DE102016103029B4 - Housing for a motor vehicle drive train and method for producing the same - Google Patents
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Abstract
Gehäuse (24) für einen Antriebsstrang (10) eines Kraftfahrzeuges, mit einer Mehrzahl von Wandabschnitten (26), die gemeinsam einen Raum (28) definieren, innerhalb dessen eine Antriebsstrangkomponente (17) aufnehmbar ist, wobei wenigstens einer der Wandabschnitte (26a) eine Basisdicke aufweist und an dem Wandabschnitt (26a) zusätzliche Versteifungselemente wie Rippen oder Sicken ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass an dem mindestens einen Wandabschnitt (26a) eine Mehrzahl von Mulden (30) ausgebildet ist, innerhalb derer der Wandabschnitt (26a) eine Muldendicke (46) aufweist, wobei ein Dickenverhältnis von Muldendicke (46) zu Basisdicke (44) in einem Bereich von 0,2 bis 0,9 liegt und wobei sich die Mulden über derartige Versteifungsabschnitte hinweg erstrecken. Housing (24) for a drive train (10) of a motor vehicle, with a plurality of wall sections (26) which together define a space (28) within which a drive train component (17) can be received, at least one of the wall sections (26a). Base thickness and additional stiffening elements such as ribs or beads are formed on the wall section (26a), characterized in that a plurality of troughs (30) are formed on the at least one wall section (26a), within which the wall section (26a) has a trough thickness ( 46), wherein a thickness ratio of trough thickness (46) to base thickness (44) is in a range from 0.2 to 0.9 and the troughs extend over such stiffening sections.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gehäuse für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, mit einer Mehrzahl von Wandabschnitten, die gemeinsam einen Raum definieren, innerhalb dessen eine Antriebsstrangkomponente aufnehmbar ist, wobei wenigstens einer der Wandabschnitte eine Basisdicke aufweist.The present invention relates to a housing for a drive train of a motor vehicle, having a plurality of wall sections which together define a space within which a drive train component can be received, at least one of the wall sections having a base thickness.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Gehäuses der oben genannten Art, mit dem Schritt, eine Gussform für das Gehäuse bereitzustellen, wobei die Gussform wenigstens einen Zulauf aufweist, der eine Strömungsrichtung für flüssiges Gussmaterial definiert.The present invention further relates to a method for producing a housing of the above-mentioned type, with the step of providing a casting mold for the housing, the casting mold having at least one inlet which defines a flow direction for liquid casting material.
Antriebsstranggehäuse der oben bezeichneten Art, die insbesondere als Getriebe- und/oder Kupplungsgehäuse ausgebildet sind, werden üblicherweise aus Metall in einem Gussverfahren hergestellt. Bei dem Gussmaterial kann es sich um Stahllegierungen handeln, um Leichtmetalllegierungen, NE-Legierungen und/oder um Kunststoff.Drive train housings of the type described above, which are designed in particular as transmission and/or clutch housings, are usually made of metal in a casting process. The casting material can be steel alloys, light metal alloys, non-ferrous alloys and/or plastic.
Die Gehäuse dienen dabei zur Lagerung von Antriebsstrangkomponenten wie Eingangs- und Ausgangswellen, Schaltstangen, Aktuatoren und/oder Kupplungsnaben, etc. Insbesondere an den Stellen, an denen die Gehäuse solche Antriebsstrangkomponenten lagern, müssen die Gehäuse dazu in der Lage sein, hohe Lastspitzen aufzunehmen.The housings are used to support drive train components such as input and output shafts, shift rods, actuators and/or clutch hubs, etc. The housings must be able to absorb high load peaks, particularly at the points where they support such drive train components.
Die Gehäuse werden daher in der Regel zunächst digital modelliert, insbesondere unter Verwendung des sogenannten Finite-Elemente-Verfahrens. Anschließend wird in Simulationen festgestellt, an welchen Stellen die höchsten Belastungen auftreten. Entsprechend wird das Gehäuse dimensioniert, insbesondere von der Wandstärke her.The housings are therefore usually first modeled digitally, in particular using the so-called finite element method. Simulations are then used to determine where the highest loads occur. The housing is dimensioned accordingly, particularly in terms of wall thickness.
