CN107303635A - 同步手动变速器组件的滑动套筒的制造方法及滑动套筒 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于同步手动变速器组件的滑动套筒(12)的制造方法,包括以下步骤:提供管状坯件(12R),管状坯件(12R)中具有内齿结构部(14R),对设置有内齿结构部(14R)的坯件(12R)进行进一步加工以形成多个滑动套筒(12)。本发明还涉及通过该方法制造的滑动套筒。
Description
技术领域
本发明涉及一种制造用于同步手动变速器组件的滑动套筒的方法,并且涉及通过这种方法制造的滑动套筒。
背景技术
在选择合适的档位时,同步手动变速器组件用于与包括变速器轴的手动变速器的变速器级(“档位”)的活动轮联接。这种同步组件的示例在图1中示意性地示出。
同步组件包括一个同步器毂10,该同步器毂10布置在变速器轴上,用于与该变速器轴一起旋转。在同步器毂上布置有滑动套筒12,该滑动套筒12可以相对于同步器毂10在轴向方向上移位,但是在周向方向上固定成与同步器毂10共同旋转。为此,滑动套筒12设置有内齿结构部14,该内齿结构部14可以轴向地移位但在周向方向上接合到同步器毂10的外齿结构部16中,以用于与同步器毂10共同旋转。
同步组件还包括两个联接环18、20,联接环18、20各自连接到手动变速器的活动轮11(loose wheel),以与活动轮11共同旋转。在每个联接环18、20的外圆周上设置有联接齿结构部22,滑动套筒12与其内齿结构部14可滑动到该联接齿结构部22上。
为了选择手动变速器的档位,变速器齿轮的与该档位相关联的活动轮联接到变速器轴以与该变速器轴共同旋转。为此,滑动套筒12在同步器毂10上沿轴向方向移位。为此,可以使用换挡叉,该换挡叉接合到滑动套筒12的合适的外轮廓中。在图示的示例性实施方式中,外轮廓13是槽。
为了将例如被分配到联接环18的齿轮连接至变速器轴以与该变速器轴共同旋转,图1中的滑动套筒12向左移位,直到滑动套筒12的内齿结构部14接合到联接齿结构部22中。在这种状态下齿轮经由联接环18、联接齿结构部22、滑动套筒12的内齿结构部14、同步器毂10的外齿结构部16以及最后的同步器毂本身连接至变速器轴。
换挡过程以及特别是同步器毂10的旋转速度与对应的齿轮的旋转速度的匹配(“同步”)涉及到多个其他部件,例如同步器环24和压力件26,这些部件对于理解在这种情况下所描述的本发明是不需要的。
根据现有技术公知的是使用机械加工方法以单独的方式制造滑动套筒12。这产生相对较高的成本。
发明内容
本发明的目的是在不会对质量方面造成任何损失的情况下以成本有效的方式提供一种滑动套筒。
根据本发明,为了实现该目的,提供了一种用于同步手动变速器组件的滑动套筒的制造方法,其中,使用以下步骤:首先,提供管状坯件,其中,该管状坯件中具有内齿结构部。然后,对设置有内齿结构部的坯件进行进一步加工以形成多个滑动套筒。为了实现上述目的,还提供了一种根据这种方法制造的滑动套筒。
本发明基于下述基本思路:不再在每个滑动套筒上单独制造内齿结构部,而是提供具有内齿结构部的较宽的坯件,然后从所述较宽的坯件制造多个滑动套筒。由于内齿结构部的制造是非常复杂的,因此如果可以在一个操作中为多个滑动套筒制造内齿结构部,则可实现成本优势。
优选地,提供了:内齿结构部利用坯件的塑性变形来制成。除了与机械加工方法相比减少了材料使用的事实之外,由于材料在变形过程中的冷作硬化(cold workhardening),滑动套筒的稳定性增加。
根据本发明的一个实施方式,提供了:通过皮尔格轧制方法(pilgering method)特别是皮尔格冷轧制方法来制成内齿部。该方法非常适于以少量的花销和高水平精度制成齿结构部。
在皮尔格轧制期间,优选使用具有不同齿距的皮尔格心轴。这使得可以用同一心轴制造坯件的不同的齿形,并因此用同一心轴制造滑动套筒的不同的齿形。
内齿结构部优选地具有与不同的齿结构部相关联的齿。内齿结构部由于在滑动套筒上的不同的特定功能而不同,所述特定功能例如为用于略微***联接齿结构部、防止在同步器毂上的歪斜的可靠的导向、或对最大换挡行程进行限制。所有这些齿结构部可以容易地形成在坯件上。不同齿结构部的齿在其齿宽、齿高、模数和/或齿廓这些方面不同。此外,也可以缺少独立的齿,或者两个齿可以组合成一个齿。
