專利名稱：變速箱的同步裝置的離合游動套筒的制作方法
用于變速箱的同步裝置的離合游動套筒，它具有一通過無切屑成型工藝做成的套筒體，該套筒體在其外周上接納一撥叉，并在其內(nèi)周上有其走向沿縱向中間軸線的內(nèi)齒。
這類離合游動套筒早就例如從DE3908989C2中知道。它由兩個對稱的或幾乎對稱的對半體形成，它們單獨地用成形工藝做成并接著通過接縫彼此連在一起。每個對稱的對半體此時做有盤形的臺肩，它們是圓形的并沿徑向從對半體的外圓周突出。在對稱的對半體接合以后，臺肩的朝向離合游動套筒的橫向中間平面的端面與由這些臺肩界限的外圓周上的圓柱形表面共同形成撥叉導向。
此離合游動套筒的內(nèi)周上有齒形結(jié)構(gòu)，在其端面的橫截面中看去，其齒沿離合游動套筒的橫向中間平面的方向如此收縮，以致在齒的側(cè)面上形成一居中地設置在橫向中間平面中的凹座，此在齒的側(cè)面上的凹座保證離合游動套筒和離合器體的爪狀齒形結(jié)構(gòu)或齒輪的在接合擋互相進入的齒不會彼此脫開，特別在載荷變化時。在離合游動套筒的內(nèi)齒結(jié)構(gòu)上，除去在齒的側(cè)面上的凹座外，還可例如在齒上或齒間形成凹座和槽。此外，離合游動套筒的齒的端部經(jīng)常做有屋頂形斜坡。在凹座中接合有同步裝置的制動栓，它通常用一彈簧預載。由此，離合游動套筒在未接合擋被停留在中間位置。在沿離合游動套筒的縱向中間軸線方向?qū)R的槽中，接納有例如同步裝置的墊板并將其導向。如果離合游動套筒沿軸向移動，以選擇變速擋次，則同步環(huán)的墊板壓靠在離合器體的摩擦錐上。齒的屋頂形斜坡防止離合游動套筒的齒在同步時提前嚙合離合器體或換擋輪的齒。如果同步完成，則屋頂形斜坡使齒輕松地嚙合。
還有一種離合游動套筒，其中，除了在內(nèi)周上有齒結(jié)構(gòu)以外，在套筒體的外周上還做出外齒結(jié)構(gòu)。如果離合游動套筒在變速箱中在第一擋和第二擋間處于接合位置，則在所謂的小型傳動中，在此齒上嚙合有例如倒車擋的可移動的中間輪。
如同已經(jīng)知道的那樣，與切削加工相比，離合游動套筒的制造成本可通過無切屑加工降低。所述的輪廓形狀即切口、凹座、槽和屋頂形斜坡在整體的離合游動套筒中并不能按照現(xiàn)有技術水平用普通的無切屑加工做出。這所以不可能的原因是，此凹座的輪廓與例如深沖陽模的輪廓相交或從其突出，因而沿著沖模的脫模方向形成根切。
在進行離合游動套筒的普通的無切屑加工時，此根切迄今都如此避免，即如同在DE3908989C2的例子中所描述的那樣，將離合游動套筒的由兩個按單件生產(chǎn)制造的套筒體結(jié)合在一起。此兩部分的結(jié)合平面此時經(jīng)過凹座的剖分面，因而在例如深沖陰模的脫模方向不產(chǎn)生根切。此結(jié)合平面在此例子中也相當于離合游動套筒的對稱平面，這是因為，套筒的兩個被結(jié)合的部分是對稱地或至少近似對稱地形成的。
有一種離合游動套筒，在其內(nèi)徑上，用于接納制動栓的凹座和/或用于導向墊板的槽都設置在橫向中間平面上，而在橫向中間平面與離合游動套筒的端部之間的區(qū)域中，則在齒的側(cè)面上做有凹座。也可以在一個齒上，在其側(cè)面同時做有槽或凹座和切口。如果按現(xiàn)有技術水平做出的這一離合游動套筒用普通的無切屑加工制造，則為了避免根切，則可設定兩個以上的結(jié)合平面，并由此用兩個以上的單個零件做成套筒體。其缺點為，隨著離合游動套筒的單個零件的數(shù)目增加，用于制造的工具費用和加工費用也增加。由于套筒零件的接縫，通過接縫間隙產(chǎn)生的尺寸偏差和形狀偏差疊加到凹座、切口和槽的現(xiàn)有的尺寸偏差和形狀偏差上。這對離合游動套筒的結(jié)構(gòu)精度產(chǎn)生不良的影響。
