DE19700769A1 - Synchronisationseinrichtung für Getriebe und Verfahren zum Anspitzen von Zähnen eines gesinterten Synchronisationskörpers - Google Patents
Synchronisationseinrichtung für Getriebe und Verfahren zum Anspitzen von Zähnen eines gesinterten SynchronisationskörpersInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Synchronisationseinrichtung für
Getriebe mit einem mit Zähnen versehenen Synchronisationskörper,
wobei die Zähne aus einer Oberfläche des Synchronisationskörpers
vorstehen und eine radial zu einer Verschieberichtung des
Synchronisationskörpers im wesentlichen trapezförmige Quer
schnittsform aufweisen, wobei ferner die Zähne relativ zur
Verschieberichtung angespitzt sind, derart, daß eine vordere
Scheitellinie der Spitze unter einem ersten Winkel aus der
Oberfläche austritt und sich beidseits der Scheitellinie
geneigte, die Spitze bildende Stirnflächen erstrecken, die in
einer Oberseite der Zähne einen zweiten Winkel miteinander
bilden.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Anspitzen von
Zähnen eines gesinterten Synchronisationskörpers, bei dem die
Zähne aus einer Oberfläche des Synchronisationskörpers vorstehen
und eine radial zu einer Verschieberichtung des Synchronisations
körpers im wesentlichen trapezförmige Querschnittsform aufweisen,
wobei ferner die Zähne relativ zur Verschieberichtung angespitzt
sind, derart, daß eine vordere Scheitellinie der Spitze unter
einem ersten Winkel aus der Oberfläche austritt und sich
beidseits der Scheitellinie geneigte, die Spitze bildende
Stirnflächen erstrecken, die in einer Oberseite der Zähne einen
zweiten Winkel miteinander bilden und die Zähne beim Verpressen
eines Sinterpulvers ausgeformt werden.
Es ist bekannt, in Getrieben, insbesondere Kraftfahrzeug
getrieben, die erforderlichen Synchronisationseinrichtungen
aus Sintermetall herzustellen. Hierzu gehören insbesondere
Schiebemuffen, Synchronringe und dgl.
Synchronisationseinrichtungen dieser Art sind üblicherweise
als torusförmiges Bauelement ausgebildet. Auf einer Umfangsfläche
der Synchronisationseinrichtung sind Zähne ausgebildet, die
sich in axialer Richtung erstrecken. Die Zähne sind über der
Umfangsfläche erhaben und haben im Radialschnitt eine im
wesentlichen trapezförmige Formgebung.
Es ist bekannt, die Zähne an derartigen Synchronisationsein
richtungen vorne anzuspitzen, um den Synchronisationsvorgang
zu erleichtern, insbesondere um das Einfädeln der Zähne in die
Gegenzähne der komplementären Synchronisationseinrichtung, bspw.
des Kupplungsrings, zu erleichtern.
Während derartige Elemente, bspw. Schiebemuffen, früher aus
Stahl hergestellt wurden, werden derartige Elemente nunmehr
auch im Sinterverfahren hergestellt. Dabei wird ein Sinterpulver
in einer entsprechenden Form unter hohem Druck verpreßt. Der
so entstehende "Grünling" wird alsdann in einem Sinterofen bei
hoher Temperatur gesintert.
Beim Sintern derartiger Synchronisationskörper können aus
sintertechnischen Gründen Probleme auftreten, wenn die Formgebung
der Spitzen der Zähne bestimmte Spitzenwinkel unterschreitet.
Während es nämlich ohne größere Probleme möglich ist, Zähne
sintertechnisch herzustellen, deren Spitze verhältnismäßig stumpf
ausgebildet ist (Winkel zwischen ca. 110° und 180°), treten
beim Herstellen spitzerer Zähne Probleme auf. Diese Probleme
liegen darin begründet, daß zum sintertechnischen Herstellen
dieser Spitzen entsprechend spitz ausgebildete Werkzeuge
erforderlich sind. Diese werden beim Verpressen des Sinterpulvers
aber sowohl hohen mechanischen als auch hohen thermischen
Belastungen ausgesetzt. Sehr spitz, d. h. schmal auslaufende
Spitzen der Werkzeuge halten diesen Belastungen jedoch nicht
stand, weil sie sich im jeweils benachbarten Material festfressen
können.
