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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zentrierzwischenplatte mit den oberbegrifflichen Merkmalen nach Anspruch 1.
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Bei Automatgetrieben sind üblicherweise zwischen dem Wandler und den Radsätzen eine Zentrierplatte und eine damit verschraubte Zwischenplatte angeordnet. Diese Zentrierplatte und Zwischenplatte dienen unter anderem zum Leiten von Öl und stützen die Radsätze des Getriebes. Durch die Verschraubungen können jedoch Undichtigkeiten auftreten. Derartige Anordnungen weisen zudem ein hohes Gewicht auf.
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Aus der
DE 19859761 A1 ist bekannt, die Zwischenplatte eines Automatgetriebes derart auszugestalten, dass diese geeignet ist eine Ölpumpe aufzunehmen. Außerdem wird die dem Wandler zugewandte Seite der Zwischenplatte mittels eines Druckgussdeckels oder mittels eines Blechdeckels verschlossen.
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Aus der
DE 102010001864 A1 ist bekannt, zwischen der Zwischenplatte und der Zentrierplatte ein Kunststoffbauteil aufzunehmen. Eine Verbindungsleitung wird durch das Kunststoffbauteil geführt.
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Aus der
DE 102008036123 A1 ist ein Lagerschild aus zwei unterschiedlichen Materialien bekannt, wobei die erste Komponente Aluminium, Magnesium oder Zink und die zweite Komponente Metall, Keramik, Kohlefaser, Kunststoff oder Grauguss sein kann.
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Der vorliegenden Erfindung liegt ausgehend vom Stand der Technik die Aufgabe zu Grunde, eine verbesserte Anordnung einer Zwischenplatte und einer Zentrierplatte vorzuschlagen. Zwischenplatte und Zentrierplatte sollen fest miteinander verbunden sein, ohne dass es zu Undichtigkeiten kommt. Zudem soll diese Zentrierzwischenplatte in Leichtbauweise ausgeführt sein. Weiterhin soll die Zentrierzwischenplatte auf einfache Art und Weise herzustellen sein.
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Die vorliegende Erfindung schlägt ausgehend von der vorgenannten Aufgabe eine Zentrierzwischenplatte mit den Merkmalen nach Patentanspruch 1 vor. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.
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Eine Zentrierzwischenplatte für ein Getriebe eines Fahrzeugs weist eine Zwischenplatte, eine Zentrierplatte und wenigstens einen Hydraulikkanal, sowie ein radsatzseitiges Ende und ein wandlerseitiges Ende auf. Die Zentrierplatte ist an dem wandlerseitigen Ende angeordnet. Die Zwischenplatte ist aus einem Kunststoffelement ausgeformt ist, wobei der wenigstens eine Hydraulikkanal innerhalb des Kunststoffelements angeordnet ist. Die Zwischenplatte und die Zentrierplatte sind unlösbar miteinander verbunden.
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Das radsatzseitige Ende ist derjenige Bereich der Zentrierzwischenplatte, der bei der Verwendung der Zentrierzwischenplatte in einem Getriebe eines Fahrzeugs den Radsätzen zugewandt sind. Das wandlerseitige Ende ist derjenige Bereich der Zentrierzwischenplatte, der bei der Verwendung der Zentrierzwischenplatte in einem Getriebe eines Fahrzeugs dem Wandler zugewandt ist. Das radsatzseitige Ende begrenzt die Zentrierzwischenplatte zu einer ersten Seite hin, das wandlerseitige Ende begrenzt die Zentrierzwischenplatte zu einer zweiten Seite hin. Die Zentrierplatte begrenzt somit die Zentrierzwischenplatte zu ihrem wandlerseitigen Ende hin.
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Die Zwischenplatte ist hierbei aus dem Kunststoffelement ausgeformt. Das Kunststoffelement wird vorzugsweise in einem Spritzgussverfahren hergestellt. Alternativ dazu kann das Kunststoffelement mittels eines Fließpressverfahrens oder mittels eines Harzinjektionsverfahrend und einer Preform hergestellt werden.
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Die Zentrierplatte und die Zwischenplatte sind unlösbar miteinander verbunden. Dies heißt, dass diese nicht voneinander getrennt werden können ohne die Verbindungselemente oder die Zwischenplatte oder die Zentrierplatte zu zerstören. In anderen Worten sind die Zwischenplatte und die Zentrierplatte nicht zerstörungsfrei voneinander trennbar. Die Zwischenplatte und die Zentrierplatte formen somit ein einstückiges Bauelement aus. Die unlösbare Verbindung ist vorzugsweise stoffschlüssig. Zusätzlich oder alternativ dazu kann diese Verbindung formschlüssig ausgestaltet sein. Weiterhin kann diese Verbindung zusätzlich kraftschlüssig ausgestaltet sein.
