AT527662A4 - Baugruppe für die Übertragung eines Drehmoments - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Baugruppe (1) für die Übertragung eines Drehmoments umfassend ein erstes Bauteil (2) und ein zweites Bauteil (7), wobei zwischen dem ersten Bauteil (2) und dem zweiten Bauteil (7) eine Pressverbindung ausgebildet ist, und das erste Bauteil (2) zumindest im Bereich der Pressverbindung eine kleinere Härte aufweist als das zweite Bauteil (7). Das zweite Bauteil (7) besteht aus einem Sinterwerkstoff und weist im Bereich der Pressverbindung eine Verzahnung (19) auf.

Description

das zweite Bauteil.

Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Ausbildung einer Pressverbindung zwischen einem ersten Bauteil und einem zweiten Bauteil zur Ausbildung einer Baugruppe, wobei als erstes Bauteil ein Bauteil verwendet wird, das zumindest im

Bereich der Pressverbindung eine kleinere Härte aufweist als das zweite Bauteil.

Zur Drehmomentübertragung von rotierenden Wellen auf Bauteilen werden üblicherweise Längs- oder Querpressverbindungen, Steckverzahnungen oder Passfederverbindungen als Welle-Nabe-Verbindung verwendet. Oft ist es aufgrund der geometrischen Gegebenheiten (z.B. im Falle einer Welle mit einer Schulter) nicht oder nur sehr aufwendig möglich eine, Steckverzahnung zu fertigen. Eine reine Pressverbindung ohne Formschluss reicht aufgrund der Belastungssituation häufig nicht aus, das anliegende Drehmoment ohne Rutschen übertragen zu können. Rändelpressverbindungen stellen eine spezielle Form der Welle-Nabe-Verbindung dar. Sie zeichnen sich durch eine Kombination von reib- und formschlüssigen Mechanismen zur Lastübertragung aus. Dadurch können sehr hohe Torsionslasten im Vergleich zu herkömmlichen, rein reib- oder formschlüssigen Verbindungen übertragen werden. Rändelpressverbindungen werden bei der Herstellung einer Verbindung zwischen Fügepartnern aus Vollwerkstoffen, d.h. Gusswerkstoffen

oder Schmiedewerkstoffen, eingesetzt, da hierbei durch die Materialverdrängung

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weichere Material hinein.

Eine Steckverzahnung für die Ausbildung einer drehmomentübertragenden Baugruppe ist z.B. aus der AT 520 015 A1 bekannt. Diese Druckschrift beschreibt eine Baugruppe umfassend ein erstes Bauteil mit einer Innenverzahnung und ein zweites Bauteil mit einer Außenverzahnung, wobei die beiden Bauteile durch eine Presspassung, die zwischen der Innen- und der Außenverzahnung ausgebildet wird, miteinander verbindbar sind, und wobei die Innen- und die Außenverzahnung jeweils mehrere Zähne aufweisen, die Zähne der Innenverzahnung des ersten Bauteils und/oder die Zähne der Außenverzahnung des zweiten Bauteils im Verlauf der Zahnflanken Ausnehmungen aufweisen. Durch die Zahngeometrie mit der Ausnehmung kann das Spannungsniveau in den Verzahnungen der Steckverzahnung deutlich reduziert werden. Es kann damit die Überdeckung zur Ausbildung des Presssitzes aus dem kritischen Bereich verlagert werden, wodurch die Belas-

tung des Werkstoffes an sich verringert werden kann.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Möglichkeit zu schaffen, mit der mit Bauteilen mit komplexer Geometrie ohne großen fertigungs-

technischen Aufwand ein hohes Drehmoment übertragen werden kann.

Zur Lösung der Aufgabe ist bei der eingangs genannten Baugruppe vorgesehen, dass das zweite Bauteil aus einem Sinterwerkstoff besteht und im Bereich der

Pressverbindung eine Verzahnung aufweist.

