燒結的離合環的製作方法

2023-04-25 13:03:31 2

專利名稱：燒結的離合環的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種燒結的離合環，其具有帶有離合齒的齒圈，所述離合齒具有從楔形端面出發的、縮進的齒面並在與楔形端面相對置的側面具有徑向突伸出齒頂的止擋。
背景技術：
用於交通工具的換檔變速器具有與換檔套筒相互作用的離合環，所述離合環在朝向換檔套筒的側面上的離合齒形成屋頂狀地延伸、楔形布置的端面，該端面使換檔套筒的卡爪在離合環的齒圈中的接合變得容易。通過離合齒的齒面縮進確保換檔套筒的卡爪在軸向上的接合位置。為了製造齒面縮進，在粉末冶金製造離合環時，離合齒在離合環燒結之後在一個模具的兩個軸向相對彼此壓緊的凹模之間經受擠壓成型(W02006/066^7A1)。如果由於結構原因要求，換檔套筒通過離合環限制其軸向運動，因為例如離合環的離合齒的分度圓直徑大於要耦連的檔位齒輪的分度圓直徑，因此離合環的離合齒在與楔形端面相對的端面配設徑向突伸出齒頂的止擋。這些止擋通過切削加工以相應餘量燒結的離合齒而製造，這不僅帶來了額外的製造成本，而且當換檔套筒以較高的速度抵靠在止擋時，也包含止擋斷裂的危險。

發明內容
因此，本發明所要解決的技術問題是，這樣構造一種開頭所述類型的燒結離合環， 使得能夠通過粉末冶金製造徑向突伸出齒頂的止擋，而不必考慮斷裂危險。本發明通過使止擋具有比其餘的齒頂更大的密度而解決該技術問題。通過止擋相比其餘齒頂更大的密度，明顯改善了這種止擋的承載能力，使得這種止擋能夠完全經受在換檔過程中由於換檔套筒軸向運動造成的負荷。因此，可以省略對離合環的離合齒切削精加工，這導致較簡單的製造要求。如果止擋具有相當於至少一個齒頂厚度的寬度，則在本文中實現了特別有利的結構關係，因為在這種情況下，止擋面經受較小的單位面積負荷。為了製造帶有離合齒齒圈的離合環，所述離合齒具有從楔形端面出發的、縮進的齒面並在與楔形端面相對置的側面具有徑向突伸出齒頂的止擋，必須為了壓縮而以相應的餘量擠壓並燒結止擋，以便隨後在校準過程中在校準燒結的離合環時在模具的兩個軸向作用的凹模之間將以裕量燒結的止擋壓縮到額定尺寸。為了能夠在止擋區域內相應壓縮用於稍後的離合環的粉末坯件，在止擋的餘量範圍內實現從齒頂到止擋的逐漸過渡，這在燒結的離合環之後的校準中導致該過渡區域中提高的密度並因此有助於決定性地降低斷裂風險。然而，小區域的模壓導致燒結材料的高密度，然而帶來了壓制模具過載的危險。出於該原因有利的是，止擋具有相當於至少一個齒頂厚度的寬度，並因此具有用於承受出現的衝擊負荷的更大止擋面，使得由於該止擋較小的單位面積負荷，可以在校準時較少地取消壓縮。由於帶有徑向突出的止擋的齒頂在離合齒與楔形端面相對的端面上變形，需要為用於承接楔形端面的凹模構造沿著齒頂向止擋突伸的成型部，該成型部嵌入凹模的相應凹槽中，用於產生齒面縮進。因此，在兩個凹模之間在離合齒的止擋區域內產生了階梯狀的分型面，因為剛好用於軸向壓縮止擋的成型部突伸出在其它處連續地、垂直於軸線的分型面， 其沿著楔形的端面和緊接著的縮進齒面之間的過渡區域延伸。因為，由於校準過程存在的軸向負荷，校準模具的凹模也遭受徑向彈性的變形，所以存在這樣的危險，即，一個凹模的成型部卡在為另一凹模配設的凹槽中，這會導致成型部的斷裂。為了防止這種斷裂風險，容納離合齒的楔形端面的凹模形成突伸出由楔形端面和縮進的齒面之間的過渡區域確定的分型面的、用於止擋端面的成型部，而相對置的凹模形成用於該成型部的相應凹槽，其中， 一個凹模的成型部和另一凹模中用於該成型部的凹槽通過沿徑向延伸的楔形面過渡到分型面中。由於這種沿徑向延伸的楔形面，校準模具的凹槽的徑向擴張實現了沿軸向的略微移動，這避免了成型部卡在凹槽並從而導致模具破裂。


