DE3705657A1 - Reibring mit einer konischen oder zylindrischen reibflaeche - Google Patents
Reibring mit einer konischen oder zylindrischen reibflaecheInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Reibring mit
einer konischen oder zylindrischen Reibfläche, bestehend aus
einem Stützring und einem mit dem Stützring verbundenen
Reibbelag aus einem Sinterwerkstoff, sowie auf ein Verfahren
zum Herstellen eines solchen Reibringes.
Die bei Sinterkörpern auftretenden Werkstoffporen
bringen beim Einsatz von solchen Werkstoffen für Reibbeläge
Vorteile mit sich, die bei Reibscheiben mit einer ebenen
Reibfläche einfach ausgenützt werden können, weil das aus
verschiedenen Komponenten bestehende Sinterpulver genau do
siert auf den Scheibenkörper aufgebracht und in einer Reihe
von Verfahrensschritten gesintert und verdichtet werden
kann, wobei sich beim Sintern eine gute Verbindung zwischen
dem Reibbelag und dem Scheibenkörper ergibt. Reibringe, wie
sie bei Synchronisiereinrichtungen von Schaltgetrieben, Reib
kupplungen oder Reibbremsen Verwendung finden, werden übli
cherweise jedoch nicht mit Reibbelägen aus einem Sinterwerk
stoff versehen, weil bereits das Auftragen des Sinterpulvers
auf die zylindrische oder konische Reibfläche Schwierigkei
ten bereitet und ein Verdichten der aufgebrachten Pulver
schicht über eine axiale Druckstempelbewegung nicht möglich
ist. Um trotzdem Reibringe mit einem Streusinter-Reibbelag
auszurüsten zu können, ist es bekannt (DE-PS 34 17 813), den
Reibbelag in einer herkömmlichen Weise auf ein ebenes Trä
gerblech auszusintern und dann dieses Trägerblech nach einem
Biegen entsprechend der geometrischen Form der Reibfläche
des Reibringes mit dem Stützring durch ein Punktschweißen zu
verbinden. Nachteilig bei diesen bekannten Reibringen ist
allerdings, daß durch das Punktschweißen eine ungleich
mäßige Wärmebehandlung des Stützringes mit der Gefahr von
Wärmespannungen auftritt, daß aufgrund der Federwirkung des
Trägerbleches zwischen den Schweißstellen ein genaues Nach
arbeiten des Reibbelages nicht möglich ist und daß in der
Praxis wegen der bei vorgegebenen Stützringabmessungen um
die Dicke des Trägerbleches verminderten Stärke des Sinter
werkstoffes keine engen Fertigungstoleranzen eingehalten
werden können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese
Mängel zu vermeiden und einen Reibring der eingangs geschil
derten Art so auszugestalten, daß er mit einfachen Mitteln
mit einem Reibbelag aus einem Sinterwerkstoff versehen
werden kann, ohne einen gesonderten Träger für den Reibbe
lag vorsehen zu müssen.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß
der Reibbelag aus einer Vielzahl von Reibkörpern zusammenge
setzt ist, die über den Umfang der Reibfläche verteilt, in
gegen die Reibfläche offene Ausnehmungen des Stützringes
formschlüssig eingepreßt sind.
Da der Reibbelag durch eine Vielzahl von Reibkörpern
gebildet wird, braucht bei der Herstellung der Reibkörper
keine Rücksicht auf die geometrische Form der Reibfläche des
Reibringes genommen zu werden, so daß die Reibkörper in
einfacher Weise vorgefertigt und in die Ausnehmungen des
Stützringes formschlüssig eingepreßt werden können. Die
formschlüssige Aufnahme der Reibkörper in den Ausnehmungen
des Stützringes vereinfacht die Positionierung der Reib
körper und unterstützt deren Halterung im Stützring, was die
Fertigung solcher Reibringe mit engen Toleranzen erlaubt,
zumal die Reibkörper selbst mit engen Toleranzen hergestellt
und nach dem Einpressen in die Ausnehmungen des Stützringes
genau nachbearbeitet werden können.
Ein weiterer Vorteil ist bei Reibringen mit über den
Umfang der Reibfläche verteilten Reibkörpern darin zu sehen,
daß sich zwischen den einzelnen Reibkörpern von selbst Nuten
für eine Schmiermittelableitung ergeben und daß sich dem
nach das Einprägen von Nuten in den Reibbelag aus dem Sin
terwerkstoff erübrigt.