Andererseits ist es bei bestimmten Synchronisationseinrichtungen,
insbesondere bei sogenannten gekoppelten Mehrfachsynchronisierun
gen, wünschenswert, spitzere Winkel an den Zahnspitzen auszu
bilden. Dann wird nämlich der Schaltkomfort beim Durchschalten
deutlich verbessert.
Die vorstehend genannten Probleme treten einerseits beim
Verpressen des zunächst noch losen Sinterpulvers auf, insbe
sondere aber beim sogenannten Kalibrieren, d. h. beim Nachver
dichten des bereits formstabilen Sinterkörpers.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Synchronisa
tionseinrichtung der eingangs genannten Art dahingehend weiter
zubilden, daß sie für eine sintertechnische Herstellung bei
spitzen Winkeln an den Zahnspitzen geeignet ist.
Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß die
Herstellung der genannten Synchronisationskörper mit spitzen
Winkeln möglich wird.
Bei einer Synchronisationseinrichtung der eingangs genannten
Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die
Stirnflächen zur Verkleinerung des zweiten Winkels einen oberen,
von der Spitze weg abgeknickten Bereich aufweisen.
Bei einem Verfahren der eingangs genannten Art wird die Aufgabe
erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Stirnflächen zur
Verkleinerung des zweiten Winkels in einem oberen Bereich
abgeknickt werden.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird auf diese Weise
vollkommen gelöst.
Beim Sintern der genannten Zähne ist nämlich der übergangsbereich
besonders kritisch, in dem der Zahnkörper aus der (bei verhält
nismäßig großem Radius der Umfangsfläche) ebenen Oberfläche
austritt.
Während nämlich bei herkömmlichen Einrichtungen und Verfahren
ein kleinerer Spitzenwinkel dadurch erzeugt werden müßte, daß
die Zahnspitze parallel zur Ebene der Oberfläche zusammengedrückt
bzw. kalibriert wird, wodurch erhebliche Scherbelastungen im
Oberflächenbereich aufträten und dort bestehende Sinterbrücken
zerstört würden, ist bei der erfindungsgemäßen Einrichtung bzw.
dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen, die weitere An
spitzung nur im oberen Bereich vorzusehen. Dadurch wird der
Übergang zwischen Zahnkörper und Oberfläche in keiner Weise
beeinflußt, so daß die dort vorhandenen Sinterbrücken unbeein
trächtigt bleiben.
Die spitzere Anspitzung nur im oberen, d. h. von der Oberfläche
beabstandeten Bereich der Zähne ist für die Funktion der
Synchronisationseinrichtung ohne Auswirkung. Der jeweilige
Gegenkörper, bspw. der Kupplungskörper relativ zu einer Schiebe
muffe, greift nämlich nicht über die gesamte Zahntiefe in die
Verzahnung des Synchronisationskörpers ein, sondern nur über
eine bestimmte Höhe, üblicherweise in der unteren Hälfte.
Erfindungsgemäß wird daher überwiegend dieser für den wechsel
seitigen Eingriff der Synchronisationskörper bedeutsame Bereich
der Zahnspitzen im Sinne eines kleineren Spitzenwinkels modifi
ziert. Die abweichende Formgebung gegenüber herkömmlichen Zähnen
beschränkt sich daher auf diesen Bereich, der in bezug auf beim
Umformen gefährdete Sinterbrücken nicht sensibel ist.
Auf diese Weise ist es erstmals möglich, auch für die bereits
erwähnten gekoppelten Mehrfachsynchronisierungen die erforder
lichen Synchronisationskörper mit spitzen Zähnen im Sinterver
fahren herzustellen, was bislang nicht möglich war.
Das relativ kostengünstige Sinterverfahren kann daher auch bei
solchen Synchronisationskörpern mit spitzen Zähnen eingesetzt
werden, bei denen es bisher nicht einsetzbar war.
