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WO2008155172A2 - Shaft-hub connection, particularly of a selector fork unit, and method for the production of a shaft-hub connection of said kind - Google Patents

Shaft-hub connection, particularly of a selector fork unit, and method for the production of a shaft-hub connection of said kind Download PDF

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Publication number
WO2008155172A2
WO2008155172A2 PCT/EP2008/055828 EP2008055828W WO2008155172A2 WO 2008155172 A2 WO2008155172 A2 WO 2008155172A2 EP 2008055828 W EP2008055828 W EP 2008055828W WO 2008155172 A2 WO2008155172 A2 WO 2008155172A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
shaft
hub
sleeve
circumferential surface
outer circumferential
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2008/055828
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
WO2008155172A3 (en
Inventor
Matthias Feuerbach
Klaus Krämer
Uwe Schwarz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHO Holding GmbH and Co KG
Original Assignee
Schaeffler KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler KG filed Critical Schaeffler KG
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Priority to EP08750260A priority patent/EP2160520A2/en
Publication of WO2008155172A2 publication Critical patent/WO2008155172A2/en
Publication of WO2008155172A3 publication Critical patent/WO2008155172A3/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
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    • F16D1/06—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end
    • F16D1/064—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end non-disconnectable
    • F16D1/072—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end non-disconnectable involving plastic deformation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/30—Constructional features of the final output mechanisms
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16H—GEARING
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    • F16H63/02—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/30—Constructional features of the final output mechanisms
    • F16H63/32—Gear shift yokes, e.g. shift forks
    • F16H2063/321—Gear shift yokes, e.g. shift forks characterised by the interface between fork body and shift rod, e.g. fixing means, bushes, cams or pins

