DE19744639A1 - Verfahren zum Herstellen eines Schaltzahnrades, Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und nach dem Verfahren hergestelltes Schaltzahnrad - Google Patents

Verfahren zum Herstellen eines Schaltzahnrades, Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und nach dem Verfahren hergestelltes Schaltzahnrad

Info

Publication number
DE19744639A1
DE19744639A1 DE19744639A DE19744639A DE19744639A1 DE 19744639 A1 DE19744639 A1 DE 19744639A1 DE 19744639 A DE19744639 A DE 19744639A DE 19744639 A DE19744639 A DE 19744639A DE 19744639 A1 DE19744639 A1 DE 19744639A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
shift
teeth
tooth
shaping tool
undercut
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19744639A
Other languages
English (en)
Other versions
DE19744639B4 (de
Inventor
Manfred Hirschvogel
Hubert Naegele
Peter Kettner
Oskar Mueller
Albin Giger
Hans-Ruedi Honegger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HIRSCHVOGEL UMFORMTECHNIK GmbH 86920 DENKLINGEN DE
Heinrich Schmid Maschinen und Werkzeugbau AG
Hirschvogel Umformtechnik GmbH
Original Assignee
HIRSCHVOGEL UMFORMTECHNIK GmbH 86920 DENKLINGEN DE
Heinrich Schmid Maschinen und Werkzeugbau AG
Hirschvogel Umformtechnik GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to DE19744639A priority Critical patent/DE19744639B4/de
Application filed by HIRSCHVOGEL UMFORMTECHNIK GmbH 86920 DENKLINGEN DE, Heinrich Schmid Maschinen und Werkzeugbau AG, Hirschvogel Umformtechnik GmbH filed Critical HIRSCHVOGEL UMFORMTECHNIK GmbH 86920 DENKLINGEN DE
Priority to PCT/EP1998/004831 priority patent/WO1999008820A1/de
Priority to DE59803295T priority patent/DE59803295D1/de
Priority to AT98945139T priority patent/ATE213978T1/de
Priority to ES98945139T priority patent/ES2170524T3/es
Priority to EP98945139A priority patent/EP1003619B1/de
Priority to JP2000509546A priority patent/JP4350300B2/ja
Publication of DE19744639A1 publication Critical patent/DE19744639A1/de
Priority to US09/502,209 priority patent/US6276180B1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE19744639B4 publication Critical patent/DE19744639B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21JFORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J9/00Forging presses
    • B21J9/02Special design or construction
    • B21J9/025Special design or construction with rolling or wobbling dies
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21KMAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
    • B21K1/00Making machine elements
    • B21K1/28Making machine elements wheels; discs
    • B21K1/30Making machine elements wheels; discs with gear-teeth
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H55/00Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02Toothed members; Worms
    • F16H55/17Toothed wheels
    • F16H55/171Toothed belt pulleys

