DE102015224263A1

DE102015224263A1 - Stahllamelle für eine Lamellenkupplung

Info

Publication number: DE102015224263A1
Application number: DE102015224263.3A
Authority: DE
Inventors: Markus Hesse
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2015-12-04
Filing date: 2015-12-04
Publication date: 2017-06-08
Also published as: DE112016005516A5; CN108368887A; US20190055992A1; JP2018536129A; WO2017092752A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Stahllamelle für eine Lamellenkupplung, mit einem Grundkörper, der im Wesentlichen die Gestalt einer Kreisringscheibe aufweist, und mit einer Verzahnung, die zur Darstellung einer drehfesten Verbindung mit einem Lamellenträger dient. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Stahllamelle in mehrere im Wesentlichen kreisbogenförmige Segmente unterteilt ist, die fest miteinander verbunden sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Stahllamelle für eine Lamellenkupplung, mit einem Grundkörper, der im Wesentlichen die Gestalt einer Kreisringscheibe aufweist, und mit einer Verzahnung, die zur Darstellung einer drehfesten Verbindung mit einem Lamellenträger dient. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Herstellen einer derartigen Stahllamelle.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2013 212 185 A1 ist ein segmentiertes Trägerblech für mindestens ein Belagelement, wie eine Lamelle, bekannt, mit mindestens zwei Segmenten, die stoffschlüssig miteinander verbunden sind. Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2007 053 758 A1 ist ein segmentiertes Trägerblech für eine Lamelle bekannt, das aus mindestens zwei Segmenten unter Ausbildung einer Grenzlinie zwischen den Segmenten puzzleartig zusammengesetzt ist, wobei das eine Segment einen Vorsprung aufweist, der in einer Ausnehmung in dem anderen Segment unter Ausbildung eines Grenzlinienabschnitts zwischen dem Vorsprung und der Ausnehmung eingesetzt ist, und der Vorsprung und die Ausnehmung derart geformt sind, dass sich die benachbarten Segmente bezogen auf die Umfangsrichtung in mindestens einem ersten und einem zweiten Teilabschnitt des Grenzlinienabschnitts hintergreifen, wobei sich die Projektion des ersten Teilabschnitts in Umfangsrichtung auf eine Radiale mit der Projektion des zweiten Teilabschnitts in Umfangsrichtung auf die Radiale zumindest teilweise überschneidet.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Stahllamelle für eine Lamellenkupplung, mit einem Grundkörper, der im Wesentlichen die Gestalt einer Kreisringscheibe aufweist, und mit einer Verzahnung, die zur Darstellung einer drehfesten Verbindung mit einem Lamellenträger dient, zu schaffen, die kostengünstig herstellbar ist.
Die Aufgabe ist bei einer Stahllamelle für eine Lamellenkupplung, mit einem Grundkörper, der im Wesentlichen die Gestalt einer Kreisringscheibe aufweist, und mit einer Verzahnung, die zur Darstellung einer drehfesten Verbindung mit einem Lamellenträger dient, dadurch gelöst, dass die Stahllamelle in mehrere im Wesentlichen kreisbogenförmige Segmente unterteilt ist, die fest miteinander verbunden sind. Herkömmliche Stahllamellen werden zum Beispiel durch Stanzen hergestellt und sind aus einem Stück gebildet. Durch die einstückige Ausführung der Stahllamellen fällt beim Stanzen relativ viel Abfall an. Durch die Unterteilung der Stahllamelle in einzelne im Wesentlichen kreisbogenförmige Segmente kann der beim Stanzen anfallende Abfall erheblich reduziert werden.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Stahllamelle ist dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente als Stanzteile ausgeführt sind. Die Ausführung der Segmente als Stanzteile liefert den Vorteil, dass die Stahllamellen einfach und kostengünstig herstellbar sind. Die Stanzteile haben vorzugsweise eine Dicke von etwa zwei Millimeter.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Stahllamelle ist dadurch gekennzeichnet, dass die Stahllamelle drei bis neun Segmente umfasst. Bei im Rahmen der vorliegenden Erfindung durchgeführten Untersuchungen hat sich herausgestellt, dass sich eine Anzahl von drei bis neun Segmenten, insbesondere von vier bis sechs Segmenten, für den Einsatz in einer Lamellenkupplung besonders gut eignet.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Stahllamelle ist dadurch gekennzeichnet, dass die Stahllamelle mit einer Außenverzahnung versehen ist. Die Außenverzahnung dient zur Darstellung einer drehfesten Verbindung zwischen der Stahllamelle und einem Lamellenträger der Lamellenkupplung. Die Stahllamelle wird mit der Außenverzahnung vorzugsweise in eine komplementäre Innenverzahnung eines Außenlamellenträgers der Lamellenkupplung eingehängt.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Stahllamelle ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Verbindung zwischen zwei Segmenten einen Vorsprung an einem ersten Segment umfasst, der in eine Ausnehmung eines zweiten Segments eingreift. Der Vorsprung stellt eine Art Zapfen dar, der in eine komplementäre Ausnehmung eingreift. Dadurch wird auf einfache Art und Weise eine Positionierung der Segmente relativ zueinander ermöglicht.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Stahllamelle ist dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente formschlüssig miteinander verbunden sind. Die formschlüssige Verbindung umfasst vorzugsweise mindestens eine Hinterschneidung. Dadurch wird ein unerwünschtes Lösen der Verbindung zwischen den Segmenten sicher verhindert.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Stahllamelle ist dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung durch einen Bolzen gesichert ist, der sich durch den Vorsprung des ersten Segments und durch das zweite Segment hindurch erstreckt. Der Bolzen erstreckt sich vorzugsweise in einer im Wesentlichen radialen Richtung durch den Vorsprung des ersten Segments und durch das zweite Segment hindurch.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Stahllamelle ist dadurch gekennzeichnet, dass der Bolzen an seinen Enden fest mit dem zweiten Segment verbunden ist. Der Bolzen kann an seinen Enden stoffschlüssig, zum Beispiel durch Schweißen, fest mit dem zweiten Segment verbunden werden. Alternativ oder zusätzlich kann der Bolzen an seinen Enden durch Überprägen oder Verstemmen fest mit dem zweiten Segment verbunden werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Stahllamelle ist dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente stoffschlüssig, insbesondere durch eine Klebverbindung, miteinander verbunden sind. Die Segmente sind an ihren einander zugewandten Enden vorzugsweise mit schrägen Verbindungsflächen versehen, um die wirksame Klebverbindungsfläche zu vergrößern.