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Die stoffschlüssige Verbindung kann durch eine Klebeverbindung erreicht werden, wobei als Klebstoff beispielsweise ein Kunstharz oder ein Silikon eingesetzt werden kann. Alternativ dazu kann die stoffschlüssige Verbindung dadurch erreicht werden, dass die Zentrierplatte als ein Einleger in dem Spritzgussverfahren oder in dem Fließpressverfahren oder in dem Harzinjektionsverfahren genutzt wird. Ein Einleger wird vor Beginn eines z. B. Spritzgussprozesses in das Spritzgießwerkzeug eingelegt. Der Kunststoff wird anschließend während des Prozesses in das Spritzgießwerkzeug eingespritzt, in welchem der Einleger angeordnet ist. Dieser Kunststoff trifft auf den Einleger und baut während des Aushärtens eine stoffschlüssige sowie auch formschlüssige Verbindung zu dem Einleger auf. Bei dem Fließpressverfahren oder bei dem Harzinjektionsverfahren ist der Ablauf vergleichbar. Eine zu der Klebeverbindung oder der „Spritzgussverbindung“ zusätzliche form- und kraftschlüssige Verbindung zwischen der Zentrierplatte und der Zwischenplatte kann durch eine oder mehrere Bolzenverbindungen ausgebildet werden.
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Alternativ oder zusätzlich dazu kann die unlösbare Verbindung mittels thermischen Nietens erreicht werden. Hierbei ist die Zwischenplatte derart ausgeformt, dass sie wenigstens zwei Stifte aufweist, welche aus demselben Kunststoffmaterial ausgeformt sind wie das Kunststoffelement selbst. Diese Stifte werden durch entsprechende Bohrungen der Zentrierplatte geführt und anschließend thermisch vernietet. Somit entsteht eine formschlüssige Verbindung.
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Der wenigstens eine Hydraulikkanal ist innerhalb des Kunststoffelements, also innerhalb des Zwischenplatte angeordnet. In anderen Worten ist der wenigstens eine Hydraulikkanal in das Kunststoffelement integriert. Der wenigstens eine Hydraulikkanal kann sich beispielsweise von dem wandlerseitigen Ende der Zentrierzwischenplatte zu dem radsatzseitigen Ende der Zentrierzwischenplatte erstrecken.
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Durch die Ausformung der Zwischenplatte aus Kunststoff weist diese ein geringeres Gewicht auf als z. B. bei der Ausformung derselben aus einem metallischen Werkstoff. Außerdem kann die Zwischenplatte auf einfache Art und Weise z. B. mittels Spritzgussverfahren hergestellt werden. Durch die unlösbarer Verbindung der Zwischenplatte und der Zentrierplatte miteinander werden Schraubverbindungen unnötig. Die Dichtigkeit ist somit deutlich erhöht.
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Nach einer ersten Ausführungsform ist die Zentrierplatte aus einem Blechumformbauteil ausgeformt. Das Blechumformbauteil kann z. B. aus Aluminium, Stahl, Magnesium oder einem anderen geeigneten Werkstoff ausgeformt sein.
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Nach einer weiteren Ausführungsform ist die Zentrierplatte aus einem Faserkunststoffverbund (FKV) ausgeformt. Dieser FKV ist beispielsweise ein Organoblech, d. h. ein textil verstärktes, thermoplastisches Halbzeug. Alternativ dazu kann die Zentrierplatte aus einem endlosfaserverstärkten Sheet Molding Compound (C-SMC) oder aus einem anderen geeigneten FKV ausgeformt sein.
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Nach einer weiteren Ausführungsform ist das Kunststoffelement aus einem Thermoplast oder einem Duroplast oder aus einem Faserkunststoffverbund ausgeformt. Ist das Kunststoffelement aus duroplastischem oder thermoplastischem Kunststoff ausgeformt, wird das Kunststoffelement vorzugsweise spritzgegossen. Der FKV ist z. B. langfaserverstärkt, wobei Glasfasern, Carbonfasern, Kunstfasern, organische Fasern oder andere geeignete Fasern verwendet werden können. Der FKV kann stattdessen kurzfaserverstärkt oder endlosfaserverstärkt sein. Ist das Kunststoffelement aus FKV ausgeformt, kann es z. B. entweder aus einem SMC-Halbzeug in einem Fließpressverfahren hergestellt werden oder mittels eines Harzinjektionsverfahrens und Trockenfasern, welche eine Preform ausbilden.
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Nach einer weiteren Ausführungsform weist das radsatzseitige Ende der Zentrierzwischenplatte ein Abdeckelement auf, das aus einem Blechumformbauteil oder aus einem Organoblech ausgeformt ist. Das Blechumformbauteil kann entweder aus Aluminium, Magnesium, Stahl oder aus einem anderen geeigneten metallischen Werkstoff ausgebildet sein. Beispielsweise können das Abdeckelement und die Zentrierplatte aus dem gleichen Material ausgeformt sein. Die Zentrierzwischenplatte erstreckt sich somit von der Zentrierplatte über die Zwischenplatte bis hin zum Abdeckelement. Die Zentrierzwischenplatte ist in anderen Worten als eine Sandwichstruktur ausgebildet. Das Abdeckelement begrenzt die Zentrierzwischenplatte zu ihrem radsatzseitigen Ende hin.
