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Die Erfindung betrifft einen Lamellenträger für eine Bremse oder eine Kupplung eines Kraftfahrzeugs, wie ein Pkw oder ein Nutzfahrzeug, mit einer Zähne aufweisenden Blechtrommel.
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Aus dem Stand der Technik, etwa der
DE 10 2006 048 340 A1 ist bereits eine Lamellenkupplungseinrichtung / eine Lamellenkupplung mit einem Lamellenträger bekannt. Dabei weist eine Lamellenkupplung einen Außenlamellenträger für Außenlamellen auf, die zur Übertragung eines Drehmoments mit Innenlamellen in Reibeingriff bringbar sind, die an einem Innenlamellenträger angebracht sind. Um die dort offenbarte Lamellenkupplungseinrichtung zu schaffen, ist an dem Außenlamellenträger und/oder dem Innenlamellenträger ein Kopplungsteil angebracht, das einen Formschlussbereich aufweist, der dazu dient, den Lamellenträger drehfest mit den zugehörigen Lamellen zu verbinden.
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So offenbart diese ältere Patentanmeldung darüber hinaus, dass ein Innenlamellenträger ein Nabenteil umfassen kann, das einstückig mit einem Flanschelement verbunden ist. Das Flanschelement weist radial außen eine Außenverzahnung auf. Die Au-ßenverzahnung befindet sich in Eingriff mit einer Innenverzahnung, die an einem Kopplungsteil ausgebildet ist.
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Das Kopplungsteil umfasst einen Kopplungsring, der aus einem Blechstreifen gebildet ist. Der Kopplungsring ist an seinen Enden durch eine Schweißnaht verbunden. Der Blechstreifen hat im Ausgangszustand im Wesentlichen die Gestalt eines länglichen Rechtecks. Der geschlossene Kopplungsring weist radial außen einen Formschlussbereich mit einer Außenverzahnung auf. Die Außenverzahnung umfasst eine Vielzahl von Zähnen, die über den Umfang des Kopplungsteils verteilt sind.
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Im Eingriffsbereich mit der Außenverzahnung des Flanschelements ist die Innenverzahnung des Kopplungsrings an jedem zweiten Zahn jeweils durch zwei in axialer Richtung voneinander beabstandete Stege unterbrochen. Die Stege verlaufen in Umfangsrichtung des Kopplungsrings und dienen dazu, die Außenverzahnung des Flanschelements in axialer Richtung relativ zu dem Kopplungsring zu fixieren. Zwischen zwei Zähnen der Außenverzahnung weist der Kopplungsring jeweils ein Durchgangsloch auf. Die Durchgangslöcher haben die Gestalt von Langlöchern, die sich in axialer Richtung erstrecken.
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Die in jener Patentanmeldung vorgestellte Lösung ist schon recht gut, hat jedoch immer noch gewisse Nachteile. So scheint es unumgänglich zu sein, dass das Biegen der Trommel in ihre zylindrische Form und die formschlüssige Verbindung zwischen der Trommel / Blechtrommel und einem Nabenkörper in einem Schritt erfolgen muss. Des Weiteren muss viel Kraft für das Ausformen von Nietverbindungen am Nabenkörper aufgebracht werden, um einen Formschluss herzustellen. Dies ist jedoch nachteilig. Insbesondere kann dies zu einer Deformation von Blechtrommel und Nabenkörper führen.
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Diese Nachteile sowie andere Nachteile aus dem Stand der Technik, sollen durch die Erfindung abgestellt werden oder wenigstens gemildert werden.
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Bei einem Lamellenträger für eine Bremse oder eine Kupplung eines Kraftfahrzeugs mit einer Zähne aufweisenden Trommel wird dies erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass innerhalb der Blechtrommel ein Nabenkörper vorhanden ist, der in Umfangsrichtung der Blechtrommel durch Eingreifen in die Zähne von innen formschlüssig drehfest an der Blechtrommel angebunden ist, wobei an jedem Zahn zwei druckumgeformte Stege / Brücken in Axialrichtung gesehen hintereinander / nebeneinander angeordnet sind, von denen ein erster Steg einen ersten Axialanschlag (in die eine Richtung) für den Nabenkörper darstellt und ein dazu axial versetzter zweiter Steg einen zweiten Axialanschlag (in die andere / der einen Richtung entgegengesetzten Richtung) für den Nabenkörper darstellt.
