DE10216741B4 - Gear with a synchronization element - Google Patents

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Abstract

Zahnrad (1), insbesondere Stirnrad, mit einem Synchronisationselement (2), dadurch gekennzeichnet, dass das Synchronisationselement (2) aus einem scheiben- oder ringförmigen Blechteil besteht, das an einer Stirnseite (3) des Stirnrads (1) mit diesem drehfest verbunden ist.Gear wheel (1), in particular spur gear, with a synchronization element (2), characterized in that the synchronization element (2) consists of a disk-shaped or ring-shaped sheet metal part which is connected to the spur gear (1) on one end face (3) in a rotationally fixed manner ,

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft ein Zahnrad, insbesondere ein Stirnrad, mit einem Synchronisationselement.The invention relates to a gear wheel, in particular a spur gear with a synchronization element.

Synchronisationselemente für Stirnradgetriebe sind im Stand der Technik hinlänglich bekannt. Beispielsweise ist in der DE-PS 19 11 409 ein Synchronisierring offenbart. Dieser besteht aus Sintermetall mit in Richtung der Erzeugenden eines Konus angeordneten scharfkantigen Zähnen. Die Zahnköpfe bilden eine konische Reiboberfläche. Zur einfacheren, schnelleren und billigeren Herstellung derartiger Synchronisierringe ist vorgesehen, dass die Reiboberfläche eines jeden Zahnes durch eine oder mehrere schwache, in Richtung der Erzeugenden verlaufende Vertiefungen unterbrochen ist und diese Vertiefungen scharfkantig von der Reiboberfläche abgesetzt sind; dabei wird die exakte Geometrie der verzahnten Reiboberfläche aufgrund eines an sich bekannten Kalibriervorganges erzeugt.Synchronization elements for spur gears are well known in the prior art. For example, in the DE-PS 19 11 409 a synchronizing ring is disclosed. This consists of sintered metal with sharp-edged teeth arranged in the direction of the generatrix of a cone. The tooth heads form a conical friction surface. For easier, faster and cheaper production of such synchronizing rings, it is provided that the friction surface of each tooth is interrupted by one or more weak recesses running in the direction of the generatrices, and these recesses are sharply offset from the friction surface; the exact geometry of the toothed friction surface is generated on the basis of a calibration process known per se.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Synchronisationselement für ein Zahnrad zu schaffen, mit dem eine weitere Vereinfachung des Ausbaus einer Synchronisationseinrichtung erreicht werden kann. Das Synchronisationselement soll insbesondere zur Synchronisation des Rückwärtsgangs eines Stirnradgetriebes geeignet sein.The present invention lies based on the task of a synchronization element for a gear to create a further simplification of the expansion of a Synchronization device can be achieved. The synchronization element should in particular for the synchronization of the reverse gear of a spur gear be suitable.

Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Synchronisationselement aus einem scheiben- oder ringförmigen Blechteil besteht, das an einer Stirnseite des Stirnrads mit diesem drehfest verbunden ist.The solution to this problem by Invention is characterized in that the synchronization element from a disc or ring-shaped Sheet metal part, which is on one end face of the spur gear with this is rotatably connected.

Bevorzugt weist das Synchronisationselement eine der Anzahl der Zähne des Zahnrads entsprechende Anzahl Noppen auf, die sich in Achsrichtung von Zahnrad und Synchronisationselement erstrecken. Hierbei ist insbesondere vorgesehen, dass die Noppen jeweils durch einen sich vor der Fertigstellung des Synchronisationselements radial erstreckenden Endabschnitt des Synchronisationselements gebildet werden, der in Achsrichtung um 90° umgebogen ist. Dabei können die Noppen mit Vorteil eine halbkreisförmige Kontur aufweisen.The synchronization element preferably has one of the number of teeth of the gear corresponding number of knobs, which are in the axial direction extend from gear and synchronization element. Here is in particular provided that the knobs are each one by one radially extending before the completion of the synchronization element End portion of the synchronization element are formed, which in Axis direction bent by 90 ° is. You can the knobs advantageously have a semicircular contour.

Die Breite der Noppen entspricht bevorzugt der Breite des Zahns des Zahnrads am Ort des Noppens.The width of the knobs corresponds preferably the width of the tooth of the gear at the location of the knob.

Das Synchronisationselement kann zumindest im Bereich der Noppen gehärtet sein. Dabei ist eine Härte zwischen 40 und 50 HRC als optimal erkannt worden.The synchronization element can be hardened at least in the area of the knobs. There is a hardness between 40 and 50 HRC have been recognized as optimal.