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Das Abdeckelement ist unlösbar mit der Zwischenplatte verbunden. In anderen Worten formen die Zwischenplatte, die Zentrierplatte und das Abdeckelement ein einstückiges Bauelement aus. Beispielsweise kann das Abdeckelement stoffschlüssig mit der Zwischenplatte verbunden sein. Die stoffschlüssige Verbindung kann durch eine Klebeverbindung erreicht werden, wobei als Klebstoff beispielsweise ein Kunstharz oder ein Silikon eingesetzt werden kann. Alternativ dazu kann die stoffschlüssige Verbindung dadurch erreicht werden, dass das Abdeckelement als ein Einleger in dem Spritzgussverfahren oder in dem Fließpressverfahren oder in dem Harzinjektionsverfahren des Kunststoffelements genutzt wird. Zusätzlich zu der stoffschlüssigen Verbindung zwischen der Zwischenplatte und dem Abdeckelement kann eine form- und kraftschlüssige Verbindung zwischen der Zwischenplatte und dem Abdeckelement durch eine oder mehrere Bolzenverbindungen ausgebildet werden.
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Die unlösbare Verbindung kann beispielsweise die gleiche sein wie die unlösbare Verbindung, die die Zwischenplatte mit der Zentrierplatte verbindet. Alternativ dazu können die Zwischenplatte und die Zentrierplatte mittels einer unlösbaren Verbindung miteinander verbunden sein, die sich von der unlösbaren Verbindung unterscheidet, die die Zwischenplatte mit dem Abdeckelement verbindet.
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Nach einer weiteren Ausführungsform weist das Abdeckelement radsatzseitig mehrere Ausnehmungen auf zur Aufnahme von Lamellen wenigstens einer Kupplung des Getriebes. Eine Ausnehmung ist hierbei ein materialfreier Bereich innerhalb des Abdeckelements. Dieser ist von Form und Größe her geeignet, Kupplungslamellen einer Kupplung eines Getriebes aufzunehmen, wenn die Zentrierzwischenplatte in einem Getriebe verwendet wird. Je nach notwendiger Dimensionierung der Kupplung ist die äußere Form der Ausnehmung des Abdeckelements angepasst. Somit lässt sich der nötige Bauraumbedarf reduzieren.
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Nach einer weiteren Ausführungsform weist das Kunststoffelement eine Aufnahme für eine Ölpumpe auf. Somit kann die Ölpumpe und deren benötigte Antriebselemente in die Zentrierzwischenplatte integriert werden, d. h. von dieser aufgenommen werden. Dies stellt eine Bauraumersparnis dar. Die Ölpumpe inklusive deren benötigten Antriebselemente werden in die Aufnahme eingeschoben und montiert. Dies kann entweder stattfinden bevor die Zwischenplatte und die Zentrierplatte unlösbar miteinander verbunden sind, wobei die Zentrierplatte gleichsam als Abdeckung der Aufnahme dient, oder nachdem die unlösbare Verbindung bereits ausgebildet ist. Wird die Zentrierplatte erst nach Montage der Ölpumpe inklusive deren Antriebselemente unlösbar mit der Zwischenplatte verbunden, kann das Kunststoffelement z. B. zusätzlich Elastomerdichtungen im Bereich der Aufnahme für die Ölpumpe aufweisen, die an dieses angespritzt sind, z. B. mittels eines Zweikomponentenspritzgussverfahrens (2K-Verfahren). Diese Dichtungen dichten die Aufnahme für die Ölpumpe zusätzlich ab. Als Elastomerdichtung kann z. B. Silikon, ein thermoplastisches Elastomer oder ein anderes geeignetes Elastomer genutzt werden.
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Nach einer weiteren Ausführungsform weist die Aufnahme für die Ölpumpe ein Ölpumpengehäuse auf. Das Ölpumpengehäuse ist innerhalb der Aufnahme angeordnet und mit dem Kunststoffelement verbunden. Das Ölpumpengehäuse ist in einer Variante aus demselben Kunststoff, aus welchem das Kunststoffelement ausgeformt ist, ausgeformt. Das Ölpumpengehäuse ist hierbei beispielsweise durch das Kunststoffelement selbst ausgebildet. Dies heißt, dass die Mantelfläche der Aufnahme das Ölpumpengehäuse ausbildet. Die Aufnahme wird beispielsweise im Spritzgussverfahren in Form des Ölpumpengehäuses gefertigt. Das Ölpumpengehäuse kann stattdessen als Kunststoffeinleger innerhalb der Aufnahme angeordnet und mit dem Kunststoffelement unlösbar verbunden sein.
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Alternativ dazu ist das Ölpumpengehäuse aus einem Blechumformbauteil ausgeformt, welches beispielsweise aus Aluminium, Stahl, Magnesium oder einem anderen geeigneten metallischen Werkstoff ausgeformt sein kann. Weiterhin alternativ dazu ist das Ölpumpengehäuse aus einem Gussbauteil ausgeformt, welches beispielsweise aus Aluminium, Stahl, Magnesium oder einem anderen geeigneten metallischen Werkstoff ausgeformt sein kann. Im Falle des Blechumformbauteils und des Gussbauteils kann das Ölpumpengehäuse ein Einleger in dem Spritzgussverfahren oder in dem Fließpressverfahren oder in dem Harzinjektionsverfahren sein. Somit wird zwischen dem Ölpumpengehäuse und dem Kunststoffelement eine unlösbare Verbindung ausgebildet. Alternativ dazu können das Blechumformbauteil oder das Gussbauteil mittels einer Klebeverbindung mit dem Kunststoffelement verbunden sein.
