DE102013105079A1

DE102013105079A1 - Method for producing a switching shaft

Info

Publication number: DE102013105079A1
Application number: DE201310105079
Authority: DE
Inventors: Bernd Schulze
Original assignee: Koki Technik Transmission Systems GmbH
Current assignee: Koki Technik Transmission Systems GmbH
Priority date: 2013-05-17
Filing date: 2013-05-17
Publication date: 2014-12-18

Abstract

Verfahren zur Herstellung einer Schaltwelle mit einer Ringscheibe (5), gekennzeichnet durch folgende Schritte:: – auf die rotierende Schaltwelle (1) wir ein Lot (2) aufgebracht, geeignet zur Erzeugung einer Wulst (4), – das Lot (2) wird mit der Ringscheibe (5) verbunden.Method for producing a selector shaft with an annular disc (5), characterized by the following steps: - a solder (2) is applied to the rotating selector shaft (1), suitable for producing a bead (4), - the solder (2) connected to the washer (5).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Schaltwelle nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The invention relates to a method for producing a switching shaft according to the preamble of claim 1.

Stand der Technik State of the art

Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Verfahren zur Herstellung einer Schaltwelle bekannt und gebräuchlich. Ausserdem finden sich auch verschiedene Schaltwellen. Various methods for producing a shift shaft are known and customary in the prior art. In addition, there are also various switching shafts.

Die im Stand der Technik bekannten und beschriebenen Verfahren nutzen Schweisstechniken zur Verbindung von Schaltwellenabschnitten miteinander oder anderen Bauteilen mit der Schaltwelle. The known and described in the prior art methods use welding techniques for connecting switching shaft sections with each other or other components with the switching shaft.

Aufgabe task

Aufgabe der Erfindung ist es ein Verfahren zur Herstellung einer Schaltwelle. The object of the invention is a method for producing a switching shaft.

Dadurch soll eine Schaltwelle zur Verfügung gestellt werden, welche auf Schweisstechniken bei der Herstellung verzichtet und dabei ausserdem eine festere Verbindung zwischen einer Gangjustierung und der Schaltwelle ermöglichen. As a result, a shift shaft is to be made available, which dispenses with welding techniques in the production and also allow a firmer connection between a gear adjustment and the shift shaft.

Lösung der Aufgabe Solution of the task

Zur Lösung der Aufgabe führen die Merkmale nach Anspruch 1 und 7. Ein erfindungsgemässes Verfahren ist bezogen auf die Herstellung einer Schaltwelle mit einer Ringscheibe. Hierbei ist die Ringscheibe als ein Teil einer Gangjustierung zu lesen. Als ein anderer Teil der Gangjustierung ist beispielsweise auch die Rastierhülse zu lesen. Es kommt im Ergebnis nicht darauf, ob nun die Ringscheibe oder die Rastierhülse mit der Schaltwelle verbunden wird. Die Ringscheibe ist also als der Teil der Gangjustierung zu lesen, welche mit der Schaltwelle eine Verbindung eingehen soll. To achieve the object, the features of claim 1 and 7. An inventive method is based on the production of a switching shaft with an annular disc. Here, the annular disc is to be read as part of a gear adjustment. As another part of the gear adjustment, for example, the Rastierhülse to read. As a result, it does not matter whether the annular disc or the Rastierhülse is connected to the switching shaft. The annular disc is therefore to be read as the part of the gear adjustment, which is to enter into a connection with the shift shaft.

