DE102017208214A1

DE102017208214A1 - Schaltgabel und Verfahren zur Herstellung einer Schaltgabel

Info

Publication number: DE102017208214A1
Application number: DE102017208214.3A
Authority: DE
Inventors: Andre Stieglitz; Dirk Adamczyk; Ignacio Lobo Casanova; Matthias Horn; Manfred Bürgmann
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2017-05-16
Filing date: 2017-05-16
Publication date: 2018-11-22

Abstract

Eine Schaltgabel (1) für ein Getriebe eines Fahrzeugs umfasst eine Führungsbuchse (2) und zwei Arme (3), wobei jeder Arm (3) mit der Führungsbuchse (2) verbunden ist und wobei jeder Arm (3) einen Endabschnitt (4) aufweist, welcher den Arm (3) an der der Führungsbuchse (2) entgegengesetzten Seite begrenzt. Die Schaltgabel (1) ist aus einem endlosfaserverstärkten Faserstrang (6) ausgebildet, der einen tragenden Rahmen (7) ausbildet, wobei die Faserrichtung des tragenden Rahmens (7) in den Endabschnitten (4) unidirektional ausgerichtet ist, und wobei der Faserstrang (6) aus einem Faserkunststoffverbundmaterial ausgeformt ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltgabel für ein Getriebe eines Fahrzeugs mit den oberbegrifflichen Merkmalen nach Anspruch 1 und ein Verfahren zur Herstellung einer Schaltgabel mit den oberbegrifflichen Merkmalen nach Anspruch 8.
In einem Getriebe wird beim Schalten eines Getriebeganges eine Schaltmuffe, die in einer Schaltgabel geführt wird, in axialer Richtung auf eines der Gangräder verschoben, bis die Innenverzahnung in eine am Gangrad angebrachte Kupplungsverzahnung eingreift. Die Führung des Gangrads erfolgt durch zwei an den Armen der Schaltgabel gelagerte Gleitsteine. Die Schaltgabel ist an einer Schaltstange befestigt. Die Bewegung der Schaltgabel wird induziert durch eine Verschiebung der Schaltstange in axialer Richtung. Dabei erfahren die Arme der Schaltgabel eine Biegebelastung, die durch den Werkstoff aufgenommen werden muss.
Aus EP 0 633 412 B1 ist eine Schaltgabel aus Kunststoff bekannt, die mittels Spritzgussverfahren hergestellt wird unter Verwendung eines metallischen Einlegers und PEEK (Polyetheretherketon).
Außerdem sind aus dem Stand der Technik Schaltgabeln aus Halbzeugen bekannt. Dabei ist jedoch nachteilig, dass es sehr aufwändig ist, die Faserorientierung an die komplexe Form der Schaltgabel anzupassen. Zudem führt die Betriebstemperatur bei einem Fahrbetrieb des Fahrzeugs, die bis zu 170° C betragen kann, zu einer erheblichen Schwächung der mechanischen Eigenschaften des Laminats.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Schaltgabel für ein Getriebe eines Fahrzeugs aus einem Faserkunststoffverbundmaterial zur Verfügung zu stellen, die die eben genannten Nachteile nicht aufweist. Diese sollte so ausgeformt sein, dass eine Schaltzeit gering ist und eine gemessene Bewegung präzise ist. Zudem soll die Schaltgabel eine geringe Masse aufweisen und belastungsoptimiert ausgeformt sein. Weiterhin soll die Schaltgabel kostengünstig herzustellen sein.
Die vorliegende Erfindung schlägt ausgehend von der vorgenannten Aufgabe eine Schaltgabel für ein Getriebe eines Fahrzeugs mit den Merkmalen nach Patentanspruch 1 und ein Verfahren zur Herstellung einer Schaltgabel nach Patentanspruch 8 vor. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Eine Schaltgabel für ein Getriebe eines Fahrzeugs umfasst eine Führungsbuchse und zwei Arme, wobei jeder Arm mit der Führungsbuchse verbunden ist. Jeder Arm weist einen Endabschnitt auf, welcher den Arm an der der Führungsbuchse entgegengesetzten Seite begrenzt Die Schaltgabel ist aus einem endlosfaserverstärkten Faserstrang ausgebildet, der einen tragenden Rahmen ausbildet. Die Faserrichtung des tragenden Rahmens ist in den Endabschnitten unidirektional ausgerichtet. Der Faserstrang ist aus einem Faserkunststoffverbundmaterial ausgeformt. Das Fahrzeug kann beispielsweise ein PKW, NKW, LKW oder ein anderes Fahrzeug sein, das ein Getriebe aufweist. Die Schaltgabel dient in einem Getriebe dazu, eine Schaltmuffe, die auch als Schiebemuffe bezeichnet wird, zu führen.
Die Führungsbuchse der Schaltgabel dient dazu, die Schaltgabel an der Schaltstange zu lagern und dort zu befestigen. Die Führungsbuchse kann aus einem metallischen Material, z. B. Aluminium, aus einem Kunststoff oder aus einem Faserkunststoffverbundmaterial (FKV), z. B. einem carbonfaserverstärkten Kunststoff (CFK), einem glasfaserverstärkten Kunststoff (GFK) oder einem aramidfaserverstärkten Kunststoff (AFK) ausgeformt sein.
Die beiden Arme der Schaltgabel können vorzugsweise gleichförmig zueinander ausgeformt sein. Das heißt, die Schaltgabel ist in diesem Fall bezüglich ihrer Arme symmetrisch zu einer Mittelachse, zu der jeder Arm den gleichen Abstand aufweist. Jeder Arm der Schaltgabel weist einen Endabschnitt und einen Mittelabschnitt auf. Mit seinem Mittelabschnitt ist jeder Arm mit der Führungsbuchse verbunden. An den Mittelabschnitt schließt der Endabschnitt an, wobei der Übergang zwischen diesen beiden Bereichen fließend ist. Jeder Arm erstreckt sich also von der Führungsbuchse über den Mittelabschnitt zum Endabschnitt. Der Endabschnitt begrenzt seinen zugehörigen Arm zu einer Seite hin, die der Führungsbuchse gegenüberliegt, d. h. entgegengesetzt ist.