Zur Erhöhung der Biegefestigkeit von bestimmten Wandabschnitten ist es zudem bekannt, am Innen- oder Außenumfang Verrippungen vorzusehen. Diese können auch für einen besseren Wärmeübergang sorgen, da sie zu einer größeren Oberfläche pro Wandabschnittsfläche führen.In order to increase the bending strength of certain wall sections, it is also known to provide ribbing on the inner or outer circumference. These can also ensure better heat transfer, as they lead to a larger surface area per wall section area.
Weitere Erwägungen, die bei der Herstellung solcher Gehäuse eine Rolle spielen, sind die Gießbarkeit, also ob sich bestimmte Formen gusstechnisch realisieren lassen, sowie Aspekte der Geräuschentwicklung (NVA, Noise Vibration Harshness).Further considerations that play a role in the production of such housings are castability, i.e. whether certain shapes can be achieved using casting technology, as well as aspects of noise development (NVA, Noise Vibration Harshness).
Die
Vor dem obigen Hintergrund ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Gehäuse für einen Antriebsstrang sowie ein verbessertes Verfahren zum Herstellen eines solchen Gehäuses anzugeben.Against the above background, it is an object of the invention to provide an improved housing for a drive train and an improved method for producing such a housing.
Die obige Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Antriebsstranggehäuse dadurch gelöst, dass an dem wenigstens einen Wandabschnitt eine Mehrzahl von Mulden ausgebildet ist, innerhalb derer der Wandabschnitt eine Muldendicke aufweist, wobei ein Dickenverhältnis von Muldendicke zur Basisdicke in einem Bereich von 0,2 bis 0,9 liegt.The above object is achieved in the drive train housing mentioned at the outset in that a plurality of troughs are formed on the at least one wall section, within which the wall section has a trough thickness, with a thickness ratio of the trough thickness to the base thickness in a range of 0.2 to 0. 9 lies.
Ferner wird die obige Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen eines erfindungsgemäßen Gehäuses, mit den Schritten, eine Gussform für das Gehäuse bereitzustellen, wobei die Gussform wenigstens einen Zulauf aufweist, der eine Strömungsrichtung für flüssiges Gussmaterial definiert, wobei die zur Bildung der Mulden in der Gussform vorgesehenen Muldenbereiche so ausgebildet sind, dass eine Strömung von Gussmaterial im Wesentlichen unbehindert an den Muldenbereichen vorbei erfolgen kann.Furthermore, the above object is achieved by a method for producing a housing according to the invention, with the steps of providing a casting mold for the housing, the casting mold having at least one inlet which defines a flow direction for liquid casting material, which is used to form the troughs in the The trough areas provided in the casting mold are designed in such a way that a flow of casting material can take place past the trough areas essentially unhindered.
Mit der Bereitstellung eines erfindungsgemäßen Gehäuses können insbesondere folgende Vorteile erzielt werden. Das Gehäuse kann mit geringerem Gewicht hergestellt werden. Insbesondere kann eine Materialreduzierung erfolgen, ohne die Steifigkeit oder die Gießbarkeit zu benachteiligen. Bei einem Differentialgehäuse für einen Antriebsstrang kann die Materialersparnis beispielsweise größer 50 g sein, insbesondere größer 80 g. Die Materialreduzierung bzw. Gewichtsreduzierung führt zu einer Verringerung von CO2-Emissionen. Ferner lassen sich vorteilhafterweise Herstellungskosten reduzieren.By providing a housing according to the invention, the following advantages in particular can be achieved. The case can be made with lighter weight. In particular, a reduction in material can take place without impairing the rigidity or castability. In the case of a differential housing for a drive train, the material savings can, for example, be greater than 50 g, in particular greater than 80 g. The reduction in material or weight leads to a reduction in CO2 emissions. Furthermore, manufacturing costs can advantageously be reduced.
