DE102011079181A1 - switching unit - Google Patents
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Abstract
Vorgeschlagen ist eine Schalteinheit (1) eines Fahrzeuggetriebes aufweisend ein erstes Getriebebauteil (17) und ein zweites Getriebebauteil (18), wobei die Getriebebauteile (17, 18) durch mindestens eine Schraube miteinander fest verbunden sind wobei die Schraube als selbstfurchende Schraube (14) ausgebildet ist.Proposed is a switching unit (1) of a vehicle transmission comprising a first transmission component (17) and a second transmission component (18), wherein the transmission components (17, 18) are fixedly connected to each other by at least one screw, wherein the screw is formed as a self-tapping screw (14) is.
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft eine Schalteinheit eines Fahrzeuggetriebes aufweisend ein erstes und ein zweites Getriebebauteil, welche durch mindestens eine Schraube miteinander fest verbunden sind.The invention relates to a switching unit of a vehicle transmission having a first and a second transmission component, which are fixedly connected to each other by at least one screw.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
In manuellen oder automatisierten Getrieben sind zwischen zwei Gangrädern, die drehbar auf einer Getriebewelle gelagert sind, ein Synchronkörper und eine Schiebemuffe angeordnet. Die Schiebemuffe ist mit einer Innenverzahnung versehen, die in eine in den Synchronkörper eingebrachte Außenverzahnung eingreift. Der Synchronkörper ist drehfest mit der Getriebewelle verbunden.In manual or automated transmissions are arranged between two gear wheels, which are rotatably mounted on a gear shaft, a synchronizer body and a sliding sleeve. The sliding sleeve is provided with an internal toothing, which engages in an introduced into the synchronizer outer teeth. The synchronizer body is rotatably connected to the transmission shaft.
Beim Schalten eines Ganges wird die Schiebemuffe in axialer Richtung auf eines der Gangräder geschoben, bis ihre Innenverzahnung in eine am Gangrad angebrachte Kupplungsverzahnung eingreift. Die Innenverzahnung der Schiebemuffe steht dann sowohl mit der Kupplungsverzahnung als auch mit der Außenverzahnung des Synchronkörpers in Eingriff.When switching a gear, the sliding sleeve is pushed in the axial direction on one of the gear wheels until their internal teeth engages in a gear wheel mounted on the coupling teeth. The internal toothing of the sliding sleeve is then engaged both with the coupling teeth and with the external toothing of the synchronizer body.
Die Schaltgabel hat die Aufgabe die axiale Bewegung von einem Schaltgestänge auf die Schiebemuffe zu übertragen. Dabei ist sie axial verschiebbar auf einer Schaltstange gelagert und greift mit Mitnehmern in eine Führungsnut der Schiebemuffe ein.The shift fork has the task of transmitting the axial movement of a shift linkage to the sliding sleeve. It is mounted axially displaceable on a shift rod and engages with drivers in a guide groove of the sliding sleeve.
Eine derartige Schaltgabel ist aus der
Zur Vermeidung dieser Nachteile ist in
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Schalteinheit zu schaffen, die die vorstehend genannten Nachteile nicht aufweist.The object of the invention is therefore to provide a switching unit which does not have the disadvantages mentioned above.
Lösung der AufgabeSolution of the task
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Schalteinheit nach Anspruch 1 gelöst. Dadurch dass die Schraube selbstfurchend ist, kann auf das kostenaufwändige Gewindeschneiden in den zu halternden Bauteilen verzichtet werden. Es ist lediglich erforderlich, eine Ausnehmung vorzusehen, welche die Schraube aufnimmt. Die Ausnehmung kann im einfachsten Fall eine Bohrung sein, deren Wandung nicht gesondert (nach-)bearbeitet ist.The object is achieved by a switching unit according to
Als mittels der selbstfurchenden Schrauben zu verbindende Getriebebauteile kommen insbesondere die Anbindung von Getriebebaugruppen wie Sensoren, Magnete oder Rastkonturen auf Trägermaterialien mit einer Schaltstange oder einem mit der Schaltstange verbundenen Bauteil wie einer Schalthülse in Betracht. Vorzugsweise weist die Schalteinheit eine Schaltgabel auf, die mittels der selbstfurchenden Schrauben über eine Verbindungseinheit oder eine Grundplatte wie in
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Schaltgabeleinheit eine zweite Verbindungseinheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, die Schaltgabel positionierbar in Bezug auf eine Welle zu fixieren. Dadurch kann die Schaltgabel bzw. die Schaltgabeleinheit flexibel auf der Welle befestigt werden.It is further proposed that the shift fork unit has a second connection unit which is provided to fix the shift fork positionable with respect to a shaft. As a result, the shift fork or the shift fork unit can be flexibly mounted on the shaft.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel betrifft die Befestigung eines Schaltarms an einem Schaltgabelgrundkörper. Vorzugsweise weist der Schaltarm Langlöcher auf, um ihn in Bezug auf den Schaltgabelgrundkörper flexibel positionieren zu können und fertigungsbedingte Ungenauigkeiten im Getriebe ausgleichen zu können.Another embodiment relates to the attachment of a switching arm on a shift fork main body. Preferably, the switching arm Slotted holes in order to position it flexibly with respect to the shift fork main body and to be able to compensate for production-related inaccuracies in the transmission.
