IT9021217A1 - HYDRAULIC CLUTCH COUPLING WITH SPACERS IN Z-SHAPED ELBOW BENDS - Google Patents
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Description
"Innesto a frizione idraulico con lamelle distanziate mediante piegature a gomito a forma di Z" "Hydraulic friction clutch with lamellae spaced by Z-shaped elbow bends"
Riassunto del trovato Summary of the finding
L'invenzione si pone il compito di realizzare un innesto a frizione idraulico con un mozzo dell'innesto e con una cassa dell'innesto, che è supportata girevole sul mozzo dell' innesto ed eliminando gli anelli distanziatori finora impiegati consente un perfetto distanziamento dei gruppi di lamelle. Per risolvere questo problema è previsto che un numero prestabilito di denti (8) della dentatura delle lamelle (7), non scorrevoli assialmente, sono piegati a gomito a forma di Z fuori dal piano delle rispettive lamelle e i due angoli di piegatura a gomito sono approssimativamente di 90’. Con questo accorgimento le lamelle per 1'innesto a frizione idraulico vengono eseguite in modo che esse sono esattamente distanziate a distanze prestabilite e sono adatte per il montaggio automatico. The invention has the task of realizing a hydraulic friction clutch with a clutch hub and with a clutch housing, which is rotatably supported on the clutch hub and by eliminating the spacer rings used up to now, it allows a perfect spacing of the groups. of lamellae. In order to solve this problem, it is provided that a predetermined number of teeth (8) of the toothing of the slats (7), not sliding axially, are bent in a Z-shaped elbow out of the plane of the respective slats and the two elbow bending angles are approximately 90 '. With this expedient the plates for the hydraulic friction clutch are made in such a way that they are exactly spaced at predetermined distances and are suitable for automatic assembly.
Figura 2. Figure 2.
Descrizione del trovata Description of the gimmick
L' invenzione riguarda un innesto a frizione idraulico con almeno un mozzo dell' innesto ed una cassa dell' innesto, che è supportata girevole sul mozzo dell' innesto, con cui in una sequenza definita sono accoppiate solidali alla rotazione alternativamente, rispettivamente tramite dentature, lamelle di gruppi di lamelle, dove le lamelle di uno dei gruppi di lamelle sono mantenute reciprocamente ad una preassegnata distanza assiale, mentre le lamelle dell' altro rispettivo gruppo di lamelle sono rispettivamente scorrevoli assialmente. The invention relates to a hydraulic friction clutch with at least one clutch hub and a clutch housing, which is rotatably supported on the clutch hub, with which in a defined sequence they are coupled integral with rotation alternately, respectively by means of toothing, blades of groups of blades, where the blades of one of the groups of blades are mutually maintained at a predetermined axial distance, while the blades of the other respective group of blades are respectively axially sliding.
Innesti a frizione idraulici di tale tipo, come quelli noti ad esempio dal DE 38 28 421 Cl, per il distanziamento si impiegano cosiddetti anelli distanziatori di spessore prestabilito. Questi anelli distanziatori sono fessurati e presentano un diametro esterno leggermente ingrandito rispetto al diametro interno della cassa dell' innesto, affinchè essi con la precarica poggiano sulla parete interna della cassa. Tuttavia in tal caso è svantaggioso il fatto che un montaggio automatico delle lamelle non è affatto possibile oppure e possibile soltanto con un dispendio considerevole. Pertanto le lamelle vengono montate ancora manualmente. Hydraulic friction clutches of this type, such as those known for example from DE 38 28 421 Cl, so-called spacer rings of predetermined thickness are used for spacing. These spacer rings are slotted and have an external diameter slightly enlarged with respect to the internal diameter of the clutch case, so that they rest on the internal wall of the case with the preload. However, the disadvantage here is that automatic assembly of the slats is not possible at all or is only possible with considerable effort. Therefore the slats are still mounted manually.
