DE102007059095A1

DE102007059095A1 - Distanzring

Info

Publication number: DE102007059095A1
Application number: DE200710059095
Authority: DE
Inventors: Norbert Radinger; Umberto Rocca
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 2007-12-07
Filing date: 2007-12-07
Publication date: 2009-06-10

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Distanzring (18, 28, 36, 38, 40), der wenigstens einen Getriebewellenbabschnitt (29) umfangsseitig der Rotationsachse (30) umgreift und dabei wenigstens ein Getriebeelement (31) auf dem Getriebewellenabschnitt (29) auf axialer Distanz hält, wobei der Distanzring (28) zumindest einen mit der Rotationsachse (30) gleichgerichteten Abschnitt (33, 37, 39, 41) mit den Umrissen eines Hohlzylinders aufweist.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Distanzring nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Hintergrund der Erfindung
DE 38 07 310 zeigt eine Baugruppe, die aus einem Getriebewellenabschnitt, aus mehreren Zahnrädern auf dem Getriebewellenabschnitt und aus einem Distanzring gebildet ist. Der Distanzring ist axial zwischen zwei mittels Losradlagerung auf dem Getriebeabschnitt gelagerten Zahnrädern angeordnet und hält diese axial auf Distanz. Axiale Distanzen zwischen zwei Zahnrädern sind beispielsweise nötig, um axialen Freiraum für die Beweglichkeit von Schaltelementen zu halten, mit denen die Zahnräder oder andere Bauteile betätigt werden, oder Bauraum für die Anordnung im Getriebe zu sichern. Beispiele für derartige Schaltelemente sind zum Beispiel Bauelemente von Synchronschaltkupplungen, mit denen diese Zahnräder wahlweise mit der Getriebewelle drehfest gekuppelt werden können.
Die Distanzringe sind vorzugsweise als Abstandshalter zwischen zwei zueinander auf einem Getriebewellenabschnitt benachbarten Zahnrädern vorgesehen. Es ist auch denkbar, dass die Distanzringe als Abstandshalter zwischen einem Zahnrad und einem weiteren Getriebeelement, wie z. B. einem Getriebegehäuse, einem Wellenabsatz, einem Lager oder ähnlichem, angeordnet sind. Zahnräder sind sowohl auf dem Getriebewellenabschnitt, z. B. durch Presssitz, befestigte oder einteilig mit dem Getriebewellenabschnitt ausgebildete und somit zum Getriebewellenabschnitt nicht drehbare Zahnräder oder drehbar auf dem Getriebewellenabschnitt angeordnete Zahnräder. Letztere sind z. B. als Gangrad oder Losrad bezeichnet und häufig mittels Wälzlagerungen drehbar auf den Getriebewellenabschnitten gelagert. Es ist auch denkbar, dass die Distanzhülse zwischen einem fest auf dem Getriebewellenabschnitt sitzenden Zahnrad und einem Losrad angeordnet ist.
Der Distanzring halten weiterhin andere beliebige Getriebeelemente wie scheibenförmige Bauteile oder Getriebelager, die auf einer Getriebewelle, auf Wellenabschnitten oder ähnlichen Elementen sitzen, auf Distanz und/oder stützt sich dabei auch an Gehäusen oder Wellenabsätzen ab. Denkbar ist auch, dass der Distanzring zwei gegeneinander vorgespannte Schräglageranordnungen zum Beispiel in Achsgetrieben auf Distanz hält.
Distanzringe sind in bestimmten Anordnungen kurzzeitig oder dauerhaft hohen axialen Kräften ausgesetzt. Diese Kräfte wirken beispielsweise bei der Montage auf den Distanzring, wenn dieser beim Aufpressen in der Baugruppe zum Beispiel zusammen mit Zahnrädern oder mit anderen Getriebeelementen durch die Aufpresskräfte mit belastet wird. Derartige Montagekräfte liegen bei der Montage in Größenordnungen von 60–80 kN. Zwischen vorgespannten Schräglagern sind Distanzringe oft dauerhaft axial belastet. Für derartige Anwendungen müssen die Distanzringe axial hoch belastbar ausgelegt sein.
