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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Baueinheit, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Baueinheit, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 12. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug.
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Ein solches Verfahren zum Herstellen einer Baueinheit sowie eine solche Baueinheit sind beispielsweise bereits der
DE 40 08 102 A1 als bekannt zu entnehmen. Die Baueinheit weist wenigstens ein erstes Bauelement und wenigstens ein zweites Bauelement auf. Bei dem Verfahren wird die Baueinheit zumindest in einem Teilbereich gehärtet und zum Härten mittels einer Heizeinrichtung erwärmt, wodurch Wärme beziehungsweise Wärmeenergie in die Baueinheit eingeleitet wird.
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Außerdem offenbart die
DE 197 33 135 A1 ein Verfahren zur Herstellung eines aus wenigstens zwei Teilelementen mit unterschiedlichen Werkstoffeigenschaften zusammengesetzten metallischen Bauteils. Dabei ist es vorgesehen, dass das Bauteil durch Einsetzen eines ersten Teilelements aus einem vergütbaren Stahlwerkstoff in eine Ausnehmung in einem zweiten Teilelement aus einem weichmagnetischen Eisenwerkstoff vormontiert wird.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren, eine Baueinheit und ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, sodass die Baueinheit besonders kostengünstig hergestellt werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch eine Baueinheit mit den Merkmalen des Patentanspruchs 12 sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 14 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
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Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer wenigstens ein erstes Bauelement und wenigstens ein zweites Bauelement aufweisendes Baueinheit, insbesondere für ein Kraftfahrzeug. Bei dem Verfahren wird die Baueinheit zumindest in einem Teilbereich gehärtet. Zum Härten der Baueinheit wird die Baueinheit mittels einer Heizeinrichtung erwärmt, wodurch Wärme beziehungsweise Wärmeenergie in die Baueinheit eingeleitet beziehungsweise eingebracht wird.
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Um nun die Baueinheit besonders zeit- und kostengünstig herzustellen zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Bauelemente mittels der zum Härten in die Baueinheit eingeleiteten Wärme, insbesondere stoffschlüssig und/oder formschlüssig und/oder reibschlüssig, miteinander verbunden werden, wobei eine Verwendung eines separat von den Bauelementen ausgebildeten beziehungsweise zusätzlich zu den Bauelementen vorgesehenen Zusatzwerkstoffs zum, insbesondere stoffschlüssigen und/oder formschlüssigen und/oder reibschlüssigen, Verbinden der Bauelemente unterbleibt. Mit anderen Worten werden die Bauelemente mittels der Wärme, welche zum Härten der Baueinheit beziehungsweise der Bauelemente genutzt wird, ohne die Verwendung eines separat von den Bauelementen ausgebildeten beziehungsweise zusätzlich zu den Bauelementen vorgesehenen Zusatzwerkstoffs stoffschlüssig und/oder formschlüssig und/oder reibschlüssig miteinander verbunden. Somit kommt erfindungsgemäß weder ein zusätzlich zu den Bauelementen vorgesehener Lötwerkstoff noch ein sonstiger zusätzlicher Werkstoff zum Einsatz, um die Bauelemente mittels der Wärme zum Härten stoffschlüssig miteinander zu verbinden.
