DE3728642A1 - Verfahren zum herstellen von reibschluessigen elementen insbesondere von synchronisierungskoerpern in stufengetrieben von kraftfahrzeugen und reibschluessiges element - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von reibschlüssigen Elementen, insbesondere von Synchronisie­ rungskörpern in Stufengetrieben von Kraftfahrzeugen, bei dem ein Reibkörper, der aus einem Trägerblech und aus einem Sinter-Reibbelag besteht, mit der dem Sinter-Reibbelag abgewandten Seite des Trägerblechs auf eine Fläche des Elements aufgebracht wird. Die Erfindung betrifft ferner ein reibschlüssiges Element, insbesondere einen Synchroni­ sierungskörper in Stufengetrieben von Kraftfahrzeugen, mit einem aus einem Trägerblech und aus einem Sinter- Reibbelag bestehenden Reibkörper, wobei der Reibkörper mit der dem Sinter-Reibbelag abgewandten Seite auf einer Fläche des Elements aufgebracht ist.

Ein Verfahren bzw. ein Element der eingangs genannten Art sind aus der DE-PS 34 17 813 bekannt.

Bei dem bekannten Verfahren wird ein körniges, sinterbares Reibmaterial auf ein ebenes Trägerblech aufgestreut und mit dem Trägerblech in einem Ofen gesintert. Das ebene Träger­ blech wird alsdann verdichtet, in dünne Streifen geschnit­ ten, in Kegelform tiefgezogen und anschließende durch Schwei­ ßen auf einer innenkegelförmigen Oberfläche eines metalli­ schen Grundkörpers eines Synchronringes dauerhaft befe­ stigt.

Es hat sich jedoch gezeigt, daß die nach dem bekannten Verfahren hergestellten Synchronringe bei hoher Belastung des Synchronringes gelegentlich keine ausreichenden Eigen­ schaften haben, insbesondere hinsichtlich der Haftung des Reibbelags am Trägerblech. So kann es unter bestimmten Betriebsbedingungen vorkommen, daß sich der Reibbelag ge­ samthaft vom Trägerblech löst und die Funktion des Getriebes auf diese Weise beeinträchtigt wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfah­ ren bzw. ein Element der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß ein Ablösen des Reibbelags vom Element verhindert wird.

Diese Aufgabe wird nach dem eingangs genannten Verfahren dadurch gelöst, daß das Trägerblech vor dem Aufbringen des Sinter-Reibbelags auf einer dem Sinter-Reibbelag zugewandten Fläche mit Ausformungen versehen wird, die formschlüssig mit dem Sinter-Reibbelag zusammenwirken.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird auf diese Weise vollkommen gelöst, weil durch den Formschluß von Sinter-Reibbelag und Trägerblech eine wesentlich bessere Haftung erzielt wird. Bei dem bekannten Verfahren muß näm­ lich größte Sorgfalt darauf verwandt werden, daß der Sin­ ter-Reibbelag vor dem Sintern auf eine absolut saubere Oberfläche des Trägerblechs aufgestreut wird, weil bereits kleinste Verunreinigungen, insbesondere Ölablagerungen zu drastisch verschlechterten Hafteigenschaften und den bereits geschilderten Problemen führen. Die Erfindung macht es hingegen möglich, geringere Anforderungen an die Produk­ tionsbedingungen zu stellen, weil selbst bei nicht exakt reinen Oberflächen des Trägerblechs eine ausreichende Haf­ tung durch den Formschluß zwischen den Ausformungen der Oberfläche und dem Sinter-Reibbelag hergestellt wird.

Bei der bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Ausformungen als Vertiefungen, insbesondere Bohrungen in der Fläche ausgebildet.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß mit einfachen Werkzeugen eine Vor-Bearbeitung der Oberfläche möglich ist, wobei Lage, Größe und Anzahl der Vertiefungen bzw. Bohrungen auf die jeweiligen Erfordernisse abgestellt werden können.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die Ausformungen als Rippen auf bzw. in der Fläche ausgebildet.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß die Ausformungen eben­ falls sehr einfach hergestellt werden können, außerdem kann durch das Vorsehen von Rippen die Formstabilität, d.h. die Tragfähigkeit des reibschlüssigen Elements erhöht werden, weil bekanntlich eine gerippte Oberfläche eine höhere mecha­ nische Formstabilität aufweist als eine glatte Oberfläche eines Körpers.

Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Ausformungen als flächige Verzahnung ausgebildet.

