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QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
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Diese Anmeldung beansprucht den Vorteil des Anmeldedatums der provisorischen US-Patentanmeldung Nr. 61/891,998, eingereicht am 17. Oktober 2013, die hiermit unter Bezugnahme vollumfänglich miteinbezogen wird.
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HINTERGRUND
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Diese Offenbarung betrifft gesinterte Pulvermetallteile und Verfahren zum Herstellen solcher Teile. Genauer gesagt betrifft diese Offenbarung Wege zum Bilden sich radial erstreckender, beabstandeter Öffnungen durch eine Nabe eines gesinterten Pulvermetallteils hindurch, um beispielsweise das Fördern von Öl oder eines anderen Schmiermittels von einer radialen Seite der Nabe zur anderen aufzunehmen.
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Bei gewissen Bauteilen sind das Bauteil durchsetzende Öllöcher bzw. Schmierlöcher notwendig, um den Fluss von Öl bzw. Schmiermittel von einer Stelle in der Anordnung zu einer anderen Stelle in der Anordnung zu erlauben. Beispielsweise soll in einer Kupplungsnabe von einer Seite der Kupplungsnabe Öl einem Kupplungspaket zugeführt werden. Dazu wird eine Nabe der Kupplungsnaben herkömmlicherweise durchbohrt oder durchstoßen, um einen Pfad durch die Kupplungsnabe hindurch zu erzeugen, der ein Hindurchfördern des Öls bzw. des Schmiermittels erlaubt. Zusätzlich wird zum Bereitstellen eines Schmierreservoirs auf einer radial nach innen weisenden Seite der Nabe in der Regel ein zylindrisches oder rohrförmiges Volumen aus der Nabe herausgearbeitet. Am axialen Ende der Nabe verbleibt eine radial nach innen weisende, ringförmige Lippe bzw. Überlaufplatte, um eine Stirnwand des Reservoirs zu definieren.
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Dieser Prozess mit (1) Bohren oder Durchstoßen der Nabe zum Bilden von Schmierlöchern gefolgt von (2) Herausarbeiten eines rohrförmigen Schmierreservoirs kann jedoch sowohl teuer als auch zeitaufwändig sein. Somit besteht ein Bedarf nach verbesserten Wegen zum Bilden von Öffnungen und Schmierreservoiren in Bauteilen mit Naben.
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KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Vorliegend wird ein verbesserter Weg zum Bilden radialer Durchgangslöcher und Schmiermittelreservoire unter Verwendung von Pulvermetallurgie und nur minimaler Herausarbeitung offenbart. Kurz gesagt wird das Pulvermetall in eine Ausgestaltung mit einem Zahnprofil verpresst, in welchem mindestens einige der Zahnfüße oder alle an einer Nabenfläche besonders tief sind. Auf der anderen Nabenfläche werden eine oder mehrere Nuten herausgearbeitet, welche mindestens einige dieser Zahnfüße durchschneiden. An diesen Schnittpunkten bilden die Zahnfüße und die Nut bzw. die Nuten mehrere sich radial erstreckende, beabstandete Öffnungen, die dazu verwendet werden können, um das Fördern von Schmiermittel von einer Seite der Nabe zur anderen zu erlauben. Zudem können die Nut bzw. die Nuten als Schmiermittelreservoir dienen, was bedeutet, dass kein größerer Flächenanteil der Nabe entfernt werden muss, um ein Reservoir bereitzustellen.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung enthält ein gesintertes Pulvermetallteil eine Nabe mit einer radial nach außen weisenden Oberfläche und einer radial nach innen weisenden Oberfläche. Ein Zahnprofil ist in der radial nach außen weisenden Oberfläche der Nabe oder der radial nach innen weisenden Oberfläche der Nabe gebildet. Dieses Zahnprofil enthält Zähne und Zahnfüße. Eine oder mehrere Nuten sind aus der jeweils anderen radial nach außen weisenden Oberfläche der Nabe bzw. der radial nach innen weisenden Oberfläche der Nabe herausgearbeitet (so dass das Zahnprofil und die eine oder mehreren Nuten auf sich gegenüberliegenden radialen Seiten der Nabe liegen). Die Nut bzw. die Nuten durchschneidet bzw. durchschneiden mindestens einige der Zahnfüße, um mehrere sich radial erstreckende, beabstandete Öffnungen durch die Nabe hindurch zu bilden.