Weiter wird die Aufgabe mit dem eingangs genannten Verfahren gelöst, nach dem als zweites Bauteil ein Bauteil aus einem Sinterwerkstoff verwendet wird, wobei auf dem zweiten Bauteil im Bereich der Pressverbindung eine Verzahnung ausge-

bildet wird, die eine Dichte aufweist, die zwischen 85 % und 98 % der Volldichte

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teile im Bereich der Verzahnung aufeinandergepresst werden.

Von Vorteil ist dabei einerseits, dass die Herstellung des zweiten Bauteils mit einem pulvermetallurgischen Verfahren einfacher erfolgen kann, wie dies an sich bekannt ist. Durch den Einsatz eines Sinterbauteils in einer drehmomentübertragenden Baugruppe können aufgrund der Porosität aber auch Fertigungstoleranzen des Bauteils über den Umfang der Pressverbindung ausgeglichen bzw. kompensiert werden. Dadurch können Streuungen hinsichtlich übertragbaren Drehmoments bei der Pressverbindung mit dem zweiten Bauteil aus Sintermaterial deutlich reduziert werden. Zudem kann gegebenenfalls aufgrund der besseren Verpressbarkeit des Sinterbauteils durch die vorhandene Porosität das Einpressen

des ersten Bauteils mit geringerer radialer Aufweitung erfolgen.

Zur weiteren Verbesserung dieser Effekte kann nach Ausführungsvarianten der Erfindung vorgesehen sein, dass die Verzahnung Zähne mit einer radialen Zahnhöhe zwischen 100 um und 800 um aufweist, und/oder dass die Verzahnung eine Zahnteilung ausgewählt aus einem Bereich von 0,5 mm bis 2 mm aufweist. Durch den Einsatz einer derartigen „Microverzahnung“ können Geometrieunterschiede über den Umfang besser kompensiert werden. Zudem kann mit der relativ hohen Oberfläche im Bereich der Verzahnung der Kraftschluss bzw. Formschluss ver-

bessert und damit das übertragbare Drehmoment erhöht werden.

Nach einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung ist das erste Bauteil ein Aufnahmeelement für ein Antriebselement und das zweite Bauteil eine Synchronnabe oder ein Kupplungskörper der Synchronisiereinrichtung oder ein Kopplungselement in einer Disconnect-Einrichtung eines Kraftfahrzeugs, da die Art der Verbindung der beiden Bauteile miteinander in diesen Anwendung eine Reduktion der Baugruppengröße und damit eine bessere Integration in eine größere Einheit, wie z.B. einen Antriebsstrang, ermöglicht. Andererseits kann damit aber auch einem hohe Drehmomentanstieg in kurzer Zeit, wie dies insbesondere in Elektroan-

trieben der Fall sein kann, besser standgehalten werden.

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ten und dem zweiten Bauteil ausgebildet ist.

Weiter kann entsprechend einer Ausführungsvariante vorgesehen sein, dass das zweite Bauteil in einem an die Verzahnung anschließenden Abschnitt mit einer Querschnittserweiterung ausgebildet ist. Über diese Querschnittserweiterung kann eine Führung des ersten Bauteils im zweiten Bauteil während der Ausbildung des Pressverbundes erreicht werden, sodass die Verzahnung auf dem zweiten Bauteil gleichmäßiger beansprucht wird. Insbesondere kann ein Verkanten der Bauteile und in der Folge eine übermäßige Pressung mit entsprechender ungewollter

Werkstoffverdrängung vermieden werden.

Zur Verbesserung bzw. Vergleichmäßigung der Verdichtung der Verzahnung am zweiten Bauteil während der Ausbildung des Pressverbundes kann nach einer Ausführungsvariante der Erfindung vorgesehen werden, dass die Verzahnung vor

dem Aufpressen kalibriert wird.

Dabei kann nach einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung vorgesehen werden, dass die Kalibrierung mit einem Walzwerkzeug erfolgt. Durch den Einsatz eines Walzwerkzeuges kann die geringere Verdichtung der Verzahnung vor der Ausbildung des Pressverbundes einfacher erhalten werden, da über die Zustellung des Walzwerkzeugs zur Verzahnung das Ausmaß der Beeinflussung der Ver-

zahnung mit dem Walzwerkzeug eingestellt werden kann.

