DE10302257A1 - Lamellar coupling for a motor vehicle automatic gear has one piece plate carrier and coupling plate with many concentric through holes - Google Patents

Lamellar coupling for a motor vehicle automatic gear has one piece plate carrier and coupling plate with many concentric through holes Download PDF

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Abstract

A coupling for a motor vehicle automatic gear comprises many plates with a cog shape matched to the circumference of a carrier (2) which, together with a coupling rim (1), forms a coupling carrier. The carrier and coupling rim are formed as one piece with concentric through holes (3) and recesses (4) in the rim forming the cog shape.

Description

Die vorliegende Erfindung beitrifft eine Lamellenkupplung für ein Automatgetriebe eines Kraftfahrzeuges, die mit einer Vielzahl von Lamellen versehen ist, deren jede ein Mitnahmeprofil aufweist, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The present invention relates a multi-plate clutch for an automatic transmission of a motor vehicle with a variety is provided by slats, each of which has a driving profile, according to the preamble of claim 1.

Lamellenkupplungen für die Automatgetriebe von Kraftfahrzeugen sind vielfältig bekannt. So beschreibt beispielsweise die DE-A-195 16 728 eine Lamellenkupplung bzw. eine Lamellenbremse für ein lastschaltbares Getriebe eines Kraftfahrzeuges, die aus einem Innenlamellenträger, einem Außenlamellenträger in Form eines Kupplungsgehäuses und einem ölhydraulisch gegen die Kraft einer Rückstellfeder betätigbaren Kolben sowie einer federartigen Einrichtung besteht, die beim Schließen eines Lamellenpaketes gespannt wird. Diese federartige Einrichtung besteht aus mindestens einem Dämpferelement, das an der dem Lamellenpaket zugewandten Stirnseite des Kolbens angeordnet ist.Multi-plate clutches for the automatic transmissions of motor vehicles are widely known. For example, the DE-A-195 16 728 a multi-plate clutch or a multi-plate brake for a power shift transmission of a motor vehicle, which consists of an inner plate carrier, an outer plate carrier in the form of a clutch housing and an oil-hydraulic piston which can be actuated against the force of a return spring, and a spring-like device which is tensioned when a plate set is closed. This spring-like device consists of at least one damper element which is arranged on the end face of the piston facing the disk pack.

Das Lamellenpaket wird von einer Vielzahl von Innenlamellen und Außenlamellen gebildet, wobei die Innenlamellen mit einem Innenlamellenträger drehfest verbunden sind, der auf einer Kupplungswelle drehbar gelagert ist. Die Außenlamellen sind hierbei drehfest im Kupplungsgehäuse angeordnet, das mit einer Außenverzahnung versehen sein kann.The plate pack is from one Variety of inner and outer slats formed the inner plates are connected in a rotationally fixed manner to an inner plate carrier, which is rotatably mounted on a coupling shaft. The outer slats are arranged rotatably in the clutch housing, which with a external teeth can be provided.

Weiterhin ist aus der DE-A-198 55 748 eine Bremse oder Kupplung bekannt mit einem äußeren Lamellenträger, mit dem über ein erstes Mitnahmeprofil Außenlamellen drehfest und axial verschiebbar befestigt sind und mit einem inneren Lamellenträger, mit dem über ein zweites Mitnahmeprofil Innenlamellen drehfest und axial verschiebbar befestigt sind. Die Außenlamellen und die Innenlamellen wechseln sich in axialer Richtung ab und überdecken sich teilweise in radialer Richtung, wobei ein hydraulisch betätigbarer Kolben die Lamellen gegen die Kraft einer Tellerfeder zusammenpresst, die den äußeren Lamellenträger umgibt und sich an ihrem inneren Umfangsbereich über Federzungen an dem Kolben abstützt, die zumindest teilweise den äußeren Lamellenträger durchdringen.Furthermore, from the DE-A-198 55 748 a brake or clutch is known with an outer disk carrier, with which external disks are fastened in a rotationally fixed and axially displaceable manner via a first driving profile and with an inner disk carrier, with which inner disks are fastened in a rotationally fixed and axially displaceable manner via a second driving profile. The outer plates and the inner plates alternate in the axial direction and partially overlap in the radial direction, with a hydraulically actuated piston compressing the plates against the force of a plate spring which surrounds the outer plate carrier and is supported on the inner circumferential area by spring tongues on the piston that at least partially penetrate the outer plate carrier.

