DE102010003443A1 - Coupling or braking device for use as control element in automated transmission or automat-, distributor- or axle transmission of motor vehicle, has electromagnetic actuation, which positively connects external friction disk - Google Patents

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Abstract

The coupling or braking device has an electromagnetic actuation, which positively connects an external friction disk with an external attachment (1) in circumferential direction. An internal friction disk is positively connected with an internal attachment (4) in circumferential direction. The external attachment and the internal attachment are extended in axial direction by a circular magnet housing (10).

Description

Die Erfindung betrifft eine Kupplungs- oder Bremsvorrichtung mit einer elektromagnetischen Betätigung, die zumindest eine mit einem Außenmitnehmer in Umfangsrichtung formschlüssig verbundene erste Außenreibscheibe und zumindest eine mit einem Innenmitnehmer in Umfangsrichtung formschlüssig verbundene erste Innenreibscheibe aufweist, wobei ein zumindest einen Elektromagneten aufnehmendes ringförmiges Magnetgehäuse, das parallel zu den Reibscheiben verläuft, drehfest mit dem Außen- oder Innenmitnehmer verbunden ist und eine den Reibscheiben zugewandte erste Reibfläche aufweist, und wobei der Elektromagnet bei einer Zufuhr eines Erregerstromes zu Wicklungen einen ersten Magnetfeldbereich aufbaut, über welchen die Reibscheiben an die Reibfläche anziehbar sind.The invention relates to a clutch or brake device with an electromagnetic actuator having at least one with a Außenmitnehmer circumferentially positively connected first Außenreibscheibe and at least one with a Innenmitnehmer in the circumferential direction positively connected first Innenreibscheibe, wherein a at least one electromagnet receiving annular magnet housing, the parallel extends to the friction plates, rotatably connected to the outer or Innenmitnehmer and having a friction discs facing first friction surface, and wherein the electromagnet at a supply of an excitation current to windings a first magnetic field area builds, via which the friction plates are attracted to the friction surface.

Kupplungs- oder Bremsvorrichtungen mit elektromagnetischer Betätigung werden unter anderem für die Schaltung unterschiedlicher Übersetzungsverhältnisse in Automatikgetrieben verwendet, die als Umlaufrädergetriebe ausgebildet sind. Die einzelnen Glieder von Planetensätzen können dabei mit Hilfe dieser Kupplungsvorrichtungen aneinander gekuppelt werden, oder sie werden mit Hilfe derartiger Bremsvorrichtungen gegenüber dem Gehäuse des Automatikgetriebes abgebremst. Außerdem gelangen derartige Kupplungsvorrichtungen auch zur Anwendung in Nebenaggregatantrieben von Verbrennungsmotoren. Beispielsweise kann mittels einer derartigen elektromagnetisch betätigten Kupplung der Antrieb eines Klimakompressors zu- oder abgeschaltet werden. Darüber hinaus gibt es eine Vielzahl weiterer Verwendungsmöglichkeiten derartiger Kupplungs- oder Bremsvorrichtungen mit elektromagnetischer Betätigung sowohl im Bereich der Automobiltechnik als auch in Industrieanwendungen.Among other things, clutch or brake devices with electromagnetic actuation are used for shifting different gear ratios in automatic transmissions, which are designed as epicyclic gearboxes. The individual members of planetary gear sets can be coupled to each other using these coupling devices, or they are braked by means of such braking devices relative to the housing of the automatic transmission. In addition, such coupling devices are also used in auxiliary drives of internal combustion engines. For example, the drive of an air conditioning compressor can be switched on or off by means of such an electromagnetically actuated clutch. In addition, there are a variety of other uses of such clutch or brake devices with electromagnetic actuation both in the field of automotive technology and in industrial applications.

Eine Kupplungsvorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Gattung ist aus der DE 709 865 A bekannt. Bei dieser ist eine Magnetspule in einem Kupplungskörper angeordnet, so dass dann, wenn der Magnetspule ein Erregerstrom zugeführt wird, parallel zu einer Reibfläche des Kupplungskörpers verlaufende Lamellen sowie eine Endscheibe von der Magnetspule angezogen werden, wobei innerhalb der Kupplung, ausgehend von der Magnetspule, über die Kupplungslamellen hin zu der Endscheibe ein Kraftfluss entsteht. Daher wird das Lamellenpaket zur Schaffung eines Reibschlusses in sich zusammen und gegen die Reibfläche des Kupplungskörpers gezogen.A coupling device of the type mentioned in the preamble of claim 1 is known from DE 709 865 A known. In this, a magnetic coil is arranged in a coupling body, so that when the magnetic coil is supplied with an excitation current, parallel to a friction surface of the coupling body extending fins and an end plate are attracted by the solenoid, wherein within the clutch, starting from the magnetic coil, via the clutch plates towards the end plate creates a power flow. Therefore, the disk pack is pulled together to create a frictional engagement and against the friction surface of the coupling body.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kupplungs- oder Bremsvorrichtung mit einer elektromagnetischen Betätigung zu schaffen, die sowohl eine sehr kompakte Bauweise als auch einen auf die einzelnen Reibscheiben trotz vorhandener Luftspalte ausreichende axiale Betätigungskraft aufweist. Die Kupplungs- oder Bremsvorrichtung soll sich also in die, insbesondere in Automatikgetrieben für Kraftfahrzeuge knapp bemessenen Bauräume integrieren lassen. Bei Realisierung ausreichender axialer Betätigungskräfte sollen die bewegten Massen gegenüber bisher bekannten Lösungen insgesamt reduziert werden.It is an object of the present invention to provide a clutch or brake device with an electromagnetic actuator, which has both a very compact design as well as a sufficient axial actuation force on the individual friction discs despite existing air gaps. The clutch or brake device should thus be able to be integrated into the space, in particular in automatic transmissions for motor vehicles tightly dimensioned spaces. When realizing sufficient axial actuation forces, the moving masses should be reduced overall compared to previously known solutions.

