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 SchaltzahnradInfo
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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:
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.
Priority Applications (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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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 |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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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 |
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---|---|
DE (2) | DE19744639B4 (de) |
Cited By (7)
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)
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)
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 |
-
1997
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-
1998
- 1998-08-03 DE DE59803295T patent/DE59803295D1/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (9)
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 |
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