DE69807563T2 - Scheiben-Belag-Einheit - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen eine Anordnung aus Scheibe und Belag. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Anordnung aus Kupplungsscheibe und Reibungsmaterialbelag, bei der der Reibungsmaterialbelag eine Vielzahl von Nuten für den Fluidstrom bildet.
• Anordnungen aus Scheibe und Belag sind in der Technik bekannt. Diese Arten von Anordnungen umfassen gewöhnlich Beläge, die beabstandete konzentrische, ringförmige Nuten bilden. Durch die Nuten werden Kanäle für den Strom beispielsweise von Getriebeöl für Automatikgetriebe (ATF) bereitgestellt. Es wurde festgestellt, daß sich diese Anordnungen nach dem Stande der Technik schnell abnutzen und während des Gebrauchs oft Schüttelgeräusche erzeugen.
• Eine solche Anordnung aus Scheibe und Belag ist in EP 0447019 offenbart und weist ein Nutmuster mit einer oder mehreren durchgehenden runden Nuten auf, die den Reibungsbereich in zwei oder mehrere runde Streifen und in eine Mehrzahl von Quernuten in jedem Streifen teilen, die gegenüber einem Radius des Belags abgewinkelt sind.
• In US-A-5566802 wird eine andere Reibungskupplung offenbart, die gewellte Nutmuster aufweist, die von einer Nut mit glatt gekrümmter Wellenform gebildet werden, die sich im wesentlichen über die gesamte Breite des Reibungsbelags hin und her erstreckt.
• Mithin besteht ein Bedarf an einer Anordnung aus Scheibe und Belag, die dauerhaft und schüttelfest ist, und dieser Bedarf wird durch die vorliegende Erfindung gedeckt, mit der eine Anordnung aus Scheibe und Belag mit folgendem geschaffen wird
• einem Teller; und einem auf dem Teller angebrachten Belag, wobei der Belag eine im wesentlichen runde Außennut, eine von der Außennut beabstandete, im wesentlichen runde Innennut und eine Zwischennut zwischen der Außen- und der Innennutbildet, wobei die Außen-, die Innen- und die Zwischennut durch eine Mehrzahl von durch den Belag gebildeten Strömungsnuten miteinander verbunden sind; dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischennut eine gewellte Nut ist.
• Damit die Erfindung gut verständlich wird, werden im folgenden einige Ausführungsformen derselben beispielhaft an Hand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
• Fig. 1 eine Vorderansicht einer Anordnung aus Scheibe und Belag gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
• Fig. 2 eine längs der Linie 2-2 von Fig. 1 geführte Querschnittsansicht ist:
• Fig. 3 eine ausführliche Ansicht des Belags gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
• Fig. 4 eine längs der Linie 4-4 von Fig. 3 geführte Querschnittsansicht ist:
• Fig. 5 eine zweite Ausführungsform einer Anordnung aus Scheibe und Belag gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
• Fig. 6 eine durch die Mitte eines Belags gemäß der vorliegenden Erfindung geführte Querschnittsansicht ist;
• Fig. 7 eine ausführliche Ansicht des in Fig. 6 gezeigten Belags ist;
• Fig. 8 eine dritte Ausführungsform einer Anordnung aus Scheibe und Belag gemäß der vorliegenden Erfindung ist; und
• Fig. 9 eine Anordnung aus Scheibe und Belag ist, die keinen Teil der vorliegenden Erfindung bildet.
• Eine Anordnung aus Scheibe und Belag gemäß der vorliegenden Erfindung ist in den Zeichnungen allgemein mit der Bezugsnummer "10" angegeben. Die Anordnung 10 umfaßt einen Teller 12 und einen Belag 14.
• In Fig. 1 und Fig. 2 ist der Teller 12 eine ringförmige oder kreisförmige Metallkernscheibe mit mindestens einer umlaufenden Befestigungsfläche 16. Der Teller 12 kann für eine Vielzahl von Zwecken verwendet werden. Beispielsweise kann der Teller 12 eine elektronisch gesteuerte Drehmomentwandlerkupplung (ECCC) sein, Der Teller 12 kann auch eine "einseitige" oder eine "mehrseitige" Rutschkupplung, sein, beispielsweise wie die bei Startvorrichtungen für stufenlose Getriebe (CVT) verwendeten, beispielsweise bei Drehmomentwandlern, hydrodynamischen Kupplungen und Naßstartkupplungen. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, umfaßt der Teller 12 eine Mitte 18.
• In Fig. 1 - Fig. 4 ist der Belag 14 ein mindestens im wesentlichen ringförmiger oder kreisförmiger Reibungsmaterialbelag, der auf der Befestigungsfläche 16 des Tellers 12 angebracht ist. Der Belag 14 umfaßt ein Fasermaterial. Die Fasern sind beispielsweise zähe Aramidfasern, die sehr dauerhaft sind. Der Reibungsmaterialbelag, der auf der Befestigungsfläche 16 des Tellers 12 angebracht ist. Der Belag 14 kann abhängig vom Verwendungszweck segmentiert oder durchgehend sein. Der Belag 14 ist in herkömmlicher Weise fest an dem Teller 12 angebracht.