Der Endabschnitt jedes Arms der Schaltgabel kann die mechanischen Eigenschaften eines Biegeträgers aufweisen und kann daher Biegebelastungen aufnehmen, wenn die Schaltgabel im Getriebe eines Fahrzeugs verwendet wird. Alternativ oder zusätzlich dazu kann der Endabschnitt jedes Arms Zug- und/oder Druckkräfte aufnehmen. Der Mittelabschnitt jedes Arms der Schaltgabel kann die mechanischen Eigenschaften eines Torsionsträgers und eines Biegeträgers aufweisen und kann daher Torsionsbelastungen und Biegebelastungen aufnehmen, wenn die Schaltgabel im Getriebe eines Fahrzeugs verwendet wird, wobei die Torsionsbelastungen die Biegebelastungen überlagern. Alternativ oder zusätzlich dazu kann der Mittelabschnitt jedes Arms Zug- und/oder Druckkräfte aufnehmen. Die Endabschnitte sind diejenigen Bereiche der Arme der Schaltgabel, die bei der Verwendung der Schaltgabel in einem Getriebe eines Fahrzeugs die Schaltmuffe führen.
Der endlosfaserverstärkte Faserstrang ist aus einem FKV ausgebildet, z. B. aus GFK, AFK oder CFK oder aus einem anderen geeigneten FKV. Dieser Faserstrang kann während des Herstellungsprozesses der Schaltgabel entweder als Nassfaser oder als Trockenfaser vorliegen. Liegt der Faserstrang als Nassfaser vor, ist dieser vorimprägniert, und muss nach einem Ablegeprozess nur ausgehärtet werden. Dabei kann entweder eine thermoplastische Matrix (thermoplastisches Tape) oder eine duromere Matrix (Tow Preg) vorliegen. Liegt der Faserstrang hingegen als Trockenfaser vor, muss diesem nach dem Ablegeprozess eine Polymermatrix injiziert werden. Erst danach kann der Faserstrang ausgehärtet werden. Der endlosfaserverstärkte Faserstrang ist ein einzelner Faserstrang, der ausgeformt ist aus einer Vielzahl von Fasern (Filamente), wobei die Anzahl der Fasern i. d. R. weit über 1000 liegt.
Der endlosfaserverstärkte Faserstrang formt den tragenden Rahmen aus. Bei der Herstellung der Schaltgabel wird der Faserstrang auf den Hauptlastpfaden der Schaltgabel dreidimensional im Raum abgelegt. Das heißt, dass der Faserstrang den tragenden Rahmen derart bildet, dass der Faserstrang nur an den Bereichen abgelegt wird, an welchen Lasten geführt werden, wenn die Schaltgabel in einem Getriebe verwendet wird. Der tragende Rahmen ist daher geeignet, sämtliche Kräfte, die während der Verwendung der Schaltgabel in einem Getriebe auftreten, aufzunehmen. Der tragende Rahmen kann auch als Skelett bezeichnet werden. Dies führt zu einer deutlichen Materialersparnis. Während der Herstellung wird der Faserstrang gezielt um die Führungsbuchse und um weitere Stützelemente geführt. Diese weiteren Stützelemente können beispielsweise Gleitsteine, oder Nadeln oder Dorne sein. Die Nadeln oder Dorne können beispielsweise in einem Werkzeug vorliegen, das während des Herstellungsprozesses genutzt wird. An diesem Werkzeug kann zudem die Führungsbuchse während des Herstellungsprozesses fixiert sein, die während des Herstellungsprozesses direkt in die entstehende Schaltgabel integriert wird.
Die Faserrichtung des tragenden Rahmens ist in den Endabschnitten unidirektional ausgerichtet. Diese Ausrichtung kann beispielsweise im gesamten Endabschnitt vorliegen. Alternativ dazu kann diese Ausrichtung in einem Teilbereich des Endabschnitts vorliegen. Im Übergang zwischen dem Endabschnitt und dem Mittelbereich muss die Faserrichtung des tragenden Rahmens nicht mehr unidirektional sein. Unidirektional heißt hierbei, dass die Fasern des tragenden Rahmens parallel zueinander angeordnet sind. Dabei sind die Fasern zudem parallel zu der Mittelachse angeordnet. Im Mittelbereich ist die Faserrichtung des tragenden Rahmens nicht mehr nur unidirektional. Dort können die Fasern in einem Winkel geführt werden, so dass die Hauptlastpfande belegt sind.
Vorteilhaft an der eben beschriebenen Ausformung der Schaltgabel ist, dass bei der Verwendung der Schaltgabel in einem Getriebe eines Fahrzeugs trotz der hohen Betriebstemperaturen keine oder nur eine sehr geringe Schwächung der mechanischen Eigenschaften der Schaltgabel auftritt, weil keine flächigen Halbzeuge zur Herstellung verwendet werden. Außerdem weist die Schaltgabel eine geringere Masse auf als eine herkömmliche Schaltgabel aus einem metallischen Material oder in Vollbauweise aus Kunststoff. Weiterhin weist die Schaltgabel in den Kreuzungsbereichen des Faserstrangs eine große Anbindungsfläche auf. Dies führt zu einer höheren Schubsteifigkeit als bei herkömmlichen Schaltgabeln, die aus dem Stand der Technik bekannt sind.
Aufgrund der Herstellung der Schaltgabel mittels eines einzelnen endlosfaserverstärkten Faserstrangs kann die Schaltgabel kostengünstig und auf einfache Art und Weise hergestellt werden. Beispielsweise können zwei Schaltgabeln in einem Werkzeug gemeinsam gefertigt werden, wobei sich desselben endlosverstärkten Faserstrangs bedient wird. Nach dem Aushärten der beiden Schaltgabeln werden diese voneinander getrennt. Somit kann der Herstellungsprozess deutlich beschleunigt werden.