Dal US-A 3. 05Θ. 027 è noto il fatto di angolare un certo numero di denti sulle lamelle, per produrre un effetto di richiamo elastico. Per un distanzi amento delle lamelle tuttavia una tale angolatura non è adatta, in quanto le tolleranze del diametro esterno e specialmente il centraggio della lamelle devono essere necessariamente assai stretti, per 1' ottenimento di una dimensione di distanza uniforme, e tuttavia le angolatore, in seguito alle loro forze di richiamo, non consentono o consentono solo con dispendio considerevole, tolleranze di tale tipo. Dal DE 37 26 641 CI è noto il fatto di provvedere in uno dei gruppi di lamelle convessità a guisa di camme, laddove queste convessità a guisa di camme in senso di rotazione si orientano reciprocamente e provocano un ingrandimento della distanza delle relative lamelle. Tuttavia questo dispositivo presenta il compito di fornire all'innesto a frizione idraulico una differente caratteristica di coppia per i due sensi di rotazione. Con convessità di tale tipo non è possibile realizzare un distanziamento delle lamelle preassegnato in modo fisso. From US-A 3. 05Θ. 027 it is known to angle a certain number of teeth on the lamellae, to produce an elastic return effect. For a spacing of the slats, however, such an angle is not suitable, since the tolerances of the external diameter and especially the centering of the slats must necessarily be very narrow, in order to obtain a uniform distance dimension, and yet the angles, in due to their return forces, they do not allow or allow only with considerable effort, tolerances of this type. It is known from DE 37 26 641 CI to provide cam-like convexity in one of the slat groups, where these cam-like convexities orient themselves in the direction of rotation and cause an enlargement of the distance of the respective slats. However, this device has the task of providing the hydraulic friction clutch with a different torque characteristic for the two directions of rotation. With convexity of this type it is not possible to achieve a fixed pre-assigned spacing of the slats.
La presente invenzione si pone il compito di realizzare un innesto a frizione idraulico del genere descritto all' inizio, che, eliminando gli anelli distanziatori finora impiegati, consente un perfetto distanziamento delle lamelle. The present invention has the task of realizing a hydraulic friction clutch of the kind described at the beginning, which, by eliminating the spacer rings used up to now, allows a perfect spacing of the plates.
Questo problema viene risolto per il fatto che un numero prestabilito di denti delle dentature delle lamelle, non scorrevoli assialmente, è piegato a gomito a forma di Z dal piano della rispettiva lamella, e che i due angoli di piegatura a gomito sono approssimativamente di 90'. This problem is solved by the fact that a predetermined number of teeth of the serrations of the slats, not sliding axially, are bent in a Z-shaped elbow from the plane of the respective slat, and that the two bending angles are approximately 90 ' .
Con questo accorgimento si possono equipaggiare lamelle per un innesto a frizione idraulico, in modo che esse possono essere distanziate esattamente a distanze prestabilite. Lamelle di tale tipo sono adatte per il montaggio automatico, laddove conformemente al compito posto le lamelle interne oppure le lamelle esterne possono essere dotate di denti piegati a gomito. Poiché per la piegatura a gomito a forma di Z si impiegano angoli di approssimativamente 90*, la precisione dimensionale delle piegature a gomito assiali viene definita solo dalla precisione dell'attrezzo impiegato a tale scopo. Altre tolleranze, come quelle dei diametri esterni, dei diametri interni oppure dello spessore del materiale, non entrano nella precisione dimensionale delle piegature a gomito. Un ulteriore vantaggio della piegatura a gomito secondo 1'invenzione consiste nel fatto che sui denti piegati a gomito non agiscono coppie flessionali. Le forze assiali risultanti ed agenti sulle parti piegate a gomito e distanziatrici, possono agire soltanto come forze di pressione nei traversini assiali. With this expedient it is possible to equip reeds for a hydraulic friction clutch, so that they can be spaced exactly at predetermined distances. Lamellas of this type are suitable for automatic assembly, wherein in accordance with the task set, the inner or outer slats can be equipped with angled teeth. Since angles of approximately 90 * are used for Z-shaped elbow bends, the dimensional accuracy of axial elbow bends is only defined by the accuracy of the tool used for this purpose. Other tolerances, such as those of external diameters, internal diameters or the thickness of the material, do not enter into the dimensional accuracy of the elbow bends. A further advantage of the elbow bending according to the invention consists in the fact that no bending torques act on the bent teeth. The resulting axial forces acting on the elbow and spacer parts can only act as pressure forces in the axial cross members.
