DE10159642A1

DE10159642A1 - Schaltknauf

Info

Publication number: DE10159642A1
Application number: DE10159642A
Authority: DE
Inventors: Armin Weinhart
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2001-12-05
Filing date: 2001-12-05
Publication date: 2003-06-18
Anticipated expiration: 2021-12-06
Also published as: DE10159642B4

Abstract

Schaltknauf mit einer auf die Schaltstange aufgeschobenen Innenhülse, an der zungenartige Schnapphaken vorgesehen sind, die in eine umlaufende Nut der Schaltstange eingreifen, und einem auf die Innenhülse aufgeschobenen Sicherungselement, das zwei in Axialrichtung voneinander beabstandete Ringabschnitte aufweist, die durch in Axialrichtung verlaufende Stege miteinander verbunden sind. Die zungenartigen Schnapphaken erstrecken sich in Axialrichtung der Innenhülse bzw. der Schaltstange. Einer der beiden Ringabschnitte des auf die Innenhülse aufgeschobenen Sicherungselements verhindert im montierten Zustand ein radiales Aufbiegen der Schnapphaken und somit ein Abziehen des Schaltknaufs von der Schaltstange. An der Innenseite des zweiten Ringabschnitts sind hakenartige Erhebungen vorgesehen, die in eine an der Außenseite der Innenhülse vorgesehene Haltenut eingerastet sind. Sie fixieren das Sicherungselement in Axialrichtung an der Innenhülse.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schaltknauf gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Aus der DE 100 17 247 C1 ist ein Schaltkauf bekannt, der an einer mit dem Getriebe verbundenen Schaltstange angeordnet ist. Der Schaltknauf besteht aus einem Schaltknopf bzw. Griffstück und einer in dessen Inneren angeordneten Innenhülse, die auf die Schaltstange aufgeschoben ist. Die Innenhülse weist sich in Axialrichtung erstreckende, in Umfangsrichtung verteilt angeordnete Rastzungen auf, an deren Innenseiten ihrer freien Enden jeweils Ringwülste vorgesehen sind, die formschlüssig in eine umlaufenden Nut eingerastet sind, welche an der Außenseite der Schaltstange vorgesehen ist. Als "Abzugsicherung" ist eine Sicherungshülse vorgesehen, die auf die Innenhülse aufgeschoben ist. Die Sicherungshülse weist einen Ringabschnitt auf, der in der montierten Stellung der Sicherungshülse die Rastzungen von außen umschließt und ein radiales Aufbiegen der Rastzungen verhindert.

Eine andere Schaltknaufbefestigung ist aus der DE 43 20 148 A1 bekannt. Dort ist das Ende der Schaltstange mit der Innenhülse in Drehrichtung formschlüssig verbunden, um ein Verdrehen des Griffstücks gegenüber der Schaltstange zu verhindern. Die Innenhülse steht nach unten aus dem Griffstück hervor, wo eine "Abzugssicherung" vorgesehen ist. Die Abzugsicherung ist durch eine an der Schaltstange vorgesehene umlaufende Nut und eine Klemmschelle gebildet, die bündig am Außenumfang der Innenhülse anliegt und die Innenhülse radial nach innen in die Nut drückt. Hierdurch wird ein Formschluss zwischen der Innenhülse und der Schaltstange in Axialrichtung erreicht, was ein unbeabsichtigtes Abziehen des Schaltknaufs von der Schaltstange verhindert.

Darüber hinaus sind eine Vielzahl weiterer "Abziehsicherungen" bekannt. Am Schaltknauf können beispielsweise zungenartige Schnapphaken vorgesehen sein, die in eine umlaufende Nut der Schaltstange eingreifen. Ferner ist bekannt, den Schaltknauf auf die Schaltstange aufzuschrauben. Des weiteren ist bekannt, den Schaltknauf durch radial eingeschraubte Madenschrauben gegen Abziehen zu sichern. Eine weitere Möglichkeit besteht in der Kombination einer Schnappverbindung mit einer Sicherungsmutter.

