FR2848884A1

FR2848884A1 - Commutation fork bearing pivot, has knurled structure obtained through cold bending by rolling segment of pivot, and rotating groove that is provided in peripheral of pivot to receive rotating unit of bearing

Info

Publication number: FR2848884A1
Application number: FR0315008A
Authority: FR
Inventors: Andreas Neudecker; Rainer Schubel
Original assignee: INA Schaeffler KG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 2002-12-21
Filing date: 2003-12-19
Publication date: 2004-06-25
Anticipated expiration: 2023-12-19
Also published as: DE10260560A1; FR2848884B1

Abstract

The pivot (3) has a knurled structure obtained via cold bending by rolling a segment (4) of the pivot. A rotating groove (7) is provided in the peripheral of the cylindrical hollow pivot to transition among cylindrical segment (5) of small exterior diameter towards segment (6) of larger diameter. The groove receives a rotating unit (8) of an antifriction bearing, and the pivot is revolving around a slewing axle (3a).

Description

Domaine de l'inventionField of the invention

La présente invention concerne un pivot pour une fourchette de commutation montée pivotante sur celui-ci autour d'un axe de pivotement, ce pivot étant en acier. The present invention relates to a pivot for a switching fork pivotally mounted thereon about a pivot axis, this pivot being of steel.

Etat de la technique De tels pivots sont décrits dans le document " Zahnradgetriebe " par Looman, 3 ème édition, Springer-Verlag 1996, pages 49 et 255, figures 6 1, coupe B-B ou figure 7 16 Les pivots sont des organes très répandus dans les boîtes de vitesses et reçoivent les bielles de 10 commutation ou fourchettes ou autres éléments de commutation pivotants Les fourchettes actionnent les baladeurs pour associer sélectivement les pignons des rapports de vitesses Les fourchettes sont en général montées pivotantes dans la boîte de vitesses par ou sur deux pivots Fréquemment, les fourchettes sont montées sur les pivots par des roulements 15 à billes La fourchette est munie d'une bague de palier extérieure, logée dans un oeillet de palier et elle s'appuie par des organes de roulement sur une bague de palier intérieure, montée sur le pivot Dans les réalisations plus simples, la fourchette est montée sans interposition de palier à roulement, par le pivot, dans le boîtier ou partie analogue de la boîte de vites20 ses. State of the art Such pivots are described in the document "Zahnradgetriebe" by Looman, 3 rd edition, Springer-Verlag 1996, pages 49 and 255, figures 6 1, section BB or figure 7 16 Pivots are very widespread organs in gearboxes and receive the connecting rods or forks or other pivoting switching elements The forks actuate the sliding gears to selectively associate the gears of the gear ratios The forks are generally pivotally mounted in the gearbox by or on two pivots Frequently, the forks are mounted on the pivots by ball bearings 15 The fork is provided with an outer bearing ring, housed in a bearing eyelet and it is supported by rolling members on an inner bearing ring, mounted on the pivot In simpler embodiments, the fork is mounted without interposition of rolling bearing, by the pivot, in the bo tier or the like of the box of its vites20.

Il existe également des réalisations de montages de fourchettes dans lesquelles le pivot est fixé par exemple par enfoncement de force dans un orifice de la fourchette ou fixépar une soudure ou autre liaison envisageable prévue sur la fourchette Le pivot est ensuite monté pi25 votant sur les éléments environnants. There are also implementations of fork assemblies in which the pivot is fixed for example by force-forced into an opening in the fork or fixed by a weld or other conceivable connection provided on the fork The pivot is then mounted pi25 voting on the surrounding elements .

Les pivots existent sous de multiples formes de réalisations. En général ils sont symétriques en rotation par rapport à l'axe de pivotement de la fourchette Il existe des réalisations ayant une surface extérieure cylindrique pour se placer dans l'oeillet de palier ou une surface de 30 réception du palier à roulement de la biellette Les pivots sont par exemple montés par un siège pressé dans un perçage de la partie environnante, ou encore par une liaison soudée ou par une liaison sertie ou encore une liaison vissée dans le boîtier ou sur la boîte de vitesses Les pivots fixés par une liaison vissée ont un filetage intérieur ou un filetage extérieur Le fi35 letage intérieur reçoit une vis distincte du pivot Dans le cas du filetage extérieur, le pivot est vissé dans un taraudage prévu dans l'environnement Les pivots comportent des multipans, de préférence des six pans pour pouvoir être serrés. The pivots exist in multiple forms of embodiments. In general, they are symmetrical in rotation with respect to the pivot axis of the fork. There are embodiments having a cylindrical outer surface to be placed in the bearing eyelet or a surface for receiving the rolling bearing of the connecting rod. pivots are for example mounted by a seat pressed into a hole in the surrounding part, or also by a welded connection or by a crimped connection or even a connection screwed into the housing or on the gearbox The pivots fixed by a screwed connection have an internal thread or an external thread The internal thread 35 receives a separate screw from the pivot In the case of the external thread, the pivot is screwed into a thread provided in the environment The pivots comprise multi-panels, preferably hexagon to tight.

