DE102019218519A1 - Switching element - Google Patents
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- F16D25/063—Fluid-actuated clutches in which the fluid actuates a piston incorporated in, i.e. rotating with the clutch the clutch having friction surfaces with clutch members exclusively moving axially
- F16D25/0635—Fluid-actuated clutches in which the fluid actuates a piston incorporated in, i.e. rotating with the clutch the clutch having friction surfaces with clutch members exclusively moving axially with flat friction surfaces, e.g. discs
- F16D25/0638—Fluid-actuated clutches in which the fluid actuates a piston incorporated in, i.e. rotating with the clutch the clutch having friction surfaces with clutch members exclusively moving axially with flat friction surfaces, e.g. discs with more than two discs, e.g. multiple lamellae
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Schaltelement (1) umfassend ein Lamellenpaket mit Innen- und Außenlamellen (2, 3), einen Innenlamellenträger (4), an welchem die Innenlamellen (2) des Lamellenpakets axial verschiebbar angeordnet sind und einen Außenlamellenträger (6), an welchem die Außenlamellen (3) des Lamellenpakets axial verschiebbar angeordnet sind sowie einen in einem Zylinder (8) verschiebbar angeordneten Kolben (10). Das Lamellenpaket ist beim Schließen des Schaltelements (1) mittels des in dem Zylinder (8) angeordneten Kolbens (10) zusammenpressbar und kommt an einer auf der dem Kolben (10) abgewandten Seite des Lamellenpakets angeordneten Endscheibe (16) zur Anlage. Die Endscheibe (16) weist ein Ventil (11) auf, welches bei geöffnetem Schaltelement (1) einen Zufluss von Kühlöl zum Lamellenpaket sperrt und welches bei geschlossenem Schaltelement (1) den Zufluss von Kühlöl zum Lamellenpaket frei gibt. Zwischen benachbart zueinander angeordneten Innenlamellen (2) oder zwischen benachbart zueinander angeordneten Außenlamellen (3) des Lamellenpakets ist zumindest ein elastisches Element (20) angeordnet, welches ein Separieren von Außen- und Innenlamellen (3, 2) des Lamellenpakets bewirkt, wenn der Zufluss von Kühlöl zum Lamellenpaket durch das Ventil (11) gesperrt ist.The invention relates to a shifting element (1) comprising a disk pack with inner and outer disks (2, 3), an inner disk carrier (4) on which the inner disks (2) of the disk pack are axially displaceable and an outer disk carrier (6) on which the outer disks (3) of the disk pack are axially displaceable and a piston (10) disposed displaceably in a cylinder (8). When the switching element (1) is closed, the plate pack can be compressed by means of the piston (10) arranged in the cylinder (8) and comes to rest on an end plate (16) arranged on the side of the plate set facing away from the piston (10). The end plate (16) has a valve (11) which, when the switching element (1) is open, blocks the flow of cooling oil to the disk set and which, when the switching element (1) is closed, enables the flow of cooling oil to the disk set. Between adjacent inner disks (2) or between adjacent outer disks (3) of the disk pack is at least one elastic element (20) which separates the outer and inner disks (3, 2) of the disk pack when the inflow of The cooling oil to the plate pack is blocked by the valve (11).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schaltelement nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Getriebe, insbesondere ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs.The present invention relates to a shift element according to the type defined in more detail in the preamble of
Lamellenschaltelemente werden in Kraftfahrzeuggetrieben, insbesondere Automatgetrieben als Kupplungen und Bremsen zum Schalten von Gängen verwendet. Die Betätigung der Schaltelemente, d.h. das Schließen und Öffnen erfolgt in der Regel hydraulisch. Beim Schließen der Lamellenschaltelemente entsteht beim Aneinanderpressen der Lamellen Wärme infolge Reibung. Die Schaltelemente müssen daher gekühlt werden, um eine Überhitzung und eine eventuelle Beschädigung der Lamellen oder der Lamellenbeläge zu vermeiden. Hierzu ist es bekannt, dem Schaltelement Kühlöl aus einem Schmierölkreislauf zuzuführen. Ein Problem bei der Ölkühlung der Lamellen besteht darin, dass insbesondere bei offenem Schaltelement das Kühlöl zwischen den Lamellen zu einem erhöhten Schleppmoment führt, welches den Kreislauf der Schmierölpumpe und damit auch den Getriebewirkungsgrad belastet.Multi-plate shifting elements are used in motor vehicle transmissions, in particular automatic transmissions, as clutches and brakes for shifting gears. The actuation of the switching elements, i.e. closing and opening, is usually done hydraulically. When the lamellar switching elements are closed, heat is generated as a result of friction when the lamellas are pressed together. The switching elements must therefore be cooled in order to avoid overheating and possible damage to the slats or the slat coverings. For this purpose, it is known to supply cooling oil from a lubricating oil circuit to the switching element. One problem with the oil cooling of the lamellas is that, particularly when the shift element is open, the cooling oil between the lamellas leads to an increased drag torque, which puts a strain on the circuit of the lubricating oil pump and thus also on the transmission efficiency.