Eine Möglichkeit der Reibringausbildung besteht
darin, daß die Ausnehmungen zur Aufnahme der Reibkörper im
Stützring axial verlaufen. Damit wird eine einfache, span
abhebende Herstellung der Ausnehmungen gewährleistet, wobei
sich der Reibbelag über die axiale Länge des Stützringes
erstrecken kann. Die axial verlaufenden Ausnehmungen führen
selbst bei einer Aneinanderreihung der Ausnehmungen mit ge
ringem Abstand zu keiner unzulässigen Schwächung des tra
genden Querschnittes des Stützringes.
Um bei einer vorgesehenen Größe der Reibfläche die
notwendige Anzahl der Reibkörper begrenzen zu können, können
die Ausnehmungen zur Aufnahme der Reibkörpern als hinter
schnittene Axialnuten ausgebildet sein, in die die Reib
körper, die eine dem Nutenquerschnitt entsprechende Quer
schnittsform aufweisen, in axialer Richtung eingepreßt
werden und mit ihrem über die axialen Nuten vorragenden,
vergleichsweise großflächigen Teil den Reibbelag bilden.
Die axialen Ausnehmungen können aber auch durch
entsprechende Bohrungen im Stützring gebildet werden, was
die Herstellung besonder einfach macht. Ist der Abstand
zwischen der die Reibfläche aufweisenden Ringfläche des
Stützringes und der Achse der Axialbohrungen kleiner als der
Bohrungsradius, so ergibt sich eine für das Einsetzen und
die Halterung der Reibkörper vorteilhafte Hinterschneidung
der Ausnehmungen.
Eine andere Möglichkeit der Ausnehmungsanordnung
ergibt sich, wenn die Ausnehmungen aus raialen Durchtritts
bohrungen im Stützring bestehen. Mit den radialen Durch
trittsbohrungen im Stützring ist zwar eine gewisse Schwä
chung des tragenden Querschnittes des Stützringes verbunden,
doch wird eine besonders vorteilhafte Verankerung der Reib
körper im Stützring erzielt, weil die Reibkörper nieten
ähnlich befestigt werden können. Außerdem kann ein über den
Bohrungsquerschnitt vergrößerter Kopf zur Bildung der Reib
fläche vorgesehen werden, was eine bessere Werkstoffaus
nützung erlaubt. Die Anordnung radialer Durchtrittsbohrungen
eignet sich vor allem für Stützringe mit einem Reibbelag
sowohl an der Außen- als auch an der Innenfläche. Die in die
Durchtrittsbohrungen eingesetzten Reibkörper können ja
beidseitig über die Durchtrittsbohrungen vorstehen und mit
den vorstehenden Köpfen die beiden Reibbeläge bilden.
Bei zylindrischen Ausnehmungen zur Aufnahme der Reib
körper ergibt sich beim Einsetzen der Reibkörper die Gefahr
einer ungewollten Verschiebung. Werden die Ausnehmungen
konisch ausgebildet, so wird die Handhabung der vorzugs
weise gegengleichen Reibkörper beim Einsetzen in die Aus
nehmungen erläutert, weil die Reibkörper innerhalb der
Ausnehmungen axial festgelegt sind.
Da der über den Stützring aus den Ausnehmungen vor
ragende Teil der Reibkörper den Reibbelag bildet, braucht
der Stützring nicht die geometrische Form der Reibfläche
aufzuweisen. Die Reibkörper können ja nach dem Einpressen in
den Stützring im Bereich der Reibfläche beliebig nachge
arbeitet werden. Dies gilt insbesondere für kegelförmige
Reibflächen, die unabhängig von der Konusform des Stütz
ringes durch ein Nacharbeiten der aus den Ausnehmungen des
Stützringes vorragenden Teile der Reibkörper entlang einer
zum Stützring koaxialen Kegelfläche geformt werden können.
Zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Reibringes
können zunächst formbeständige Reibkörper aus einem ver
dichteten Sinterpulver durch ein Vorsintern oder ein Ab
binden mittels eines Bindemittels hergestellt und dann nach
einem Einpressen in die Ausnehmungen des Stützringes gesin
tert werden. Die Sinterung der in den Stützring eingesetzten
Reibkörper bringt eine gute Verbindung zwischen dem Reib
körper und dem Stützring mit sich. Die Reibkörper müssen
aber zu formbeständigen, selbsttragenden Körpern vorgefer
tigt werden, um in die Ausnehmungen des Stützringes einge
preßt werden zu können. Zu diesem Zweck können die Reibkör
per vorgesintert werden. Eine ander Möglichkeit besteht
darin, die Teilchen des Sinterpulvers mittels eines Binde
mittels zu binden, das dann nach dem Einsetzen der Reibkör
per in den Stützring beim Sintervorgang herausgebracht wird.