Das Gehäuse kann eine gute Gießbarkeit besitzen. Insbesondere kann das Gehäuse hergestellt werden, ohne größere Verwirbelungen in dem Gießstrom zu erzeugen.The housing can have good castability. In particular, the housing can be manufactured without generating major turbulence in the casting stream.
Schließlich ergibt sich durch die Mulden eine Verbesserung der NVH-Eigenschaften. In manchen Fällen können aufgrund der Mulden sogenannte NVH-Rippen an einem Gussbauteil entfallen. Die Mulden sind vorzugsweise an einer Außenwand des Wandabschnittes ausgebildet.Finally, the troughs result in an improvement in the NVH properties. In some cases, so-called NVH ribs on a cast component can be omitted due to the troughs. The troughs are preferably formed on an outer wall of the wall section.
Das Gehäuse ist vorzugsweise ein Gussgehäuse, kann jedoch auch ein geschmiedetes Gehäuse sein.The housing is preferably a cast housing, but can also be a forged housing.
Bei den Mulden handelt es sich vorzugsweise um flächige Mulden, die insbesondere einen flachen Bodenbereich aufweisen. Der Bodenbereich kann plan sein, kann jedoch auch gekrümmt sein, zum Beispiel konvex oder konkav. Die Mulden grenzen vorzugsweise nicht aneinander an.The troughs are preferably flat troughs, which in particular have a flat bottom area. The floor area can be flat, but can also be curved, for example convex or concave. The troughs preferably do not border one another.
Innerhalb des wenigstens einen Wandabschnittes ist eine Basisdicke vorzugsweise im Wesentlichen konstant. Der wenigstens eine Wandabschnitt weist vorzugsweise eine Außenseite und eine Innenseite auf. Die Außenseite ist vorzugsweise der Umgebung zugewandt, zum Beispiel einem Motorraum eines Kraftfahrzeuges. Die Innenseite weist vorzugsweise zu dem Raum, der durch die Wandabschnitte definiert ist.Within the at least one wall section, a base thickness is preferably essentially constant. The at least one wall section preferably has an outside and an inside. The outside preferably faces the surroundings, for example an engine compartment of a motor vehicle. The inside preferably faces the space defined by the wall sections.
An dem Wandabschnitt sind zusätzliche Versteifungselemente wie Rippen oder Sicken ausgebildet.Additional stiffening elements such as ribs or beads are formed on the wall section.
Die Mulden erstrecken sich über derartige Versteifungsabschnitte hinweg.The troughs extend over such stiffening sections.
Die Mulden bilden innerhalb des Wandabschnittes vorzugsweise ein im Wesentlichen gleichförmiges Muster. Die Mulden können insbesondere eine einheitliche Größe aufweisen. In anderen Ausführungsformen können sie unterschiedliche Größen aufweisen. Die Anzahl der unterschiedlichen Größen von Mulden innerhalb eines Wandabschnittes ist jedoch vorzugsweise kleiner als 4, insbesondere kleiner als 3.The troughs preferably form a substantially uniform pattern within the wall section. The troughs can in particular have a uniform size. In other embodiments, they may have different sizes. However, the number of different sizes of troughs within a wall section is preferably less than 4, in particular less than 3.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ergibt sich eine Strömungsrichtung für flüssiges Gussmaterial innerhalb eines Wandabschnittes generell aufgrund der Ausrichtung des Wandabschnittes und der Anordnung der Muldenränder in Relation zu einem Zulauf.In the method according to the invention, a flow direction for liquid casting material within a wall section generally results from the orientation of the wall section and the arrangement of the trough edges in relation to an inlet.
Das Verhältnis von Muldendicke zu Basisdicke ist vorzugsweise so gewählt, dass das Gussmaterial zum einen gut in die Muldenbereiche eindringen kann, um den Wandabschnitt im Bereich der Mulden zu bilden, jedoch auch an diesen Muldenbereichen vorbeiströmen kann, um in Strömungsrichtung dahinterliegende Bereiche des Wandabschnittes zu füllen.The ratio of trough thickness to base thickness is preferably selected so that the cast material can, on the one hand, penetrate well into the trough areas in order to form the wall section in the area of the troughs, but can also flow past these trough areas in order to fill areas of the wall section lying behind them in the direction of flow .
