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Die Erfindung betrifft eine Lamelle für ein Lamellenschaltelement, umfassend einen ringförmigen Trägerkörper mit axialen Stirnseiten, wobei der Trägerkörper mit einer Profilierung versehen ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Lamellenschaltelement mit mindestens einer vorgenannten Lamelle, ein Getriebe sowie ein Verfahren zum Herstellen einer Lamelle.
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Bei Getrieben sind schaltbare, kraftschlüssige Schaltelemente bekannt, bei denen eine drehfeste Verbindung zwischen zu koppelnden Komponenten des Getriebes durch Reibschluss hergestellt werden kann. Häufig sind kraftschlüssige Schaltelemente dabei als Lamellenschaltelemente ausgeführt, bei denen im betätigten Zustand eine Drehmomentübertragung durch Reibschluss zwischen Lamellen eines Lamellenpakets stattfindet. Um dabei den Reibschluss zu verbessern, sind üblicherweise entweder die Innenlamellen oder die Außenlamellen an einem jeweiligen scheibenförmigen Trägerkörper mit Reibbelägen ausgestattet. Abseits eines betätigten Zustandes ist es allerdings von Bedeutung, dass die Innenlamellen und die Außenlamellen des Lamellenpakets möglichst nicht miteinander in Kontakt stehen, da dies ansonsten Schleppverluste zur Folge hätte und damit den Wirkungsgrad verschlechtern würde. Neben Federelementen, die jeweils zwischen den Außen- und Innenlamellen platziert werden, werden auch teilweise besondere Gestaltungen der Lamellen vorgenommen, um gezielt ein axiales Auseinanderdrücken der Lamellen im unbetätigten Zustand des Lamellenschaltelements herbeizuführen.
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So ist aus der
DE 10 2015 221 230 A1 ein Lamellenschaltelement bekannt, bei welchem ein Lamellenpaket durch Außenlamellen und Innenlamellen gebildet ist, die in axialer Richtung alternierend angeordnet sind. Die Lamellen weisen dabei jeweils einen scheibenförmigen Trägerkörper auf, wobei der jeweilige Trägerkörper bei den Außenlamellen zudem an axialen Stirnseiten mit je einem Reibbelag versehen ist. Um nun im unbetätigten Zustand des Lamellenschaltelements axial wirkende Kräfte zu erzeugen, über welche die sich gegenüberstehenden Lamellen axial auseinandergedrückt werden, sind bei den Außenlamellen die Reibbeläge sowie bei den Innenlamellen die Trägerkörper mit Profilierungen in Form von dellenförmigen Vertiefungen versehen. Über diese Vertiefungen sollen dabei Luftpolster hervorgerufen werden, durch die axial wirkende Kräfte erzeugt werden.
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Ferner offenbart die
EP 0 790 426 A2 eine Lamelle eines Lamellenschaltelements, wobei bei dieser Lamelle ein Trägerkörper an axialen Stirnseiten mit gesinterten Reibbelägen ausgestattet ist. In die Reibbeläge und den Trägerkörper ist zudem jeweils eine Profilierung in Form von Vertiefungen eingebracht, wobei diese Profilierung dabei einer Verfestigung des Trägerkörpers dient, um auf ein zusätzliches Kalibrieren der Lamelle nach dem Sintern der Reibbeläge verzichten zu können.
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Ausgehend vom vorstehend beschriebenen Stand der Technik ist es nun die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lamelle für ein Lamellenschaltelement zu schaffen, wobei bei Anwendung dieser Lamelle in einem Lamellenschaltelement ein Schleppmoment des Lamellenschaltelements in dessen geöffneten Zustand reduziert sein soll.
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Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die hierauf folgenden, abhängigen Ansprüche geben jeweils vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder. Ein Lamellenschaltelement, welches mindestens eine erfindungsgemäße Lamelle aufweist, ist ferner Gegenstand von Anspruch 9. Zudem betrifft Anspruch 10 ein Getriebe mit mindestens einem Lamellenschaltelement sowie Anspruch 11 ein Verfahren zum Herstellen einer Lamelle.
