DE7820018U1

DE7820018U1 - Rotatable drive body, in particular a sprocket made of sheet metal

Info

Publication number: DE7820018U1
Application number: DE7820018U
Authority: DE
Original assignee: Borg Warner Corp
Current assignee: Borg Warner Corp
Priority date: 1978-07-04
Publication date: 1981-09-17

Description

Drehbarer Antriebskörper, insbesondere Kettenrad aus BlechRotatable drive body, in particular a sprocket made of sheet metal

Die Erfindung betrifft einen drehbaren Antriebskörper aus Blech, der ein geringes Gewicht und eine hohe Festigkeit haben soll, um als drehmomentGbertragendes Teil zu dienen.The invention relates to a rotatable drive body from Sheet metal, which should have a low weight and high strength in order to serve as a torque-transmitting part.

Das Problem, einen Antriebskörper wie beispielsweise ein Kettenrad hoher Festigkeit, jedoch geringer Herstellungskosten zu schaffen, ist im Stand dsr Technik bereits erkannt worden. Es sind Lösungsversuche gemacht worden, bei denen solche Antriebskörper wie beispielsweise Kettenräder aus Blech durch Blechverformungstechniken hergestellt werden; diese Lösungsversuche ergaben bisher jedoch Konstruktionen, deren drehmomentübertragende Fähigkeit und Festigkeit relativ gering sind.The problem of a drive body such as a Creating a sprocket of high strength but low manufacturing costs has already been recognized in the prior art been. Attempts at a solution have been made in which drive bodies such as, for example, chain wheels made of sheet metal manufactured by sheet metal forming techniques; However, these attempts at solutions have so far yielded constructions whose torque-transmitting ability and strength are relatively low.

Lösungaversuche, einem Kettenrad eine ausreichende Festigkeit zu verleihen, greifen auf die bekannten Verfahren der spanabhebenden Bearbeitung eines Radkörpers aus einem geschmiedeten und/oder gegossenen Auagangskörper zurück; dies erfordert jedoch teure Bearbeitung und liefert relativ schwere Konstruktionen, deren Trägheit gröfler ist als erwünscht.Attempts to find a solution to give a sprocket sufficient strength rely on the known methods of machining a wheel body from a forged and / or cast outer body; this requires however, it is expensive to machine and provides relatively heavy constructions, the inertia of which is greater than desired.

Die vorliegende Erfindung, die in den Ansprüchen naher gekennzeichnet ist, überwindet diese Schwierigkeiten dadurch, dafThe present invention, which is characterized in the claims closer, overcomes these difficulties by daf

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eine Antriebskörperkonstruktion gro3er Festigkeit in Leichtbauweise durch Verwendung eines kappenförmigen Blechkörpers erzielt wird, der mit einem Versteifungskörper zusammengesetzt wird, der auf einen inneren und einem äußeren Durchmesser mit axial verlaufenden Flanschen versehen ist, wodurch •ine Konstruktion in Kastenbauweise entsteht, die sowohl ein geringes Gewicht wie auch eine hohe Festigkeit besitzt. Außerdem können die in Wirkeingriff tretenden Teile des Drehkörpers wie die KettenzBhne und die inneren zahnfürmigen Leisten durch Blechverformungawerkzeuge in den gleichen Blechteilon her—» gestellt werden, so daß sich ohne das Erfordernis irgendeiner spanabhebenden Bearbeitung eine groäe Genauigkeit ergibt.a drive body construction of high strength in lightweight construction by using a cap-shaped sheet metal body is achieved, which is assembled with a stiffening body which is provided on an inner and an outer diameter with axially extending flanges, whereby • A box-type construction is created that is both light and strong. In addition, the parts of the rotating body that are in operative engagement like the chain teeth and the inner tooth-shaped lasts Sheet metal forming tools in the same sheet metal part. so that great accuracy can be obtained without the need for any machining.

