DE102007007552A1 - Endgeformtes Zahnradelement und Herstellungsverfahren - Google Patents
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Abstract
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein endgeformtes Antriebssonnenradelement für ein automatisch schaltbares Fahrzeuggetriebe und ein Verfahren zur Herstellung desselben.
- Zahnradelemente, welche typischerweise verwendet werden, um unter Verwendung von sich in kämmendem Eingriff befindlichen Zahnradzähnen ein Drehmoment von einer Drehwelle an eine andere zu übertragen, sind wohlbekannt. Mehrere miteinander verbundene Zahnradelemente sind in der Technik als ein Zahnradsatz bekannt. Ein typischer Planetenradsatz umfasst ein Sonnenradelement, mehrere Planetenrad- oder Ritzelelemente, die durch ein Trägerelement getragen werden, und ein Innenzahnkranzelement bzw. Hohlradelement.
- Automatisch schaltbare Fahrzeuggetriebe umfassen typischerweise mindestens einen Planetenradsatz, bei dem das Sonnenradelement normalerweise mit einer Antriebs- oder Eingangswelle verbunden und durch diese gedreht wird. Der äußere Umfang oder die Oberfläche des Sonnenradelements umfasst mehrere daran ausgebildete Zahnradzähne. Jeder der Sonnenradzähne umfasst Berührungsflächen, die mit entsprechenden Berührungsflächen an jeweiligen Zahnradzähnen mehrerer Ritzelelemente kämmen. Die Zahnradzähne der Ritzelelemente kämmen auch mit den Zahnradzähnen an der inneren Oberfläche des Innenzahnkranzelements.
- Während des Betriebs der Planetenradsätze in dem Getriebe steht das Sonnenradelement mit den Ritzelelementen kämmend in Eingriff und dient dazu, hohe Drehmomentpegel an diese zu übertragen. Als ein Er gebnis sind die Zahnradzähne des Sonnenradelements schweren periodischen oder zyklischen Belastungszuständen ausgesetzt. Die Häufigkeit, mit der die Belastung während einer einzigen Umdrehung des Sonnenradelements auf jeden Sonnenradzahn ausgeübt wird, ist proportional zu der Anzahl von Ritzelelementen in dem Planetenradsatz. Diese wiederholte Belastung kann zu einer Ermüdung und einem Verschleiß der Berührungsflächen der Zahnradzähne des Sonnenradelements führen.
- Bei einem typischen Getriebe, das einen Planetenradsatz verwendet, ist das Sonnenradelement nicht starr an der Antriebswelle angebracht, sondern es ist über einen Satz innerer Keilverzahnungen (splines) verbunden, die sich in Eingriff mit einem entsprechenden oder komplementären Satz äußerer Keilverzahnungen an der Antriebswelle befinden. Die Keilverzahnungen ermöglichen es dem Sonnenradelement zu "floaten", d.h. kleine Bewegungen in einer radialen Richtung durchzuführen, während es ein Drehmoment überträgt. Diese radialen Bewegungen helfen beim gleichmäßigen Weiterverteilen des Drehmoments zwischen den Ritzelelementen, wodurch die Gesamtdrehmomentkapazität des Zahnradsatzes erhöht wird. Aufgrund dieser floatenden Verbindung erfahren die Sonnenrad- und Ritzelelemente zusätzlich zu der Last des übertragenen Drehmoments gelegentlich dynamische Belastungen. Typische Prozesse, die beim Herstellen von Zahnradelementen verwendet werden, können Abwälzfräsen, Schneiden, Abschälen, Glattwalzen, Schleifen, Läppen, gefolgt von einer thermochemischen Behandlung, wie zum Beispiel Einsatzhärtung, umfassen.