Diese Aufgabe wird, ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1, in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die darauf folgenden abhängigen Ansprüche geben jeweils vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.This object is achieved on the basis of the preamble of claim 1, in conjunction with its characterizing features. The subsequent dependent claims give each advantageous embodiments of the invention.

Gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 sollen sich der Außenmitnehmer und der Innenmitnehmer jeweils in axialer Richtung über das ringförmige Magnetgehäuse hinaus erstrecken und an diesen Abschnitten sollen zweite Außen- und Innenreibscheiben angreifen, wobei das Magnetgehäuse an seiner von der ersten Reibfläche angewandten Stirnfläche mit einer zweiten Reibfläche versehen sein soll, und wobei bei Zuführung eines Erregerstromes zum Elektromagneten die zweiten Außen- und Innenreibscheiben über einen zweiten Magnetfeldbereich an die zweite Reibfläche und aneinander anziehbar sind.According to the characterizing part of claim 1, the outer driver and the inner driver are each intended to extend beyond the annular magnet housing in the axial direction and second outer and inner friction discs are intended to act on these portions, the magnet housing acting on its end face applied by the first friction surface with a second Should be provided friction surface, and wherein upon supply of an excitation current to the electromagnet, the second outer and inner friction discs are attracted to a second magnetic field to the second friction surface and each other.

Nach der Erfindung soll folglich ein relativ schmal bauendes ringförmiges Magnetgehäuse unmittelbar zwischen einer ersten Gruppe von Reibscheiben und einer zweiten Gruppe von Reibscheiben angeordnet sein. Über die Wicklungen des Elektromagneten in Verbindung mit den Eisenkernen wird beidseitig des Magnetgehäuses ein Magnetfeld aufgebaut, so dass eine Axialkraft auf die Reibscheiben ausgeübt wird und ein Reibschluss zwischen diesen und gegenüber der Reibfläche des Magnetgehäuses eintritt. Daher wird eine insgesamt sehr wirkungsvolle Einrichtung geschaffen, die insgesamt den Vorteil einer sehr geringen axialen Baulänge aufweist.According to the invention, therefore, a relatively narrow-fitting annular magnet housing should be arranged directly between a first group of friction discs and a second group of friction discs. A magnetic field is built up on both sides of the magnet housing via the windings of the electromagnet in conjunction with the iron cores, so that an axial force is exerted on the friction disks and a frictional engagement occurs between them and with respect to the friction surface of the magnet housing. Therefore, an overall very effective device is created, which has the overall advantage of a very small axial length.

Von besonderem Vorteil ist die Verwendung einer derartigen elektromagnetischen Betätigung für Kupplungs- oder Bremsvorrichtungen dann, wenn die Reibscheiben als Außen- und Innenlamellen einer Lamellenkupplung oder Lamellenbremse ausgebildet sind, die jeweils in Umfangsrichtung formschlüssig über eine Verzahnung oder Klauen an den Außen- oder Innenmitnehmern geführt sind. Eine derartige Lamellenkupplung oder Lamellenbremse kann große Drehmomente übertragen und ist dabei im Vergleich zu Anordnungen mit nur einem Paar Kupplungsscheiben oder nur einer Bremsscheibe mit geringen radialen Abmessungen ausgebildet. Die Lamellenkupplung oder Lamellenbremse eignet sich daher insbesondere für die Verwendung in Automatikgetrieben, bei denen über entsprechend ausgebildete Lamellenkupplungen Glieder der einzelnen Planetensätze miteinander kuppelbar oder gegenüber dem Getriebegehäuse abbremsbar sind.Of particular advantage is the use of such electromagnetic actuation for clutch or brake devices when the friction plates are formed as outer and inner disks of a multi-disc clutch or multi-disc brake, which are each guided in the circumferential direction positively via a toothing or claws on the outer or Innenmitnehmern , Such a multi-plate clutch or multi-disc brake can transmit large torques and is formed compared to arrangements with only a pair of clutch plates or only a brake disc with small radial dimensions. The multi-plate clutch or multi-disc brake is therefore particularly suitable for use in automatic transmissions in which members of the individual planetary gear sets via correspondingly designed multi-plate clutches can be coupled together or braked against the transmission housing.