Bei den bisher bekannten Schnappverbindungen stellt die "Prozesssicherheit" bei der Montage ein Problem dar. Für einen Montagearbeiter ist es nämlich schwierig, sicherzustellen, dass die Schnapphaken wirklich formschlüssig in die Schaltstange einrasten. Es gibt diverse "Zwischenstellungen", bei denen der Schaltknauf zwar scheinbar fest an der Schaltstange ist, bei denen die Schnapphaken jedoch nicht vollständig eingerastet sind. Des weiteren beeinflussen hier Bauteiltoleranzen sehr stark die erforderlichen Montage- bzw. Demontagekräfte. Ferner ist es schwierig, ein "Optimum" für die Montage- bzw. Demontagekräfte zu finden. Einerseits soll der Schaltknauf nur schwer abziehbar sein, was beispielsweise bei einem Crash des Fahrzeugs von Bedeutung ist, andererseits soll er unter Einsatz einer möglichst Kraft montierbar sein. Bei Klemmverbindungen ist wegen des fehlenden Formschlusses ein sicherer Festsitz nicht gewährleistet.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen verbesserten Schaltknauf zu schaffen, der prozesssicher montierbar und leicht demontierbar ist und der zuverlässig an der Schaltstange befestigbar ist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Das Grundprinzip der Erfindung besteht in einem Schaltknauf mit einer auf die Schaltstange aufgeschobenen Innenhülse, an der zungenartige Schnapphaken vorgesehen sind, die in eine umlaufende Nut der Schaltstange eingreifen, und einem auf die Innenhülse aufgeschobenen Sicherungselement, das zwei in Axialrichtung voneinander beabstandete Ringabschnitte aufweist, die durch in Axialrichtung verlaufende Stege miteinander verbunden sind. Die zungenartigen Schnapphaken erstrecken sich in Axialrichtung der Innenhülse bzw. der Schaltstange. Einer der beiden Ringabschnitte des auf die Innenhülse aufgeschobenen Sicherungselements verhindert im montierten Zustand ein radiales Aufbiegen der Schnapphaken und somit ein Abziehen des Schaltknaufs von der Schaltstange. An der Innenseite des zweiten Ringabschnitts sind hakenartige Erhebungen vorgesehen, die in eine an der Außenseite der Innenhülse vorgesehene Haltenut eingerastet sind. Sie fixieren das Sicherungselement in Axialrichtung an der Innenhülse.

Vorzugsweise hat der erste Ringabschnitt die Form eines Tellerrings. Seine Ringinnenseite liegt im montierten bzw. gesicherten Zustand des Schaltknaufs eng an der Innenhülse in Höhe der Enden der zungenartigen Schnapphaken an und verhindert somit ein radiales Aufbiegen der Schnapphaken.

Das Sicherungselement ist in Axialrichtung verschiebbar auf der Innenhülse angeordnet. Vorzugsweise gibt es zwei "axiale Stellungen", in denen das Sicherungselement mit der Innenhülse "verrastet" ist.

Eine "untere Stellung" bildet eine Montagestellung. In der Montagestellung befindet sich der tellerringartige Abschnitt des Sicherungselements unterhalb der zungenartigen Enden der Schnapphaken. Das heißt, die Schnapphaken können radial nach außen aufgebogen werden. Dies ermöglicht ein Aufschieben bzw. Abziehen der Innenhülse des Schaltknaufs. Wenn der Schaltknauf auf die Schaltstange aufgeschoben ist und die Schnapphaken in die umlaufende Nut der Schaltstange eingerastet sind, braucht das Sicherungselement lediglich nach oben in Richtung des Schaltknaufs geschoben und in seiner zweiten axialen Stellung eingerastet zu werden.

In dieser "Sicherungsstellung" befindet sich dann der tellerringartige Abschnitt "in Höhe" der Enden der zungenartigen Schnapphaken und verhindert somit ein radiales Aufbiegen und ein Abziehen des Schaltknaufs.

Zur axialen Fixierung des Sicherungselements an der Innenhülse in der Sicherungs- bzw. Montage-/Demontagestellung sind außen an der Innenhülse zwei umlaufende Nuten vorgesehen, die in Axialrichtung voneinander beabstandet sind. Die eine Nut ist der Montagestellung zugeordnet und die andere Nut ist der Sicherungsstellung zugeordnet. Die hakenartigen Elemente, die an dem zweiten Ringabschnitt vorgesehen sind, sind dann in der Montagestellung in die eine Nut eingerastet und in der Sicherungsstellung in die andere Nut.