Aus der
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schaltelement zu schaffen, welches in geschlossenem Zustand effektiv gekühlt wird und in geöffnetem Zustand lediglich geringe Schleppmomente verursacht.The present invention is based on the object of creating a switching element which is effectively cooled in the closed state and only causes low drag torques in the open state.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Schaltelement mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.The object is achieved by a switching element with the features of
Das erfindungsgemäße Schaltelement umfasst ein Lamellenpaket mit Innen- und Außenlamellen. Die Innenlamellen und die Außenlamellen des Lamellenpakets sind in axialer Richtung gesehen abwechselnd hintereinander angeordnet. Die Innenlamellen des Lamellenpakets sind axial verschiebbar auf einem Innenlamellenträger angeordnet. Die Außenlamellen des Lamellenpakets sind axial verschiebbar auf einem Außenlamellenträger angeordnet. Das Schaltelement umfasst des Weiteren einen Schaltelementkolben, mittels dem das Lamellenpaket beim Schließen des Schaltelements zusammenpressbar ist. Über den Schaltelementkolben wird somit eine Schaltkraft auf das Lamellenpaket aufgebracht. Der Schaltelementkolben kann hierzu beispielsweise in einem Zylinder axial verschiebbar angeordnet sein. Beim Schließen des Schaltelements wird das Lamellenpaket durch den Schaltelementkolben zusammengepresst und kommt an einer auf der dem Schaltelementkolben abgewandten Seite des Lamellenpakets angeordneten Endscheibe zur Anlage. Die Endscheibe des Schaltelements weist ein Ventil auf, das bei geöffnetem Schaltelement einen Zufluss von Kühlöl zum Lamellenpaket sperrt. Bei geschlossenem Schaltelement hingegen wird das Ventil betätigt und der Zufluss von Kühlöl zum Lamellenpaket wird freigegeben.The switching element according to the invention comprises a disk pack with inner and outer disks. The inner disks and the outer disks of the disk set are arranged alternately one behind the other as seen in the axial direction. The inner disks of the disk pack are axially displaceable on an inner disk carrier. The outer disks of the disk pack are axially displaceable on an outer disk carrier. The switching element further comprises a switching element piston, by means of which the disk pack can be compressed when the switching element is closed. A shifting force is thus applied to the disk pack via the shifting element piston. For this purpose, the switching element piston can be arranged axially displaceably in a cylinder, for example. When the switching element is closed, the disk set is pressed together by the shifting element piston and comes to rest on an end plate arranged on the side of the disk set facing away from the shifting element piston. The end plate of the switching element has a valve which, when the switching element is open, blocks the flow of cooling oil to the disk pack. When the switching element is closed, however, the valve is actuated and the flow of cooling oil to the disk pack is enabled.