La réalisation de tels montages de fourchettes est relativement compliquée car la forme à réaliser pour le pivot dans les formes de réalisations évoquées ci-dessus s'obtient par un usinage avec enlèvement de copeaux qui est relativement compliqué ou encore il faut effectuer des s usinages de finition De plus, le montage de la biellette avec les paliers à roulement est relativement compliqué. The realization of such fork assemblies is relatively complicated because the shape to be produced for the pivot in the embodiments mentioned above is obtained by machining with chip removal which is relatively complicated or it is necessary to carry out machining of finishing In addition, the assembly of the link with the rolling bearings is relatively complicated.

But de l'invention Partant de cet état de la technique, l'invention a pour but de développer un pivot pour le palier d'une fourchette qui soit particulière1 o ment économique à fabriquer en grande série ou en masse. Aim of the invention Starting from this state of the art, the invention aims to develop a pivot for the bearing of a fork which is particularly economical to manufacture in large series or in mass.

Exposé et avantages de l'invention A cet effet l'invention concerne un pivot du type défini cidessus, caractérisé en ce que le contour du pivot est fabriqué par formage à froid. Description and advantages of the invention For this purpose the invention relates to a pivot of the type defined above, characterized in that the contour of the pivot is produced by cold forming.

Le pivot selon l'invention ne nécessite pas d'usinage avec enlèvement de copeaux L'ensemble du contour extérieur et, dans le cas de pièces creuses, également le contour intérieur du goujon, y compris le cas échéant la surface de siège du palier de roulement, le six pans, le filetage et la surface de siège pour le siège pressé (par exemple obtenu par 20 moletage, à nervure ou à denture par encoches) s'obtiennent par des procédés de fabrication à froid tels que l'étirage en partant d'une tôle, le travail à la presse ou le fluage à la presse à partir d'ébauches massives, le roulage et l'emboutissage La fabrication de tels goujons permet une économie de matière car les techniques utilisées ne produisent pratiquement 25 plus de déchets Le goujon creux selon l'invention est léger et de plus il peut recevoir des capteurs de mesure ou équipements analogues ou faire passer d'autres éléments de la boîte de vitesses. The pivot according to the invention does not require machining with chip removal. The entire outer contour and, in the case of hollow parts, also the inner contour of the stud, including where appropriate the seat surface of the bearing. bearing, the hexagon, the thread and the seat surface for the pressed seat (for example obtained by knurling, ribbed or notched toothing) are obtained by cold manufacturing processes such as drawing from the start of sheet metal, press work or press creep from massive blanks, rolling and stamping The manufacture of such studs saves material because the techniques used produce practically no more waste The hollow stud according to the invention is light and in addition it can receive measurement sensors or similar equipment or pass other elements of the gearbox.

Comme matériaux on peut utiliser tous les aciers déformables à froid tels que des aciers de cémentation connus sous la référence 30 16 Mn Cr 5 Pour fabriquer des pièces fluées à la presse on utilise comme ébauche des fils formés à chaud Après le formage à froid, les pivots subissent un traitement thermique, de préférence ils sont cémentés et revenus et leurs dureté de surface est de préférence, comprise entre 650 et 800 Vickers HV 10. As materials, it is possible to use all cold-deformable steels such as case-hardening steels known under the reference 30 16 Mn Cr 5 In order to manufacture pieces press-pressed, hot formed wires are used as a blank. After cold forming, the pivots undergo a heat treatment, preferably they are case-hardened and returned and their surface hardness is preferably between 650 and 800 Vickers HV 10.