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Nach einer weiteren Ausführungsform weist die Zwischenplatte eine Welle auf, an welcher ein Zwischenrad für einen Ölpumpenantrieb gelagert ist. Der Antrieb der Ölpumpe erfolgt beispielsweise über ein Stirnradgetriebe, welches Antriebsleistung von einer Antriebsquelle an die Ölpumpe überträgt. Das Zwischenrad dieses Stirnradgetriebes ist an der Welle gelagert. Diese Welle ist beispielsweise mittels eines metallischen Welleneinlegers für das Spritzgussverfahren oder das Fließpressverfahren oder das Harzinjektionsverfahren, oder mittels desselben Kunststoffs, aus welchem das Kunststoffelement ausgeformt ist, ausgebildet.
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Nach einer weiteren Ausführungsform ist der wenigstens eine Hydraulikkanal mittels wenigstens eines Kanaleinlegers innerhalb des Kunststoffelements ausgebildet. Der Kanaleinleger ist hierbei ein geformtes Rohr, welches beispielsweise aus einem Kunststoff oder einem metallischen Werkstoff, z. B. Aluminium, ausgeformt sein kann. Der Kanaleinleger kann entweder in dem Spritzgussverfahren oder in dem Fließpressverfahren oder in dem Harzinjektionsverfahren verwendet werden. Der Kanaleinleger wird somit von dem Kunststoff des Kunststoffelements, welches die Zwischenplatte ausformt, umschlossen. Dadurch wird eine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Kanaleinleger und dem Kunststoff ausgeformt. Der wenigstens eine Hydraulikkanal bleibt materialfrei. Somit muss der wenigstens eine Hydraulikkanal nicht nach Beenden des Herstellungsverfahrens der Zwischenplatte hergestellt werden. Der wenigstens eine Hydraulikkanal ist somit mit weniger Aufwand herzustellen als bei herkömmlichen Zwischenplatten. Undichtigkeit kann somit ausgeschlossen werden.
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Nach einer weiteren Ausführungsform ist der wenigstens eine Hydraulikkanal mittels eines Injektionsverfahrens innerhalb des Kunststoffelements ausgebildet. Während des Herstellungsprozesses des Kunststoffelements, d. h. während des Spritzgießens, oder während des Fließpressens oder während des Harzinjektionsverfahrens, wird der wenigstens eine Hydraulikkanal durch das Injektionsverfahren freigespült. Dies kann beispielsweise mittels eines Innendruckspritzgießverfahrens, z. B. mittels Gasinjektionstechnik (GIT) oder Wasserinjektionstechnik (WIT) realisiert werden. Dazu weist das jeweilige formgebende Werkzeug für das Herstellungsverfahren eine Düse oder eine Injektionsnadel zum Injizieren eines Fluids auf. Es ist somit kein Kanaleinleger nötig. Bei mehreren Hydraulikkanälen, die innerhalb des Kunststoffelements angeordnet sind, können z. B. einzelne Hydraulikkanäle mittels des Injektionsverfahrens ausgebildet werden und andere Hydraulikkanäle mittels Kanaleinlegern ausgebildet werden.
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Nach einer weiteren Ausführungsform ist der wenigstens eine Hydraulikkanal ein offener Hydraulikkanal, welcher zumindest mittels der Zentrierplatte verschlossen ist und mittels einer Dichtung abgedichtet ist. Der wenigstens eine Hydraulikkanal kann beispielsweise zu dem wandlerseitigen Ende der Zwischenzentrierplatte hin offen sein. Die Zentrierplatte verschließt dann den wenigstens einen Hydraulikkanal, wenn diese unlösbar mit der Zwischenplatte verbunden ist. Beispielsweise kann das Kunststoffelement im Bereich der Hydraulikkanalöffnung auf Wandlerseite zusätzlich Elastomerdichtungen aufweisen, welche an den wenigsten einen Hydraulikkanal angespritzt sind, z. B. mittels eines 2K-Verfahrens. Dies führt zu einer zusätzlichen Abdichtung des wenigstens einen Hydraulikkanals bei der Verbindung der Zwischenplatte mit der Zentrierplatte.
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Weist die Zentrierzwischenplatte zudem das Abdeckelement auf, kann der wenigstens eine Hydraulikkanal zu dem radsatzseitigen Ende der Zentrierzwischenplatte hin offen sein. Das Abdeckelement verschließt dann den wenigstens einen Hydraulikkanal, wenn dieses unlösbar mit der Zwischenplatte verbunden ist. Beispielsweise kann das Kunststoffelement im Bereich der Hydraulikkanalöffnung auf Radsatzseite zusätzlich Elastomerdichtungen aufweisen, welche an den wenigsten einen Hydraulikkanal angespritzt sind, z. B. mittels eines 2K-Verfahrens. Dies führt zu einer zusätzlichen Abdichtung des wenigstens einen Hydraulikkanals bei der Verbindung der Zwischenplatte mit dem Abdeckelement. In beiden Fällen kann als Elastomerdichtung z. B. Silikon, ein thermoplastisches Elastomer oder ein anderes geeignetes Elastomer genutzt werden.