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Durch eine solche Ausgestaltung wird nun eine besonders vorteilhafte Gestaltung eines Formschlusses zwischen den Einzelteilen, als Alternative zu Schweißverbindungen vorgestellt.
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Letztlich zentriert sich die Erfindung um einen Gegenstand, bei dem die Blechtrommel aus einem flachen Blechstreifen hergestellt ist, der über einen Rollvorgang mit einem Zahnprofil / Kronen aufweisenden Profil versehen wird, wobei das Profil Ausklinkungen / Löcher / Durchgangslöcher / Durchgangslanglöcher aufweist. Diese Ausklinkungen können im Zahnkopfbereich vorhanden sein oder im Zahngrundbereich, also radial weiter innen, als der Zahnkopfbereich, vorhanden sein. Bei der Herstellung wird ein Steg / eine Brücke zwischen den Ausklinkungen / Durchgangslöchern nach innen gedrückt, um einen ersten Axialanschlag zu bilden. Der profilierte Blechstreifen wird in eine zylindrische / hohlzylindrische Form gebogen. Dabei werden die Enden des Blechstreifens aneinander befestigt, bspw. mittels eines Formschlusses und/oder mittels eines Stoffschlusses. Für den Stoffschluss bietet sich Schweißen an.
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Der Nabenkörper / die Nabe hat externe Formschlusselemente, die mit dem Zahn aufweisenden Profil zusammenpassen. Der Nabenkörper wird axial in die Blechtrommel eingeschoben / eingesetzt und gegen den ersten Axialanschlag geschoben. Ein zweiter Axialanschlag wird durch Druckumformung von weiteren Stegen / Brücken nach innen erzeugt. Auf diese Weise wird der Nabenkörper formschlüssig gegen Bewegungen in jegliche Axialrichtung gesichert.
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Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.
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So ist es von Vorteil, wenn alle Stege im Zahnkopfbereich der Zähne vorhanden sind. In die Zähne von radial innen eingreifende Gegenzähne des Nabenkörpers können dann auf einem größtmöglichen Außendurchmesser möglichst viel an Drehmoment um eine Rotationsachse, die gleichzeitig die Längsachse der beiden Bauteile ist, übertragen.
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Wenn alle Stege als einstückige, einmaterialige, integrale und/oder monolithische Bestandteile der aus einem Blechstreifen gefertigten Blechtrommel ausgebildet sind, so kann bei der Herstellung auf schnelle und kostengünstige Umformverfahren zurückgegriffen werden und beim fertigen Produkt eine hohe Formstabilität erreicht werden. Ferner lassen sich in der Fertigung hohe Taktzahlen realisieren.
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Es hat sich auch bewährt, wenn der Blechstreifen Enden besitzt, die aufeinander zu bewegt sind und aneinander liegen, sowie stoff- und/oder formschlüssig aneinander befestigt sind. Das Auseinanderfallen der hohlzylinderartigen Blechtrommel wird dadurch dauerhaft abgestellt.
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Wenn zwischen jedem ersten Steg und zweiten Steg ein Durchgangs(lang)loch vorhanden ist und auf der Durchgangs(lang)loch abgewandten Seite eines der Stege an jedem Zahn neben diesem Zahn ein Zusatzdurchgangs(lang)loch vorhanden ist, so kann eine effiziente Fertigung erreicht werden.
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Da die Erfindung auch ein Verfahren zum Herstellen eines Lamellenträgers für eine Bremse oder eine Kupplung eines Kraftfahrzeugs, möglichst mit den erfindungsgemäßen Merkmalen des Lamellenträgers, betrifft, ist die Erfindung auch darauf gerichtet, dass ein Blechstreifen über einen Rollvorgang und einen (gleichzeitigen oder nachfolgenden) Stanzvorgang einerseits mit Zähnen und andererseits mit Durchgangs(lang)löchern und/oder Zusatzdurchgangs(lang)löchern versehen wird, wobei (danach) der Blechstreifen zu einer hohlzylindrischen Blechtrommel (mit vorzugsweise offenen axialen Enden) gebogen wird.
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Ein solches Verfahren kann auch dadurch weitergebildet werden, dass vor dem biegenden Herstellen der Blechtrommel Stege in den Zahnkopfbereich der Zähne / jedes Zahns / aller Zähne nach radial innen druckumgeformt werden, um einen ersten Axialanschlag für einen (danach) in die Blechtrommel eingesetzten Nabenkörper zu stellen.
