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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft eine Schiebemuffe einer Synchronisiereinheit für Schaltgetriebe mit einem Muffenkörper, wobei der Muffenkörper der Schiebemuffe an seinem Innenumfang eine in Richtung einer Längsmittelachse verlaufende Innenverzahnung aufweist.
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Hintergrund der Erfindung
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Schiebemuffen werden in Synchronisiereinheiten eingesetzt, die dazu vorgesehen sind, wenigstens ein Gangrad und eine Getriebewelle über einen Verzahnungseingriff miteinander zu koppeln. Die Schiebemuffe wird mittels einer Schaltgabelführung aus einer Ruheposition in eine Schaltposition bewegt, wobei gegebenenfalls ein Synchronisationsring oder ein Satz mehrerer Synchronisationsringe dazu verwendet wird, eine Vorsynchronisation mit dem Gangrad sicherzustellen. Synchronisiereinheiten dieser Art werden hauptsächlich in Schaltgetrieben für Kraftfahrzeuge eingesetzt.
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Aus
DE 39 08 989 C2 ist eine aus symmetrischen oder nahezu symmetrischen Hälften gebildete Schiebemuffe bekannt, deren Bestandteile in einem Umformverfahren gefertigt und durch anschließendes Fügen miteinander verbunden sind. Stirnflächen der Schiebemuffe bilden dabei am Außenumfang eine Schaltgabelführung aus.
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Aus
EP 0 955 481 A2 ist eine Schiebemuffe einer Synchronisiereinheit bekannt, die ebenfalls in einem spanlosen Formgebungsprozess aus Blech gefertigt worden ist. Der Muffenkörper ist dabei einstückig ausgeführt und mit einer Innenverzahnung versehen. Die Schaltgabelführung wird entweder mittels eines herausragenden Absatzes oder aufgepresster Ringe umgesetzt.
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Die Verwendung von spanlosen Formgebungsprozessen wird oftmals favorisiert, da sich die Herstellung von Schiebemuffen enorm vereinfacht und kostengünstiger ist. Jedoch kommt es bei Schiebemuffen mit einer Außenverzahnung zu neuen Problematiken. Zum einen ist aus dem Stand der Technik bekannt, dass Schiebemuffen mit einer Innenverzahnung durchaus zweiteilig oder einteilig mit spanlosen Formgebungsverfahren herstellbar sind. Bei einer Außenverzahnung, wie es beispielsweise ein verschiebbares Zwischenrad eines Rückwärtsganges bei sogenannten Paktgetrieben erfordert, muss nach wie vor aufgrund einer erforderlichen axialen Mindestzahnlänge auf spanend gefertigte Bauteile zurückgegriffen werden.
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Im letztgenannten Dokument des Stands der Technik werden derartige Schiebemuffen mit spanend hergestellten Ringen bestückt, die einen Eingriff in ein Zwischenrad eines Rückwärtsganges erlauben. Eine unmittelbare Ausbildung einer Außenverzahnung, die eine ausreichende Zahnlänge aufweisen muss, kann nicht ohne weiteres zusammen mit einer Innenverzahnung am gleichen, spanlos gefertigten Bauteil, nämlich der Schiebemuffe oder dem Schiebemuffenkörper, bewerkstelligt werden.
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Aufgabe der Erfindung
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Schiebemuffe für eine Synchronisiereinheit eines Schaltgetriebes anzugeben, die kostengünstiger und einfacher herzustellen ist ohne Funktionseinschränkungen der gattungstypischen Eigenschaften hinnehmen zu müssen.
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Beschreibung der Erfindung
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Bei einer Schiebemuffe der eingangs genannten Art wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass eine Außenverzahnung der Schiebemuffe von zwei miteinander fluchtenden, äußeren Teilverzahnungen zweier mit einem spanlosen Formgebungsprozess hergestellter Scheiben gebildet ist. Aufgrund der Zwei- oder Mehrteiligkeit ist es möglich, die Scheiben in einem spanlosen Formgebungsprozess herzustellen und die erforderliche axiale Zahnlänge der Außenverzahnung umzusetzen. Die Zähne der beiden äußeren Teilverzahnungen fluchten in Richtung der Längsmittelachse, sodass während des Synchronisations- beziehungsweise Verzahnungsvorganges mit einer Innenverzahnung eines Rückwärtsgangrades keine Verkantungen oder Verklemmungen auftreten.