In una esecuzione preferita, che consente un montaggio particolarmente semplice, è previsto che un numero prestabilito di denti di lamelle esterne, accoppiate solidali alla rotazione con la cassa dell'innesto, sono piegati a gomito a forma di Z. In a preferred embodiment, which allows a particularly simple assembly, it is provided that a predetermined number of teeth of external blades, coupled integral for rotation with the clutch case, are bent in a Z-shaped elbow.
In un innesto a frizione idraulico, eseguito come torque-splitter, sono previsti due gruppi di lamelle interne, laddove un numero prestabilito di denti dell' anello interno, accoppiate solidali alla rotazione con il/i mozzo/i dell'innesto, sono piegate a gomito a forma di Z. In a hydraulic friction clutch, performed as a torque-splitter, two groups of internal lamellae are provided, where a predetermined number of teeth of the inner ring, coupled integral to rotation with the hub / s of the clutch, are bent to Z-shaped elbow.
L·'invenzione è rappresentata in base ad un esempio di realizzazione nel disegno allegato e viene descritta dettagliatamente nel seguito. The invention is represented on the basis of an embodiment example in the attached drawing and is described in detail below.
In particolare: In particular:
la figura 1 mostra lo schema di azionamento di un autoveicolo a trasmissione integrale, con innesto a frizione idraulico incorporato nel tratto di trasmissione motrice, Figure 1 shows the operation diagram of a four-wheel drive vehicle, with hydraulic friction clutch incorporated in the drive transmission section,
la figura 2 mostra una sezione longitudinale parziale attraverso un innesto a frizione idraulico secondo 1'invenzione, Figure 2 shows a partial longitudinal section through a hydraulic friction clutch according to the invention,
la figura 3 mostra la rappresentazione in dettaglio ingrandita di un dente, piegato a gomito a forma di Z, di una lamella esterna di un innesto a frizione idraulico secondo la figura 2, Figure 3 shows an enlarged detail representation of a Z-shaped elbow-shaped tooth of an outer lamella of a hydraulic friction clutch according to Figure 2,
la figura 4 mostra una vista dall'alto su una lamella esterna con denti piegati a gomito di un innesto a frizione idraulico secondo la figura 2, Figure 4 shows a top view on an outer lamella with elbowed teeth of a hydraulic friction clutch according to Figure 2,
la figura 5 mostra una vista laterale di una lamella esterna con denti piegati a gomito secondo la figura 4, la figura 6 mostra una lamella interna con denti piegati a gomito a forma di Z, figure 5 shows a side view of an external lamella with teeth bent in an elbow according to figure 4, figure 6 shows an internal lamella with teeth bent in a Z-shaped elbow,
la figura 7 mostra un secondo schema di azionamento di un autoveicolo a trazione integrale, con torque-splitter incorporato nell' assiale posteriore. Figure 7 shows a second drive scheme of an all-wheel drive vehicle, with torque-splitter incorporated in the rear axle.
