DE102012009139A1 - Test rig for testing multi-disk clutch having two coaxially arranged disk carriers, is provided with clutch plates held on disk carriers, where drive is provided by which former disk carrier is rotated relative to latter disk carrier - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Prüfstand sowie ein Verfahren zum Prüfen einer Lamellenkupplung.The invention relates to a test bed and a method for testing a multi-plate clutch.
Wie es aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannt ist, umfasst eine solche Lamellenkupplung zwei koaxial zueinander angeordnete Lamellenträger, an denen jeweilige Kupplungslamellen gehalten sind. Die Kupplungslamellen sind dabei ebenso zumindest im Wesentlichen koaxial zueinander angeordnet.As is known from the general state of the art, such a multi-plate clutch comprises two plate carriers arranged coaxially with each other, on which respective clutch plates are held. The clutch plates are also at least substantially coaxial with each other.
Die Lamellenkupplung dient beispielsweise bei einem Kraftwagen dazu, Drehmomente zwischen einem Antriebsaggregat und einem Getriebe des Kraftwagens zu übertragen. Dazu ist einer der Lamellenträger mit einer Ausgangswelle des Antriebsaggregats gekoppelt, während der andere Lamellenträger mit einer Eingangswelle des Getriebes gekoppelt ist. Die Übertragung der Drehmomente zwischen den Lamellenträgern erfolgt über die Kupplungslamellen, welche drehfest mit dem jeweiligen Lamellenträger verbunden sind. Zur Realisierung dieser Drehmomentübertragung werden die Kupplungslamellen in axialer Richtung der Lamellenkupplung zusammengepresst.The multi-plate clutch is used for example in a motor vehicle to transmit torques between a drive unit and a transmission of the motor vehicle. For this purpose, one of the plate carrier is coupled to an output shaft of the drive unit, while the other plate carrier is coupled to an input shaft of the transmission. The transmission of the torques between the disk carriers via the clutch plates, which are rotatably connected to the respective disk carrier. To realize this torque transmission, the clutch plates are pressed together in the axial direction of the multi-plate clutch.
Unter Lüften der Lamellenkupplung wird das Trennen der aneinander reibenden Kupplungslamellen bei fehlender Anpresskraft verstanden. Als Lüftspiel wird dabei der mögliche Abstand zwischen den Kupplungslamellen bei gelüfteter Lamellenkupplung bezeichnet. Mit anderen Worten wird unter Lüftspiel der Abstand zwischen den Kupplungslamellen in axialer Richtung verstanden.By ventilating the multi-plate clutch is meant the separation of the mutually rubbing clutch plates in the absence of contact force. As a clearance, the possible distance between the clutch plates is called at ventilated multi-plate clutch. In other words, clearance is understood to mean the distance between the clutch plates in the axial direction.
Bei konstantem Lüftspiel steigt das Verlustmoment der Lamellenkupplung mit der Drehzahl. Bei hohen Drehzahlen kann auch ein sogenanntes Lamellentaumeln auftreten. Bei dem sogenannten Lamellentaumeln handelt es sich um ein Flattern der Kupplungslamellen bei hohen Drehzahlen, wodurch Reibverluste der Lamellenkupplung verursacht werden.At constant clearance, the loss torque of the multi-plate clutch increases with the speed. At high speeds, a so-called lamellae may occur. In the so-called lamellar wobble is a flutter of the clutch plates at high speeds, causing friction losses of the multi-plate clutch.
Daher ist insbesondere im Rahmen der Entwicklung einer solchen Lamellenkupplung das Prüfen der Lamellenkupplung insbesondere hinsichtlich ihres Lüftspiels vorteilhaft. Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Prüfstand sowie ein Verfahren zum Prüfen einer Lamellenkupplung, insbesondere für einen Kraftwagen, bereitzustellen, welche ein zeit-, kostengünstiges und effektives Prüfen der Lamellenkupplung ermöglichen.Therefore, especially in the context of the development of such a multi-plate clutch, the testing of the multi-plate clutch, in particular with regard to their clearance advantageous. It is therefore an object of the present invention to provide a test stand and a method for testing a multi-plate clutch, in particular for a motor vehicle, which allow a time, cost and effective testing of the multi-plate clutch.