Das erfindungsgemäße Synchronisationselement, das mit dem zu synchronisierenden Zahnrad drehfest verbunden wird, zeichnet sich durch einen sehr einfachen Aufbau aus, so dass es möglich ist, das Element sehr preiswert herzustellen. Aufgrund der spezifischen Ausgestaltung ist dennoch sichergestellt, dass es für eine hinreichende Lebensdauer bei der Synchronisation des Rückwärtsgangs in einem Stirnradgetriebe geeignet ist.The synchronization element according to the invention, which is rotatably connected to the gear to be synchronized, is characterized by a very simple structure, so that it possible is to manufacture the element very inexpensively. Because of the specific Design is nevertheless ensured that it is adequate Lifetime when synchronizing the reverse gear in a spur gear suitable is.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:In the drawing, an embodiment of the Invention shown. Show it:

1 in perspektivischer Ansicht zwei Zahnräder einer Stirnradstufe, von denen das obere mit dem erfindungsgemäßen Synchronisationselement versehen ist, 1 a perspective view of two gears of a spur gear stage, of which the upper is provided with the synchronization element according to the invention,

2 in perspektivischer Ansicht das in 1 oben dargestellte Zahnrad samt Synchronisationselement, 2 in a perspective view the in 1 gear shown above with synchronization element,

3 in perspektivischer Ansicht das Synchronisationselement ohne Zahnrad und 3 in perspective the synchronization element without gear and

4 eine Darstellung gemäß 3 für ein etwas modifiziertes Synchronisationselement. 4 a representation according to 3 for a slightly modified synchronization element.

In 1 ist schematisch eine Stirnradstufe dargestellt, die ein oberes Zahnrad 1 sowie ein unteres, nicht bezeichnetes Zahnrad aufweist. Beide Zahnräder gehören zum Rückwärtsgang eines Pkw-Getriebes. Zum Einlegen des Rückwärtsgangs muss das Zahnrad 1 in Achsrichtung 6 verschoben und mit dem unten dargestellten Zahnrad in Eingriff gebracht werden. Hierfür ist ein Synchronisationselement 2 notwendig.In 1 is schematically shown a spur gear stage, the upper gear 1 and has a lower gear, not designated. Both gears belong to the reverse gear of a car transmission. To engage reverse gear the gear 1 in the axial direction 6 moved and engaged with the gear shown below. There is a synchronization element for this 2 necessary.

Das Synchronisationselement 2 besteht aus einem Blechring bzw. aus einer Blechscheibe, der bzw. die auf die Stirnseite 3 des Zahnrads 1 aufgesetzt ist.The synchronization element 2 consists of a sheet metal ring or a sheet metal disc, which on the front side 3 of the gear 1 is put on.

Synchronisationselement 2 und Zahnrad 1 werden dabei drehfest miteinander verbunden.synchronization element 2 and gear 1 are connected to each other in a rotationally fixed manner.

Das Synchronisationselement 2 weist im Bereich der radialen Höhe der Zähne 4 des Zahnrads 1 Noppen 5 auf. Hierbei handelt es sich um die radialen Endabschnitte des Blechs, aus dem das Synchronisationselement 2 besteht, wobei diese radialen Endabschnitte um 90° in Achsrichtung 6 umgebogen sind. Die radialen Endabschnitte, d.h. die Noppen 5, sind etwa halbkreisförmig ausgebildet. Das Synchronisationselement 2 ist relativ zum Zahnrad 1 so angeordnet, dass die halbkreisförmigen, axial vorstehenden Noppen 5 genau an der Stirnseite eines jeden Zahns 4 des Zahnrads 1 zu liegen kommen. Dabei entspricht – wie es im Detail den 2, 3 und 4 zu entnehmen ist – die Breite b des Noppens 5 der Breite B des Zahns 4 am Ort des Noppens 5.The synchronization element 2 points in the range of the radial height of the teeth 4 of the gear 1 burl 5 on. These are the radial end sections of the sheet metal from which the synchronization element 2 exists, these radial end portions by 90 ° in the axial direction 6 are bent. The radial end sections, ie the knobs 5 , are approximately semicircular. The synchronization element 2 is relative to the gear 1 arranged so that the semicircular, axially protruding knobs 5 exactly on the front of each tooth 4 of the gear 1 come to rest. It corresponds to - as it is in detail 2 . 3 and 4 it can be seen - the width b of the knob 5 the width B of the tooth 4 at the location of the knob 5 ,

Bei der axialen Verschiebung des Zahnrads 1 in Achsrichtung 6 "fädeln" die Noppen 5 die Zähne 4 des Zahnrads 1 in die entsprechenden Zahnlücken des unteren Zahnrads in 1 ein.With the axial displacement of the gear 1 in the axial direction 6 "thread" the knobs 5 the teeth 4 of the gear 1 into the corresponding tooth gaps of the lower gear 1 on.