Auch diese Maßnahme hat den Vorteil, daß die Ausformungen durch Prägen oder Walzen oder dergleichen leicht aufgebracht werden können und durch die Verzahnung ist eine besonders effektive formschlüssige Haftung des Sinter-Reibbelages sichergestellt.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die Ausformungen als Erhöhungen am Rand des Sinter-Reibbelages ausgebildet.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß ein Abschälen oder Herauslösen des Sinter-Reibbelages besonders effektiv ver­ hindert wird, weil die Erhöhung am Rand als Sperre für ein seitliches Herausrutschen des Reibbelages wirkt. Außerdem wird die mechanische Stabilität im Randbereich erhöht, weil ein Herauslösen von Elementen des Reibbelages durch den an dieser Stelle vorgesehenen Rand verhindert wird.

Schließlich sind bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens die Ausformungen bei einem kegelförmigen Sinter-Reibbelag als axiale Rillen ausgebil­ det.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß durch die axiale Orien­ tierung der Rillen ein besonders guter Formschluß herge­ stellt wird, weil die wesentliche Belastung des kegelförmi­ gen Sinter-Reibbelages in Umfangsrichtung, d.h. senkrecht zu den axialen Rillen wirkt.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten Varianten auch in beliebiger Kombination miteinander verwendet werden können, um die jeweils genannten Vorteile miteinander zu verbinden, die sich teilweise auch gegenseitig ergänzen und unterstützen.

Gemäß dem eingangs genannten reibschlüssigen Element wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe dadurch gelöst, daß das Trägerblech auf einer dem Sinter-Reibbelag zugewand­ ten Fläche mit Ausformungen versehen ist, die mit entspre­ chenden Ausformungen des Sinter-Reibbelags formschlüssig zusammenarbeiten.

Die Vorteile dieser Maßnahme wurden bereits weiter oben ausführlich erläutert.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der beigefügten Zeichnung.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nachstehend noch erläuterten Merkmale nicht nur an der jeweils angegebenen Kombination sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Darstellung im Schnitt eines an sich bekann­ ten Synchronringes, an dem die Erfindung verwirk­ licht sein kann;

Fig. 2 eine stark schematisierte abgebrochene Schnitt­ darstellung, in stark vergrößertem Maßstab, eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels mit Boh­ rungen bzw. Vertiefungen in einer Oberfläche eines Trägerblechs;

Fig. 3 eine Darstellung ähnlich Fig. 2 jedoch mit Rippen in der Oberfläche eines Trägerblechs;

Fig. 4 eine Darstellung ähnlich Fig. 2, jedoch mit einer flächigen Verzahnung in der Oberfläche eines Trägerblechs;

Fig. 5 eine Darstellung ähnlich Fig. 2 jedoch mit Erhö­ hungen am Rand und in der Ebene der Oberfläche eines Trägerblechs;

Fig. 6 eine weitere Darstellung ähnlich Fig. 2 für eine kegelförmige Oberfläche und eine axiale Rille in der Oberfläche eines Trägerblechs.

Die nachstehende Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung orientiert sich am Beispiel von Synchronringen als reibschlüssigen Elementen, es versteht sich jedoch, daß die Erfindung gleichermaßen bei anderen Arten reibschlüssiger Elemente verwendbar ist, wie sie insbesondere in Kraftfahr­ zeuggetrieben verwendet werden. Es versteht sich ferner, daß die Gestaltung der jeweiligen Reibbeläge ebenfalls nicht einschränkend zu verstehen ist, sondern daß auch andere als kegelförmige Reibbeläge, insbesondere zylindrische oder ebene Reibbeläge, verwendet werden können, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Auch die darge­ stellten Beispiele mit innenkegelförmiger Oberfläche sind nicht einschränkend zu verstehen, die Erfindung kann selbst­ verständlich auch bei Synchronringen mit außenkegelförmigen Reibflächen verwendet werden.

In Fig. 1 ist mit 1 insgesamt ein Synchronring bezeichnet, der im wesentlichen aus einem torusförmigen Metallkörper 2 mit angesetzter Außenverzahnung 3 besteht. Der Synchron­ ring 1 wird von einer kegelförmigen Öffnung 11 durchsetzt, die durch eine erste kegelförmige Innenfläche 12 des Metall­ körpers 2 definiert ist. Auf der ersten Innenfläche 12 ist ein Trägerblech 13 angeordnet, das somit außen eine zweite, kegelförmige Innenfläche 14 definiert. Auf dem Trägerblech 13 befindet sich ein Sinter-Reibbelag 15, der nach innen eine dritte, ebenfalls kegelige Innenfläche 16 definiert.

