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EP2483576A1 - Arrangement of a gear and a coupling element for transmitting a rotational motion - Google Patents

Arrangement of a gear and a coupling element for transmitting a rotational motion

Info

Publication number
EP2483576A1
EP2483576A1 EP10724309A EP10724309A EP2483576A1 EP 2483576 A1 EP2483576 A1 EP 2483576A1 EP 10724309 A EP10724309 A EP 10724309A EP 10724309 A EP10724309 A EP 10724309A EP 2483576 A1 EP2483576 A1 EP 2483576A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
gear
coupling body
arrangement
geometry
recesses
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP10724309A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Andreas Zeller
Wolfgang Schiemenz
Rolf Schwarze
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GKN Sinter Metals Holding GmbH
Original Assignee
GKN Sinter Metals Holding GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GKN Sinter Metals Holding GmbH filed Critical GKN Sinter Metals Holding GmbH
Publication of EP2483576A1 publication Critical patent/EP2483576A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H55/00Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02Toothed members; Worms
    • F16H55/17Toothed wheels
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H55/00Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02Toothed members; Worms
    • F16H55/17Toothed wheels
    • F16H55/171Toothed belt pulleys
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49462Gear making
    • Y10T29/49465Gear mounting
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/19Gearing
    • Y10T74/19851Gear and rotary bodies

Definitions

  • the invention relates to an arrangement of a gear and a coupling body for transmitting a rotational movement and an associated torque, wherein the arrangement is used in particular in a manual transmission for a vehicle.
  • the vehicle may be a land vehicle, aircraft, watercraft or a combination thereof.
  • Such arrangements are carried out according to the prior art, in particular in the field of vehicle gearboxes, preferably in the form of a positive connection, wherein a coupling body may have a recess with a circumferential internal toothing, in which a bush-shaped portion or collar portion of a gear or gear wheel with a circumferential outer toothing can be used.
  • these two mating bodies may additionally or alternatively also be welded together, for example by means of a selectively used fusion welding process or an at least partially continuous welding, for example in a circumferential direction of the arrangement, to prevent a relative movement between these two mating bodies.
  • These two mating bodies and their respective form-fitting connection forming geometries are made as such by a machining of one blank each.
  • the two mating bodies must be machined to ensure accurate positioning. In the aforementioned embodiment, therefore, the external toothing of the toothed wheel and the internal toothing of the coupling body would have to be machined.
  • these two mating bodies are also hardened.
  • the curing can be done on the individual parts or in the assembled state of the items.
  • the hardening itself also leads to unwanted dimensional distortion, which must be eliminated in the course of a span-removing post-processing in order to ensure the most accurate positioning.
  • the invention has for its object to simplify the manufacture of such arrangements and to improve.
  • the object is a method and a. Use to provide a tailor-made production of parts to be joined, which are subjected to a torque.
  • a gear and a coupling body wherein the coupling body is positively connected to the gear for transmitting a rotational movement.
  • the toothed wheel and the coupling body each have a geometry on mutually facing end faces which, in conjunction with the geometry of the respective other body, form a positive connection, in particular a plug connection.
  • a positive connection can be designated as a plug connection, which is formed from at least one depression contained in a first joining part and at least one elevation complementary to the depression which is contained in a second joining part.
  • the gear and the coupling body are formed as sintered components, in which the respective end-face geometries are formed and / or pressed, through which the gear and the coupling body are mutually positionable.
  • a pulverulent material is pressed into a compact to be sintered, also called a green compact.
  • the compact then obtains its final strength by virtue of the compressed powdery substance or compact or green compact forming a coherent crystal when passing through a sintering furnace by means of diffusion and recrystallization processes forms.
  • the process of sintering is well known and will not be discussed here.
  • the sintered materials used are preferably, but not exclusively, metallic materials. Particularly preferred materials are iron-based alloys. As metallic materials, the materials can be used, which have sufficient strength. Preference is given to the use of materials which are customary as gearwheels and in this sense enable safe torque transmission by means of the arrangement in a transmission.
  • An advantage of this proposed arrangement is that the front-side geometries forming the form-fit require no subsequent machining. This circumstance advantageously saves time and money. This circumstance also advantageously requires a simplification of a production of the two mating bodies.
  • these geometries are advantageously coordinated with each other so that a corresponding caused by a hardening unwanted dimensional distortion of the geometries during sintering production can be kept, so that eliminates the reworking of the geometries as an advantage.
  • Another advantage of the frontal geometries is that they give considerable freedom in terms of a geometric design. It should be noted that the term "positive connection" was chosen because any kind of form-fitting connection between the joining partners is possible.
  • a transmission of torque allows and / or supported.
  • a gearwheel and a clutch body in a transmission serve as joining partners. It is conceivable here that the components to be joined by means of the positive connection are available such that their central axes fall into each other, so that solely due to the positive connection, a force and / or moment transfer is possible. In a preferred embodiment, these geometries of the two mating bodies each have an orientation on at least one associated longitudinal axis, so that the mating bodies advantageously center each other.
  • a longitudinal axis in this case, for example, a central axis or a center line or in the case of rotationally symmetrical parts, a symmetry and / or central axis can be labeled. Preference is given to ing components used in the transmission rotationally symmetric components.
  • the gear and the coupling body may be arranged coaxially with each other and form at least one common longitudinal axis, wherein their longitudinal axes coincide with each other, so that a common center of rotation or a common axis of rotation is formed by the longitudinal axis.
  • This common longitudinal axis can be, for example, at least the central axis of the proposed arrangement.
  • the geometries forming a plug connection are configured such that preferably at least the geometry of the toothed wheel is provided with a multiplicity of depressions into which a projection or an increase in the geometry of the coupling body respectively engages.
  • the coupling body may be provided with a plurality of depressions, in each of which engages a complementarily formed projection of the gear.
  • the connector is preferably formed in a preferred embodiment in the form of a spline, wherein preferably the gear on a front side preferably in a region between a root diameter and a bush-shaped portion has a plurality of recesses in the circumferential direction, which are spaced by individual web portions of each other , wherein the individual web portions preferably extend from a circumferential projection to the sleeve-shaped portion.
  • the web sections are preferably evenly spaced from each other.
  • the coupling body has, on a front side associated with the toothed wheel, a multiplicity of toothed elements which are arranged in the circumferential direction and extend in each case from the end face into one of the recesses of the toothed wheel.
  • tooth elements correspond in their geometric configuration to the recesses of the coupling body, so that the gear and the coupling body are available without backlash.
  • These recesses are aligned with a gear axis associated with the longitudinal axis, whereas the toothed elements are aligned with a coupling body associated longitudinal axis, so that the gear and the coupling body with each other advantageously centering effect.
  • the coupling body may be provided with a plurality of depressions, for example in an analogous manner in the circumferential direction, in the depending engages a correspondingly formed tooth and / or a differently shaped projection of the gear.
  • the gear and the coupling body are additionally bonded cohesively.
  • the cohesive connection is formed at least selectively.
  • Such a punctual cohesive connection has the advantage that its underlying effort for their production is minimal.
  • a punctual cohesive connection such as a selective fusion welding method offers the advantage of minimal heat input into the components to be joined.
  • the cohesive connection can also be designed to be continuous at least in regions, for example in the circumferential direction. For cohesive connection while the gear can be welded to the coupling body and / or soldered and / or glued.
  • the gear and the coupling body are additionally caulked against each other, so that a relative movement, preferably in the longitudinal direction of the two mating body between the gear and the coupling body advantageously omitted.
  • Calking offers the advantage of a safe torque transmission, since the mating body or joining parts are permanently connected to each other.
  • the sleeve-shaped portion or collar portion of the gear protrudes through a corresponding recess of the coupling body through, wherein the sleeve-shaped portion at the end caulked at least selectively for the purpose of caulking, preferably rolled ein.Ein conditional bead ensures a physical connection between the gear and the coupling body, wherein the connection allows positioning of the gear relative to the coupling body in the longitudinal direction of the arrangement. It is further proposed a use of an arrangement of a gear and a coupling body of the type described above for a manual transmission of a vehicle, wherein the vehicle may be formed as a land vehicle, aircraft, watercraft or a combination thereof.
  • the manual transmission as a conventional manual transmission or preferably be designed as an automated transmission.
  • Fig. 2 is a two-dimensional view of the gear shown in Fig. 1 and a cross-sectional view of the gear along a section line C-C;
  • FIG. 3 shows a two-dimensional representation of the coupling body shown in FIG. 1 and a cross-sectional view of the coupling body along the section line D-D, FIG.
  • FIG. 5 shows the coupling body in a three-dimensional representation, in a view showing the side to be joined with the gear
  • Fig. 6 shows the coupling body in a three-dimensional view, in a view showing the side facing away from the gear
  • FIG. 7 shows a further embodiment of a coupling body in a three-dimensional representation in a view showing the side to be joined with the gear
  • FIG. 7 shows the coupling body according to FIG. 7 in a three-dimensional representation in a view showing the side facing away from the gear
  • FIG Fig. 9 is a gear in a three-dimensional view in a view showing the with the coupling body according to FIGS. 7 and 8 to be joined side.
  • the arrangement 1 shown in FIG. 1 comprises a gear 2 as a spur gear with a preferred helical gearing and a coupling body 3, which is positively connected to the gear 2 for transmitting a rotary motion and thereby forms a plug connection.
  • the plug connection is preferably designed in the form of a plug-in toothing.
  • the gear 2 and the coupling body 3 in this case have on facing end faces 4, 5 each have a geometry G z , G K (see Fig. 2 and 3), which in conjunction with the geometry G z , G K of the other body. 2 , 3 forms the spline.
  • the gear 2 and the coupling body 3 are formed as sintered and each preferably one-piece components 2, 3, in which the respective end-face geometries G z , G K are pressed and / or molded, through which the gear 2 and the coupling body 3 to each other are positionable.
  • the gearwheel 2 and the coupling body 3 can also each be a component joined together at least in two parts.
  • a pulverulent material is pressed into a compact to be sintered, also called a green compact.
  • the compact then obtains its final strength, in that the compressed powdery substance or compact or green body forms a coherent crystal structure when passing through a sintering furnace through primarily diffusion, but also recrystallization processes.
  • said sintering production should also be understood as meaning sintering forging technology which is intended to represent a subordinate idea to conventional sintering technology in order to provide sintered components 2, 3 with a higher density and strength.
  • FIG. 2 shows a view of a gear 2 and a section through the gear 2 along the line CC.
  • the top view in FIG. 2 shows a view of the gear wheel 2, which shows the face 4 to be joined with the coupling body 3.
