DE4027885A1 - Synchroniser for switch couplings - has conical hole with wear resistant hole and friction lining in cone, with conical punch - Google Patents
Synchroniser for switch couplings - has conical hole with wear resistant hole and friction lining in cone, with conical punchInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Synchronisierring, ein Verfahren für seine Kalibrierung und ein Werkzeug für die Durchführung des Verfahrens, wobei der Synchronisierring in einer synchronisierten Schaltkupplung eines Kraftfahrzeuggetriebes angeordnet ist, eine konische Bohrung mit einer Verschleißschicht aufweist, die als Reibfläche in Verbindung mit einer anderen konischen Fläche, die an unterschiedlichen Elementen der Schaltkupplung angeordnet sein kann, zusammenwirkt.The invention relates to a synchronizing ring Procedure for its calibration and a tool for that Implementation of the method, the synchronizing ring in a synchronized clutch Motor vehicle transmission is arranged, a conical Bore with a wear layer, which as Friction surface in connection with another conical surface, on different elements of the clutch can be arranged cooperates.
Solche am Innenkonus beschichtete Synchronisierringe sind allgemein bekannt und werden als Feinschmiede- oder Sinterteil, aber auch in einer Kombination beider Verfahren vorgefertigt. In weniger häufigen Ausführungen werden die Synchronisierringe auch noch im spanabhebenden Fertigungsverfahren hergestellt. Die konischen Reibflächen werden auch vor oder nach dem Beschichten spanabhebend nachbearbeitet. Auch die Verschleißschicht am Innenkonus des Synchronisierringes ist sehr unterschiedlich hergestellt, z.B. durch Molybdän-Maßbeschichtung, die aufgespritzt wird oder auch durch die Einlage von gesinterten Belägen, die in einem gesonderten Verfahren gefertigt sind und mit denen der Konus belegt sein kann.Such synchronizing rings coated on the inner cone are generally known and are known as fine forging or Sintered part, but also in a combination of both processes prefabricated. In less frequent versions, the Synchronizing rings also in the cutting Manufacturing process manufactured. The conical friction surfaces are also machined before or after coating reworked. Also the wear layer on the inner cone the synchronization ring is very different manufactured, e.g. due to custom-made molybdenum coating is sprayed on or by inserting sintered toppings in a separate process are made and with which the cone can be occupied.
Allen diesen Ausführungsformen der Synchronisierringe ist gemeinsam, daß es Probleme mit der Maß- und Rundlaufgenauigkeit gibt, so daß die Toleranzen für solche Ringe relativ groß und die Einbaubedingungen in den synchronisierten Schaltkupplungen entsprechend ungünstig sind. So müssen die sich in axialer Richtung erstreckenden Einbaumaße der Schaltkupplungen größer gewählt werden, was bei der Anzahl der Schaltkupplungen in einem Getriebe zu einer Verlängerung desselben führt. Infolge der Toleranzen und der entsprechenden Einbaumaße in den Schaltkupplungen vergrößern sich aber auch die Schaltwege, was besonders ungünstig ist.All of these embodiments of the synchronizer rings is common that there are problems with the dimension and Concentricity there, so the tolerances for such Rings relatively large and the installation conditions in the synchronized clutches accordingly unfavorable are. So they have to extend in the axial direction Installation dimensions of the clutches can be chosen larger, what in the number of clutches in a transmission an extension of the same leads. As a result of the tolerances and the corresponding installation dimensions in the clutches However, the switching paths also increase, which is special is unfavorable.
Ausgehend von dem DE-GM 73 42 680, in dem ein Synchronisierring aus Sinterstahl beschrieben ist, an dessen konischer Innenbohrung eine Molybdänverschleißschicht angeordnet ist, ist es Aufgabe der Erfindung, die Maßhaltigkeit am Konus der Reibfläche einschließlich der Rundlaufgenauigkeit zu verbessern.Starting from DE-GM 73 42 680, in which a Synchronizing ring made of sintered steel is described whose conical inner bore one Molybdenum wear layer is arranged, it is the job of the invention, the dimensional accuracy at the cone of the friction surface including to improve concentricity.
Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen von Anspruch 1 für den Synchronisierring, von Anspruch 2 für das Verfahren und von Anspruch 5 für das Werkzeug zur Durchführung des Verfahrens erfüllt. Nach dem Stand der Technik sind erhebliche Maß- und Rundlauftoleranzen bei im Innenkonus beschichteten Synchronisierringen in Kauf genommen worden, weil weder über eine einfache Kalibrierung noch über Rundlaufglätt- oder -schleifverfahren nennenswerte Qualitätsverbesserungen der so gefertigten Synchronisierringe erzielt werden konnten. Damit war es nötig, in axialer Richtung zwischen der Neutralstellung und der Synchronisierstellung der Schaltkupplung größere Wege vorzusehen, die einer angestrebten Kurzweg-Synchronisierung entgegenstand. Mit der wirksamen Kalibrierung des konischen Innendurchmessers und dessen Rundlauf am Synchronisierring in Verbindung mit einer bleibenden Umformung und bei gleichzeitiger Verdichtung und Glättung der z.B. Molybdän-Maßbeschichtung ist es möglich, die Toleranzen erheblich zu verringern und damit kürzer bauende Synchronisiereinrichtungen zu erzielen. Während allgemein bekannte Kalibrierungen im elastischen Bereich der Umform geblieben sind, wird die Maß- und Rundlaufkalibrierung und das Glätten der Laufflächen der Beschichtung zu einem günstigen Tragbild bewußt mit einer Umformung des gesamten Synchronisierringes außerhalb des elastischen Bereiches verbunden. Besonders vorteilhaft ist, wenn sowohl die Maß- und Rundlaufkalibrierung wie auch das Glätten der beschichteten konischen Lauffläche in einem Arbeitsgang erfolgt, weil damit die für die bleibende Umformung notwendige Bemessung des Rohlings nur einmal erfolgen muß und die hohe Maßhaltigkeit der Synchronisierringe kostengünstig erzielt wird. Wird der Synchronisierring zur bleibenden Umformung gereckt, ergibt sich bei der bestehenden konischen Form der Bohrung eine günstige Aufnahme des Rohlinges im Werkzeug, wobei der Rohling, wie schon beschrieben, sowohl als Sinterteil wie auch als Feinschmiedeteil ausgeführt sein kann. Mit der Glättung und Kalibrierung der spritzrauhen Molybdän-Maßbeschichtung wird gleichzeitig der sonst starke Einlaufverschleiß verhindert, so daß der sich daraus ergebende größere Axialweg als unnötig erweist. Infolge des umformenden Arbeitsprozesses Glätten und Maßkalibrieren, werden also die z.B. bei einer Molybdän-Maßbeschichtung entstehenden vorstehenden Spitzen zu einer Oberfläche mit einem guten Tragbild verdichtet. Durch das Umformen, insbesondere durch das Recken des Ringes, werden die Zug- und Druckspannungen neutralisiert und der geforderte Rundlauf erreicht. Die Bauweise des Werkzeuges gibt die Möglichkeit, die Innenlaufflächen des Synchronisierringes zu verdichten und zu glätten, so daß sich ein gutes Tragbild ergibt bei gleichzeitiger Kalibrierung auf die vorgesehenen Durchmessermaße und auf den Rund- und Planlauf. Das Werkzeug ist einfach aufgebaut, und seine Herstellung wird durch den Einbau in ein genormtes Säulengestell stark vereinfacht. Darüber hinaus kann dieses Werkzeug infolge der Restumformung beim Kalibrieren in einfach wirkenden Pressen eingebaut werden. Es sind also weder doppelt wirkende Pressen noch Prägepressen, wie bei Kalibrierwerkzeugen üblich, notwendig. In besonders vorteilhafter Weise wird die Wiederholgenauigkeit über Blockmaße erzielt, die nicht in Verbindung mit dem Werkstück stehen. Der aus Hartmetall hergestellte Glättstempel im Unterteil des Werkzeuges verhindert einen vorzeitigen Verschleiß. Über eine einfache Auswerfeinrichtung, vorzugsweise einen Federauswerfer, kann ein Entformen des fertig kalibrierten und geglätteten Synchronisierringes mit einfachen Mitteln verbessert werden.This task comes with the distinctive features of claim 1 for the synchronizer ring, of claim 2 for the method and of claim 5 for the tool for Carried out the procedure. According to the state of the Technology are considerable dimensional and concentricity tolerances at im Inner cone coated synchronizer rings in purchase been taken because neither has a simple