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Gemäß der Erfindung umfasst eine Lamelle einen ringförmigen Trägerkörper mit axialen Stirnseiten, wobei der Trägerkörper mit einer Profilierung versehen ist. Eine erfindungsgemäße Lamelle verfügt also über einen Trägerkörper, der ringförmig ausgebildet ist, d.h. eine scheibenförmige Gestaltung aufweist, die in radialer Richtung durch einen Außendurchmesser und einen Innendurchmesser begrenzt ist. Je nachdem, ob die Lamelle bei einem Lamellenschaltelement als Außenlamelle oder als Innenlamelle zur Anwendung kommen soll, ist der Trägerkörper zudem bevorzugt an einem durch den Außendurchmesser definierten Außenumfang oder an einem durch den Innendurchmesser definierten Innenumfang mit einer Mitnahmeverzahnung ausgestattet. Diese Mitnahmeverzahnung dient bei Anwendung in einem Lamellenschaltelement der drehfesten und axial verschiebbaren Führung der Lamelle in einem jeweiligen Lamellenträger. Des Weiteren besteht der Trägerkörper der Lamelle insbesondere aus Stahl.
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Im Sinne der Erfindung ist mit „axial“ eine Orientierung in Richtung einer Mittelachse des Trägerkörpers der Lamelle gemeint, um welche der Trägerkörper im verbauten Zustand der Lamelle rotierbar sein kann. „Radial“ bedeutet eine Orientierung ausgehend von der Mittelachse in Durchmesserrichtung, während mit „in Umfangsrichtung“ ein Verlauf in Richtung eines Umfangs eines Kreises gemeint ist, dessen Zentrum auf der Mittelachse liegt.
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Die Erfindung umfasst nun die technische Lehre, dass die Profilierung durch mehrere in Umfangsrichtung verteilte Prägungen gebildet ist, die im Einzelnen als auf der einen axialen Stirnseite vorhandene Mulde und auf der anderen axialen Stirnseite vorhandene, mit der jeweiligen Mulde überdeckende Ausbeulung vorliegen. Mit anderen Worten wird die Profilierung des Trägerkörpers durch Prägungen gebildet, die in Umfangsrichtung aufeinanderfolgend am Trägerkörper ausgestaltet sind. Die einzelne Prägung ist dabei so ausgebildet, dass sich überdeckend auf der einen axialen Stirnseite des Trägerkörpers eine axiale Vertiefung und auf der anderen axialen Stirnseite des Trägerkörpers eine axiale Erhöhung ergibt.
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Eine derartige Ausführung einer Lamelle hat dabei den Vorteil, dass sich im verbauten Zustand der Lamelle und einem unbetätigten Zustand des Lamellenschaltelements über die Ausbeulungen der Prägungen nur im Wesentlichen punktuelle Kontakte zwischen der Lamelle und der auf dieser axialen Seite gegenüberliegenden Lamelle einstellen, was im geöffneten Zustand des Lamellenschaltelements den Reibflächenkontakt und damit auch ein Schleppmoment reduziert. Gleichzeitig werden dadurch axiale Zwischenräume in Form von Spalten zwischen der Lamelle und der gegenüberliegenden Lamelle geschaffen, über welche Schmiermittel ungehindert radial hindurchgelangen kann. Ferner unterbinden die Ausbeulungen ein ansonsten aufgrund einer Benetzung mit Schmiermittel stattfindendes Anhaften der Lamelle an der axial gegenüberliegenden Lamelle. Schließlich wird das Taumelverhalten der Lamelle verbessert. Insgesamt lässt sich eine Lamelle verwirklichen, bei deren Anwendung bei einem Lamellenschaltelement sich ein Schleppmoment reduzieren lässt.
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Unter einer „Prägung“ ist im Sinne der Erfindung eine lokale Veränderung der ansonsten planen Stirnflächen des Trägerkörpers zu verstehen, wobei diese Veränderung dabei insbesondere im Rahmen eines Umformprozesses erzeugt worden ist. Bevorzugt ist die einzelne Prägung dabei in Sinus- oder Radienform, insbesondere mit einem homogenen Übergang in die jeweilige axiale Stirnseite gestaltet. Bei der einzelnen Prägung überdecken die jeweilige Ausbeulung und die jeweilige Mulde, womit gemeint ist, dass die jeweilige Ausbeulung und die jeweilige Mulde in Umfangsrichtung und in radialer Richtung zumindest überschneiden.
