DE10122184A1

DE10122184A1 - Verfahren zum Formen eines Abschnittes eines Zahnes einer Verzahnung mittels plastischer Verformung

Info

Publication number: DE10122184A1
Application number: DE10122184A
Authority: DE
Inventors: Gerald Buer; Ernst Roeckelein; Rainer Sterker
Original assignee: INA Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2001-05-08
Filing date: 2001-05-08
Publication date: 2002-11-14
Also published as: FR2824498A1; FR2824498B1; BR0201624A

Abstract

Es ist ein Verfahren zum Formen eines Abschnittes (8) an einem Zahn (3) einer Verzahnung (1) mittels plastischer Verformung von Material des Zahnes (3) und eine Verzahnung (1) dazu zu schaffen, wobei der Querschnitt des Zahnes (3) an dem Abschnitt (8) nach dem Formen reduziert ist.

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Formen zumindest eines Abschnittes wenigstens eines Zahnes einer Verzahnung mittels plastischer Verformung von Material des Zahnes, sowie eine mit diesem Verfahren hergestellte Verzah nung.

Hintergrund der Erfindung

An Verzahnungen, bei denen der Zahnquerschnitt an einzelnen oder allen Zähnen in bestimmten Bereichen dieser Zähne reduziert ist, werden diese Re duzierungen des Querschnittes spanabhebend oder spanlos durch Umformen erzeugt. Spanabhebend werden derartige Reduzierungen des Querschnittes an der ansonsten fertigen Verzahnung z. B. mittels Fräsen eingebracht. Beim Umformen werden Verfahren wie Rollen/Hinterrollen oder Prägen/Drücken an gewandt. Nach derartigen Bearbeitungen liegen dann von dem Kopfkreis der Verzahnung ausgehende radial sich in den Zahn erstreckende Taschen/Nuten oder flankenseitige Einschnürungen an den Zähnen vor. Diese über die Zahn breite auftretenden partiellen Reduzierungen in der Zahnhöhe oder Zahndicke werden häufig auch als Hinterschneidungen bezeichnet. Bekannt ist z. B., dass die Zahnflanken einer radial nach innen weisenden Verzahnung an Schalt muffen einer synchronisierten Schalteinheit hinterschnitten sind. Durch die Hinterschnitte ist die Zahndicke des Zahnes an einem (mehreren) begrenzten Abschnitt(en) der Breite des Zahnes reduziert. Hier dienen diese Hinterschnei dungen als Sperre gegen das ungewollte axiale Lösen von den axial ineinan der verschobenen Verzahnungen der Schiebemuffe und der zum Gangrad ge hörenden Kupplungsverzahnung.

Schaltmuffen sitzen in der Regel längs zur Mittelachse der Schalteinheit ver schiebbar auf Schaltmuffenträgern. Sie greifen mit längs zur Mittelachse der Schalteinheit ausgerichteten und radial nach innen weisenden Zähnen in eine Verzahnung mit radial nach außen gerichteten Zähnen des Schaltmuffenträ gers. An einzelnen Zähnen dieser Verzahnungen der Schaltmuffen und/oder Schaltmuffenträger sind häufig auch Nuten radial von außen in die Zähne ein gebracht. Diese Nuten erstrecken sich entlang der Breite des Zahnes an einem begrenzten Abschnitt. Durch diese Nuten ist die Zahnhöhe in dem (den) be troffenen Abschnitt(en) reduziert. In diesen Nuten verrastet z. B. ein Rastele ment, welches die Schaltmuffe in einer nicht geschalteten Neutralstellung auf dem Schaltmuffenträger in Position hält sowie ggf. die Schaltmuffe auch gegen ein vorzeitiges Verschieben sperrt. Durch die beschriebenen Nuten oder durch andere Hinterschnitte ist der Querschnitt des Zahnes an einem (mehreren) begrenzten Abschnitt(en) der Breite des Zahnes reduziert. Dabei kommen auch Abschnitte an den Zähnen vor, bei denen sowohl die Zahnhöhe als auch die Zahndicke an ein und dem selben Querschnitt im Vergleich zum Grundquer schnitt des Zahnes reduziert sind.