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Der Erfindung liegt dabei insbesondere die Erkenntnis zugrunde, dass stoffschlüssige Verbindungen zwischen zwei oder mehreren Bauteilen üblicherweise durch separate Schweißprozesse erzeugt werden, wobei üblicherweise einem solchen Schweißprozess ein Härteprozess zur Realisierung bestimmter beziehungsweise vorgebbarer Bauteileigenschaften nachgeschaltet ist. Somit sind üblicherweise das stoffschlüssige Verbinden der Bauteile und das Härten der Baueinheit zwei separate Prozesse, welche zeitlich aufeinanderfolgen, das heißt zeitlich nacheinander durchgeführt werden und zeitlich voneinander beabstandet sind. Schweißprozesse benötigen dabei Platz und Investitionskosten, insbesondere für Maschinen, wie beispielsweise eine Schweißanlage, eine Lichtquelle, einen Ultraschallprüfplatz etc.. Ferner erfordern die Schweißprozesse betriebsbedingte- und Instandhaltungskosten. Die zuvor genannten Nachteile können mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens vermieden oder zumindest gemildert werden, da das auch als Härteprozess bezeichnete Härten beziehungsweise die zum Härten verwendete Wärme genutzt wird, um die Bauelemente ohne einen zusätzlichen Zusatzwerkstoff, insbesondere stoffschlüssig und/oder formschlüssig und/oder reibschlüssig miteinander zu verbinden.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung werden die Bauelemente mittels der zum Härten in die Baueinheit eingeleiteten Wärme und der Bildung einer Schmelze in jeweiligen Bereichen aufgeschmolzen und mittels der Schmelze stoffschlüssig miteinander verbunden, ohne dass hierfür ein Zusatzwerkstoff zum stoffschlüssigen Verbinden der Bauelemente verwendet wird. Hierdurch können die Bauelemente ohne die Verwendung eines zusätzlichen Zusatzwerkstoffs besonders fest miteinander verbunden werden. Diese Ausführungsform geht davon aus, dass die Bauelemente aus jeweiligen Werkstoffen gebildet sind. Dies bedeutet, dass das erste Bauelement aus einem ersten Werkstoff und das zweite Bauelement aus einem zweiten Werkstoff gebildet ist. Der erste Werkstoff und/oder der zweite Werkstoff kann ein metallischer Werkstoff sein. Die Werkstoffe können gleich sein oder aber die Werkstoffe sind voneinander unterschiedliche Werkstoffe. Mittels der zum Härten in die Baueinheit eingeleiteten Wärme werden die Werkstoffe der Bauelemente in den jeweiligen Bereichen an- beziehungsweise aufgeschmolzen, sodass der jeweilige Werkstoff in einer Schmelzzone eine jeweilige Werkstoffschmelze bildet. Die Werkstoffschmelzen können sich beispielsweise in der Schmelzzone vermischen beziehungsweise in gegenseitigen Kontakt kommen. Wird daraufhin die Schmelzzone abgekühlt beziehungsweise wird ein Abkühlen der Schmelzzone zugelassen, so erstarrt beziehungsweise verfestigt sich die Schmelze, wodurch die Bauelemente ohne zusätzlichen beziehungsweise separaten Zusatzwerkstoff besonders fest stoffschlüssig miteinander verbunden werden.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung werden die Bauelemente mittels der zum Härten in die Baueinheit eingeleiteten Wärme dadurch miteinander formschlüssig verbunden, dass - insbesondere durch das Einleiten der Wärme zum Härten der Baueinheit - die Fließgrenze der Bauelemente, insbesondere deren Werkstoffe, überschritten wird. Hierdurch können die Bauelemente einfach und fest miteinander verbunden werden.
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Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung werden die Bauelemente mittels der zum Härten in die Baueinheit eingeleiteten Wärme dadurch reib- beziehungsweise kraftschlüssig miteinander verbunden, dass durch das Härten beziehungsweise durch die Wärme zum Härten der Bauelemente ein Aufwachsen der Bauelemente erfolgt. Hierdurch können die Bauelemente einfach und fest miteinander verbunden werden.
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Das stoffschlüssige Verbinden, das formschlüssige Verbindung und das reibschlüssige Verbinden sind Verbindungsformen, welche jeweils einzeln oder in jedweder Kombination verwendet werden können, um die Bauelemente insgesamt, das heißt mittels einer Gesamtverbindung miteinander zu verbinden. Die Gesamtverbindung umfasst also genau einer der Verbindungsformen, genau zwei der Verbindungsformen und alle drei Verbindungsformen, insbesondere jeweils anteilig.
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Dabei hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn ein jeweiliger Anteil der jeweiligen Verbindungsform an der Gesamtverbindung der Bauelemente durch Prozessparameter, auf deren Basis das Verfahren durchgeführt wird, beeinflusst beziehungsweise eingestellt wird.