Um die Zähne in dem genannten Sinne teilweise weiter anzuspitzen,
sind unterschiedliche Formgebungen möglich.
Bei einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die
Stirnfläche um eine Diagonale abgeknickt, die vom oberen Ende
der Scheitellinie zum unteren seitlichen Endpunkt der Stirnfläche
führt.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die
Stirnfläche hingegen um eine Diagonale abgeknickt, die von einem
Punkt auf der Scheitellinie zum unteren seitlichen Endpunkt
der Stirnfläche führt, wobei der Punkt vorzugsweise in der
unteren Hälfte der Scheitellinie liegt, derart, daß die Scheitel
linie zwei zueinander geneigte Abschnitte aufweist, die in dem
Punkt aneinanderstoßen.
Diese beiden nur exemplarisch zu verstehenden Ausführungs
beispiele haben den Vorteil, daß die weitere Anspitzung der
Zähne entlang von geometrisch definierten Flächen, insbesondere
ebenen Flächen, geschieht. Damit haben auch die entsprechenden
Werkzeuge eine sehr einfache und kostengünstige Formgebung.
Die Auswahl der jeweiligen Formgebung hängt von den Besonder
heiten des jeweiligen Einzelfalls ab.
Bei diesem wie bei anderen Ausführungsbeispielen kann weiter
vorgesehen sein, daß der Bereich am unteren seitlichen Endpunkt
der Stirnfläche oberhalb der Oberfläche ausgehöhlt ist.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß der im vorliegenden Zusammen
hang besonders sensible Bereich der Zähne, nämlich der bereits
erwähnte Übergang zwischen Zahnkörper und Oberfläche, im spitzen
Bereich der Zähne von vorneherein weggelassen wird, so daß beim
Umformen der Zahnspitzen, insbesondere beim Kalibrieren, dieser
nicht vorhandene Bereich naturgemäß auch nicht beeinträchtigt
werden kann.
Die Erfindung ist für unterschiedlichste Grundformen der Zähne
einsetzbar.
So kann die Erfindung unabhängig davon eingesetzt werden, ob
der erste Winkel, den die vordere Scheitellinie der Spitze mit
der Oberfläche in Verschieberichtung des Synchronisationskörpers
bildet, spitz oder stumpf oder ein rechter Winkel ist.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der
beigefügten Zeichnung.
Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nachste
hend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils
angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen
oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der
vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der beigefügten
Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschrei
bung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine äußerst schematisierte Schnittdarstellung eines
Werkzeugs zum Herstellen einer spitzen Verzahnung
für einen Synchronisationskörper, wobei die Zahnspitze
verhältnismäßig stumpf ausgebildet ist;
Fig. 2 eine Ansicht, ähnlich Fig. 1, jedoch für den Fall,
daß die Zahnspitze relativ spitz ausgebildet wird;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Zahns eines
Synchronisationskörpers zur Veranschaulichung einer
Möglichkeit der weiteren Anspitzung;
Fig. 4 und 5 Darstellungen, ähnlich Fig. 3, jedoch zur Veranschau
lichung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung;
Fig. 6 bis 9 Darstellungen, ähnlich Fig. 4 und 5, jedoch mit zwei
zusätzlichen Schnittdarstellungen zur weiteren
Veranschaulichung eines weiteren Ausführungsbeispiels
der Erfindung;
Fig. 10 im vergrößerten Maßstab eine Darstellung ähnlich Fig.
4 und 6, für noch ein weiteres Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
In Fig. 1 bezeichnet 10 insgesamt eine Vorrichtung zum sinter
technischen Herstellen eines Zahns 11 eines nicht weiter
dargestellten Synchronisationskörpers, bspw. einer Schiebemuffe
eines Kraftfahrzeuggetriebes.
Der Zahn 11 hat zwei in Achsrichtung, d. h. in Verschieberichtung
des Synchronisationskörpers verlaufende Seiten 12 sowie eine
Spitze 13. Der Winkel der Spitze 13 ist mit α bezeichnet. Der
in Fig. 1 dargestellte Zahn 11 ist relativ stumpf. Der Winkel
liegt im Bereich zwischen 110 und 180°.
