DE102015100869B4 - Verfahren zur Herstellung eines Synchronrings sowie Synchronring für synchronisierte Schaltgetriebe - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Synchronrings (10) für synchronisierte Schaltgetriebe, gekennzeichnet durch folgende Schritte: a) Erzeugen einer konischen Reibfläche (20); b) Einbringen von axialen Rillen (24) in die Reibfläche (20) durch spanlose Bearbeitung, indem ein Werkzeug (46) relativ zur Reibfläche (20) unter Erzeugung der endgültigen Reibfläche (20) axial verschoben wird; c) Gleitschleifen zumindest der Reibfläche (20); und d) anschließendes Härten zumindest der Reibfläche (20).

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Synchronrings für synchronisierte Schaltgetriebe sowie einen Synchronring für synchronisierte Schaltgetriebe, der wenigstens eine konische Reibfläche mit axial verlaufenden, durch spanloses Umformen eingebrachten Rillen aufweist und zumindest im Bereich der Reibfläche gehärtet ist.
  • Insbesondere betrifft die Erfindung einen sogenannten Blockerring oder Sperrsynchronring für ein Schaltgetriebe, dessen Sperrzähne temporär einen Eingriff der Schaltmuffe mit der Schaltverzahnung verhindern.
  • Synchronringe werden als Außensynchronringe, Innensynchronringe und Zwischenringe eingesetzt, wobei darüber hinaus auch zwischen Einfach-, Doppel- und Dreifachkonus-Systemen unterschieden wird. Die sogenannten Mehrfachkonus-Systeme werden oft zum Synchronisieren der niedrigen Gänge verwendet, da hier die Drehzahldifferenzen beim Synchronisieren größer sind als bei hohen Gängen und daher größere Reibkräfte beim Beschleunigen und Abbremsen der Zahnräder erforderlich sind. Bei einer Außensynchronisation weist der Synchronring eine konische äußere Mantel- und Reibfläche auf und bei einer Innensynchronisation eine konische innere Mantel- und Reibfläche.
  • Synchronringe werden zum Beispiel durch Umformen eines Blechs, durch Sintern oder Schmieden hergestellt. Die erzeugte konische Reibfläche wird in einem nachfolgenden Arbeitsschritt bearbeitet, insbesondere mit einem organischen oder karbonhaltigen Reibbelag beschichtet. Auch das Aufbringen einer metallischen Beschichtung mittels galvanischer oder thermischer Verfahren ist möglich.
  • Ein gattungsgemäßer Synchronring ist aus der WO 2010/130442 A2 bzw. der DE 10 2009 020 882 A1 bekannt. Bei diesem Synchronring, der durch Umformen eines Flachmaterials aus Metall hergestellt wird, ist die konische Reibfläche mit Rillen versehen, die durch axiales Verschieben eines Werkzeugs relativ zur Reibfläche erzeugt werden.
  • Die DE 10 2004 053 000 B3 beschreibt einen Synchronring bzw. ein Verfahren zu dessen Herstellung, bei dem nach dem Drehen und Härten der Reibfläche als abschließender Verfahrensschritt ein Gleitschleifen der Reibfläche erfolgt, um eine isotrope Oberfläche zu erzielen.
  • Aus der DE 35 32 672 A1 ist ein Synchronring bekannt, dessen Reibfläche axial verlaufende Nuten und dazwischenliegende Stege mit trapezförmigem Querschnitt aufweist.
  • Die JP H11190362 A offenbart einen Synchronring, dessen Reibfläche zwischen je zwei Hauptölnuten eine Hilfsölnut mit geringerem Durchmesser aufweist.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, das bekannte Herstellungsverfahren beziehungsweise den damit gefertigten Synchronring noch weiter zu verbessern.
