DE102007057197A1 - Schaltgabel für ein Schaltgetriebe eines Kraftfahrzeugs und Verfahren zum Herstellen einer Schaltgabel - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltgabel (12) für ein Schaltgetriebe (10) eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Kraftwagens, welche wenigstens einen Gleitbereich (40) mit einer tribologischen Oberflächenbeschichtung aus einem verschleißfesten Material umfasst, wobei das Material der Oberflächenbeschichtung einen keramischen Werkstoff und/oder einen Festschmierstoff umfasst. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Herstellen einer Schaltgabel (12) für ein Schaltgetriebe (10) eines Kraftfahrzeugs.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Schaltgabel für ein Schaltgetriebe eines Kraftfahrzeugs der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Herstellen einer Schaltgabel der im Oberbegriff des Patentanspruchs 10 angegebenen Art.
• Eine derartige Schaltgabel ist dabei beispielsweise bereits aus der DE 10 2004 022 652 A1 als bekannt zu entnehmen und dient in mechanischen Schaltgetrieben zum axialen Positionieren von Schiebemuffen auf jeweiligen Getriebewellen. Um die Verschleißfestigkeit insbesondere der auf Reibung beanspruchten Gleitbereiche der Schaltgabel zu erhöhen, werden diese durch ein Flammspritzverfahren mit einer tribologischen Oberflächenbeschichtung aus Messing beschichtet. Alternativ ist es auch bekannt, Gleitsteine aus Messing an den Gleitbereichen zu befestigen.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schaltgabel der eingangs genannten Art zu schaffen, welche eine verbesserte Verschleißfestigkeit aufweist und kostengünstiger herstellbar ist.
• Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Schaltgabel für ein Schaltgetriebe eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Verfahren zum Herstellen einer derartigen Schaltgabel mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben, wobei vorteilhafte Ausgestaltungen der Schaltgabel – soweit anwendbar – als vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens und umgekehrt anzusehen sind.
• Eine Schaltgabel, welche eine verbesserte Verschleißfestigkeit aufweist und kostengünstiger herstellbar ist, ist erfindungsgemäß dadurch geschaffen, dass das Material der Oberflächenbeschichtung einen keramischen Werkstoff und/oder einen Festschmierstoff umfasst. Dies erlaubt eine optimale Einstellbarkeit der Gleit- und Verschleißeigenschaften des Gleitbereichs unter Verwendung kostengünstiger Materialien.
• Unter Kostenaspekten ist dabei von besonderer Bedeutung, dass die keramischen Werkstoffe und Festschmierstoffe aus der Gasphase beziehungsweise durch Spritzprozesse thermisch direkt auf der Schaltgabel abscheidbar sind.
• Als keramischer Werkstoff kann dabei sowohl eine verschleißfeste Oxid-Keramik wie beispielsweise Titandioxid als auch eine Nicht-Oxid-Keramik wie beispielsweise Titancarbid verwendet werden, welche jeweils eine hohe Abrieb- und Verschleißfestigkeit, eine geringe thermische Ausdehnung sowie eine dauerhafte Korrosionsbeständigkeit bei hoher Formstabilität und geringen Rohstoffkosten aufweisen. Zu den weiteren gut geeigneten Keramiken zählen SiC, Si₃/N₄ TiC/TiN, Al₂O₃, und/oder WC. Gegebenenfalls sind auf der Oberfläche der Schaltgabel zunächst Haftschichten oder Übergangsschichten aufzutragen, um eine gute Anhaftung und einen Ausgleich der thermischen Ausdehnung zwischen metallischer Schaltgabel und keramischem Werkstoff zu erreichen.
• Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht zur Herstellung der keramischen Werkstoffe präkeramische Polymere vor. Hierzu zählen insbesondere Polycarbosilane mit der allgemeinen Formel (-SiR₂-CH₂-SiR₂-CH2-SiR₂-)_n wobei R für einen aliphatischen, aromatischen und/oder einen Wasserstoff-Rest steht. Bevorzugt ist das Fragment durch (-SiH₂-CH₂-SiHR-CH₂-SiH₂-)_n gebildet mit R= aliphatischer Rest, insbesondere C1-, C2-, C3-Alkan. Des weiteren sind Polysilazane mit hohem N-Gehalt bevorzugt, welche SiNC-Keramik bzw. SiC/Si₃N₄-Mischkeramiken bilden. Weiter bevorzugt sind Polysiloxane, insbesondere R₃SiO[R₂SiO]_nSiR₃, insbesondere Poly(dimethylsiloxan), welche „SiOC-Keramiken bilden.
• Die aufgeführten Si-basierten präkeramischen Polymere können auch in geeigneter Weise auch durch Ti oder Zr modifiziert sein, indem die Reste R entsprechende Ti- oder Zr-organische Gruppen bilden, oder das Si teilweise durch Ti oder Zr substituiert ist.
• Die Aufbringung der präkeramischen Polymerere erfolgt in bekannter Wiese durch Tauchbeschichtung oder Lackieren/Spritzen. Ein anschließender Wärmeprozess führt zur teilweisen oder vollständigen Pyrolyse bzw. Keramisierung der präkeramischen Polymere. In bekannter Wiese werden die präkeramischen Polymere vor der Pyrolyse erforderlichenfalls gehärtet. Die Pyrolyse kann je nach Zielzusammensetzung an Luft oder unter Schutzgas durchgeführt werden.
• Es kann dabei von Vorteil sein, keine vollständige Keramisierung durchzuführen, so dass das Pyrolyseprodukt neben insbesondere amorpher Keramik auch noch organische Anteile enthält. Dies ist für eine schmierende und gleitunterstützende Wirkung besonders günstig. Derartige teilkeramisierte präkeramische Polymere werden typischerweise bei niedrigeren Pyrolysetemperaturen gewonnen, die etwa im Bereich von 700 bis 1200°C liegen. Die maximale Pyrolysetemperatur ist dabei insbesondere durch das Substrat vorgegeben. Bevorzugt liegt die niedrige Pyrolysetemperatur bei ca. 700 bis 900°C.
• Neben keramischem Werkstoff und Festschmierstoff kann die Beschichtung insbesondere metallische Komponenten aufweisen.
• Hierbei eignet sich das Metall besonderes gut als Matrix-Material für die weiteren keramischen Komponenten. Metalle weisen ebenso auch gute Gleiteigenschaften auf. Eine Ausführung sieht beispielsweise Cu oder dessen Legierungen, insbesondere Messing oder Bronze als metallische Komponente neben verschleißfesten keramischen Werkstoffen und gegebenenfalls weiteren Festschmierstoffen vor.
• Darüber hinaus besitzt die erfindungsgemäße Schaltgabel auf diese Weise eine einstellbare Temperaturbeständigkeit bis über 800°C.
• Alternativ oder zusätzlich zu den verschleißbeständigen Keramiken kann das Material der Oberflächenbeschichtung auch einen Festschmierstoff umfassen, welcher beispielsweise aus der Gruppe Calciumfluorid, hexagonales Bornitrid, Graphit, Blei und/oder Molybdänsulfid gewählt werden kann und ebenfalls eine Verbesserung der Verschleißfestigkeit bei reduzierten Herstellungskosten ermöglicht. Günstige gemischte Zusammensetzungen aus Keramik und Festschmierstoff umfassen Si- oder Ti-Carbide, BN und/oder Graphit. Zu den günstigen Zusammensetzungen zählen auch teilkeramisierte bzw. bei niedrigeren Temperaturen pyrolysierte präkeramische Polymere.
• Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Schaltgabel für ein Schaltgetriebe eines Kraftfahrzeugs, wobei erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass als Material der Oberflächenbeschichtung ein keramischer Werkstoff und/oder ein Festschmierstoff verwendet werden. Dies ermöglicht die Herstellung von Schaltgabeln, welche eine verbesserte Verschleißfestigkeit aufweisen und aufgrund der kostengünstigeren Materialien und kürzeren Prozessketten kostengünstiger herstellbar sind. Zudem ist es nicht erforderlich, die Schaltgabel mehrteilig auszubilden und zusätzliche Gleitsteine vorsehen zu müssen, so dass aufgrund der Reduzierung der benötigten Einzelteile weitere Kostensenkungen ermöglicht sind.
• Dabei hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, dass als Beschichtungsverfahren ein Flammspritzverfahren, insbesondere ein Hochgeschwindigkeits- und/oder Drahtflammspritzverfahren, und/oder ein Drahtlichtbogenspritzverfahren, auch als LDS bezeichnet und/oder ein Plasmabeschichtungsverfahren und/oder Lasersinterverfahren und/oder ein kinetisches Kaltgaskompaktierungsverfahren verwendet wird. Derartige thermische Beschichtungsverfahren erlauben insbesondere bei Verwendung des keramischen Werkstoffs eine besonders einfache Einstellung des Härte- und Verschleißgrads der Oberflächenbeschichtung. Insbesondere die Beschichtungsverfahren unter Verwendung präkeramischer Polymere erlauben dies über die Einstellung der Keramisierungsstufe und der Morphologie des Werkstoffs über den Wärme- und Beschichtungsprozess.
• Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich anhand der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen, in welchen gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen sind. Dabei zeigen:
• 1 eine schematische Querschnittansicht eines Schaltgetriebes eines Kraftfahrzeugs mit einer Schaltgabel gemäß einem Ausführungsbeispiel;
• 2 eine schematische Längsschnittansicht des in 1 gezeigten Schaltgetriebes;
• 3 eine schematische Perspektivansicht der Schaltgabel gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
• 4 eine schematische Darstellung der Gefügestruktur eines keramischen Werkstoffs in Abhängigkeit der Temperatur;
• 5 eine Schnittansicht der Schaltgabel mit einer eine Titanoxidkeramik umfassenden Oberflächenbeschichtung;
• 6 eine Schnittansicht der Schaltgabel mit einer eine Titancarbidkeramik umfassenden Oberflächenbeschichtung;
• 7 eine schematische Frontalansicht der in 3 gezeigten Schaltgabel;
• 8 eine schematische Schnittansicht der Schaltgabel gemäß der in 7 gezeigten Schnittebene VIII-VIII;
• 9 eine schematische Schnittansicht der Schaltgabel gemäß der in 7 gezeigten Schnittebene IX-IX;
• 10 eine schematische Perspektivansicht einer Schiebestange, an welcher zwei Schaltgabeln angeordnet sind;
• 11 eine schematische Seitenansicht der in 10 gezeigten Schiebestange mit den beiden Schaltgabeln; und
• 12 eine schematische Schnittansicht der mit den beiden Schaltgabeln versehenen Schiebestange gemäß der in 11 gezeigten Schnittebene XII-XII.