  • the gear wheel 2 has at an end face 4 in a region between preferably a root diameter D F K (see FIG. 9) and a bush-shaped section or collar section 6 a plurality of depressions 7 in the circumferential direction, which are separated by individual web sections 8 are spaced.
  • These individual web portions 8 are preferably evenly spaced from each other and preferably extend from a circumferential projection 9 to the sleeve-shaped portion 6, wherein the circumferential projection 9 is located on a diameter which is greater than an outer diameter of the collar portion 6 and smaller as the root diameter D FK of the gear 2.
  • FIG. 3 shows a view of a preferred embodiment of the coupling body 3 and a section through the coupling body 3 along the line D-D.
  • the upper illustration in FIG. 3 shows a view of the coupling body 3, which shows the face 5 to be joined with the gear 2.
  • the coupling body 3, however, preferably has on a gear 2 associated end face 5 a plurality of tooth elements 10 which are arranged in the circumferential direction and each extending from the end face 5 into one of the recesses 7, to which they correspond in their geometric configuration.
  • the recesses 7 are preferably aligned with a gearwheel 2 associated longitudinal axis 11, whereas the toothed elements 10 are preferably aligned with the coupling body 3 associated longitudinal axis 12.
  • Both in the longitudinal axis 11 and in the longitudinal axis 12 are each an associated central axis, these two central axes 11, 12 are preferably arranged coaxially to one another and thereby form a common longitudinal axis 13 of the assembly 1.
  • the toothed wheel 2 and the coupling body 3 can also be connected to one another in a material-locking manner by the toothed wheel 2 being welded to the coupling body 3 and / or soldered and / or glued, in order to produce a relative movement between the two mating bodies 2, 3 to prevent.
  • the cohesive connection is preferably formed at least selectively. additionally or alternatively, such a cohesive connection may also be formed at least in regions continuously, for example in the circumferential direction.
  • the toothed wheel 2 and the coupling body 3 can also be caulked against one another.
  • the bushing-shaped section 6 of the toothed wheel 2 preferably protrudes through a corresponding recess 14 of the coupling body 3, wherein the bush-shaped section 6 is at least punctually rolled, so that a bead produced by a plastic deformation of the bush-shaped section 6 forms a physical connection between the toothed wheel 2 and ensures the coupling body 3, which prevents a relative movement between the two joining parts 2, 3.
  • This proposed arrangement 1 is preferably used as part of a so-called locking and synchronization device in a manual transmission for a vehicle use, with the locking and synchronization device a gear can be easily and silently switched, provided a shift sleeve and the coupling body 3, the form-fitting cooperates with the shift sleeve over its toothing or gear teeth 15 to the circuit of a corresponding gear, have an equal speed.
  • a shift sleeve and the coupling body 3 engages a so-called intermediate synchronizing ring.
  • This intermediate synchronizing ring comprises a number of recesses 16 corresponding number of so-called foot plates, which engage in the recesses 16.
  • the manual transmission may preferably also be an automated manual transmission.
  • the gear 2 has a bore 17 through which the gear 2 on a shaft or axle se is positionable.
  • the gear 2 has a toothing 18 in the form of a helical gear with a helical toothing.
  • the gear 2 is formed in the illustrated embodiment as a one-piece sintered part. The sintered part 2 is thereby formed so accurately during production, pressed and sintered that can be dispensed with a post-processing or post-processing is at least minimized.
  • recesses 7 are formed in the gear, which correspond in shape to a negative form of tooth elements.
  • the recesses 7 are circumferentially introduced at the collar portion 6 on a uniform diameter in the gear 2.
  • the recesses 7 are part of the positive connection for transmitting a torque of the arrangement of coupling body 3 and gear 2.
  • the indentations 8 in the gear 2 form recesses 7 in the end face 4.
  • the collar portion 6 has an outer diameter D A , with the recess 14 corresponds in the coupling body 3, wherein the gutter 6 can be inserted into the recess 14.
  • FIG. 6 shows the coupling body 3 in a three-dimensional view and in a view showing the side 19 facing away from the gear 2.
  • the gear 2 and the coupling body 3 are aligned such that the central axes 11, 12 of the gear 2 and the coupling body 3 fall into each other and form a central axis 13 of the arrangement 1.
  • FIG. 7 shows a further embodiment of the invention and in particular another geometry G "of a coupling body 20.
  • the view shows a three-dimensional representation in a view that the to be joined with the gear 21 end face 22nd shows.
  • the coupling body 20 is identical except for the formation of the geometry G K to the coupling body 3.
  • the elevations 23 on the end face 22 of the coupling body 20 form in contrast to the coupling body 3 is not a tooth shape, but are undulating.
  • the elevations 23 are arranged on an identical diameter and regularly around the recess 24 on the coupling body 20.
  • the elevations 23 project out of the end face 22 and are spaced apart by webs 24, wherein the webs 24 lie in a plane to the end face 22.
  • the ridges 23 may have a width B that is uniform from the inner diameter Di to an outer diameter.
  • the elevations 23 are formed cubically. Conical here means that the width B increases, starting from an inner diameter Di to the outer gear teeth 15 out.
  • the conical broadening of the elevations 23 is characterized by the conical lines 26 on the undulating elevations 23.
  • FIG. 8 shows a three-dimensional view of the coupling body 20 according to FIG. 7 in a view showing the end face 27 facing away from the tooth rim.
  • a gutter 28 is also formed.
  • the coupling body 20 is integrally formed in this embodiment. However, it is also conceivable according to the invention to design the coupling body 20 as well as the associated toothed wheel 21 in multiple parts.
  • the gutter 28 serves to further stabilize the positive connection between the coupling body 20 and gear 21st
  • FIG. 9 shows a three-dimensional view of an alternative embodiment of a toothed wheel 21.
  • the gear 21 has circumferentially a toothing 29, which is formed as a helical toothing in involute.
  • the gutter 30 protrudes beyond the toothing 29 and forms a guide for the recess 24 of the coupling body 20.
  • recesses 31 are introduced, which are formed as complementary recesses 31 to the elevations 23, that is, the Ridges 23 cooperate with the recesses 31 in such a way that the ridges 23 interlock positively on the circumference.
  • the recesses 31 extend here from the outer diameter D A of the gutter 30 to a diameter D v of the recesses 31, wherein the diameter D v of the recesses 31 is always smaller than the diameter D F «of the root circle of the toothing 29 of the gear 21st
  • the depressions 31 lie in an end face 32 of the toothed wheel 21 and are from a diameter D A to a diameter D v , wherein the diameter D v of the recesses 31 is greater than the diameter D A of the guide bush 30 and smaller than the diameter D FK of the root circle of the toothing 29.
  • the components 2, 3, 20, 21 can be materially or mechanically connected.
  • a cohesive connection for example, a welding of the components 2, 3, 20, 21 in the region 33, shown in Fig. 1, take place. In the area 33 but would also be caulking of the components 2, 3, 20, 21 and in particular the collar webs 6, 28, 30 possible. Calking and / or cohesive bonding increases safety in transmitting a force or torque.
  • the geometric configuration of the positive connection between see the gear 2, 21 and the coupling body 3, 20 is not fixed.
  • the elevations 10, 23 and / or depressions 7, 31 are trapezoidal, tooth-shaped, curved, sinusoidal, wavy in the gear 2, 21 and / or coupling body 3, 20.
  • the elevations 10, 23 and recesses 7, 31 in the gear 2, 21 and / or coupling body 3, 20 are formed alternately, that is in the gear 2, 21 and / or coupling body 3, 20 are consecutively increases 10, 23 and recesses 7, 31 formed.
  • elevations 10, 23 and / or depressions 7, 31 on the circumference of the toothed wheel 2, 21 and / or coupling body 3, 20 are also conceivable. It is also conceivable for the elevations 10, 23 and / or depressions 7, 31 in the gear 2, 21 and / or coupling body 3, 21 for producing a positive connection with the gutter 6, 28, 30 of the gear 2, 21 and the recess in the coupling body 3, 20 cooperate. The positive connection is then formed by a combination of fit between the recess on the coupling body 3, 20 and gutter of the gear 2, 21 and the elevations 10, 23 and / or recesses 7, 31 in the gear 2, 21 and / or coupling body 3, 20 ,

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  • Gears, Cams (AREA)

Abstract

The invention relates to an arrangement (2), comprising: a gear (4) and a coupling element (6), which is connected to the gear (4) in a form-fitted manner in order to transmit a rotational motion. The gear (4) and the coupling element (6) each have a geometry Gz, Gκ on end faces (16, 28) facing each other, the geometry forming a form-fitted connection in connection with the geometry of the other element. The gear (4) and the coupling element (6) are designed as components produced by sintering, into which components the respective end-face geometries Gz, Gκ are impressed, by means of which end-face geometries the gear (4) and the coupling element (6) are positioned relative to each other.

Description

Anordnung eines Zahnrades und eines Kupplungskörpers zur Übertragung einer Drehbewegung  Arrangement of a gear and a coupling body for transmitting a rotary movement
Die Erfindung betrifft eine Anordnung eines Zahnrades und eines Kupplungskörpers zur Übertragung einer Drehbewegung und eines damit einhergehenden Drehmoments, wobei die Anordnung insbesondere in einem Schaltgetriebe für ein Fahrzeug Verwendung findet. Bei dem Fahrzeug kann es sich dabei um ein Landfahrzeug, Luftfahrzeug, Wasserfahrzeug oder eine Kombination davon handeln. Derartige Anordnungen sind nach dem Stand der Technik, insbesondere in dem Bereich von Fahrzeugschaltgetrieben, vorzugsweise in der Gestalt einer formschlüssigen Verbindung ausgeführt, wobei ein Kupplungskörper eine Ausnehmung mit einer umlaufenden Innenverzahnung aufweisen kann, in welche ein buchsenförmiger Abschnitt beziehungsweise Bundabschnitt eines Zahnrades beziehungsweise Gangrades mit einer umlaufen- den Außenverzahnung eingesetzt sein kann. Dabei können diese beiden Paarungskörper zusätzlich oder alternativ dazu auch miteinander verschweißt sein, etwa mittels eines punktuell eingesetzten Schmelzschweißverfahrens oder einer zumindest bereichsweise durchgehenden Verschweißung, etwa in einer Umfangsrichtung der Anordnung, um eine Relativbewegung zwischen diesen beiden Paarungskörpern zu unterbinden. Diese beiden Paarungskörper und deren jeweilige die formschlüssige Verbindung bildenden Geometrien werden dabei als solche durch eine spanabhebende Bearbeitung aus je einem Rohling hergestellt. Zur Verschweißung müssen die beiden Paarungskörper spanend nachbearbeitet werden, um eine genaue Positionierung sicherzustellen. Im zuvor genannten Ausführungsbeispiel müssten demnach die Außenverzahnung des Zahnrades und die Innenverzahnung des Kupplungskörpers bearbeitet werden. The invention relates to an arrangement of a gear and a coupling body for transmitting a rotational movement and an associated torque, wherein the arrangement is used in particular in a manual transmission for a vehicle. The vehicle may be a land vehicle, aircraft, watercraft or a combination thereof. Such arrangements are carried out according to the prior art, in particular in the field of vehicle gearboxes, preferably in the form of a positive connection, wherein a coupling body may have a recess with a circumferential internal toothing, in which a bush-shaped portion or collar portion of a gear or gear wheel with a circumferential outer toothing can be used. In this case, these two mating bodies may additionally or alternatively also be welded together, for example by means of a selectively used fusion welding process or an at least partially continuous welding, for example in a circumferential direction of the arrangement, to prevent a relative movement between these two mating bodies. These two mating bodies and their respective form-fitting connection forming geometries are made as such by a machining of one blank each. For welding, the two mating bodies must be machined to ensure accurate positioning. In the aforementioned embodiment, therefore, the external toothing of the toothed wheel and the internal toothing of the coupling body would have to be machined.