Das ringförmig ausgebildete Magnetgehäuse lässt sich in vorteilhafter Weise in ein Lamellenpaket integrieren, wobei es mit radialen Abmessungen versehen ist, die im Wesentlichen den Abmessungen der Kupplungslamellen oder Bremslamellen entspricht. Darüber hinaus kann das Magnetgehäuse auch mit geringen axialen Abmessungen ausgebildet sein, so dass sich insgesamt eine raumsparende Ausbildung der gesamten Einheit ergibt. Hierbei ist es von Vorteil, wenn das ringförmige Magnetgehäuse zentrisch zwischen den Lamellen des gesamten Lamellenpakets angeordnet ist. Das Ergebnis ist eine insgesamt symmetrische Anordnung.The ring-shaped magnet housing can be integrated in an advantageous manner in a disk set, wherein it is provided with radial dimensions, which corresponds substantially to the dimensions of the clutch plates or brake plates. In addition, the magnet housing can also be formed with small axial dimensions, so that the overall result is a space-saving design of the entire unit. It is advantageous if the annular magnet housing is arranged centrally between the slats of the entire disk pack. The result is an overall symmetrical arrangement.

In Weiterbildung der Erfindung sollen die ersten und zweiten Außenlamellenträger sowie die ersten und zweiten Innenlamellenträger jeweils als gemeinsames Bauelement ausgebildet sein, also einstückig ausgebildet oder durch eine Verbindungstechnik aneinander befestigt sein. Dabei können die Lamellenträger im Bereich der Anordnung des Magnetgehäuses mit einer, dieses aufnehmenden Ringnut versehen sein.In a further development of the invention, the first and second outer disk carrier as well as the first and second inner disk carrier should each be designed as a common component, so be integrally formed or secured by a connection technique to each other. In this case, the plate carrier can be provided in the region of the arrangement of the magnet housing with a, this receiving annular groove.

Wie bereits dargelegt, sollen die Kupplungs- oder Bremslamellen dann, wenn dem Elektromagneten ein Erregerstrom zugeleitet wird, durch das aufgebaute Magnetfeld gegeneinander und gegen die Reibfläche des Magnetgehäuses gezogen werden. Dieser Effekt lässt sich noch verstärken, wenn im jeweils vom Magnetgehäuse abgewandten Bereich der beiden Lamellenpakete eine zusätzliche Ankerscheibe angeordnet ist, die ebenfalls auf dem Außen oder Innenmitnehmer verschiebbar geführt ist.As already stated, when the electromagnet is supplied with an exciting current, the coupling or brake discs are to be pulled against one another and against the friction surface of the magnet housing by the built-up magnetic field. This effect can be exacerbated if an additional armature disk is arranged in each of the two disk packs facing away from the magnet housing, said armature disk likewise being displaceably guided on the outer or inner cam.

In Weiterbildung der Erfindung sollen die Innen- oder Außenmitnehmer aus einem amagnetischen Werkstoff hergestellt sein, so dass sich insgesamt ein für die beidseitige Betätigung der Reibelemente geeigneter Kraftfluss ergibt.In a further development of the invention, the inner or outer driver should be made of an amagnetic material, so that overall results in a suitable for the two-sided operation of the friction elements power flow.

Außerdem soll erfindungsgemäß der Elektromagnet einen ringförmigen inneren Eisenkern und einen ringförmigen äußeren Eisenkern aufweisen, wobei die zumindest eine Spule ebenfalls ringförmig ausgebildet und konzentrisch zwischen den beiden Eisenkernen angeordnet sein soll. Die Feldlinien verlaufen in diesem Fall, ausgehend von einem der Eisenkerne über die Lamellen zur Ankerscheibe und im Rückschluss wiederum über die Lamellen zum anderen Eisenkern.In addition, according to the invention, the electromagnet should have an annular inner iron core and an annular outer iron core, wherein the at least one coil is also annular and should be arranged concentrically between the two iron cores. The field lines run in this case, starting from one of the iron cores on the lamellae to the armature disc and in turn in turn via the lamellae to the other iron core.

Alternativ dazu kann der Elektromagnet eine ringförmige innere Spulenanordnung und eine ringförmige äußere Spulenanordnung aufweisen, wobei ein ebenfalls ringförmig ausgebildeter Eisenkern konzentrisch zwischen den beiden Spulenanordnungen angeordnet ist und wobei die Außenlamellenträger und die Innenlamellenträger aus einem magnetisierbaren Werkstoff bestehen. Die Lamellen sind dabei als Vollringe ausgebildet und die Spulen sind derart beschaltet, dass sich ein gegenseitig verstärkendes Magnetfeld ausbildet. Die Feldlinien verlaufen derart, dass ein Rückschluss über die magnetisierbaren Lamellenträger erfolgt.Alternatively, the electromagnet may have an annular inner coil arrangement and an annular outer coil arrangement, wherein a likewise annularly shaped iron core is arranged concentrically between the two coil arrangements and wherein the outer plate carrier and the inner plate carrier consist of a magnetizable material. The fins are formed as solid rings and the coils are connected in such a way that forms a mutually reinforcing magnetic field. The field lines run in such a way that a conclusion is made about the magnetizable plate carriers.