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In einer Ausgestaltung kann es sich beim gesinterten Pulvermetallteil um eine Kupplungsnabe handeln. Es ist jedoch denkbar, dass es sich bei diesem Teil um andere Teile als eine Kupplungsnabe handeln kann.
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In einigen Ausgestaltungen kann das Zahnprofil in der radial nach außen weisenden Oberfläche gebildet sein, und die Nut bzw. Nuten kann bzw. können aus der radial nach innen weisenden Oberfläche herausgearbeitet sein. In anderen Ausgestaltungen kann das Zahnprofil in der radial nach innen weisenden Oberfläche gebildet sein, und die Nut bzw. Nuten kann bzw. können aus der radial nach außen weisenden Oberfläche herausgearbeitet sein.
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Es ist denkbar, dass in einigen Ausgestaltungen der Erfindung die mehreren sich radial erstreckenden, beabstandeten Öffnungen in Umfangsrichtung und axial voneinander beabstandet sind.
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Die besonderen Stellen, an denen die Öffnungen gebildet sind, können durch Steuern der Tiefe der Zahnfüße gebildet sein. Beispielsweise können mindestens einige der Zahnfüße tiefer sein als die anderen Zahnfüße. Dann kann die Nut je nach Tiefe der herausgearbeiteten Nut die tieferen Zahnfüße durchschneiden, um Öffnungen zu bilden, aber die weniger tiefen Zahnfüße nicht durchschneiden.
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Die Nut bzw. Nuten können zahlreiche unterschiedliche Ausgestaltungen annehmen. Beispielsweise kann sich eine Nut in Umfangsrichtung um die Nabe herum erstrecken (beispielsweise kann es sich bei der Nut um eine kreisförmige Ausnehmung auf einer Ebene handeln, die zur Mittelachse der Nabe senkrecht ist). In einer anderen Ausgestaltung können mehrere Nuten zum Bilden eines Schraubgewindemusters in einem schiefen Winkel zu einer Mittelachse der Nabe aus der Nabe herausgearbeitet sein. In einer noch anderen Ausgestaltung können die Nut bzw. Nuten eine durchgängige Nut enthalten, die in einer axialen Richtung um den Umfang der Nabe herum oszilliert (beispielsweise sinusförmig um die zylindrische Oberfläche geschlungen). In noch einer anderen Ausgestaltung können die Nut bzw. Nuten ein Segment enthalten, das sich nur teilweise um den Umfang der Nabe herum erstreckt.
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Es ist denkbar, dass in einigen Ausgestaltungen eine Tiefe der Zahnfüße an deren tiefsten Stelle eine Höhe der Zähne in dem Zahnprofil übersteigt. Das heißt, dass die Zähne eine Standardhöhe aufweisen und dass der zusätzliche Betrag an Zahnfuß, der zur Aufnahme der Ausgestaltung der Öffnungen hinzugefügt wird, eine größere Tiefe als für die korrekte Verzahnung mit einem anderen Zahnsatz erforderlich ergibt. Beispielsweise kann sich bei einer Fußtiefe, die zur Verzahnung mit einem kommunizierenden Zahnsatz angemessen ist, eine Zwischenflanke befinden, wobei sich darauffolgend ein tieferer Abschnitt des Zahnfußes befindet, der hauptsächlich zum Zwecke des Schnittpunkts mit der Nut bereitgestellt ist.
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In einigen Ausgestaltungen können die Zahnfüße im Querschnitt ein gerundetes Profil aufweisen.
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Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Bilden mehrerer sich radial erstreckender, beabstandeter Öffnungen durch eine Nabe aus einem gesinterten Pulvermetallteil hindurch offenbart. Ein Pulvermetall wird zu einem ungesinterten Vorformling (Grünling) verpresst, aus welchem nach dem Sintern das gesinterte Pulvermetallteil entsteht. Dieser ungesinterte Vorformling weist ein Zahnprofil auf, das in einer radial nach außen weisenden Oberfläche der Nabe oder einer radial nach innen weisenden Oberfläche der Nabe gebildet ist. Mindestens eine Nut wird aus der jeweils anderen radial nach außen weisenden Oberfläche der Nabe bzw. der radial nach innen weisenden Oberfläche der Nabe herausgearbeitet, so dass das Zahnprofil und die Nut auf sich gegenüberliegenden radialen Seiten der Nabe liegen. Die Nut durchschneidet mindestens einige der Zahnfüße, um mehrere sich radial erstreckende, beabstandete Öffnungen durch die Nabe hindurch zu bilden.