Für eine gleichmäßigere Kalibrierung der Zähne der Verzahnung kann entsprechend einer Ausführungsvariante der Erfindung vorgesehen sein, dass die Verzahnung als Zykloidenverzahnung, insbesondere als Evolventenverzahnung, ausgebildet wird, da damit die Zahnflanken der Zähne der Verzahnung mit dem Walzwerkzeug gleichmäßiger über zumindest annähernd die gesamte Höhe der Zahn-

flanken erreicht werden kann.

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Figuren näher erläutert. Es zeigen jeweils in vereinfachter, schematischer Darstellung:

Fig. 1 einen Ausschnitt aus einer Ausführungsvariante einer Kupplungsvor-

richtung in Schrägansicht geschnitten;

Fig. 2 einen Ausschnitt aus einer Ausführungsvariante einer Synchronsierein-

richtung im Längsschnitt;

Fig. 3 einen Ausschnitt aus einer Ausführungsvariante eines zweiten Bauteils

der Baugruppe nach der Erfindung;

Fig. 4 einen Ausschnitt aus einer anderen Ausführungsvariante eines zweiten

Bauteils der Baugruppe nach der Erfindung.

Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind diese Lage-

angaben bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.

In Fig. 1 ist eine Ausführungsvariante einer Baugruppe 1 in Form einer Kupplungsvorrichtung in Schrägansicht geschnitten in der eingekuppelten Stellung darge-

stellt.

Die Baugruppe 1 dient zur Drehmomentübertragung von einem ersten Bauteil 2 in Form eines ersten (primären) Antriebselements (z.B. eine erste Welle) auf ein zweites (sekundäres) Antriebselement 3 (z.B. eine zweite Welle). Das erste Bauteil 2 umgreift bei der dargestellten Ausführungsform ein Ende des zweite Antriebselementes 3, wobei zwischen dem ersten Bauteil 2 und dem zweiten Antriebsele-

ment 3 ein Lager 4 angeordnet ist, sodass sich das erste Bauteil 2 und das zweite

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achse 5 drehen können.

Zur drehfesten Verbindung des ersten Bauteils 2 mit dem zweiten Antriebselement 3 weist die Baugruppe 1 eine Schiebemuffe 6, ein zweites Bauteil 7 in Form einer

Synchronnabe und einen Kupplungskörper 8 auf.

Alternativ oder zusätzlich dazu kann auch das zweite Antriebselement 3 ein erstes Bauteil 2 und der Kupplungskörper 8 ein zweites Bauteil 7 bilden. Die nachfolgenden Ausführungen zum Pressverbund zwischen dem ersten und dem zweiten Bauteil 2, 7 können daher alternativ oder zusätzlich auch auf diese Elemente der

Kupplungseinrichtung (nach Fig. 1) angewandt werden.

Der Kupplungskörper 8 ist drehfest mit dem zweiten Antriebselement 3 verbunden und weist dazu eine entsprechende Aufnahme 9 (z.B. in Form einer Axialbohrung) für das zweite Antriebselement 3 auf. An einer radial äußeren Mantelfläche 10

weist der Kupplungskörper 8 eine Außenverzahnung auf.

Das zweite Bauteil 7 ist mit dem ersten Bauteil 2 drehfest verbunden und weist dazu eine Aufnahme 11 (z.B. in Form einer Axialbohrung) für das erste Antriebselement 2 auf. Zusätzlich kann das erste Bauteil 2 auf einer radial äußeren Mantelfläche einen, insbesondere über den gesamten Umfang umlaufenden, Steg 12

aufweisen, an dem das zweite Bauteil 7 anliegen kann.

Das zweite Bauteil 7 weist ebenfalls an einer radial äußeren Mantelfläche 13 eine Außenverzahnung auf. Weiter ist zweite Bauteil 7 in Richtung der Drehachse 5 ne-

ben dem Kupplungskörper 9 angeordnet.