Ferner werden diese beiden Paarungskörper auch gehärtet. Die Härtung kann dabei an den Einzelteilen oder aber im zusammengebauten Zustand der Einzelteile erfolgen. Die Härtung an sich führt auch zu ungewollten maßlichen Verzügen, die im Zuge einer span- abhebenden Nachbearbeitung beseitigt werden müssen, um eine möglichst genaue Positionierung sicherstellen zu können. Furthermore, these two mating bodies are also hardened. The curing can be done on the individual parts or in the assembled state of the items. The hardening itself also leads to unwanted dimensional distortion, which must be eliminated in the course of a span-removing post-processing in order to ensure the most accurate positioning.
Damit diese beiden Paarungskörper untereinander zentrierend wirken und dadurch eine entsprechend hohe Positionsgenauigkeit sicherstellen können, bedarf es ebenfalls einer spanendenbeziehungsweise Nachbearbeitung der den Formschluss bildenden zugeordneten Geometrien beziehungsweise Elemente. In order for these two mating bodies to act centering one another and thereby ensure a correspondingly high positional accuracy, one also requires one Spanendenbeziehungsweise post-processing of the form-fitting forming associated geometries or elements.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Herstellung derartiger Anordnungen zu vereinfachen und zu verbessern. Darüber hinaus besteht die Aufgabe darin, ein Verfahren und eine. Verwendung bereitzustellen, mit denen eine passgenaue Herstellung von zu fügenden Teilen ermöglicht wird, die mit einem Drehmoment beaufschlagt sind. The invention has for its object to simplify the manufacture of such arrangements and to improve. In addition, the object is a method and a. Use to provide a tailor-made production of parts to be joined, which are subjected to a torque.
Diese Aufgabe wird mit einer Anordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die in den Unteransprüchen angegebenen Merkmale sind Gegenstand von bevorzugten Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lösung. In der nachfolgenden Beschreibung werden ferner weitere vorteilhafte Merkmale angegeben, die Gegenstand weiterer Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lösung sein können. Diese weiteren Merkmale können dabei untereinander und/oder mit den Merkmalen der Anspruchsfassung kombiniert wer- den. This object is achieved with an arrangement having the features of claim 1. The features specified in the dependent claims are the subject of preferred embodiments and developments of the solution. In the following description further advantageous features are given, which may be the subject of further refinements and developments of the solution. These further features can be combined with one another and / or with the features of the claim form.
Es wird eine Anordnung eines Zahnrades und eines Kupplungskörpers vorgeschlagen, wobei der Kupplungskörper mit dem Zahnrad zur Übertragung einer Drehbewegung formschlüssig verbunden ist. Das Zahnrad und der Kupplungskörper weisen dabei an einander zugewandten Stirnseiten je eine Geometrie auf, die in Verbindung mit der Geometrie des jeweils anderen Körpers eine formschlüssige Verbindung, insbesondere eine Steckverbindung, bildet. Als Steckverbindung ist hierbei eine formschlüssige Verbindung bezei- chenbar, die aus mindestens einer in einem ersten Fügeteil enthaltenen Vertiefung und mindestens einer in einem zweiten Fügeteil enthaltenen zur Vertiefung komplementären Erhöhung gebildet ist. Dabei sind das Zahnrad und der Kupplungskörper als sintertechnisch hergestellte Bauteile ausgebildet, in welche die jeweiligen stirnseitigen Geometrien eingeformt und/oder eingepresst sind, durch welche das Zahnrad und der Kupplungskörper zueinander positionierbar sind. Bei einer sintertechnischen Herstellung dieser beiden Paarungskörper wird jeweils ein pulverförmiger Stoff zu einem zu sinternden Pressling, auch Grünling genannt, verpresst. Beim Sintern erlangt dann der Pressling seine endgültige Festigkeit, indem der verpresste pulverförmige Stoff oder Pressling oder Grünling beim Durchlaufen eines Sinterofens durch Diffusions- und Rekristallisationsvorgänge ein zusammenhängendes Kristaligefüge bildet. Der Prozess des Sinterns ist allgemein bekannt und wird hier nicht näher erläutert. Als Sinterwerkstoffe werden bevorzugt, aber nicht ausschließlich metallische Werkstoffe eingesetzt. Besonders bevorzugte Werkstoffe sind Legierungen auf Eisen-Basis. Als metallische Werkstoffe können die Werkstoffe zum Einsatz kommen, die eine ausreichende Festigkeit aufweisen. Bevorzugt werden Werkstoffe eingesetzt, die als Zahnradwerkstoffe üblich sind und in diesem Sinne eine sichere Drehmomentübertragung mittels der Anordnung in einem Getriebe ermöglichen. It is proposed an arrangement of a gear and a coupling body, wherein the coupling body is positively connected to the gear for transmitting a rotational movement. The toothed wheel and the coupling body each have a geometry on mutually facing end faces which, in conjunction with the geometry of the respective other body, form a positive connection, in particular a plug connection. In this case, a positive connection can be designated as a plug connection, which is formed from at least one depression contained in a first joining part and at least one elevation complementary to the depression which is contained in a second joining part. In this case, the gear and the coupling body are formed as sintered components, in which the respective end-face geometries are formed and / or pressed, through which the gear and the coupling body are mutually positionable. In a sintering production of these two mating bodies, in each case a pulverulent material is pressed into a compact to be sintered, also called a green compact. During sintering, the compact then obtains its final strength by virtue of the compressed powdery substance or compact or green compact forming a coherent crystal when passing through a sintering furnace by means of diffusion and recrystallization processes forms. The process of sintering is well known and will not be discussed here. The sintered materials used are preferably, but not exclusively, metallic materials. Particularly preferred materials are iron-based alloys. As metallic materials, the materials can be used, which have sufficient strength. Preference is given to the use of materials which are customary as gearwheels and in this sense enable safe torque transmission by means of the arrangement in a transmission.
Vorteilhaft an dieser vorgeschlagenen Anordnung ist, dass die den Formschluss bilden- den stirnseitigen Geometrien keiner spanenden Nachbearbeitung bedürfen. Dieser Umstand spart vorteilhafterweise Zeit und Geld ein. Dieser Umstand bedingt ferner vorteilhafterweise eine Vereinfachung einer Herstellung der beiden Paarungskörper. Darüber hinaus sind dabei diese Geometrien vorteilhafterweise derart aufeinander abstimmbar, dass ein entsprechender durch eine Härtung bedingter ungewollter maßlicher Verzug der Geometrien während der sintertechnischen Herstellung vorgehalten werden kann, so dass als ein Vorteil die Nacharbeitung der Geometrien entfällt. Vorteilhaft an den stirnseitigen Geometrien ist außerdem, dass sie eine beträchtliche Freiheit im Hinblick auf eine geometrische Ausgestaltung einräumen. Hierbei sei darauf hingewiesen, dass der Begriff "formschlüssige Verbindung" deshalb gewählt wurde, weil jegliche Art der formschlüssigen Verbindung zwischen den Fügepartnern möglich ist. Wichtig für die Ausgestaltung der formschlüssigen Verbindung ist hierbei, dass mittels der formschlüssigen Verbindung eine Übertragung eines Drehmoments ermöglicht und/oder unterstützt wird. In einem Ausführungsbeispiel dienen als Fügepart- ner ein Zahnrad und ein Kupplungskörper in einem Getriebe. Vorstellbar ist es hierbei, dass die zu fügenden Bauteile mittels der formschlüssigen Verbindung derart fügbar sind, dass deren Mittelachsen ineinander fallen, so dass alleine aufgrund des Formschlusses eine Kraft- und/oder Momentenübertragung möglich ist. In einer bevorzugten Ausgestaltung weisen diese Geometrien der beiden Paarungskörper je eine Ausrichtung auf zumindest eine zugeordnete Längsachse auf, so dass die Paarungskörper untereinander vorteilhafterweise zentrierend wirken. Als Längsachse ist hierbei zum Beispiel eine Mittelachse oder eine Mittellinie oder bei rotationssymmetrischen Teilen eine Symmetrie- und/oder Mittelachse bezeichenbar. Bevorzugt werden als zu fü- gende Bauteile im Getriebe rotationssymmetrische Bauteile eingesetzt. Zusätzlich dazu können das Zahnrad und der Kupplungskörper koaxial zueinander angeordnet sein und zumindest eine gemeinsame Längsachse bilden, wobei deren Längsachsen ineinander fallen, so dass ein gemeinsamer Drehmittelpunkt oder eine gemeinsame Drehachse durch die Längsachse gebildet ist. Diese gemeinsame Längsachse kann dabei beispielsweise zumindest die Mittelachse der vorgeschlagenen Anordnung sein. An advantage of this proposed arrangement is that the front-side geometries forming the form-fit require no subsequent machining. This circumstance advantageously saves time and money. This circumstance also advantageously requires a simplification of a production of the two mating bodies. In addition, these geometries are advantageously coordinated with each other so that a corresponding caused by a hardening unwanted dimensional distortion of the geometries during sintering production can be kept, so that eliminates the reworking of the geometries as an advantage. Another advantage of the frontal geometries is that they give considerable freedom in terms of a geometric design. It should be noted that the term "positive connection" was chosen because any kind of form-fitting connection between the joining partners is possible. Important for the design of the positive connection here is that by means of the positive connection, a transmission of torque allows and / or supported. In one exemplary embodiment, a gearwheel and a clutch body in a transmission serve as joining partners. It is conceivable here that the components to be joined by means of the positive connection are available such that their central axes fall into each other, so that solely due to the positive connection, a force and / or moment transfer is possible. In a preferred embodiment, these geometries of the two mating bodies each have an orientation on at least one associated longitudinal axis, so that the mating bodies advantageously center each other. As a longitudinal axis in this case, for example, a central axis or a center line or in the case of rotationally symmetrical parts, a symmetry and / or central axis can be labeled. Preference is given to ing components used in the transmission rotationally symmetric components. In addition, the gear and the coupling body may be arranged coaxially with each other and form at least one common longitudinal axis, wherein their longitudinal axes coincide with each other, so that a common center of rotation or a common axis of rotation is formed by the longitudinal axis. This common longitudinal axis can be, for example, at least the central axis of the proposed arrangement.