如果套筒體不能按照所描述的技術用多個零件結(jié)合在一起，則必須在另外的切削加工過程中做出凹座。由此產(chǎn)生了附加的加工費用與操作費用，它們提高了離合游動套筒的制造成本。
按照DE3908989C2，在離合游動套筒的對稱的對半體的外周上各自設置一周向的臺肩。在這些對稱的對半體結(jié)合以后，此臺肩的彼此朝向的端部和套筒體的由其包圍的外表面形成一周向的槽即撥叉導向，在其中接合變速箱的一個撥叉。臺肩是擋塊，軸向移動通過它由撥叉?zhèn)髦岭x合游動套筒上。通過對稱的對半體的接縫形成的縫隙形成離合游動套筒的橫向中間平面，由此也是撥叉導向的橫向中間平面。由此，接縫間隙的尺寸偏差與形狀偏差疊加至撥叉導向的尺寸偏差與形狀偏差上。在此情況下，接縫間隙也對離合游動套筒的精度產(chǎn)生不良的影響。
因此，本發(fā)明的目的為，提供一前述類型的離合游動套筒，它在費用低的加工中允許任意布置凹座、切口和槽而其精度則不受此布置的影響。
此目的將根據(jù)權利要求1的特征性部分如此解決，即套筒體通過一種無切屑的成形工藝由板材做成，并做成整體的結(jié)構(gòu)件。用板材作為原材料制造套筒體或離合游動套筒使之有可能采用筒單的切割工具與成形工具。輪廓形狀如在齒上的上述內(nèi)齒結(jié)構(gòu)、凹座、槽、切口和屋頂形斜坡都可以用平的經(jīng)過矯直的板條或板坯通過例如壓制、滾壓和軋制做出。與按圓柱形成形的套筒體相反，按照現(xiàn)有技術水平，此時不會在工具的脫模方向產(chǎn)生根切。由于這些輪廓要素沒有根切，并且可以按任意的布置做出，故有可能整體地制造套筒體。由此，去掉了套筒體的兩個或更多零件的接縫所用的加工費用和操作費用。由于沒有通過接縫間隙產(chǎn)生的附加的形狀公差和尺寸公差，故可以以高精度做成輪廓元素還有離合游動套筒。消除了有缺點的切削加工過程。
用板材制造零件的優(yōu)點為，單個的方法如切斷、成型、變形都可以合并在一個生產(chǎn)點或生產(chǎn)線上。用這種方式，縮短了生產(chǎn)過程中的加工時間，這是因為，去掉了操作步驟和輸送路徑和輸送時間。這種制造方法特別適合用于制造大量的件數(shù)。此優(yōu)點還可如同在權利要求2中所描述的那樣，在制造用板材做的套筒體時使用。套筒體的初始形狀此時為一成型的板條。成型包括所有元素如內(nèi)齒及其槽、凹座、切口和屋頂形斜坡。板條可例如從一無端的帶材切成具有一個與套筒體的圓周對應的長度。套筒體的最終的圓柱形由此板條形成，即將其彎曲成圓形，將其切割邊緣集中在一起并在該處予以連接。規(guī)定焊接作為優(yōu)選的連接。
在按照本發(fā)明的離合游動套筒中，在套筒體的外圓周上的撥叉導向通過一與套筒體整體地形成的臺肩或通過至少一個在此外圓周上布置的環(huán)形成。需要有盡可能少的材料費用和加工費用的有利的方案在權利要求3中作了描述。此時，套筒體與撥叉導向做成一體。此時，撥叉導向由一個盤形的、圍繞的并且沿徑向從套筒體的外圓周突出的臺肩組成。為了可將變速箱的撥叉的軸向移動傳至離合游動套筒上，撥叉的端部與撥叉導向接合。有這種結(jié)構(gòu)的離合游動套筒有這樣的優(yōu)點，即臺肩可與內(nèi)齒和在其上的成型元素一起無切屑地在該板材上做出。
權利要求4描述了一種離合游動套筒，其中，套筒體與撥叉導向作為單獨的零件做出并且最后彼此固定。如此構(gòu)形的離合游動套筒的優(yōu)點為，在生產(chǎn)不同的離合游動套筒時，有可能多次應用單獨的零件。對此，不同套筒體的外徑和撥叉導向的不同環(huán)的內(nèi)徑彼此配合并以其直徑標準化。例如，如果兩個離合游動套筒只是其內(nèi)齒的結(jié)構(gòu)不同，則可以只制造不同的套筒體。此時，套筒體可如權利要求1和2所描述的那樣，用板材做成或作為無切屑加工而成的實心件形成。但是，撥叉導向的環(huán)在兩種情況下則是一樣的。如果套筒體在其結(jié)構(gòu)上是相同的，則只要重新制造撥叉導向的環(huán)，或是將同樣結(jié)構(gòu)的環(huán)按其在外徑上的布置作不同的組合。