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mechanical Operated Clutches (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Schaltzahnrades mit koaxial angeordneten und axial vorstehenden Schaltzähnen, die einen axialen Hinterschnitt haben.
Schaltzahnräder der vorstehend angegebenen Art finden beispielsweise Anwendung in Synchrongetrieben für Automobile. Ein Ausschnitt einer zum Stand der Technik gehörenden Synchronisier-Einheit wird zum allgemeinen Verständnis zunächst anhand der Fig. 1 und 2a-2c erläutert.
Fig. 1 zeigt in Explosionsdarstellung ein Losrad 1 mit Kupplungskörper 7, einen Synchronring 2, eine Schiebemuffe 3 und einen Synchronkörper 4.
Das Losrad 1 ist mit einer Außenzahnung 20 versehen. An seiner Stirnseite ist einstückig Kupplungskörper 7 angeformt. Der Kupplungskörper 7 weist einen koaxialen Ring von Schaltzähnen 5 auf, die sich - ausgehend von einer einen Hinterschnitt bildenden koaxialen Nut 6 - in axialer Richtung nach links erstrecken und über die Stirnseite des Losrades 1 vorstehen. Die Schaltzähne 5 haben einen axialen Hinterschnitt, derart, daß sich die Breite dieser Schaltzähne 5 - vom Zahnkopf ausgehend - in Richtung auf den Grund der Nut 6 verringert. Die Schaltzähne 5 weisen an ihrem Kopfende eine Dachschräge auf, die an einer sich quer zur Achse erstreckenden Ringfläche 14 endet. Von dieser Ringfläche 14 ausgehend erhebt sich ein koaxialer Reibkegel 8.
Der Synchronisierring 2 ist an seiner Außenseite mit einem Ring von Schaltzähnen 9 versehen, welche sich in axialer Richtung zwischen zwei quer zur Achse verlaufenden Ringflächen 10 und 11 erstrecken. Die Innenfläche des Synchronringes 2 paßt zu dem Reibkegel 8 am Kupplungskörper 7.
Die Schiebemuffe 3 ist mit sich in axialer Richtung erstreckenden Schaltzähnen 12 versehen und auf dem Synchronkörper 4 axial verschiebbar, jedoch nicht verdrehbar angeordnet. Der Synchronkörper 4 weist dazu seinerseits axial verlaufende Zähne 13 auf, die mit den innenliegenden Schaltzähnen 12 der Schiebemuffe 3 kämmen. Die Schaltzähne 12 der Schiebemuffe haben nächst ihren beiden axialen Enden ebenfalls einen Hinterschnitt.
Die Fig. 2 zeigt die Stellungen der Schaltzähne der in Fig. 1 gezeigten Getriebeelemente in drei verschiedenen Schaltstellungen, und zwar als Abwicklungs-Schnitt.
Fig. 2a zeigt die Leerlaufstellung der Synchronisierschaltung. Hier ist die Schiebemuffe 3 in Mittelstellung. Das Losrad 1 ist mit seinem Kupplungskörper sowie einem weiteren (nicht gezeigten Losrad) gegenüber dem Synchronkörper frei drehbar. Die Schaltzähne 12 der Schiebemuffe 3, die Schaltzähne 9 des Synchronringes 2 und die Schaltzähne des Kupplungskörpers haben zueinander einen Abstand.
Fig. 2b zeigt die Getriebeelemente in Sperrstellung. Die Schiebemuffe 3 und der Synchronring 2 sind nach rechts verschoben worden. Der Synchronring 2 tritt dadurch mit dem Reibkegel 8 des Kupplungskörpers 7 in Reibschluß und wird verdreht, so daß die Schaltzähne 12 der Schiebemuffe und die Schaltzähne 9 des Synchronringes 2 mit ihren Dachschrägen aneinanderliegen.
Fig. 2c zeigt die Stellung "Gang geschaltet". Hier ist die Schiebemuffe soweit nach rechts geschoben, daß die Schaltzähne 12 der Schiebemuffe 3 die Schaltzähne 9 des Synchronringes 2 vollständig durchgreifen und darüber hinaus in die Schaltzähne 5 des Kupplungskörpers 7 hineinragen. Es ist erkennbar, daß sich die Hinterschneidungen der Schaltzähne 12 der Schiebemuffe 3 bei Übertragung eines Drehmomentes und die Hinterschneidungen der Schaltzähne 5 des Kupplungskörpers 7 gegenseitig hintergreifen, daß eine axiale Trennung der Getriebeelemente verhindert wird. Dies ist der Sinn der Hinterschneidungen.
Es sind bereits mehrere Verfahren zum Herstellung von Schaltzahnrädern mit hinterschnittenen Schaltzähnen bekannt.
So wird in der vorveröffentlichten DE 20 40 413 A ein bekanntes Verfahren beschrieben, mit dem Keilzahnräder mit hinterschnittenen Zähnen hergestellt werden können, indem zunächst Zähne mit parallel verlaufenden Zahnflanken durch Vorpressen hergestellt und anschließend unter Ausbildung einer Dachform fertiggestaucht werden.
Weiterhin ist ein Verfahren zum Herstellen eines mit einer Kurzverzahnung versehenen Synchronbauteiles mit hinterschnittenen Zähnen für Schaltgetriebe bekannt (DE 34 27 156 C2), bei dem durch Vorschmieden zunächst ein Halbzeug hergestellt wird, dessen Kurzverzahnung Zähne mit einem den fertigen Zahnkopf überhöhenden Aufmaß aufweist. Danach wird durch mehrere Kalibrierschläge das kalte Halbzeug derart bearbeitet, daß zunächst die Zahnköpfe vorgestaucht werden, wobei die Zähne an ihren radial äußeren Seiten gesenkseitig abgestützt werden. Gleichzeitig wird mit dem Vorstauchen oder durch einen weiteren Kalibrierschlag eine Kaltverfestigung jeweils im Zahnbereich der Zähne erzeugt. Danach werden die Zahnköpfe fertiggestaucht, so daß sie eine Dachform haben und die Zahnflanken die ihrer Hinterschneidung entsprechende Schrägstellung.