  • Dazu sieht das erfindungsgemäße Verfahren die folgenden Schritte vor, die vorzugsweise in der angegebenen Reihenfolge durchlaufen werden:
    • a) Erzeugen einer konischen Reibfläche, insbesondere durch Umformen eines Flachmaterials aus Metall;
    • b) Einbringen von axialen Rillen in die Reibfläche durch spanlose Bearbeitung, indem ein Werkzeug relativ zur Reibfläche unter Erzeugung der endgültigen Reibfläche axial verschoben wird;
    • c) Gleitschleifen zumindest der Reibfläche; und
    • d) anschließendes Härten zumindest der Reibfläche, insbesondere durch Nitrieren.
  • Da die Rillen, in Axialrichtung gesehen, gerade und nicht schräg zur Axialrichtung verlaufen, das heißt keine in Umfangsrichtung verlaufende Komponente haben, lassen sie sich sehr einfach herstellen, nämlich durch ein rein axiales Relativverschieben eines Werkzeugs zur konischen Reibfläche, die zu diesem Zeitpunkt noch keine axialen Rillen aufweist. Das spanlose Einbringen der Rillen erfolgt dabei vorzugsweise direkt beim bzw. unmittelbar im Anschluss an das Erzeugen der konischen Reibfläche, insbesondere durch Umformen eines Flachmaterials. Somit ergibt sich ein besonders wirtschaftliches Herstellungsverfahren für den Synchronring. Das Gleitschleifen der Reibfläche, das nach dem Einbringen der axialen Rillen erfolgt, sowie das sich daran anschließende Härten der Reibfläche wirken sich positiv auf die Leistungsfähigkeit des Synchronrings aus. Insbesondere werden dadurch eine erhöhte Überlastfähigkeit und die Befähigung zu gesteigerter Gleitgeschwindigkeit erreicht. Von besonderem Vorteil ist hierbei die durch das Gleitschleifen erhaltene Gratfreiheit beziehungsweise das Erzeugen einer ebenen homogenen Oberfläche im Reibkontakt, die die Fressneigung, insbesondere bei Überlast, reduziert.
  • Auch wenn es zur Erzielung der genannten Vorteile ausreichend ist, die Reibfläche durch Gleitschleifen und Härten zu bearbeiten, wird aus prozesstechnischen Gründen bevorzugt der gesamte Synchronring entsprechend behandelt.
  • Das Flachmaterial ist insbesondere ein unbeschichtetes Metall, sodass die Reibfläche ebenfalls unbeschichtet bleibt. Darüber hinaus wäre es aber auch möglich, Flachmaterial in Form eines plattierten, insbesondere walzplattierten Blechs zu verwenden, bei dem ebenfalls kein separater Reibbelag nach dem Erzeugen des Konus aufgebracht werden müsste. Beim plattierten Blech bietet es sich zum Beispiel an, als dünne Oberfläche Messing vorzusehen.
  • Da der Synchronring bzw. zumindest dessen Reibfläche abschließend gehärtet wird, werden als Materialien bevorzugt nitrierbare Stähle verwendet. Ein Beispiel für das Flachmaterial sind C30- bis C-35-Stähle sowie 16MnCr5.
  • Vorzugsweise verlaufen, um keine zusätzlichen Verfahrensschritte wie Rollieren oder dergleichen zu benötigen, sämtliche Rillen in Axialrichtung gesehen ausschließlich axial, das heißt ohne Verlauf in Umfangsrichtung.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass die Reibfläche durch Tiefziehen erzeugt wird und die Rillen durch Verwendung eines entsprechend profilierten Tiefziehwerkzeuges beim Tiefziehen in die Reibfläche eingebracht werden. Dies ist insbesondere beim Herstellen eines Innenkonus einfach auszuführen, da hier ein entsprechend profilierter Tiefziehstempel verwendet werden kann.
  • Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung weisen die Rillen je zwei Seitenwände auf, die im Radialschnitt gesehen schräg zueinander verlaufen. Das heißt, die Seitenwände schließen miteinander einen spitzen Winkel ein. Eine solche Rillierung mit schräg zueinander verlaufenden Seitenwänden ist besonders einfach zu fertigen.