Definitions

  • Shaft-hub connection in particular a shift fork unit, and method for producing such a shaft-hub connection
  • the present invention relates to a shaft-hub connection with the features of the preamble of claim 1, in particular for use in shift forks in manual transmissions.
  • the invention further relates to a method for producing such a shaft-hub connection with the features of the preamble of claim 12.
  • sleeves or hubs For gearboxes, sleeves or hubs must be fixed on shafts in many places. These sleeves should not move or twist relative to the shaft in certain applications. Currently sleeves are generally used, which are pushed onto the shaft and pressed with this. To achieve additional security, both components can then be drilled together. This ensures that the drill holes are exactly on top of each other. Through the hole, a spiral clamping pin is pressed in, which prevents slippage of the components against each other. The described operation is complex and therefore expensive. It is a spiral pin required as an additional component. In addition, there is a risk that can be pulled while pinning a chip. If this is not noticed and remains easily releasably attached to the module, such a chip can easily get into the transmission and lead to significant transmission damage.
  • the compound described in the present application is particularly suitable for use as a shaft-hub connection in shift forks of vehicle transmissions.
  • shift forks are shown for example in DE 101 59 441 A1 and DE 103 09 407 A1.
  • DE 103 09 407 A1 describes a shift fork with a fork-shaped body and with a guide. In this guide, a switching element, such as a shift rod or a sliding or rolling bearings is introduced.
  • a primary object of the invention is to produce a simple, stable and inexpensive connection between a shaft, in particular a shaft in the shift fork assembly of a vehicle transmission, and a sleeve or hub, which prevents slippage of the components against each other.
  • a first embodiment of a shaft according to the invention has in its outer circumferential surface at least one recess.
  • the hub or sleeve used has in its inner circumferential surface on a corresponding portion which engages in the recess on the outer circumferential surface of the shaft.
  • the section in the inner surface of the hub is plastically deformed and can be further deformed by a further step, so that it optimally adapts to the depression. This can be done for example by caulking. In this way, an optimally secured against loosening or twisting positive and non-positive connection of the sleeve or hub on the shaft is achieved, so that even large forces and torques can be transmitted easily.
  • the shaft has at least one elevation in its outer circumferential surface.
  • the hub or sleeve used contains in its inner circumferential surface a corresponding recess into which the Increasing the outer circumferential surface of the shaft engages.
  • a hollow shaft is preferably used in order to achieve from the inside a plastic deformation and thus a positive connection of the two parts can.
  • the plastic deformation can take place, for example, by pressure forming with the aid of a pressure fluid.
  • the shaft-hub connection described here is used in particular on a shift fork unit of a vehicle transmission.
  • the compound includes corresponding recesses or projections on the mutually engaged radial inner lateral surfaces of a hub or sleeve and outer circumferential surfaces of a shaft.
  • the at least one projection, which engages in the corresponding recess, is plastically deformed.
  • the hub includes at least one recess on the inner circumferential surface and the shaft at least one projection on the outer circumferential surface.
  • the hub has a plurality of depressions and the outer circumferential surface of the shaft has the same number of projections.
  • a plurality of projections on the inner circumferential surface of the hub or sleeve and a plurality of corresponding recesses may be provided on the outer circumferential surface of the shaft.
  • the hub or sleeve is pressed over its circumference with the shaft.
  • the hub or sleeve can be glued over its circumference with the shaft and / or be connected cohesively.
  • any method known to the person skilled in the art for producing a cohesive connection can be used.
  • the depressions on the outer lateral surface of the shaft or on the inner lateral surface of the hub or sleeve can be introduced, for example, by means of a metal-cutting process. In this way, almost any contours can be formed. Then it makes sense to deburr the parts. This is especially important to prevent chips from getting into the gearbox and resulting in significant consequential damage.
  • the recesses can be mounted in the form of one or more holes on the outer circumferential surface of the shaft.
  • the fixed connection with the correspondingly shaped hub or sleeve can be made by pressure forming.
  • the protrusions or webs arranged on the inner lateral surface are thereby pressed in a form-fitting manner into the corresponding recesses on the outer lateral surface of the shaft by plastic deformation.
  • connection between at least one cleared and / or abutted depression is produced on the inner lateral surface of the sleeve or hub and a pressure-formed hollow shaft.
  • the pressure-shaped hollow shaft contains projections or webs arranged on the outer lateral surface. These projections are pressed by plastic deformation in a form-fitting manner into the corresponding recesses on the inner surface of the hub or sleeve.
  • a particularly simple and inexpensive to manufacture variant of the invention may also provide that in the hub or sleeve, a through hole or more through holes are introduced, which are usefully oriented at an angle of about 90 degrees to the sleeve axis.
  • the through holes can also be arranged obliquely to this axis, which may be useful for space reasons.
  • the hollow shaft material is pressed into the inner sections of these holes, wherein the hollow shaft is plastically deformed in these areas.
  • the webs or projections of the shaft produced thereby form a positive connection with the hub or sleeve, so that a torsion-proof and highly loadable shaft-hub connection is achieved. create is.
  • the forming process takes place, for example, by means of hydraulic pressure in a high-pressure forming process.
  • the shaft-hub connection is used in particular in a shift fork unit of a vehicle transmission and has corresponding recesses or projections on the mutually engaged radial inner lateral surfaces of a hub or sleeve and outer circumferential surfaces of a shaft.
  • the at least one projection is pressed by plastic deformation into the corresponding recess.
  • the hub or sleeve can be pressed over its circumference with the shaft, glued and / or otherwise connected cohesively.
  • the depressions on the outer lateral surface of the shaft or on the inner lateral surface of the hub or sleeve can be introduced optionally by means of a metal-removing process or by chipless production processes.
  • a pressure-formed hub or sleeve which contains arranged on its inner lateral surface projections or webs. These are pressed by plastic deformation positively into the corresponding recesses on the outer circumferential surface of the shaft.
  • a pressure-shaped hollow shaft is used, whose protrusions or webs arranged on the outer lateral surface are pressed into the corresponding depressions on the inner lateral surface of the hub or sleeve by plastic deformation in a form-fitting manner.
  • the connection of a single recess and a single corresponding projection can be used.
  • the hub preferably has at least two recesses or protrusions and the shaft also has at least two corresponding protrusions or recesses on.
  • These at least two connecting elements can be arranged so that they are respectively arranged opposite one another on the shaft or hub.
  • the depression does not have to be in the form of a (through) bore. It is also a blind hole or a corresponding, non-continuous material recess possible, in which engages the corresponding increase. In this case, recesses and corresponding projections are also possible, which extend over the entire circumference of the shaft and hub, so that the connection is produced at the connection point over the entire circumference of the shaft - in an annular manner.
  • the invention relates firstly to the compound per se and secondly to the process for the preparation of this compound.
  • Fig. 1 shows a shift fork unit with a guide for a shaft in which the shaft and the guide are connected to each other according to the invention
  • Fig. 2 shows a cross-sectional view in which was cut through the guide
  • Fig. 3 shows a detail of the enlarged cross-sectional view.
  • FIG. 1 shows the structure of a shift fork unit. This consists of a fork-shaped main body 20 and a guide 14.
  • the basic body 20 is made for example of sheet metal or other dimensionally stable material. It can also be a cast component.
  • the guide 14 is a sleeve or hub and has a guide hole in which a shaft 12 is guided. Furthermore, the guide 14 has a recess 16 on its outer surface and a projection 15 (see Fig. 2) at a corresponding position of the inner surface.
  • the shift fork 20 also has sliding shoes 22 at both fork ends. These are for example made of plastic and are plugged or fitted.
  • FIG. 2 and 3 illustrate the connection between see sleeve 14 and shaft 12.
  • the shaft 12 has in the illustrated embodiment, two oppositely arranged holes 13, which are each formed as blind holes.
  • the elevations 15 already described above within the inner circumferential surface of the sleeve 14 each engage in the bores 13. These holes 13 are deburred and / or chamfered, so that any remaining drilling chips can not hinder the intervention.
  • connection is made by first pushing the undeformed sleeve 14 over the shaft 12 and bringing it into the correct position. After the sleeve 14 is properly positioned, the opposite recesses 16 are pressed on the outside of the sleeve, whereby the material begins to flow and by plastic deformation referred to as elevations 15 pin on the inner circumferential surface of the sleeve 14 in the corresponding recesses or holes 13 are pressed against the outer circumferential surface of the shaft 12.
  • a kinematic reversal of the described connection type can also take place (not shown) by using a hollow shaft which is connected by pressure forming to a hub or sleeve which has recesses which have been cleared or pushed on its inner lateral surface. In these depressions webs or elevations are pressed on the outer circumferential surface of the shaft by means of plastic deformation.
  • the invention is not limited to the above embodiments. Rather, a variety of variants and modifications are conceivable that make use of the inventive concept and therefore also fall within the scope.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Gear-Shifting Mechanisms (AREA)
  • Forging (AREA)
  • Mechanical Operated Clutches (AREA)

Abstract

The present invention relates to a shaft-hub connection and to a method of production thereof, which is particularly suitable for a selector fork unit of a vehicle transmission. Corresponding depressions or protrusions are provided on the radial inner lateral surfaces of a hub or sleeve (14) and on the outer lateral surfaces of a shaft (12) that are engaged with each other. The at least one protrusion, engaging in the corresponding recess, is plastically deformed.