Der Kolben wird auf einer Seite mit einem Hydraulikdruck beaufschlagt, während auf die gegenüberliegende Seite eine Rückstellfeder wirkt. Dabei kann die Rückstellfeder in Öffnungsrichtung der Bremse wirken, sodass diese geöffnet ist, wenn kein Hydraulikdruck auf den Kolben einwirkt. Soll die Bremse geschlossen werden, wenn kein Hydraulikdruck auf den Kolben wirkt, so muss die Rückstellfeder derart angeordnet werden, dass sie in Schließrichtung der Bremse wirkt. Dadurch ist die Bremse geschlossen, wenn das Antriebssystem außer Betrieb ist oder das Hydrauliksystem infolge eines Defektes drucklos ist.The piston is on one side with a hydraulic pressure is applied while on the opposite Side a return spring acts. The return spring in the opening direction the brake act so that it is open when there is no hydraulic pressure acts on the piston. Should the brake be closed when no hydraulic pressure acts on the piston, so the return spring be arranged so that it acts in the closing direction of the brake. As a result, the brake is closed when the drive system is out of operation or the hydraulic system is depressurized due to a defect.

Bei dieser bekannten Bremse oder Kupplung ist die Tellerfeder derart ausgestaltet, dass ihre Abstützung verbessert wird. Zu diesem Zweck stützt sich der äußere Rand der Tellerfeder über ein Stützteil am äußeren Umfang des äußeren Lamellenträgers ab und überbrückt dabei den radialen Abstand zwischen dem äußeren Umfang des äußeren Lamellenträgers und dem äußeren Rand der Tellerfeder, wobei diese sich am gesamten äußeren Rand abstützt aufgrund der rotationssymmetrischen Ausgestaltung des äußeren Lamellenträgers.In this known brake or The clutch is designed in such a way that its support improves becomes. It supports itself for this purpose the outer edge the disc spring over a support part on the outer circumference of the outer disk carrier and bridging it the radial distance between the outer circumference of the outer disk carrier and the outer edge the plate spring, which is supported on the entire outer edge due the rotationally symmetrical design of the outer disk carrier.

Schließlich beschreibt die DE-A-100 13 180 eine Lamellenkupplung für ein lastschaltbares Getriebe eines Kraftfahrzeuges, die aus einem Innenlamellenträger mit einer Vielzahl von Innenlamellen und einem Außenlamellenträger besteht, in dem eine Vielzahl von Außenlamellen gelagert sind, wobei letzter das Kupplungsgehäuse ist in dem ein gegen die Kraft einer Rückstellfeder verschiebbar gelagerter hydraulisch betätigbarer Kolben gelagert ist. Auf der dem Kolben gegenüber liegenden Seite der Lamellen ist eine Endscheibe angeordnet, die durch eine Feststellanordnung in ihrer axialen Lage gehalten wird, wobei letztere aus dem in Richtung Längsachse verformten Ende des die Endscheibe übergreifenden Außenlamellenträgers besteht.Finally describes the DE-A-100 13 180 a multi-plate clutch for a power shift transmission of a motor vehicle, which consists of an inner plate carrier with a plurality of inner plates and an outer plate carrier in which a plurality of outer plates are mounted, the latter being the clutch housing in which a hydraulically actuated piston which is displaceably mounted against the force of a return spring is stored. On the side of the lamellae opposite the piston, an end disk is arranged which is held in its axial position by a locking arrangement, the latter consisting of the end of the outer disk carrier which overlaps the end disk and is deformed in the direction of the longitudinal axis.