Die Außenverzahnung des Kupplungskörpers 8 und die Außenverzahnung des

zweiten Bauteils 7 sind auf gleicher radialer Höhe ausgebildet.

Radial oberhalb des zweiten Bauteils 7 ist die Schiebemuffe 6 angeordnet. Diese weist an einer radial inneren Mantelfläche eine Innenverzahnung 14 auf. Die Innenverzahnung 14 ist mit der Außenverzahnung des zweiten Bauteils 7 im ständi-

gen Eingriff.

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ein Drehmoment übertragen werden kann.

Für die ausgekuppelte Stellung der Schiebemuffe 6 wird diese bei der Darstellung in Fig. 1 nach rechts verschoben, sodass die Innenverzahnung 14 der Schiebemuffe 6 aus dem Eingriff mit der Außenverzahnung des Kupplungskörpers 9 ge-

langt und nur mehr in die AußRenverzahnung des zweiten Bauteils 7 eingreift.

Eine derartige Kupplungseinrichtung kann beispielsweise in eine Disconnect-Einrichtung eines Elektroantriebes eines Kraftfahrzeuges (Hybrid oder vollelektrisch) zum Zu- oder Abschalten eines Elektromotors oder eines zusätzlichen Elektromotors verwendet werden. Die Kupplungseinrichtung kann aber auch für einen anderen Zweck eingesetzt werden, beispielsweis für das Zu- und Abschalten eines Allradantriebes. Es sei weiter darauf hingewiesen, dass die in Fig. 1 konkret darge-

stellte Kupplungseinrichtung nur beispielhaften Charakter hat.

In Fig. 2 ist ein Ausschnitt aus einer Ausführungsvariante der Baugruppe 2 in Form einer Synchronisiereinrichtung in Schrägansicht dargestellt. Diese kann beispielsweise in einer E-Achse eines Kraftfahrzeugs oder auch in anderen Anwendungen eingesetzt werden, in denen eine Synchronisiereinrichtung, insbesondere

eine Sperrsynchronisation, verwendet wird.

Die Baugruppe 2 umfasst das erste Bauelement 2 in Form eines ersten Aufnahmeelements für ein nicht dargestelltes erstes Antriebselement, wie z.B. eine erste Welle oder eine erste Achse, und ein zweites Aufnahmeelement 15 für ein vom ersten Bauteil 2 trennbares zweites Antriebselement, wie z.B. eine zweite Welle oder eine zweite Achse auf. Weiter umfasst die Synchronisiereinrichtung 4 die ringförmige Schiebemuffe 6, einen Synchronring 16, das zweite Bauteil 7 in Form

eine ringförmigen Synchronnabe, und den ringförmigen Kupplungskörper 8.

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der Synchronisiereinrichtung (nach Fig. 2) angewandt werden.

Der Kupplungskörper 8 ist drehfest mit dem zweiten Aufnahmeelement 15 verbun-

den bzw. einteilig damit ausgebildet und weist eine Außenverzahnung auf.

Ebenso weist das zweite Bauteil 7 eine Außenverzahnung auf, die jedoch aus der Fig. 2 nicht ersichtlich ist. Das zweite Bauteil 7 ist auf dem ersten Bauteil 2 drehfest damit verbunden angeordnet. Das zweite Bauteil 7 ist in radialer Richtung un-

terhalb der Schiebemuffe 6 angeordnet.

Der Synchronring 16 ist auf dem Kupplungskörper 8 angeordnet. Der Synchronring 16 kann am äußeren Umfang zumindest abschnittsweise eine Außenverzah-

nung mit Zähnen aufweisen.

Die Außenverzahnung des Kupplungskörpers 8 und die Außenverzahnung des zweiten Bauteils 7 sowie die Außenverzahnung des Synchronringes 16 sind auf

gleicher radialer Höhe ausgebildet.

Zwischen dem Synchronring 16 und dem Kupplungskörper 8 können Konusflächen und/oder zumindest ein Konuselement bzw. zumindest ein konusförmiges

Reibelement angeordnet sein.