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Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung werden die Bauelemente vor dem Härten und vor dem mittels der Wärme zum Härten bewirkten Verbinden der Bauelemente aneinander vorfixiert und in vorfixiertem Zustand gehärtet und stoffschlüssig miteinander verbunden. Mit anderen Worten, bevor die Bauelemente gehärtet und, insbesondere stoffschlüssig und/oder formschlüssig und/oder reibschlüssig, miteinander verbunden werden, werden die Bauelemente aneinander vorfixiert um dadurch in einen vorfixierten Zustand gebracht, in welchem die beiden Bauelemente vorfixiert sind. Durch den vorfixierten Zustand kann eine gewünschte und vorteilhafte Ausrichtung der Bauelemente relativ zueinander eingestellt und beibehalten beziehungsweise gesichert werden, sodass unerwünschte Relativbewegungen zwischen den Bauelementen vermieden werden können. Durch das Härten und insbesondere durch das Verbinden der Bauelemente kann die gewünschte Lage der Bauelemente relativ zu einander endgültig gesichert werden, sodass die Bauelemente in der gewünschten Lage fest und miteinander verbunden werden können. Durch das Vorfixieren der Bauelemente aneinander kann die gewünschte Lage der Bauelemente relativ zueinander einfach und kostengünstig eingestellt und gesichert werden, sodass die Baueinheit zeit- und kostengünstig hergestellt werden kann.
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Um die Kosten zum Herstellen der Baueinheit besonders gering halten zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Bauelemente mittels wenigstens eines zwischen den Bauelementen ausgebildeten Presssitzes aneinander vorfixiert werden. Hierdurch können unerwünschte Relativbewegungen zwischen den Bauelementen besonders sicher und kostengünstig vermieden werden.
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Als weiterhin besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die Bauelemente in einem Vakuumofen mittels des Vakuumofens erwärmt und dadurch miteinander verbunden werden. Hierdurch kann die Baueinheit auf besonders kostengünstige Weise hergestellt werden.
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Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass als das erste Bauelement ein wenigstens eine Außenverzahnung aufweisendes Schaltrad für ein Getriebe eines Kraftfahrzeuges und als das zweite Bauelement an wenigstens eine Schaltverzahnung aufweisender Kupplungskörper für das Getriebe verwendet wird. Dieser Ausführungsform liegt die Erkenntnis zugrunde, dass insbesondere das Verbinden eines Schaltrads für ein Getriebe mit einem Kupplungskörper besonders zeit- und kostenaufwendig sein kann, was nun jedoch erfindungsgemäß vermieden werden kann. Somit kann das Kraftfahrzeug insgesamt besonders einfach und kostengünstig hergestellt werden.
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Um dabei auf kostengünstige Weise besonders vorteilhafte Eigenschaften der Baueinheit realisieren zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der Teilbereich in welchem die Baueinheit gehärtet wird, zumindest die Außenverzahnung und/oder die Schaltverzahnung umfasst. Dies bedeutet, dass zumindest die Außenverzahnung und/oder die Schaltverzahnung der Baueinheit gehärtet wird.
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Ein zweiter Aspekt betrifft eine Baueinheit, insbesondere für ein Kraftfahrzeug. Die Baueinheit weist wenigstens zwei miteinander verbundene Bauelemente auf, wobei die Baueinheit zumindest in einem Teilbereich durch Einleiten von Wärme gehärtet ist.
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Um nun die Baueinheit besonders kostengünstig herstellen zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Baueinheit wenigstens eine mittels der zum Härten in die Baueinheit eingeleiteten Wärme hergestellte, insbesondere stoffschlüssige und/oder formschlüssige und/oder reibschlüssige, Verbindung aufweist, mittels welcher die Bauelemente ohne Verwendung eines zusätzlich zu den Bauelementen beziehungsweise separat von den Bauelementen ausgebildeten Zusatzwerkstoffes, insbesondere stoffschlüssig und/oder formschlüssig und/oder reibschlüssig, miteinander verbunden sind. Mit anderen Worten ist die beispielsweise stoffschlüssige und/oder formschlüssige und/oder reibschlüssige Verbindung frei von einem Zusatzwerkstoff zum, insbesondere stoffschlüssigen und/oder formschlüssigen und/oder reibschlüssigen, Verbinden der Bauelemente. Die erfindungsgemäße Baueinheit ist somit mittels eines erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts anzusehen und umgekehrt.
