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Hintergrund
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines
unidirektionalen Kupplungsgehäuses
zur Verwendung beispielsweise in Getrieben von Automobilen und dergleichen.
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Das
herkömmliche
Verfahren zur Herstellung eines unidirektionalen Kupplungsgehäuses ist
in den 4A bis 4F dargestellt.
Bei diesem Herstellungsverfahren wird zuerst, wie in 4A dargestellt, aus
einer Metallplatte eine Scheibe 101 ausgestanzt. Anschließend wird,
wie in 4B dargestellt, der Mittelteil
der Scheibe 101 durch einen Ziehvorgang gezogen und der
Boden ausgestanzt, wodurch ein kreiszylindrisches Teil 102 gebildet
ist. dieses zylindrische Teil 102 besteht aus einem zylindrischen
Bereich 103 und einem äußere Flansch 105,
der sich an einem axialen Ende des zylindrischen Bereichs 103 befindet.
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Danach
werden, wie in 4C dargestellt, mehrere Fenster 107, 107 ...
aus dem zylindrischen Bereich 103 des zylindrischen Teils 102 derart
ausgestanzt, daß sie
umfangsmäßig in bestimmten
Intervallen voneinander beabstandet sind. Anschließend wird
aus dem äußeren Flansch 105 des
zylindrischen Teils 103, wie in 4D dargestellt,
ein äußerer ringförmiger Teil 106 ausgestanzt,
der vom radial äußersten
Rand über
eine bestimmte Strecke zu einer radial einwärts gelegenen Stelle reicht.
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Danach
werden, wie in den 4E und 5C dargestellt,
an vier Stellen des Umfangs des zylindrischen Teils 102 Ausstanzungen
von innen nach außen
vorgenommen, so daß Schlitze 108 gebildet
werden, die sich über
den äußeren Flansch 105 zu
den Fenstern 107 erstrecken. Benachbarte Schlitze 108, 108 sind
zu beiden Seiten eines Fensters 107 vorgesehen, während ein
dem einen Fenster 107 gegenüberliegendes anderes Fenster 107 von dem
anderen Paar benachbarter Schlitze 108, 108 sandwichartig
umgeben ist.
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Als
nächstes
werden, wie in 4F dargestellt, Stege 110, 110 neben
dem durch das genannte Paar von Schlitzen 108, 108 sandwichartig
umgebene Fenster 107 radial nach außen geschwenkt, so daß ein Randbereich 111,
der sandwichartig von den beiden Schlitzen 108, 108 umgeben
ist, radial nach außen
vorsteht. Dieser nach außen
vorstehende Randbereich 111 drückt, wenn die unidirektionale Kupplung
an einen (nicht dargestellten) äußeren Ring
montiert wird, gegen die Innenumfangsfläche des äußeren Rings, so daß ein Gehäuse 112 reibschlüssig mit
dem äußeren Ring
gekoppelt ist.
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Jedoch
weist das zuvor beschriebene Verfahren zur Herstellung eines unidirektionalen
Kupplungsgehäuses
die folgenden Probleme (1), (2) und (3) auf:
- (1)
Da bei dem Schlitzausstanzvorgang nach 4E ein
Stanzteil 200 von radial innen nach radial außen gedrückt wird,
um die Schlitze 108 zu bilden, wie in den 5B und 5C dargestellt, ist
es erforderlich, als den Stanzabstand eine Scheibendicke t zu einem
radialen Abstand D des äußeren Flanschs 105 hinzuzufügen, der
sich nach dem Ausstanzen des äußeren ringförmigen Teils 106 ergibt.
Ein langer Stanzabstand bringt unter Berücksichtigung der Lebensdauer
des Stanzwerkzeugs die Notwendigkeit der Vergrößerung der Stanzbreite mit
sich, wodurch wiederum der Schlitz breiter wird, so daß die Wahrscheinlichkeit
des Verfangens eines anderen Gehäuses in
dem Schlitz größer ist,
was den Nachteil einer schwierigeren Handhabung mit sich bringt.
Ferner bewirkt eine größere Schlitzbreite
eine geringere Festigkeit, so daß das Gehäuse als weiterer Nachteil für Verformungen
anfällig
wird.
- (2) Wie in 5(A) dargestellt, besteht
bei dem Schlitzausstanzverfahren als weiterer Nachteil die Tendenz
des Auftretens von Graten an den Fenstern 107.