• In den Fig. 1, 3, 4, 6 und 7 bildet der Belag 14 eine im wesentlichen runde Außennut 20 und eine von der Außennut beabstandete, im wesentlichen runde Innennut 22. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, sind die runde Außennut 20 und die runde Innennut 22 konzentrisch, wobei ihre Mitten mit der Mitte 18 des Tellers 12 übereinstimmen.
• Immer noch in den Fig. 1, 3, 4, 6 und 7 bildet der Belag 14 eine gewellte Nut 24, die zwischen der Außennut 20 und der Innennut 24 positioniert ist. Die gewellte Nut 24 umfaßt eine Vielzahl von gebogenen Segmenten, die allgemein mit der Bezugsnummer "26" angegeben sind. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind zweiunddreißig gebogene Segmente 26 vorhanden. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, verlaufen die gebogene Segmente 26 wellenförmig, um ein Wellenmuster zu bilden.
• In Fig. 1 und Fig. 3 sind die Außen-, die Innen- und die gewellten Nuten 20, 22 und 24 durch eine Mehrzahl von durch den Belag 14 gebildeten Strömungsnuten miteinander verbunden, beispielsweise durch eine Mehrzahl von Einlaßnuten 28, eine Mehrzahl von miteinander verbindenden Radialnuten 30 und eine Mehrzahl von Auslaßnuten 32. Die Einlaßnuten 28 kommunizieren mit der Innenut 22 und dem Teller 12. Die miteinander verbindenden Radialnuten 30 kommunizieren mit den Außen-, den Innen- und den gewellten Nuten 20, 22 und 24. Die Auslaßnuten 32 kommunizieren mit der Außenut 20 und dem Teller 12. Anzahl, Position und Abstand der Einlaß-, der miteinander verbindenden Radial- und der Auslaßnuten 28, 30 und 32 können abhängig von dem Verwendungszweck der Anordnung 10 verändert werden. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind zwei Einlaßnuten 28, zehn miteinander verbindende Radialnuten 30 und acht Auslaßnuten 32 vorhanden.
• In Fig. 6 und Fig. 7 besitzt jede der Außen-, der Innen- und der gewellten Nuten 20, 22 und 24 eine vorbestimmte Breite X und eine vorbestimmte Tiefe Y. Bei der bevorzugten Ausführungsform liegt die vorbestimmte Breite X im Bereich von etwa 1,250 mm (0,050 Zoll) bis etwa 1,750 mm (0,070 Zoll), und die vorbestimmte Tiefe Y liegt im Bereich von etwa 0,375 mm (0,015 Zoll) bis etwa 0,50 mm (0,020 Zoll). Es sollte sich verstehen, daß sowohl die vorbestimmte Breite X als auch die vorbestimmte Tiefe Y abhängig vom Verwendungszweck der Anordnung 10 verändert werden kann. Die vorbestimmte Breite X und die vorbestimmte Tiefe Y können so verändert werden, daß eine Anpassung an spezifische Anwendungszweckerfordernisse erfolgt, beispielsweise an die Fluidströmungsrate und die Wärmeübertragungsrate.
• Es wurde festgestellt, daß die Nuten 20, 22, 24, 28, 30 und 32 zusammenwirken, um den Fluidstrom über den Reibungsmaterialbelag 14 so zu kanalisieren, daß die Schmierung optimiert wird und während des Gebrauchs der Anordnung 10 Wärme abgeleitet wird. Die gewellte Nut 24 optimiert den Fluidstrom über den Belag 14, um die Schmierung des gesamten Belags so zu ermöglichen, daß eine hinreichende Kühlung der Anordnung 10 erfolgt. Dadurch wird eine Anordnung aus Scheibe und Belag geschaffen, die dauerhafter und schüttelfester ist.
• In Fig. 5 ist eine zweite Ausführungsform einer Anordnung 10 gezeigt. Bei dieser Ausführungsform umfaßt der Teller 12 eine Vielzahl von Zähnen 34.
• Eine dritte Ausführungsform einer Anordnung 10 ist in Fig. 8 gezeigt. Bei dieser Ausführungsform bildet der Belag 14 eine gewellte Nut 24, die vierundsechzig gebogene Segmente 26 umfaßt. Wie in Fig. 8 gezeigt ist, verlaufen die gebogenen Segmente 26 wellenförmig, um ein Wellenmuster zu bilden.
• In Fig. 9 ist eine Anordnung 10 gezeigt, die keinen Teil der vorliegenden Erfindung bildet. Bei dieser Ausführungsform bildet der Belag 14 eine Vielzahl von beabstandeten gewellten Nuten 24. Bei der bevorzugten Ausführungsform bildet der Belag 14 sechzehn gewellte Nuten 24. Jede der gewellten Nuten 24 umfaßt eine Mehrzahl von gebogenen Segmenten 26. Bei der vorliegenden Ausführungsform umfaßt jede gewellte Nut 24 drei gebogene Segmente 26. Die gebogenen Segmente 26 verlaufen wellenförmig, um ein Wellenmuster zu bilden. Jede der gewellten Nuten 24 umfaßt eine Einlaßnut 28 und eine Auslaßnut 32. Jede der gewellten Nuten 24 besitzt eine vorbestimmte Breite X und eine vorbestimmte Tiefe Y, wie oben für die erste Ausführungsform der Anordnung definiert ist.