Die Mulden sind vorzugsweise so geformt, dass sich eine gute Gießbarkeit ergibt. Insbesondere können Übergänge zwischen einem Wandabschnitt mit Basisdicke und einer Mulde abgerundet sein, um auf diese Weise Verwirbelungen zu verringern oder zu vermeiden.The troughs are preferably shaped in such a way that good pourability results. In particular, transitions between a wall section with a base thickness and a trough can be rounded in order to reduce or avoid turbulence.
Durch die Mehrzahl von Mulden innerhalb des Wandabschnittes kann zudem das NVH-Verhalten verbessert werden. Insbesondere verbessert sich die NVH-Sensibilität. Aufgrund der Mulden wird eine „plane“ Fläche des Wandabschnittes unterbrochen, so dass der Effekt einer „Lautsprechermembran“ verringert wird bzw. nicht entstehen kann.The NVH behavior can also be improved due to the plurality of troughs within the wall section. In particular, NVH sensitivity improves. Due to the troughs, a “flat” surface of the wall section is interrupted, so that the effect of a “speaker membrane” is reduced or cannot arise.
Beim Gießen kann sich aufgrund der geringen Masse zudem ein schnelleres Abkühlen des Gehäuses ergeben, was zu einer Gefügeverbesserung führen kann. Dies wiederum kann die Gussqualität erhöhen.When casting, due to the low mass, the housing can also cool down more quickly, which can lead to an improvement in the structure. This in turn can increase the casting quality.
Vorzugsweise weist jeder der Wandabschnitte des Gehäuses eine Mehrzahl von Mulden auf, um auf diese Weise die oben genannten Vorteile möglichst für alle Wandabschnitte realisieren zu können.Preferably, each of the wall sections of the housing has a plurality of troughs in order to be able to realize the above-mentioned advantages for all wall sections if possible.
Vorzugsweise erfolgt die Berechnung der Materialdicken (Muldendicke bzw. Basisdicke) auf folgende Art und Weise. Zunächst wird das Gehäuse in an sich herkömmlicher Weise berechnet, und zwar hinsichtlich Lastspitzen, Gießbarkeit und gegebenenfalls weiterer Parameter. Hieraus ergeben sich in den einzelnen Wandabschnitten Basisdicken, die bei einer einheitlichen Wandstärke innerhalb des Wandabschnittes für eine hinreichende Festigkeit einerseits und ein geringes Gewicht andererseits sorgen können.The calculation of the material thicknesses (trough thickness or base thickness) is preferably carried out in the following manner. First, the housing is calculated in a conventional manner, namely with regard to load peaks, castability and, if necessary, other parameters. This results in basic thicknesses in the individual wall sections, which, with a uniform wall thickness within the wall section, can ensure sufficient strength on the one hand and low weight on the other.
Ausgehend von diesem Modell werden dann in wenigstens einen der Wandabschnittes Mulden der erfindungsgemäßen Art eingebracht, so dass der Wandabschnitt in dem Bereich der Mulden eine geringere Dicke (Muldendicke) besitzt. Dies führt zwar insgesamt zu einer Verringerung des verwendeten Materials, ohne hierbei jedoch die Festigkeit dieses Wandabschnittes wesentlich zu verringern.Based on this model, troughs of the type according to the invention are then introduced into at least one of the wall sections, so that the wall section has a smaller thickness (trough thickness) in the area of the troughs. This leads to an overall reduction in the material used, but without significantly reducing the strength of this wall section.
Die Aufgabe wird somit vollkommen gelöst.The task is thus completely solved.
Von besonderem Vorzug ist es, wenn das Dickenverhältnis in einem Bereich von 0,65 bis 0,85 liegt, insbesondere in einem Bereich von 0,7 bis 0,8.It is particularly preferable if the thickness ratio is in a range from 0.65 to 0.85, in particular in a range from 0.7 to 0.8.