Dadurch, dass das Lamellenpaket in geschlossenem Zustand von Kühlöl durchflossen wird, wird eine effektive Kühlung des Schaltelements gewährleistet. Hohe Schleppmomente des Schaltelements werden hingegen dadurch vermieden, dass der Zufluss von Kühlöl zum Lamellenpaket gesperrt ist, wenn das Schaltelement nicht betätigt ist. Um die Schleppmomente des Schaltelements weiter zu reduzieren ist vorgesehen, dass zwischen benachbart zueinander angeordneten Innenlamellen und/oder zwischen benachbart zueinander angeordneten Außenlamellen des Lamellenpakets zumindest ein elastisches Element angeordnet ist. Das elastische Element dient zum Separieren von hintereinander angeordneten Außen- und Innenlamellen des Lamellenpakets, wenn der Zufluss von Kühlöl zum Lamellenpaket durch das Ventil gesperrt ist.The fact that cooling oil flows through the plate pack when it is closed ensures effective cooling of the switching element. On the other hand, high drag torques of the switching element are avoided in that the flow of cooling oil to the disk pack is blocked when the switching element is not actuated. In order to further reduce the drag torque of the shifting element, it is provided that at least one elastic element is arranged between adjacent inner disks and / or between adjacent outer disks of the disk set. The elastic element is used to separate outer and inner lamellae of the lamella set, which are arranged one behind the other, when the flow of cooling oil to the lamellar set is blocked by the valve.
Folglich werden die Innenlamellen und/oder die Außenlamellen des Lamellenpakets bei geöffnetem Schaltelement, also dann, wenn der Zufluss von Kühlöl zum Lamellenpaket durch das Ventil gesperrt ist, durch das elastische Element in axialer Richtung auseinander gedrückt und in einem axialen Abstand zueinander positioniert. Dabei ist die axiale Breite des elastischen Elements in nicht zusammengedrücktem Zustand derart gewählt, dass durch das axiale Auseinanderdrücken der Innenlamellen und/oder der Außenlamellen zumindest ein beidseitiges haften der Innenlamellen an den Außenlamellen bzw. der Außenlamellen an den Innenlamellen vermieden wird.As a result, the inner lamellae and / or the outer lamellae of the lamella set are pushed apart in the axial direction by the elastic element when the switching element is open, i.e. when the flow of cooling oil to the lamella set is blocked by the elastic element and positioned at an axial distance from one another. The axial width of the elastic element in the uncompressed state is selected in such a way that by axially pushing the inner disks and / or the outer disks apart, at least double-sided adhesion of the inner disks to the outer disks or the outer disks to the inner disks is avoided.
Die Innenlamellen des Lamellenpakets können beispielsweise als Belaglamellen mit doppelseitigem Reibbelag (DSP = Double-Sided-Plates) ausgebildet sein, wobei dann die Außenlamellen des Lamellenpakets als Stahllamellen ausgebildet sind. Ist das elastische Element hierbei zwischen benachbart zueinander angeordneten Außenlamellen des Lamellenpakets angeordnet, dann weist das elastische Element in nicht zusammengedrücktem Zustand eine axiale Ausdehnung auf, die größer ist als das axiale Ausmaß einer Belaglamelle. Das axiale Ausmaß einer Belaglamelle ergibt sich durch die Dicke der Stahllamelle zuzüglich der Dicke des auf der Stahllamelle beidseitig angeordneten Reibbelags. Das elastische Element kann alternativ auch zwischen benachbart zueinander angeordneten Innenlamellen des Lamellenpakets angeordnet sein. Hierbei wird das elastische Element vorzugsweise in einem Bereich der Innenlamellen angeordnet, in welchem kein Reibbelag angeordnet ist. Dann weist das elastische Element in nicht zusammengedrücktem Zustand eine axiale Ausdehnung auf, die größer ist als die zweifache Reibbelagdicke zuzüglich der Dicke der zwischen den Innenlamellen angeordneten Außenlamelle.The inner disks of the disk set can be designed, for example, as lining disks with double-sided friction lining (DSP = Double-Sided-Plates), the outer disks of the disk set then being designed as steel disks. Is the elastic element between arranged adjacent to one another arranged outer disks of the disk set, then the elastic element in the uncompressed state has an axial extent which is greater than the axial extent of a facing disk. The axial dimension of a lining disk results from the thickness of the steel disk plus the thickness of the friction lining arranged on both sides of the steel disk. As an alternative, the elastic element can also be arranged between inner disks of the disk set that are arranged adjacent to one another. Here, the elastic element is preferably arranged in a region of the inner disks in which no friction lining is arranged. The elastic element then has, in the uncompressed state, an axial extent which is greater than twice the thickness of the friction lining plus the thickness of the outer disk arranged between the inner disks.
