DE102016211673A1 - Method for producing a switching unit - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Schalteinheit (1), die eine Schaltstange (2), eine Schaltgabel (3), eine Klemmvorrichtung (4) und ein separat von der Schaltgabel (3) und der Klemmvorrichtung (4) ausgebildetes Rastkonturbauteil (5, 5‘) mit einer Rastkontur (9) aufweist, wobei die Schaltgabel (3) und die Klemmvorrichtung (4) eine Durchführung für die Schaltstange (2) bilden, wobei das Rastkonturbauteil (5, 5‘) und die Schaltgabel (3) durch das gleiche Sicherungsmittel an der Schaltstange (2) gesichert werden.The invention relates to a method for producing a switching unit (1) comprising a shift rod (2), a shift fork (3), a clamping device (4) and a detent contour component (5) formed separately from the shift fork (3) and the clamping device (4) , 5 ') with a latching contour (9), wherein the shift fork (3) and the clamping device (4) form a passage for the shift rod (2), wherein the locking contour component (5, 5') and the shift fork (3) the same securing means to the shift rod (2) are secured.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Schalteinheit, die eine Schaltstange, eine Schaltgabel, eine Klemmvorrichtung und ein separat von der Schaltgabel und der Klemmvorrichtung ausgebildetes Rastkonturbauteil mit einer Rastkontur aufweist, wobei die Schaltgabel und die Klemmvorrichtung eine Durchführung für die Schaltstange bilden. The invention relates to a method for producing a switching unit, which has a shift rod, a shift fork, a clamping device and a locking contour component formed separately from the shift fork and the clamping device with a latching contour, wherein the shift fork and the clamping device form a passage for the shift rod.
Aus dem Stand der Technik sind Schalteinheiten seit langem bekannt. In der
In der
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Es besteht somit die technische Aufgabe, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu überwinden. Insbesondere soll ein Verfahren zur Herstellung einer Schalteinheit mit einer Schaltgabel, einer Schaltstange und einer Rastkontur geschaffen werden, das keine Querschnittsänderung der Schaltstange erfordert und eine einfache Montage ermöglicht.It is therefore the technical task to overcome the disadvantages of the prior art. In particular, a method for producing a switching unit with a shift fork, a shift rod and a latching contour is to be created, which does not require a change in cross section of the shift rod and allows easy installation.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß sind die Schaltgabel, die Rastvorrichtung und die Schaltstange separat voneinander als Einzelteile hergestellt. Dadurch können unterschiedliche Werkstoffe in unterschiedlichen Materialstärken gewichts- und belastungsoptimiert an den jeweiligen Einsatzzweck angepasst werden. Dadurch dass die Rastkontur auf einem separaten Rastkonturbauteil hergestellt ist, braucht die Schaltstange in ihrem Durchmesser nicht geschwächt werden. Damit wird sowohl ein spanabhebendes Bearbeiten der Schaltstange vermieden als auch können höhere Schaltkräfte aufgenommen werden. Aus dem gleichen Grund ist die Schaltgabel ist über eine Klemmvorrichtung an die Schaltstange angebunden. Ein Wärmeeintrag beispielsweise durch Schweißen kann vermieden werden, und es werden keine Durchführungen, Formschlusselemente oder Stifte benötigt, um die Schaltgabel an der Schaltstange zu befestigen.The object is achieved by a method according to
Die Trennung der Rastkontur und der Schaltgabel ermöglicht insbesondere bei gewichtssparend aus Blech hergestellten Schaltgabeln eine freiere Anordnung und Ausrichtung der Rastkontur. Im Einzelfall kann die Blechstärke der Schaltgabel dünner gewählt werden, weil keine Einformungen in Richtung der Getriebeachse für die Rastkontur erforderlich sind, gegen die zudem ein Arretierelement vorgespannt ist. Der Entformbarkeit einer Schaltgabel sind zudem Grenzen gesetzt, so dass sich eine Rastkontur mit einem großen Hub oder weichen Endanschlägen nicht realisieren lässt. The separation of the locking contour and the shift fork allows, in particular in weight-saving manufactured of sheet metal forks a freer arrangement and alignment of the locking contour. In individual cases, the sheet thickness of the shift fork can be selected thinner because no projections in the direction of the transmission axis for the locking contour are required, against which also a locking element is biased. The demolding of a shift fork are also limits, so that a locking contour with a large stroke or soft end stops can not be realized.
