DE19815860A1 - Hohlrad für ein Planetengetriebe - Google Patents

Hohlrad für ein Planetengetriebe

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Yasushi Yabe
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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Zahnkranz oder ein Hohlrad bzw. ein innenverzahntes Zahnrad, welches mit Ritzeln bzw. Planetenrädern eines Planetengetriebes kämmt, welches in einem automatischen Getriebe verwendet wird, und ein Verfahren zur Herstellung eines Hohlrads.
Ein Hohlrad 50 eines Planetengetriebes, welches in einem Getriebe verwendet wird, weist im allgemeinen einen wie in Fig. 4 gezeigten Aufbau auf. Es ist eine Getriebekompo­ nente, die wie ein mit Boden versehener Zylinder geformt ist, dessen Zylinderbereich 51 einen Getriebekörper um­ faßt, wobei dessen innere Umfangsfläche mit mehreren Zähnen 51a gebildet ist, welche mit einem Ritzel bzw. Pla­ netenrad 54 kämmen, welches drehbar auf einer Planetenrad­ welle 56 gelagert ist. Ein Bodenbereich (Flanschbereich) 52 des Hohlrads 50 ist wie eine Scheibe mit gleichförmiger Dichte und Dicke geformt und weist eine Öffnung auf, welche in der Mitte an der inneren Durchmesserseite gebildet ist, um eine Welle 55 aufzunehmen. Der innere Durchmesserabschnitt des Bodenbereichs 52 ist einstückig und koaxial mit einem Nabenwulstbereich 53 versehen. Das Hohlrad 50 einer derartigen Konstruktion ist in das Getriebe eingebaut, indem der Nabenwulstbereich 53 an der äußeren Umfangsfläche der Welle 55 befestigt ist.
Wenn das Getriebe betrieben wird, so daß das Planetenge­ triebe angetrieben wird, wird der Zahnradkörper 51 des Hohlrads 50 Vibrationen bzw. Schwingungen ausgesetzt, wel­ che aus Unregelmäßigkeiten bzw. Fehlern beim Kämmen mit dem Planetenrad 54 während der Kraftübertragung resultie­ ren. Da der Nabenwulstbereich 53 an der Welle 55 befestigt ist, schwingt das Hohlrad 50 am Bodenbereich (Flanschbe­ reich) 52 während der Drehung. Da der Bodenbereich 52 eine gleichförmige Dichte in radialer Richtung aufweist, werden bei einem herkömmlichen Hohlrad 50 die auf den Zahnradkör­ per 51 wirkenden Schwingungen nicht in großem Maße ge­ dämpft, selbst wenn sie zum Bodenbereich 52 übertragen werden.
Wenn das Hohlrad ein durch Sintern integral gebildetes Bauteil ist, wird ein mehrstufiges Herstellungsverfahren verwendet, welches eine Vielzahl von geteilten Formen be­ nutzt, um es in die oben erläuterte Gestalt bzw. Form zu pressen und zu formen, um die Ausbeute bzw. Produktions­ menge zu verbessern.
Bei dem Hohlrad mit der obigen herkömmlichen Form muß eine genaue Überwachung der Positionen der Formen ausgeführt werden, um sicherzustellen, daß die innere Seitenfläche des Flanschbereichs und die innere Endfläche des Naben­ wulstbereichs zueinander ausgeglichen bzw. bündig sind, d. h. eine untere Formgebungs- bzw. Matrizenfläche zur Bil­ dung des Flanschbereichs und eine untere Formgebungs- bzw. Matrizenfläche zur Bildung des Nabenwulstbereichs sind flach und bündig bzw. ausgeglichen. Es ist ebenfalls not­ wendig, genauestens die Dichte des Pulvers zu überwachen, welches an verschiedensten Bereichen verdichtet bzw. gepreßt werden soll. Die herkömmliche Gestalt des oben beschriebenen Hohlrads weist dahingehend einen Nachteil auf, daß die Überwachung des Preßformens aufwendig und komplex ist.
Da die Überwachung der Positionen und die Überwachung der Dichte gleichzeitig und genau ausgeführt werden muß, ver­ ursacht jede Verschlechterung der Überwachungsgenauigkeit, wenn sie bei der herkömmlichen Gestalt des Hohlrads auf­ tritt, eine plötzliche bzw. deutliche Veränderung der Dichte an einer Verbindung zwischen den geteilten Formen, d. h. dem Flanschbereich und dem Nabenwulstbereich. Diese deutliche bzw. scharfe Dichteänderung führt zu Rissen bzw. Sprüngen an der Verbindung, was zu einem verschlechterten Widerstand bzw. Festigkeit gegen Torsionsdrehmomente führt.
Des weiteren hängt die Selbsteinstellung für einen sanften bzw. ruhigen Eingriff zwischen dem Hohlrad und dem Plane­ tenrad während der anfänglichen Betriebsstufe von der Oberflächenhärte des Hohlrads wie auch des Planetenrads ab. Um die anfängliche Selbsteinstellung für ein ruhiges Eingreifen zu verbessern, wurde vorgeschlagen, die Ober­ flächenhärte des Hohlrads geringer als die des Planeten­ rads auszuführen.
Wenn die Abweichung der Parallelität zwischen den Dreh­ achsen des Planetenrads und des Hohlrads einen zulässigen Bereich überschreitet, welche durch einen Abstand zwischen der inneren Umfangsfläche des Planetenrads und der äußeren Umfangsfläche der Planetenradwelle und der daraus zwischen ihnen resultierenden Schrägstellung verursacht wird, greift nur ein Teil eines Zahnflächenpaars des Planeten­ rads, welches als ein schräg verzahntes Rad gebildet ist, mit einem entsprechenden Zahn des Hohlrads an einem Kon­ taktpunkt ein. Somit gibt es die Möglichkeit eines Pittings bzw. einer Grübchenbildung (pitting), welche nahe den beiden Enden in Zahnflankenrichtung des Planetenrads auftritt, oder eines Abriebs bzw. Abblätterns (flaking), welches an der äußeren Umfangsfläche der Planetenradwelle auftritt. Eine mägliche Gegenmaßnahme für diese Probleme kann darin liegen, die Genauigkeit zu verbessern, mit der das Planetenrad mit dem Hohlrad zusammengebaut wird, um Veränderungen der Parallelität zu verringern. Dieses Ver­ fahren erhöht jedoch die Maschinenkosten bzw. die Her­ stellungskosten und es gibt eine bestimmte Grenze für das Ausmaß, in welchem Abweichungen der Parallelität verrin­ gert werden können.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Hohlrad zu schaffen, welches in der Lage ist, Schwingungen zu minimieren, wel­ che während des Betriebes eines Planetengetriebes erzeugt werden, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Hohlra­ des zu schaffen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 bzw. 2 bzw. 4 bzw. 8 bzw. 16 gelöst. Vorteil­ hafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Hohlrad vorgesehen, mit einem Nabenwulstbereich, wel­ cher koaxial an eine äußere Umfangsfläche einer Welle be­ festigt ist, einem scheibenförmigen Flanschbereich, wel­ cher sich radial vom Nabenwulstbereich nach außen er­ streckt, und einem zylindrischen Zahnradkörper, welcher integral bzw. einstückig mit einem äußeren Umfangsab­ schnitt des Flanschbereichs verbunden ist und Zähne an seiner inneren Umfangsfläche aufweist, welche mit einem Planetenrad bzw. Ritzel kämmen. Dabei weist ein Abschnitt in radialer Richtung eines Flanschbereichs eine Dichte auf, welche geringer als die anderer Abschnitte ist.
Durch ein gesintertes Hohlrad mit einer verbesserten Ge­ stalt kann die Komplexität bei der Überwachung der Formen verringert werden, während gleichzeitig das Auftreten von deutlichen bzw. scharfen Änderungen der Dichte minimiert wird.
Des weiteren kann das Hohlrad mit einem Planetenrad in einem Planetengetriebe kämmen, wobei das Auftreten von Pitting bzw. einer Grübchenbildung an den Zahnflächen des Planetenrads verhindert wird.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Hohlrad vorgesehen, mit einem Nabenwulstbereich, der koaxial an einer äußeren Umfangsfläche einer Welle befe­ stigt ist, einem scheibenförmigen Flanschbereich, welcher sich vom Nabenwulstbereich radial nach außen erstreckt, und einem zylindrischen Zahnradkörper, welcher integral bzw. einstückig mit einem äußeren Umfangsabschnitt des Flanschbereichs verbunden ist und Zähne an seiner inneren Umfangsfläche aufweist, welche mit einem Ritzel bzw. Pla­ netenrad kämmen. Dabei weist der gesamte oder ein Ab­ schnitt in radialer Richtung des Flanschbereichs eine Dicke auf, welche fortschreitend von einer Außendurchmes­ serseite in Richtung einer Innendurchmesserseite größer wird und eine Dichte in radialer Richtung aufweist, welche nahezu bzw. im wesentlichen umgekehrt proportional zur Dicke ist.
Vorzugsweise ist ein Abschnitt des Hohlrads, dessen Dicke sich von der Außendurchmesserseite in Richtung der Innen­ durchmesserseite vergrößert, ein gesintertes Bauteil, welches durch ein Paar oberer und unterer Formen gebildet ist.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein gesintertes Hohlrad vorgesehen, mit einem zylindri­ schen Zahnradkörper mit Zähnen an dessen innerer Umfangs­ fläche, welche mit einem Planetenrad kämmen, einem Flanschbereich, welcher sich vom zylindrischen Zahnradkör­ per radial nach innen erstreckt, und einem Nabenwulst­ bereich, der an einem inneren Durchmesserbereich des Flanschbereichs vorgesehen ist und an einer äußeren Um­ fangsfläche einer Welle befestigt ist. Dabei sind der zy­ lindrische Zahnradkörper, der Flanschbereich und der Na­ benwulstbereich integral gebildet und gesintert, und der Nabenwulstbereich steht zu beiden Seiten in Richtung der Dicke bzw. in Axialrichtung des Flanschbereichs vor.