Schließlich ist noch ein Verfahren zum maschinellen Bearbeiten von Kupplungszahnrädern für Getriebe von Kraftfahrzeugen bekannt (DE 34 38 454 A1), bei dem in einem ersten Arbeitsschritt eine Rohform einer Rundstange aus einem unter Druck verformbaren Material durch Kaltschmieden oder Warmschmieden ausgebildet wird. In einem zweiten Arbeitsgang wird die Rohform durch ein Gesenk gedrückt. Auf diese Weise erhält man Querschnitt mit den festgelegten Endabmessungen und gleichzeitig einen Fasenvorsprung. In einem dritten Arbeitsgang wird der Fasenvorsprung in eine Zahnform gebracht. In einem vierten Arbeitsschritt wird die Zahnform in das Gesenk von einer Stirnfläche der gegenüberliegenden Seite des Fasenvorsprungs gepreßt, so daß die Zahnform einen Hinterschnitt erhält.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein spanlos arbeitendes Verfahren zum Herstellen eines Schaltzahnrades mit in axialer Richtung hinterschnittenen Schaltzähnen anzugeben, welches sich besonders einfach ausführen läßt und zur Massenproduktion eignet.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist durch die im Anspruch 1 angegebenen Verfahrensschritte gekennzeichnet.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich besonders dadurch aus, daß es ohne Unterbrechung der einzelnen Zähne durchgehend kontinuierlich ausgeführt werden kann und zu reproduzierbaren Erzeugnissen führt. Das Verfahren ist einfach und zeit- sowie kostensparend.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche 2-5.
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung, mit der das vorstehend beschriebene Verfahren durchgeführt werden kann. Die wesentlichen Merkmale dieser Vorrichtung sind Gegenstand des Anspruches 6.
Anspruch 7 betrifft eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Schließlich ist Gegenstand der Erfindung noch ein Schaltzahnrad, welches nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren herstellt worden ist. Die kennzeichnenden Merkmale dieses Schaltzahnrades sind im Anspruch 8 aufgeführt.
Anspruch 9 betrifft eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Schaltzahnrades.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beispielhaft erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 den Stand der Technik in Form einer perspektivischen Explosionsdarstellung von Teilen einer Synchronisiereinheit für ein Automobil, wobei eines dieser Teile ein Schaltzahnrad mit einen Hinterschnitt aufweisenden Schaltzähnen ist;
Fig. 2a-2c Abwicklungsschnitte der Schaltzähne von Elementen der in Fig. 1 gezeigten Getriebeeinheit in drei verschiedenen Schaltstellungen;
Fig. 3 einen Schnitt durch eine schematisch dargestellte Vorrichtung zur Herstellung eines Schaltzahnrades nach dem erfindungsgemäßen Verfahren;
Fig. 4-9 jeweils einen Schnitt A-A durch einen Schaltzahn des mit der Vorrichtung in Fig. 3 hergestellten Schaltzahnrades in aufeinanderfolgenden Herstellungs­ stufen der Bearbeitungssequenz;
Fig. 10 eine Ansicht wie Fig. 9, wobei die Zahnausnehmung des Verformwerkzeuges ihrerseits einen Hinterschnitt aufweist; und
Fig. 11 einen Teilschnitt durch ein Schaltzahnrad mit Schaltzahn, der insbesondere die Ringnut und das Abmessungsverhältnis in Bezug auf die Schaltzähne erkennen läßt.
Fig. 3 zeigt ein Aufnahmeteil in Form eines Untergesenks 21 zur Aufnahme einer Schaltzahnrad-Vorform bzw. des nach Durchführung des Verfahrens fertiggestellten Schaltzahnrades 1. Für das Schaltzahnrad 1 in den Fig. 3 bis 11 sind die gleichen Bezugszeichen verwendet worden wie für das Losrad 1 mit Kupplungskörper 7 in Fig. 1. Die Achse des Schaltzahnrades 1 ist mit 15 bezeichnet und wird nachfolgend als "Drehachse" bezeichnet.
Über dem Untergesenk 21 ist ein Verformwerkzeug 16 angeordnet, welches an seiner Unterseite eine kreisförmige Einsenkung 17 aufweist, an deren Rand sich Zahnausnehmungen 18 befinden, die sowohl axial zur Stirnseite des Verformwerkzeuges 16 hin wie auch radial nach innen hin offen sind. Das Verformwerkzeug kann durch einen (nicht dargestellten) Antrieb gegenüber dem Untergesenk 21 in eine taumelnde Kreisbewegung versetzt werden, wobei der Taumelwinkel τ einstellbar ist. Die Taumelachse ist mit 19 bezeichnet. Wenn der Taumelwinkel τ größer als 0° ist, schneiden sich die Drehachse 15 und die Taumelachse 19 im Schnittpunkt 14. Bei der Ausführung der taumelnden Kreisbewegung dreht sich die Taumelachse 19 um die Drehachse 15. Dadurch ist das Verformwerkzeug 16 jeweils an einer Stellung in intensivem Verformungskontakt mit den betreffenden Schaltzähnen 5 des Schaltzahnrades 1, während an der axial gegenüberliegenden Stelle eine - vom Taumelwinkel τ abhängige - teilweise oder vollständige Trennung zwischen dem Verformwerkzeug 16 und den entsprechenden Schaltzähnen 5 des Schaltzahnrades 1 auftritt.