撥叉導向可如同權利要求5所描述的那樣用一個單獨的環(huán)組成，該環(huán)固定在套筒體的外圓周上。如同在權利要求3中的離合游動套筒一樣，撥叉在此方案中與撥叉導向接合。按照權利要求6，撥叉導向由一套筒體和兩個固定在其外周上的環(huán)組成。對于如權利要求5和6的離合游動套筒，可采用同樣結(jié)構(gòu)的環(huán)。對于具有由兩個環(huán)形成的撥叉導向的離合游動套筒，有其它的組合可能性。它可以對一個離合游動套筒采用不同結(jié)構(gòu)的環(huán)，并且和/或?qū)Σ煌碾x合游動套筒將環(huán)用不同的距離彼此固定。
權利要求7描述了無切削成形的離合游動套筒的另一種有利的構(gòu)形，據(jù)此，撥叉導向的環(huán)用無切削成形工藝做成。當環(huán)由棒材或板條制成時，環(huán)可以成本特別低地和用最少的材料制造。這種環(huán)的一種可能的結(jié)構(gòu)在權利要求8中作了描述。環(huán)有一U形橫截面，其支腿沿徑向朝外。為了制造此環(huán)，可以采用與制造套筒體相似或相同的方法。在變速箱中，撥叉接合在此環(huán)的兩條腿之間，并在該處被導向。此方案的優(yōu)點是這樣得出的，即只有一個環(huán)固定在套筒體的外圓周上，但是撥叉的導向的實現(xiàn)則同具有兩個環(huán)的離合游動套筒一樣。由此去掉了用于固定第二個環(huán)的操作費用和安裝費用。
撥叉導向的環(huán)可通過焊接或熱壓配合(Aufschrumpf)固定在套筒體的外圓周上。在權利要求9中描述了一種變型，例如撥叉導向的環(huán)，它用熱壓配合(Schrumpfsitz)固定在套筒體上，可附加地保證抵抗軸向移動力。在撥叉導向的環(huán)的內(nèi)徑上有一周向的內(nèi)槽，而在套筒體的外周上則有一沿周向朝外突出的具有高度H的臺肩。為了熱壓配合在套筒體上，環(huán)被加熱并膨脹。其內(nèi)徑隨著熱膨脹而加大。朝外突出的臺肩的高度H與環(huán)的熱膨脹相配，也就是說，朝外突出的臺肩的最大高度應當如此，即熱的環(huán)在其安裝時能越過它移動。環(huán)在其安裝時越過朝外突出的臺肩移動并定位。在環(huán)冷卻和收縮時，環(huán)包圍并抓住朝外突出的臺肩。由此，除去熱壓配合外，環(huán)還附加地固定在其位置上。
按照權利要求10，在本發(fā)明的另一種構(gòu)形中，在撥叉導向的環(huán)的內(nèi)徑上做出一向內(nèi)突出的臺肩。當將撥叉導向的環(huán)通過熱壓配合固定在套筒體上時，此臺肩將被在套筒體的外徑上的周向外槽包圍并抓住。此時，在環(huán)的內(nèi)徑上的臺肩的高度HI要如此構(gòu)成，以使用于其安裝的熱環(huán)可在套筒體的外徑上移動。
權利要求11表征了一個套筒體，在其外圓周上做出一止擋，撥叉導向的環(huán)在該止擋上對齊。采用這種結(jié)構(gòu)的套筒體可使撥叉導向的環(huán)在套筒體上的安裝容易。
如同權利要求12所描述的那樣，套筒體的內(nèi)齒可做有對稱地或不對稱地形成的屋頂形斜坡20，它特別在具有制動齒的同步裝置的離合游動套筒中使用。
如同在權利要求13或14中描述的那樣，對于具有外齒的離合游動套筒，規(guī)定了本發(fā)明的另一種結(jié)構(gòu)，該外齒或是做在撥叉導向的環(huán)上，或是做在套筒體的外圓周上。外齒最好通過無切屑的成形工藝做出。也可以設想，具有外齒的環(huán)用沖壓制造。
下面根據(jù)幾個實施例說明本發(fā)明。在圖中