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung sind die eine Steckverbindung bildenden Geometrien derart ausgestaltet, dass vorzugsweise zumindest die Geometrie des Zahn- rades mit einer Vielzahl von Vertiefungen versehen ist, in die je ein Vorsprung oder eine Erhöhung der Geometrie des Kupplungskörpers eingreift. Alternativ oder zusätzlich dazu kann auch der Kupplungskörper mit einer Vielzahl von Vertiefungen versehen sein, in die je ein komplementär ausgebildeter Vorsprung des Zahnrades eingreift. Die Steckverbindung ist dabei in einer bevorzugten Ausführungsform vorzugsweise in der Gestalt einer Steckverzahnung ausgebildet, wobei vorzugsweise das Zahnrad an einer Stirnseite vorzugsweise in einem Bereich zwischen einem Fußkreisdurchmesser und einem buchsenförmigen Abschnitt eine Vielzahl von Vertiefungen in Umfangsrichtung aufweist, die durch einzelne Stegabschnitte von einander beabstandet sind, wobei sich die einzelnen Stegabschnitte vorzugsweise von einem umlaufenden Ansatz bis zu dem buchsenförmigen Abschnitt erstrecken. Die Stegabschnitte sind dabei vorzugsweise gleichmäßig von einander beabstandet. Der Kupplungskörper hingegen weist dabei an einer dem Zahnrad zugeordneten Stirnseite eine Vielzahl von Zahnelementen auf, die in Umfangsrichtung angeordnet sind und sich jeweils von der Stirnseite bis in eine der Vertiefungen des Zahnrades erstrecken. Diese Zahnelemente korrespondieren dabei in ihrer geometrischen Ausgestaltung zu den Vertiefungen des Kupplungskörpers, so dass das Zahnrad und der Kupplungskörper spielfrei fügbar sind. Diese Vertiefungen sind dabei auf eine dem Zahnrad zugeordnete Längsachse ausgerichtet, wohingegen die Zahnelemente auf eine dem Kupplungskörper zugeordnete Längsachse ausgerichtet sind, so dass das Zahnrad und der Kupplungskörper untereinander vorteilhafterweise zentrierend wirken. In a further preferred embodiment, the geometries forming a plug connection are configured such that preferably at least the geometry of the toothed wheel is provided with a multiplicity of depressions into which a projection or an increase in the geometry of the coupling body respectively engages. Alternatively or additionally, also the coupling body may be provided with a plurality of depressions, in each of which engages a complementarily formed projection of the gear. The connector is preferably formed in a preferred embodiment in the form of a spline, wherein preferably the gear on a front side preferably in a region between a root diameter and a bush-shaped portion has a plurality of recesses in the circumferential direction, which are spaced by individual web portions of each other , wherein the individual web portions preferably extend from a circumferential projection to the sleeve-shaped portion. The web sections are preferably evenly spaced from each other. On the other hand, the coupling body has, on a front side associated with the toothed wheel, a multiplicity of toothed elements which are arranged in the circumferential direction and extend in each case from the end face into one of the recesses of the toothed wheel. These tooth elements correspond in their geometric configuration to the recesses of the coupling body, so that the gear and the coupling body are available without backlash. These recesses are aligned with a gear axis associated with the longitudinal axis, whereas the toothed elements are aligned with a coupling body associated longitudinal axis, so that the gear and the coupling body with each other advantageously centering effect.
Alternativ oder zusätzlich dazu kann auch der Kupplungskörper mit einer Vielzahl von Vertiefungen, beispielsweise in analoger Weise in Umfangsrichtung versehen sein, in die je ein korrespondierend ausgebildeter Zahn und/oder ein andersartig ausgebildeter Vorsprung des Zahnrades eingreift. Alternatively or additionally, the coupling body may be provided with a plurality of depressions, for example in an analogous manner in the circumferential direction, in the depending engages a correspondingly formed tooth and / or a differently shaped projection of the gear.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung sind das Zahnrad und der Kupplungskörper zusätzlich stoffschlüssig miteinander verbunden. Die stoffschlüssige Verbindung ist dabei zumindest punktuell ausgebildet. Eine solch punktuell stoffschlüssige Verbindung hat den Vorteil, dass der ihr zugrunde liegende Aufwand zu ihrer Herstellung minimal ist. Darüber hinaus bietet eine punktuelle stoffschlüssige Verbindung wie beispielsweise ein punktuelles Schmelzschweißverfahren den Vorteil einer minimalen Wärmeeinbringung in die zu fügenden Bauteile. Alternativ oder zusätzlich dazu kann die stoffschlüssige Verbindung auch zumindest bereichsweise, beispielsweise in Umfangsrichtung durchgehend ausgebildet sein. Zur stoffschlüssigen Verbindung kann dabei das Zahnrad mit dem Kupplungskörper verschweißt und/oderverlötet und/oder verklebt sein. Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung sind das Zahnrad und der Kupplungskörper zusätzlich gegeneinander verstemmt, so dass eine Relativbewegung, vorzugsweise in Längsrichtung der beiden Paarungskörper, zwischen dem Zahnrad und dem Kupplungskörper vorteilhafterweise unterbleibt. Ein Verstemmen bietet den Vorteil einer sicheren Drehmomentübertragung, da die Paarungskörper oder Fügeteile unlösbar miteinander verbunden sind. In a further preferred embodiment, the gear and the coupling body are additionally bonded cohesively. The cohesive connection is formed at least selectively. Such a punctual cohesive connection has the advantage that its underlying effort for their production is minimal. In addition, a punctual cohesive connection such as a selective fusion welding method offers the advantage of minimal heat input into the components to be joined. Alternatively or additionally, the cohesive connection can also be designed to be continuous at least in regions, for example in the circumferential direction. For cohesive connection while the gear can be welded to the coupling body and / or soldered and / or glued. According to a further preferred embodiment, the gear and the coupling body are additionally caulked against each other, so that a relative movement, preferably in the longitudinal direction of the two mating body between the gear and the coupling body advantageously omitted. Calking offers the advantage of a safe torque transmission, since the mating body or joining parts are permanently connected to each other.
Vorzugsweise ragt dabei der buchsenförmige Abschnitt beziehungsweise Bundabschnitt des Zahnrades durch eine korrespondierende Ausnehmung des Kupplungskörpers hindurch, wobei der buchsenförmige Abschnitt stirnseitig zum Zwecke der Verstemmung zumindest punktuell verstemmt, vorzugsweise anrolliert ist.Ein dadurch bedingter Wulst gewährleistet eine physikalische Verbindung zwischen dem Zahnrad und dem Kupplungskörper, wobei die Verbindung eine Positionierung des Zahnrades relativ zu dem Kupplungskörper in Längsrichtung der Anordnung ermöglicht. Es wird ferner eine Verwendung einer Anordnung aus einem Zahnrad und einem Kupplungskörper nach der zuvor beschriebenen Art für ein Schaltgetriebe eines Fahrzeugs vorgeschlagen, wobei das Fahrzeug als ein Landfahrzeug, Luftfahrzeug, Wasserfahrzeug oder eine Kombination davon ausgebildet sein kann. Dabei kann das Schaltgetriebe als ein konventionelles Handschaltgetriebe oder vorzugsweise als ein automatisiertes Schaltgetriebe ausgebildet sein. Preferably, the sleeve-shaped portion or collar portion of the gear protrudes through a corresponding recess of the coupling body through, wherein the sleeve-shaped portion at the end caulked at least selectively for the purpose of caulking, preferably rolled ein.Ein conditional bead ensures a physical connection between the gear and the coupling body, wherein the connection allows positioning of the gear relative to the coupling body in the longitudinal direction of the arrangement. It is further proposed a use of an arrangement of a gear and a coupling body of the type described above for a manual transmission of a vehicle, wherein the vehicle may be formed as a land vehicle, aircraft, watercraft or a combination thereof. Here, the manual transmission as a conventional manual transmission or preferably be designed as an automated transmission.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen eingehend erläutert. Die aus den Zeichnungen und aus den zugehörigen Beschreibungen hervorgehenden Merkmale beschränken sich dabei nicht auf die jeweiligen Ausführungsbeispiele. Auch sind diese Merkmale nicht beschränkend auszulegen. Vielmehr dienen diese Merkmale der Veranschaulichung einer beispielhaften Umsetzung. Darüber hinaus sind die einzelnen Merkmale im Hinblick auf mögliche weitere Ausgestal- tungen und Weiterbildungen der Lösung untereinander sowie mit den Merkmalen aus der obigen Beschreibung kombinierbar, wobei diese weiteren Ausgestaltungen und Weiterbildungen im einzelnen nicht dargestellt sind. Es zeigen: eine dreidimensionale Darstellung einer vorgeschlagenen Anordnung eines Zahnrades und eines Kupplungskörpers und eine Querschnittsdarstellung der Anordnung entlang einer Schnittlinie B-B, In the following, embodiments of the invention will be explained in detail with reference to the drawings. The resulting from the drawings and the accompanying descriptions features are not limited to the respective embodiments. Nor are these features to be construed restrictively. Rather, these features are illustrative of an exemplary implementation. In addition, the individual features with regard to possible further refinements and developments of the solution with each other and with the features of the above description can be combined, these further embodiments and further developments are not shown in detail. 1 shows a three-dimensional view of a proposed arrangement of a toothed wheel and a coupling body and a cross-sectional representation of the arrangement along a section line B-B,
Fig. 2 eine zweidimensionale Darstellung des in der Fig. 1 abgebildeten Zahnrades und eine Querschnittsdarstellung des Zahnrades entlang einer Schnittlinie C-C;  Fig. 2 is a two-dimensional view of the gear shown in Fig. 1 and a cross-sectional view of the gear along a section line C-C;
Fig. 3 eine zweidimensionale Darstellung des in der Fig. 1 abgebildeten Kupplungskörpers und eine Querschnittsdarstellung des Kupplungskörpers entlang der Schnittlinie D-D, 3 shows a two-dimensional representation of the coupling body shown in FIG. 1 and a cross-sectional view of the coupling body along the section line D-D, FIG.
