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Die Erfindung betrifft eine Schaltgabel für ein Gangstellermodul eines Kraftfahrzeugs, mit einem Schaltgabelgrundkörper und einem Sensorgeber. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Schaltgabel mit einem Sensorgeber.
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Gangstellermodule sind Teil eines Getriebes. Sie dienen dazu, die Verstellbewegung zu erzeugen, mit denen zwischen verschiedenen Gängen des Getriebes schalten zu können. Beispielsweise kann das Gangstellermodul mehrere Stellkolben erhalten, die hydraulisch oder elektromechanisch betätigt werden, wenn ein Gang geschaltet werden soll. Der Hub der Kolben wird auf unterschiedliche Schaltgabeln übertragen. Die Schaltgabeln sind mit Schaltmuffen des Getriebes gekoppelt, um diese axial zu verstellen. Hierdurch werden unterschiedliche Gangstufen aktiviert oder deaktiviert.
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Es ist bekannt, die Schaltgabeln mit einem Sensorgeber auszubilden, beispielsweise um die Position der Schaltgabel mittels des Sensorgebers bestimmen zu können.
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Die aus dem Stand der Technik bekannten Schaltgabeln mit Sensorgebern sind jedoch sehr aufwendig in der Herstellung.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltgabel für ein Gangstellermodul mit einem Sensorgeber bereitzustellen, die mit geringem Aufwand herstellbar ist. Aufgabe der Erfindung ist es ferner, ein Verfahren zur kostengünstigen Herstellung einer Schaltgabel mit einem Sensorgeber bereitzustellen.
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Die Aufgabe wird gelöst durch eine Schaltgabel für ein Gangstellermodul eines Kraftfahrzeugs, mit einem Schaltgabelgrundkörper und einem Sensorgeber, der an dem Schaltgabelgrundkörper angespritzt ist. Im Sinne der Erfindung ist ein Bauteil an einem anderen Bauteil dann „angespritzt“, wenn es mittels eines Spritzgießverfahrens befestigt ist. Indem der Sensorgeber somit am Schaltgabelgrundkörper mittels eines Spritzgießverfahrens angebracht ist, kann die Schaltgabel mit geringem Aufwand hergestellt werden.
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Insbesondere sind auf diese Weise keine separaten Befestigungselemente, wie Befestigungskappen, Klammern oder Schrauben, erforderlich, um den Sensorgeber am Schaltgabelgrundkörper zu befestigen.
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Ferner kann der Sensorgeber hierdurch so sicher angebracht sein, dass er nicht zerstörungsfrei von dem Schaltgabelgrundkörper entfernt werden kann.
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Des Weiteren kann der Sensorgeber ein Magnetkörper sein oder aus einem magnetisierbaren Material bestehen, wodurch der Sensorgeber besonders effektiv in eine elektronische Steuerung eingebunden werden kann.
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In einer Ausführungsform hat die Schaltgabel eine Halterung, mittels der der Sensorgeber an dem Schaltgabelgrundkörper befestigt ist. Die Halterung ist dabei durch Umspritzen des Sensorgebers und des Schaltgabelgrundkörpers gebildet. Hierdurch kann der Sensorgeber besonders zuverlässig am Schaltgabelgrundkörper befestigt werden.
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In einer alternativen Ausführungsform hat der Schaltgabelgrundkörper eine Halterung, in der der Sensorgeber eingespritzt ist, so dass der Sensorgeber formschlüssig in der Halterung befestigt ist. Auf diese Weise kann der Sensorgeber besonders effizient mit dem Schaltgabelgrundkörper verbunden werden.
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In allen Ausführungsformen kann der Sensorgeber eine Hinterschneidung haben, in die die Halterung eingreift, um den Sensorgeber senkrecht zum Verlauf der Hinterschneidung zu fixieren. Somit ist der Sensorgeber zusätzlich formschlüssig gesichert.
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Ferner kann vorgesehen sein, dass der Sensorgeber einen Profilabschnitt hat, der sich in einer Längsrichtung erstreckt, und die Halterung eine entsprechende Aufnahme für den Profilabschnitt aufweist. Hierdurch kann die Kontaktfläche zwischen dem Sensorgeber und der Halterung besonders groß gestaltet sein, um eine zuverlässige Befestigung zu begünstigen.
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Hierbei kann in einer Ausführungsform die Halterung eine Haltekontur aufweisen, die den Profilabschnitt in einer Längsrichtung des Profilabschnitts blockiert. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass der Sensorgeber auch dann zuverlässig befestigt ist, wenn große Kräfte in Längsrichtung des Profilabschnitts auf den Sensorgeber wirken.
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Zusätzlich oder alternativ kann die Schaltgabel einen Verschluss aufweisen, der den Profilabschnitt in der Aufnahme in einer Längsrichtung des Profilabschnitts blockiert, um den Sensorgeber zusätzlich sichern, insbesondere im Fall von großer Belastung in Längsrichtung des Profilabschnitts.
