DE4334497A1 - Synchronring und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Synchronring und ein Ver­ fahren zur Herstellung der Lauffläche des Synchronringes nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es ist bekannt, bei der Herstellung von Synchronringen für Kraftfahrzeuggetriebe die kegelige Reibfläche von Innen- oder Außenkonus des Synchronringes mit einer Hartstoff- Schicht zu versehen, beispielsweise einer Molybdän-Schicht durch Plasmaspritzen. Da sich bei der Beschichtung oft keine hinreichende Maßgenauigkeit erzielen läßt, ist es erforder­ lich, die Molybdän-Schicht nachzubearbeiten, was üblicher­ weise durch Schleifen bzw. Läppen erfolgt.

Bei den bekannten Verfahren wird zunächst die konische Reibfläche so geschliffen, daß die Fläche möglichst ideal einer streng rotationssymmetrischen Fläche angenähert ist.

Dies bringt jedoch den Nachteil mit sich, daß sich ein Gleitmittel, insbesondere Öl, nicht ausreichend zwischen aneinanderreibenden Flächen verteilen kann und damit den Synchronisiervorgang beeinträchtigt.

Es ist daher bekannt, die plan geschliffene Fläche eines Konus mit Nuten zu versehen, in denen sich das Öl ansammeln kann und zwischen aneinanderreibenden Flächen, beispielsweise zwischen dem Synchronring und einem Kupplungskörper, ein Kraftfluß entstehen kann.

Nachteilig ist an diesem bekannten Verfahren jedoch, daß die Molybdän-Schicht in ihrer Dicke deutlich vermindert wird, so daß entweder von Anfang an eine relativ dicke und damit teure Molybdän-Schicht aufgetragen werden muß oder, wenn die Schicht zu dünn wird, die mechanische Stabilität der Be­ schichtung nicht ausreicht.

In der Deutschen Gebrauchsmusterschrift 73 42 680 ist vorgeschlagen worden, die konische Innenfläche eines Syn­ chronringes mit einer 20 bis 100 µm dicken Molybdän-Schicht zu bedecken, wobei diese Schicht vorzugsweise aufgespritzt wird. Hierbei bleibt der Nachteil bestehen, daß der zwischen den konischen Reibflächen der Synchronisierung sich bildende Ölfilm nicht schnell genug abgeführt werden kann.

Weiterhin ist aus der Europäischen Patent­ schrift 01 22 562 bekannt, die auf die konischen Innenflächen von Synchronringen aufgebrachten Reibbeläge mit schraubenför­ migen Umfangsrillen zu versehen. Das erfordert einen weiteren Arbeitsgang nach dem Auftragen des Reibbelages, weshalb der Synchronring nach der dem Auftragen des Reibbelages voraus­ gegangenen Oberflächenbearbeitung der konischen Innenfläche erneut einer Oberflächenbearbeitung, beispielsweise in einer dafür vorgesehenen Bearbeitungsmaschine, zugeführt werden muß.

In der DE-PS 35 24 412 wird vorgeschlagen, die rota­ tionssymmetrische Innenfläche am Synchronring mit einer Hartstoff-Schicht zu versehen und die Rauhtiefe der Ober­ fläche der Hartstoff-Schicht so nachzubearbeiten, daß die abgetragene Schicht bei der Nachbearbeitung geringer ist als die Rauhtiefe der Oberfläche. Diese Bearbeitung erfordert ein genaues Einstellen der Bearbeitungstiefe und stellt eine schnelle Abführung des Ölfilms nicht ausreichend sicher.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Er­ findung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren nach dem Ober­ begriff des Anspruchs 1 so weiterzubilden, daß ein Syn­ chronring mit guten Ölabführeigenschaften kostengünstig und wirtschaftlich produziert werden kann.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1.

Es wird ein Verfahren vorgeschlagen, daß sich zusammen­ setzt aus der Abfolge der Verfahrensschritte

• - Erzeugen der rotationssymmetrischen Innenfläche am Synchronring,
• - Einarbeitung von schrauben- bzw. gewindeförmigen Nuten in die Innenfläche des Synchronringes,
• - Beschichten der Innenfläche mit einer Hartstoffschicht, so daß die erzeugten Nuten von der Beschichtung nicht verdeckt werden.

Nach dem Erzeugen der rotationssymmetrischen Innenfläche des Synchronringes kann der Synchronring direkt in der Bear­ beitungsmaschine verbleiben und die Einarbeitung der Nuten erfolgen.

Die Erzeugung der Innenfläche geschieht bei Werkstücken, die sintergeschmiedet oder präzisionsgeschmiedet erzeugt wurden, spanabhebend, beispielsweise durch Drehen. Die schraubenför­ mige Kontur der Nuten läßt sich bei der Drehbearbeitung mit­ erzeugen, wobei sie in der Drehmaschine, gegebenenfalls nach Werkzeugwechsel durchgeführt wird.

