DE19821350A1 - Dichtung für eine Verbindung zwischen einer Wandlerglocke und einem Getriebegehäuse eines Kraftfahrzeuges - Google Patents

Abstract

Die Erfindung schlägt eine Dichtung, insbesondere für eine Verbindung zwischen einer Wandlerglocke (1) und einem Getriebegehäuse (2) eines Kraftfahrzeuges vor. In einer Dichtfläche einer an der Wandlerglocke (1) ausgebildeten planen Stirnfläche und einer planen Stirnfläche des Getriebegehäuses (2) sind Funktionskanäle (4) ausgeformt. Zwischen der Wandlerglocke (1) und dem Getriebegehäuse (2) ist wenigstens ein Dichtelement (3) vorgesehen, das Aussparungen (5) für die Funktionskanäle (4) aufweist und im eingebauten Zustand die Funktionskanäle (4) gegeneinander abdichtet. Das Dichtelement (3) ist als Flachdichtung aus Metall mit wenigstens teilweise elastischen Sicken (6) ausgebildet. Am Rand wenigstens einer der Aussparungen (5) weist das Dichtelement (3) wenigstens eine Lasche (8) auf, welche sich im wesentlichen im rechten Winkel zur Dichtfläche erstreckt. Dabei ist das Dichtelement (3) über mehrere Laschen (8) in die Funktionskanäle (4) einklemmbar. Zur Herstellung des Dichtelementes (3) wird ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem ein Metallband einer Stanz- und Biegemaschine zugeführt wird, in der das Dichtelement (3) mit den Aussparungen (5) für die Funktionskanäle (4) ausgestanzt wird. Dabei werden die speziellen Sicken (6) ausgeprägt, und am Rand der Aussparungen (5) werden entlang einer definierten Biegelinie (11) die Laschen (8) durch ein stempelartiges Werkzeug abgewinkelt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtung, insbesondere für eine Verbindung zwischen einer Wandlerglocke und einem Getriebegehäuse eines Kraftfahrzeuges nach der im Oberbe­ griff des Anspruches 1 näher definierten Art sowie ein Ver­ fahren zur Herstellung einer derartigen Dichtung.

Aus der Praxis sind klassische Flachdichtungen aus Weichstoff, z. B. Papier, bekannt, die z. B. bei Getrieben zwischen miteinander verschraubten Bauteilen zur Abdichtung eingesetzt werden. Diese bekannten Weichstoffdichtungen werden z. B. an der Verbindungsstelle zwischen einer Wand­ lerglocke und einem Getriebegehäuse bei Automatgetrieben eingesetzt. Die Verbindungsstelle Wandlerglocke und Getrie­ begehäuse weist in der Dichtfläche neben Bohrungen zur Auf­ nahme einer Schraubverbindung üblicherweise mehrere Funkti­ onskanäle, wie z. B. Pumpensaug-, Pumpendruck-, Wandlerzu­ lauf- und Wandlerrücklaufkanäle, auf. Diese müssen zum stö­ rungsfreien Betrieb des Getriebes gegeneinander und gegen­ über der Außenwelt abgedichtet sein. Bei den bekannten Weichstoffdichtungen, welche in der Dichtfläche verpreßt werden, ist nachteilhaft, daß sie aufgrund der begrenzten mechanisch-thermischen Festigkeit bzw. Flächenpressung bei höheren Drücken ausgespült werden. Darüber hinaus ist bei Weichstoffdichtungen nicht gewährleistet, daß bei größeren Schraubenabständen die für eine gute Abdichtung erforderli­ che Flächenpressung bzw. Pressungsverteilung durch die Ver­ schraubung bzw. Bauteilsteifigkeit erreicht wird. Grund hierfür ist die begrenzte Anpreßfähigkeit der Weichstoff­ dichtung bzw. der von der Mindestdichtungsbreite abhängige Dichtungswirkungs-Mechanismus.