Mit einem Dickenverhältnis in diesem Bereich können die oben genannten Vorteile jeweils optimiert werden.With a thickness ratio in this range, the above-mentioned advantages can be optimized.
Wenn die Muldentiefe aufgrund dieses Dickenverhältnisses relativ klein ist, reduziert sich die Auswirkung auf das NVH. Wenn die Muldentiefe relativ groß ist, wird die Gießbarkeit gegebenenfalls verschlechtert.If the trough depth is relatively small due to this thickness ratio, the impact on NVH is reduced. If the trough depth is relatively large, the castability may be deteriorated.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform liegt ein Flächenverhältnis von Gesamtfläche der Mulden innerhalb des Wandabschnittes zur Gesamtfläche des Wandabschnittes in einem Bereich von 0,5 bis 0,85, insbesondere in einem Bereich von 0,55 bis 0,8.According to a further preferred embodiment, an area ratio of the total area of the troughs within the wall section to the total area of the wall section is in a range from 0.5 to 0.85, in particular in a range from 0.55 to 0.8.
Besonders bevorzugt liegt dieses Flächenverhältnis in einem Bereich von 0,65 bis 0,75.This area ratio is particularly preferably in a range from 0.65 to 0.75.
Auch mit diesem Flächenverhältnis lassen sich die oben genannten Vorteile gegebenenfalls optimieren.The above-mentioned advantages can also be optimized with this area ratio.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist jede der Mulden eine Muldenfläche in einem Bereich von 15 mm2 bis 1500 mm2 auf.According to a further preferred embodiment, each of the troughs has a trough area in a range of 15 mm 2 to 1500 mm 2 .
Besonders bevorzugt liegt die Muldenfläche in einem Bereich von 300 mm2 bis 1000 mm2, insbesondere in einem Bereich von 600 mm2 bis 800 mm2.The trough surface is particularly preferably in a range from 300 mm 2 to 1000 mm 2 , in particular in a range from 600 mm 2 to 800 mm 2 .
Auch mit diesen Muldenflächen lassen sich die oben genannten Vorteile bei typischen Grö-ßen von Antriebsstranggehäusen der eingangs genannten Art optimal erzielen.With these trough surfaces, the above-mentioned advantages can also be optimally achieved with typical sizes of drive train housings of the type mentioned at the beginning.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Mulden zueinander jeweils über einen Steg voneinander beabstandet.According to a further preferred embodiment, the troughs are each spaced apart from one another via a web.
An dem Steg ist vorzugsweise die Basisdicke des Wandabschnittes vorhanden. Eine Gussform für das Gehäuse ist in diesem Fall so gewählt, dass Gussmaterial im Wesentlichen im Bereich der Stege fließen kann, um die Muldenbereiche nach und nach zu füllen.The base thickness of the wall section is preferably present on the web. In this case, a casting mold for the housing is chosen so that casting material can essentially flow in the area of the webs in order to gradually fill the trough areas.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist hierbei zumindest ein Muldenrand zwischen einem Steg und einer Mulde mit wenigstens einem Radius ausgebildet.According to a further preferred embodiment, at least one trough edge is formed between a web and a trough with at least one radius.
Hierdurch kann die Gießbarkeit verbessert werden.This can improve the castability.
Von besonderem Vorzug ist es, wenn der Muldenrand gebildet ist durch einen Muldenbodenradius, der von dem Muldenboden in Richtung zum Muldenrand ausgerichtet ist, und durch einen daran anschließenden Muldenrandradius, der von dem Muldenbodenradius hin zu dem Muldenrand übergeht, wobei die Radien unterschiedlich geformt sind, so dass sich eine S-Kontur ergibt.It is particularly preferred if the trough edge is formed by a trough bottom radius, which is aligned from the trough bottom towards the trough edge, and by an adjoining trough edge radius, which transitions from the trough bottom radius to the trough edge, the radii being shaped differently, so that an S contour results.
Hierdurch kann die Gießbarkeit deutlich verbessert werden, da Verwirbelungen verringert werden können.This can significantly improve castability because turbulence can be reduced.
