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Die
Erfindung betrifft einen Blech-Synchronring für eine Synchronisiereinrichtung
gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Blech-Synchronringe
werden aus einem ebenen Blechmaterial im Stanz- und Ziehverfahren hergestellt.
Dadurch lassen sich keine massiven axialen Anschläge realisieren,
wie sie bei geschmiedeten Messing-Synchronringen üblich
sind. Um ein Verdrehen eines Synchronrings in Umfangsrichtung gegenüber
einer Synchronnabe zu vermeiden, offenbart die
DE 35 19 811 A1 einen gattungsgemäßen Blech-Synchronring,
bei dem die Axialanschläge als in Axialrichtung abgewinkelte
Indexlappen ausgebildet sind. Diese Ausführung ist jedoch
für Synchronisiereinrichtungen mit ringförmigen
Synchronfedern ungeeignet, da die Indexlappen keine Anlageflächen zur
Begrenzung des axialen Wanderns der Synchronfedern aufweisen.
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Aus
der
DE 10 2005
060 572 A1 ist ein umgeformter Blech-Synchronring bekannt,
der Anlageflächen zur Begrenzung des axialen Wanderns der Synchronfeder
aufweist. Hierzu sind die Indexlappen zwischen ihren Seitenanschlägen
in Gestalt einer Sicke geformt. Die
DE 20 2006 008 636 U1 offenbart Ausführungen,
bei denen die Indexlappen Materialdurchstellungen aufweisen, die
einen Anschlag für eine Synchronfeder bilden. Beide genannten
Ausführungen haben jedoch den Nachteil, dass sie nur kleine,
nahezu punktförmige Anlageflächen für
die Synchronfeder zur Verfügung stellen. Dadurch ist keine exakte
Führung der Synchronfeder gegeben, was zu einem schlechten
Schaltkomfort oder gar zur Verklemmung der Feder führen
kann. Außerdem bleibt fertigungsbedingt ein Spalt zwischen
dem Formabschnitt (Sicke, Durchstellung) und der Synchronringaußenfläche
an deren kleinem Durchmesser des Reibkegels offen, der bei einer
ungünstigen Ausführung ebenfalls zum Verklemmen
der Synchronfeder führen kann.
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Ein
weiteres Problem bei einem umgeformten Blech-Synchronring ist die
Zentrierung des Synchronrings in einer Synchronnabe. Im Gegensatz
zu den bekannten geschmiedeten Synchronringen aus Messing, die eine
Außenfläche in nahezu zylindrischer Form aufweisen
und dadurch eine exakte Zentrierung im zylindrisch geformten Innenhohlraum
der Synchronnabe sicherstellen, weisen Blech-Synchronringe dagegen
fertigungsbedingt eine kegelförmige Außenfläche
des Reibkegels auf. Da der Synchronring beim Schaltvorgang von der
Schiebemuffe axial in Richtung des Gangrades aus der Synchronnabe
heraus verschoben wird, geht die Zentrierung eines Blech-Synchronrings
infolge der Verjüngung der Außenfläche
des Reibkegels zum kleineren Durchmesser hin verloren. Geht die
Zentrierung eines Synchronrings verloren, kann dies zu einer Verschlechterung
der Funktion, verbunden mit Verschleiß und höheren
Schleppmomenten, führen.
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Die
DE 20 2006 008 636
U1 beschreibt eine Ausführungsform, mit der ein
Blech-Synchronring zentrierbar ist. Neben Indexlappen sind zusätzliche Zentrierlappen
angebracht, die einen Synchronring in einem Innenhohlraum einer
Synchronnabe führen. Solche zusätzlichen Zentrierlappen
sind jedoch nachteilig, da zusätzliche Zentrierlappen nur
auf Kosten von im Umfangsbereich angeprägten Sperrzähnen
ausgebildet werden können. Dadurch reduziert sich die Anzahl
der Sperrzähne, was zu einer Erhöhung der spezifischen
Belastung an den Dachflächen der übrigen Sperrzähne
führt und letztendlich Schädigungen oder sogar
zum Bruch der Sperrzähne führen kann.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, einen Blechsynchronring
für eine Synchronisiereinrichtung vorzuschlagen, der entweder
die Zentrierung eines Synchronrings im Innenhohlraum einer Synchronnabe
sicherstellt, ohne hierbei die Sperrzähne verstärkt
zu belasten, oder eine großflächige Anlagefläche
aufweist, die eine axiale Bewegung einer Synchronfeder begrenzt,
wobei der Syn chronring bevorzugt sowohl die Zentrierung sicherstellt
als auch eine großflächige Anlagefläche
aufweist.