Die spanabhebende Reduzierung des Grundquerschnittes an Zähnen einer ansonsten ausgeformten Verzahnung ist aufwändig und teuer. Deshalb werden Hinterschnitte oft spanlos erzeugt. Dabei wird der Werkstoff der Zähne plas tisch verformt und körperlich zur Schaffung des freien Raumes für beispielsweise eine Nut verdrängt. Das Material fließt dabei an den Rändern zu den Zahnflanken hin in die Zahnlücken zwischen die Zähne oder aus den Zahn flanken verdrängt zu dem Zahnkopf hin. Es bildet dort einen Aufwurf aus dem verdrängten Werkstoff. Die Fertigung einer derartig ausgebildeten Verzahnung ist durch das spanabhebende Abtragen dieser Aufwürfe in einer Nacharbeit ebenfalls kostenintensiv.

In wenigen Fällen kann dieser Aufwurf an dem betroffenen Zahn zur Bildung eines weiteren Funktionselementes verbleiben. Einer dieser Fälle ist in DE 199 32 300 A1 beschrieben. Die Verzahnung einer Schaltmuffe weist an einigen Zähnen ihrer Verzahnung Ausnehmungen auf. Diese Ausnehmungen sind mit tels plastischer Materialverdrängung erzeugt. Die Zahnhöhe in diesem Ab schnitt des Zahnes ist reduziert. Das verdrängte Material ragt dabei gezielt in die den betroffenen Zahn begrenzenden Zahnlücken hinein. Beim Aufschieben der Schaltmuffe auf den Schaltmuffenträger bildet der Aufwurf eine Sperre ge gen ein Einschieben eines nach außen gerichteten Zahnes des Schaltmuffen trägers in die Zahnlücke. Die Schaltmuffe kann also gewollt nur richtungs- bzw. positionsorientiert auf dem Schaltmuffenträger montiert werden.

Die vorgenannte Anwendung kommt in der Praxis jedoch seltener vor als die Anwendungen, bei denen der Aufwurf des Materiales für ein Funktionieren der Schalteinrichtung beseitigt werden muss.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zum Formen eines Ab schnittes eines Zahnes an einer Verzahnung mittels plastischer Verformung von Material des Zahnes zu schaffen, mit dem das Entstehen eines störenden Aufwurfes verhindert wird. Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung eine mit ei nem derartigen Verfahren erzeugte Verzahnung zu schaffen, die sich einfach und kostengünstig herstellen lässt.

Diese Aufgabe ist nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruches durch ein Verfahren mit folgenden Fertigungsschritten gelöst:

1. Einbringen wenigstens eines Loches in die Verzahnung.
2. Formen des Abschnittes mittels plastischer Verformung von Material.
3. Verdrängen des mit der Verformung aus dem Abschnitt geflossenen Materi als in das Loch.

Das Loch ist beispielsweise durch Stanzen in die Verzahnung eingebracht, wobei die einzelnen Zähne der Verzahnung im Wesentlichen ihren fertigen Grundquerschnitt aufweisen. Der oder die Hinterschnitte, beispielsweise ange schrägte Zahnflanken oder Riegelnuten für das Verrasten von Arretierelemen ten aber auch hinterschnittfreie Anformungen an Zähnen sind mittels plasti scher Verformung von Material durch Formwerkzeuge geformt. Hinterschnitt freie Anformungen entstehen zum Beispiel beim Kalibrieren der Grundkontur des Zahnes und dem Formen von Schrägen an Dachverzahnungen. Die Form werkzeuge sind durch Stempel oder Matrizen gebildet. Das dabei verdrängte Material oder auch verdrängtes Material aus Kalibrierungen, beispielsweise der Gesamtform des Zahnes, steht nicht störend über die Konturen des fertigen Zahnes hinaus, da das Material in das Loch verdrängt ist. Das freie Volumen eines oder mehrerer der in der Fließzone des sich plastisch verformenden Materials liegende Löcher stellt einen Raum bereit, in den das verdrängte Ma terial ausweichen kann. Dabei wird das fließende Material gezielt durch die Kontur des Stempels und/oder einer Matrize bzw. durch das Zusammenwirken beider Formwerkzeuge in das/die Loch/Löcher gelenkt. Das Material weicht auch aufgrund geringerer Formungswiderstände in die Löcher aus, da die Struktur der Verzahnung in dem gelochten Bereich geschwächt ist. Aus dem für die Nuten bzw. Hinterschnitte freigelegten Raum verdrängtes Material liegt nicht als störender Aufwurf vor. Spanabhebende oder sonstige Nacharbeit entfällt deshalb. Ein zusätzlicher Vorteil mit dem Einbringen von Löchern ergibt sich durch die Abnahme des Widerstandes der relativ massiven Strukturen einer Verzahnung gegen plastische Verformung, wenn in diese Struktur Löcher eingebracht sind. Die Materialstruktur kann mittels gezielt eingebrachter Löcher "aufgelockert" werden um das Umformen durch verringerte Umformkräfte zu erleichtern.