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Gemäß einigen Ausgestaltungen des Verfahrens kann das Verfahren weiterhin den Schritt des Sinterns des ungesinterten Vorformlings zum Bilden des gesinterten Pulvermetallteils enthalten. Die Nut kann entweder aus dem ungesinterten Vorformling vor dem Sintern des ungesinterten Vorformlings zum Bilden des gesinterten Pulvermetallteils oder aus dem gesinterten Pulvermetallteil nach dem Sintern des ungesinterten Vorformlings zum Bilden des gesinterten Pulvermetallteils herausgearbeitet werden.
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Gemäß dem Verfahren kann das Zahnprofil in der radial nach außen weisenden Oberfläche oder der radial nach innen weisenden Oberfläche während des Verpressungsschritts gebildet werden, und die Nut bzw. Nuten kann bzw. können aus der jeweils anderen Oberfläche während des Herausarbeitungsschritts herausgearbeitet werden.
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Wie oben erwähnt kann die Nut zahlreiche unterschiedliche Ausgestaltungen annehmen (es kann sich beispielsweise um eine Nut in Umfangsrichtung, um eine Nut, die in einem schiefen Winkel zur Mittelachse der Nabe herausgearbeitet ist, um eine durchgängige, oszillierende Nut handeln und/oder um eine Nut handeln, die ein Segment enthält, das sich nur teilweise um den Umfang der Nabe herum erstreckt).
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Diese und noch weitere Vorteile der Erfindung werden aus der detaillierten Beschreibung und den Zeichnungen ersichtlich. Es folgt lediglich eine Beschreibung einiger bevorzugter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Um den vollen Schutzumfang der Erfindung zu bewerten, empfiehlt sich ein Studium der Ansprüche, da die bevorzugten Ausführungsformen nicht dazu bestimmt sind, die einzigen Ausführungsformen innerhalb des Schutzumfangs der Ansprüche darzustellen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines gesinterten Pulvermetallteils, wobei das Zahnprofil (im vorliegenden Fall eine Keilverzahnung) auf einer radial nach außen weisenden Oberfläche einer Nabe zu erkennen ist. Das gesinterte Pulvermetallteil wird im Schnitt gezeigt, wobei nur die Hälfte des gesinterten Pulvermetallteils dargestellt ist.
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2 zeigt eine perspektivische Ansicht des gesinterten Pulvermetallteils aus 1, das von der Rückseite her gezeigt wird, so dass die Schnittebene und die radial nach innen weisende Oberfläche der Nabe und die daraus herausgearbeitete Nut zu erkennen sind.
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3 zeigt eine Seitenansicht eines alternativen gesinterten Pulvermetallteils, wobei die radial nach außen weisende Oberfläche der Nabe gezeigt wird, in welcher drei in der Nabe gebildete, sich radial erstreckende, beabstandete Öffnungen dargestellt sind.
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4 zeigt eine seitliche Querschnittansicht des gesinterten Pulvermetallteils aus 3, wobei die radial nach innen weisende Oberfläche der Nabe und die daraus herausgearbeitete Nut zu erkennen sind.
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5 und 6 zeigen detaillierte perspektivische Querschnittansichten des gesinterten Pulvermetallteils aus 3 und 4, in denen der Querschnitt durch den Schnittpunkt eines der Zahnfüße und der Nut verläuft, die die sich radial durch die Nabe hindurch ersteckende Öffnung bilden.
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7 zeigt noch ein anderes alternatives, gesintertes Pulvermetallteil, das dem in 1 und 2 dargestellten ähnlich ist, wobei jedoch die Schnittpunkte der Zahnfüße und der Nut so regelmäßig beabstandet sind, dass die mehreren sich radial erstreckenden Öffnungen auch regelmäßig beabstandet sind. In 7 ist lediglich ein Segment des Querschnitts des Teils dargestellt.
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8 zeigt eine Seitenansicht des Teils aus 7, wobei die radial nach außen weisende Oberfläche der Nabe dargestellt ist.
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9 zeigt noch ein anderes alternatives, gesintertes Pulvermetallteil, das dem in 1 und 2 dargestellten ähnlich ist, wobei jedoch die Nut in Umfangsrichtung auf einer Ebene gebildet ist, die im Wesentlichen senkrecht zur Mittelachse der Nabe liegt.