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Nach einer weiteren Ausführungsform weist die Zentrierzwischenplatte wenigstens eine Befestigungsbohrung auf, welche mittels eines Bohrungseinlegers innerhalb des Kunststoffelements ausgebildet ist. Der Bohrungseinleger ist hierbei z. B. eine Hülse, die aus einem Kunststoff oder aus einem metallischen Werkstoff, beispielsweise Aluminium, ausgeformt sein kann. Der Bohrungseinleger kann entweder in dem Spritzgussverfahren oder in dem Fließpressverfahren oder in dem Harzinjektionsverfahren verwendet werden. Der Bohrungseinleger wird somit von dem Kunststoff des Kunststoffelements, welches die Zwischenplatte ausformt, umschlossen. Dadurch wird eine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Bohrungseinleger und dem Kunststoff ausgeformt. Die wenigstens eine Befestigungsbohrung bleibt materialfrei. Somit muss die wenigstens eine Befestigungsbohrung nicht nach Beenden des Herstellungsverfahrens der Zwischenplatte hergestellt werden. Die wenigstens eine Befestigungsbohrung ist somit mit weniger Aufwand herzustellen als bei herkömmlichen Zwischenplatten.
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Nach einer weiteren Ausführungsform weist die Zentrierzwischenplatte eine Leitwelle auf, welche mittels eines Welleneinlegers innerhalb des Kunststoffelements ausgebildet ist. Der Welleneinleger ist hierbei aus einem metallischen Werkstoff ausgeformt. Der Welleneinleger kann entweder in dem Spritzgussverfahren oder in dem Fließpressverfahren oder in dem Harzinjektionsverfahren verwendet werden. Der Welleneinleger wird somit von dem Kunststoff des Kunststoffelements, welches die Zwischenplatte ausformt, umschlossen. Dadurch wird eine stoffschlüssige Verbindung Welleneinleger ausgeformt. Die Leitwelle bleibt materialfrei. Somit muss die Leitwelle nicht nach Beenden des Herstellungsverfahrens der Zwischenplatte hergestellt werden. Die Leitwelle dient zu einer Durchführung und zu einer Lagerung einer Hauptgetriebewelle, wenn die Zentrierzwischenplatte in einem Getriebe verwendet wird. Die Leitwelle ist vorzugsweise zentrisch in der Zentrierzwischenplatte angeordnet.
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Nach einer weiteren Ausführungsform weist die Leitwelle wenigstens ein Lager zur Lagerung einer Getriebewelle auf. Dieses wenigstens eine Lager ist in dem Welleneinleger angeordnet und mit diesem verbunden. Das wenigstens eine Lager kann entweder bereits vor dem Spritzgussverfahren oder dem Fließpressverfahren oder dem Harzinjektionsverfahren in dem Welleneinleger angeordnet sein, oder nach Beenden des jeweiligen Verfahrens in dem Welleneinleger angeordnet werden.
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Nach einer weiteren Ausführungsform weist die Leitwelle wenigstens einen Hydraulikkanal auf, welcher mit dem wenigstens einen Hydraulikkanal innerhalb des Kunststoffelements verbunden ist. Hierbei weist die Leitwelle wenigstens einen Rohrabschnitt auf, welcher mit der Leitwelle verbunden ist, wobei der Rohrabschnitt z. B. ein Kanaleinleger innerhalb der Leitwelle sein kann. Dieser Rohrabschnitt wird während des Spritzgussverfahrens oder des Fließpressverfahrens oder des Harzinjektionsverfahrens mit dem wenigstens einen Hydraulikkanal innerhalb des Kunststoffelements verbunden.
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Nach einer weiteren Ausführungsform ist die Leitwelle mit der Zentrierplatte verbunden. Diese Verbindung ist vorzugsweise stoffschlüssig ausgebildet und kann beispielsweise mittels Schweißen oder Kleben hergestellt werden. Alternativ oder zusätzlich dazu kann die Verbindung kraftschlüssig ausgebildet sein und beispielsweise mittels Pressverband hergestellt werden. Die Leitwelle und die Zentrierplatte können entweder bereits vor Beginn des Spritzgussverfahrens oder des Fließpressverfahrens oder des Harzinjektionsverfahrens verbunden sein, oder erst nach Beenden des Spritzgussverfahrens oder des Fließpressverfahrens oder des Harzinjektionsverfahrens verbunden werden. Vorteilhaft ist ein Verbinden der Leitwelle und der Zentrierplatte vor Beginn des Spritzgussverfahrens oder des Fließpressverfahrens oder des Harzinjektionsverfahrens, da die Zentrierplatte und die Leitwelle einen einstückigen Einleger ausformen. Dadurch kann das jeweilige verwendete Werkzeug vereinfacht sein, da nur eine Halterung für die Zentrierplatte, die mit der Leitwelle verbunden ist, benötigt wird. Weiterhin ist nur ein Bauelement in das Werkzeug einzulegen.