La gorge de roulement ou chemin de roulement suivant la réalisation, par exemple par cintrage pour utiliser des paliers à billes, en biais, est lissé par formage à froid de la surface, notamment par roulage, pour ne pas nécessiter de meulage et/ou de finition En outre, l'invention concerne un pivot dont la dureté au moins de la surface de la gorge de roulement est usinée en finition par roulage La matière renforcée par déformation à froid présente, au niveau du chemin de roulement, une dureté suffisante pour le contact de roulement avec les organes de roulement du 5 palier En variante, on prévoit des pivots non cémentés munis d'une bague de roulement du palier de roulement pour recevoir la fourchette. The groove or raceway according to the embodiment, for example by bending to use ball bearings, at an angle, is smoothed by cold forming of the surface, in particular by rolling, so as not to require grinding and / or finishing In addition, the invention relates to a pivot whose hardness at least of the surface of the raceway is machined by rolling finishing. The material reinforced by cold deformation has, at the level of the raceway, sufficient hardness for the rolling contact with the rolling elements of the bearing Alternatively, non-cemented pivots provided with a rolling ring of the rolling bearing are provided to receive the fork.

De façon plus complète, le pivot présente les caractéristiques suivantes: il est creux. More fully, the pivot has the following characteristics: it is hollow.

il est obtenu par emboutissage étirage, il est massif, il comporte une gorge de roulement ( 7, 14, 18) pour des organes de roulement ( 8, 19) d'un palier de roulement reliant la biellette de commutation au pivot, la gorge de roulement présente la rugosité de surface obtenue par roulage, la gorge de roulement présente une surface terminée par roulage, la gorge de roulement présente la rugosité de surface correspondant à la finition obtenue par étirage du pivot, 20 il comporte un filetage/taraudage, il comporte un multipans. it is obtained by drawing and drawing, it is solid, it has a rolling groove (7, 14, 18) for rolling elements (8, 19) of a rolling bearing connecting the switching rod to the pivot, the groove bearing has the surface roughness obtained by rolling, the bearing groove has a surface finished by rolling, the bearing groove has the surface roughness corresponding to the finish obtained by drawing the pivot, it has a thread / tapping, it has a multipan.

Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide de modes de réalisation de pivots de biellettes de boîtes 25 de vitesses ou éléments de commutation analogues représentés dans les dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue en perspective d'un premier mode de réalisation de pivot, la figure 2 est une coupe axiale du pivot de la figure 1, la figure 2 a montre à échelle agrandie la forme de surface moletée de l'extérieur du pivot, la figure 3 est une vue en coupe d'un autre mode de réalisation d'un pivot, la figure 3 a est une vue de bout du pivot de la figure 3, 35 la figure 4 est une vue de face d'un pivot plein, la figure 5 est une coupe du pivot de la figure 4, la figure 6 est une vue de dessus du pivot de la figure 4, la figure 7 est une vue en coupe d'un pivot obtenu par mise en forme d'une pièce en tôle, la figure 8 est une vue de dessus du pivot de la figure 7. Drawings The present invention will be described below in more detail with the aid of embodiments of pivots of transmission link rods or similar switching elements represented in the appended drawings in which: FIG. 1 is a view in perspective of a first embodiment of the pivot, FIG. 2 is an axial section of the pivot of FIG. 1, FIG. 2a shows on an enlarged scale the shape of knurled surface from the outside of the pivot, FIG. 3 is a sectional view of another embodiment of a pivot, Figure 3a is an end view of the pivot of Figure 3, Figure 4 is a front view of a solid pivot, Figure 5 is a section of the pivot of Figure 4, Figure 6 is a top view of the pivot of Figure 4, Figure 7 is a sectional view of a pivot obtained by shaping a sheet metal part, Figure 8 is a top view of the pivot of FIG. 7.

Description de modes de réalisation La forme du corps du pivot 1 de la figure 1 est fabriquée par fluage à la presse Le pivot 1 est cylindrique creux avec une symétrie par rapport à l'axe de rotation (ou axe de pivotement) la; il est destiné à être monté suivant un ajustage serré dans son environnement La réduction 2 du pivot 1 constitue un siège 2 a pour une bague de palier de roulement 10 non représentée. Description of embodiments The shape of the body of the pivot 1 in FIG. 1 is produced by press creep The pivot 1 is cylindrical hollow with symmetry with respect to the axis of rotation (or pivot axis) la; it is intended to be mounted according to a tight fit in its environment The reduction 2 of the pivot 1 constitutes a seat 2 a for a bearing bearing ring 10 not shown.