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10 zeigt ein anderes alternatives, gesintertes Pulvermetallteil, das dem in 1 und 2 dargestellten ähnlich ist, wobei jedoch ein einzelner Trägerflansch bzw. ein einzelnes Segment der Nut als in der radial nach innen weisenden Oberfläche der Nabe gebildet zu erkennen ist.
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11 zeigt eine Ansicht aus der gegenüberliegenden Perspektive des Teils aus 10, wobei die durch das Nutsegment gebildeten Öffnungen auf der radial nach außen weisenden Oberfläche der Nabe dargestellt sind.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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In der nachfolgenden detaillierten Beschreibung werden, außer wo Unterschiede vermerkt und dargestellt werden, in den verschiedenen dargestellten Ausführungsformen durchwegs gleiche Bezugszeichen verwendet, um gleiche Elemente zu bezeichnen. Dies gilt ungeachtet dessen, ob das konkrete Merkmal, das in der Figur mit einem Bezugszeichen versehen ist, in jeder Ausführungsform explizit beschrieben wird oder nicht. Zum Beispiel entsprechen das Merkmal 102 und dessen Beschreibung in der ersten Ausführungsform allgemein dem Merkmal 202 in der zweiten Ausführungsform, dem Merkmal 302 in der dritten Ausführungsform usw.
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Vorerst Bezug nehmend auf 1 und 2 wird ein gesintertes Pulvermetallteil 100 gemäß einem Aspekt dieser Erfindung in der Ausgestaltung einer Kupplungsnabe dargestellt. Das gesinterte Pulvermetallteil 100 enthält einen Hauptkörper 102 mit einer Nabe 104, die sich von diesem axial nach oben erstreckt. Die Nabe 104 ist allgemein rohrförmig und erstreckt sich von einem mit dem Hauptkörper 102 verbundenen axialen Ende zu einem anderen axialen Ende am Ende der Nabe 104. Die Nabe 104 weist eine radial nach innen weisende Oberfläche 106 und eine radial nach außen weisende Oberfläche 108 auf.
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Ein Zahnprofil 110 ist auf der radial nach außen weisenden Oberfläche 108 der Nabe 104 gebildet. Das Zahnprofil 110 enthält mehrere Zähne 112, die sich axial entlang der Nabe 104 erstrecken und um den Umfang der Nabe 104 herum beabstandet sind. Es befinden sich mehrere Zahnfüße 114 zwischen diesen Zähnen 112. Mindestens einige dieser Zahnfüße 114 können tiefer sein als andere. In diesem Zusammenhang bedeutet „tiefer“, dass in der dargestellten Ausrichtung der eine Zahnfuß näher bei der Mittelachse der Nabe liegt als ein anderer Zahnfuß, obwohl es auch denkbar ist, dass alle Zahnfüße 114 die gleiche Tiefe aufweisen könnten. Des Weiteren kann sich der vorliegend verwendete Begriff „Zahnprofil“ auf Zähne, Keilverzahnungen oder andere zahnähnliche Ausgestaltungen beziehen und sollte nicht als nur auf die dargestellten Zahnprofile beschränkt ausgelegt werden.
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Wie in 2 am besten zu erkennen ist, ist eine Nut 116 aus der radial nach innen weisenden Oberfläche 106 der Nabe 104 herausgearbeitet. In dieser dargestellten Ausführungsform ist diese Nut 116 durchgängig und oszilliert in einer axialen Richtung, während sich die Nut 116 in einer Umfangsrichtung um die radial nach innen weisende Oberfläche 106 erstreckt. Dementsprechend weist die Nut 116 ein Muster auf, das einer Sinuswelle ähnlich ist. Wie jedoch in einigen der anderen Ausführungsformen dargestellt wird, kann die Nut 116 unterschiedliche Formen annehmen (beispielsweise nicht axial oszillieren, nur ein Segment sein usw.). Es versteht sich weiterhin, dass obschon in 1 und 2 nur eine einzelne durchgängige Nut dargestellt ist, statt nur einer Nut eine oder mehrere Nuten gebildet sein können.