  • Die Rillen müssen dabei nicht zwingend gleichmäßig am Umfang verteilt werden, es kann durchaus vorteilhaft sein, sie auf dem Umfang ungleichmäßig zu verteilen.
  • Vorzugsweise werden beim Gleitschleifen die Kanten der Rillen verrundet, wodurch positive tribologische Effekte hervorgerufen werden.
  • Wie sich in Versuchen gezeigt hat, sollten die Kanten bevorzugt nach dem Gleitschleifen im Radialschnitt gesehen einen Kantenradius im Bereich von 0,01 mm bis 0,2 mm, insbesondere im Bereich von 0,02 mm bis 0,1 mm, aufweisen.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird zwischen je zwei Rillen eine längliche axiale Vertiefung in die Reibfläche eingebracht, deren Tiefe geringer als die Tiefe der Rillen ist. Diese axialen Vertiefungen dienen als Mikroreservoirs für Getriebeöl und wirken sich positiv auf die tribologischen Eigenschaften des Synchronrings aus. Auch dies führt wieder zu einer Verringerung der Fressneigung und ermöglicht eine höhere Gleitgeschwindigkeit.
  • Vorzugsweise verlaufen diese Vertiefungen parallel zu den benachbarten Rillen über die gesamte axiale Länge des Synchronrings.
  • Auch wenn diese Weiterbildung insbesondere in Kombination mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Vorteile bietet, kann sie durchaus als eigenständige Erfindung angesehen werden. So wäre es z. B. denkbar, die genannten axialen Vertiefungen bei einem Synchronring vorzusehen, bei dem die Reibfläche nicht gleitgeschliffen wird. Diese eigene Idee kann natürlich durch Merkmale der Unteransprüche weiter optimiert werden.
  • Die Tiefe der Vertiefungen beträgt vorzugsweise maximal 20% der Tiefe der benachbarten Rillen, sodass die Vertiefungen nicht als eigenständige Rillen angesehen werden können.
  • Optional können zwischen allen benachbarten Rillen Vertiefungen vorhanden sein.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Vertiefungen im Radialschnitt gesehen einen im Wesentlichen trapezförmigen Querschnitt auf. Dabei ist unter „trapezförmig” natürlich auch ein Querschnitt mit durch das Gleitschleifen verrundeten Kanten zu verstehen.
  • Ein besonders wirtschaftliches Herstellungsverfahren ergibt sich, wenn die Vertiefungen unmittelbar beim Einbringen der Rillen in die Reibfläche erzeugt werden, insbesondere indem der die Reibfläche bildende Wandabschnitt gestaucht wird. Somit entstehen beim Einbringen der Rillen Materialaufwürfe, wodurch zwischen zwei Rillen eine längliche Vertiefung gebildet wird. Dazu muss insbesondere das Rillierungswerkzeug kein spezielles Profil vorsehen.
  • Innerhalb des Herstellungstoleranzbereichs haben die Rillen vorzugsweise dieselbe Tiefe, die optional auch über die gesamte axiale Länge gleich sein kann.
  • Die oben genannte Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch einen Synchronring der eingangs genannten Art, bei dem die Kanten der Rillen durch Gleitschleifen verrundet sind, wobei das Gleitschleifen vor dem Härten der Reibfläche erfolgt. Der erfindungsgemäße Synchronring weist eine besonders hohe Leistungsfähigkeit, eine erhöhte Überlastfähigkeit und die Fähigkeit zu gesteigerter Gleitgeschwindigkeit auf. Durch die Verrundung der Kanten werden positive tribologische Effekte hervorgerufen. Da der erfindungsgemäße Synchronring weitgehend gratfrei ist und eine ebene, homogene Oberfläche im Reibkontakt aufweist, ist die Fressneigung bei Überlast reduziert. Zusätzlich zeichnet sich der erfindungsgemäße Synchronring durch eine einfache, kostengünstige Herstellung aus.