在附圖中舉例示出了發明主題。在附圖中示出圖1是以局部剖面的方式在離合齒齒圈的展開面的平面圖中示出了校準之後的按本發明的燒結離合環；圖2是沿圖1中的線II-II的剖視圖；圖3是在校準模具的部分張開的凹模之間的燒結離合環的相應於圖1的視圖；圖4是沿圖3的線IV-IV的剖視圖；以及圖5在端側的正面視圖中示出了離合環的齒。
具體實施例方式按照圖1和圖2，燒結的離合環1具有由離合齒2組成的齒圈，所述離合齒構造在楔形端面3的端側上。縮進的齒面4連接在該端面3上。為了限制與離合環1共同作用的換檔套筒的軸向運動，離合齒2在與楔形端面3相對置的端側設有止擋5，如尤其從圖2可得出，該止擋徑向突伸出齒頂6。為了製造這種離合環1，首先壓縮並燒結粉末坯料，該粉末坯料的離合齒2構造有軸向平行的齒面(如圖1中用虛線示出的離合齒所示)。此外，按餘量7擠壓和燒結止擋 5，這在圖2中同樣以點劃線示出。在校準燒結的成型體時，一方面成型壓縮齒面縮進部，另一方面通過用校準模具將餘量7壓縮到額定尺寸來壓縮止擋5。在圖3和圖4中示出的校準模具具有兩個凹模8和9，其分型面10基本上位於垂直於離合環1的軸線的平面中，該分型面沿著楔形端面3和緊接著的離合齒2的齒面4之間的過渡區延伸。然而，承接楔形端面3的凹模8具有突伸出與離合環1的軸線垂直的面的、向對置的、用於構成齒面縮進的凹模9突伸出的成型部11，以便藉助於嵌入該凹模9的相應凹槽12中的成型部11相應於餘量7地擠壓止擋5。在通過閉合兩個凹模8，9結束的校準過程之後，可以打開校準模具並且取出完成的離合環1，其離合齒2具有相應的齒面縮進和徑向突伸出齒頂6的止擋5，該止擋具有由於壓縮相應的餘量7而造成的、比其餘的齒頂6更高的密度。如圖4可見，虛線示出的成型部11通過楔形面13過渡到分型面10中。凹槽12以相同的方式配設有到分型面10的楔形過渡面14。這在凹模8，9關閉時和在離合環1校準時在這些凹模8，9上導致與之相關的反作用力，使得既在軸向負載下也沿徑向彈性變形的凹模8，9能夠沿著楔形面13，14略微軸向移動，這在成形精度方面無關緊要，但是有效地防止了成型部11卡在凹槽12中，因此能夠決定性地減小校準模具的斷裂危險。
止擋5的單位面積負荷與承受負荷的止擋面積有關。該止擋面積越小，則為了承受負荷必須要求更高的強度，這又追溯到相應更高地壓縮止擋5。為了減小單位面積負荷， 因此增大止擋5的止擋面積，這由於離合環的粉末冶金製造而可以輕易實現。在圖5中在楔形端面3的正面視圖中示出了離合齒2。以實線示出的止擋5沿徑向突伸出齒頂6，並且相對虛線示出的、與下降的齒面曲線相匹配的止擋5，由於與齒頂6的厚度相匹配的寬度具有明顯增大的止擋面積，因此可以較少地壓縮這種展寬的止擋5，而不會危及所需的負荷能力。採用較小的壓縮還有利於校準模具，這改善了校準模具的壽命。
權利要求
1.一種燒結的離合環，該離合環具有由離合齒(2)組成的齒圈(1)，所述離合齒具有從楔形端面(3)出發的、縮進的齒面(4)並在與該楔形端面C3)相對的側面具有徑向突伸出齒頂(6)的止擋(5)，其特徵在於，所述止擋( 具有比餘下的齒頂(6)更大的密度。
2.如權利要求1所述的燒結離合環，其特徵在於，所述止擋(5)具有至少一個相當於所述齒頂(6)的厚度的寬度。
3.一種用於粉末冶金製造離合環的方法，該離合環具有由離合齒組成的齒圈，所述離合齒具有從楔形端面出發的、縮進的齒面並在與該楔形端面相對的側面具有徑向突伸出齒頂的止擋，其中，在兩個軸向作用的校準模具之間校準由壓縮的粉末坯料燒結而成的離合環，其特徵在於，在徑向突伸出所述齒頂(6)的止擋(5)的區域以餘量(7)沿軸向擠壓並燒結所述粉末坯料，並且在校準過程中將以該餘量(7)燒結的止擋(5)壓縮到額定尺寸。
4.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，擠壓並燒結帶有止擋(5)的粉末坯料，所述止擋具有與至少一個齒頂(6)的厚度相當的寬度。
5.一種用於製造燒結的離合環的校準模具，該離合環具有由離合齒組成的齒圈，所述離合齒具有從楔形端面出發的、縮進的齒面並在與該楔形端面相對的側面具有徑向突伸出齒頂的止擋，所述校準模具帶有兩個可軸向相對彼此擠壓的、將離合環容納在中間的凹模， 其中，一個凹模形成用於楔形端面區域中的離合齒的中空形狀，而另一個形成用於縮進的齒面區域中的離合齒的中空形狀，其中，兩個凹模之間的分型面沿著楔形端面和相連的、縮進的齒面之間的過渡區延伸，其特徵在於，容納所述離合齒O)的楔形端面(3)的凹模(8) 形成用於止擋(5)的端側的、突伸出由在楔形端面C3)和縮進的齒面(4)之間的過渡區域確定的分型面(10)的成型部(11)，而相對的凹模(9)形成用該成型部(11)的相應凹槽 (12)，並且一個凹模⑶的成型部(11)和另一個凹模(9)中的用於所述成型部(11)的凹槽(12)通過沿徑向延伸的楔形面(13，14)過渡到所述分型面(10)中。
全文摘要
本發明涉及一種燒結的離合環(1)，該離合環具有帶有離合齒(2)的齒圈，所述離合齒具有從楔形端面(3)出發的、縮進的齒面(4)並在與該楔形端面(3)相對的側面具有徑向突伸出齒頂(6)的止擋(5)。為了實現有利的結構關係，本發明建議，所述止擋(5)具有比其餘的齒頂(6)更大的密度。
文檔編號F16D23/02GK102574197SQ201080045335
公開日2012年7月11日 申請日期2010年10月6日 優先權日2009年10月7日
發明者C·克朗伯格, C·桑德納, H·羅斯勒 申請人:米巴辛特奧地利股份有限公司