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Es ist anzumerken, dass obschon das Zahnprofil 110 auf der radial nach außen weisenden Oberfläche 108 der Nabe 104 und die Nut 116 auf der radial nach innen weisenden Oberfläche 106 der Nabe 104 gebildet sind, die Platzierung dieser Merkmale umgekehrt sein kann. Das heißt, dass das Zahnprofil 110 auf der radial nach innen weisenden Oberfläche 106 gebildet sein könnte, während die Nut 116 bzw. Nuten auf der radial nach außen weisenden Oberfläche 108 der Nabe 104 gebildet sind. In der gegenüber der dargestellten Ausführungsform umgekehrten Anordnung wäre die Tiefe der Zahnfüße offensichtlich gegenüber der Art und Weise der oben definierten Tiefe umgekehrt. Wo das Zahnprofil 110 auf der radial nach innen weisenden Oberfläche 106 der Nabe 104 gebildet ist, wäre je tiefer der Zahnfuß 114 ist, der Zahnfuß 114 desto weiter entfernt von der Mittelachse der Nabe 104.
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An den Schnittpunkten von mindestens einigen der Zahnfüße 114 mit den Nuten 116 sind sich radial erstreckende Öffnungen 118 gebildet. Die Ausgestaltung radial erstreckender Öffnungen 118 findet statt, wenn die Tiefe der Nut 116 auf der einen Seite der Nabe 104 die Tiefe des Zahnfußes 114 auf der anderen Seite der Nabe 104 so durchschneidet, dass dazwischen Material fehlt und somit die sich radial erstreckenden Öffnungen 118 entstehen. Somit versteht es sich allgemein, dass unabhängig von der Ausbildung der Nabe 104 das Zahnprofil 110 (mit dessen Zahnfüßen 114) auf einer der Nut 116 gegenüberliegenden Seite der Nabe 104 liegen sollte. Da die Zahnfüße 114 um den Umfang der Nabe 104 herum voneinander beabstandet sind, bedeutet dies auch, dass die sich radial erstreckenden Öffnungen 118 um den Umfang der Nabe 104 herum beabstandet sein werden. Da die dargestellte Nut 116 bei ihrer Bewegung um den Umfang der Nabe 104 herum weiterhin in einer axialen Richtung oszilliert, sind auch die sich radial erstreckenden Öffnungen 188 aufgrund der Schnittpunkte der Zahnfüße 114 mit der Nut 116 bzw. den Nuten axial voneinander beabstandet.
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Es ist anzumerken, dass es sich wie in 1 und 2 dargestellt bei den sich axial erstreckenden Öffnungen 118 wegen der für die Zahnfüße 114 und die Nut 116 gewählten Geometrien um gekrümmte Schlitze unterschiedlicher Länge handelt. Wie jedoch in anderen Ausführungsformen dargestellt wird, können Gestalt und Form der sich radial erstreckenden Öffnungen 118 durch die Wahl der Geometrien des Zahnprofils 110 und der Nut 116 gesteuert werden. Die meisten, wenn nicht gar alle Öffnungen 118 erstrecken sich über die gesamte Breite des Zahnfußes 114, so dass jede denjenigen Zahnfuß 114, durch den sie sich erstreckt, übergreift.
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Bezug nehmend nun auf 3 und 4 wird eine zweite Ausführungsform eines gesinterten Pulvermetallteils 200 dargestellt, wobei die Geometrie des Zahnprofils 210 abgewandelt worden ist, um die Anzahl und Ausgestaltung der sich radial erstreckenden Öffnungen 218 zu verändern. In dieser Ausführungsform sind nur einige der Zahnfüße 214b im Zahnprofil 210 auf der radial nach außen weisenden Oberfläche 208 der Nabe 204 genügend tief, um die Nut 216 auf der radial nach innen weisenden Oberfläche 206 der Nabe 204 zu durchschneiden. Wie in der Hälfte des in 3 und 4 dargestellten Teils 200 zu erkennen ist, sind nur drei sich radial erstreckende Öffnungen 218 durch die Seitenwand der Nabe 204 hindurch gebildet.
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Zusätzlich Bezug nehmend auf 5 und 6 kann die Abweichung bei der Tiefe der Zahnfüße 214a und 214b in der zweiten dargestellten Ausführungsform aus 3 und 4 detaillierter erkannt werden. Wie in 5 und 6 zu sehen ist, sind einige der Zahnfüße 214a weniger tief, während andere der Zahnfüße 214b im Vergleich tiefer sind. 5 und 6 enthalten einen Querschnitt durch einen der tieferen Zahnfüße 214b sowie durch den Bereich am Schnittpunkt zwischen der Nut 216 und den Zahnfüßen 214b, wo die sich radial erstreckenden Öffnungen 218 gebildet sind. Da in der dargestellten Ausgestaltung die Nut 216 so gebildet ist, dass sie zur radial nach innen weisenden Oberfläche 206 der Nabe 204 eine gleichmäßige Tiefe aufweist, durchschneidet die Nut 216 nur die tieferen Zahnfüße 214b und nicht die weniger tiefen Zahnfüße 214a, um die sich radial erstreckenden Öffnungen 218 zu bilden.