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Die
genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst
durch einen Blech-Synchronring für eine Synchronisiereinrichtung,
mit einem kegelförmigen Ringkörper, mit einer
Außenverzahnung zur Sperrung der Axialbewegung einer Schiebemuffe
und mit wenigstens einem in Axialrichtung abgewinkelten Indexlappen,
der die Verdrehung des Synchronrings in einer Synchronnabe begrenzt,
wobei der Indexlappen an wenigstens einer Seite eine Lappenerweiterung
aufweist.
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Mit
anderen Worten weist ein Blech-Synchronring für eine Synchronisiereinrichtung
einen kegelförmigen Ringkörper, eine Außenverzahnung
zur Sperrung der Axialbewegung der Schiebemuffe und wenigstens einen
in Axialrichtung abgewinkelten Indexlappen auf, der in zugeordnete
Aussparungen einer Synchronnabe eingreift. Die Seitenflächen
des Indexlappens fungieren als Verdrehanschlag und wirken mit den
Seitenflächen der Aussparung zusammen, so dass ein Verdrehen
des Synchronrings in Umfangsrichtung begrenzt ist. Der Blech-Synchronring
weist weiter wenigstens einen Indexlappen auf, der an wenigstens
einer Seite eine Lappenerweiterung zeigt. Bevorzugt weist der Blech-Synchronring jedoch
drei Indexlappen auf.
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Besonders
vorteilhaft an der am Indexlappen ausgeformten Lappenerweiterung
ist, dass sie eine Erhöhung der mechanischen Festigkeit
des Indexlappens bewirkt. Ein weiterer Vorteil der Lappenerweiterung
ist, dass die Anzahl von Sperrzähnen konstant gehalten
werden kann und auf diese Weise eine Verteilung der einwirkenden
Kräfte auf eine größere Anzahl von Sperrzähnen
möglich ist, die dadurch weniger belastet werden und eine
höhere Standfestigkeit besitzen.
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Ein
derartiger Synchronring wird sowohl in einer Einfach- als auch in
einer Mehrfach-Synchronisierung eingesetzt, wobei der Synchronring
in einer Mehrfach-Synchronisierung als Außenring oder als äußerer
Synchronring bezeichnet wird.
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In
einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Lappenerweiterung als
Zentrierelement zur Zentrierung des Synchronrings in einer Synchronnabe
ausgebildet. Durch die als Zentrierelement ausgebildete Lappenerweiterung
wird der kegelförmige Ringkörper und damit auch
der Synchronring in einem zylindrisch ausgeformten Innenhohlraum
einer Synchronnabe zentriert gelagert. Als Folge ist der Synchronring
während des Schaltvorgangs in Axialrichtung verschiebbar,
ohne dass die Zentrierung verschlechtert wird. Auf diese Weise wird
eine störungsfreie Arbeitsweise des Synchronrings gewährleistet.
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In
einer bevorzugten Alternative setzt die Lappenerweiterung am Indexlappen
in Bezug auf den Ringkörper in Umfangsrichtung oder in
Axialrichtung an. Dadurch, dass die Lappenerweiterung am Indexlappen
in Bezug auf den Ringkörper in Umfangsrichtung oder in
Axialrichtung ansetzt, lässt sich die Lappenerweiterung
besonders vorteilhaft den geometrischen Erfordernissen entsprechend
ausgestalten. In einer vorteilhaften Ausgestaltung setzt die am Indexlappen
in Bezug auf den Ringkörper in Umfangsrichtung ansetzende
Lappenerweiterung an beiden Seiten des Indexlappens an. Für
die störungsfreie Funktion des Synchronrings ist es jedoch
ausreichend, wenn die Lappenerweiterung in Bezug auf den Ringkörper
in Umfangsrichtung an nur einer Seite des Indexlappens ansetzt.
Die in Axialrichtung am Indexlappen ansetzende Lappenerweiterung
kann wenigstens teilweise bis zum Indexlappen geschlitzt ausgeführt
sein oder aber schlitzfrei.