- Es wird ein endgeformtes Zahnradelement bereitgestellt, das einen Zahnradkörper mit einer im Wesentlichen zylindrischen äußeren Oberfläche mit mehreren daran ausgebildeten sich radial nach außen erstreckenden Zahnradzähnen aufweist. Eine innere Oberfläche ist mit Bezug auf die im Wesentlichen zylindrische äußere Oberfläche im Wesentlichen koaxial angeordnet. Die innere Oberfläche erstreckt sich zumindest über einen Abschnitt des Zahnradkörpers. Mehrere sich radial nach innen erstreckende Keilverzahnungen sind an zumindest einem Abschnitt der inneren Oberfläche ausgebildet. Die mehreren sich radial nach außen erstreckenden Zahnradzähne und/oder die mehreren sich radial nach innen erstreckenden Keilverzahnungen sind kaltfließgepresst.
- Das Zahnradelement kann ferner mehrere sich radial nach außen erstreckende Keilverzahnungen umfassen, die an zumindest einem Abschnitt der im Wesentlichen zylindrischen äußeren Oberfläche ausgebildet sind. Die mehreren sich radial nach außen erstreckenden Keilverzahnungen können axial benachbart zu den mehreren sich radial nach außen erstreckenden Zahnradzähnen angeordnet sein. Die sich radial nach außen erstreckenden Zähne können spiralförmig sein, und der Zahnradkörper kann aus Stahl gebildet sein, so dass das Zahnradelement für eine Verwendung als ein Antriebssonnenrad in einem automatisch schaltbaren Fahrzeuggetriebe ausreichend konfiguriert ist. Der Zahnradkörper kann mindestens ein Loch definieren, das dazu dient, ein Fluid zwischen der inneren Oberfläche und der im Wesentlichen zylindrischen äußeren Oberfläche zu übertragen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird das Zahnradelement wärmebehandelt.
- Es wird auch ein Verfahren zur Ausbildung eines Zahnradelements bereitgestellt. Das Verfahren umfasst ein Ausbilden eines im Wesentlichen rohrförmigen Rohlings durch ein Rückwärtsfließpressen eines im Wesentlichen zylinderförmigen Metallstücks. Der im Wesentlichen rohrförmige Rohling weist eine innere Oberfläche und eine äußere Oberfläche auf. Anschließend werden durch Kaltfließpressen mehrere sich radial nach außen erstreckende Zahnradzähne an mindestens einem Abschnitt der äußeren Oberfläche ausgebildet, um das Zahnradelement zu bilden.
- Das Verfahren kann ferner ein Glühen des im Wesentlichen rohrförmigen Rohlings vor der Ausbildung der mehreren sich radial nach außen erstreckenden Zahnradzähne umfassen, um interne Spannungen in dem im Wesentlichen rohrförmigen Rohling abzubauen. Zusätzlich können mehrere sich radial nach innen erstreckende Keilverzahnungen an zumindest einem Abschnitt der inneren Oberfläche durch Kaltfließpressen ausgebildet werden. Das Verfahren kann auch ein Beschichten des im Wesentlichen zylindrischen Metallstücks mit einem Schmiermittel vor dem Ausbilden des im Wesentlichen rohrförmigen Rohlings umfassen. Auf ähnliche Weise kann der im Wesentlichen rohrförmige Rohling mit einem Schmiermittel beschichtet werden, bevor die mehreren sich radial nach außen erstreckenden Zahnradzähne ausgebildet werden. Schließlich kann das Zahnradelement wärmebehandelt werden, um dessen Härte zu erhöhen.