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Nach einer weiteren Ausführungsform ist die Leitwelle mit dem Abdeckelement verbunden. Diese Verbindung ist vorzugsweise stoffschlüssig ausgebildet und kann beispielsweise mittels Schweißen oder Kleben hergestellt werden. Alternativ oder zusätzlich dazu kann die Verbindung kraftschlüssig ausgebildet sein und beispielsweise mittels Pressverband hergestellt werden. Die Leitwelle und das Abdeckelement können entweder bereits vor Beginn des Spritzgussverfahrens oder des Fließpressverfahrens oder des Harzinjektionsverfahrens verbunden sein, oder erst nach Beenden des Spritzgussverfahrens oder des Fließpressverfahrens oder des Harzinjektionsverfahrens verbunden werden. Beispielsweise können sowohl die Zentrierplatte als auch das Abdeckelement mit der Leitwelle verbunden sein. Die Leitwelle kann auf andere Art und Weise mit dem Abdeckelement verbunden sein als mit der Zentrierplatte. Beispielsweise kann die Zentrierplatte mit der Leitwelle stoffschlüssig verbunden sein und das Abdeckelement mit der Leitwelle kraftschlüssig. Alternativ dazu kann die Leitwelle mit der Zentrierplatte auf dieselbe Art und Weise verbunden sein wie die Leitwelle mit dem Abdeckelement.
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Nach einer weiteren Ausführungsform ist das Kunststoffelement aus wenigstens zwei miteinander verbundenen Segmenten ausgeformt. Diese wenigstens zwei Segmente können entweder eine ebene oder eine gestufte Trennfläche aufweisen. Die Trennfläche bezeichnet hierbei diejenige Fläche eines ersten Segments, an welchem dieses mit einem zweiten Segment verbunden werden kann. Das zweite Segment weist selbstverständlich ebenfalls eine Trennfläche auf. Weiterhin kann das Kunststoffelement entweder in radialer Richtung oder in axialer Richtung segmentiert sein. Bei einer radialen Segmentierung weist das Kunststoffelement die wenigstens zwei Segmente in radialer Richtung auf. Beispielsweise kann das Kunststoffelement aus einem ersten zylindrischen Segment und aus einem zweiten, das erste Segment umschließenden, ringförmigen Segment ausgeformt sein. Bei einer axialen Segmentierung weist das Kunststoffelement die wenigstens zwei Segmente in axialer Richtung auf. Beispielsweise kann das Kunststoffelement aus einem ersten und einem zweiten scheibenförmigen Segment ausgeformt sein.
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Die wenigstens zwei Segmente sind miteinander verbunden. Vorzugsweise sind die wenigstens zwei Segmente stoffschlüssig miteinander verbunden, z. B. mittels eines Klebeverfahrens oder mittels thermischer Verschweißung. Alternativ oder zusätzlich dazu können die wenigstens zwei Segmente form- und/ oder kraftschlüssig miteinander verbunden sein, beispielsweise durch Bolzenverbindungen, Clipsverbindungen, Rastverbindungen, durch thermisches Nieten, Passverbindungen oder Stiftverbindungen.
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Anhand der im Folgenden erläuterten Figuren werden verschiedene Ausführungsbeispiele und Details der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung eines wandlerseitigen Endes einer Zentrierzwischenplatte nach einem Ausführungsbeispiel,
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2 eine schematische Darstellung eines radsatzseitigen Endes der Zentrierzwischenplatte nach dem Ausführungsbeispiel aus 1,
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3 eine schematische Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie A-A der Zentrierzwischenplatte aus 1, und
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4 eine schematische Schnittdarstellung einer Zentrierzwischenplatte mit einer Aufnahme für eine Ölpumpe nach einem Ausführungsbeispiel.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines wandlerseitigen Endes 7 einer Zentrierzwischenplatte 1 nach einem Ausführungsbeispiel. Die Zentrierzwischenplatte 1 weist eine Zwischenplatte 2, eine Zentrierplatte 3, ein Abdeckelement, welches in der gezeigten Darstellung nicht zu sehen ist, und eine Leitwelle 10 auf. Weiterhin weist die Zentrierzwischenplatte 1 ein radsatzseitiges Ende 6 und ein wandlerseitiges Ende 7 auf. Außerdem ist eine Schnittlinie A-A eingezeichnet.
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Die Zwischenplatte 2 ist aus einem Kunststoffelement 5 ausgeformt. Dieses Kunststoffelement 5 kann beispielsweise mittels eines Spritzgussverfahrens oder mittels eines Fließpressverfahrens oder mittels eines Harzinjektionsverfahrens ausgebildet sein, wobei sich das Verfahren nach der jeweiligen Kunststoffart richtet. Beispielsweise kann das Kunststoffelement 5 aus einem Duroplast oder einem Thermoplast oder einem faserverstärkten Kunststoffverband ausgeformt sein. Die Zwischenplatte 2 und somit das Kunststoffelement weisen hierbei eine zylindrische Grundform auf.
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Hierbei bezeichnet die Grundform lediglich eine grobe Beschreibung der Ausformung.