So zeigt JP 11-303947AA einen Distanzring, der wenigstens einen Getriebewellenabschnitt umfangsseitig der Rotationsachse umgreift und dabei wenigstens ein Getriebelement in Form eines Zahnrades zu einem Wälzlager auf einem Wellenabschnitt einer Antriebswelle auf axialer Distanz hält. Der Distanzring weist einen mit der Rotationsachse gleichgerichteten Abschnitt mit den Umrissen eines Hohlzylinders auf. In diesem Fall ist der Hohlzylinder kreiszylindrisch ausgebildet. US7,036,391 B2 zeigt zwei Distanzringe der Gattung aus hohlzylindrischen Abschnitten in einer axial vorgespannten Lageranordnung eines Abtriebs.
Unter Umriss sind in diesem Fall die den Körper des Distanzring-Abschnitts ringsum begrenzenden Linien zu verstehen, die sich für den Betrachter beim Betrachten dieses Abschnitts von einem Hintergrund abheben. Es sind darunter also die aus verschiedenen Richtungen betrachteten Silhouetten zu verstehen, die es dem Betrachter möglich machen, die Grundform des Grundkörpers zu bestimmen, ohne Einzelheiten zu berücksichtigen. Einzelheiten sind, bezogen auf das Gesamtprofil, Vertiefungen oder Erhebungen bzw. in Blickrichtung verdeckte Vertiefungen wie die Durchbrüche, die eigentlich die genau betrachteten Kontur wiedergeben, die aber das generelle Wesen des Grundkörpers nicht verändern. So weist beispielsweise ein kreisförmiger oder polygonförmiger Hohlzylinder auch nach Anbringen eines radialen Kragens, nach dem Einbringen einer Umfangsnut innen oder außen oder nach dem Einbringen von Durchbrüchen oder Vertiefungen an der Oberfläche nach wie vor die Grundform bzw. den Umriss eines Hohlzylinders auf. Das Polygon kann auch Ecken aufweisen, die mit konvexen oder konkaven Radien verrundet sind.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher einen Distanzring zu schaffen, der mehrere Funktionen in sich vereint und kostengünstig herstellbar ist.
Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, dass der Distanzring ein Bauteil aus Blech ist und hülsenförmig aus einem Blechstreifen ist. Diese Distanzringe sind beispielsweise durch einem Blechstreifen gebildet, der kreisrund gebogenen ist, dessen Biegeenden aufeinander zu geführt und form- bzw. kraftschlüssig oder stoffschlüssig miteinander verbunden sind.
Distanzringe gemäß Erfindung lassen sich sehr genau herstellen. Verschiedene Formteile sind ohne zusätzlichen Aufwand beim Ziehen, Schneiden oder Biegen herzustellen. Dadurch heben sich diese Teile besonders vorteilhaft gegenüber dem Stand der Technik aus spanabhebender Fertigung ab, denn in diese sind zusätzliche Formelemente wie Vertiefungen in Nuten und Kragen nur durch aufwändige Materialabtrag wie Drehen, Hobeln und Fräsen und nur mit viel Materialabtrag zu erzeugen.
Der Getriebewellenabschnitt ist zum Beispiel im Querschnitt gesehen ein Dreikant-, Vierkant- oder ein anderes Mehrkantprofil beziehungsweise ist, wie anfangs schon erwähnt, außenzylindrisch. Die Innenkontur des Distanzrings ist dann dem entsprechend durch ein Dreieck, Viereck oder durch ein anderes Polygon beschrieben. Die Außenkontur ist ein dazu korrespondierendes sowie umseitig um die Wanddicke vergrößertes Dreieck, Viereck oder Polygon beziehungsweise weist eine andere Geometrie auf.
Der Distanzring umgreift wenigstens einen Getriebewellenabschnitt umfangsseitig der Rotationsachse und hält dabei wenigstens ein Getriebelement auf dem Wellenabschnitt auf axialer Distanz. Der Distanzring besteht zumindest aus einen mit der Rotationsachse gleichgerichteten Abschnitt mit den Umrissen eines Hohlzylinders.