Bevorzugt weist zumindest einer der beiden vorstehenden Bereiche des Nabenwulstbereichs zumindest einen Abschnitt in dessen axialer Richtung auf, dessen Dicke ausgehend vom Flanschbereich fortschreitend abnimmt.
In einer günstigen Ausgestaltung weist ein Abschnitt in radialer Richtung des Flanschbereichs eine geringere Dichte als andere Abschnitte auf.
Vorzugsweise weist der gesamte oder ein Abschnitt in ra­ dialer Richtung des Flanschbereichs eine Dicke auf, welche ausgehend von einer Außendurchmesserseite in Richtung einer Innendurchmesserseite fortschreitend zunimmt, und eine Dichte in radialer Richtung aufweist, welche im wesentlichen invers bzw. umgekehrt proportional zur Dicke ist.
Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Hohlrad mit einem scheibenförmigen Bereich, welcher eine Eingriffsöffnung aufweist, die über eine Drehwelle eingefügt wird und sich radial zur Drehwelle erweitert, und einem zylindrischen Bereich vorgesehen, welcher einen Zahnbereich an dessen innerer Umfangsfläche aufweist und mit einem äußeren Umfangsabschnitt des scheibenförmigen Bereichs verbunden ist. Dabei weist der zylindrische Be­ reich eine Dichteverteilung auf, so daß die Dichte eines im wesentlichen mittleren Abschnitts entlang einer Zahn­ flanke der Zahnbereiche geringer ist als die Dichte von zumindest einem der Endabschnitte in der Zahnflankenrich­ tung jedes Zahnbereichs.
Vorzugsweise ist der zylindrische Bereich aus einen Mate­ rial gebildet, welcher ein Elastizitätsmodul aufweist, das kleiner als ein Elastizitätsmodul eines Materials der Zähne ist, welche mit dem Zahnbereich kämmen.
Der scheibenförmige Bereich und der zylindrische Bereich können aus einem porigen bzw. porösen Material gebildet werden.
Vorzugsweise weist ein Abschnitt in radialer Richtung des scheibenförmigen Bereichs eine geringere Dichte als andere Bereiche auf.
Der gesamte oder ein Abschnitt in radialer Richtung des scheibenförmigen Bereichs kann eine Dicke aufweisen, wel­ che ausgehend von einer Außendurchmesserseite in Richtung einer Innendurchmesserseite fortschreitend zunimmt und kann eine Dichte in radialer Richtung aufweisen, welche zur Dicke im wesentlichen umgekehrt proportional ist.
Gemäß einer günstigen Ausgestaltung weist ein Hohlrad wei­ ter einen Nabenwulstbereich auf, welcher an einem Innen­ durchmesserabschnitt des scheibenförmigen Bereichs vorge­ sehen ist und an einer äußeren Umfangsfläche der Drehwelle angeordnet ist, wobei der Nabenwulstbereich vorstehende Bereiche aufweist, welche in axialer Richtung bzw. in Richtung der Dicke des scheibenförmigen Bereichs zu beiden Seiten vorstehen.
Zumindest einer der vorstehenden Bereiche kann mindestens einen Abschnitt in dessen axialer Richtung aufweisen, bei dem sich ausgehend vom scheibenförmigen Bereich die Dicke fortschreitend verringert.
Die Zähne, welche mit dem Zahnbereich kämmen, können ein Ritzel sein, welches in Kombination mit dem Hohlrad einen Teil eines Planetengetriebes bildet.
Gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Hohlrads mit den fol­ genden Schritten vorgesehen: Füllen einer pulvrigen Form­ masse in einen Hohlraum einer Form zur Bildung eines Hohl­ rads, wobei das Hohlrad einen scheibenförmigen Bereich mit einer Eingriffsöffnung, welche über eine Drehwelle gefügt wird und sich radial zur Drehwelle erweitert, und einen zylindrischen Bereich aufweist, welcher einen Zahnbereich an dessen innerer Umfangsfläche aufweist und mit einem äußeren Umfangsabschnitt des scheibenförmigen Bereichs verbunden ist, und Pressen bzw. Verdichten der in den Hohlraum gefüllten pulvrigen Formmasse mit vorbestimmten Drücken, so daß eine Dichte eines im wesentlichen mittle­ ren Abschnitts entlang einer Zahnflanke des Zahnbereichs des zylindrischen Bereichs geringer ist als die Dichte von zumindest einem der Endabschnitte in Zahnflankenrichtung jedes Zahnbereichs, um einen geformten bzw. in Formen her­ gestellten Hohlradpulverkörper zu erzeugen.
Hierbei kann der Hohlraum zwischen Preßflächen eines Paa­ res gegenüberliegender Stempel gebildet werden und die in den Hohlraum gefüllte pulvrige Formmasse kann durch die Preßflächen des Paars von Stempeln verdichtet werden, wel­ che in Richtung zueinander bewegt werden.
Vorzugsweise ist der in Formen hergestellte Hohlradpulver­ körper aus einem Material mit einem Elastizitätsmodul ge­ bildet, welches kleiner als das Elastizitätsmodul eines Materials der Zähne ist, welche mit den Zahnbereichen käm­ men.
Bei dieser Erfindung weist der Flanschbereich einen Be­ reich relativ hoher Dichte sowie einen Bereich relativ ge­ ringer Dichte in dessen radialer Richtung auf. Schwin­ gungen, welche vom Zahnradkörper auf den Flanschbereich übertragen werden, werden durch die Änderungen der Dichte gedämpft, wenn sie von dem Abschnitt hoher Dichte zum Ab­ schnitt geringer Dichte oder von dem Abschnitt geringer Dichte zum Abschnitt hoher Dichte übertragen werden. Somit werden die im Hohlrad erzeugten Schwingungen gedämpft.
Des weiteren verringert sich gemäß dieser Erfindung die Dichte des Flanschbereichs ausgehend vom Zahnradkörper in Richtung des Innendurchmessers, so daß die Schwingungen, welche vom Zahnradkörper auf den Flanschbereich übertragen werden, durch die Änderung der Dichte gedämpft werden, wenn sie in radialer Richtung übertragen werden.
Da die Dicke des Flanschbereichs zunimmt, wenn die Dichte abnimmt, weist der Abschnitt mit geringer Dichte weiter eine vorbestimmte Steifigkeit bzw. Steifheit auf.
Wenn das gesinterte Hohlrad in ein Getriebe eingebaut wird, befindet es sich in Kontakt mit Öl, wobei das Hohl­ rad infolge von Kapillarwirkung damit imprägniert bzw. getränkt wird. Der Flanschbereich des Hohlrads gemäß dieser Erfindung weist zumindest einen Abschnitt in radialer Richtung auf, in dem die Dichte gering ist, welcher mit einer größeren Ölmenge imprägniert wird als ein herkömmlicher Flanschbereich. Die Wärmeleitfähigkeit beträgt 0,116 (bei 20°C) für Eisen und ungefähr 0,0003 bis 0,0004 (bei ungefähr 4°C) für Öl. D.h. Eisen hat eine viel größere Wärmeleitfähigkeit als Öl, so daß der mit einer größeren Ölmenge imprägnierte Bereich mit geringer Dichte eine reduzierte Wärmeleitfähigkeit aufweist. Dadurch ist die Wärmeübertragung auf den Flanschbereich am Bereich mit geringer Dichte unterbrochen bzw. erschwert, und die Wärme wird nicht einfach auf die Wellenseite übertragen.
Der Flanschbereich weist die geringste Dichte auf der Na­ benwulstbereichseite auf und somit ist die Wärmeübertra­ gung auf die Wellenseite an dieser Stelle verläßlich un­ terbrochen.
Da der gesinterte Flanschbereich durch ein Paar von oberen und unteren Formen gebildet wird, so daß die Dicke des Flanschbereichs ausgehend von der Außendurchmesserseite in Richtung der Innendurchmesserseite fortlaufend zunimmt, kann er des weiteren in einer Struktur geformt werden, welche einen Bereich mit geringer Dichte und einen Bereich mit hoher Dichte aufweist.
Während des Vorgangs des Verdichtens unter Verwendung von Formen ist, da beim Hohlrad gemäß dieser Erfindung ein Ausrichten der Seitenfläche des Flanschbereichs mit einer Endfläche des Nabenwulstbereichs nicht notwendig ist, die Positionstoleranz der Formen verringert. Dies ermöglicht es, eine plötzliche Dichteänderung an der Verbindung zwi­ schen dem Flanschbereich und dem Nabenwulstbereich durch Ausführung von nur einer genauen Dichteüberwachung zu ver­ hindern.
Auf einen Abschnitt des Nabenwulstbereichs, welcher von der Seitenfläche des Flanschbereichs bauchig bzw. ballig vorsteht, wirkt die Preßkraft der Formen während des Preß­ formens von der Seite ein, und somit fällt seine Gestalt nicht einfach auseinander.
Bei dieser Erfindung ist die Festigkeit der Verbindung zwischen dem Flanschbereich und dem Nabenwulstbereich sichergestellt und gleichzeitig ist die Dicke des Naben­ wulstes in Richtung fort vom Flanschbereich fortlaufend dünner gestaltet, um das Gewicht des Hohlrades zu verrin­ gern.
Da die Dichteverteilung des zylindrischen Bereichs des Hohlrades gemäß dieser Erfindung derart ist, daß praktisch der Mittelabschnitt des Zahnes entlang der Zahnflanke eine geringere Dichte als die von zumindest einem seiner Enden in Richtung der Zahnflanke aufweist, wird der Eingriffsbe­ reich des Hohlrades einfach versetzt, um einen ebenen Kontakt aufzubauen, welcher eine Ermüdung infolge des Ab­ rollens verhindert und daher das Auftreten von Pitting an den Zahnflächen des mit dem Hohlrad kämmenden Planetenrads verhindert.