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Die Zentrierplatte 3 ist aus einem Blechumformbauteil ausgeformt und mit dem Kunststoffelement 5, welches die Zwischenplatte 2 ausformt, unlösbar verbunden. Diese unlösbare Verbindung ist stoffschlüssig. Die Zentrierplatte 3 wird als ein Einleger in dem Spritzgussverfahren oder in dem Fließpressverfahren oder in dem Harzinjektionsverfahren genutzt, damit die stoffschlüssige Verbindung ausgebildet wird. Ein Einleger wird vor Beginn eines z. B. Spritzgussprozesses in das Spritzgießwerkzeug eingelegt. Der Kunststoff wird anschließend während des Prozesses in das Spritzgießwerkzeug eingespritzt, in welcher der Einleger angeordnet ist. Dieser Kunststoff trifft auf den Einleger und baut während des Aushärtens eine stoffschlüssige sowie auch formschlüssige Verbindung zu dem Einleger auf. Bei dem Fließpressverfahren oder bei dem Harzinjektionsverfahren ist der Ablauf vergleichbar. Die Zentrierplatte 3 ist von ihrer Grundform her kreisförmig ausgeformt, wobei die genaue Ausformung selbstverständlich an die räumlichen Gegebenheiten innerhalb einer Getriebeanordnung angepasst ist. Die Zentrierplatte 3 begrenzt die Zentrierzwischenplatte 1 zu dem wandlerseitigen Ende 7 hin. Die Zentrierplatte 3, die Zwischenplatte 2 und das Abdeckelement bilden ein einstückiges Bauelement aus. Dies heißt, eine zerstörungsfreie Trennung der einzelnen Elemente ist nicht möglich. Die Anordnung erfolgt ähnlich einer Sandwichstruktur.
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Die Leitwelle 10 ist zentrisch innerhalb des Kunststoffelements 5 angeordnet. In anderen Worten erstreckt sich die Leitwelle 10 von der Zentrierplatte 3 durch die Zwischenplatte 2 hindurch bis zum Abdeckelement. Die Leitwelle 10 ist aus einem metallischen Werkstoff und hohl ausgeformt. Die Leitwelle 10 dient bei der Verwendung der Zentrierzwischenplatte 1 in einem Getriebe zur Durchführung und Lagerung der Hauptgetriebewelle. Die Leitwelle 10 ist mit dem Kunststoffelement 5 unlösbar verbunden. Diese unlösbare Verbindung ist stoffschlüssig. Die Leitwelle 10 wird als Welleneinleger in dem Spritzgussverfahren oder in dem Fließpressverfahren oder in dem Harzinjektionsverfahren genutzt, damit die stoffschlüssige Verbindung ausgebildet wird. Weiterhin ist die Leitwelle 10 an ihrem wandlerseitigen Bereich mit dem Blechumformbauteil, welches die Zentrierplatte 3 ausformt, mittels eines Pressverbands unlösbar verbunden.
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Durch die Ausformung der Zentrierzwischenplatte 1 als ein einstückiges Bauelement in Multimaterialbauweise und Sandwichstruktur weist die Zentrierzwischenplatte 1 ein deutlich geringeres Gewicht auf als bei einem herkömmlichen Aufbau aus metallischen Werkstoffen. Durch die Ausformung als einstückiges Bauelement weist die Zentrierzwischenplatte 1 eine höhere Dichtigkeit auf als bei Zwischenplatten, die mit Zentrierplatten verschraubt sind. Durch die Verwendung des Welleneinlegers, des Zentrierplatteneinlegers und des Abdeckelementeneinlegers im Spritzgussverfahren oder im Fließpressverfahren oder im Harzinjektionsverfahren ist das Fertigungsverfahren der Zentrierzwischenplatte 1 im Gegensatz zu einer herkömmlichen Zwischenplatte mit verschraubter Zentrierplatte vereinfacht und weist weniger Fertigungsschritte auf.
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2 zeigt eine schematische Darstellung eines radsatzseitigen Endes 6 der Zentrierzwischenplatte 1 nach dem Ausführungsbeispiel aus 1. Dargestellt ist dieselbe Zentrierzwischenplatte 1 wie in 1, jedoch betrachtet von der Seite des radsatzseitigen Endes 6. Durch diese Betrachtung ist das Abdeckelement 8 zu erkennen. Die Schnittlinie A-A ist ebenfalls eingezeichnet.
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Das Abdeckelement 8 ist als ein Blechumformbauteil ausgeformt. Das Abdeckelement 8 ist mit dem Kunststoffelement 5, welches die Zwischenplatte 2 ausformt, unlösbar verbunden. Diese unlösbare Verbindung ist stoffschlüssig. Das Abdeckelement 8 wird als ein Einleger in dem Spritzgussverfahren oder in dem Fließpressverfahren oder in dem Harzinjektionsverfahren genutzt, damit die stoffschlüssige Verbindung ausgebildet wird. Das Abdeckelement 8 ist von ihrer Grundform her kreisförmig ausgeformt, wobei die genaue Ausformung selbstverständlich an die räumlichen Gegebenheiten innerhalb einer Getriebeanordnung angepasst ist. Das Abdeckelement begrenzt die Zentrierzwischenplatte 1 zu dem radsatzseitigen Ende 6 hin. Weiterhin ist die Leitwelle 10 an ihrem radsatzseitigen Bereich mit dem Blechumformbauteil, welches das Abdeckelement 8 ausformt, mittels eines Pressverbands unlösbar verbunden.