2 zeigt noch einmal das mit dem Synchronisationselement 2 ausgestattete Zahnrad 1 gemäß 1. 2 shows again that with the synchronization element 2 equipped gear 1 according to 1 ,

In den 3 und 4 sind zwei Ausgestaltungen des Synchronisationselements 2 zu sehen. In diesen beiden Figuren ist besonders gut zu erkennen, dass das Synchronisationselement 2 aus einer Blechscheibe bzw. aus einem Blechring besteht, deren bzw. dessen äußere radiale Enden mit der benötigten Noppenform versehen ist. Die Noppen 5 des in 3 zu sehenden Synchronisationselements 2 sind durch einfaches Umbiegen der radialen Enden des Synchronisationselements 2 in Achsrichtung 6 geschaffen.In the 3 and 4 are two forms gene of the synchronization element 2 to see. It can be seen particularly clearly in these two figures that the synchronization element 2 consists of a sheet metal disc or a sheet metal ring, the outer radial ends of which are provided with the required knob shape. The pimples 5 of in 3 synchronization element to be seen 2 are by simply bending the radial ends of the synchronization element 2 in the axial direction 6 created.

Die Ausführung gemäß 4 kann durch Stanzen, Prägen und ggf. durch Tiefziehen erfolgen.The execution according to 4 can be done by punching, embossing and if necessary by deep drawing.

Zumindest die Kontaktfläche der Noppen 5, die mit dem in 1 unten dargestellten Zahnrad in Eingriff kommt, ist gehärtet, wobei eine Härte zwischen 40 und 50 HRC ausreichend ist.At least the contact surface of the knobs 5 that with the in 1 gear shown below engages, is hardened, a hardness between 40 and 50 HRC is sufficient.

11
Zahnradgear
22
Synchronisationselementsynchronization element
33
Stirnseite des Zahnradsfront of the gear
44
Zähne des ZahnradsTeeth of gear
55
Noppenburl
66
Achsrichtungaxially
bb
Breite des Noppens 5 Width of the knob 5
BB
Breite des Zahns am Ort des Noppens 5 Width of the tooth at the location of the knobs 5

Claims (7)

Zahnrad (1), insbesondere Stirnrad, mit einem Synchronisationselement (2), dadurch gekennzeichnet, dass das Synchronisationselement (2) aus einem scheiben- oder ringförmigen Blechteil besteht, das an einer Stirnseite (3) des Stirnrads (1) mit diesem drehfest verbunden ist.Gear ( 1 ), in particular spur gear, with a synchronization element ( 2 ), characterized in that the synchronization element ( 2 ) consists of a disc or ring-shaped sheet metal part, which is on one end ( 3 ) of the spur gear ( 1 ) is non-rotatably connected to it. Zahnrad mit Synchronisationselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Synchronisationselement (2) eine der Anzahl der Zähne (4) des Zahnrads (1) entsprechende Anzahl Noppen (5) aufweist, die sich in Achsrichtung (6) von Zahnrad (1) und Synchronisationselement (2) erstrecken.Gearwith synchronization element according to claim 1, characterized in that the synchronization element ( 2 ) one of the number of teeth ( 4 ) of the gear ( 1 ) corresponding number of knobs ( 5 ) that extends in the axial direction ( 6 ) of gear ( 1 ) and synchronization element ( 2 ) extend. Zahnrad mit Synchronisationselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Noppen (5) jeweils durch einen sich vor der Fertigstellung des Synchronisationselements (2) radial erstreckenden Endabschnitt des Synchronisationselements (2) gebildet werden, der in Achsrichtung (6) um 90° umgebogen ist.Gearwith synchronization element according to claim 2, characterized in that the knobs ( 5 ) each time before the synchronization element is completed ( 2 ) radially extending end section of the synchronization element ( 2 ) are formed in the axial direction ( 6 ) is bent through 90 °. Zahnrad mit Synchronisationselement nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Noppen (5) eine halbkreisförmige Kontur aufweisen.Gearwith synchronization element according to claim 2 or 3, characterized in that the knobs ( 5 ) have a semicircular contour. Zahnrad mit Synchronisationselement nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite (b) der Noppen (5) der Breite (B) des Zahns (4) am Ort des Noppens (5) entspricht.Gearwheel with synchronization element according to one of claims 2 to 4, characterized in that the width (b) of the knobs ( 5 ) the width (B) of the tooth ( 4 ) at the location of the knobs ( 5 ) corresponds. Zahnrad mit Synchronisationselement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Synchronisationselement (2), zumindest im Bereich der Noppen (5), gehärtet ist.Gearwith synchronization element according to one of claims 1 to 5, characterized in that the synchronization element ( 2 ), at least in the area of the knobs ( 5 ), is hardened. Zahnrad mit Synchronisationselement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Härte zwischen 40 und 50 HRC beträgt.Gear with synchronization element according to claim 6, characterized in that the hardness between 40 and 50 HRC is.
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