Das fertige Schaltzahnrad 1 kann nach Abschluß des Verfahrens und nach Entfernen des Verformwerkzeuges 16 mittels eines Ausstoßers 22 aus dem Untergesenk 21 herausgestoßen werden.
Die Fig. 4-9 zeigen links einen Schnitt A-A durch einen Schaltzahn 5 des Schaltzahnrades 1 in Fig. 3 aus der Blickrichtung, die in Fig. 3 durch den Pfeil R angedeutet ist. Das bedeutet, daß jeweils der hintere Schaltzahn 5 betrachtet wird. Rechts daneben ist in den Fig. 4-10 jeweils ein Kreis gezeichnet, welcher die Position x der Taumelachse 19 oberhalb des Schnittpunktes zwischen der Taumelachse 19 und der Achse 15 des Schaltzahnrades 1 erkennen läßt. Aus der Position x der Taumelachse 19 kann auf den Taumelwinkel T geschlossen werden.
Fig. 4 zeigt den Zustand, daß das Gesenk geschlossen ist. Das bedeutet, daß das Verformwerkzeug 16 bei dem Taumelwinkel τ=0° auf das zunächst als Vorform vorliegende Schaltzahnrad 1 aufgesetzt ist. Die Schaltzahnrad-Vorform 1 ist mit vorgeformten Schaltzähnen 5 versehen. Diese haben parallele Flanken 23 und 24. An ihrem axialen Ende sind sie mit einer Abrundung 27 versehen. Statt dessen können die vorgeformten Schaltzähne 5 aber auch bereits Dachform haben. Das Verformwerkzeug 16 ist mit entsprechenden Zahnausnehmungen 18 versehen, die ihrerseits einen keilförmigen Grund haben, um an die vorgeformten Schaltzähne 5 - sofern nicht bereits vorhanden - eine Dachform anzuformen. Die Randkanten 25 und 26 der Zahnausnehmungen 18 dienen - wie nachfolgend noch beschrieben wird - zum Ausformen der Hinterschneidungen. Wie der neben der Schnittdarstellung befindliche Kreis erkennen läßt, verlaufen die Drehachse 15 und die Taumelachse 19 hier ohne Abstand koaxial (τ=0°).
Anhand der Fig. 5-9 wird nachfolgend beispielhaft eine Bearbeitungssequenz des Verfahrens zum Herstellen eines Schaltzahnrades beschrieben.
Fig. 5 zeigt eine erste Herstellungsstufe der Bearbeitungssequenz, bei der ein maximaler Taumelwinkel τ eingestellt ist. Dies ergibt sich aus der Position x der Taumelachse 19 auf dem neben der Schnittdarstellung befindlichen Kreis. Die Taumelachse 19 befindet sich hier oberhalb der Achse 15. Das bedeutet, daß noch keine Kreisbewegung des Verformwerkzeuges 16 um die Drehachse 15 stattgefunden hat. In dieser ersten Herstellungsstufe wird an dem vorgeformten Schaltzahn 5 eine leichte Dachform angeformt; außerdem wird der Schaltzahn 5 geringfügig verbreitert.
Fig. 6 zeigt die nächste Stufe der Bearbeitungssequenz, bei der wiederum der maximale Taumelwinkel τ eingestellt ist. Die Taumelachse 19 befindet sich hier rechts von der Achse 15. Das bedeutet, daß die Taumelachse 19 und mit dieser das Verformwerkzeug 16 gegenüber Fig. 5 eine Kreisbewegung um 90° vollführt haben. Man erkennt in der Schnittdarstellung, daß die Randkante 26 der Zahnausnehmung 18 an dem vorgeformten Schaltzahn 5 einen Hinterschnitt anformt. Die Zahnflanke 24 ist nun nicht mehr gerade, sondern konkav.
Fig. 7 zeigt die Taumelachse 19, nachdem sie eine 180°-Kreisbewegung gegenüber Fig. 5 um die Drehachse 15 vollführt hat. Das Verformwerkzeug 16 hat sich an der Stelle des hier betrachteten Schaltzahnes 5 gegenüber der Schaltzahnrad-Vorform 1 angehoben, ohne daß eine Trennung von Schaltzahn 5 und Zahnausnehmung 18 erfolgt ist.
In Fig. 8 hat die Taumelachse 19 eine Kreisbewegung von 270° vollführt. Hier senkt sich das Verformwerkzeug 16 wieder in Richtung auf den teilweise noch vorgeformten Schaltzahn 5 ab und formt an dessen linker Flanke 23 einen konkaven Hinterschnitt an. Auch die Zahnflanke 23 ist dadurch nicht mehr gerade, sondern nunmehr ebenfalls konkav.
Fig. 9 zeigt den fertiggestellten Schaltzahn mit Hinterschnitt, wobei der Taumelwinkel τ wiederum auf 0° zurückgestellt ist. Die Drehachse 15 und die Taumelachse 19 verlaufen wieder parallel zueinander und ohne Abstand.
Bei der praktischen Durchführung des Verfahrens wird der Taumelwinkel während mehrerer Taumelsequenzen sukzessive von 0° auf den maximalen Endwinkel erhöht. Danach werden mehrere Taumelsequenzen unter Beibehaltung des Endwinkels durchgeführt. Schließlich wird der Taumelwinkel unter Durchführung mehrerer weiterer Taumelsequenzen wieder sukzessive auf 0° reduziert.
Um eine möglichst symmetrische Anformung des Hinterschnitts an den Schaltzähnen 5 zu gewährleisten, kann in der Praxis der gleiche Vorgang nochmals wiederholt werden, wobei die Kreisbewegung in umgekehrter Richtung erfolgt.