La figura 1 mostra lo schema di azionamento di un autoveicolo 15 a trazione integrale, che come concetto base è eseguito come veicolo a trazione anteriore. Le due ruote anteriori 16 in particolare vengono azionate dal motore 18 tramite una trasmissione principale 19 ed un differenziale 20 dell' assiale anteriore, nonché tramite gli alberi laterali anteriori 21. Dall' azionamento del differenziale 20 dell' assale anteriore e diramato 1' azionamento per le ruote posteriori 17. A tale scopo il differenziale dell' assale anteriore è associato ad un differenziale centrale 22 dotato di un innesto a frizione idraulico come quello rappresentato nella figura 2, per 1' ottenimento di un effetto di blocco, dipendente dal numero di giri, del differenziale centrale. Questo differenziale centrale 22 tramite un albero longitudinale 23 è accoppiato con un differenziale 24 dell' assale posteriore, dal quale tramite alberi laterali posteriori 25 sono azionabili le ruote posteriori 17. Figure 1 shows the drive diagram of an all-wheel drive vehicle 15, which as a basic concept is designed as a front-wheel drive vehicle. The two front wheels 16 in particular are driven by the engine 18 by means of a main transmission 19 and a differential 20 of the front axle, as well as by means of the front lateral shafts 21. By the actuation of the differential 20 of the front axle and branched the drive for the rear wheels 17. For this purpose, the front axle differential is associated with a central differential 22 equipped with a hydraulic friction clutch such as that shown in Figure 2, to obtain a locking effect, dependent on the number of revolutions , of the center differential. This central differential 22 is coupled by means of a longitudinal shaft 23 to a differential 24 of the rear axle, from which the rear wheels 17 can be operated by means of rear lateral shafts 25.
L'innesto a frizione idraulico rappresentato nella figura 2 è costituto essenzialmente di un mozzo di innesto 1, il quale è supportato girevole in una cassa 2 dell'innesto chiuso a tenuta tramite guarnizioni 3. La parete interna della cassa 2 dell'innesto è dotata di dentature interne 4, mentre il mozzo 1 dell'innesto presenta dentature esterne 5. Nelle dentature esterne 5 sono disposte, solidali alla rotazione, ma scorrevoli assialmente, il mozzo 1 dell'innesto, lamelle interne 6 dotate di corrispondenti dentature. Tramite le dentature interne 4 lamelle esterne 7 dotate di anelli corrispondenti 9 sono accoppiate solidali alla rotazione con la cassa 2 dell'innesto. The hydraulic friction clutch shown in Figure 2 essentially consists of an engagement hub 1, which is rotatably supported in a housing 2 of the clutch sealed by gaskets 3. The inner wall of the clutch housing 2 is provided of internal toothings 4, while the hub 1 of the clutch has external toothings 5. In the external toothings 5 the hub 1 of the clutch is arranged, integral with rotation, but sliding axially, and internal lamellae 6 equipped with corresponding toothings. By means of the internal toothings 4 external lamellae 7 equipped with corresponding rings 9 are coupled integral in rotation with the case 2 of the clutch.
Nell'interno 11 della cassa 2 dell'innesto sono disposte lamelle interne 6 e lamelle esterne 7, alternantesi reciprocamente con una determinata sequenza, laddove, dei denti 9 radialmente esterni delle lamelle esterne 7 un numero prestabilito è eseguito in una forma di denti 8 piegati a forma di Z per il distanziamento rispetto alla vicina lamella esterna 7. Tra le lamelle interne 6 e le lamelle esterne 7 esiste uno spazio libero 12, in cui sono scorrevoli assialmente le lamelle interne 6, mentre le lamelle esterne 7 per mezzo dei denti piegati a forma di Z sono reciprocamente distanziate ad una distanza stabilita. Inside 11 of the case 2 of the clutch, internal lamellae 6 and external lamella 7 are arranged, alternating each other with a determined sequence, wherein a predetermined number of the radially external teeth 9 of the external lamellae 7 is performed in a form of bent teeth 8 Z-shaped for spacing with respect to the adjacent external lamella 7. Between the internal lamellae 6 and the external lamella 7 there is a free space 12, in which the internal lamellae 6 are axially sliding, while the external lamellae 7 by means of the bent teeth Z-shaped are mutually spaced at a set distance.