Bei der Dichtfläche zwischen Wandlerglocke und Getrie­ begehäuse stellt sich zudem das Problem, daß bei einem ge­ schlossenen Lamellenpaket der Schaltelemente starke axiale Kräfte auftreten, welche zu einer minimalen Kippbewegung des Getriebegehäuses gegenüber der Wandlerglocke bzw. zu einer Verformung des Gehäuses führen. Dabei ergibt sich eine Klaffung in der Dichtfläche zwischen Wandlerglocke und Getriebegehäuse, welche sich beim Öffnen des Lamellenpake­ tes wieder schließt.

Die hier üblicherweise verwendete Weichstoffdichtung ist dabei bezüglich ihres begrenzten Rückfederungspotenti- als nicht geeignet, in zufriedenstellender Weise eine Ab­ dichtung des Dichtspaltes bei hoher axialer Krafteinwirkung in Folge eines geschlossenen Lamellenpaketes zu gewährlei­ sten.

Des weiteren erweist sich bei bekannten Weichstoff­ dichtungen ihre Montage als schwierig, da diese mit ihren Aussparungen für die Funktionskanäle exakt positioniert werden muß, wobei sie jedoch hierfür kein Zentrierungsmög­ lichkeit bietet.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Dichtung für eine Verbindung zwischen einer Wandlerglocke und einem Getriebegehäuse eines Kraftfahrzeu­ ges zu schaffen, welche in sämtlichen Betriebszuständen des Getriebes eine dichtende Verbindungsstelle gewährleistet und eine einfache Montage ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kenn­ zeichnenden Teil des Anspruches 1 genannten Merkmale ge­ löst.

Da es sich bei der Dichtung zwischen einer Wandler­ glocke und einem Getriebegehäuse eines Kraftfahrzeuges um ein in Massenserie herzustellendes Produkt handelt, stellt sich zudem die Aufgabe, ein möglichst einfaches und kosten­ günstiges Herstellungsverfahren für eine Dichtung gemäß Anspruch 1 bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird mit einem erfindungsgemäßen Verfah­ ren gemäß Anspruch 13 gelöst.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung eines Dichtelements als Flachdichtung aus Metall mit wenigstens teilweise federelastischen Sicken bietet den Vorteil, daß das Dicht­ element Dichtspaltveränderungen aufgrund der Kräftewirkung durch Schaltelemente elastisch ausgleicht und stets eine zuverlässige Abdichtung der Funktionskanäle gegeneinander gewährleistet. Die federelastischen Sicken weisen hierbei eine variable Sickengeometrie bzw. Sickensteifigkeit (Kraft-Weg-Kennlinie) auf. Insgesamt wird somit in allen Betriebszuständen eine ausreichende Dichtpressung sicherge­ stellt. Das Dichtelement weist entsprechend den Aussparun­ gen für die Funktionskanäle eine Lasche auf. Diese erstrecken sich im wesentlichen im rechten Winkel zur Dichtfläche. Hieraus ergibt sich der Vorteil, daß das Dichtelement mit­ tels der Laschen bei der Montage einfach auszurichten und in den Funktionskanälen zu befestigen ist. Hierdurch wird neben der schnelleren Montage eine hohe Positions-Präzision der Funktionsbereiche erreicht.

Da die Laschen mit einer Kalotte auf ihrer einer Ka­ nalwand der Funktionskanäle zugewandten Seite ausgebildet sind, können sie vorteilhafterweise spanfrei in die Funkti­ onskanäle eingesetzt werden. Im Gegensatz zu Laschen mit scharfen Kanten wird somit wirkungsvoll verhindert, daß bei den aus Aluminium hergestellten Bauteilen bei der Montage Späne weggeschabt werben. In Konsequenz wird somit die Be­ triebssicherheit des Automatgetriebes erhöht, weil hier das Problem von losen Spänen in dem Getriebeschaltgerät nicht mehr auftreten kann.

Mit dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren für ein derartiges Dichtelement wird eine einfache und kosten­ günstige Herstellung auf einer konstruktiv einfachen Stanz- und Biegemaschine in Serie ermöglicht.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildun­ gen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteran­ sprüchen und dem nachfolgend anhand der Zeichnung prinzip­ mäßig beschriebenen Ausführungsbeispiel.