Der maximale Taumelwinkel hängt von den eingesetzten Taumelmaschinen ab. Mit diesen ist nach heutigem Stand ein maximaler Taumelwinkel von 2° einstellbar. Bei dem hier betrachteten Verfahren entspricht der angestrebte Hinterschnitt-Winkel an den Schaltzähnen dem maximalen Taumelwinkel, mit dem die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens arbeitet.
Wenn größere Hinterschnitt-Winkel erforderlich sind, muß entweder die Taumelmaschine entsprechend neu konstruiert werden, oder aber die Flanken 30 und 31 der Zahnausnehmungen 18 an dem Verformwerkzeug 16 werden ihrerseits mit einem entsprechenden Hinterschnitt versehen. In diesem Fall addieren sich der maximale Taumelwinkel und der Hinterschnitt-Winkel der Flanken 30, 31 der Zahnausnehmungen 18 zu dem erreichbaren Hinterschnitt-Winkel an den Schaltzähnen 5. So kann man beispielsweise die Zahnausnehmungen 18 mit einem Hinterschnitt-Winkel von 2,3° versehen, um zusammen mit einem maximalen Taumelwinkel von 2° den Hinter­ schnitt-Winkel von 4,3° an den Schaltzähnen 5 zu realisieren.
Fig. 10 zeigt eine Zahnausnehmung 18 mit Hinterschnitt. Ansonsten entspricht die Fig. 10 der Fig. 9.
Fig. 11 zeigt einen Teilschnitt durch einen Teil eines fertiggestellten Schaltzahnrades 1 in vergrößerter Darstellung. Hier ist insbesondere erkennbar, daß die Schaltzähne 5 in der Nut 6 teilweise versenkt sind, wodurch das Schaltzahnrad 1 insgesamt relativ flach ausgebildet werden kann. Bei den herkömmlichen Verfahren kann ein bestimmtes Verhältnis der Nutenbreite a zur Nutentiefe b nicht unterschritten werden. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist dieses Verhältnis günstiger im Hinblick auf das angestrebte Ziel, die Schaltzahnräder der hier betrachteten Art möglichst flach zu gestalten.
Abschließend soll bemerkt werden, daß insbesondere die Fig. 3-10 hinsichtlich der wesentlichen Merkmale wie Taumelwinkel und Hinterschneidung stark übertrieben dargestellt worden sind. Bei maßstabsgetreuer Darstellung wären diese Merkmale kaum erkennbar.
Zu bemerken ist ferner, daß die Angaben des maximalen Taumelwinkels sowie die Zahl der Taumel-Umrehungen nur beispielhaft sind und geändert werden können, ohne daß die Erfindung dadurch in ihrer wesentlichen Substanz berührt wird.
Es wird außerdem noch darauf hingewiesen, daß das oben beschriebene Verfahren, das Untergesenk 21 und das Verformwerkzeug 16 gleichermaßen in verschiedenen Typen von Taumelpressen eingesetzt werden können. Die gebräuchlichsten Taumelpressen lassen sich beispielsweise nach ihren Werkzeugbewegungen in drei Typen klassifizieren.
Bei der Taumelpresse vom Typ 1 führt das Untergesenk 21 mit der darin eingelegten Schaltzahnrad-Vorform 1 eine angetriebene Rotationsbewegung um die Drehachse 15 aus. Das obere Verformwerkzeug 16 dreht sich synchron zur Rotationsbewegung des Untergesenks 21 um die um den Taumelwinkel τ geneigte Taumelachse 19 mit. Die Translationsbewegung, die der Hubbewegung während des Umformvorganges entspricht, wird ebenfalls durch das obere Verformwerkzeug 16 hydraulisch eingeleitet. Ist die Rotationsbewegung des Verformwerkzeuges 16 nicht angetrieben, d. h. dreht sich das Verformwerkzeug 16 frei um die Taumelachse 19 mit dem Schaltzahnrad 1 mit, so spricht man von der Taumelpresse Typ 1A. Wird hingegen die Rotationsbewegung des Verformwerkzeuges 16 zusätzlich angetrieben, so wird diese Taumelpresse Typ 1B genannt.
Die Taumelpresse vom Typ 2 besitzt ein festes Untergesenk 21, das weder Translations- noch Rotationsbewegungen ausführen kann. Das Schaltzahnrad 1 ist während des gesamten Bearbeitungsvorganges stationär. Das obere Verformwerkzeug 16 führt dafür insgesamt drei Bewegungen aus, die Rotation um die Taumelachse 19, die Taumelbewegung um die vertikale Drehachse 15, sowie die hydraulisch angetriebene Hubbewegung in axialer Richtung.
Typ 3 Taumelpressen, für die auch das Verfahren oben anhand der Figuren beschrieben wurde, stellen dagegen die gängigste Art von Taumelpressen dar. Hier erfolgt die hydraulisch angetriebene Hubbewegung durch einen Zylinder im unteren Teil der Maschine. Die Taumelbewegung wird durch das obere Verformwerkzeug 16 eingeleitet, Untergesenk 21 und Schaltzahnrad 1 bleiben stationär.
Unabhängig vom Typ der verwendeten Taumelpresse kommt es für das erfindungsgemäße nur darauf an, daß das Verformwerkzeug 16 relativ zu dem Schaltzahnrad bzw. der Schaltzahnrad-Vorform 1 eine taumelnde Kreisbewegung durchführt. Wie die einzelnen Bewegungskomponenten der Taumelbewegung auf die verschiedenen Werkzeugteile der jeweils verwendeten Taumelpresse aufgeteilt werden, ist dabei grundsätzlich unerheblich.