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Um gegenüber dem Stand der Technik Baueinheiten besonders kostengünstig herstellen zu können, ist es bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass ein erstes der Bauelemente der erfindungsgemäßen Baueinheit ein wenigstens eine Außenverzahnung aufweisendes Schaltrad für ein Getriebe eines Kraftfahrzeuges ist, wobei das zweite Bauelement der erfindungsgemäßen Baueinheit ein wenigstens eine Schaltverzahnung aufweisender Kupplungskörper für das Getriebe ist.
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Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug, welches vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen ausgebildet ist. Das Kraftfahrzeug weist dabei wenigstens eine erfindungsgemäße Baueinheit beziehungsweise eine solche Baueinheit auf, welche mittels eines erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt ist. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung und des zweiten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des dritten Aspekts anzusehen und umgekehrt. Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der beschriebenen Ausführungsformen. Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens hier nicht noch einmal beschrieben.
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Bei einem von dem ersten, zweiten und dritten Aspekt unabhängigen vierten Aspekt kann vorgesehen sein, dass die Bauelemente mittels der zum Härten der Baueinheit in die Baueinheit eingeleiteten Wärme und dabei mittels eines separat von den Bauelementen ausgebildeten beziehungsweise zusätzlich zu den Bauelementen vorgesehenen Zusatzwerkstoffs stoffschlüssig miteinander verbunden werden beziehungsweise sind, wobei dann zur Erfindung auch eine Baueinheit gehört, welche mittels des Verfahrens gemäß dem vierten Aspekt hergestellt ist. Der Zusatzwerkstoff ist beispielsweise ein Lot beziehungsweise ein Lotwerkstoff, welcher auch als Lotmaterial bezeichnet wird. Das Lotmaterial wird beispielsweise im Bereich eines Fügesitzes, über welchen die Bauelemente miteinander verbunden sind beziehungsweise werden, angeordnet. Das Lotmaterial wird beispielsweise als dünne Schicht auf eines der auch als Fügepartner bezeichneten Bauelemente aufgebracht. Mit anderen Worten kann es sich bei dem Lotmaterial um eine dünne Schicht handeln, die auf einen der Fügepartner aufgebracht ist. Ferner ist es denkbar, dass das Lotmaterial insbesondere in einer entsprechenden Geometrie, an einen der beiden Fügepartner angelegt ist beziehungsweise wird. Insbesondere wird beispielsweise das Lotmaterial als ein Draht und somit als ein Drahtmaterial bereitgestellt und zum stoffschlüssigen Verbinden der Bauelemente verwendet. Beispielsweise wird das Lotmaterial mittels der zum Härten in die Baueinheit eingeleiteten Wärme zumindest teilweise, insbesondere zumindest teilweise oder vollständig, aufgeschmolzen, wodurch aus dem Lotmaterial eine Lotschmelze gebildet wird. Mittels dieser Lotschmelze werden die Bauelemente stoffschlüssig miteinander verbunden. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten, zweiten und dritten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des vierten Aspekts anzusehen und umgekehrt.
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Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:
- 1 eine schematische Perspektivansicht einer erfindungsgemäßen Baueinheit für ein Getriebe eines Kraftfahrzeuges;
- 2 eine schematische Schnittansicht der Baueinheit; und
- 3 ein Flussdiagramm zum Veranschaulichen eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen der Baueinheit.