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Bevorzugt weisen die jeweilige Mulde und die jeweilige Ausbeulung je eine axiale, maximale Erstreckung im Bereich von 0,05 bis 0,3 mm auf, zum Beispiel 0,15 ± 0,1 oder 0,2 ± 0,1 mm. Ferner weisen die jeweilige Mulde und die jeweilige Ausbeulung der einzelnen Prägung bevorzugt einen im Wesentlichen parallelen Verlauf auf.
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Bei der Lamelle der
DE 10 2015 221 230 A1 soll zwar auch ein Schleppmoment reduziert werden, indem die Lamellen über Luftpolster axial auseinandergedrückt werden. Allerdings kann es hierbei insbesondere zu einem Anhaften bei Benetzung mit Schmiermittel kommen. Dasselbe Problem besteht auch bei einer Lamelle der
EP 0 790 426 A2 .
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Entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung liegen die Prägungen in Umfangsrichtung äquidistant verteilt zueinander. Dies hat den Vorteil, dass sich hierdurch im geöffneten Zustand des Lamellenschaltelements über den Umfang durch die mehreren, im Wesentlichen punktuellen Kontakte mit der axial gegenüberliegenden Lamelle ein gleichmäßiger axialer Abstand zu dieser Lamelle realisieren lässt. Dadurch wird zuverlässig verhindert, dass es über den Umfang der Lamelle zu einem flächigen Anlegen an der gegenüberliegenden Lamelle kommt. Ein Inkrementwinkel zwischen den Prägungen kann dabei einem Inkrementwinkel einer Mitnahmeverzahnung entsprechen oder von diesem abweichen, insbesondere ein Vielfaches des Inkrementwinkels der Mitnahmeverzahnung sein. Im erstgenannten Fall kann je eine Prägung dabei in Umfangsrichtung auf Höhe je eines Zahns der Mitnahmeverzahnung liegen.
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Alternativ oder ergänzend zu der vorgenannten Ausführungsform ist es eine Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung, dass die Prägungen alle auf einem Durchmesser des Trägerkörpers liegen. In vorteilhafter Weise kann hierdurch eine Anordnung der Prägungen in einem engen radialen Bereich erfolgen. Alternativ dazu ist es im Rahmen der Erfindung aber ebenso denkbar, dass die Prägungen auf unterschiedlichen Durchmessern vorgesehen sind.
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Weiter alternativ oder ergänzend weisen die Prägungen jeweils einen kreisrunden oder ovalen Querschnitt auf. Eine derartige Gestaltung der Prägungen hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen.
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Entsprechend einer weiteren Ausführungsform, die alternativ oder ergänzend zu den vorgenannten Varianten ist, sind die Prägungen unterschiedlich mit ihrer jeweiligen Ausbeulung in Richtung der einen oder der anderen axialen Stirnseite orientiert. Dementsprechend bilden die Prägungen zu beiden axialen Seiten des Trägerkörpers axial vorstehende Ausbeulungen aus, so dass hierüber punktuelle Kontakte zu axial beiderseits liegenden Lamellen ausgebildet werden können. Dies macht die Lamelle für die Anwendung in einem axialen Bereich geeignet, in welchem die Lamelle axial zwischen zwei anderen Lamellen platziert ist. Besonders bevorzugt sind die Prägungen in Umfangsrichtung alternierend mit ihrer jeweiligen Ausbeulung in Richtung der einen oder der anderen axialen Stirnseite orientiert.
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In Weiterbildung der Erfindung sind die Prägungen elastisch federnd gestaltet. In vorteilhafter Weise kann hierdurch bei Betätigung des zugehörigen Schaltelements und einem damit einhergehenden, axialen Aufeinanderdrücken der Lamellen des Lamellenpakets ein zumindest weitestgehendes Plandrücken der Ausbeulungen der Prägungen der erfindungsgemäßen Lamelle erreicht werden. Dadurch kann mit der jeweils axial gegenüberliegenden Lamelle ein flächiger Kontakt und damit auch ein möglichst großer Reibflächenkontakt ausgebildet werden. Wird dann die Betätigung des Lamellenschaltelements beendet, so bewirken die elastisch federnd gestalteten Prägungen durch Rückfedern ein jeweiliges axiales Abdrücken der erfindungsgemäßen Lamelle von der jeweiligen axial gegenüberliegenden Lamelle, wodurch der Kontaktbereich wieder verringert und damit auch das Schleppmoment reduziert wird.