Claims (8)

1. Verfahren zum Herstellen eines Schaltzahnrades mit koaxial angeordneten und axial vorstehenden Schaltzähnen, die einen axialen Hinterschnitt haben,
gekennzeichnet durch folgende Schritte:
  • a) eine Schaltzahnrad-Vorform (1) mit koaxial angeordneten und axial vorstehenden vorgeformten Schaltzähnen (5), deren Flanken (23, 24) sich in axialer Richtung erstrecken, wird mit einem entsprechende axiale Zahnausnehmungen (18) aufweisenden Verformwerkzeug (16) in Eingriff gebracht, wobei die vorgeformten Schaltzähne (5) der Schaltzahnrad-Vorform (1) mit Spiel in die Zahnausnehmungen (18) eintauchen,
  • b) die Schaltzahnrad-Vorform (1) und das Verformwerkzeug (16) werden relativ zueinander in eine taumelnde Kreisbewegung versetzt, derart, daß sich die Konturen (25, 26) der Zahnausnehmungen (18) unter Bildung des angestrebten Hinterschnittes pressend und materialumformend über die Flanken (23, 24) der vorgeformten Schaltzähne (5) der Schaltzahnrad-Vorform (1) bewegen,
  • c) die so bearbeitete Schaltzahnrad-Vorform (1) und das Verformwerkzeug (16) werden wieder voneinander getrennt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Schritt a) die Schaltzahnrad-Vorform (1) und das Verformwerkzeug (16) koaxial zueinander ausgerichtet sind.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Schritt c) die Schaltzahnrad-Vorform (1) und das Verformwerkzeug (16) ebenfalls koaxial zueinander ausgerichtet sind.
4. Verfahren nach einem der vorherstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Schritt b) der Taumelwinkel (τ) zwischen der Schaltzahnrad-Vorform (1) und dem Verformwerkzeug (16) während der taumelnden Kreisbewegung sukzessive von 0° auf einen maximalen Taumelwinkel vergrößert, dann bei dem maximalen Taumelwinkel gehalten und schließlich wieder auf 0° reduziert wird.
5. Verfahren nach einem der vorherstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Schritt b) zunächst in der einen taumelnden Bewegungsrichtung durchgeführt und dann der entgegengesetzten taumelnden Bewegungsrichtung wiederholt wird.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-5, gekennzeichnet durch ein Aufnahmeteil (21) für eine Schaltzahnrad-Vorform (1) mit einem Ring von vorgeformten, sich in axialer Richtung erstreckenden Schaltzähnen (5), ein Verformwerkzeug (16) mit einer kreisförmigen Einsenkung (17) an deren Rand sich Zahnausnehmungen (18) befinden, die sowohl axial zur Stirnseite des Verformwerkzeuges (16) hin wie auch radial nach innen hin offen sind, und einen Antrieb, mittels welchem das Aufnahmeteil (21) und das Verformwerkzeug (16) mit verstellbarem Taumelwinkel (τ) relativ zueinander in eine taumelnde Kreisbewegung versetzt werden können.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Flanken (30, 31) der Zahnausnehmungen (18) an dem Verformwerkzeug (16) in axialer Richtung erstrecken oder - von der Stirnseite des Verformwerkzeuges (16) aus gesehen - einen axialen Hinterschnitt haben.
8. Schaltzahnrad mit einem Kranz sich axial erstreckender Schaltzähne (5) welches nach Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1-5 hergestellt worden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnflanken (23, 24) unter Bildung eines Hinterschnitts konkav geformt sind, derart, daß der axial vorstehende Kopf der Schaltzähne (5) weiter als der mittlere Bereich ist.
DE19744639A 1997-08-13 1997-10-09 Verfahren zum Herstellen eines Schaltzahnrades, Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und nach dem Verfahren hergestelltes Schaltzahnrad Expired - Fee Related DE19744639B4 (de)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19744639A DE19744639B4 (de) 1997-08-13 1997-10-09 Verfahren zum Herstellen eines Schaltzahnrades, Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und nach dem Verfahren hergestelltes Schaltzahnrad
DE59803295T DE59803295D1 (de) 1997-08-13 1998-08-03 Verfahren zum herstellen eines schaltzahnrades, vorrichtung zur durchführung des verfahrens und nach dem verfahren hergestelltes schaltzahnrad
AT98945139T ATE213978T1 (de) 1997-08-13 1998-08-03 Verfahren zum herstellen eines schaltzahnrades, vorrichtung zur durchführung des verfahrens und nach dem verfahren hergestelltes schaltzahnrad
ES98945139T ES2170524T3 (es) 1997-08-13 1998-08-03 Procedimiento para la fabricacion de un piñon de cambio de velocidades, dispositivo para la puesta en practica de este procedimiento y piñon de cambio de velocidades producido de acuerdo con el procedimiento.
PCT/EP1998/004831 WO1999008820A1 (de) 1997-08-13 1998-08-03 Verfahren zum herstellen eines schaltzahnrades, vorrichtung zur durchführung des verfahrens und nach dem verfahren hergestelltes schaltzahnrad
EP98945139A EP1003619B1 (de) 1997-08-13 1998-08-03 Verfahren zum herstellen eines schaltzahnrades, vorrichtung zur durchführung des verfahrens und nach dem verfahren hergestelltes schaltzahnrad
JP2000509546A JP4350300B2 (ja) 1997-08-13 1998-08-03 シフトギアホイールの製造方法、その方法を実施する装置並びにその方法で製造されたシフトギアホイール
US09/502,209 US6276180B1 (en) 1997-08-13 2000-02-11 Method and apparatus for manufacturing a shift gearwheel and shift gearwheel manufactured by same

