DE102007013930A1

DE102007013930A1 - Blechzylinder mit Mitnahmeprofil

Info

Publication number: DE102007013930A1
Application number: DE102007013930A
Authority: DE
Inventors: Gabor Diosi; Josef Haupt; Martin Dr. Brehmer
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2007-03-23
Filing date: 2007-03-23
Publication date: 2008-10-02
Anticipated expiration: 2027-03-24
Also published as: US20080229855A1; US7971500B2; DE102007013930B4

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Blechzylinder (1) mit einer Rotationsachse (a) und einem in Axialrichtung (a) verlaufenden Mitnahmeprofil, herstellbar durch Blechumformung. Es wird vorgeschlagen, dass das Mitnahmeprofil (4, 5) in Axialrichtung (a) unterbrochen und durch ein umlaufendes Stützelement (6) ersetzt ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Blechzylinder mit einer Rotationsachse und einem in Axialrichtung verlaufenden Mitnahmeprofil nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Blechzylinder mit Mitnahmeprofil sind insbesondere als Lamellenträger zur Aufnahme von Schaltelementen von Getrieben bekannt. Derartige Lamellenträger werden durch (spanlose) Umformung eines Blechteiles, vorzugsweise aus Stahl hergestellt, wobei das Mitnahmeprofil eingewalzt wird. Das Mitnahmeprofil ist üblicherweise trapezförmig im Querschnitt ausgebildet und steht mit Lamellen, in der Regel Außenlamellen eines oder mehrerer Schaltelemente in Eingriff. Durch das Mitnahmeprofil, welches sich über die gesamte axiale Länge des Lamellenträgers erstreckt, entsteht ein in Umfangsrichtung relativ weiches, ziehharmonikaähnliches Gebilde, welches bei höheren Drehzahlen und unter Fliehkrafteinwirkung dazu neigt, sich in tangentialer und radialer Richtung zu verformen. Insbesondere bei Lamellenträgern bzw. Zylindern mit größerer axialer Länge, z. B. bei Aufnahme von zwei Schaltelementen bzw. zwei zugehörigen Lamellenpaketen besteht eine erhöhte Gefahr einer unzulässigen Verformung des Zylinders.
In der älteren Anmeldung der Anmelderin mit dem amtlichen Aktenzeichen DE 10 2006 031 788.2 ist ein als Außenlamellenträger ausgebildeter Zylinder mit einer relativ großen axialen Länge dargestellt.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Blechzylinder der eingangs genannten Art kostengünstig derart zu gestalten, dass eine erhöhte Formsteifigkeit, insbesondere unter Fliehkraftbelastung erreicht wird.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des Patenanspruches 1 gelöst. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Mitnahmeprofil in Axialrichtung unterbrochen und durch ein umlaufendes Stützelement ersetzt ist. Vorzugsweise ist das Stützelement als mindestens ein axiales Segment ausgebildet, welches kein oder nur ein „abgeflachtes" Mitnahmeprofil aufweist. Besonders bevorzugt ist ein axiales Segment, welches einen glatten, d. h. unprofilierten Kreisringquerschnitt von der Stärke des Blechmaterials aufweist. Damit wird der Vorteil erzielt, dass Zugbeanspruchungen in tangentialer Richtung aufgenommen werden und eine Verformung des Mitnahmeprofils nicht mehr stattfinden kann. Das erfindungsgemäße Stützelement bzw. axiale Segment wirkt wie eine integrierte Bandage und übt somit eine stabilisierende Stützwirkung auf den gesamten Zylinder aus. Vorteilhaft ist auch, dass das unprofilierte axiale Segment durch eine herkömmliche Blechumformung hergestellt werden kann, d. h. es können im Wesentlichen die gleichen Vorrichtungen für den Blechumformprozess verwendet werden.
Bevorzugt wird das unprofilierte axiale Segment im axial mittleren Bereich des Zylinders angeordnet, weil dort die höchsten Beanspruchungen auftreten.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführung kann ein unprofiliertes axiales Segment auch stirnseitig angeordnet sein, um eine unzulässige Verformung des Zylinders auch in diesem Bereich zu unterbinden.
Besonders bevorzugt wird der erfindungsgemäße Zylinder als Lamellenträger zur Aufnahme von Schaltelementen mit Lamellenpaketen für ein Getriebe verwendet. Insbesondere bei Anordnung von zwei Schaltelementen bzw. Lamellenpaketen im Lamellenträger ergibt sich eine erhöhte axiale Länge, welche vorteilhaft durch ein mittig angeordnetes Stützelement versteift werden kann.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
1 einen Ausschnitt aus einem Automatgetriebe mit Lamellenträger und Schaltelementen,
2 den Lamellenträger als Einzelteil in einem Axialschnitt,
3 den Lamellenträger in einem Radialschnitt,
4 einen Teilschnitt im Bereich eines profillosen axialen Segmentes und
5 eine perspektivische Ansicht des Lamellenträgers.
1 zeigt einen Ausschnitt aus einem Automatgetriebe für ein Kraftfahrzeug mit einem Blechzylinder 1, welcher als Außenlamellenträger ausgebildet ist und zwei Schaltelemente 2, 3 in sich aufnimmt. Die Schaltelemente 2, 3 weisen jeweils Lamellenpakete mit Außenlamellen 2a, 3a auf, welche in Mitnahmeprofile 4, 5 des Lamellenträgers 1 eingreifen. Die beiden Mitnahmeprofile 4, 5 sind zwischen den beiden Schaltelementen 2, 3 unterbrochen und durch ein Stützelement 6 getrennt, welches als unprofiliertes axiales Segment ausgebildet ist. Der Lamellenträger 1 mit dem erfindungsgemäßen Stützelement 6 wird im Folgenden näher beschrieben.
2 zeigt den Lamellenträger 1 als Einzelteil in einem Axialschnitt. Der Lamellenträger 1 ist als Blechzylinder ausgebildet, welcher einstückig durch Blechumformung aus einer Blechplatine hergestellt wird. Die Rotationsachse des Zylinders 1 ist mit a bezeichnet. Zwischen den beiden sich in axialer Richtung erstreckenden profilierten Abschnitten 4, 5, auch Mitnahmeprofile genannt, ist – etwa in der Mitte der axialen Erstreckung des Zylinders 1 – das axiale Segment 6 angeordnet, welches kein Mitnahmeprofil, sondern einen Kreisringquerschnitt 6a aufweist, welcher zu beiden Seiten kontinuierlich in die Mitnahmeprofile 4, 5 übergeht. Der Lamellenträger 1 ist topfförmig ausgebildet und weist einen Boden 1a sowie eine offene Stirnseite 1b auf. Auch an der Stirnseite 1b ist ein profilloser Abschnitt 7 angeordnet. Der Kreisringquerschnitt des unprofilierten axialen Segmentes 6 erstreckt sich über eine Länge x, welche für die im Betrieb des Lamellenträgers 1 bei einer hohen Drehzahl zu erwartende Beanspruchung ausgelegt ist. Der Außendurchmesser des Lamellenträgers 1 ist mit D_a, der Innendurchmesser (Grund des Mitnahmeprofils 4, 5) mit D_i bezeichnet. Das axiale Segment 6 weist ebenfalls einen Außendurchmesser D_a auf und fluchtet mit der Außenkontur des Lamellenträgers 1. Der Innendurchmesser des axialen Segments 6 beträgt D_a – 2s auf, wobei s die Blechstärke des Lamellenträgers 1 ist.
3 zeigt einen Radialschnitt in der Ebene III-III in 2, d. h. durch den Profilabschnitt 4, wobei das Mitnahmeprofil 5 gleich ausgebildet ist. Man erkennt, dass das Mitnahmeprofil 4 (und ebenso das Mitnahmeprofil 5) trapezförmig ausgebildet ist, ein Profil, welches durch Blechumformung in den Zylinder 1 eingebracht wird.
4 zeigt einen Teilschnitt in der Ebene IV-IV in 2, d. h. durch das als axiales Segment 6 ausgebildete Stützelement. Deutlich zu erkennen ist der durchgehende, d. h. sich über den gesamten Umfang erstreckende kreisringförmige Querschnitt 6a des axialen Segments 6.
5 zeigt den Lamellenträger 1 in einer perspektivischen Darstellung, wobei im mittleren Bereich deutlich das axiale Segment 6 erkennbar ist, welches sich wie eine Bandage – die allerdings einstückig mit dem Blechzylinder 1 ausgebildet ist – über den vollen Umfang erstreckt. In diesem Bereich werden die bei höheren Drehzahlen auftretenden Beanspruchungen als Tangentialkräfte bzw. als Zugspannung in Tangentialrichtung aufgenommen, sodass die benachbarten Profilabschnitte 4, 5 entlastet werden und deren Profil – gemäß 3 – auch bei höheren Drehzahlen erhalten bleibt.