Das Rastkonturbauteil ist erfindungsgemäß axial an der Schaltgabel oder an der Klemmvorrichtung gehalten. Das ermöglicht eine Vormontage derart, dass das Rastkonturbauteil und die Schaltgabel bzw. die Klemmvorrichtung zueinander axial vorpositioniert werden, so dass anschließend eine gemeinsame Endmontage erfolgen kann. Eine Relativverschiebung während der Endmontage kann damit ausgeschlossen werden. Weiterhin ist damit eine zeitsparende Befestigung ermöglicht, wenn alle Bauteile, Schaltgabel, Rastkonturbauteil und Klemmelement, gemeinsam an die Schaltstange angebunden werden The locking contour component according to the invention is held axially on the shift fork or on the clamping device. This allows a pre-assembly such that the locking contour component and the shift fork or the clamping device are pre-positioned axially to each other, so that then a common final assembly can be done. A relative displacement during final assembly can thus be excluded. Furthermore, thus a time-saving attachment is possible when all components, shift fork, locking contour component and clamping element, are connected together to the shift rod
Um das Ziel zu erreichen, ist das Rastkonturbauteil an der Schaltstange oder dem Klemmelement axial gesichert. Die axiale Sicherung kann dadurch realisiert sein, dass das Rastkonturbauteil die Schaltgabel und/oder das Klemmelement axial umgreift und damit axial einfasst. Ein Verschieben der Schaltgabel auf der Schaltstange würde damit zu einem Mitnehmen der Rastkontur um den gleichen Verschiebeweg führen. In einer anderen Ausgestaltung ist das Rastkonturbauteil von der Schaltgabel oder von dem Klemmelement eingefasst. Dazu können diese Bauteile Radialvorsprünge aufweisen, zwischen denen die Rastkontur eingefasst ist. To achieve the goal, the locking contour component is axially secured to the shift rod or the clamping element. The axial securing can be realized in that the locking contour component axially surrounds the shift fork and / or the clamping element and thus axially surrounds. A shift of the shift fork on the shift rod would thus lead to a take away the locking contour by the same displacement. In another embodiment, the locking contour component is enclosed by the shift fork or by the clamping element. These components may have radial projections, between which the locking contour is enclosed.
Neben der axialen Sicherung des Rastkonturbauteils an der Schaltgabel bzw. an dem Klemmelement kann auch eine Verdrehsicherung vorgesehen sein. Dazu kann sich die Rastkontur rückseitig über ihre gesamte Fläche an der Schaltgabel bzw. dem Klemmelement abstützen. Durch die flächige Abstützung kann ein Verkippen oder ein Verschieben in Umfangsrichtung der Schaltstange vermieden werden.In addition to the axial securing of the locking contour component to the shift fork or to the clamping element and a rotation can be provided. For this purpose, the locking contour can be supported on the rear side over its entire surface on the shift fork or the clamping element. Due to the planar support tilting or shifting in the circumferential direction of the shift rod can be avoided.
Die aus der Schaltgabel, dem Klemmelement und dem an einem der Bauteile vorpositionierten Rastelement gebildete Einheit kann anschließend gemeinsam an der Schaltstange fixiert werden. Dazu werden alle Bauteile beispielsweise verschraubt, vernietet oder verstemmt. The unit formed from the shift fork, the clamping element and the pre-positioned on one of the components detent element can then be fixed together on the shift rod. For this purpose, all components are screwed, riveted or caulked, for example.
In einer anderen Ausführungsform wird das Rastkonturbauteil erst in der Endmontage der Schalteinheit positioniert. Dazu kann es eine Durchführung für eine Schraube aufweisen, die das Rastkonturbauteil zusammen mit dem Klemmelement und der Schaltgabel an der Schaltstange fixiert.In another embodiment, the locking contour component is positioned only in the final assembly of the switching unit. For this purpose, it may have a bushing for a screw, which fixes the locking contour component together with the clamping element and the shift fork to the shift rod.
Die Schalteinheit weist eine Schaltstange auf. Die Schaltstange kann lediglich axial verschiebbar sein oder als Schaltwelle ausschließlich oder zusätzlich verdrehbar um ihre Achse gelagert sein. Ihre Außenkontur ist vorzugsweise zylindrisch, alternativ ist sie als eine Schaltschiene davon abweichend beispielsweise im Querschnitt rechteckig. Besonders vorteilhaft eignet sich die Erfindung für massive Schaltstangen, deren Oberflächenkontur nicht geschädigt oder geschwächt werden soll. Beispielsweise sind Rastkonturen in Schaltwellen aus Carbon schwer einzubringen, ohne diese substanziell zu schwächen. Ferner ist eine stoffschlüssige Verbindung hier häufig problematisch oder nicht möglich.The switching unit has a shift rod. The shift rod can only be axially displaceable or be mounted as a switching shaft exclusively or additionally rotatable about its axis. Its outer contour is preferably cylindrical, alternatively it is deviating as a shift rail thereof, for example, in cross section rectangular. Particularly advantageous, the invention is suitable for massive shift rails whose surface contour should not be damaged or weakened. For example, locking contours are difficult to incorporate in carbon fiber shafts, without weakening them substantially. Furthermore, a material connection here is often problematic or not possible.