Die Löcher sind in die Verzahnung vorzugsweise durch Stanzen vor oder nach dem Formen der Grundform der Zähne oder in den Prozess des Formes integ riert eingebracht. Die Anzahl der Löcher pro Abschnitt und/oder Zahn und ihre Form ist den Anforderungen angepasst frei wählbar. Dabei sind kreisrund gestaltete Löcher ebenso verwendbar wie Langlöcher.

Die Erfindung ist bevorzugt für das Formen an Zähnen von Verzahnungen vor gesehen, die an einem Ring, einem ringförmigen Element oder an einem Hohl körper bzw. an einem ringförmigen Abschnitt eines Hohlkörpers ausgebildet sind. Dabei ist die Verzahnung nach innen bzw. außen gerichtet oder stirnseitig an einem scheibenförmigen Körper ausgebildet. Eine Variante einer Verzah nung mit wenigstens einem gemäß Erfindung bearbeiteten Zahn ist an einem Ring ausgebildet, der in seinem Ausgangszustand als ein mit einem Profil der Verzahnung versehener Blechstreifen vorliegt. Die zueinander gebogenen En den des kreisrund gebogenen Blechstreifens mit dem Zahnprofil sind aneinan der befestigt. Der Hinterschnitt in einem oder mehreren Zähnen ist mit dem Verfahren entweder am ausgestreckt vorliegenden Blechstreifen oder in die ringförmige Verzahnung eingebracht.

Eine Ausgestaltung des Verfahrens gemäß Erfindung sieht für das Formen eines Abschnittes mit einer reduzierten Zahnhöhe vor, dass das Material beim Formen des Abschnittes frei zu zumindest einer Flanke des Zahnes fließt. An schließend ist das Material mittels eines Formwerkzeuges in wenigstens ein an dem Zahn flankenseitig angeordnetes Loch verdrängt. Das Formwerkzeug deckt dabei zumindest den Abschnitt ab und weist an dem Abschnitt die Nega tivform des fertigen Zahnes mit dem reduzierten Querschnitt auf. Als Form werkzeuge werden bevorzugt Stempel oder Matrizen, auch zusammenwirkend, eingesetzt. Eine Ausnehmung, die mit ihrer Tiefe die Zahnhöhe an einem Ab schnitt des Zahnes reduziert, ist beispielsweise mittels eines Stempels in ei nem ersten Verfahrensschritt erzeugt. Der Stempel fährt auf den Kopf des Zahnes und verdrängt Material im Bereich des Abschnittes. Der Stempel erzeugt dabei eine Ausnehmung mit gleichbleibender oder entlang des Abschnittes variierender Tiefe. Die Ausnehmung ist in den Zahn so eingebracht, dass flan kenseitig des freigemachten Raumes am Zahn kein Material stehen bleibt. Das beim Formen des Abschnittes verdrängte Material steht nach diesem Verfah rensschritt frei als Aufwurf in die den Zahn begrenzende Zahnlücke hinein. In dem anschließenden Verfahrensschritt, Verdrängen des Materials in das Loch, wird der einzelne Zahn oder werden alle betroffenen Zähne der Verzahnung zusammen in beispielsweise eine Matrize gepresst oder mit einem Stempel belastet. Durch die Innenkontur der Matrize oder die Kontur des Stempels ist die negative Kontur des fertigen Zahnes zumindest im Bereich des verformten Abschnittes wiedergegeben. Die Matrize ist nach dem Verdrängen des Auf wurfes in das Loch mit dem Material des fertigen Zahnes an diesem geformten Abschnitt vollständig ausgefüllt.