Zum sintertechnischen Herstellen des Zahns 11 dient eine
Anordnung mit zwei Formstücken 15a, 15b, die seitlich an den
Seiten 12 des auszubildenden oder zu kalibrierenden Zahns 11
anliegen. Die Formstücke 15a, 15b dienen ferner zum Führen eines
Stempels 16, der von vorne auf die Spitze 13 des Zahns 11
aufgesetzt wird. Um die Spitze 13 auszubilden bzw. zu kalibrie
ren, ist der Stempel 16 an vorderen Ende mit einer zur Spitze
13 komplementären Kontur 17 versehen.
Beim Einfahren des Stempels 16 zwischen den Formstücken 15a,
15b wird mit hohem Druck gepreßt bzw. kalibriert. Dadurch
entstehen im Bereich der Spitze erhebliche Kräfte und es kommt
auch zu einer erheblichen Temperaturerhöhung.
Die Herstellung von Zähnen 11 mit Spitzen 13 gemäß Fig. 1 im
sintertechnischen Verfahren ist an sich unproblematisch.
Fig. 2 zeigt die gleiche Situation wie in Fig. 1, mit der
Abweichung, daß der Zahn 11' eine Spitze 13' mit einem wesentlich
kleineren Spitzenwinkel β aufweist.
Es ist bekannt, synchronisierte Kraftfahrzeuggetriebe mit
Mehrfachkegelsynchronisierungen auszurüsten. Solche Synchroni
sierungen erlauben, bei gekoppeltem äußeren und inneren Synchron
ring, Sperrwinkel von bspw. 45°, die für eine komfortables
Durchschalten (Verdrehen des zu schaltenden Rades bzw. Radsatzes
nach Herstellen des Gleichlaufs) erforderlich sind.
Wenn man die Vorrichtung 10' gemäß Fig. 2 für einen Winkel
β = 45° auslegt, so ergibt dies im Bereich der Kontur 17' am
vorderen Ende des Stempels 16' sehr dünne und spitze vordere
Enden 18.
Wenn der Stempel 16 mit großer Preßkraft eingefahren wird, ist
es in Anbetracht der sehr dünnen Formgebung der Enden 18 zu
erwarten, daß die Enden 18 im jeweils benachbarten Material
fressen und/oder bereits nach mehreren Arbeitsspielen sich nach
außen verbiegen. Ein solches Werkzeug wäre bereits nach kurzem
Einsatz nicht mehr brauchbar.
Aufgrund der Festigkeit üblicher Werkzeuge gibt es daher eine
Grenze für sintertechnisch herstellbare Sperrwinkel, die bei
ca. 55 bis 60° liegt. Dies bedeutet, daß Schaltmuffen für
Mehrfachkegelsynchronisierungen, die den Komfortvorteil dieser
Synchronbauart, nämlich die bereits erwähnten spitzen Zähne,
ausnützen, rein sintertechnisch mit herkömmlichen Mitteln nicht
herstellbar sind.
In Fig. 3 ist ein Zahn 20 eines derartigen Synchronisations
körpers perspektivisch dargestellt. Der Zahn 20 steht aus einer
Umfangsfläche, bspw. einer Innenoberfläche 21 einer Schiebemuffe
22 vor. Ein vorderer Rand der Schiebemuffe 22 ist bei 23
angedeutet. Es versteht sich, daß der Rand 23 auch näher an
dem Zahn 20 oder weiter von diesem entfernt angeordnet sein
kann.
Mit 24 ist noch die übliche Verschieberichtung der Schiebemuffe
beim Einschalten der Synchronisation angedeutet.