Anhand der Zeichnungen werden Auaführungsbeispiele der Erfindung näher erlfiutert. Es zeigt:Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail with the aid of the drawings. It shows:

Figur 1 einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäil ausgebildeten drehbaren Antriebekörper entlang der Linie 1-1 in Figur 2jFigure 1 shows a cross section through an inventive trained rotatable drive body along the line 1-1 in Figure 2j

Figur 2 eine Draufsicht auf den Antriebakörper der Figur 1;Figure 2 is a plan view of the drive body of Figure 1;

Figur 3 einen Querschnitt entlang der Linie 3-3 in Figur 4 eines zweiten Ausführungsbeiapiels tier Erfindung}Figure 3 is a cross section taken along line 3-3 in Figure 4 of a second embodiment of the invention}

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Figur 4 eine Draufsicht auf den Antriebskörper der Figur 3jFIG. 4 shows a plan view of the drive body of FIG. 3j

Figuren 5, 6 und 7 Querschnitte durch drei weitere AusfOhrungsbeispiele der Erfindung.Figures 5, 6 and 7 cross sections through three further exemplary embodiments of the invention.

Die Figuren 1 und 2 zeigen einen drehbaren Antriebskörper inFigures 1 and 2 show a rotatable drive body in

·>·> Form eines Kettenrades 10. Das Kettenrad 10 wird mittels Blech-Shape of a sprocket 10. The sprocket 10 is made of sheet metal

verformungs—Arbeitstechniken hergestellt, so daB eine spanabhebende Bearbeitung nicht erforderlich ist.Deformation work techniques produced so that machining is not required.

Obs Kettenrad 10 besteht aus einem kappenförmigen RadkörperObs sprocket 10 consists of a cap-shaped wheel body

und einem scheibenförmigen Versteifungskörper 14. Der Radkörper 12 weist eine innere ringförmige Nabe 16 auf, die mit einem radial verlaufenden Abschnitt 18 einstückig ausgebildetand a disk-shaped stiffening body 14. The wheel body 12 has an inner annular hub 16, which with a radially extending portion 18 formed in one piece

ist, wobei der Abschnitt 18 mit einem äußeren ringförmigenis, the portion 18 having an outer annular

20 Flansch/ebenfalls einstückig ausgebildet ist. Innerhalb ties20th Flange / is also formed in one piece. Within ties

Flansches ist eine Reihe von Kettenzähnen 12 gebildet. Innerhalb der Nabe 16 befindet sich eine zentrale Bchrung 24, dieA series of chain teeth 12 is formed on the flange. Inside the hub 16 is a central Bchrung 24, the

ε- nit einer Reihe von Leisten 26 versahen ist. BIe KettenzfihneIt is provided with a number of strips 26. The chain flag

22 werden durch einen Pre3vorgang hergestellt, und zwar durch22 are produced by a pre-process, namely by

Verwendung einer Anzahl von Werkzeugelementen, denen durch Schleifen das erforderliche Zahnprofil verliehen wurde und die von Nocken in einer Blechverformungsmaschine so bewegt werden, daS sie die in Figur 2 gezeigte Form herstellen.Use of a number of tool elements which have been given the required tooth profile by grinding and which are moved by cams in a sheet metal forming machine in such a way that they produce the shape shown in FIG.

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Die innerhalb der Nabe 16 vorgesehenen Leisten 26 werden durch ein Teilextrudieren hergestellt.The strips 26 provided within the hub 16 are produced by partial extrusion.

An dem Radkörper 12 ist der Versteifungskörper 14 angebracht, der L—förmig ausgebildet ist* Der Versteifungskörper 14 besitzt einen Inneren axial verlaufenden Flansch 30 und einer äußeren axial verlaufenden Flansch 32, die einstückig mit einem zentralen radial verlaufenden Abschnitt 34 ausgebildet sind. Der Versteifungskörper 14 wird durch einen BlechpreB-The stiffening body 14 is attached to the wheel body 12, which is L-shaped * The stiffening body 14 has an interior axially extending flange 30 and a outer axially extending flange 32 integral with a central radially extending portion 34 are formed. The stiffening body 14 is made by a sheet metal press Vorgang hergestellt und ist so bemessen, da3 der Flansch 32 ΐ»~Process and is dimensioned so that the flange 32 ΐ »~

PaBsitz im inneren Durchmesser des Flansches 20 sitzt und der Flansch GO im PaSsitz den AuBendjJrchmeaser der Nabe 16 umgibt.PaBsitz sits in the inner diameter of the flange 20 and the The flange GO surrounds the outer junction of the hub 16 in a snug fit.