- Nachfolgend wird die Erfindung rein beispielhaft anhand einer vorteilhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
-
1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen endgeformten Antriebssonnenradelements für ein automatisch schaltbares Fahrzeuggetriebe, welches durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung gebildet wurde; -
2a eine Querschnittseitenansicht eines Metallstücks, das zur Erzeugung des endgeformten Antriebssonnenradelements von1 verwendet wird; -
2b eine Querschnittsseitenansicht eines Zahnradrohlings, der durch einen reversiven oder Rückwärtsfließpressvorgang aus dem Metallstück von2a gebildet wurde; -
2c eine Querschnittsseitenansicht des Zahnradrohlings von2b nach einer Entfernung des Stegs, der während des Rückwärtsfließpressvorgangs gebildet wurde; -
2d eine Querschnittsseitenansicht des endgeformten Antriebssonnenradelements von1 in Anschluss an die Bildung von mehreren sich radial nach außen erstreckenden Zahnradzähnen und mehreren sich radial nach innen erstreckenden Keilverzahnungen aus dem Rohling von2c ; -
2e eine Querschnittsseitenansicht des endgeformten Antriebssonnenradelements von2d im Anschluss an die Konturierung; und -
2f eine Querschnittsseitenansicht des endgeformten Antriebssonnenradelements von2e nach einer Ausbildung mehrerer sich radial nach außen erstreckender Keilverzahnungen und mehrerer Öffnungen oder Löcher. - Auf die Zeichnungen Bezug nehmend, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche oder ähnliche Komponenten in den verschiedenen Ansichten bezeichnen, ist in
1 ein allgemein als10 bezeichnetes Zahnradelement gezeigt. Das Zahnradelement10 umfasst einen Zahnradkörper12 mit einer im Wesentlichen zylindrisch abgestuften äußeren Oberfläche14 und einer im Wesentlichen zylindrisch abgestuften inneren Oberfläche16 . Bei der bevorzugten Ausführungsform ist das Zahnradelement10 konfiguriert, um als ein Antriebssonnenradelement für ein automatisch schaltbares Fahrzeuggetriebe verwendet zu werden. Es ist jedoch einzusehen, dass das Zahnradelement10 der vorliegenden Erfindung bei einer Vielzahl von Anwendungen verwendet werden kann, ohne das erfinderische Konzept zu verändern. - Mehrere sich im Wesentlichen radial erstreckende Zahnradzähne
18 erstrecken sich von der äußeren Oberfläche14 nach außen. Die Zahnradzähne18 sind ausreichend konfiguriert, um mit einem anderen Zahnradelement, beispielsweise Ritzelelementen in einem Planetenradsatz, zu kämmen, um ein Rotationsdrehmoment an diese zu übertragen. Die Zahnradzähne18 sind vorzugsweise spiralförmig; Fachleute werden jedoch erkennen, dass andere Formen von Zahnradzähnen verwendet werden können, beispielsweise Geradstirnradzähne, wobei man im Umfang dessen bleibt, was beansprucht ist. Die Zahnradzähne18 der vorliegenden Erfindung werden als "endgeformt" bezeichnet, das heißt, die Zahnradzähne18 erfordern wenige oder keine Bearbeitungsoperationen, wie zum Beispiel Abwälzfräsen, Schneiden, Hohnen, etc., um die Zahnradzähne18 auszubilden oder feinzubearbeiten. Das Verfahren zur Ausbildung der Zahnradzähne18 wird nachfolgend mit Bezug auf2b genauer beschrieben. - Mehrere sich im Wesentlichen radial erstreckende Keilverzahnungen
20 , die in2d bis2f gezeigt sind, erstrecken sich von der inneren Oberfläche16 an einem Ende des Zahnradkörpers12 , das den Zahnradzähnen18 gegenüberliegt, im Wesentlichen nach innen. Die Keilverzahnungen20 erstrecken sich für zumindest einen Abschnitt der inneren Oberfläche16 axial. Die Keilverzahnungen20 sind ausreichend konfiguriert, um eine nicht gezeigte Antriebswelle aufzunehmen, die einen darauf ausgebildeten komplementären keilverzahnten Abschnitt aufweist. Die Keilverzahnungen20 der vorliegenden Erfindung sind dadurch gekennzeichnet, dass sie endgeformt sind. Das Verfahren zur Ausbildung der Keilverzahnungen20 wird nachfolgend mit Bezug auf2d genauer beschrieben. - Mehrere sich im Wesentlichen radial erstreckende Keilverzahnungen
