PL208850B1 - Uzębienie dla jednostki synchronizacyjnej - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Dziedzina wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest uzębienie dla jednostki synchronizacyjnej, o profilu klinowym utworzonym przez bezwiórowe kształtowanie paska blachy.

Stan techniki

Wynalazek odnosi się do obszaru stosowania jednostek synchronizacyjnych, a przy tym do elementów (korpusów) synchronizacyjnych i przesuwanych złączek dla przekładni samochodowych. Zwykle elementy synchronizacyjne zawierają ukierunkowane wzdłuż wału przekładniowego uzębienie lub pewien podobnie ukształtowany profil klinowy. Z tym zewnętrznym uzębieniem elementu synchronizacyjnego zazębione jest uzębienie wewnętrzne, bądź profil klinowy złączki przesuwnej. Złączka przesuwna jest przy tym rozmieszczona współśrodkowo z elementem synchronizacyjnym, z możliwością przesuwania wzdłużnego. Wytwarzanie złączek przesuwnych i elementów synchronizacyjnych metodą obróbki wiórowej jest z uwagi na ich uzębienie bardzo czasochłonne i kosztowne. Dlatego też w procesie wytwarzania części samochodowych zyskują na znaczeniu uzę bienia otrzymywane w procesie kształtowania, które otrzymywane są bez zasadniczej obróbki wiórowej. Te ostatnie uzębienia charakteryzują się mniejszą masą kształtowanych części, lepszym wykorzystaniem bądź oszczędnością materiału przy ich wytwarzania oraz krótszym czasem ich wytwarzania w porównaniu z uzębieniami otrzymywanymi metodami obróbki wiórowej.

Uzębienie z reguły ma właściwości znanego uzębienia złączek przesuwnych, jak dachowe ukształtowanie zębów, podcięcie zarysu zęba, promieniowe podcięcie wrębów i tym podobne. Przez uzębienie i zęby według niniejszego wynalazku rozumie się wszystkie rodzaje i wykonania klinów, profili klinowych, kłów, połączeń wielokarbowych itp., które nadają się do zastosowania w charakterze połączenia kształtowego do przekazywania momentów obrotowych. Przy tym boki zarysu zębów są ustawione wzdłuż osi obrotu elementu w postaci pustego walca, przy czym oś obrotu tego elementu odpowiada osi obrotu uzębienia złączki przesuwnej.

W opisie DE 25 37 495 przedstawiono uzę bienie, które kształ towane jest w stosunkowo cienkiej blasze, a przy tym tworzy falisty profil klinowy. Falisty profil klinowy może być utworzony przez przetłaczanie blachy. Przy tym blacha, w przypadku każdego tworzonego klina, w celu utworzenia zęba jest przetłaczana, począwszy od wyobrażonej, neutralnej linii, w pewnym kierunku, w tym przypadku na zewnątrz. Linia neutralna przebiega przy tym od jednego zęba do drugiego prawie przez podstawę zębów. Poszczególny profil każdego zęba w uzębieniu z tego powodu, przy jego rozpatrywaniu w przekroju, stanowi otwarty jednostronnie profil pusty. Przy tym z reguł y wewnę trzna strona pustego profilu ma kształt negatywu konturu zęba, zredukowany o grubość blachy.

Uzębienie po wyprofilowaniu jest wyginane w postać okręgu, jak również łączone są jego końce. Końce uzębienia są zamocowane jeden przy drugim, tak że powstaje pierścień zamknięty na obwodzie i nadający się do obciążania. Dodatkowo końce zostają wzajemnie zespawane. Połączenie końców jest, z powodu momentów przenoszonych przy synchronizacji, silnie obciążone. Koszt wytworzenia niezawodnego połączenia jest z tego powodu wysoki, i może ono powodować powstawanie problemów ze sztywnością uzębienia przy przenoszeniu dużych momentów.

Rozwiązanie tego problemu proponowano w opisie DE 102 47 953 Al: dla zapobieżenia rozerwania połączenia na tej części profilu zębów, która zazębia się z uzębieniem sprzęgła, a przy tym dla niedopuszczenia do dużego naprężenia w profilowanym elemencie pustym, a jednocześnie dla zapewnienia otrzymania szczególnie lekkiej części przekładni, proponowana tam złączka przesuwna zaopatrzona jest w jednoczęściowy, oraz również zamknięty na obwodzie pierścień wzmacniający ze stali. Pierścień wzmacniający jest zamocowany na zaopatrzonym w wyprofilowane uzębienie elemencie w postaci pustego walca. Przy tym uzębienie zostaje wprasowane w pierścień wzmacniający, a w rozwiązaniu alternatywnym zostaje założone na pierścień wzmacniający i przyspawane do niego. Wadą takiej złączki przesuwnej jest z kolei to, że uzębienie i pierścień wsporczy nie są ukształtowane jedno-częściowo, i w związku z tym występuje konieczność dodatkowej obróbki przez tł oczenie lub spawanie. Z powodu kształtu uzębienia, konieczne jest stosowanie wielu punktów spawania i na nich koncentruje się obciążenie. W przypadku prostego obwodowego szwu spawalniczego nie ma solidnej, obwodowej bazy stykowej między uzębieniem a pierścieniem wzmacniającym. Występują z tego powodu problemy związane ze sztywnością uzębienia przy przenoszeniu momentów.