Ein erfindungsgemässes Verfahren zur Herstellung einer Schaltwelle ist derart aufgebaut, dass auf die Schaltwelle ein Lot aufgebracht wird. Das Aufbringen des Lots auf die Schaltwelle kann auf unterschiedliche Weise erfolgen. Bspw. kann die Schaltwelle dabei rotieren. Bei einer Rotation der Schaltwelle entsteht beim Aufbringen der Lotquelle Reibungswärme, welche zum Aufschmelzen des Lots führt und dadurch zu einer gleichmässigen Verteilung über den gesamten Umfang der Schaltwelle. Dabei entsteht eine stoffschlüssige Verbindung des Lots mit der Schaltwelle. An inventive method for producing a switching shaft is constructed such that a solder is applied to the switching shaft. The application of the solder on the shift shaft can be done in different ways. For example. can rotate the stem during this. During a rotation of the switching shaft, when the solder source is applied, frictional heat is generated, which leads to the melting of the solder and thereby to a uniform distribution over the entire circumference of the switching shaft. This creates a cohesive connection of the solder with the switching shaft.

Nachdem ausreichend Lot auf die Schaltwelle aufgebracht wurde, wird eine Wulst erzeugt. Diese Wulst überragt dabei den Umfang der Schaltwelle derart, dass die axial auf die Schaltwelle aufgeschobene Ringscheibe an der Wulst anstösst. Dabei weist die Ringscheibe eine Öffnung auf, die es ermöglicht die Ringscheibe auf die Schaltwelle aufzuschieben, bis sie an die Wulst anstösst. Die Wulst dient dabei als Anschlagpunkt für die Ringscheibe oder eine Wandung einer Rastierhülse. Es ist auch denkbar, dass die Scheibe bei noch nicht erkalteten und damit noch flüssigem Lot bzw. Wulst dazu führt, dass eine stoffschlüssige Verbindung zwischen der Ringscheibe und dem Wellenabschnitt erfolgen kann. Bei einem endgültigen Erkalten des Lots wird die Schaltwelle dann durch den erkalteten und fest gewordenen Wulst festgehalten. In einem anderen Ausführungsbeispiel wird die Ringscheibe auf die erkaltete und damit fest gewordene Wulst aufgeschoben oder gepresst bis eine klemmende Halterung vorliegt. After sufficient solder has been applied to the stem, a bead is created. This bead projects beyond the circumference of the shift shaft such that the axially pushed onto the shift shaft washer abuts the bead. In this case, the annular disk has an opening, which makes it possible to postpone the annular disc on the shift shaft until it abuts the bead. The bead serves as an attachment point for the annular disc or a wall of a Rastierhülse. It is also conceivable that the disc results in not yet cooled and thus still liquid solder or bead that a cohesive connection between the annular disc and the shaft portion can be done. In a final cooling of the solder, the shift shaft is then held by the cooled and solidified bead. In another embodiment, the annular disc is pushed onto the cooled and thus become solid bead or pressed until a clamping holder is present.

In einem anderen Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Verfahrens wird die Ringscheibe auf die Schaltwelle mit der Wulst geschoben und danach wird die Scheiben rotiert oder gedreht. Damit entsteht ebenfalls Wärme, die zum Verschmelzen oder Löten bspw. eines Aluminiumwerkstoffes führt. Die Verbindung ist dann zwischen der Schaltwelle und der Ringscheibe hergestellt. An die Ringscheibe lässt sich dann in einem weiteren Schritt eine Rastierhülse konventionell anschweissen. Das Anschweissen kann bspw. durch Laserschweissen erfolgen. Das erfindungsgemässe Herstellungsverfahren hat den Vorteil, dass eine Schaltwelle mit Gangjustierung hergestellt werden kann, ohne dass es der Anwendung von schmelztechnischen Fügeverfahren bedarf. In another embodiment of the inventive method, the annular disc is pushed onto the switching shaft with the bead and then the discs is rotated or rotated. This also creates heat that leads to fusing or soldering, for example, an aluminum material. The connection is then made between the selector shaft and the annular disc. Then, in a further step, a locking sleeve can be conventionally welded to the annular disc. The welding can be done, for example, by laser welding. The production method according to the invention has the advantage that a selector shaft can be produced with a gear adjustment without the need for the use of fusion technology joining methods.