Nach einer Ausführungsform weist die Schaltgabel an jedem Arm einen Gleitstein auf, der an dem Endabschnitt dieses Armes angeordnet ist. Die Schaltgabel weist also zwei Gleitsteine auf. Die Gleitsteine dienen bei der Verwendung der Schaltgabel in einem Getriebe dazu, ein Gangrad des Getriebes zu führen. Diese Gleitsteine können aus einem metallischen Material ausgeformt sein. Die Gleitsteine können während des Herstellungsprozesses der Schaltgabel als Stützelement dienen. Dies heißt, dass beim Ablegen des Faserstrangs die Gleitsteine den endlosfaserverstärkten Faserstrang zusätzlich zu der Führungsbuchse und zu weiteren Stützelementen führen. Die Gleitsteine werden dadurch mit dem endlosfaserverstärkten Faserstrang umschlossen und werden in den tragenden Rahmen integriert. Jeder Gleitstein ist dabei an dem Endabschnitt der Arme der Schaltgabeln angeordnet und kann in diesen integriert sein. Das Integrieren der Gleitsteine ist vorteilhaft, da dadurch ein zusätzlicher Schritt des Herstellungsprozesses der Schaltgabel unnötig ist, weil die Gleitsteine nicht an den jeweiligen Armen der Schaltgabel gelagert werden müssen.
Nach einer weiteren Ausführungsform ist die Führungsbuchse aus einem Faserkunststoffverbundmaterial oder einem metallischen Material ausgeformt. Beispielsweise kann die Führungsbuchse aus einem Stahl oder aus Aluminium, oder aus AFK, CFK, GFK oder einem anderen geeigneten FKV ausgeformt sein. Vorzugsweise ist die Führungsbuchse aus einem metallischen Material ausgebildet.
Nach einer weiteren Ausführungsform ist der tragende Rahmen mittels einer Fachwerkstruktur versteift, wobei die Fachwerkstruktur aus einem Faserkunststoffverbundmaterial ausgeformt ist. Diese Fachwerkstruktur kann vorzugsweise aus demselben endlosfaserverstärkten Faserstrang hergestellt werden wie der tragende Rahmen. Alternativ dazu kann die Fachwerkstruktur mittels eines zweiten Faserstrangs erzeugt werden. Im Endabschnitt jedes Arms der Schaltgabel ist der tragende Rahmen, der die unidirektionale Faserrichtung aufweist, mittels einer Fachwerkstruktur versteift, die z. B. eine bidirektionale oder multidirektionale Faserrichtung aufweisen kann. Beispielsweise können die Winkel, die durch das gekreuzte Ablegen des Faserstrangs entstehen, zwischen 20° und 60° sein. Im Mittelbereich jedes Arms der Schaltgabel ist der tragende Rahmen mittels der Fachwerkstruktur ebenfalls versteift. Im Mittelbereich können die Winkel, die durch das gekreuzte Ablegen des Faserstrangs entstehen, ebenfalls zwischen 20° und 60°, vorzugsweise 45° sein.
Durch die Versteifung mittels der Fachwerkstruktur wird eine Stabilisierung der Schaltgabel erreicht, und Steifigkeit und Festigkeit der Schaltgabel werden erhöht. Wird derselbe endlosfaserverstärkte Faserstrang verwendet, der auch den tragenden Rahmen ausformt, ist die Schaltgabel auf kostengünstige und einfache Art und Weise herzustellen.
Nach einer weiteren Ausführungsform ist der tragende Rahmen eingebettet in eine Füllstruktur, die den tragenden Rahmen versteift. Die Füllstruktur ist ausgeformt aus einem duromeren oder thermoplastischen Faserkunststoffverbundmaterial oder aus einem metallischen Material. Der duromere FKV kann langfaserverstärkt und beispielsweise SMC (sheet moulding compund) sein. Der thermoplastische FKV kann kurzfaserverstärkt oder langfaserverstärkt sein. Das metallische Material kann z. B. Aluminium sein. Die Füllstruktur füllt diejenigen Bereiche der Schaltgabel mit Material, die nicht von dem tragenden Rahmen belegt sind. Beispielsweise kann der tragende Rahmen in eine Schaltgabel-Spritzgussform eingelegt werden und mit dem thermoplastischen FKV umspritzt werden. Alternativ kann der tragende Rahmen in eine Schaltgabel-Pressform eingelegt werden und mit dem duromeren FKV umpresst werden. Wiederum alternativ kann der tragende Rahmen in eine Schaltgabel-Druckgussform eingelegt werden und mit dem metallischen Material umgossen werden.
Durch die Versteifung mittels der Füllstruktur wird eine Stabilisierung der Schaltgabel erreicht, und Steifigkeit und Festigkeit der Schaltgabel werden erhöht. Vorteilhaft an der Verwendung der Füllstruktur ist, dass dies eine kostengünstigere Art der Versteifung ist.
Bei einem Verfahren zur Herstellung einer Schaltgabel, die bereits in der vorherigen Beschreibung beschrieben worden ist, wird ein einzelner endlosfaserverstärkter Faserstrang eines Faserkunststoffverbundmaterials um Stützelemente geführt, so dass dieser Faserstrang auf den Hauptlastpfaden der Schaltgabel abgelegt wird. Die Stützelemente definieren Wendepunkte des Ablegeprozesses. Der Ablegeprozess ist dreidimensional. Der Faserstrang wird ausgehärtet, so dass der tragende Rahmen ausgebildet wird.
Die Schaltgabel kann mittels zweier Roboter derart dreidimensional erzeugt werden, dass entweder die Stützelemente in einem fixierten Abstand zueinander um eine Faserstrangführung bewegt werden, und/ oder dass die Faserstrangführung um die Stützelemente, die einen fixierten Abstand zueinander aufweisen, bewegt wird. Die Stützelemente sind dabei in einem Werkzeug angeordnet. Ein erster Roboter übernimmt die Führung des Faserstrangs, ein zweiter Roboter handhabt die Stützelemente mittels des Werkzeugs.
Der endlosfaserverstärkte Faserstrang wird gezielt um die Stützelemente geführt. Die Stützelemente können beispielsweise Nadeln oder Dorne sein, die in dem Werkzeug vorliegen und vorzugsweise nicht in die Schaltgabel integriert werden. Außerdem ist die Führungsbuchse ein Stützelement. Wenn Gleitsteine in die Endabschnitte der Arme der Schaltgabel integriert werden, sind die Gleitsteine ebenfalls ein Stützelement. Die Führungsbuchse und ggf. die Gleitsteine sind während des Herstellungsprozesses in dem Werkzeug fixiert. Die Stützelemente sind Wendepunkte des Ablegeprozesses, d. h. an diesen Wendepunkten erfolgt eine Umlenkung des Faserstrangs.