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Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
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In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt in einer schematischen Perspektivansicht eine Baueinheit 10 für ein Getriebe eines Kraftfahrzeuges, insbesondere eines beispielsweise als Personenkraftwagen ausgebildeten Kraftwagens. Wie besonders gut in Zusammenschau mit 2 erkennbar ist, weist die Baueinheit 10 ein erstes Bauelement in Form eines Schaltrads 12 für einen schaltbaren beziehungsweise ein- und auslegbaren Gang des Getriebes auf. Das auch als Gangrad bezeichnete Schaltrad 12 ist beispielsweise ein Schaltrad eines sechsten Gangs des Getriebes. Alternativ oder zusätzlich ist das Schaltrad 12 beispielsweise als Losrad ausgebildet und dabei in vollständig hergestelltem Zustand des Getriebes drehbar auf einer Welle des Getriebes angeordnet. Das Schaltrad 12 ist beispielsweise einstückig ausgebildet. Das Schaltrad 12 ist aus einem ersten Werkstoff gebildet, welcher ein metallischer Werkstoff, insbesondere ein Stahl, sein kann.
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Wie besonders gut aus 1 und 2 erkennbar ist, weist das Schaltrad 12 eine Außenverzahnung 14 auf, welche vorliegend als Schrägverzahnung ausgebildet ist. Über die Außenverzahnung 14 kann das Schaltrad 12 mit einem korrespondierenden Zahnrad des Getriebes kämen, wobei das korrespondierende Zahnrad beispielsweise drehfest mit einer weiteren Welle des Getriebes verbunden ist.
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Die Baueinheit 10 weist darüber hinaus ein zweites Bauelement in Form eines Kupplungskörpers 16 auf, welcher zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, auf dem Schaltrad 12 angeordnet ist. Dabei sind das Schaltrad 12 und der Kupplungskörper 16 bezüglich ihrer jeweiligen axialen Richtung koaxial zueinander angeordnet, wobei die axiale Richtung des Schaltrads 12 und des Kupplungskörpers 16 und somit der Baueinheit 10 insgesamt in 2 durch eine strichpunktierte Linie 18 veranschaulicht sind. Der Kupplungskörper 16 ist beispielsweise aus einem zweiten Werkstoff gebildet, wobei der zweite Werkstoff ein metallischer Werkstoff, insbesondere eine Stahl, sein kann.
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Besonders gut aus 1 ist erkennbar, dass der Kupplungskörper 16 eine weitere Außenverzahnung in Form einer Schaltverzahnung 20 aufweist. Wie im Folgenden noch genau erläutert wird, ist der Kupplungskörper 16 drehfest mit dem Schaltrad 12 verbunden, sodass das Schaltrad 12 über den Kupplungskörper 16 und insbesondere über die Schaltverzahnung 20 des Kupplungskörpers 16 drehfest mit der Welle, auf welcher das Schaltrad 12 angeordnet ist, verbunden werden kann. Des Weiteren weist der Kupplungskörper 16 außenumfangsseitig wenigstens eine als Reibkegel ausgebildete Reibfläche 22, mittels welcher der Kupplungskörper 16 und über diesen das drehfest mit dem Kupplungskörper 16 verbundene Schaltrad 12 bezogen auf die Welle, auf welcher das Schaltrad 12 angeordnet ist, synchronisiert werden können. Der Kupplungskörper 16 ist dabei nicht nur drehfest mit dem Schaltrad 12 verbunden, sondern der Kupplungskörper 16 ist auch in axialer Richtung der Baueinheit 10 an dem Schaltrad 12 befestigt. Dadurch können Relativdrehungen zwischen dem Kupplungskörper 16 und dem Schaltrad 12 ebenso vermieden werden, wie in axialer Richtung der Baueinheit 10 erfolgende Relativbewegungen zwischen dem Schaltrad 12 und dem Kupplungskörper 16.
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Um besonders vorteilhafte, insbesondere mechanische, Eigenschaften der Baueinheit 10 realisieren zu können, ist die Baueinheit 10 zumindest in einem Teilbereich T gehärtet. Der Teilbereich T, in welchem die Baueinheit 10 gehärtet ist, umfasst dabei zumindest die Außenverzahnung 14 und/oder die Schaltverzahnung 20, sodass ein übermäßiger Verschleiß der Baueinheit 10 vermieden werden kann.