Dabei wird auf der Schaltwelle die ringförmige feste Wulst aus Lot aufgebracht. Die Wulst aus Lot entsteht dadurch, dass auf die sich drehende Schaltwelle ein sich ebenfalls drehender Stab z. B. aus Aluminium auf die Oberfläche der Schaltwelle gedrückt bzw. gepresst wird. Dabei bildet sich ein ringförmiger Materialauftrag oder die Wulst mit einer Dicke von ca. 0,3 bis 0.5 mm, wobei diese Angabe nur beispielhaft ist und in erster Linie von den auf die Schaltwelle später wirkenden Kräften und die dadurch notwendigen Eigenschaften der Schaltwelle und eingesetzten Materialien bestimmt wird. Anschliessend wird auf den ringförmigen Materialauftrag bspw. die Ringscheibe axial aufgeschoben oder gepresst und danach radial verdreht. In this case, the annular solid bead is applied from the solder on the selector shaft. The bead of solder is formed by the fact that on the rotating shaft switching a likewise rotating rod z. B. aluminum is pressed or pressed onto the surface of the shift shaft. In this case, an annular material application or the bead is formed with a thickness of about 0.3 to 0.5 mm, this information is only an example and primarily of the later acting on the shift shaft forces and the necessary properties of the switching shaft and materials used is determined. Subsequently, for example, the annular disc is pushed or pressed axially on the annular material order and then rotated radially.

Dabei wird das aufgebrachte Lot nochmals aufgeschmolzen, so dass wiederum eine stoffschlüssige Verbindung entsteht. Damit ist es möglich, Schaltwellen einzusetzen, die aus Vergütungsstahl sind und demzufolge eine höhere Biege- und Verschleissfestigkeit besitzen. In this case, the applied solder is melted again, so that in turn creates a cohesive connection. This makes it possible to use switching shafts, which are made of tempered steel and therefore have a higher bending and wear resistance.

Da Vergütungsstähle sich nicht schweissen lassen, da deren Kohlenstoffgehalt zu hoch ist, eignet sich in einem solchen Fall das oben beschriebene Herstellungsverfahren als alternatives Fügeverfahren. Die Ringscheibe wiederum kann aus einem schweissbaren Stahl, sowie die Rastierhülse auch, hergestellt sein. As temper steels can not be welded because their carbon content is too high, In such a case, the manufacturing method described above is suitable as an alternative joining method. The annular disc in turn can be made of a weldable steel, as well as the locking sleeve.

Im erfindungsgemässen Herstellungsverfahren wird das Lot zur Verbindung der Schaltwelle mit der Ringscheibe verflüssigt. Diese Verflüssigung kann durch Erwärmung stattfinden. Die Erwärmung wiederum kann durch unterschiedliche herkömmliche Methoden erreicht werden. Hierbei sollen die Erwärmung durch Induktion oder in einem entsprechenden Ofen namentlich erwähnt sein. In the manufacturing method according to the invention, the solder is liquefied to connect the selector shaft to the annular disk. This liquefaction can take place by heating. In turn, heating can be achieved by various conventional methods. Here, the heating by induction or in a corresponding furnace should be mentioned by name.

Eine Erwärmung kann aber auch durch Reibungswärme erreicht werden. Dazu wird die Schaltwelle mit der Ringscheibe konnektiert. Die Konnektion der Schaltwelle mit der Ringscheibe muss derart erfolgen, dass eine Reibungswärme entsteht. Dies kann bspw. durch entgegen gesetzte Rotationsbewegungen der Schaltwelle und der Ringscheibe an der Wulst erfolgen. However, heating can also be achieved by frictional heat. For this purpose, the selector shaft is connected to the annular disc. The connection of the switching shaft with the annular disc must be such that a frictional heat is generated. This can be done, for example, by opposing rotational movements of the switching shaft and the annular disc on the bead.