Der Faserstrang wird dabei dreidimensional im Raum auf den Hauptlastpfaden der Schaltgabel abgelegt, wobei die Hauptlastpfade in einer vorhergehenden Simulation für einen vorliegenden speziellen Anwendungsfall ermittelt worden sind. Der Faserstrang wird in den Endabschnitten der Schaltgabel derart abgelegt, dass die Faserrichtung dort unidirektional ist. Diese Ausrichtung kann beispielsweise im gesamten Endabschnitt vorliegen. Alternativ dazu kann diese Ausrichtung in einem Teilbereich des Endabschnitts vorliegen. Im Übergang zwischen dem Endabschnitt und dem Mittelbereich muss die Faserrichtung des tragenden Rahmens nicht unidirektional sein. Im Mittelbereich ist die Faserrichtung nicht nur unidirektional. Dort können die Fasern in einem Winkel geführt werden, so dass die Hauptlastpfande belegt sind.
Anschließend wird der Faserstrang ausgehärtet, so dass der tragende Rahmen ausgebildet wird. Nach dem Aushärten können die Gleitsteine an den Armen der Schaltgabel gelagert werden, falls diese noch nicht in die Endabschnitte der Arme der Schaltgabel integriert worden sind.
Vorteilhaft an diesem Herstellungsverfahren ist, dass die Herstellung der Schaltgabel mit einem geringen Materialaufwand ausgeführt werden kann. Zudem kann die Schaltgabel kostengünstig und auf einfache Art und Weise hergestellt werden.
Das Herstellungsverfahren kann auch derart adaptiert werden, dass zwei Schaltgabeln gleichzeitig gemeinsam hergestellt werden können. Dazu ist lediglich das Werkzeug, in dem die Stützelemente angeordnet sind, so anzupassen, dass zwei Schaltgabeln, die einander gegenüberliegen, gefertigt werden können. Die Anordnung der Stützelemente einer ersten Schaltgabel ist also gespiegelt an dem Werkzeug nochmal für eine zweite Schaltgabel vorhanden. Die erste und die zweite Schaltgabel sind gleichförmig zueinander ausgeformt. Vorzugsweise sind die zwei Schaltgabeln in dem Werkzeug so zueinander angeordnet, dass sich die Endabschnitte beider Schaltgabeln berühren.
Beide Schaltgabeln werden gemeinsam hergestellt, so dass diese an ihren Endabschnitten miteinander verbunden sind. Dieser Ablegeprozess kann beispielsweise um eine Rotationsachse erfolgen, die senkrecht ist zu der Mittelachse der Schaltgabeln und kann dann als Wickelprozess bezeichnet werden. Nach dem Ablegen oder Wickeln und anschließendem Aushärten der tragenden Rahmen werden diese mittels eines Trennwerkzeugs voneinander getrennt, so dass zwei separate Schaltgabeln vorliegen.
Nach einer weiteren Ausführungsform ist der endlosfaserverstärkte Faserstrang vorimprägniert und wird nass abgelegt. Dabei kann eine von zwei Verfahrensvarianten genutzt werden. In einer ersten Variante kann der Faserstrang zeitlich unmittelbar vor dem Wickeln durch ein Bad mit einer Polymermatrix (Polymerharz) geführt werden. In einer zweiten Variante kann der Faserstrang bereits vorimprägniert vorliegen und kann direkt verarbeitet, d. h. abgelegt werden. Der Faserstrang kann entweder mit einer thermoplastischen Matrix (thermoplastisches Tape) oder mit einer duromeren Matrix (Tow Preg) vorimprägniert sein.
Vorteilhaft ist, dass der Faserstrang nach dem Ablegeprozess nur ausgehärtet werden muss, um den tragenden Rahmen zu erzeugen.
Nach einer weiteren Ausführungsform liegt der endlosfaserverstärkte Faserstrang als Trockenfaser vor und wird trocken abgelegt, wobei dem Faserstrang im Anschluss an den Ablegeprozess eine Polymermatrix injiziert wird. Das Herstellungsverfahren weist dann einen Zwischenschritt vor dem Aushärten aus, nämlich das Injizieren der Polymermatrix. Dabei kann entweder eine thermoplastische Matrix oder eine duromere Matrix verwendet werden.
Nach einer weiteren Ausführungsform wird der tragende Rahmen mittels einer Fachwerkstruktur versteift, wobei die Fachwerkstruktur mittels eines dreidimensionalen Ablegeprozesses hergestellt wird bevor der Faserstrang ausgehärtet ist. Dabei wird die Fachwerkstruktur aus demselben endlosverstärkten Faserstrang hergestellt wie der tragende Rahmen. Der endlosverstärkte Faserstrang wird also derart abgelegt, dass sowohl der tragende Rahmen entsteht, als auch die Fachwerkstruktur, die diesen tragenden Rahmen versteift.
Die Fachwerkstruktur weist dabei sich kreuzende Bereiche des endlosverstärkten Faserstrangs auf, wobei ein Winkel zwischen 20° und 60° entstehen kann. Die Fachwerkstruktur verbindet im Endabschnitt den tragenden Rahmen, der die unidirektionale Faserrichtung aufweist, miteinander. In anderen Worten werden diejenigen Bereiche der Schaltgabel, die nicht die Hauptlastpfade betreffen, mit Material aufgefüllt.
Durch die Versteifung mittels der Fachwerkstruktur wird eine Stabilisierung der Schaltgabel erreicht, und eine Steifigkeit und eine Festigkeit der Schaltgabel werden erhöht. Zudem ist die Schaltgabel auf kostengünstige und einfache Art und Weise herzustellen.
Nach einer weiteren Ausführungsform wird der tragende Rahmen mittels eines Pressverfahrens oder mittels eines Spritzgussverfahrens oder mittels eines Druckgussverfahrens in eine Füllstruktur eingebettet, so dass die Füllstruktur den tragenden Rahmen versteift.
Die Füllstruktur ist ausgeformt aus einem duromeren oder thermoplastischen Faserkunststoffverbundmaterial oder aus einem metallischen Material. Der duromere FKV kann langfaserverstärkt und beispielsweise SMC sein. Der thermoplastische FKV kann kurzfaserverstärkt oder langfaserverstärkt sein. Das metallische Material kann z. B. Aluminium sein. Die Füllstruktur füllt diejenigen Bereiche der Schaltgabel mit Material, die nicht von dem tragenden Rahmen belegt sind. Beispielsweise wird der tragende Rahmen in eine Schaltgabel-Spritzgussform eingelegt und mit dem thermoplastischen FKV umspritzt. Alternativ wird der tragende Rahmen in eine Schaltgabel-Pressform eingelegt und mit dem duromeren FKV umpresst. Wiederum alternativ wird der tragende Rahmen in eine Schaltgabel-Druckgussform eingelegt und mit dem metallischen Material umgossen.