calibration still using concentric smoothing or grinding processes noteworthy quality improvements of the so manufactured Synchronization rings could be achieved. That was it necessary, in the axial direction between the neutral position and the synchronizing position of the clutch longer distances to provide the desired short-path synchronization opponent. With the effective calibration of the conical Inner diameter and its concentricity on the synchronizing ring in connection with permanent forming and at simultaneous compression and smoothing of e.g. Molybdenum custom coating, it is possible to adjust the tolerances significantly reduce and thus shorter building To achieve synchronizers. While general known calibrations in the elastic range of the forming the dimensional and concentricity calibration and smoothing the treads of the coating into one favorable contact pattern consciously with a reshaping of the entire Synchronizing ring outside the elastic range connected. It is particularly advantageous if both the and concentricity calibration as well as smoothing the coated conical tread in one operation takes place because it is for permanent forming necessary dimensioning of the blank must be done only once and the high dimensional accuracy of the synchronizer rings is achieved inexpensively. If the synchronization ring becomes permanent deformation, results in the existing conical shape of the bore a favorable Recording the blank in the tool, the blank, such as already described, both as a sintered part and as Fine forgings can be executed. With the smoothing and calibration of the rough coarse molybdenum coating at the same time, the otherwise heavy intake wear prevented, so that the resulting larger Axial path proves to be unnecessary. As a result of the reshaping Work process smoothing and calibrating dimensions e.g. with a custom molybdenum coating protruding tips to a surface with a good Contact pattern compressed. By reshaping, especially by the stretching of the ring, the tensile and compressive stresses neutralized and the required concentricity achieved. The Construction of the tool gives the opportunity to Compress inner race surfaces of the synchronizing ring and to smooth out so that a good contact pattern results simultaneous calibration to the intended Diameter dimensions and concentricity and concentricity. The Tool is simple, and its manufacture strong through the installation in a standardized column frame simplified. In addition, this tool may result the residual forming when calibrating in single-acting Presses are installed. So there are neither duplicates Acting presses or embossing presses, as with Calibration tools common, necessary. Especially The repeatability is advantageously over Block dimensions achieved that are not in connection with the Workpiece. The one made of hard metal Smoothing stamp in the lower part of the tool prevents you premature wear. About a simple one Ejection device, preferably a spring ejector, can demould the finished calibrated and smoothed Synchronization ring can be improved with simple means.
Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und einzelnen Anspruchsmerkmalen aus der Aufgabenstellung.The invention is not based on the combination of features of claims limited. For the person skilled in the art further sensible combinations of requirements and individual claim characteristics from the task.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand von Zeichnungen und Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen:Further details of the invention are based on Drawings and exemplary embodiments explained. Show it:
Fig. 1 einen Synchronisierring mit einer Innenkonusbeschichtung im Schnitt; Figure 1 shows a synchronizing ring with an inner cone coating in section.
Fig. 2 einen Synchronisierring teilweise perspektivisch dargestellt; Fig. 2 shows a synchronizing ring partially in perspective;
Fig. 3 ein Maß- und Umformkalibrier- und glättwerkzeug. Fig. 3 is a dimension and Umformkalibrier- and smoothing tool.