La figure 2 montre un pivot 3 cylindrique creux représenté en coupe Ce pivot est symétrique en rotation par rapport à l'axe de pivotement 3 a Le pivot 3 est fabriqué avec un fond troué Une structure 4 a, moletée obtenue sans usinage avec enlèvement de copeaux, par roulage 515 (figure 2 a) du segment 4 du pivot 3, garantit l'ajustage serré du pivot 3 dans la boîte de vitesses non représentée Le pivot 3 comporte, en périphérie, à sa transition entre le segment cylindrique 5 de petit diamètre extérieur vers le segment 6 de grand diamètre extérieur, une gorge de roulement 7 pour recevoir l'organe de roulement 8 d'un palier de roule20 ment non représenté. FIG. 2 shows a hollow cylindrical pivot 3 shown in section This pivot is symmetrical in rotation with respect to the pivot axis 3 a The pivot 3 is manufactured with a perforated bottom A structure 4 a, knurled obtained without machining with removal of shavings , by rolling 515 (FIG. 2 a) of the segment 4 of the pivot 3, guarantees the tight adjustment of the pivot 3 in the gearbox not shown. The pivot 3 has, at its periphery, at its transition between the cylindrical segment 5 of small diameter outside to the segment 6 of large outside diameter, a rolling groove 7 for receiving the rolling member 8 from a rolling bearing not shown.

Selon les figures 3 et 3 a, le pivot 9 est creux Il est symétrique en rotation par rapport à l'axe de rotation ou axe de pivotement 9 a et son fond 9 b est fermé Le pivot 9 comporte un taraudage 10 Le taraudage 10 est prévu pour fixer le pivot 9 à l'aide d'une vis sur l'environnement du 25 pivot 10 Le pivot 10 présente une forme de quatre pans 1 1 pour être tenu lorsqu'on fixe le pivot 9 La surface-enveloppe cylindrique 9 c est prévue pour le montage pivotant d'une fourchette de commutation. According to FIGS. 3 and 3 a, the pivot 9 is hollow It is rotationally symmetrical with respect to the axis of rotation or pivot axis 9 a and its bottom 9 b is closed The pivot 9 has a tapping 10 The tapping 10 is provided to fix the pivot 9 using a screw on the environment of the pivot 10 The pivot 10 has a hexagonal shape 1 1 to be held when the pivot 9 is fixed The cylindrical surface-envelope 9 c is intended for pivoting mounting of a switching fork.

Les figures 4 à 6 montrent des pivots 12 massifs, symétriques en rotation par rapport à l'axe de rotation ou de pivotement 12 a Le 30 pivot 12 et ainsi son contour sont obtenus par fluage à la presse et ensuite finition par roulage pour réaliser le filetage extérieur 13 ainsi que la gorge de roulement 14 pour les organes de roulement 18 Le filetage 13 permet de fixer le pivot 12 dans son environnement La forme de six pans creux 15 réalisée dans la tête 12 b permet de placer un outil pour visser le 35 pivot 12 dans un taraudage par exemple réalisé dans la boite de vitesses et adapté au filetage extérieur 13. FIGS. 4 to 6 show massive pivots 12, symmetrical in rotation with respect to the axis of rotation or of pivoting 12 a The pivot 12 and thus its outline are obtained by creep with the press and then finishing by rolling to achieve the external thread 13 as well as the groove 14 for the rolling members 18 The thread 13 makes it possible to fix the pivot 12 in its environment The shape of hexagon socket 15 produced in the head 12 b allows to place a tool for screwing the 35 pivot 12 in a thread for example made in the gearbox and adapted to the external thread 13.

Les figures 7 et 8 montrent un pivot 16 réalisé par emboutissage en tôle Le pivot 16 est creux; il comporte un filetage extérieur 17 et une gorge de roulement 18 pour les organes de roulement 19; sa tête est fermée La tête comporte un six pans extérieur 20 pour placer un outil servant à visser le pivot 16 dans le taraudage 17 approprié par exemple réalisé dans la boîte de vitesses Le six pans 20 est séparé du filetage 17 5 par une zone 21 de tôle doublée, qui vient radialement en saillie par rapport au pivot 16 suivant l'axe 16 a. Figures 7 and 8 show a pivot 16 made by stamping in sheet metal The pivot 16 is hollow; it comprises an external thread 17 and a rolling groove 18 for the rolling members 19; its head is closed The head has an external hexagon 20 for placing a tool used to screw the pivot 16 into the appropriate tapping 17, for example made in the gearbox The hexagon 20 is separated from the thread 17 5 by a zone 21 of lined sheet metal, which projects radially from the pivot 16 along the axis 16 a.