Wie bei handelsüblichen metrischen Schrauben bleibt der gegebenenfalls vorhandene Vorteil einer Einstellbarkeit während des Verbindens der beiden Getriebebauteile erhalten. Unter Einstellbarkeit wird in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden, dass die Relativposition der Getriebebauteile eingestellt werden kann, bevor diese in ihren Positionen fixiert werden. Vorteilhafterweise können die Positionen auch nach einer Fixierung nochmals korrigiert werden, indem die Verbindung leicht gelöst wird und die Positionen neu eingestellt werden.As with commercially available metric screws, the optional advantage of adjustability is maintained during the connection of the two transmission components. Under adjustability is understood in this context in particular that the relative position of the transmission components can be adjusted before they are fixed in their positions. Advantageously, the positions can be corrected even after a fix again by the connection is easily solved and the positions are reset.
Bevorzugt sind die Ausnehmungen, welche die Schrauben aufnehmen, in einem Getriebebauteil aus Aluminiumdruckguss oder einem anderen, weicheren Material als das der selbstfurchenden Schrauben ausgebildet.Preferably, the recesses, which receive the screws, formed in a transmission component made of die-cast aluminum or another, softer material than that of the self-tapping screws.
Die selbstfurchenden Schrauben sind als Gewindeformschrauben mit Gewindegängen versehen, die im Querschnitt eine von der Kreisform abweichende Form aufweisen. Die Querschnittsform ist vorzugsweise triagonal. Unter triagonal wird dabei eine Form verstanden, die sich von einem gleichseitigen Trägerdreieck ableitet, dessen Ecken mit den Ecken der Triagonalform übereinstimmen. Im Gegensatz zu dem Trägerdreieck, dessen Ecken durch Geraden als den kürzesten Abständen zwischen den Ecken verbunden sind, sind die Ecken der Triagonalform durch nach außen gerichtete Bögen, insbesondere Kreisbögen, verbunden, so dass die konvexe Struktur erhalten bleibt. Die Bögen liegen innerhalb des Vollkreises, der vom Mittelpunkt des Trägerdreiecks und dem Radius, der die drei Ecken des Trägerdreiecks einschließt, aufgespannt wird. Gegenüber dem Vollkreis fehlen bei der Triagonalform also außenseitig drei Abschnitte in Sichelform.The self-tapping screws are provided as thread-forming screws with threads, which have a shape deviating from the circular shape in cross-section. The cross-sectional shape is preferably triagonal. A triagonal is understood to mean a shape which is derived from an equilateral carrier triangle whose corners coincide with the corners of the triagonal form. In contrast to the support triangle whose corners are connected by straight lines as the shortest distances between the corners, the corners of the triagonal shape are connected by outwardly directed arcs, in particular circular arcs, so that the convex structure is maintained. The arcs lie within the full circle, which is spanned by the center of the carrier triangle and the radius that encloses the three corners of the carrier triangle. In contrast to the full circle, three sections in sickle shape are missing on the outside of the triagonal form.
Alternativ zur Triagonalform sind auch Formen vorgesehen, die regelmäßigen oder unregelmäßigen n-Ecken entsprechen, wobei zumindest eine Ecke auf dem Kreisumfang des vorstehend genannten Vollkreises liegt. Eine verrundete Außenkontur setzt gegenüber geradlinig verbundenen Ecken das Eindrehmoment herab.As an alternative to the triagonal shape, forms are also provided which correspond to regular or irregular n-corners, wherein at least one corner lies on the circumference of the aforementioned full circle. A rounded outer contour sets in relation to rectilinear corners connected the insertion torque down.
Beim Eindrehen der selbstfurchenden Schrauben schneiden diese sich in die Wandungen der Ausnehmung des Getriebebauteils und erzeugen durch die Materialverformung einen hohen Ausreißwiderstand, so dass eine besonders feste Verbindung vorliegt.When screwing the self-tapping screws these cut into the walls of the recess of the transmission component and generate by the material deformation a high tear resistance, so that there is a particularly strong connection.
In einer Ausgestaltung können die selbstfurchenden Schrauben einen konischen Gewindeansatz aufweisen, um sich besser positionieren zu lassen.In one embodiment, the self-tapping screws may have a conical threaded neck for better positioning.
In einer weiteren Ausgestaltung weisen die selbstfurchenden Schrauben Stabilisierungsgewindegänge auf. Die Stabilisierungsgewindegänge weisen einen Querschnitt auf, deren Triagonalform gegenüber dem übrigen Gewindegang mit Kreisbögen versehen ist, die einen größeren Radius aufweisen. Damit können die erforderlichen Eindrehmomente herabgesetzt und die Vorspannkräfte erhöht werden.In a further embodiment, the self-tapping screws have stabilizing threads. The stabilizing threads have a cross-section whose triagonal shape is provided opposite the other thread with circular arcs, which have a larger radius. Thus, the required insertion torque can be reduced and the preload forces can be increased.