Des weiteren ist es am zylindrischen Bereich des Hohlrads mäglich, im ungefähr mittleren Abschnitt einen Bereich mit einer geringeren Dichte als an anderen Bereichen einfach zu bilden.
Weitere Ziele, Wirkungen, Merkmale und Vorteile der vor­ liegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschrei­ bung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung deutlicher.
In der Zeichnung ist:
Fig. 1 ein Querschnitt eines Hohlrades gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine schematische Darstellung, welche den Vorgang der Verdichtung des Flanschbereichs des ersten Ausführungsbeispiels zeigt, wobei Fig. 2A den Zu­ stand des Pulvers vor dem Verdichten zeigt und
Fig. 2B dieses in verdichtetem Zustand darstellt;
Fig. 3 ein Querschnitt, welcher ein Hohlrad gemäß dieser Erfindung zeigt, welches in einem Gehäuse eines Getriebes eingebaut ist;
Fig. 4 ein Querschnitt, welcher ein herkömmliches Hohlrad zeigt, welches in ein Gehäuse eines Ge­ triebes eingebaut ist;
Fig. 5 ein Querschnitt eines Hohlrades gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er­ findung;
Fig. 6 ein Querschnitt, welcher eine auf einen zweiten vorstehenden Bereich wirkende Druckkraft während des Formvorgangs des Hohlrads von Fig. 5 zeigt;
Fig. 7 ein Querschnitt, welcher ein drittes Ausfüh­ rungsbeispiel des Hohlrades zusammen mit einem Planetengetriebe zeigt, in welchem das Hohlrad verwendet wird;
Fig. 8A ein Querschnitt, welcher ein weiteres Beispiel eines Hohlrades gemäß dieser Erfindung zusammen mit einem Planetengetriebesatz zeigt, in welchem es verwendet wird;
Fig. 8B eine Seitenansicht von links des Beispiels von Fig. 8A;
Fig. 9 eine Seitenansicht von rechts des Beispiels von Fig. 8A;
Fig. 10 eine vergrößerte Teilansicht von Zahnbereichen des in Fig. 8 gezeigten Beispiels;
Fig. 11 ein Querschnitt, der einen wesentlichen Teil ei­ ner Formvorrichtung zeigt, welche bei einem Aus­ führungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfah­ rens zur Hersteilung eines Hohlrads gemäß dieser Erfindung verwendet wird;
Fig. 12 ein Querschnitt, der das Verfahren gemäß dem Aus­ führungsbeispiel von Fig. 11 erläutert;
Fig. 13 ein Querschnitt, der das Verfahren des Ausfüh­ rungsbeispiels von Fig. 11 erläutert; und
Fig. 14 ein Querschnitt, der einen wesentlichen Teil ei­ ner Vorrichtung zeigt, die bei einem Kalibrier­ vorgang bei einem Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Hohlrades gemäß dieser Erfindung verwendet wird.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele dieser Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung beschrieben.
Ein Hohlrad 1 ist ein mit Boden versehendes zylindrisches Bauteil, welches in seinem Basisaufbau ähnlich einem her­ kömmlichen Hohlrad ist. Wie in Fig. 1 gezeigt, erstreckt sich ein scheibenförmiger Flanschbereich 3 von einem Na­ benbereich bzw. Nabenwulstbereich 2 radial nach außen. Der Nabenwulstbereich wird verwendet, um das Hohlrad 1 koaxial an den äußeren Umfang einer nicht dargestellten Welle zu befestigen. Ein Zahnradkörper 4 ist integral mit dem äußeren Umfangsabschnitt des Flanschbereichs 3 verbunden. Der Zahnradkörper 4 ist ein zylindrisches Element, welches koaxial zum Nabenwulstbereich 2 angeordnet ist, und an seiner inneren Umfangsfläche entlang seines Umfangs mit einer Vielzahl von Zähnen 4a gebildet, die mit einem Pla­ netenrad kämmen.
Der Flanschbereich 3 dieses Ausführungsbeispiels ist mit einer fast kegelstumpfförmigen Form an der äußeren Seiten­ fläche gebildet. Wie in Fig. 1 gezeigt, verjüngt sich der Flanschbereich 3 im Querschnitt, so daß die Dicke ausge­ hend von der äußeren Durchmesserseite in Richtung der inneren Durchmesserseite zunimmt, d. h. ausgehend vom Zahn­ radkörper 4 in Richtung des Nabenwulstbereichs 2. Daher ist der Flanschbereich 3 an einer Nabenwulstbereichseite 3a dicker als an einer Zahnradkörperseite 3b. Die Dichte des Flanschbereichs 3 ist annähernd umgekehrt proportional zur Dicke und ist somit an der Nabenwulstbereichseite 3a geringer als an der Zahnradkörperseite 3b.
Das Hohlrad 1 ist ein gesintertes Bauteil und der nachfol­ gend beschriebene Verdichtungsformvorgang ermöglicht es, daß der Flanschbereich 3 mit den obigen festgelegten Merk­ malen der Verjüngung und der Dichteverteilung in radialer Richtung gebildet werden kann.
Das heißt, eine Form zur Bildung des Hohlrads 1 ist konzentrisch in drei Teile an Positionen A und B in Fig. 1 unterteilt (K1, K2 und K3 stellen die Kantenbereiche jeder geteilten Form dar). Die Form umfaßt eine erste Form (Teil K1), um den Nabenwulstbereich 2 zu bilden, eine zweite Form (Teil K2), um den Flanschbereich 3 zu bilden, und eine dritte Form (Teil K3), um den Zahnradkörper 4 zu bil­ den.
Eine Formgebungsfläche 6a eines Oberstempels 6 der zweiten Form, welche den Flanschbereich 3 formt, ist sich verjün­ gend bzw. konisch gebildet und, wie in Fig. 2 gezeigt, verjüngt sich im Querschnitt. Fig. 2 ist eine schematische Ansicht, welche das Verfahren zum Formen des Flanschbe­ reichs 3 darstellt und somit kann die Form bzw. Gestalt des gezeigten Hohlrads 1 leicht von der tatsächlichen ab­ weichen.
In Fig. 2 ist ein Dorn bzw. Kernstab mit dem Bezugszeichen 7 versehen und ein Stempel mit 8. Das Bezugszeichen 12 be­ zeichnet einen Oberstempel der ersten Form, 9 einen Unter­ stempel der ersten Form, 10 einen Unterstempel der zweiten Form und 11 einen Unterstempel der dritten Form.
Der Flanschbereich 3 in der obigen Ausführung wird wie folgt geformt. Wie in Fig. 2A gezeigt, ist ein Pulver 13 gleichmäßig über den Unterstempeln 9, 10 und 11 verteilt, und anschließend, wie in Fig. 2B gezeigt, werden die Ober­ stempel 6, 12 von oben abgesenkt, um das Pulver 13 zu ver­ dichten und zu formen. Da die Formgebungsfläche der oberen Form sich verjüngend gestaltet ist, wird der Flanschbe­ reich 3 verjüngend geformt. Vor dem Preßvorgang wird das Pulver 13 gleichmäßig in radialer Richtung verteilt, so daß die Dichte nach dem Verdichten nahezu umgekehrt pro­ portional zur Dicke des Flanschbereichs 3 ist. Das heißt, die Dichte verringert sich in Richtung der Kernstabseite 7, d. h. in Richtung der Nabenwulstbereichseite 3a.
Nach dem Formen durch Verdichtung wird das geformte Pulver gesintert, um das Hohlrad 1 mit dem obigen Aufbau zu for­ men. Das Hohlrad 1 ist ein gesintertes Bauteil und weist somit Poren auf. Da der Porositätsfaktor proportional zur Dichte ist, ist die Anzahl von Poren im Bereich mit gerin­ gerer Dichte größer, d. h. an der Nabenwulstbereichseite 3a.
Wenn das Hohlrad 1 in Öl getaucht wird, um zu ermöglichen, daß das Hohlrad 1 mit Öl getränkt wird, wird somit die Na­ benwulstbereichseite 3a des Flanschbereichs 3, welche eine geringe Dichte aufweist, mit einer größeren Ölmenge ge­ tränkt. Dies führt dazu, daß die Nabenwulstbereichseite 3a eine geringe Wärmeleitfähigkeit aufweist.
Dann wird das Hohlrad 1 über eine Keilverzahnung über eine Welle 21 gefügt, welche in einem Getriebegehäuse 20 ange­ ordnet ist, so daß der Nabenwulstbereich 2 des Hohlrads 1 koaxial zur Welle ist, wie in Fig. 3 gezeigt. Auf diese Weise ist das Hohlrad 1 in das Getriebe eingebaut.
In Fig. 3 ist ein Planetenrad, welches mit den Zähnen 4a an der inneren Umfangsfläche des Zahnradkörpers 4 kämmt, mit dem Bezugszeichen 22 versehen. Das Bezugszeichen 23 bezeichnet ein Sonnenrad, welches in Kombination mit dem Hohlrad 1 und dem Planetenrad 22 ein Planetengetriebe bil­ det.
Nachfolgend werden die Arbeitsweise sowie Vorteile des Hohlrads 1 beschrieben.