Es zeigen:

Fig. 1 einen schematisierten Querschnitt durch eine Verbindung zwischen einer Wandlerglocke und einem Getriebegehäuse eines Automatgetriebes für Kraftfahrzeuge mit einer Dichtung im Ausschnitt;

Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Flachdichtung aus Metall zur Dichtung der Verbindung zwischen Wandlerglocke und Getriebegehäuse gemäß Fig. 1 in vergrößertem Maßstab;

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Flachdichtung gemäß Fig. 2, welche in eine Dichtfläche in der Verbindung gemäß Fig. 1 eingesetzt ist und

Fig. 4 in vergrößertem Maßstab einen Querschnitt durch eine Lasche der Flachdichtung entlang der Linie I-I in Fig. 3.

Bezug nehmend auf Fig. 1 ist eine Dichtung für eine Verbindung zwischen einer Wandlerglocke 1 und einem Getrie­ begehäuse 2 eines Automatgetriebes für ein Kraftfahrzeug dargestellt, wobei ein Dichtelement 3, welches als Flach­ dichtung aus Metall ausgebildet ist, zwischen einer plana­ ren Stirnfläche der Wandlerglocke 1 und einer planaren Stirnfläche des Getriebegehäuses 2 angeordnet ist. In der Dichtfläche sind Funktionskanäle 4 ausgebildet, welche Durchflußkanäle darstellen.

Wie insbesondere in den Fig. 2 und 3 ersichtlich ist, weist das Dichtelement 3 im Bereich der Funktionskanäle 4 dem Umfang der Funktionskanäle 4 entsprechend ausgeformte Aussparungen 5 auf. Im Randbereich der Aussparungen 5 ist das Dichtelement 3 mit Sicken 6 ausgeformt, welche ela­ stisch sind und im eingebauten Zustand des Dichtelementes 3 teilweise mittels einer durch eine in Fig. 1 ersichtliche Schraubenverbindung 7 aufgebrachten Flächenpressung ver­ preßt sind. Aufgrund der speziellen Sickengestaltung ergibt sich hier eine schmale, linienförmig verlaufende Dichtzone mit sehr hoher Pressung bzw. Dichtwirkung.

Am Rande von drei der Aussparungen 5 weist das Dicht­ element 3 jeweils zwei Laschen 8 auf, welche in Fig. 2 im noch nicht umgebogenen Zustand dargestellt sind.

Im abgewinkelten Zustand der Laschen 8, wie er in den Fig. 3 und 4 ersichtlich ist, erstrecken sich diese nahezu im rechten Winkel zur Dichtfläche 9 und sind im eingebauten Zustand federnd in die Funktionskanäle 4 eingeklemmt.

Die im wesentlichen dreieckig ausgeformten Laschen 8 sind im Bereich ihrer abgerundeten Dreieckspitze mit einer Kalotte 10 ausgebildet, über welche die Laschen 8 an einer Kanalwand der Funktionskanäle 4 federnd anliegen. Selbst­ verständlich kann die Kalotte auch wannenförmig ausgeführt sein.

Die Laschen 8 weisen am Übergang zur planen Dichtflä­ che 9 des Dichtelementes 3 eine Abkantung bzw. Biegeli­ nie 11 auf, wobei die Laschen 8 im Bereich der Abkantung 11 planparallel zur Dichtfläche 9 absatzartig in die Ausspa­ rungen 5 kragen. Die damit ausgeformten Vorkragungen 12 weisen eine Breite auf, welche annähernd gleich der Kuppel­ höhe der Kalotte 10 ist.

Die Laschen 8 weisen im Bereich der Vorkragung 12 eine mittige Aussparung 13 auf, welche eine Hinterschneidung für die Kalotte 10 darstellt.

Das gesamte annähernd sichelförmig ausgebildete Dichtelement 3 mit den Laschen 8 und den in Richtung der Laschen ausgeprägten Sicken 6 stellt ein Stanz- und Biege­ teil dar, welches im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus rostfreiem, federharten Edelstahl ausgebildet ist. Selbst­ verständlich können auch andere federnd wirkende Metalle angewendet werden.