Weiter ausgestaltet ist für die vorgenannten Verfahrensschritte in die Verzah nung beidseitig des betroffenen Zahnes jeweils mindestens ein Loch einge bracht. Das Material fliest beim Formen des Abschnittes frei anteilig zu beiden Flanken und bildet dort einen Aufwurf. Die Matrize oder der Stempel verdrän gen das Material anschließend anteilig in die Löcher. Eine weitere Ausgestal tung mit Bezug auf die vorgenannten Ausgestaltungen sieht vor, dass das Ma terial beim Formen abzüglich eines am Zahn verbleibenden Anteiles zu den Flanken hin verdrängt ist. Dieser Anteil ist anschließend zusammen mit dem Aufwurf mit einer Matrize oder einem Stempel in wenigstens einer der Löcher verdrängt. Die Tiefe der Ausnehmung bzw. Nut ist mittels beispielsweise eines Formstempels beim Formen der Ausnehmung anfangs also nicht vollständig ausgeformt. Es bleibt so viel Material an dem Zahn, dass der Ausnehmung 1/10 bis 6/10 Millimeter vorzugsweise jedoch 0,2 mm an Tiefe fehlten. Dieser nach dem ersten Formen des Abschnittes verbleibende Anteil des Materials ist in einem folgenden Verfahrensschritt zusammen mit dem Aufwurf in das oder die Löcher verdrängt.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht für das Formen eines Ab schnittes mit einer reduzierten Zahnhöhe vor, dass ein Formwerkzeug den Zahn beim Formen des Abschnittes zumindest an dem Abschnitt abdeckt, wo bei die Innenkontur des Formwerkzeugs an dem Abschnitt durch die Negativ form des Zahnes in seinem Grundquerschnitt, also ohne den reduzierten Quer schnitt, beschrieben ist. Es ist weiterhin vorgesehen, dass der Abschnitt mittels wenigstens eines weiteren Formwerkzeuges geformt ist, wobei das weitere Formwerkzeug beim Formen das Material in ein sich von dem Kopfkreis der Verzahnung ausgehendes sowie radial nach innen in den Zahn erstreckendes Loch verdrängt. Ein Formwerkzeug, beispielsweise eine Matrize, sitzt auf dem zu bearbeitenden Zahn. Die Matrize weist dabei zumindest in dem Abschnitt, wo der Grundquerschnitt des Zahnes verringert werden soll, die Negativform des Zahnes in seinem Grundquerschnitt auf. Die Matrize ist dabei durch den Grundquerschnitt des Zahnes vollständig ausgefüllt. Der Zahn ist zu diesem Zeitpunkt noch nicht fertig, da er den oder die Abschnitte mit reduziertem Querschnitt bisher noch nicht aufweist. Ein in die Matrize eingeführter Stempel formt den Abschnitt. Gleichzeitig ist das für die Freimachung fließende Material durch das Zusammenwirken von Stempel und Matrize in die Löcher verdrängt. Nach diesem Bearbeitungsgang ist die Matrize an dem Abschnitt nicht mehr vollständig durch das Material des fertigen Zahnes ausgefüllt. Der Anteil des zur Bildung des Abschnittes verdrängten Materials ist in das Loch ausgewi chen. Der Zahn weist nun an dem bearbeiteten Abschnitt den verringerten Querschnitt auf. Bevorzugt ist das Loch oder sind die Löcher in dem Zahn und an dem Abschnitt angeordnet. Das fließende Material hat so nur kurze Wege zurückzulegen, um das Loch zu füllen. Das oder die Löcher sind wiederum bevorzugt ausgehend von dem Kopfkreis der Verzahnung in die Tiefe des Zah nes in Richtung des Zahnfußes durchgehend eingebracht.