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Diese Idee lässt sich weiterbilden, wenn nach dem Einsetzen des Nabenkörpers in die Blechtrommel Stege in den Zahnkopfbereichen der Zähne / jedes Zahns / aller Zähne nach radial innen druckumgeformt werden, um einen zweiten Axialanschlag für den Nabenkörper zu stellen. Dadurch wird ein beidseitiger Formschluss relativ zum Nabenkörper an der Blechtrommel bewirkt, der in beiden Axialrichtungen ortsfestlegend auf den Nabenkörper relativ zur Blechtrommel einwirkt.
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Es hat sich bewährt, wenn die Druckumformung durch einen Roll- oder Rollierprozess bewirkt wird.
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Auch ist es von Vorteil, wenn die Enden des Blechstreifens miteinander verschweißt und/oder formschlüssig verbunden werden.
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Durch die Erfindung wird letztlich eine Kostenreduktion gezeitigt, sowie ein steiferes Produkt mit einer einfacheren Produktion herstellbar. Werkzeug- und Prozesskosten können reduziert werden. Eine leichte und stabile / kräftige Konstruktion mit großen Vorteilen gegenüber dem Stand der Technik ist nun darstellbar. Die Blechtrommel kann einteilig ausgestaltet werden. Ein gutes Verhältnis zwischen Gewicht und Steifigkeit stellt sich ein. Insbesondere das Nutzen von Umformprozessen ist vorteilhaft.
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Blechtrommeln jeglichen Durchmessers lassen sich dadurch herstellen. Geschickterweise lässt sich ein Herstellwerkzeug für die Form der Zähne einsetzen. Diese Zähne lassen sich bspw. einrollen. Gestanzte Fenster / Durchgangslöcher / Durchgangslanglöcher lassen sich beiderseits eines Steges oder zweier Stege einbringen. Mittels der Stege, welche umzuformen sind, lässt sich der Nabenkörper formschlüssig nicht nur in Umfangsrichtung, sondern auch in Axialrichtung an der Blechtrommel befestigen. Schweißprozesse lassen sich dadurch vermeiden, bleiben aber möglich.
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Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
- 1 einen Lamellenträger, aufweisend eine Blechtrommel mit eingesetztem Nabenkörper, wobei der zur Blechtrommel umgeformte Blechstreifen Enden aufweist, die miteinander beispielsweise über Schweißpunkte verbunden sind,
- 2 eine Vergrößerung des Bereiches II aus 1, wobei eine Umformung stirnseitiger erster Stege und weiter innenseitig dazu angeordneter zweiter Stege stattgefunden hat,
- 3 eine Frontansicht des Lamellenträgers aus 1, wobei die Blechtrommel durch einen Roll- / Biegevorgang mit Zähnen für eine drehfeste Anbringung eines Nabenkörpers und/oder von Innen- / Außenlamellen vorbereitet ist,
- 4 eine Längsschnittansicht entlang der Linie IV aus 3,
- 5 eine Vergrößerung des Bereiches V aus 4,
- 6 eine in Vergrößerung dargestellte, teilweise wiedergegebene Längsschnittdarstellung entlang der Linie VI aus 3,
- 7 ein Blechstreifen als Ausgangsmaterial für die Blechtrommel, der kalt umgeformt (gerollt / gestanzt) bearbeitet ist, um Zähne auszubilden,
- 8 eine Vergrößerung des Bereichs VIII aus 7 mit Durchgangs(lang)löchern, die auch als gestanzte Fenster vor dem Biegen des Blechstreifens zum Hohlzylinder, also vor einem Rollier- / Rollvorgang eingebracht sind,
- 9 eine Variante zur Ausführungsform nach 7, die auch als Ausführungsform gilt,
- 10 eine Vergrößerung des Bereichs X aus 9, wobei ein distaler Steg als Axialanschlag für einen Nabenkörper zu dienen hat,
- 11 das Einsetzen eines Nabenkörpers in den zur hohlzylindrischen Blechtrommel geformten Blechstreifen,
- 12 der sich einstellende Zusammenbau nach dem Einsetzen des Nabenkörpers,
- 13 eine Vergrößerung des Bereiches XIII aus 12,
- 14 eine Ausführungsform mit einer ersten Art des Verbindens der Enden des Blechstreifens,
- 15 eine Vergrößerung des Bereiches XV aus 14 zur Illustration des Herstellens des Verbindens der Enden des Blechstreifens vor Abschluss des Herstellverfahrens, nämlich nach dem Biegen zum Hohlzylinder,
- 16 eine weitere Ausführungsform gemäß der Darstellungsart nach 14 und Alternative dazu, wobei die Enden nun formschlüssig miteinander verbunden sind,
- 17 eine Vergrößerung des Bereiches XVII aus 16.