Eine andere Variante ist bspw. dann gegeben, wenn nur die Schaltwelle rotiert oder nur die Ringscheibe rotiert. Letztendlich ist es hier wichtig, dass eine Reibungswärme entsteht. Die Reibungswärme muss derart entstehen, dass das aufgebrachte Lot verflüssigt werden kann. Another variant is, for example, given when only the switching shaft rotates or only the annular disc rotates. Ultimately, it is important here that a frictional heat arises. The frictional heat must arise in such a way that the applied solder can be liquefied.

Reibungswärme kann grundsätzlich auch dadurch entstehen, dass die Ringsscheibe auf die Wulst gepresst bzw. gedrückt wird. Durch dieses Pressen bzw. Drücken entsteht ebenfalls Wärme, was zum Verflüssigen des Lots ausreicht. Neben der Verflüssigung des Lots zur stoffschlüssigen Verbindung der Schaltwelle mit der Ringscheibe ist es auch denkbar, dass die Ringscheibe auf die Schaltwelle aufgeschoben und bis zur Wulst gedrückt wird. In principle, frictional heat can also be produced by pressing or pressing the annular disk onto the bead. This pressing or pressing also creates heat, which is sufficient to liquefy the solder. In addition to the liquefaction of the solder for cohesive connection of the switching shaft with the annular disc, it is also conceivable that the annular disc is pushed onto the shift shaft and pressed to the bead.

Dabei wird eine klemmende bzw. festlegende Halterung der Ringscheibe an der Schaltwelle erreicht. Hier steht in erster Linie nicht die Erwärmung des Lots bzw. des Wulstes im Vordergrund, sondern vielmehr eine Kraftausübung auf den Wulst bzw. den erkalteten Lot, um eine klemmende Halterung der Ringscheibe auf der Schaltwelle zu erreichen. In this case, a clamping or fixing holder of the annular disc is achieved on the shift shaft. Here in the first place is not the warming of the solder or the bead in the foreground, but rather a force on the bead or the cooled solder to achieve a clamping support of the washer on the shift shaft.

Weiter wird gesondert Schutz begehrt für eine Schaltwelle die nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellt wurde. Furthermore, separate protection is desired for a selector shaft which has been produced by the method according to the invention.

Zuletzt wird gesondert Schutz für die Verwendung einer Schaltwelle in einem Kraftfahrzeug oder einem Lastkraftwagen oder einem Seefahrzeug beansprucht. Lastly, separate protection for the use of a shift shaft in a motor vehicle or a truck or a marine vehicle is claimed.

Die Ringscheibe bzw. die Rastierhülse kann auch einen Kragen besitzen, der die Anlagefläche zwischen der Ringscheibe bzw. der Rastierhülse und der Schaltwelle vergrössert. Damit erhöht sich die Widerstandskraft gegenüber Torsion, die evtl. bei der Belastung während des Schaltvorgangs entsteht. The annular disc or the Rastierhülse may also have a collar which increases the contact surface between the annular disc and the Rastierhülse and the shift shaft. This increases the resistance to torsion, which may arise during the load during the shifting process.

Figurenbeschreibung figure description

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawing; this shows in

1 eine perspektivische Ansicht eines ersten Wellenabschnitts; 1 a perspective view of a first shaft portion;

2 eine perspektivische Ansicht einer Welle; 2 a perspective view of a shaft;

3 eine perspektivische Ansicht der Welle nach 2 mit einer Scheibe; 3 a perspective view of the shaft after 2 with a disc;

4 eine perspektivische Ansicht der Welle nach 2 mit einer Rastierungshülse; 4 a perspective view of the shaft after 2 with a Rastierungshülse;

5 eine vergrösserte Ansicht eines Teils der 2. 5 an enlarged view of part of the 2 ,

In der 1 ist eine Schaltwelle 1 gezeigt. Es handelt sich dabei um eine handelsübliche Schaltwelle, wie sie bspw. in Kraftfahrzeuggetrieben vorkommt. In the 1 is a shift shaft 1 shown. It is a commercial shift shaft, as it occurs, for example, in motor vehicle transmissions.