Die Erfindung sieht auch ein mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erzeugtes Produkt vor. Das Produkt ist eine Verzahnung mit folgenden Merkmalen:

- die Verzahnung weist wenigstens einen oder mehrer Zähne auf, deren Querschnitt an wenigstens einem begrenzten Abschnitt durch Formen reduziert ist.
- der Abschnitt ist durch plastisches Formen von Material aus dem Zahn geformt, wobei die Zahndicke und/oder bevorzugt die Zahnhöhe durch Verschieben von Material aus dem Zahn an dem Abschnitt reduziert ist.
- die Verzahnung weist wenigstens ein Loch in dem Fließbereich des verschobenen Materials auf.
- das Loch ist durch Material zumindest teilweise ausgefüllt, wobei zumindest einige Abschnitte der Wand des Loches nach innen in das Loch eingefallen sind und der freie Querschnitt der Loches durch das verdrängte Material damit eingeschnürt bzw. ver schlossen ist.

So sehen dann auch bevorzugte Ausgestaltungen vor, dass zumindest eine sich dem Zahn flankenseitig anschließende Zahnlücke das Loch aufweist oder dass das Loch in dem Zahn ausgebildet ist. Wenn das Loch in dem Zahn aus gebildet ist, ist das Loch bevorzugt an dem bearbeiteten Abschnitt ausgebildet, wobei wiederum vorzugsweise das Loch an dem Abschnitt sich zumindest über die gesamte reduzierte Zahnhöhe durch den Zahn erstreckt.

Schließlich ist vorgesehen, dass die Verzahnung an einer Schaltmuffe einer synchronisierten Schalteinheit eines Wechselgetriebes ausgebildet ist. Eine derartig mit den Merkmalen der Erfindung versehene Verzahnung kann bei spielsweise aber auch an einem Schaltmuffenträger ausgebildet sein.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines Ausschnittes einer mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bearbeiteten Verzahnung,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Verzahnung nach Fig. 1 entlang der Linie II-II,

Fig. 3 den Querschnitt der Verzahnung aus Fig. 1, geschnitten entlang der Linie III-III,

Fig. 4 das Detail Z aus Fig. 3 in vergrößerter Darstellung,

Fig. 5 den Ausschnitt der Verzahnung mit ihren den Grundquer schnitt aufweisenden Zähnen aus Fig. 1 vor der Bear beitung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren,

Fig. 6 einen Querschnitt durch die Verzahnung nach Fig. 5 ent lang der Linie VI-VI,

Fig. 7 den Ausschnitt der Verzahnung aus Fig. 1 mit einem Zahn, der einen geformten Abschnitt aufweist,

Fig. 8 den Querschnitt des Ausschnittes der Verzahnung, ge schnitten entlang der Linie VIII-VIII aus Fig. 7,

Fig. 9 den Querschnitt des Ausschnittes der Verzahnung nach Fig. 1 nach dem Verdrängen des Materials in Löcher,

Fig. 10 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines mit dem erfin dungsgemäßen Verfahren bearbeiteten Abschnittes einer Verzahnung,

Fig. 11 einen Längsschnitt durch die Verzahnung aus Fig. 10 entlang der Linie XI-XI,

Fig. 12 den Querschnitt eines fertigen Zahnes der Verzahnung aus Fig. 10 entlang der Linie XII-XII nach der Bearbeitung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren,

Fig. 13 den Querschnitt des Zahnes aus Fig. 12 vor seiner Bear beitung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und

Fig. 14 den Querschnitt des Zahnes aus Fig. 12 während der Bearbeitung mit dem Verfahren.

Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen

Die Fig. 1 bis 3 zeigen einen Ausschnitt einer mit einem Verfahren gemäß Erfindung hergestellten Verzahnung 1. Die Verzahnung 1 ist mit Zähnen 2 und Zähnen 3 versehen. Die Zähne 2 und 3 weisen an ihren längsgerichteten En den 2a bzw. 3a Dachschrägen 4 einer Dachverzahnung auf. Die Zähne 3, von denen nur einer bildlich dargestellt ist, sind mit einer Riegelnut 5 für den Ein griff eines nicht dargestellten Verriegelungselementes einer Synchronisierein heit versehen. Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, ist die Verzahnung 1 an einer Schiebemuffe der Synchronisiereinheit ausgebildet. Auf dem Außenmantel der ringförmig ausgebildeten Verzahnung 1 sitzen Ringe 6. Die Ringe 6 und der Außenmantel der Verzahnung 1 begrenzen eine Ringnut 7 für den Eingriff ei ner nicht dargestellten Schaltgabel.

Die Riegelnut 5 ist an einem sich entlang der Breite des Zahnes 3 erstrecken den Abschnitt 8 durch die Bearbeitung mit einem Verfahren gemäß der Erfindung eingebracht. Dazu ist der Abschnitt 8 durch Umformen bearbeitet. Die Riegelnut 5 ist durch plastisches Verschieben von Material 13 (Fig. 4) aus dem Abschnitt 8 des Zahnes 3 eingeformt. Verglichen zu dem Grundquer schnitt 9 der Zähne 2 und 3 ist der Querschnitt 10 an dem Zahn 3 reduziert. Die von dem Kopfkreis 11 ausgehende Tiefe 12 (Fig. 3) der Riegelnut 5 vari iert in diesem Beispiel über die Länge des Abschnittes 8.

Das Material 13 ist anteilig in beidseitig des Zahnes 3 mittels Stanzen einge brachte Langlöcher 14 verdrängt. Die Langlöcher 14 erstrecken sich vom Bo den der Zahnlücken 15 und 16 ausgehend durch die Wandung der Verzah nung 1 nach außen hindurch.

Fig. 4 zeigt eine nicht maßstäbliche und vergrößerte Darstellung des Details Z eines der in Fig. 3 abgebildeten Langlöcher 14. Die Wände des Langloches 14 sind durch die Masse des in das Loch 14 plastisch verdrängten Materials 13 eingefallen. Das Langloch 14 ist durch das Material 13 fast vollständig ausge füllt und verschlossen.

In Fig. 5 und Fig. 6 ist die Verzahnung 1 nach der Bearbeitung mittels des ersten Verfahrensschrittes - Lochen - gemäß des Verfahrens nach Erfindung dargestellt. Der Zahn 3 weist wie die Zähne 2 den Grundquerschnitt 9 ohne den reduzierten Querschnitt auf. Beidseitig des Zahnes 3 sind im Grund der Zahnlücken 15 und 16 die Langlöcher 14 eingebracht. Das durch die Langlö cher 14 bereitgestellte freie Volumen ist größer als das größtmögliche Volumen des für das Formen der Riegelnut 5 verdrängten Materials 13 (nach Fig. 4).

Die Fig. 7 und 8 zeigen die Verzahnung 1 nach der Bearbeitung mit dem Verfahrensschritt - Formen des Abschnittes -. In diesem Verfahrensschritt wird ein nicht dargestellter Stempel auf den Kopf des Zahnes 3 am Kopfkreis 11 aufgesetzt und mittels des Stempels wird Material verschoben. Bei der damit verbundenen plastischen Verformung des Zahnkopfes an dem Abschnitt 8 fließt ein Teil des zu verdrängenden Materials beidseitig anteilig über die Flan ken des Zahnes 3 hinaus und verbleibt dort als Aufwurf 17. Ein Anteil 18 des zur Bildung der Riegelnut 5 zu verdrängenden Materials verbleibt noch unver formt am Zahn 3.