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Weiter bevorzugt ist ein Federratenverlauf der einzelnen Prägung zweigeteilt, indem nach einem im Wesentlichen Plandrücken der jeweiligen Ausbeulung mit der jeweiligen axialen Stirnseite eine niedrigere Federrate wirksam ist. Dies hat den Vorteil, dass sich somit im betätigten Zustand des Lamellenschaltelements eine axiale Haltekraft für die Betätigung des Lamellenschaltelements reduzieren lässt. Denn sobald ein Plandrücken und damit eine bestimmter Federweg überwunden worden ist, kann das Lamellenschaltelement mit einer niedrigeren Kraft im betätigten Zustand gehalten werden. Zudem werden hierdurch eine homogenere Pressungsverteilung und gleichmäßigeres Verschleißverhalten ermöglicht.
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Entsprechend einer weiteren Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung ist auf den Trägerkörper an mindestens einer der axialen Stirnseiten je ein Reibbelag aufgebracht. Bevorzugt sind auf beiden axialen Stirnseiten Reibbeläge vorgesehen, um auch einen beiderseitigen Reibkontakt mit dort axial gegenüberliegenden Lamellen ausbilden zu können. Der einzelne Reibbelag kann als geschlossener Ring mit beliebig eingeprägter Nutung vorliegen oder auch durch mehrere Pads gebildet sein, die dann derartig auf dem Trägerkörper aufgebracht sind, dass zwischen den Pads entsprechende Nuten definiert werden. Weiter bevorzugt ist der je eine Reibbelag radial auf Höhe der Prägungen auf den Trägerkörper aufgebracht, wobei der Reibbelag in Überdeckungsbereichen mit den Prägungen der jeweiligen Mulde bzw. der jeweiligen Ausbeulung folgt. Des Weiteren ist es im Rahmen der Erfindung denkbar, die Prägungen dabei jeweils mit einer radialen Abmessung auszuführen, die zu 70 bis 90% einer radialen Erstreckung des jeweiligen Reibbelags entspricht. Alternativ dazu kann aber auch kein Reibbelag an der Lamelle vorgesehen sein.
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Gegenstand der Erfindung ist zudem ein Lamellenschaltelement, welches mindestens eine nach einer oder mehreren der vorgenannten Varianten gestaltete Lamelle aufweist. Konkret kann dieses Lamellenschaltelement dabei als Lamellenkupplung oder als Lamellenbremse vorliegen. Bevorzugt sind dabei alle Innenlamellen und/oder alle Außenlamellen auf die erfindungsgemäße Weise ausgeführt.
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Zudem betrifft die Erfindung ein Getriebe, bei welchem es sich um ein Kraftfahrzeuggetriebe handeln kann. Dabei sind bei dem Getriebe ein oder auch mehrere Lamellenschaltelemente mit erfindungsgemäßen Lamellen vorgesehen.
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Bei einem Verfahren zum Herstellen einer Lamelle werden zumindest die Verfahrensschritte durchlaufen, dass zunächst ein ringförmiger Trägerkörper mit axialen Stirnseiten hergestellt und anschließend eine Profilierung in den Trägerkörper in Form mehrerer in Umfangsrichtung verteilter Prägungen eingebracht wird, wobei die einzelne Prägung dabei als auf der einen axialen Stirnseite vorhandene Mulde und auf der anderen axialen Stirnseite vorhandene, mit der jeweiligen Mulde überdeckende Ausbeulung ausgebildet wird. Danach wird der Trägerkörper mit einem axialen Anpressdruck beaufschlagt, so dass die Prägungen jeweils im Wesentlichen plan mit den axialen Stirnseiten gedrückt werden. Anschließend wird je ein Reibbelag auf mindestens eine der axialen Stirnseiten aufgebracht und der Trägerkörper danach entlastet. Konkret wird die Lamelle dabei gemäß einer oder mehrerer der im Vorfeld beschriebenen Varianten ausgestaltet.
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Die Erfindung ist nicht auf die angegebene Kombination der Merkmale der nebengeordneten oder der hiervon abhängigen Ansprüche beschränkt. Es ergeben sich darüber hinaus Möglichkeiten, einzelne Merkmale, auch soweit sie aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung oder unmittelbar aus den Zeichnungen hervorgehen, miteinander zu kombinieren. Die Bezugnahme der Ansprüche auf die Zeichnungen durch Verwendung von Bezugszeichen soll den Schutzumfang der Ansprüche nicht beschränken.