Wenn das Getriebe beginnt, das obige Planetengetriebe an­ zutreiben, werden Schwingungen, welche durch Fehler bzw. Unregelmäßigkeiten beim Kämmen zwischen dem Zahnradkörper 4 des Hohlrades 1 und dem Planetenrad 22 verursacht wer­ den, vom kämmenden Teil des Planetenrads 22 und dem Zahn­ radkörper 4 auf den Zahnradkörper 4 des Hohlrads 1 über­ tragen. Da der Nabenwulstbereich 2 des Hohlrades 1 an der Welle 21 befestigt ist, werden die Schwingungen des Zahn­ radkörpers 4 auf den Flanschbereich 3 übertragen, welcher dann schwingt. Der Flanschbereich 3 dieses Ausführungs­ beispiels weist eine Dichte auf, welche sich ausgehend von der Außendurchmesserseite in Richtung der Innendurchmes­ serseite fortschreitend verringert, so daß die über­ tragenen Schwingungen im Bereich mit geringer Dichte ge­ dämpft werden. Somit werden die Schwingungen des gesamten Hohlrades 1 gedämpft.
Weiter wird während des Betriebes des Planetengetriebes Wärme durch Quer- bzw. Scherkräfte, welche durch das Käm­ men zwischen dem Hohlrad 1 und dem Planetenrad 22 erzeugt werden, erzeugt, und auch Wärme, welche von der Träger­ seite auf ein Druck- bzw. Axiallager 24 übertragen wird, wie durch die Pfeile in Fig. 3 gezeigt, über den Flansch­ bereich 3 auf die Wellenseite 21 übertragen und weiter auf eine Wellenlagerung 25 und ein Gehäuse 20 (aus Aluminium hergestellt) und dann zur Außenseite des Getriebes abgege­ ben.
In diesem Ausführungsbeispiel nimmt der Betrag an Öl, mit welchem der Flanschbereich 3 getränkt wurde, in Richtung des Nabenwulstbereichs 2 zu, d. h. die Wärmeleitfähigkeit des Flanschbereichs 3 verringert sich in Richtung der Na­ benwulstbereichseite 3a. Somit wird die auf den Flansch­ bereich 3 des Hohlrades 1 übertragene Wärme durch den Be­ reich geringer Dichte an der Nabenwulstbereichseite 3a blockiert bzw. eine weitere Übertragung im wesentlichen verhindert.
Die Tatsache, daß die Abgabe der durch das Hohlrad 1 er­ zeugten Wärme zur Außenseite des Gehäuses 20 beschränkt ist, unterstützt die schnellere Erwärmung des Öls im Ge­ triebe als bei herkömmlichen Getrieben, selbst wenn das Getriebe aus einem kalten Zustand gestartet wird, wodurch der durch das kalte Öl verursachte Schaden am Getriebe mi­ nimiert wird.
Während im obigen Ausführungsbeispiel der Flanschbereich 3 und der Zahnradkörper 4 des Hohlrads einstückig gebildet sind, können sie auch als Einzelteile hergestellt werden.
Obwohl beim obigen Ausführungsbeispiel die Dicke des Flanschbereichs 3 derart festgelegt ist, daß er sich in Richtung des Nabenwulstbereichs 2 vergrößert, kann die Dicke desweiteren auch gleichförmig sein, vorausgesetzt, daß ein Gradient bzw. eine Steigerung der Dichte vorgese­ hen ist, so daß die Dichte in der nach innen gerichteten radialen Richtung fortschreitend abnimmt.
Obwohl im obigen Ausführungsbeispiel die Dicke des Flanschbereichs 3 langsam vom Zahnradkörper 4 in Richtung des Nabenwulstbereichs 2 verändert wird, können auch an­ dere Ausgestaltungen verwendet werden. Beispielsweise kann die Dicke in mehreren Schritten geändert werden, um die Dichte umgekehrt proportional zur Dicke zu gestalten.
In diesem Ausführungsbeispiel ist das Hohlrad 1 ein gesin­ tertes Bauteil, es kann jedoch auch aus anderen Materia­ lien gebildet werden, wie z. B. aus Stahl. In diesem Fall wird ebenfalls ein Bereich mit geringer Dichte an einem Ort bzw. Bereich am Flanschbereich in radialer Richtung gebildet, welcher die Schwingungen dämpft.
Wie oben erläutert wurde, kann das Hohlrad des ersten Aus­ führungsbeispiels dieser Erfindung Schwingungen des Hohl­ rads dämpfen, welche während des Betriebes des Planeten­ getriebes erzeugt werden.
Diese wünschenswerten Wirkungen können erzeugt werden, während eine festgelegte Steifigkeit des Hohlrades beibe­ halten wird. Die Herstellung des Hohlrades als ein gesin­ tertes Bauteil ermöglicht eine einfache Einstellung bzw. Festlegung der Dichte.
Wenn dieses Hohlrad im Getriebe montiert ist, wird der Ab­ schnitt mit geringer Dichte des Flanschbereichs mit einem größeren Betrag an Öl getränkt, wodurch die Wärmeleit­ fähigkeit dieses Abschnitts verringert wird und es somit für die während des Betriebes des Getriebes erzeugte Wärme schwierig ist, auf die Welle übertragen zu werden. Dies beschränkt die Abgabe von Wärme über die Welle zur Außen­ seite des Getriebes. Als Ergebnis kann, wenn das Getriebe aus dem kalten Zustand betrieben wird, das Öl schnell er­ wärmt werden, wodurch verschiedene Schäden infolge von kaltem Öl reduziert oder eliminiert werden.
Die Herstellung der Nabenwulstbereichseite mit einer ge­ ringen Dichte verringert oder verhindert wirksam die Wär­ meleitung. In diesem Ausführungsbeispiel kann die Dichte des geformten Flanschbereichs des Hohlrades nahezu umge­ kehrt proportional zur Dicke des Flanschbereichs festge­ setzt werden, indem einfach eine obere Form mit einer ge­ neigten bzw. schrägen Formgebungsfläche verwendet wird, Pulver vor dem Verdichten bzw. Preßformen in radialer Richtung gleichmäßig über eine untere Form angeordnet wird, und daß Pulver durch ein Paar von Ober- und Unter­ formen verdichtet wird. Daher kann das Hohlrad in eine Ge­ stalt mit Bereichen hoher und Bereichen geringer Dichte geformt werden.
Nachfolgend wird ein zweites Ausführungsbeispiel dieser Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 5 und 6 beschrie­ ben. Es werden gleiche Bezugszeichen verwendet, um Ele­ mente zu beschreiben, welche funktional identisch mit denjenigen des vorhergehenden Ausführungsbeispiels sind.
Das Hohlrad 1 dieses Ausführungsbeispiels ist ein mit Bo­ den versehenes zylindrisches Bauteil, dessen Grundkon­ struktion ähnlich der des herkömmlichen Hohlrades ist, und, wie in Fig. 5 gezeigt, einen Nabenwulstbereich 2, ei­ nen Flanschbereich 3 und einen Zahnradkörper 4 umfaßt.
Der Zahnradkörper 4 ist zylindrisch und weist eine Viel­ zahl von Zähnen 4a auf, welche an und entlang dessen inne­ rer Umfangsfläche angeordnet sind, welche mit einem Plane­ tenrad kämmt. Der gesamte Umfang eines axialen Endes des Zahnradkörpers 4 ist durchgehend bzw. zusammenhängend mit dem Flanschbereich 3 verbunden. Der Flanschbereich 3 ist scheibenförmig und sein gesamter äußerer Umfangsabschnitt ist mit dem Zahnradkörper 4 einstückig bzw. integral ver­ bunden und erstreckt sich in Richtung der Innendurchmes­ serseite. An der Mitte der Innendurchmesserseite des Flanschbereichs 3 ist eine Öffnung gebildet, um die Welle 21 aufzunehmen. Der Innendurchmesserabschnitt des Flansch­ bereichs 3 ist mit dem Nabenwulstbereich 2 einstückig ver­ bunden.
Der Nabenwulstbereich 2 ist wie ein Zylinder geformt, wel­ cher axial von jeder Seitenfläche des Flanschbereichs 3 vorsteht. Genauer weist der Nabenwulstbereich 2 einen er­ sten Vorsprung 2a, der nach außen über eine bestimmte Länge in Richtung entgegen des Zahnradkörpers 4 vorsteht, und einen zweiten Vorsprung 2b auf, der über eine kürzere Länge in Richtung der Zahnradkörperseite 4 vorsteht.
Der erste Vorsprung 2a verjüngt sich in axialer Richtung an seiner äußeren Umfangsfläche über eine vorbestimmte axiale Länge, wie bei 2c gezeigt, so daß die Dicke oder der Außendurchmesser des Vorsprungs sich fort vom Flansch­ bereich 3 verringert.
Die Innendurchmesserfläche des Nabenwulstbereichs 2 ist mit einer Vielzahl von Zähnen 2d einer Keilverzahnung ent­ lang seines Umfangs versehen. Das Hohlrad 1 ist ein ein­ stückiges Bauteil, welches mittels Sintern gebildet wird. Beim Preßformen des einstückig gebildeten, gesinterten Hohlrades in die obige Gestalt wird ein mehrstufiges Form­ verfahren angewandt, welches eine mehrteilige Form ver­ wendet, die zu der des vorhergehenden Ausführungsbeispiels ähnlich ist.
Die Form zum Formen des Hohlrades 1 in die oben beschrie­ benen Gestalt ist in Fig. 2 gezeigt. Der Unterstempel ist dreiteilig ausgebildet, ein erster Unterstempel 11 preßt und formt den Zahnradkörper 4, ein zweiter Unterstempel 10 ist für das Preßformen des Flanschbereichs 3 vorgesehen, und ein dritter Unterstempel 9 ist für das Preßformen des Nabenwulstbereichs 2 vorgesehen. Der Oberstempel ist in einen ersten Oberstempel 6 für das Preßformen des Zahnrad­ körpers 4 und des Flanschbereichs 3 und einen zweiten Oberstempel 12 für das Preßformen des Nabenwulstbereichs 2 unterteilt.