In Fig. 9 ist die Endlage eines weiteren Stempels 19 nach Abschluss des Verfahrensschrittes - Verdrängen des Materials in die Löcher - dargestellt. Der Stempel 19 weist die Negativform des Zahnes 13 und seiner angrenzenden Bereiche auf. Das Material 13, welches aus den Materialanteilen der Aufwürfe 17 und dem Anteil 18 zusammengesetzt ist, wurde in die Löcher 14 verdrängt und verschließt die Löcher 14 teilweise, wie beispielhaft in Fig. 4 dargestellt ist. Der Zahn 3 ist mit der fertigen Riegelnut 5 versehen.

Die Fig. 10 und 11 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Aus schnittes einer Verzahnung. Die Verzahnung 20 weist Zähne 21 und 22 auf, die an ihren Flanken hinterschnitten und an ihren Enden angeschrägt sind. Die Zähne 22, von denen nur einer bildlich dargestellt ist, sind außerdem jeweils mit einer Rastvertiefung 23 versehen. Die Rastvertiefung 23 ist an einem sich an der Zahnbreite erstreckendem Abschnitt 24 ausgebildet. Mit der Rastver tiefung 23 ist der Querschnitt des Zahnes 22 an dem Abschnitt 24 reduziert, wie aus den Fig. 11 und 12 erkennbar ist.

Die Rastvertiefung 23 wurde durch Bearbeitungsschritte des Verfahrens ge mäß der Erfindung erzeugt. In einem ersten Schritt - Lochen - wurde ein Loch 25 in den Zahn 22 eingebracht. Wie aus Fig. 13 ersichtlich ist, ist das Loch 25 vom Kopf des Zahnes 22 aus in den Zahn 22 eingebracht, wobei der Zahn 22 noch über die gesamte Zahnbreite seinen Grundquerschnitt aufweist.

In dem nächsten Schritt des Verfahrens - Formen des Abschnittes - werden eine Matrize 26, den Zahn 22 umgreifend, und ein Stempel 27 auf den Kopf des Zahnes 22 aufgesetzt. Der Stempel 27 formt an dem Abschnitt 24 die Rastvertiefung 23 (Fig. 14). Das dazu plastisch verdrängte Material 28 weicht in das Loch 25 aus. Die Wände des Loches 25 fallen dadurch teilweise nach innen ein. Das Loch 25 ist zumindest teilweise durch das Material 28 gefüllt. Die Verfahrensschritte - Formen des Abschnittes - und - Verdrängen des Materiales - laufen in diesem Beispiel innerhalb eines Bearbeitungsschrittes über gangslos ineinander übergehend ab. Wie aus Fig. 11 zu erkennen ist, variiert der Querschnitt der Rastvertiefung 23 entlang des Abschnittes 24. Außerdem ist ersichtlich, dass die Verzahnung 20 an einer Schiebemuffe einer Synchroni siereinheit ausgebildet ist. Auf dem Außenmantel der ringförmig ausgebildeten Verzahnung 20 sitzen Ringe 29. Die Ringe 29 und der Außenmantel der Ver zahnung 20 begrenzen eine Ringnut 30 für den Eingriff einer nicht dargestell ten Schaltgabel.

Bezugszeichen

1

Verzahnung

2

Zahn

2

a Ende

3

Zahn

3

a Ende

4

Dachschräge

5

Riegelnut

6

Ring

7

Ringnut

8

Abschnitt

9

Grundquerschnitt

10

Querschnitt

11

Kopfkreis

12

Tiefe

13

Material

14

Langloch

15

Zahnlücke

16

Zahnlücke

17

Aufwurf

18

Anteil

19

Stempel

20

Verzahnung

21

Zahn

22

Zahn

23

Rastvertiefung

24

Abschnitt

25

Loch

26

Matrize

27

Stempel

28

Material

29

Ring

30

Ringnut

Claims

1. Verfahren zum Formen zumindest eines Abschnittes (8, 24) wenigstens eines Zahnes (3, 22) einer Verzahnung (1, 20) mittels plastischem Ver formen von Material des Zahnes (3, 22), wobei der Querschnitt des Zahnes (3, 22) an dem Abschnitt (8, 24) nach dem Formen reduziert ist, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

- Einbringen wenigstens eines Loches (14, 25) in die Verzahnung (1, 20), wobei das durch das Loch (14, 25) beanspruchte Volu men mindestens dem Volumen des aus dem Zahn (3, 22) zu ver drängenden Materials (13, 28) entspricht und wobei das Loch (14, 25) durch das beim Formen verdrängte Material (13, 28) erreich bar ist,
- Formen des Abschnittes (8, 24),
- Verdrängen des Materials (13, 28) in das Loch (14, 25).

