DE102014209119B4 - Freewheel unit and method for producing a freewheel unit - Google Patents
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Abstract
Freilaufeinheit, umfassend einen mit einer Welle (1) zusammenwirkenden Innenring (2) und einen mit einem Flansch (3) zusammenwirkenden Außenring (4), die von einem Träger (5) mit einer verzahnten Außenumfangsfläche (6) zur Aufnahme von Kupplungslamellen zumindest teilweise umgeben sind, wobei radial zwischen dem Innenring (2) und dem Außenring (4) ein Hülsenfreilauf (7) zur Übertragung eines Drehmoments in eine einzige Richtung sowie ein Gleitring (8) zur Zentrierung des Innenrings (2) zum Außenring (4) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenring (4) und der Flansch (3) über eine erste stoffschlüssige Verbindung sowie der Flansch (3) und der Träger (5) über eine zweite stoffschlüssige Verbindung miteinander verbunden sind.Freewheel unit, comprising an inner ring (2) cooperating with a shaft (1) and an outer ring (4) cooperating with a flange (3) and at least partially surrounded by a carrier (5) with a toothed outer peripheral surface (6) for receiving clutch plates are radially arranged between the inner ring (2) and the outer ring (4) a sleeve freewheel (7) for transmitting a torque in a single direction and a sliding ring (8) for centering the inner ring (2) to the outer ring (4), characterized in that the outer ring (4) and the flange (3) via a first cohesive connection and the flange (3) and the carrier (5) via a second cohesive connection are interconnected.
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft eine Freilaufeinheit, umfassend einen mit einer Welle zusammenwirkenden Innenring und einen mit einem Flansch zusammenwirkenden Außenring, die von einem Träger mit einer verzahnten Außenumfangsfläche zur Aufnahme von Kupplungslamellen zumindest teilweise umgeben sind, wobei radial zwischen dem Innenring und dem Außenring ein Hülsenfreilauf zur Übertragung eines Drehmoments in eine einzige Richtung sowie ein Gleitring zur Zentrierung des Innenrings zum Außenring angeordnet sind.The invention relates to a freewheel unit comprising a cooperating with a shaft inner ring and a cooperating with a flange outer ring, which are at least partially surrounded by a carrier having a toothed outer peripheral surface for receiving clutch plates, wherein radially between the inner ring and the outer ring a sleeve freewheel for transmission a torque in a single direction and a sliding ring for centering the inner ring to the outer ring are arranged.
Das Einsatzgebiet einer solchen Freilaufeinheit erstreckt sich insbesondere auf Automatikgetriebe für Kraftfahrzeuge, in denen die Freilaufeinheit vorzugsweise als Stützelement bzw. Rücklaufsperre eingesetzt wird. Der Einsatz in LKW- oder Industriegetrieben ist ebenfalls denkbar.The field of application of such a freewheel unit extends in particular to automatic transmissions for motor vehicles, in which the freewheel unit is preferably used as a support element or backstop. The use in truck or industrial gears is also conceivable.
Neben Drehmomentwandlern für Automatikgetriebe werden Freiläufe vermehrt als Stützelemente bzw. Rücklaufsperren im Inneren eines Getriebes eingesetzt. Aus dem allgemein bekannten Stand der Technik hervorgehende Freiläufe bestehen im Wesentlichen aus einem massiv hergestellten Außenring, dessen Außenumfangsfläche mit einer Steckverzahnung zur Aufnahme von Kupplungslamellen und Übertragung von Drehmoment versehen ist.In addition to torque converters for automatic transmissions freewheels are increasingly used as support elements or backstops in the interior of a transmission. From the well-known prior art freewheels consist essentially of a solid manufactured outer ring whose outer peripheral surface is provided with a spline for receiving clutch plates and torque transmission.
In einer gängigen Bauart eines Freilaufs befinden sich zwischen einem Innenring und einem Außenring einzeln angefederte taillierte Klemmkörper, die bei einer Drehung des Außen- und/oder Innenrings durch Kippbewegungen eine kraftschlüssige Verbindung zwischen den Ringen herstellen, sofern die auftretenden Reibkräfte der an den Ringinnenflächen anliegenden Klemmkörperabschnitte die am Umfang angreifenden Kräfte übersteigen. Liegen die Klemmkörper hingegen ein- oder beidseitig nicht bzw. lose an, so ist die kraftschlüssige Verbindung gelöst und der Freilauf läuft frei. Der Verlauf der Klemmkräfte und ein damit einhergehendes Drehmomentübertragungspotenzial wird vom Eindrehwinkel, dem wirksamen Reibkoeffizienten sowie der Kontur und der Anzahl der Klemmkörper bestimmt.In a common design of a freewheel are individually sprung waisted clamping body between an inner ring and an outer ring, which produce a non-positive connection between the rings during a rotation of the outer and / or inner ring by tilting movements, provided that the frictional forces occurring at the adjacent inner ring surfaces clamping body sections exceed the forces acting on the circumference. On the other hand, if the clamping bodies are not or loose on one or both sides, the non-positive connection is released and the freewheel runs free. The course of the clamping forces and an associated torque transfer potential is determined by the insertion angle, the effective friction coefficient and the contour and the number of clamping body.