Die Position des Formenspalts zwischen dem Nabenwulstbe­ reich und dem Flanschbereich wird dort festgesetzt, wo der Durchmesser des sich verjüngenden Abschnitts 2c des ersten Vorsprungs 2a maximal ist. In Fig. 2 bezeichnet das Be­ zugszeichen 7 einen Kernstab und 8 einen Stempel.
Zuerst wird, wie in Fig. 2a gezeigt, ein Pulver 13 auf die Unterstempel gleichmäßig aufgebracht, so daß dessen obere Fläche flach ist. Zu diesem Zeitpunkt werden der erste Unterstempel 11 und der dritte Unterstempel 9 relativ zum zweiten Unterstempel 10 abgesenkt, um die Pulvermenge in jedem Bereich einzustellen, um den Füllfaktor bzw. die Preßverhältnisse in verschiedenen Bereichen gleichzu­ machen.
Anschließend werden die Oberstempel 6 und 12 abgesenkt, um die Oberfläche des Pulvers 13 zu berühren und die Positio­ nen der Ober- und Unterstempel werden eingestellt (nicht gezeigt). Während die Bewegungsgeschwindigkeit und der Verstellbetrag der Stempel gemäß den Änderungen der Dicke überwacht bzw. gesteuert werden, um eine genaue Dichte­ steuerung auszuführen, wird der Druck erhöht, bis die Dicke auf eine dritte, z. B. die Vorverdichtungsdicke ver­ dichtet ist. Dann wird das Pulver in die in Fig. 6 ge­ zeigte Gestalt geformt.
Anschließend wird das verdichtete Pulver bei erhöhten Tem­ peraturen unterhalb des Schmelzpunktes gesintert, um eine Legierung zu bilden. Anschließend wird, falls notwendig, ein Kalibrieren ausgeführt. Somit wird das einstückig ge­ formte, gesinterte Hohlrad 1 erhalten.
Beim Hohlrad 1 mit der obigen Gestalt wird durch das Vor­ sehen des zweiten Vorsprungs 2b die Notwendigkeit der Überwachung der Formgebungsfläche 10a des zweiten Unter­ stempels 10 und der Formgebungsfläche 9a des dritten Un­ terstempels 9 auf die gleichen Höhen während des Verdich­ tungsvorgangs vermieden. Dies verringert die Toleranzen, welche ihrerseits das Auftreten einer plötzlichen bzw. deutlichen Dichteänderung an einer Verbindung A zwischen dem Flanschbereich 3 und dem Nabenwulstbereich 2 verhin­ dert, an welchem die Form geteilt ist, sogar wenn das Ver­ dichten nur durch Ausführen einer genauen Überwachung der Dichte ohne genaue Positionsüberwachung ausgeführt wird. Das heißt, die Hohlradgestalt dieses Ausführungsbeispiels verringert nicht nur die Komplexität der Überwachung bzw. Steuerung, welche während des Formvorgangs notwendig ist, sondern verhindert auch das Auftreten von plötzlichen Dichteänderungen an der Verbindung A zwischen dem Flansch­ bereich 3 und dem Nabenwulstbereich 2.
Da auf den zweiten Vorsprung 2b ebenfalls eine Druckkraft von den Flächen der Stempel auf dessen Seitenflächen 2ba und 2bb ausgeübt wird, wie in Fig. 6 gezeigt, wird er nicht einfach zusammenfallen bzw. einknicken, wie das her­ kömmliche Zahnrad.
Das Vorsehen des sich verjüngenden Abschnitts 2c am ersten Vorsprung 2a verringert das Gewicht des Nabenwulstbereichs 2 und ermöglicht außerdem, daß die Dickenänderung in radialer Richtung der Verbindung zwischen dem Nabenwulst­ bereich 2 und dem Flanschbereich 3 und dessen Umgebungs­ bereichen moderat festgesetzt werden kann. Dies verhindert ebenfalls eine plötzliche Änderung der Dichte. Die Verbin­ dung A kann auch abgerundet sein.
Während dieses Ausführungsbeispiel den sich verjüngenden Abschnitt 2c am ersten Vorsprung 2a vorsieht, kann auf den sich verjüngenden Abschnitt 2c auch verzichtet werden. Es ist auch mäglich, eine Verjüngung am zweiten Vorsprung 2b zu bilden. Beim Hohlrad 1 dieses Ausführungsbeispiels ver­ jüngt sich die äußere Seitenfläche derart, wie in Fig. 5 gezeigt, wobei die Dicke des Flanschbereichs 3 von der Na­ benwulstbereichseite 2 in Richtung der Hohlradseite 4 ab­ nimmt, wodurch eine weitere Verringerung des Gewichts des Hohlrades erzielt wird.
Wie oben beschrieben erleichtert die Gestalt des Hohlrades dieses Ausführungsbeispiels die Steuerung des Formvorgangs und verhindert eine plötzliche Dichteänderung in einer Verbindung zwischen dem Flanschbereich und dem Naben­ wulstbereich. Daher kann selbst bei einem einstückig ge­ formten, gesinterten Hohlrad die Verbindung zwischen dem Flanschbereich und dem Nabenwulstbereich eine stabile bzw. dauerhafte Festigkeit gegen ein Torsionsdrehmoment aufwei­ sen, indem die Gestalt des Hohlrads dieser Erfindung ver­ wendet wird.
Fig. 7 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel des Hohlrads der vorliegenden Erfindung zusammen mit einem Planeten­ radsatz, in welchem es verwendet wird.
In Fig. 7 umfaßt der Planetenradsatz als Hauptelemente ein Sonnenrad 114, welches an einer sich drehenden Keilwelle 112 befestigt ist, mehrere Planetenräder 116, welche mit dem Sonnenrad 114 kämmen und sich um das Sonnenrad 114 drehen, und ein Hohlrad 110, welches an der Drehwelle 112 befestigt ist, mit den Planetenrädern 116 kämmt und die Planetenräder 116 und das Sonnenrad 114 umschließt bzw. umgreift.
Jedes Planetenrad 116 ist drehbar auf einer Planetenrad­ welle 120 gelagert, welche an einem Ende an einer Träger­ platte 118 angebracht ist.
Das aus einem porigen Metallmaterial hergestellte Hohlrad 110 weist einen scheibenförmigen Bereich oder Flanschbe­ reich 110B mit einer Nabe oder einem Nabenwulst, welcher mit einer keilverzahnten Öffnung 110b gebildet ist, welche über eine Drehwelle 112 gefügt ist, und einen zylindri­ schen Bereich oder Zahnradkörperbereich 110A auf, der mit dem äußeren Umfangsabschnitt des scheibenförmigen Bereichs 110B verbunden ist und Zahnbereiche 110a an seiner inneren Umfangsfläche aufweist, welche mit den Planetenrädern 116 kämmen.
Das Hohlrad 110 ist zum Beispiel aus hochdichtem gesinter­ tem Stahl (SMF4040 gemäß JPMA-Code) hergestellt. Dieser hochdichte gesinterte Stahl kann ein Elastizitätsmodul von ungefähr 14 000-16 000 kg/mm2 und eine Durchschnittsdichte von ungefähr 6,8-7,3 g/cm3 aufweisen. Die Zahnbereiche 110a sind eine linksverdrehte, schräge Evolventenverzah­ nung (left-twisted, helical involute teeth).
Die Planetenräder 116, welche schrägverzahnte Zahnräder sind, sind z. B. aus Stahl (SCr420H gemäß JIS-Code) herge­ stellt. Dieser Stahl weist ein Elastizitätsmodul von unge­ fähr 21 000-22 000 kg/mm2 auf. Der Grund, warum das Ela­ stizitätsmodul des Hohlrades 110 im Vergleich mit dem der Planetenräder 116 klein ist, liegt darin, daß der Oberflä­ chendruck, der auf die Zahnbereiche 110a wirkt, kleiner als der Oberflächendruck ist, welcher auf die Eingriffs­ fläche der Planetenräder 116 wirkt. Da das Hohlrad 110 aus einem porösen Material hergestellt ist und sein Elastizi­ tätsmodul kleiner als das Elastizitätsmodul der Planeten­ räder 116 ist, werden Abweichungen bei der Genauigkeit des Kämmens absorbiert bzw. aufgenommen und die Fähigkeit der Zahnräder, sich selbst für einen ruhigen Eingriff während des anfänglichen Betriebszustandes einzustellen, wird ver­ bessert.
Die Dichteverteilung des zylindrischen Bereichs 110A des Hohlrades 110 ist derart, daß es entlang der Zahnflanken der Zahnbereiche 110a Bereiche mit hoher und Bereiche mit geringer Dichte gibt und daß die Dichte eines Mittelab­ schnitts 110f des zylindrischen Bereichs 110A auf ungefähr 0,1-0,2 g/cm3 kleiner als die Dichte des Abschnitts, welcher mit der äußeren Umfangskante des scheibenförmigen Bereichs 110B verbunden ist und als die Dichte des freien Endabschnitts des zylindrischen Bereichs 110A festgesetzt ist.
Somit können die Zahnbereiche 110a des Hohlrades 110, wel­ che mit den Zahnbereichen der Planetenräder 116 kämmen, einfach entlang einer Normalebene senkrecht zu den Zahn­ flächen versetzt werden, so daß, selbst wenn die Parallelität zwischen den Drehachsen der Planetenräder 116 und des Hohlrades 110 die zulässige Grenze überschreitet, eher ein Flächenkontakt als ein Punktkontakt während des Kämmvorgangs auftritt, wobei ungewünschtes Pitting verhindert wird, welches ansonsten an beiden Enden der Planetenräder 116 auftreten würde.