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Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung, die nachfolgend erläutert wird, ist in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt:
- 1 eine Schnittansicht eines Teils eines Getriebes im Bereich eines Lamellenschaltelements, welches entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gestaltet ist;
- 2 eine Detailansicht des Lamellenschaltelements aus 1;
- 3 eine Einzelansicht einer gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsmöglichkeit ausgeführten Lamelle des Lamellenschaltelements aus 1;
- 4 eine erste Schnittansicht der Lamelle aus 3;
- 5 eine zweite Schnittansicht der Lamelle aus 3; und
- 6 eine perspektivische Ansicht der Lamelle aus 3.
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1 zeigt eine Schnittansicht eines Teils eines Getriebes 1, bei welchem es sich insbesondere um ein Kraftfahrzeuggetriebe handelt. Dabei ist das Getriebe 1 im Bereich eines Lamellenschaltelements 2 dargestellt, welches entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gestaltet ist und insbesondere als Lamellenkupplung vorliegt. Das Lamellenschaltelement 2 umfasst einen Außenlamellenträger 3 und einen Innenlamellenträger 4, die jeweils mit - vorliegend nicht weiter dargestellten - Komponenten des Getriebes 1 verbunden sind, die durch Betätigung des Lamellenschaltelements 2 drehfest miteinander zu verbinden sind. Der Außenlamellenträger 3 und der Innenlamellenträger 4 nehmen radial zwischen sich ein Lamellenpaket 5 auf.
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Dem Lamellenschaltelement 2 ist eine hydraulische Betätigungseinrichtung 6 zugeordnet, die einen Betätigungskolben 7 umfasst. Dieser Betätigungskolben 7 kann dabei durch Druckbeaufschlagung eines Betätigungsraumes 8 aus einer in 1 gezeigten Grundstellung entgegen einem Federelement 9 axial in eine Betätigungsstellung bewegt werden, in welcher der Betätigungskolben 7 das Lamellenpaket 5 des Lamellenschaltelements mit einer Axialkraft beaufschlagt. Dadurch wird eine reibschlüssige Verbindung zwischen dem Außenlamellenträger 3 und dem Innenlamellenträger 4 ausgebildet und damit eine drehfeste Verbindung hergestellt. Das Lamellenschaltelement 2 befindet sich dann in einem geschlossenen Zustand.
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In 2 ist das Lamellenpaket 5 des Lamellenschaltelements 2 näher im Detail dargestellt. Wie hier zu erkennen ist, sind in dem Außenlamellenträger 3 mehrere Lamellen 10 als Außenlamellen axial verschiebbar und drehfest geführt, indem die einzelne Lamelle 10 an einem jeweiligen Außenumfang über eine Mitnahmeverzahnung 11 verfügt, mit der die einzelne Lamelle 10 in einer korrespondierenden Mitnahmeverzahnung 12 des Außenlamellenträgers 3 läuft. Axial zwischen zwei Lamellen 10 ist zudem jeweils je ein Federelement in Form je einer Wellfeder 13 vorgesehen, über die Lamellen 10 im unbetätigten Zustand des Lamellenschaltelements 2 axial auseinandergedrückt werden.
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Neben den Lamellen 10 des Außenlamellenträgers 3 wird das Lamellenpaket 5 noch durch Lamellen 14 des Innenlamellenträgers 4 gebildet, wobei die Lamellen 14 mit den Lamellen 10 in axialer Richtung alternierend angeordnet sind. Die Lamellen 14 des Innenlamellenträgers 4 sind jeweils axial verschiebbar und drehfest im Innenlamellenträger 4 geführt, wozu die einzelne Lamelle 14 an einem Innenumfang je eine Mitnahmeverzahnung 15 aufweist, mit welcher die einzelne Lamelle 14 in einer korrespondierenden Mitnahmeverzahnung 16 des Innenlamellenträgers 4 läuft. Die Lamellen 14 des Innenlamellenträgers 4 sind dabei entsprechend einer bevorzugten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung ausgebildet, welche nun im Folgenden unter Zuhilfenahme der weiteren 3 bis 6 beschrieben werden soll.