根据本发明的一个实施方式,在制成内齿结构部之后,坯件被分成具有外轮廓的独立的部段。根据替代性的实施方式,提供了:在制成内齿结构部之后,使坯件分段设置有外轮廓,然后将该坯件分成独立的部段。这两种变型可以根据相应的后续加工步骤而使用。
为了将坯件分成独立的部段,可以提供:将各部段从坯件切断。然而,其他方法基本上也是可行的,例如,激光切割。
外轮廓可以通过机械加工过程来形成。在外轮廓是槽的情况下特别推荐这种方式。
外轮廓也可以利用塑性变形来形成。因此,可以在滑动套筒的外圆周上制造槽也可以制造在径向方向上突出的环状部。
替代性地,外轮廓也可以通过附接至少一个部件来制成。例如,可以焊接、钎焊或缩套配合有环,或者可以附接有布置在相同圆周上的多个凸耳,这些凸耳共同限定可以与换挡叉或换挡环接合的轮廓。
将各部段进一步加工成滑动套筒的部分步骤还可以是使内齿部削尖或底切,即,针对滑动套筒的齿结构部的不同的期望功能(例如,略微接合到联接齿结构部或在已换挡状态下轴向锁定),对滑动套筒的齿结构部的在轴向方向上的外侧的端部进行后处理。
还可以提供:滑动套筒被热处理、特别地被硬化。因此,可以在滑动套筒的整个表面上或者甚至仅在不同的情况下经受特定负载的区域(例如,内齿结构部)中实现高水平的硬度,因而实现高水平的耐磨性。
附图说明
下面将参照附图中所图示的实施方式来描述本发明,在附图中:
-图1示意性地示出了包括滑动套筒的同步手动变速器组件;
-图2示意性地示出了根据本发明的方法的第一步骤;
-图3示意性地示出了根据本发明的方法的第二步骤;
-图4示出了在完成第二方法步骤之后坯件的立体截断图;
-图5示出了图4的坯件的截面图;
-图6示出了图5的截面的细节的放大图;
-图7示意性地示出了第三方法步骤;
-图8示意性地示出了另一加工步骤;以及
-图9示出了已完成的滑动套筒的示意性立体图。
具体实施方式
下面将参考图2至图9说明可以用于图1所示的同步手动变速器组件中的滑动套筒12的制造。
在第一步骤中,提供坯件12R,该坯件是由金属合金特别地表面硬化钢或碳钢构成的管。管是无缝的。如果坯件12R是包括光滑内表面的管或者是其内部轮廓不与待制造的滑动套筒的内齿结构部相对应的管,则在第二方法步骤中使坯件12R设置有内齿结构部14R。为此,坯件12R发生塑性变形。
坯件12R定尺寸为使得在随后的进一步处理步骤之后滑动套筒被制造成具有所需尺寸。
在一种实施方式中(参见图3),第二方法步骤包括对坯件12R进行皮尔格冷轧制(cold-pilgering)。为此,使用皮尔格心轴(pilger mandrel)30和多个示意性示出的辊32。在皮尔格心轴的外圆周表面上设置有齿结构部34,该齿结构部34具有与待制造的齿结构部相对应的不同齿距。
通过使带有皮尔格心轴30的坯件12R在辊32之间以往复的方式反复地移动,并且通过适当地推进辊32,坯件12R变形成使得坯件12R(可能除了坯件12R的开始部分和结束部分之外)的内表面上具有连续的内齿结构部14R。
图4示出了在第二方法步骤完成之后的坯件12R。可以清楚地观察到内侧上的连续齿结构部14R。
具体地根据图5和图6明显的是,内齿结构部14R具有不同的齿结构部,即齿的重复形式在齿的齿宽、齿的齿高、齿的模数和/或齿的齿廓方面不同。作为示例,在这种情况下参照齿38、40、42,其中,齿38、40在齿宽及其齿廓方面不同,并且齿38、40相对于齿42在齿高方面不同。
图7示意性地示出了坯件12R在设置有内齿部14R之后如何分成独立的滑动套筒部段12S。在图示的示例性实施方式中,使用车削刀具44切断部段12S。
图8示意性地示出了用于进一步加工切断部段12S的步骤。进一步的加工步骤在这种情况下包括制成外轮廓,该外轮廓随后与如下部件接合:滑动套筒12可以出于换挡的目的在该部件的作用下在轴向方向上移位。在图8的示例中,使用车削刀具46对外轮廓进行机械加工以形成外圆周。
进一步的加工还可以包括使部段12S的外侧部塑性变形,使得制成合适的外轮廓。例如,可以轧制出槽。还可以使材料变形成使得材料在特定区域中径向地向外弯曲。
进一步的加工还可以包括将单独部件(例如环状部)或多个单独的部件(例如多个凸耳)附接例如焊接、钎焊或缩套配合在部段12S的外表面上。因此,也可以制成例如与换挡叉接合的外轮廓。
替代性地,也可以在将坯件分成独立的部段12S之前,在坯件12R上的合适位置处制成期望的外轮廓。