Schließlich besteht die Möglichkeit, Permanentmagnete in jeder der Ankerscheiben jeweils im radial inneren und äußeren Bereich anzuordnen und darüber hinaus in den Außen- und/oder Innenlamellenträger in dem das ringförmige Magnetgehäuse umgebenden Bereich Permanentmagneten einzusetzen. Des Weiteren können im Bereich des oder der Eisenkerne Permanentmagnete angeordnet sein, bzw. die Eisenkerne durch jeweils einen Permanentmagneten ersetzt werden. Damit lässt sich zur Übertragung eines off-state-Momentes ein teilweises Anpressen der Lamellen erzielen. Ein weiterer Vorteil dieser möglichen Anordnungen von Permanentmagneten liegt in einer Erhöhung des Kupplungs- oder Bremsmoments, da das permanentmagnetische Feld durch Bestromung der Spule oder Spulen verstärkt wird. Außerdem kann das permanentmagnetische Feld durch entgegengesetzte Bestromung der Spule oder Spulen kompensiert werden, so dass nur eine verringerte oder keine Anpresskraft auf die Lamellen wirkt und somit ein Zustand, in dem die Kupplung oder Bremse offen ist, realisiert werden kann.Finally, it is possible to arrange permanent magnets in each of the armature disks in each case in the radially inner and outer region and, moreover, to insert permanent magnets into the outer and / or inner disk carrier in the area surrounding the annular magnet housing. Furthermore, in the region of the iron core or permanent magnets may be arranged, or the iron cores are replaced by one permanent magnet. This can be achieved to transmit an off-state moment, a partial pressing of the slats. Another advantage of these possible arrangements of permanent magnets is an increase in the coupling or braking torque, since the permanent magnetic field is amplified by energizing the coil or coils. In addition, the permanent magnetic field can be compensated by opposite energization of the coil or coils, so that only a reduced or no contact force acts on the slats and thus a state in which the clutch or brake is open, can be realized.

Die erfindungsgemäße Kupplungs- oder Bremsvorrichtung wird bevorzugt als ein Schaltelement in einem automatisierten Schaltgetriebe oder einem Automat-, Verteiler- oder Achsgetriebe eines Kraftfahrzeugs verwendet.The clutch or brake device according to the invention is preferably used as a switching element in an automated manual transmission or an automatic transmission, or axle drive of a motor vehicle.

Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung vorteilhafter Ausführungsformen der Erfindung näher dargestellt. Es zeigen:Further, measures improving the invention will be described in more detail below together with the description of advantageous embodiments of the invention. Show it:

1 einen Längsschnitt durch einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Anordnung einer Lamellenbremse oder Lamellenkupplung mit zentrisch angeordnetem Magnetgehäuse, in welchem Eisenkerne konzentrisch angeordnete Eisenkerne eine Spule radial umgeben, 1 a longitudinal section through a section of an inventive arrangement of a multi-disc brake or multi-plate clutch with centrally arranged magnet housing in which iron cores concentrically arranged iron cores radially surround a coil,

2 eine Teilansicht des in dem Ausführungsbeispiel nach 1 verwendeten Elektromagneten, 2 a partial view of the in the embodiment according to 1 used electromagnets,

3 einen Längsschnitt durch einen Ausschnitt einer Brems- oder Kupplungsvorrichtung, bei der ein ringförmiger Elektromagnet konzentrisch zueinander angeordnete innere und äußere Spulenanordnungen sowie einen zwischen diesen verlaufenden Eisenkern aufweist, 3 a longitudinal section through a section of a brake or coupling device, in which an annular electromagnet concentrically arranged inner and outer coil assemblies and a running between them iron core,

4 eine Teilansicht des in dem Ausführungsbeispiel nach 3 verwendeten Elektromagneten und 4 a partial view of the in the embodiment according to 3 used electromagnet and

5 einen Längsschnitt durch einen Ausschnitt einer Brems- oder Kupplungsvorrichtung, die im Wesentlichen mit dem Ausführungsbeispiel nach 3 übereinstimmt, bei der aber zusätzliche Permanentmagneten in den Ankerscheiben sowie im Außen- und Innenmitnehmer angeordnet sind. 5 a longitudinal section through a section of a brake or coupling device, which substantially with the embodiment according to 3 coincides, but are arranged in the additional and permanent magnets in the armature discs and in the outer and inner driver.