Zur Übertragung von Drehmomenten bei Lamellenkupplungen mit einer schiebbaren Verbindung zwischen Lamellenträger und Lamelle werden in erster Linie Evolventenprofile oder Keilwellenprofile verwendet. Zu deren Ausgestaltung werden unterschiedliche Herstellungsverfahren eingesetzt, wie Fräsen, Stossen, Walzen oder Rollen.For the transmission of torques for multi-plate clutches with a sliding connection between plate carrier and slats are primarily involute profiles or spline profiles used. Different manufacturing processes are used to design them used, like milling, Punching, rolling or rolling.

Bei Lamellenkupplungen ist in jedem Fall ein Kupplungsbord als Anlagefläche auf dem Lamellenträger erforderlich, gegen das die Lamellen gedrückt werden. Dies bedingt jedoch, dass bei gefräster, gewalzter oder gerollter Ausführung der aus Lamellenträger und Kupplungsbord bestehende Kupplungsträger aus zwei getrennten Bauteile hergestellt wird, die durch Aufschweißen oder eine Profilverbindung mittels Sicherungsringen miteinander zu verbinden sind.With multi-plate clutches is in everyone If a coupling flange is required as a contact surface on the disk carrier, against which the slats are pressed. However, this means that with milled, rolled or rolled execution the slat carrier and coupling board consisting of two separate components is produced by means of welding or a profile connection Circlips are to be connected together.

Wird ein Stossverfahren bei der Herstellung verwendet, so ist es zwar grundsätzlich möglich, den Kupplungsträger einstückig herzustellen, wobei jedoch noch der Nachteil auftritt, dass in unmittelbarerer Nähe vor dem Kupplungsbord eine Profilfreistellung für das Stosswerkzeug vorgesehen werden muss, die in der Größenordnung von einigen mm liegt. Diese Profilfreistellung muss dann später während des Einsatzes der Lamellenkupplung im Automatgetriebe durch eine um diesen Betrag dickere Lamelle überbrückt werden.If an impact method is used in the production, that's the way it is possible, the clutch carrier one piece produce, but still has the disadvantage that in the immediate Proximity before the coupling board is provided with a profile exemption for the shaping tool must be of the order of magnitude of a few mm. This profile exemption must then later during the Use of the multi-plate clutch in the automatic transmission by a this amount thicker lamella are bridged.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Lamellenkupplung dahingehend auszugestalten, dass die Herstellung des Kupplungsträgers erheblich vereinfacht und verbilligt wird bei gleichzeitiger Verringerung des Raumbedarfs und besserer Anpassung an das zu übertragende Drehmoment.The object of the present invention is to design a multi-plate clutch in such a way that the manufacture of the clutch carrier is considerably simplified and cheaper, while at the same time reducing the space requirement and adapting better to the torque to be transmitted.

Ausgehend von einer Lamellenkupplung der eingangs näher genannten Art erfolgt die Lösung dieser Aufgabe mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs angegebenen Merkmalen.Starting from a multi-plate clutch the closer at the beginning the type mentioned is the solution this task with the in the characterizing part of the claim specified features.