• 1 zeigt eine schematische Querschnittansicht eines Schaltgetriebes 10 für einen PKW oder LWK (nicht dargestellt) mit einer Schaltgabel 12 gemäß einem Ausführungsbeispiel und wird in Zusammenschau mit 2 erläutert werden, in welcher eine schematische Längsschnittansicht des in 1 gezeigten Schaltgetriebes 10 abgebildet ist. Die Schaltgabel 12 umfasst dabei eine Schwenklagereinrichtung 14 und ist um zwei Bolzen 16a, 16b schwenkbar gelagert. Die Bolzen 16a, 16b sind fest mit einem Getriebegehäuse 18 des Schaltgetriebes 10 verbunden. Zum Verschwenken der Schaltgabel 12 gemäß Pfeil IIa wird eine Schiebestange 20 axial gemäß Pfeil IIb verschoben. Hierzu greift ein Mitnehmerbolzen 22, der mit der Schaltgabel 12 verbunden ist, in eine Öffnung der Schiebestange 20. Die Schiebestange 20, die ihrerseits im Getriebegehäuse 18 geführt ist, kann je nach Ausführungsart durch manuelle, hydraulische, pneumatische oder elektrische Kraftaufbringung betätigt werden. Die Aufgabe der Schaltgabel 12 besteht darin, das Drehmoment von der rotierenden Antriebswelle 24 entweder auf das Zahnrad 26a oder das Zahnrad 26b zu übertragen. Die Zahnräder 26a, 26b sind auf nadelförmigen Wälzkörpern 28 frei drehbar auf der Antriebswelle 24 gelagert und mit Sicherungsringen 30 gegen axiales Verschieben gesichert. Die Schaltgabel 12 greift mit ihren gabelförmigen Endbereichen 32a, 32b in eine Schaltmuffe 34 ein, welche verschiebbar auf der Antriebswelle 24 angebracht ist. Die Antriebswelle 24 weist im Bereich ihres größten Querschnitts am Außendurchmesser eine Kerbverzahnung 36 auf. Die Schaltmuffe 34 hat ihrerseits eine zur Kerbverzahnung 36 komplementäre Innenverzahnung 38 dergestalt, dass beide Verzahnungen 36, 38 mit Spiel für die axiale Verschiebbarkeit ineinander greifen und damit das Drehmoment von der Antriebswelle 24 auf die Schaltmuffe 34 übertragen wird. Die Zahnräder 26a, 26b sind an ihren seitlichen Außendurchmessern an den einander zugewandten Seiten ebenfalls mit Kerbverzahnungen (nicht dargestellt) versehen, die der Kerbverzahnung 36 auf der Antriebswelle 24 geometrisch gleichen. Durch die Schwenkbewegung der Schaltgabel 12 gemäß Pfeil IIa verschiebt sich die Schaltmuffe 34 aus ihrer Mittelposition heraus und kommt entweder mit der Kerbverzahnung des Zahnrads 26a oder der des Zahnrads 26b in Eingriff. Die Innenverzahnung 38 der Schaltmuffe 34 überträgt nun das Drehmoment von der Kerbverzahnung 36 der Antriebswelle 24 auf die Kerbverzahnung des Zahnrads 26a bzw. 26b. Das Zahnrad 26a oder 26b ist dadurch formschlüssig mit der Antriebswelle 24 verbunden. In der in 2 gezeigten Mittelstellung der Schaltgabel 12 wird kein Drehmoment von der Antriebswelle 24 auf die Zahnräder 26a, 26b übertragen. Die Mittelstellung stellt daher den Leerlaufzustand des Schaltgetriebes 10 dar.
• Besonders die Gleitbereiche 40 der Schaltgabel 12 sind dabei durch Gleitreibung beansprucht. Anstelle von im Stand der Technik verwendeten Gleitsteinen oder Oberflächenbeschichtungen aus Messing, über welche der Anlagekontakt zur Schaltmuffe 34 erfolgt, umfasst das Material der Oberflächenbeschichtung des Gleitbereichs 40 vorliegend einen keramischen Werkstoff und/oder einen Festschmierstoff, welche mittels eines Beschichtungsverfahrens auf einen Grundkörper 42 der Schaltgabel 12 aufgebracht werden. Dies ermöglicht eine optimale Anpassung der Gleit- und Verschleißeigenschaften der Schaltgabel 12 und führt zudem zu einer signifikanten Steigerung der Lebensdauer und Performance des Schaltgetriebes 10. Als keramischer Werkstoff kann dabei eine Oxidkeramik und/oder eine Carbidkeramik und/oder eine Nitridkeramik verwendet werden. Der Grundkörper 42 der Schaltgabel 12 besteht demgegenüber zumindest überwiegend aus einem Stahl und/oder einem Gusseisen, insbesondere mit lamellarem Graphit und/oder mit vermicularen Graphit und/oder mit Kugelgraphit und kann geschmiedet oder gegossen werden. Als Beschichtungsverfahren eignen sich beispielsweise thermische Spritzverfahren, mittels welchen die Oberflächenbeschichtung besonders einfach und kostengünstig ausgebildet werden kann. Zudem kann durch Wahl geeigneter Prozessparameter die Dicke der Oberflächenbeschichtung variabel gewählt und auf Wunsch eine poröse Oberflächenstruktur erzeugt werden, welche ohne weitere Nachbearbeitung die Darstellung von Schmierstoffkanälen und damit eine verbesserte Aufnahme von Schmierstoffen bzw. dem Festschmierstoff ermöglicht. Die verbesserte Schmierung der Schaltgabel 12 ermöglicht eine weitere Erhöhung des Komfortverhaltens des Schaltgetriebes 10. Dabei kann auch vorgesehen sein, dass die Gleitflächen der Schwenklagereinrichtung 14 ebenfalls mit einer derartigen Oberflächenbeschichtung versehen werden, wodurch ansonsten erforderliche Gleitlager bzw. Lagerbuchsen entfallen können und sich entsprechende Teile- und Gewichtseinsparungen ergeben. Weiterhin kann auf diese Weise auf zusätzliche Wärmebehandlungen zur Oberflächenhärtung verzichtet werden, so dass zusätzliche Zeit- und Kostenvorteile gegeben sind. Die Oberflächenbeschichtung ermöglicht zudem neue konstruktive Gestaltungsmöglichkeiten. Alternativ können jedoch auch alternative Beschichtungsverfahren wie etwa Hochgeschwindigkeitsflammspritzverfahren, Drahtflammspritzverfahren, Drahtlichtbogenspritzverfahren, Plasmabeschichtungsverfahren, Lasersinterverfahren oder kinetische Kaltgaskompaktierungsverfahren verwendet werden.
• 3 zeigt eine schematische Perspektivansicht der Schaltgabel 12 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. Im Unterschied zur in 1 und 2 gezeigten Schaltgabel 12 ist diese vorliegend als Schiebeschaltgabel ausgebildet und umfasst eine Schiebelagereinrichtung 44 sowie eine Schiebegabel 46. Die Schaltgabel 12 umfasst weiterhin mehrere Gleitbereiche 40a-e mit einer tribologischen Oberflächenbeschichtung aus einem oder mehreren der zuvor beschriebenen keramischen Werkstoffe bzw. Festschmierstoffe. Zusätzlich zu den Gleitbereichen 40a, 40b an den Enden des Grundkörpers 42 befindet sich ein weiterer Gleitbereich 40c in der Mitte des Grundkörpers 42. Weiterhin sind auch die Führungsflächen der Schiebegabel 46 sowie die Schiebeflächen der Schiebeeinrichtung 44 mit Gleitbereichen 40d bzw. 40e versehen. Auf diese Weise können zusätzliche Gleitlagerbauteile sowie damit verbundene Verfahrensschritte zur Oberflächenhärtung entfallen, wodurch auch in diesem Fall neben der erzielten Teilereduktion eine höhere Performance bei einstellbaren Gleit- und Verschleißeigenschaften der Schaltgabel 12 ermöglicht ist.
• 4 zeigt eine schematische Darstellung der Gefügestruktur eines keramischen Werkstoffs in Abhängigkeit der Temperatur T. Bei Raumtemperatur RT liegt hierbei ein präkeramisches Polymer ohne Fernordnung vor. Als präkeramische Polymere können beispielsweise Polycarbosilane zur Herstellung von SiC-Keramiken, Polysilazane zur Herstellung von SiNC-Keramiken oder Polysiloxane zur Herstellung von SiOC-Keramiken verwendet werden. Eine Erhöhung der Temperatur T auf etwa 200°C führt zur Ausbildung eines Polymer-Netzwerks mit kovalenten Bindungen. Durch weitere Temperaturerhöhung auf 200-900°C erhält man in Abhängigkeit des eingesetzten präkeramischen Polymers einen amorphen Verbundwerkstoff, der schließlich beim Erhitzen über 900°C zu einem keramischen Werkstoff mit der entsprechenden Fernordnung umgewandelt wird. Die gewünschte Keramisierungsstufe kann daher einfach durch Steuerung der Temperatur T eingestellt werden und besitzt Auswirkungen auf die Gleit- und Verschleißeigenschaften der Oberflächenbeschichtung der Schaltgabel 12. Ein weiterer Vorteil des keramischen Werkstoffs besteht darin, dass die Oberflächenbeschichtung frei von unerwünschten Schwermetallen wie Pb oder Cr ausgebildet werden kann.
• 5 zeigt eine Schnittansicht der Schaltgabel mit einer eine Titanoxidkeramik umfassenden Oberflächenbeschichtung. Zum Vergleich zeigt 6 eine Schnittansicht der Schaltgabel mit einer eine Titancarbidkeramik umfassenden Oberflächenbeschichtung. Beide Oberflächenbeschichtungen wurden dabei mittels eines thermischen Spritzverfahrens auf den Grundkörper 42 der Schaltgabel 12 aufgebracht, wobei die Schichtdicken der beiden Oberflächenbeschichtungen zwischen 100-300 μm gewählt sind. Für die Titanoxidkeramik werden dabei Vickers-Härtegrade von etwa 800 HVO,3 erreicht. Die Verwendung einer Titancarbidkeramik als Oberflächenbeschichtung ermöglicht demgegenüber Härtegrade von 1000-1200 HVO,3. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass mittels des thermischen Beschichtungsverfahrens auch Messingwerkstoffe oder Hartlegierungen auf Co/Cr-Basis auf die Schaltgabel 12 aufgebracht werden.
• 7 zeigt eine schematische Frontalansicht der in 3 gezeigten Schaltgabel 12. Dabei sind insbesondere die am Grundkörper 42 vorgesehenen Gleitbereiche 40a-c erkennbar, welche die tribologische Oberflächenbeschichtung aus dem keramischen Werkstoff und/oder den Festschmierstoff umfassen.
• In 8, welche eine schematische Schnittansicht der Schaltgabel 12 gemäß der in 7 gezeigten Schnittebene VIII-VIII zeigt, sind sowohl die Schiebelagereinrichtung 44 mit dem Gleitbereich 40e als auch die Schiebegabel 46 mit dem Gleitbereich 40d zu erkennen. 9 zeigt eine schematische Schnittansicht der Schaltgabel 12 gemäß der in 7 gezeigten Schnittebene IX-IX.
• 10 zeigt eine schematische Perspektivansicht einer Schiebestange 20, an welcher zwei Schaltgabeln 12a, 12b angeordnet sind. Hierbei ist die Schaltgabel 12a, welche zum Schalten des ersten Gangs sowie des Rückwärtsgangs des zugeordneten Schaltgetriebes 10 (nicht abgebildet) dient, über Nietverbindungen 50 fest mit der Schiebestange 20 verbunden. Die zweite Schaltgabel 12b umfasst hingegen die bereits beschriebene Schiebelagereinrichtung 44 und ist zum Schalten des zweiten und dritten Gangs entlang der Schiebestange 20 bewegbar.
• 11 zeigt eine schematische Seitenansicht der in 10 gezeigten Schiebestange 20 mit den beiden Schaltgabeln 12a, 12b und wird in Zusammenschau mit 12 erläutert, welche eine schematische Schnittansicht der mit den beiden Schaltgabeln 12a, 12b versehenen Schiebestange 20 gemäß der in 11 gezeigten Schnittebene XII-XII zeigt. Hierbei ist insbesondere ein an der Schiebestange 20 über Nietverbindungen 50 festgelegtes Schaltsegment 52 erkennbar, welches die Bewegbarkeit der zweiten Schaltgabel 12b entlang der Schiebestange 20 begrenzt.