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Wie in 2 und auch in 3 zu erkennen ist, umfasst die einzelne Lamelle 14 einen ringförmigen Trägerkörper 17, der aus Stahl besteht und an einem Innendurchmesser auch die Mitnahmeverzahnung 15 bildet. An axialen Stirnseiten 18 und 19, an welchen der einzelnen Lamelle 14 jeweils je eine Lamelle 10 des Außenlamellenträgers gegenüberliegt, ist auf den Trägerkörper 17 zudem jeweils ein Reibbelag 20 bzw. 21 aufgebracht. Die Reibbeläge 20 und 21 liegen dabei jeweils als geschlossene Ringe vor, in die - vorliegend jeweils nicht weiter dargestellt - jeweils je eine Nutung eingeprägt ist.
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Als Besonderheit ist der Trägerkörper mit einer Profilierung versehen, die durch mehrere in Umfangsrichtung äquidistant verteilte Prägungen 22 und 23 gebildet ist. Diese Prägungen 22 und 23, die insbesondere in den 3 und 6 zu sehen sind, liegen dabei alle radial auf derselben Höhe auf einem Durchmesser des Trägerkörpers 17 und weisen jeweils je einen kreisrunden Querschnitt auf. Die einzelne Prägung 22 bzw. 23 ist dabei so ausgestaltet, dass auf der einen axialen Stirnseite 18 bzw. 19 des Trägerkörpers 17 je eine Ausbeulung 24 bzw. 25 und überdeckend dazu an der anderen axialen Stirnseite 19 bzw. 18 je eine Mulde 26 bzw. 27 definiert ist. In 4 ist dies für die Prägungen 22 und in 5 für die Prägungen 23 dargestellt. In Umfangsrichtung folgen die Prägungen 22 und 23 alternierend aufeinander, so dass Ausbeulungen 24 und 25 in Umfangsrichtung abwechselnd in Richtung der axialen Stirnseite 18 und in Richtung der axialen Stirnseite 19 orientiert sind.
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Ein Inkrementwinkel 28, unter welchem die Prägungen 22 und 23 zueinander liegen, entspricht einem Inkrementwinkel 29 der Mitnahmeverzahnung 15. Zudem sind die Prägungen 22 und 23 jeweils mit einer maximalen, axialen Höhe 30 bzw. 31 von 0,05 bis 0,3 mm ausgeführt, d.h. die Ausbeulungen 24 und 25 stehen in einem unbelasteten Zustand der Lamelle 14 mit dieser axialen Höhe 30 bzw. 31 gegenüber der jeweiligen Stirnseite 18 bzw. 19 vor. Radial überdecken die Prägungen 22 und 23 vollständig mit den Reibbelägen 20 und 21, wobei ein radiales Maß 32 der Prägungen 22 und 23 hierbei 70 bis 90% einer Belagbreite 33 der Reibbeläge 20 und 21 beträgt. Die Ausbeulungen 24 bzw. 25 und die Mulden 26 bzw. 27 der Prägungen 22 bzw. 23 sind jeweils sinusförmig ausgebildet und weisen jeweils je einen homogenen Übergang in die jeweilige Stirnseite 18 bzw. 19 auf.
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Aufgrund der Überdeckung und der Verbindung mit dem Trägerkörper 17 nehmen die Reibbeläge 20 und 21 auf Höhe der Prägungen 22 und 23 ebenfalls die Verläufe der Ausbeulungen 24 bzw. 25 und der Mulden 26 bzw. 27 an. Aufgrund der axial wechselseitig orientierten Ausbeulungen 24 und 25 stellen sich im unbetätigten Zustand des Lamellenschaltelements 2 an den Ausbeulungen 24 und 25 punktuelle Kontakte der einzelnen Lamelle 14 zu den axial beiderseits liegenden Lamellen 10 des Außenlamellenträgers 3 ein. Dadurch ist der Reibflächenkontakt entsprechend reduziert, so dass sich in dem unbetätigten Zustand des Lamellenschaltelements 2 ein niedriges Schleppmoment ergibt. Daneben kann Schmiermittel über die so in Umfangsrichtung zwischen zwei Ausbeulungen 24 bzw. 25 gebildeten Zwischenräume nahezu ungehindert nach radial außen gelangen. Zudem wird das Taumelverhalten der einzelnen Lamelle 14 positiv beeinflusst.
