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DE102008036173B3 - Shifting frame for use in manual transmission i.e. motor vehicle transmission, has two frame parts, and recess provided for shifter shaft, where one of frame parts is made of hardenable steel and other part is made of fine-grained steel - Google Patents

Shifting frame for use in manual transmission i.e. motor vehicle transmission, has two frame parts, and recess provided for shifter shaft, where one of frame parts is made of hardenable steel and other part is made of fine-grained steel Download PDF

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Abstract

The frame (1) has two frame parts (2, 3), and a recess (4) provided for a shifter shaft, where the frame part (2) is made of hardenable steel and the frame part (3) is made of fine-grained steel. The frame parts are welded with each other at an outer circumference by electron-beam welding and/or laser beam welding, where the frame parts have an extension (6) and a shifting projection (5). The extension is connected with additional components of a manual transmission by a laser welding process or a laser soldering process.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schaltrahmen in einem Schaltgetriebe, insbesondere in einem Kraftfahrzeuggetriebe, mit einer Ausnehmung für eine Schaltwelle.The The present invention relates to a shift frame in a manual transmission, in particular in a motor vehicle transmission, with a recess for one Shift shaft.

Besonders bei manuellen Schaltgetrieben in Kraftfahrzeugen sind Schaltrahmen bekannt, die über einen im Wesentlichen scheibenförmigen Korpus mit einer mittigen Ausnehmung verfügen, die von einer Schaltwelle durchgriffen ist. An der Schaltwelle sind beispielsweise Schaltfinger vorgesehen, die im Wesentlichen radial von dieser abragen und mit korrespondierenden Vorsprüngen, Schaltnasen oder Schaltvertiefungen in der Ausnehmung im Korpus des Schaltrahmens zusammenwirken. Dabei wird durch das Drehen der Schaltwelle der Schaltrahmen im Wesentlichen senkrecht zur Längsachse der Schaltwelle bewegt. Es versteht sich, dass in einem Schaltgetriebe mehrere Schaltrahmen vorgesehen sein können, die jeweils von unterschiedlichen Schaltfingern an der Schaltwelle betätigt werden.Especially in manual transmissions in motor vehicles are switching frame known over a substantially disc-shaped Body having a central recess, that of a switching shaft is penetrated. On the shift shaft, for example, shift fingers provided, which protrude substantially radially from this and with corresponding protrusions, Schaltnasen or switching recesses in the recess in the body of Collaborate frame. This is done by turning the stem the switching frame is moved substantially perpendicular to the longitudinal axis of the switching shaft. It is understood that in a manual transmission several switching frame can be provided each of different shift fingers on the shift shaft actuated become.

Weiterhin kann ein Schaltrahmen über Fortsätze an seinem scheibenartigen Korpus verfügen, die mit weiteren Komponenten des Schaltgetriebes zusammenwirken.Farther can a switching frame over projections dispose of its disc-like body, with other components of the gearbox interact.

Derartige Schaltrahmen sind unter anderem aus der DE 10 2004 024 679 A1 sowie der DE 10 2004 001 741 A1 bekannt. Derartige Schaltrahmen werden aufgrund der erforderlichen Präzision zur Erlangung eines möglichst widerstandsfreien Schaltgetriebes in einem Feingussverfahren hergestellt, das aber aufwändig in der Durchführung ist und keine besonders wirtschaftliche Herstellung in hohen Stückzahlen erlaubt.Such switching frames are among others from the DE 10 2004 024 679 A1 as well as the DE 10 2004 001 741 A1 known. Such switching frames are produced due to the required precision to obtain a resistance possible free gearbox in a precision casting process, but which is complicated to carry out and no particularly economical production in large quantities allowed.

Für die vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe, einen Schaltrahmen der eingangs genannten Art zu schaffen, der in einfacher Weise bei ausreichender Fertigungspräzision herstellbar ist.For the present Invention has set itself the task of a switching frame of the beginning to create the type mentioned in a simple manner with sufficient manufacturing precision can be produced.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt erfindungsgemäß bei einem Schaltrahmen der eingangs genannten Art dadurch, dass der Schaltrahmen aus mindestens zwei Rahmenteilen zusammengesetzt ist.The solution This object is achieved according to the invention in a switching frame of mentioned type in that the switching frame of at least two frame parts is composed.

Mit der Erfindung wird ein Schaltrahmen geschaffen, der aus mindestens zwei Rahmenteilen, die vorzugsweise flach aufeinandergelegte scheibenartige Körper sind, zusammengesetzt ist, so dass der gesamte Schaltrahmen bzw. dessen Korpus einen zweilagigen oder mehrlagigen Aufbau aufweist. Es versteht sich, dass jedes der beiden Rahmenteile über eine im Wesentlichen mittige Ausnehmung verfügt, die im eingebauten Zustand von einer Schaltwelle durchgriffen sind. Die beiden Bestandteile des Schaltrahmens werden dabei unabhängig voneinander hergestellt und erst anschließend dauerhaft miteinander verbunden, um den eigentlichen Schaltrahmen zu bilden. Somit können beide Bestandteile in vereinfachten Herstellungsverfahren für sich erzeugt werden, um sie nachfolgend mit der jeweils anderen Komponente zu verbinden. Beispielsweise kann ein Rahmenteil aus einem bahnförmigen Blechmaterial ausgestanzt werden.With The invention provides a switching frame is provided, which consists of at least two frame parts, preferably flat superposed disc-like body are, is composed, so that the entire switching frame or whose body has a two-ply or multi-layer structure. It is understood that each of the two frame parts over a essentially has central recess in the installed state are penetrated by a shift shaft. The two components the switch frame are made independently and only afterwards permanently interconnected to the actual switch frame to build. Thus, you can both components are produced in simplified manufacturing processes, to connect them to the other component below. For example, a frame part punched out of a sheet-shaped sheet metal material become.

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass beide Rahmenteile oder Komponenten des Schaltrahmens über unterschiedliche Materialeigenschaften, wie Steifigkeit, Härte, Dicke und dergleichen verfügen können. Insbesondere ist der Schaltrahmen derart ausgebildet, dass ein zweites Rahmenteil einen Stützrahmen zur Versteifung eines ersten Rahmenteils bildet. Dabei können die jeweiligen Dicken der beiden Rahmenteile entweder gleich oder unterschiedlich gewählt werden, je nach den gewählten Materialen bzw. Anforderungen hinsichtlich z. B. der Festigkeit. Auch können beide Rahmenteile über eine unterschiedliche Formgebung verfügen, um beispielsweise ein Rahmenteil vereinfacht auszubilden und alle Vorsprünge, Fortsätze und dergleichen nur am anderen Rahmenteil vorzusehen.Of the Advantage of the invention is that both frame parts or Components of the switching frame over different material properties, such as stiffness, hardness, thickness and the like can. In particular, the switching frame is designed such that a second Frame part a support frame forms for stiffening a first frame part. The can respective thicknesses of the two frame parts either the same or different chosen depending on the materials chosen or requirements regarding z. As the strength. Also, both can Frame parts over a have different shapes, for example, to make a frame part simplified and all projections projections and the like provided only on the other frame part.

Es versteht sich, dass ein derartiger Schaltrahmen auch einen drei-, vier-, fünf- oder mehrlagigen Aufbau aufweisen kann, je nach den gewünschten Anforderungen. Beispielsweise ein Schaltrahmen für ein Getriebe eines drehmomentstarken Antriebsmotors kann einen mehrlagigen Aufbau aufweisen, um die auftretenden Kräfte bei Durchführung eines Schaltvorgangs aufnehmen zu können.It is understood that such a switch frame also a three, four five- or multi-layered structure, depending on the desired Conditions. For example, a switching frame for a transmission of high torque Drive motor may have a multilayer structure to the occurring personnel when performing to be able to record a switching operation.

Bevorzugt sind mindestens an einem Rahmenteil seitlich abragende Fortsätze zum Zusammenwirken mit weiteren Komponenten des Schaltgetriebes ausgebildet und/oder es sind an mindestens einem der beiden Rahmenteile im Bereich einer mittigen Ausnehmung, die im zusammengebauten Zustand des Schaltgetriebes von einer Schaltwelle durchgriffen ist, Schaltnasen zum Zusammenwirken mit Schaltfingern an der Schaltwelle ausgebildet. Dabei können die jeweiligen Fortsätze bzw. Schaltnasen an beiden Rahmenteilen im Wesentlichen einander überdeckend ausgebildet sein oder es sind derartige Fortsätze bzw. Schaltnasen nur an einem der beiden Rahmenteile vorgesehen.Prefers are at least on a frame part laterally projecting extensions for interaction formed with other components of the gearbox and / or it is on at least one of the two frame parts in the area of a central recess in the assembled state of the gearbox is penetrated by a switching shaft, switching lugs for cooperation with Shift fingers formed on the shift shaft. The can respective extensions or switching lugs on two frame parts substantially overlapping each other be formed or there are such extensions or switching lugs only on provided one of the two frame parts.