Fig. 4 das Zahnrad in einer dreidimensionalen Darstellung, in einer Ansicht, die die mit dem Kupplungskörper zu fügende Seite zeigt,  4 shows the gear in a three-dimensional representation, in a view showing the side to be joined with the coupling body,
Fig. 5 den Kupplungskörper in einer dreidimensionalen Darstellung, in einer Ansicht, die die mit dem Zahnrad zu fügende Seite zeigt, 5 shows the coupling body in a three-dimensional representation, in a view showing the side to be joined with the gear,
Fig. 6 den Kupplungskörper in einer dreidimensionalen Darstellung, in einer Ansicht, die die vom Zahnrad abgewandte Seite zeigt  Fig. 6 shows the coupling body in a three-dimensional view, in a view showing the side facing away from the gear
Fig. 7 eine weitere Ausführungsform eines Kupplungskörpers in einer dreidimen- sionalen Darstellung in einer Ansicht, die die mit dem Zahnrad zu fügende Seite zeigt,  7 shows a further embodiment of a coupling body in a three-dimensional representation in a view showing the side to be joined with the gear,
Fig. 8 den Kupplungskörper gemäß Fig. 7 in einer dreidimensionalen Darstellung in einer Ansicht, die die vom Zahnrad abgewandte Seite zeigt, und Fig. 9 ein Zahnrad in einer dreidimensionalen Darstellung in einer Ansicht, die die mit dem Kupplungskörper gemäß den Fig. 7 und 8 zu fügende Seite zeigt. 7 shows the coupling body according to FIG. 7 in a three-dimensional representation in a view showing the side facing away from the gear, and FIG Fig. 9 is a gear in a three-dimensional view in a view showing the with the coupling body according to FIGS. 7 and 8 to be joined side.
Gleiche Bezugszeichen beziehen sich nachfolgend auf gleiche oder gleichartige Bauteile. The same reference numerals refer to the same or similar components below.
Die in der Fig. 1 dargestellte Anordnung 1 umfasst ein Zahnrad 2 als Stirnrad mit einer bevorzugten Schrägverzahnung und einen Kupplungskörper 3, der mit dem Zahnrad 2 zur Übertragung einer Drehbewegung formschlüssig verbunden ist und dabei eine Steckverbindung bildet. Die Steckverbindung ist vorzugsweise in der Gestalt einer Steckverzah- nung ausgebildet. Das Zahnrad 2 und der Kupplungskörper 3 weisen dabei an einander zugewandten Stirnseiten 4, 5 je eine Geometrie Gz, GK (siehe Fig. 2 und 3) auf, die in Verbindung mit der Geometrie Gz, GK des jeweils anderen Körpers 2, 3 die Steckverzahnung bildet. Das Zahnrad 2 und der Kupplungskörper 3 sind dabei als sintertechnisch hergestellte und jeweils vorzugsweise einteilige Bauteile 2, 3 ausgebildet, in welche die jeweiligen stirnseitigen Geometrien Gz, GK eingepresst und/oder eingeformt sind, durch welche das Zahnrad 2 und der Kupplungskörper 3 zueinander positionierbar sind. Alternativ dazu kann es sich bei dem Zahnrad 2 und dem Kupplungskörper 3 auch um jeweils ein zumindest aus zwei Teilen zusammengefügtes Bauteil handeln. Die Ausbildung als Sinterbauteil begründet eine wesentliche Verbesserung gegenüber dem eingangs genannten Stand der Technik, die darin begründet liegt, dass eine spanende Bearbeitung zur Herstellung der die Steckverzahnung bildenden Geometrien Gz, GK vorteilhafterweise entfällt. The arrangement 1 shown in FIG. 1 comprises a gear 2 as a spur gear with a preferred helical gearing and a coupling body 3, which is positively connected to the gear 2 for transmitting a rotary motion and thereby forms a plug connection. The plug connection is preferably designed in the form of a plug-in toothing. The gear 2 and the coupling body 3 in this case have on facing end faces 4, 5 each have a geometry G z , G K (see Fig. 2 and 3), which in conjunction with the geometry G z , G K of the other body. 2 , 3 forms the spline. The gear 2 and the coupling body 3 are formed as sintered and each preferably one-piece components 2, 3, in which the respective end-face geometries G z , G K are pressed and / or molded, through which the gear 2 and the coupling body 3 to each other are positionable. Alternatively, the gearwheel 2 and the coupling body 3 can also each be a component joined together at least in two parts. The training as a sintered component justified a significant improvement over the aforementioned prior art, which is due to the fact that a machining for the production of the splines forming geometries G z , G K advantageously eliminated.
Bei einer sintertechnischen Herstellung der beiden Paarungskörper 2, 3 wird jeweils ein pulverförmiger Stoff zu einem zu sinternden Pressling, auch Grünling genannt, verpresst. Beim Sintern erlangt dann der Pressling seine endgültige Festigkeit, indem der verpresste pulverförmige Stoff beziehungsweise Pressling oder Grünling beim Durchlaufen eines Sinterofens durch vornehmlich Diffusions-, aber auch Rekristallisationsvorgänge ein zusammenhängendes Kristallgefüge bildet. Unter der besagten sintertechnischen Herstellung soll ferner neben einer konventionellen Sintertechnik auch eine Sinterschmiedetech- nik verstanden werden, die einen zur konventionellen Sintertechnik untergeordneten Gedanken darstellen soll, um Sinterbauteile 2, 3 mit einer höheren Dichte und Festigkeit bereitzustellen. Fig. 2 zeigt eine Ansicht auf ein Zahnrad 2 und einen Schnitt durch das Zahnrad 2 entlang der Linie C-C. Die obere Darstellung in der Fig. 2 zeigt eine Ansicht auf das Zahnrad 2, die die mit dem Kupplungskörper 3 zu fügende Stirnseite 4 zeigt. Vorzugsweise weist das Zahnrad 2 an einer Stirnseite 4 in einem Bereich zwischen vorzugsweise einem Fußkreis- durchmesser DFK (siehe Fig. 9) und einem buchsenförmigen Abschnitt beziehungsweise Bundabschnitt 6 eine Vielzahl von Vertiefungen 7 in Umfangsrichtung auf, die durch einzelne Stegabschnitte 8 von einander beabstandet sind. Diese einzelnen Stegabschnitte 8 sind dabei vorzugsweise gleichmäßig von einander beabstandet und erstrecken sich vorzugsweise von einem umlaufenden Ansatz 9 bis zu dem buchsenförmigen Abschnitt 6, wobei der umlaufende Ansatz 9 auf einen Durchmesser liegt, der größer ist als ein äußerer Durchmesser des Bundabschnitts 6 und kleiner ist als der Fußkreisdurchmesser DFK des Zahnrads 2. In a sintering production of the two mating bodies 2, 3, in each case a pulverulent material is pressed into a compact to be sintered, also called a green compact. During sintering, the compact then obtains its final strength, in that the compressed powdery substance or compact or green body forms a coherent crystal structure when passing through a sintering furnace through primarily diffusion, but also recrystallization processes. In addition to a conventional sintering technique, said sintering production should also be understood as meaning sintering forging technology which is intended to represent a subordinate idea to conventional sintering technology in order to provide sintered components 2, 3 with a higher density and strength. Fig. 2 shows a view of a gear 2 and a section through the gear 2 along the line CC. The top view in FIG. 2 shows a view of the gear wheel 2, which shows the face 4 to be joined with the coupling body 3. Preferably, the gear wheel 2 has at an end face 4 in a region between preferably a root diameter D F K (see FIG. 9) and a bush-shaped section or collar section 6 a plurality of depressions 7 in the circumferential direction, which are separated by individual web sections 8 are spaced. These individual web portions 8 are preferably evenly spaced from each other and preferably extend from a circumferential projection 9 to the sleeve-shaped portion 6, wherein the circumferential projection 9 is located on a diameter which is greater than an outer diameter of the collar portion 6 and smaller as the root diameter D FK of the gear 2.
Fig. 3 zeigt eine Ansicht auf eine bevorzugte Ausführungsform des Kupplungskörpers 3 und einen Schnitt durch den Kupplungskörper 3 entlang der Linie D-D. Die obere Darstellung in der Fig. 3 zeigt eine Ansicht auf den Kupplungskörper 3, die die mit dem Zahnrad 2 zu fügende Stirnseite 5 zeigt. Der Kupplungskörper 3 hingegen weist vorzugsweise an einer dem Zahnrad 2 zugeordneten Stirnseite 5 eine Vielzahl von Zahnelementen 10 auf, die in Umfangsrichtung angeordnet sind und sich jeweils von der Stirnseite 5 bis in eine der Vertiefungen 7 erstrecken, zu denen sie in ihrer geometrischen Ausgestaltung korrespondieren. Dabei sind die Vertiefungen 7 vorzugsweise auf eine dem Zahnrad 2 zugeordnete Längsachse 11 ausgerichtet, wohingegen die Zahnelemente 10 vorzugsweise auf eine dem Kupplungskörper 3 zugeordnete Längsachse 12 ausgerichtet sind. Sowohl bei der Längsachse 11 als auch bei der Längsachse 12 handelt es sich jeweils um eine zugeordnete Mittelachse, wobei diese beiden Mittelachsen 11 , 12 vorzugsweise koaxial zueinander angeordnet sind und dabei eine gemeinsame Längsachse 13 der Anordnung 1 bilden. Fig. 3 shows a view of a preferred embodiment of the coupling body 3 and a section through the coupling body 3 along the line D-D. The upper illustration in FIG. 3 shows a view of the coupling body 3, which shows the face 5 to be joined with the gear 2. The coupling body 3, however, preferably has on a gear 2 associated end face 5 a plurality of tooth elements 10 which are arranged in the circumferential direction and each extending from the end face 5 into one of the recesses 7, to which they correspond in their geometric configuration. In this case, the recesses 7 are preferably aligned with a gearwheel 2 associated longitudinal axis 11, whereas the toothed elements 10 are preferably aligned with the coupling body 3 associated longitudinal axis 12. Both in the longitudinal axis 11 and in the longitudinal axis 12 are each an associated central axis, these two central axes 11, 12 are preferably arranged coaxially to one another and thereby form a common longitudinal axis 13 of the assembly 1.