Der Radius bzw. die Radien liegen vorzugsweise in einem Bereich von 1 mm bis 16 mm, insbesondere 3 mm bis 9 mm, vorzugsweise 4 mm bis 8 mm.The radius or radii are preferably in a range from 1 mm to 16 mm, in particular 3 mm to 9 mm, preferably 4 mm to 8 mm.
Der Muldenbodenradius liegt vorzugsweise in einem Bereich von 4 mm bis 8 mm. Der Muldenrandradius liegt vorzugsweise in einem Bereich von 2 mm bis 16 mm, insbesondere 4 mm bis 12 mm. Der Muldenrandradius ist vorzugsweise größer als der Muldenbodenradius. Durch die Radien unterschiedlicher Größe kann die Gießbarkeit verbessert werden, wobei die Fläche des Muldenbodens nach wie vor vergleichsweise groß sein kann, insbesondere zur Verbesserung der NVH-Eigenschaften.The trough bottom radius is preferably in a range from 4 mm to 8 mm. The trough edge radius is preferably in a range from 2 mm to 16 mm, in particular 4 mm to 12 mm. The trough edge radius is preferably larger than the trough bottom radius. The castability can be improved through the radii of different sizes, although the area of the trough bottom can still be comparatively large, in particular to improve the NVH properties.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform haben die Mulden in der Draufsicht eine Kreisform oder eine Polygonalform.According to a further preferred embodiment, the troughs have a circular shape or a polygonal shape in plan view.
Bei einer Kreisform kann es bevorzugt sein, wenn Mulden unterschiedlicher Größen in einem Wandabschnitt vorgesehen sind.In the case of a circular shape, it may be preferred if troughs of different sizes are provided in a wall section.
Bei einer Polygonalform ist es bevorzugt, wenn die Mulden jeweils eine einheitliche Polygonalform haben.In the case of a polygonal shape, it is preferred if the troughs each have a uniform polygonal shape.
Die Polygonalform hat vorzugsweise wenigstens fünf Ecken, vorzugsweise nicht mehr als acht Ecken. Besonders bevorzugt ist es, wenn die Polygonalform eine Sechseckform ist, insbesondere eine regelmäßige Sechseckform.The polygonal shape preferably has at least five corners, preferably no more than eight corners. It is particularly preferred if the polygonal shape is a hexagonal shape, in particular a regular hexagonal shape.
In der Draufsicht auf den Wandabschnitt ergibt sich dabei vorzugsweise eine Art Wabenmuster.The top view of the wall section preferably results in a kind of honeycomb pattern.
Generell ist es jedoch auch möglich, Mulden unterschiedlicher Formen miteinander zu kombinieren.In general, however, it is also possible to combine troughs of different shapes with one another.
Gemäß einer weiteren insgesamt bevorzugten Ausführungsform ist das Gehäuse ein mittels eines Gießprozesses hergestelltes Gussteil, wobei die Mulden eine Polygonalform mit mehreren Muldenrändern haben und wobei die Mulden an dem Wandabschnitt so positioniert sind, dass die Anzahl von Muldenrändern, die unter einem Winkel von größer als 60°, insbesondere von größer als 45°, in Bezug auf eine Fließrichtung von Material während des Gießprozesses ausgerichtet sind, minimiert ist, insbesondere höchstens ein Fünftel, insbesondere höchstens ein Zehntel der Gesamtanzahl der Muldenränder beträgt.According to a further overall preferred embodiment, the housing is a cast part produced by means of a casting process, wherein the troughs have a polygonal shape with a plurality of trough edges and wherein the troughs are positioned on the wall section such that the number of trough edges which are at an angle of greater than 60°, in particular greater than 45°, with respect to a flow direction of material during of the casting process is minimized, in particular at most one fifth, in particular at most one tenth of the total number of cavity edges.
Mit anderen Worten ist es bevorzugt, wenn die polygonalen Mulden an dem Gehäuse so positioniert sind, dass Gussmaterial von Muldenrändern unter einem möglichst spitzen Winkel abgelenkt werden, so dass Gussmaterial an den Muldenbereichen der Gussform vorbeiströmen kann, um in Strömungsrichtung folgende Muldenbereiche besser füllen zu können.In other words, it is preferred if the polygonal troughs on the housing are positioned in such a way that casting material is deflected from the edges of the trough at an angle that is as acute as possible, so that casting material can flow past the trough regions of the mold in order to be able to better fill the trough regions following in the direction of flow .
