DE19627942C1

DE19627942C1 - Verfahren zum Verbinden eines Schaltelementes für ein Getriebe eines Fahrzeuges mit einer Lagerbuchse

Info

Publication number: DE19627942C1
Application number: DE1996127942
Authority: DE
Inventors: Siegfried Goernitz; Frank Melchers
Original assignee: Kochendoerfer & Kiep Stanz- und Feinstanzwerk 78467 Konstanz De GmbH; Kochendorfer and Kiep Metallverarbeitung GmbH
Current assignee: Koki Technik Transmission Systems GmbH
Priority date: 1996-07-11
Filing date: 1996-07-11
Publication date: 1998-01-08
Anticipated expiration: 2016-07-12

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden eines Schaltelementes für ein Getriebe eines Fahrzeuges mit einer Lagerbuchse für dieses Schaltelement, wobei das Schalt element in die Lagerbuchse zumindest teilweise eingreift oder sie durchgreift.

Aus der GB 873 525 ist beispielsweise bekannt, einen Schaft in einer Hülse fest zu positionieren, indem in den Zwischenraum Kunststoff eingespritzt wird. Zur Verbesserung der Verankerung können noch Hinterschneidungen oder Riffelungen vorgesehen sein.

Ferner ist aus der DE 44 01 461 C2 ein Kunststoffbauteil bekannt, in das während des Herstellungsvorganges ein Metallelement derart eingebettet wird, daß dieses das Kunststoffbauteil durchgreift und mit seinen Enden freiliegt. Das Metallelement weist an seinem eingebetteten Abschnitt eine querverlaufende Riffelung auf, die sich um den gesamten Umfang des Elementes erstreckt.

Schaltelemente für Getriebe, wie Schaltstangen, Schaltgabeln, Schaltwellen, weisen heute beidends oder einends Lager auf, in denen diese Schaltelemente drehen und/oder linear verschoben werden können. Unter anderem zum Zwecke der Gewichtseinsparung bestehen heute beispielsweise Schaltstangen meist aus eckigen Blechstreifen, wobei eventuell noch an diesen Blechstreifen eine entsprechende Schaltgabel angeformt sein kann. Eine derartiges Schalt element ist beispielsweise in der P 196 01 623.1 gezeigt.

Zum Zwecke der Lagerung sind derartige Schaltelemente endwärtig Kunststoffelemente angespritzt, welche einen Übergang zu einem Lager darstellen. Dabei weisen diese Kunststoffelemente Längsrillen auf, in denen Kugeln gelagert sein können, so daß eine Linearverschiebung des Schaltelementes möglich ist. Hierdurch ergeben sich aber zusätzliche Schaltwege, die unerwünscht sind. Deshalb wäre es wünschenswert, direkt eine bevorzugt metallische Lager buchse eines Lagers mit dem Schaltelement zu verbinden, was jedoch nur durch zusätzliche Verbindungselemente, durch Schweißung od. dgl. geschehen kann. Dies ist aufwendig und teuer.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu schaffen, auf einfache Art und Weise ein Schaltelement mit einer Lagerbuchse zu verbinden.

Zur Lösung dieser Aufgabe führt, daß zwischen das Schalt element und die Lagerbuchse ein Kunststoff eingespritzt wird.

Dieses Verfahren hat den großen Vorteil, daß es automati siert werden kann, indem das Schaltelement und die Lagerbuchse in einer Spritzform einer entsprechenden Spritzgießmaschine festgelegt und zueinander ausgerichtet werden. Danach erfolgt ein Einspritzen des Kunststoffes, welches das Schaltelement und die Lagerbuchse in dem gewünschten Ausmaß umfließt.

Da das erfindungsgemäße Verfahren vor allem auf die Verbindung eines metallischen Schaltelementes mit einer metallischen Lagerbuchse angewendet werden soll, ist das unterschiedliche Schwindungsverhalten beim Erkalten zu berücksichtigen. Der Kunststoff schwindet stärker als das Metall, so daß die Gefahr besteht, daß zwar das Schaltele ment von dem Kunststoff enger umschlossen wird, jedoch zwischen Lagerbuchse und Kunststoff ein Spiel entsteht, so daß die Lagerbuchse von dem Kunststoffstützkörper abfällt. Um dieses Schwinden zu vermindern, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß in den Kunststoff Freiräume eingeformt werden, wodurch das Material des Kunststoffes verringert wird. Dementsprechend wird auch die Schwindung verringert, da das Schwindungsverhalten des Kunststoffes von seiner Materialdicke abhängig ist.

