DE102014215406A1 - Method for producing a transmission shaft, comprising at least one axially extending oil passage - Google Patents
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Abstract
Es wird ein Verfahren zur Herstellung einer Getriebewelle (1), umfassend zumindest einen axial verlaufenden Ölkanal (3, 8) vorgeschlagen, wobei ein Bauteil (2) in die als Hohlwelle ausgeführte Getriebewelle (1) eingebracht wird, welches schmiedetechnisch und/oder spanend auf die erforderliche Außenkontur gebracht wird, wobei das Bauteil (2) rohrförmig ausgeführt ist und zumindest einen axial verlaufenden Ölkanal (3) und/oder an seinem Umfang zumindest eine eingebrachte axial verlaufende Nut (7) aufweist, die in Verbindung mit dem Innendurchmesser der Getriebewelle (1) im montierten Zustand einen Ölkanal (8) bildet, wobei die Verbindung der Getriebewelle (1) mit dem Bauteil (2) stoffschlüssig, kraftschlüssig und/oder formschlüssig erfolgt.A method is proposed for producing a gear shaft (1), comprising at least one axially extending oil channel (3, 8), wherein a component (2) is introduced into the gear shaft (1) designed as a hollow shaft, which forging and / or machining the required outer contour is brought, wherein the component (2) is tubular and has at least one axially extending oil channel (3) and / or at its circumference at least one introduced axially extending groove (7) which in conjunction with the inner diameter of the transmission shaft ( 1) in the assembled state forms an oil passage (8), wherein the connection of the transmission shaft (1) with the component (2) takes place cohesively, non-positively and / or positively.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Getriebewelle, umfassend zumindest einen axial verlaufenden Ölkanal, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. The invention relates to a method for producing a transmission shaft, comprising at least one axially extending oil passage, according to the preamble of
Aus dem Stand der Technik, beispielsweise aus der
Aus der
Ferner geht aus der
Im Rahmen der
Der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer Getriebewelle umfassend zumindest einen axial verlaufenden Ölkanal anzugeben. The present invention has for its object to provide a method for producing a transmission shaft comprising at least one axially extending oil passage.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche 1 und 7 gelöst. Weitere Ausgestaltungen und Vorteile gehen aus den Unteransprüchen hervor. This object is solved by the features of
Demnach wird ein Verfahren zur Herstellung einer Getriebewelle, umfassend zumindest einen axial verlaufenden Ölkanal, vorgeschlagen, im Rahmen dessen ein Bauteil in die als Hohlwelle ausgeführte Getriebewelle eingebracht wird, welches schmiedetechnisch mittels Rundkneten und/oder spanend auf die erforderliche Außenkontur gebracht wird, wobei das Bauteil rohrförmig ausgeführt ist und zumindest einen axial verlaufenden Ölkanal und/oder an seinem Umfang zumindest eine eingebrachte axial verlaufende Nut aufweist, die in Verbindung mit dem Innendurchmesser der Getriebewelle im montierten Zustand einen Ölkanal bildet, wobei die Verbindung der Welle mit dem Bauteil stoffschlüssig, kraftschlüssig und/oder formschlüssig erfolgt. In vorteilhafter Weise resultiert eine rundgeknetete Welle in einem wesentlich geringeren Zerspanungsaufwand als eine herkömmlich geschmiedete Welle. Accordingly, a method for producing a transmission shaft, comprising at least one axially extending oil channel, proposed, in the context of which a component is introduced into the designed as a hollow shaft gear shaft, which is forging technology by means of rotary swaging and / or machined to the required outer contour, wherein the component is executed tubular and at least one axially extending oil passage and / or on its circumference at least one introduced axially extending groove which forms an oil passage in connection with the inner diameter of the transmission shaft in the assembled state, wherein the connection of the shaft to the component cohesively, non-positively and / or positively. Advantageously, a round-knurled shaft results in a significantly lower machining effort than a conventionally forged shaft.