Die Kontur der Nuten läßt sich vorzugsweise bei Syn­ chronringen aus weichem Material durch Drehen einarbeiten. Bei harten Materialien werden die Nuten vorzugsweise einge­ schliffen. Auch Hartdrehen kann als Bearbeitungsmethode in Betracht kommen. Dabei läßt sich durch eine leichte Änderung eine Abstimmung auf die Belastung durchführen.

Die schraubenförmige bzw. gewindeförmige Kontur der Nuten beinhaltet den Vorteil der günstigen Öldrainage. Mög­ lich ist die erfindungsgemäße Verfahrensschrittfolge auch bei andersartig gestalteten Nutenformen.

Anschließend wird die Hartstoff-Schicht aufgesprüht, beispielsweise mit einer Plasmaspritzpistole. Die Kontur der Nuten bleibt dabei grundsätzlich erhalten. Dadurch, daß nur eine dünne Molybdän-Schicht als Hartstoff-Schicht mit einer Dicke von vorzugsweise 0,1 bis 0,3 mm aufgetragen wird, lassen sich die Kosten für das Beschichtungsmaterial senken und die Konturgenauigkeit der Nuten auch im aufgespritzten Zustand erhalten. Somit läßt sich auch ein spritzrauher Ein­ bau der Synchronringe ohne weitere Nachbearbeitung vornehmen. Dünne, aufgespritzte Schichten führen zu einer guten Schicht­ haftung.

Der Traganteil der Oberfläche der Beschichtung kann bei Bedarf erhöht werden, wenn die aufgespritzte Hartstoff- Schicht anschließend weiterbearbeitet wird. Dabei wird von der Oberfläche weniger abgetragen, als die Rauhtiefe der aufgespritzten Oberfläche beträgt. Für eine sehr gute Ab­ führung des Ölfilms sorgen die eingearbeiteten Nuten. Vorzugs­ weise wird bei dieser Bearbeitung der Synchronring schwimmend aufgehängt.

Der Ölfilm zwischen den konischen Reibflächen wird beim Synchronisiervorgang ausgezeichnet abgeführt. Es stellt sich kein Rattereffekt ein und der Schaltkomfort wird verbessert.

Die Verschleißentwicklung stellt sich an den Nuten gleich­ mäßig ein.

Das vorgeschlagene Verfahren ermöglicht eine erhebliche Steigerung der wirtschaftlichen und kostengünstigen Produk­ tion von Synchronringen, weil Bearbeitungsprozesse, die an gleichen Bearbeitungsmaschinen durchgeführt werden, nachein­ ander erfolgen können und kein mehrfaches Einspannen an den Maschinen erforderlich ist.

Zur Bearbeitung der Hartstoff-Schicht werden vorzugs­ weise diamantbestückte Werkzeuge verwendet.

Die Erfindung erschöpft sich nicht in den hier aufge­ führten Anordnungen. Sie beinhaltet auch alle dem Fachmann auf diesem Sachgebiet geläufigen Abwandlungen, die die grundsätzliche Idee der Erfindung beinhalten.

Claims (9)

1. Verfahren zur Herstellung eines Synchronringes, insbesondere für Kraftfahrzeugwechselgetriebe, wobei der Synchronring an seiner konischen Reibfläche mit einer dünnen Hartstoff-Schicht bedeckt ist, die aufgespritzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Herstellungsverfahren folgende Verfahrenschritte umfaßt:

• - die rotationssymmetrische Reibfläche am Synchronring wird erzeugt,
• - anschließend werden Nuten in die Reibfläche des Synchronringes eingearbeitet,
• - abschließend wird die Reibfläche mit der Hartstoff- Schicht beschichtet, wobei die Kontur der Nuten erhalten bleibt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Hartstoff-Schicht anschließend innerhalb ihrer Rauhtiefe nachbearbeitet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Hartstoff-Schicht eine Molybdän-Schicht ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hartstoff-Schicht 0,1 bis 0,3 mm dick ist.

5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Nuten schrauben- bzw. gewindeförmig verlaufen.

6. Synchronring, insbesondere für ein Fahrzeugwechsel­ getriebe, der an seiner konischen Reibfläche mit einer dünnen Hartstoff-Schicht bedeckt ist, die aufgespritzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß in die konische Reib­ fläche Nuten eingearbeitet sind, die mit der Hartstoff- Schicht bedeckt sind, wobei die Kontur der Nuten erhalten bleibt.

7. Synchronring nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Nuten schraubenförmig oder gewindeförmig ausgestaltet sind.

8. Synchronring nach Anspruch 6 oder 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Hartstoff-Schicht aus Molybdän besteht.

9. Synchronring nach einem der Ansprüche 6 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß die Hartstoff- Schicht 0,1 bis 0,3 mm dick ist.