  • Gemäß einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Synchronrings weist die Reibfläche zwischen je zwei benachbarten Rillen eine längliche axiale Vertiefung auf, deren Tiefe geringer als die Tiefe der Rillen ist, insbesondere maximal 20% der Tiefe der Rillen beträgt. Diese axiale Vertiefung dient als Mikroreservoir für das Getriebeöl und verbessert ebenfalls die tribologischen Eigenschaften des Synchronrings, wobei diese Weiterbildung, wie bereits erwähnt, auch als eigenständige Erfindung angesehen werden kann.
  • Wie bereits eingangs erläutert, ist der erfindungsgemäße Synchronring insbesondere ein Blockerring mit radial abstehenden Sperrzähnen. Diese Sperrzähne sind einstückiger Bestandteil des Synchronrings und werden durch Umformen hergestellt. Die Sperrzähne können bereits vor dem Umformen z. B. durch Stanzen des Flachmaterials hergestellt werden, sodass anschließend auch im Bereich der Sperrzähne keine spanende Nachbearbeitung mehr erforderlich ist. Der erfindungsgemäße Synchronblockerring besteht folglich nur aus einem Teil.
  • Darüber hinaus gelten sämtliche mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren genannten Weiterbildungen und Vorteile auch für den erfindungsgemäßen Synchronring und umgekehrt.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform anhand der beigefügten Zeichnungen. In diesen zeigt:
  • 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Synchronrings;
  • 2 eine Schnittansicht des Synchronrings aus 1;
  • 3 einen stark vergrößerten Ausschnitt der Reibfläche des Synchronrings aus den 1 und 2 in radialer Schnittansicht;
  • 4 eine Ansicht eines Flachmaterials aus Metall, aus dem der erfindungsgemäße Synchronring umgeformt wird; und
  • die 5 und 6 aufeinanderfolgende Schritte beim Umformen des Flachmaterials zur Erzeugung des erfindungsgemäßen Synchronrings, anhand derer das erfindungsgemäße Verfahren erläutert wird.
  • 1 zeigt einen Synchronring 10 in Form eines Blocker- oder Sperrsynchronrings. Dieser weist einen Ringkörper 12 auf, von dem an einem axialen Ende 14 mehrere Sperrzähne 16 abstehen. Die Sperrzähne 16 sind Teil eines radial nach außen weisenden Bundes.
  • Dieser Bund kann mit sogenannten Indexnocken 18 versehen sein, die als ursprünglich radial nach außen stehende Laschen axial um etwa 90° umgebogen werden. Diese Indexnocken 18 liegen zwischen benachbarten Gruppen von Sperrzähnen 16.
  • Der Synchronring 10 ist ein sogenannter Einfachkonus-Synchronring mit einer konischen Reibfläche 20 auf der Innenseite des Ringkörpers 12. Ein solcher Synchronring 10 wird für eine sogenannte Innensynchronisation eingesetzt.
  • Alternativ oder zusätzlich kann auch die radial äußere Mantelfläche 22 konisch ausgeführt sein und eine Reibfläche bilden, wodurch ein Zwischenring für ein sogenanntes Doppelkonussystem entsteht.
  • Die konische Reibfläche 20 ist auf ihrem Umfang mit zahlreichen sehr eng aufeinanderfolgenden axialen Rillen 24 versehen, deren Breite im Wesentlichen gleich groß wie der Abstand zwischen zwei benachbarten Rillen 24 ist. In den 1 und 2 sind die Abstände zwischen zwei benachbarten Rillen 24 größer dargestellt, als es bei der bevorzugten Ausführungsform der Fall ist, um die Übersichtlichkeit zu wahren.
  • Die Rillen 24 verlaufen ausschließlich in rein axialer Richtung mit Blick in Axialrichtung, d. h. es ist kein Verlauf in Umfangsrichtung vorhanden. Natürlich verlaufen die Rillen auch in Radialrichtung.
