DE102014210979A1

DE102014210979A1 - Schaltgabel

Info

Publication number: DE102014210979A1
Application number: DE102014210979.5A
Authority: DE
Inventors: Peter Welker; Miriam Markart
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2014-06-10
Filing date: 2014-06-10
Publication date: 2015-12-17
Also published as: WO2015188816A2; WO2015188816A3

Abstract

Schaltgabel (1) für ein Zahnräderwechselgetriebe eines Kraftfahrzeugs, die mittels eines Befestigungsmittels mit einem Blecharm (2) verbunden ist, wobei das Befestigungsmittel wenigstens einen Bolzen (3, 4) aufweist, der in dem Blecharm (2) verpresst ist und eine Durchgangsöffnung (13) in der Schaltgabel (1) durchdringt und an seinem freien Ende mit einem Sicherungselement verschraubt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltgabel für ein Zahnräderwechselgetriebe eines Kraftfahrzeugs, die mittels eines Befestigungsmittels mit einem Blecharm verbunden ist.
Eine Schaltgabel ist Bestandteil eines Zahnräderwechselgetriebes eines Kraftfahrzeugs und dient dazu, eine Schiebemuffe axial zu einer Schaltwelle zu verschieben. Während der Verschiebung muss eine Synchronisationskraft überwunden werden. Die Schaltgabel ist mit einem Blecharm verbunden, der auch als Schaltmaul bezeichnet wird. Schaltgabeln werden im Hinblick auf Steifigkeit und niedriges Gewicht ausgelegt, der daran befestigte Blecharm (Schaltmaul) muss eine gewisse Verschleißfestigkeit gegenüber einem eingreifenden Schaltfinger aufweisen. Das hat zur Folge, dass die Schaltgabel und der Blecharm aus verschiedenen Werkstoffen hergestellt werden. Üblicherweise wird die Schaltgabel aus Aluminium und der Blecharm aus Stahl hergestellt.
Bei einer herkömmlichen Schaltgabel ist der Blecharm zumeist mittels einer selbstfurchenden oder einer herkömmlichen Schraube direkt in die Schaltgabel eingeschraubt. Nachteilig ist dabei, dass Bohrungen für die Schrauben in der Schaltgabel relativ genau sein müssen, so dass eine mechanische Bearbeitung erforderlich ist, wodurch Kosten entstehen. Auf der Seite des Blecharms steht der Schraubenkopf üblicherweise über, wodurch sich aufgrund des geringen zur Verfügung stehenden Bauraums häufig Platzprobleme ergeben.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schaltgabel anzugeben, die eine kostengünstige Verbindung mit einem Blecharm ermöglicht und lediglich einen geringen Bauraum benötigt.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer Schaltgabel der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Befestigungsmittel wenigstens einen Bolzen aufweist, der in dem Blecharm verpresst ist und eine Durchgangsöffnung in der Schaltgabel durchdringt und an seinem freien Ende mit einem Sicherungselement verschraubt ist.
Bei der Erfindung wird von einem vollkommen anderen Befestigungskonzept im Vergleich zu einer herkömmlichen Schaltgabel Gebrauch gemacht. Erfindungsgemäß entfallen die separaten Schrauben, mit denen der Blecharm (Schaltmaul) mit der Schaltgabel verschraubt wird. Stattdessen wird wenigstens ein Bolzen mit dem Blecharm verpresst, der eine Durchgangsöffnung in der Schaltgabel durchdringt und an seinem freien Ende verschraubt ist. Bei dem in dem Blecharm verpressten Bolzen entfällt naturgemäß ein Überstand eines Schraubenkopfes, der bei herkömmlichen Schaltgabeln Platzprobleme verursacht. Der in den Blecharm eingepresste Bolzen kann vorzugsweise oberflächenbündig verpresst sein oder lediglich einen geringen Überstand aufweisen, so dass das Befestigungsmittel besonders wenig Bauraum benötigt.
Bei der erfindungsgemäßen Schaltgabel wird es bevorzugt, dass die Durchgangsöffnung in der Schaltgabel Spiel bezüglich des Bolzens aufweist. Auf diese Weise kann sowohl die Durchgangsöffnung in der Schaltgabel als auch die Durchgangsöffnung in dem Blecharm für den Bolzen mit vergleichsweise großen Toleranzen hergestellt werden, da etwaige Toleranzen zwischen den beiden zu befestigenden Bauteilen durch das vorgesehene Spiel ausgeglichen werden. Da der Bolzen mit einem Außengewinde versehen ist, entfällt das Kosten verursachende Herstellen eines Gewindes in der Schaltgabel, wie es bei herkömmlichen Schaltgabeln erforderlich ist. Das Gewinde des Bolzens wird lediglich mit einem Sicherungselement, vorzugsweise mit einer Mutter, verschraubt.
Bei der erfindungsgemäßen Schaltgabel kann es vorgesehen sein, dass der Blecharm durch Stanzen oder Feinschneiden hergestellt ist. Auf diese Weise können die Durchgangsöffnungen für den Bolzen mit sehr geringen Fertigungstoleranzen hergestellt werden. In diese Löcher kann der Bolzen ohne weiteres eingepresst werden, wodurch sich eine sichere Verbindung ergibt.