1: Lamellenträger/Zylinder
1a: Boden
1b: Stirnseite
2: Schaltelement
2a: Außenlamelle
3: Schaltelement
3a: Außenlamelle
4: Mitnahmeprofil
5: Mitnahmeprofil
6: Stützelement, mittig
6a: Kreisringquerschnitt
7: Stützelement, stirnseitig
D_a: Außendurchmesser
D_i: Innendurchmesser
s: Blechstärke

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 102006031788 [0003]

Claims

Blechzylinder (1) mit einer Rotationsachse (a) und einem in Axialrichtung (a) verlaufenden Mitnahmeprofil, herstellbar durch Blechumformung, dadurch gekennzeichnet, dass das Mitnahmeprofil (4, 5) in Axialrichtung (a) unterbrochen und durch ein umlaufendes Stützelement (6) ersetzt ist.
Blechzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement als axiales Segment (6) ohne Mitnahmeprofil (4, 5) ausgebildet ist.
Blechzylinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Blechzylinder einen Außendurchmesser (D_a) und das axiale Segment (6) einen Kreisringquerschnitt (6a) mit dem Außendurchmesser (D_a) aufweist.
Blechzylinder nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (6) in einem in axialer Richtung mittleren Bereich angeordnet ist.
Blechzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiteres Stützelement (7) stirnseitig angeordnet ist.
Blechzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mitnahmeprofil (5, 6) trapezförmig ausgebildet ist.
Blechzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kreisringquerschnitt (6a) in Axialrichtung (a) kontinuierlich in die Mitnahmeprofile (4, 5) übergeht.
Blechzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er als Lamellenträger (1) zur Aufnahme von Schaltelementen (2, 3) eines Getriebes ausgebildet ist.