[发明专利]包括两个相互材料锁合地连接的构件的组件

说明书

技术领域

本发明涉及一种组件，至少包括一个具有第一表面区域的第一金属构件和一个具有第二表面区域的第二金属构件，其中两个表面区域是相互面对的，并且第一和第二构件至少在两个表面区域的部分区域内相互材料锁合地连接，并且这两个金属构件的至少一个是烧结构件，并且本发明涉及一种方法用于一个具有第一表面区域的第一金属构件与一个具有第二表面区域的第二金属构件的材料锁合连接，其中使两个表面区域相互面对，并且两个构件中的至少一个是烧结构件。

背景技术

由现有技术已知多种不同的方法用于连接齿轮与耦联体。

例如EP0563949A1描述一种方法用以制造一两件式的构件、亦即齿轮与在齿轮座上的耦联体、特别是用于变速器同步装置的耦联体，其中分别制造齿轮和耦联体并紧接着相互牢固连接，为此加热两个部分之一个并接着通过冷缩配合与另一部分相连接。由此制造齿轮与耦联体，其中齿轮和耦联体不仅通过摩擦锁合而且通过形锁合相互连接。

DE102006028286A1描述由齿轮和耦联体组成的换挡齿轮，它们在其共同的连接配合形状上插接在一起后具有不同于精确的圆直径的外形、例如任意的多边形。为了避免这两个部分的相互滑脱，在共同的配合形状中设置粘结剂，其中彼此相对如此常常移动这两个部件，直到通过“抓牢”达到要求的连接强度，接着将该区域捻缝。

GB2320032A描述一种方法用于通过两个分体的连接和紧接着的共同烧结制造一烧结构件，其具有不同的沿主轴的直径。

由US3678557A已知一种方法，按照该方法将铸造齿轮与烧结金属耦联体通过焊接相连接。

WO2011/038790A1描述一种装置，其包括齿轮和耦联体，该耦联体与齿轮形锁合相连接以传递旋转运动，其中齿轮和耦联体在相互面对的端面上分别具有一几何形状，其与相应另一构件的几何形状的连接中形成形锁合连接，其中齿轮和耦联体分别构成为烧结技术制成的构件并且在齿轮和耦联体中挤入相应的端面的几何形状，借其齿轮和耦联体可相互定位。齿轮和耦联体也可以附加地相互材料锁合相连接。

发明内容

本发明的目的在于，改善烧结金属构件与另一金属构件的可焊性。

分别独立通过开头所述组件和开头所述方法达到该目的，其中在组件的情况下烧结构件的具有材料锁合连接的表面区域比烧结构件的与该表面区域邻接的其它表面区域具有较高的密度，并且按方法设定，在构成两个构件在烧结构件的表面区域内的相互材料锁合连接之前提高该表面区域的密度。

在此有利的是，在两个构件相互焊接之前通过烧结构件的要设置焊缝的表面区域的压实，减少烧结材料的多孔性。由此阻止，在焊接过程中从各小孔中蒸发冲洗液（通常在焊接之前至少在以后的焊缝的区域内清洁烧结构件），借此接着避免或至少减少在焊缝中的缩孔形成。由此可以提高构件的连接强度。与按WO2011/038790A1的方案（按其在各构件之间制造形锁合）相比，利用本发明的组件在传递转矩时也避免轴向推力。还有利的是，通过仅仅部分的压实在烧结构件的其它的区域仍保持多孔性，这是一种在烧结构件（特别是所谓湿运行的烧结构件、即这样的烧结构件，其在运行过程中被供给润滑剂以用以降低摩擦和冷却）中期望的特征，因为多孔众所周知起如同润滑剂袋的作用。

优选烧结构件的表面区域具有材料实心密度的至少95%的密度，借此可以进一步改善被改善的可焊性的上述效果。由此也有可能有效地使用在烧结构件的领域内有困难的焊接方法，特别是激光焊接或电子束焊接。

通过表面区域的压实由于提高的摩擦在各端面上至少在相当大程度上阻止变形。在该表面区域的下方由此形成所谓“锻造十字（forging cross）”，其具有在各侧面区域上的高的拉应力和在中心区域内的高的剪应力。为了避免在烧结构件中在焊缝的区域内过高的应力因此有利的是，烧结构件的表面区域的宽度至少等于焊缝宽度和最大为焊缝宽度的七倍。在此考虑到本身期望的开孔性选择上限，因为更宽的压实的区域并不进一步改善烧结构件的可焊性。在此优选的是，在同一方向上观察，烧结构件的压实区域的横截面面积大于焊缝的横截面面积，因为由此可以更好地避免来自烧结构件的与焊缝区域邻接的各区域的冲洗介质的不利影响或可以本身更简单地设计焊接过程。

在此也有利的是，烧结构件在表面区域内被压实直到一个深度，该深度至少为焊缝宽度，以便在焊接时在烧结构件热透过程中更可靠地避免因冲洗介质的释气在焊缝中或在焊缝下方的靠近表面的区域内形成缺陷位置。