Von besonderem Vorzug ist es, wenn die Anzahl der Muldenränder, die unter einem Winkel von größer als 60° in Bezug auf eine Fließrichtung von Material ausgerichtet sind, gleich Null ist.It is particularly preferable if the number of trough edges that are aligned at an angle of greater than 60° with respect to a flow direction of material is zero.
Bei dieser Ausführungsform ist eine polygonale Form der Mulden gegenüber einer Kreisform bevorzugt.In this embodiment, a polygonal shape of the troughs is preferred over a circular shape.
Ferner ist es insgesamt vorteilhaft, wenn die Mulden innerhalb des wenigstens einen Wandabschnittes eine einheitliche Größe haben.Furthermore, it is overall advantageous if the troughs within the at least one wall section have a uniform size.
Die Mulden eines Wandabschnittes können jedoch auch in Form und Größe variieren, und derart variiert miteinander kombiniert werden.However, the troughs of a wall section can also vary in shape and size, and can be combined with each other in different ways.
Ferner ist es von besonderem Vorteil, wenn in jedem Wandabschnitt des Gehäuses, der größer ist als das 1,15-fache der Fläche einer Mulde, wenigstens eine Mulde ausgebildet ist. Furthermore, it is particularly advantageous if at least one trough is formed in each wall section of the housing that is larger than 1.15 times the area of a trough.
Mit anderen Worten wird hierbei vorgesehen, dass Mulden einheitlicher Größe vorzugsweise über den gesamten flächigen Bereich des Gehäuses ausgebildet werden, um insgesamt eine relativ hohe Gewichtseinsparung zu realisieren.In other words, it is provided here that troughs of uniform size are preferably formed over the entire flat area of the housing in order to achieve a relatively high overall weight saving.
Insgesamt sollten folglich möglichst viele Mulden bzw. Vertiefungen an dem Gehäuse vorgesehen werden.Overall, as many recesses or depressions as possible should be provided on the housing.
Je nach Referenzfläche des Wandabschnittes kann eine einzelne oder können mehrere solcher Mulden vorgesehen werden. Die Größe der Mulden in Bezug auf die Fläche des Wandabschnittes muss so gewählt sein, dass ein geschlossenes Gefüge prozesssicher hergestellt werden kann. Versteifungsmaßnahmen können, wie bereits erwähnt, mit Rippen bzw. Sicken oder dergleichen umgesetzt werden.Depending on the reference surface of the wall section, a single or several such troughs can be provided. The size of the troughs in relation to the area of the wall section must be chosen so that a closed structure can be produced in a process-reliable manner. As already mentioned, stiffening measures can be implemented with ribs or beads or the like.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those to be explained below can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or alone, without departing from the scope of the present invention.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung eines Antriebsstranges mit einer perspektivischen Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gehäuses von vorne; -
2 das Gehäuse der1 in einer perspektivischen Ansicht von hinten; -
3 eine schematische Draufsicht auf einen Wandabschnitt eines erfindungsgemäßen Gehäuses; -
4 eine perspektivische Detailansicht auf einen Wandabschnitt eines erfindungsgemäßen Gehäuses; -
5 eine schematische Längsschnittansicht durch einen Wandabschnitt eines erfindungsgemäßen Gehäuses; -
6 eine Detailansicht VI der5 ; und -
7 eine schematische Darstellung eines Ausschnittes einer Gussform für ein erfindungsgemäßes Gehäuse, und zwar zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
-
1 a schematic representation of a drive train with a perspective view of an embodiment of a housing according to the invention from the front; -
2 the housing of the1 in a perspective view from behind; -
3 a schematic top view of a wall section of a housing according to the invention; -
4 a perspective detailed view of a wall section of a housing according to the invention; -
5 a schematic longitudinal sectional view through a wall section of a housing according to the invention; -
6 a detailed view VI of the5 ; and -
7 a schematic representation of a section of a mold for a housing according to the invention, specifically for carrying out the method according to the invention.