In der 2 ist nun zu erkennen, wie die Schaltwelle 1 eine Wulst 4 aus einem Lot 3 aufgebracht wurde. Dazu wird das Lot bspw. auf die in Drehrichtung 10 rotierende Schaltwelle 1 aufgebracht. Beim Aufbringen des Lots 2 auf die Schaltwelle 1 entsteht durch die Rotation der Schaltwelle 1 eine Reibungswärme, die dazu führt, dass das Lot 3 verflüssigt wird. Dabei legt es sich an der aufgebrachten Stelle um die Schaltwelle 1. Dies geschieht bevorzugt solange, bis die Wulst 4 in gewünschter Höhe von der Schaltwelle 1 abragt. In the 2 can now be seen as the shift shaft 1 a bead 4 out of a lot 3 was applied. For this purpose, the solder is, for example, on the direction of rotation 10 rotating shift shaft 1 applied. When applying the solder 2 on the shift shaft 1 created by the rotation of the switching shaft 1 a frictional heat that causes the solder 3 is liquefied. It lays down at the applied point to the switching shaft 1 , This is preferably done until the bead 4 at the desired height of the shift shaft 1 protrudes.

In 5 ist eine vergrösserte Ansicht eines Teils der Schaltwelle 1 gezeigt. Dort ist gut zu erkennen, wie durch das aufgebrachte Lot 2 eine Wulst 4 auf dem Umfang der Schaltwelle 1 entstanden ist. Nachdem das Lot 2 auf dem Umfang der Schaltwelle 1 solange aufgebracht wurde, bis die Wulst 4 entstanden ist, wird anschliessend, wie es in der 3 gezeigt wird, eine Ringscheibe 5 auf die Schaltwelle 1 gezogen. Die Verbindung der Ringscheibe 5 mit der Schaltwelle 1 kann entweder dadurch erfolgen, dass die Ringscheibe 5 auf den Wulst 4 aufgedrückt oder aufgepresst wird. Es kann aber auch dadurch erfolgen, dass das Lot 2 des Wulstes 4 erwärmt wird. Durch die Erwärmung verflüssigt sich das Lot 2 wieder. Nach der Verflüssigung des Lots 2 kann die Ringscheibe 5 in den Wulst 4 hineingeschoben werden, bis das Lot 2 an den betreffenden Stellen der Ringscheibe 5 flächendeckend erkalten kann, um eine feste Verbindung des Lots 2 mit der Ringscheibe 5 zu erreichen. Diese Verbindung wird durch das Erkalten des Lots 2 erreicht. In 5 is an enlarged view of a portion of the shift shaft 1 shown. There is good to see, as by the applied Lot 2 a bead 4 on the circumference of the switching shaft 1 originated. After the lot 2 on the circumference of the switching shaft 1 as long as was applied until the bead 4 is then, as it is in the 3 is shown an annular disc 5 on the shift shaft 1 drawn. The connection of the annular disc 5 with the switching shaft 1 can be done either by the fact that the annular disc 5 on the bead 4 pressed or pressed on. But it can also be done by the solder 2 of the bead 4 is heated. By heating, the solder liquefies 2 again. After the liquefaction of the lot 2 can the ring disk 5 in the bead 4 be pushed in until the lot 2 at the relevant points of the annular disc 5 can cover the whole area to a firm connection of the solder 2 with the ring disk 5 to reach. This connection is made by cooling the solder 2 reached.

In einem anderen Ausführungsbeispiel kann die Erwärmung des Lots 2 auch dadurch erreicht werden, das bspw. die Schaltwelle 1 in eine erste Rotationsrichtung 11 und die Ringscheibe 5 in eine zweite Rotationsrichtung 12 bewegt wird. Durch diese Konektion der Ringscheibe 5 mit der Schaltwelle 1 entsteht Reibungswärme. Diese Reibungswärme wiederum führt zu einer Verflüssigung des Lots 2 bzw. des Wulstes 4, um die Ringscheibe 5 nach Beendigung der Rotation und Aushärten des Lots 2 fest zuhalten. In another embodiment, the heating of the solder 2 also be achieved by, for example, the shift shaft 1 in a first direction of rotation 11 and the ring disk 5 in a second direction of rotation 12 is moved. Through this connection of the annular disk 5 with the switching shaft 1 Frictional heat is generated. This frictional heat in turn leads to liquefaction of the solder 2 or the bead 4 to the annular disc 5 after completion of the rotation and curing of the solder 2 hold tight.