Die Schiebemuffe 6 ist axial verschiebbar in der Baugruppe 2 angeordnet, sodass sie aus einer ersten Stellung, in der die beiden Antriebselemente nicht miteinander gekoppelt sind, in eine zweite Stellung, in der eine Drehmomentübertragung zwischen den beiden Antriebselementen ermöglicht wird, axial verschiebbar ist. In Fig. 2 ist die zweite Stellung der Schiebemuffe 6 dargestellt. Dementsprechend sind die Außenverzahnungen des Kupplungskörpers 8 und gegebenenfalls des Synchronringes 16 und die Außenverzahnung des zweiten Bauteils 7 sowie die Innenverzahnung 14 der Schiebenmuffe 6 so aufeinander abgestimmt, dass die Innenverzahnung 14 der Schiebemuffe 6 mit der Außenverzahnung des zweiten

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Kupplungskörpers 8 (und gegebenenfalls des Synchronringes 16) kämmen kann.

Die Baugruppe 2 ist als einseitige Sperrsynchronisiereinrichtung ausgebildet. Sie

kann aber auch als zweiseitige Sperrsynchronisiereinrichtung ausgebildet sein. Die Baugruppe 2 kann auch ohne den Synchronring 16 ausgebildet sein.

Bei allen Ausführungsvarianten der Baugruppe 1 ist zwischen dem ersten Bauteil 2 und dem zweiten Bauteil 7 eine Pressverbindung ausgebildet. Bei der Ausführungsvariante der Baugruppe nach Fig. 1 ist diese zwischen einer äußeren Mantelfläche des ersten Bauteils 2 im Abschnitt in dem das zweite Bauteil 7 auf dem ersten Bauteil 2 angeordnet ist, und einer inneren Mantelfläche 18 des zweiten Bauteils 7. Alternativ oder zusätzlich kann die Pressverbindung auch zwischen dem zweiten Antriebselement 3 und dem Kupplungskörper 9 ausgebildet sein, die ebenfalls unmittelbar aneinander anliegen, wie das zweite Bauteil 7 an dem ersten Bauteil 2.

Bei der Ausführungsvariante der Baugruppe 1 nach Fig. 2 ist die Mantelfläche 17 auf dem ersten Aufnahmeelement (erstes Bauteil 2) und die Mantelfläche 18 auf der Synchronnabe (zweites Bauteil 7) ausgebildet und/oder eine weitere/die Mantelfläche 17 auf dem zweiten Aufnahmeelement 15 und eine weitere/die Mantelflä-

che 18 auf dem Kupplungskörper 8, wie dies aus Fig. 2 ersichtlich ist.

Es sei an dieser Stelle angemerkt, dass das erste Bauteil 2 auch das zweite Bauteil 7 und das zweite Bauteil 7 das erste Bauteil 2 bilden können. Bei den Ausführungsvarianten der Baugruppe 1 nach den Figuren 1 und 2 bilden jedoch vorzugsweise das erste Antriebselement bzw. das erste Aufnahmeelement das erste Bauteil 2, da diese relativ einfach mittels eines Gussverfahrens oder eines Schmiede-

verfahrens oder eines Extrusionsverfahrens hergestellt werden können.

Das erste Bauteil 2 weist eine kleinere Härte auf als das zweite Bauteil 7. Beispielsweise kann das erste Bauteil 2 aus einem Gusswerkstoff, z.B. einem Stahl, bestehen bzw. einem Werkstoff, der mit Ausnahme von Fehlstellen keine Poren aufweist. Der zweite Werkstoff ist ein Sinterwerkstoff, das zweite Bauteil 7 also ein

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Sinterbauteil. Beispielsweise kann der zweite Werkstoff ein Sinterstahl sein. Das zweite Bauteil 7 weist aufgrund seiner pulvermetallurgischen Herstellung Poren auf. Damit ist die Dichte des zweiten Bauteils 7 geringer als die Dichte des ersten Bauteils. Die Dichte des zweiten Bauteils 7 beträgt nach dem Sintern zumindest im Bereich der Mantelfläche 18 bzw. im Bereich der Pressverbindung zwischen 85 % und 98 % der Volldichte des Werkstoffes des zweiten Bauteils 7, also eines

Gusswerkstoffes oder Schmiedewerkstoffes.