Fig. 8A zeigt ein weiteres Beispiel des Hohlrades gemäß dieser Erfindung zusammen mit einem Planetenradsatz, in welchem es verwendet wird. In Fig. 8 werden gleiche Be­ zugszeichen verwendet, um Hauptelemente zu bezeichnen, welche identisch mit denen von Fig. 7 sind, und es wird auf ihre Erläuterung verzichtet.
In dem in Fig. 8 gezeigten Beispiel weist das aus einem porösen Metall hergestellte Hohlrad 122 einen scheibenför­ migen Bereich 122B mit einer Nabe, die mit einer Keilver­ zahnungsöffnung 122b gebildet ist, die über eine Drehwelle 112 gefügt ist, und einen zylindrischen Bereich 122A auf, der mit der äußeren Umfangskante des scheibenförmigen Be­ reichs 122B verbunden ist, und Zahnbereiche 122a an seiner inneren Umfangsfläche aufweist, die mit den Planetenrädern 116 kämmen.
Das Hohlrad 122 kann aus einem hochdichten gesinterten Stahl (SMF4040 gemäß JPMA-Code) hergestellt werden. Dieser hochdichte gesinterte Stahl kann ein Elastizitätsmodul von ungefähr 14 000-16 000 kg/mm2 und eine Durchschnittsdichte von ungefähr 6,8-7,0 g/cm3 aufweisen. Die Zahnbereiche 122a sind eine linksverdrehte, schräge Evolventenver­ zahnung (left-twisted, helical involute teeth).
Die äußere Umfangskante des scheibenförmigen Bereichs 122B ist mit Eingriffsfortsätzen 122d an vorbestimmten Abstän­ den entlang dessen Umfang gebildet, welche mit an einem Ende des zylindrischen Bereichs 122A gebildeten Kerben bzw. Schlitzen eingreifen, wie in Fig. 8B gezeigt.
Wie in Fig. 8B gezeigt, ist ein Ende des zylindrischen Be­ reichs 122A mit mehreren Eingriffsklauen 122c an vorbe­ stimmten Abständen in dessen Umfangsrichtung gebildet. Der innere Umfangsbereich der Eingriffsklauen 122c ist mit ei­ ner Nut 122g gebildet, in der ein nicht dargestellter Rückhaltering montiert ist.
Somit sind die Eingriffsfortsätze 122d des scheibenförmi­ gen Bereichs 122B in den zwischen den Eingriffsklauen 122c an einem Ende des zylindrischen Bereichs 122A gebildeten Kerben befestigt, und der Rückhaltering ist in die Nut 122g montiert, um den scheibenförmigen Bereich 122B und den zylindrischen Bereich 122A miteinander zu verbinden. Als Ergebnis ist, wie in Fig. 9 gezeigt, die Mitte der Keilverzahnungsöffnung 122b des scheibenförmigen Bereichs 122B zur Mitte des zylindrischen Bereichs 122A ausgerich­ tet.
Die Zahnbereiche 122a des zylindrischen Bereichs 122A, welche in Fig. 10 vergrößert dargestellt sind, weisen Zahnnuten 122h auf, in welche Zähne 116a der Planetenräder 116 eingreifen, und weisen ebenfalls Zähne 122j auf, welche zwischen den Zahnnuten 122h entlang der Umfangsrichtung gebildet sind.
Bei den Zähnen 122j sind die Zahnkopfflächen 122e in einem kantenlosen Bogen zwischen den Zahnflächen gebildet. Da die Zahnkopffläche 122e in einem Bogen gebildet ist, ist die gegenseitige Beeinflussung bzw. Störung zwischen den Zähnen 116a der Planetenräder 116 und den Zähnen 122j der Zahnbereiche 122a des zylindrischen Bereichs 122A ver­ ringert, wobei das Auftreten von Pitting an den Zahnflä­ chen der Zähne 116a der Planetenräder 116 verhindert wird. Dies verlängert ebenfalls die Lebensdauer der Formen, mit welchen das Hohlrad 122 hergestellt wird.
Weiter ist die Dichteverteilung des zylindrischen Bereichs 122A des Hohlrades 122 derart, daß es Bereiche hoher und Bereiche geringer Dichte entlang den Zahnflanken der Zahn­ bereiche 122a gibt und daß die Dichte eines mittleren Ab­ schnitts 122f des zylindrischen Bereichs 122A um ungefähr 0,1-0,2 g/cm3 kleiner als die Dichte des Abschnitts, der mit der äußeren Umfangskante des scheibenförmigen Bereichs 122B verbunden ist, und als die Dichte des freien Endab­ schnitts des zylindrischen Bereichs 122A festgesetzt ist.
Deshalb können in diesem Beispiel ähnliche Wirkungen und Vorteile wie in den vorhergehenden Beispielen erhalten werden.
Fig. 11 zeigt einen wesentlichen Teil einer Formgebungs­ vorrichtung, mit welcher ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Formen des Hohlrades ausgeführt werden kann. In Fig. 11 umfaßt die Formgebungsvorrichtung einen Stempelkörper bzw. eine Matrize 30, welche eine innere Umfangsfläche zum Formen der äußeren Umfangsfläche des zylindrischen Be­ reichs 110A des zu formenden Hohlrades 110 aufweist und ein Außengehäuse der Vorrichtung darstellt, und einen Kernstab 44, welcher ungefähr in der Mitte im Inneren des Stempelkörpers 30 angeordnet ist und entlang seiner Mit­ telachse hin und her bewegbar gelagert ist. Die Oberform weist einen zweiten Oberstempel 34, welcher am oberen Ab­ schnitt des Kernstabes 44 angebracht ist und die Endfläche der Nabe des scheibenförmigen Bereichs 110B des Hohlrades 110 bildet, und einen zylindrischen ersten Oberstempel 32 auf, der eine innere Umfangsfläche aufweist, die gleitbar über die äußere Umfangsfläche des zweiten Oberstempels 34 angeordnet ist und konzentrisch mit dem Kernstab 44 zwischen der Innenfläche des Stempelkörpers 30 und dem zweiten Oberstempel 34 angeordnet ist.
Der Kernstab 44 kann eine keilverzahnte Welle entsprechend der Keilverzahnungsöffnung 110b des Hohlrades 110 sein. Der zweite Oberstempel 34 ist bewegbar über dem Kernstab 44 angebracht und der erste Oberstempel 32 ist gleitbar relativ zur äußeren Umfangsfläche des zweiten Oberstempels 34 und zur inneren Umfangsfläche des Stempelkörpers 30 ge­ lagert.
Die untere Form dieser Vorrichtung umfaßt einen vierten Unterstempel 42, der am unteren Abschnitt des Kernstabes 44 angebracht ist, so daß er dem zweiten Oberstempel 34 gegenüberliegt, einen zylindrischen dritten Unterstempel 40, welcher eine innere Umfangsfläche aufweist, die gleit­ bar an der äußeren Umfangsfläche des vierten Unterstempels 42 angebracht ist und gegenüber dem ersten Oberstempel 32 angeordnet ist, und einen zweiten Unterstempel 38, welcher eine innere Umfangsfläche aufweist, die gleitbar an der äußeren Umfangsfläche des dritten Unterstempels 40 ange­ bracht ist. Weiter umfaßt die untere Form einen ersten Un­ terstempel 36, der eine innere Umfangsfläche aufweist, die gleitbar an der äußeren Umfangsfläche des zweiten Unter­ stempels 38 angebracht ist, und zwischen der inneren Um­ fangsfläche des Stempel- bzw. Matrizenkörpers 30 und der äußeren Umfangsfläche des zweiten Unterstempels 38 ange­ ordnet ist.
Der vierte Unterstempel 42 dient zum Formen der Endfläche der Nabe des scheibenförmigen Bereichs 110B des zu formen­ den Hohlrades 110. Der dritte Unterstempel 40 dient zum Formen der Innenfläche des scheibenförmigen Bereichs 110B des Hohlrades 110. Der zweite Unterstempel 38 dient zum Formen der Zahnbereiche 110a des zylindrischen Bereichs 110A des Hohlrades 110. Der erste Unterstempel 36 dient zum Formen der Endfläche der Zahnbereiche des zylindri­ schen Bereichs 110A des Hohlrades 110.
Der erste Oberstempel 32 und der zweite Oberstempel 34 sind an nicht gezeigten Antriebsmechanismen gelagert, so daß sie relativ zur Innenfläche des Matrizenkörpers 30 und des Kernstabes 44 bewegbar sind.
Der erste Unterstempel 36, der zweite Unterstempel 38, der dritte Unterstempel 40 und der vierte Unterstempel 42 sind an nicht gezeigten Antriebsmechanismen gelagert, so daß sie relativ zur Innenfläche des Matrizenkörpers 30 und des Kernstabes 44 bewegbar sind.
Der zweite Unterstempel 38 weist an einem Abschnitt seines äußeren Umfangsbereiches schräge Zahnbereiche auf, welche den Zahnbereichen 110a des Hohlrades 110 entsprechen, und ist drehbar relativ zum ersten Unterstempel 36 und zum dritten Unterstempel 40 gelagert.
Somit wird ein Hohlraum, welcher mit Metallpulver 28 als Formmaterial gefüllt werden kann, im Matrizenkörper 30 zwischen den Endflächen des ersten Oberstempels 32 und des zweiten Oberstempels 34 und den Endflächen des ersten Unterstempels 36, des zweiten Unterstempels 38, des drit­ ten Unterstempels 40 und des vierten Unterstempels 42 ge­ bildet.
Bei diesem Aufbau wird das Hohlrad 110 wie folgt geformt. Zuerst werden, wie in Fig. 11 gezeigt, der erste Oberstem­ pel 32 und der zweite Oberstempel 34 ausgerichtet, so daß sich ihre Endflächen in einer gleichen Ebene befinden, und der zweite Unterstempel 38 und der dritte Unterstempel 40 werden ausgerichtet, so daß sich ihre Endflächen in einer gleichen Ebene befinden. Der erste Unterstempel 36 und der vierte Unterstempel 42 werden derart angeordnet, daß sich ihre Endflächen unterhalb der Endflächen des zweiten Unterstempels 38 und des dritten Unterstempels 40 befin­ den, wie in Fig. 11 gezeigt.