In 4 ist dann gezeigt, wie eine Rastierhülse 6 bspw. durch Verschweissen mit der Ringscheibe 5 verbunden wird. Bezugszeichenliste 1 Welle 2 3 Lot 4 Wulst 5 Ringscheibe 6 Rastierhülse 7 8 9 10 Drehrichtung 11 1. Rotationsrichtung 12 2. Rotationsrichtung In 4 is then shown as a Rastierhülse 6 For example, by welding with the annular disc 5 is connected. LIST OF REFERENCE NUMBERS 1 wave 2 3 solder 4 bead 5 washer 6 Rastierhülse 7 8th 9 10 direction of rotation 11 1st direction of rotation 12 2nd direction of rotation

Claims

Verfahren zur Herstellung einer Schaltwelle mit einer Ringscheibe (5), gekennzeichnet durch folgende Schritte: – auf die Schaltwelle (1) wird ein Lot (2) aufgebracht, geeignet zur Erzeugung einer Wulst (4), – das Lot (2) wird mit der Ringscheibe (5) verbunden. Method for producing a switching shaft with an annular disc ( 5 ), characterized by the following steps: - on the switching shaft ( 1 ), a lot ( 2 ), suitable for producing a bead ( 4 ), - the lot ( 2 ) is with the annular disc ( 5 ) connected.

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltwelle (1) während des Aufbringens des Lots (2) rotiert. Method according to claim 1, characterized in that the switching shaft ( 1 ) during the application of the solder ( 2 ) rotates.

Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Lot (2) zur Verbindung der Schaltwelle (1) mit der Ringscheibe (5) verflüssigt wird. Method according to claim 1 or 2, characterized in that the solder ( 2 ) for connecting the shift shaft ( 1 ) with the annular disc ( 5 ) is liquefied.

Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Lot (2) zur Verflüssigung erwärmt wird. Method according to claim 3, characterized in that the solder ( 2 ) is heated to liquefaction.

Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Lot (2) durch Reibungswärme der mit der Schaltwelle (1) durch eine Konnektion verbundenen Ringscheibe (5) verflüssigt wird. Method according to claim 3, characterized in that the solder ( 2 ) by frictional heat with the shift shaft ( 1 ) by a connection connected annular disc ( 5 ) is liquefied.

Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Konnektion der Ringscheibe (5) mit der Schaltwelle (1) durch Pressen und/oder Rotation erfolgt. A method according to claim 5, characterized in that the connection of the annular disc ( 5 ) with the switching shaft ( 1 ) is done by pressing and / or rotation.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltwelle (1) auf das erkaltete Lot (2) aufgepresst oder aufgeklemmt wird. Method according to one of claims 1 or 2, characterized in that the switching shaft ( 1 ) on the cooled solder ( 2 ) is pressed or clamped.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringscheibe (5) mit einer Rastierhülse (6) verschweisst wird. Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that the annular disc ( 5 ) with a Rastierhülse ( 6 ) is welded.

Schaltwelle mit einer Rastierhülse (6), die nach dem Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 9 hergestellt ist. Shift shaft with a Rastierhülse ( 6 ), which is prepared by the method according to claims 1 to 9.

Verwendung einer Schaltwelle (1) mit einer Rastierhülse (6) nach Anspruch 10 in einem Kraftfahrzeug oder einem Lastkraftwagen oder einem Seefahrzeug. Use of a switching shaft ( 1 ) with a Rastierhülse ( 6 ) according to claim 10 in a motor vehicle or a truck or a maritime vehicle.