Das zweite Bauteil 7 weist zumindest im Bereich der Pressverbindung eine Härte auf, die um zumindest 15%, insbesondere im Bereich von 50% und 150%, größer ist als die Härte des ersten Bauteils 2. Wie voranstehend ausgeführt, werden für derartige Pressverbindungen zwischen Vollwerkstoff-Bauteilen Härteunterschiede von zumindest 15 % angewandt. Durch den Einsatz eines Sinterbauteils als zweites Bauteil 7 kann hier der Vorteil erreicht werden, dass die Pressverbindung auch schon mit geringeren Härteunterschieden ausgebildet werden kann. Es können bei der Baugruppe 1 aber selbstverständlich auch höhere Härteunterschiede als

die angegebenen Mindestwerte vorgesehen werden.

Weiter werden auch bei der Baugruppe 1 das erste und das zweite Bauteil 2, 7 mit einer radialen Überdeckung gefügt. Bevorzugt wird dabei die Aufnahme 11 des zweiten Bauteils 7, in der das erste Bauteil 2, also beispielsweise die Synchronnabe oder der Kupplungskörper 9, mit einem kleineren Innendurchmesser hergestellt als dies dem Außendurchmesser des ersten Bauteils 2 im Bereich dieser Aufnahme 11 entsprechen würde. Die radiale Überdeckung kann beispielsweise zumindest 0,1 mm betragen. Aufgrund des Sinterbauteils als zweites Bauteil 7 sind aber größere radiale Überdeckungen von 0,2 mm und mehr, insbesondere

zwischen 0,2 mm und 0,75 mm, möglich.

Das zweite Bauteil 7 weist im Bereich der Pressverbindung eine Verzahnung 19 mit Zähnen 20 auf, wie dies ausschnittsweise in Fig. 3 dargestellt ist. Die Verzahnung 19 kann in Art einer Rändelung mit achsparallelen Zähnen 20 ausgeführt sein. Die Zähne 20 können beispielsweise einen zumindest annähernd dreieckför-

migen Querschnitt aufweisen.

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Es ist weiter möglich, dass das erste Bauteil 2 im Bereich der Pressverbindung mit einer Rändelung ausgeführt ist, die Zähne aufweist, die in die Zahnlücken zwischen den Zähnen 20 der Verzahnung 19 des zweiten Bauteils 7 eingepresst wer-

den können.

Weiters ist es möglich die Zähne 20 am Kopf- und/oder Fußkreisdurchmesser gerundet ausgeführt sind, sodass die Axialansicht auf die Zahnkontur eine Wellenform aufweist. Ein Radius der Rundungen kann zwischen 0,01 mm und 0,3 mm, insbesondere zwischen 0,01 mm und 0,2 mm, betragen. Die gerundete Ausführung hat insbesondere im Zahnfußbereich Vorteile in Hinblick auf die Festigkeit

der Verzahnung.

Die Zähne 20 können nach einer Ausführungsvariante eine radiale Zahnhöhe 21 zwischen 100 um und 800 um aufweisen. Prinzipiell können die Zähne 20 in radia-

ler Richtung auch höher als 800 um ausgebildet sein.

Es ist weiter bevorzugt, wenn die Verzahnung eine Zahnteilung ausgewählt aus einem Bereich von 0,5 mm bis 2 mm, insbesondere aus einem Bereich von 0,8 mm bis 1,5 mm, aufweist. Die Zahnteilung ergibt sich aus dem Umfang in mm geteilt durch die Anzahl der Zähne 20.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, kann die Pressverbindung über die gesamte axiale Länge des zweiten Bauteils 7 ausgebildet sein. Nach einer anderen Ausführungsvariante kann aber auch vorgesehen sein, dass die Verzahnung 19 nur in einem Abschnitt der gesamten axialen Länge der Anlagefläche zwischen dem ersten und dem zweiten Bauteil 2, 7 ausgebildet ist. Diese Ausführungsvariante ist in Fig. 2 dargestellt. Vorzugsweise erstreckt sich die Pressverbindung in diesem Fall über zumindest 10 %, insbesondere zwischen 20 % und 80 %, der gesamten axialen

Länge dieser Anlagefläche.