Der Abschnitt/Hohlzylinder ist aus zumindest einem Blechstreifen gebildet, dessen Enden umfangsseitig aufeinander zu gebogen und aneinander befestigt sind.
Derartige Distanzringe sind in großen Stückzahlen und mit relativ geringem Aufwand für Werkzeuge herstellbar. Bei der Herstellung fällt wenig Abfall an Material an. Bei der Herstellung derartiger Distanzringe oder zumindest bei der Herstellung der Abschnitte mit oder ohne Kragen werden zunächst Blechstreifen vorzugsweise von einem Endlosband abgeschnitten und profiliert. Die Ausgangslänge des Blechstreifens entspricht dem Umfang des fertigen Hohlzylin ders an der Biegelinie. Beim Profilieren werden Kragen, Vertiefungen und Durchbrüche oder ähnliche Gestaltungsmerkmale eingewalzt, geprägt, eingestanzt oder gehackt. Der Umfang beschreibt entweder einen Kreis oder ein Polygon.
Der Abschnitt kann aus dünnem Blech mit Blechdicke von 0,2 bis 1 mm oder alternativ aus dickem Blech mit Blechdicken über 1 mm bis über 5 mm gestaltet sein. Wenn die Distanzringe zeitweise oder andauernd hohen axialen Belastungen ausgesetzt sind, sind diese axial möglichst stabil zu gestalten. Dünnes Blech neigt in diesem Fall leicht zum Einknicken oder Ausbeulen unter Last. In diesem Fall ist der Einsatz von dickwandigen Distanzringen angestrebt.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der umfangsseitig geschlossene Abschnitt wenigstens einen radialen Durchbruch aufweist. Damit kann das Volumen und somit das vom Volumen abhängige Gewicht von Distanzringen mit relativ dicker Wand um den Anteil des Materials verringert werden, der zur Schaffung des Durchbruchs aus dem Distanzring entfernt wird. In besten Fall sind mehrere umfangsseitig über den Abschnitt verteilte der Durchbrüche vorgesehen. Außerdem sind mehrere in Distanzringe aus dünnem oder dickem Blech eingebrachte Durchbrüche Durchlässe für Schmiermittel oder Speicher für Fett. Derartige Durchbrüche sind weiterhin Mittel zum Verteilen von Schmierstoffen, die rotierend beispielsweise den Schmierstoff an der durchbrochenen Oberfläche und in der Umgebung des rotierenden Distanzrings verwirbeln oder verteilen.
Bei derartigen Distanzringen füllt das Material des Blechs, aus dem zumindest der Abschnitt gebildet ist, bevorzugt ein Volumen aus, dessen Wert 40% bis 60% kleiner ist, als der des Raumvolumens, welches der durch den Umriss beschriebene Hohlzylinder einnimmt. Das Gewicht derartiger Distanzringe ist dann um den entsprechenden Wert von 60% bzw. 40% gegenüber dem theoretischen Gewicht (100%) des Hohlzylinders reduziert. In diesem Fall wird vorzugsweise davon ausgegangen, dass zumindest der Abschnitt in radialer Richtung den Umriss des Zylinders vollständig ausfüllt. Die mit der Rotationsachse gleichgerichteten Körperkanten des Abschnitts geben im Idealfall den Umriss eines hohlen Kreiszylinders wieder, dessen Wände voll Material sind. In diesem Fall ist dann das tatsächlichen Materialvolumen bzw. Materialgewicht des Abschnitts durch die Abmessungen und die Anzahl der Durchbrüche bestimmt. Abmessung und Anzahl bestimmen den Anteil des Volumens an Material bzw. den Anteil des Materialgewichts, der beim Herstellen der Durchbrüche aus dem Hohlzylinder entfernt wurde (Leervolumen) um den Abschnitt zu erzeugen.
Die Steifigkeit von Distanzringen gegenüber hohen Belastungen bis zu 80 kN ist insbesondere dann abgesichert, wenn der Querschnitt der Stege zwischen den einzelnen Durchbrüchen mindestens quadratisch ausgebildet ist. Anders gesagt, die mit der Rotationsachse gleichgerichtete Abmessung (Breite) des Steges von dem Durchbruch zum Rand (Stirnseite) oder zu einem benachbarten Durchbruch ist vorzugsweise mindestens genauso groß, wie die radiale Abmessung des Steges.
