JP2013507581A

JP2013507581A - 焼結された連結環

Info

Publication number: JP2013507581A
Application number: JP2012532412A
Authority: JP
Inventors: クリステイアンクローンベルゲル，; ホルストレスレル，; クリステイアンザンドネル，
Original assignee: Miba Sintermetall GmbH
Current assignee: Miba Sintermetall GmbH
Priority date: 2009-10-07
Filing date: 2010-10-06
Publication date: 2013-03-04
Also published as: US20110253499A1; AT508550B1; AT508550A4; US8668066B2; CN102574197A; EP2485858B1; EP2485858A1; WO2011041811A1; CN102574197B; CA2749363A1

Abstract

本発明は、連結歯（２）の環（１）を持つ焼結された連結環であって、連結歯（２）が楔状端面（３）から始まる引込んだ側面（４）と、楔状端面（３）とは反対の側にあって歯先（６）から半径方向に突出するストッパ（５）とを持っているものに関する。
有利な構造条件を与えるため、ストッパ（５）が歯先（６）より大きい密度を持っていることが提案される。
【選択図】図１

Description

本発明は、連結歯の環を持つ焼結された連結環であって、連結歯が楔状端面から始まる引込んだ側面と、楔状端面とは反対の側にあって歯先から半径方向に突出するストッパとを持っているものに関する。

自動車用変速機は操作スリーブと共同作用する連結環を持ち、この連結環の連結歯は、操作スリーブに面する側に、屋根状に延びかつ楔状に設けられる端面を形成し、これらの端面が、連結環の環状歯へ操作スリーブの爪がかみ合うのを容易にする。連結歯の側面の引込みにより、軸線方向における操作スリーブの爪のかみ合い位置が確実にされる。側面の引込みを形成するため、連結環の粉末冶金による製造の際、連結環の焼結後に連結歯が、型工具の軸線方向に互いに押付けられる２つの押型の間で圧縮成形を受ける（国際公開第２００６／０６６２８７号）。例えば連結環の連結歯のピッチ円直径が連結すべき速段歯車の歯のピッチ直径より大きいので、連結環により操作スリーブの軸線方向移動を限定することが構造上要求される場合、連結環の連結歯が、楔状端面とは反対側の端面に、歯先から半径方向に突出するストッパを備えている。これらのストパは、適当な過大寸法で焼結された連結歯の切削加工によって製造され、これは付加的な製造費を伴うのみならず、操作スリーブが高い速度でストッパに当たると、ストッパが破損する危険も含んでいる。

従って本発明の基礎になっている課題は、破損の危険を考慮することなく、歯先から半径方向に突出するストッパを粉末冶金で製造できるように、最初に述べた種類の焼結された連結環を構成することである。

本発明は、ストッパが歯先より大きい密度を持っていることによって、与えられた課題を解決する。

歯先と比較して大きいストッパの密度によって、これらのストッパの荷重負担能力が著しく改善されるので、操作スリーブの軸線方向移動のため変速過程により生じる荷重にこれらのストッパが完全に耐えることができる。それにより連結環の連結歯の切削補修がなくなり、それにより比較的簡単な製造条件が生じる。これに関して、ストッパが少なくとも歯先の厚さに相当する幅を持っていると、特に有利な構造状態が得られる。なぜならば、この場合ストッパ面は一層小さい比荷重しか受けないからである。

楔状端面から始まる引込んだ側面と楔状端面とは反対の側にあって歯先から半径方向に突出するストッパを持つ連結歯の環を有する連結環を製造するため、圧縮のためにストッパを適当な過大寸法で圧縮しかつ焼結し、それから校正工具の軸線方向に作用する２つの押型の間で焼結された連結環を校正する際、過大寸法で焼結されたストッパを、校正過程中に目標寸法に圧縮せねばならない。連結環用粉末材料をストッパの範囲で適当に圧縮できるようにするため、ストッパの過大寸法の範囲で、歯先からストッパへ徐々に移行を行わねばならず、それが、焼結された連結環を後で校正する際、この移行範囲における密度を高め、破壊の危険を著しく少なくする。しかし小さい範囲を焼結材料の大きい密度に型圧縮することは、圧縮工具の過負荷の危険を伴う。このためストッパが少なくとも歯先の厚さに相当する幅を持ち、従って生じる衝撃負荷を吸収するため一層大きいストッパ面を持っているので、これらのストッパの一層小さい比荷重のため、校正の際圧縮が小さくなると、有利である。