Die Schaltgabel ist an der Schaltstange befestigt und dient der Betätigung eines Getriebeelements wie einer Schiebemuffe. Sie weist einen gabelförmigen, in etwa halbkreisartig geformten Grundkörper auf, der zwischen seinen Gabelenden vorzugsweise mittig an die Schaltstange angebunden ist. Die Schaltgabel ist vorzugsweise als ein Blechumformteil ausgebildet, das aufgrund seiner einfachen geometrischen Form kostengünstig in Großserie herstellbar ist. The shift fork is attached to the shift rod and serves to actuate a transmission element such as a sliding sleeve. It has a fork-shaped, approximately semicircular-shaped base body, which is preferably connected between its fork ends centrally to the shift rod. The shift fork is preferably formed as a sheet metal forming part, which is inexpensive to produce in mass production due to its simple geometric shape.
Die Anbindung der Schaltgabel an die Schaltstange erfolgt über eine Klemmvorrichtung, wobei die Schaltgabel einteilig mit der Klemmvorrichtung ausgebildet sein kann. In diesem Fall umgreift beispielsweise die Schaltgabel mit der Klemmvorrichtung die Schaltstange. Über ein Verschrauben oder ein anderes Befestigungsverfahren kann die Klemmvorrichtung mit der Schaltgabel nach ihrer Positionierung auf der Schaltstange an ihr befestigt werden. The connection of the shift fork to the shift rod via a clamping device, wherein the shift fork can be integrally formed with the clamping device. In this case, for example, surrounds the shift fork with the clamping device, the shift rod. About a screwing or other fastening method, the clamping device can be attached to the shift fork after its positioning on the shift rod to her.
In einer anderen Ausführungsform ist die Klemmvorrichtung separat von der Schaltgabel ausgebildet. Sie bildet mit der Schaltgabel eine Durchführung für die Schaltstange und kann beispielsweise als ein Deckel oder als ein Muffenteil einen Schaltstangenabschnitt umschließen. Vorzugsweise umschließt die Klemmvorrichtung die Schaltstange allein oder zusammen mit der Schaltgabel ringförmig. Das Klemmelement, die Schaltgabel und auch das Rastkonturbauteil lassen sich aus Halbzeugen herstellen, die einen voneinander abweichenden Durchmesser aufweisen. In another embodiment, the clamping device is formed separately from the shift fork. It forms with the shift fork a passage for the shift rod and can, for example, as a cover or as a sleeve part enclose a shift rod section. Preferably, the clamping device encloses the shift rod alone or together with the shift fork annular. The clamping element, the shift fork and the locking contour component can be produced from semi-finished products which have a different diameter.
Das Rastkonturbauteil weist eine Rastkontur für eine Schaltarretierung auf. Die Rastkontur ist als Rastgebirge vorzugsweise mit drei Vertiefungen versehen, von denen die mittlere die Neutralstellung und die beiden äußeren die Schaltstellungen für zwei Gänge einer Schaltgasse bilden. Lediglich eine Mittenvertiefung für die Neutralstellung oder zwei Vertiefungen stellen weitere Varianten dar. Endseitig an der Rastkontur kann diese einen ansteigenden Verlauf aufweisen, der einen weichen Endanschlag bildet. Alternativ oder zusätzlich sind Endanschläge für das Gehäuse einer Schaltarretierung vorgesehen. Das Rastkonturbauteil kann vollständig durch die Rastkontur selbst gebildet sein. In der Regel weist das Rastkonturbauteil zumindest einen weiteren Abschnitt auf, über den die Anbindung der Rastkontur an die Schaltgabel bzw. das Klemmelement sichergestellt ist. Der weitere Abschnitt ist in einer weiteren Ausführungsform gewinkelt, bevorzugt um ca. 90° abgewinkelt. Er kann eine Durchgangsausnehmung beispielsweise für eine Schraube aufweisen.The locking contour component has a latching contour for a shift lock. The locking contour is preferably provided as a detent mountains with three recesses, of which the middle form the neutral position and the two outer switching positions for two gears of a shift gate. Only one center recess for the neutral position or two depressions represent further variants. The end of the latching contour can have an ascending course which forms a soft end stop. Alternatively or additionally, end stops for the housing of a shift lock are provided. The locking contour component can be completely formed by the locking contour itself. As a rule, the latching contour component has at least one further section, via which the connection of the latching contour to the shift fork or the clamping element is ensured. The further section is angled in a further embodiment, preferably angled at approximately 90 °. It can have a passage recess, for example for a screw.
