DE10028472A1 - Kupplungsring einer Synchronisiereinrichtung - Google Patents

Kupplungsring einer Synchronisiereinrichtung

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DE10028472A1
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ring gear
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DE2000128472
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Josef Schwuger
Ernst Roeckelein
Kristina Reinke
Roland Sarrach
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IHO Holding GmbH and Co KG
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INA Waelzlager Schaeffler OHG
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D23/00Details of mechanically-actuated clutches not specific for one distinct type
    • F16D23/02Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches
    • F16D23/025Synchro rings

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Ein Kupplungsring (1) einer Synchronisiereinrichtung mit einem aus Blech geformten Ringkörper (2) und einem radial nach außen am Ringkörper (2) hervorstehenden Zahnkranz ist mit einem separat vom Zahnkranz (3) gefertigten sowie am Zahnkranz (3) befestigten Anschlag (4) zu versehen.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Kupplungsring einer Synchronisiereinrichtung mit einem aus Blech geformten Ringkörper, einem radial nach außen am Ringkör­ per hervorstehenden Zahnkranz und wenigstens einem von dem Zahnkranz abgehenden sowie zumindest in axiale Richtung aus dem Zahnkranz heraus­ ragenden Anschlag.
Hintergrund der Erfindung
Derartige Kupplungsringe gibt es in den verschiedensten Ausführungen als Umformteile oder als Teile aus spanabhebender Fertigung, als Teile mit Reib­ belag beschichtet und/oder mit Schmiernuten. Die Zähne des Zahnkranzes dieser Kupplungsringe sind in der Regel für eine Sperrverzahnung einer soge­ nannten Sperrsynchronisation eines Wechselgetriebes ausgelegt. Der Zahn­ kranz an einem Kupplungsring der gattungsbildenden Art ist zumeist an einem axialen Ende des Ringkörpers angeordnet. Die Anschläge, die häufig in 3- bis 4-facher Ausführung gleichmäßig am Umfang des Kupplungsringes verteilt angeordnet sind, stehen zu dem anderen, dem Zahnkranz gegenüberliegenden axialen Ende des Ringkörpers gerichtet hervor. DE 35 19 811 beschreibt einem Kupplungsring nach dem Stand der Technik, der aus einem Ringkörper und einem derartigen Zahnkranz gebildet ist. Der Kupplungsring ist im Wesentli­ chen durch Umformen hergestellt. Die Anschläge sind einteilig aus dem Zahn­ kranz, in axiale Richtung zum anderen axialen Ende des Ringes weisend, ge­ formt. Das Material, welches für das Formen der Anschläge bereitstehen muss, fehlt für das Formen der Zähne. Der Zahnkranz ist abschnittsweise an der Stelle, an der die Anschläge ausgebildet sind, unterbrochen.
Die Zähne des Zahnkranzes am Kupplungsring der beschriebenen Gattung übernehmen während bestimmter Funktionsphasen der Synchronisation Drehmomente, die von einer Getriebewelle auf ein Gangrad oder umgekehrt übertragen werden. Diese auf die Verzahnung wirkenden Momente sind in Ab­ hängigkeit der einzelnen Funktionsphasen der Synchronisiereinrichtung unter­ schiedlich hoch und können Spitzenwerte annehmen, die dem von der Getrie­ bewelle auf ein Gangrad zu übertragenden Gesamtmoment entsprechen.
In der Sperr- und Entsperrphase der Synchronisation kommt es zu einem Kraftanstieg im Verlauf der Schaltkraft, der aus der Sperrwirkung der Zähne des Kupplungsringes resultiert. Die Sperrverzahnung muss während dieser Phasen wirksam Widerstand gegen diese Kraft und somit gegen ein Über­ schieben der Schiebemuffe bieten.
Die aus den vorstehend beschriebenen Momenten und Sperrwirkungen resul­ tierenden Kräfte teilen sich auf die Zähne des Zahnkranzes auf. Jeder einzelne Zahn des Zahnkranzes muss diese Belastung ohne Schädigung überstehen.
Für das Übertragen der Momente sollte die Sperrverzahnung des Zahnkranzes an einem möglichst großen Teilkreis angeordnet sein. Da dem Durchmesser der Synchronisiereinrichtung aus Gründen eingeschränkten Bauraumes Gren­ zen gesetzt sind, wird eine möglichst große Anzahl von Zähnen am Zahnkranz angestrebt. Das lässt sich bei einem relativ kleinen Teilkreis über eine große Anzahl am Umfang des Zahnkranzes dicht beieinanderstehender Zähne reali­ sieren. Mit anderen Worten, die Zähne sind mit kleiner Teilung zueinander angeordnet. Eine kleine Teilung ist ebenso für den Sperrwirkungsgrad nützlich.
Bei der Auslegung von Zahnkränzen an Kupplungsringen der gattungsbilden­ den Art nach dem Stand der Technik sind die anfangs erwähnten Unterbre­ chungen im Zahnkranz infolge der an dieser Stelle ausgeformten Anschläge zu berücksichtigen. Diese Unterbrechungen, oder besser Lücken, im Zahnkranz sind teilweise recht groß. Der Kupplungsring und damit die Synchronisierein­ richtung müssen deshalb im Durchmesser größer ausgelegt werden, um die notwendige Anzahl der Zähne im Zahnkranz abzusichern. Eine andere Mög­ lichkeit besteht in der Herstellung des Kupplungsringes aus dickerem Aus­ gangsmaterial, um für die Festigkeit der einzelnen Zähne die notwendigen Zahnquerschnitte zu liefern.