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Besonders gut aus 1 und 2 ist erkennbar, dass das Schaltrad 12 ein als Durchgangsöffnung ausgebildete Nabe 24 aufweist, beziehungsweise bildet oder begrenzt, wobei zumindest ein Längenbereich der zuvor genannten Welle in der Nabe 24 angeordnet werden und die Nabe 24 beispielsweise durchdringen kann. Hierdurch kann das Schaltrad 12 auf der Welle angeordnet werden. Auch der Kupplungskörper 16 weist eine als Durchgangsöffnung ausgebildete Nabe 26 auf, wobei zumindest ein Längenbereich L des Schaltrads 12 in der Nabe 26 des Kupplungskörpers 16 angeordnet ist. Somit ist der Kupplungskörper 16 über seine Nabe 26 auf den Längenbereich L und somit auf dem Schaltrad 12 angeordnet.
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3 zeigt ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens oder eines Teils eines Verfahrens zum Herstellen der Baueinheit 10, sodass die Baueinheit 10 mittels des Verfahrens hergestellt ist beziehungsweise wurde. Bei einem ersten Schritt S1 des Verfahrens werden die Bauelemente (Schaltrad 12 und Kupplungskörper 16) in eine vorgebbare beziehungsweise gewünschte und in 1 und 2 gezeigte Lage oder Position relativ zueinander gebracht und somit relativ zueinander ausgerichtet. In dieser Lage beziehungsweise in dieser Position ist der Kupplungskörper 16 auf dem Längenbereich L angeordnet. Mit anderen Worten wird bei dem ersten Schritt S1 der Kupplungskörper 16 auf dem Längenbereich L angeordnet, indem beispielsweise der Längenbereich L in axialer Richtung des Kupplungskörpers 16 in dessen Nabe 26 eingesteckt wird beziehungsweise in dem die Nabe 26 auf den Längenbereich L aufgefädelt oder aufgestülpt wird.
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Um die gewünschte Lage beziehungsweise Position der Bauelemente relativ zueinander zu sichern, werden die Bauelemente in der Lage bei einem zweiten Schritts S2 des Verfahrens aneinander vorfixiert und dadurch in einen vorfixierten Zustand überführt. In dem vorfixierten Zustand nehmen die Bauelemente die zuvor eingestellte Lage ein, sodass in dem vorfixierten Zustand der Kupplungskörper 16 auf dem Längenbereich L angeordnet ist. Außerdem sind die Bauelemente in dem vorfixiertem Zustand aneinander fixiert, wodurch Relativbewegungen zwischen den Bauelementen vermieden sind. Bei einem dritten Schritt S3 des Verfahrens werden die Bauelemente in dem vorfixierten Zustand in einer Heizeinrichtung angeordnet, welche beispielsweise als Ofen, insbesondere als Vakuumofen, ausgebildet ist.
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Bei einem vierten Schritt S4 des Verfahrens werden die Bauelemente, während sie in dem Vakuumofen angeordnet sind, mittels des Vakuumofens erwärmt, wodurch Wärme zum Härten der Baueinheit 10 zumindest in den Teilbereich T in die Baueinheit 10 eingeleitet wird.