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19735109.3 1997-08-13
DE19735109 1997-08-13
DE19744639A DE19744639B4 (de) 1997-08-13 1997-10-09 Verfahren zum Herstellen eines Schaltzahnrades, Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und nach dem Verfahren hergestelltes Schaltzahnrad

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE19744639A1 true DE19744639A1 (de) 1999-02-18
DE19744639B4 DE19744639B4 (de) 2007-03-01

Family

ID=7838873

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19744639A Expired - Fee Related DE19744639B4 (de) 1997-08-13 1997-10-09 Verfahren zum Herstellen eines Schaltzahnrades, Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und nach dem Verfahren hergestelltes Schaltzahnrad
DE59803295T Expired - Lifetime DE59803295D1 (de) 1997-08-13 1998-08-03 Verfahren zum herstellen eines schaltzahnrades, vorrichtung zur durchführung des verfahrens und nach dem verfahren hergestelltes schaltzahnrad

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE59803295T Expired - Lifetime DE59803295D1 (de) 1997-08-13 1998-08-03 Verfahren zum herstellen eines schaltzahnrades, vorrichtung zur durchführung des verfahrens und nach dem verfahren hergestelltes schaltzahnrad

Country Status (1)

Country Link
DE (2) DE19744639B4 (de)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000076689A1 (de) * 1999-06-15 2000-12-21 Daimlerchrysler Ag Verfahren und vorrichtung zur bearbeitung einer welle-nabe-verbindung mit passverzahnung
EP0949435A3 (de) * 1998-04-08 2001-03-28 Mitsubishi Steel MFG. CO., LTD. Zahnrad mit integrierter Kupplungsverzahnung und dessen Herstellung
DE102005024908A1 (de) * 2005-05-31 2006-12-07 Volkswagen Ag Verfahren zur Herstellung eines Kegelrads
DE102011110169A1 (de) 2011-08-13 2013-02-14 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung eines Schaltrads für ein Schaltgetriebe sowie nach diesem Verfahren herstellbares Schaltrad.
DE102012012325A1 (de) 2012-06-20 2013-12-24 Volkswagen Aktiengesellschaft Vorrichtung zur Herstellung eines Formteils im Taumelverfahren
US8893386B2 (en) 2008-12-16 2014-11-25 Miba Sinter Austria Gmbh Method and apparatus for backing the inside teeth of a sliding sleeve produced by way of powder metallurgy for a manual transmission
DE102014202852A1 (de) 2014-02-17 2015-08-20 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung eines Umformwerkzeuges sowie ein nach dem Verfahren hergestelltes Werkzeug

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006053494A1 (de) * 2006-11-14 2008-05-15 Schaeffler Kg Synchronisiervorrichtung
DE102015223632A1 (de) * 2015-11-30 2017-06-01 Volkswagen Aktiengesellschaft Einstückiges Bauteil mit verdeckter Umfangsverzahnung, sowie Verfahren und Taumelwerkzeug zu dessen Herstellung