In einer verbesserten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß der Lagerbuchse zumindest ein Schulterring angeformt wird. Dieser Schulterring bildet in Gebrauchs lage eine Auflage für den Kunststoff. Schwindet der Kunst stoff, so drückt er auf diese Auflage und klemmt damit die Lagerbuchse fest. Hierdurch ergibt sich eine sehr gute und feste Halterung der Lagerbuchse gegenüber dem Schalt element.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird zwischen dem Schaltelement und der Lagerbuchse ein Stützelement aus Kunststoff ausgeformt, für das gesondert Schutz begehrt wird. Es besteht vor allem aus einer Aufnahme für das Ende des Schaltelementes und einem Ring, der wiederum auf seinem Umfang eine Ringnut aufweist, in welcher die Lagerbuchse eingebettet ist. Ferner weist dieses Stützelement die oben erwähnten Freiräume auf, welche beim Spritzen in einer ent sprechenden Spritzgießmaschine durch Schieber, Schwerter od. dgl. erzeugt werden.

Auf die Lagerbuchse kann nun einfach ein bekanntes Nadellager od. dgl. aufgesetzt werden, wobei eine lineare Bewegung des Schaltelementes ohne Schaltweg möglich ist.

Als Schaltelemente, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mit einer Lagerbuchse versehen werden, sind vor allem Schaltstangen, Schaltwellen und Schaltgabeln in Fahr zeuggetrieben zu erwähnen.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzug ter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Teils einer Schaltstange im Bereich von deren Lagerung;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen Teil der Schaltstan ge gemäß Fig. 1 entlang Linie II-II;

Fig. 3 einen Längsschnitt durch den Bereich der Schalt stange gemäß Fig. 2 entlang Linie III-IIII;

Fig. 4 und 5 Längsschnitte durch weitere Ausführungsbei spiele von Schaltstangenbereichen ähnlich Fig. 3.

Gemäß Fig. 1 ist von einer Schaltstange ein Streifen 1 an gedeutet, der endwärtig mit einer Lagerbuchse 2 verbunden ist. Bevorzugt besteht der Streifen 1 und auch die Lager buchse 2 aus Metall.

Die Verbindung der Lagerbuchse 2 mit dem Streifen 1 erfolgt erfindungsgemäß nach folgendem Verfahren:
In einer nicht näher gezeigten Spritzgießform wird der Streifen 1 positioniert und festgelegt. Desweiteren erfolgt eine exakte Positionierung der Lagerbuchse 2 gegenüber dem Streifen 1. Danach wird Kunststoffmaterial, bspw. Polyamid, welches evtl. noch durch Kohlefasern verstärkt ist, in die Spritzform eingebracht, so daß dieser Kunststoff insbeson dere in den Bereich zwischen Streifen 1 und Lagerbuchse 2 einfließt und auch, wie in den Fig. 2 bis 5 dargestellt, die Lagerbuchse 2 einbettet. Hierdurch entsteht ein Stütz element 3, welches die Lagerbuchse 2 auf einfache und sehr wirkungsvolle Weise mit dem Streifen 2 verbindet.

Dieses Stützelement 3 bildet ein Sackloch 4 aus, in dem der Streifen 1 steckt, wobei der Streifen 1 allseitig von Kunststoffmaterial umgeben ist. Dieser entsprechende Teil des Stützelementes 3 wird als Aufnahme 5 bezeichnet.

Zwischen dem Streifen 1 und der Lagerbuchse 2 bildet das Stützelement 3 ferner einen Ring 6, der auf seinem Umfang eine Ringnut 7 aufweist. In dieser Ringnut 7 liegt die La gerbuchse 2.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind zwischen der Auf nahme 5 und dem Ring 6 Freiräume 8.1 und 8.2 vorgesehen, die durch entsprechende Schieber, Schwerter od. dgl. in der Form gebildet werden. Die Freiräume haben vor allem den Vorteil, daß sie die Menge an Kunststoffmaterial vermin dern, so daß die Schwindung des Kunststoffmaterials beim Erkalten geringer wird.