Der Versteifungskörper 14 wird in den Radkörper 12, wie in Figur 1 gezeigt, eingesetzt und kann mit ihm beispielsweise bei 40 und 42 verschweißt werden, um ein steifes einteiliges Gebilde herzustellen. Natürlich können die Körper 14 und 12 euch in anderer Welse miteinander verbunden werden, beispielsweise durch Lichtbogenschweißen, Löten ader dgl. Wenn dasThe stiffening body 14 is inserted into the wheel body 12, as shown in FIG. 1, and can be used with it, for example welded at 40 and 42 to form a rigid one-piece structure. Of course, bodies 14 and 12 you are connected to each other in a different way, for example by arc welding, soldering or the like. If that

jl Kettenrad 10 zusammengebaut ist, ist ein Hohlraum 44 vorhanden,jl sprocket 10 is assembled, there is a cavity 44,

{ so daB die Teile im Querschnitt ein kastenförmiges Gebilde{so that the parts form a box-shaped structure in cross-section

darstellen. Der gebildete Kasten hat eine ringförmige Konfiguration. Wie ersichtlich, wird durch diese Kastenbauweise eine sehr hohe Festigkeit erzielt, und zwar je nach Dicke des verwendeten Materials. Somit wird eine ausreichende Festigkeit von dem Kettenrad 10 gebildet, und zwar aufgrund des kastenförmigen Aufbaus, der dadurch vervollständigt wird, UaB derrepresent. The box formed has an annular configuration. As can be seen, this box construction is a very high strength achieved, depending on the thickness of the material used. Thus, there becomes sufficient strength formed by the sprocket 10, due to the box-shaped structure that is completed by UaB the

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Ve.?steifungsk5rper 14 ait dea bjecherföraigen Radkörper 12 zusammengebaut wird.Reinforcement body 14 ait the cup-shaped wheel body 12 is assembled.

Dadurch, da3 die Kettenzfihne 22 i« PreSverfahren hergestellt werden, ergibt sich ein Zahnprofil, da3 eine ausgezeichnete überflächengüta besitzt, und bei der Herstellung erfolgt an der Oberfläche der Kettenz&tins 22 eins WerkstQckhärtung, die der Abnutzung in Betrieb widerstand leistet· Au3erdea ergibt sich dadurch der Vorteil, da3 der Abstand zwischen den Ketten· zähnen 22 durch das Siechwerkzeug zur Verringerung einer Geräuschbildung geändert werden kann, einer GerSuschbilouing, die, wie sich gezeigt hat, die Folge veränderlicher Zahn— abstände ist. Schlie31ich besitzt die in Figur 1 und 2 gezeigte Konstruktion, die trotz eines geringen Gewichts eine hohe Festigkeit besitzt, eine sehr viel kleinere Massenträgheit als Kettenrfider, die durch Schmieden und/oder Gießen hergestellt sind.As a result of the fact that the chain teeth 22 are manufactured in the PreS process results in a tooth profile that has excellent surface quality, and is used during manufacture the surface of the chain tin 22 one workpiece hardening which withstands wear and tear in operation · Au3erdea results this has the advantage that the distance between the chains teeth 22 can be changed by the shredding tool to reduce noise, a GerSuschbilouing, which, as has been shown, is the result of changing tooth spacing. Finally, the construction shown in FIGS. 1 and 2 has, despite its low weight, a has high strength, a much smaller mass inertia than chain rfiders made by forging and / or casting.