  • Die konische Reibfläche 20 besteht gemäß der bevorzugten Ausführungsform aus dem Material, aus dem der gesamte Synchronring 10 besteht, und ist ohne eine daran aufgebrachte Reibschicht ausgeführt. Das bedeutet, die Reibfläche 20 wird durch das Flachmaterial, aus dem der gesamte Synchronring 10 hergestellt ist, gebildet. Die Rillen 24 verhindern im Betrieb ein Verschweißen mit einem Gegenkonusring und stellen einen Aufnahmeraum für Öl dar.
  • Wie aus 3 ersichtlich ist, weist jede der Rillen 24 zwei Seitenwände 26 auf, die im Radialschnitt gesehen schräg, d. h. unter einem spitzen Winkel, zueinander verlaufen. Zudem sind zumindest die an der Reibfläche 20 angeordneten Kanten 30 der Rillen 24 durch Gleitschleifen verrundet, wobei die Kanten im Radialschnitt gesehen einen Kantenradius im Bereich von 0,01 mm und 0,2 mm, insbesondere im Bereich von 0,02 mm und 0,1 mm aufweisen.
  • Zwischen je zwei benachbarten Rillen 24 (vorzugsweise zwischen allen Rillen) ist eine längliche axiale Vertiefung 32 in die Reibfläche 20 eingebracht, deren Tiefe deutlich geringer als die Tiefe der Rillen 24 ist, insbesondere maximal 20% der Tiefe der Rillen 24 beträgt. Diese axialen Vertiefungen 32 weisen im Radialschnitt gesehen einen im Wesentlichen trapezförmigen Querschnitt auf, der ebenfalls verrundete Kanten 34 hat, und sind in etwa mittig in den die Reibfläche 20 bildenden Wandabschnitten 36 angeordnet, die auf einer Kegelfläche liegen.
  • Die Herstellung des Synchronrings 10 wird im Folgenden anhand der 4 bis 6 erläutert. Der Synchronring 10 wird aus einem Flachmaterial aus Metall hergestellt, das in 4 gezeigt ist und das z. B. durch Stanzen außen- und innenseitig bearbeitet ist. Da nach dem Stanzen vorzugsweise keine spanende Nachbearbeitung mehr stattfindet, sind auch die Sperrzähne 16 bereits in dem Flachmaterial aus Metall ausgeformt. Optional können natürlich auch die Indexnocken 18 mit ausgestanzt sein. Als Flachmaterial wird insbesondere 16MnCr5 oder C30- bis C35-Stahl eingesetzt, wobei der Stahl vorzugsweise nitrierbar ist.
  • Der Synchronring 10 wird anschließend in mehreren Schritten zu seiner endgültigen, in 1 dargestellten Geometrie plastisch umgeformt, vorzugsweise durch Tiefziehen und ohne spanende Bearbeitung.
  • Der erste Tiefziehschritt ist schematisch in 5 dargestellt, bei dem ein Tiefziehwerkzeug mit einem Ziehstempel 38, einem Niederhalter 40 und einer Ziehmatrize 42 verwendet wird. Weiterhin ist eine Aufnahme 44 vorgesehen, die auch Teil der Ziehmatrize 42 sein kann.
  • Nach mehreren Umformvorgängen kommt schließlich ein Werkzeug 46 in Form eines besonderen Ziehstempels zum Einsatz (siehe 6), der ein konisches Ende mit Rippen und Rillen 48 hat. Durch axiales Relativverschieben des Werkzeugs 46 zum fast fertigen Synchronring 10 werden in die Reibfläche 20 die Rillen 24 spanlos eingeformt. Die Rillen 24 können natürlich auch in mehreren Umformschritten erzeugt werden.
  • Dabei wird zwischen je zwei Rillen 24 eine längliche axiale Vertiefung 32 (siehe 3) in die Reibfläche 20 eingebracht. Die Vertiefungen 32 werden unmittelbar beim Einbringen der Rillen 24 in die Reibfläche 20 erzeugt, insbesondere indem der die Reibfläche 20 bildende Wandabschnitt 36 gestaucht wird.
  • Das Herstellen der Rillen 24 sowie auch der axialen Vertiefungen 32 erfolgt also beim Tiefziehen selbst bzw. im unmittelbaren Anschluss daran.