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In
einer weiteren Ausführungsform ist die Lappenerweiterung
in Bezug auf den Ringkörper teilweise radial und teilweise
in Umfangsrichtung ausgerichtet. Vorteilhaft dieser Ausrichtung
der Lappenerweiterung ist, dass Lappenerweiterungen herstellbar sind,
die einfach zu formen sind und dabei gleichzeitig eine hohe Festigkeit
aufweisen.
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Vorteilhafterweise
liegt der Teil der Lappenerweiterung, der in Umfangsrichtung ausgerichtet
ist, am Außenkonus des Ringkörpers an. Dadurch
wird erreicht, dass ein derartig ausgestalteter Synchronring problemlos
in einer gängigen Synchronisiereinrichtung einsetzbar ist,
ohne dass die geometrischen Gegebenheiten der Synchronisiereinrichtung
abzuändern wären. Der Teil der Lappenerweiterung, der
in Umfangsrichtung ausgerichtet ist, liegt außen am kegelförmigen
Ringkörper an und stützt sich am Ringkörper
ab. Auf diese Weise trägt die Lappenerweiterung zur Steigerung
der Festigkeit des Indexlappens bei.
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In
einer weiteren Ausgestaltung weist der Indexlappen und die Lappenerweiterung
im Wesentlichen dieselbe Materialstärke wie der restliche
Synchronring auf. Infolge identischer Materialstärke von Indexlappen,
Lappenerweiterung sowie restlichem Synchronring ist es nicht erforderlich,
weitere Umformschritte zur Veränderung der Materialstärke
bei der Herstellung des Synchronrings durchzuführen, wodurch
sich die Herstellungskosten reduzieren.
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Zweckmäßigerweise
bildet die dem Ringkörper abgewandte Seite des Teils der
Lappenerweiterung, der in Umfangsrichtung ausgerichtet ist, mit
einem die Außenverzahnung tragenden Verzahnungsbund einen
stumpfen Winkel (α). Auf diese Weise lässt sich
vorteilhaft eine einfache kostengünstige Ausführungsform
eines Blech-Synchronrings realisieren. Mit einem stumpfen Winkel α von
90,5° bis 95°, bevorzugt von 91° bis
93°, lässt sich der Synchronring zentrieren. Mit
einem stumpfen Winkel α größer als 95° weist
die Lappenerweiterung nur eine Auflagefläche für
eine Synchronfeder auf.
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In
einer besonders vorteilhaften Weiterbildung ist der Teil der Lappenerweiterung,
der in Umfangsrichtung ausgerichtet ist, keilförmig abgeprägt. Durch
die keilförmige Abprägung des Teils der Lappenerweiterung,
der in Umfangsrichtung ausgerichtet ist, lassen sich zwei technische
Gegebenheiten auf einfache Weise umsetzen. Zum einen lässt
sich durch definiertes Abprägen, also durch Veränderung der
Materialstärke der Lappenerweiterung, der Außendurchmesser
der Lappenerweiterung genau auf den Durchmesser des Innenhohlraums
der eingesetzten Synchronnabe anpassen und andererseits die Außenfläche
der Lappenerweiterung so gestalten, dass diese den Synchronring
in der Synchronnabe zentriert.
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Vorteilhafterweise
bildet die dem Ringkörper abgewandte Seite des Teils der
Lappenerweiterung, der in Umfangsrichtung ausgerichtet ist, mit
einer die Außenverzahnung tragenden Verzahnungsbund einen
spitzen (β) oder einen rech ten Winkel. Liegt ein spitzer
Winkel vor, findet die Zentrierung im Wesentlichen an der oberen
Kante des in Umfangsrichtung weisenden Teils der Lappenerweiterung
statt. Liegt ein rechter Winkel vor, ist die Außenfläche
der Lappenerweiterung zumindest teilweise zylindrisch ausgestaltet.
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In
einer vorteilhaften Weiterbildung ist der Teil der Lappenerweiterung,
der in Umfangsrichtung ausgerichtet ist, mit dem Außenkonus
des Ringkörpers stoffschlüssig, insbesondere durch
Löten, Schweißen oder Kleben oder formschlüssig
verbunden. Durch stoffschlüssiges oder formschlüssiges Verbinden
der Lappenerweiterung mit dem Ringkörper wird die Festigkeit
des Synchronrings im Bedarfsfall weiter erhöht.