Kann durch eine Haftvermittlungsschicht zwischen dem
Reibkörper und dem Stützring im Zusammenhang mit der form
schlüssigen Aufnahme der Reibkörper in den Ausnehmungen des
Stützringes eine ausreichende Halterung der Reibkörper
sichergestellt werden, so können die Reibkörper bereits
fertig gesintert im Stützring befestigt werden.
Die Halterung der Reibkörper in den Ausnehmungen des
Stützringes kann auch durch ein Anstauchen der Reibkörper im
Sinne einer Nietverbindung sichergestellt werden, wobei das
verdrängte Material der Reibkörper den Ausnehmungsrand über
greift.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand bei
spielsweise dargestellt. Es zeigt
Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Reibring ausschnittsweise
in einer Draufsicht,
Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1,
Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 1,
Fig. 4 den Reibring nach Fig. 1 nach einer Nachbearbeitung
der Reibfläche in einer Draufsicht,
Fig. 5 eine Draufsicht auf die Reibfläche des Reibringes
nach Fig. 4,
Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie VI-VI der Fig. 5, die
Fig. 7 bis 9 drei verschiedene Ausführungsbeispiele einer
Konstruktionsvariante eines erfindungsgemäßen Reib
ringes mit radial eingesetzten Reibkörpern jeweils
ausschnittsweise in einem Axialschnitt,
Fig. 10 eine weitere Konstruktionsvariante eines erfindungs
gemäßen Reibringes in einer Draufsicht,
Fig. 11 eine Ansicht des Reibringes nach Fig. 10 in Richtung
auf den Reibbelag und
Fig. 12 einen Schnitt nach der Linie XII-XII der Fig. 11.
Der als Synchronring für eine Synchronisiereinrich
tung eines Schaltgetriebes ausgebildete Reibring besteht
gemäß den Ausführungsbeispielen im wesentlichen aus einem
mit Zähnen 1 versehenen Stützring 2, der über den Umfang
verteilt gegen die Reibfläche offene Ausnehmungen 3 zur
Aufnahme von vorgefertigten Reibkörpern 4 aufweist, die in
die Ausnehmungen 3 eingepreßt sind. Diese Reibkörper be
stehen aus einem Sinterwerkstoff und werden aus einem ver
dichteten Sinterpulter durch ein Vorsintern oder ein Abbin
den mittels eines Bindemittels hergestellt, um nach dem
Einpressen in die Ausnehmungen 3 einem abschließenden
Sintervorgang unterworfen zu werden, bei dem eine entspre
chende Verbindung zwischen dem Stützring 2 und den Reibkör
pern 4 sichergestellt wird. Ist der Stützring ebenfalls aus
einem Sinterwerkstoff zu fertigen, so können der Stützring
und die Reibkörper gemeinsam fertiggesintert werden.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Reibkörper
4 bereits vor dem Einpressen in die Ausnehmungen 3 des Stütz
ringes 2 fertigzusintern, so daß die Verbindung zwischen den
Reibkörpern 4 und dem Stützring 2 mechanisch oder über einen
Haftvermittler erfolgt.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 6
ist der Stützring 2 mit axial zum Stützring verlaufenden
Ausnehmungen 3 in Form von Axialbohrungen versehen, in die
die zylindrischen Reibkörper 4 axial eingesetzt werden. Da
der Abstand der die Reibkörper 4 aufweisenden Ringfläche 5
des Stützringes 2 von den Achsen der Axialbohrungen kleiner
als der Bohrungsradius ist, bildet der Bohrungsteil im
Stützring 2 eine hinterschnittene Nut zur Aufnahme der Reib
körper 4, die in den Ausnehmungen 3 formschlüssig gehalten
werden. Der über die Ringfläche 5 vorragende Teil der Reib
körper 4 ergibt die Reibfläche des Reibringes. Um eine Reib
fläche mit geringen Fertigungstoleranzen herstellen zu
können, können die über die Ringfläche 5 vorragenden Teile
der Reibkörper 4 nachbearbeitet werden, wie dies in den Fig.
4 bis 6 angedeutet ist. Die Reibkörper 4 bilden mit ihren
nachgearbeiteten Flächen 6 die Reibfläche des Reibringes,
und zwar in Form einer zum Stützring 2 koaxialen Kegel
fläche.