  • Nachdem der Synchronring 10 seine endgültige Form erhalten hat, wird zumindest die Reibfläche 20, vorzugsweise jedoch der gesamte Synchronring 10, gleitgeschliffen. Dabei werden die Kanten 30 der Rillen 24 sowie die Kanten 34 der axialen Vertiefungen 32 verrundet.
  • Anschließend wird der Synchronring 10 zumindest im Bereich der Sperrzähne 16 und der Reibfläche 20 durch Nitrieren gehärtet.
  • Eine spanende Nachbearbeitung nach dem Herstellen der Rillen 24 und nach dem Härten erfolgt im Übrigen nicht.

Claims (19)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Synchronrings (10) für synchronisierte Schaltgetriebe, gekennzeichnet durch folgende Schritte: a) Erzeugen einer konischen Reibfläche (20); b) Einbringen von axialen Rillen (24) in die Reibfläche (20) durch spanlose Bearbeitung, indem ein Werkzeug (46) relativ zur Reibfläche (20) unter Erzeugung der endgültigen Reibfläche (20) axial verschoben wird; c) Gleitschleifen zumindest der Reibfläche (20); und d) anschließendes Härten zumindest der Reibfläche (20).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Härten zumindest der Reibfläche (20) durch Nitrieren erfolgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Erzeugen einer konischen Reibfläche (20) durch Umformen eines Flachmaterials aus Metall erfolgt.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Rillen (24) in Axialrichtung gesehen ausschließlich axial verläuft.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Rillen (24) in Axialrichtung gesehen ausschließlich axial verlaufen.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibfläche (20) durch Tiefziehen erzeugt wird und die Rillen (24) durch Verwendung eines entsprechend profilierten Tiefziehwerkzeuges beim Tiefziehen in die Reibfläche (20) eingebracht werden.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rillen (24) je zwei Seitenwände (26) aufweisen, die im Radialschnitt gesehen schräg zueinander verlaufen.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Gleitschleifen die Kanten (30) der Rillen (24) verrundet werden.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanten (28, 30) nach dem Gleitschleifen im Radialschnitt gesehen einen Kantenradius im Bereich von 0,01 mm und 0,20 mm aufweisen.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanten (28, 30) nach dem Gleitschleifen im Radialschnitt gesehen einen Kantenradius im Bereich von 0,02 mm und 0,10 mm aufweisen.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen je zwei benachbarten Rillen (24) eine längliche axiale Vertiefung (32) in die Reibfläche (20) eingebracht wird, deren Tiefe geringer als die Tiefe der Rillen (24) ist.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefe der Vertiefungen (32) maximal 20% der Tiefe der Rillen (24) beträgt.
  13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (32) im Radialschnitt gesehen einen trapezförmigen Querschnitt aufweisen.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (32) unmittelbar beim Einbringen der Rillen (24) in die Reibfläche (20) erzeugt werden.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (32) unmittelbar beim Einbringen der Rillen (24) in die Reibfläche (20) erzeugt werden, indem der die Reibfläche (20) bildende Wandabschnitt (36) gestaucht wird.
  16. Synchronring für synchronisierte Schaltgetriebe, der wenigstens eine konische Reibfläche (20) mit axial verlaufenden, durch spanloses Umformen eingebrachten Rillen (24) aufweist und zumindest im Bereich der Reibfläche (20) gehärtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanten (28, 30) der Rillen (24) durch Gleitschleifen vor dem Härten der Reibfläche (20) verrundet sind.
  17. Synchronring nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibfläche (20) zwischen je zwei Rillen (24) eine längliche axiale Vertiefung (32) aufweist, deren Tiefe geringer als die Tiefe der Rillen (24) ist.
  18. Synchronring nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefe der länglichen axialen Vertiefung (32) maximal 20% der Tiefe der Rillen (24) beträgt.
  19. Synchronring nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Synchronring (10) ein Blockerring mit radial abstehenden Sperrzähnen (16) ist.