Der Synchronisierring nach Fig. 1 und 2 hat eine konische Bohrung mit dem großen Durchmesser 11 und dem kleinen Durchmesser 14. Dieser Konus 11/14 ist mit einer Verschleißschicht bzw. einem Reibbelag 2 z.B. moybdän- maßbeschichtet. Es sind aber auch alle anderen bekannten Reibbeläge, z.B. gesinterte Beläge, möglich. Der Innenkonus 11/14 kann dabei glatt durchgehend beschichtet sein. Es können aber auch vor bzw. nach der Beschichtung in Achsrichtung verlaufende Kanäle 16 vorgesehen werden, so daß sich keine durchgehende Reibfläche 21 ergibt, sondern daß diese, wie in Fig. 2 dargestellt, unterbrochen ist. An der dem großen konischen Durchmesser 11 zugeordneten Stirnseite 13 sind noch in bekannter Weise Sperrzähne 15 angeordnet. Die Breite 17 und die Materialdicke 18 des Synchronisierringes sind je nach den konstruktiven Bedingungen und der Belastung desselben unterschiedlich. Beim Rohling 1R des Synchronisierringes sind die Durchmesser 11 und 14 geringfügig kleiner als beim fertigen Synchronisierring, so daß ein Recken des Materials einschließlich der Beschichtung in Umfangsrichtung 12 des Synchronisierringes 1 ermöglicht wird.The synchronizer ring according to Fig. 1 and 2 has a conical bore with the large-diameter 11 and the small Diameter 14. This cone 11/14 is coated with a wear layer or a friction lining 2, for example moybdenum. However, all other known friction linings, for example sintered linings, are also possible. The inner cone 11/14 can be coated smoothly throughout. However, channels 16 extending in the axial direction can also be provided before or after the coating, so that there is no continuous friction surface 21 , but rather, as shown in FIG. 2, this is interrupted. On the face 13 associated with the large conical diameter 11 , ratchet teeth 15 are also arranged in a known manner. The width 17 and the material thickness 18 of the synchronizing ring are different depending on the structural conditions and the load on the same. In the blank 1 R of the synchronizing ring, the diameters 11 and 14 are slightly smaller than in the finished synchronizing ring, so that stretching of the material including the coating in the circumferential direction 12 of the synchronizing ring 1 is made possible.
Die Fig. 3 zeigt eine vorteilhafte Ausgestaltung eines
Werkzeuges zur Herstellung des Synchronisierringes nach
Anspruch 1 und Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2.
Die Bauteile des Werkzeuges 3 sind in einem
Säulengestell 300 angeordnet. Das Unterteil 31 des
Werkzeuges mit dem Flansch 43 der Zentrierscheibe 39, dem
Haltering 44, dem konischen Glättstempel 33, der
Distanzscheibe 38 und der konische Haltering 42 sind mit
dem Unterteil 300/U des Säulengestelles 300 fest verbunden.
Die Distanzscheibe 38 hat noch eine Andrehung 40, mit der
sie in eine Bohrung 41 im konischen Glättstempel 33
eingreift. Am Oberteil 300/O des Säulengestells 300 ist
das Oberteil 32 des Werkzeuges mit der Platte 45, dem
Abstimmring 37, dem konischen Ringstempel 34 und dem
Zentrierring 46 befestigt. Zentriert werden das Oberteil 32
und das Unterteil 31 über Zentrierstifte 47, und die
zentrische Führung erfolgt über die Säulen 300/S des
Säulengestells. Die Wirkungsweise des Werkzeuges ist wie
folgt:
Bei geöffnetem Werkzeug wird der Rohling des
Synchronisierringes 1R im oberen Bereich des
Glättstempels 33 angefädelt. Beim Schließen des Werkzeuges
drückt der konische Ringstempel 34 mit seiner Stirnseite 35
auf den Rohling 1R des Synchronisierringes und bewegt ihn
auf dem Konus des konischen Glättstempels in Richtung
Werkzeug-Unterteil. Damit wird der Rohling geringfügig