連結歯の楔状端面とは反対側の端面に半径方向へ突出するストッパを持つ歯先を形成するため、歯先に沿ってストッパへ向かって突出する型突起を持ちかつ楔状端面を受入れる押型を構成し、側面の引込みを形成する押型の切欠きへこれらの型突起がはまるようにすることが必要である。従って両方の押型の間で連結歯のストッパの範囲に、段付けされた分離面が生じる。なぜならばストッパの軸線方向圧縮用型突起が、楔状端面とそれに続いて引込んだ側面との間の移行部に沿って延びかつ軸線に対して直角な連続分離面から突出しているからである。校正過程中に軸線方向荷重のため、校正工具の両方の押型が半径方向の弾性変形も受けるので、一方の押型の型突起が他方の押型の対応する切欠き内で動かなくなり、それにより型突起が破壊する可能性がある。この破壊の危険を防止するため、連結歯の楔状端面を受入れる押型が、楔状端面と引込んだ側面との間の移行範囲により決定される分離面から突出するストッパの端面用型突起を形成し、対向する押型が、これらの型突起用の切欠きを形成し、一方の押型の型突起と他方の押型にある型突起用切欠きが、半径方向に延びる楔面を経て分離面へ移行している。この半径方向に延びる楔面のため、校正工具の押型の半径方向広がりが軸線方向の僅かな動きを生じ、それが切欠き内において型突起が動かなくなるのを防止し、その結果工具の破損を防止する。

図面には本発明の実施例が示されている。

本発明による焼結された連結環の一部を連結歯環の展開平面図で示す。図１のＩＩ−ＩＩ線による断面図を示す。校正工具の一部開かれた押型の間にある焼結された連結環の図１に相当する図を示す。図３のＩＶ−ＩＶ線による断面図を示す。連結環の歯を端面から見た図で示す。

図１及び２によれば、焼結された連結環１は、端面に楔状端面３を形成する連結歯２を持っている。これらの端面３に引込んだ歯側面４が続いている。連結歯１と共同作用する操作スリーブの軸線方向運動を限定するため、連結歯２は、楔状端面３とは反対側の端面にストッパ５を持ち、これらのストッパ５は、特に図２からわかるように、歯先６から半径方向に突出している。

このような連結環１を製造するためまず粉末素材が圧縮されて焼結され、その連結歯２は、図１に１つの連結歯について鎖線で示すように、軸線に対して平行な側面を持つように形成されている。更にストッパ５は、図２に同様に鎖線で示す過大寸法７を持つように圧縮されかつ焼結される。焼結された成形体の校正の際、校正工具により過大寸法７を目標寸法に圧縮することにより、一方では側面引込みが圧縮成形され、他方ではストッパ５が圧縮される。

図３及び４に示す校正工具は２つの押型８及び９を持ち、これらの押型の分離面１０は実質的に連結環１の軸線に対して直角な面にあり、この面は連結歯２の楔状端面３とそれに続く側面４との間の移行部に沿って延びている。楔状端面３を受入れる押型８は、連結環１の軸線に対して直角なこの面を越えて側面引込みの形成に役立つ対向押型９の方へ突出する型突起１１を持ち、押型９の対応する切欠き１２へはまるこれらの型突起１１により、ストッパ５を過大寸法７に応じて圧縮する。両方の押型８，９の閉鎖により終了する校正過程後、校正工具が開かれ、完成した連結環１が取出され、その連結歯２が適当な側面引込み及び歯先６から半径方向に突出するストッパ５を持ち、これらのストッパは、それぞれの過大寸法７の圧縮により生じて歯先６より大きい密度を示す。