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Aufgrund von weniger Zahnfüßen 214b mit genügender Tiefe, um die entsprechende Nut 216 zu durchschneiden, weist diese in den 3–6 gezeigte, zweite Ausführungsform bemerkenswerterweise weniger sich radial erstreckende Öffnungen 218 auf, die weiter voneinander beabstandet sind als in der Ausführungsform des in 1 und 2 gezeigten Teils.
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Bezug nehmend nun auf 7 und 8 wird eine dritte Ausführungsform dargestellt. In diesem gesinterten Pulvermetallteil 300 ist das Zahnprofil 310 auf der radial nach außen weisenden Oberfläche 308 der Nabe 304 regelmäßig, wobei es Zähne 312 und Zahnfüße 314 aufweist, die sich in einem regelmäßigen Muster wiederholen. Wenn dementsprechend eine Nut 316 in der radial nach innen weisenden Oberfläche 306 gebildet oder aus dieser herausgearbeitet wird, ist die Beabstandung der sich radial erstreckenden Öffnungen 318 in Umfangsrichtung regelmäßiger und oszilliert nur in der axialen Richtung (da die Nut 316 zum axialen Oszillieren ausgeführt wird, wobei sie sich in Umfangsrichtung um die Nabe 304 herum erstreckt).
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Eine noch andere Variante des gesinterten Pulvermetallteils wird in 9 dargestellt. In diesem gesinterten Pulvermetallteil 400 ist die Nut 416 als ein einfacher umlaufender Ring in der radial nach innen weisenden Oberfläche 406 der Nabe 404 gebildet und weist einen Umfang in einer senkrecht zur Mittelachse der Nabe 404 liegenden Ebene auf. Da das Zahnprofil 410 regelmäßig ist, ergibt der Schnittpunkt der Nut 416 und der Zahnfüße 414 im Zahnprofil 410 sich radial erstreckende Öffnungen 418, die jeweils in einer ähnlichen axialen Höhe bzw. Position entlang einer Linie in Umfangsrichtung um die Nabe 404 herum beabstandet sind.
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Schlussendlich stellen 10 und 11 eine andere Ausführungsform dar, wobei es sich bei der Nut 516 lediglich um ein einzelnes bogenförmiges Segment handelt, das sich entlang einem Abschnitt der radial nach innen weisenden Oberfläche 506 der Nabe 504 erstreckt. Dies ergibt wiederum die Ausgestaltung sich radial erstreckender Öffnungen 518, die am Schnittpunkt der Zahnfüße 514 mit der Nut 516 gebildet sind. Diesmal sind die Öffnungen jedoch entlang dem Segment der Nut 516 beabstandet.
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Wie im Abschnitt zum Hintergrund bemerkt worden ist, können diese sich radial erstreckenden Öffnungen, wenn sie in der Gesamtanordnung platziert worden sind, den Übergang eines Schmiermittels von einer Seite der Nabe zur anderen begünstigen. Zudem kann durch Erzeugen einer Nut in der Nabe die Nut (im Gegensatz zu einem größeren, herausgearbeiteten Bereich, wie er in einigen Anordnungen aus dem Stand der Technik bekannt ist) als Schmiermittelreservoir dienen.
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Weiterhin und obschon dies in den Figuren nicht dargestellt ist, ist es denkbar, dass eine oder mehr Rillen in das Zahnprofil eingepresst, aus diesem herausgearbeitet oder auf andere Art und Weise darin gebildet sein können, um die im Raum zwischen den Zähnen und den Zahnfüßen definierten Kanäle in Fluidverbindung zu bringen. Solche Rillen könnten sich allgemein in einer Umfangsrichtung erstrecken, um die verschiedenen Kanäle der Zahnfüße miteinander in Fluidverbindung zu bringen, so dass das Schmiermittel besser verteilt wird. Beispielsweise ist es in einigen Ausgestaltungen denkbar, dass eine sich radial erstreckende Öffnung lediglich in einigen der Zahnfüße gebildet werden könnte, um das Fördern von Schmiermittel durch die Wände der Nabe hindurch zu begünstigen, während die Rillen die Übertragung des Schmiermittels über die verschiedenen Kanäle im Zahnprofil hinweg zwischen den Kanälen mit einer Öffnung und denen ohne eine Öffnung begünstigen könnten.