Zusätzlich zu dieser formschlüssigen Verbindung können das Zahnrad 2 und der Kupp- lungskörper 3 auch stoffschlüssig miteinander verbunden sein, indem das Zahnrad 2 mit dem Kupplungskörper 3 verschweißt und/oder verlötet und/oder verklebt wird, um eine Relativbewegung zwischen den beiden Paarungskörpern 2, 3 zu unterbinden. Dabei ist die stoffschlüssige Verbindung vorzugsweise zumindest punktuell ausgebildet. Zusätzlich oder alternativ dazu kann eine derartige stoffschlüssige Verbindung auch zumindest bereichsweise durchgehend, beispielsweise in Umfangsrichtung ausgebildet sein. In addition to this positive connection, the toothed wheel 2 and the coupling body 3 can also be connected to one another in a material-locking manner by the toothed wheel 2 being welded to the coupling body 3 and / or soldered and / or glued, in order to produce a relative movement between the two mating bodies 2, 3 to prevent. In this case, the cohesive connection is preferably formed at least selectively. additionally or alternatively, such a cohesive connection may also be formed at least in regions continuously, for example in the circumferential direction.
Ferner können alternativ oder zusätzlich zu der stoffschlüssigen Verbindung das Zahnrad 2 und der Kupplungskörper 3 auch gegeneinander verstemmt sein. Dabei ragt vorzugsweise der buchsenformige Abschnitt 6 des Zahnrades 2 durch eine korrespondierende Ausnehmung 14 des Kupplungskörpers 3 hindurch, wobei der buchsenformige Abschnitt 6 zumindest punktuell anrolliert ist, so dass ein durch eine plastische Verformung des buchsenförmigen Abschnitts 6 erzeugter Wulst eine physikalische Verbindung zwischen dem Zahnrad 2 und dem Kupplungskörper 3 gewährleistet, der eine Relativbewegung zwischen den beiden Fügeteilen 2, 3 unterbindet. Furthermore, as an alternative or in addition to the cohesive connection, the toothed wheel 2 and the coupling body 3 can also be caulked against one another. In this case, the bushing-shaped section 6 of the toothed wheel 2 preferably protrudes through a corresponding recess 14 of the coupling body 3, wherein the bush-shaped section 6 is at least punctually rolled, so that a bead produced by a plastic deformation of the bush-shaped section 6 forms a physical connection between the toothed wheel 2 and ensures the coupling body 3, which prevents a relative movement between the two joining parts 2, 3.
Diese vorgeschlagene Anordnung 1 findet dabei vorzugweise als Bestandteil einer so genannten Sperr- und Synchronisationseinrichtung in einem Schaltgetriebe für ein Fahr- zeug Verwendung, wobei mit der Sperr- und Synchronisationseinrichtung ein Gang leicht und geräuschlos geschaltet werden kann, sofern eine Schaltmuffe und der Kupplungskörper 3, der zur Schaltung eines entsprechenden Gangs mit der Schaltmuffe über seine Verzahnung beziehungsweise Schaltverzahnung 15 formschlüssig zusammen wirkt, eine gleiche Drehzahl aufweisen. In die in dem Kupplungskörper 3 ausgeformten vorzugsweise rechteckförmigen Aussparungen 16, die in Umfangrichtung des Kupplungskörpers 3 vorzugsweise gleichmäßig voneinander beabstandet sind, greift ein so genannter Zwischen- synchronring ein. Dieser Zwischensynchronring umfasst dabei eine der Anzahl der Aussparungen 16 entsprechende Anzahl an so genannten Fußlaschen, die in die Aussparungen 16 eingreifen. Ein grundsätzlicher Aufbau und eine grundsätzliche Wirkungsweise einer derartigen Sperr- und Synchronisationseinrichtung geht aus der Literatur hervor. In diesem Zusammenhang sei beispielsweise auf das Fachkundebuch für Kraftfahrzeugtechnik der Europa-Fachbuchreihe (25. Auflage) verwiesen (vgl. S. 372) oder aber auf das kraftfahrzeugtechnische Taschenbuch von Bosch (23. Auflage), deren jeweilige Beschreibungen zu der Sperr- und Synchronisationseinrichtung hiermit zum Offenbarungsgehalt der Erfindung gemacht werden. Bei dem Schaltgetriebe kann es sich dabei vorzugsweise auch um ein automatisiertes Schaltgetriebe handeln. This proposed arrangement 1 is preferably used as part of a so-called locking and synchronization device in a manual transmission for a vehicle use, with the locking and synchronization device a gear can be easily and silently switched, provided a shift sleeve and the coupling body 3, the form-fitting cooperates with the shift sleeve over its toothing or gear teeth 15 to the circuit of a corresponding gear, have an equal speed. In the formed in the coupling body 3 preferably rectangular recesses 16, which are preferably uniformly spaced in the circumferential direction of the coupling body 3, engages a so-called intermediate synchronizing ring. This intermediate synchronizing ring comprises a number of recesses 16 corresponding number of so-called foot plates, which engage in the recesses 16. A basic structure and a basic mode of operation of such a blocking and synchronization device is evident from the literature. In this context, reference may be made, for example, to the technical textbook for automotive engineering of the European textbook series (25th edition) (see page 372) or to the motor vehicle technical handbook by Bosch (23rd edition), their respective descriptions of the locking and synchronization device hereby made the disclosure of the invention. The manual transmission may preferably also be an automated manual transmission.
In der Fig. 4 ist eine dreidimensionale Darstellung eines Zahnrads 2 dargestellt. Das Zahnrad besitzt eine Bohrung 17, durch welche das Zahnrad 2 auf einer Welle oder Ach- se positionierbar ist. Am Außenumfang besitzt das Zahnrad 2 eine Verzahnung 18 in Form eines Stirnrads mit einer Schrägverzahnung. Über die Verzahnung 18 ist ein Drehmoment oder eine Kraft aufnehmbar oder übertragbar. Das Zahnrad 2 ist in der dargestellten Ausführungsform als einstückiges Sinterteil ausgebildet. Das Sinterteil 2 wird da- bei während der Herstellung derart genau geformt, gepresst und gesintert, dass auf eine Nachbearbeitung verzichtet werden kann oder die Nachbearbeitung zumindest minimiert ist. 4, a three-dimensional representation of a gear 2 is shown. The gear has a bore 17 through which the gear 2 on a shaft or axle se is positionable. On the outer circumference, the gear 2 has a toothing 18 in the form of a helical gear with a helical toothing. About the teeth 18 is a torque or a force absorbable or transferable. The gear 2 is formed in the illustrated embodiment as a one-piece sintered part. The sintered part 2 is thereby formed so accurately during production, pressed and sintered that can be dispensed with a post-processing or post-processing is at least minimized.
Als Mittel zur axialen Kraftübertragung sind in das Zahnrad 2 Vertiefungen 7 eingeformt, die in ihrer Form einer Negativform von Zahnelementen entsprechen. Die Vertiefungen 7 sind umlaufend am Bundabschnitt 6 auf einem einheitlichen Durchmesser in das Zahnrad 2 eingebracht. Die Vertiefungen 7 sind Teil der formschlüssigen Verbindung zur Übertragung eines Drehmoments der Anordnung aus Kupplungskörper 3 und Zahnrad 2. Die Einformungen 8 in das Zahnrad 2 bilden Vertiefungen 7 in der Stirnfläche 4. Der Bundabschnitt 6 besitzt einen äußeren Durchmesser DA, der mit der Ausnehmung 14 im Kupplungskörper 3 korrespondiert, wobei der Bundsteg 6 in die Ausnehmung 14 einfügbar ist. Beim Fügen des Zahnrads 2 und des Kupplungskörpers 3 wird die Ausnehmung 14 über den Bundsteg 6 geschoben. Das Verschieben erfolgt so weit, bis die Zahnelemente 10 in den Vertiefungen 7 zum Anliegen kommen. Durch das Anliegen der Zahnelemente 10 in den Vertiefungen 7 des Zahnrads 2 wird eine formschlüssige Verbindung zur Übertragung eines Drehmoments hergestellt. Wird beispielsweise über die Schrägverzahnung 18 ein Drehmoment in das Zahnrad 2 eingeleitet und sitzt der Kupplungskörper 3 formschlüssig auf dem Zahnrad 2, so ist das Drehmoment mittels der Schaltverzahnung 15 ableitbar. Die Fig. 6 zeigt den Kupplungskörper 3 in einer dreidimensionalen Ansicht und in einer Ansicht, die die vom Zahnrad 2 abgewandte Seite 19 zeigt. Durch ein Aufschieben des Kupplungskörpers 3 auf den Bundsteg 6 und ein Fügen der Zahnelemente 10 in die Vertiefungen 7 werden das Zahnrad 2 und der Kupplungskörper 3 derart zueinander ausgerichtet, dass die Mittelachsen 11 , 12 des Zahnrads 2 und des Kupplungskörpers 3 inein- ander fallen und eine Mittelachse 13 der Anordnung 1 bilden. As a means for axial power transmission 2 recesses 7 are formed in the gear, which correspond in shape to a negative form of tooth elements. The recesses 7 are circumferentially introduced at the collar portion 6 on a uniform diameter in the gear 2. The recesses 7 are part of the positive connection for transmitting a torque of the arrangement of coupling body 3 and gear 2. The indentations 8 in the gear 2 form recesses 7 in the end face 4. The collar portion 6 has an outer diameter D A , with the recess 14 corresponds in the coupling body 3, wherein the gutter 6 can be inserted into the recess 14. When joining the gear 2 and the coupling body 3, the recess 14 is pushed over the gutter 6. The displacement takes place until the tooth elements 10 come to rest in the depressions 7. By the concerns of the tooth elements 10 in the recesses 7 of the gear 2, a positive connection for transmitting a torque is produced. For example, if a torque is introduced into the toothed wheel 2 via the helical toothing 18 and the coupling body 3 sits positively on the toothed wheel 2, then the torque can be dissipated by means of the toothed toothing 15. FIG. 6 shows the coupling body 3 in a three-dimensional view and in a view showing the side 19 facing away from the gear 2. By sliding the coupling body 3 on the gutter 6 and joining the tooth elements 10 in the recesses 7, the gear 2 and the coupling body 3 are aligned such that the central axes 11, 12 of the gear 2 and the coupling body 3 fall into each other and form a central axis 13 of the arrangement 1.