In 1 ist mit 1 ein als Außenmitnehmer wirkender Außenlamellenträger bezeichnet, auf dem Außenlamellen 2 in Umfangsrichtung formschlüssig geführt sind, wofür der Außenlamellenträger mit Klauen 3, in die die Außenlamellen 2 und 2a mit nicht näher dargestellten klauenartigen Vorsprüngen eingreifen. Weiterhin verfügt die dargestellte Kupplungs- oder Bremsvorrichtung über einen Innenlamellenträger 4, in dessen abschnittsweise dargestellte Bohrung 5 vorzugsweise eine nicht näher dargestellte Welle oder ein anderes Antriebselement eines Planetensatzes eingreift.In 1 is with 1 an outer disc carrier acting as an outer cam, on the outer disc 2 are guided positively in the circumferential direction, for which the outer disk carrier with claws 3 into which the outer lamellae 2 and 2a engage with claw-like projections not shown. Furthermore, the illustrated clutch or brake device has an inner disc carrier 4 , in its partially shown hole 5 Preferably, a non-illustrated shaft or other drive element of a planetary gearset engages.

Der Innenlamellenträger 4 ist mit Klauen 6 versehen, in welche wiederum Innenlamellen 7 und 7a eingreifen, so dass diese von dem rotierenden Innenlamellenträger 4 aufgrund ihres Formschlusses mitgenommen werden. Der 1 ist weiterhin zu entnehmen, dass die Kupplungs- oder Bremsvorrichtung über ein erstes Lamellenpaket 8 mit Innenlamellen 7 sowie Außenlamellen 2 und ein zweites Lamellenpaket 9 mit Innenlamellen 7a sowie Außenlamellen 2a verfügt, zwischen welchen ein mit Elektromagneten bestücktes Magnetgehäuse 10 angeordnet ist. Die Lamellen 2a und 7a weisen jeweils in ihrem mittleren Bereich Ausnehmungen auf. Das Magnetgehäuse 10 nimmt zumindest eine Spule 11 und Eisenkerne 12 und 12a auf. Weiterhin ist das Magnetgehäuse 10 an seiner einen Stirnseite mit einer ersten Reibfläche 13 und an seiner anderen Stirnseite mit einer zweiten Reibfläche 14 versehen. Zusätzlich sind Bestandteil der elektromagnetischen Betätigung der Kupplungs- oder Bremsvorrichtung noch eine erste und eine zweite Ankerscheibe 15 bzw. 16. Weiterhin ist das Magnetgehäuse in dem Ausgestaltungsbeispiel nach 1 in einer Ringnut 17 des Außenlamellenträgers 1 angeordnet. Der Verlauf der Feldlinien ergibt sich ebenfalls aus der 1. Eine Teilansicht in 2 veranschaulicht die Anordnung der zumindest einen Spule 11, die radial innen und außen von den Eisenkernen umgeben ist.The inner disc carrier 4 is with claws 6 provided, in which in turn inner fins 7 and 7a engage so that these from the rotating inner disk carrier 4 be taken because of their form fit. Of the 1 It can also be seen that the clutch or brake device via a first plate pack 8th with inner fins 7 as well as outer plates 2 and a second disc pack 9 with inner fins 7a as well as outer plates 2a has between which a magnet housing equipped with electromagnets 10 is arranged. The slats 2a and 7a each have recesses in their middle region. The magnet housing 10 takes at least one coil 11 and iron cores 12 and 12a on. Furthermore, the magnet housing 10 at its one end face with a first friction surface 13 and on its other end face with a second friction surface 14 Mistake. In addition, a component of the electromagnetic actuation of the clutch or brake device is still a first and a second armature disk 15 respectively. 16 , Furthermore, the magnet housing in the exemplary embodiment according to 1 in an annular groove 17 of the outer disk carrier 1 arranged. The course of the field lines also results from the 1 , A partial view in 2 illustrates the arrangement of the at least one coil 11 which is surrounded radially inwardly and outwardly by the iron cores.

Die Funktion der elektromagnetischen Betätigung für eine Kupplungs- oder Bremsvorrichtung nach 1 ist folgende:
In dem in 1 dargestellten Zustand ist die Einrichtung ausgekuppelt und überträgt somit kein Kupplungs- oder Bremsmoment von dem Innenlamellenträger 4 auf den Außenlamellenträger 2. Wird den Spulen 11, die in dem Magnetgehäuse 10 angeordnet sind, ein Erregerstrom zugeführt, so wird von der elektromagnetischen Betätigung auf die Innen- und Außenlamellen 2, 7 sowie 2a, 7a eine axiale Zugkraft in Richtung des Magnetgehäuses ausgeübt, so dass die Außenlamellen 2, 2a und Innenlamellen 7, 7a derart zusammengepresst werden, dass sie ein Drehmoment übertragen können. Dabei werden sie gegen eine erste Reibfläche 13 und eine zweite Reibfläche 14 gezogen. Ein zusätzlicher axialer Druck wird außerdem von den beiden Ankerscheiben 15 und 16 aufgebaut.The function of electromagnetic actuation for a clutch or brake device according to 1 is the following:
In the in 1 illustrated state, the device is disengaged and thus transmits no coupling or braking torque from the inner disk carrier 4 on the outer disc carrier 2 , Will the coils 11 in the magnet housing 10 are arranged, an excitation current supplied, so is the electromagnetic actuation on the inner and outer plates 2 . 7 such as 2a . 7a exerted an axial tensile force in the direction of the magnet housing, so that the outer plates 2 . 2a and inner plates 7 . 7a be compressed so that they can transmit a torque. They are against a first friction surface 13 and a second friction surface 14 drawn. An additional axial pressure is also from the two armature discs 15 and 16 built up.