22 erstrecken sich von der äußeren Oberfläche14 an einem den Zahnradzähnen18 gegenüberliegenden Ende des Zahnradkörpers12 im Wesentlichen nach außen. Die Keilverzahnungen22 erstrecken sich für zumindest einen Abschnitt der äußeren Oberfläche14 axial. Zusätzlich definiert der Zahnradkörper12 mehrere Öffnungen oder Löcher24 , die dazu dienen, den Austausch eines Fluids zwischen der äußeren Oberfläche14 und der inneren Oberfläche16 des Zahnradkörpers12 zu ermöglichen, wodurch eine Maßnahme zur Schmierung zwischen den Keilverzahnungen20 und22 geschaffen wird. - Die vorliegende Erfindung schafft auch ein Verfahren zur Herstellung des voranstehend beschriebenen Zahnradelements
10 .2a bis2f stellen verschiedene Schritte des bevorzugten Verfahrens dar, wobei die gemäß der vorliegenden Erfindung modifizierten Abschnitte in2b bis2f allgemein durch gestrichelte Linien skizziert sind.2a stellt ein Metallstück26 dar, das vorzugsweise von einem geglühten Stahlstab abgeschnitten wird, der aus einer Stahllegierung in Übereinstimmung mit der gewünschten Metallurgie des Zahnradelements10 , wie zum Beispiel AISI 4620, besteht. Das Metallstück26 wird vorzugsweise so bearbeitet, dass das Gewicht und die Abmessungen des Metallstücks26 innerhalb akzeptabler Toleranzen beibehalten werden. Das Metallstück26 wird mit einem Schmiermittel, beispielsweise einem Phosphatüberzug, beschichtet, um einen gleitenden Metallfluss während des Formvorgangs von2b zu ermöglichen. Das Metallstück26 wird in einer Formpresse angeordnet und reversiv oder rückwärts fließgepresst, um einen, in2b gezeigten, Zahnradrohling28 zu formen. Fachleute werden erkennen, dass das Metallstück26 während des Rückwärtsfließvorgangs in einer Pressform angeordnet ist und dass ein Dorn anschließend einen großen Betrag an axialer Kraft auf das Metallstück26 ausüben wird, so dass Metall in dem Metallstück26 um den Dorn herum und gegen die Pressform fließen wird, um den Zahnradrohling28 zu bilden. Dieser Rückwärtsfließpressvorgang erzeugt einen kompakten Körnungsfluss in dem Zahnradrohling28 , wodurch die Materialfestigkeit erhöht wird. Der Zahnradrohling28 ist von im Wesentlichen rohrförmiger Gestalt, wobei ein Ende durch einen Stegabschnitt30 verschlossen ist.2c zugewandt wird der Zahnradrohling28 in einer Presse angeordnet, um den Stegabschnitt30 auszustanzen oder anderweitig zu entfernen, um den Zahnradrohling28A zu bilden. Der Zahnradrohling28A wird dann geglüht, um verbleibende innere Spannungen, welche während des Rückwärtsfließpressvorgangs von2b erzeugt wurden, abzubauen und um den Zahnradrohling28A für zusätzliche Kaltbearbeitungsvorgänge vorzubereiten. Zusätzlich kann der Zahnradrohling28A mit einem Schmiermittel, wie zum Beispiel Phosphat, beschichtet werden, um einen gleitenden Metallfluss während des Formprozesses von2d zu ermöglichen. - Nun auf
