DE3728643A1 - 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 Sinter-Reibbelag auf eine Fläche des Elements aufge­ bracht wird. Die Erfindung betrifft ferner ein reibschlüssi­ ges Element, insbesondere einen Synchronisierungskörper in Stufengetrieben von Kraftfahrzeugen, mit einem auf einer Fläche des Elements aufgebrachten Sinter-Reibbelag.

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 anschließend 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.

Ferner ist durch das Anbringen des Trägerblechs am Synchron­ ring ein weiterer separater Arbeitsschritt notwendig.

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 die Fläche vor dem Aufbringen des Sin­ ter-Reibbelags mit Ausformungen versehen wird, die form­ schlüssig mit dem Sinter-Reibbelag zusammenwirken.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird auf diese Weise vollkommen gelöst, weil durch den Formschluß von Sinter-Reibbelag und Element eine wesentlich bessere Haftung erzielt wird. Bei dem bekannten Verfahren muß nämlich größte Sorgfalt darauf verwandt werden, daß der Sinter-Reibbelag vor dem Sintern auf eine absolut saubere Oberfläche des Trägerblechs aufgestreut wird, weil bereits kleinste Verun­ reinigungen, insbesondere Ölablagerungen zu drastisch ver­ schlechterten Hafteigenschaften und den bereits geschilder­ ten Problemen führen. Die Erfindung macht es hingegen mög­ lich, geringere Anforderungen an die Produktionsbedingungen zu stellen, weil selbst bei nicht exakt reinen Oberflächen eines Grundkörpers eines reibschlüssigen Elements eine ausreichende Haftung durch den Formschluß zwischen den Ausformungen der Oberfläche und dem Sinter-Reibbelag herge­ stellt 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 die Fläche mit Ausformungen versehen ist, die mit ent­ sprechenden Ausformungen des Sinter-Reibbelages formschlüs­ sig 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;

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

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

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

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

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 befindet sich ein Sinter-Reibbelag 15, der nach innen eine zweite, ebenfalls kegelige Innenfläche 16 definiert.

Der Sinter-Reibbelag 15 wird unmittelbar auf den metal­ lischen Grundkörper 2 aufgesintert, ohne daß ein Zwi­ schenträger verwendet wird. Dies ist in der parallelen Patentanmeldung P 36 37 386.9 derselben Anmelderin im ein­ zelnen beschrieben, deren Offenbarungsinhalt durch diese Bezugnahme zum Offenbarungsinhalt der vorliegenden Anmeldung gemacht wird.

In Fig. 2 ist in stark vereinfachter und stark vergrößerter Darstellung der metallische Grundkörper 2 zu erkennen. Der Grundkörper 2 ist im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 mit Bohrungen 20 oder Vertiefungen 21 versehen. Wird nun der Sinter-Reibbelag 15 auf den so ausgeformten Grundkörper 2 aufgesintert, so gelangt beim Aufstreuen des Sinter-Reibbe­ lags Material in die Bohrungen 20 bzw. die Vertiefungen 21. Nach dem Sintern des Reibbelags 15 entsteht somit ein wirk­ samer Formschluß zwischen Reibbelag 15 und Grundkörper. Hierzu muß man sich vor Augen führen, daß die Belastung des Sinter-Reibbelages 15 im wesentlichen in einer Richtung parallel zur Oberfläche 12 erfolgt, so daß einem Abscheren des Reibbelages 15 infolge von Reibungskräften durch die Verzahnung des Reibbelages 15 in den Bohrungen 20 bzw. den Vertiefungen 21 wirksam Widerstand entgegengesetzt wird.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist der Grundkörper 2 mit Rippen 30 versehen, die aus der Oberfläche 12 des Grund­ körpers 2 herausragen.

Auch in diesem Falle 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 12 des Grundkörpers 2 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 der Grundkörper 2 im Randbereich des Reibbelages 15 mit einer Randerhöhung 50 versehen, wobei zusätzlich noch Erhöhungen 51 in der Ebene der Oberfläche 12 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 12 des metallischen Grundkörpers 2 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 Grundkörpers 2 oder über dessen gesamte Länge erstrecken kann.

Claims (7)

1. Verfahren zum Herstellen von reibschlüssigen Elemen­ ten, insbesondere von Synchronisierungskörpern (10) in Stufengetrieben von Kraftfahrzeugen, bei dem ein Sinter-Reibbelag (15) auf eine Fläche (12) des Ele­ ments aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche (12) vor dem Aufbringen des Sinter-Reibbe­ lags (15) mit Ausformungen versehen wird, die form­ schlüssig mit dem Sinter-Reibbelag (15) zusammenwir­ ken.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausformungen als Vertiefungen (21), insbesondere Bohrungen (20) in der Fläche (12) ausgebildet sind.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Ausformungen als Rippen (30) auf bzw. in der Fläche (12) 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 auf eine Fläche (12) des Elements aufgebrachten Sinter-Reibbelag (15), dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Fläche (12) mit Ausformungen verse­ hen ist, die mit entsprechenden Ausformungen des Sinter-Reibbelags (15) formschlüssig zusammenarbeiten.