Vorzugsweise bestehen beide Rahmenteile jeweils aus unterschiedlichen Materialien, um beispielsweise einen Stützrahmen und ein die eigentliche Schaltfunktion ausführendes Rahmenteil zu erhalten.Preferably Both frame parts consist of different materials, for example, a support frame and to obtain a the actual switching function exporting frame part.

Insbesondere diejenigen Teile eines Rahmenteils des Schaltrahmens, die mit anderen Komponenten des Schaltgetriebes zusammenwirken, sind besonderen mechanischen Belastungen ausgesetzt. Daher ist für derartige Abschnitte eines Rahmenteils eine Härtung des metallischen Materials der Rahmenteile bevorzugt. Dementsprechend muss mindestens ein Rahmenteil aus einem härtbaren Metall bzw. einem härtbaren Stahl bestehen; geeignete Metalle sind dem Fachmann in der Kraftfahrzeugtechnik bekannt.In particular, those parts of a frame part of the switch frame, which interact with other components of the gearbox, are exposed to special mechanical loads. Therefore, hardening of the metallic material of the frame parts is preferred for such portions of a frame part. Accordingly, at least one frame part must consist of a hardenable metal or a hardenable steel; Suitable metals are known to those skilled in automotive engineering.

Besonders aus wirtschaftlichen Gründen ist für das zweite Rahmenteil, das vorzugsweise derart ausgeformt ist, dass es nicht in unmittelbaren Kontakt mit weiteren Komponenten des Schaltgetriebes tritt, ein nicht so hochwertiges Material bzw. Metall bevorzugt. Dementsprechend kann ein zweites Rahmenteil beispielsweise aus einem Feinkornstahl angefertigt werden. Ein solcher Stahl ist üblicherweise nicht härtbar, aber preiswerter als härtbarer Stahl.Especially because of economical reasons is for the second frame part, which is preferably formed such that it is not in direct contact with other components of the manual transmission occurs, a not so high quality material or metal preferred. Accordingly, a second frame part, for example, from a Fine grain steel to be made. Such a steel is common not curable, but cheaper than hardenable Stole.

Zum Verbinden der beiden Rahmenteile wird vorgeschlagen, dass diese miteinander verschweißt werden. Prinzipiell sind auch alle anderen dem Fachmann bekannten Verbindungsmethoden für Metalle möglich, jedoch ist das Schweißen bevorzugt, da das Verschweißen automatisiert erfolgen kann. Beispielsweise können die beiden Rahmenteile in einem Elektronenstrahlschweißverfahren und/oder in einem Laserstrahlschweißverfahren oder auch in einem Laserstrahllötverfahren miteinander verbunden werden.To the Connecting the two frame parts is suggested that this be welded together. In principle, all other methods of connection known to the person skilled in the art are also known possible for metals, however is the welding preferred because the welding can be automated. For example, the two frame parts in an electron beam welding process and / or in a laser beam welding process or in a Laserstrahllötverfahren be connected to each other.

In einer bevorzugten Ausgestaltung erfolgt ein derartiger Schweißvorgang nur an einem Außenumfang des Schaltrahmens bzw. der beiden Rahmenteile, um beim Verschweißen möglichst wenig Wärmeenergie in die beiden Komponenten einzutragen. Somit ist das Verziehen der Werkstücke beim Schweißvorgang praktisch vollständig unterbunden und nach dem Verschweißen kann eine Nachbearbeitung zur Erhaltung einer Maßgenauigkeit praktisch entfallen.In In a preferred embodiment, such a welding process takes place only on one outer circumference of the switching frame or the two frame parts, as possible during welding little heat energy into the two components. Thus, the warping is the workpieces during the welding process practically complete prevented and after welding can be a post-processing to maintain a dimensional accuracy virtually eliminated.

Schließlich wird vorgeschlagen, dass ein oder mehrere Fortsätze des Schaltrahmens mit weiteren Komponenten des Schaltgetriebes verbindbar sind. Insbesondere sind diese Fortsätze in gehärtetem Stahl ausgeführt, um die Dauerfestigkeit des Schaltgetriebes zu gewährleisten. Beispielsweise können die Fortsätze mittels eines Laserlötverfahrens mit weiteren Komponenten verbunden werden. Dabei wird bevorzugt ebenfalls nur eine geringe Menge an Wärmeenergie in den Schaltrahmen eingetragen, um ein Verziehen unter Wärmeeinfluss zu vermeiden. Zur Durchführung des Lötverfahrens eignen sich Messinglote.Finally will proposed that one or more extensions of the switching frame with more Components of the gearbox are connectable. In particular are these extensions in hardened Executed steel, to ensure the fatigue strength of the gearbox. For example, you can the extensions by means of a laser soldering process be connected with other components. It is preferred also only a small amount of heat energy in the switch frame registered to avoid distortion under the influence of heat. to execution of the soldering process Brass solders are suitable.

Im Vorhergehenden wurde die Erfindung zwar im Wesentlichen im Zusammenhang mit einem Kraftfahrzeuggetriebe beschrieben, es ist für den Fachmann jedoch ersichtlich, dass ein derartiger Schaltrahmen auch auf allen anderen Gebieten der Technik einsetzbar ist bzw. in an sich beliebigen Getrieben Verwendung finden kann.in the The foregoing has been essentially related to the invention described with a motor vehicle transmission, it is for the expert However, it can be seen that such a switching frame on all can be used in other fields of technology or in any arbitrary Driven can be used.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Die Figur der Zeichnung zeigt:One embodiment The invention will be explained in more detail below with reference to a drawing. The Figure of the drawing shows:

1: einen Schaltrahmen in perspektivischer Darstellung. 1 : a switching frame in perspective view.

In der 1 ist ein Schaltrahmen 1 abgebildet, der aus zwei Rahmenteilen 2, 3 zusammengesetzt ist. Das hier beispielhaft unten dargestellte Rahmenteil 2 verfügt über eine Ausnehmung 4, an deren innerem Umfang eine Schaltnase 5 ausgebildet ist. Die Schaltnase 5 wirkt beispielsweise mit einem Schaltfinger einer Schaltwelle zusammen, die die Ausnehmung 4 des Rahmenteils 2 bzw. des Schaltrahmens 1 im Wesentlichen senkrecht zu seiner Hauptebene durchgreift. Weiterhin ist an dem Rahmenteil 2 ein Fortsatz 6 ausgebildet, der mit weiteren Komponenten eines Schaltgetriebes insbesondere in einem Kraftfahrzeug zusammenwirken kann.In the 1 is a switching frame 1 pictured, consisting of two frame parts 2 . 3 is composed. The frame part shown here by way of example below 2 has a recess 4 , on the inner circumference of a switching nose 5 is trained. The switching nose 5 For example, cooperates with a shift finger of a shift shaft, which is the recess 4 of the frame part 2 or the switching frame 1 penetrates substantially perpendicular to its main plane. Furthermore, on the frame part 2 an extension 6 formed, which can cooperate with other components of a gearbox, in particular in a motor vehicle.

Die beiden Rahmenteile 2, 3, vorzugsweise jeweils aus einem Metall angefertigt, können über ein Schweißverfahren, wie das Elektronenstrahlschweißen oder das Laserstrahlschweißen, miteinander verbunden werden, wobei zur Verringerung eines Wärmeeintrags die beiden Rahmenteile 2, 3 vorzugsweise jeweils nur an ihrem Außenumfang miteinander verschweißt werden. Dabei kann das Schweißen punktförmig oder in einer durchgehenden Naht erfolgen, wie durch die Linie zwischen den Rahmenteilen 2, 3 angedeutet.The two frame parts 2 . 3 , preferably each made of a metal, can be connected to each other via a welding process, such as electron beam welding or laser beam welding, wherein the two frame parts to reduce a heat input 2 . 3 preferably be welded together only at their outer periphery. In this case, the welding can be punctiform or in a continuous seam, as by the line between the frame parts 2 . 3 indicated.