Description

Bezeichnung der Erfindung Name of the invention

Welle-Nabe-Verbindung, insbesondere einer Schaltgabeleinheit, und Verfahren zur Herstellung einer derartigen Welle-Nabe-VerbindungShaft-hub connection, in particular a shift fork unit, and method for producing such a shaft-hub connection

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Welle-Nabe-Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 , insbesondere zur Verwendung bei Schaltgabeln in Schaltgetrieben. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Welle-Nabe-Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 12.The present invention relates to a shaft-hub connection with the features of the preamble of claim 1, in particular for use in shift forks in manual transmissions. The invention further relates to a method for producing such a shaft-hub connection with the features of the preamble of claim 12.

Bei Getrieben müssen an vielen Stellen Hülsen bzw. Naben auf Wellen fixiert werden. Diese Hülsen sollen sich bei bestimmten Anwendungsfällen nicht gegenüber der Welle bewegen oder verdrehen. Derzeit werden im Allgemeinen Hülsen verwendet, die auf die Welle geschoben und mit dieser verpresst werden. Um eine zusätzliche Sicherung zu erreichen, können beide Bauteile anschließend gemeinsam durchbohrt werden. Dadurch wird erreicht, dass die Bohrstellen genau übereinander liegen. Durch die Bohrung wird ein Spiralspannstift eingepresst, der ein Verrutschen der Bauteile gegeneinander ver- hindert. Der beschriebene Arbeitsvorgang ist aufwändig und somit teuer. Es ist ein Spiralspannstift als zusätzliches Bauteil nötig. Zudem besteht die Gefahr, dass beim Verstiften ein Span gezogen werden kann. Wird dieser nicht bemerkt und bleibt leicht lösbar an der Baugruppe hängen, so kann ein solcher Span leicht in das Getriebe gelangen und zu erheblichen Getriebeschäden führen.For gearboxes, sleeves or hubs must be fixed on shafts in many places. These sleeves should not move or twist relative to the shaft in certain applications. Currently sleeves are generally used, which are pushed onto the shaft and pressed with this. To achieve additional security, both components can then be drilled together. This ensures that the drill holes are exactly on top of each other. Through the hole, a spiral clamping pin is pressed in, which prevents slippage of the components against each other. The described operation is complex and therefore expensive. It is a spiral pin required as an additional component. In addition, there is a risk that can be pulled while pinning a chip. If this is not noticed and remains easily releasably attached to the module, such a chip can easily get into the transmission and lead to significant transmission damage.

Die DE 32 48 197 A1 beschreibt eine Nabenbefestigung an einem Ventilatorlaufrad, die keine zusätzlichen Bauteile erfordert. Hierbei werden radial offene Aussparungen in der Bodenscheibe eines Ventilatorrades mit Nabenwerkstoff ausgefüllt. Und zwar wird über der Bodenscheibe überstehender Nabenwerk- stoff unter hohem Druck plastisch verformt und in die Aussparungen gepresst, wodurch eine form- und kraftschlüssige Verbindung entsteht.DE 32 48 197 A1 describes a hub mounting on a fan impeller, which requires no additional components. Here are radially open recesses in the bottom disc of a fan wheel filled with hub material. And indeed, above the bottom plate protruding hub gears fabric under high pressure plastically deformed and pressed into the recesses, whereby a positive and non-positive connection is formed.

Die in der vorliegenden Anmeldung beschrieben Verbindung eignet sich insbesondere für den Einsatz als Welle-Nabe-Verbindung bei Schaltgabeln von Fahrzeuggetrieben. Derartige Schaltgabeln sind beispielsweise in DE 101 59 441 A1 und DE 103 09 407 A1 dargestellt. Die DE 103 09 407 A1 beschreibt eine Schaltgabel mit einem gabelförmigen Grundkörper und mit einer Führung. In diese Führung wird ein Schaltglied, beispielsweise eine Schaltstange oder eine Gleit- bzw. Wälzlager eingeführt.The compound described in the present application is particularly suitable for use as a shaft-hub connection in shift forks of vehicle transmissions. Such shift forks are shown for example in DE 101 59 441 A1 and DE 103 09 407 A1. DE 103 09 407 A1 describes a shift fork with a fork-shaped body and with a guide. In this guide, a switching element, such as a shift rod or a sliding or rolling bearings is introduced.

Ein vorrangiges Ziel der Erfindung besteht darin, eine einfache, stabile und kostengünstige Verbindung zwischen eine Welle, insbesondere einer Welle in der Schaltgabeleinheit eines Fahrzeuggetriebes, und einer Hülse oder Nabe herzustellen, die ein Verrutschen der Bauteile gegeneinander verhindert.A primary object of the invention is to produce a simple, stable and inexpensive connection between a shaft, in particular a shaft in the shift fork assembly of a vehicle transmission, and a sleeve or hub, which prevents slippage of the components against each other.

Dieses Ziel der Erfindung wird mit dem Gegenstand des unabhängigen An- Spruchs erreicht. Merkmale vorteilhafter Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.This object of the invention is achieved with the subject matter of the independent claims. Features of advantageous developments of the invention will become apparent from the dependent claims.