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3 zeigt eine schematische Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie A-A der Zentrierzwischenplatte 1 aus 1. Dargestellt ist dieselbe Zentrierzwischenplatte 1 wie in 1, jedoch sind durch die Schnittdarstellung entlang der Linie A-A zwei Hydraulikkanäle 4a, 4b zu erkennen. Ein erster 4a der zwei Hydraulikkanäle 4a, 4b ist mittels eines Kanaleinlegers 11 während des Spritzgussverfahrens oder des Fließpressverfahrens oder des Harzinjektionsverfahrens ausgebildet. Der Kanaleinleger 11 ist hierbei ein geformtes metallisches Rohr, welches von dem Kunststoff des Kunststoffelements 5 umschlossen wird. Der erste Hydraulikkanal 4a bleibt jedoch materialfrei. In anderen Worten ist dieser erste Hydraulikkanal 4a innerhalb des Kunststoffelements 5 angeordnet und in die Zwischenplatte 2 integriert.
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Ein zweiter 4b der zwei Hydraulikkanäle 4a, 4b ist mittels eines Injektionsverfahrens innerhalb des Kunststoffelements 5 ausgebildet. Während des Herstellungsprozesses des Kunststoffelements 5, d. h. während des Spritzgießens, oder während des Fließpressens oder während des Harzinjektionsverfahrens, wird der zweite Hydraulikkanal 4b durch das Injektionsverfahren freigespült. Der zweite Hydraulikkanal 4b bleibt somit materialfrei. In anderen Worten ist dieser zweite Hydraulikkanal 4b innerhalb des Kunststoffelements 5 angeordnet und in die Zwischenplatte 2 integriert. Durch die Integration der Hydraulikkanäle 4a, 4b in das Kunststoffelement 5 weist die Zentrierzwischenplatte 1 eine höhere Dichtigkeit auf als Zwischenplatten, die mit Zentrierplatten verschraubt sind, und die offene Hydraulikkanäle aufweisen, die erst durch die Verschraubung abgedichtet werden. Weiterhin können die Hydraulikkanäle 4a, 4b im selben Fertigungsschritt gefertigt werden wie das Kunststoffelement 5 und die unlösbare Verbindung zwischen der Zentrierplatte 3, der Zwischenplatte 2 und dem Abdeckelement 8.
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4 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer Zentrierzwischenplatte 1 mit einer Aufnahme 9 für eine Ölpumpe nach einem Ausführungsbeispiel. Die Zentrierzwischenplatte 1 weist eine Zwischenplatte 2, eine Zentrierplatte 3, einen ersten Hydraulikkanal 4a, ein Abdeckelement 8, die Aufnahme 9 für die Ölpumpe und eine Leitwelle 10 auf. Weiterhin weist die Zentrierzwischenplatte 1 ein radsatzseitiges Ende 6 und ein wandlerseitiges Ende 7 auf. Es ist nur der erste Hydraulikkanal 4a dargestellt, welcher mittels eines Kanaleinlegers 11 ausgebildet ist.
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4 unterscheidet sich von 3 dadurch, dass die Zentrierzwischenplatte 1 die Aufnahme 9 für die Ölpumpe aufweist. Diese Aufnahme 9 ist innerhalb des Kunststoffelements 5 angeordnet. Die Aufnahme 9 weist zudem ein Gehäuse für die Ölpumpe auf. Dieses Gehäuse ist durch die Mantelfläche der Aufnahme 9 ausgeformt. Dies heißt, dass das Gehäuse für die Ölpumpe aus demselben Kunststoff ausgeformt ist wie das Kunststoffelement 5, das die Zwischenplatte 2 ausformt. Die Aufnahme 9 für die Ölpumpe ist somit in das Kunststoffelement 5 und somit in die Zentrierzwischenplatte 1 integriert. Somit kann die Ölpumpe ebenfalls in das Kunststoffelement 5 und dadurch in die Zentrierzwischenplatte 1 integriert werden. Durch diese Anordnung der Ölpumpe innerhalb des Zwischenelements 2 wird Bauraum eingespart.
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Die dargestellten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Zum Beispiel können innerhalb des Kunststoffelements weitere Hydraulikkanäle angeordnet sein. Außerdem können sämtliche Hydraulikkanäle mittels desselben Herstellungsverfahrens ausgeformt sein, d. h. mittels Injektionsverfahrens oder mittels Kanaleinlegern. Die Hydraulikkanäle können als offene Kanäle innerhalb des Kunststoffelements ausgeformt sein, welche abgedichtet werden durch das unlösbare Verbinden der Zwischenplatte mit der Zentrierplatte und/ oder der Abdeckplatte. Weiterhin kann die Zentrierzwischenplatte aus einer Zentrierplatte und einer Zwischenplatte ausgeformt sein und kein Abdeckelement aufweisen. Die äußere Gestaltung der Zentrierplatte, der Zwischenplatte und der Abdeckplatte kann sich von der dargestellten Ausformung unterscheiden. Außerdem kann die Zentrierzwischenplatte eine oder mehrere Befestigungsbohrungen aufweisen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Zentrierzwischenplatte
- 2
- Zwischenplatte
- 3
- Zentrierplatte
- 4a
- erster Hydraulikkanal
- 4b
- zweiter Hydraulikkanal
- 5
- Kunststoffelement
- 6
- radsatzseitiges Ende
- 7
- wandlerseitiges Ende
- 8
- Abdeckelement
- 9
- Aufnahme
- 10
- Leitwelle
- 11
- Kanaleinleger
- A-A
- Schnittlinie
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19859761 A1 [0003]
- DE 102010001864 A1 [0004]
- DE 102008036123 A1 [0005]