Die Erfindung geht also aus von einer Lamellenkupplung, bei der die Lamellen mit einem Mitnahmeprofil versehen sind, das an ein auf dem Außenumfang eines Kupplungsträgers ausgebildetes Mitnahmeprofil angepasst ist, wobei der Kupplungsträger ein Kupplungsbord aufweist und schlägt in diesem Zusammenhang vor, dass der aus Lamellenträger und Kupplungsbord bestehende Kupplungsträger einstückig ausgebildet ist, dass das Kupplungsbord von einer Vielzahl von Bohrungen durchsetzt ist, die konzentrisch zu seiner Längsachse angeordnet sind und dass die Verlängerungen dieser Bohrungen als Teilausschnitte entlang des Außenumfangs des Lamellenträgers das Mitnahmeprofil für die Lamelle bildet.The invention is based on one Multi-plate clutch, in which the plates with a driving profile are provided, which is formed on a on the outer circumference of a clutch carrier Driving profile is adjusted, the clutch carrier one Coupling board has and strikes in this context, that of lamellar beams and Coupling board existing coupling carrier is integrally formed that the coupling rim is penetrated by a large number of bores, which are concentric to its longitudinal axis are arranged and that the extensions of these holes as partial sections along the outer circumference of the disk carrier Take-away profile for forms the lamella.

Durch diese Ausgestaltung des Mitnahmeprofils für die Lamelle als Außenprofil des Lamellenträgers wird zum einen der Vorteil erzielt, dass die beiden bisher getrennten Bauteile Lamellenträger und Kupplungsbord einstöckig hergestellt werden können und so den Kupplungsträger darstellen und dass der bisher erforderliche Platz am Kupplungsbord für die Profilfreistellung nunmehr für die Lamellen zur Verfügung steht, sodass der Einsatz von dickeren Gegenlamellen entfällt, da nur noch ein geringer Werkzeugradius für die Drehbearbeitung benötigt wird.Through this configuration of the entrainment profile for the Slat as an outer profile of the slat carrier On the one hand, the advantage is achieved that the two previously separate Components slat carrier and Coupling board, one level can be produced and so the clutch carrier represent and that the previously required space on the coupling board for the Profile exemption now for the slats are available stands, so that the use of thicker counter plates is not necessary, because only a small tool radius is required for turning.

Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, dass die Ausbildung des Mitnahmeprofils am Kupplungsträger durch das Anbringen von Bohrungen besonders einfach und kostengünstig ist, die hierfür zum Beispiel Mehrspindelbohrmaschinen zur Verfügung stehen. Die Bohrungen können dabei entweder von der hinteren ebenen Seite des Kupplungsbordes aus oder von der Vorderseite her eingearbeitet werden. Dabei ist die Anzahl der Bohrungen sowie deren Durchmesser eine Funktion der zu erwartenden Belastung; bei kleinen zu übertragenden Drehmomenten genügen weniger Bohrungen mit kleineren Durchmessern als bei größeren Drehmomenten.Another advantage is there too see that the formation of the driving profile on the clutch carrier through drilling holes is particularly easy and inexpensive, the for this for example multi-spindle drilling machines are available. The holes can either from the rear flat side of the coupling board from or from the front. It is the number of holes and their diameter a function of expected load; with small torques to be transmitted, less is sufficient Bores with smaller diameters than with larger torques.

Das entsprechend an das Mitnahmeprofil des Kupplungsträgers angepasste Mitnahmeprofil der aufzusteckenden Lamelle kann durch einen Stanzvorgang hergestellt werden, sodass beliebige Profilformen verwendet werden können.This corresponds to the take-away profile of the coupling carrier adapted driving profile of the slat to be clipped on a punching process can be made, so that any profile shapes can be used.

Die erfindungsgemäße Art der Verbindung von Kupplungsbord und Lamellenträger zum Erhalt des Kupplungsträgers sowie die Ausgestaltung des Mitnahmeprofils durch Bohrungen, die das Kupplungsbord durchsetzen und den Umfang des Lamellenträgers anschneiden eignet sich für alle Arten von Lamellenkupplungen. Eine Reduzierung der Herstellungskosten durch Entfall der Schweißvorgänge, insbesondere wenn es sich um Laserschweißverbindungen handelt, zwischen Lamellenträger und Kupplungsbord von 25 bis 30 % ist erzielbar.The type of connection of coupling board according to the invention and slat carrier to receive the clutch carrier and the design of the driving profile through holes that push through the clutch flange and cut the circumference of the disk carrier is suitable for all types of multi-plate clutches. A reduction in manufacturing costs by eliminating the welding processes, in particular when it comes to laser welded joints acts between lamellar supports and coupling rims of 25 to 30% can be achieved.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert, in der ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel dargestellt ist.The invention is explained below closer to the drawing explains in the an advantageous embodiment is shown.