Der zumindest eine Ölkanal des Bauteils entsteht entweder bei der Herstellung desselben oder durch eine spanende Bearbeitung. Das eingebrachte Bauteil ist gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ein Strangpressprofil aus einem Leichtmetall, beispielsweise aus Aluminium oder ein Pultrusionsprofil aus Kunststoff. The at least one oil passage of the component arises either during the production of the same or by machining. The introduced component is according to one embodiment of the invention an extruded profile of a light metal, for example aluminum or a pultrusion profile made of plastic.
Das Bauteil kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung durch ein Spritzguss- oder Fließpressverfahren oder Blasformverfahren auch direkt in der als Hohlwelle ausgeführten Getriebewelle hergestellt werden. The component can also be manufactured directly in the gear shaft designed as a hollow shaft by an injection molding or extrusion or blow molding in accordance with a preferred embodiment of the invention.
Erforderliche Querbohrungen, die als Öldurchlassbohrungen für die Ölkanäle dienen, können nachträglich hergestellt werden oder auch zur Herstellung des Bauteils benutzt werden, was beispielsweise durch Einspritzen und Ausblasen von Kunststoff im GIT-/WIT-Verfahren erfolgen kann. Hierbei kann ein metallisches, blechförmiges Halbzeug oder Pultrusionsprofil aus Kunststoff in die Hohlwelle eingebracht werden, an der die Kunststoffschmelze erstarrt, um anschließend die Ölkanäle im GIT-/WIT-Verfahren herzustellen. GIT-/WIT-(Gasinnendruck-Spritzgießen, Wasserinnendruck-Spritzgießen) Verfahren basieren auf einer Gas- bzw. Wasser-Injektions-Technik im Spritzguss. Required cross holes, which serve as oil passage holes for the oil channels, can be subsequently manufactured or used for the production of the component, which can be done for example by injecting and blowing out of plastic in the GIT / WIT process. In this case, a metallic, sheet-like semifinished product or pultrusion profile made of plastic can be introduced into the hollow shaft, at which the plastic melt solidifies to subsequently produce the oil channels in the GIT / WIT process. GIT / WIT (internal gas pressure injection molding, water injection molding) processes are based on a gas or water injection technique in injection molding.
Vorzugsweise kann zur stoffschlüssigen Verbindung des Bauteils mit der Getriebewelle ein Harzinjektionsverfahren durchgeführt werden, im Rahmen dessen Klebstoff in Form von Kunstharz in Freiräume zwischen der Welle und dem Bauteil eingespritzt wird. Preferably, a cohesive connection of the component with the gear shaft, a resin injection method can be carried out, in the context of which adhesive is injected in the form of synthetic resin in free spaces between the shaft and the component.
Die Ölkanäle im Bauteil können auch durch einen verlorenen Kern oder im Bauteil verbleibende Schläuche hergestellt werden. Der Kern bzw. Schlauch verbindet die zugehörigen Durchlassbohrungen innerhalb der als Hohlwelle ausgeführten Getriebewelle, wobei der verbleibende Freiraum mit Kunstharz gefüllt wird. Der Kern wird anschließend entfernt bzw. die Schläuche verbleiben im Bauteil. Zur Verwendung als verlorener Kern eignen sich insbesondere niedrig schmelzende Legierungen, wie z.B. Bismut-Zinn-Legierungen, die nach dem Ausschmelzen wiederverwendbar sind. The oil channels in the component can also be made by a lost core or remaining in the component hoses. The core or hose connects the associated passage holes within the gear shaft designed as a hollow shaft, wherein the remaining space is filled with synthetic resin. The core is then removed or the hoses remain in the component. Low-melting alloys, such as bismuth-tin alloys, which are reusable after melting out, are particularly suitable for use as a lost core.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist axial betrachtet eine formschlüssige Verbindung herstellbar, indem das als Profil in die Hohlwelle eingebrachte Bauteil ggf. im erwärmten Zustand gestaucht wird. Die Ölkanäle können in vorteilhafter Weise beim Stauchen durch Einleger gegen ein Einschnüren gestützt werden. Im Rahmen einer Weiterbildung können Ölkanäle durch Stauchen axial verschlossen werden. According to one embodiment of the invention, a form-fitting connection can be produced axially viewed, in that the component introduced as a profile into the hollow shaft is optionally compressed in the heated state. The oil passages can be advantageously supported during upsetting by depositors against a constriction. As part of a development oil passages can be axially closed by upsetting.