Wenngleich das dargestellte Ausführungsbaispial ein Kettenrad zeigt, kann Jtsdoch das Teil 10 durch Ändern der Form der Zähne 22 als Zahnrad oder irgendein anderer mit Innen- oder AuBenzfihnen versehener Antriebskörpor ausgebildet »erden. Die VorfahrensBchritte bsi der Herstellung des Kettenrades lassen sich wie folgt zuaamrasnfassentAlthough the illustrated embodiment is a sprocket shows, Jtsdoch the part 10 by changing the shape of the Teeth 22 designed as a toothed wheel or any other drive body provided with internal or external teeth. The pre-process steps up to the manufacture of the sprocket can be summarized as follows

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1. Formen eines kappenförraigen Teils aus einer Scheibe und j1. forming a cap-shaped part from a disk; and j

Farnen eines äußeren ringförmigen Flansches und einer inneren ringförmigen Nabe;An outer annular flange and ferns inner annular hub;

2. Verformen eines Anfangsabschnittes der Zähne angrenzend am radial verlaufenden Abschnitt 18;2. Deforming an initial portion of the teeth adjacent on the radially extending portion 18;

3. Verformen der Zähne in ihre Endforra in dBm äußeren Flansch3. Deforming the teeth to their final shape in dBm outer flange

■mittels radial arbeitender Werkzeuge; ι■ by means of radial tools; ι

4. Formen von Leisten durch ein Teilextrudieren an der inneren ringförmigen Nabe;4. Forming of lasts by partial extrusion on the inner one annular hub;

5. Formen eines Versteifungskörpers mit axial verlaufenden j Flanschen am Innen- und AuBendurchmesser;5. Forming a stiffening body with axially extending j Flanges on the inside and outside diameter;

6. Einsetzten des Versteifungskörpers in das kappenförmige i Teilj I6. Insertion of the stiffening body into the cap-shaped i Part i

7. Verschweißen des Versteifungskörpers 14, um ein einheit— j7. Welding the stiffening body 14 to form a unit - j

I liches hochfestes Gebilde zu erzeugen. ]I liches high-strength structure to produce. ]

Dieses Verfahren hat beträchtliche Vorteile im Vergleich zu herkömmlichen Herstellungsverfahren, da es die Werkzeugabnutzung beträchtlich verringert und daher, auf lange Sicht, •in besseres Produkt liefert. Die Zähne werden an dam am Abschnitt 18 angrenzenden Ende vorgeformt, nachdem $<zr ring-This process has significant advantages over conventional manufacturing processes as it significantly reduces tool wear and therefore, in the long run, results in better product. The teeth are preformed at the end adjacent to section 18 after $ <zr ring-

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förmige Flansch durch Ziehen hergestellt worden ist. Die Haupt— verformung in die Endform wird durch eine radiale Bewegung getrennter Werkzeuge erzielt, die in radialen Führungen geführt werden.shaped flange has been made by drawing. The main- Deformation into the final shape is achieved by a radial movement of separate tools that are guided in radial guides.

Der in den Figuren 3, 4 dargestellte drehbare Antriebskörper in Fora eines Kettenrades 50 wird durch Blechverformung hergestellt, so UaB eine spanabhebende Bearbeitung nicht erforderlich ist. Das Kettenrad 50 weist einen kappenförmigen Radkörper 52 reit eines? äuSeren ringförmigen.; ellgeiSBin zylindrischen Flansch 54 auf, der mit einer Reihe von Kettenzähnen 56 versehen ist. Mit dem Flansch 54 ist ein ungefähr radial nach innen verlaufenden Abschnitt 56 einstückig ausgebildet, der im mittleren Abschnitt 60 geringfügig aufgeweitet ist; der zentrale Abschnitt 60 ist mit einer zentralen Öffnung 62 versehen. The rotatable drive body shown in FIGS . 3, 4 in the form of a chain wheel 50 is produced by sheet metal deformation, so that machining is not required. The sprocket 50 has a cap-shaped wheel body 52 riding a? outer ring-shaped .; ellgeiSBin cylindrical flange 54, which is provided with a number of chain teeth 56. With the flange 54 an approximately radially inwardly extending section 56 is formed in one piece, which is slightly widened in the central section 60; the central section 60 is provided with a central opening 62.