Der Zahn 20 ist im Radialschnitt von näherungsweise trapez
förmiger Querschnittsform. Er weist somit eine im wesentlichen
ebene Oberseite 25 sowie geneigte Längsseiten 26 auf. Die
Längsseiten 26 sind meist gewölbt, und zwar im Querschnitt
evolventenförmig, wie in Fig. 3 bei 26' angedeutet. Der Einfach
heit halber sind in den Figuren die Längsseiten als ebene Flächen
dargestellt. Die eigentliche Spitze wird durch zwei Stirnseiten 27
gebildet, die vorne entlang einer Scheitellinie 28 zusammen
laufen. Die Scheitellinie 28 nimmt relativ zu einer Mittellinie
29 des Zahns 20 einen vorbestimmten Winkel ϕ ein. Der Winkel
ϕ kann spitz oder stumpf oder ein rechter Winkel sein.
Dort, wo die Stirnseiten 27 in die Oberseite 25 übergehen,
schließen sie miteinander einen Winkel γ ein.
In Fig. 3 ist mit durchgezogenen Strichen ein herkömmlicher
Zahn von stumpfer Formgebung dargestellt, bei dem der Winkel
γ1 größer ist als die gewünschten z. B. 45°.
Wollte man nun das weiter oben aufgezeigte Problem lösen, so
könnte man in einem ersten Arbeitsschritt durch Sintern eine
derartige stumpfe Anspitzung mit γ1 und z. B. γ1 = 55° erzeugen
und dann in einem zweiten, im allgemeinen ohnehin erforderlichen
Arbeitsschritt durch sogenanntes "Kalibrieren" eine spitze
Anspitzung von z. B. γ2 = 45° herstellen.
Wenn man dabei entsprechend Fig. 3 so vorgeht, wie dies dort
gestrichelt eingezeichnet ist, so wäre dies nicht erfolgreich.
Demnach würde nämlich die Zahnspitze einfach von beiden Seiten
her zusammengedrückt, bis die durchgezogen eingezeichnete Form
in die gestrichelt eingezeichnete Form übergegangen ist, wie
in Fig. 3 mit einem Pfeil 31 angedeutet.
Dann würde jedoch im Bodenbereich 30, d. h. im Bereich des
Überganges zwischen Zahnkörper und Oberfläche 21 eine erhebliche
Scherbelastung auftreten, die wiederum zur Zerstörung von
sogenannten Sinterbrücken führen würde. Der auf diese Weise
hergestellte spitzere Zahn wäre damit mechanisch instabil und
praktisch nicht einsetzbar.
Fig. 4 zeigt wiederum in perspektivischer Darstellung einen
Zahn 40, der aus einer Innenoberfläche 41 eines Synchronisations
körpers vorsteht. Der Zahn 40 umfaßt eine Oberseite 45, Längs
seiten 46 sowie Stirnseiten 47, die an einer vorderen Scheitel
linie 48 zusammenlaufen. Im Bereich der Spitze ist eine mittlere
obere Ecke mit 49 bezeichnet. Bei 50 sind seitliche obere Ecken
zu erkennen, eine mittlere untere Ecke ist mit 51 bezeichnet
und die entsprechenden seitlichen unteren Ecken haben das
Bezugszeichen 52. Die in Fig. 4 rechte Stirnseite 47 ist daher
von den Ecken 49, 50, 52, 51 (im Uhrzeigersinn) begrenzt.
Um bei diesem Ausführungsbeispiel den stumpferen Winkel γ1 in
einen spitzeren Winkel γ2 umzuformen, werden die Stirnseiten
47 entlang von Diagonalen 55 abgeknickt. Die Diagonalen 55
verlaufen von der mittlere oberen Ecke 49 schräg nach unten
zu den beiden seitlichen unteren Ecken 52. Es ergibt sich somit
eine Abflachung bzw. Einprägung insbesondere im Bereich der
seitlichen obere Ecke 50, die durch diesen Umformvorgang nach
hinten verlagert wird, wie mit 50' in Fig. 4 eingezeichnet.
Der obere Abschnitt der Stirnseiten 47 ist nun um die bereits
erwähnte Diagonale 55 abgeknickt und in Fig. 4 mit 47a' an
gedeutet.