Dasjenige Rahmenteil 2, das über Schaltnasen 5 und/oder über Fortsätze 6 verfügt, ist vorzugsweise aus einem härtbaren Stahl angefertigt, um besonders die Schaltnasen 5 bzw. Fortsätze 6, die mit anderen Komponenten des Schaltgetriebes zusammenwirken, zu härten, so dass der Verschleiß des Schaltrahmens 1 minimiert ist. Prinzipiell können derartige Schaltnasen 5 und/oder Fortsätze 6 auch an beiden Rahmenteilen 2, 3 vorgesehen sein, zur Kostenersparnis ist das jeweilig andere Rahmenteile 3 jedoch zweckmäßig aus einem kostengünstigeren Material hergestellt, wie beispielsweise einem Feinkornstahl. Somit bildet das zweite Rahmenteil 3 lediglich einen Stützrahmen zur Versteifung des ersten Rahmenteils 2.The frame part 2 That's about switching lugs 5 and / or over extensions 6 is preferably made of a hardenable steel, especially the switching lugs 5 or extensions 6 , which work together with other components of the gearbox, to harden, so that the wear of the gearshift frame 1 is minimized. In principle, such switching lugs 5 and / or extensions 6 also on both frame parts 2 . 3 be provided for cost savings is the respective other frame parts 3 however, conveniently made of a less expensive material, such as a fine grain steel. Thus, the second frame part forms 3 only a support frame for stiffening the first frame part 2 ,

11
SchaltrahmenSchaltrahmen
22
Rahmenteilframe part
33
Rahmenteilframe part
44
Ausnehmungrecess
55
Schaltnaseswitching lug
66
Fortsatzextension

Claims (8)

Schaltrahmen (1) in einem Schaltgetriebe, insbesondere in einem Kraftfahrzeuggetriebe mit einer Ausnehmung (4) für eine Schaltwelle, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltrahmen (1) aus mindestens zwei Rahmenteilen (2, 3) zusammengesetzt ist.Switch frame ( 1 ) in a manual transmission, in particular in a motor vehicle transmission with a recess ( 4 ) for a switching shaft, characterized in that the switching frame ( 1 ) of at least two frame parts ( 2 . 3 ) is composed. Schaltrahmen (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Rahmenteil (2, 3) des Schaltrahmens (1) eine Schaltnase (5) und/oder einen Fortsatz (6) aufweist.Switch frame ( 1 ) according to claim 1, characterized in that at least one frame part ( 2 . 3 ) of the switching frame ( 1 ) a switching nose ( 5 ) and / or an extension ( 6 ) having. Schaltrahmen (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rahmenteile (2, 3) aus verschiedenen Materialien bestehen.Switch frame ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the frame parts ( 2 . 3 ) consist of different materials. Schaltrahmen (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Rahmenteile (2, 3) aus einem härtbaren Stahl besteht.Switch frame ( 1 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that at least one of the frame parts ( 2 . 3 ) consists of a hardenable steel. Schaltrahmen (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Rahmenteile (2, 3) aus einem Feinkornstahl besteht.Switch frame ( 1 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that at least one of the frame parts ( 2 . 3 ) consists of a fine grain steel. Schaltrahmen (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Rahmenteile (2, 3) miteinander verschweißt sind, insbesondere durch Elektronenstrahlschweißen und/oder durch Laserstrahlschweißen oder -löten.Switch frame ( 1 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the two frame parts ( 2 . 3 ) are welded together, in particular by electron beam welding and / or laser beam welding or soldering. Schaltrahmen (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Rahmenteile (2, 3) nur an einem Außenumfang miteinander verschweißt sind.Switch frame ( 1 ) according to claim 6, characterized in that the two frame parts ( 2 . 3 ) are welded together only at an outer periphery. Schaltrahmen (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fortsatz (6) des Schaltrahmens (1) mit einer weiteren Komponente des Schaltgetriebes verbindbar ist, insbesondere über einen Laserschweißvorgang oder Laserlötvorgang.Switch frame ( 1 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that an extension ( 6 ) of the switching frame ( 1 ) Is connectable to another component of the gearbox, in particular via a laser welding process or Laserlötvorgang.
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