Entsprechendes gilt sinngemäß, wenn die Außenlamellen des Lamellenpakets als Belaglamellen mit doppelseitigem Reibbelag (DSP = Double-Sided-Plates) und die Innenlamellen des Lamellenpakets als Stahllamellen ausgebildet sind. Ist das elastische Element hierbei zwischen benachbart zueinander angeordneten Innenlamellen des Lamellenpakets angeordnet, dann weist das elastische Element in nicht zusammengedrücktem Zustand eine axiale Ausdehnung auf, die größer ist als das axiale Ausmaß einer Belaglamelle. Das axiale Ausmaß einer Belaglamelle ergibt sich auch hier durch die Dicke der Stahllamelle zuzüglich der Dicke des auf der Stahllamelle beidseitig angeordneten Reibbelags. Das elastische Element kann alternativ auch zwischen benachbart zueinander angeordneten Außenlamellen des Lamellenpakets angeordnet sein. Hierbei wird das elastische Element vorzugsweise in einem Bereich der Außenlamellen angeordnet, in welchem kein Reibbelag angeordnet ist. Dann weist das elastische Element in nicht zusammengedrücktem Zustand eine axiale Ausdehnung auf, die größer ist als die zweifache Reibbelagdicke zuzüglich der Dicke der zwischen den Außenlamellen angeordneten Innenlamelle.The same applies mutatis mutandis if the outer disks of the disk set are designed as lining disks with double-sided friction lining (DSP = Double-Sided-Plates) and the inner disks of the disk set are designed as steel disks. If the elastic element is arranged between adjacent inner disks of the disk set, then the elastic element in the uncompressed state has an axial extent that is greater than the axial extent of a facing disk. Here, too, the axial extent of a lining disk is determined by the thickness of the steel disk plus the thickness of the friction lining arranged on both sides of the steel disk. As an alternative, the elastic element can also be arranged between outer disks of the disk set that are arranged adjacent to one another. Here, the elastic element is preferably arranged in a region of the outer disks in which no friction lining is arranged. Then the elastic element in the uncompressed state has an axial extension which is greater than twice the thickness of the friction lining plus the thickness of the inner disk arranged between the outer disks.
Entsprechendes gilt sinngemäß auch dann, wenn die Innenlamellen und die Außenlamellen des Lamellenpakets als sogenannte Single-Sided-Plates (SSP) ausgebildet sind. Bei Single-Sided-Plates tragen wechselnd Innen- und Außenlamellen einseitig nur einen Reibbelag. Hierbei wird das elastische Element vorzugsweise in einem Bereich der Lamellen angeordnet, in welchem kein Reibbelag angeordnet ist. Ist das elastische Element hierbei zwischen benachbart zueinander angeordneten Außenlamellen des Lamellenpakets angeordnet, dann weist das elastische Element in nicht zusammengedrücktem Zustand eine axiale Ausdehnung auf, die größer ist als die zweifache Reibbelagdicke zuzüglich der Dicke der zwischen den Außenlamellen angeordneten Innenlamelle. Ist das elastische Element hierbei zwischen benachbart zueinander angeordneten Innenlamellen des Lamellenpakets angeordnet, dann weist das elastische Element in nicht zusammengedrücktem Zustand eine axiale Ausdehnung auf, die größer ist als die zweifache Reibbelagdicke zuzüglich der Dicke der zwischen den Innenlamellen angeordneten Außenlamelle.The same applies accordingly when the inner disks and the outer disks of the disk pack are designed as so-called single-sided plates (SSP). With single-sided plates, the inner and outer plates alternate with only one friction lining on one side. Here, the elastic element is preferably arranged in a region of the lamellae in which no friction lining is arranged. If the elastic element is arranged between adjacent outer disks of the disk pack, then the elastic element in the uncompressed state has an axial extent that is greater than twice the thickness of the friction lining plus the thickness of the inner disk arranged between the outer disks. If the elastic element is arranged between adjacent inner disks of the disk pack, then the elastic element in the uncompressed state has an axial extent that is greater than twice the thickness of the friction lining plus the thickness of the outer disk arranged between the inner disks.