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Gemäß einer Ausführungsform ist der Sensorgeber an einem Schaltgabelarm der Schaltgabel angeordnet, an dem er aufgrund der Geometrie der Schaltgabel mit geringem Aufwand angespritzt werden kann. Ferner ist diese Gestaltung günstig, da der Sensorgeber auf diese Weise besonders nahe an einem dem Sensorgeber zugeordneten Sensor positioniert werden kann und somit eine wirkungsvolle und präzise Erfassung des Sensorgebers bzw. dessen Position gewährleistet wird.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Sensorgeber mittels Druckguss hergestellt, wodurch der Sensorgeber mit geringem Aufwand so gestaltet sein kann, dass seine Geometrie eine zuverlässige Befestigung und/oder seine Eigenschaft als Sensorgeber begünstigt.
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Erfindungsgemäß ist zur Lösung der oben genannten Aufgabe auch ein Verfahren zur Herstellung einer Schaltgabel für ein Gangstellermodul eines Kraftfahrzeugs, insbesondere einer erfindungsgemäßen Schaltgabel, mit dem Schritt vorgesehen:
- a) Anspritzen eines Sensorgebers an einen Schaltgabelgrundkörper der Schaltgabel.
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Auf diese Weise kann die Schaltgabel mit geringem Aufwand und somit kostengünstig hergestellt werden.
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Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung sowie aus den beigefügten Zeichnungen. In diesen zeigen:
- - 1 in einer perspektivischen Darstellung ein Gangstellermodul mit einer erfindungsgemäßen Schaltgabel,
- - 2 in einer Draufsicht die Schaltgabel aus 1,
- - 3 in einer Seitenansicht die Schaltgabel aus 1,
- - 4 eine Schnittansicht der Schaltgabel entlang der Ebene Z - Z in 3,
- - 5 eine Halterung der Schaltgabel in einer Schnittansicht entlang der Ebene N - N in 4, und
- - 6 eine Halterung der Schaltgabel gemäß einer weiteren Ausführungsform in einer Schnittansicht entlang Ebene N - N in 4.
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In 1 ist ein Gangstellermodul 10 für eine Getriebeschaltung eines Kraftfahrzeugs mit mehreren Schaltgabeln 20 gezeigt.
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Grundsätzlich kann das Gangstellermodul 10 eine beliebige Anzahl an Schaltgabeln 20 aufweisen, insbesondere eine einzige.
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Ferner kann das Gangstellermodul 10 in einer alternativen Ausführungsform weitere Schaltgabeln aufweisen, die sich in ihrer Gestaltung von den Schaltgabeln 20 unterscheiden.
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Anhand der 2 bis 4 wird im Folgenden der Aufbau der Schaltgabeln 20 exemplarisch anhand einer Schaltgabel 20 erläutert.
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Die Schaltgabel 20 hat einen Schaltgabelgrundkörper 22 mit zwei Schaltgabelarmen 24 sowie einer Axialführung 26, die dazu eingerichtet ist, die Schaltgabel 20 auf einer Welle 28 (siehe 1) des Gangstellermoduls 10 in Axialrichtung A verschiebbar zu lagern.
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Ferner weist die Schaltgabel 20 einen Sensorgeber 30 und eine Halterung 32 auf, mittels der der Sensorgeber 30 am Schaltgabelgrundkörper 22 befestigt ist.
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Der Sensorgeber ermöglicht es, zusammen mit einem geeigneten (hier nicht gezeigten) Sensor die Position der Schaltgabel zu erfassen, beispielsweise um festzustellen, ob ein bestimmter Gang geschaltet wurde.
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Der Sensorgeber 30 ist hierbei ein Magnetkörper, der mittels Druckguss hergestellt wurde.
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In einer alternativen Ausführungsform kann der Sensorgeber 30 ein beliebiger Magnetkörper sein oder aus einem beliebigen Material gebildet sein, insbesondere aus einem magnetisierbaren Material.
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In der dargestellten Ausführungsform ist der Sensorgeber 30 an einem der Schaltgabelarme 24 angebracht.
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Grundsätzlich kann der Sensorgeber 30 an einer beliebigen Stelle der Schaltgabel 20 angeordnet sein.
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Die Schaltgabel 20 kann dadurch gebildet werden, dass der Schaltgabelgrundkörper 22 zusammen mit dem Sensorgeber 30 umspritzt wird, beispielsweise mit einem Kunststoff.
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Beim Umspritzen des Schaltgabelgrundkörpers 22 und des Sensorgebers 30 wird hierbei die Halterung 32 gebildet, die den Schaltgabelgrundkörper 22 und den Sensorgeber 30 zumindest abschnittsweise umschließt und auf diese Weise zuverlässig verbindet.