Das Rastkonturbauteil ist vorzugsweise ein umformtechnisch hergestelltes Blechbauteil. Das gewünschte Höhenprofil lässt sich in Blech auf unaufwändige Weise einbringen.The locking contour component is preferably a sheet-metal component produced by deformation. The desired height profile can be brought into sheet metal in an inconvenient manner.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Klemmvorrichtung mit der Schaltgabel verschraubt. Dabei bilden die Klemmvorrichtung und die Schaltgabel eine Durchführung für die Schaltstange, wobei durch das Verschrauben die Durchführung verengt wird. Dazu ist es in der Regel ausreichend, die Befestigung über eine einzige Schraube vorzunehmen. Die Schaltgabel weist dazu ein Gewinde vorzugsweise in einem Sackloch auf, das die Schraube aufnimmt.In one embodiment of the invention, the clamping device is bolted to the shift fork. In this case, the clamping device and the shift fork form a passage for the shift rod, wherein the implementation is narrowed by screwing. For this it is usually sufficient, the Fixing with a single screw. For this purpose, the shift fork has a thread preferably in a blind hole which receives the screw.
Besonders gleichmäßig wird der Kraftschluss, wenn die Anbindung über zwei oder mehrere Schrauben erfolgt. The adhesion becomes particularly even when the connection is made via two or more screws.
Auf besonders einfache Weise lassen sich das Rastkonturbauteil, die Schaltgabel und die Klemmvorrichtung mit einem einzigen Befestigungsmittel verbinden, wenn die drei Bauteile achsparallele Ausnehmungen für dieses aufweisen. Dadurch ist ein gleichzeitiges Verbinden der drei Bauteile möglich. In a particularly simple manner, the locking contour component, the shift fork and the clamping device can be connected to a single fastening means, if the three components have axially parallel recesses for this. This allows simultaneous connection of the three components.
Ein Fehlpositionieren der Bauteile beim Verbinden kann ausgeschlossen werden, wenn die Bauteile aneinander formschlüssig oder kraftschlüssig gesichert sind und das Befestigungsmittel lediglich eine zusätzliche Sicherung vornimmt. Damit sind die Bauteile bereits vor der Endmontage zueinander positioniert und können nicht unabsichtlich zueinander verschoben werden. Das zusätzliche Fixieren dient dann dazu, die Kräfte im Betrieb sicher abzustützen oder die axiale Sicherung an der Schaltstange vorzunehmen.A mispositioning of the components during connection can be ruled out if the components are secured to one another in a form-fitting or force-locking manner and the fastening means merely performs an additional securing. Thus, the components are already positioned to each other before final assembly and can not be moved unintentionally to each other. The additional fixing is then used to safely support the forces during operation or make the axial securing to the shift rod.
In einer weiteren Ausbildung der Erfindung stützt sich die Rastkontur in einer Gegenkontur formschlüssig ab. Dabei ist es nicht erforderlich, dass die Gegenkontur vollständig komplementär zu Rastkontur ausgebildet ist. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass nur der Rastabschnitt der Neutralstellung sich in einer Nut abstützt. Die Nut kann in der Schaltgabel eingebracht sein, so dass eine genaue Positionierung der Rastkontur zur Schaltgabel sichergestellt ist.In a further embodiment of the invention, the latching contour is supported in a form-fitting manner in a mating contour. It is not necessary that the mating contour is formed completely complementary to locking contour. For example, it can be provided that only the latching portion of the neutral position is supported in a groove. The groove may be incorporated in the shift fork, so that an accurate positioning of the locking contour is ensured to the shift fork.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigen:The invention will be described in more detail below with reference to exemplary embodiments. Show it:
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen Detailed description of the drawings
Die Klemmvorrichtung
Das Rastkonturbauteil
Die Schalteinheit
Im Rastkonturbauteil
Die Klemmvorrichtung
Die Positionierung des Rastkonturbauteils
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Schalteinheit switching unit
- 22
- Schaltstange shift rod
- 33
- Schaltgabel shift fork
- 44
- Klemmvorrichtung clamping device
- 55
- Rastkonturbauteil Catch contour component
- 5’5 '
- Rastkonturbauteil Catch contour component
- 66
- Mittelstück centerpiece
- 77
- Teilstück section
- 88th
- Teilstück section
- 99
- Rastkontur catch contour
- 1010
- Schaltstangendurchführung Shift rod bushing
- 1111
- Schaltstangendurchführung Shift rod bushing
- 1212
- 1313
- 1414
- Nut groove
- 1515
- Schraube screw
- 1616
- Schraube screw
- 1717
- Seitenwangen Sidewall
- 1818
- Bohrung drilling
- 1919
- 2020
- Durchgangsausnehmung through recess
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- DE 10124201 A1 [0003] DE 10124201 A1 [0003]
- WO 2005/073602 [0004] WO 2005/073602 [0004]
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Legal Events
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---|---|---|---|
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