In der Fig. 7 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung und insbesondere eine andere Geometrie G« eines Kupplungskörpers 20 dargestellt. Die Ansicht zeigt eine dreidimensionale Darstellung in einer Ansicht, die die mit dem Zahnrad 21 zu fügende Stirnseite 22 zeigt. Der Kupplungskörper 20 ist bis auf die Ausbildung der Geometrie GK identisch mit dem Kupplungskörper 3. Die Erhöhungen 23 auf der Stirnfläche 22 des Kupplungskörpers 20 bilden im Gegensatz zum Kupplungskörper 3 keine Zahnform, sondern sind wellenförmig ausgebildet. Die Erhöhungen 23 sind auf einem gleichen Durchmesser und regel- mäßig um die Ausnehmung 24 herum am Kupplungskörper 20 angeordnet. Die Erhöhungen 23 stehen aus der Stirnfläche 22 heraus und sind durch Stege 24 beabstandet, wobei die Stege 24 in einer Ebene zur Stirnfläche 22 liegen. Die Erhöhungen 23 können eine vom inneren Durchmesser Di bis zu einem äußeren Durchmesser einheitliche Breite B aufweisen. In diesem Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 7 sind die Erhöhungen 23 ko- nisch ausgebildet. Konisch bedeutet hierbei, dass sich die Breite B ausgehend von einem inneren Durchmesser Di zur äußeren Schaltverzahnung 15 hin vergrößert. Die konische Verbreiterung der Erhöhungen 23 ist durch die konisch verlaufenden Linien 26 auf den wellenförmigen Erhöhungen 23 gekennzeichnet. Die Fig. 8 zeigt eine dreidimensionale Ansicht auf den Kupplungskörper 20 gemäß der Fig. 7 in einer Ansicht, die die dem Zahnrand abgewandte Stirnfläche 27 zeigt. An den Kupplungskörper 20 ist ebenfalls ein Bundsteg 28 angeformt. Der Kupplungskörper 20 ist in diesem Ausführungsbeispiel einstückig ausgeformt. Es ist aber erfindungsgemäß ebenfalls vorstellbar, den Kupplungskörper 20 wie auch das dazugehörige Zahnrad 21 mehrtei- lig auszubilden. Der Bundsteg 28 dient zur weiteren Stabilisierung der formschlüssigen Verbindung zwischen Kupplungskörper 20 und Zahnrad 21. FIG. 7 shows a further embodiment of the invention and in particular another geometry G "of a coupling body 20. The view shows a three-dimensional representation in a view that the to be joined with the gear 21 end face 22nd shows. The coupling body 20 is identical except for the formation of the geometry G K to the coupling body 3. The elevations 23 on the end face 22 of the coupling body 20 form in contrast to the coupling body 3 is not a tooth shape, but are undulating. The elevations 23 are arranged on an identical diameter and regularly around the recess 24 on the coupling body 20. The elevations 23 project out of the end face 22 and are spaced apart by webs 24, wherein the webs 24 lie in a plane to the end face 22. The ridges 23 may have a width B that is uniform from the inner diameter Di to an outer diameter. In this exemplary embodiment according to FIG. 7, the elevations 23 are formed cubically. Conical here means that the width B increases, starting from an inner diameter Di to the outer gear teeth 15 out. The conical broadening of the elevations 23 is characterized by the conical lines 26 on the undulating elevations 23. FIG. 8 shows a three-dimensional view of the coupling body 20 according to FIG. 7 in a view showing the end face 27 facing away from the tooth rim. To the coupling body 20, a gutter 28 is also formed. The coupling body 20 is integrally formed in this embodiment. However, it is also conceivable according to the invention to design the coupling body 20 as well as the associated toothed wheel 21 in multiple parts. The gutter 28 serves to further stabilize the positive connection between the coupling body 20 and gear 21st
In der Fig. 9 ist eine dreidimensionale Ansicht auf eine alternative Ausführungsform eines Zahnrads 21 dargestellt. Das Zahnrad 21 besitzt umlaufend eine Verzahnung 29, die als Schrägverzahnung in Evolventenform ausgebildet ist. Der Bundsteg 30 ragt über die Verzahnung 29 hinaus und bildet eine Führung für die Ausnehmung 24 des Kupplungskörpers 20. Am äußeren Durchmesser DA des Bundstegs 30 sind Vertiefungen 31 eingebracht, die als komplementäre Vertiefungen 31 zu den Erhöhungen 23 ausgebildet sind, das heißt, die Erhöhungen 23 kooperieren mit den Vertiefungen 31 in der Art, dass die Erhöhungen 23 am Umfang formschlüssig ineinandergreifen. Die Vertiefungen 31 reichen hierbei ausgehend von dem äußeren Durchmesser DA des Bundstegs 30 bis zu einem Durchmesser Dv der Vertiefungen 31 , wobei der Durchmesser Dv der Vertiefungen 31 immer kleiner ist als der Durchmesser DF« des Fußkreises der Verzahnung 29 des Zahnrads 21. Die Vertiefungen 31 liegen in einer Stirnfläche 32 des Zahnrads 21 und erstre- cken sich von einem Durchmesser DA bis zu einem Durchmesser Dv, wobei der Durchmesser Dv der Vertiefungen 31 größer ist als der Durchmesser DAder Führungsbuchse 30 und kleiner ist als der Durchmesser DFK des Fußkreises der Verzahnung 29. Nach einem Fügen des Zahnrads 2, 21 mit einem Kupplungskörper 3, 20 ergibt sich eine Relativposition der gefügten Bauteile 2, 3, 20, 21 , wie sie in der Fig. 1 beispielhaft darstellt ist. Nach dem Fügen können die Bauteile 2, 3, 20, 21 stoffschlüssig oder mechanisch verbunden werden. Im Falle einer stoffschlüssigen Verbindung würde zum Beispiel eine Verschweißung der Bauteile 2, 3, 20, 21 im Bereich 33, dargestellt in Fig. 1 , erfolgen. Im Bereich 33 wäre aber auch ein Verstemmen der Bauteile 2, 3, 20, 21 und insbesondere der Bundstege 6, 28, 30 möglich. Ein Verstemmen und/oder stoffschlüssiges Verbinden erhöht die Sicherheit bei der Übertragung einer Kraft oder eines Drehmoments. FIG. 9 shows a three-dimensional view of an alternative embodiment of a toothed wheel 21. The gear 21 has circumferentially a toothing 29, which is formed as a helical toothing in involute. The gutter 30 protrudes beyond the toothing 29 and forms a guide for the recess 24 of the coupling body 20. At the outer diameter D A of the gutter 30 recesses 31 are introduced, which are formed as complementary recesses 31 to the elevations 23, that is, the Ridges 23 cooperate with the recesses 31 in such a way that the ridges 23 interlock positively on the circumference. The recesses 31 extend here from the outer diameter D A of the gutter 30 to a diameter D v of the recesses 31, wherein the diameter D v of the recesses 31 is always smaller than the diameter D F «of the root circle of the toothing 29 of the gear 21st The depressions 31 lie in an end face 32 of the toothed wheel 21 and are from a diameter D A to a diameter D v , wherein the diameter D v of the recesses 31 is greater than the diameter D A of the guide bush 30 and smaller than the diameter D FK of the root circle of the toothing 29. After joining the Gear 2, 21 with a coupling body 3, 20 results in a relative position of the joined components 2, 3, 20, 21, as shown by way of example in FIG. After joining, the components 2, 3, 20, 21 can be materially or mechanically connected. In the case of a cohesive connection, for example, a welding of the components 2, 3, 20, 21 in the region 33, shown in Fig. 1, take place. In the area 33 but would also be caulking of the components 2, 3, 20, 21 and in particular the collar webs 6, 28, 30 possible. Calking and / or cohesive bonding increases safety in transmitting a force or torque.
Wie dargestellt ist die geometrische Ausgestaltung der formschlüssigen Verbindung zwi- sehen dem Zahnrad 2, 21 und dem Kupplungskörper 3, 20 nicht festgelegt. So ist es vorstellbar, geometrische Formen zwischen dem Zahnrad 2, 21 und dem Kupplungskörper 3, 20 auszubilden, die kooperierend wirken und beliebige Formen aufweisen können. So ist es beispielsweise vorstellbar, dass die Erhöhungen 10, 23 und/oder Vertiefungen 7, 31 trapezförmig, zahnformig, geschwungen, sinusförmig, wellig im Zahnrad 2, 21 und/oder Kupplungskörper 3, 20 vorliegen. Es ist natürlich auch vorstellbar, dass die Erhöhungen 10, 23 und Vertiefungen 7, 31 im Zahnrad 2, 21 und/oder Kupplungskörper 3, 20 alternierend ausgebildet sind, das heißt im Zahnrad 2, 21 und/oder Kupplungskörper 3, 20 sind nacheinander Erhöhungen 10, 23 und Vertiefungen 7, 31 ausgebildet. Vorstellbar ist auch eine unsymmetrische Anordnung von Erhöhungen 10, 23 und/oder Vertiefungen 7, 31 am Umfang des Zahnrads 2, 21 und/oder Kupplungskörpers 3, 20. Vorstellbar ist es auch, dass die Erhöhungen 10, 23 und/oder Vertiefungen 7, 31 im Zahnrad 2, 21 und/oder Kupplungskörper 3, 21 zur Herstellung einer formschlüssigen Verbindung mit dem Bundsteg 6, 28, 30 des Zahnrads 2, 21 und der Ausnehmung im Kupplungskörper 3, 20 zusammenwirken. Die formschlüssige Verbindung wird dann durch eine Kombination aus Passung zwischen Ausnehmung am Kupplungskörper 3, 20 und Bundsteg des Zahnrads 2, 21 und den Erhöhungen 10, 23 und/oder Vertiefungen 7, 31 im Zahnrad 2, 21 und/oder Kupplungskörper 3, 20 gebildet. As shown, the geometric configuration of the positive connection between see the gear 2, 21 and the coupling body 3, 20 is not fixed. Thus, it is conceivable to form geometric shapes between the gear 2, 21 and the coupling body 3, 20, which cooperate and can have any shape. For example, it is conceivable that the elevations 10, 23 and / or depressions 7, 31 are trapezoidal, tooth-shaped, curved, sinusoidal, wavy in the gear 2, 21 and / or coupling body 3, 20. It is of course also conceivable that the elevations 10, 23 and recesses 7, 31 in the gear 2, 21 and / or coupling body 3, 20 are formed alternately, that is in the gear 2, 21 and / or coupling body 3, 20 are consecutively increases 10, 23 and recesses 7, 31 formed. Also conceivable is an asymmetrical arrangement of elevations 10, 23 and / or depressions 7, 31 on the circumference of the toothed wheel 2, 21 and / or coupling body 3, 20. It is also conceivable for the elevations 10, 23 and / or depressions 7, 31 in the gear 2, 21 and / or coupling body 3, 21 for producing a positive connection with the gutter 6, 28, 30 of the gear 2, 21 and the recess in the coupling body 3, 20 cooperate. The positive connection is then formed by a combination of fit between the recess on the coupling body 3, 20 and gutter of the gear 2, 21 and the elevations 10, 23 and / or recesses 7, 31 in the gear 2, 21 and / or coupling body 3, 20 ,

Claims

Patentansprüche: claims:
1. Anordnung (1 ) umfassend ein Zahnrad (2, 21 ) und einen Kupplungskörper (3, 20), der mit dem Zahnrad (2, 21 ) zur Übertragung einer Drehbewegung formschlüssig verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnrad (2, 21 ) und der Kupplungskörper (3, 20) an einander zugewandten Stirnseiten (4, 5, 27, 32) je eine Geometrie (Gz, GK) aufweisen, die in Verbindung mit der Geometrie des jeweils anderen Bauteils (2, 3, 20, 21 ) eine formschlüssige Verbindung bildet, wobei das Zahnrad (2, 21 ) und der Kupplungskörper (3, 20) jeweils als sintertechnisch hergestelltes Bauteil ausgebildet ist und, wobei in das Zahnrad (2, 21 ) und den Kupplungskörper (3, 20) die jeweilige stirnseitige Geometrie (Gz, G«) eingepresst ist, durch welche das Zahnrad (2, 21 ) und der Kupplungskörper (3, 20) zueinander positionierbar sind. 1. Arrangement (1) comprising a gear (2, 21) and a coupling body (3, 20) which is positively connected to the gear (2, 21) for transmitting a rotational movement, characterized in that the gear (2, 21 ) and the coupling body (3, 20) on mutually facing end faces (4, 5, 27, 32) each have a geometry (G z , G K ) which in conjunction with the geometry of the respective other component (2, 3, 20 , 21) forms a positive connection, wherein the toothed wheel (2, 21) and the coupling body (3, 20) is in each case designed as a sintered component and, wherein in the gear (2, 21) and the coupling body (3, 20) the respective end-face geometry (G z , G ") is pressed, by which the gear (2, 21) and the coupling body (3, 20) are mutually positionable.