Wie anfangs schon erwähnt, sind die aufeinander zu gebogenen Enden des Blechstreifens form-, kraft, oder stoffschlüssig miteinander verbunden. Der Kraftschluss zwischen den Enden geht mit einem anfangs schon erwähnten Formschluss einher und ist beispielsweise durch Verquetschen von Material an der Stelle des Formschlusses erzeugt, so dass der Formschluss dauerhaft unlösbar ist.
Der Stoffschluss ist vorzugsweise durch Schweißen abgesichert. Der Eintrag der Wärme beim Verschweißen der aufeinander zu geführten und einander tangential bzw. umfangsseitig gegenüberliegenden Enden des Blechstreifens kann zu ungewollten Verformungen der Geometrie des Distanzringes führen, wenn eine Schweißnaht geschweißt wird, die genauso lang ist, wie die mit der Rotationsachse gleichgerichtete Länge des Distanzringes. Die Länge des Distanzringes ist verglichen zu radialen Abmessung der Wand (Wandstärke) groß. Das kann zu Problemen bei der Steuerung des Schweißstroms der Stumpf-Kontakt-Schweißstelle bzw. zu Qualitätsmängeln an der Schweißnaht/Schweißstelle führen, wenn eine Schweißnaht geschweißt wird, die ge nauso lang ist, wie die mit der Rotationsachse gleichgerichtete Länge des Distanzringes. Deshalb ist es vorteilhaft den Querschnitt der Schweißstelle zu reduzieren.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Abschnitt an mindestens zwei voneinander unabhängigen Stellen geschweißt ist. Es ist vorgesehen, dass die Enden des Blechstreifens stirnseitig zunächst zwei oder mehr hervorstehende Noppen aufweisen, deren Volumen in etwa dem Volumen des Material entspricht, das beim Schweißen zwecks Verbindung schmilzt. Nach dem Schweißen liegen dann die Enden über die gesamte Länge des Abschnitts aneinander, sind jedoch nur partiell miteinander verbunden. Der Schweißstrom ist besser steuerbar und geringer, es gibt weniger Schweißbrand und der Wärmeeintrag in den Distanzring ist geringer. Als schweißbare Stähle für den Abschnitt sind Stähle mit einem Kohlenstoffanteil C </= 0,5 Masse-% vorgesehen.
Eine Ausgestaltung der zuvor beschriebenen Erfindung sieht vor, dass einander gegenüberliegende Stegabschnitte an den Enden des Blechstreifens miteinander verschweißt sind. Der Wärmeeintrag beim Schweißen ist entsprechend gering. Weiterhin lassen sich die Materialquerschnitte der Stege an die schweißtechnische Anforderungen optimal anpassen, In diesem Falle sind die aufeinander zu gerichteten Schnittenden des Blechstreifens, die beim Trennen des Blechstreifens vom Endlosmaterial entstehen, so gestaltet, dass an ihnen vorzugsweise wenigstens jeweils ein oder mehrere Durchbrüche nur anteilig ausgestanzt sind. Der andere Anteil ist jeweils an dem gegenüberliegenden Ende ausgebildet. Diese Durchbrüche sind endseitig offen und untereinander und/oder zur Stirnseite hin in Längsrichtung (mit der Rotationsachse gleichgerichtet) durch den Anteil entsprechende Stegabschnitte getrennt bzw. begrenzt. Die Enden der Stegabschnitte sind Stoßflächen der jeweils einander gegenüberliegenden Stegabschnitte und werden aufeinander zu geführt und miteinander verschweißt und bilden schließlich danach den vollständigen Steg. Zwischen den Enden des geschweißten Blechstreifen sind somit zwei oder mehr ganze Durchbrüche eingeschlossen.
Für Distanzringe, die aus Kostengründen oder aufgrund von hohen Anforderungen an die axiale Belastbarkeit im wesentlichen Wände voll Material aufweisen sollen, sind Durchbrüche im Sinne optimaler Verschweißung an der Verbindungsstelle der Enden des Blechstreifens vorgesehen. Kostengründe sind in diesem Fall beispielsweise Gründe infolge Mehrkosten, die durch die verlängerten Taktzeiten für das Austanzen mehrerer Durchbrüche nacheinander anstelle der kurzen Taktzeiten die für das Austanzen von nur einem oder zwei der Durchbrüche entstehen. Beispielsweise entfallen derartige Bearbeitungszeiten für das Austanzen ganz, wenn an jedes der Schnittenden des eines Blechstreifens jeweils beim Abschneiden vom Endlosmaterial mit dem Trennstempel zugleich die hälftige Kontur des Durchbruchs oder der Durchbrüche mit eingeschnitten wird.
Dementsprechend füllt Material des Blechs, aus dem der Abschnitt gebildet ist, bevorzugt ein Volumen aus, das 1% bis 5% kleiner ist als das Raumvolumen, welches der durch den Umriss beschriebene Hohlzylinder einnimmt.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Abschnitt zwei voneinander abgewandte plane Stirnseiten aufweist, deren mit der Rotationsachse gleichgerichteter Abstand voneinander im Nennmaß eine zulässige Abweichung von max. 1% des Maßes der Wandstärke S des Abschnitts aufweist. Die Wandstärke des Abschnitts berechnet sich aus:
Dabei gilt für die polygonförmige Ausführung, dass Da der größte Abstand von Ecke zu Ecke oder von Ecke zur einem ebenen Wandabschnitt außen und Di der kleinste Abstand von Ecke zu Ecke oder von Ecke zu einem ebenen Wandabschnitt innen ist. Die Abstände schneiden die Rotationsachse. Getriebeelemente und Zahnräder lassen sich axial sehr genau zueinander positionieren.
Hohe Festigkeit wird erreicht, wenn der Werkstoff der Distanzhülse aus Stahl ist und zumindest an der Oberfläche eine Zugfestigkeit R_m von mindestens 2000 MPa aufweist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
1 die Gesamtansicht eines Distanzringes mit mehreren gleichmäßig in Richtung der Rotationsachse längs nebeneinander und umfangsseitig zu einander benachbarten Durchbrüchen,
2 eine Frontalansicht eines im Querschnitt polygonförmig gestalteten Distanzringes,
3 eine Gesamtansicht eines zylindrischen Distanzringes mit drei in Richtung der Rotationsachse längs zueinander benachbarten Durchbrüchen,
4 der in einem Längsschnitt entlang der Rotationsachse betrachtete den Distanzring nach 3,
5 eine Gesamtansicht eines zylindrischen Distanzringes, der endseitig radiale Kragen aufweist und der von zwei in Richtung der Rotationsachse längs zueinander benachbarten Durchbrüchen durchbrochen ist,
6 der in einem Längsschnitt entlang der Rotationsachse betrachtete Distanzring nach 5,
7 die Draufsicht auf einen verkürzt dargestellten Blechstreifen, aus dem ein erfindungsgemäßer Distanzring herstellbar ist.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnung
3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Distanzrings 28, der einen in 4 gestrichelt dargestellten Getriebewellenabschnitt 29 umfangsseitig der Rotationsachse 30 umgreift. Der Distanzring 28 hält ein Getriebelement 31 in Form eines Wälzlagers auf dem Wellenabschnitt zu einem Wellenabsatz 32 auf axialer Distanz. Der Distanzring 28 ist aus einem mit der Rotationsachse 30 gleichgerichteten Abschnitt 33 mit den Umrissen eines Hohlzylinders mit kreiszylindrischen Konturen gebildet. In dem Abschnitt 33 sind zwei Durchbrüche 46 und ein Durchbruch 47 ausgebildet. Die Durchbrüche 46 und 47 sind jeweils durch einen Verbindungssteg 49 voneinander getrennt. Außerdem sind die Durchbrüche zur jeweiligen Stirnseite 50 hin durch einen weiteren Verbindungssteg 51 begrenzt. Die mit der Rotationsachse gleichgerichtete Abmessung X (Breite) des Steges von dem Durchbruch 46 zur Stirnseite 50 oder die Breite Y zu einem benachbarten Durchbruch 47 ist vorzugsweise mindestens genauso groß ( wie bei X) kleiner oder größer (wie bei Y), wie die radiale Abmessung S = Wanddicke des Steges 50. In diesem Fall können beispielsweise die Stege trotz unterschiedlicher Querschnitte (= Breite × Wandstärke) in einem Takt zeitgleich miteinander verschweißt werden, wenn zueinander unterschiedlich gesteuerte Induktoren beim Schweißen eingesetzt werden.
1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Distanzrings 36. Der Distanzring 36 ist aus einem Abschnitt 37 mit den Umrissen eines Hohlzylinders mit kreiszylindrischen Konturen gebildet und weist längs und umfangsseitig zueinander benachbarte Durchbrüche 44 auf, die durch Verbindungsstege 52 bzw. 53 voneinander getrennt bzw. zur Stirnseite 54 hin begrenzt sind.
2 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Distanzrings 38. Der Distanzring 38 ist aus einem Abschnitt 39 mit den Umrissen eines Hohlzylinders mit polygonförmige Konturen gebildet und weist die gestrichelt dargestellten Durchbrü che 45 auf.
Die 5 und 6 zeigen ein Ausführungsbeispiel eines Distanzrings 40. Der Distanzring 40 ist aus einem Abschnitt 41 mit den Umrissen eines Hohlzylinders mit kreiszylindrischen Konturen gebildet und weist endseitig zwei radial vom Abschnitt abragende Kragen 42 auf. In dem Abschnitt 41 sind zwei Durchbrüche 48 ausgebildet, die voneinander durch einen Verbindungssteg 55 getrennt und zur Stirnseite 56 hin durch Abschnitte des jeweiligen Kragens 42 begrenzt sind.
Die Abschnitte 33, 37, 39 bzw. 41 sind jeweils aus einem in 7 zeichnerisch nur angedeuteten Blechstreifen 34, 34', 34'' oder 34''' gebildet, dessen Enden aus dem in 7 gezeigten flachen Ausgangszustand umfangsseitig aufeinander zu gebogen und durch Schweißnähte 35 bzw. Schweißpunkte aneinander befestigt sind. Der Blechstreifen 34–34''' ist in 7 schematisch dargestellt und weist eine Breite B auf die der Höhe H und eine Länge L auf die dem Länge der Biegelinie bzw. dem mittleren Umfang der Abschnitte 33, 37, 39 oder 41 entspricht.
Der Durchmesser Dm für die Berechnung des mittleren Umfangs berechnet sich für einen Kreiszylinder beispielsweise aus der Differenz aus dem Außendurchmesser des Zylinders und einer
Wandstärke des Zylinders: Dm = Da – S,so dass die Länge l des Blechstreifens das Produkt aus der Konstanten π und der Differenz aus dem Außendurchmesser und einer Wandstärke des Zylinders ist: l = π × (Da – S).
Die Enden 43 des in seinem Ausgangszustand gestreckt vorliegenden Blechstreifens 34, 34', 34'' oder 34'' sind so vom nicht dargestellten Endlosmaterial abgeschnitten, dass an ihnen jeweils Anteile 44', 45',46', 47' oder 48' von Durchbrüchen ausgeschnitten sind, die am fertigen Distanzring 28, 36, 38 oder 40 stirnseitig miteinander verschweißt sind und die entsprechenden Durchbrüche 44, 45, 46, 47 oder 48 bilden. Weiterhin sind die Blechstreifen 34', 34'', die die Abschnitte 37 und 39 bilden, alternativ auch von den Enden 43 weg mit weiteren Durchbrüchen 44 bzw. 45 versehen, die in 7 nur gestrichelt dargestellt sind. Anteile 44', 45', 46', 47' oder 48' sind längs durch Stegabschnitte 49, 51, 52, 53, 55)
Der Distanzring 40 weist zwei radiale Durchbrüche 48 auf. Der Distanzring 28 ist mit drei Durchbrüchen 46 und 47 versehen, von denen zwei Durchbrüche 46 zueinander gleich ausgebildet sind. Denkbar ist auch, dass der Distanzring nur einen Durchbruch aufweist. Für diese Distanzringe gilt vorzugsweise, dass das Material des Blechs, aus dem zumindest der Abschnitt gebildet ist, ein Volumen ausfüllt, das 1% bis 5% kleiner ist als das Raumvolumen, welches der Hohlzylinder einnimmt. Die 1% bis 5% Material (Gewicht oder Volumen) entsprechen dem Material, das zur Bildung der Durchbrüche 46 und 47 bzw. 48 aus dem Blechstreifen entfernt wurde.
Die Distanzringe 36 und 38 weisen so viele Durchbrüche 44 bzw. 45 auf, dass das Material des Blechs um den Durchbrüchen, aus dem zumindest der Abschnitt 37 bzw. 39 gebildet ist, ein Volumen ausfüllt, dessen Wert 40% bis 60% kleiner ist, als der das Raumvolumen, welches der vollwandige Hohlzylinder einnimmt. Die Differenz zwischen dem Raumvolumen des vollwandigen Zylinders und dem durch das Material ausgefüllten Volumen der Abschnitte 37 bzw. 39 durch die Summe der mit Luft gefüllten Leervolumen aller Durchbrüche des jeweiligen Distanzringes 36 bzw. 38 ausgeglichen ist.
Der Abstand H der voneinander abgewandten planen Stirnseiten 50 oder 56 der Distanzringe 28 oder 40 weicht um höchstens 1% von der Hälfte der Differenz aus Nennmaß Außendurchmesser Da und Nennmaß Innendurchmesser Di ab und ist anders gesagt nicht größer als die Wanddicke im Nennmaß eines Abschnitts mit weitestgehend gleicher Wanddicke. An Abschnitten 39 mit po lygonförmigem Querschnitt ist der Abstand H höchstens 1% vom Nennmaß der Dicke der Wand des Abschnitts mit weitestgehend gleicher Wanddicke.
Der Werkstoff der Distanzringe 28, 36, 38, 40 ist vorzugsweise aus Stahl mit einem Kohlenstoffanteil C bis zu 0,5 Masse-% und weist zumindest an der Oberfläche eine Zugfestigkeit R_m von mindestens 2000 MPa sowie eine Härte (nach Vickers) von 700 HV auf. Die Wand weist in der Mitte (im Kern) mindestens eine Kernhärte von 580 HV und eine Zugfestigkeit von 1500 MPa auf. Die zuvor genannten Werkstoffkennwerte sind als Ausgestaltungen der Erfindung für alle Distanzringe der Erfindung zu verstehen und können somit auch davon abweichend größer oder kleiner sein.

28: Distanzring
29: Getriebewellenabschnitt
30: Rotationsachse
31: Getriebeelement
32: Wellenabsatz
33: Abschnitt
34', 34'',: Blechstreifen
34''': Blechstreifen
35: Schweißnaht
36: Distanzring
37: Abschnitt
38: Distanzring
39: Abschnitt
40: Distanzring
41: Abschnitt
42: Kragen
43: Enden
44: Durchbruch
44': Anteil des Durchbruchs
45: Durchbruch
45': Anteil des Durchbruchs
46: Durchbruch
46': Anteil des Durchbruchs
47: Durchbruch
47': Anteil des Durchbruchs
48: Durchbruch
48': Anteil des Durchbruchs
49: Verbindungssteg
50: Stirnseite
51: Verbindungssteg
52: Verbindungssteg
53: Verbindungssteg
54: Stirnseite
55: Verbindungssteg
56: Stirnseite

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 3807310 [0002]
- JP 11-303947 [0006]
- US 7036391 B2 [0006]

Claims

Distanzring (18, 28, 36, 38, 40), der wenigstens einen Getriebewellenabschnitt (29) umfangsseitig der Rotationsachse (30) umgreift und dabei wenigstens ein Getriebelement (31) auf dem Getriebewellenabschnitt (29) auf axialer Distanz hält, wobei der Distanzring (28) zumindest einen mit der Rotationsachse (30) gleichgerichteten Abschnitt (33, 37, 39, 41) mit den Umrissen eines Hohlzylinders aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Abschnitt aus einem in seinem Ausgangszustand flachen Blechstreifen (20, 34, 34', 34'', 34'') gebildet sind und dessen Enden (22, 43) umfangsseitig um die Rotationsachse (30) aufeinander zu gebogen und aneinander befestigt sind.
Distanzring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlzylinder kreiszylindrische Konturen aufweist.
Distanzring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlzylinder polygonförmige Konturen aufweist.
Distanzring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Distanzring (40) wenigstens einen radial vom Abschnitt abragenden Kragen (42) aufweist.
Distanzring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der umfangsseitig geschlossene Abschnitt (33, 37, 39, 41) wenigstens einen radialen Durchbruch (44, 45, 46, 47, 48) aufweist.
Distanzring nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Blechs, aus dem zumindest der Abschnitt (33, 41) gebildet ist, ein Volumen ausfüllt, das 1% bis 5% kleiner ist als das Raumvolumen, welches der Hohlzylinder einnimmt.
Distanzring nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Blechs, aus dem zumindest der Abschnitt (37, 39) gebildet ist, ein Volumen ausfüllt, dessen Wert 40% bis 60% kleiner ist, als der das Raumvolumen, welches der Hohlzylinder einnimmt.
Distanzring nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Differenz zwischen dem Raumvolumen und dem durch das Material ausgefüllten Volumen durch das Leervolumen der Gesamtzahl der Durchbrüche (44, 45, 46, 47, 48) eines Abschnitts (33, 37, 39, 41) ausgeglichen ist.
Distanzring nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Distanzring (18, 28, 36, 38, 40) mindestens zwei radiale Durchbrüche (44, 45, 46, 47, 48) aufweist, die voneinander durch wenigstens einen Verbindungssteg (49, 51, 52, 53, 55) getrennt sind.
Distanzring nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschnitt (33, 37, 41) zwei voneinander abgewandte plane Stirnseiten (50, 54, 56) aufweist.
Distanzring nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Nennmaß des mit der Rotationsachse (30) gleichgerichteten Abstands (H) der Stirnseiten (50, 56) voneinander um höchstens 1% von dem größten Nennmaß abweicht, welches die radial zur Rotationsachse (30) gerichtete Dicke (S) der Wand des Abschnitts (33, 41) beschreibt.
Distanzring nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Dicke (S) aus der Hälfte der Differenz der Durchmesser außen (Da) und innen (Di) des kreiszylindrisch ausgebildeten Zylinders berechnet.
Distanzring nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchbruch (44, 45, 46, 47, 48) beidseitig längs von Verbindungsstegen (49, 51, 52, 55) eingefasst ist und dass von den voneinander wegweisenden Enden (43) des im Ausgangszustand flachen Blechstreifens (34, 34', 34'', 34'') Stegabschnitte (49', 51', 53', 55') abstehen, die, wenn die Enden (43) umfangsseitig aufeinander zu gebogen sind, jeweils zu einem Verbindungssteg (49, 51, 53, 55) verbunden sind, wobei der Verbindungssteg (49, 51, 53, 55) einen Durchbruch (44, 45, 46, 47, 48) begrenzt.
Distanzring nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Stegabschnitte (49', 51', 53', 55') miteinander verschweißt sind.
Distanzring nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff des Distanzrings (18, 28, 36, 38, 40) Stahl ist und zumindest an der Oberfläche eine Zugfestigkeit R_m von mindestens 2000 MPa aufweist.
Distanzring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden (43) miteinander verschweißt sind.
Distanzring nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden (43) an mindestens zwei voneinander entfernten Schweißstellen (35) miteinander verbunden sind.
Distanzring nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Schweißstellen (35) ein radialer Durchbruch (44, 45, 46, 47, 48) in dem Abschnitt (33, 37, 39, 41) ausgebildet ist.
Distanzring nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschnitt aus Stahl mit einem Kohlenstoffanteil C bis zu 0,5 Masse-% ist.