Bei einem Verfahren zum Herstellen einer vorab beschriebenen Stahllamelle ist die oben angegebene Aufgabe alternativ oder zusätzlich dadurch gelöst, dass die im Wesentlichen kreisbogenförmigen Segmente formschlüssig und/oder stoffschlüssig miteinander verbunden werden. Die formschlüssige und/oder stoffschlüssige Verbindung der Segmente muss keine extremen Belastungen aushalten, da bei einer Übertragung eines Drehmoments ein Hauptteil der Kräfte über die Verzahnung, insbesondere die Außenverzahnung, der Stahllamelle übertragen wird.
Die Erfindung betrifft des Weiteren eine nasslaufende Lamellenkupplung mit mindestens einer vorab beschriebenen Stahllamelle.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Es zeigen:
1 eine vereinfachte Darstellung einer Stahllamelle, die zwei Segmente umfasst, die formschlüssig miteinander verbunden sind, in einer Seitenansicht;
2 die beiden Segmente der Stahllamelle aus 1 vor dem Verbinden;
3 eine Stahllamelle gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel mit zwei Segmenten, die ebenfalls formschlüssig miteinander verbunden sind, in einer Seitenansicht;
4 die beiden Segmente aus 3 vor dem Herstellen der formschlüssigen Verbindung in einer Draufsicht;
5 die beiden Segmente aus den 3 und 4 vor dem Verbinden in der Seitenansicht und
6 eine Stahllamelle mit zwei Segmenten, die stoffschlüssig miteinander verbunden sind.
In den 1 bis 6 sind drei Ausführungsbeispiele von Stahllamellen 1; 31; 61 in verschiedenen Ansichten und Zuständen dargestellt. Die Stahllamellen 1; 31; 61 umfassen jeweils einen kreisringscheibenförmigen Grundkörper 2; 32; 62. An dem kreisringscheibenförmigen Grundkörper 2; 32; 62 ist radial außen eine (nicht dargestellte) Außenverzahnung ausgebildet, die zum Herstellen einer drehfesten Verbindung mit einem Außenlamellenträger einer (ebenfalls nicht dargestellten) nasslaufenden Lamellenkupplung dient.
Die Stahllamellen 1; 31; 61 sind jeweils aus zwei Segmenten 3, 4; 33, 34; 63, 64 zusammengesetzt. In den dargestellten Ausführungsbeispielen sind der Einfachheit halber nur jeweils zwei Segmente 3, 4; 33, 34; 63, 64 dargestellt. In der realen Anwendung umfassen die Stahllamellen 1; 31; 61 aber vorzugsweise mehr als zwei Segmente, insbesondere vier bis sechs Segmente.
Die Segmente 3, 4; 33, 34; 63, 64 sind als Stanzteile ausgeführt. Die Verwendung von Segmenten zur Darstellung der Stahllamellen 1; 31; 61 liefert im Vergleich zu komplett ausgestanzten, also einstückigen Stahllamellen den Vorteil, dass beim Stanzen deutlich weniger Abfall anfällt.
Die in den 1 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispiele der Stahllamellen 1; 31; 61 zeigen verschiedene Möglichkeiten auf, wie die Segmente 3, 4; 33, 34; 63, 64 auf einfache Art und Weise stabil miteinander verbunden werden können.
Bei der in den 1 und 2 dargestellten Stahllamelle 1 weist ein erstes Segment 4 einen Vorsprung 5 auf. Der Vorsprung 5 ist vorteilhaft einstückig mit dem Segment 4 verbunden. Ein zweites Segment 3 umfasst eine Ausnehmung 8, die komplementär zu Vorsprung 5 ausgebildet ist.
In 2 sind die Segmente 3 und 4 vor dem Herstellen einer formschlüssigen Verbindung dargestellt. In 1 greift der Vorsprung 5 des ersten Segments 4 formschlüssig in die Ausnehmung 8 des zweiten Segments 3 ein. Die formschlüssige Verbindung in 1 ist durch einen Bolzen 10 gesichert.
Der Bolzen 10 erstreckt sich im Bereich der Ausnehmung 8 durch das zweite Segment 3 und durch den in der Ausnehmung 8 angeordneten Vorsprung 5 des ersten Segments 4 hindurch. Die Bolzenenden 11, 12 des Bolzens 10 sind durch Schweißpunkte stoffschlüssig mit dem zweiten Segment 3 der Stahllamelle 1 verbunden.
Bei der in den 3 bis 5 dargestellten Stahllamelle 31 weist ein erstes Segment 34 einen Vorsprung 35 auf. Der Vorsprung 35 hat, wie man in den Seitenansichten der 3 und 5 sieht, im Wesentlichen die Gestalt eines Ovals oder einer Ellipse.
In 4 ist der Vorsprung 35, bezogen auf 3, von oben zu sehen, aber unverhältnismäßig, das heißt kleiner als in den 3 und 5, dargestellt. Der Vorsprung 35 des ersten Segments 34 greift formschlüssig in eine Ausnehmung 38, die in einem zweiten Segment 33 ausgestanzt ist.
In 3 ist die formschlüssige Verbindung geschlossen dargestellt. In 4 ist durch einen Pfeil 40 angedeutet, wie die beiden Segmente 33, 34 relativ zueinander bewegt werden, um die formschlüssige Verbindung herzustellen. In 5 sind die beiden Segmente 33, 34 vor dem Herstellen der formschlüssigen Verbindung dargestellt.
Die Segmente 63, 64 der in 6 dargestellten Stahllamelle 61 weisen an ihren einander zugewandten Enden schräge Flächen 68, 69 auf. An den schrägen Flächen 68, 69 sind die Segmente 63, 64 durch eine Klebverbindung 70 stoffschlüssig miteinander verbunden. Durch die schrägen Flächen 68, 69 wird die wirksame Klebefläche auf einfache Art und Weise vergrößert. Die Klebverbindung wird vorzugsweise mit einem Kleber hergestellt, der Temperaturen von mehr als dreihundert Grad Celsius aushält.
Bezugszeichenliste