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In
einer bevorzugten Alternative weist die Lappenerweiterung eine Anlagefläche
zur Begrenzung des axialen Wanderns eines Federelements auf. Die
Lappenerweiterung ist besonders vorteilhaft, da sie eine ausreichend
große Anlagefläche für eine eventuell
in einer Synchronisierung eingesetzte Synchronfeder bietet, wodurch
eine exakte Führung der Feder gegeben ist, was zu einem
guten Schaltkomfort führt. Verklemmungen der Synchronfeder
sind ausgeschlossen und eine sichere Funktion ist gegeben.
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In
einer besonders vorteilhaften Ausführungsform fungiert
die Lappenerweiterung gleichzeitig als Zentrierelement zur Zentrierung
des Synchronrings in einer Synchronnabe und als Anlagefläche
zur Begrenzung des axialen Wanderns eines Federelements.
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In
einer weiteren Ausführungsform ist die Lappenerweiterung
stufig ausgeformt ist. Eine stufige Ausformung der Lappenerweiterung
lässt sich besonders einfach durch Umformen herstellen.
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In
einer weiteren Ausgestaltung ist die an der axialen Seite des Indexlappens
ansetzende Lappenerweiterung in Bezug auf den Ringkörper
in radiale Richtung gebogen.
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In
einer anderen Ausführungsform ist die an der axialen Seite
des Indexlappens ansetzende Lappenerweiterung in Umfangsrichtung
gebogen. Auf diese Weise ergibt sich ein besonders stabiler Indexlappen.
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Zweckmäßigerweise
sind der Synchronring, der Indexlappen und die Lappenerweiterung
einstückig gefertigt. Ausgangsmaterial ist ein ebenes Blech,
aus dem durch Umformen der Synchronring mit all seinen Komponenten
gefertigt ist. Der einstückige Synchronring erfordert aufgrund
seiner Einstückigkeit keine aufwendigen Einpass- oder Befestigungsschritte
für die angeformten Komponenten.
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In
einer vorteilhaften Weiterbildung ist der in Umfangsrichtung ausgerichtete
Teil der Lappenerweiterung des Indexlappens von dem in Umfangsrichtung
ausgerichteten Teil der Lappenerweiterung des benachbarten Indexlappens
beabstandet. Dadurch wird die Masse des Synchronrings verringert und
der Aufwand zum Anpassen des in Umfangsrichtung weisenden Teils
der Lappenerweiterung an den Außenkonus und die Krümmung
des Ringkörpers reduziert.
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In
einer alternativen Ausführungsform ist der in Umfangsrichtung
ausgerichtete Teil der Lappenerweiterung des Indexlappens so lang,
dass er den entsprechenden Teil der Lappenerweiterung des benachbarten
Indexlappens berührt. Hierdurch wird die Führung
des Synchronrings in der Synchronnabe entlang der gesamten Außenfläche
der Lappenerweiterung erreicht.
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Mehrere
Ausführungsbeispiele werden anhand der Zeichnung und anhand
der nachstehenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen:
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1 die üblichen
Komponenten einer Synchronisiereinheit
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2 einen
Blech-Synchronring mit einer Zentrierung (Stand der Technik)
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3 eine
erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Blech-Synchronrings
-
4 eine
vergrößerte Ausschnittsdarstellung von 3
-
5 eine
Ausschnittsdarstellung einer zweiten Ausführungsform eines
erfindungsgemäßen Blech-Synchronrings
-
6 eine
Ausschnittsdarstellung einer dritten Ausführungsform eines
erfindungsgemäßen Blech-Synchronrings und
-
7 einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen
Blech-Synchronring, an einer Stelle, an der sich eine Lappenerweiterung
in Umfangsrichtung befindet.
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Eine
bekannte Synchronisiereinheit mit den für die Synchronisierung
wichtigsten Komponenten ist beispielhaft in 1 dargestellt.
Diese Synchronisiereinheit weist eine Schiebemuffe 10,
eine Synchronnabe 14 und ein Gangrad 60 mit einem
damit verbundenem Reibkegel 62 auf. Der Reibkegel 62 wirkt
mit einem kegelförmigen Ringkörper 22 eines aus
Messing gefertigten Synchronrings 20 zusammen und baut
ein Reibmoment zwischen dem Synchronring 20 und dem Reibkegel 62 auf.