Ein typischer Vertreter der beschriebenen Gattung von Kupplungsringen ist ein Außensynchronring einer Synchronisiereinrichtung.
Zusammenfassung der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Kupplungsring zu schaffen, der trotz Anschlägen an seinem Zahnkranz die vorher genannten Nachteile vermeidet. Diese Aufgabe ist nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 durch einen vom Zahnkranz separat gefertigten und am Zahnkranz befestigten An­ schlag gelöst. Der Zahnkranz kann damit an seinem Umfang umlaufend Zähne aufweisen, ohne von den anfangs erwähnten Lücken für die Bereitstellung von Material zur Bildung der Anschläge unterbrochen zu sein. Die einzeln gefertig­ ten Anschläge sind in beliebiger Anzahl, Höhe und Ausrichtung an dem Körper des Zahnkranzes zu befestigen. Separat gefertigte Anschläge lassen Raum für nahezu beliebige Gestaltungsformen des Kupplungsringes bzw. der Anschläge und sind kostengünstig zu fertigen.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht einen Anschlag aus spanloser Ferti­ gung und einen Zahnkranz mit gleichmäßiger Teilung zueinander angeordne­ ten Zähnen vor. Es handelt sich um eine besonders kostengünstig herzustel­ lende Ausgestaltung der Erfindung. Die Anschläge können als Stanz-, Präge-, Umform-, Biege- oder Fließpressteil hergestellt werden. Die Teile sind mit ge­ ringem Werkzeugaufwand und relativ wenig Materialverbrauch herstellbar.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sehen vor, den Anschlag mit dem Zahnkranz zu verschweissen oder den Anschlag mittels einer form­ kraftschlüssigen Verbindung an dem Zahnkranz zu befestigen. Als Beispiel einer form-kraftschlüssigen Verbindung ist eine Durchsteck-Prägeverbindung zu sehen. Bei dieser Verbindung wird ein Abschnitt des Anschlages durch eine angepasste Ausnehmung in dem Zahnkranz des Kupplungsringes hindurchge­ steckt und von der Rückseite derartig verprägt, dass sich ein Kraftschluss zwi­ schen dem Ende des Anschlages und der Wandung des Zahnkranzes bildet.
Ein Kupplungsring, z. B. ein Außensynchronring, gemäß Erfindung kann mit relativ kleinem Durchmesser ausgelegt werden. Lücken, die evtl. durch das Umlegen von Anschlägen entstehen, entfallen. Die Zähne können eng beiein­ anderstehend zueinander angeordnet sein. Für andere Fälle wiederum kann vergleichsweise dünnes Ausgangsmaterial gewählt werden, da die auf die Sperrverzahnung wirkenden Kräfte sich auf eine größere Anzahl von Zähnen aufteilen lassen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kupp­ lungsringes in der Hauptansicht,
Fig. 2 den Kupplungsring nach Fig. 1 in einem Schnitt entlang der Linie II-II,
Fig. 3 eine alternative Darstellung des Schnittes entlang der Linie II am Kupplungskörper aus Fig. 1 sowie Fig. 4 die Befestigung eines Anschlages der alternativen Ausge­ staltung nach Fig. 3 im Schnitt der Linie VI.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem Kupplungsring 1 dargestellt. Der Kupplungsring 1 ist aus einem Ringkörper 2, einem radial nach außen am Ringkörper 2 hervorstehenden Zahnkranz 3 und wenigstens einem von dem Zahnkranz 3 abgehenden Anschlag 4 gebildet. Der Ringkörper 2 weist Ölnuten 5 auf. Der Zahnkranz 3 weist an seinem Außendurchmesser mit gleicher Teilung zueinander angeordnete Zähne 6 auf. Wie aus Fig. 2 er­ sichtlich ist, ist der Anschlag 4 als separates Teil ausgebildet und mittels einer Schweissung 7 mit dem Zahnkranz 3 verschweisst. Alternativ dazu zeigt Fig. 3 einen Anschlag 8, der mittels form-kraftschlüssiger Verbindung an dem Zahnkranz 3 befestigt ist. Fig. 4 zeigt, wie in der form-kraftschlüssigen Ver­ bindung nach Fig. 3 der Anschlag 8 mittels eines Endes 8a in eine Ausneh­ mung 3a des Zahnkranzes 3 eingreift und dort mittels einer Prägung 8b gesi­ chert ist.
Bezugszeichen
1
Kupplungsring
2
Ringkörper
3
Zahnkranz
3
a Ausnehmung
4
Anschlag
5
Ölnut
6
Zahn
7
Schweissung
8
Anschlag
8
a Ende
8
b Prägung

Claims (4)

1. Kupplungsring (1) einer Synchronisiereinrichtung mit einem aus Blech geformten Ringkörper (2), einem radial nach außen am Ringkörper (2) hervorstehenden Zahnkranz (3) und wenigstens einem von dem Zahn­ kranz (3) abgehenden sowie zumindest in axiale Richtung aus dem Zahnkranz (3) herausragenden Anschlag (4), gekennzeichnet durch ei­ nen vom Zahnkranz (3) separat gefertigten und am Zahnkranz (3) befe­ stigten Anschlag (4, 8).
2. Kupplungsring nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Anschlag (4, 8) aus spanloser Fertigung und einem Zahnkranz (3) mit in gleich­ mäßiger Teilung zueinander angeordneten Zähnen (6).
3. Kupplungsring nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen mit dem Zahnkranz (3) verschweissten Anschlag (4).
4. Kupplungsring nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen mittels einer form-kraftschlüssigen Verbindung an dem Zahnkranz (3) befestig­ ten Anschlag (8).
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