本發(fā)明涉及制造具有齒結(jié)構(gòu)的齒輪的方法，其中這些齒具有至少一個軸向側(cè)凹(Hinterschnitt)。本發(fā)明還涉及通過這種方法制造的齒輪。

背景技術：

從現(xiàn)有技術中知道了許多不同的方法，它們可被用來制造在齒上具有軸向側(cè)凹的齒輪。在此，在現(xiàn)有技術中尤其分為切削加工方法和非切削方法。本發(fā)明涉及用于制造具有軸向側(cè)凹的齒輪的非切削方法，它尤其可被有利地用來制造具有至少一個離合齒結(jié)構(gòu)(Kupplungsverzahnung)和至少一個傳動齒結(jié)構(gòu)(Laufverzahnung)的變速齒輪。用于這種離合齒結(jié)構(gòu)的非切削制造方法例如在出版物DE102011088864A1中被公開了。

在這樣的變速齒輪中通常如此形成該傳動齒結(jié)構(gòu)，離合齒結(jié)構(gòu)的齒只能從一側(cè)讓鍛造工具軸向接近。為了制造這樣的變速齒輪，一般首先提供不帶側(cè)凹的熱壓坯件。接著，在精整過程范圍內(nèi)采用徑向閉合的滑動件(可脫模的模具)用于在齒上或齒側(cè)面上形成期望的軸向側(cè)凹。圖1示出具有用于在離合齒結(jié)構(gòu)上形成軸向側(cè)凹的徑向閉合的滑動件的這種成型工具的示意圖。

這樣的滑動工具在此是比較復雜的部件，因此而使得這種滑動工具有一定的易出錯性。將鍛造工具分為軸向活動部分和徑向活動部分也帶來了在制造精度方面的一定的易出錯性。

技術實現(xiàn)要素：

鑒于此現(xiàn)有技術，本發(fā)明提出以下任務，提供一種更簡單的用于制造具有齒結(jié)構(gòu)的齒輪的方法，其中在這些齒上設有至少一個軸向側(cè)凹。

根據(jù)本發(fā)明的制造具有轉(zhuǎn)動軸線和至少一個齒結(jié)構(gòu)(尤其是變速齒結(jié)構(gòu))的齒輪的方法，其中在其齒側(cè)面上具有至少一個軸向側(cè)凹，該方法至少包括以下步驟：提供具有齒結(jié)構(gòu)的坯件，其中所述齒相對于齒輪轉(zhuǎn)動軸線傾斜地提供，成型工具可以通過沿該轉(zhuǎn)動軸線的軸向直線運動基本上完全頂入所述齒的齒側(cè)面中，其中在齒側(cè)面上已經(jīng)可以設有所述至少一個軸向側(cè)凹的預成型；執(zhí)行尤其呈第一軸向鍛擊(Schmiedeschlag)形式的第一軸向成型，借此在所述齒側(cè)面上引入所述至少一個軸向側(cè)凹的預成型，或者精整已有的軸向側(cè)凹的預成型；執(zhí)行尤其呈第二鍛擊形式的第二成型，借此使所述齒輪彎曲，即該齒優(yōu)選被回彎至垂直線，從而在齒側(cè)面上提供所述至少一個軸向側(cè)凹。所述成型一般利用(冷、半熱/或熱)成型過程來執(zhí)行，在此，本發(fā)明不局限于例舉出的鍛擊。

換句話說，本發(fā)明提出，首先提供一坯件(具有或沒有相應的側(cè)凹預成型)，坯件具有為了成型工具或鍛造工具的運動而傾斜或傾轉(zhuǎn)設置的齒，即，相應的工具可在齒側(cè)面通過沿轉(zhuǎn)動軸線或平行于轉(zhuǎn)動軸線的軸向直線運動來移動。即，所述齒相對于垂直線或轉(zhuǎn)動軸線傾斜構(gòu)成，使得該齒側(cè)面可讓軸向運動的工具自由接近。因此，利用第一軸向成型尤其是第一軸向鍛擊，可將軸向側(cè)凹預成型形成到在傾斜就位情況下可自由接近的齒側(cè)面，或?qū)⒁延械膫?cè)凹預成型進行精整。借助第二鍛擊，該齒(或者優(yōu)選設有所述齒的整個局部區(qū)域，即齒結(jié)構(gòu))隨后近似回彎至垂直線(優(yōu)選是相對于齒輪轉(zhuǎn)動軸線的平行線)，從而提供真正的軸向側(cè)凹。就是說，本發(fā)明因而提出，齒輪首先近似相對于成型工具或鍛造工具“翻轉(zhuǎn)”來提供，從而使得齒上的后來的軸向側(cè)凹通過軸向運動的工具來引入且最終可通過齒輪反轉(zhuǎn)來提供所述軸向側(cè)凹。