圖1示出了通過本發(fā)明的離合游動套筒的縱向剖面，此時，套筒體在其外圓周上接納有通過兩個盤形成的撥叉導向；圖2示出了沿圖1的Ⅱ-Ⅱ線的剖面的齒的放大圖；圖3示出了圖1的離合游動套筒的側(cè)視圖的一部分，它具有通過一個齒的局部剖面；圖4示出了用縱向剖面表示的本發(fā)明的整體式離合游動套筒；圖5示出了用縱向剖面表示的本發(fā)明的離合游動套筒，它具有一用單獨的環(huán)制造的撥叉導向；圖6示出了用剖面表示的本發(fā)明的離合游動套筒，它具有一用U形環(huán)制造的撥叉導向，該環(huán)的內(nèi)槽包圍套筒體的外臺肩；圖7示出了用剖面表示的本發(fā)明的離合游動套筒，它具有一用U形環(huán)制造的撥叉導向，該環(huán)的向內(nèi)的臺肩包圍并抓住套筒的外槽；圖8示出了用剖面表示的本發(fā)明的離合游動套筒，它具有一用兩個環(huán)制成的撥叉導向，此時，在一個環(huán)上做有外齒；圖9示出了用剖面表示的本發(fā)明的離合游動套筒，在其套筒體上做有外齒。
在圖1中用1代表一離合游動套筒，它由一套筒體2和兩個環(huán)3組成，該套筒體用板材通過無切屑成形加工制成，環(huán)例如具有矩形橫截面。在套筒體2的外周上設置一做成徑向肩環(huán)的擋塊4。作為例子，此擋塊4在圖1中是按整圈的而且不斷開地示出的。套筒體2在其內(nèi)徑上有內(nèi)齒5。臺肩4與內(nèi)齒5都是直接做在套筒體2上的。環(huán)3設置成彼此平行并對稱于套筒體2的橫向中間平面，它們與擋塊4對齊并在此例子中通過壓配合固定在其位置上。環(huán)3的朝向離合游動套筒的橫向中間平面的端面和擋塊4的外表面形成撥叉導向。
在圖1和圖2中示出切口6，它們在齒5a和7的齒廓上用無切屑成型工藝做出。圖示出切開的齒5a的圖2用于示出切口6的屋頂形斜坡20和根切的輪廓。內(nèi)齒5的個別齒7有槽8。該沿齒的縱向取向的槽8用于接納圖中未示出的同步裝置的墊板。在圖3中，用一個將圖1轉(zhuǎn)過90°的視圖示出了通過具有槽8的齒7的局部剖面。
圖4示出了一離合游動套筒9，它整體地由套筒體2形成，具有內(nèi)齒5和一臺肩10。臺肩10設置在離合游動套筒的橫向中間平面上，并以其外表面、端面和套筒體2的外表面形成撥叉導向。
離合游動套筒的另一例子示于圖5中。離合游離套筒11做成剖分式。在具有齒5和擋塊13的整體的套筒體2上固定有單獨的環(huán)12。單個的環(huán)在套筒體2上的固定在此例子中通過熱壓配合進行。作為例子，在此圖中用矩形橫截面表示的環(huán)12在其安裝在套筒體2上時在擋塊13上定位并對齊。
圖6的離合游離套筒14由一具有內(nèi)齒5的套筒體2和一環(huán)15組成。在內(nèi)齒5上做有切口6，并在這些齒5的一個齒上做出一個凹座19。在此凹座19上接合一在圖中未示出的同步裝置的制動栓。環(huán)15做成從橫截面看去為U形。環(huán)15的兩條腿16此時沿徑向朝外。腿16的朝向離合游動套筒的橫向中間平面的端面和環(huán)15的由其限制的外表面共同形成撥叉導向。在環(huán)15的內(nèi)周上的槽18包圍并抓住與套筒體2一體地形成的并朝外的臺肩17。
圖7示出了一離合游動套筒24，它在構(gòu)形上基本與離合游動套筒14相當。不過在其外周上坐落一具有U形橫截面的環(huán)21，該環(huán)在其內(nèi)徑上做有一向內(nèi)的臺肩。此臺肩23被一外槽22包圍并抓住，該外槽在套筒體2的外徑上沿周向分布。
在圖8中用25代表一離合游動套筒，在其外周上固定一環(huán)3和另一具有外齒的環(huán)26。
圖9示出一離合游動套筒28，在其套筒體27上做有外齒29。
權利要求
1．一用于變速箱的同步裝置的離合游動套筒(1、9、11、14)，它具有通過無切屑成形工藝制造的套筒體(2)，它在其外周上接納一撥叉導向，而在其內(nèi)周上有沿縱向中間軸線走向的齒(5)，其特征為，套筒體(2)用板材通過無切屑成形工藝制造并作為整體的結(jié)構(gòu)件形成。