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US14/996,399 US9909627B2 (en) 2015-01-21 2016-01-15 Method for manufacturing a synchronizer ring and synchronizer ring for synchronized manual transmissions
FR1650377A FR3031779B1 (fr) 2015-01-21 2016-01-18 Procede de fabrication d'une bague de synchronisation et bague de synchronisation pour des boites de vitesses manuelles synchronisees.
BR102016001103-5A BR102016001103B1 (pt) 2015-01-21 2016-01-18 método para fabricar um anel sincronizador para transmissões manuais sincronizadas, e, anel sincronizador para transmissões manuais sincronizadas
JP2016008009A JP6781547B2 (ja) 2015-01-21 2016-01-19 同期式手動変速機のためのシンクロナイザリングと該シンクロナイザリングの製造方法
CN201610036963.6A CN105805181B (zh) 2015-01-21 2016-01-20 用于同步手动变速器的同步器环和同步器环的制造方法
RU2016101670A RU2695148C2 (ru) 2015-01-21 2016-01-20 Способ изготовления кольца синхронизатора и кольцо синхронизатора для синхронизированных механических коробок передач
KR1020160007655A KR20160090265A (ko) 2015-01-21 2016-01-21 싱크로나이저 링 제조 방법 및 동기식 수동 트랜스미션을 위한 싱크로나이저 링

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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015216364A1 (de) * 2015-08-27 2017-03-02 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Schaltkupplung
DE102015118188A1 (de) * 2015-10-26 2017-04-27 Hoerbiger Antriebstechnik Holding Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Kupplungskörpers
DE102016120007A1 (de) * 2016-10-20 2018-04-26 Hoerbiger Antriebstechnik Holding Gmbh Synchronisierungseinheit für ein Schaltgetriebe sowie Schaltgetriebe
JP6808571B2 (ja) * 2017-04-14 2021-01-06 本田技研工業株式会社 摩擦係合装置の環状部材抜け止め構造
JP7311775B2 (ja) * 2019-10-03 2023-07-20 株式会社椿本チエイン 回転部材およびその形成方法
US20220290723A1 (en) * 2021-03-14 2022-09-15 Textron Innovations Inc. Drive splines with friction-reducing coating

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3532672A1 (de) * 1984-09-20 1986-03-27 Zahnradfabrik Friedrichshafen Ag, 7990 Friedrichshafen Ring mit schicht aus reibwerkstoff auf kegelflaeche
DE19548124A1 (de) * 1995-12-21 1997-06-26 Euroflamm Gmbh Reibkörper und Verfahren zum Herstellen eines solchen
JPH11190362A (ja) * 1997-12-26 1999-07-13 Nippon Piston Ring Co Ltd シンクロナイザリング
JP2006070953A (ja) * 2004-08-31 2006-03-16 Nippon Piston Ring Co Ltd シンクロナイザリング
DE102004053000B3 (de) * 2004-11-03 2006-07-06 Ab Skf Bauteil für eine Synchronisationseinrichtung und Verfahren zu seiner Herstellung
WO2010130442A2 (de) * 2009-05-12 2010-11-18 Hoerbiger Antriebstechnik Gmbh Verfahren zur herstellung eines synchronrings, synchronring sowie baugruppe eines synchronisierten schaltgetriebes
DE102011015836A1 (de) * 2011-04-01 2012-10-04 Hoerbiger Antriebstechnik Holding Gmbh Blech-Synchronring sowie Verfahren zur Herstellung eines Blech-Synchronrings
DE102012214025A1 (de) * 2012-08-08 2013-08-29 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Synchronring

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3034383A (en) * 1957-03-25 1962-05-15 Otto Fuchs Kommandit Ges Synchromesh gear and method and apparatus for making the same