Die Ausbildung der elektromagnetisch betätigten Kupplungs- oder Bremsvorrichtung nach den 3 und 5 entspricht im Wesentlichen der nach 1. Soweit mit dieser Übereinstimmung besteht, werden auch die gleichen Bezugszeichen in den 3 und 5 verwendet.The formation of the electromagnetically actuated clutch or brake device according to 3 and 5 essentially corresponds to the 1 , As far as with this agreement, the same reference numerals in the 3 and 5 used.

Ein Unterschied der Ausgestaltung nach 3 gegenüber den vorhergehenden Figuren besteht darin, dass der Elektromagnet hinsichtlich der Anordnung von Eisenkern und Spule bzw. Spulen anders aufgebaut ist. Außerdem werden als Vollringe ausgebildete Außenlamellen 2, 2a sowie Innenlamellen 7, 7a verwendet. Der Elektromagnet ist drehfest am Innenlamellenträger 4 geführt und besteht aus einer inneren Spulenanordnung 18. Diese wiederum ist umgeben von einem ringförmigen Eisenkern 19, den schließlich die äußere Spulenanordnung 18a umschließt. Wie in 1 sind auch 3 die vom Eisenkern 19 ausgehenden Kraftlinien eingezeichnet, die durch die Lamellen, die Ankerscheiben 15 und 16 sowie im Rückschluss durch den jeweils magnetisierbaren Innenlamellenträger 4 bzw. den Außenlamellenträger 3 verlaufen. Der 4 ist in einer teilweisen Draufsicht auf den Elektromagneten die ring förmige Ausbildung und konzentrische Anordnung der Spulen 18, 18a und des Eisenkerns 19 zu entnehmen.A difference in the design 3 Compared to the preceding figures is that the electromagnet is constructed differently with respect to the arrangement of iron core and coil or coils. In addition, formed as solid rings outer plates 2 . 2a as well as inner fins 7 . 7a used. The electromagnet is non-rotatably mounted on the inner disk carrier 4 guided and consists of an inner coil assembly 18 , This in turn is surrounded by a ring-shaped iron core 19 Finally, the outer coil assembly 18a encloses. As in 1 are also 3 the iron core 19 Outgoing lines of force drawn through the slats, the armature discs 15 and 16 and in the conclusion by the magnetizable inner disc carrier 4 or the outer disk carrier 3 run. Of the 4 is in a partial plan view of the electromagnet, the ring-shaped configuration and concentric arrangement of the coils 18 . 18a and the iron core 19 refer to.

Eine Weiterbildung der Ausgestaltung der Einrichtung nach 4 zeigt die 5, nach der innerhalb der Ankerscheiben 15 und 16 Permanentmagneten 20 und 20a angeordnet sind. Dabei befindet sich ein Permanentmagnet 20 jeweils im radial inneren Bereich der entsprechenden Ankerscheibe 15 und 16. Ein weiterer Permanentmagnet 20a ist im radial äußeren Bereich der Ankerscheiben 15 und 16 angeordnet. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, auch im Innenlamellenträger 4 und im Außenlamellenträger 1 in dem den Elektromagneten umgebenden Bereich Permanentmagneten vorzusehen. Die sind in 5 mit 21 und 21a bezeichnet. Des Weiteren kann zusätzlich statt dem Eisenkern 12 ein weiterer Permanentmagnet verwendet werden oder weitere Permanentmagnete im Bereich des Eisenkerns 12 angeordnet sein.A development of the embodiment of the device according to 4 show the 5 , after inside the anchor plates 15 and 16 permanent magnets 20 and 20a are arranged. There is a permanent magnet 20 each in the radially inner region of the corresponding armature disk 15 and 16 , Another permanent magnet 20a is in the radially outer region of the armature discs 15 and 16 arranged. In addition, there is a possibility, even in the inner disk carrier 4 and in the outer disc carrier 1 to provide permanent magnets in the area surrounding the electromagnet. They are in 5 With 21 and 21a designated. Furthermore, in addition to the iron core 12 Another permanent magnet can be used or other permanent magnets in the iron core 12 be arranged.