PL 208 850 B1

Istota wynalazku

Zadaniem wynalazku jest wytwarzanie przez kształtowanie, metodą obróbki bezwiórowej, uzębienia z opaską, o ograniczonym ciężarze, dużych dopuszczalnych wartościach obciążenia, przy czym występuje połączenie między uzębieniem a opaską, dzięki któremu siły między nimi są rozłożone równomiernie, i które minimalizuje liczbę punktów spawania i upraszcza spawanie.

Zadanie to jest rozwiązane zgodnie z częścią znamienną zastrz. 1 tak, że uzębienie w jego stanie wyjściowym ukształtowane jest z jednego paska blachy, przy czym zęby tego uzębienia od strony czołowej są całkowicie zamknięte tak, że powstają czołowe obrzeża. Obrzeża działają jak podparcie dla uzębienia. Powstają dlatego, że w pasku blachy w stanie płaskim całkowita szerokość określona jest nie szerokością profilu lecz tylko szerokością b1, która jest mniejsza, niż szerokość paska blachy. Tak wykonane zęby wystają albo na zewnątrz albo do wewnątrz. Względem poprzedniej płaszczyzny paska blachy zęby odchodzą tylko w jednym kierunku. Po stronie przeciwnej niż zęby, powstaje zatem profil wklęsły. Grubość ścianek zębów różni się niewiele od grubości materiału wyjściowego, dzięki czemu osiąga się dużą stabilność przy równoczesnym zminimalizowaniu masy uzębienia. Szczególnie korzystnym ukształtowaniem zębów jest kształt korytkowy. Przy tym korytko jest otwarte promieniowo do wewnątrz lub na zewnątrz tworząc skierowaną przeciwnie główkę zęba. Zęby są, zatem całkowicie zamknięte od strony czołowej na wierzchołkach przez skosy dachowe. Te skosy dachowe przy tym nie muszą koniecznie schodzić się ostro, aby tworzyć wierzchołki zębów; raczej wierzchołki zębów są to punkty, które są najbardziej oddalone od pierwotnej płaszczyzny paska blachy. Poza tym uzębienie ma znane właściwości, takie jak zaostrzone zęby, podcięte boki profilu zębów, promieniowe zagłębienia zaskokowe i tym podobne. Przez uzębienie i zęby według niniejszego wynalazku rozumie się wszelki rodzaje i odmiany wykonania klinów, profili klinowych, kłów, uzębień karbowych itp., które nadają się do utworzenia połączenia kształtowego do przenoszenia momentów obrotowych, i które zabrane są dla uproszczenia opisu pod pojęciem uzębienia. Przy tym boczne profile zębów ustawione są wzdłuż kierunku osi obrotu elementu w kształcie pustego walca, przy czym oś obrotu tego elementu z uzębieniem odpowiada osi obrotu złączki przesuwnej. Po stronie z pustym profilem, w stanie złożonym promieniowo na zewnątrz, znajdują się części czołowe uzębienia każdego z pierścieniowych obrzeży przy zębach. Te obrzeża stanowią bazę, na której może być osadzona opaska złączki przesuwnej, dla prowadzenia widełek przełączających, za pośrednictwem której uzębienie może być dobrze przyspawane do opaski na przykład szwem pierścieniowym.

Szczególnie korzystne w tej odmianie wykonania jest niewielki stopień kształtowania materiału, dzięki czemu osiąga się dużą trwałość, wysoką elastyczność i zmniejszenie ciężaru, co dzięki niezmieniającej się grubości ścianek pozwala optymalnie dobrać wyjściową grubość materiału paskowego do danego zastosowania.

Wykaz figur rysunku

Przedmiot wynalazku opisano poniżej na podstawie przykładu wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przykład wykonania złączki przesuwnej, fig. 2 - przekrój wzdłużny złączki przesuwnej według fig. 1 wzdłuż linii II-II, fig. 3a - widok w rzucie ukośnym profilowanego odcinka paska blachy, fig. 3b - widok od tyłu w rzucie ukośnym profilowanego odcinka paska blachy, fig. 3c - przekrój poprzeczny profilowanego odcinka paska blachy, a fig. 3d przedstawia w widoku perspektywicznym zwinięty w okrąg pasek blachy.