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Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen nur dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Merkmale der einzelnen Ausführungsformen lassen sich untereinander austauschen.
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In 1 ist eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Lamellenträgers 1 dargestellt. Er weist insbesondere auf seiner Außenseite Zähne 2 auf. Diese Zähne 2 werden insbesondere von einer Blechtrommel / Trommel 3 gestellt. Im Inneren der Blechtrommel 3 ist ein Nabenkörper 4 vorhanden. Der Nabenkörper 4 weist Vorsprünge auf, die von radial innen in die Zähne 2 ragen und somit einen derartigen Formschluss erzeugen, dass Drehmoment von einem Bauteil zum anderen geleitet werden kann.
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An jedem Zahn 2 befindet sich ein erster Steg 5 und ein zweiter Steg 6. Diese beiden Stege 5 und 6 werden im Laufe des Herstellverfahrens druckumgeformt, insbesondere kaltumgeformt, um einen ersten Axialanschlag 7 bzw. einen zweiten Axialanschlag 8 zu bilden.
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Alle Stege 5 und 6 sind in einem Zahnkopfbereich 9 eines Zahnes 2 vorhanden. An jedem Zahn 2 sind beide Stege 5 und 6 vorhanden. Die Axialrichtung ist mit dem Bezugszeichen 10 versehen. Die Umfangsrichtung ist mit dem Bezugszeichen 11 referenziert.
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Dass sich an jeden Steg 5 und 6 jeweils Fenster 12 anschließen, ist der 2 zu entnehmen. Dabei ist jenes Fenster 12 direkt neben dem ersten Steg 5 ein erstes Durchgangsloch 13, das als Langloch ausgebildet ist. Weiter nach radial innen verlagert, neben dem zweiten Steg 6, ist ein zweites Durchgangsloch 14 vorhanden, das ebenfalls als Langloch ausgebildet ist und als Zusatzdurchgangslangloch 15 fungiert.
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Weitergehende grafische Erläuterung findet sich in den 3 bis 6. Wie besonders gut in 6 zu erkennen ist, ist der äußerste Rand des Nabenkörpers 4 auf einem kleineren Durchmesser liegend, als der Außendurchmesser der Zähne 2, möglicherweise aber größer, als ein Durchmesser im Bereich der Zähne auf deren Innenseite gemessen oder möglicherweise gleich groß dazu.
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Dass die Blechtrommel 3 auf einem Blechstreifen 16 ursprünglich gefertigt ist, ist gut den 7 bis 10 zu entnehmen. In der 7 und 8 sind die Stege 5 und 6 noch nicht umgeformt, wohingegen diese im Laufe der Herstellung in den Zustand nach 9 und 10 verbracht werden.
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Nachfolgend wird der Blechstreifen 16 in die Form der Blechtrommel 3 gebracht und danach der Nabenkörper 4 eingesetzt, wie dies gut in 11 zu erkennen ist. Ein Einführen des Nabenkörpers 4 in das Innere der Blechtrommel 3 erfolgt entlang des Pfeiles 17. Es stellt sich dann ein Zustand ein, wie in 12 visualisiert.
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Erst danach findet ein Umformen des ersten (äußeren / distaleren) Steges 5 statt, wie in den 14 und 15 dargestellt. Natürlich kann auch die andere Art an Stegen 6 oder 5 zuerst umgebogen werden oder gleichzeitig umgebogen werden.
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In den 16 und 17 findet dann ein stoffschlussfreies Verbinden der Enden der Blechtrommel 3, gebildet durch den Blechstreifen 13, statt, nämlich unter Hervorrufens einer weiteren Formschlussverbindung 18.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Lamellenträger
- 2
- Zahn
- 3
- Blechtrommel
- 4
- Nabenkörper
- 5
- erster Steg
- 6
- zweiter Steg
- 7
- erster Axialanschlag
- 8
- zweiter Axialanschlag
- 9
- Zahnkopfbereich
- 10
- Axialrichtung
- 11
- Umfangsrichtung
- 12
- Fenster
- 13
- erstes Durchgangsloch
- 14
- zweites Durchgangsloch
- 15
- Zusatzdurchgangsloch
- 16
- Blechstreifen
- 17
- Einführrichtung
- 18
- Formschlussverbindung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102006048340 A1 [0002]