gereckt, und der Konus des Synchronisierringes mit dem
großen Durchmesser 11 und kleinen Durchmesser 14 wird an
den Reibflächen 21 verdichtet und geglättet. Eine immer
konstante Umformung wird über das Blockmaß zwischen
Zentrierring 46 und der Distanzscheibe 38 erzielt. Über
einen Haltering 42 kann eine eventuell zu weite
Verschiebung des Synchronisierringes in Richtung Werkzeug-
Unterteil verhindert werden, so daß im Zusammenhang mit
dem Blockmaß, mit dem der Durchmesser des Konus garantiert
wird, auch noch eine Plankalibrierung zwischen konischem
Ringstempel 34 und konischem Haltering 42 erfolgt. Über
geeignete Schmiermittel kann erreicht werden, daß der
Synchronisierring 1 beim Öffnen des Werkzeuges ohne
Schwierigkeiten entnommen werden kann. Für eine
Zwangsentformung kann aber auch der konische Haltering 42
so eingerichtet werden, daß der fertig kalibrierte und
geglättete Synchronisierring über eine Zwangs- oder
Federauswerfeinrichtung im Unterteil von dem konischen
Glättstempel 33 entformt wird. Über den Abstimmring 37 ist
es möglich, zusätzlich zum Blockmaß an der
Distanzscheibe 38 noch das Aufschieben auf den
Glättstempel 33 definiert zu gestalten.
Fig. 3 shows an advantageous embodiment of a tool for manufacturing the synchronizer ring according to claim 1 and carrying out the method of claim 2. The components of the tool 3 arranged in a column rack 300. The lower part 31 of the tool with the flange 43 of the centering disk 39 , the retaining ring 44 , the conical smoothing punch 33 , the spacer disk 38 and the conical retaining ring 42 are firmly connected to the lower part 300 / rev of the column frame 300 . The spacer 38 also has a turn 40 , with which it engages in a bore 41 in the conical smoothing die 33 . The upper part 32 of the tool with the plate 45 , the tuning ring 37 , the conical ring punch 34 and the centering ring 46 is fastened to the upper part 300 / O of the column frame 300 . The upper part 32 and the lower part 31 are centered via centering pins 47 , and the central guidance takes place via the columns 300 / S of the column frame. The tool works as follows:
When the tool is open, the blank of the synchronizing ring 1 R is threaded in the upper area of the smoothing punch 33 . When the tool is closed, the conical ring stamp 34 presses with its end face 35 onto the blank 1 R of the synchronizing ring and moves it on the cone of the conical smoothing stamp in the direction of the lower part of the tool. The blank is thus stretched slightly, and the cone of the synchronizing ring with the large diameter 11 and small diameter 14 is compressed and smoothed on the friction surfaces 21 . A constant deformation is achieved via the block dimension between the centering ring 46 and the spacer 38 . A retaining ring 42 can prevent the synchronization ring from possibly being displaced too far in the direction of the lower part of the tool, so that in connection with the block dimension with which the diameter of the cone is guaranteed, a plan calibration between conical ring punch 34 and conical retaining ring 42 also takes place . Suitable lubricants can be used to ensure that the synchronizing ring 1 can be removed without difficulty when the tool is opened. For forced demolding, however, the conical retaining ring 42 can also be set up in such a way that the fully calibrated and smoothed synchronizing ring is demolded by the conical smoothing punch 33 via a forced or spring ejection device in the lower part. Via the tuning ring 37 , it is possible, in addition to the block dimension on the spacer 38 , to design it to be pushed onto the smoothing punch 33 in a defined manner.
