DE10048589A1

DE10048589A1 - Schaltvorrichtung für ein Kraftfahrzeuggetriebe

Info

Publication number: DE10048589A1
Application number: DE2000148589
Authority: DE
Inventors: Regina Moeller; Dirk Heilenkoetter
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2000-09-30
Filing date: 2000-09-30
Publication date: 2002-04-25

Abstract

Schaltvorrichtung für ein Kraftfahrzeuggetriebe mit einem verschwenkbar gelagerten rohrförmigen Schalthebel, wobei der Schalthebel an seiner Oberfläche eine durch ein Plasmanitrierverfahren erzeugte Nitrierschicht aufweist. DOLLAR A Verfahren zur Herstellung eines rohrförmigen Schalthebels, wobei an der Oberfläche des Schalthebels in einer Randschicht durch Plasmanitrieren Stickstoff eingelagert wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung für ein Kraftfahrzeuggetriebe mit einem verschwenkbar gelagerten rohrförmigen Schalthebel.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines rohrförmigen Schalthebels.

Schaltvorrichtungen für Kraftfahrzeuggetriebe mit einem verschwenkbar gelagerten rohrförmigen Schalthebel, wie sie beispielsweise aus der DT 25 30 784 A1 bekannt sind, werden sowohl für Schaltgetriebe als auch für Automatikgetriebe verwendet. Bei Automatikgetrieben wird der Schalthebel meist Wählhebel genannt. Der Schalthebel besteht üblicherweise aus einem gelenkig oder zumindest um eine Achse drehbar gelagerten Rohr, an dem an seinem freien oberen Ende ein zumeist aus einem Kunststoff gefertigter Schaltknopf axial fixiert und drehfest befestigt ist. Diese Wählhebel weisen einen relativ großen Außendurchmesser auf um die Bedienkräfte ohne Hebelverbiegung abfangen zu können. In einer Mittenbohrung des rohrförmigen Schalthebels wird dabei häufig eine Ver- und Entriegelungsstange längsverschieblich gelagert.

Nachteilig bei den bekannten Schalthebeln ist, dass aus Designgründen geforderte geringe Außendurchmesser der Schalthebel sich wegen der damit verbundenen geringen Biegesteifigkeit nur schwer realisieren lassen. Versuche, die Biegesteifigkeit durch Härten zu erhöhen, haben zu einer unerwünschten Sprödigkeit geführt, die das Abbrechen des Schalthebels begünstigt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die Biegesteifigkeit des Schalthebels so zu verbessern, dass trotz eines verringerten relativ kleinen Außendurchmessers die Bedienkräfte ohne Hebelverbiegung abfangbar sind und ein Abbrechen des Schalthebels vermieden wird. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß in Verbindung mit dem Oberbegriff des Anspruches 1 dadurch gelöst, dass der Schalthebel an seiner Oberfläche eine durch ein Plasmanitrierverfahren erzeugte Nitrierschicht aufweist. Eine durch Plasmanitrieren hergestellte Nitrierschicht erhöht die Biegesteifigkeit ohne eine unerwünscht hohe Sprödigkeit des Materials herbeizuführen. Gleichzeitig ist es möglich, den Schalthebel an seinem dem Schaltknopf abgewandten unteren Ende zu verschweißen ohne das dies zu einem Bauteilverzug führt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Nitrierschicht des Schalthebels eine Nitrierhärtetiefe von etwa 0,4 mm auf, die insbesondere in Verbindung mit einem geeigneten Material des Schalthebels zu einer ausreichenden Biegesteifigkeit bei relativ geringen Außendurchmesser, beispielsweise 10 mm bei 2,5 mm Wandstärke, führt.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Schalthebel als ein Schaltrohr ausgebildet, dass an seinem dem Schaltknopf abgewandten unteren Ende mit einer Schaltstange verschweißt ist. Das Schaltrohr ist dabei aus St 52-3 K nach DIN 2391 ausgebildet. Die Schaltstange kann beispielsweise aus St 32-3 K nach DIN 1654 ausgebildet sein.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Schalthebel an seiner Oberfläche verchromt.

Die durch Plasmanitrieren modifizierte Oberfläche lässt sich ohne Probleme verchromen, so dass ein aus Designgründen geforderte Chromschicht aufgebracht werden kann. Die Chromschicht verhindert zudem Korrosion.

Weitere Aufgabe der Erfindung ist es daher, das Verfahren zur Herstellung eines rohrförmigen Schalthebels so zu verbessern, dass die Biegesteifigkeit des Schalthebels erhöht wird, ohne das dieser eine unerwünscht hohe Sprödigkeit erfährt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß in Verbindung mit dem Oberbegriffes des Anspruches 8 dadurch gelöst, dass an der Oberfläche des Schalthebels in einer Randschicht durch Plasmanitrieren Stickstoff eingelagert wird.

Das Plasmanitrieren, das bisher zur Erhöhung der Verschleißfestigkeit von mit verschleißbelasteten Bauteilen eingesetzt wurde, erhöht in überraschender Weise die Biegesteifigkeit des Schalthebels ohne das dies dabei zu einer unerwünschten Sprödigkeit führt.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Oberfläche des Schalthebels mit einer Nitrierhärtetiefe von 0,3 bis 0,5 mm plasmanitriert.