Es zeigen:Show it:

1 eine perspektivische Vorderansicht des einstückigen aus einem Lamellenträger und einem Kupplungsbord zusammengesetzten Kupplungsträgers; 1 a front perspective view of the one-piece clutch carrier composed of a plate carrier and a clutch rib;

2 eine perspektivische Rückansicht des Kupplungsträgers und 2 a rear perspective view of the coupling carrier and

3 eine Draufsicht auf eine Lamelle mit einem angepassten Mitnahmeprofil. 3 a plan view of a slat with an adapted entrainment profile.

Da Lamellenkupplungen dem Fachmann gut bekannt sind, kann auf eine detaillierte Schilderung ihres Aufbaus und ihrer Wirkungsweise an dieser Stelle verzichtet werden. Es werden daher nur die für das Verständnis der Erfindung notwendigen Bauteile beschrieben.As multi-plate clutches to the specialist well known, can refer to a detailed description of their structure and their mode of action are omitted here. It will therefore only for that understanding necessary components described the invention.

In 1 ist eine perspektivische Ansicht des aus einem Lamellenträger 1 und einem Kupplungsbord 2 zum Anliegen der Lamelle bestehenden ringförmigen einstückigen Bauteils dargestellt, das den Kupplungsträger bildet. Der Kupplungsbord 2 ist mit einer Vielzahl von konzentrisch zu seiner Längsachse angeordneten Bohrungen 3 versehen, wobei deren Anzahl und ihr Durchmesser eine Funktion des im Betrieb zu übertragenden Drehmomentes sind. Bei kleinen zu übertragen den Drehmomenten genügen wenige Bohrungen mit kleinen Durchmessern, während für große Drehmomente entsprechend mehr Bohrungen mit größeren Durchmessern vorzusehen sind.In 1 is a perspective view of the from a plate carrier 1 and a clutch flange 2 for engaging the lamella existing annular one-piece component, which forms the clutch carrier. The clutch board 2 is with a plurality of holes arranged concentrically to its longitudinal axis 3 provided, the number and diameter of which are a function of the torque to be transmitted during operation. With small torques to be transmitted, a few holes with small diameters are sufficient, while with larger torques, correspondingly more holes with larger diameters are to be provided.

Die Verlängerungen dieser Bohrungen 3 schneiden nun den Außenumfang des Lamellenträges 2, dessen Durchmesser geringer ist als derjenige des Kupplungsbordes 1, sodass die dadurch gebildeten Ausschnitte 4, die im dargestellten Ausführungsbeispiel in 1 halbkreisförmig ausgestaltet sind, in ihrer Gesamtheit ein konzentrisch zur Längsachse des Lamellenträgers 2 und damit zur mit ihr zusammenfallenden Längsachse des Kupplungsbordes 1 angeordnetes Mitnahmeprofil für die Lamellen bilden.The extensions of these holes 3 now cut the outer circumference of the slat support 2 , the diameter of which is smaller than that of the coupling flange 1 , so that the cutouts thus formed 4 that in the illustrated embodiment in 1 are designed semicircular, in their entirety concentric to the longitudinal axis of the disk carrier 2 and thus to the longitudinal axis of the coupling flange coinciding with it 1 form arranged driving profile for the slats.

In 2 ist eine perspektivische Ansicht der Rückseite des Kupplungsträgers dargestellt, wobei die durchgehenden Bohrungen 3 erkennbar sind, die auf der Rückseite des Kupplungsbordes 1 münden.In 2 is a perspective view of the rear of the clutch carrier is shown, with the through holes 3 are recognizable on the back of the coupling board 1 lead.

