lungsbelags auftretenden Abrieb aufzunehmen. Darüber hinaus muss die verbleiben de Nettoreibfläche, die im Betrieb des Rutschkupplungsbelags in Reibkontakt mit der Gegenreibfläche kommt, ausreichend groß sein, um einen störungsfreien Betrieb der Rutschkupplung sicherzustellen.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Rutschkupplungsbelags ist dadurch gekennzeichnet, dass die Nut in der Reibfläche einen sinusförmigen Verlauf aufweist. So kann besonders vorteilhaft mit nur einer einzigen Nut in dem Abriebauf nahmebereich die Gegenreibfläche über ihre radiale Ausdehnung komplett überstri chen werden. Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Rutschkupplungsbelags ist dadurch gekennzeichnet, dass der Abriebaufnahmebereich in der Reibfläche Radial nuten umfasst. Die Radialnuten sind in Umfangsrichtung vorteilhaft gleichmäßig ver teilt. Über eine geeignete Anzahl und Größe der Radialnuten kann die gewünschte Funktion sichergestellt werden.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Rutschkupplungsbelags ist dadurch gekennzeichnet, dass der Abriebaufnahmebereich in der Reibfläche Nuten umfasst, die schräg zu Radialen angeordnet sind. Je nach Ausführung können auch unterschiedliche Arten von Nuten miteinander kombiniert werden. Wesentlich ist, dass die Nuten nur in dem Abriebaufnahmebereich angeordnet sind und nicht in den Reib kontaktflächen.

Die Erfindung betrifft des Weiteren eine trockenlaufende Rutschkupplung mit mindes tens einem vorab beschriebenen Rutschkupplungsbelag. Die trockenlaufende Rutsch kupplung ist vorteilhaft mit einem Torsionsschwingungsdämpfer beziehungsweise ei nem Zweimassenschwungrad kombiniert.

Die trockenlaufende Rutschkupplung wird insbesondere in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs als Torquelimiter oder Drehmomentbegrenzer eingesetzt.

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 Rutschkupplungsbelags in der Draufsicht;

Figur 2 die Ansicht eines Schnitts entlang der Linie ll-ll aus Figur 1 , wobei sich der Rutschkupplungsbelag in Kontakt mit einem Gegenreibpartner befindet;

Figur 3 eine ähnliche Darstellung wie in Figur 1 gemäß einem zweiten Ausführungs beispiel; und Figur 4 die Ansicht eines Schnitts entlang der Linie IV-IV in Figur 3.

In den Figuren 1 bis 4 sind zwei Ausführungsbeispiele eines Rutschkupplungsbelags 1 ; 21 in verschiedenen Ansichten dargestellt. Der Rutschkupplungsbelag 1 ist mit ei ner Reibfläche 2 ausgestattet und stellt einen Reibpartner 3 dar.

In Figur 2 ist gezeigt, dass der Reibpartner 3 mit der Reibfläche 2 in einer nicht detail liert dargestellten trockenlaufenden Rutschkupplung mit einem Gegenreibpartner 4 zusammenwirkt, der eine Gegenreibfläche 5 aufweist. Wenn die Reibfläche 2 an der Gegenreibfläche 5 anliegt, dann ist ein Reibkontakt zwischen dem Reibpartner 3 und dem Gegenreibpartner 4 geschlossen.

Die Reibfläche 2 hat die Gestalt eines Kreisrings mit einem Innendurchmesser 6 und einem Außendurchmesser 7. Ein Abriebaufnahmebereich 8 wird in der Reibfläche 2 radial innen von einer Reibkontaktfläche 9 und radial außen von einer Reibkontaktflä che 10 begrenzt. Bei geschlossenem Reibkontakt liegt der Rutschkupplungsbelag 1 ; 21 mit seinen Reibkontaktflächen 9, 10 an der Gegenreibfläche 5 an. So wird verhin dert, dass ein Medium, wie ein Schmiermedium, in den Abriebaufnahmebereich 8 ge langt.

Bei dem in den Figuren 1 und 2 dargestellten Rutschkupplungsbelag 1 umfasst der Abriebaufnahmebereich 8 Ausnehmungen 11 , 12, 13, die als Radialnuten 14, 15, 16 ausgeführt sind. Die Radialnuten 14 bis 16 sind in Umfangsrichtung gleichmäßig von einander beabstandet.

Die Anzahl und die Gestalt der Radialnuten 14 bis 16, insbesondere in Zusammen hang mit der Tiefe der Radialnuten 14 bis 16, ist so gewählt, dass im Betrieb des Rutschkupplungsbelags 1 auftretender Abrieb in den Radialnuten 14 bis 16 gesam melt wird. Dadurch wird sichergestellt, dass der Abrieb nicht die Funktion der Rutsch kupplung, insbesondere den Reibwert der Rutschkupplung, negativ beeinflusst. Gleichzeitig verhindern die Reibkontaktflächen 9, 10, dass Medium, insbesondere Schmiermedium, den Reibkontakt zwischen der Reibfläche 2 und der Gegenreibfläche 5 negativ beeinflusst.

Der in den Figuren 3 und 4 dargestellte Rutschkupplungsbelag 21 umfasst nur eine einzige Ausnehmung 19. Die Ausnehmung 19 ist als sinusförmige Nut 20 ausgeführt. Die sinusförmige Nut 20 erstreckt sich über den gesamten Umfang in dem Abriebauf nahmebereich 8 des Rutschkupplungsbelags 21.

Die Ausnehmungen 19; 11 bis 13 sind in dem Abriebaufnahmebereich 8 des Rutsch- kupplungsbelags 1 ; 21 so ausgeführt und angeordnet, dass über einen nicht zu gro ßen Verdrehwinkel, zum Beispiel einem Verdrehwinkel von dreißig Grad, die gesamte Reibfläche 2 beziehungsweise Gegenreibfläche 5 in ihrer radialen Ausdehnung über strichen werden kann, um die abriebbedingten Verschleißpartikel auf jedem Reibradi us abführen zu können.

Bezuqszeichenliste Rutschkupplungsbelag Reibfläche Reibpartner Gegenreibpartner Gegenreibfläche Innendurchmesser Außendurchmesser Abriebaufnahmebereich Reibkontaktfläche Reibkontaktfläche Ausnehmung Ausnehmung Ausnehmung Radialnut Radialnut Radialnut Ausnehmung Nut Rutschkupplungsbelag