術語“軸向”在此是指其走向平行于齒輪的轉(zhuǎn)動軸線這樣的取向。與此相比，術語“徑向”是指這樣的取向，即，其走向垂直于齒輪轉(zhuǎn)動軸線且優(yōu)選從轉(zhuǎn)動軸線開始。本發(fā)明因此允許在齒上形成軸向側(cè)凹，而此時只需由成型工具完成軸向直線運動。相比于用于形成軸向側(cè)凹的已知的徑向滑動工具，本方法在工具方面簡單許多且尤其不需要多件式即可脫模的成型工具或鍛造工具。

所述坯件上的齒優(yōu)選相對于垂直線或轉(zhuǎn)動軸線以大于10°、優(yōu)選大于15°且尤其優(yōu)選為約18°的角度傾斜地提供。在所述角度范圍內(nèi)，這些齒一般傾斜足夠的角度，從而使得(鍛造)工具可以在齒輪的齒之間無側(cè)凹地軸向運動。在完成尤其呈第二鍛擊形式的第二成型后，所述齒具有至少一個軸向側(cè)凹，其相對于轉(zhuǎn)動軸線或相對于與轉(zhuǎn)動軸線平行延伸的垂直線所具有的側(cè)凹角度在1.0°至5.0°之間，優(yōu)選在1.5°至3.5°之間，尤其優(yōu)選約為2°。

所述齒結(jié)構(gòu)優(yōu)選是外齒結(jié)構(gòu)。還優(yōu)選的是，所述齒輪是離合齒輪且尤其是變速齒輪，其優(yōu)選具有至少一個離合齒結(jié)構(gòu)和至少一個傳動齒結(jié)構(gòu)(見圖2)。另外，本發(fā)明也可以尤其優(yōu)選地被用在換擋接合套(Schaltmuffen)中。在這樣的齒輪中，齒通常只能從構(gòu)件側(cè)允許鍛造工具軸向接近，這是因為在另一軸向側(cè)通常設有其它(結(jié)構(gòu))元件例如傳動齒結(jié)構(gòu)。因此，本發(fā)明能恰好被很有利地應用在這種齒輪中。但本發(fā)明不局限于這種齒輪。

所述坯件有利地通過熱壓法且尤其通過鍛壓來提供。另外，所述第一鍛擊和/或第二鍛擊優(yōu)選以冷精整錘擊形式實施。但也可行的是，通過半熱法提供所述坯件以及按照半熱法執(zhí)行進一步的成型加工。最后優(yōu)選的是，該齒輪以一體的整體件形式構(gòu)成。

另外，本發(fā)明涉及一種離合齒輪且尤其是變速齒輪，其按照前述方法之一制造。

附圖說明

以下將給出對附圖的詳細說明，其中：

圖1是在現(xiàn)有技術中已知的具有用于在離合齒結(jié)構(gòu)上形成軸向側(cè)凹的徑向閉合的滑動件的鍛造工具的示意圖；

圖2示出呈變速齒輪形式的本發(fā)明的齒輪的優(yōu)選實施方式，其可以用本發(fā)明的方法來制造；

圖3示出圖2所示的離合齒輪的局部橫剖示意圖；

圖4示出沿圖3所示的離合齒輪的徑向視向的側(cè)視示意圖；

圖5是沿圖3所示的離合齒輪的軸向視向的俯視示意圖；

圖6是沿圖3所示的離合齒輪的傾斜視向的示意圖；以及

圖7是具有“傾轉(zhuǎn)”的齒的圖3所示的離合齒輪的橫剖示意圖。

具體實施方式

圖1示出在現(xiàn)有技術中已知的具有用于尤其在變速齒輪的離合齒結(jié)構(gòu)上形成軸向側(cè)凹的徑向閉合的滑動件的鍛造工具的示意圖。

圖2示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選呈變速齒輪100形式的齒輪的一個優(yōu)選實施方式，其可以利用本發(fā)明的方法來制造。

變速齒輪100以一體式整體件形式制造并且包括傳動齒結(jié)構(gòu)101和離合齒結(jié)構(gòu)102。如在圖2中清楚看到地，離合齒結(jié)構(gòu)102在軸向上僅能從與傳動齒結(jié)構(gòu)101對置的一側(cè)接近，因而，任何情況下都無法通過僅軸向運動的成型工具(在此是鍛造工具)在離合齒結(jié)構(gòu)102上形成相應的側(cè)凹或積存部。為了形成側(cè)凹或積存部，目前可能用到如圖1所示的徑向閉合的滑動件。

圖3至圖6示出如圖2所示的、在離合齒結(jié)構(gòu)102上具有軸向側(cè)凹104的變速齒輪100的局部視圖。如圖3所示，成品的變速齒輪100的離合齒結(jié)構(gòu)102優(yōu)選基本上平行于垂直線103設置，該垂直線的走向平行于變速齒輪100的轉(zhuǎn)動軸線106。