Aufgrund dieser Umformung ergibt sich ein spitzerer Winkel γ2
im Übergang der oberen Abschnitte 47a' der Stirnseiten zur
Oberseite 45.
Wie man aus Fig. 4 leicht erkennt, beschränkt sich dieser
Umformvorgang auf einen Bereich oberhalb der Oberfläche 41 des
Synchronisationskörpers. Im Bereich des Übergangs zwischen der
Oberfläche 41 und dem Zahn 40 treten somit keinerlei Belastungen
und damit auch keine Scherbelastungen auf, die zu einer Zerstö
rung von Sinterbrücken führen würden.
Zwar ist richtig, daß sich die spitzere Formgebung γ2 der Zähne
40 im wesentlichen im oberen Bereich der Zähne 40 ausprägt,
es ist jedoch für die Funktion der Synchronisationseinrichtung
ohne Belang. Die Zähne des Gegenkörpers greifen nämlich (in
Fig. 4 von oben) üblicherweise nicht bis zur vollen Zahntiefe
in die Zähne 40 ein (die Überdeckung beträgt in der Praxis 60%
bis 90%), so daß sie dort im wesentlichen auf die spitzere
Anspitzung γ2 treffen.
Fig. 5 zeigt den Zahn 40' nach erfolgter Umformung.
Eine ähnliche Situation ist in den Fig. 6 bis 9 für ein weiteres
Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Ein Zahn 60 steht wieder aus einer Innenoberfläche 61 eines
Synchronisationskörpers vor. Der Zahn 60 hat eine Oberseite
65, Längsseiten 66 und Stirnseiten 67, die an einer Scheitellinie
68 zusammenlaufen. Die in Fig. 6 in durchgezogenen Linien
dargestellte Formgebung der Zähne 60 entspricht vollkommen
derjenigen der Zähne 40 in Fig. 5.
Demzufolge sind die bereits erwähnten Ecken, nämlich die mittlere
obere Ecke 69, die seitlichen oberen Ecken 70, die mittlere
untere Ecke 71 sowie die seitlichen unteren Ecken 72 vorgesehen.
In Abweichung zum Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 und 5 wird
beim Ausführungsbeispiel der Fig. 6 bis 9 eine Zwischenecke
73 ausgebildet, die z. B. in halber Höhe der Scheitellinie 68
liegt, aber auch in anderen Höhenpositionen liegen kann.
Denkt man sich nun Diagonalen 75, die von der Zwischenecke 73
zu den beiden seitlichen unteren Ecken 72 verlaufen, so können
die Stirnseiten 67 um die Diagonalen 75 nach hinten abgeknickt
oder umgeklappt werden.
Da die Diagonalen 75 nicht durch die mittlere obere Ecke 69
laufen, verschiebt sich diese infolge der Umformung nach 69',
d. h. nach hinten, in Verschieberichtung gesehen. Die seitlichen
oberen Ecken 70 verschieben sich ebenfalls nach hinten, wie
mit 70' in Fig. 6 eingezeichnet.
Insgesamt ergibt sich auch hier eine Anspitzung von γ1 nach γ2.
Der fertig umgeformte Zahn 60' ist in Fig. 8 zum Vergleich
ebenfalls perspektivisch in durchgezogenen Linien dargestellt.
Die beiden Schnittdarstellungen gemäß Fig. 7 und Fig. 9 veran
schaulichen in durchgezogenen Linien die soeben beschriebenen
Verhältnisse. Die Schnitte der Fig. 7 und 9 sind entlang einer
Mittellinie 74 in Längsrichtung durch den Zahn 60 geführt.
Man erkennt aus Fig. 9 deutlich, daß nach der Umformung ein
unterer Abschnitt 68 der Scheitellinie erhalten bleibt, ehe
die Scheitellinie an der Zwischenecke 73 schräg nach hinten
abgewinkelt wird, wie bei 68' eingezeichnet.
In Fig. 7 und 9 ist der Fall dargestellt, daß der Winkel ϕ (Fig.
6) 90° beträgt. Die Scheitellinie 68 tritt daher lotrecht aus
der Oberfläche 61 aus.