Im dargestellten Beispielsfall weist die Synchronisiereinheit zwischen
Synchronring 20 und Synchronnabe 14 ringförmig
ausgeführte Synchronfedern 64 auf, an denen drei
Druckstücke 66 angebracht sind. Die Druckstücke 66 ragen
einerseits in eine Ausnehmung 26 des Synchronrings 20 und
andererseits in eine erste umfangsseitige Ausnehmung 16 der
Synchronnabe 14. Die Synchronfedern 64 werden
gegen die Schiebemuffe 10 gedrückt. Jedes Druckstück 66 weist
einen erhabenen Rastvorsprung auf, der in einer Rastkontur 12 der
Schiebemuffe 10 angeordnet ist.
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Durch
die axiale Bewegung der Schiebemuffe 10 werden während
des Schaltvorgangs die Druckstücke 66 und die
Synchronfedern 64 über die Rastkontur 12 der
Schiebemuffe 10 axial mitbewegt. Die axiale Beweglichkeit
der Synchronfeder 64 muss dabei am Synchronring 20 über
eine entsprechend ausgebildete Anlagefläche 32 begrenzt
sein. Infolge der axialen Bewegung der Schiebemuffe 10 drücken die
Druckstücke 66 den Synchronring 20 axial
in Richtung Reibkegel 62 des Gangrades 60, wodurch sich
eine Vorsynchronisierungskraft aufbaut und der Synchronring 20 aufgrund
des entstehenden Reibmoments in eine definierte Sperrposition in
Umfangsrichtung verdreht wird.
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Die
Sperrposition geben axiale Anschläge 24 vor, die
in zugeordnete Aussparungen 18 der Synchronnabe 14 ragen.
Die Seitenflächen des axialen Anschlags 24 wirken
mit den Seitenflächen der zugeordneten Aussparungen 18 zusammen
und bilden auf diese Weise eine formschlüssige Verbindung
mit der Synchronnabe 14. Der Ringkörper 22 eines
geschmiedeten Synchronrings 20 weist eine Außenfläche 28 auf,
die mit einem Verzahnungsbund 36 einen nahezu rechten Winkel
einschließt, oder in anderen Worten, deren Form nahezu
zylindrisch ist, wodurch eine exakte Zentrierung in einem zylindrisch
geformten Innenhohlraum 68 der Synchronnabe 14 erfolgt.
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2 zeigt
eine Ausschnittsdarstellung eines aus dem Stand der Technik bekannten Blech-Synchronrings 40.
Der aus ebenem Blechmaterial im Stanz- und Ziehverfahren hergestellte
Synchronring 40 weist drei in Axialrichtung abgewinkelte Indexlappen 44 auf,
von denen nur einer abgebildet ist, die als Axialanschläge
fungieren und deren Seitenflächen mit den Seitenflächen
dreier zugeordneter Aussparungen 18 einer Synchronnabe 14 zusammenwirken
und ein Verdrehen des Synchronrings 40 gegenüber
der Synchronnabe 14 in Umfangsrichtung begrenzen. Der Ringkörper 42 ist
sowohl an seiner Innen- als auch an seiner Außenseite kegelförmig. Durch
den abnehmenden Durchmesser des kegelförmigen Ringkörpers 42 ist
eine Zentrierung des Synchronrings 40 in dem zylindrischen
Innenhohlraum 68 einer Synchronnabe 14 zunächst
nicht möglich.
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Um
die Zentrierung dieses Synchronrings 40 sicherzustellen,
sind neben den drei Indexlappen 44 drei zusätzliche
Zentrierlappen 70 ausgeformt, an deren dem Ringkörper 42 abgewandten
Seiten der Synchronring 40 im Innenhohlraum 68 der
Synchronnabe 14 geführt und auf diese Weise zentriert
wird. Ungünstig an zusätzlichen Zentrierlappen 70 ist
jedoch, dass zusätzliche Zentrierlappen 70 nur
auf Kosten der im Umfangsbereich des Synchronrings 40 befindlichen
Sperrzähne 54 ausgebildet werden können.
In dem Bereich eines Verzahnungsbunds 56 des Synchronrings 40,
in dem sich ein Zentrierlappen 70 befindet, können
keine Sperrzähne 54 ausgebildet sein. Diese geringere
Anzahl der Sperrzähne 54 führt zu einer
Erhöhung der spezifischen Belastung an den Dachflächen
der übrigen Sperrzähne 54, was zu Schädigungen
oder sogar zum Bruch der Sperrzähne 54 führen
kann.