- (3) Aufgrund der unter (1) beschriebenen großen Schlitzbreite neigen die
in dem Schlitzstanzverfahren gebildeten Fenster 107 zu
Verformungen, so daß beim
Montieren des Gehäuses
an eine unidirektionale Kupplung, der Freilaufbetrieb beeinträchtigt ist
und, als weiterer Nachteil, die Leistung der unidirektionalen Kupplung
nachläßt.
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Überblick über die
Erfindung
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Es
ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren
zur Herstellung eines unidirektionalen Kupplungsgehäuses zu
schaffen, das das Ausstanzen von Gehäuseschlitzen mit einer kurzen
Stanzdistanz ermöglicht
und bei dem die Schlitze eine geringe Breite aufweisen und weniger
verformungsanfällig
sind.
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Eine
weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung
eines unidirektionalen Kupplungsgehäuses zu schaffen, bei dem der Schlitzausstanzvorgang
kein Auftreten von Graten an den Fenstern bewirkt.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
ist durch Anspruch 1 definiert.
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Erfindungsgemäß ist ein
Verfahren zur Herstellung eines unidirektionalen Kupplungsgehäuses vorgesehen,
mit
einem Schlitzformungsschritt zum Ausstanzen von Schlitzen
aus einem zylindrischen Teil mit einem zylindrischen Bereich und
einem Außenflansch
an einem axialen Ende des zylindrischen Bereichs, derart daß die Schlitze
durch Ausstanzen eines Grenzbereichs zwischen dem zylindrischen
Bereich und dem Außenflansch
von radial diagonal innen nach radial diagonal außen geformt
werden, nämlich
radial einwärts
von einer Stelle, die um eine bestimmte Entfernung weiter innen
als der Außenrand
des Außenflanschs
liegt und um eine bestimmte Entfernung axial von dem axialen Ende
des zylindrischen Bereichs beabstandet ist; und
einem Außenflanschschneidschritt,
um nach dem Schlitzbildungsschritt einen äußeren ringförmigen Teil aus dem Außenflansch
zu schneiden, so daß der äußere ringförmige Teil
sich von dem radial äußeren Ende
des Außenflanschs
zu einer Stelle erstreckt, die in bezug auf ein radial äußerstes
Ende der Schlitze um eine derartige Entfernung weiter radial innen
liegt, daß die
Schlitze sich radial auswärts öffnen.
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Erfindungsgemäß werden
Schlitze vor dem Schritt des Schneidens des äußeren Flanschs ausgestanzt.
Daher können
die Schlitze gebildet werden, indem ein Grenzbereich zwischen dem
zylindrischen Teil und dem Außenflansch
(d.h. ein Bereich zwischen dem später ausgeschnittenen äußeren ringförmigen Teil
und den Fenstern) von radial diagonal innen nach radial diagonal
außen
ausgestanzt wird. Wenn das Schlitzausstanzen nach dem Schneiden des äußeren ringförmigen Teils
des Außenflanschs erfolgt,
wie beim Stand der Technik, ist das diagonale Ausstanzen von Schlitzen
nicht zulässig,
weil die fehlende Festigkeit zu Verformungen führen würde.
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Da
erfindungsgemäß ein diagonales
Ausstanzen möglich
ist, kann die Stanzstrecke im Vergleich mit dem bekannten horizontalen
Stanzen verkürzt
werden. Dies ermöglicht
ein Verringern der Dicke des Stanzwerkzeugs und der Schlitzbreite,
wodurch es unwahrscheinlich wird, daß sich andere Gehäuse in den
Schlitzen verfangen, so daß sich
eine verbesserte Handhabbarkeit ergibt. Durch die geringe Schlitzbreite
kann die Festigkeit des Gehäuses verbessert
und eine Verformung desselben verhindert werden, so daß die Leistung
der unidirektionalen Kupplung verbessert wird.
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Ein
Ausführungsbeispiel
weist ferner nach dem Schlitzbildungsschritt und vor dem Außenflanschschneideschritt
einen Fensterausstanzschritt auf, um im zylindrischen Teil mehrere
Fenster auszustanzen, einschließlich
Fenstern, die bis zu den Schlitzen durchgehen, so daß die Fenster
voneinander umfangsmäßig in bestimmten
Intervallen beabstandet sind.
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Da
bei diesem Ausführungsbeispiel
die Fenster nach dem Bilden der Schlitze gebildet werden, treten
keine Grate an den Fenstern durch die Schlitzbildung auf.
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Bei
einem Ausführungsbeispiel
wird, wenn die Schlitze im Schlitzbildungsschritt gebildet werden,
wenigstens ein Ausschnitt für
die Einspannpositionierung im Außenflansch des zylindrischen
Teils gebildet.