Die Ausnehmung kann beispielsweise durch Bohren, Stanzen oder Gießen hergestellt sein. Das Eindrehmoment der selbstfurchenden Schrauben hängt signifikant davon ab, wieviel Material beim Eindrehen verdrängt werden muss. Die Ausnehmung, in die die selbstfurchende Schraube eingedreht wird, ist daher vorzugsweise als ein kreiszylindrisches Loch oder Sackloch ausgebildet. Beim Einschrauben wird durch diesen Vorgang das Gegengewinde im Getriebebauteil hergestellt.The recess may be made for example by drilling, stamping or casting. The insertion torque of the self-tapping screws depends significantly on how much material must be displaced during screwing. The recess into which the self-tapping screw is screwed, is therefore preferably designed as a circular cylindrical hole or blind hole. When screwing in this process, the mating thread is produced in the transmission component.
Bei diesem Herstellungsvorgang werden vorteilhafterweise keine Späne erzeugt, die abgeführt werden müssen. Daher eignet sich die Verbindung zweier Getriebebauteile mittels selbstfurchender Schrauben insbesondere zur Befestigung von Baugruppen, welche Magnete enthalten, da diese von Späne besonders schwer zu reinigen sind.In this manufacturing process advantageously no chips are generated, which must be removed. Therefore, the connection of two gear components by means of self-tapping screws is particularly suitable for mounting assemblies containing magnets, as these are particularly difficult to clean from chips.
Weiterhin wird ein passgenaues Gewinde erzeugt, so dass zwischen der Schraube und dem Getriebebauteil eine hohe Flankenüberdeckung gegeben ist und die Verbindung besonders sicher hält. Während bei durch Gewindeschneiden gefertigten Gewinden oftmals nur eine Abstützung an einer Flankenseite erfolgt und damit die Flankenüberdeckung ca. 50% beträgt, ist diese bei durch selbstfurchende Schrauben erzeugten Gewinden deutlich größer. Hier erfolgt nämlich eine spanlose Umformung des Getriebebauteilwerkstoffs, der lokal kaltverfestigt wird. Dadurch entsteht eine spielfreie Verbindung. Unter Umständen kann dadurch auf Gegenmuttern verzichtet werden.Furthermore, a precise thread is generated, so that between the screw and the transmission component, a high edge coverage is given and keeps the connection very safe. While in thread-tapped threads often only a support on one side of the flanks takes place and thus the flank coverage is about 50%, this is significantly larger in threads produced by self-tapping screws. This is done here namely a non-cutting deformation of the transmission component material, which is locally work hardened. This creates a backlash-free connection. Under certain circumstances, this can be dispensed with nuts.
Nach dem Einschrauben der selbstfurchenden Schraube und der damit verbundenen Herstellung des Gegengewindes kann diese bei Bedarf oder bei gegebenenfalls erforderlichem Austausch auch durch eine handelsübliche metrische Schraube ersetzt werden.After screwing the self-tapping screw and the associated production of the mating thread this can also be replaced by a commercially available metric screw if necessary or if necessary replacement.
Die selbstfurchende Schraube kann mit einer Spitze versehen sein und damit im Längsschnitt endseitig eine Konusform aufweisen. Dadurch wird erreicht, dass gegebenenfalls verschobene Bohrungen leichter zueinander zentriert werden können.The self-tapping screw can be provided with a tip and thus have a cone shape in longitudinal section at the end. This ensures that any displaced holes can be centered easier to each other.
Die selbstfurchende Schraube kann auf ihrem Gewinde auch einen Klebstoff aufweisen, der nach dem Verschrauben zusätzlich einen Stoffschluss herstellt. The self-tapping screw may also have an adhesive on its thread, which additionally produces a material bond after screwing.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:In the following an embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to drawings. Show it:
Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings
Der Schaltgabelgrundkörper
Das Führungsrohr
Der Befestigungsbrille
Der Schaltarm
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Schaltgabelshift fork
- 22
- SchaltgabelgrundkörperShift fork body
- 33
- Führungsrohrguide tube
- 44
- Schaltarmshifting
- 55
- Gabelschenkelfork legs
- 66
- Gabelschenkelfork legs
- 77
- Gleitschuhshoe
- 88th
- Gleitschuhshoe
- 99
- BasisBase
- 1010
- Auflageflächebearing surface
- 1111
- Durchgangsausnehmungthrough recess
- 1212
- Befestigungsbrillefixing glasses
- 1313
- Bohrungdrilling
- 1414
- selbstfurchende Schraubeself-tapping screw
- 1515
- Brillenrandglasses edge
- 1616
- Schaltmaulshift mouthpiece
- 1717
- erstes Getriebebauteilfirst transmission component
- 1818
- zweites Getriebebauteilsecond transmission component
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- DE 102007050571 A1 [0006, 0009] DE 102007050571 A1 [0006, 0009]
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Legal Events
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R409 | Internal rectification of the legal status completed | ||
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R081 | Change of applicant/patentee |
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