Dadurch, dass das elastische Element die beiden benachbart zueinander angeordneten Innenlamellen oder die benachbart zueinander angeordneten Außenlamellen des Lamellenpakets bei geöffnetem Schaltelement unter Ausbildung eines axialen Abstandes zueinander positioniert, erfolgt zumindest ein einseitiges Trennen von Innen- und Außenlamellen des Lamellenpakets. Folglich kann ein bei geöffnetem Schaltelement wirkendes Schleppmoment weiter verringert werden.Because the elastic element positions the two adjacent inner disks or the adjacent outer disks of the disk set with the shifting element open, forming an axial distance from one another, the inner and outer disks of the disk set are separated at least on one side. Consequently, a drag torque acting when the shift element is open can be further reduced.
Ist zumindest ein elastisches Element sowohl zwischen den benachbart zueinander angeordneten Außenlamellen als auch zwischen den benachbart zueinander angeordneten Innenlamellen angeordnet, dann werden sowohl die Außenlamellen des Lamellenpakets als auch die Innenlamellen des Lamellenpakets bei geöffnetem Schaltelement unter Ausbildung eines axialen Abstandes zueinander positioniert, wodurch ein beidseitiges Trennen der Innen- und Außenlamellen des Lamellenpakets erfolgt. Die Lamellen des Lamellenpakets werden durch die elastischen Elemente derart auf den Lamellenträgern positioniert, dass die Innenlamellen vollständig von den Außenlamellen getrennt sind. Ein aneinanderhaften von Lamellen des Lamellenpakets wird dadurch vermieden, was zu einer weiteren Verringerung des bei geöffnetem Schaltelement wirkenden Schleppmoments führt.If at least one elastic element is arranged both between the adjacent outer disks and between the adjacent inner disks, then both the outer disks of the disk set and the inner disks of the disk set are positioned with the shifting element open, forming an axial distance from one another, thereby separating on both sides the inner and outer disks of the disk pack takes place. The lamellae of the lamella set are positioned on the lamella carriers by the elastic elements in such a way that the inner lamellae are completely separated from the outer lamellae. This prevents the lamellae of the lamella set from sticking to one another, which leads to a further reduction in the drag torque acting when the switching element is open.
Unter einem elastischen Element soll ein Element verstanden werden, das unter Krafteinwirkung seine Form verändert und bei Wegfall der Krafteinwirkung wieder seine ursprüngliche Form einnimmt.An elastic element should be understood to mean an element which changes its shape under the action of a force and resumes its original shape when the action of force ceases.
Das Schaltelement kann beispielsweise als Lamellenkupplung oder als Lamellenbremse eines Automatgetriebes ausgebildet sein, welche zum Einlegen einer Gangstufe des Automatgetriebes betätigt werden. Als Lamellenkupplung ausgebildet kann das Schaltelement auch als Anfahrelement ausgestaltet sein, über welches ein Drehmoment eines Antriebsmotors auf Antriebsräder eines Kraftfahrzeugs übertragbar ist. Während bei der Lamellenkupplung beide Lamellenträger rotierend gelagert sind, hat die Lamellenbremse einen gehäusefesten Lamellenträger, welcher beispielsweise durch ein Kupplungsgehäuse oder ein Getriebegehäuse gebildet sein kann.The shift element can be designed, for example, as a multi-disk clutch or as a multi-disk brake of an automatic transmission, which are actuated to engage a gear stage of the automatic transmission. Designed as a multi-disc clutch, the shifting element can also be designed as a starting element, via which a torque of a drive motor can be transmitted to the drive wheels of a motor vehicle. While both disk carriers are rotatably mounted in the multi-disk clutch, the multi-disk brake has a disk carrier fixed to the housing, which can be formed, for example, by a clutch housing or a gear housing.