Aus der
Aufgabenstellungtask
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist eine Freilaufeinrichtung dahingehend zu optimieren, dass diese kompakt und kostengünstig herstellbar ist.The object of the present invention is to optimize a freewheel device so that it is compact and inexpensive to produce.
Erfindungsgemäße LösungInventive solution
Erfindungsgemäß sind der Außenring und der Flansch über eine erste stoffschlüssige Verbindung sowie der Flansch und der Träger über eine zweite stoffschlüssige Verbindung miteinander verbunden. Mit anderen Worten werden über zwei stoffschlüssige Verbindungen der Außenring, der Flansch und der Träger drehfest miteinander verbunden. Dadurch können die drei Teile einzeln hergestellt werden und bei der Montage erst zusammengefügt werden. Dies erlaubt eine anwendungsfallbedingte Ausbildung der drei Einzelteile und die Möglichkeit diese kompakt und kostengünstig herzustellen. According to the invention, the outer ring and the flange are connected to each other via a first cohesive connection and the flange and the carrier via a second cohesive connection. In other words, the outer ring, the flange and the carrier are rotatably connected to each other via two cohesive connections. As a result, the three parts can be made individually and assembled together during assembly. This allows an application case-related training of the three items and the ability to produce this compact and inexpensive.
Ein Verfahren zur Herstellung der Freilaufeinheit umfasst im Wesentlichen zwei Verfahrensschritte. In einem ersten Verfahrensschritt werden der Außenring und der Flansch stoffschlüssig miteinander verbunden, wobei in einem zweiten Verfahrensschritt der Träger und der Flansch stoffschlüssig miteinander verbunden werden. Vorzugsweise werden anschließend der Gleitring und der Hülsenfreilauf in den Außenring eingepresst.A method for producing the freewheel unit essentially comprises two method steps. In a first method step, the outer ring and the flange are integrally connected to one another, wherein in a second method step, the carrier and the flange are integrally connected to one another. Preferably, then, the sliding ring and the sleeve freewheel are pressed into the outer ring.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die erste stoffschlüssige Verbindung als Schweißnaht zwischen einer Stirnfläche des Außenrings und einer Außenumfangsfläche des Flansches ausgebildet. Vorzugsweis kommt dabei die Außenumfangsfläche des Flansches an der Stirnfläche des Außenrings zur Anlage, so dass die Schweißnaht als Kehlnaht ausgebildet ist. Die Position der Schweißnaht erlaubt eine besonders einfache Herstellung der stoffschlüssigen Verbindung zwischen Außenring und Flansch. Die Schweißnaht kann entweder komplett umlaufend oder nur teilweise umlaufend ausgebildet sein.According to a preferred embodiment, the first cohesive connection is formed as a weld between an end face of the outer ring and an outer peripheral surface of the flange. Preferably, the outer peripheral surface of the flange abuts against the end face of the outer ring, so that the weld seam is formed as a fillet weld. The position of the weld allows a particularly simple production of the cohesive connection between the outer ring and the flange. The weld can either be completely circumferential or only partially circumferential.
Gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform ist die zweite stoffschlüssige Verbindung als Schweißnaht zwischen einem radial verlaufenden Abschnitt des Flansches und einer Innenumfangsfläche des Trägers ausgebildet. Vorzugsweise kommt dabei der radial verlaufende Abschnitt des Flansches an einem radial verlaufenden Abschnitt des Trägers zur Anlage, so dass diese beiden radial verlaufenden Abschnitte parallel zueinander sind und sich überlappen. Die Schweißnaht ist vorzugsweise als Kehlnaht ausgebildet. Die Position der Schweißnaht erlaubt eine besonders einfache Herstellung der stoffschlüssigen Verbindung zwischen Träger und Flansch. Die Schweißnaht kann entweder komplett umlaufend oder nur teilweise umlaufend ausgebildet sein. Eine komplett umlaufende Schweißnaht realisiert eine schmiermitteldichte Verbindung und verhindert dadurch das Austreten von Schmiermittel aus der Freilaufeinrichtung. According to a second preferred embodiment, the second cohesive connection is formed as a weld between a radially extending portion of the flange and an inner peripheral surface of the carrier. Preferably, the radially extending portion of the flange abuts a radially extending portion of the carrier, so that these two radially extending portions are parallel to each other and overlap. The weld is preferably formed as a fillet weld. The position of the weld allows a particularly simple production of the cohesive connection between the carrier and the flange. The weld can either be completely circumferential or only partially circumferential. A completely circumferential weld realizes a lubricant-tight connection and thus prevents the escape of lubricant from the freewheel device.