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Die mit einem spanlosen Formgebungsprozess hergestellten Scheiben werden auf einem Außenumfang des Muffenkörpers aufgepresst, sodass die Scheiben die erforderliche Position zueinander und in Bezug auf das Rückwärtsgangrad einnehmen.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist/sind wenigstens eine der beiden oder beide Scheiben spanend nachbehandelt. Auf diese Weise kann zum einen der Vorteil der Nutzung des spanlosen Formgebungsprozesses bestehen bleiben und dennoch eine Präzisionsverbesserung aufgrund des spanenden Nachbehandlungsvorgangs erzielt werden. Beispielsweise kann bei der Nachbehandlung die Profiltiefe der äußeren Teilverzahnung verbessert werden.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist/sind wenigstens eine der beiden oder beide Scheiben mittels Presssitz, insbesondere Schrumpfsitz, auf dem Muffenkörper befestigt. Obwohl es sich hierbei um einen Kraftschluss handelt, kann dieser doch derartig ausgelegt werden, dass eine Kraftübertragung von der Außenverzahnung beziehungsweise den äußeren Teilverzahnungen auf den Muffenkörper stattfinden kann. Der Presssitz kann insbesondere ein Schrumpfsitz sein, der dadurch hergestellt wird, dass die im spanlosen Formgebungsprozess hergestellten Scheiben erwärmt und somit radial geweitet werden, um auf den Muffenkörper geschoben zu werden. Nach der Abkühlung haben sich die beiden Scheiben zusammengezogen und sind an ihrer Position auf dem Außenumfang des Muffenkörpers fixiert. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Auskühlung der beiden Scheiben dann stattfindet, wenn deren äußere Teilverzahnungen in einer fluchtungserhaltenden Innenverzahnung einliegen, um eine relative Verschiebung der äußeren Teilverzahnungen zueinander in Umfangsrichtung zu verhindern.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Schiebemuffe eine, insbesondere aufgepresste, Anlaufscheibe zur Schaltgabelführung auf. Für eine Schaltgabelführung sind wenigstens zwei, sich gegenüberliegende Anschläge erforderlich, die eine Betätigungskraftübertragung in beide Axialrichtungen in Bezug zur Längsmittelachse erlauben. Die Anlaufscheibe kann aus dem Muffenkörper der Schiebemuffe ausgebildet sein oder alternativ auf den Außenumfang des Muffenkörpers aufgepresst sein.
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Ein Vorteil der Fertigung der mit einem spanlosen Formgebungsprozess hergestellten Scheiben aus Blech besteht darin, dass die einzelnen Verfahren wie Zuschneiden, Profilieren und Umformen auf einer Fertigungsanlage oder Fertigungslinie zusammengefasst werden können. Auf diese Weise werden im Produktionsprozess Bearbeitungszeiten verkürzt, da Handhabungsschritte und Transportwege entfallen.
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Weitere vorteilhafte Ausbildungen- und Weiterbildungen der Erfindung werden in der Figurenbeschreibung und/oder den Unteransprüchen angegeben.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren angegebenen Ausführungsbeispiele weiter beschrieben und erläutert.
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Es zeigen:
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Kurze Beschreibung der Figuren
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1 ein Ausführungsbeispiel einer Schiebemuffe mit einer eine äußere Teilverzahnung aufweisenden Scheibe in einem Zwischenherstellungsschritt,
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2 die Schiebemuffe aus 1 in einem nachfolgenden Herstellungsschritt.
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Ausführliche Beschreibung der Figuren
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1 zeigt eine Schiebemuffe 10 einer Synchronisiereinheit für Schaltgetriebe von Kraftfahrzeugen.
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Die Schiebemuffe 10 wird im Wesentlichen durch deren Muffenkörper 12 gebildet, der ringförmig ausgebildet ist und konzentrisch zur Längsmittelachse D angeordnet wird. Die Innenverzahnung 17 weist axial endseitig jeweils eine Aussparung 15, 16 auf, die in die Zahnflanken der Zähne der Innenverzahnung 17 mittels eines spanlosen Umformungsverfahrens eingebracht worden sind.