Das Lamellenpaket befindet sich zwischen der Endscheibe und dem Schaltelementkolben, der axial beweglich in dem Zylinder angeordnet ist. Durch die Betätigung des Schaltelementkolbens werden zunächst die Innen- und Außenlamellen aneinander angelegt bzw. zusammengepresst und daran anschließend das Ventil zur Regulierung des Kühlölflusses geöffnet, wodurch der Zufluss von Kühlöl zum Lamellenpaket bei bereits zusammengepresstem Lamellenpaket erfolgt. Das Ventil zur Regulierung des Kühlölflusses kann in der Endscheibe des Schaltelements angeordnet sein.The disk pack is located between the end plate and the switching element piston, which is arranged in the cylinder so that it can move axially. By actuating the switching element piston, the inner and outer disks are first placed against each other or pressed together and then the valve for regulating the cooling oil flow is opened, whereby the flow of cooling oil to the disk pack takes place when the disk pack is already compressed. The valve for regulating the cooling oil flow can be arranged in the end plate of the switching element.
Als Endscheibe des Schaltelements soll gemäß der vorliegenden Erfindung ein Axialanschlag verstanden werden, an welchem das durch den Kolben zusammengepresste Lamellenpaket axial abgestützt wird. So kann eine auf der dem Kolben gegenüberliegenden Seite des Lamellenpakets angeordnete Endscheibe beispielsweise mit einem Sicherungsring, welcher beispielsweise in einer Nut im Außenlamellenträger angeordnet ist, in axialer Richtung gehalten werden und dadurch den Axialanschlag für das zusammengepresste Lamellenpaket bilden. Die Endscheibe kann beispielsweise als Endlamelle des Lamellenpakets ausgebildet sein, welche dicker ausgeführt ist, als die anderen Lamellen des Lamellenpakets. Durch die dickere Ausgestaltung der Endlamelle kann eine Durchbiegung der Endlamelle vermieden werden und das Ventil zur Regulierung des Kühlölflusses kann in der Endlamelle angeordnet sein. Auch kann der Außenlamellenträger des Schaltelements derart ausgebildet sein, dass dieser zum einen die Außenlamellen des Lamellenpakets axial verschiebbar aufnimmt und zum anderen die Endscheibe für das zusammengepresste Lamellenpaket bildet. Außenlamellenträger und Endscheibe können dann einstückig ausgebildet sein.According to the present invention, the end disk of the switching element is to be understood as an axial stop on which the disk pack compressed by the piston is axially supported. For example, an end plate arranged on the side of the disk set opposite the piston can be held in the axial direction, for example with a locking ring, which is arranged, for example, in a groove in the outer disk carrier and thereby form the axial stop for the compressed disk set. The end disk can be designed, for example, as an end lamella of the lamella set, which is made thicker than the other lamellae of the lamella set. As a result of the thicker design of the end lamella, bending of the end lamella can be avoided and the valve for regulating the cooling oil flow can be arranged in the end lamella. The outer disk carrier of the shifting element can also be designed in such a way that, on the one hand, it accommodates the outer disks of the disk set in an axially displaceable manner and, on the other hand, forms the end plate for the compressed disk set. Outer disk carrier and end disk can then be formed in one piece.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das elastische Element, welches zwischen den benachbart zueinander angeordneten Innenlamellen und/oder zwischen den benachbart zueinander angeordneten Außenlamellen angeordnet ist, bei geschlossenem Schaltelement zusammengepresst ist und einen Abschnitt eines sich in axialer Richtung durch das Lamellenpaket des Schaltelements erstreckenden Kühlölkanals bildet.According to an advantageous embodiment of the invention it is provided that the elastic element, which is arranged between the inner disks arranged adjacent to one another and / or between the outer disks arranged adjacent to one another, is compressed when the switching element is closed and a section of a section of a disk extends in the axial direction through the disk pack of the Switching element forms extending cooling oil channel.