In Fig. 2 ist in stark vereinfachter und stark vergrößerter Darstellung der metallische Grundkörper 2 zu erkennen, auf dem z.B. mittels einer Schweißnaht 18 das Trägerblech 13 befestigt ist. Das Trägerblech 13 ist im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 mit Bohrungen 20 oder Vertiefungen 21 versehen. Wird nun der Sinter-Reibbelag 15 auf das so ausgeformte Trägerblech 13 aufgesintert, so gelangt beim Aufstreuen des Sinter-Reibbelags Material in die Bohrungen 20 bzw. die Vertiefungen 21. Nach dem Sintern des Reibbelags 15 entsteht somit ein wirksamer Formschluß zwischen Reibbelag 15 und Trägerblech 13. Hierzu muß man sich vor Augen führen, daß die Belastung des Sinter-Reibbelages 15 im wesentlichen in einer Richtung parallel zur Oberfläche 14 erfolgt, so daß einem Abscheren des Reibbelages 15 infolge von Reibungskräf­ ten durch die Verzahnung des Reibbelages 15 in den Bohrungen 20 bzw. den Vertiefungen 21 wirksam Widerstand entgegenge­ setzt wird.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist das Trägerblech 13 mit Rippen 30 versehen, die entweder aus der Oberfläche 14 des Trägerblechs 13 austreten oder in dieses hineingeprägt sein können.

Auch in diesem Falle entsteht ein sehr wirksamer Formschluß, wobei zusätzlich die Rippen 30 vorstehen, die entweder aus der Oberfläche 14 des Trägerbleches 13 austreten oder in dieses hineingeprägt sein können. Es entsteht ein sehr wirksamer Formschluß, wobei zusätzlich die Rippen 30 die Formstabilität, d.h. die Tragfähigkeit der Anordnung erhöhen können.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ist die Oberfläche 14 des Trägerblechs 13 mit einer flächigen Verzahnung 40 verse­ hen, die beispielsweise mittels eines geeigneten Prägeele­ mentes, beispielsweise einer entsprechend geprägten Walze aufgebracht werden kann.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 ist das Trägerblech 13 im Randbereich des Reibbelages 15 mit einer Randerhöhung 50 versehen, wobei zusätzlich noch Erhöhungen 51 in der Ebene der Oberfläche 14 vorgesehen sein können. Die Randerhöhung 50 überdeckt einen Teil der Stirnfläche des Sinter-Reibbela­ ges 15 und sorgt somit zusätzlich für dessen Halterung und für einen Widerstand gegen Herausbröckeln von Sinterteil­ chen.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 ist wiederum die kegel­ förmige Innenfläche 16 des Sinter-Reibbelages 15 zu erken­ nen. In die kegelförmige Innenfläche 14 des Trägerblechs 13 ist in diesem Falle eine axiale Rille 60 eingebracht worden, die sich, wie in Fig. 6 dargestellt, nur über einen Teil der axialen Länge des Trägerblechs 13 oder über dessen gesamte Länge erstrecken kann.

Claims (7)

1. Verfahren zum Herstellen von reibschlüssigen Elemen­ ten, insbesondere Synchronisierungskörpern (10) in Stufengetrieben von Kraftfahrzeugen, bei dem ein Reibkörper, der aus einem Trägerblech (13) und aus einem Sinter-Reibbelag (15) besteht, mit der dem Sin­ ter-Reibbelag (15) abgewandten Seite des Trägerblechs (13) auf eine Fläche (12) des Elements aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerblech (13) vor dem Aufbringen des Sinter-Reibbelags (15) auf einer dem Sinter-Reibbelag (15) zugewandten Fläche (14) mit Ausformungen versehen wird, die formschlüssig mit dem Sinter-Reibbelag (15) zusammenwirken.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausformungen als Vertiefungen (21), insbesondere Bohrungen (20) in der Fläche (14) ausgebildet sind.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Ausformungen als Rippen (30) auf bzw. in der Fläche (14) ausgebildet sind.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausformungen als eine flächige Verzahnung (40) ausgebildet sind.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausformungen als Erhöhungen (50) am Rand des Sinter-Reibbelags (15) ausgebildet sind.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem kegelförmigen Sinter- Reibbelag (15) die Ausformungen als axiale Rillen (60) ausgebildet sind.

7. Reibschlüssiges Element, insbesondere Synchronisie­ rungskörper (10) in Stufengetrieben von Kraftfahrzeu­ gen, mit einem aus einem Trägerblech (13) und aus einem Sinter-Reibbelag (15) bestehenden Reibkörper, wobei der Reibkörper mit der dem Sinter-Reibbe­ lag (15) abgewandten Seite auf einer Fläche (12) des Elements aufgebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerblech (13) auf einer dem Sinter-Reibbelag (15) zugewandten Fläche (14) mit Ausformungen versehen ist, die mit entsprechenden Ausformungen des Sinter-Reibbe­ lags (15) formschlüssig zusammenarbeiten.