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In
diesem Ausführungsbeispiel
wird im Schlitzbildungsschritt wenigstens ein Ausschnitt für die Einspannpositionierung
gebildet. Dieser Einspannpositionierausschnitt kann in späteren Schritten
eines Fensterausstanzvorgangs und eines Außenringschneideschritts verwendet
werden. Daher kann die Häufigkeit
der Positioniervorgänge
verringert werden, so daß eine
Verringerung der Herstellungszeit sowie eine Vereinfachung von Vorgängen erreicht
werden kann.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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Die
vorliegende Erfindung ist anhand der nachfolgenden detaillierten
Beschreibung und der zugehörigen
Zeichnungen besser verständlich,
wobei die Zeichnungen nur der Illustration dienen und daher nicht
als die Erfindung einschränkend
anzusehen sind, und welche zeigen:
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1A, 1B, 1C, 1D, 1E und 1F – Prozeßdiagramme
zum Erläutern
eines Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemäßen Verfahrens
zur Herstellung eines unidirektionalen Kupplungsgehäuses;
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2A – eine Darstellung
eines Zustands, in dem Schlitze in dem Ausführungsbeispiel radial ausgestanzt
wurden, und 2B – einen Zustand, in dem Schlitze
parallel ausgestanzt wurden;
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3A – eine schematische
Darstellung der Richtung und des Bereichs des Schlitzausstanzens bei
dem Ausführungsbeispiel, 3B – eine perspektivische
Darstellung eines zylindrischen Teils, in dem zwei Schlitze und
zwei Ein spannausschnitte ausgebildet wurden, und 3C – eine Schematische
Darstellung, die teilweise einen Zustand zeigt, in dem ein äußerer Ring
eines Außenflanschs
ausgeschnitten ist;
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4A, 4B, 4C, 4D, 4E und 4F – Prozeßdiagramme
zum Erläutern
des bekannten Verfahrens zur Herstellung eines unidirektionalen
Kupplungsgehäuses;
und
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5A – eine schematische
axial gerichtete Darstellung eines Zustands, in dem aus dem bekannten
Beispiel Schlitze mit einem Stanzwerkzeug ausgestanzt werden, 5B – eine schematische Schnittdarstellung
einen in Umfangsrichtung gesehenen Zustand des Stanzens, und 5C – eine Darstellung,
die eine Ansicht, welche in axialer Richtung gesehen teilweise ein
zylindrisches Teil mit ausgestanzten Schlitzen zeigt, und eine Ansicht
umfaßt,
die den Zustand des zylindrischen Teils in Seitenansicht zeigt.
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Detaillierte Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsbeispiele
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Im
folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand eines in den zugehörigen Zeichnungen
dargestellten Ausführungsbeispiels
näher beschrieben.
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Unter
Bezugnahme auf die 1A, 1B, 1C, 1D, 1E und 1F wird
in dieser Reihenfolge ein Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Verfahrens
zur Herstellung eines unidirektionalen Kupplungsgehäuses erläutert.
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Wie
in 1A dargestellt, wird zuerst eine Scheibe 1 aus
einer bestimmten Metallplatte ausgestanzt. Anschließend wird,
wie in 1B dargestellt, der Mittelteil
der Scheibe 1 durch einen Ziehvorgang gezogen und der Boden
ausgestanzt, wodurch ein kreiszylindrisches Teil 2 gebildet
ist. das zylindrische Teil 2 besteht aus einem zylindrischen
Bereich 3 und einem Außenflansch 5,
der sich an einem axialen Ende des zylindrischen Bereichs 3 befindet.
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Anschließend werden,
wie in 1C dargestellt, im Außenflansch 5 des
zylindrischen Teils 2 zwei im wesentlichen halbkreisförmige Ausschnitte 6, 7 und
vier Schlitze 8, 10, 11, 12 gebildet.
Die Ausschnitte 6, 7 sind Ausschnitte für die Einspannpositionierung
und voneinander um 180° versetzt
im Umfang des Außenflanschs 5 ausgebildet.