进一步的加工步骤包括对内齿部14进行后处理。例如,内齿部14可以在轴向端部处被削尖,或者也可以在轴向端部附近被底切。
内齿结构部的后处理还可以包括为中间定心28提供孔29。
进一步的加工步骤可以包括对滑动套筒进行热处理,特别地进行硬化。
图9示出了已完成的滑动套筒12,在该滑动套筒12的外圆周上设置有呈槽13的形式的外轮廓。
Claims (20)
1.一种用于同步手动变速器组件的滑动套筒(12)的制造方法,包括以下步骤:
-提供管状坯件(12R),在所述管状坯件(12R)中具有内齿结构部(14R),
-对设置有所述内齿结构部(14R)的所述坯件(12R)进行进一步加工以形成多个滑动套筒(12)。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述坯件(12R)由金属合金构成。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述坯件(12R)由表面硬化钢或碳钢构成。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述内齿结构部(14R)是利用所述坯件(12R)的塑性变形来制成的。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述内齿结构部(14R)被轧制而成。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述内齿结构部(14R)通过皮尔格轧制方法来制成。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,对所述坯件(12R)进行皮尔格冷轧制。
8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,使用具有不同齿距的皮尔格心轴(30)。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述内齿结构部(14R)具有与不同的齿结构部相关联的齿。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,不同的齿结构部(14R)的齿在齿宽、齿高、模数和/或齿廓方面是不同的。
11.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在制成所述内齿结构部(14R)之后,将所述坯件(12R)分成设置有外轮廓(13)的独立的部段(12S)。
12.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在制成所述内齿结构部(14R)之后,使所述坯件(12R)分段设置有外轮廓(13),然后将所述坯件(12R)分成独立的部段(12S)。
13.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,将所述部段(12S)从所述坯件(12R)切断。
14.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述外轮廓(13)通过机械加工过程形成。
15.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述外轮廓(13)利用塑性变形而形成。
16.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述外轮廓(13)通过附接至少一个部件而制成。
17.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述内齿结构部(14)被削尖。
18.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述内齿结构部(14)被底切。
19.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述滑动套筒(12)被热处理。
20.一种通过根据权利要求1所述的方法制造的滑动套筒(12)。
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