NOMENCLATURE la 2 aNOMENCLATURE la 2 a

3 a 10 4 4 a 6 7 15 8 9 a 9 b 9 c 20 10 11 12 12 a 12 b 25 13 14 15 16 16 a 30 17 18 19 20 21 pivot axe de pivotement réduction siège pivot axe de pivotement segment structure segment segment gorge de roulement organe de roulement pivot axe de pivot fond surface-enveloppe taraudage quatre pans pivot axes de pivotement tête filetage gorge de roulement six pans pivots axes de pivot filetage gorge de roulement organe de roulement six pans doublement de la tôle 3 to 10 4 4 to 6 7 15 8 9 to 9 b 9 c 20 10 11 12 12 to 12 b 25 13 14 15 16 16 to 30 17 18 19 20 21 pivot pivot axis reduction seat pivot pivot axis segment structure segment segment groove of rolling element pivot pivot axis of pivot bottom surface-casing internal thread four-point pivot pivot axes head threading groove of hexagon pivots pivot axes of threading groove of rolling element hexagon of double plate

Claims

REVEND I CATIONSRESELL I CATIONS

1 ) Pivot ( 1, 3, 9, 12, 16) pour une fourchette de commutation montée pivotante sur celui-ci autour d'un axe de pivotement (la, 3 a, 9 a, 12 a, 16 a), ce pivot ( 1, 3, 9, 12, 16) étant en acier, caractérisé en ce que le contour du pivot ( 1, 3, 9, 12, 16) est fabriqué par formage à froid. 1) Pivot (1, 3, 9, 12, 16) for a switching fork pivotally mounted on it around a pivot axis (la, 3 a, 9 a, 12 a, 16 a), this pivot (1, 3, 9, 12, 16) being made of steel, characterized in that the contour of the pivot (1, 3, 9, 12, 16) is produced by cold forming.

2 ) Pivot selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' 10 il est creux. 2) Pivot according to claim 1, characterized in that it is hollow.

3 ) Pivot selon la revendication 2, caractérisé en ce qu' il est obtenu par emboutissage étirage. 15 4 ) Pivot selon la revendication 2, caractérisé en ce qu' il est obtenu par fluage à la presse. 3) Pivot according to claim 2, characterized in that it is obtained by drawing and drawing. 4) Pivot according to claim 2, characterized in that it is obtained by press creep.

5 ) Pivot selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' il est massif. 5) Pivot according to claim 1, characterized in that it is solid.

6 ) Pivot selon la revendication 5, 25 caractérisé en ce qu' il est obtenu par fluage à la presse. 6) Pivot according to claim 5, characterized in that it is obtained by press creep.

7 ) Pivot selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' il comporte une gorge de roulement ( 7, 14, 18) pour des organes de roulement ( 8, 19) d'un palier de roulement reliant la biellette de commutation au pivot ( 3, 12, 16). 7) Pivot according to claim 1, characterized in that it comprises a rolling groove (7, 14, 18) for rolling members (8, 19) of a rolling bearing connecting the switching rod to the pivot ( 3, 12, 16).

8 ) Pivot selon la revendication 7, 35 caractérisé en ce que la gorge de roulement ( 7, 14, 18) présente la rugosité de surface obtenue par roulage. 8) Pivot according to claim 7, 35 characterized in that the rolling groove (7, 14, 18) has the surface roughness obtained by rolling.

9 ) Pivot selon la revendication 7, caractérisé en ce que la gorge de roulement ( 7, 14, 18) présente une surface terminée par roulage. 9) Pivot according to claim 7, characterized in that the rolling groove (7, 14, 18) has a surface finished by rolling.

) Pivot selon la revendication 7, caractérisé en ce que la gorge de roulement ( 18) présente la rugosité de surface correspondant à la finition obtenue par étirage du pivot ( 16). 10 11) Pivot selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' il comporte un filetage/taraudage ( 10, 13, 17). ) Pivot according to claim 7, characterized in that the rolling groove (18) has the surface roughness corresponding to the finish obtained by drawing the pivot (16). 11) Pivot according to claim 1, characterized in that it comprises a thread / tapping (10, 13, 17).

12 ) Pivot selon la revendication 11, caractérisé en ce qu' il comporte un multipans ( 11, 15, 20). 12) Pivot according to claim 11, characterized in that it comprises a multi-panel (11, 15, 20).