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2040413C3 (de) * 1969-08-15 1974-04-11 Toyota Jidosha Kogyo K.K., Toyota, Aichi (Japan) Verfahren zur Kaltherstellung des Keilzahnkranzes eines Schaltgetriebes für ein Kraftfahrzeug
JPS6087946A (ja) * 1983-10-20 1985-05-17 Oooka Tankoushiyo:Kk 自動車のトランスミツシヨン用クラツチギヤの加工方法
DE3427156C2 (de) * 1984-07-24 1986-07-17 Bayerisches Leichtmetallwerk Graf Blücher von Wahlstatt GmbH & Co KG, 8000 München Verfahren zum Herstellen eines Synchronteils mit hinterschnittenen Zähnen
DE3636243A1 (de) * 1986-10-24 1988-05-11 Loehr & Bromkamp Gmbh Radlager-(ny)leichlaufgelenk-einheit

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0949435A3 (de) * 1998-04-08 2001-03-28 Mitsubishi Steel MFG. CO., LTD. Zahnrad mit integrierter Kupplungsverzahnung und dessen Herstellung
WO2000076689A1 (de) * 1999-06-15 2000-12-21 Daimlerchrysler Ag Verfahren und vorrichtung zur bearbeitung einer welle-nabe-verbindung mit passverzahnung
DE102005024908A1 (de) * 2005-05-31 2006-12-07 Volkswagen Ag Verfahren zur Herstellung eines Kegelrads
DE102005024908B4 (de) * 2005-05-31 2017-11-09 Volkswagen Ag Verfahren zur Herstellung eines Kegelrads
US8893386B2 (en) 2008-12-16 2014-11-25 Miba Sinter Austria Gmbh Method and apparatus for backing the inside teeth of a sliding sleeve produced by way of powder metallurgy for a manual transmission
DE102011110169A1 (de) 2011-08-13 2013-02-14 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung eines Schaltrads für ein Schaltgetriebe sowie nach diesem Verfahren herstellbares Schaltrad.
DE102011110169B4 (de) 2011-08-13 2022-10-13 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung eines Schaltrads für ein Schaltgetriebe
DE102012012325A1 (de) 2012-06-20 2013-12-24 Volkswagen Aktiengesellschaft Vorrichtung zur Herstellung eines Formteils im Taumelverfahren
DE102014202852A1 (de) 2014-02-17 2015-08-20 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung eines Umformwerkzeuges sowie ein nach dem Verfahren hergestelltes Werkzeug

Also Published As

Publication number Publication date
DE59803295D1 (de) 2002-04-11
DE19744639B4 (de) 2007-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69830133T2 (de) Verfahren zur Herstellung eines Getrieberades
DE2409668C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Verdichten eines Metallpulverpresslings aus Hauptkörper und Nabenteil
DE4240131C2 (de) Verbindung zwischen Gelenkinnenteil und Antriebswelle
EP2637811B1 (de) Verfahren zum formen eines werkstückes
DE3427156C2 (de) Verfahren zum Herstellen eines Synchronteils mit hinterschnittenen Zähnen
DE3438454C2 (de) Verfahren zur Herstellung von Kupplungszahnrädern für Getriebe von Kraftfahrzeugen
DE3901501B4 (de) Geschmiedetes Zahnrad für ein Getriebe
WO2013127425A1 (de) Antriebs-hohlwelle mit flansch und herstellungsverfahren dafür
EP1108483B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Drückwalzen
EP1003619B1 (de) Verfahren zum herstellen eines schaltzahnrades, vorrichtung zur durchführung des verfahrens und nach dem verfahren hergestelltes schaltzahnrad
DE19744639B4 (de) Verfahren zum Herstellen eines Schaltzahnrades, Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und nach dem Verfahren hergestelltes Schaltzahnrad
DE19708027C2 (de) Verfahren zum Herstellen einer metallischen Zahnradscheibe
DE4411410A1 (de) Kaltformverfahren für Zahnringprodukte und Gerät zum Ausformen derselben
DE3931599A1 (de) Verfahren zur herstellung eines innenverzahnten getriebeteiles
DE19508952C2 (de) Preßvorrichtung zur Erzeugung eines Formteils und entsprechendes Formteil
DE2040413C3 (de) Verfahren zur Kaltherstellung des Keilzahnkranzes eines Schaltgetriebes für ein Kraftfahrzeug
DD211498A5 (de) Verfahren und werkzeug zur herstellung von artikeln mit unterschnittener innerer oberflaeche
EP3670018A1 (de) Verfahren und umformanlage zum herstellen eines trommelförmigen getriebeteiles
EP2561938B1 (de) Verfahren zum Herstellen eines Synchronrings
WO1999032804A1 (de) Herstellung eines gezahnten hohlzylindrischen teils
DE2506281A1 (de) Verfahren zur herstellung eines gegabelten werkstuecks durch kaltschmieden
DE3701703A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung von kegelraedern
DE3705426A1 (de) Verfahren zum herstellen einer einstueckigen ventilhuelse
DE1525291B2 (de) Verfahren und vorrichtung zum kaltwalzen von profilierten lagerringen
DE19629738C2 (de) Verfahren zum Herstellen rotationssymmetrischer Körper mit Nabe

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee