专利名称：用于加工一个变速器用拨叉轴的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于加工特别是一个汽车的一个变速器拨叉轴(Schalt-welle)的方法，其中，拨叉轴在至少一个表面区内被加工，以形成具有尽可能光滑表面的密封或者连接部位。
背景技术：
一个变速器的拨叉轴使得由操作人员控制的换档杆与变速器内部可运动的部件连接，以便在那里调整不同的变速器速比。在这里，拨叉轴穿过变速器外壳的一部分，该变速器外壳在其内部加注润滑油。在变速器的内部，拨叉轴与一个定位套连接。无论对于拨叉轴穿过变速器外壳的区域还是对于与定位套连接的区域来说，重要的是使拨叉轴具有精确的尺寸和尽可能光滑的表面，以保证所要求的共同作用，特别是保证防止油泄漏的良好密封性和换档操作时很小的间隙。
迄今为止，在相关实践中通常是通过精密车削和/或研磨对拨叉轴在所述的区域内进行加工。但在这种加工方法中，缺陷仍然是拨叉轴的表面较为粗糙，从而拨叉轴和注油变速器外壳之间的密封性受到限制。此外还出现某些尺寸公差，会对变速器各运动部件及其操作部件的共同作用产生不利影响。
由DE 101 44 979 A1公开了一种用于制造拨叉轴的方法，为产生防蚀和防磨层对其表面进行处理，其中，拨叉轴由不同材质的至少两个部件组成。在这种情况下，最好这些部件一个接一个地轴向相互连接，例如通过形状配合连接和/或传力连接并随后的焊接来实现。此外，最好还通过渗氮进行表面处理。这种方法显然非常复杂，而且也不能消除上述所有缺陷；特别是没有达到降低表面粗糙度的目的。此外，拨叉轴上的每个连接位置始终是薄弱位置，并因此是出现损坏的根源。
发明内容
因此本发明的目的在于，采用一种用于加工一个变速器拨叉轴的方法，采用该方法可以避免上述缺陷并这样制造一个拨叉轴，改进所述拨叉轴和像变速器外壳等其它变速器部件之间的密封部位的密封性，和/或改善拨叉轴与变速器其它可运动部件的机械共同作用。
本发明目的通过上述类型的方法这样实现，其特征在于，为形成具有尽可能光滑表面的单个/每个表面区的加工至少通过一个轧制或者滚压过程进行，或者至少包括一个轧制或者滚压过程。
采用依据本发明的方法，在加工拨叉轴为此具有的表面区域时，可以获得比借助于精密车削和/或研磨更加光滑的表面。通过借助于轧制或者滚压过程的加工，基本上避免或者消除了精密车削和研磨时在拨叉轴表面上不可避免存留的、尽管细小的车削纹或者研磨沟。采用依据本发明的方法可以达到的光滑表面，提高了拨叉轴和其它与其共同作用的特别是密封圈这种部件之间的密封性，从而大大减少或者甚至完全消除了变速器漏油和变速器油对环境的污染。与拨叉轴共同作用的密封件的磨损通过这些部件之间的相对运动也得到降低或者避免，因为拨叉轴非常光滑的表面消除了现有技术中由于表面粗糙度而引起的明显磨损。此外，还减小了一方面是拨叉轴和另一方面是与其共同作用的变速器部件之间的间隙，从而可以更准确地换档。
此外，在依据本发明的方法的优选方案中，通过轧制或者滚压过程，拨叉轴的表面在单个/每个表面区内不通过进一步加工便达到可预先规定的较窄公差的直径，并同时硬化。在该方法的这种方案中除了特别光滑的表面外，在与表面硬化的结合时还取得了拨叉轴表面在依据本发明加工的区域内特别精确的尺寸稳定性。表面硬化的作用是减少工作时在那里出现的磨损，从而除延长拨叉轴的使用时间外，还仍能保证在与一个或者多个密封圈的共同作用下始终不变的良好密封性。
此外，依据本发明在拨叉轴的单个/每个表面区内轧制或者滚压拨叉轴的外圆周。如果变速器或者其操作装置的一个或者多个其它部件与拨叉轴的外圆周共同作用的话，例如像在密封圈这种情况下，那么就采用轧制或者滚压拨叉轴的外圆周。
该方法其它的或者可选择的实施方案是，在拨叉轴的单个/每个表面区内轧制或者滚压拨叉轴的内圆周。如果拨叉轴空心构成或者具有至少一个空心端段，而且如果在这样一种空心段的区域内拨叉轴与变速器的其它部件精确配合共同作用的话，则采用该方法的这种方案。
如果力求用于实施依据本发明方法的技术装置尽可能简单，那么所述轧制或者滚压过程最好利用唯一的轧辊或者辊子进行。
可以选择的是，轧制或者滚压过程利用多个轧辊或者辊子进行，其中虽然用于实施该方法的装置变得复杂，但是却能达到更高的生产率。
在这种情况下建议一个第一改进方案依次使用多个轧辊或者辊子。在该方法的这种方案中，例如可以使首先尚粗糙的表面变得越来越光滑，直至结束时达到所要求的表面光滑度。因为在这种情况下表面的光滑度分多个步骤完成，所以可靠地避免了在轧制或者滚压期间拨叉轴材料的任何超负荷。
如果希望在该方法的构思内特别快速地进行加工，也可以选择同时使用多个轧辊或者辊子。
在这种情况下，当然也可以分别依次利用多个由多个轧辊组成的轧辊组，以便同时进行快速地、分多个步骤完成的表面加工。在这种情况下，如果拨叉轴的毛坯件和成品拨叉轴之间还存在相当大的尺寸差距，那么还可以取得更大的变形率。
如果在加工时仅要求较小的尺寸变化，那么利用单个/每个轧辊或者辊子在拨叉轴的单个/每个表面区上进行唯一的一道轧制或者滚压工序(Ueberlauf)。
对于更大的变形情况来说，可以利用单个/每个轧辊或者辊子在拨叉轴的单个/每个表面区上交替地进行多个轧制或者滚压工序。
下面借助一个附图对按照依据本发明的方法加工的拨叉轴进行举例说明。唯一的附图以外观视图示出拨叉轴。
具体实施例方式
在附图所示的实施例中，一个拨叉轴1包括一个在图中向右延伸的主部件11和一个向左延伸的较短的端部件12。该端部件12具有一种圆柱体的形状，并与拨叉轴1的纵向中心轴线13同心延伸。
在其端部件12的区域内，在例如一个汽车的一个配属的变速器的组装状态下，拨叉轴1穿过一个例如是变速器外壳部件的变速器盖。为防止润滑油从变速器内部向外流出，在图中未示出的变速器盖内设置一个最好是密封唇的密封件，它与拨叉轴1端部件12的表面区10共同起到密封作用。
在进行相应变速器换档情况下，拨叉轴1既在轴向上、也就是与其纵向中心轴线13平行移动，也环绕该纵向中心轴线13扭转。对此，为使在一方面是表面区10和另一方面是变速器盖中的前面已经提到的密封件之间长时间地仍可保证良好和可靠的密封性，表面区10内的表面必须是尽可能光滑的和尽可能坚硬的。
为获得拨叉轴1端部区12的表面区10的这种特性，该拨叉轴至少在其表面区10内通过在其表面上的轧制或者滚压过程进行加工。这种轧制或者滚压过程的作用是，在该表面事先通过车削和/或研磨达到在其直径方面的一种所要求的基本尺寸后，在所述一个侧面上使表面光滑。通过轧制或者滚压过程，首先使得即使在精密车削或者研磨后仍存留在表面区内的研磨沟和车削纹得到平整且光滑，从而达到仅通过精密车削和/或研磨不可能达到的、表面区10内所要求的特别光滑的表面。
轧制或者滚压过程同时使得在表面区10内达到拨叉轴1材料的表面硬度。这种表面硬度最好考虑到要求达到的一种特别高的耐磨强度。
在这种情况下，拨叉轴1为一个整体部件，并由相同的材质、特别是一种合适的钢材制成。对此，在所希望或者所要求的区域内，拨叉轴1通过轧制或者滚压过程在光滑度和硬度方面取得了所希望的特别有益的表面特性。在拨叉轴不需要这种特殊特性的表面区内，不进行轧制或者滚压过程。如果多个区域在特别是高光滑度和高硬度方面需要前面所述的特殊特性，那么相应地在不同的区域内分别进行轧制或者滚压过程。在这种情况下，轧制或者滚压过程可以利用一个唯一的轧辊或者辊子进行，或者也可以利用多个轧辊或者辊子的系统进行。也存在这种可能性，即轧制或者滚压过程在唯一一道工序中进行，或者也可以在多道连续的工序中进行。在这种情况下，例如可以在一个本身公知的压床上实施该方法。