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Obschon in den oben beschriebenen Ausführungsformen eine Kupplungsnabe dargestellt wird, ist es denkbar, dass andere Pulvermetallteile als eine Kupplungsnabe für den Einsatz der Erfindung in Frage kommen.
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Nun wird das Verfahren zum Bilden eines Pulvermetallteils der vorliegend beschriebenen Art im Einzelnen erläutert.
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Zuerst wird ein Pulvermetall zu einem ungesinterten Vorformling (Grünling) verpresst. Dieser Verpressungsschritt wird in der Regel durch Befüllen einer Anordnung aus Werkzeug und Form mit einem Pulvermetall und einer Menge von Schmiermittel und/oder Bindemittel durchgeführt. Das Schmiermittel und/oder das Bindemittel halten die Pulvermetallteilchen beim Verpressen zusammen und begünstigen das Ausformen des verpressten Vorformlings aus der Anordnung aus Werkzeug und Form. Die Pulvermetallteilchen und das Schmiermittel und/oder Bindemittel werden unter Druck (üblicherweise einem uniaxialen Druck, der von zwei oder mehr sich gegenüberliegenden Stanzwerkzeugen aufgebracht wird) zum ungesinterten Vorformling verpresst. Während des Verpressungsschritts lassen sich viele der feinen bzw. detaillierten Merkmale wie das Zahnprofil bilden. Die Nut ist unmittelbar nach dem Verpressen nicht im Vorformling enthalten.
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Schlussendlich wird der Vorformling während einer Sinterungsdauer und bei einer Sinterungstemperatur (die in der Regel nahe jedoch unter der Schmelztemperatur des Pulvermetalls liegt) gesintert, so dass eine Diffusion und ein gegenseitiges Übergehen der Pulvermetallteilchen ineinander bewirkt wird, wobei ein massives gesintertes Pulvermetallteil gebildet und mit zunehmender Dichte des Teils eine geringe Verringerung der Größe des Teils erfolgt. Da die Prozessbedingungen je nach dem Werkstoff des Pulvermetalls unterschiedlich sein und oftmals leicht vom Pulverlieferanten oder aus wissenschaftlichen Schriften bezogen werden können, werden in dieser Anmeldung explizit keine konkreten Zeit- und Temperaturangaben gemacht.
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Mindestens eine Nut wird entweder vor dem Sintern (wenn das Teil noch im ungesinterten Zustand als ungesinterter Vorformling vorliegt) oder nach dem Sintern (wenn das Teil zusammengesintert ist) aus der jeweils anderen radial nach außen weisenden Oberfläche der Nabe oder der radial nach innen weisenden Oberfläche der Nabe herausgearbeitet, so dass das Zahnprofil und die Nut auf sich gegenüberliegenden radialen Seiten der Nabe liegen. Während dieses Herausarbeitungsschritts durchschneidet die Nut bzw. durchschneiden die Nuten mindestens einige der Zahnfüße im Zahnprofil, um mehrere sich radial erstreckende, beabstandete Öffnungen durch die Nabe hindurch zu bilden. Dieser Herausarbeitungsschritt könnte auf verschiedene Art und Weise erfolgen, wobei es jedoch denkbar ist, dass er höchstwahrscheinlich auf einer Drehbank erfolgt.
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Die gesinterten Metallpulverteile können wiederum so gefertigt werden, dass sie jede der oben dargestellten Ausgestaltungen aufweisen oder andere zusätzliche geometrische Varianten annehmen können, um eine alternative Positionierung für das Platzieren der sich radial erstreckenden Öffnungen zu erhalten.
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Es versteht sich, dass die bevorzugten Ausführungsformen innerhalb des Grundgedankens und des Schutzumfangs der Erfindung verschiedenen anderen Abwandlungen und Varianten unterliegen können. Die Erfindung sollte deshalb nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt sein. Um den vollen Schutzumfang der Erfindung zu ermitteln, sollte Bezug auf die nachfolgenden Ansprüche genommen werden.