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Eine
erste Ausführungsform des Blech-Synchronrings 40 ist
in 3 dargestellt. Der Synchronring 40 weist
einen kegelförmigen Ringkörper 42 auf, an
dessen unterem Ende ein Verzahnungsbund 56 angeordnet ist,
der eine Außenverzahnung 54 trägt, die
durch Indexlappen 44 unterbrochen ist. Der Blech-Synchronring 40 weist
die bevorzugte Anzahl von drei in Axialrichtung abgewinkelten Indexlappen 44 auf,
die als Verdrehanschläge 46 in zugeordnete Aussparungen 18 einer
Synchronnabe 14 eingreifen und ein Verdrehen in Umfangsrichtung
begrenzen. Im Bedarfsfall könnten jedoch auch zwei, vier
oder mehr Indexlappen 44 vorgesehen sein. Die Indexlappen 44 weisen
an beiden in Umfangsrichtung des Ringkörpers 42 orientierten
Seiten eine Lappenerweiterung 50 auf. Alternativ könnte
auch nur an einer Seite der Indexlappen 44 eine Lappenerweiterung 50 vorgesehen
sein. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die aufeinander
zuweisenden Lappenerweiterungen 50 zweier benachbarter
Indexlappen 44 voneinander beabstandet. Alternativ dazu
können die Lappenerweiterungen 50 auch soweit
am Ringkörper 42 geführt werden, dass
sich die Lappenerweiterungen 50 benachbarter Indexlappen 44 berühren.
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Eine
vergrößerte Ausschnittsdarstellung des in 3 gezeigten
Blech-Synchronrings 40 mit stufig ausgeformter Lappenerweiterung 50 zeigt 4.
An beiden in Umfangsrichtung des Ringkörpers 42 weisenden
Seiten der in Axialrichtung umgebogenen Indexlappen 44 setzt
die Lappenerweiterung 50 an, wobei die Lappenerweiterung 50' zunächst
radial zum Ringkörper 42 verläuft, um
in einen in Umfangsrichtung weisenden Teil der Lappenerweiterung 50'' überzugehen.
Die radial zum Ringkörper 42 orientierte Lappenerweiterung 50' stellt
einen Verdrehanschlag 46 dar, der mit dem zugeordneten
Verdrehanschlag der Aussparung 18 einer Synchronnabe 14 zusammenwirkt.
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Der
in Umfangsrichtung des Ringkörpers 42 weisende
Teil der Lappenerweiterung 50'' erfüllt zwei Aufgaben.
Zum einen fungiert die Lappenerweiterung 50'' als Zentrierelement,
das den Blech-Synchronring 40 bei dessen Bewegung in Axialrichtung zentriert
im zylindrischen Innenhohlraum 68 der Synchronnabe 14 hält.
Zum anderen gewährleistet die der Außenverzahnung 54 abgewandte
Seite der Lappenerweiterung 50'' als Anlagefläche 52,
dass das axiale Wandern eines ringförmigen Federelements 64 begrenzt
wird. Die Anlagefläche 52 kann, wie im dargestellten
Fall, bündig mit der der Außenverzahnung 54 abgewandten
Seite des Ringkörpers 42 sein oder gegenüber
dieser Kante zurückgesetzt oder hervorgehoben sein. Dies
gilt ebenfalls für die in 5 und 6 dargestellten
Ausführungsformen.
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Durch
die Beschränkung auf drei Indexlappen 44, ohne
das Erfordernis zusätzlicher Zentrierlappen 70,
ist die Anzahl der Sperrzähne 54 im Vergleich
zu dem bekannten, in 2 dargestellten Synchronring 40,
deutlich erhöht, wodurch die Belastung eines jeden einzelnen
Sperrzahns 54 reduziert und die Gefahr einer Schädigung
der Sperrzähne 54 ausgeschaltet ist.
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In 5 ist
eine weitere Ausführungsform eines Synchronrings 40 dargestellt.
Bei dieser Ausgestaltung setzt die Lappenerweiterung 50 an
der axialen Seite des Indexlappens 44 an und weist zwei
Flügel auf. Die Lappenerweiterung 50' verläuft
zunächst radial zum Ringkörper 42, um
in einen in Umfangsrichtung verdrehten Teil der Lappenerweiterung 50'' überzugehen.
Bei dieser Ausführungsform stellen die Seitenflächen
des Indexlappens 44 einen Verdrehanschlag 46 dar,
der mit dem Verdrehanschlag einer zugeordneten Aussparung 18 einer
Synchronnabe 14 zusammenwirkt. Die Außenverzahnung 54 des
Synchronrings 40 ist durch Indexlappen 44 unterbrochen.
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6 zeigt
eine weitere Ausführungsform des Synchronrings 40,
dessen Außenverzahnung 54 durch Indexlappen 44 unterbrochen
ist. Die Lappenerweiterung 50 setzt ebenfalls an der axialen
Seite des Indexlappens 44 an und ist zunächst
in radiale und dann in axiale Richtung gebogen, wobei ein Teil der
Lappenerweiterung 50'' in Umfangsrichtung des Ringkörpers 42 weist.
Bei dieser Ausfüh rungsform stellen die Seitenflächen
des Indexlappens 44 ebenfalls einen Verdrehanschlag 46 dar,
der mit dem Verdrehanschlag einer zugeordneten Aussparung 18 einer
Synchronnabe 14 zusammenwirkt.
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Für
die in den 3, 4 und 5 dargestellten
Ausführungsformen gilt, dass der in Umfangsrichtung des
Ringkörpers 42 weisende Teil der Lappenerweiterung 50'' am
Außenkonus des Ringkörpers 42 anliegt,
wobei die Lappenerweiterung 50'' rein umformtechnisch an
der kegelförmigen Außenfläche des Ringkörpers 42 fixiert
ist. Dabei kann ein kleiner Spalt zwischen kegelförmigen
Außenfläche des Ringkörpers 42 und
Lappenerweiterung 50'' verbleiben. Bei erhöhten
mechanischen Anforderungen ist die Lappenerweiterung 50'' formschlüssig
oder stoffschlüssig, beispielsweise durch Löten,
Schweißen oder Kleben, mit der Außenfläche
des Ringkörpers 42 verbunden.
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Als
Ausgangsmaterial wurde ein ebenes Blechstück verwendet,
aus dem ein einteiliger Synchronring 40 hergestellt worden
ist. Alle Synchronringbestandteile, also Ringkörper 42,
Indexlappen 44, Lappenerweiterung 50, Verzahnungsbund 56 und Außenverzahnung 54 sind
durch Umformtechniken aus dem Ausgangsblech hergestellt worden.
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In 7 sind schematisch vier Varianten a), b),
c) und d) für die Ausgestaltung der Lappenerweiterung 50'' in
Umfangsrichtung im Querschnitt dargestellt. In 7a weist
die Lappenerweiterung 50'' in Umfangsrichtung nahezu dieselbe
Materialstärke auf wie der restliche Synchronring 40,
also beispielsweise wie Ringkörper 42 oder Verzahnungsbund 56.
Die Lappenerweiterung 50'' liegt am Außenkonus
des Ringkörpers 42 an. Zwischen der dem Ringkörper 42 abgewandten
Seite der Lappenerweiterung 50'' und dem Verzahnungsbund 56 wird
ein stumpfer Winkel α eingeschlossen.
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Die
Anlagefläche 52 zur Begrenzung des axialen Wanderns
eines ringförmigen Federelements 64 schließt
bündig mit dem Ende des Ringkörpers 42 ab. Die
Anlagefläche 52 kann jedoch auch gegenüber der
den Ringkörper 42 abschließen den Fläche
zurückgesetzt oder hervorgehoben sein. Dies gilt ebenfalls
für die Varianten b), c) und d).
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7b zeigt
eine keilförmig abgeprägte Lappenerweiterung 50'',
die am Außenkonus des Ringkörpers 42 anliegt
und deren dem Ringkörper 42 gegenüberliegende
Seite mit dem Verzahnungsbund 56 einen spitzen Winkel β einschließt.
Durch die keilförmige Ausgestaltung der Lappenerweiterung 50'' wird die
Zentrierung des Synchronrings 40 in einem zylindrischen
Innenhohlraum 68 einer Synchronnabe 14 sichergestellt.