Eine erste Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Welle weist in ihrer Außenmantelfläche wenigstens eine Vertiefung auf. Die verwendete Nabe bzw. Hülse weist in ihrer Innenmantelfläche einen korrespondierenden Abschnitt auf, der in die Vertiefung an der Außenmantelfläche der Welle eingreift. Der Abschnitt in der Innenfläche der Nabe ist plastisch verformt und kann durch einen weiteren Schritt weiter verformt werden, so dass er sich der Vertiefung optimal anpasst. Dies kann beispielsweise durch Verstemmen erfolgen. Auf diese Weise wird eine optimal gegen Lösen oder Verdrehen gesicherte form- und kraft- schlüssige Verbindung der Hülse bzw. Nabe auf der Welle erreicht, so dass damit auch problemlos große Kräfte und Drehmomente übertragen werden können.A first embodiment of a shaft according to the invention has in its outer circumferential surface at least one recess. The hub or sleeve used has in its inner circumferential surface on a corresponding portion which engages in the recess on the outer circumferential surface of the shaft. The section in the inner surface of the hub is plastically deformed and can be further deformed by a further step, so that it optimally adapts to the depression. This can be done for example by caulking. In this way, an optimally secured against loosening or twisting positive and non-positive connection of the sleeve or hub on the shaft is achieved, so that even large forces and torques can be transmitted easily.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform weist die Welle in ihrer Außenmantelfläche wenigstens eine Erhöhung auf. Die verwendete Nabe bzw. Hülse ent- hält in ihrer Innenmantelfläche eine korrespondierende Vertiefung, in den die Erhöhung der Außenmantelfläche der Welle eingreift. Bei dieser Variante wird vorzugsweise eine Hohlwelle verwendet, um von innen eine plastische Verformung und damit eine formschlüssige Verbindung der beiden Teile erzielen zu können. Die plastische Verformung kann bspw. durch Druckumformen mit Hilfe einer Druckflüssigkeit erfolgen.According to an alternative embodiment, the shaft has at least one elevation in its outer circumferential surface. The hub or sleeve used contains in its inner circumferential surface a corresponding recess into which the Increasing the outer circumferential surface of the shaft engages. In this variant, a hollow shaft is preferably used in order to achieve from the inside a plastic deformation and thus a positive connection of the two parts can. The plastic deformation can take place, for example, by pressure forming with the aid of a pressure fluid.

Aufgrund der zusätzlichen plastischen Anpassung der korrespondierenden Vertiefungen bzw. Abschnitte auf Welle und Hülse bzw. Nabe entsteht eine feste und sichere form- und kraftschlüssige Verbindung, bei der ein Verrutschen der beiden Bauteile gegeneinander unmöglich ist.Due to the additional plastic adaptation of the corresponding recesses or sections on the shaft and sleeve or hub creates a solid and secure positive and non-positive connection, in which slipping of the two components against each other is impossible.

Die hier beschriebene Welle-Nabe-Verbindung wird insbesondere an einer Schaltgabeleinheit eines Fahrzeuggetriebes eingesetzt. Die Verbindung enthält korrespondierende Vertiefungen bzw. Vorsprüngen an den miteinander im Eingriff befindlichen radialen Innenmantelflächen einer Nabe bzw. Hülse und Außenmantelflächen einer Welle. Der wenigstens eine Vorsprung, der in die kor- respondierende Vertiefung eingreift, ist plastisch verformt.The shaft-hub connection described here is used in particular on a shift fork unit of a vehicle transmission. The compound includes corresponding recesses or projections on the mutually engaged radial inner lateral surfaces of a hub or sleeve and outer circumferential surfaces of a shaft. The at least one projection, which engages in the corresponding recess, is plastically deformed.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Nabe wenigstens eine Vertiefung an der Innenmantelfläche und die Welle wenigstens einen Vorsprung an der Außenmantelfläche. Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Nabe mehrere Vertiefungen und die Außenmantelfläche der Welle die gleiche Anzahl an Vorsprüngen auf. In gleicher Weise können bei der alternativen Ausführungsvariante mehrere Vorsprünge an der Innenmantelfläche der Nabe bzw. Hülse und mehrere entsprechende Vertiefungen an der Außenmantelfläche der Welle vorgesehen sein.According to a preferred embodiment, the hub includes at least one recess on the inner circumferential surface and the shaft at least one projection on the outer circumferential surface. According to a further embodiment, the hub has a plurality of depressions and the outer circumferential surface of the shaft has the same number of projections. Similarly, in the alternative embodiment, a plurality of projections on the inner circumferential surface of the hub or sleeve and a plurality of corresponding recesses may be provided on the outer circumferential surface of the shaft.

Bei der erfindungsgemäßen Welle-Nabe-Verbindung ist die Nabe bzw. Hülse über ihren Umfang mit der Welle verpresst. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Nabe bzw. Hülse über ihren Umfang mit der Welle verklebt und/oder stoffschlüssig verbunden sein. Hierbei kann jede dem Fachmann bekannte Methode zur Herstellung einer stoffschlüssigen Verbindung verwendet werden. Die Vertiefungen an der Außenmantelfläche der Welle bzw. an der Innenman- telfläche der Nabe bzw. Hülse können bspw. mittels eines spanabhebenden Verfahrens eingebracht sein. Auf diese Weise können nahezu beliebige Konturen gebildet werden. Anschließend ist es sinnvoll, die Teile zu entgraten. Dies ist besonders wichtig, um zu vermeiden, dass Späne ins Getriebe gelangen und zu erheblichen Folgeschäden führen.In the shaft-hub connection according to the invention, the hub or sleeve is pressed over its circumference with the shaft. According to a further embodiment, the hub or sleeve can be glued over its circumference with the shaft and / or be connected cohesively. In this case, any method known to the person skilled in the art for producing a cohesive connection can be used. The depressions on the outer lateral surface of the shaft or on the inner lateral surface of the hub or sleeve can be introduced, for example, by means of a metal-cutting process. In this way, almost any contours can be formed. Then it makes sense to deburr the parts. This is especially important to prevent chips from getting into the gearbox and resulting in significant consequential damage.