In
Die Getriebeanordnung 16 weist ein in
Das Gehäuseteil 24 ist vorzugsweise ein Getriebe-, ein Differential- und/oder ein Kupplungsgehäuse und dient beispielsweise zum Lagern von Wellen. Das in den
Die Wandabschnitte 26a - 26d sind jeweils mit Mulden 32 ausgebildet, die in der Draufsicht jeweils polygonal sind, insbesondere sechseckförmig, so dass die Wandabschnitte 26a - 26d an der Außenseite wabenformartig aussehen. Die Mulden 30 sind dabei voneinander über Stege 32 beabstandet.The
Die Mulden 30 erstrecken sich auch über Sicken oder Rippen hinweg, wie es in den
Die Mulden 30 können an einer Innenseite des Gehäuseteils 24 ausgebildet sein, sind jedoch vorzugsweise an einer Außenseite hiervon ausgebildet.The
Es ist zu erkennen, dass die Mulden 30 sechseckförmig sind und über Stege 32 voneinander beabstandet sind. Ein Muldenrand ist in
Die Stegbreite 36 der Stege 32 kann beispielsweise in einem Bereich von 2 mm bis 8 mm liegen, insbesondere in einem Bereich von 2,5 mm bis 5 mm, insbesondere von 3 mm bis 5 mm.The
Der in
Jede der Mulden weist dabei eine Muldenfläche auf, deren Größe etwa 700 mm<2> beträgt. Der Durchmesser der Mulde kann beispielsweise etwa 30 mm betragen.Each of the troughs has a trough area whose size is approximately 700 mm<2>. The diameter of the trough can be approximately 30 mm, for example.
Die Muldenfläche ist in
In
Der Wandabschnitt 26a weist dabei eine Basisdicke 44 auf, die beispielsweise in einem Bereich von 2,5 bis 4,5 mm liegen kann, insbesondere in einem Bereich von 3 mm bis 3,6 mm. The
Ferner ist in
Das Dickenverhältnis von Muldendicke 46 zu Basisdicke 44 liegt vorzugsweise in einem Bereich von 0,2 bis 0,9, insbesondere in einem Bereich von 0,4 bis 0,85, insbesondere in einem Bereich von 0,5 bis 0,85 und besonders bevorzugt in einem Bereich von 0,65 bis 0,85.The thickness ratio of
Es ist zu erkennen, dass die Mulde 30i ausgehend von einem Muldenboden zunächst über einen Muldenbodenradius 48 und einen sich daran anschließenden Muldenrandradius 50 in die Oberseite des Wandabschnittes 26a übergeht, also zum Bereich des Steges 32 hin. Mit anderen Worten ist der Verlauf des Muldenrandes 33 im Schnitt etwa S-förmig und weist insbesondere keine Kanten auf. Mit anderen Worten ist der Muldenrand 33 stetig ausgebildet. Der Muldenbodenradius 48 liegt vorzugsweise in einem Wertebereich von 1 mm bis 16 mm, insbesondere im Bereich von 3 mm bis 9 mm, vorzugsweise von 4 mm bis 8 mm. Der Muldenrandradius 50 ist vorzugsweise größer als der Muldenbodenradius 48 und liegt vorzugsweise in einem Wertebereich von 2 mm bis 16 mm, vorzugsweise in einem Bereich von 4 mm bis 12 mm, insbesondere von 6 mm bis 10 mm.It can be seen that the
Im Bereich der zwischen den Muldenbereichen 68 liegenden Stegbereiche (in
Die Muldenränder sind dabei bei der Gussform 60 so positioniert, dass ein Großteil der Muldenränder unter einem Winkel größer 60° in Bezug auf die Fließrichtung bzw. Strömungsrichtung 66 ausgerichtet ist, so dass möglichst wenig Verwirbelungen oder dergleichen erzeugt werden.The trough edges are positioned in the
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