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Zusätzlich oder alternativ kann die Halterung 32 hierbei einstückig mit einem Mantel der Schaltgabel 20 gestaltet sein, der zumindest abschnittsweise beim Umspritzen des Schaltgabelgrundkörpers 22 ausgebildet wird und den Schaltgabelgrundkörper 22 zumindest abschnittsweise umgibt.
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In einer alternativen Ausführungsform wird die Schaltgabel 20 gebildet, in dem der Sensorgeber 30 in die Halterung 32 eingespritzt wird, die vor dem Einspritzen bereits ausgebildet ist.
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Das bedeutet, die Halterung 32 bildet einen Teil der Gussform, in die das den Sensorgeber 30 bildende Material eingespritzt wird.
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Somit definiert die Halterung 32 abschnittsweise die Form des Sensorgebers 30, wodurch dieser formschlüssig in der Halterung 32 aufgenommen ist.
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Hierbei kann der Sensorgeber 30 aus einem magnetisierbaren Material bestehen, das während und/oder nach dem Einspritzen entsprechend magnetisiert wird, um den Sensorgeber 30 zu bilden.
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Grundsätzlich kann der Sensorgeber 30 auf eine beliebige Weise am Schaltgabelgrundkörper 22 angespritzt sein.
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Zur Herstellung der Schaltgabel 20 wird der Sensorgeber 30 am Schaltgabelgrundkörper 22 angespritzt, insbesondere auf eine der oben genannten Weisen.
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Wie in 4 dargestellt ist, weist der Sensorgeber 30 zwei Hinterschneidungen 34 auf, die sich in Axialrichtung A erstrecken.
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Die Halterung 32 ist hierbei so ausgebildet, dass sie sich in die Hinterschneidungen 34 erstreckt, wodurch der Sensorgeber 30 zuverlässig in einer Richtung R senkrecht zur Axialrichtung A in der Halterung 32 befestigt ist.
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Des Weiteren hat der Sensorgeber 30 einen Kopfabschnitt 36 und einen Profilabschnitt 38, der in einer Aufnahme 40 der Halterung 32 angeordnet ist.
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Der Profilabschnitt 38 und die Aufnahme 40 erstrecken sich hierbei in Längsrichtung L (siehe 5) des Profilabschnitts 38, die hier der Axialrichtung A entspricht.
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Ferner ist die Aufnahme 40 komplementär zum Profilabschnitt 38 ausgebildet, was durch den Herstellungsprozess der Schaltgabel 20 bedingt ist, insbesondere durch das oben erläuterte Anspritzen des Sensorgebers 30.
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In der in 5 dargestellten Ausführungsform wird der Profilabschnitt 38 an einem axialen Ende 42 von einer Haltekontur 44 begrenzt, die durch zwei einander gegenüberliegende Fortsätze 46 der Halterung 32 gebildet ist.
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Am entgegengesetzten axialen Ende 48 des Profilabschnitts 38 ist die Halterung 32 in der dargestellten Schnittebene geschlossen.
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Hierdurch ist der Sensorgeber 30 in der Aufnahme 40 in und entgegen der Längsrichtung L durch die Halterung 32 blockiert.
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In einer alternativen Ausführungsform (siehe 6) wird der Profilabschnitt 38 am axialen Ende 42 durch einen Verschluss 50 der Schaltgabel 20 in Längsrichtung L blockiert, während das entgegengesetzt axiale Ende 48 durch die Haltekontur 44 in Längsrichtung L blockiert ist.
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Der Verschluss 50 ist kraft-, form- und/oder stoffschlüssig in der Halterung 32 befestigt ist und kann beispielsweise ein Stopfen sein.
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Grundsätzlich kann die Halterung 32 und/oder der Sensorgeber 30 beliebig gestaltet sein, solange der Sensorgeber 30 zuverlässig am Schaltgabelgrundkörper 22 befestigt ist.
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Beispielsweise kann in einer alternativen Ausführungsform der Sensorgeber 30 Rastkonturen und/oder Hinterschneidungen aufweisen, in die die Halterung 32 eingreift, sodass der Sensorgeber 30 formschlüssig in Längsrichtung L blockiert ist.
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In einer weiteren Ausführungsform kann der Sensorgeber 30 auch ohne Haltekonturen 44, Verschlüsse 50, Rastkonturen und/oder Hinterschneidungen zuverlässig in der Halterung 32 befestigt sein, so dass diese Elemente entfallen können. Mit anderen Worten sind diese Elemente jeweils optional.
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Auf diese Weise wird eine Schaltgabel 20 mit einem Sensorgeber 30 bereitgestellt, die mit geringem Aufwand hergestellt werden kann.
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Ferner ist somit ein Verfahren bereitgestellt, mittels dem eine Schaltgabel 20 mit einem Sensorgeber 30 mit geringem Aufwand hergestellt werden kann.