AT385826B (de) * 1986-03-21 1988-05-25 Hoerbiger & Co Reibring fuer kupplungen oder bremsen, verfahren und vorrichtung zum herstellen des reibringes
SU1590157A1 (ru) * 1988-03-24 1990-09-07 Научно-Производственное Объединение Технологии Автомобильной Промышленности - "Ниит-Автопром" Способ изготовлени кольцеобразных изделий
AT409098B (de) * 1989-03-30 2002-05-27 Miba Sintermetall Ag Verfahren zum herstellen eines reibringes für kupplungen oder bremsen mit einem gesinterten reibbelag
AT403506B (de) 1996-07-08 1998-03-25 Hoerbiger & Co Reibeinheit
JP3973277B2 (ja) * 1997-12-01 2007-09-12 三菱製鋼株式会社 変速機用センターリングの成形方法及びその装置
DE19853896A1 (de) 1998-11-23 2000-05-25 Schaeffler Waelzlager Ohg Anordnung und Ausführung von Synchronringen als spanlos geformte Blechteile
DE19858987A1 (de) 1998-12-21 2000-06-29 Schaeffler Waelzlager Ohg Spanlos gefertigter Synchronring mit strukturierten Reibflächen
CN200968406Y (zh) * 2006-11-13 2007-10-31 温岭市正田汽车变速器有限公司 汽车手动变速器三锥面式同步器
DE102006059868A1 (de) 2006-12-19 2008-06-26 Schaeffler Kg Verfahren zur Herstellung eines Synchronringes einer Synchronisiereinrichtung
KR101250942B1 (ko) * 2007-08-31 2013-04-04 오토 푹스 카게 마찰 페어링에 속하는 본체를 제조하기 위한 방법 및 마찰 페어링에 속하는 본체
DE102008023031B4 (de) * 2008-05-09 2011-01-05 Diehl Metall Stiftung & Co. Kg Blech-Synchronring
DE102011003555A1 (de) 2011-02-03 2012-08-09 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg reibeelement einer Fahrzeugkupplung und Verfahren zu seiner Herrstellung
EP2677187B1 (de) * 2012-06-18 2020-05-20 Oerlikon Friction Systems (Germany) GmbH Reibring, Synchronisierungseinheit, sowie ein Zahnräderwechselgetriebe für ein Fahrzeug
JP2017015252A (ja) * 2015-06-26 2017-01-19 エリコン フリクション システムズ(ジャーマニー)ゲーエムベーハー ギアチェンジ変速機の同期ユニット用の組立体

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3532672A1 (de) * 1984-09-20 1986-03-27 Zahnradfabrik Friedrichshafen Ag, 7990 Friedrichshafen Ring mit schicht aus reibwerkstoff auf kegelflaeche
DE19548124A1 (de) * 1995-12-21 1997-06-26 Euroflamm Gmbh Reibkörper und Verfahren zum Herstellen eines solchen
JPH11190362A (ja) * 1997-12-26 1999-07-13 Nippon Piston Ring Co Ltd シンクロナイザリング
JP2006070953A (ja) * 2004-08-31 2006-03-16 Nippon Piston Ring Co Ltd シンクロナイザリング
DE102004053000B3 (de) * 2004-11-03 2006-07-06 Ab Skf Bauteil für eine Synchronisationseinrichtung und Verfahren zu seiner Herstellung
WO2010130442A2 (de) * 2009-05-12 2010-11-18 Hoerbiger Antriebstechnik Gmbh Verfahren zur herstellung eines synchronrings, synchronring sowie baugruppe eines synchronisierten schaltgetriebes
DE102009020882A1 (de) * 2009-05-12 2010-11-18 Hoerbiger Antriebstechnik Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Synchronrings, Synchronring sowie Baugruppe eines synchronisierten Schaltgetriebes
DE102011015836A1 (de) * 2011-04-01 2012-10-04 Hoerbiger Antriebstechnik Holding Gmbh Blech-Synchronring sowie Verfahren zur Herstellung eines Blech-Synchronrings
DE102012214025A1 (de) * 2012-08-08 2013-08-29 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Synchronring

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DE102015100869A1 (de) 2016-07-21
FR3031779A1 (de) 2016-07-22

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