Beispielsweise können die Vertiefungen in Form von einer oder mehreren Bohrungen an der Außenmantelfläche der Welle angebracht werden. Die feste Verbindung mit der korrespondierend geformten Nabe bzw. Hülse kann durch Druckumformung hergestellt werden. Die an der Innenmantelfläche angeordneten Vorsprünge oder Stege werden dabei durch plastische Verformung formschlüssig in die korrespondierenden Vertiefungen an der Außenmantelfläche der Welle eingedrückt.For example, the recesses can be mounted in the form of one or more holes on the outer circumferential surface of the shaft. The fixed connection with the correspondingly shaped hub or sleeve can be made by pressure forming. The protrusions or webs arranged on the inner lateral surface are thereby pressed in a form-fitting manner into the corresponding recesses on the outer lateral surface of the shaft by plastic deformation.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die Verbindung zwischen wenigs- tens einer geräumten und/oder gestoßenen Vertiefung an der Innenmantelfläche der Hülse bzw. Nabe und einer druckumgeformten Hohlwelle hergestellt. Die druckumgeformte Hohlwelle enthält an der Außenmantelfläche angeordnete Vorsprünge oder Stege. Diese Vorsprünge werden durch plastische Verformung formschlüssig in die korrespondierenden Vertiefungen an der Innenman- telfläche der Nabe bzw. Hülse eingedrückt.According to a further embodiment, the connection between at least one cleared and / or abutted depression is produced on the inner lateral surface of the sleeve or hub and a pressure-formed hollow shaft. The pressure-shaped hollow shaft contains projections or webs arranged on the outer lateral surface. These projections are pressed by plastic deformation in a form-fitting manner into the corresponding recesses on the inner surface of the hub or sleeve.

Eine besonders einfach und kostengünstig zu fertigende Ausführungsvariante der Erfindung kann auch vorsehen, dass in die Nabe bzw. Hülse eine Durchgangsbohrung oder mehrere Durchgangsbohrungen eingebracht werden, die sinnvollerweise in einem Winkel von ca. 90 Grad zur Hülsenachse orientiert sind. Die Durchgangsbohrungen können allerdings auch schräg zu dieser Achse angeordnet sein, was ggf. aus Platzgründen sinnvoll sein kann. Beim anschließenden Druckumformen wird in die inneren Abschnitte dieser Bohrungen das Hohlwellenmaterial hinein gedrückt, wobei die Hohlwelle in diesen Bereichen plastisch verformt wird. Die dadurch erzeugten Stege oder Vorsprünge der Welle bilden eine formschlüssige Verbindung mit der Nabe bzw. Hülse, so dass eine verdrehsichere und hochbelastbare Welle-Nabe-Verbindung ge- schaffen ist. Der Umformvorgang erfolgt bspw. mittels hydraulischen Drucks bei einem Hochdruckumformverfahren. Diese Verfahren sind dem Fachmann bekannt und brauchen deshalb an dieser Stelle nicht näher ausgeführt werden.A particularly simple and inexpensive to manufacture variant of the invention may also provide that in the hub or sleeve, a through hole or more through holes are introduced, which are usefully oriented at an angle of about 90 degrees to the sleeve axis. However, the through holes can also be arranged obliquely to this axis, which may be useful for space reasons. During the subsequent pressure forming, the hollow shaft material is pressed into the inner sections of these holes, wherein the hollow shaft is plastically deformed in these areas. The webs or projections of the shaft produced thereby form a positive connection with the hub or sleeve, so that a torsion-proof and highly loadable shaft-hub connection is achieved. create is. The forming process takes place, for example, by means of hydraulic pressure in a high-pressure forming process. These methods are known to the person skilled in the art and therefore do not need to be elaborated at this point.

Des Weiteren wird ein Verfahren zur Herstellung einer Welle-Nabe-Verbindung beschrieben. Die Welle-Nabe-Verbindung wird insbesondere bei einer Schaltgabeleinheit eines Fahrzeuggetriebes eingesetzt und weist korrespondierende Vertiefungen bzw. Vorsprünge an den miteinander im Eingriff befindlichen radialen Innenmantelflächen einer Nabe bzw. Hülse und Außenmantelflächen einer Welle auf. Dabei wird der wenigstens eine Vorsprung durch plastische Verfor- mung in die korrespondierende Vertiefung gedrückt.Furthermore, a method for producing a shaft-hub connection is described. The shaft-hub connection is used in particular in a shift fork unit of a vehicle transmission and has corresponding recesses or projections on the mutually engaged radial inner lateral surfaces of a hub or sleeve and outer circumferential surfaces of a shaft. In this case, the at least one projection is pressed by plastic deformation into the corresponding recess.

Bei dem Verfahren kann die Nabe bzw. Hülse über ihren Umfang mit der Welle verpresst, verklebt und/oder anderweitig stoffschlüssig verbunden werden.In the method, the hub or sleeve can be pressed over its circumference with the shaft, glued and / or otherwise connected cohesively.

Die Vertiefungen an der Außenmantelfläche der Welle bzw. an der Innenmantelfläche der Nabe bzw. Hülse können wahlweise mittels eines spanabheben- den Verfahrens oder durch spanlose Fertigungsverfahren eingebracht werden.The depressions on the outer lateral surface of the shaft or on the inner lateral surface of the hub or sleeve can be introduced optionally by means of a metal-removing process or by chipless production processes.