2d Bezug nehmend ist das Zahnradelement10 gezeigt, das aus dem Zahnradrohling28A durch eine Kaltfließpressung gebildet wird. Während dieses Formvorgangs werden die Zahnradzähne18 auf der äußeren Oberfläche14 des Zahnradkörpers12 ausgebildet, während die Keilverzahnungen20 an der inneren Oberfläche16 des Zahnradkörpers12 ausgebildet werden. Der Kaltfließpressvorgang bildet die Zahnradzähne18 und die Keilverzahnungen20 mit einer endgeformten Charakteristik aus, so dass wenig oder keine Endbearbeitung, wie zum Beispiel Hohnen, Feinwalzen, Schleifen oder Läppen, benötigt wird, um die Zahnradzähne18 und die Keilverzahnungen20 mit einem fertigen Zahnprofil und einem Oberflächenfinish bereitzustellen. Zusätzlich wird der kompakte Körnungsfluss nahe bei den Wurzeln der Zahnradzähne18 und der Keilverzahnungen20 als ein Ergebnis der mechanischen Kaltbearbeitung des Kaltfließpressvorgangs dazu neigen, die Festigkeit der Zahnradzähne18 und der Keilverzahnungen20 zu erhöhen. - Wie in
2e gezeigt ist, ist die äußere Oberfläche14 des Zahnradkörpers12 wie gewünscht konturiert oder konfiguriert. Der Zahnradkörper12 kann unter Verwendung eines beliebigen in der Technik bekannten Vorgangs wie zum Beispiel Schleifen, Drehen, etc. konturiert werden. Zusätzlich werden die Enden21 des Zahnradkörpers12 auf die endgültige Länge des Zahnradkörpers12 rechtwinklig abgeschnitten. Im Anschluss an das Konturieren werden die Keilverzahnungen22 , wie in2f gezeigt ist, an der äußeren Oberfläche14 des Zahnradkörpers12 ausgebildet. Bei der bevorzugten Ausführungsform werden die Keilverzahnungen22 durch Räumen ausgebildet. Fachleute werden jedoch andere Verfahren zum Ausbilden der Keilverzahnungen22 erkennen, wobei man im Umfang dessen bleibt, was beansprucht ist. Zusätzlich werden, wie in2f gezeigt ist, die Löcher24 in dem Zahnradkörper12 durch Bohren oder einen anderen in der Technik bekannten lochbildenden Vorgang ausgebildet. Bei der bevorzugten Ausführungsform wird das Zahnradelement10 dann unter Verwendung eines Karbonnitridvorgangs wärmebehandelt, um eine Einsatzhärtetiefe (case depth) von zwischen 0,30 und 0,43 mm und eine Kernhärte zwischen 32 und 44 auf der Rockwell C Skala zu erzeugen. - Durch ein Ausbilden der Zahnradzähne
18 und der Keilverzahnungen20 mit einem Endformvorgang, wie z.B. Kaltfließpressung, kann die Drehmomenttragekapazität des Zahnradelements10 aufgrund des verbesserten Körnungsflusses in dem Metall, das die Zahnradzähne18 und die Keilverzahnungen20 bildet, ansteigen. Zusätzlich können zurückbleibende Schnittbearbeitungsriefen oder Rauhigkeiten als ein Ergebnis von Schneide- und Feinbearbeitungsoperationen eliminiert werden, wodurch Spannungsverursacher in den Zahnradzähnen18 und den Keilverzahnungen20 vermindert werden. - Zusammengefasst wird ein Zahnradelement für ein automatisch schaltbares Fahrzeuggetriebe bereitgestellt, das einen Zahnradkörper mit einer im Wesentlichen zylindrischen äußeren Oberfläche aufweist, welche mehrere daran ausgebildete sich radial nach außen erstreckende Zahnradzähne aufweist. Eine innere Oberfläche ist mit Bezug auf die im Wesentlichen zylindrische äußere Oberfläche im Wesentlichen koaxial angeordnet und erstreckt sich über zumindest einen Abschnitt des Zahnradkörpers. Zusätzlich sind mehrere sich radial nach innen erstreckende Keilverzahnungen an zumindest einem Abschnitt der inneren Oberfläche ausgebildet. Die mehreren sich radial nach außen erstreckenden Zahnradzähne und/oder die mehreren sich radial nach innen erstreckenden Keilverzahnungen sind kaltfließgepresst. Es wird auch ein Verfahren zur Ausbildung des Zahnradelements bereitgestellt, das ein Ausbilden eines im Wesentlichen rohrförmigen Rohlings durch Rückwärtsfließpressen eines im Wesentlichen zylindrischen Metallstücks umfasst. Anschließend werden durch Kaltfließpressung mehrere Zahnradzähne an zumindest einem Abschnitt des im Wesentlichen rohrförmigen Rohlings ausgebildet, um das Zahnradelement zu bilden.