2．如權利要求1的用于變速箱的同步裝置的離合游動套筒，其特征為，套筒體(2)在其初始狀態(tài)由一至少單側(cè)經(jīng)過成型的板條組成，它被彎曲成圓形，而其切割邊緣此時則集合在一起并彼此連接。
3．如權利要求1的用于變速箱的同步裝置的離合游動套筒，其特征為，套筒體(2)和撥叉導向做成一體，撥叉導向通過一盤形的、周向的并沿徑向從套筒體(2)外周突出的臺肩(10)形成。
4．如權利要求1的用于變速箱的同步裝置的離合游動套筒，其特征為，套筒體(2)和撥叉導向作為單獨的零件做成，最后彼此固定。
5．如權利要求1的用于變速箱的同步裝置的離合游動套筒，其特征為，撥叉導向由一單個的環(huán)(12)組成，它固定在套筒體(2)的外圓周上。
6．如權利要求1的用于變速箱的同步裝置的離合游動套筒，其特征為，撥叉導向通過兩個平行的彼此對齊的環(huán)(3)形成，它們固定在套筒體(2)的外圓周上。
7．如權利要求1的用于變速箱的同步裝置的離合游動套筒，其特征為，撥叉導向的至少一個環(huán)(3、12、15)通過無切屑成形工藝制造。
8．如權利要求1的用于變速箱的同步裝置的離合游動套筒，其特征為，撥叉導向由一在橫截面中看去為U形的環(huán)(15)形成，其腿(16)沿徑向朝外突出，環(huán)固定在套筒體(2)的外圓周上。
9．如權利要求1的用于變速箱的同步裝置的離合游動套筒，其特征為，至少一個形成撥叉導向的環(huán)(15)通過熱壓配合固定在套筒體(2)上，其中，在環(huán)(15)的內(nèi)表面上的沿周向的內(nèi)槽(18)包圍并抓住在套筒體(2)的外表面上的周向向外突出的臺肩(17)，向外突出的臺肩(17)的高度H如此構(gòu)造，以使熱的環(huán)(15)在熱壓配合時能越過向外指向的臺肩(17)移動。
10．如權利要求1的用于變速箱的同步裝置的離合游動套筒，其特征為，至少一個形成撥叉導向的環(huán)(21)通過熱壓配合固定在套筒體(2)上，其中，在套筒體(2)的外周上的沿周向的外槽(22)包圍并抓住在環(huán)(21)的內(nèi)表面上的周向向內(nèi)突出的臺肩(23)，內(nèi)臺肩(23)的高度HI如此構(gòu)造，以使熱的環(huán)(21)在熱壓配合時能越過套筒體(2)的外直徑移動。
11．如權利要求1的用于變速箱的同步裝置的離合游動套筒，其特征為，至少一個形成撥叉導向的環(huán)(3、12)在一與套筒體(2)一體地形成的軸向擋塊(4、13)上對齊。
12．如權利要求1的用于變速箱的同步裝置的離合游動套筒，其特征為，齒(5a、7)在其端部各自做有對稱的或不對稱的屋頂形斜坡(20)。
13．如權利要求1的同步裝置的離合游動套筒，其特征為，撥叉導向通過一環(huán)3和另一環(huán)(26)形成，這些環(huán)彼此對齊地固定在套筒體的外圓周上，其中，在環(huán)(26)的外圓周上形成一沿離合游動套筒(25)的縱向中間軸線的方向取向的外齒(29)。
14．如權利要求1的同步裝置的離合游動套筒，其特征為，在套筒體(27)的外圓周上形成一沿離合游動套筒(28)的縱向中間軸線的方向取向的外齒(29)。
全文摘要
按照本發(fā)明,一個用無切屑成形工藝由板材制造的具有一體地形成的套筒體(2)的離合游動套筒(1、9、11、14)做有內(nèi)齒(5)。此時,撥叉導向形成基本由套筒體(2)突出的臺肩(10)或環(huán)(3、12、15),該環(huán)固定在套筒體(2)的外圓周上。
文檔編號F16D23/04GK1235250SQ9910651
公開日1999年11月17日 申請日期1999年4月28日 優(yōu)先權日1998年5月8日
發(fā)明者約瑟夫·施伍格, 魯?shù)婪颉ば良{, 哈特維希·瓦爾德特 申請人:Ina滾動軸承謝夫勒無限責任公司