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Die Prägungen 22 und 23 sind jeweils in axialer Richtung elastisch federnd ausgeführt. Dies hat bei einer Betätigung des Lamellenschaltelements 2 über die Betätigungseinrichtung 6 zur Folge, dass die Prägungen 22 und 23 im Zuge des axialen Aufeinanderdrückens der Lamellen 10 und 14 über den Betätigungskolben 7 im Wesentlichen plan mit den Stirnseiten 18 und 19 gedrückt werden, so dass sich bei der einzelnen Lamelle 14 ein nach Möglichkeit über die komplette Fläche des jeweiligen Reibbelages 20 bzw. 21 wirksamer Flächenkontakt mit der jeweils gegenüberliegenden Lamelle 10 einstellt. Dadurch wird ein möglichst großer Reibflächenkontakt ausgebildet. Die Prägungen 22 und 23 sind dabei von ihrer Geometrie so dimensioniert, dass sich ein zweigeteilter Federratenverlauf bei der einzelnen Prägung 22 bzw. 23 ergibt. So ist bis zum Plandrücken eine höhere Federrate wirksam, die nach dem Plandrücken der jeweiligen Prägung 22 bzw. 23 in eine niedrigere Federrate übergeht. Dadurch ist über die Betätigungseinrichtung 6 eine niedrigere axiale Haltekraft aufzubringen, um das Lamellenschaltelement 2 im geschlossenen Zustand zu halten.
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Wird die Betätigung des Lamellenschaltelements 2 beendet, so werden die Lamellen 10 des Außenlamellenträgers 3 über die Wellfedern 13 axial auseinandergedrückt. Ein Rückfedern der Prägungen 22 und 23 sorgt zudem dafür, dass auch die einzelnen Lamellen 14 von den axial beiderseits liegenden Lamellen 10 axial abgedrückt werden, so dass ein Anhaften der einzelnen Lamelle 14 an einer der Lamellen 10 verhindert wird. Das radiale Maß 32 und die Anzahl der Prägungen 22 und 23 ist dabei so zu wählen, dass eine axiale Rückfederkraft hierbei ausreichend groß ist.
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Eine Herstellung der einzelnen Lamelle 14 wird erfindungsgemäß insbesondere wie folgt realisiert: Zunächst wird der ringförmige Trägerkörper 17 mit den axialen Stirnseiten 18 und 19 und der Mitnahmeverzahnung 15 gefertigt. Anschließend werden die Prägungen 22 und 23 insbesondere im Rahmen eines Umformprozesses in den Trägerkörper 17 eingebracht, wobei der Trägerkörper 17 anschließend mit einem axialen Anpressdruck beaufschlagt wird, so dass die Prägungen 22 und 23 jeweils im Wesentlichen plan mit den axialen Stirnseiten 18 und 19 gedrückt werden. Darauffolgend werden die Reibbeläge 20 und 21 auf die Stirnseiten 18 und 19 aufgebracht, insbesondere aufgeklebt, bevor der Trägerkörper 17 wieder entlastet wird und damit die Prägungen, nun gemeinsam mit den Reibbelägen 18 und 19, zurückfedern.
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Mittels der erfindungsgemäßen Ausführung einer Lamelle für ein Lamellenschaltelement kann ein Schleppmoment des Lamellenschaltelements in dessen geöffneten Zustand reduziert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Getriebe
- 2
- Lamellenschaltelement
- 3
- Außenlamellenträger
- 4
- Innenlamellenträger
- 5
- Lamellenpaket
- 6
- Betätigungseinrichtung
- 7
- Betätigungskolben
- 8
- Betätigungsraum
- 9
- Federelement
- 10
- Lamelle
- 11
- Mitnahmeverzahnung
- 12
- Mitnahmeverzahnung
- 13
- Wellfeder
- 14
- Lamelle
- 15
- Mitnahmeverzahnung
- 16
- Mitnahmeverzahnung
- 17
- Trägerkörper
- 18
- Stirnseite
- 19
- Stirnseite
- 20
- Reibbelag
- 21
- Reibbelag
- 22
- Prägung
- 23
- Prägung
- 24
- Ausbeulung
- 25
- Ausbeulung
- 26
- Mulde
- 27
- Mulde
- 28
- Inkrementwinkel
- 29
- Inkrementwinkel
- 30
- axiale Höhe
- 31
- axiale Höhe
- 32
- radiales Maß
- 33
- Belagbreite
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102015221230 A1 [0003, 0013]
- EP 0790426 A2 [0004, 0013]