1: Stahllamelle
2: Grundkörper
3: Segment
4: Segment
5: Vorsprung
8: Ausnehmung
10: Bolzen
11: Bolzenende
12: Bolzenende
31: Stahllamelle
32: Grundkörper
33: Segment
34: Segment
35: Vorsprung
38: Ausnehmung
40: Pfeil
61: Stahllamelle
62: Grundkörper
63: Segment
64: Segment
68: schräge Fläche
70: Klebevorrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102013212185 A1 [0002]
DE 102007053758 A1 [0002]

Claims

Stahllamelle (1; 31; 61) für eine Lamellenkupplung, mit einem Grundkörper (2; 32; 62), der im Wesentlichen die Gestalt einer Kreisringscheibe aufweist, und mit einer Verzahnung, die zur Darstellung einer drehfesten Verbindung mit einem Lamellenträger dient, dadurch gekennzeichnet, dass die Stahllamelle (1; 31; 61) in mehrere im Wesentlichen kreisbogenförmige Segmente (3, 4; 33, 34; 63, 64) unterteilt ist, die fest miteinander verbunden sind.
Stahllamelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (3, 4; 33, 34; 63, 64) als Stanzteile ausgeführt sind.
Stahllamelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stahllamelle (1; 31; 61) drei bis neun Segmente (3, 4; 33, 34; 63, 64) umfasst.
Stahllamelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stahllamelle (1; 31; 61) mit einer Außenverzahnung versehen ist.
Stahllamelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verbindung zwischen zwei Segmenten (3, 4; 33, 34) einen Vorsprung (5; 35) an einem ersten Segment (4; 34) umfasst, der in eine Ausnehmung (8; 38) eines zweiten Segments (3; 33) eingreift.
Stahllamelle nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (3, 4; 33, 34) formschlüssig miteinander verbunden sind.
Stahllamelle nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung durch einen Bolzen (10) gesichert ist, der sich durch den Vorsprung (5) des ersten Segments (3) und durch das zweite Segment (4) hindurch erstreckt.
Stahllamelle nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Bolzen (10) an seinen Enden (11, 12) fest mit dem zweiten Segment (4) verbunden ist.
Stahllamelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (63, 64) stoffschlüssig, insbesondere durch eine Klebverbindung, miteinander verbunden sind.
Verfahren zum Herstellen einer Stahllamelle (1; 31; 61) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die im Wesentlichen kreisbogenförmigen Segmente (3, 4; 33, 34; 63, 64) formschlüssig und/oder stoffschlüssig miteinander verbunden werden.