2. Anordnung (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Geometrien (Gz, GK) je eine Ausrichtung auf zumindest eine zugeordnete Längsachse (11 , 12) aufweisen. 2. Arrangement (1) according to claim 1, characterized in that the geometries (G z , G K ) each have an orientation on at least one associated longitudinal axis (11, 12).
3. Anordnung (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnrad (2, 21 ) und der Kupplungskörper (3, 20) koaxial zueinander angeordnet sind und zumindest eine gemeinsame Längsachse (13) bilden. 3. Arrangement (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the gear (2, 21) and the coupling body (3, 20) are arranged coaxially to each other and form at least one common longitudinal axis (13).
4. Anordnung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Steckverbindung bildenden Geometrien (Gz, GK) derart ausgestaltet sind, dass vorzugsweise zumindest die Geometrie (Gz) des Zahnrades (2, 21 ) mit einer Vielzahl von Vertiefungen versehen ist, in die je ein Vorsprung der Geometrie (GK) des Kupplungskörpers (3, 20) eingreift. 4. Arrangement (1) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the plug-in connection forming geometries (G z , G K ) are designed such that preferably at least the geometry (G z ) of the gear (2, 21) is provided with a plurality of depressions, in each of which a projection of the geometry (G K ) of the coupling body (3, 20) engages.
5. Anordnung (1 ) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckverbindung in der Gestalt einer Steckverzahnung ausgebildet ist, wobei das Zahnrad (2, 21 ) an einer Stirnseite (4, 32) in einem Bereich zwischen einem Fußkreisdurchmesser (DFK) und einem buchsenförmigen Abschnitt (6, 30) eine Vielzahl von Vertiefungen (7, 31 ) in Umfangsrichtung aufweist, die durch einzelne Stegabschnitte (8) voneinander beabstandet sind, wobei sich die einzelnen Stegabschnit- te (8) von einem Durchmesser (Dv) der Vertiefungen (7, 31 ) bis zu einem Durchmesser (DA ) des buchsenförmigen Abschnitts (18) erstrecken, und wobei der Kupplungskörper (3, 20) an einer dem Zahnrad (2, 21 ) zugeordneten Stirnseite (19, 22) eine Vielzahl von Erhöhungen (10, 23) aufweist, die in Umfangsrichtung angeordnet sind und sich jeweils von der Stirnseite (19, 22) bis in eine der Vertiefungen (6, 30) erstrecken, wobei die Vertiefungen (6, 30) auf eine dem Zahnrad (2, 21 ) zugeordnete Längsachse (1 1 ) ausgerichtet sind, wohingegen die Zahlelemente (10, 23) auf eine dem Kupplungskörper (3, 20) zugeordnete Längsachse (12) ausgerichtet sind. 5. Arrangement (1) according to claim 4, characterized in that the plug-in connection is designed in the form of a spline, wherein the gear (2, 21) on an end face (4, 32) in a region between a Fußkreisdurchmesser (D FK ) and a bush-shaped section (6, 30) has a plurality of recesses (7, 31) in the circumferential direction, which are spaced from each other by individual web sections (8), wherein the individual web sections te (8) extending from a diameter (D v ) of the recesses (7, 31) to a diameter (D A ) of the bush-shaped portion (18), and wherein the coupling body (3, 20) on a the gear (2, 21) associated with the end face (19, 22) has a plurality of elevations (10, 23) which are arranged in the circumferential direction and each extend from the end face (19, 22) into one of the recesses (6, 30), wherein the Recesses (6, 30) on a gear (2, 21) associated longitudinal axis (1 1) are aligned, whereas the number elements (10, 23) on a coupling body (3, 20) associated longitudinal axis (12) are aligned.
Anordnung (1 ) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Stegabschnitte (8) gleichmäßig von einander beabstandet sind. Arrangement (1) according to claim 5, characterized in that the web portions (8) are evenly spaced from each other.
Anordnung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnrad (2, 21) und der Kupplungskörper (3, 20) stoffschlüssig miteinander verbunden sind. Arrangement (1) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the gear (2, 21) and the coupling body (3, 20) are materially interconnected.
8. Anordnung (1 ) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die stoffschlüssige Verbindung zumindest punktuell ausgebildet ist. 8. Arrangement (1) according to claim 7, characterized in that the cohesive connection is at least selectively formed.
9. Anordnung (1 ) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die stoffschlüssige Verbindung punktuell und/oder durchgehend in Umfangsrichtung ausgebildet ist. 9. Arrangement (1) according to claim 8, characterized in that the cohesive connection is formed pointwise and / or continuously in the circumferential direction.
10. Anordnung (1 ) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnrad (2, 21 ) mit dem Kupplungskörper (3, 20) verschweißt und/oder verlötet und/oder verklebt ist. 10. Arrangement (1) according to one of claims 7 to 9, characterized in that the gear (2, 21) to the coupling body (3, 20) welded and / or soldered and / or glued.
11. Anordnung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnrad (2, 21 ) und der Kupplungskörper (3, 20) gegeneinander verstemmt sind. 11. Arrangement (1) according to one of claims 1 to 10, characterized in that the gear (2, 21) and the coupling body (3, 20) are caulked against each other.
12. Anordnung (1 ) nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der buchsen- förmige Abschnitt (6, 30) des Zahnrades (2, 21 ) durch eine korrespondierende Ausnehmung (14, 24) des Kupplungskörpers (3, 20) hindurchragt, wobei der buchsenförmige Abschnitt (6, 30) stirnseitig zumindest punktuell anrolliert ist, so dass ein dadurch bedingter Wulst eine physikalische Verbindung zwischen dem Zahnrad (2, 21 ) und dem Kupplungskörper (3, 20) gewährleistet. 12. Arrangement (1) according to claim 1 1, characterized in that the bush-shaped portion (6, 30) of the toothed wheel (2, 21) by a corresponding recess (14, 24) of the coupling body (3, 20) protrudes, the sleeve-shaped portion (6, 30) is at least partially rolled on the front side, so that a conditional bead ensures a physical connection between the gear (2, 21) and the coupling body (3, 20).
13. Verfahren zur Herstellung einer Anordnung (1 ) umfassend ein Zahnrad (2, 21 ) und einen Kupplungskörper (3, 20), bei dem der Kupplungskörper (3, 20) mit dem Zahnrad (2, 21 ) zur Übertragung einer Drehbewegung formschlüssig verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnrad (2, 21 ) und der Kupplungskörper (3, 20) als sintertechnisch hergestellte Bauteile mittels an einander zugewand- ten Stirnseiten (4, 5, 27, 32) ausgebildeten Geometrien formschlüssig gefügt werden, wobei in das Zahnrad (2, 21 ) und den Kupplungskörper (3, 20) in einem vorgelagerten Verfahrensschritt die jeweilige stirnseitige Geometrie (Gz, GK) einge- presst wird, so dass das Zahnrad (2, 21 ) und der Kupplungskörper (3, 20) zueinander positionierbar sind. 13. A method for producing an arrangement (1) comprising a gear (2, 21) and a coupling body (3, 20), wherein the coupling body (3, 20) with the gear (2, 21) for transmitting a rotational movement positively connected is characterized in that the gear (2, 21) and the coupling body (3, 20) as sintered components produced by means of mutually facing end faces (4, 5, 27, 32) formed geometries form-fit, wherein in the Gear (2, 21) and the coupling body (3, 20) in an upstream process step, the respective end face geometry (G z , G K ) is pressed, so that the gear (2, 21) and the coupling body (3, 20 ) are positionable to each other.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnrad (2, 21 ) und der Kupplungskörper (3, 20) nach dem Fügen untrennbar verbunden werden. Verwendung einer Anordnung (1 ) aus einem Zahnrad (2, 21 ) und einem Kupplungskörper (3, 20) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 für ein Schaltgetriebe eines Fahrzeugs, wobei das Fahrzeug als ein Landfahrzeug, Luftfahrzeug, Wasserfahrzeug oder eine Kombination davon ausgebildet ist. Verwendung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltgetriebe als ein automatisiertes Schaltgetriebe ausgebildet ist. 14. The method according to claim 13, characterized in that the gear (2, 21) and the coupling body (3, 20) are inseparably connected after the joining. Use of an arrangement (1) of a gear (2, 21) and a coupling body (3, 20) according to one of claims 1 to 12 for a manual transmission of a vehicle, the vehicle being designed as a land vehicle, aircraft, watercraft or a combination thereof is. Use according to claim 15, characterized in that the manual transmission is designed as an automated transmission.
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