Dann wird, wie in Fig. 12 gezeigt, der zweite Oberstempel 34 über eine vorbestimmte Entfernung in Richtung der End­ fläche des vierten Unterstempels 42 bewegt und gleichzei­ tig wird der erste Oberstempel 32 in Richtung der Endflä­ che des vierten Unterstempels 42 bewegt, bis sich die End­ fläche des ersten Oberstempels 32 unterhalb der Endfläche des zweiten Oberstempels 34 befindet. Der vierte Unter­ stempel 42 wird in Richtung der Endfläche des zweiten Oberstempels 34 ausgehend von der in Fig. 11 gezeigten Position entlang des zweiten Unterstempels 38 und des dritten Unterstempels 40 bewegt, bis seine Endfläche mit den Endflächen des zweiten Unterstempels 38 und des drit­ ten Unterstempels 40 bündig ist bzw. sich auf gleicher Höhe befindet. Der erste Unterstempel 36 wird ebenfalls in Richtung der Endfläche des ersten Oberstempels 32 bewegt.
Als Ergebnis wird das in den Hohlraum gefüllte Metall­ pulver 28 von der in Fig. 11 gezeigten Position zu der in Fig. 12 gezeigten Position innerhalb des Matrizenkörpers 30 bewegt.
Dann werden, wie in Fig. 13 gezeigt, der erste Oberstempel 32 und der zweite Oberstempel 34 und der erste Unterstem­ pel 36, der zweite Unterstempel 38, der dritte Unterstem­ pel 40 und der vierte Unterstempel 42 über vorbestimmte Entfernungen zu vorbestimmten Zeitpunkten (timing) zuein­ ander bewegt, um das Metallpulver 28 mit vorbestimmten Drücken zu verdichten, um einen geformten Pulverkörper bzw. Grünling 26 herzustellen.
Zu diesem Zeitpunkt weist ein Abschnitt des Grünlings 26, welcher dem zylindrischen Bereich 110A des Hohlrades 110 entspricht, eine derartige Dichteverteilung auf, daß die Dichte des mittleren Abschnitts ungefähr 0,1-0,2 g/cm3 ge­ ringer als die Dichte des freien Endes in Zahnflankenrich­ tung des Zahnbereichs 110a und die Dichte des Endes, wel­ ches mit dem scheibenförmigen Bereich 110B verbunden ist, ist.
Anschließend werden der erste Oberstempel 32 und der zweite Oberstempel 34 vom ersten Unterstempel 36, dem zweiten Unterstempel 38, dem dritten Unterstempel 40 und dem vierten Unterstempel 42 wegbewegt. Danach wird der zweite Unterstempel 38, während er zurückgezogen wird, in eine Richtung bezüglich des Grünlings 26 gedreht. Gleich­ zeitig wird der Kernstab 44 aus dem Grünling 26 zurückge­ zogen, welcher anschließend aus dem Matrizenkörper 30 ent­ nommen wird.
Nachdem der Grünling 26 gesintert wurde, wird mittels ei­ ner in Fig. 14 gezeigten Vorrichtung ein Kalibrierverfah­ ren ausgeführt, um ihn bezüglich der Gestalt und den Di­ mensionen mit den vorbestimmten Toleranzen fertigzustel­ len.
Die in Fig. 14 gezeigte Kalibriervorrichtung weist eine obere Form auf, welche einen dritten Oberstempel 70, der an einem oberen Abschnitt des Kernstabes 44 angeordnet ist, einen zylindrischen zweiten Oberstempel 68, dessen innere Umfangsfläche sich in Gleitkontakt mit der äußeren Umfangsfläche des dritten Oberstempels 70 befindet, und einen ersten Oberstempel 66 aufweist, welcher konzentrisch zum Kernstab 44 zwischen der Innenfläche des Matrizenkör­ pers 30 und der äußeren Umfangsfläche des zweiten Ober­ stempels 68 angeordnet ist.
Der dritte Oberstempel 70 preßt bzw. übt Druck auf einen Abschnitt aus, welcher der Endfläche der Nabe des schei­ benförmigen Bereichs 110B des Hohlrades 110 entspricht, welches der geformte und gesinterte Pulverkörper 26 ist. Der zweite Oberstempel 68 preßt bzw. übt Druck gegen einen Abschnitt aus, der der Endfläche des scheibenförmigen Be­ reichs 110B des Hohlrades 110 entspricht. Der erste Ober­ stempel 66 preßt bzw. übt Druck auf einen Abschnitt aus, welcher dem zylindrischen Bereich 110A des geformten Hohl­ rades 110 entspricht.
Der erste Oberstempel 66, der zweite Oberstempel 68 und der dritte Oberstempel 70 sind an nicht gezeigten An­ triebsmechanismen gelagert, so daß sie relativ zueinander bewegbar sind.
Eine untere Form der Kalibriervorrichtung umfaßt einen dritten Unterstempel 76, der an einem unteren Abschnitt des Kernstabes 44 angeordnet ist, so daß er den Endflächen des zweiten Oberstempels 68 und des dritten Oberstempels 70 gegenüberliegt, einen zylindrischen zweiten Unterstem­ pel 74, der eine innere Umfangsfläche aufweist, die sich in Gleitkontakt mit der äußeren Umfangsfläche des dritten Unterstempels 76 befindet, und einen ersten Unterstempel 72, der eine innere Umfangsfläche aufweist, die sich in Gleitkontakt mit der äußeren Umfangsfläche des zweiten Unterstempels 74 befindet.
Der dritte Unterstempel 76 preßt bzw. übt Druck auf einen Abschnitt aus, der dem scheibenförmigen Bereich 110B des Hohlrades 110 und der Innenfläche der Nabe entspricht. Der zweite Unterstempel 74 weist Zahnbereiche auf, welche mit den Zahnbereichen des zylindrischen Bereichs 110A des Hohlrades 110 kämmen bzw. eingreifen. Der erste Unterstem­ pel 72 preßt bzw. übt Druck auf eine freie Endfläche des zylindrischen Bereichs 110A des gesinterten Hohlrades 110 aus.
Der erste Unterstempel 72, der zweite Unterstempel 74 und der dritte Unterstempel 76 sind relativ bewegbar zueinan­ der gelagert.
Durch die Verwendung der Kalibriervorrichtung mit einem derartigen Aufbau wird der Vorgang des Kalibrierens des Hohlrades 110 des geformten Pulverkörpers 26 wie folgt ausgeführt. Zuerst werden die Endflächen des zweiten Unterstempels 74 und des dritten Unterstempels 76 bündig zueinander ausgerichtet, wie in Fig. 14 gezeigt, und die Endfläche des ersten Unterstempels 72 wird von der Endflä­ che des zweiten Unterstempels 74 versetzt angeordnet. In diesem Zustand wird das Hohlrad 110 auf diese Unterstempel gelegt, wobei sich seine Innenfläche in Kontakt mit den Endflächen der Unterstempel befindet, und wird dann an­ schließend in den Matrizenkörper 30 eingelegt.
Anschließend werden die Endflächen des ersten Oberstempels 66, des zweiten Oberstempels 68 und des dritten Ober­ stempels 70 derart angeordnet, daß sie sich in Kontakt mit Abschnitten befinden, welche der äußeren Fläche des scheibenförmigen Bereichs 110B, der Endfläche der Nabe und der Endfläche des zylindrischen Bereichs 110A des Hohlrades 110 entsprechen, und dann wird das Pressen mit vorbestimmten Drücken ausgeführt. Durch diesen Kalibrier­ arbeitsgang werden verschiedene Abmessungen korrigiert und das Hohlrad 110 mit einer genauen Gestalt mit vorbestimm­ ten Toleranzen hergestellt.
Die Dichteverteilung der Zahnbereiche 110a des zylindri­ schen Bereichs 110A des fertiggestellten Hohlrades 110 ist derart, daß die Zahnbereiche 110a in Zahnflankenrichtung eine geringere Dichte an ihrem mittleren Abschnitt aufwei­ sen als an ihren Enden. Das heißt, da die Zahnbereiche 110a des Hohlrades 110, welche mit den Zahnbereichen der Planetenräder 116 kämmen, leicht entlang einer Ebene senkrecht zu den Zahnflächen versetzt werden können, kön­ nen die Zahnflächen des Planetenrades gegen Pitting ge­ schützt werden, welches ansonsten infolge einer schlechten Montagegenauigkeit des Planetenrades im Plane­ tengetriebesatz auftreten würde.
Zusammenfassend wurde insoweit ein Hohlrad 1 beschrieben, welches ein mit Boden versehenes zylindrisches Bauteil ist, das einen Nabenwulstbereich 2, welcher an der äußeren Umfangsfläche einer Welle angeordnet ist, einen scheiben­ förmigen Flanschbereich 3, der sich vom Nabenwulstbereich 3 radial nach außen erstreckt, und einen zylindrischen Zahnradkörper 4 aufweist, welcher einen Zahnbereich 4a an seiner inneren Umfangsfläche aufweist und einstückig mit dem äußeren Umfangsabschnitt des Flanschbereichs verbunden ist. Der Flanschbereich 3 ist nahezu konisch bzw. sich verjüngend an seiner äußeren Seitenfläche und verjüngt sich von der Außendurchmesserseite in Richtung der Innen­ durchmesserseite, d. h. vom Zahnradkörper 4 in Richtung des Nabenwulstbereichs 2. Dieser Aufbau ist an der Naben­ wulstbereichseite 3a dicker als an der Zahnradkörperseite 3b. Weiter ist die Dichte des Flanschbereichs 3 zur Dicke nahezu umgekehrt proportional und ist an der Nabenwulstbe­ reichseite 3a geringer als an der Zahnradkörperseite 3b. Der zylindrische Zahnradkörper 4 weist eine derartige Dichteverteilung auf, daß der mittlere Abschnitt des Zahn­ radkörpers 4 eine geringere Dichte aufweist als die Endbe­ reiche in Zahnflankenrichtung der Zahnbereiche 4a.
