DE102016202984A1 - Coupling device and method for producing the coupling device - Google Patents
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Abstract
Kupplungseinrichtung, umfassend einen Rotor (1, 8, 11, 14) und einen mit dem Rotor (1, 8, 11, 14) verbundenen Lamellenträger (5, 9, 12, 15), wobei der Rotor (1, 8, 11, 14) durch Schmieden oder Drückwalzen hergestellt ist.Coupling device comprising a rotor (1, 8, 11, 14) and a plate carrier (5, 9, 12, 15) connected to the rotor (1, 8, 11, 14), wherein the rotor (1, 8, 11, 14) 14) is made by forging or spin forming.
Description
Die Erfindung betrifft eine Kupplungseinrichtung, umfassend einen Rotor und einen mit dem Rotor verbundenen Lamellenträger.The invention relates to a coupling device comprising a rotor and a disk carrier connected to the rotor.
Mittels derartiger Kupplungseinrichtungen ist es, wie im Stand der Technik bekannt, möglich, eine erste und/oder eine zweite Antriebseinheit mit einer Ausgangswelle zu verbinden. Die erste Antriebseinheit kann beispielsweise ein Verbrennungsmotor und die zweite Antriebseinheit ein Elektromotor sein. Die zweite Antriebseinheit greift dabei an dem radial umlaufenden Rotor an bzw. überträgt die Antriebskraft bzw. das Drehmoment auf diesen. Der Rotor ist beispielsweise als Teil einer elektrischen Maschine ausgebildet oder mit einer solchen verbunden, so dass die elektrische Maschine beispielsweise als Zusatzmotor mit dem Rotor gekoppelt ist.By means of such coupling devices, as known in the art, it is possible to connect a first and / or a second drive unit to an output shaft. The first drive unit may be, for example, an internal combustion engine and the second drive unit may be an electric motor. The second drive unit acts on the radially rotating rotor or transmits the driving force or the torque to this. The rotor is formed, for example, as part of an electrical machine or connected to such, so that the electric machine is coupled, for example as an additional motor to the rotor.
Derartige Rotoren werden üblicherweise durch Verschweißen mehrerer Einzelteile hergestellt. Allerdings kann beim Schweißen ein Schweißverzug auftreten, der ein großes Toleranzfeld erzeugt, dadurch wird die Maßhaltigkeit des Rotors reduziert, so dass unter Umständen eine Nachbearbeitung erforderlich ist.Such rotors are usually produced by welding several items. However, when welding a welding distortion occur, which generates a large tolerance field, thereby the dimensional stability of the rotor is reduced, so that a post-processing may be required.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Kupplungseinrichtung anzugeben, bei der das Toleranzfeld reduziert ist.The invention is therefore based on the object to provide a coupling device in which the tolerance field is reduced.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer Kupplungseinrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Rotor durch Schmieden oder Drückwalzen hergestellt ist.To solve this problem, it is provided according to the invention in a coupling device of the type mentioned that the rotor is made by forging or pressure rolling.
Erfindungsgemäß wird der Rotor somit nicht aus Einzelteilen hergestellt, die miteinander durch ein Schweißverfahren verbunden werden, sondern der Rotor wird einteilig mittels eines Schmiedeverfahrens oder eines Drückwalzverfahrens hergestellt. Dadurch kann ein bei Schweißverfahren üblicherweise auftretender Schweißverzug vermieden werden, was das Toleranzfeld reduziert und den derartig hergestellten Rotor hinsichtlich seiner Maßhaltigkeit verbessert. Bei dem Drückwalzverfahren wird ein auf einer Spindel aufgenommener Drückwalzdorn bzw. ein an dieser angeordneter Drückwalzdorn verwendet, auf den eine Vorform aufgedrückt wird. Mittels einer Andrückscheibe wird die Vorform auf den Dorn fixiert und von einem Antrieb, der die Hauptspindel dreht, in eine Drehbewegung versetzt. Dabei greifen Walzen am Umfang der Vorform an, wobei der Werkstoff der Vorform durch die Druckeinwirkung mittels der Walzen plastisch verformt wird.Thus, according to the invention, the rotor is not made of individual parts that are joined together by a welding process, but the rotor is manufactured in one piece by means of a forging process or a flow-forming process. As a result, a welding distortion usually occurring during welding processes can be avoided, which reduces the tolerance field and improves the rotor thus produced with respect to its dimensional stability. In the flow-forming method, a spinning-roll mandrel accommodated on a spindle or a spinning-roll mandrel arranged thereon is used, to which a preform is pressed. By means of a pressure washer, the preform is fixed on the mandrel and set in rotation by a drive which rotates the main spindle. In this case, rollers engage the periphery of the preform, wherein the material of the preform is plastically deformed by the action of pressure by means of the rollers.