在表面区10内依据本发明的轧制或者滚压后，不再需要特别是为了提高表面硬度而对拨叉轴进行热和/或化学的后处理。
除了表面区10高度光滑外，该区域通过轧制或者滚压过程还取得了其外径特别精确和较窄公差的尺寸，这同样有益于在表面区10与变速器盖内的上面所述密封件的共同作用下良好和持久的密封性。因为在表面区10内拨叉轴1的端部件12特别光滑，所以表面区10在其相对于密封件运动时，实际上不会对该密封件产生磨损作用。相反，密封件对表面区10内的端部件12不会造成值得一提的磨损，因为该表面区通过轧制或者滚压过程得到硬化。因此，拨叉轴1在其表面区10内即使长时间也能安全可靠地保持良好的密封性。
加工费用通过轧制或者滚压过程仅有少量增加，而且轧制或者滚压过程可以毫无问题地与拨叉轴的自动化生产过程一体化。在此方面，拨叉轴可获得的更高的质量远远高于实施轧制或者滚压过程所增加的费用。
权利要求
1.用于加工一个用于特别是一个汽车的一个变速器的拨叉轴(1)的方法，其中拨叉轴(1)在至少一个表面区(10)内进行加工，以形成一个具有尽可能光滑表面的密封或者连接部位，其特征在于，为形成具有尽可能光滑的表面的单个/每个表面区(10)的加工通过至少一个轧制或者滚压过程来进行，或者包括至少一个轧制或者滚压过程。
2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，通过所述轧制或者滚压过程，拨叉轴(1)的表面在单个/每个表面区(10)内不通过进一步加工就达到一种可预先规定的较窄公差的直径，并同时进行硬化。
3.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在拨叉轴(1)的单个/每个表面区(10)内轧制或者滚压拨叉轴(1)的外圆周。
4.按权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，在拨叉轴(1)的单个/每个表面区(10)内轧制或者滚压拨叉轴(1)的内圆周。
5.按权利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，轧制或者滚压过程利用唯一的一个轧辊或者辊子进行。
6.按权利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，轧制或者滚压过程利用多个轧辊或者辊子进行。
7.按权利要求6所述的方法，其特征在于，所述多个轧辊或者辊子依次使用。
8.按权利要求6所述的方法，其特征在于，所述多个轧辊或者辊子同时使用。
9.按权利要求5至8之一所述的方法，其特征在于，利用单个/每个轧辊或者辊子在拨叉轴的单个/每个表面区(10)上进行一道唯一的轧制或者滚压工序。
10.按权利要求5至8之一所述的方法，其特征在于，利用单个/每个轧辊或者辊子在拨叉轴(1)的单个/每个表面区(10)上进行多个轧制或者滚压工序。
全文摘要
迄今为止拨叉轴通过精密车削和/或研磨进行加工。在这方面缺点是较为粗糙的表面，因而在该拨叉轴和一个注油的变速器壳中间的密封性受到限制。此外也出现可能干扰在拨叉轴和其它变速器部件之间的无磨损的配合的尺寸公差。根据本发明，为形成具有尽可能光滑的表面的单个/每个表面区(10)的对于拨叉轴(1)的加工通过至少一个轧制或者滚压过程来进行，或者包括至少一个轧制或者滚压过程。由此在加工拨叉轴时得到一种光滑的表面，这在该拨叉轴以及因此共同作用的其它变速器部件之间导致一种改进的密封性以及一种精确的机械配合。
文档编号F16H57/00GK1748888SQ200510076208
公开日2006年3月22日 申请日期2005年4月30日 优先权日2004年5月7日
发明者迪特尔·基施多夫 申请人:迪特尔·基施多夫