Durch die Versteifung mittels der Füllstruktur wird eine Stabilisierung der Schaltgabel erreicht, und eine Steifigkeit und eine Festigkeit der Schaltgabel werden erhöht. Vorteilhaft an der Verwendung der Füllstruktur ist, dass dies eine kostengünstigere Art der Versteifung ist.
Ein Getriebe für ein Fahrzeug weist wenigstens eine Schaltgabel auf, die bereits in der vorherigen Beschreibung beschrieben worden ist, oder die mittels eines Verfahrens hergestellt worden ist, das bereits in der vorherigen Beschreibung beschrieben worden ist. Die wenigstens eine Schaltgabel dient in dem Getriebe dazu beim Schalten eines Getriebegangs eine Schaltmuffe zu führen, die in axialer Richtung auf eines der Gangräder verschoben wird, bis die Innenverzahnung in eine am Gangrad angebracht Kupplungsverzahnung eingreift.
Die Führung des Gangrads erfolgt durch die zwei an den Armen der Schaltgabel gelagerten Gleitsteine. Die Schaltgabel ist an einer Schaltstange befestigt. Die Bewegung der Schaltgabel wird induziert durch eine Verschiebung der Schaltstange in axialer Richtung. Dabei erfahren die Arme der Schaltgabel eine Biegebelastung, die durch die Endabschnitte der Arme der Schaltgabel mittels des tragenden Rahmens aufgenommen wird.
Anhand der im Folgenden erläuterten Figuren werden verschiedene Ausführungsbeispiele und Details der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung einer Schaltgabel nach einem Ausführungsbeispiel,
2 eine schematische Schnittdarstellung der Schaltgabel entlang der Mittellinie nach dem Ausführungsbeispiel aus 1,
3 eine schematische Darstellung einer Schnittansicht der Schaltgabel nach dem Ausführungsbeispiel aus 1,
4 eine schematische Darstellung einer Schaltgabel nach einem weiteren Ausführungsbeispiel in zwei Ansichten,
5 eine schematische Darstellung einer Schaltgabel nach einem weiteren Ausführungsbeispiel,
6 eine schematische Darstellung eines Herstellungskonzepts für eine Schaltgabel nach dem Ausführungsbeispiel aus 1, 4 oder 5.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer Schaltgabel 1 nach einem Ausführungsbeispiel. Die Schaltgabel 1 weist zwei Arme 3, die gleichförmig zueinander ausgeformt sind, auf. Zudem weist die Schaltgabel 1 eine Führungsbuchse 2 auf. Jeder Arm der Schaltgabel 1 weist einen Endabschnitt 4 und einen Mittelbereich 5 auf. Beide Mittelbereiche 5 sind mit der Führungsbuchse 2 verbunden. Bei jedem Arm 3 ist der Endabschnitt 4 mit dem Mittelbereich 5 verbunden. Die Schaltgabel 1 erstreckt sich also von einem Endabschnitt 4 eines ersten Armes 3 über den Mittelbereich 5 des ersten Armes 3 über die Führungsbuchse 2 zu dem Mittelbereich 5 eines zweiten Armes 3 zu dem Endabschnitt 4 des zweiten Armes 3. Beide Arme 3 der Schaltgabel 1 sind symmetrisch zu einer Mittelachse 11 ausgeformt.
Die Schaltgabel 1 ist ausgeformt mittels eines tragenden Rahmens 7 und mittels einer Fachwerkstruktur 9. Der tragende Rahmen 7 und die Fachwerkstruktur 9 sind hierbei nur sehr stilisiert dargestellt und stellen nicht die tatsächlichen Hauptlastpfade oder Lastpfade der Schaltgabel 1 dar. Der tragende Rahmen 7 ist derart ausgebildet, dass dieser auf den Hauptlastpfaden der Schaltgabel 1 angeordnet ist. Dies ist dadurch ermöglicht, dass während des Herstellungsprozesses der Schaltgabel 1 ein endlosfaserverstärkter Faserstrang aus einem FKV gezielt auf den Hauptlastpfaden dreidimensional im Raum abgelegt wird. Dieser Faserstrang wird abschließend ausgehärtet. Dadurch entsteht der tragende Rahmen 7. Der tragende Rahmen 7 ist geeignet, sämtliche Kräfte, die während der Verwendung der Schaltgabel 1 in einem Getriebe auftreten, aufzunehmen.
Der tragende Rahmen 7 ist derart ausgeformt, dass dieser im Endabschnitt 4 jedes Arms eine unidirektionale Faserrichtung aufweist. Im Übergangsbereich zwischen dem jeweiligen Endabschnitt 4 und dem jeweiligen Mittelbereich 5 jedes Arms 3 und in dem Mittelbereich 5 ist diese Faserrichtung nicht mehr ausschließlich unidirektional. Der Übergang zwischen den jeweiligen Endabschnitt 4 und dem Mittelbereich 5 jeder Arms 3 ist hierbei ein fließender Übergang. Im Mittelbereich 5 ist die Faserrichtung des tragenden Rahmens nicht mehr nur unidirektional. Dort werden die Fasern in einem Winkel geführt werden, so dass die Hauptlastpfande belegt sind.
Die Fachwerkstruktur 9 verbindet die einzelnen Abschnitte des tragenden Rahmens 7 miteinander. Die Fachwerkstruktur 9 führt zu einer Versteifung des tragenden Rahmens 7 und somit zu einer erhöhten Stabilität der Schaltgabel 1. Der tragende Rahmen 7 und die Fachwerkstruktur 9 sind dabei aus demselben endlosfaserverstärkten Faserstrang ausgebildet. Dieser Faserstrang kann beispielsweise aus CFK, GFK, AFK oder einem anderen geeigneten FKV ausgebildet sein. Während des Herstellungsprozesses der Schaltgabel 1 wird der Faserstrang derart abgelegt, dass dieser den tragenden Rahmen 7 und die Fachwerkstruktur 9 ausformt. Die Fachwerkstruktur 9 weist dabei Kreuzungsbereiche des Faserstrangs auf. Das heißt, die Faserrichtung weist Winkel auf, ist also nicht ausschließlich unidirektional.