Nun sind aber auch Zahnformen bekannt, bei denen die Scheitel
linie 68 unter einem spitzen oder einem stumpfen Winkel relativ
zur Verschieberichtung (Mittellinie 74 nach vorne) austritt.
In Fig. 7 und 9 ist strichpunktiert der Fall dargestellt, daß
der Winkel ein spitzer Winkel ist, so daß die Zähne 40 nach
vorne geneigt sind. In Fig. 7 ist die Scheitellinie mit 168
und die mittlere obere Ecke mit 169 bezeichnet.
Wenn ein derartig geformter Zahn in der beschriebenen Weise
umgeformt wird, entsteht bspw. ein oberer abgeknickter Abschnitt
der Scheitellinie 168', der wiederum gerade lotrecht zur
Oberfläche verläuft.
In Fig. 10 ist schließlich noch ein weiteres Ausführungsbeispiel
der Erfindung dargestellt, bei dem man sich die Überlegung
zunutze macht, an der Stelle, die hinsichtlich der Zerstörung
von Sinterbrücken besonders sensibel ist, das dort an sich
vorgesehene Material fortzulassen.
Ein Zahn 80 steht in Fig. 10 wiederum aus einer Innenoberfläche
81 eines Synchronisationskörpers vor. Der Zahn 80 hat eine
Oberseite 85, Längsseiten 86 und Stirnseiten 87. Die Scheitel
linie ist mit 88 bezeichnet. Die bereits mehrfach erwähnten
oberen und unteren Ecken sind mit 89, 90, 91 und 92 bezeichnet,
wobei die seitlichen unteren Ecken 92 lediglich als gedachte
Punkte vorhanden sind.
Man erkennt deutlich, daß im Bereich der seitlichen unteren
Ecken 92 ein Eckenbereich 95 ausgespart ist. Der Eckenbereich
95 wird von Abschnitten 96, 97, 98 begrenzt, die den Übergang
der Stirnseiten 87 bzw. der Längsseiten 86 zur Innenoberfläche
81 darstellen (96 und 97) bzw. den Übergang zwischen den
Stirnseiten 87 und den Längsseiten 86 (98).
Der Eckenbereich 95 erzeugt in der Stirnseite 87 eine innen
liegende Ecke 100. Von dieser Ecke 100 läuft eine Diagonale 101
zur mittleren oberen Ecke 89. Um diese Diagonale 101 kann
die Stirnseite 87 wieder nach hinten umgeklappt bzw. abgeknickt
werden, so daß ein oberer Abschnitt 87a' der Stirnseite 87
entsteht. Die seitlichen oberen Ecken 90 werden dadurch nach
hinten verschoben, wie mit 90' angedeutet. Dadurch tritt wiederum
eine Anspitzung des Zahnes 80 von γ1 nach γ2 ein.
Es versteht sich, daß die in Fig. 10 veranschaulichte Technik
mit unterschiedlichen Formgebungen kombiniert werden kann, so
z. B. auch mit einer Formgebung gemäß Fig. 6 bis 9.
Claims (11)
1. Synchronisationseinrichtung für Getriebe mit einem mit
Zähnen (11; 20; 40; 60; 80) versehenen Synchronisations
körper, wobei die Zähne (11; 20; 40; 60; 80) aus einer
Oberfläche (21; 41; 61; 81) des Synchronisationskörpers
vorstehen und eine radial zu einer Verschieberichtung (24)
des Synchronisationskörpers im wesentlichen trapezförmige
Querschnittsform aufweisen, wobei ferner die Zähne (11;
20; 40; 60; 80) relativ zur Verschieberichtung (24)
angespitzt sind, derart, daß eine vordere Scheitellinie
(28; 48; 68; 88) der Spitze unter einem ersten Winkel (ϕ)
aus der Oberfläche (21; 41; 61; 81) austritt und sich
beidseits der Scheitellinie (28; 48; 68; 88) geneigte,
die Spitze bildende Stirnflächen (27; 47; 67; 87) er
strecken, die in einer Oberseite (25; 45; 65; 85) der Zähne
(20; 40; 60; 80) einen zweiten Winkel (γ1) miteinander
bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnflächen (47;
67; 87) zur Verkleinerung des zweiten Winkels (γ2) einen
oberen, von der Spitze weg abgeknickten Bereich (47a';
67a'; 87a') aufweisen.
2. Synchronisationseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Stirnfläche (47) um eine Diagonale
(55) abgeknickt ist, die vom oberen Ende der Scheitellinie
(48) zum unteren seitlichen Endpunkt (52) der Stirnfläche
(47) führt.
3. Synchronisationseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Stirnfläche (67) um eine Diagonale (75)
abgeknickt ist, die von einem Punkt (73) auf der
Scheitellinie (68, 68') zum unteren seitlichen Endpunkt
(72) der Stirnfläche (67) führt, wobei der Punkt (73)
vorzugsweise in der unteren Hälfte der Scheitellinie (68,
68') liegt, derart, daß die Scheitellinie zwei zueinander
geneigte Abschnitte (68, 68') aufweist, die in dem Punkt
(73) aneinanderstoßen.
4. Synchronisationseinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Bereich am unteren seitlichen
Endpunkt der Stirnfläche (87) oberhalb der Oberfläche (81)
ausgehöhlt ist.
5. Synchronisationseinrichtung nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste
Winkel (ϕ) relativ zur Verschieberichtung (24) ein spitzer
Winkel ist.
6. Synchronisationseinrichtung nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste
Winkel (ϕ) relativ zur Verschieberichtung (24) ein stumpfer
Winkel ist.
7. Synchronisationseinrichtung nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste
Winkel (ϕ) relativ zur Verschieberichtung (24) ein rechter
Winkel ist.
8. Verfahren zum Anspitzen von Zähnen (20; 40; 60; 80) eines
gesinterten Synchronisationskörpers, bei dem die Zähne
(11; 20; 40; 60; 80) aus einer Oberfläche (21; 41; 61;
81) des Synchronisationskörpers vorstehen und eine radial
zu einer Verschieberichtung (24) des Synchronisationskörpers
im wesentlichen trapezförmige Querschnittsform aufweisen,
wobei ferner die Zähne (11; 20; 40; 60; 80) relativ zur
Verschieberichtung (24) angespitzt sind, derart, daß eine
vordere Scheitellinie (28; 48; 68; 88) der Spitze unter
einem ersten Winkel (ϕ) aus der Oberfläche (21; 41; 61;
81) austritt und sich beidseits der Scheitellinie (28;
48; 68; 88) geneigte, die Spitze bildende Stirnflächen
(27; 47; 67; 87) erstrecken, die in einer Oberseite (25;
45; 65; 85) der Zähne (20; 40; 60; 80) einen zweiten Winkel
(γ1) miteinander bilden und die Zähne (20; 40; 60; 80) beim
Verpressen eines Sinterpulvers ausgeformt werden, dadurch
gekennzeichnet, daß die Stirnflächen (47; 67; 87) zur
Verkleinerung des zweiten Winkels (γ2) in einem oberen
Bereich (47a'; 67a'; 87a') abgeknickt werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
die Stirnfläche (47) um eine Diagonale (55) abgeknickt
wird, die vom oberen Ende der Scheitellinie (48) zum unteren
seitlichen Endpunkt (52) der Stirnfläche (47) führt.
10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
die Stirnfläche (67) um eine Diagonale (75) abgeknickt
wird, die von einem Punkt (73) der Scheitellinie (68, 68')
zum unteren seitlichen Endpunkt (72) der Stirnfläche (67)
führt, wobei der Punkt (73) vorzugsweise in der unteren
Hälfte der Scheitellinie (68, 68') liegt, derart, daß die
Scheitellinie zwei zueinander geneigte Abschnitte (68,
68') aufweist, die in dem Punkt (73) aneinanderstoßen.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet,
daß der Bereich am unteren seitlichen Endpunkt der Stirn
fläche (87) oberhalb der Oberfläche (81) ausgehöhlt wird.
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