図４からわかるように、破線で示す型突起１１は、楔面１３を経て分離面１０へ移行している。同様に切欠き１２は、分離面１０への楔状移行面１４を備えている。これにより、押型８，９の閉鎖の際、及び連結環１の校正時にこの閉鎖に伴って反作用力がこれらの押型８，９に作用する際、軸線方向荷重を受けて半径方向にも弾性変形する押型８，９が、楔面１３，１４に沿って少し軸線方向に少し移動でき、このことは形状精度に関して問題にならないが、切欠き１２内で型突起１１が動かなくなるのを効果的に防止するので、校正工具の破壊の危険を決定的に少なくすることができる。

ストッパの比荷重は、荷重を吸収するストッパ面の荷重に関係している。ストッパ面が小さいほど、荷重を吸収するためにそれだけ大きい強度が要求され、これがストッパ５の一層大きい圧縮をもたらす。従って比荷重を少なくするため、ストッパ５の当たり面を大きくするべきであるが、これは連結環の粉末冶金による製造のため直ちに可能となる。図５には、連結歯２が楔状端面３の正面図で示されている。実線で示すように半径方向に歯先６から高まるストッパ５は、鎖線で示すように傾斜する歯側面４の推移に合わされるストッパ５に比べて、歯先６の厚さに合わされる幅のため、著しく大きくされた当たり面を持っているので、必要な荷重負担能力を危険にさらすことなく、この幅広くされたストッパ５の一層少ない圧縮が可能である。更に僅かな圧縮により、校正工具が保護され、それが寿命を改善する。

Claims

連結歯（２）の環（１）を持つ焼結された連結環であって、連結歯（２）が楔状端面（３）から始まる引込んだ側面（４）と、楔状端面（３）とは反対の側にあって歯先（６）から半径方向に突出するストッパ（５）とを持っているものにおいて、ストッパ（５）が歯先（６）より大きい密度を持っていることを特徴とする、焼結された連結環。
ストッパ（５）が少なくとも歯先（６）の厚さに相当する幅を持っていることを特徴とする、請求項１に記載の連結環。
楔状端面から始まる引込んだ側面と楔状端面とは反対の側にあって歯先から半径方向に突出するストッパを持つ連結歯の環を有する連結環を粉末冶金で製造する方法であって、圧縮された粉末素材から焼結される連結環が、軸線方向に作用する２つの校正工具の間で校正されるものにおいて、粉末素材が、歯先（６）から突出するストッパ（５）の範囲で、軸線方向に過大寸法（７）で圧縮されかつ焼結され、過大寸法（７）で焼結されたストッパ（５）が、校正過程中に目標寸法に圧縮されることを特徴とする方法。
少なくとも歯先（６）の厚さに相当する幅を持つストッパ（５）を有する粉末素材が圧縮されかつ焼結されることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
楔状端面から始まって引込んだ側面及び楔状端面とは反対の側にあって歯先から半径方向に突出するストッパを有する連結歯の環を持つ焼結連結環の製造用校正工具であって、軸線方向に互いに押付け可能で連結環をその間に受入れる２つの押型を持ち、一方の押型が、連結歯の楔状端面の範囲用の型空所を形成し、他方の押型が、連結歯の側面範囲用の型空所を形成し、両方の押型の分離面が、楔状端面とそれに続く引込んだ側面との間の移行部に沿って延びているものにおいて、連結歯（２）の楔状端面（３）を受入れる押型（８）が、楔状端面（３）と引込んだ側面（４）との間の移行範囲により決定される分離面（１０）から突出するストッパ（５）の端面用型突起（１１）を形成し、対向する押型（９）が、これらの型突起用の切欠き（１２）を形成し、一方の押型（８）の型突起（１１）と他方の押型（９）にある型突起用切欠き（１２）が、半径方向に延びる楔面（１３，１４）を経て分離面（１０）へ移行していることを特徴とする、校正工具。