BezugszeichenReference numerals
1 Synchronisierring
1R Rohling des Synchronisierringes
11 konische Bohrung/Konus/großer Durchmesser
12 Umfangsrichtung
13 Stirnseite
14 konische Bohrung/Konus/kleiner Durchmesser
15 Sperrzähne
16 Kanäle
17 Breite
18 Dicke
2 Verschleißschicht/Reibbelag
21 Reibfläche
3 Werkzeug
31 Unterteil
32 Oberteil
33 konischer Glättstempel
34 konischer Ringstempel
35 Stirnseite des Ringstempels
36 -
37 Abstimmring
38 Distanzscheibe
39 Zentrierscheibe
40 Andrehung
41 Bohrung
42 konischer Haltering
43 Flansch
44 Haltering
45 Platte
46 Zentrierring
47 Zentrierstifte
300 Säulengestell
300/U Unterteil Säulengestell
300/O Oberteil Säulengestell
300/S Säulen 1 synchronization ring
1 R blank of the synchronization ring
11 conical bore / cone / large diameter
12 circumferential direction
13 end face
14 conical bore / cone / small diameter
15 ratchet teeth
16 channels
17 width
18 thickness
2 Wear layer / friction lining
21 friction surface
3 tools
31 lower part
32 top
33 conical smoothing stamp
34 conical ring stamp
35 face of the ring stamp
36 -
37 tuning ring
38 spacer
39 centering disc
40 start-up
41 hole
42 conical retaining ring
43 flange
44 retaining ring
45 plate
46 centering ring
47 centering pins
300 column frame
300 / U lower part of column frame
300 / O pillar frame upper part
300 / S columns
Claims (10)
- - im Unterteil (31) des Werkzeuges (3) ein konischer Glättstempel (33) angeordnet ist, der gleichzeitig den Rohling (1R) aufnimmt;
- - im Oberteil (32) des Werkzeuges (3) ein konischer Ringstempel (34) angeordnet ist, der mit seiner zum Unterteil (31) des Werkzeuges (3) hin zeigenden Stirnseite (35) auf die nach oben zugerichtete Stirnseite (13) des Synchronringes (1) drückt;
- - entgegen dem angeordneten Ringstempel (34) im Oberteil (32), im Unterteil (31) des Werkzeuges (3) ein konischer Haltering (42) angeordnet ist;
- - das Werkzeug (3) beim Glätten der Innenreibflächen (21) und beim Kalibrieren der Durchmesser (11, 14) und des Rundlaufes auf Block gefahren wird, um eine Wiederholgenauigkeit zu erzielen.
- - A conical smoothing punch ( 33 ) is arranged in the lower part ( 31 ) of the tool ( 3 ), which at the same time receives the blank ( 1 R);
- - In the upper part ( 32 ) of the tool ( 3 ) a conical ring stamp ( 34 ) is arranged, which with its lower part ( 31 ) of the tool ( 3 ) facing end face ( 35 ) on the upward facing end face ( 13 ) of the synchronizer ring ( 1 ) presses;
- - Against the arranged ring stamp ( 34 ) in the upper part ( 32 ), in the lower part ( 31 ) of the tool ( 3 ) a conical retaining ring ( 42 ) is arranged;
- - The tool ( 3 ) when smoothing the inner friction surfaces ( 21 ) and when calibrating the diameter ( 11 , 14 ) and the concentricity is moved to block in order to achieve repeatability.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904027885 DE4027885A1 (en) | 1989-09-06 | 1990-09-03 | Synchroniser for switch couplings - has conical hole with wear resistant hole and friction lining in cone, with conical punch |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3929573 | 1989-09-06 | ||
DE19904027885 DE4027885A1 (en) | 1989-09-06 | 1990-09-03 | Synchroniser for switch couplings - has conical hole with wear resistant hole and friction lining in cone, with conical punch |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4027885A1 true DE4027885A1 (en) | 1991-03-07 |
Family
ID=25884805
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19904027885 Withdrawn DE4027885A1 (en) | 1989-09-06 | 1990-09-03 | Synchroniser for switch couplings - has conical hole with wear resistant hole and friction lining in cone, with conical punch |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4027885A1 (en) |
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WO2009027453A1 (en) * | 2007-08-31 | 2009-03-05 | Otto Fuchs Kg | Method for producing a body belonging to a friction pairing, and body belonging to a friction pairing |
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-
1990
- 1990-09-03 DE DE19904027885 patent/DE4027885A1/en not_active Withdrawn
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