Der Rotor der erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung weist bevorzugt im Querschnitt zwei zur Drehachse der Kupplungseinrichtung parallel verlaufende Abschnitte auf, die durch einen senkrecht dazu verlaufenden Steg verbunden sind. Das Querschnittsprofil des Rotors ist sonach ähnlich wie ein Doppel-T-Träger geformt. Die einzelnen Abschnitte und Stege werden sonach nicht durch Schweißen miteinander verbunden, sondern der Rotor ist einteilig durch Drückwalzen oder Schmieden hergestellt.The rotor of the coupling device according to the invention preferably has, in cross section, two sections running parallel to the axis of rotation of the coupling device and connected by a web extending perpendicular thereto. The cross-sectional profile of the rotor is thus shaped similar to a double T-beam. The individual sections and webs are therefore not connected by welding, but the rotor is made in one piece by spin forming or forging.
Besonders bevorzugt kann bei der erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung vorgesehen sein, dass der Rotor und der Lamellenträger mittels Schweißen oder Anformen oder Anrollieren miteinander verbunden sind. Der Lamellenträger der erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung, der mit dem Rotor verbunden ist, wird sonach an den drückgewalzten oder geschmiedeten Rotor angeschweißt oder angeformt oder anrolliert. Vorteilhafterweise wird bei dem Verbinden des Lamellenträgers mit dem Rotor durch Anformen oder Anrollieren sichergestellt, dass keine Fügeverbindungen durch heißes oder warmes Fügen entstehen.Particularly preferably, it can be provided in the case of the coupling device according to the invention that the rotor and the plate carrier are connected to one another by means of welding or molding or curling. The plate carrier of the coupling device according to the invention, which is connected to the rotor, is accordingly welded or molded or rolled onto the spin-rolled or forged rotor. Advantageously, when joining the plate carrier to the rotor by molding or curling, it is ensured that no joints are formed by hot or hot joining.
Dabei kann besonders bevorzugt vorgesehen sein, dass eine Verzahnung des Lamellenträgers nach dem Ausbilden des Lamellenträgers oder dem Verbinden des Lamellenträgers mit dem Rotor ausgebildet ist. Dadurch kann ein gegebenenfalls beim Schweißen des Lamellenträgers an dem Rotor auftretender Schweißverzug durch das Ausbilden der Verzahnung, beispielsweise durch Rollieren oder Drückwalzen oder Grob-Walzen ausgeglichen werden. Anschließend ist der Lamellenträger mit dem Rotor verbunden, wobei die Verzahnung des Lamellenträgers sowie die gesamte Baugruppe gegenüber herkömmlichen Rotoren maßhaltiger ist. Bei dem Grob-Walzen wird eine Vorform auf einen verzahnten Werkzeugdorn geschoben und fixiert. Anschließend wird über sich um jeweils eine Achse drehende Walzen die Verzahnung des Werkzeugdorns in die Vorform eingearbeitet. Dabei wird das Material der Vorform durch Berührung der Walzen plastisch in die Verzahnung des Werkzeugdorns geformt.It can be particularly preferably provided that a toothing of the disk carrier is formed after the formation of the disk carrier or the connection of the disk carrier with the rotor. As a result, any welding distortion which may occur during welding of the disk carrier to the rotor can be compensated for by forming the toothing, for example by rolling or spinning or coarse rolling. Subsequently, the disk carrier is connected to the rotor, wherein the toothing of the disk carrier and the entire assembly is dimensionally stable compared to conventional rotors. In coarse rolling, a preform is pushed onto a toothed tool mandrel and fixed. Subsequently, the toothing of the tool mandrel is incorporated into the preform about rollers rotating about one axis. In this case, the material of the preform is formed by touching the rollers plastically in the toothing of the tool mandrel.
Besonders bevorzugt ist die erfindungsgemäße Kupplungseinrichtung als nasslaufende Doppelkupplung ausgebildet.Particularly preferably, the coupling device according to the invention is designed as a wet-running double clutch.