Ein Versteifungskörper 64 aus Blech besitzt einen inneren rohrförmigen, axial verlaufenden ftabenabschnitt 66, an dem längs verlaufende Leisten 68 gebildet sind. Von dem Nabenabschnitt 66 erstreckt sich radial nach außen ein radialer Abschnitt 70, der an seinem Außenumfang einen axial verlaufenden äuBeren Flanschabschnitt 72 aufweist.A stiffening body 64 made of sheet metal has an inner tubular, axially extending hub portion 66, on the longitudinal extending strips 68 are formed. A radial section 70 extends radially outward from the hub section 66, which has an axially extending outer flange section 72 on its outer circumference.

j Wie aus der Zeichnung ersichtlich, erstreckt sich der Nabenj As can be seen from the drawing, the hub extends

abschnitt 66 in die öffnung 62, und dar Flanechabschnitt 72 erstreckt sich in den äußeren ringförmigen Abschnitt 54 und liegt an den inneren Abschnitten der Zähne 56 an. Dieees insection 66 into the opening 62, and the flange section 72 extends into the outer annular portion 54 and rests against the inner portions of teeth 56. Dieees in

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Kastenbauweise hergestellte Gebilde, das eine geringes Gewicht besitzt, wird dadurch zusammengefügt, daß der Flanschabschnitt 72 am äußeren Flansch 54 angeschweißt und der Nabenabschnitt in die Öffnung 62 eingeschweißt wird.Box-type structure produced, which has a low weight, is joined together in that the flange portion 72 is welded to the outer flange 54 and the hub portion is welded into the opening 62.

Die Blechverforraung kann genau in der gleichen WBise ausgeführt werdenι wie dies in Verbindung mit den Figuren 1 und 2 beschrieben wurde.The sheet metal deformation can be carried out in exactly the same way willι like this in connection with Figures 1 and 2 has been described.

Das in Figur 5 gezeigte Kettenrad 80 besitzt einen kappenförmigen Radkörper 82 aus Blech, der mit einem axial verlaufenden äußeren Flanschabschnitt 84 versehen ist; der Flanschabschnitt 84 ist an seinem Umfang zu Kettenzähnen 86 verformt. Ein radial nach innen verlaufender Flanschabschnitt 88 ist am einen Ende des Mußeren axialen Flanschabschnitts 84 einstückig angeformt, und der Flanschabschnitt 84 besitzt an seinem inneren Umfang einen axial verlaufenden, ungefähr zylindrischen, rohrförmigen Abschnitt 89.The sprocket 80 shown in Figure 5 has a cap-shaped Wheel body 82 made of sheet metal, with an axially extending outer Flange portion 84 is provided; the flange portion 84 is deformed to form chain teeth 86 on its periphery. A radial after inwardly extending flange portion 88 is integrally formed at one end of the outer axial flange portion 84, and the flange portion 84 has an axially extending, approximately cylindrical, tubular shape on its inner periphery Section 89.

Ein weiterer Blech—Nabenkörper 9Q besitzt einen allgemein zylindrisch verlaufenden Nebenabschnitfc 92 aus Blech, an dem Leisten 54 gebildet sind. Am rechtsseitigen Ende (in Figur 5} ist der Nabenkörper 90 mit einem radial nach außen varlaufandBn Flanschabschnitt 96 versehen. Die redial verlaufenden Abschnitte 96 und 68 sind miteinander verschweißt, um ein einteiliges Gebilde zu erzeugen.Another sheet metal hub body 9Q has a general cylindrically extending secondary section 92 made of sheet metal, on which Bars 54 are formed. At the right end (in Figure 5) is the hub body 90 with a radially outwardly varlaufandBn Flange portion 96 is provided. The redial sections 96 and 68 are welded together to form a one-piece To create structures.

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Oa dieses Gebilde an seinem linken axialen Ende offen ist, wird im Betrieb ein Lagerteil oder eine Dichtung in das Innere des kappenförmigen Radkörpers 82 so eingesetzt, daß der Lagerkörper bzw. die Dichtung den Nabenabschnitt 92 umgibt. Die ι Außenfläche des Nabenabschnitts 92 kann, wie dargestellt, bearbeitet werden, um solch ein Lagerteil bzw. eine Dichtung ' aufnehmen zu können.Oa this structure is open at its left axial end, a bearing part or a seal is in the interior during operation of the cap-shaped wheel body 82 inserted so that the bearing body or the seal surrounds the hub portion 92. The ι The outer surface of the hub portion 92 can be machined, as shown, to provide such a bearing part or seal. to be able to record.