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7c zeigt
ebenfalls eine keilförmig abgeprägte Lappenerweiterung 50'',
deren Abprägung jedoch so erfolgt ist, dass die dem Ringkörper 42 abgewandte
Seite der Lappenerweiterung 50'' eine zylinderförmige
Fläche bildet und die Zentrierung des Synchronrings 40 in
dem Innenhohlraum 68 einer Synchronnabe 14 sicherstellt,
wobei der Synchronring 40 entlang der zylinderförmigen
Fläche geführt wird. Die dem Ringkörper 42 abgewandte
Seite der Lappenerweiterung 50'' schließt mit
dem Verzahnungsbund 56 einen rechten Winkel ein.
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In 7d weist
die Lappenerweiterung 50'' in Umfangsrichtung nahezu dieselbe
Materialstärke auf wie der restliche Synchronring 40,
also beispielsweise wie Ringkörper 42 oder Verzahnungsbund 56. Die
Lappenerweiterung 50'' liegt teilweise am Außenkonus
des Ringkörpers 42 an. Zwischen der dem Ringkörper 42 abgewandten
Seite der Lappenerweiterung 50'' und dem Verzahnungsbund 56 wird
ein rechter Winkel eingeschlossen. Die Außenfläche 48 der
Lappenerweiterung 50'' bildet eine zylinderförmige
Fläche, welche die Zentrierung des Synchronrings 40 im
Innenhohlraum 68 einer Synchronnabe 14 sicherstellt,
wobei der Synchronring 40 entlang der zylinderförmigen
Fläche geführt wird.
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Die
Herstellung des Blech-Synchronrings 40 erfolgt zunächst
in bekannter Weise mittels Ausstanzens einer Vorform, die in einem
zusammenhängenden Stück die benötigte
Gestalt einschließlich Indexlappen 44 mit Lappenerweiterung 50 aufweist.
In mehreren Umformschritten wird die ausgestanzte Vorform in die
in 3 bis 7 gezeigte
Endform gebracht. Hierzu wird der Ringkörper 42 in
Form gezogen und die Verzahnung 54 angeprägt.
In einem Zwischenschritt wird die Lappenerweiterung 50 dem
Kegelwinkel des Ringkörpers 42 entsprechend keilförmig
abgeprägt, um nach dem Umformen eine zylindrische Außenfläche
zu bilden. Zusätzlich wird bei diesem Fertigungsschritt
die Dicke der Lappenerweiterung 50 auf das erforderliche
Maß abgeprägt, um den exakten Außendurchmesser
für die Zentrierung einzustellen. Danach erfolgt die Umformung
der Lappenerweiterungen 50, wobei als Umformhilfe in die Vorform
bereits Biegenuten in die umzuformenden Lappenerweiterungen eingeprägt
sein können, die eine exakte Kantenbildung sicherstellen.
Während die erste Ausführungsform des Synchronrings
durch eine einfache Umformoperation herstellbar ist, bieten die
beiden anderen Ausführungsformen eine präzise Ausführung
der seitlichen Anlageflächen.
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- 10
- Schiebemuffe
- 12
- Rastkontur
- 14
- Synchronnabe
- 16
- erste
Ausnehmung
- 18
- zugeordnete
Aussparung
- 20
- Synchronring
- 22
- Ringkörper
- 24
- axialer
Anschlag
- 26
- Verdrehanschlag
- 28
- Außenfläche
des Ringkörpers
- 30
- Ausnehmung
- 32
- Anlagefläche
- 34
- Außenverzahnung
- 36
- Verzahnungsbund
- 40
- Blech-Synchronring
- 42
- Ringkörper
- 44
- Indexlappen
- 46
- Verdrehanschlag
- 48
- Außenfläche
der Lappenerweiterung
- 50
- Lappenerweiterung
- 50'
- Lappenerweiterung
radial zum Ringkörper
- 50''
- Lappenerweiterung
in Umfangsrichtung
- 52
- Anlagefläche
- 54
- Außenverzahnung
- 56
- Verzahnungsbund
- 60
- Gangrad
- 62
- Reibkegel
- 64
- Synchronfeder
- 66
- Druckstück
- 68
- Innenhohlraum
- 70
- Zentrierlappen
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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-
Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 3519811
A1 [0002]
- - DE 102005060572 A1 [0003]
- - DE 202006008636 U1 [0003, 0005]