Daneben betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Kupplungseinrichtung, umfassend einen Rotor und einen mit dem Rotor verbundenen Lamellenträger, wobei der Rotor durch Schmieden oder Drückwalzen hergestellt wird. Der Rotor wird dabei nicht wie im Stand der Technik üblich durch Verschweißen mehrerer den Rotor bildender Bauteile hergestellt, sondern der Rotor wird einteilig und einstückig durch Schmieden oder Drückwalzen hergestellt, was sich positiv auf das Toleranzfeld und damit die Maßhaltigkeit des Rotors auswirkt. Ferner ist bei dem durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellten Rotor vorteilhaft, dass die Drehzahlfestigkeit durch den bestehenden Ringquerschnitt des Rotors erhöht wird.In addition, the invention relates to a method for producing a coupling device, comprising a rotor and a disk carrier connected to the rotor, wherein the rotor is produced by forging or pressure-rolling. The rotor is not made as usual in the prior art by welding a plurality of components forming the rotor, but the rotor is made in one piece and in one piece by forging or flow-forming, which has a positive effect on the tolerance field and thus the dimensional stability of the rotor. Furthermore, it is advantageous in the rotor produced by the method according to the invention that the Speed resistance is increased by the existing ring cross section of the rotor.
Besonders bevorzugt kann es dabei vorgesehen sein, dass der Rotor und der Lamellenträger durch Schweißen oder Anformen oder Anrollieren gefügt werden. An dem durch Drückwalzen oder Schmieden hergestellten Rotor kann sonach der Lamellenträger durch Schweißen oder Anformen oder Anrollieren gefügt werden.Particularly preferably, it may be provided that the rotor and the plate carrier are joined by welding or molding or rolling. Accordingly, the disk carrier can be joined to the rotor produced by spin forming or forging by welding or molding or rolling.
Dabei kann es besonders bevorzugt vorgesehen sein, dass die Verzahnung des Lamellenträgers nach dem Fügen mit dem Rotor ausgebildet wird. Die Verzahnung des Lamellenträgers wird sonach nachträglich ausgebildet, so dass beispielsweise ein bei einer Verbindung des Rotors mit dem Lamellenträger durch Schweißen auftretender Schweißverzug durch das Ausbilden der Verzahnung des Lamellenträgers ausgeglichen werden kann.It may be particularly preferred that the toothing of the disk carrier is formed after joining with the rotor. The toothing of the disk carrier is therefore subsequently formed, so that, for example, occurring during a connection of the rotor with the disk carrier by welding welding distortion can be compensated by the formation of the toothing of the disk carrier.
Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren kann ferner dahingehend weitergebildet werden, dass eine Verzahnung des Lamellenträgers durch Rollieren oder Drückwalzen oder Grob-Walzen ausgebildet wird.The manufacturing method according to the invention can be further developed such that a toothing of the disk carrier is formed by rolling or spin forming or coarse rolling.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen sind schematische Darstellungen und zeigen: The invention will be explained below with reference to embodiments with reference to the drawings. The drawings are schematic representations and show:
Ersichtlich ist mit dem Rotor
Selbstverständlich sind sämtliche in den Ausführungsbeispielen genannten Herstellungsverfahren des Rotors und des Lamellenträger sowie die Verbindungsverfahren zwischen dem Rotor und dem Lamellenträger und dem Herstellungsverfahren der Verzahnung des Lamellenträgers beliebig untereinander kombinierbar und austauschbar.Of course, all mentioned in the embodiments manufacturing method of the rotor and the plate carrier and the connection method between the rotor and the plate carrier and the manufacturing method of the toothing of the disc carrier are arbitrarily combinable and interchangeable.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Rotor rotor
- 22
- Abschnitt section
- 33
- Abschnitt section
- 44
- Mittelsteg center web
- 55
- Lamellenträger plate carrier
- 66
- Schweißnaht Weld
- 77
- Verzahnung gearing
- 88th
- Rotor rotor
- 99
- Lamellenträger plate carrier
- 1010
- Verzahnung gearing
- 1111
- Rotor rotor
- 1212
- Lamellenträger plate carrier
- 1313
- Verzahnung gearing
- 1414
- Rotor rotor
- 1515
- Lamellenträger plate carrier
- 1616
- Verzahnung gearing
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