Claims (20)
- Endgeformtes Zahnradelement, das umfasst: einen Zahnradkörper mit einer im Wesentlichen zylindrischen äußeren Oberfläche mit mehreren daran ausgebildeten sich radial nach außen erstreckenden Zahnradzähnen; eine innere Oberfläche, die mit Bezug auf die im Wesentlichen zylindrische äußere Oberfläche im Wesentlichen koaxial angeordnet ist, wobei sich die innere Oberfläche über zumindest einen Abschnitt des Zahnradkörpers erstreckt; mehrere sich radial nach innen erstreckende Keilverzahnungen, die zumindest an einem Abschnitt der inneren Oberfläche ausgebildet sind; und wobei die mehreren sich radial nach außen erstreckenden Zahnradzähne und/oder die mehreren sich radial nach innen erstreckenden Keilverzahnungen kaltfließgepresst sind, wodurch die Bearbeitungsschritte, die zur Erzeugung des endgeformten Zahnradelements benötigt werden, vermindert sind.
- Zahnradelement nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mehrere sich radial nach außen erstreckende Keilverzahnungen, die zumindest an einem Abschnitt der im Wesentlichen zylindrischen äußeren Oberfläche axial benachbart zu den mehreren sich radial nach außen erstreckenden Zahnradzähnen ausgebildet sind.
- Zahnradelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die sich nach außen erstreckenden Zähne spiralförmig sind und der Zahnradkörper aus Stahl gebildet ist und zur Verwendung als ein Antriebssonnenrad für ein automatisch schaltbares Fahrzeuggetriebe ausreichend konfiguriert ist.
- Zahnradelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zahnradkörper mindestens ein Loch definiert, das dazu dient, ein Fluid zwischen der inneren Oberfläche und der im Wesentlichen zylindrischen äußeren Oberfläche zu übertragen.
- Zahnradelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zahnradkörper wärmebehandelt ist, so dass der Zahnradkörper eine Einsatzhärtetiefe aufweist und der Zahnradkörper eine Kernhärte zwischen 32 und 44 Rockwell C aufweist.
- Zahnradelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren sich radial nach außen erstreckenden Keilverzahnungen geräumt sind.
- Verfahren zum Ausbilden eines Zahnradelements, das umfasst, dass: durch Rückwärtsfließpressen eines im Wesentlichen zylindrischen Metallteiles ein im Wesentlichen rohrförmiger Rohling gebildet wird, wobei der im Wesentlichen rohrförmige Rohling eine innere Oberfläche und eine äußere Oberfläche aufweist; und zur Ausbildung des Zahnradelements mehrere sich radial nach außen erstreckende Zahnradzähne zumindest an einem Abschnitt der äußeren Oberfläche durch Kaltfließpressung gebildet werden.
- Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der im Wesentlichen rohrförmige Rohling vor dem Ausbilden der mehreren sich radial nach außen erstreckenden Zahnradzähne geglüht wird.
- Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere sich radial nach innen erstreckende Keilverzahnungen zumindest an einem Abschnitt der inneren Oberfläche durch eine Kaltfließpressung ausgebildet werden.
- Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das im Wesentlichen zylindrische Metallstück vor dem Ausbilden des im Wesentlichen rohrförmigen Rohlings mit einem Schmiermittel beschichtet wird.
- Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der im Wesentlichen rohrförmige Rohling vor dem Ausbilden der mehreren sich radial nach außen erstreckenden Zahnradzähne mit einem Schmiermittel beschichtet wird.
- Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere sich radial nach außen erstreckende Keilverzahnungen zumindest an einem Abschnitt der äußeren Oberfläche ausgebildet werden.
- Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Loch ausgebildet wird, das dazu dient, ein Fluid zwischen der inneren Oberfläche und der äußeren Oberfläche zu übertragen.
- Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Oberfläche vor dem Ausbilden der mehreren sich nach außen erstreckenden Keilverzahnungen konturiert wird.
- Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Abschnitt des Zahnradelements wärmebehandelt wird.
- Verfahren zur Ausbildung eines Antriebssonnenradelements für ein automatisch schaltbares Fahrzeuggetriebe, wobei das Verfahren umfasst, dass durch Rückwärtsfließpressung eines im Wesentlichen zylindrischen Metallstückes ein im Wesentlichen rohrförmiger Rohling ausgebildet wird, wobei der im Wesentlichen rohrförmige Rohling eine innere Oberfläche und eine äußere Oberfläche aufweist; der im Wesentlichen rohrförmige Rohling geglüht wird; durch Kaltfließpressung mehrere sich radial nach innen erstreckende Keilverzahnungen zumindest an einem Abschnitt der inneren Oberfläche ausgebildet werden; und mehrere sich radial nach außen erstreckende Zahnradzähne zumindest an einem Abschnitt der äußeren Oberfläche durch Kaltfließpressung ausgebildet werden, um das Antriebssonnenradelement auszubilden.
- Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das im Wesentlichen zylindrische Metallstück mit einem auf Phosphat basierenden Überzug beschichtet wird, bevor der im Wesentlichen rohrförmige Rohling ausgebildet wird.
- Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der im Wesentlichen rohrförmige Rohling mit einem auf Phosphat basierenden Überzug beschichtet wird, bevor die mehreren sich radial nach außen erstreckenden Zahnradzähne ausgebildet werden.
- Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere sich radial nach außen erstreckende Keilverzahnungen zumindest an einem Abschnitt der äußeren Oberfläche durch Räumen ausgeformt werden.
- Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Abschnitt des Antriebssonnenradelements wärmebehandelt wird.
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---|---|---|---|
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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Family
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Country Status (3)
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DE (1) | DE102007007552B4 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102008049634A1 (de) * | 2008-09-30 | 2010-04-01 | Hirschvogel Umformtechnik Gmbh | Bearbeitung von Werkstücken zur Verbesserung der Materialeigenschaften |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102284831A (zh) * | 2010-06-18 | 2011-12-21 | 上海久丰汽车零件有限公司 | 助力转向器中小齿轮轴的冷挤压成型工艺 |
CN102284535A (zh) * | 2010-06-18 | 2011-12-21 | 上海久丰汽车零件有限公司 | 电动助力转向器中输入轴的冷挤压成型工艺 |
KR101367051B1 (ko) * | 2012-08-14 | 2014-02-28 | 한국생산기술연구원 | 냉간 압출을 이용한 헬리컬 기어의 제조 방법 |
CN103111813B (zh) * | 2012-12-21 | 2015-10-28 | 上海秋乐实业有限公司 | 带齿传动件的齿加工工艺、转子轴加工方法及冷挤齿专用模具 |
CN103350346B (zh) * | 2013-07-06 | 2016-06-08 | 江苏威鹰机械有限公司 | 取力器传动轴冷精锻塑性成型工艺 |
CN112191791A (zh) * | 2020-10-19 | 2021-01-08 | 抚州申铃汽车配件有限责任公司 | 一种轴类零件花键锻造成型系统及成型工艺 |
Family Cites Families (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3028662A (en) * | 1956-04-17 | 1962-04-10 | Hupp Corp | Method for forming and coating parts |
US3285638A (en) * | 1964-03-30 | 1966-11-15 | Chrysler Corp | Spline shaft |
US3512235A (en) * | 1968-01-02 | 1970-05-19 | Colonial Broach & Machine Co | Broach assembly |