Vorzugsweise ist die Schaltgabel durch Gießen hergestellt. Die Schaltgabel kann vorzugsweise aus Aluminiumguss oder Aluminiumdruckguss hergestellt sein. Die Durchgangsöffnungen in der Schaltgabel werden direkt im Guss erzeugt und weisen radial Spiel auf, um die Fertigungstoleranzen der einzelnen Bauteile (Schaltgabel, Blecharm, Bolzen) beim Verschrauben auszugleichen.
Im Rahmen der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass der Blecharm spanend bearbeitete Anlageflächen für die Schaltgabel aufweist. Erfindungsgemäß können Anlageflächen des Blecharms an der Schaltgabel spanend bearbeitet sein, beispielsweise mit einem Scheibenfräser.
Eine besonders bevorzugte Ausführung der Erfindung sieht vor, dass das Befestigungsmittel zwei Bolzen umfasst. Die beiden Bolzen sind vorzugsweise nebeneinander im Endbereich des Blecharms angeordnet.
Im Vergleich zu einer herkömmlichen Verschraubung ist die Klemmlänge vergrößert, da nicht nur die Dicke des Blecharms, sondern auch die Dicke der Schaltgabel die Vorspannkraft trägt, daher ist die erfindungsgemäße Schaltgabel weniger anfällig für Setzkraftverluste.
Daneben betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Schaltgabel für ein Zahnräderwechselgetriebe eines Kraftfahrzeugs, die mittels eines Befestigungsmittels mit einem Blecharm verbunden wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass ein wenigstens einen Bolzen aufweisendes Befestigungsmittel verwendet wird, wobei der wenigstens eine Bolzen in dem Blecharm verpresst wird, eine Durchgangsöffnung in der Schaltgabel durchdringt und an seinem freien Ende mit einem Sicherungselement verschraubt wird.
Vorzugsweise wird beim erfindungsgemäßen Verfahren eine Schaltgabel mit einer Spiel bezüglich des Bolzens aufweisenden Durchgangsöffnung verwendet.
Vorzugsweise werden die Schaltgabel und der Blecharm bei dem erfindungsgemäßen Verfahren mittels zwei Bolzen miteinander verbunden.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen sind schematische Darstellungen und zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Schaltgabel;
2 eine weitere Ansicht der in 1 gezeigten Schaltgabel;
3 eine perspektivische Ansicht eines Bolzens; und
4 einen Schnitt durch die in 2 gezeigte erfindungsgemäße Schaltgabel.
Die in 1 gezeigte Schaltgabel 1 ist für ein Zahnräderwechselgetriebe eines Kraftfahrzeugs vorgesehen. Die Schaltgabel 1 ist halbkreisförmig ausgebildet, durch eine axiale Verschiebung kann sie eine Schiebemuffe (nicht gezeigt) axial verschieben, um eine axial bewegbares Zahnrad mit einem weiteren Zahnrad formschlüssig zu verbinden, um die Übertragung eines Drehmoments zu ermöglichen.
Eine axiale Verschiebung der Schaltgabel 1 erfolgt mittels eines Blecharms 2, der auch als Schaltmaul bezeichnet wird. Die Schaltgabel 1 und der Blecharm 2 sind fest miteinander verbunden. Aus Gründen der Verschleißfestigkeit besteht die Schaltgabel 1 aus einer Aluminiumlegierung, deren Herstellung erfolgt im Druckgussverfahren. Der Blecharm 2 besteht hingegen aus Stahl und ist ein Stanzteil.
In 1 erkennt man, dass die Schaltgabel 1 und der Blecharm 2 durch zwei Bolzen 3, 4 fest miteinander verbunden sind.
2 zeigt die Schaltgabel 1 im Bereich der Befestigung mit dem Blecharm 2 aus einer anderen Perspektive.
Der Blecharm 2 weist eine Ausnehmung 5 auf, in die ein Schaltfinger eingreifen kann. In 2 erkennt man, dass die Bolzen 3, 4, die in dem Blecharm 2 verpresst sind, die Schaltgabel 1 durchsetzen und durch als Muttern 6, 7 ausgebildete Sicherungselemente verschraubt sind.
3 ist eine perspektivische Ansicht des Bolzens 3, der einen flachen, scheibenförmigen Kopf 8 aufweist, an den sich eine umlaufende Riffelung 9 anschließt. Die die Riffelung 9 aufweisende Fläche ermöglicht ein Einpressen des Bolzens 3 in Durchgangsöffnungen 10, 11 des Blecharms 2. Der Bolzen 3 weist ein Außengewinde 12 auf.
In der geschnittenen Ansicht von 4 erkennt man, dass die Bolzen 3, 4 in die Durchgangsöffnungen 10, 11 des Blecharms 2 eingepresst sind, wodurch eine feste, insbesondere eine drehfeste und formschlüssige Pressverbindung entsteht. In 4 ist auch erkennbar, dass die Schaltgabel 1 Durchgangsöffnungen 13 aufweist, die Spiel bezüglich des Durchmessers des entsprechenden Bolzens 3, 4 aufweisen. Da die Durchgangsöffnungen 13 und der Außendurchmesser der Bolzen 3, 4 voneinander beabstandet sind, können Fertigungstoleranzen, insbesondere im Bereich der Durchgangsöffnungen 13 der Schaltgabel 1, ohne weiteres ausgeglichen werden.
Die eingepressten Bolzen 3, 4 sind mit den als Sicherungselement dienenden Muttern 6, 7 verschraubt. Die vergleichsweise große Klemmlänge der eingepressten Bolzen 3, 4 verhindert das Auftreten von Setzkraftverlusten.
Bezugszeichenliste