Wie in den Fig. 1 und 3 ersichtlich ist, erstreckt sich das Dichtelement aus Metall nur über den Bereich des inneren Umfangs der Dichtfläche zwischen der Wandlerglocke 1 und dem Getriebegehäuse 2. Im Bereich des äußeren Um­ fangs der Dichtfläche ist ein weiteres als Weichstoffdich­ tung ausgebildetes Dichtelement 14 angeordnet. Das Dicht­ element 3 und das Dichtelement 14 stellen somit eine Paral­ lelschaltung dar.

Durch die Parallelschaltung der beiden Dichtelemente wird eine kostengünstige Ausführung geschaffen. Als weite­ rer Vorteil ergibt sich, daß aufgrund der federelastischen Sicken 6 des Dichtelements 3 die Toleranzen des Dichtele­ ments 14, also der Weichstoffdichtung, problemlos ausgegli­ chen werden können.

Wie allgemein in der Dichtungstechnik bekannt ist, gelten parallel geschaltete Dichtungen üblicherweise als problematisch. Aufgrund der Toleranzen der Dichtungsdicke und der Dichtungskräfte kann es vorkommen, daß die eine Dichtung keine ausreichende Dichtpressung erhält, während die andere überpreßt wird. Daneben beeinflußt das Setzen der einen Dichtung die Pressung der anderen. Diese Probleme sind durch die besondere Ausgestaltung der Metalldichtung weitestgehend ausgeschaltet.

Um auch das Dichtelement 3 aus Metall preisgünstig herzustellen, wird hierzu ein Metallband einer Stanz- und Biegemaschine zugeführt, in der das Dichtelement 3 mit den Aussparungen 5 für die Funktionskanäle 4 ausgestanzt wird, wobei auf derselben Maschine die Sicken 6 ausgeprägt werden und am Rand der Aussparungen 5 die Laschen 8 entlang der definierten Biegelinie 11 durch ein stempelartiges Werkzeug abgewinkelt werden. Vor dem Abwinkeln der Laschen 8 wird jeweils eine Kalotte 10 an den Laschen 8 ausgeformt und die mittige Aussparung 13 ausgestanzt.

Selbstverständlich läßt sich die erfindungsgemäße Dichtung nicht nur für den beschriebenen Anwendungsfall verwenden. Ganz allgemein ist ein Einsatz der Dichtung im­ mer dann sinnvoll, wenn senkrecht zur Dichtfläche verlau­ fende Kräfte auftreten können, wie z. B. bei Kompressoren.

Zum Abwinkeln der Laschen 8 wird ein Negativwerkzeug verwendet, welches an der Stelle der Kalotte 10 eine verti­ kale Nut zum Herausziehen des Werkzeuges aufweist, wobei die Breite der Nut im wesentlichen der Breite der Kalot­ te 10 entspricht, so daß die Lasche 8 ohne Maßveränderung aus dem Werkzeug entfernt werden kann. Dabei wird die La­ sche 8 im Bereich seitlich der mittigen Aussparung 13 vom vollen Material des Negativwerkzeuges abgestützt. Durch eine derartige Nut im Negativwerkzeug beim Abbiegen der Laschen 8 wird der Hinterschnitt an der Kalotte 10 werk­ zeugseitig umgangen und somit eine kostengünstige Herstel­ lung der Laschen 8 mit eine Kalotte 10 ermöglicht.

Bezugszeichenliste

1

Wandlerglocke

2

Getriebegehäuse

3

Dichtelement, Flachdichtung aus Metall

4

Funktionskanäle

5

Aussparungen

6

Sicken

7

Schraubenverbindung

8

Laschen

9

Dichtfläche

10

Kalotte

11

Abkantung, Biegelinie

12

Vorkragung

13

mittige Aussparung

14

Dichtelement, Papierdichtung

Claims (15)