Aus den Figuren geht hervor, dass eine bauraumsparende Anordnung geschaffen wurde, mit welcher auf die unmittelbar neben dem Magnetgehäuse 10 angeordneten ersten und zweiten Lamellenpakete 8 und 9 eine Magnetkraft übertragen werden kann. From the figures shows that a space-saving arrangement was created, with which on the immediately adjacent to the magnet housing 10 arranged first and second plate packs 8th and 9 a magnetic force can be transmitted.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
AußenlamellenträgerExternal disk carrier
22
erste Außenlamellenfirst outer lamellae
2a2a
zweite Außenlamellensecond outer plates
33
Klauensteal
44
InnenlamellenträgerInner disk carrier
55
Bohrungdrilling
66
Klauensteal
77
erste Innenlamellenfirst inner fins
7a7a
zweite Innenlamellensecond inner fins
88th
erstes Lamellenpaketfirst plate pack
99
zweites Lamellenpaketsecond disc pack
1010
Magnetgehäusemagnet housing
1111
SpulenDo the washing up
1212
Eisenkerniron core
1313
erste Reibflächefirst friction surface
1414
zweite Reibflächesecond friction surface
1515
erste Ankerscheibefirst anchor plate
1616
zweite Ankerscheibesecond anchor plate
1717
Ringnutring groove
1818
innere Spulenanordnunginner coil arrangement
18a18a
äußere Spulenanordnungouter coil arrangement
1919
Eisenkerniron core
2020
Permanentmagnetpermanent magnet
20a20a
Permanentmagnetpermanent magnet
2121
Permanentmagnetpermanent magnet
21a21a
Permanentmagnetpermanent magnet

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 709865 A [0003] DE 709865 A [0003]

Claims (13)