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Um dabei die Baueinheit 10 besonders zeit- und kostengünstig herstellen zu können, werden die Bauelemente bei dem vierten Schritt S4 mittels der zum Härten in die Baueinheit 10 eingeleiteten Wärme stoffschlüssig und/oder formschlüssig und/oder reibschlüssig miteinander verbunden, wobei eine Verwendung eines separat von den Bauelementen ausgebildeten beziehungsweise zusätzlich zu den Bauelementen vorgesehenen Zusatzwerkstoffs zum stoffschlüssigen und/oder formschlüssigen und/oder reibschlüssigen Verbinden der Bauelemente unterbleibt. Da die Baueinheit 10 mittels des Verfahrens hergestellt ist, weist die Baueinheit 10 somit wenigstens eine stoffschlüssige und/oder formschlüssige und/oder reibschlüssige Verbindung V auf, die mittels der zum Härten der Baueinheit 10 in die Baueinheit 10 eingeleiteten Wärme hergestellt ist beziehungsweise wurde. Mittels der stoffschlüssigen und/oder formschlüssigen und/oder reibschlüssigen Verbindung V sind die Bauelemente stoffschlüssig und/oder formschlüssig und/ oder reibschlüssig miteinander verbunden, wobei die stoffschlüssige und/oder formschlüssige und/oder reibschlüssige Verbindung V frei von einem Zusatzwerkstoff zum stoffschlüssigen und/oder formschlüssigen und/oder reibschlüssigen Verbinden der Bauelemente ist. Dies bedeutet, dass die Bauelemente ohne einen zusätzlich zu den Bauelementen vorgesehenen Zusatzwerkstoff stoffschlüssig und/oder formschlüssig und/oder reibschlüssig miteinander verbunden.
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Die Bauelemente sind dabei beispielsweise mittels der stoffschlüssigen und/oder formschlüssigen und/oder reibschlüssigen Verbindung V über jeweilige oder in jeweiligen Bereichen, in denen beispielsweise die stoffschlüssige und/oder formschlüssige und/oder reibschlüssige Verbindung V angeordnet ist, stoffschlüssig und/oder formschlüssig und/oder reibschlüssig miteinander verbunden.
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Beispielsweise werden die Bauelemente beziehungsweise ihre Werkstoffe bei dem vierten Schritt S4 in den jeweiligen, zuvor genannten Bereichen anbeziehungsweise aufgeschmolzen, wodurch in dem jeweiligen Bereich eine jeweilige Werkstoffschmelze entsteht. Die Werkstoffschmelzen bilden zusammen beispielsweise eine Schmelze, welche dadurch hergestellt wird, dass die Bauelemente in den Bereichen mittels der zum Härten in die Baueinheit 10 eingeleiteten Wärme an beziehungsweise aufgeschmolzen werden. Die Werkstoffschmelzen können die Schmelze beispielsweise derart bilden, dass sich die Werkstoffschmelzen miteinander vermischen und/oder gegenseitig berühren, wodurch die Bauelemente mittels der Schmelze stoffschlüssig miteinander verbunden werden. Kühlt dann die Baueinheit ab, so kann die Schmelze erstarren, wodurch die Bauelemente auf einfache und kostengünstige Weise besonders fest miteinander verbunden werden. Im Vergleich zu herkömmlichen Herstellungsverfahren, bei denen das Härten das stoffschlüssige und/oder formschlüssige und/oder reibschlüssige Verbinden der Bauelemente zwei zeitlich nacheinander durchgeführte und voneinander beabstandet Prozesse sind, können mittels des Verfahrens Platz- und Investitionskosten zum Herstellen der Baueinheit 10 reduziert werden.
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Das formschlüssige Verbinden kann bei dem Schritt S4 durch Überschreiten der Fließgrenze des jeweiligen Bauelements 12 beziehungsweise 16 und einer daraus resultierenden Anpassung an die Oberflächenstruktur des jeweils anderen Bauelements 16 beziehungsweise 12 erfolgen. Das reibschlüssige Verbinden kann bei dem Schritt S4 durch Verstärken eines Presssitzes erfolgende, was durch ein beim Härten übliches Aufwachsen der Bauelemente 12 und 16 erfolgt. Eine Kombination aus stoffschlüssiger, formschlüssiger und/oder reibschlüssiger Verbindung der Bauelemente 12 und 16 kann je nach Prozessparameter erfolgen, das heißt durch entsprechendes Einstellen beziehungsweise Variieren von Prozessparametern eingestellt werden, auf Basis derer das Verfahren durchgeführt wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 4008102 A1 [0002]
- DE 19733135 A1 [0003]