Bei einer Nitrierhärtetiefe von 0,3 bis 0,5 mm ergeben sich günstige Bedingungen für einen Schalthebel der einen relativ geringen Außendurchmesser, beispielsweise 10 mm aufweist.

Grundsätzlich ist es auch möglich, als Plasmanitrierverfahren ein Plasmanitrokarburierverfahren durchzuführen. Beim Plasmanitrokarburieren wird zusätzlich Kohlenstoff in die Rand- bzw. Nitrierschicht eingebracht.

Soweit auf eine Chromschicht verzichtet werden soll, ist es zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit und/oder aus dekorativen Gründen auch möglich, eine Nachoxydation im Plasma durchzuführen. Dabei werden durch Zerfallen von Eisennitriden und Oxydation von Eisen dünne, chemisch hochbeständige Fe₃O₄- Schichten erzeugt und evtl. vorhandene Poren der Verbindungsschicht mit Oxyd gefüllt.

Das Verfahren zur Herstellung eines rohrförmigen Schalthebels weist die aus der Vorrichtung bekannten Vorteile auf.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise veranschaulicht sind.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: eine schematische Seitenansicht eines Schalthebels in vergrößerter Darstellung und

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Schalthebel von Fig. 1 entlang der Linie II-II geschnitten.

Eine Schaltvorrichtung für Kraftfahrzeuggetriebe 1 besteht im Wesentlichen aus einem Schalthebel 2, einem Schaltknopf 3 und einem Gehäuse 4.

Der Schalthebel 2, der als ein Schaltrohr ausgebildet ist, ist mit seinem unteren Ende 5 mit einem oberen Ende 6 einer Schaltstange 7 verschweißt. Der Schalthebel 2 und die Schaltstange 7 sind im Bereich des oberen Ende 6 der Schaltstange 7 verschwenkbar um einen Drehpunkt 8 im Gehäuse 4 gelagert. In einer Mittenbohrung 11 des Schalthebels 2 ist eine nicht dargestellte Ver- und Entriegelungsstange längsverschieblich gelagert.

Der Schalthebel 2 weist an seiner Oberfläche eine in einem Plasmanitrierverfahren erzeugte Nitrierschicht 9 auf, in der Stickstoff eingelagert ist. Auf der Nitrierschicht 9 ist eine Chromschicht 10 aufgebracht.

Der Schalthebel 2 weist einen Außendurchmesser 12 von ca. 10 mm und eine Wanddicke 13 von etwa 2,5 mm auf. Der Schalthebel 2 bzw. das Schaltrohr ist aus St 52 -3 K nach DIN 2391 gefertigt. Die Schaltstange 7 ist beispielsweise aus St 32-3 K nach DIN 1654 ausgebildet.

Bei dem Schalthebel 2 wird an der Oberfläche in einer Randschicht durch Plasmanitrieren Stickstoff eingelagert, so dass die Nitrierschicht 9 mit einer Nitrierhärtetiefe von 0,3 mm + 0,5 mm entsteht.

BEZUGSZEICHENLISTE

1

Schaltvorrichtung

2

Schalthebel

3

Schaltknopf

4

Gehäuse

5

unteres Ende des Schalthebels

6

oberes Ende der Schaltstange

7

Schaltstange

8

Drehpunkt

9

Nitrierschicht

10

Chromschicht

11

Mittenbohrung des Schalthebels

12

Außendurchmesser des Schalthebels

13

Wandstärke des Schalthebels

Claims

1. Schaltvorrichtung für ein Kraftfahrzeuggetriebe mit einem verschwenkbar gelagerten rohrförmigen Schalthebel, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalthebel (2) an seiner Oberfläche eine durch ein Plasmanitrierverfahren erzeugte Nitrierschicht (9) aufweist.

2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nitrierschicht (9) eine Nitrierhärtetiefe zwischen 0,1 und 0,7 mm aufweist.

3. Schaltvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Nitrierhärtetiefe vorzugsweise etwa 0,4 mm beträgt.

4. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalthebel (2) als ein Schaltrohr ausgebildet ist, das an seinem einem Schaltknopf (3) abgewandten unteren Ende (5) mit einer Schaltstange (7) verschweißt ist.

5. Schaltvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltrohr vorzugsweise aus St 52-3 K nach DIN 2391 und die Schaltstange (7) aus St 32-3 K nach DIN 1654 ausgebildet ist.

6. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalthebel (2) an seiner Oberfläche eine Chromschicht (10) aufweist.

7. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalthebel (2) als Wählhebel eines Automatikgetriebes ausgebildet ist.

8. Verfahren zur Herstellung eines rohrförmigen Schalthebels, dadurch gekennzeichnet, dass an der Oberfläche des Schalthebels (2) in einer Nitrierschicht (9) durch Plasmanitrieren Stickstoff eingelagert wird.

9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche des Schalthebels (2) mit einer Nitrierhärtetiefe von 0,1 bis 0,7 mm plasmanitriert wird.

10. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche des Schalthebels (2) mit einer Nitrierhärtetiefe von vorzugsweise 0,3 bis 0,5 mm plasmanitriert wird.