Przykład wykonania wynalazku

Na fig. 1 i 2 przedstawiono złączkę przesuwną 1. W zasadzie złączka przesuwna 1 jest ukształtowana z symetrią obrotową względem osi 1a obrotu i składa się z uzębienia 2 o profilu klinowym 13 (fig. 3a), jak również opaską 16. Uzębienie 2 jest utworzone przez zwinięty w koło pasek blachy 3. Początkowo pasek blachy 3 jest płaski i prosty, następnie zostaje wyprofilowany, na określonej długości, przyszłego obwodu, obcięty, przy czym powstają końce 15 (fig. 3a). Końce 15 są zagięte jeden na drugi i zamocowane jeden na drugim zamkiem połączeniowym 4.

Na fig. 3a, 3b i 3d ukazano, że pasek 3 blachy zaopatrzony jest w korytkowe zęby 5, 18 o szerokości b1, których wierzchołki 8 rozciągają się nie na całej szerokości b₂ paska blachy 3. Przy tym wierzchołki 8 zębów 5, 18 są całkowicie zamknięte przez skosy dachowe 9. Po stronie przeciwnej do zębów ukształtowany jest profil pusty 10, 12. Każda ze stron czołowych 11, 12 uzębienia jest zamknięta pierścieniowym, przylegającym do zębów 5, 18 obrzeżem 6, 7. Te obrzeża 6, 7 stanowią bazę 17, na której osadzona jest opaska 16 (fig. 1) uzębienia 2 i może być przyspawana szwem pierścieniowym 20 (fig. 2). Obrzeża 6 i 7 są od strony obwodu wykonane jako zamknięte i tworzą tym samym pierścieniową bazę

17. Z niej wystają promieniowo do wewnątrz zęby 5, 10. Ząb 18 ma wgłębienie zaskokowe 19 dla

PL 208 850 B1 zazębienia z nieprzedstawionym elementem naciskowym. Zęby 5, 18 są rozdzielone nawzajem od siebie przerwami międzyzębnymi 14. Korzystne jest, jeżeli opaska jest kształtowana ze stali na zimno i jest wykonana, jako zamknięta od strony obwodu. Zamocowana jest do pierścieniowej bazy 17.

Na fig. 3c przedstawiono pasek blachy 3 w przekroju poprzecznym przez ząb 18, z wgłębieniem zaskokowym 19. Bez wgłębienia zaskokowego 19 ząb 18 ma, przy rozpatrywaniu w pionie w kierunku zęba, stałą grubość ścianki, jedynie na obrzeżach 6, 7 grubość ścianki nieco się różni z powodu nierównomierności w procesie kształtowania. Grubość ścianki obrzeży 6, 7 można przy tym dobierać w zasadzie dowolnie, w szczególności korzystne jest dobranie jej jako równej grubości paska blachy.

Claims (7)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Uzębienie dla jednostki synchronizacyjnej, ze złączką przesuwną, o profilu klinowym utworzonym przez bezwiórowe kształtowanie paska blachy, które ma zęby wychodzące w jedną stronę od umownej neutralnej linii, rozdzielone przerwami międzyzębnymi, znamienne tym, że na każdej stronie czołowej ukształtowane jest obrzeże (6, Z).
2. 2. Uzębienie według zastrz. 1, znamienne tym, że wszystkie zęby (5, 18) skierowane są w jednym kierunku, a po stronie tylnej ukształtowany jest profil pusty (10).
3. 3. Uzębienie według zastrz. 1, znamienne tym, że zęby (5, 18) ukształtowane są, jako całkowicie zamknięte od strony czołowej.
4. 4. Uzębienie według zastrz. 1, znamienne tym, że zęby (5, 18) ukształtowane są korytkowo, ze skosami dachowymi (9) i wierzchołkami (8) zębów.
5. 5. Uzębienie według zastrz. 4, znamienne tym, że zęby (5, 18) na swoich znajdujących się po stronie czołowej wierzchołkach (8) zębów i na przylegających do nich ścięciach tylnych są całkowicie zamknięte skosami dachowymi (9).
6. 6. Uzębienie według zastrz. 1, znamienne tym, że obrzeża (6, Z) ukształtowane są jako ciągłe w kierunku obwodowym.

   Z. Uzębienie według zastrz. 6, znamienne tym, że obrzeża (6, Z) zespawane są pierścieniowo z opaską (16).
7. 8. Uzębienie według zastrz. 6, znamienne tym, że uzębienie (2) ma, powstałe przez odcinanie od taśmy bez końca, końce (15), które połączone są ze sobą nawzajem zamkiem połączeniowym (4) lub przez zespawanie obrzeża (6, Z).