1. Dichtung, insbesondere für eine Verbindung zwischen einer Wandlerglocke und einem Getriebegehäuse eines Kraft­ fahrzeuges, wobei eine Dichtfläche zwischen einer an der Wandlerglocke ausgebildeten planen Stirnfläche und einer planen Stirnfläche des Getriebegehäuses vorgesehen ist, in der Funktionskanäle ausgeformt sind, und wobei zwischen der Wandlerglocke und dem Getriebegehäuse wenigstens ein Dicht­ element vorgesehen ist, das Aussparungen für die Funktions­ kanäle aufweist und im eingebauten Zustand die Funktionska­ näle gegeneinander abdichtet, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Dichtelement (3) als Flachdich­ tung aus Metall mit wenigstens teilweise elastischen Sicken (6) ausgebildet ist, und am Rand wenigstens einer der Aussparungen (5) wenigstens eine Lasche (8) aufweist, wel­ che sich im wesentlichen im rechten Winkel zur Dichtflä­ che (9) erstreckt, wobei das Dichtelement (3) über mehrere Laschen (8) in die Funktionskanäle (4) einklemmbar ist.

2. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Laschen (8) mit einer Kalot­ te (10) auf ihrer einer Kanalwand der Funktionskanäle (4) zugewandten Seite ausgebildet sind.

3. Dichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Laschen (8) im wesentlichen dreieckig ausgeformt sind, wobei die Kalotte (10) jeweils im Bereich der abgerundeten Dreieckspitze angeordnet ist.

4. Dichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Laschen (8) am Übergang zur planen Dichtfläche (9) des Dichtelementes (3) eine Abkantung (11) aufweisen, wobei die Laschen (8) im Bereich der Abkantung (11) planparallel zur Dichtfläche (9) absatzartig in die Aussparungen (5) kragen, wobei die Vor­ kragung (12) eine Breite aufweist, welche wenigstens annä­ hernd gleich der Kuppelhöhe der Kalotte (10) ist.

5. Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Laschen (8) mit einer mittigen Aussparung (13) ausgeformt sind.

6. Dichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Laschen (8) federnd ausgebildet sind, wobei die Kalotte (10) im eingebauten Zustand unter Spannung an die Kanalwand eines der Funkti­ onskanäle (4) gedrückt ist.

7. Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicken (6) im Rand­ bereich der Aussparungen (5) ausgeformt sind.

8. Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicken (6) in Rich­ tung der sich senkrecht zur Dichtfläche (9) erstreckenden Laschen (8) ausgeprägt sind.

9. Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (3) ein Stanz- und Biegeteil darstellt.

10. Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (3) annähernd sichelförmig ausgebildet ist.

11. Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, da­ durch gekennzeichnet, daß das Dichtele­ ment (3) im Bereich des inneren Umfanges der Dichtfläche angeordnet ist und ein weiteres Dichtelement (14) im Be­ reich des äußeren Umfanges der Dichtfläche in Parallel­ schaltung angeordnet ist.

12. Dichtung nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das weitere Dichtelement eine Pa­ pierdichtung (14) darstellt.

13. Verfahren zur Herstellung eines Dichtelementes nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein Metallband einer Stanz- und Biegemaschine zugeführt wird, in der das Dichtele­ ment (3) mit den Aussparungen (5) für die Funktionskanä­ le (4) ausgestanzt wird, wobei die Sicken (6) ausgeprägt werden und am Rand der Aussparungen (5) die Laschen (8) entlang einer definierten Biegelinie (11) durch ein stem­ pelartiges Werkzeug abgewinkelt werden.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch ge­ kennzeichnet, daß vor dem Abwinkeln der La­ schen (8) jeweils eine Kalotte (10) an den Laschen (8) aus­ geformt wird und eine mittige Aussparung (13) ausgestanzt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abwinkeln der La­ schen (8) ein Negativwerkzeug verwendet wird, welches an der Stelle der Kalotte (10) eine vertikale Nut zum Heraus­ ziehen des Werkzeuges aufweist, wobei die Breite der Nut derart gewählt wird, daß sie im wesentlichen der Breite der Kalotte (10) entspricht und die Laschen (8) im Bereich seitlich der mittigen Aussparung (13) von dem Negativwerk­ zeug abgestützt werden.