Das elastische Element dient folglich einerseits zur axialen Positionierung von Lamellen des Lamellenpakets, wenn das Schaltelement geöffnet ist, und andererseits zur verbesserten Führung von Kühlöl durch das Lamellenpaket des Schaltelements, wenn das Schaltelement geschlossen ist. Somit wird mittels des elastischen Elements eine Reduzierung des bei geöffnetem Schaltelement wirkenden Schleppmoments sowie eine verbesserte Kühlung des Lamellenpakets bei geschlossenem Schaltelement erreicht.The elastic element consequently serves on the one hand for the axial positioning of disks of the disk set when the switching element is open, and on the other hand for improved guidance of cooling oil through the disk pack of the switching element when the switching element is closed. Thus, by means of the elastic element, a reduction in the drag torque acting when the switching element is opened and an improved cooling of the disk set when the switching element is closed is achieved.
Das elastische Element kann beispielsweise als Elastomer ausgebildet sein. Elastomere sind formfeste, aber elastisch verformbare Kunststoffe, deren Glasübergangspunkt sich unterhalb der Einsatztemperatur befindet. Elastomere können sich bei Zug- und Druckbelastung elastisch verformen, finden aber nach Wegnahme der Zug- bzw. Druckbelastung in ihre ursprüngliche, unverformte Gestalt zurück. So kann das elastische Element beispielsweise als elastisch verformbarer Kunststoffring ausgebildet sein.The elastic element can be designed as an elastomer, for example. Elastomers are dimensionally stable, but elastically deformable plastics whose glass transition point is below the operating temperature. Elastomers can deform elastically under tensile and compressive loads, but return to their original, undeformed shape after the tensile or compressive load has been removed. For example, the elastic element can be designed as an elastically deformable plastic ring.
In einer alternativen Ausgestaltung kann das elastische Element als Wellenfeder ausgebildet sein. Die Wellenfeder ist vorzugsweise ringförmig aus einem gewellten Flach- oder Runddraht ausgebildet. Die Wellenfeder kann einlagig oder mehrlagig ausgebildet sein. Die Wellenfeder kann aus Metall oder aus Kunststoff gefertigt sein.In an alternative embodiment, the elastic element can be designed as a wave spring. The wave spring is preferably designed in the shape of a ring from a corrugated flat or round wire. The wave spring can be single-layer or multi-layer. The wave spring can be made of metal or plastic.
In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die aus Metall gefertigte Wellenfeder eine Beschichtung aufweist. Die Beschichtung ist dabei elastisch ausgebildet, so dass diese beim Schließen des Schaltelements zusammenpressbar ist. Dadurch kann eine Dichtigkeit des mittels der Wellenfeder bei geschlossenem Schaltelement gebildeten Kühlölkanals durch das Lamellenpaket erhöht werden. Vorzugsweise weist die Beschichtung dasselbe bzw. ein ähnliches Verschleißverhalten auf, wie der auf den Lamellen des Lamellenpakets angebrachte Reibbelag. Die Beschichtung der Wellenfeder kann beispielsweise aus dem gleichen Material gefertigt sein, wie der Reibbelag der Lamellen des Lamellenpakets. Dadurch kann über die Nutzungsdauer des Schaltelements hinweg die Bildung des durch das Schaltelement hindurch führenden Kühlölkanals gewährleistet werden, ohne dass die Schaltqualität beim Betätigen des Schaltelements negativ beeinflusst wird.In a further embodiment it is provided that the wave spring made of metal has a coating. The coating is elastic so that it can be compressed when the switching element is closed. As a result, the tightness of the cooling oil channel formed by means of the wave spring when the switching element is closed can be increased by the disk pack. The coating preferably has the same or a similar wear behavior as the friction lining attached to the disks of the disk set. The coating of the wave spring can for example be made of the same material as the friction lining of the lamellae of the lamella set. As a result, the formation of the cooling oil channel leading through the switching element can be ensured over the service life of the switching element without the switching quality being adversely affected when the switching element is actuated.