Im Gegensatz zu dem Reibring nach den Fig. 1 bis 6
weisen die Reibringe nach den Fig. 7 bs 9 icht axiale,
sondern radiale Bohrungen für die Ausnehmungen 3 auf, wobei
die Bohrungsachsen nicht senkrecht auf die Achse des Stütz
ringes 2, sondern auf die kegelförmige Wand des
Stützringes 2 stehen. Die Reibkörper 4 bilden daher mit
ihren stirnseitig über die innere Ringfläche 5 bzw. die
äußere Ringfläche 7 vorragenden Köpfe 8 den Reibbelag. Diese
Köpfe können durch ein Anstauchen der in die Ausnehmungen 3
des Stützringes 2 eingesetzten Reibkörpers 4 gebildet werden,
wobei das verdrängte Material den Ausnehmungsrand über
greift. Gemäß der Fig. 7 bilden die Reibkörper 4 beidseitig
vorstehende Reibköpfe 8, nach den Fig. 8 und 9 wird durch
einen einseitigen Kopf 8 eine Reibfläche entweder auf der
äußeren Ringfläche 7 oder auf der inneren Ringfläche 9
erhalten. Selbstverständlich können auch bei einer solchen
Ausbildung die vorragenden Köpfe 8 zur Kalibrierung der
Reibfläche nachgearbeitet werden.
In den Fig. 10 bis 12 wird ein Stützring 2 gezeigt,
der schwalbenschwanzförmig hinterschnittene Axialnuten zur
Aufnahme der gegengleich ausgebildeten Reibkörper 4 auf
weist. Die Reibkörper 4 werden demnach als in der Grundform
rechteckige Plättchen vorgefertigt. Wie insbesondere der
Fig. 12 entnommen werden kann, sind die die Axialnuten bil
denden Ausnehmungen 3 zylindrisch, während die Ringfläche 3
konisch verläuft. Die über die axiale Länge unterschiedlich
gegenüber der Ringfläche 5 vorragenden Reibkörper 4 können
wieder entsprechend der Ringfläche 5 nachgearbeitet werden,
was allerdings nicht zwingend erforderlich ist, weil die
Ringfläche 5 nicht parallel zur Reibfläche verlaufen muß.
Claims (10)
1. Reibring mit einer konischen oder zylindrischen Reib
fläche, bestehend aus einem Stützring und einem mit dem
Stützring verbundenen Reibbelag aus einem Sinterwerkstoff,
dadurch gekennzeichnet, daß die Reibbelag aus einer Viel
zahl von Reibkörpern (4) zusammengesetzt ist, die über den
Umfang der Reibfläche verteilt in gegen die Reibfläche
offene Ausnehmungen (3) des Stützringes (2) formschlüssig
eingepreßt sind.
2. Reibring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Ausnehmungen (3) zur Aufnahme der Reibkörper (4) axial
verlaufen.
3. Reibring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Ausnehmungen (3) zur Aufnahme der Reibkörper (4) als
hinterschnittene Axialnuten ausgebildet sind.
4. Reibring nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Ausnehmungen (3) durch Axialbohrungen gebildet sind.
5. Reibring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Ausnehmungen (3) aus radialen Durchtrittsbohrungen im
Stützring (2) bestehen.
6. Reibring nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeich
net, daß die Ausnehmungen (3) konisch ausgebildet sind.
7. Reibring nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der aus den Ausnehmungen (3) des Stütz
ringes (2) vorragende Teil der Reibkörper (4) entlang einer
zum Stützring (2) koaxialen Kegelfläche nachgearbeitet ist.
8. Verfahren zum Herstellen eines Reibringes nach einem
der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst
formbeständige Reibkörper (4) aus einem verdichteten Sinter
pulver durch ein Vorsintern oder ein Abbinden mittels eines
Bindemittels hergestellt und dann nach einem Einpressen in
die Ausnehmungen (3) des Stützringes (2) gesindert werden.
9. Verfahren zum Herstellen eines Reibringes nach einem
der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die vor
gefertigten, gesinterten Reibkörper (4) unter Zwischenlage
einer Haftvermittlungsschicht in die Ausnehmungen (3) des
Stützringes (2) eingepreßt werden.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeich
net, daß die Reibkörper (4) beim Einpressen in die Ausneh
mungen (3) des Stützringes (2) im Sinne eines Übergreifens
des Ausnehmungsrandes angestaucht werden.
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Publications (2)
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DE3705657C2 DE3705657C2 (de) | 1990-07-05 |
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Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE3705657A1 (de) |
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