I denti piegati a gomito a forma di Z cooperano, sul loro lato piegato a gomito, rispettivamente con i denti 9 non deformati delle lamelle esterne 7. The Z-shaped elbowed teeth cooperate, on their elbowed side, respectively with the undeformed teeth 9 of the outer lamellae 7.
Come mostra la figura 3, i denti 8 piegati a gomito a forma di Z sono angolati in ragione di un angolo retto 40 fuori dal piano della rispettiva lamella esterna 7. Dopo la formazione di un traversino assiale 13 di lunghezza prestabilita, dipendente dal distanziamento desiderato, il rispettivo dente 8, piegato a gomito a forma di Z,.viene piegato con un secondo angolo retto 14a di nuovo in direzione parallela al piano rispetto alla lamella esterna. II traversino assiale 13 conseguentemente si estende perpendicolarmente al piano della rispettiva lamella esterna 7 e, con il distanziamento rispetto alla lamella esterna non rappresentata, immediatamente vicina non dovrà sostenere alcuna coppia flessionale. As shown in Figure 3, the Z-shaped elbowed teeth 8 are angled at a right angle 40 out of the plane of the respective outer lamella 7. After the formation of an axial cross member 13 of predetermined length, depending on the desired spacing , the respective tooth 8, bent in a Z-shaped elbow, is bent with a second right angle 14a again in a direction parallel to the plane with respect to the outer lamella. The axial cross member 13 consequently extends perpendicularly to the plane of the respective external lamella 7 and, with the spacing with respect to the external lamella not shown, immediately adjacent it will not have to support any bending torque.
Nell'esempio di realizzazione rappresentato nella figura 4 sono previsti cinque denti 8 piegati a gomito a forma di Z. Il numero dei denti piegati a gomito a forma di Z tuttavia è dipendente a piacere dalla rispettiva divisione della dentatura esterna; tuttavia si dovranno prevedere almeno tre denti piegati a gomito a forma di Z. La lamella esterna 7 rappresentata è dotata di perforazioni 10 a fessura. Nel montaggio delle lamelle esterne 7 i denti 8 piegati a gomito a forma di Z dovranno poggiare rispettivamente su un dente della lamella esterna immediatamente vicina. Ciò è ottenibile ad esempio con la disposizione di non rappresentati marcaggi di indice sulle lamelle e con una corrispondente esecuzione del dispositivo di adduzione automatico. In the exemplary embodiment shown in Figure 4, five Z-shaped elbow-shaped teeth 8 are provided. However, the number of Z-shaped elbowed teeth is freely dependent on the respective division of the external toothing; however, at least three Z-shaped elbow-bent teeth must be provided. The external lamella 7 shown is provided with slot perforations 10. When assembling the external lamellae 7, the teeth 8 bent in a Z-shaped elbow must rest respectively on a tooth of the immediately adjacent external lamella. This can be achieved, for example, with the arrangement of index marks on the lamellae, not shown, and with a corresponding design of the automatic feeding device.
Come mostra la figura 5, grazie ai denti 8 piegati a gomito sono possibili distanziamenti per mezzo di traversini assiali 13, che possono essere attuati con sufficiente precisione dimensionale. Un innesto a frizione idraulico, che è dotato di lamelle esterne 7, in tal modo distanziate, può essere associato ad esempio nel differenziale centrale 22 di un altro veicolo, come rappresentato quale schema di azionamento nella figura 1. In questo esempio di realizzazione mostrato il mozzo 1 dell'innesto è la parte azionata, mentre la cassa 2 dell'innesto è la parte di azionamento, che tramite 1'albero longitudinale 23 è accoppiata con il differenziale 24 dell'assale posteriore. L'interno della cassa 2 dell'innesto è in particolare almeno in parte riempito con un fluido viscoso, preferibilmente con un olio siliconico. As shown in Figure 5, thanks to the elbow-bent teeth 8, spacings are possible by means of axial cross-members 13, which can be implemented with sufficient dimensional accuracy. A hydraulic friction clutch, which is equipped with external plates 7, thus spaced apart, can be associated for example in the center differential 22 of another vehicle, as shown as an actuation diagram in Figure 1. In this embodiment shown the hub 1 of the clutch is the actuated part, while the housing 2 of the clutch is the actuation part, which is coupled to the differential 24 of the rear axle by means of the longitudinal shaft 23. The interior of the housing 2 of the clutch is in particular at least partially filled with a viscous fluid, preferably with a silicone oil.