如根據(jù)圖3的齒結(jié)構(gòu)的軸向視向的圖5所示，軸向側(cè)凹104不可能通過僅軸向運動的鍛造工具提供。事實證明，在相對于轉(zhuǎn)動軸線106以一定傾斜視角看向所述齒時(見圖6：根據(jù)圖3的看向齒結(jié)構(gòu)102的傾斜視角；該角度未按照正確比例)，人們可以沿著側(cè)凹看向齒側(cè)面。

但是，鍛造工具無法相應沿幾乎呈錐形的運動路徑有效運動以實現(xiàn)精整錘擊。因為只有在鍛造工具相對于離合齒結(jié)構(gòu)102有一定傾斜/傾轉(zhuǎn)時起才能近似無側(cè)凹地按照傾斜排列形式形成所述軸向側(cè)凹104(見圖6)，因為在這樣的傾斜排列情況下鍛造工具可以基本完全沿離合齒結(jié)構(gòu)102的齒側(cè)面頂入并且又能運動離開。但模具必須因環(huán)繞設置的齒及每個齒自身的壓制方向來分段提供。另外，必須采用多向壓力機，這意味著高昂的制造成本。

為了利用所述新獲得的知識，本發(fā)明現(xiàn)在提出，在第一步驟中提供如圖7所示的(齒輪)坯件110。在坯件110上至少已設有離合齒結(jié)構(gòu)102的預成型，在此，在離合齒結(jié)構(gòu)102上也已經(jīng)可能提供軸向側(cè)凹的預成型。坯件110優(yōu)選通過熱成型法制造，例如熱壓法(如鍛壓)。

換句話說，首先傾斜地(在所示視圖中近似“向上傾斜”地提供離合齒結(jié)構(gòu)102，確切說是這樣的，即鍛造工具可以通過軸向直線運動(由箭頭105表示)在離合齒結(jié)構(gòu)102的齒側(cè)面基本完全頂入。因此，沿軸向看向齒輪，前述的“傾斜”視角被環(huán)繞提供。

坯件110上的齒優(yōu)選相對于豎向轉(zhuǎn)動軸線106以大于10°、優(yōu)選是大于15°度的角度傾斜地來提供。尤其優(yōu)選地提供具有相對于轉(zhuǎn)動軸線傾斜約18°角度的齒。如在圖7中清楚看到地，該角度是在鍛造工具的軸向直線運動(見箭頭105)和離合齒結(jié)構(gòu)102的齒的對稱軸線103‘包夾形成的角度。

通過第一軸向成型且尤其是第一軸向鍛擊(見箭頭105)且尤其最好是冷精整錘擊，現(xiàn)在可以將后來的側(cè)凹104無側(cè)凹地引入在離合齒結(jié)構(gòu)102的齒的齒側(cè)面上或者精確(二次)休整(只要提供已具有相應預成型的坯件)。

在進一步的步驟中，離合齒結(jié)構(gòu)102的齒(或者說設有離合齒結(jié)構(gòu)102的區(qū)域)通過最好也是冷精整錘擊的第二成型從如圖7所示的布置結(jié)構(gòu)彎曲至如圖3所示的布置結(jié)構(gòu)。此時，離合齒結(jié)構(gòu)102優(yōu)選被如此彎曲(在所示圖中向下彎曲)，即，所述齒的對稱軸線103‘與如圖3所示的垂直線103重合，使得對稱軸線103‘基本平行于變速齒輪100的轉(zhuǎn)動軸線。因為彎曲時的材料彈性性能，必要時需要回彎一個大于前述傾斜角度的角度，以使所述齒到達期望位置。

在完成第二成型或第二鍛擊之后，所述離合齒結(jié)構(gòu)102的齒具有至少一個軸向側(cè)凹104，該軸向側(cè)凹優(yōu)選具有相對于轉(zhuǎn)動軸線106或相對于與轉(zhuǎn)動軸線106平行的垂直線103的在1.0°至5.0°之間、尤其優(yōu)選在1.5°至3.5°之間且還優(yōu)選為約2°的側(cè)凹角度。在此，側(cè)凹角度是指在齒側(cè)面和轉(zhuǎn)動軸線106(其走向平行于所示的垂直線103)之間的角度?？稍趫D4中看到側(cè)凹104，圖4示出根據(jù)圖3的齒結(jié)構(gòu)102的徑向視向。

因此，通過本發(fā)明的方法而存在以下可能，在齒加工中形成軸向側(cè)凹104，而此時不必用到徑向閉合的滑動件。本發(fā)明不局限于前述的實施例，只要其被以下權(quán)利要求的主題所涵蓋。尤其是，本發(fā)明不局限于變速齒輪制造方法。本發(fā)明也不局限于具有外齒結(jié)構(gòu)的齒輪。