Kupplungs- oder Bremsvorrichtung mit einer elektromagnetischen Betätigung, die zumindest eine mit einem Außenmitnehmer (1) in Umfangsrichtung formschlüssig verbundene erste Außenreibscheibe und zumindest eine mit einem Innenmitnehmer (4) in Umfangsrichtung formschlüssig verbundene erste Innenreibscheibe aufweist, wobei ein zumindest einen Elektromagneten aufnehmendes ringförmiges Magnetgehäuse (10), das parallel zu den Reibscheiben verläuft, ortsfest mit dem Außen- oder Innenmitnehmer (1, 4) verbunden ist und eine den Reibscheiben zugewandte erste Reibfläche (13) aufweist, und wobei der Elektromagnet bei einer Zufuhr eines Erregersiromes zu Wicklungen (11) einen ersten Magnetfeldbereich aufbaut, über welchen die Reibscheiben an die Reibfläche (13) anziehbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Außenmitnehmer (1) und der Innenmitnehmer (4) jeweils in axialer Richtung über das ringförmige Magnetgehäuse (10) hinaus erstrecken und an diesen Abschnitten zweite Außen- und Innenreibscheiben angreifen, wobei das Magnetgehäuse (10) an seiner von der ersten Reibfläche (13) abgewandten Stirnfläche mit einer zweiten Reibfläche (14) versehen ist, und wobei die zweiten Außen- und Innenreibscheiben im betätigten Zustand des Elektromagneten über einen zweiten Magnetfeldbereich aneinander und an die zweite Reibfläche (14) anziehbar sind.Clutch or brake device with an electromagnetic actuator, the at least one with an external driver ( 1 ) in the circumferential direction positively connected first Außenreibscheibe and at least one with a Innenmitnehmer ( 4 ) in the circumferential direction positively connected first Innenreibscheibe, wherein a at least one electromagnet receiving annular magnet housing ( 10 ), which runs parallel to the friction disks, stationary with the outer or inner driver ( 1 . 4 ) and a friction discs facing the first friction surface ( 13 ), and wherein the electromagnet is supplied to windings when a field of excitation is supplied ( 11 ) builds up a first magnetic field region, via which the friction disks to the friction surface ( 13 ) are attractable, characterized in that the outer driver ( 1 ) and the inner driver ( 4 ) in each case in the axial direction via the annular magnet housing ( 10 extend) and attack at these portions second outer and inner friction discs, wherein the magnet housing ( 10 ) at its from the first friction surface ( 13 ) facing away from the end face with a second friction surface ( 14 ), and wherein the second outer and inner friction discs in the actuated state of the electromagnet via a second magnetic field region to each other and to the second friction surface ( 14 ) are attractable. Kupplungs- oder Bremsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibscheiben als Außen- (2, 2a) und Innenlamellen (7, 7a) einer Lamellenkupplung oder Lamellenbremse ausgebildet sind, die jeweils in Umfangsrichtung formschlüssig über eine Verzahnung oder Klauen (3, 6) an den Außen- oder Innenlamellenträger bildenden Außen- (1) oder Innenmitnehmern (4) geführt sind.Clutch or brake device according to claim 1, characterized in that the friction discs as external ( 2 . 2a ) and inner plates ( 7 . 7a ) of a multi-plate clutch or multi-disc brake are formed, each in the circumferential direction positively via a toothing or claws ( 3 . 6 ) on the outer or inner disk carrier forming outer ( 1 ) or internal drivers ( 4 ) are guided. Kupplungs- oder Bremsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das ringförmige Magnetgehäuse (10) zentrisch zwischen Lamellenpaketen (8, 9) angeordnet ist.Clutch or brake device according to claim 2, characterized in that the annular magnet housing ( 10 ) centrically between disk packs ( 8th . 9 ) is arranged. Kupplungs- oder Bremsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellenträger (1, 4) im Bereich der Anordnung des Magnetgehäuses (10) mit einer dieses aufnehmenden Ringnut (17) versehen sind.Clutch or brake device according to claim 2, characterized in that the plate carrier ( 1 . 4 ) in the region of the arrangement of the magnet housing ( 10 ) with a receiving this annular groove ( 17 ) are provided. Kupplungs- oder Bremsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils die beidseitig des Magnetgehäuses (10) liegenden Lamellenpakete (8, 9) nach außen durch eine auf dem Außen- oder Innenlamellenträger (1, 4) axial verschiebbaren Ankerscheibe (15, 16) eingeschlossen sind.Coupling or braking device according to claim 2, characterized in that in each case the two sides of the magnet housing ( 10 ) lying disk packs ( 8th . 9 ) to the outside by a on the outer or inner disk carrier ( 1 . 4 ) axially displaceable armature disc ( 15 . 16 ) are included. Kupplungs- oder Bremsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Innen- oder Außenmitnehmer (1, 4) aus einem amagnetischen Werkstoff hergestellt sind.Clutch or brake device according to claim 2, characterized in that the inner or outer driver ( 1 . 4 ) are made of an amagnetic material. Kupplungs- oder Bremsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromagnet zumindest eine Spule (11) und zumindest einen Eisenkern (12, 12a) aufweist.Coupling or braking device according to claim 2, characterized in that the electromagnet at least one coil ( 11 ) and at least one iron core ( 12 . 12a ) having. Kupplungs- oder Bremsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromagnet einen ringförmigen inneren Eisenkern (12) und einen ringförmigen äußeren Eisenkern (12a) aufweist, wobei die zumindest eine Spule (11) ebenfalls ringförmig ausgebildet und konzentrisch zwischen den beiden Eisenkernen (12 und 12a) angeordnet ist.Clutch or brake device according to claim 7, characterized in that the electromagnet is an annular inner iron core ( 12 ) and an annular outer iron core ( 12a ), wherein the at least one coil ( 11 ) also annular and concentric between the two iron cores ( 12 and 12a ) is arranged. Kupplungs- oder Bremsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromagnet eine ringförmige innere Spulenanordnung (18) und eine ringförmige äußere Spulenanordnung (18a) aufweist, wobei ein ebenfalls ringförmig ausgebildeter Eisenkern (19) konzentrisch zwischen den beiden Spulenanordnungen (18 und 18a) angeordnet ist und dass die Außenlamellenträger und die Innenlamellenträger (1 und 4) aus einem magnetisierbaren Werkstoff bestehen.Coupling or braking device according to claim 7, characterized in that the electromagnet is an annular inner coil arrangement ( 18 ) and an annular outer coil arrangement ( 18a ), wherein a likewise ring-shaped iron core ( 19 ) concentrically between the two coil arrangements ( 18 and 18a ) is arranged and that the outer disk carrier and the inner disk carrier ( 1 and 4 ) consist of a magnetizable material. Kupplungs- oder Bremsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils die beidseitig des Magnetgehäuses (10) liegenden Lamellenpakete (8, 9) nach außen durch eine auf dem Außen- oder Innenlamellenträger (1, 4) axial verschiebbaren Ankerscheibe (15, 16) eingeschlossen sind und dass in den Ankerscheiben (15 und 16) Permanentmagnete (19, 19a) angeordnet sind.Coupling or braking device according to claim 2, characterized in that in each case the two sides of the magnet housing ( 10 ) lying disk packs ( 8th . 9 ) to the outside by a on the outer or inner disk carrier ( 1 . 4 ) axially displaceable armature disc ( 15 . 16 ) and that in the armature discs ( 15 and 16 ) Permanent magnets ( 19 . 19a ) are arranged. Kupplungs- oder Bremsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Permanentmagneten in jeder der Ankerscheiben (15 und 16) im radial inneren und äußeren Bereich angeordnet sind.Coupling or braking device according to claim 10, characterized in that the permanent magnets in each of the armature discs ( 15 and 16 ) are arranged in the radially inner and outer regions. Kupplungs- oder Bremsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in den Außen- und/oder Innenlamellenträger (1, 4) in dem das ringförmige Magnetgehäuse (10) umgebenden Bereich Permanentmagnete (20, 20a) eingesetzt sind.Clutch or brake device according to claim 2, characterized in that in the outer and / or inner disc carrier ( 1 . 4 ) in which the annular magnet housing ( 10 ) surrounding area permanent magnets ( 20 . 20a ) are used. Verwendung einer Kupplungs- oder Bremsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12 als ein Schaltelement in einem automatisierten Schaltgetriebe oder einem Automat-, Verteiler- oder Achsgetriebe eines Kraftfahrzeugs.Use of a clutch or brake device according to any one of claims 1 to 12 as a switching element in an automated manual transmission or an automatic transmission, or axle drive of a motor vehicle.
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