Weiterhin weist die Schaltgabel 1 zwei Gleitsteine auf, die in die Endabschnitte 4 der beiden Arme 3 der Schaltgabel 1 integriert sind, die hier jedoch nicht zu erkennen sind.
Vorteilhaft an der Ausformung der Schaltgabel 1 mittels eines tragenden Rahmens 7 und einer Fachwerkstruktur 9 ist, dass bei der Verwendung der Schaltgabel 1 in einem Getriebe eines Fahrzeugs trotz hoher Betriebstemperatur nur eine geringe Schwächung der mechanischen Eigenschaften der Schaltgabel 1 auftritt. Zudem weist die so ausgebildete Schaltgabel 1 eine geringere Bauteilmasse auf als eine herkömmliche Schaltgabel. Außerdem weist die Schaltgabel 1 in den Kreuzungsbereichen des Faserstrangs eine große Anbindungsfläche auf, was zu einer erhöhten Schubsteifigkeit der Schaltgabel 1 führt.
2 zeigt eine schematische Schnittdarstellung der Schaltgabel 1 entlang der Mittellinie 11 nach dem Ausführungsbeispiel aus 1. Zum besseren Verständnis ist hier die Schaltstange 13 eingezeichnet, an der die Schaltgabel 1 befestigt wird mittels der Führungsbuchse 2. Hier ist deutlich der tragende Rahmen 7 und die Fachwerkstruktur 9 zu erkennen. Zudem ist zu erkennen, dass ein Gleitstein 8 in den Endabschnitt 4 der Schaltstange 1 integriert ist. Sowohl der Gleitstein 8 als auch die Fachwerkstruktur 9 sowie der tragende Rahmen 7 sind hier sehr stilisiert dargestellt. Es ist deutlich zu erkennen, dass der tragende Rahmen 7 im Endabschnitt 4 eine unidirektionale Faserrichtung aufweist. Die Fachwerkstruktur 9 hingegen weist keine unidirektionale Faserrichtung sondern Winkel zwischen den Fasern auf. Es liegen also Kreuzungsbereiche des Faserstrangs vor. Dies wird in 3 nochmals deutlicher dargestellt.
3 zeigt eine schematische Darstellung einer Schnittansicht der Schaltgabel 1 nach dem Ausführungsbeispiel aus 1. Dieser Schnitt erfolgte entlang der Schnittlinie A-A, die in 1 eingezeichnet ist. Es ist nur ein Teilbereich eines Arms 3 der Schaltgabel 1 dargestellt, wobei in Richtung der Führungsbuchse 2auf die Schnittkante des Arms 3 geblickt wird. In 3 ist zudem ein Vergrößerungsbereich dargestellt, um die Fachwerkstruktur 9 mit den Kreuzungsbereichen zu verdeutlichen.
Es ist deutlich zu erkennen, dass der tragende Rahmen 7 eine unidirektionale Faserrichtung aufweist. Die Fachwerkstruktur 9, die die Abschnitte des tragenden Rahmens 7 verbindet, weist hingegen eine bidirektionale Faserrichtung auf, das heißt, dass die Fasern gekreuzt zueinander angeordnet sind. Diese Fasern weisen zueinander jeweils einen Winkel auf. Zudem ist ein stilisierter Gleitstein 8 eingezeichnet. Es ist ersichtlich, dass der Faserstrang 6 sowohl den tragenden Rahmen 7 als auch die Fachwerkstruktur 9 ausformt. Somit ist sowohl der tragenden Rahmen 7 als auch die Fachwerkstruktur 9 aus demselben Faserstrang 6 ausgebildet, was zu einer deutlichen Materialersparnis führt.
Weiterhin ist eine Kraft 12 eingezeichnet, die auf den tragenden Rahmen 7 einwirkt, wobei dieser tragende Rahmen 7 die Kraft 12 aufnimmt. Dabei versteift die Fachwerkstruktur 9 den tragenden Rahmen 7.
4 zeigt eine schematische Darstellung einer Schaltgabel 1 nach einem weiteren Ausführungsbeispiel in zwei Ansichten. Zum einen ist die Schaltgabel 1 in einer Schnittansicht entlang einer Mittelachse 11 dargestellt, zum anderen in einer Ansicht von der Seite.
Wie bereits die Schaltgabel 1 in 1 weist diese Schaltgabel 1 zwei Arme 3 auf. Zudem weist die Schaltgabel 1 eine Führungsbuchse 2 und zwei Gleitsteine 8 auf. Zum besseren Verständnis ist in der Schnittansicht wiederum wie in 2 die Schaltstange 13 dargestellt. Jeder Arm 3 der Schaltgabel 1 weist einen Endabschnitt 4 und einen Mittelbereich 5 auf. Bei jedem Arm 3 der Schaltgabel 1 ist der Endabschnitt 4 mit dem Mittelbereich 5 verbunden. Zudem ist der Mittelbereich 5 mit der Führungsbuchse 2 verbunden. Die Schaltgabel 1 erstreckt sich also von einem Endabschnitt 4 eines ersten Armes 3 über den Mittelbereich 5 des ersten Armes 3 über die Führungsbuchse 2 zu dem Mittelbereich 5 eines zweiten Armes 3 zu dem Endabschnitt 4 des zweiten Armes 3. Beide Arme 3 der Schaltgabel 1 sind symmetrisch zu der Mittelachse 11 ausgeformt.
In den Endabschnitt 4 jedes Arms ist ein Gleitstein 8 integriert. Die Schaltgabel 1 ist ausgeformt aus einem tragenden Rahmen 7 und einer Füllstruktur 10. Der tragende Rahmen 7 und die Füllstruktur 10 sind hierbei nur sehr stilisiert dargestellt und stellen nicht die tatsächlichen Hauptlastpfade oder Lastpfade der Schaltgabel 1 dar. Der tragende Rahmen 7 ist derart ausgebildet, dass dieser die Hauptlastpfade der Schaltgabel 1 belegt. Dies ist dadurch ermöglicht, dass während des Herstellungsprozesses der Schaltgabel 1 ein endlosfaserverstärkter Faserstrang aus einem FKV, z. B. aus CFK, AFK, GFK oder aus einem anderen geeigneten FKV, gezielt auf den Hauptlastpfaden dreidimensional im Raum abgelegt wird. Dieser Faserstrang wird abschließend ausgehärtet. Dadurch entsteht der tragende Rahmen 7. Der tragende Rahmen 7 ist geeignet, sämtliche Kräfte, die während der Verwendung der Schaltgabel 1 in einem Getriebe auftreten, aufzunehmen.