Claims (6)

1. Anordnung (10) aus Scheibe und Belag, mit:

einem Teller (12); und

einem auf dem Teller (12) angebrachten Belag (14), wobei der Belag (14) eine im wesentlichen runde Außennut (20), eine von der Innennut beabstandete, im wesentlichen runde Innennut (22) und eine Zwischennut (24) zwischen der Außen- und der Innennut (20, 22) bildet, wobei die Außen-, die Innen- und die Zwischennut (20, 22, 24) durch eine Mehrzahl von durch den Belag (14) gebildeten Strömungsnuten (28, 30, 32) miteinander verbunden sind; dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischennut eine gewellte Nut ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, wobei die Innen- und die Außennut (20, 22) konzentrisch sind.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Mehrzahl von Strömungsnuten (28, 30, 32) eine Mehrzahl von mit den Innennuten und dem Teller (12) kommunizierenden Einlaßnuten (28), eine Mehrzahl von mit der Außen-, der Innen- und der gewellten Nut kommunizierenden, miteinander verbindenden Radialnuten (30) und eine Mehrzahl von mit der Außennut (20) und dem Teller (12) kommunizierenden Auslaßnuten (32) umfaßt.

4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jede von der Außen-, der Innen- und der gewellten Nut (20, 22, 24) eine vorbestimmte Breite (X) und eine vorbestimmte Tiefe (Y) aufweist.

5. Anordnung nach Anspruch 4, wobei die vorbestimmte Breite (X) im Bereich von etwa 1,250 mm (0,050 Zoll) bis etwa 1,750 mm (0,070 Zoll) liegt und die vorbestimmte Tiefe (Y) im Bereich von etwa 0,375 mm (0,015 Zoll) bis etwa 0,500 mm (0,020 Zoll) liegt.

6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Belag (14) ein ringförmiger Reibungsbelag ist.