La figura 6 mostra una disposizione di denti 8a, piegati a gomito a forma di Z, su una lamella interna 6. Figure 6 shows an arrangement of teeth 8a, bent in a Z-shaped elbow, on an internal lamella 6.
Nella figura 7 è rappresentato un sistema di azionamento del veicolo in struttura di principio, in cui il differenziale centrale 22 è sostituto da un cosiddetto torque-splitter 28. Questo torque-splitter 28 sostituisce il differenziale centrale 22 e contemporaneamente 1'abituale differenziale 24 delle ruote posteriori 21. Il torque-splitter 28 è costituito di una cassa 26, che è azionata mediante la trasmissione angolare 27, con cui è accoppiato solidale alla rotazione un gruppo di lamelle esterne, e di due gruppi di lamelle interne che sono associati rispettivamente ad un dispositivo di azionamento delle ruote. L'invenzione può essere qui impiegata in modo particolarmente vantaggioso, poiché si dovrà qui montare un gran numero di lamelle, per cui è vantaggiosa una automatizzazione. Figure 7 shows a vehicle drive system in principle structure, in which the central differential 22 is replaced by a so-called torque-splitter 28. This torque-splitter 28 replaces the central differential 22 and at the same time the usual differential 24 of the rear wheels 21. The torque-splitter 28 consists of a casing 26, which is operated by means of the angular transmission 27, with which a group of external blades is coupled integral with the rotation, and of two groups of internal blades which are respectively associated with a wheel drive device. The invention can be used here in a particularly advantageous way, since a large number of slats have to be mounted here, whereby automation is advantageous.
Legenda Legend
1 Mozzo dell'innesto 1 Coupling hub
2 Cassa dell'innesto 2 Graft case
3 Guarnizione 3 Gasket
4 Dentatura interna 4 Internal teeth
5 Dentatura esterna 5 External teeth
6 Lamella interna 6 Internal lamella
7 Lamella esterna 7 External lamella
8 Dente piegato a gomito a forma di Z 8 Z-shaped elbow bent tooth
9 Dente sulla lamella esterna 9 Tooth on the outer lamella
10 Perforazione a fessura 10 Slit drilling
11 Spazio interno 11 Interior space
12 Spazio libero 12 Free space
13 Traversino assiale 13 Axial cross member
14 Angolo retto 14 Right angle
14a Angolo retto 14a Right angle
15 Autoveicolo 15 Motor vehicle
16 Ruote anteriori 16 Front wheels
17 Ruote posteriori 17 Rear wheels
18 Motore 18 Engine
19 Trasmissione principale 19 Main transmission
20 Differenziale dell' assale anteriore 21 Albero laterale anteriore 20 Front axle differential 21 Front side shaft
22 Differenziale centrale 22 Central differential
23 Albero longitudinale 23 Longitudinal shaft
24 Differenziale dell' assale posteriore 25 Albero laterale posteriore 24 Rear axle differential 25 Rear side shaft
26 Torque-Splitter/Cassa 26 Torque-Splitter / Case
27 Trasmissione angolare 27 Angular transmission
28 Torque-Splitter 28 Torque-Splitter
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| JPH0819978B2 (en) | 1996-03-04 |
| GB9017970D0 (en) | 1990-10-03 |
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