Beispielsweise wird eine druckumgeformte Nabe bzw. Hülse, verwendet, die an ihrer Innenmantelfläche angeordnete Vorsprünge oder Stege enthält. Diese werden durch plastische Verformung formschlüssig in die korrespondierenden Vertiefungen an der Außenmantelfläche der Welle eingedrückt.For example, a pressure-formed hub or sleeve is used, which contains arranged on its inner lateral surface projections or webs. These are pressed by plastic deformation positively into the corresponding recesses on the outer circumferential surface of the shaft.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird eine druckumgeformte Hohlwelle verwendet, deren an der Außenmantelfläche angeordnete Vorsprünge oder Stege durch plastische Verformung formschlüssig in die korrespondierenden Vertiefungen an der Innenmantelfläche der Nabe bzw. Hülse eingedrückt werden.According to a further embodiment, a pressure-shaped hollow shaft is used, whose protrusions or webs arranged on the outer lateral surface are pressed into the corresponding depressions on the inner lateral surface of the hub or sleeve by plastic deformation in a form-fitting manner.

Zur Herstellung der Welle-Nabe-Verbindung kann die Verbindung einer einzelnen Vertiefung und eines einzigen korrespondierenden Vorsprungs verwendet werden. Um eine höhere Stabilität der Verbindung zu erreichen, weist die Nabe vorzugsweise wenigstens zwei Vertiefungen oder Vorsprünge und die Welle ebenfalls wenigstens zwei korrespondierende Vorsprünge oder Vertiefungen auf. Diese wenigstens zwei Verbindungselemente können dabei so angeordnet sein, dass sie auf der Welle bzw. Nabe jeweils gegenüberliegend angeordnet sind.To make the shaft-hub connection, the connection of a single recess and a single corresponding projection can be used. In order to achieve a higher stability of the connection, the hub preferably has at least two recesses or protrusions and the shaft also has at least two corresponding protrusions or recesses on. These at least two connecting elements can be arranged so that they are respectively arranged opposite one another on the shaft or hub.

Die Vertiefung muss weiterhin nicht die Form einer (Durch-)Bohrung aufweisen. Es ist auch eine Sacklochbohrung oder eine entsprechende, nicht durchgängige Materialvertiefung möglich, in die die korrespondierende Erhöhung eingreift. Dann sind nämlich auch Vertiefungen und korrespondierende Vorsprünge möglich, die sich über den gesamten Umfang der Welle und Nabe erstrecken, so dass die Verbindung an der Verbindungsstelle über den gesamten Umfang der Welle - ringförmig umschließend - hergestellt wird.Furthermore, the depression does not have to be in the form of a (through) bore. It is also a blind hole or a corresponding, non-continuous material recess possible, in which engages the corresponding increase. In this case, recesses and corresponding projections are also possible, which extend over the entire circumference of the shaft and hub, so that the connection is produced at the connection point over the entire circumference of the shaft - in an annular manner.

Die Erfindung bezieht sich zum einen auf die Verbindung an sich und zum anderen auf das Verfahren zur Herstellung dieser Verbindung.The invention relates firstly to the compound per se and secondly to the process for the preparation of this compound.

Weitere Merkmale, Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der nun folgenden detaillierten Beschreibung einer bevorzugten Ausführungs- form der Erfindung hervor, die als nicht einschränkendes Beispiel dient und auf die beigefügten Zeichnungen Bezug nimmt. Gleiche Bauteile weisen dabei grundsätzlich gleiche Bezugszeichen auf und werden teilweise nicht mehrfach erläutert.Other features, objects and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of a preferred embodiment of the invention given by way of non-limitative example with reference to the accompanying drawings. The same components in principle have the same reference numerals and will not be explained several times.

Fig. 1 zeigt eine Schaltgabeleinheit mit einer Führung für eine Welle, bei der die Welle und die Führung erfindungsgemäß miteinander verbunden sind;Fig. 1 shows a shift fork unit with a guide for a shaft in which the shaft and the guide are connected to each other according to the invention;

Fig. 2 zeigt eine Querschnittdarstellung, bei der durch die Führung geschnitten wurde undFig. 2 shows a cross-sectional view in which was cut through the guide and

Fig. 3 zeigt ein Detail der vergrößerten Querschnittdarstellung.Fig. 3 shows a detail of the enlarged cross-sectional view.

Eine mögliche Ausgestaltung einer Verbindung zwischen einer Welle und einer Hülse bzw. Nabe mit erfindungsgemäßer Verbindung wird anhand von Fig. 1 illustriert. Die Fig. 1 zeigt den Aufbau einer Schaltgabeleinheit. Diese besteht aus einem gabelförmigen Grundkörper 20 und einer Führung 14. Der Grund- körper 20 wird beispielsweise aus Blech oder aus einem anderen formstabilen Material hergestellt. Es kann sich auch um ein Gussbauteil handeln.A possible embodiment of a connection between a shaft and a sleeve or hub with a connection according to the invention is illustrated with reference to FIG. 1. Fig. 1 shows the structure of a shift fork unit. This consists of a fork-shaped main body 20 and a guide 14. The basic body 20 is made for example of sheet metal or other dimensionally stable material. It can also be a cast component.

Die Führung 14 ist eine Hülse oder Nabe und weist ein Führungsloch auf, in dem eine Welle 12 geführt wird. Weiterhin weist die Führung 14 an ihrer Au- ßenfläche eine Vertiefung 16 und an entsprechender Position der Innenfläche einen Vorsprung 15 (vgl. Fig. 2) auf. Die Schaltgabel 20 weist weiterhin an beiden Gabelenden Gleitschuhe 22 auf. Diese sind beispielsweise aus Kunststoff gefertigt und werden aufgesteckt bzw. eingepasst.The guide 14 is a sleeve or hub and has a guide hole in which a shaft 12 is guided. Furthermore, the guide 14 has a recess 16 on its outer surface and a projection 15 (see Fig. 2) at a corresponding position of the inner surface. The shift fork 20 also has sliding shoes 22 at both fork ends. These are for example made of plastic and are plugged or fitted.