Das Verschließen der Ölkanäle in axialer Richtung kann auch durch Stopfen erfolgen, die form-, stoff- oder kraftschlüssig Ölkanäle verschließen. The closing of the oil passages in the axial direction can also be done by plugs that close form, material or non-positive oil passages.
Gemäß einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung können die Ölkanäle außenliegend hergestellt werden, indem auf dem Umfang der Getriebewelle axial verlaufende Nuten eingebracht sind, die durch eine Ummantelung verschlossen werden, wobei die Ummantelung durch ein aufgeschrumpftes Kunststoffbauteil oder ein Metallteil erfolgen kann, welches durch Walzprofilieren an die Kontur der Welle angelegt wird. According to an alternative embodiment of the invention, the oil passages can be made outboard by axially extending grooves are placed on the circumference of the transmission shaft, which are closed by a sheath, wherein the sheath can be done by a shrunk plastic component or a metal part, which by roll forming on the Contour of the shaft is applied.
Anstelle einer Ummantelung kann die Herstellung der Ölkanäle durch Spritzgießen in den auf dem Umfang der Getriebewelle eingebrachten axial verlaufenden Nuten erfolgen. Die Getriebewelle wird zu diesem Zweck in das Spritzgusswerkzeug eingelegt, wobei die Nuten ausgespritzt werden. Nach dem Aushärten der Schmelze im Randbereich wird die im Kern flüssige Schmelze durch ein Medium (Luft, Wasser) im GIT-/WIT-Verfahren ausgeblasen, so dass auf diese Weise ein Ölkanal hergestellt wird. Instead of a jacket, the production of oil passages by injection molding in the introduced on the circumference of the transmission shaft axially extending grooves can be done. The gear shaft is inserted for this purpose in the injection mold, wherein the grooves are ejected. After curing of the melt in the edge region, the molten liquid in the core is blown through a medium (air, water) in the GIT / WIT process, so that in this way an oil channel is produced.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Figuren beispielhaft näher erläutert. Es zeigen: The invention will be explained in more detail below by way of example with reference to the attached figures. Show it:
In der beigefügten
Die Ölkanäle
Gemäß der Erfindung und bezugnehmend auf
In
Gegenstand der
Um Abschnitte des Bauteils
Im Rahmen einer weiteren, alternativen Ausgestaltung der Erfindung, die Gegenstand der
Die Herstellung der Ölkanäle
Durch die erfindungsgemäße Konzeption können basierend auf einer Getriebewelle nach dem Baukastenprinzip mehrere Varianten hergestellt werden, die sich durch die Art der Bauteile zur Erzeugung der Ölkanäle unterscheiden. The concept according to the invention makes it possible, based on a gear shaft on the modular principle, to produce several variants which differ in the type of components used to produce the oil passages.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1 1
- Getriebewelle gear shaft
- 2 2
- Bauteil component
- 3 3
- Ölkanal oil passage
- 4 4
- Querbohrung cross hole
- 5 5
-
Freiraum zwischen dem Innendurchmesser der Getriebewelle
1 und dem Außendurchmesser des Bauteils2 Free space between the inner diameter of thetransmission shaft 1 and the outer diameter of thecomponent 2 - 6 6
- Steg web
- 7 7
- axial verlaufende Nut axially extending groove
- 8 8th
- Ölkanal oil passage
- 9 9
- Ausnehmung recess
- 10 10
- axial verlaufende Nuten axially extending grooves
- 11 11
- Ummantelung jacket
- 12 12
- Ölkanal oil passage
- 13 13
- Einlegeelement insertion element
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- EP 0362043 A1 [0005] EP 0362043 A1 [0005]
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