US3842646A (en) * | 1973-04-20 | 1974-10-22 | Gleason Works | Process and apparatus for densifying powder metal compact to form a gear having a hub portion,and preferred powder metal compact shape for use therewith |
US5295382A (en) * | 1992-05-11 | 1994-03-22 | Ford Motor Company | Cold extrusion of externally toothed helical members |
JP2583820B2 (ja) * | 1993-05-28 | 1997-02-19 | 株式会社ゴーシュー | 欠歯内歯歯車 |
JP3642531B2 (ja) * | 1993-08-26 | 2005-04-27 | 日立ツール株式会社 | サーフェースブローチ |
JP2879187B2 (ja) * | 1993-10-18 | 1999-04-05 | 大岡技研株式会社 | 多段歯車の鍛造方法及び装置 |
JP3638025B2 (ja) * | 1993-12-28 | 2005-04-13 | 日立ツール株式会社 | 高硬度材加工用ブローチ工具 |
JP3517515B2 (ja) * | 1996-04-23 | 2004-04-12 | エヌケーケー条鋼株式会社 | 高強度、低熱処理変形歯車およびその製造方法 |
US5964331A (en) * | 1996-12-02 | 1999-10-12 | Means Industries, Inc. | One-way overrunning clutch |
IT1296137B1 (it) * | 1997-11-12 | 1999-06-09 | Iveco Fiat | Cambio di velocita' per un autoveicolo provvisto di un gruppo epicicloidale di tipo perfezionato. |
US6053023A (en) * | 1998-07-02 | 2000-04-25 | Flowform, Inc. | Method of cold forging a workpiece having a non-circular opening |
US6293164B1 (en) * | 1999-06-30 | 2001-09-25 | Trw Inc. | Rack and pinion steering apparatus and method for manufacturing a helical pinion |
JP2002004030A (ja) * | 2000-06-20 | 2002-01-09 | Sanyo Special Steel Co Ltd | 浸炭焼入れ歪のバラツキの適否の判定方法 |
JP2002054696A (ja) * | 2000-08-09 | 2002-02-20 | Koyo Seiko Co Ltd | 歯車及び電動式舵取装置 |
US6634979B1 (en) * | 2000-10-31 | 2003-10-21 | Michael John Quaife | Gear system with adjustable resistance to differential action |
JP2002282992A (ja) * | 2001-03-28 | 2002-10-02 | Aisin Seiki Co Ltd | 歯車鍛造装置 |
JP2002307126A (ja) * | 2001-04-10 | 2002-10-22 | Komatsu Sanki Kk | 歯形の成形方法 |
US6755239B2 (en) * | 2001-06-11 | 2004-06-29 | Santoku America, Inc. | Centrifugal casting of titanium alloys with improved surface quality, structural integrity and mechanical properties in isotropic graphite molds under vacuum |
US6743003B2 (en) * | 2002-09-13 | 2004-06-01 | Parker-Hannifin Corporation | Hydraulic device with balanced rotor |
SE525207C2 (sv) * | 2003-05-28 | 2004-12-28 | Volvo Lastvagnar Ab | Anordning för smörjning av en kuggväxel |
US7117598B2 (en) * | 2003-10-21 | 2006-10-10 | American Axle & Manufacturing, Inc. | Net-shaped gear and manufacturing method for forming net-shaped gear employing insert and preform |
US7195575B2 (en) * | 2004-03-22 | 2007-03-27 | General Motors Corporation | Splined sun gear and method for compact electro-mechanical transmission |
US7399247B2 (en) * | 2004-03-22 | 2008-07-15 | General Motors Corporation | Sun gear bushing and sleeve and method for sealing in a hybrid electromechanical automatic transmission |
WO2005124188A1 (ja) * | 2004-06-22 | 2005-12-29 | Nobuyoshi Sugitani | 歯車機構、遊星歯車装置、および回転軸受装置並びに不思議遊星歯車減速装置 |
-
2007
- 2007-01-03 US US11/619,339 patent/US20070193030A1/en not_active Abandoned
- 2007-02-15 DE DE102007007552A patent/DE102007007552B4/de not_active Expired - Fee Related
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102008049634A1 (de) * | 2008-09-30 | 2010-04-01 | Hirschvogel Umformtechnik Gmbh | Bearbeitung von Werkstücken zur Verbesserung der Materialeigenschaften |
Also Published As
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JP2007216297A (ja) | 2007-08-30 |
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