Ebenfalls in Fig. 2 dargestellt ist eine Ausführungsvariante, bei der das zweite Bauteil 7 in einem an die Verzahnung 19 anschließenden Abschnitt 22 eine Querschnittserweiterung aufweist. In der dargestellten Ausführungsvariante ist zwi-

schen dem Abschnitt 22 und der Verzahnung 19 eine radial sich erstreckende

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Schulter 23 ausgebildet, sodass also die Anlagefläche zwischen den beiden Bauteilen 2, 7 durch eine erste Zylindermantelfläche und eine zweite Zylindermantelfläche gebildet ist, wobei die zweite Zylindermantelfläche durch einen Zylinder ge-

bildet ist, der den größeren Durchmesser von den beiden Zylindern aufweist.

Die Schulter 23 kann auch schräg verlaufend ausgebildet sein, sodass zwischen

den beiden Zylindern ein Kegelstumpf ausgebildet ist.

Es sei darauf hingewiesen, dass sich die genannten geometrischen Formen auf die innere Geometrie des zweiten Bauteils 7, die zur Anlage an das erste Bauteil 2

gelangt, beziehen und nicht auf eine äußere Geometrie des zweiten Bauteils 7.

Mit der Ausbildung des zweiten Bauteils 7 als Sinterbauteil mit der Verzahnung 19 im Bereich der auszubildenden Pressfläche mit dem ersten Bauteil 2 kann erreicht werden, dass beim axialen Einpressen des ersten Bauteils 2 in das zweite Bauteil 7 die Verzahnung 19 des zweiten Bauteils 7 im Bereich der auszubildenden Pressfläche verdichtet wird. Vorteilhafterweise weist dabei das erste Bauteil 2 ebenfalls eine Verzahnung auf, die in die Verzahnung 19 des zweiten Bauteils 7 eingreift und dabei zumindest zu einer Verdichtung der Zahnflanken der Verzahnung führt. Bevorzugt werden beim Verpressen aber die Zahnfüße und der Bereich der Zahnlücken zwischen den Zähnen 20 und/oder die Zahnköpfe der Zähne

20 ebenfalls verdichtet.

Für die Ausbildung der Pressverbindung wird das Sinterbauteil, d.h. das zweite Bauteil 7, nach einem herkömmlichen pulvermetallurgischen Verfahren hergestellt, das die Schritt Pulverpressen und Sintern umfasst. Die Verzahnung 19 für die Ausbildung der Pressverbindung wird nach dem Sintern nicht nachverdichtet, sodass diese eine (relativ geringe) Dichte aufweist, die zwischen 85 % und 98 % der Volldichte des Werkstoffes des zweiten Bauteils 7 beträgt. Andere Abschnitte des

zweiten Bauteils 7 können aber nach dem Sintern noch nachverdichtet werden.

Es kann jedoch nach einer Ausführungsvariante vorgesehen werden, dass zur Erhöhung der Genauigkeit der Verzahnung 19 für die Ausbildung der Pressverbin-

dung, d.h. zur Reduktion von Toleranzen, nach dem Sintern noch kalibriert wird.

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Prinzipiell kann hierzu jede Methode angewandt werden, die in der Pulvermetallurgie bekannt ist und für die Verzahnung geeignet ist. Nach einer Ausführungsvariante des Verfahrens kann jedoch vorgesehen sein, dass das die Kalibrierung mit einem Walzwerkzeug erfolgt. Dazu wird ein Zahnrad als Walzwerkzeug verwendet, das eine hoch präzise Verzahnung aufweist. Diese Verzahnung wird zur Kämmung mit der Verzahnung 19 des zweiten Bauteils 7 gebracht. Von Vorteil ist dabei, wenn nach einer Ausführungsvariante die Verzahnung 19 des zweiten Bauteils 7 eine Zykloidenverzahnung, insbesondere als Evolventenverzahnung, ist,

wie diese anhand eines Zahnes 20 in Fig. 4 dargestellt ist.