Vorzugsweise weist der Gleitring an einer Stirnfläche mindestens eine radial verlaufende Nut zur Schmiermittelführung auf. Besonders bevorzugt ist eine Vielzahl von radial verlaufenden Nuten zur Schmiermittelführung an der Stirnfläche des Gleitrings ausgebildet. Das Schmiermittel wird vorzugsweise über die Welle eingespritzt und läuft aufgrund der Fliehkraft über die mindestens eine radial verlaufende Nut von innen nach außen. Mit zunehmender Drehzahl nimmt auch die über die mindestens eine radial verlaufende Nut strömende Schmiermittelmenge zu. Somit wird eine drehzahlabhängige Schmierung gewährleistet. The sliding ring preferably has at least one radially extending groove for guiding the lubricant on an end face. Particularly preferred is a plurality of radially extending grooves for lubricant guide formed on the end face of the sliding ring. The lubricant is preferably injected via the shaft and runs due to the centrifugal force on the at least one radially extending groove from the inside out. As the speed increases, the amount of lubricant flowing over the at least one radially extending groove also increases. Thus, a speed-dependent lubrication is ensured.
Ferner weist der Flansch an einer Stirnfläche zumindest eine axial verlaufende Bohrung zur Schmiermittelführung auf. Besonders bevorzugt ist eine Vielzahl von axial verlaufenden Bohrungen zur Schmiermittelführung an der Stirnfläche des Flansches ausgebildet. Auch der Träger weist an der verzahnten Außenumfangsfläche zumindest eine radial verlaufende Bohrung zur Schmiermittelführung auf. Besonders bevorzugt ist eine Vielzahl von radial verlaufenden Bohrungen zur Schmiermittelführung an der verzahnten Außenumfangsfläche des Trägers ausgebildet.Furthermore, the flange has on an end face at least one axially extending bore for guiding the lubricant. Particularly preferred is a plurality of axially extending bores for lubricant guide formed on the end face of the flange. Also, the carrier has on the toothed outer peripheral surface at least a radially extending bore for lubricant guide. Particularly preferred is a plurality of radially extending bores for lubricant guide formed on the toothed outer peripheral surface of the carrier.
Durch die mindestens eine radial verlaufende Nut am Gleitring sowie durch die mindestens eine axial verlaufende Bohrung am Flansch und die mindestens eine radial verlaufende Bohrung am Träger wird ein Schmiermittelfluss von der Welle bis zu den an der verzahnten Außenumfangsfläche angeordneten Kupplungslamellen realisiert.By the at least one radially extending groove on the sliding ring and by the at least one axially extending bore on the flange and the at least one radially extending bore on the carrier, a lubricant flow from the shaft to the arranged on the toothed outer peripheral surface clutch plates is realized.
Kurzbeschreibung der Zeichnung Brief description of the drawing
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen. Dabei zeigtFurther details and features of the invention will become apparent from the following description taken in conjunction with the drawings. It shows
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen Detailed description of the drawings
Gemäß
Ein topfförmiger Träger
Zwischen der Stirnfläche
Zur Schmierung der an der verzahnten Außenumfangsfläche
Aufgrund der Schnittdarstellung in
Nach
Gemäß
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1 1
- Wellewave
- 2 2
- Innenringinner ring
- 3 3
- Flanschflange
- 4 4
- Außenringouter ring
- 5 5
- Trägercarrier
- 66
- verzahnten Außenumfangsfläche toothed outer peripheral surface
- 7 7
- HülsenfreilaufCup roller clutch
- 8 8th
- Gleitringsliding ring
- 9a, 9b 9a, 9b
- SchweißnahtWeld
- 1010
- Stirnfläche face
- 1111
- Außenumfangsfläche Outer circumferential surface
- 12 12
- radial verlaufender Abschnittradially extending section
- 1313
- Innenumfangsfläche Inner circumferential surface
- 1414
- Stirnfläche face
- 15a–15f15a-15f
- Nut groove
- 16 16
- Stirnflächeface
- 17a–17l17a-17l
- Bohrung drilling
- 18a–18d18a-18d
- Bohrung drilling
- 1919
- Innenverzahnung internal gearing
- 2020
- Außenverzahnung external teeth
Claims (9)
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