In Fig. 3 ist erkennbar, daß in den Streifen 1 sich gegen überliegend Mulden 9.1 und 9.2 eingeformt sind, in die der Kunststoff fließen kann. Auch hierdurch erfolgt eine besse re Verankerung des Stützelements 3 gegenüber dem Streifen 1.

Das Ausführungsbeispiel einer Verbindung zwischen einer La gerbuchse 2.1 und einem Streifen 1 über ein Stützelement 3.1 gemäß Fig. 4 unterscheidet sich von demjenigen nach Fig. 3 dadurch, daß der Lagerbuchse 2.1 einseitig ein Schulterring 10 angeformt ist, der vom Kunststoff des Stützelementes 3.1 umflossen ist. Beim Schwinden des Kunst stoffes drückt dieser auf eine Auflage 11 des Schulterrin ges 10 und legt so die Lagerbuchse 2.1 gegenüber dem Strei fen 1 in stärkerem Maße fest.

Nach Fig. 5 weist eine Lagerbuchse 2.2 sogar zwei endwär tige Schulterringe 10.1 und 10.2 auf, die wiederum jeder eine Auflage 11.1 und 11.2 für den Kunststoff eines Stütz elementes 3.2 bilden.

In entsprechenden Tests hat sich herausgestellt, daß zum Abziehen einer Lagerbuchse von dem Streifen bei einer Aus gestaltung von Lagerbuchse und Stützelement gemäß Fig. 3 eine Energie von 2 Nm, bei einem Schulterring 2,5 Nm und bei zwei Schulterringen 5 Nm notwendig ist.

Bezugszeichenliste

1 Schaltelement
2 Lagerbuchse
3 Stützelement
4 Sackloch
5 Aufnahme
6 Ring
7 Ringnut
8 Freiräume
9 Mulden
10 Schulterring
11 Auflage

Claims

1. Verfahren zum Verbinden eines Schaltelementes (1) für ein Getriebe eines Fahrzeuges mit einer Lagerbuchse (2) für dieses Schaltelement (1), wobei das Schaltelement (1) in die Lagerbuchse (2) zumindest teilweise eingreift oder sie durchgreift, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Schaltelement (1) und die Lagerbuchse (2) ein Kunststoff eingespritzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltelement (1) und die Lagerbuchse (2) in einer Spritzgießform festgelegt und zueinander ausgerichtet wer den.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß zwischen dem Schaltelement (1) und die Lagerbuchse (2) Freiräume (8.1, 8.2) in den Kunststoff eingeformt werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, daß beim Spritzen durch die Lagerbuchse (2) in den Kunststoff eine Ringnut (7) zur Aufnahme der Lager buchse (2) eingeformt wird.

5. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß von dem Kunststoff mindestens ein Schulterring (10.1, 10.2) an der Lagerbuchse (3.1, 3.2) übergriffen wird.

6. Verbindung zwischen einem Schaltelement (1) und einer Lagerbuchse (2), wobei das Schaltelement (1) in die Lagerbuchse (2) zumindest teilweise eingreift oder sie durchgreift, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Lagerbuchse (2) und Schaltelement (1) ein Stützelement (3) aus Kunststoff eingespritzt ist.

7. Verbindung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützelement (3) eine Aufnahme (5), ggf. ein Sackloch (4), für das Schaltelement (1) aufweist.

8. Verbindung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeich net, daß das Stützelement (3) einen Ring (6) ausbildet, der auf seinem Umfang eine Ringnut (7) aufweist, in der die Lagerbuchse (2) eingebettet ist.

9. Verbindung nach einem der Ansprüche 6 bis 7, dadurch ge kennzeichnet, daß der Lagerbuchse (2.1, 2.2) zumindest ein Schulterring (10, 10.1, 10.2) angeformt ist, welcher eine Auflage (11, 11.1, 11.2) für den Kunststoff ausbildet.

10. Verbindung nach wenigstens einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in das Stützelement (3) zumin dest ein Freiraum (8.1, 8.2) eingeformt ist.