2. Verfahren nach Anspruch 1, für das Formen eines Abschnittes (8) mit einer reduzierten Zahnhöhe, dadurch gekennzeichnet, dass das Mate rial beim Formen des Abschnittes (8) frei zu mindestens einer Flanke des Zahnes (3) verschoben ist und das anschließend das Material mit tels eines zumindest Formwerkzeuges in wenigstens ein an dem Zahn (3) flankenseitig angeordnetes Loch (14) verdrängt ist, wobei das Form werkzeug zumindest den Abschnitt (8) abdeckt und wobei das Form werkzeug an dem Abschnitt (8) durch die Negativform des fertigen Zah nes (3) mit dem reduzierten Querschnitt beschrieben ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zu jeder Flanke des Zahnes (3) in einer Zahnlücke (15, 16) jeweils mindestens ein Loch (14) eingebracht ist und dass das Material (13) frei anteilig zu beiden Flanken verschoben ist und von dem Formwerkzeug anschlie ßend anteilig in die Löcher (14) verdrängt ist.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Mate rial beim Formen abzüglich eines am Zahn (3) verbleibenden Anteiles (18) zu den Flanken verschoben ist und das der Anteil (18) anschlie ßend mit dem Formwerkzeug in wenigstens eines der Löcher (14) ver drängt ist.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil (18) durch Material aus 0,1 bis 0,6 mm der Zahnhöhe gebildet ist.

6. Verfahren nach Anspruch 1 für das Formen eines Abschnittes (24) mit einer reduzierten Zahnhöhe, dadurch gekennzeichnet, dass wenigs tens ein Formwerkzeug den Zahn (22) beim Formen des Abschnittes (24) zumindest an dem Abschnitt (24) von außen abdeckt, wobei die In nenkontur des Formwerkzeuges an dem Abschnitt (24) durch die Nega tivform des Grundquerschnittes des Zahnes (22) ohne den reduzierten Querschnitt beschrieben ist und dass der Abschnitt (24) mittels wenigs tens eines Stempels (27) geformt ist, wobei der Stempel (27) beim For men das Material in ein sich von dem Kopfkreis der Verzahnung (20) ausgehendes sowie radial nach innen in den Zahn (22) erstreckendes Loch (25) verdrängt.

7. Verzahnung (1, 20) mit wenigstens einem Zahn (3, 22), der an wenigs tens einem Abschnitt (8, 24) einen reduzierten Querschnitt aufweist, wo bei der reduzierte Querschnitt in einem Verfahren nach Anspruch 1 her gestellt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnung (1, 20) we nigstens ein Loch (14, 25) aufweist, wobei das Loch (14, 25) zumindest teilweise durch das verdrängte Material (13, 28) ausgefüllt ist.

8. Verzahnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumin dest eine sich dem Zahn (3) flankenseitig anschließende Zahnlücke (15, 16) das Loch (14) aufweist.

9. Verzahnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Loch (25) in dem Zahn (22) ausgebildet ist.

10. Verzahnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Loch (25) in dem Zahn (22) sowie an dem Abschnitt (24) ausgebildet ist.

11. Verzahnung nach Anspruch 7, für einen Zahn (22) mit reduzierter Zahn höhe an dem Abschnitt (24), dadurch gekennzeichnet, dass sich das Loch (25) an dem Abschnitt (24) zumindest über die gesamte reduzierte Zahnhöhe durch den Zahn (22) erstreckt.

12. Verzahnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ver zahnung (20) an einer Schaltmuffe einer synchronisierten Schalteinheit eines Wechselgetriebes ausgebildet ist.