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3A zeigt
den Zustand, in dem der Schlitz 8 der vier Schlitze 8 bis 12 mit
einem Stanzwerkzeug 15 ausgestanzt wird. Dieses Stanzwerkzeug 15 stanzt
den Schlitz 8 von radial diagonal innen nach radial diagonal
außen
aus. Dieser Schlitz 8 wird so ausgestanzt, daß er sich
von dem Teil eines Fensters 17, das in einem späteren Vorgang
gebildet wird, und zu einem äußeren ringförmigen Teil 18 erstreckt,
der in einem späteren
Vorgang ausgeschnitten wird. Ein derartiger diagonaler Ausstanzvorgang
ermöglicht eine
Verringerung der Stanzstrecke 5 (siehe 3A) im
Vergleich mit dem herkömmlichen
horizontalen Ausstanzvorgang nach 5B. Das
Stanzwerkzeug kann daher dünner
sein, so daß der
Schlitz 8 schmäler
sein kann und damit unwahrscheinlich wird, daß sich ein anderes Gehäuse in dem
Schlitz verfängt, woraus
sich eine verbesserte Handhabbarkeit ergibt. Durch das Verringern
der Breite des Schlitzes 8 kann ferner die Festigkeit des
Gehäuses
erhöht
und eine Verformung desselben verhindert werden, so daß das Verhalten
von in das Gehäuse
einzusetzenden Freilaufkupplungen stabilisiert werden kann und die Leistung
der unidirektionalen Kupplung verbessert werden kann. Ferner gilt
das Gleiche wie für
den Schlitz 8 auch für
die Schlitze 10, 11 und 12.
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Wie
in 1D gezeigt, wird als nächstes der Außenflansch 5 positioniert
und eingespannt in dem die der Einspannpositionierung dienenden
Ausschnitte 6 und 7 verwendet werden, und anschließend wird
ein Fensterausstanzvorgang durchgeführt. In diesem Fensterausstanzvorgang
werden mehrere Fenster 17 im zylindrischen- Bereich 3 des
zylindrischen Teils 2 gebildet, so daß sie in bestimmten Intervallen
umfangsmäßig voneinander
beabstandet sind. In diese Fenster 17 werden jeweils die
Freilaufeinrichtungen der unidirektionalen Kupplung eingesetzt.
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Da
der Fensterausstanzvorgang nach der Bildung des Schlitzes 8 ausgeführt wird,
wie zuvor aufgezeigt, entstehen durch den Schlitzausstanzvorgang
keine Grate am Fenster 17. Daher kann die (nicht dargestellte)
Freilaufeinrichtung ungehindert in den Fenstern 17 gehalten
werden.
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Anschließend wird
der äußere ringförmige Teil 18 des
Außenflanschs 5 ausgestanzt,
wie in den 1E und 3C dargestellt.
Dieser äußere ringförmige Teil 18 erstreckt
sich von dem radial äußersten
Ende des Außenflanschs 5 zu
einer Stelle P, die um einen bestimmten Betrag weiter radial innen
liegt als das radial äußerste Ende
der Schlitze 8, 10, 11 12. Durch
das Ausstanzen dieses äußeren ringförmigen Teils 18 werden
die mit den Schlitzen 8, 10 und 11, 12 verbundenen
Fenster 17 bis zur Außenseite des
Außenflanschs 5 geöffnet.
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Da
bei diesem Ausführungsbeispiel
die im Schlitzausstanzvorgang gebildeten Ausschnitte 6, 7 für die Einspannpositionierung
in dem Fensterausstanzvorgang und in dem Außenringschneidvorgang verwendet
werden können,
kann die Häufigkeit
der Positionierungsvorgänge
verringert werden, so daß eine
Verringerung der Herstellungszeit sowie eine Vereinfachung der Vorgänge erreicht
werden kann.
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Wie
in der 1F dargestellt, werden als nächstes Stege 21, 22 neben
dem Fenster 17, das sich zwischen den Schlitzen 8 und 10 befindet,
radial nach außen
gebogen, so daß ein
Randbereich 23, der sandwichartig von den beiden Schlitzen 8 und 10 umgeben
ist, radial nach außen
ragt. Auch die Stege 25, 26 neben einem anderen
Fenster 17 zwischen den Schlitzen 11 und 12 werden
radial nach außen gebogen,
so daß ein
Randbereich 27, der sandwichartig von den beiden Schlitzen 11 und 12 umgeben
ist, radial nach außen
ragt. Die derart radial nach außen
ragenden Randbereiche 23, 27 drücken, wenn
die unidirektionale Kupplung an einen Außenring montiert wird; gegen
die Innenumfangsfläche des
Außenrings,
so daß das
Gehäuse
reibschlüssig mit
dem Außenring
verbunden ist.
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Bei
diesem Ausführungsbeispiel
wurden die Schlitze radial gestanzt, wie in 2A dargestellt.
Es ist jeoch auch möglich,
Schlitze 41, 42 und 43, 44 parallel
zueinander auszustanzen, wie in 2B dargestellt.