Diese Aufgabe wird durch einen Prüfstand mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a test stand having the features of patent claim 1 and by a method having the features of
Zur Realisierung einer zeit-, kostengünstigen und effektiven Überprüfung der Lamellenkupplung umfasst der erfindungsgemäße Prüfstand einen Antrieb, mittels welchem ein erster der Lamellenträger relativ zu dem zweiten Lamellenträger um eine Drehachse drehbar ist. Dabei nimmt der erste Lamellenträger die dem ersten Lamellenträger zugeordneten Kupplungslamellen mit, so dass sich die dem ersten Lamellenträger zugeordneten, ersten Kupplungslamellen relativ zu den dem zweiten Lamellenträger zugeordneten, zweiten Kupplungslamellen drehen.To realize a timely, cost-effective and effective verification of the multi-plate clutch, the test stand according to the invention comprises a drive, by means of which a first of the disk carrier is rotatable relative to the second disk carrier about an axis of rotation. In this case, the first plate carrier takes with the first plate carrier associated clutch plates, so that the first disc carrier associated, first clutch plates rotate relative to the second plate carrier associated, second clutch plates.
Ferner umfasst der Prüfstand eine Verstelleinrichtung, mittels welcher das Lüftspiel zwischen den Kupplungslamellen variabel einstellbar ist. Dadurch kann die Lamellenkupplung mittels des erfindungsgemäßen Prüfstands bei unterschiedlichen Drehzahlen und/oder bei unterschiedlichen Lüftspielen geprüft werden, ohne Komponenten des Prüfstands und/oder der Lamellenkupplung austauschen und somit ohne den Prüfaufbau verändern zu müssen. Insbesondere ist es so möglich, für unterschiedliche Lüftspiele ein vorgebbares Drehzahlprogramm mit unterschiedlichen Drehzahlen abzuprüfen. Der Prüfstand ermöglicht es somit auf zeit-, kostengünstige und effektive Weise, das eingangs geschilderte Lamellentaumeln der Lamellenkupplung in Abhängigkeit von der Drehzahl und von dem Lüftspiel zu ermitteln. Der erfindungsgemäße Prüfstand ermöglicht somit auch die Ermittlung präziser und aussagekräftiger Ergebnisse.Furthermore, the test stand comprises an adjusting device, by means of which the clearance between the clutch plates is variably adjustable. Thereby, the multi-plate clutch can be tested by means of the test stand according to the invention at different speeds and / or at different Lüftspielen without replacing components of the test stand and / or the multi-plate clutch and thus without having to change the test setup. In particular, it is possible to check a predefinable speed program with different speeds for different clearances. The test bed thus makes it possible in a timely, cost-effective and effective manner to determine the above-described lamellae of the multi-plate clutch as a function of the speed and of the clearance. The test stand according to the invention thus also enables the determination of precise and meaningful results.
Zur Realisierung einer besonders präzisen Einstellung des Lüftspiels ist die Verstelleinrichtung vorteilhafterweise elektronisch betätigbar, d. h. elektronisch ansteuerbar.To realize a particularly precise adjustment of the clearance, the adjustment is advantageously electronically actuated, d. H. electronically controlled.
Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die Verstelleinrichtung wenigstens ein in axialer Richtung relativ zur Lamellenkupplung verstellbares Einstellelement umfasst, mittels welchem die Kupplungslamellen – um das Lüftspiel einzustellen – mit einer in axialer Richtung wirkenden Kraft beaufschlagbar sind und mittels welchem durch Verstellen des Einstellelements in axialer Richtung das Lüftspiel einstellbar ist. Mit anderen Worten ist es nicht vorgesehen, zur Darstellung der unterschiedlichen Lüftspiele unterschiedliche Einstellelemente zu verwenden und somit das Einstellelement für die jeweiligen Lüftspiele auszutauschen. Vielmehr kann das Einstellelement einfach und zeitgünstig in axialer Richtung relativ zu den Kupplungslamellen bewegt werden, um so das Lüftspiel variabel einzustellen.To be particularly advantageous, it has been shown, when the adjusting device comprises at least one adjustable in the axial direction relative to the multi-disc clutch adjustment member by means of which the clutch plates - to adjust the clearance - be acted upon by a force acting in the axial direction and by means of which by adjusting the adjustment in axial direction of the clearance is adjustable. In other words, it is not intended to use different adjustment elements for the representation of the different clearances, and thus to exchange the setting element for the respective clearances. Rather, the adjustment can be moved easily and timely in the axial direction relative to the clutch plates, so as to adjust the clearance variably.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst die Verstelleinrichtung eine Führungseinrichtung mit wenigstens einem in radialer Richtung von der Drehachse beabstandeten und zumindest im Wesentlichen parallel zur Drehachse verlaufenden Führungselement zum Führen des Einstellelements bei dessen Bewegung in axialer Richtung. Das Führungselement gewährleistet eine sichere und stabile sowie zumindest im Wesentlichen parallel zur axialen Richtung verlaufende Führung des Einstellelements, so dass das Lüftspiel insbesondere in Umfangsrichtung der Kupplungslamellen präzise einstellbar ist. Mit anderen Worten handelt es sich bei der Führungseinrichtung um eine Parallelverschiebungseinrichtung.In a further advantageous embodiment of the invention, the adjusting device comprises a guide device with at least one radially spaced from the axis of rotation and at least substantially parallel to the axis of rotation extending guide element for guiding the adjusting element during its movement in the axial direction. The guide element ensures a secure and stable as well as at least substantially parallel to the axial direction extending guide of the adjustment, so that the clearance is precisely adjustable, in particular in the circumferential direction of the clutch plates. In other words, the guide device is a parallel displacement device.
Eine vorteilhafte und besonders präzise sowie einfache Verstellung des Einstellelements ist beispielsweise dadurch realisiert, dass die Verstelleinrichtung eine Gewindespindel zum Einstellen des Lüftspiels umfasst. Mittels der Gewindespindel können rotatorische Bewegungen, beispielsweise eines Elektromotors, in translatorische Bewegungen des Einstellelements umgesetzt werden, so dass das Einstellelement motorisch, insbesondere elektromotorisch, mit einem nur sehr geringen Bauraumbedarf in axialer Richtung verschoben werden kann. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass die Gewindespindel, insbesondere ein Motor zum Antreiben der Gewindespindel, elektronisch ansteuerbar ist.An advantageous and particularly precise and simple adjustment of the adjusting element is realized for example by the fact that the adjusting device comprises a threaded spindle for adjusting the clearance. Rotational movements, for example of an electric motor, can be converted into translational movements of the adjusting element by means of the threaded spindle, so that the adjusting element can be displaced in the axial direction with a motor, in particular an electric motor, with only a very small space requirement. It is provided in particular that the threaded spindle, in particular a motor for driving the threaded spindle, is electronically controllable.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist wenigstens eine Krafterfassungseinrichtung mit zumindest einem Krafterfassungselement vorgesehen, mittels welchem eine Axialkraft der Kupplungslamellen erfassbar ist. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Krafterfassungselement um eine Kraftmessdose, mittels welcher in der Lamellenkupplung wirkende Axialkräfte erfasst werden können. Mittels des Krafterfassungselements, insbesondere der Kraftmessdose, kann das Blockmaß sowie das Lüftspiel der Lamellenkupplung während des Betriebs präzise geprüft und gemessen werden.In a further advantageous embodiment of the invention, at least one force detection device is provided with at least one force detection element, by means of which an axial force of the clutch plates can be detected. The force-sensing element is preferably a load cell, by means of which axial forces acting in the multi-plate clutch can be detected. By means of the force detection element, in particular the load cell, the block dimension and the clearance of the multi-plate clutch can be precisely checked and measured during operation.
Vorzugsweise ist zwischen dem Einstellelement und einem Antriebselement, insbesondere der Gewindespindel, zum Verschieben des Einstellelements in axialer Richtung ein Gelenk vorgesehen, welches insbesondere in Kombination mit dem Führungselement eine sehr hohe und exakte Parallelität der Verschiebung des Einstellelements zur axialen Richtung ermöglicht, so dass das Lüftspiel besonders präzise eingestellt werden kann. Dies ermöglicht die reproduzierbare Ermittlung von Messergebnissen in einer sehr hohen Qualität auch bei sehr hohen Drehzahlen, welche während des Betriebs der Lamellenkupplung insbesondere in einem Kraftwagen auftreten können.Preferably, a joint is provided between the adjusting element and a drive element, in particular the threaded spindle, for displacing the adjusting element in the axial direction, which enables a very high and exact parallelism of the displacement of the adjusting element to the axial direction, in particular in combination with the guide element, so that the clearance can be adjusted very precisely. This allows the reproducible determination of measurement results in a very high quality even at very high speeds, which can occur during operation of the multi-plate clutch, especially in a motor vehicle.