Im Rahmen der im Detail beschriebenen bevorzugten Ausfüh­ rungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind zahlreiche Änderungen und Modifikationen mäglich, ohne daß der Umfang der vorliegenden Erfindung verlassen wird.

Claims (18)

1. Hohlrad (1) mit:
einem Nabenwulstbereich (2), welcher koaxial an einer äußeren Umfangsfläche einer Welle (21) befestigt ist;
einem scheibenförmigen Flanschbereich (3), der sich vom Nabenwulstbereich (2) radial nach außen erstreckt; und
einem zylindrischen Zahnradkörper (4), der einstückig mit einem äußeren Umfangsabschnitt des Flanschbereichs (3) verbunden ist und Zähne (4a) an einer inneren Um­ fangsfläche aufweist, welche geeignet sind, mit einem Ritzel zu kämmen;
wobei ein Abschnitt in radialer Richtung des Flansch­ bereichs (3) eine geringere Dichte als andere Ab­ schnitte aufweist.
2. Hohlrad (1) mit:
einem Nabenwulstbereich (2), welcher koaxial an einer äußeren Umfangsfläche einer Welle (21) befestigt ist;
einem scheibenförmigen Flanschbereich (3), welcher sich von dem Nabenwulstbereich (2) radial nach außen erstreckt; und
einem zylindrischen Zahnradkörper (4), der einstückig mit einem äußeren Umfangsabschnitt des Flanschbereichs (3) verbunden ist und Zähne (4a) an einer inneren Um­ fangsfläche aufweist, welche geeignet sind, mit einem Ritzel zu kämmen;
wobei der gesamte oder ein Abschnitt des Flanschbe­ reichs (3) in radialer Richtung eine Dicke aufweist, welche von einer Außendurchmesserseite zu einer Innen­ durchmesserseite fortschreitend zunimmt und eine Dichte in radialer Richtung aufweist, welche im we­ sentlichen umgekehrt proportional zur Dicke ist.
3. Hohlrad (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abschnitt des Hohlrades (1), bei welchem die Dicke von einer Außendurchmesserseite in Richtung ei­ ner Innendurchmesserseite zunimmt, ein gesintertes Bauteil ist, welches mittels eines Paares von oberen und unteren Formen (6, 12, 9, 10, 11; 32, 34, 36, 38, 40, 42) gebildet ist.
4. Gesintertes Hohlrad (1) mit:
einem zylindrischen Zahnradkörper (4), welcher an ei­ ner inneren Umfangsfläche Zähne (4a) aufweist, welche geeignet sind, um mit einem Ritzel zu kämmen;
einem Flanschbereich (3), welcher sich vom zylindri­ schen Zahnradkörper (4) radial nach innen erstreckt; und
einem Nabenwulstbereich (2), welcher an einem Innen­ durchmesserbereich des Flanschbereichs (3) angeordnet ist und an einer äußeren Umfangsfläche einer Welle (21) befestigt ist;
wobei der zylindrische Zahnradkörper (4), der Flansch­ bereich (3) und der Nabenwulstbereich (2) einstückig gebildet und gesintert sind, und der Nabenwulstbereich (2) in Richtung der Dicke des Flanschbereichs (3) zu beiden Seiten vorsteht.
5. Gesintertes Hohlrad nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zumindest einer der beiden vorstehenden Bereiche (2a, 2b) des Nabenwulstbereichs (2) zumindest einen Abschnitt in axialer Richtung aufweist, bei dem die Dicke ausgehend vom Flanschbereich (3) fortschrei­ tend abnimmt.
6. Gesintertes Hohlrad (1) nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abschnitt in radialer Richtung des Flanschbereichs (3) eine gerin­ gere Dichte als andere Abschnitte aufweist.
7. Gesintertes Hohlrad (1) nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der gesamte oder ein Abschnitt des Flanschbereichs (3) in radialer Richtung eine Dicke aufweist, welche von einer Außendurchmesserseite in Richtung einer Innendurchmesserseite fortschreitend zunimmt und eine Dichte in radialer Richtung aufweist, welche im wesentlichen zur Dicke umgekehrt proportio­ nal ist.
8. Hohlrad (110) mit:
einem scheibenförmigen Bereich (110B), welcher eine Eingriffsöffnung zur Befestigung mit einer Drehwelle (112) aufweist und sich von der Drehwelle (112) radial erstreckt; und
einem zylindrischen Bereich (110A), der einen Zahnbe­ reich (110a) an einer inneren Umfangsfläche aufweist und mit einem äußeren Umfangsabschnitt des scheiben­ förmigen Bereichs (110B) verbunden ist;
wobei der zylindrische Bereich (110A) eine derartige Dichteverteilung aufweist, daß die Dichte eines unge­ fähr mittleren Abschnitts entlang einer Zahnflanke des Zahnbereichs (110a) geringer ist als die Dichte von zumindest einem der Endabschnitte in Zahnflankenrich­ tung jedes Zahnbereichs (110a).
9. Hohlrad (110) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Bereich (110A) aus einem Material gebildet ist, welches ein Elastizitätsmodul aufweist, das geringer als ein Elastizitätsmodul eines Materials der Zähne ist, welche mit den Zahnbereichen 110a käm­ men.
10. Hohlrad (110) nach einem der Ansprüche 8 oder 9, da­ durch gekennzeichnet, daß der scheibenförmige Bereich (110B) und der zylindrische Bereich (110A) aus einem porösen Material gebildet sind.
11. Hohlrad (110) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, da­ durch gekennzeichnet, daß ein Abschnitt in radialer Richtung des scheibenförmigen Bereichs (110B) eine ge­ ringere Dichte als andere Abschnitte aufweist.
12. Hohlrad (110) nach einem der Ansprüche 8 bis 11, da­ durch gekennzeichnet, daß der gesamte oder ein Ab­ schnitt des scheibenförmigen Bereichs (110B) in radia­ ler Richtung eine Dicke aufweist, die von einer Außen­ durchmesserseite zu einer Innendurchmesserseite fort­ schreitend zunimmt, und eine Dichte in radialer Rich­ tung aufweist, die zur Dicke im wesentlichen umgekehrt proportional ist.
13. Hohlrad (110) nach einem der Ansprüche 8 bis 12, da­ durch gekennzeichnet, daß es weiter einen Nabenwulst­ bereich aufweist, welcher an einem Innendurchmesser­ abschnitt des scheibenförmigen Bereichs (110B) ange­ ordnet ist und an einer äußeren Umfangsfläche der Drehwelle (112) befestigt ist, wobei der Nabenwulst­ bereich vorstehende Bereiche aufweist, welche in Rich­ tung der Dicke des scheibenförmigen Bereichs (110B) zu beiden Seiten vorstehen.
14. Hohlrad (110) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich­ net, daß zumindest einer der vorstehenden Bereiche zu­ mindest einen Abschnitt in axialer Richtung aufweist, bei dem die Dicke ausgehend vom scheibenförmigen Be­ reich (110B) fortschreitend abnimmt.
15. Hohlrad (110) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den Zahnbereichen kämmenden Zähne ein Pla­ netenrad (116) sind, welches in Kombination mit dem Hohlrad (110) einen Teil eines Planetengetriebes bil­ den.
16. Verfahren zur Herstellung eines Hohlrades (1; 110) mit den Schritten:
Füllen eines Preßpulvers (13; 28) in einen Hohlraum einer Form zum Formen des Hohlrades (1; 110), wobei das Hohlrad (1; 110) einen scheibenförmigen Bereich (3; 110B), welcher eine Eingriffsöffnung zur Befesti­ gung mit einer Drehwelle (21; 112) aufweist und sich radial von der Drehwelle (21; 112) erstreckt, und ei­ nen zylindrischen Bereich (4; 110A) aufweist, welcher einen Zahnbereich (4a; 110a) an seiner inneren Um­ fangsfläche aufweist und mit einem äußeren Umfangsab­ schnitt des scheibenförmigen Bereichs (3; 110B) ver­ bunden ist; und
Verdichten des in den Hohlraum gefüllten Preßpulvers (13; 28) mit vorbestimmten Drücken, so daß eine Dichte eines ungefähr mittleren Abschnitts entlang einer Zahnflanke des Zahnbereichs (4a; 110a) des zylindri­ schen Bereichs (4; 110A) geringer ist als die Dichte von zumindest einem der Endabschnitte in Zahnflanken­ richtung jedes Zahnbereichs (4a; 110a), um einen ge­ formten Hohlrad-Pulverkörper (26) herzustellen.
17. Verfahren zur Herstellung eines Hohlrads nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum zwischen Preßflächen eines Paares von gegenüberliegenden Stem­ peln (6, 12, 9, 10, 11; 32, 34, 36, 38, 40, 42) gebil­ det ist und das in den Hohlraum gefüllte Preßpulver (13; 28) mittels der Preßflächen des Paares von Stem­ peln verdichtet wird, indem diese zueinander bewegt werden.
18. Verfahren zur Herstellung eines Hohlrades nach An­ spruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß der ge­ formte Hohlrad-Pulverkörper (26) aus einem Material gebildet ist, welches ein Elastizitätsmodul aufweist, das kleiner als ein Elastizitätsmodul eines Materials der Zähne ist, welche mit den Zahnbereichen (4a; 110a) kämmen.
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