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Der Ring 11 ist als Anlaufscheibe für die Schaltgabelführung ausgeführt und weist dazu die beiden erforderlichen, sich axial gegenüberliegenden Stirnflächen auf, die als Anschlagsflächen für eine Schaltgabel Verwendung finden.
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Die Scheibe 20 ist, genau wie der Ring 11, auf den Außenumfang des Muffenkörpers 12 aufgepresst. Der Presssitz 25 ist ein Schrumpfsitz und definiert zudem die genaue Position der mit einem spanlosen Formgebungsprozess hergestellten Scheibe 20 auf dem Muffenkörper 12. Die Aussparungen 24 der äußeren Teilverzahnung 22 der Scheibe 20 ist in Richtung des Rings 11 zur Schaltgabelführung hin orientiert. Dies erlaubt die Herstellung eines Verzahnungseingriffes mit einem (nicht abgebildeten) Rückwärtsgangrad, welches aus Richtung der Schaltgabelführung herangeführt werden kann.
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Die axiale Zahnlänge der äußeren Teilverzahnung 22 ist nicht ausreichend, um das erforderliche Drehmoment auf das Rückwärtsgangrad zu übertragen, weshalb im nächsten Herstellungsschritt eine weitere Scheibe 21 mit einer daran ausgeformten äußeren Teilverzahnung 23 axial benachbart zur Scheibe 20 auf den Muffenkörper 12 aufgepresst wird.
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2 zeigt die Schiebemuffe 10 aus 1, wobei die mit einem spanlosen Formgebungsprozess hergestellte Scheibe 21 bereits axial benachbart zur Scheibe 20 angeordnet ist, wobei die äußeren Teilverzahnungen 22, 23 in Richtung der Längsmittelachse D miteinander fluchten. Trotz der Zweiteiligkeit kann die mittels der äußeren Teilverzahnungen 22, 23 gebildete Außenverzahnung nunmehr ohne weiteres das erforderliche Drehmoment übertragen.
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An dieser Methode ist vorteilhaft, dass die Außenverzahnung 18 durchaus mit einer Mehrzahl von spanlos hergestellten Scheiben 21 mit äußeren Teilverzahnungen 22, 23 gebildet werden kann. Mit abnehmender axialer Zahnlänge der äußeren Teilverzahnungen 22, 23 wird die Herstellung der Scheiben 20, 21 weiter erleichtert. So ist es beispielsweise denkbar, dass die Außenverzahnung 18 mittels drei oder vier mit einem spanlosen Formgebungsprozess hergestellten Scheiben 20, 21 mit äußeren Teilverzahnungen 22, 23 gebildet ist.
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Zusammenfassend betrifft die Erfindung eine Schiebemuffe 10 einer Synchronisiereinheit für Schaltgetriebe mit einem Muffenkörper 12, wobei der Muffenkörper 12 an seinem Innenumfang eine in Richtung der Längsmittelachse D verlaufende Innenverzahnung 17 aufweist. Es wird vorgeschlagen, die Herstellung der Schiebemuffe 10 einfacher und kostengünstiger zu gestalten, indem die Außenverzahnung 18 aus mehreren äußeren Teilverzahnungen 22, 23 gebildet wird, wobei die äußeren Teilverzahnungen 22, 23 von separaten, spanlos hergestellten Scheiben 20, 21 ausgebildet sind. Auf diese Weise sind Getriebe mit Rückwärtsgang spanloser Formgebungstechnik besser zugänglich.
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Bezugszeichenliste
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- D
- Längsmittelachse
- 10
- Schiebemuffe
- 11
- Ring für die Schaltgabelführung
- 12
- Muffenkörper
- 15
- Aussparung
- 16
- Aussparung
- 17
- Innenverzahnung
- 18
- Außenverzahnung
- 20
- erste Scheibe mit äußerer Teilverzahnung
- 21
- zweite Scheibe mit äußerer Teilverzahnung
- 22
- äußere Teilverzahnung
- 23
- äußere Teilverzahnung
- 24
- Aussparung
- 25
- Presssitz
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 3908989 C2 [0003]
- EP 0955481 A2 [0004]