3 zeigt eine Draufsicht auf eine Lamelle 5, die auf den Lamellenträger 2 des Kupplungsträger aufgesteckt wird und am Kupplungsbord 1 anliegt. Diese Lamelle 5 ist mit einem konzentrisch zu ihrer Längsachse ausgebildeten Mitnahmeprofil versehen, das dahingehend an das auf dem Außenumfang des Lamellenträgers 2 ausgebildete Mitnahmeprofil angepasst ist, dass die nach innen gerichteten Vorsprünge 6' des Mitnahmeprofils der Lamelle 5 in die Aussparungen 4 des Lamellenträgers 1 eingreifen und dass die Rücksprünge 6'' des Mitnahmeprofils der Lamelle 5 zwischen diesen Aussparungen 4 zu liegen kommen. 3 shows a top view of a lamella 5 that on the disk carrier 2 of the coupling bracket is attached and on the coupling board 1 is applied. This slat 5 is provided with a driving profile which is concentric with its longitudinal axis and which corresponds to that on the outer circumference of the disk carrier 2 Trained takeaway profile is adapted to the inward facing jumps 6 ' the driving profile of the slat 5 in the recesses 4 of the slat carrier 1 intervene and that the setbacks 6 '' the driving profile of the slat 5 between these recesses 4 come to rest.

Neben der einteiligen Ausgestaltung des aus Lamellenträger und Kupplungsbord bestehenden Kupplungsträgers tragen vor allem die einfach anzubringenden Bohrungen 3 im Kupplungsbord 1 und die dadurch erreichbare Ausgestaltung des Mitnahmeprofils im Lamellenträger 2 in Form von Aussparungen 4 zu einer erheblichen Senkung der Herstellungskosten bei.In addition to the one-piece design of the clutch carrier consisting of the disk carrier and clutch rim, the easy-to-install bores are particularly important 3 in the coupling board 1 and the design of the entrainment profile in the lamella carrier that can be achieved thereby 2 in the form of recesses 4 to a significant reduction in manufacturing costs.

11
Kupplungsbordcoupling board
22
Lamellenträgerplate carrier
33
Bohrungdrilling
44
Aussparungrecess
55
Lamellelamella
6'6 '
Vorsprunghead Start
6''6 ''
Rücksprungreturn

Claims (1)

Lamellenkupplung für ein Automatgetriebe eines Kraftfahrzeuges, die eine Vielzahl von Lamellen aufweist, deren jede mit einem Mitnahmeprofil versehen ist, das an ein auf dem Außenumfang eines Lamellenträgers angeordnetes Mitnahmeprofil angepasst ist und wobei der Lamellenträger zusammen mit einem Kupplungsbord einen Kupplungsträger bildet, dadurch gekennzeichnet , dass der Lamellenträger (2) und das Kupplungsbord (1) einstückig ausgebildet sind, dass das Kupplungsbord (1) von einer Vielzahl von Bohrungen (3) durchsetzt wird, die konzentrisch zu seiner Längsachse angeordnet sind und dass die Verlängerungen dieser Bohrungen (3) Ausschnitte (4) im Außenumfang des Lamellenträgers (2) bilden, die das Mitnahmeprofil für die Lamelle (5) formen.Multi-plate clutch for an automatic transmission of a motor vehicle, which has a plurality of plates, each of which is provided with a driving profile, which is adapted to a driving profile arranged on the outer circumference of a multi-plate carrier, and wherein the multi-plate carrier forms a clutch carrier together with a clutch flange, characterized in that the slat carrier ( 2 ) and the coupling board ( 1 ) are made in one piece so that the coupling flange ( 1 ) from a variety of holes ( 3 ) is penetrated, which are arranged concentrically to its longitudinal axis and that the extensions of these bores ( 3 ) Excerpts ( 4 ) in the outer circumference of the plate carrier ( 2 ) form the driving profile for the slat ( 5 ) to form.
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