Der tragende Rahmen 7 ist derart ausgeformt, dass dieser im Endabschnitt 4 jedes Arms eine unidirektionale Faserrichtung aufweist. Im Übergangsbereich zwischen dem jeweiligen Endabschnitt 4 und dem jeweiligen Mittelbereich 5 jedes Arms 3 ist diese Faserrichtung nicht mehr ausschließlich unidirektional. Der Übergang zwischen den jeweiligen Endabschnitt 4 und dem Mittelbereich 5 jeder Arms 3 ist hierbei ein fließender Übergang.
Während des Herstellungsprozesses der Schaltgabel 1 wird daher zuerst mittels des endlosfaserverstärkten Faserstrangs der tragende Rahmen 7 hergestellt. Dieser wird anschließend ausgehärtet. Anschließend wird der tragende Rahmen 7 in beispielsweise ein Spritzgießwerkzeug eingelegt und mit einem thermoplastischen Material umspritzt. Dieses thermoplastische Material kann beispielsweise kurz- oder langfaserverstärkt sein. Dadurch wird die Füllstruktur 10 geschaffen. Die Füllstruktur 10 erfüllt dabei denselben Zweck wie die Fachwerkstruktur 8 in 1 bis 3 und versteift den tragenden Rahmen 7.
Alternativ dazu kann die Füllstruktur 10 mittels eines Duromermaterials, beispielsweise SMC, ausgebildet werden, wobei der ausgehärtete tragende Rahmen 7 in ein Presswerkzeug eingelegt wird und mit dem duromeren Material umpresst wird. Wiederum alternativ dazu kann die Füllstruktur 10 dadurch erzeugt werden, dass der ausgehärtete tragende Rahmen 7 in ein Druckgusswerkzeug eingelegt wird und mit einem metallischen Material, beispielsweise Aluminium, umgossen wird. Die Füllstruktur 10 dient zur Versteifung des tragenden Rahmens 7. Dadurch wird die Schaltgabel 1 stabiler.
Durch die Versteifung des tragenden Rahmens 7 mit der Füllstruktur 10 wird der Herstellungsprozess der Schaltgabel 1 kostengünstiger als bei der Verwendung einer Fachwerkstruktur.
5 zeigt eine schematische Darstellung einer Schaltgabel 1 nach einem weiteren Ausführungsbeispiel. Die hier dargestellte Schaltgabel 1 weist zwei Arme 3, eine Führungsbuchse 2 und zwei Gleitsteine 8 auf. In den Endabschnitt 4 jedes Arms 3 ist ein Gleitstein 8 integriert. Jeder Arm 3 der Schaltgabel 1 weist einen Endabschnitt 4 und einen Mittelbereich 5 auf. Beide Mittelbereiche 5 sind mit der Führungsbuchse 2 verbunden. Bei jedem Arm 3 ist der Endabschnitt 4 mit dem Mittelbereich 5 verbunden. Die Schaltgabel 1 erstreckt sich also von einem Endabschnitt 4 eines ersten Armes 3 über den Mittelbereich 5 des ersten Armes 3 über die Führungsbuchse 2 zu dem Mittelbereich 5 eines zweiten Armes 3 zu dem Endabschnitt 4 des zweiten Armes 3. Beide Arme 3 der Schaltgabel 1 sind symmetrisch zu einer Mittelachse 11 ausgeformt.
Hier ist deutlich zu erkennen, dass die Schaltgabel 1 mittels eines tragenden Rahmens 7 ausgeformt wird. Dieser tragende Rahmen 7 ist auf den Hauptlastpfaden der Schaltgabel 1 angeordnet. Dies erfolgt dadurch, dass während des Herstellungsprozesses der Schaltgabel 1 ein endlosfaserverstärkter Faserstrang aus einem FKV, z. B. aus CFK, AFK, GFK oder aus einem anderen geeigneten FKV, dreidimensional im Raum auf den Hauptlastpfaden der Schaltgabel 1 abgelegt wird. Dieser Faserstrang wird abschließend ausgehärtet. Dadurch entsteht der tragende Rahmen 7. Der tragende Rahmen 7 ist geeignet, sämtliche Kräfte, die während der Verwendung der Schaltgabel 1 in einem Getriebe auftreten, aufzunehmen.
Der tragende Rahmen 7 ist derart ausgeformt, dass dieser im Endabschnitt 4 jedes Arms eine unidirektionale Faserrichtung aufweist. Im Übergangsbereich zwischen dem jeweiligen Endabschnitt 4 und dem jeweiligen Mittelbereich 5 jedes Arms 3 ist diese Faserrichtung nicht mehr ausschließlich unidirektional. Der Übergang zwischen den jeweiligen Endabschnitt 4 und dem Mittelbereich 5 jeder Arms 3 ist hierbei ein fließender Übergang.
Die hier dargestellte Schaltgabel 1 weist keine Versteifung auf. Dadurch wird eine Materialersparnis erzielt. Außerdem weist die Schaltgabel 1 dadurch eine geringere Bauteilmasse auf, als eine herkömmliche Schaltgabel aus einem metallischen Material oder aus Vollkunststoff. Die in 5 dargestellte Schaltgabel 1 weist dieselben Vorteile auf, wie die in 1 und in 4 dargestellten Schaltgabeln.
6 zeigt eine schematische Darstellung eines Herstellungskonzepts für eine Schaltgabel 1 nach einem Ausführungsbeispiel aus 1, 4 oder 5. Dargestellt sind zwei Roboter 14, 15 und ein Werkzeug 16. Der erste Roboter 14 übernimmt die Führung des Faserstrangs 6 der zweite Roboter 15 übernimmt die Bewegung des Werkzeugs 16.