Figur 6 zeigt ein ähnliches Gebilde und gleiche Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen worden. Dieses Gebilde besitzt jedoch einen kappenförraigen Versteifungskörper 100, der wieder aus Blech besteht und mit einem äuBeren axial verlaufenden Abschnitt 102, einer in Umfangsrichtung verlaufenden Schulter 103, sins-· waitsrsn axial verlaufenden Abschnitt 104 kleineren Durchmessers und einem radial nach innen verlaufenden Abschnitt 105 versehen ist; im radial verlaufenden Abschnitt 105 ist eine zentrale Öffnung 106 gebildet. Der Versteifungskörper 100 ist mit dem Abschnitt ' ΘΘ und den inneren Enden der Zähne 86 des axial verlaufendenFIG. 6 shows a similar structure and the same parts have been given the same reference numerals. This structure but has a cap-shaped stiffening body 100, which again consists of sheet metal and with an outer axial running section 102, a shoulder 103 running in the circumferential direction, sins- · waitsrsn running axially Portion 104 of smaller diameter and a radially inwardly extending portion 105 is provided; in the radial A central opening 106 is formed in the running section 105. The stiffening body 100 is with the section ' ΘΘ and the inner ends of the teeth 86 of the axially extending äufleren Flansches 84 verschweißt. Der Versteifungskörper 100 fOuter flange 84 welded. The stiffening body 100 f

verleiht der Konstruktion des Kettenrades eine erhöhte -gives the construction of the sprocket an increased -

Festigkeit.Strength.

Die Ausführungsforra der Figur 7 entspricht im wesentlichen der in Figur 5; «uBer daS der radial verlaufenden FXensoiisdbsGhnitt 8BThe embodiment of FIG. 7 corresponds essentially to that in Figure 5; «About the radially extending sensor interface 8B der Figur 5 durch einen Abschnitt HO ersetzt iet_s der austhe figure 5 is replaced with a portion of the HO _s iet from

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einem Äußeren radial verlaufenden Abschnitt 112, einer in Urafangsrichtung verlaufenden Schulter 113 und einem inneren radial verlaufenden Abschnitt 114 besteht. Die Wirkung dieser Ausgestaltung iat wiederum die, den Aufbau des Kettenrades zu versteifen, aber in diesem Fall ist die axiale Länge der Kettenzähne kleiner.an outer radially extending portion 112, one in Shoulder 113 extending in the original direction and an inner one radially extending portion 114 consists. The effect of this embodiment is in turn that of the structure of the sprocket to stiffen, but in this case the axial length of the chain teeth is smaller.

Claims

1. Drive body, consisting of two sheet metal bodies made of deformed sheet metal in box design, with one axially located radially on the outside extending toothed section, two at least partially radially extending connecting sections and one radially inner hub section, with the toothing section and one of the connecting sections is part of the first sheet metal body and the other connecting section is part of the second sheet metal body forms, characterized in that the hub section (16; 66) as a continuous axially extending sleeve section one of the sheet metal bodies (12; 64) with axially extending molded-in tooth-shaped strips (26) is formed and the two connecting sections (18,34; 58,70) with the axially opposite ones Ends of the hub portion (16; 66) are connected.

2. Drive body according to claim 1, characterized in that the second sheet metal body (14; 64) as a radial disc with a radially inner and a radially outer axial flange (30; 32; 66,72) is formed, which extends from the radial disc

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from extending in opposite axial directions.

3. Drive body according to claim 2, characterized in that the Nabenaaschnitt (16) is integrally formed on the first sheet metal body (12) and the second sheet metal body (14) with its radially inner, correspondingly short axial flange (30) outside on the hub section (16) of the first sheet metal body (12) is applied (Fig.1,2).

4. Drive body according to claim 2, characterized in that the hub section (66) is formed by the radially inner axial flange of the second sheet metal body (64) (Fig.3,4).