Die Erfindung kann in der Übertragung von Drehmomenten verwendet werden. Beispiele hierfür sind voranstehend genannt. Neben diesen kann die Baugruppe 1

beispielsweise auch eine Parksperre sein.

Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten der Baugruppe 1 bzw. des zweiten Bauteils 7, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass auch Kom-

binationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind.

Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus der Baugruppe 1 bzw. des zweiten Bauteils 7 diese nicht

notwendigerweise maßstäblich dargestellt sind.

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Baugruppe Bauteil Antriebselement Lager Drehachse Schiebemuffe Bauteil Kupplungskörper Aufnahme Mantelfläche Aufnahme

Steg Mantelfläche Innenverzahnung Aufnahmeelement Synchronring Mantelfläche Mantelfläche Verzahnung Zahn

Zahnhöhe Abschnitt Schulter

14

Bezugszeichenliste

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Claims (10)

Patentansprüche

1. Baugruppe (1) für die Übertragung eines Drehmoments, insbesondere Synchronisiereinrichtung oder Kupplungseinrichtung, umfassend ein erstes Bauteil (2) und ein zweites Bauteil (7), wobei zwischen dem ersten Bauteil (2) und dem zweiten Bauteil (7) eine Pressverbindung ausgebildet ist, und das erste Bauteil (2) zumindest im Bereich der Pressverbindung eine kleinere Härte aufweist als das zweite Bauteil (7), dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Bauteil (7) aus einem Sinterwerkstoff besteht und im Bereich der Pressverbindung eine Verzahnung (19)

aufweist.

2. Baugruppe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnung (19) Zähne (20) mit einer radialen Zahnhöhe (21) zwischen 100 um und 800 um aufweist.

3. Baugruppe (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnung (19) eine Zahnteilung ausgewählt aus einem Bereich von 0,5 mm

bis 2 mm aufweist.

4. Baugruppe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bauteil (2) ein Aufnahmeelement für ein Antriebselement ist und das zweite Bauteil (7) eine Synchronnabe oder ein Kupplungskörper (8) der Synchronisiereinrichtung oder ein Kupplungselement in einer Disconnect-Ein-

richtung eines Kraftfahrzeugs ist.

5. Baugruppe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnung (19) nur in einem Abschnitt der gesamten axialen Länge der Anlagefläche zwischen dem ersten und dem zweiten Bauteil (2, 7) aus-

gebildet ist.

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6. Baugruppe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Bauteil (7) in einem an die Verzahnung (19) anschlie-

ßBenden Abschnitt (22) mit einer Querschnittserweiterung ausgebildet ist.

7. Verfahren zur Ausbildung einer Pressverbindung zwischen einem ersten Bauteil (2) und einem zweiten Bauteil (7) zur Ausbildung einer Baugruppe (1), wobei als erstes Bauteil (2) ein Bauteil (2) verwendet wird, das zumindest im Bereich der Pressverbindung eine kleinere Härte aufweist als das zweite Bauteil (7), dadurch gekennzeichnet, dass als zweites Bauteil (7) ein Bauteil (7) aus einem Sinterwerkstoff verwendet wird, wobei auf dem zweiten Bauteil (7) im Bereich der Pressverbindung eine Verzahnung (19) ausgebildet wird, die eine Dichte aufweist, die zwischen 85 % und 98 % der Volldichte des Werkstoffes des zweiten Bauteils (7) beträgt, und dass danach die beiden Bauteile (2, 7) im Bereich der Verzahnung

aufeinandergepresst werden.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzah-

nung (19) vor dem Aufpressen kalibriert wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kalibrie-

rung mit einem Walzwerkzeug erfolgt.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnung (19) als Zykloidenverzahnung, insbesondere als Evolventen-

verzahnung, ausgebildet wird.

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