Zur Realisierung besonders präziser Messergebnisse ist das Krafterfassungselement in einem Kraftfluss zwischen dem nicht angetriebenen, zweiten Lamellenträger und einem in axialer Richtung zumindest zeitweise festen Anschlagselement des Prüfstands zwischen dem Anschlagselement und dem zweiten Lamellenträger angeordnet. Bei dem in axialer Richtung zumindest zeitweise festen Anschlagselement kann es sich um die Gewindespindel handeln, welche zwar die axiale Verschiebung des Einstellelements ermöglicht, jedoch – wenn die Gewindespindel nicht angetrieben und das Einstellelement nicht in axialer Richtung mittels der Gewindespindel verschoben wird – in axialer Richtung fest ist, so dass sich die Kraftmessdose einerseits zumindest mittelbar an der Gewindespindel und andererseits zumindest mittelbar am zweiten Lamellenträger in axialer Richtung abstützen kann.To realize particularly precise measurement results, the force-sensing element is arranged in a force flow between the non-driven, second plate carrier and an axially at least temporarily fixed stop element of the test stand between the stop element and the second plate carrier. The stop element which is at least temporarily fixed in the axial direction can be the threaded spindle, which indeed permits the axial displacement of the adjusting element, but - if the threaded spindle is not driven and the adjusting element is not displaced in the axial direction by means of the threaded spindle - fixed in the axial direction is, so that the load cell on the one hand at least indirectly on the threaded spindle and on the other hand can be supported at least indirectly on the second disc carrier in the axial direction.
Optional kann zusätzlich wenigstens ein weiteres Krafterfassungselement, insbesondere eine weitere Kraftmessdose, vorgesehen sein, welche in einem Kraftfluss zwischen dem angetriebenen, ersten Lamellenträger und einem in axialer Richtung zumindest zeitweise festen, weiteren Anschlagselement des Prüfstands zwischen dem weiteren Anschlagselement und dem ersten Lamellenträger angeordnet ist. Dadurch können besonders präzise und reproduzierbare Ergebnisse realisiert werden.Optionally, at least one further force-sensing element, in particular a further load cell, may be provided, which is arranged between the further stop element and the first plate carrier in a force flow between the driven, first plate carrier and an at least temporarily fixed further axial stop element. As a result, particularly precise and reproducible results can be realized.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist wenigstens eine Wegerfassungseinrichtung mit zumindest einem Wegerfassungselement vorgesehen, mittels welchem das Lüftspiel erfassbar ist. Bei dem Wegerfassungselement handelt es sich beispielsweise um einen sogenannten Wegsensor. Mittels des Wegerfassungselements können besonders präzise Ergebnisse hinsichtlich der Eigenschaften der Lamellenkupplung gewonnen werden, insbesondere bezüglich des Zusammenhangs zwischen Drehzahl, Lüftspiel und Lamellentaumeln bei der zu überprüfenden Lamellenkupplung.In a further embodiment of the invention, at least one path detection device with at least one position detection element is provided, by means of which the clearance can be detected. The path detection element is, for example, a so-called displacement sensor. By means of the path detection element particularly precise results can be obtained in terms of the properties of the multi-plate clutch, in particular with respect to the relationship between speed, clearance and lamellae in the multi-plate clutch to be tested.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist in einem Drehmomentenfluss zwischen dem Antrieb und dem ersten Lamellenträger ein Drehmomenterfassungselement angeordnet, mittels welchem vom Antrieb bereitgestellte Drehmomente zum Antreiben des ersten Lamellenträgers erfassbar sind. Bei dem Drehmomenterfassungselement kann es sich insbesondere um eine Drehmomentmessnabe handeln.In a further advantageous embodiment, a torque-detecting element is arranged in a torque flow between the drive and the first disk carrier, by means of which provided by the drive torque for driving the first disk carrier can be detected. The torque-detecting element may in particular be a torque-measuring hub.