Die Detaildarstellungen der Figuren 2 und 3 verdeutlichen die Verbindung zwi- sehen Hülse 14 und Welle 12. Die Welle 12 weist im gezeigten Ausführungsbeispiel zwei gegenüberliegend angeordnete Bohrungen 13 auf, die jeweils als Sacklöcher ausgebildet sind. Die bereits oben beschriebenen Erhöhungen 15 innerhalb der Innenmantelfläche der Hülse 14 greifen jeweils in die Bohrungen 13 ein. Diese Bohrungen 13 sind entgratet und/oder angefast, so dass eventu- eil verbliebene Bohrspäne das Eingreifen nicht behindern können.The detailed representations of Figures 2 and 3 illustrate the connection between see sleeve 14 and shaft 12. The shaft 12 has in the illustrated embodiment, two oppositely arranged holes 13, which are each formed as blind holes. The elevations 15 already described above within the inner circumferential surface of the sleeve 14 each engage in the bores 13. These holes 13 are deburred and / or chamfered, so that any remaining drilling chips can not hinder the intervention.

Die Herstellung der Verbindung erfolgt dadurch, dass zunächst die unverformte Hülse 14 über die Welle 12 geschoben und in die richtige Position gebracht wird. Nachdem die Hülse 14 richtig positioniert ist, werden die gegenüber liegenden Vertiefungen 16 an der Außenseite der Hülse eingedrückt, wodurch das Material zu fließen beginnt und mittels plastischer Verformung die als Erhöhungen 15 bezeichneten Zapfen an der Innenmantelfläche der Hülse 14 in die entsprechenden Vertiefungen bzw. Bohrungen 13 an der Außenmantelfläche der Welle 12 eingedrückt werden.The connection is made by first pushing the undeformed sleeve 14 over the shaft 12 and bringing it into the correct position. After the sleeve 14 is properly positioned, the opposite recesses 16 are pressed on the outside of the sleeve, whereby the material begins to flow and by plastic deformation referred to as elevations 15 pin on the inner circumferential surface of the sleeve 14 in the corresponding recesses or holes 13 are pressed against the outer circumferential surface of the shaft 12.

In entsprechender Weise kann auch eine kinematische Umkehrung der be- schriebenen Verbindungsart erfolgen (nicht dargestellt), indem eine Hohlwelle verwendet wird, die durch Druckumformen mit einer Nabe oder Hülse verbunden wird, die an ihrer Innenmantelfläche geräumte oder gestoßene Vertiefungen aufweist. In diese Vertiefungen werden mittels plastischer Verformung Stege oder Erhöhungen an der Außenmantelfläche der Welle eingedrückt. Die Erfindung ist nicht auf die vorstehenden Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen denkbar, die von dem erfindungsgemäßen Gedanken Gebrauch machen und deshalb ebenfalls in den Schutzbereich fallen. In a corresponding manner, a kinematic reversal of the described connection type can also take place (not shown) by using a hollow shaft which is connected by pressure forming to a hub or sleeve which has recesses which have been cleared or pushed on its inner lateral surface. In these depressions webs or elevations are pressed on the outer circumferential surface of the shaft by means of plastic deformation. The invention is not limited to the above embodiments. Rather, a variety of variants and modifications are conceivable that make use of the inventive concept and therefore also fall within the scope.