1: Schaltgabel
2: Blecharm
3: Bolzen
4: Bolzen
5: Ausnehmung
6: Mutter
7: Mutter
8: Kopf
9: Riffelung
10: Durchgangsöffnung
11: Durchgangsöffnung
12: Außengewinde
13: Durchgangsöffnung

Claims

Schaltgabel (1) für ein Zahnräderwechselgetriebe eines Kraftfahrzeugs, die mittels eines Befestigungsmittels mit einem Blecharm (2) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsmittel wenigstens einen Bolzen (3, 4) aufweist, der in dem Blecharm (2) verpresst ist und eine Durchgangsöffnung (13) in der Schaltgabel (1) durchdringt und an seinem freien Ende mit einem Sicherungselement verschraubt ist.
Schaltgabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsöffnung (13) in der Schaltgabel (1) Spiel bezüglich des Bolzens (3, 4) aufweist.
Schaltgabel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement als Mutter (6, 7) ausgebildet ist.
Schaltgabel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Blecharm (2) durch Stanzen oder Feinschneiden und/oder die Schaltgabel (1) durch Gießen hergestellt ist bzw. sind.
Schaltgabel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Blecharm (2) aus einer Stahllegierung und/oder die Schaltgabel (1) aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist bzw. sind.
Schaltgabel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Blecharm (2) spanend bearbeitete Anlageflächen für die Schaltgabel (1) aufweist.
Schaltgabel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsmittel zwei Bolzen (3, 4) umfasst.
Verfahren zur Herstellung einer Schaltgabel (1) für ein Zahnräderwechselgetriebe eines Kraftfahrzeugs, die mittels eines Befestigungsmittels mit einem Blecharm (2) verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein wenigstens einen Bolzen (3, 4) aufweisendes Befestigungsmittel verwendet wird, wobei der wenigstens eine Bolzen (3, 4) in dem Blecharm (2) verpresst wird, eine Durchgangsöffnung (13) in der Schaltgabel (1) durchdringt und an seinem freien Ende mit einem Sicherungselement verschraubt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schaltgabel (1) mit einer Spiel bezüglich des Bolzens (3, 4) aufweisenden Durchgangsöffnung (13) verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltgabel (1) und der Blecharm (2) mittels zwei Bolzen (3, 4) miteinander verbunden werden.