T

Temperatur

RT

Raumtemperatur

10

Schaltgetriebe

12

Schaltgabel

14

Schwenklagereinrichtung

16

Bolzen

18

Getriebegehäuse

20

Schiebestange

22

Mitnehmerbolzen

24

Antriebswelle

26

Zahnrad

28

Wälzkörper

30

Sicherungsring

32

Endbereich

34

Schaltmuffe

36

Kerbverzahnung

38

Innenverzahnung

40

Gleitbereich

42

Grundkörper

44

Schiebelagereinrichtung

46

Schiebegabel

50

Nietverbindung

52

Schaltsegment

Claims (14)

1. Schaltgabel (12) für ein Schaltgetriebe (10) eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Kraftwagens, welche wenigstens einen Gleitbereich (40) mit einer tribologischen Oberflächenbeschichtung aus einem verschleißfesten Material umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Oberflächenbeschichtung einen verschleißfesten keramischen Werkstoff und/oder einen Festschmierstoff umfasst.
2. Schaltgabel (12) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anteil des Festschmierstoffs am Material der Oberflächenbeschichtung zwischen 5-45, und vorzugsweise zwischen 10-40, Gewichtsprozent liegt.
3. Schaltgabel (12) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Oberflächenbeschichtung ein Metall mit einem Anteil von 5 bis 55 Gewichtsprozent aufweist.
4. Schaltgabel (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der keramische Werkstoff eine Oxidkeramik und/oder eine Carbidkeramik und/oder eine Nitridkeramik umfasst.
5. Schaltgabel (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der keramische Werkstoff ein teilkeramisiertes präkeramisches Polymer ist.
6. Schaltgabel (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der keramische Werkstoff eine überwiegend amorphe SiC, Si₃N₄, SiOC- und/oder TiC-Mischkeramik ist.
7. Schaltgabel (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine Schwenklagereinrichtung (14) mit einem Schwenkgleitbereich (40) und/oder eine Schiebelagereinrichtung (44) mit einem Schiebegleitbereich (40e) umfasst.
8. Schaltgabel (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenbeschichtung eine Dicke von 3-350 μm, und vorzugsweise zwischen 5-50 μm und/oder zwischen 100-300 μm, besitzt.
9. Schaltgabel (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Grundkörper (42) der Schaltgabel (12) zumindest überwiegend aus einem Stahl und/oder einem Gusseisen, insbesondere mit lamellarem Graphit und/oder mit vermicularen Graphit und/oder mit Kugelgraphit, besteht.
10. Verfahren zum Herstellen einer Schaltgabel (12) für ein Schaltgetriebe (10) eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Kraftwagens, bei welchem wenigstens ein Gleitbereich (40) mit einer tribologischen Oberflächenbeschichtung aus einem verschleißfesten Material mittels eines Beschichtungsverfahrens auf die Schaltgabel (12) aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass als Material der Oberflächenbeschichtung ein keramischer Werkstoff und/oder ein Festschmierstoff verwendet wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass als Beschichtungsverfahren ein Flammspritzverfahren, insbesondere ein Hochgeschwindigkeits- und/oder Drahtflammspritzverfahren, und/oder ein Drahtlichtbogenspritzverfahren und/oder ein Plasmabeschichtungsverfahren und/oder Lasersinterverfahren und/oder ein kinetisches Kaltgaskompaktierungsverfahren verwendet wird.
12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass für die Oberflächenbeschichtung zunächst ein präkeramisches Polymer aufgebracht, dieses erforderlichenfalls gehärtet und darauf pyrolysiert wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass für die Pyrolyse des präkeramischen Polymers bei einer Temperatur zwischen 700 und 900°C erfolgt.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltgabel (12) nach dem Beschichtungsverfahren zerspanend feinbearbeitet wird.