Claims

Patentansprüche claims 1. Welle-Nabe-Verbindung einer Schaltgabeleinheit eines Fahrzeuggetrie- bes mit korrespondierenden Vertiefungen und Vorsprüngen an den miteinander im Eingriff befindlichen radialen Innenmantelflächen einer Nabe bzw. Hülse (14) und Außenmantelflächen einer Welle (12), dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Vorsprung, der in die korrespondierende Vertiefung eingreift, plastisch verformt ist.1. shaft-hub connection of a shift fork unit of a Fahrzeuggetrie- bes with corresponding recesses and projections on the mutually engaged radial inner lateral surfaces of a hub or sleeve (14) and outer circumferential surfaces of a shaft (12), characterized in that the at least one projection , which engages in the corresponding recess, is plastically deformed. 2. Welle-Nabe-Verbindung nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch wenigstens eine Vertiefung an der Außenmantelfläche der Welle (12), in die ein korrespondierender, plastisch verformter Abschnitt bzw. Vorsprung an der Innenmantelfläche der Nabe bzw. Hülse (14) eingreift.2. shaft-hub connection according to claim 1, characterized by at least one recess on the outer circumferential surface of the shaft (12), in which a corresponding, plastically deformed portion or projection on the inner lateral surface of the hub or sleeve (14) engages. 3. Welle-Nabe-Verbindung nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch we- nigstens eine Vertiefung an der Innenmantelfläche der Nabe bzw. Hülse (14), in die ein korrespondierender, plastisch verformter Abschnitt bzw. Vorsprung an der Außenmantelfläche der Welle (12) eingreift.3. shaft-hub connection according to claim 1, characterized by at least one recess on the inner circumferential surface of the hub or sleeve (14), in which engages a corresponding, plastically deformed portion or projection on the outer circumferential surface of the shaft (12) , 4. Welle-Nabe-Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabe bzw. Hülse (14) über ihren Umfang mit der Welle (12) verpresst ist.4. shaft-hub connection according to one of claims 1 to 3, characterized in that the hub or sleeve (14) is pressed over its circumference with the shaft (12). 5. Welle-Nabe-Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabe bzw. Hülse (14) über ihren Umfang mit der Welle (12) verklebt und/oder stoffschlüssig verbunden ist.5. shaft-hub connection according to one of claims 1 to 4, characterized in that the hub or sleeve (14) bonded over its circumference with the shaft (12) and / or is connected cohesively. 6. Welle-Nabe-Verbindung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen an der Außenmantelfläche der Welle (12) bzw. an der Innenmantelfläche der Nabe bzw. Hülse (14) mittels spanabhebenden Verfahrens eingebracht sind. 6. shaft-hub connection according to one of the preceding claims, characterized in that the recesses on the outer circumferential surface of the shaft (12) or on the inner circumferential surface of the hub or sleeve (14) are introduced by means of machining process. 7. Welle-Nabe-Verbindung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Bohrung (13) oder mehrere Bohrungen (13) an der Außenmantelfläche der Welle (12).7. shaft-hub connection according to claim 6, characterized by a bore (13) or a plurality of bores (13) on the outer circumferential surface of the shaft (12). 8. Welle-Nabe-Verbindung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine druckumgeformte Nabe bzw. Hülse (14), deren an ihrer Innenmantelfläche angeordnete Vorsprünge (15) oder Stege durch plastische Verformung formschlüssig in die korrespondierenden Vertiefungen an der Außenmantelfläche der Welle (12) eingedrückt sind.8. shaft-hub connection according to claim 6, characterized by a pressure-shaped hub or sleeve (14) whose arranged on its inner lateral surface projections (15) or webs by plastic deformation form-fitting manner in the corresponding recesses on the outer circumferential surface of the shaft (12) are pressed. 9. Welle-Nabe-Verbindung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch we- nigstens eine geräumte und/oder gestoßene Vertiefung an der Innenmantelfläche der Hülse (14) bzw. Nabe.9. shaft-hub connection according to claim 6, characterized by at least one cleared and / or pushed depression on the inner circumferential surface of the sleeve (14) or hub. 10. Welle-Nabe-Verbindung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine druckumgeformte Hohlwelle, deren an der Außenmantelfläche angeordnete Vorsprünge (15) oder Stege durch plastische Verformung formschlüssig in die korrespondierenden Vertiefungen an der Innenmantelfläche der Nabe bzw. Hülse (14) eingedrückt sind.10. shaft-hub connection according to claim 9, characterized by a pressure-shaped hollow shaft whose arranged on the outer circumferential surface projections (15) or webs are pressed by plastic deformation form-fitting manner in the corresponding recesses on the inner circumferential surface of the hub or sleeve (14). 11. Welle-Nabe-Verbindung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabe bzw. Hülse (14) wenigstens eine Durchgangsbohrung aufweist, in die Vorsprünge (15) oder Stege der Hohlwelle hinein gedrückt sind.11. shaft-hub connection according to claim 9 or 10, characterized in that the hub or sleeve (14) has at least one through hole into which the projections (15) or webs of the hollow shaft are pressed. 12. Verfahren zur Herstellung einer Welle-Nabe-Verbindung einer Schaltgabeleinheit eines Fahrzeuggetriebes, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte, dass die korrespondierende Vertiefungen bzw. Vorsprünge an den miteinander im Eingriff befindlichen radialen Innenmantelflächen einer Na- be bzw. Hülse (14) und Außenmantelflächen einer Welle (12) eingebracht werden, und dass der wenigstens eine Vorsprung (15) durch plastische Verformung in die korrespondierende Vertiefung gedrückt wird. 12. A method for producing a shaft-hub connection of a shift fork unit of a vehicle transmission, characterized by the following steps, that the corresponding recesses or projections on the mutually engaged radial inner lateral surfaces of a hub or sleeve (14) and outer circumferential surfaces of a Shaft (12) are introduced, and that the at least one projection (15) is pressed by plastic deformation in the corresponding recess. 13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabe bzw. Hülse (14) über ihren Umfang mit der Welle (12) verpresst, verklebt und/oder stoffschlüssig verbunden wird.13. The method according to claim 12, characterized in that the hub or sleeve (14) is pressed over its circumference with the shaft (12), glued and / or materially connected. 14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen an der Außenmantelfläche der Welle (12) bzw. an der Innenmantelfläche der Nabe bzw. Hülse (14) mittels eines spanabhebenden Verfahrens eingebracht werden.14. The method according to claim 12 or 13, characterized in that the recesses on the outer circumferential surface of the shaft (12) or on the inner circumferential surface of the hub or sleeve (14) are introduced by means of a machining process. 15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, gekennzeichnet durch eine druckumgeformte Nabe bzw. Hülse (14), deren an ihrer Innenmantelfläche angeordnete Vorsprünge (15) oder Stege durch plastische Verformung formschlüssig in die korrespondierenden Vertiefungen an der Außenmantelfläche der Welle (12) eingedrückt werden.15. The method according to any one of claims 12 to 14, characterized by a pressure-formed hub or sleeve (14) whose arranged on its inner lateral surface projections (15) or webs by plastic deformation form-fitting manner in the corresponding recesses on the outer circumferential surface of the shaft (12) be pressed. 16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, gekennzeichnet durch eine druckumgeformte Hohlwelle, deren an der Außenmantelfläche angeordne- te Vorsprünge (15) oder Stege durch plastische Verformung formschlüssig in die korrespondierenden Vertiefungen an der Innenmantelfläche der Nabe bzw. Hülse (14) eingedrückt werden. 16. The method according to any one of claims 12 to 14, characterized by a pressure-shaped hollow shaft whose te on the outer lateral surface angeordne- te projections (15) or webs pressed by plastic deformation positively in the corresponding recesses on the inner circumferential surface of the hub or sleeve (14) become.
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