Zur Erfindung gehört auch ein Verfahren zum Prüfen einer im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Prüfstand geschilderten Lamellenkupplung, bei welcher insbesondere ein erfindungsgemäßer Prüfstand verwendet wird. Mittels des Antriebs des Prüfstands wird der erste Lamellenträger relativ zum zweiten Lamellenträger um die Drehachse gedreht, wobei mittels der Verstelleinrichtung das Lüftspiel zwischen den Kupplungslamellen eingestellt wird. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Prüfstands sind als vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens anzusehen und umgekehrt.The invention also includes a method for testing a multi-plate clutch described in connection with the test stand according to the invention, in which in particular a test stand according to the invention is used. By means of the drive of the test stand, the first disk carrier is rotated relative to the second disk carrier about the axis of rotation, wherein the clearance between the clutch plates is adjusted by means of the adjusting device. Advantageous embodiments of the test stand according to the invention are advantageous To consider embodiments of the method according to the invention and vice versa.
Wie im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Prüfstand geschildert, ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren die zeit-, kostengünstige und effektive Durchführung der Überprüfung der Lamellenkupplung. Dabei kann das Lüftspiel variabel eingestellt werden, ohne den Prüfaufbau zu verändern und beispielsweise Komponenten des Prüfstands und/oder der Lamellenkupplung auszutauschen.As described in connection with the test stand according to the invention, the method according to the invention allows the time, cost and effective implementation of the verification of the multi-plate clutch. In this case, the clearance can be variably adjusted without changing the test setup and replace components of the test bench and / or the multi-plate clutch.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Fig. alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawing. The features and combinations of features mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures can be used not only in the respectively indicated combination but also in other combinations or alone, without the frame to leave the invention.
Die Zeichnung zeigt in:The drawing shows in:
Der Prüfkopf
Am Innenlamellenträger
Darüber hinaus ist ein axial äußerer Ring
Der Prüfstand
Zur Erfassung des zur Drehung aufzuwendenden bzw. aufgewendeten Drehmoments ist in einem Drehmomentenfluss von der elektrischen Maschine
Der Kolben
Die Führungseinrichtung
Die axial verfahrbare Platte
Durch diese axiale Verschiebbarkeit, d. h. Verfahrbarkeit des Kolbens
Der Kolben
Die Kraftmessdosen
Vorzugsweise ist zwischen dem Kolben
Insbesondere ist es mittels des Prüfstands
Die Kraftmessdosen
Wie
Der Prüfstand
Der Prüfstand
Mit
Mit
Der Kolben
Der Wegstreckenaufnehmer
Wie insbesondere in Zusammenschau mit
Durch die Verwendung von Schwenkarmen, Scharnieren, Schnellspannern und/oder dergleichen können besonders kurze Rüstzeiten verwirklicht werden, in denen die zu überprüfende Lamellenkupplung bzw. der zu überprüfende Prüfkopf
Gleichzeitig ist die Parallelität mittels der Führungseinrichtung
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Prüfstandtest bench
- 1212
- Prüfkopfprobe
- 1414
- InnenlamellenträgerInner disk carrier
- 1616
- AußenlamellenträgerExternal disk carrier
- 1818
- Innenlamelleninner disk
- 2020
- Außenlamellenouter disk
- 2121
- Kolbenpiston
- 2222
- Ringring
- 2424
- Antriebdrive
- 2626
- elektrische Maschineelectric machine
- 2828
- Antriebswelledrive shaft
- 3030
- Drehachseaxis of rotation
- 3232
- Platteplate
- 3434
- KraftmessdoseLoad cell
- 3636
- Gewindespindelscrew
- 3838
- gehäusefestes Teilhousing-fixed part
- 4040
- Führungsplatteguide plate
- 4242
- Führungseinrichtungguide means
- 4444
- Führungsbolzenguide pins
- 4646
- DurchgangsöffnungThrough opening
- 4848
- Grundplattebaseplate
- 5050
- StelleJob
- 5252
- AbstandshalteelementSpacer element
- 5454
- WegstreckenaufnehmerWegstreckenaufnehmer
- 5656
- Prüfboxtest box
- 5858
- Befestigungselementfastener
- 6060
- Gestellframe
Claims (10)
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ID=47220625
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R083 | Amendment of/additions to inventor(s) | ||
R230 | Request for early publication | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |