DE102011015836A1 - Blech-Synchronring sowie Verfahren zur Herstellung eines Blech-Synchronrings - Google Patents

Blech-Synchronring sowie Verfahren zur Herstellung eines Blech-Synchronrings Download PDF

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DE102011015836A1
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Herbert Kees
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Blech-Synchronring (20) einer Synchronisationseinheit (10) für Schaltgetriebe, mit einem radialen Bund (32), der sich im Wesentlichen in einer Ebene senkrecht zur Ringachse (A) erstreckt und eine Sperrverzahnung (34) aufweist, sowie einem Reibabschnitt (28), der eine konusförmige Reibfläche (36) zur kraftschlüssigen Verbindung mit einer gangradseitigen Gegenfläche (38) des Schaltgetriebes aufweist, wobei am Bund (32) wenigstens ein durch bereichsweise Umformung des Bunds (32) gebildeter, axial abstehender Kopplungslappen (40) zum Eingriff in eine Ausnehmung (42) eines Synchronkörpers ausgebildet ist. Ferner ist am Bund (32) wenigstens ein durch bereichsweise Umformung des Bunds (32) gebildeter sowie in Umfangsrichtung (44) vom Kopplungslappen (40) beabstandeter(20) relativ zum Synchronkörper (14) vorgesehen. Die Sperrverzahnung (34) erstreckt sich ununterbrochen über einen Bereich radial außerhalb des wenigstens einen Vorsprungs (46).

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Blech-Synchronring einer Synchronisationseinheit für Schaltgetriebe, mit einem radialen Bund, der sich im Wesentlichen in einer Ebene senkrecht zur Ringachse erstreckt und eine Sperrverzahnung aufweist, sowie einem Reibabschnitt, der eine konusförmige Reibfläche zur kraftschlüssigen Verbindung mit einer gangradseitigen Gegenfläche des Schaltgetriebes aufweist, wobei am Bund wenigstens ein durch bereichsweise Umformung des Bunds gebildeter, axial abstehender Kopplungslappen zum Eingriff in eine Ausnehmung eines Synchronkörpers und wenigstens ein durch bereichsweise Umformung des Bunds gebildeter sowie in Umfangsrichtung vom Kopplungslappen beabstandeter Vorsprung zur Zentrierung des Synchronrings relativ zum Synchronkörper ausgebildet sind.
  • Derartige Synchronringe werden üblicherweise aus einem ebenen Blech im Stanz- und Ziehverfahren hergestellt.
  • Ein Problem dieser Blech-Synchronringe ist deren Zentrierung relativ zum Synchronkörper des Schaltgetriebes. Im Unterschied zu herkömmlichen Synchronringen aus Sintermetall oder geschmiedeten Synchronringen aus Messing, die in der Regel eine zylindrische Außenfläche aufweisen und sich dadurch problemlos im zylindrischen Innenhohlraum des Synchronkörpers zentrieren lassen, weisen Blech-Synchronringe fertigungsbedingt eine konusförmige Außenfläche im Bereich des Reibabschnitts auf. Da der Synchronring beim Schalten des Getriebes durch die Schaltmuffe axial in Richtung zum Gangrad verschoben wird, geht die Zentrierung des Blech-Synchronrings aufgrund der Verjüngung der Außenfläche des Reibabschnitts zum kleineren Durchmesser hin verloren. Dies kann zu einer Funktionsbeeinträchtigung des Schaltgetriebes sowie zu einem höheren Verschleiß führen.
  • Um auch bei Blech-Synchronringen eine exakte Zentrierung relativ zum Synchronkörper sicherzustellen, offenbart die DE 20 2006 008 636 U1 einen gattungsgemäßen Blech-Synchronring, der im Bereich des radialen Bunds sogenannte Index-Nocken mit jeweils einer Zentrierfläche aufweist. Diese Zentrierflächen an den mehreren, über den Umfang des Synchronrings verteilten Index-Nocken bilden eine axiale Führung für den Blech-Synchronring und stellen somit eine exakte radiale Zentrierung des Synchronrings relativ zum Synchronkörper sicher.
  • Die Blechlaschen sind in der DE 20 2006 008 636 U1 um eine tangentiale Biegeachse des Bunds gebogen, weshalb die Außenverzahnung des Synchronrings im Bereich der Laschen unterbrochen ist.
  • Infolge einer Unterbrechung der Sperrverzahnung verringert sich die Anzahl der Sperrzähne, sodass die verbleibenden Sperrzähne stärker beansprucht werden.
  • Um eine solche Schwächung der Sperrverzahnung zu vermeiden, ist in der DE 10 2008 023 031 A1 ein Blech-Synchronring beschrieben, bei dem die Zentrierflächen an tangentialen Fortsätzen der Kopplungslappen ausgebildet sind, sodass eine Unterbrechung der Sperrverzahnung nur im Bereich der Kopplungslappen notwendig ist. Da bereits geringe Lageabweichungen der Zentrierflächen an den Lappenfortsätzen sowie der Verdrehanschläge an den Kopplungslappen eine ordnungsgemäße Getriebefunktion beeinträchtigen, sind hier in der Regel enge Maßtoleranzen einzuhalten. Um die Verdrehanschläge exakt auszurichten und die Lappenfortsätze passgenau zu positionieren, muss in der DE 10 2008 023 031 A1 das Blech für den Synchronring im Bereich der Kopplungslappen passgenau gestanzt und aufwendig umgeformt werden, was sich negativ auf den Fertigungsaufwand und die Herstellungskosten des Synchronrings auswirkt.
  • Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Blech-Synchronrings, der auch während eines Schaltvorgangs relativ zum Synchronkörper zentriert bleibt, eine möglichst geringe Schwächung der Sperrverzahnung aufweist sowie darüber hinaus einfach und preiswert zu fertigen ist.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Blech-Synchronring der eingangs genannten Art, bei dem sich die Sperrverzahnung ununterbrochen über einen Bereich radial außerhalb des wenigstens einen Vorsprungs erstreckt. Die Kopplungslappen zum Eingriff in die Ausnehmung eines Synchronkörpers sowie die Vorsprünge zur Zentrierung des Synchronrings relativ zum Synchronkörper sind somit separate Bauelemente, die in Umfangsrichtung beabstandet voneinander durch fertigungstechnisch einfaches Umformen herstellbar sind. Gleichzeitig sind die Vorsprünge zur Zentrierung des Synchronrings aber auch so ausgebildet, dass die Sperrverzahnung im Bereich der Vorsprünge nicht unterbrochen werden muss.
  • Die gestellte Aufgabe wird auch gelöst durch einen Blech-Synchronring der eingangs genannten Art, bei dem der wenigstens eine Vorsprung ein um eine radiale Biegeachse gebogener Blechlappen ist, wobei sich die Sperrverzahnung auch in diesem Fall vorzugsweise ununterbrochen über einen Bereich radial außerhalb des wenigstens einen Vorsprungs erstreckt. Die Ausführung des Vorsprungs als einfacher Blechlappen, der um eine radiale Biegeachse gebogen ist, lässt sich zum einen fertigungstechnisch sehr einfach realisieren und ermöglicht zum anderen eine im Bereich des Vorsprungs durchgängige Sperrverzahnung.
  • In diesem Fall kann die Sperrverzahnung im Bereich des wenigstens einen Kopplungslappens und im Bereich des wenigstens einen Vorsprungs unterbrochen sein, wobei der sperrverzahnungsfreie Bereich eines Kopplungslappens an den sperrverzahnungsfreien Bereich eines benachbarten Vorsprungs angrenzt und mit diesem einen in Umfangsrichtung durchgängigen, gemeinsamen sperrverzahnungsfreien Bereich bildet.
  • In einer Ausführungsform des Synchronrings ist der wenigstens eine Vorsprung ein geschlitzter, abgegrenzter und axial aus der radialen Bundebene gebogener Bereich des Bunds. Durch die beispielsweise in einem Stanzverfahren hergestellten Schlitze ist die Verformung eines abgegrenzten Bundbereichs zur Bildung des Vorsprungs mit einer geringeren Umformkraft möglich.
  • Der wenigstens eine Kopplungslappen ist bevorzugt ein um eine tangentiale Biegeachse gebogener Blechlappen. Dadurch ist der Kopplungslappen in Umfangsrichtung äußerst stabil und bildet auch bei hoher Tangentialbelastung weitgehend starre Anschlagflächen für den Synchronkörper. Aufgrund dieser starren Anschlagflächen lässt sich eine begrenzte Relativdrehung zwischen dem Synchronkörper und dem Synchronring exakt einstellen, was für eine einwandfreie Funktion des Sperrmechanismus im späteren Schaltgetriebe unerlässlich ist.
  • In einer weiteren Ausführungsform des Synchronrings erstreckt sich der wenigstens eine Vorsprung ausgehend vom Bund im Wesentlichen in axialer Richtung. Somit kann ein hohlzylindrischer Abschnitt des Synchronkörpers auf dem wenigstens einen Vorsprung in axialer Richtung gleiten. Eine radiale Außenseite des Vorsprungs bildet dabei eine Gleit- oder Zentrierfläche, welche eine Axialführung des Synchronrings relativ zum Synchronkörper gewährleistet. Diese Axialführung verhindert eine radiale Bewegung des Synchronrings relativ zum Synchronkörper und bewirkt somit eine Zentrierung der beiden Bauteile relativ zueinander.
  • Um eine besonders gute Axialführung und Zentrierung zu erreichen, sind vorzugsweise wenigstens drei voneinander beabstandete Vorsprünge im Bund ausgebildet.
  • Dabei können alle Vorsprünge den gleichen radialen Abstand von der Ringachse aufweisen und/oder in Umfangsrichtung gleichmäßig beabstandet sein. Diese geometrischen Merkmale tragen auf einfache Art und Weise zu einer weitgehend spielfreien Axialführung und damit einer besonders exakten Zentrierung des Synchronrings bei.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Blech-Synchronring eine im Wesentlichen konstante Blechdicke auf, die höchstens 2,0 mm, insbesondere etwa 1,8 mm beträgt. Erst durch diese geringe Blechdicke kann einerseits eine problemlose Austauschbarkeit mit herkömmlichen, gesinterten oder geschmiedeten Synchronringen erreicht und gleichzeitig eine im Bereich des wenigstens einen Vorsprungs durchgängige Sperrverzahnung realisiert werden. Unter Beibehaltung der herkömmlichen Synchronring-Geometrie reicht die radiale Bundhöhe bei Blechdicken über 2 mm nicht aus, um zwischen der Außenverzahnung und dem Reibabschnitt den wenigstens einen Vorsprung formen zu können. Dementsprechend müsste entweder im Bereich des wenigstens einen Vorsprungs die Sperrverzahnung entfallen oder die gesamte Synchronring-Geometrie (Fußkreisradius der Sperrverzahnung und/oder Konusgeometrie der Reibfläche) verändert werden.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines Blech-Synchronrings, bei dem ein Vorsprung zur Zentrierung des Synchronrings durch Prägen eines Blechabschnitts geformt wird, wobei sich der Blechabschnitt im Wesentlichen in einer Ebene senkrecht zur Ringachse erstreckt. Demzufolge muss das Herstellungsverfahren herkömmlicher Blech-Synchronringe lediglich durch einen einfachen Prägeschritt erweitert werden, was fertigungstechnisch mit minimalem Aufwand möglich ist.
  • In einer Verfahrensvariante wird der Vorsprung durch Stanzen und nachfolgendes Prägen des Blechabschnitts geformt. Zu Beginn des Herstellungsverfahrens eines Blech-Synchronrings wird das ebene Ausgangsblech üblicherweise sowieso vorgestanzt. Dabei können problemlos auch Schlitze zur Abgrenzung des späteren Vorsprungs ausgestanzt werden. Dies erleichtert das nachfolgende Prägen des Blechabschnitts erheblich, da sich die Prägekraft reduzieren und damit eine unerwünschte Verformung des Bunds in der Umgebung des Vorsprungs zuverlässig verhindern lässt.
  • Bei dieser Verfahrensvariante kann ein freigestanzter Blechlappen, der später den Vorsprung bildet, beim Prägen um wenigstens eine radiale Biegeachse gebogen werden. Die Biegung des freigestanzten Blechlappens um eine oder mehrere radiale Biegeachsen erlaubt die einfache Ausbildung eines axialen Vorsprungs, ohne die radial außenliegende Sperrverzahnung oder den radial innenliegenden Reibabschnitt des Blech-Synchronrings zu schädigen.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. In diesen zeigen:
  • 1 eine perspektivische Explosionsansicht einer Synchronisationseinheit für Schaltgetriebe mit einem Synchronring gemäß dem Stand der Technik;
  • 2 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Blech-Synchronrings gemäß einer Ausführungsform;
  • 3 eine Draufsicht des Blech-Synchronrings gemäß 2;
  • 4 eine Vorderansicht des Blech-Synchronrings gemäß 3;
  • 5 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Blech-Synchronrings gemäß einer weiteren Ausführungsform;
  • 6 eine Draufsicht des Blech-Synchronrings gemäß 5;
  • 7 eine Untersicht des Blech-Synchronrings gemäß 5;
  • 8 eine Vorderansicht des Blech-Synchronrings gemäß 6;
  • 9 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Blech-Synchronrings gemäß einer weiteren Ausführungsform;
  • 10 eine Draufsicht des Blech-Synchronrings gemäß 9;
  • 11 eine Untersicht des Blech-Synchronrings gemäß 9;
  • 12 eine Vorderansicht des Blech-Synchronrings gemäß 10; und
  • 13 einen Ausschnitt aus einem erfindungsgemäßen Blech-Synchronring mit alternativ ausgebildeten Vorsprüngen zur Zentrierung des Synchronrings.
  • Die 1 zeigt eine Synchronisationseinheit 10 für Schaltgetriebe, mit einer Schaltmuffe 12, einem Synchronkörper 14 und drei Druckstücken 16, die mit zwei Ringfedern 18 zusammenwirken. Ferner ist ein herkömmlicher, beispielsweise gesinterter Synchronring 20' mit einer kreiszylindrischen Zentrierfläche 22' vorgesehen, sowie ein Kupplungskörper 24, der drehfest mit einem Gangrad 26 des Schaltgetriebes verbunden ist.
  • Im zusammengesetzten Zustand der Synchronisationseinheit 10 bzw. des Schaltgetriebes sind alle beschriebenen Bauteile koaxial bezüglich einer Ringachse A des Synchronrings 20' angeordnet, also relativ zueinander zentriert.
  • Bei gesinterten oder geschmiedeten Synchronringen 20' gemäß 1 war es leicht möglich, einen Reibabschnitt 28' auf einer radialen Innenseite konusförmig und auf einer radialen Außenseite zumindest abschnittsweise kreiszylindrisch auszubilden. Die kreiszylindrischen Abschnitte bilden Zentrierflächen 22' des Synchronrings 20', welche in eine hohlzylindrische Aufnahme 30 des Synchronkörpers 14 eingreifen und somit auch bei einer axialen Relativbewegung zwischen Synchronring 20' und Synchronkörper 14 eine Zentrierung der beiden Bauteile sicherstellen. Mit anderen Worten sorgen die Zentrierflächen 22' für eine Axialführung des Synchronrings 20' in der hohlzylindrischen Aufnahme 30 des Synchronkörpers 14 und verhindern folglich (mit Ausnahme eines zu vernachlässigenden, minimalen Spiels) eine radiale Relativbewegung zwischen Synchronring 20' und Synchronkörper 14.
  • Um den Fertigungsaufwand und die Kosten für den Synchronring 20' zu reduzieren, ist es bekannt, den Synchronring 20' nicht mehr zu sintern oder zu schmieden, sondern im Wesentlichen durch Stanzen und Umformen eines zunächst ebenen Blechs herzustellen. Allerdings ist eine Ausbildung des Reibabschnitts 28' gemäß 1 dann nicht mehr möglich, da eine konusförmige Umformung des Blechs zur Bildung des Reibabschnitts 28' einerseits zwar zu einer gewünschten, konusförmigen radialen Innenseite, andererseits aber auch zu einer konusförmigen radialen Außenseite führt, welche die Zentrierung relativ zum Synchronkörper 14 nicht in gewohntem Maße sicherstellen kann.
  • Anhand der nachfolgenden 2 bis 13 werden erfindungsgemäße Blech-Synchronringe 20 beschrieben, welche die gewünschte Zentrierung gewährleisten und den bekannten Synchronring 20' gemäß 1 ersetzen können. Auf die prinzipielle Funktionsweise sowie die übrigen Bauteile der Synchronisationseinheit 10 hat dieser Austausch der Synchronringe 20', 20 keinen Einfluss. Für einander entsprechende Bauteile wurden identische Bezugszeichen vergeben, wobei einige Bezugszeichen in 1 mit einem zusätzlichen Strich (Apostroph) versehen sind, um explizit auf den Stand der Technik hinzuweisen.
  • Die 2 bis 13 zeigen einen Blech-Synchronring 20 einer Synchronisationseinheit 10 für Schaltgetriebe, mit einem radialen Bund 32, der sich in einer Ebene senkrecht zur Ringachse A erstreckt und eine Sperrverzahnung 34 aufweist, sowie mit einem Reibabschnitt 28, der eine konusförmige Reibfläche 36 zur kraftschlüssigen Verbindung mit einer gangradseitigen Gegenfläche 38 (vgl. 1) des Schaltgetriebes aufweist, wobei am Bund 32 durch bereichsweise Umformung des Bunds 32 gebildete, axial abstehende Kopplungslappen 40 zum Eingriff in Ausnehmungen 42 (vgl. 1) des Synchronkörpers 14 und durch bereichsweise Umformung des Bunds 32 gebildete sowie in Umfangsrichtung 44 von den Kopplungslappen 40 beabstandete Vorsprünge 46 zur Zentrierung des Synchronrings 20 relativ zum Synchronkörper 14 ausgebildet sind.
  • Die Kopplungslappen 40 sind jeweils um eine tangentiale Biegeachse 48 gebogene Blechlappen (vgl. 3). Sie weisen dadurch die notwendige Stabilität auf, um in Umfangsrichtung 44 im Wesentlichen starre Anschlagflächen 50 zu bilden und damit dauerhaft eine Relativdrehung zwischen dem Synchronring 20 und dem Synchronkörper 14 auf einen exakt vordefinierten Drehwinkel zu begrenzen.
  • In den vorliegenden Ausführungsformen sind jeweils drei Kopplungslappen 40 gleichmäßig über den Umfang des Blech-Synchronrings 20 verteilt angeordnet. Außerdem sind in Umfangsrichtung 44 gesehen auch drei voneinander beabstandete Vorsprünge 46 im Bund 32 ausgebildet. Die drei Vorsprünge 46 sind jeweils zwischen den Kopplungslappen 40 angeordnet und ebenfalls gleichmäßig über den Umfang des Blech-Synchronrings 20 verteilt.
  • Selbstverständlich kann der Synchronring 20 auch eine andere, insbesondere größere Anzahl an Kopplungslappen 40 und/oder Vorsprüngen 46 aufweisen. Um eine bessere Zentrierung des Blech-Synchronrings 20 relativ zum Synchronkörper 14 zu erreichen, können insbesondere mehr Vorsprünge 46 als Kopplungslappen 40 vorgesehen sein. Beispielsweise können zwischen zwei in Umfangsrichtung 44 benachbarten Kopplungslappen 40 zwei oder drei Vorsprünge 46 vorgesehen sein.
  • Um eine gute Axialführung/Zentrierung zu gewährleisten, erstrecken sich die Vorsprünge 46 ausgehend vom Bund 32 im Wesentlichen in axialer Richtung.
  • Im Übrigen weisen die Vorsprünge 46 den gleichen radialen Abstand s von der Ringachse A auf. Dieser radiale Abstand s ist vorzugsweise so gewählt, dass sich die Vorsprünge 46 möglichst passgenau in die hohlzylindrische Aufnahme 30 des Synchronkörpers 14 (vgl. 1) einführen lassen und auch bei einer axialen Relativbewegung zwischen dem Synchronring 20 und dem Synchronkörper 14 eine Axialführung bzw. Zentrierung sicherstellen. Dabei bilden die radialen Außenseiten der Vorsprünge 46 eine Zentrierfläche 22, die im zusammengesetzten Zustand der Synchronisationseinheit 10 an die hohlzylindrische Aufnahme 30 des Synchronkörpers 14 angrenzt.
  • Die 2 bis 4 zeigen eine Ausführungsform des Blech-Synchronrings 20, bei welcher die Vorsprünge 46 jeweils ausschließlich um eine radiale Biegeachse 52 gebogene Blechlappen sind.
  • Diese Vorsprünge 46 zur Zentrierung des Synchronrings 20 relativ zum Synchronkörper 14 lassen sich durch einfaches Prägen eines Blechabschnitts formen, wobei sich der Blechabschnitt im Wesentlichen in einer Ebene senkrecht zur Ringachse A erstreckt, also dem späteren Bund 32 des Blech-Synchronrings 20 entspricht. Um das Umformen durch Verringerung der notwendigen Prägekraft zu vereinfachen, können die Vorsprünge 46 jeweils zunächst durch Stanzen und anschließendes Prägen des Blechabschnitts geformt werden.
  • Gemäß den 2 bis 4 wird ein freigestanzter Blechlappen 51, der später den Vorsprung 46 bildet, beim Prägen um genau eine radiale Biegeachse 52 gebogen.
  • Der Vorsprung 46 ist somit ein geschlitzter, abgegrenzter und axial aus der radialen Bundebene gebogener Bereich des Bunds 32.
  • In der Ausführungsform nach 2 bis 4 ist im Bereich radial außerhalb der Vorsprünge 46 keine Sperrverzahnung 34 vorgesehen. Der sperrverzahnungsfreie Bereich radial außerhalb jedes Vorsprungs 46 grenzt dabei in Umfangsrichtung 44 an einen sperrverzahnungsfreien Bereich eines benachbarten Kopplungslappens 40 an und bildet mit diesem jeweils einen durchgängigen, gemeinsamen sperrverzahnungsfreien Bereich.
  • In den übrigen Ausführungsformen gemäß den 5 bis 13 weist das Blech zur Herstellung des Blech-Synchronrings 20 eine im Wesentlichen konstante Blechdicke d auf, die höchstens 2,0 mm, insbesondere nur etwa 1,8 mm beträgt. Diese geringe Blechdicke d führt unter Beibehaltung der herkömmlichen Synchronring-Geometrie (identische Konusgeometrie sowie identischer Fußkreisradius der Sperrverzahnung 34) zu einer ausreichenden radialen Bundhöhe h, sodass sich die Sperrverzahnung 34 ununterbrochen über einen Bereich radial außerhalb der Vorsprünge 46 erstrecken kann und die notwendige Stabilität der Vorsprünge 46 und der Sperrverzahnung 34 trotzdem erreicht wird.
  • Die 5 bis 8 zeigen eine Ausführungsform des Blech-Synchronrings 20, bei der die Vorsprünge 46 analog zur Ausführungsform gemäß den 2 bis 4 ausgebildet sind, wobei sich jedoch die Sperrverzahnung 34 ununterbrochen über einen Bereich radial außerhalb der Vorsprünge 46 erstreckt.
  • Genau wie in den 2 bis 4 lassen sich die Vorsprünge 46 zur Zentrierung des Synchronrings 20 relativ zum Synchronkörper 14 durch einfaches Prägen eines Blechabschnitts formen, wobei sich der Blechabschnitt im Wesentlichen in einer Ebene senkrecht zur Ringachse A erstreckt, also dem späteren Bund 32 des Blech-Synchronrings 20 entspricht. Um diese Umformung durch Verringerung der notwendigen Prägekraft zu vereinfachen, können die Vorsprünge 46 auch hier jeweils zunächst durch Stanzen und anschließendes Prägen des Blechabschnitts geformt werden. Konkret wird dabei zunächst ein U-förmiger Schlitz 53 ausgestanzt (vgl. 13) und anschließend der durch den Schlitz 53 freigestanzte Blechlappen 51 beispielsweise mittels Prägung umgeformt. Der Blechlappen 51 wird in diesem Fall nach Art eines einflügligen Fensters um genau eine radiale Biegeachse 52 (analog zu 2) verschwenkt, sodass eine Öffnung 55 im Bund 32 entsteht.
  • Gemäß den 5 bis 8 erstreckt sich der umgeformte Blechlappen 51 im Wesentlichen in axialer Richtung und befindet sich in Umfangsrichtung 44 etwa mittig zwischen zwei benachbarten Kopplungslappen 40. Auch in radialer Richtung ist der umgeformte Blechlappen 55 in Bezug auf die Bundhöhe h etwa mittig angeordnet.
  • Die 9 bis 12 zeigen eine weitere Ausführungsform des Blech-Synchronrings 20, bei welcher sich die Sperrverzahnung 34 ebenfalls ununterbrochen über einen Bereich radial außerhalb der Vorsprünge 46 erstreckt. Im Unterschied zur vorhergehenden Ausführungsform sind die Vorsprünge 46 jedoch nicht stiftförmig, sondern kreisringförmig ausgebildet. Um eine solche Form der Vorsprünge 46 zu erzeugen, wird beispielsweise ein scheibenförmiger Prägestempel 54 mit einem halbkreisförmigen, freien Ende verwendet und axial in den Bund 32 eingedrückt (vgl. 9). Um das Prägen der Vorsprünge 46 zu erleichtern, kann auch hier zunächst ein radial innerer und ein radial äußerer Schlitz 56 ausgestanzt werden, (vgl. 13), und ein dazwischenliegende Blechlappen 58 nachfolgend mittels des Prägestempels 54 zum kreisringförmigen Vorsprung 46 umgeformt werden. Der freigestanzte Blechlappen 58, der später den Vorsprung 46 bildet, wird in diesem Fall beim Prägen um genau zwei radiale Biegeachsen 52 gebogen.
  • Die 13 zeigt einen Ausschnitt des Blech-Synchronrings 20, in dessen Bund 32 Vorsprünge 46 mit zwei unterschiedlichen Vorsprung-Geometrien ausgebildet sind. Beispielhaft sind ein halbkreisförmiger Prägering gemäß den 9 bis 12 sowie ein axialer Prägezapfen dargestellt, welche jeweils durch einfaches Prägen des Blechabschnitts im Bereich des späteren Bunds 32 geformt werden können.
  • Zusammenfassend wird also eine vorteilhafte Zentrierung des Blech-Synchronrings 20 durch einfaches Einprägen von Vorsprüngen 46 in den Bund 32 ermöglicht. Idealerweise hat der Bund 32 eine ausreichende radiale Bundhöhe h, sodass sich die Sperrverzahnung 34 ununterbrochen über einen Bereich radial außerhalb der Vorsprünge 46 erstreckt und sich die Belastung der einzelnen Sperrzähne der Sperrverzahnung 34 durch das Anformen der Vorsprünge 46 folglich nicht verändert. Bei hinreichend geringer Blechdicke d ist dies sogar unter Beibehaltung der herkömmlichen Synchronring-Geometrie möglich, sodass beispielsweise gesinterte oder geschmiedete Synchronringe 20' in bestehenden Synchronisationseinheiten 10 problemlos gegen Blech-Synchronringe 20 gemäß den 2 bis 13 ausgetauscht werden können. Zudem ist in diesem Fall auch keine Anpassung der übrigen Bauteile der Synchronisationseinheit 10 nötig.
  • Einige Merkmale des Blech-Synchronrings 20 sind zur Vermeidung von Wiederholungen lediglich anhand einer bestimmten Ausführungsform näher beschrieben, wobei solche Merkmale bei offensichtlicher Eignung für andere Ausführungsformen des Blech-Synchronrings 20 selbstverständlich auch auf diese übertragen werden können.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 202006008636 U1 [0004, 0005]
    • DE 102008023031 A1 [0007, 0007]

Claims (12)

  1. Blech-Synchronring einer Synchronisationseinheit (10) für Schaltgetriebe, mit einem radialen Bund (32), der sich im Wesentlichen in einer Ebene senkrecht zur Ringachse (A) erstreckt und eine Sperrverzahnung (34) aufweist, sowie einem Reibabschnitt (28), der eine konusförmige Reibfläche (36) zur kraftschlüssigen Verbindung mit einer gangradseitigen Gegenfläche (38) des Schaltgetriebes aufweist, wobei am Bund (32) wenigstens ein durch bereichsweise Umformung des Bunds (32) gebildeter, axial abstehender Kopplungslappen (40) zum Eingriff in eine Ausnehmung (42) eines Synchronkörpers (14) und wenigstens ein durch bereichsweise Umformung des Bunds (32) gebildeter sowie in Umfangsrichtung (44) vom Kopplungslappen (40) beabstandeter Vorsprung (46) zur Zentrierung des Synchronrings (20) relativ zum Synchronkörper (14) ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Sperrverzahnung (34) ununterbrochen über einen Bereich radial außerhalb des wenigstens einen Vorsprungs (46) erstreckt.
  2. Synchronring nach Anspruch 1, insbesondere nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Vorsprung (46) ein um eine radiale Biegeachse (52) gebogener Blechlappen ist.
  3. Synchronring nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrverzahnung (34) im Bereich des wenigstens einen Kopplungslappens (40) und im Bereich des wenigstens einen Vorsprungs (46) unterbrochen ist, wobei der sperrverzahnungsfreie Bereich eines Kopplungslappens (40) an den sperrverzahnungsfreien Bereich eines benachbarten Vorsprungs (46) angrenzt und mit diesem einen in Umfangsrichtung (44) durchgängigen, gemeinsamen sperrverzahnungsfreien Bereich bildet.
  4. Synchronring nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Vorsprung (46) ein geschlitzter, abgegrenzter und axial aus der radialen Bundebene gebogener Bereich des Bunds (32) ist.
  5. Synchronring nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Kopplungslappen (40) ein um eine tangentiale Biegeachse (48) gebogener Blechlappen ist.
  6. Synchronring nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der wenigstens eine Vorsprung (46) ausgehend vom Bund (32) im Wesentlichen in axialer Richtung erstreckt.
  7. Synchronring nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Umfangsrichtung (44) gesehen wenigstens drei voneinander beabstandete Vorsprünge (46) im Bund (32) ausgebildet sind.
  8. Synchronring nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass alle Vorsprünge (46) den gleichen radialen Abstand (s) von der Ringachse (A) aufweisen und/oder in Umfangsrichtung (44) gleichmäßig beabstandet sind.
  9. Synchronring nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine im Wesentlichen konstante Blechdicke (d), die höchstens 2,0 mm, insbesondere etwa 1,8 mm beträgt.
  10. Verfahren zur Herstellung eines Blech-Synchronrings, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vorsprung (46) zur Zentrierung des Synchronrings durch Prägen eines Blechabschnitts geformt wird, wobei sich der Blechabschnitt im Wesentlichen in einer Ebene senkrecht zur Ringachse (A) erstreckt.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (46) durch Stanzen und anschließendes Prägen des Blechabschnitts geformt wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein freigestanzter Blechlappen (58), der später den Vorsprung (46) bildet, beim Prägen um wenigstens eine radiale Biegeachse (52) gebogen wird.
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