Das erfindungsgemäße Getriebe umfasst zumindest ein zuvor beschriebenes erfindungsgemäßes Schaltelement. Das Getriebe kann beispielsweise als Lastschaltgetriebe in Form eines Automatgetriebes in Planetenbauweise ausgebildet sein.The transmission according to the invention comprises at least one switching element according to the invention as described above. The transmission can be designed, for example, as a powershift transmission in the form of an automatic transmission with a planetary design.
Im Folgenden wird die Erfindung, welche mehrere Ausführungsformen zulässt, an Hand von Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung eines Schaltelements in nicht gekühltem Zustand, -
2 eine schematische Darstellung des Schaltelements in gekühltem Zustand und -
3 eine Draufsicht auf eine Außenlamelle des Lamellenpaktes gemäß1 oder 2 .
-
1 a schematic representation of a switching element in a non-cooled state, -
2 a schematic representation of the switching element in the cooled state and -
3rd a plan view of an outer plate of the plate pack according to1 or2 .
Die
Gemäß
In einem Zylinder
Gemäß
In der Endscheibe
Zu Beginn eines Schaltvorganges, bei dem das Schaltelement
Steigt der Druck des Drucköls in der Kammer
Die Endscheibe
Die Außenlamellen
Da bei geöffnetem Schaltelement
Gemäß
Soll das geschlossene Schaltelement
Die Wellenfedern
Die Wellenfedern
Somit dienen die zwischen den Außenlamellen
In einer vorteilhaften Ausführungsform können die Wellenfedern
Da der Reibbelag der Innenlamellen
Als Kühlöl kann beispielsweise das Drucköl für das Schaltelement verwendet werden. Dann wird lediglich ein Medium für die Betätigung und die Kühlung des Schaltelements benötigt.For example, the pressure oil for the switching element can be used as the cooling oil. Then only one medium is required for the actuation and cooling of the switching element.
Bezug nehmend auf
Zwischen der Lamellenmitnahmeverzahnung
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- SchaltelementSwitching element
- 22
- InnenlamellenInner lamellas
- 33
- AußenlamellenOuter lamellas
- 44th
- InnenlamellenträgerInner disc carrier
- 55
- Verzahnungsprofil des InnenlamellenträgersToothed profile of the inner disk carrier
- 66th
- AußenlamellenträgerOuter disc carrier
- 77th
- Verzahnungsprofil des AußenlamellenträgersToothed profile of the outer plate carrier
- 88th
- Zylindercylinder
- 99
- Kammerchamber
- 1010
- SchaltelementkolbenSwitching element piston
- 1111
- SitzventilSeat valve
- 1212th
- VentilelementValve element
- 1313th
- VentilsitzValve seat
- 1414th
- KühlölkanalCooling oil duct
- 1515th
- NutGroove
- 1616
- EndscheibeEnd disk
- 1717th
- KreisringCircular ring
- 1818th
- LamellenmitnahmeverzahnungLamella drive toothing
- 2020th
- elastisches Element, Wellenfederelastic element, wave spring
- 2121
- Fläche an AußenlamelleSurface on the outer lamella
- 2222nd
- DurchlassöffnungPassage opening
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 102014226517 A1 [0003]DE 102014226517 A1 [0003]
Claims (12)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102021210240A1 (en) | 2021-09-16 | 2023-03-16 | Zf Friedrichshafen Ag | Clearance adjustment for wet-running multi-plate clutches or brakes in a drive train of electrically driven vehicles |
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US20020020601A1 (en) * | 2000-04-24 | 2002-02-21 | Martin R. Keith | Multi-disk friction device having low-drag characteristics |
DE102014226517A1 (en) * | 2014-12-19 | 2016-06-23 | Zf Friedrichshafen Ag | Switching or starting element |
DE102018115258A1 (en) * | 2017-06-27 | 2018-12-27 | GM Global Technology Operations LLC | LIQUID VENTILATION THROUGH COUPLING PRESSURE PLATES WITH SEPARATOR FEATURES |
-
2019
- 2019-11-29 DE DE102019218519.3A patent/DE102019218519A1/en active Pending
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