In dem Werkzeug 16 sind verschiedene Stützelemente angeordnet, um die herum der Faserstrang 6 abgelegt wird, um den tragenden Rahmen 7 der Schaltgabel 1 auszuformen. Die Bewegungsrichtung des Werkzeugs ist mit Pfeilen angedeutet. Das Herstellungskonzept ist hier nur sehr schematisch dargestellt und ist kein Beispiel für eine tatsächliche Ausformung einer Fertigungsstraße zur Herstellung einer Schaltgabel 1.
Hier führt der zweite Roboter 15 die Stützelemente 16, die in dem Werkzeug angeordnet sind, in einem fixierten Abstand zueinander um die Führung des Faserstrangs 6 durch den ersten Roboter 14. Alternativ dazu kann die Führung des Faserstrangs 6 durch den ersten Roboter 14 um die Stützelemente, die in dem Werkzeug 16 angeordnet sind, erfolgen. Der endlosfaserverstärkte Faserstrang 6 wird dabei gezielt um die Stützelemente, die in dem Werkzeug 16 angeordnet sind, geführt. Diese Stützelemente können beispielsweise Nadeln oder Dorne sein, außerdem sind die Stützelemente die Führungsbuchse und die Gleitsteine. Nach dem Aushärten der Schaltgabel 1 verbleiben die Nadeln oder Dorne als Stützelemente in dem Werkzeug, die Führungsbuchse und die Gleitsteine sind dann in dem tragenden Rahmen 7, d.h. in die Schaltgabel 1 integriert.
Der Faserstrang 6 kann während des Herstellungsprozesses der Schaltgabel 1 entweder als Nassfaser oder als Trockenfaser vorliegen. Liegt der Faserstrang 6 als Nassfaser vor, ist dieser vorimprägniert, und muss nach einem Ablegeprozess nur ausgehärtet werden. Dabei kann entweder eine thermoplastische Matrix (thermoplastisches Tape) oder eine duromere Matrix (Tow Preg) vorliegen. Liegt der Faserstrang 6 hingegen als Trockenfaser vor, muss diesem nach dem Ablegeprozess eine Polymermatrix injiziert werden. Erst danach kann der Faserstrang 6 ausgehärtet werden.
Die hier dargestellten Beispiele sind nur beispielhaft gewählt. Die genaue Ausformung der Schaltgabel kann je nach Getriebetyp und vorhandenem Bauraum angepasst werden.
Bezugszeichenliste

1: Schaltgabel
2: Führungsbuchse
3: Arm
4: Endabschnitt
5: Mittelbereich
6: Faserstrang
7: tragender Rahmen
8: Gleitstein
9: Fachwerkstruktur
10: Füllstruktur
11: Mittelachse
12: Kraft
13: Schaltstange
14: erster Roboter
15: zweiter Roboter
16: Werkzeug

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 0633412 B1 [0003]

Claims

Schaltgabel (1) für ein Getriebe eines Fahrzeugs, umfassend eine Führungsbuchse (2) und zwei Arme (3), wobei jeder Arm (3) mit der Führungsbuchse (2) verbunden ist und wobei jeder Arm (3) einen Endabschnitt (4) aufweist, welcher den Arm (3) an der der Führungsbuchse (2) entgegengesetzten Seite begrenzt, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltgabel (1) aus einem endlosfaserverstärkten Faserstrang (6) ausgebildet ist, der einen tragenden Rahmen (7) ausbildet, wobei die Faserrichtung des tragenden Rahmens (7) in den Endabschnitten (4) unidirektional ausgerichtet ist, und wobei der Faserstrang (6) aus einem Faserkunststoffverbundmaterial ausgeformt ist.
Schaltgabel (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltgabel (1) an jedem Arm (3) einen Gleitstein (8) aufweist, der an dem Endabschnitt (4) dieses Armes (3) angeordnet ist.
Schaltgabel (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsbuchse (2) aus einem Faserkunststoffverbundmaterial oder einem metallischen Material ausgeformt ist.
Schaltgabel (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der tragende Rahmen (7) mittels einer Fachwerkstruktur (9) versteift ist, wobei die Fachwerkstruktur (9) aus einem Faserkunststoffverbundmaterial ausgeformt ist.
Schaltgabel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der tragende Rahmen (7) eingebettet ist in eine Füllstruktur (10), die den tragenden Rahmen (7) versteift.
Schaltgabel (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllstruktur (10) ausgeformt ist aus einem duromeren oder thermoplastischen Faserkunststoffverbundmaterial.
Schaltgabel (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllstruktur (10) ausgeformt ist aus einem metallischen Material.
Verfahren zur Herstellung einer Schaltgabel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein einzelner endlosfaserverstärkter Faserstrang (6) eines Faserkunststoffverbundmaterials um Stützelemente (2; 8) geführt wird, so dass dieser Faserstrang (6) auf den Hauptlastpfaden der Schaltgabel (1) abgelegt wird, wobei die Stützelemente (2; 8) Wendepunkte des Ablegeprozesses definieren und wobei der Ablegeprozess dreidimensional ist, und dass der Faserstrang (6) ausgehärtet wird, so dass der tragende Rahmen (7) ausgebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützelemente (2; 8) die Führungsbuchse (2) und/oder die Gleitsteine (8) sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Faserstrang (6) vorimprägniert ist und nass abgelegt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Faserstrang (6) als Trockenfaser vorliegt und trocken abgelegt wird, wobei dem Faserstrang (6) im Anschluss an den Ablegeprozess eine Polymermatrix injiziert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der tragende Rahmen (7) mittels einer Fachwerkstruktur (9) versteift wird, wobei die Fachwerkstruktur (9) mittels eines dreidimensionalen Ablegeprozesses hergestellt wird bevor der Faserstrang (6) ausgehärtet ist.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass, der Faserstrang (6) die Fachwerkstruktur (9) ausbildet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der tragende Rahmen (7) mittels eines Pressverfahrens oder mittels eines Spritzgussverfahrens oder mittels eines Druckgussverfahrens eingebettet wird in eine Füllstruktur (10), so dass die Füllstruktur (10) den tragenden Rahmen (7) versteift.
Getriebe für ein Fahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe wenigstens eine Schaltgabel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 aufweist, oder die mittels eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 8 bis 14 hergestellt worden ist.