Die "hakenartigen Erhebungen" sind vorzugsweise an den in den zweiten Ringabschnitt übergehenden Enden der Verbindungsstege zwischen dem zweiten Ringabschnitt und dem tellerartigen bzw. ersten Ringabschnitt vorgesehen. Vorteilhafter Weise sind die hakenartigen Erhebungen in Umfangsrichtung um 180 Grad versetzt zueinander am zweiten Ringabschnitt angeordnet. Der zweite Ringabschnitt ist derart elastisch, dass er von Hand zusammendrückbar ist. Durch Zusammendrücken des zweiten Ringabschnitts im Bereich zwischen den beiden hakenartigen Erhebungen, kann er oval verformt werden. Durch das "Verbiegen" des zweiten Ringabschnitts werden die hakenartigen Erhebungen radial nach außen aus der an der Innenhülse vorgesehenen Montagestellungsnut bzw. der Sicherungsstellungsnut herausgedrückt. Das Sicherungselement kann dann axial verschoben werden. Bei Erreichen der Montage- bzw. Sicherungsstellung wird der zweite Ringabschnitt wieder losgelassen, was dazu führt, dass die hakenartigen Erhebungen zurück in die Montagestellungsnut bzw. Sicherungsstellungsnut schnappen.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind zusätzlich "Drehsperrmittel" vorgesehen, die ein Verdrehen des Sicherungselements in Umfangsrichtung verhindern.

Der oben erwähnte tellerringartige Abschnitt hat nicht nur eine Sicherungsfunktion gegen radiales Aufbiegen der Schnapphaken in der Sicherungsstellung, sondern zusätzlich eine Haltefunktion für einen Abdeckbalg des Schaltknaufs. Vorzugsweise ist nämlich auf die Oberseite des tellerringartigen Abschnitts der Abdeckbalg aufgeklebt, aufgeschweißt oder in sonstiger Weise daran befestigt.

Der Schalthebelknopf mit der Innenhülse kann zusammen mit der in der Montagestellung "vorläufig" in Axialrichtung arretierten Sicherungshülse und dem daran befestigten Abdeckbalg als vorgefertigte Einheit von einem Zulieferer bezogen werden. Wahlweise können der Schalthebelknopf und die Sicherungshülse mit dem Abdeckbalg getrennt angeliefert werden.

Bei der Montage wird dann der Schalthebelknopf mit der Innenhülse auf die Schaltstange aufgeschoben bis die Schnapphaken formschlüssig in die Nut der Schaltstange einrasten. Anschließend wird das Sicherungselement aus der unteren Montagestellung nach oben in die Sicherungsstellung geschoben und dort durch die hakenartigen Erhebungen in Axialrichtung arretiert. Dann wird der am tellerringartigen Abschnitt des Sicherungselements befestigte Abdeckbalg nach unten gestülpt und in eine entsprechende Ausnehmung in der Mittelkonsole des Fahrzeugs eingerastet.

Durch die Befestigung der Sicherungshülse am Schalthebelbalg kann ein optisch sauberer Übergang zwischen dem Balg und dem Schalthebelknopf erreicht werden. Ein wesentlicher Vorteil hinsichtlich der Prozesssicherheit des Montagevorgangs besteht darin, dass die Sicherungshülse nur dann nach oben in die Sicherungsposition geschoben werden kann, wenn sämtliche Schnapphaken der Innenhülse vollständig in die umlaufende Nut der Schaltstange eingerastet sind. Montagefehler sind daher ausgeschlossen. Ein sicherer Festsitz ist in jedem Fall gewährleistet. Eine Demontage des Schaltknaufs, d. h. ein Abziehen ist nur durch "Entsichern" der Sicherungshülse möglich.

Ein wesentlicher Vorteil ist ferner darin zu sehen, dass eine Demontage bzw. Montage von Hand, d. h. ohne Werkzeug möglich ist. Ein weiterer wesentlicher Vorteil gegenüber herkömmlichen Schaltknaufbefestigungen ist darin zu sehen, dass die Montage bzw. Demontage nach dem Entsichern mit sehr geringem Kraftaufwand möglich ist. Die zungenartigen Schnapphaken können nämlich im Vergleich zu herkömmlichen Schaltknaufbefestigungen relativ flexibel konstruiert sein. Die Sicherung gegen radiales Aufbiegen wird nämlich im Unterschied zum Stand der Technik nicht über die Steifigkeit der Schnapphaken erreicht, sondern durch das auf die Innenhülse aufgeschobene Sicherungselement.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine Schaltknaufbefestigung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 die Schaltknaufbefestigung der Fig. 1 in ungeschnittenem Zustand;

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung im "Sicherungszustand"; und

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung der Innenhülse und des Sicherungselements in auseinandergebautem Zustand.

Die Fig. 1 und 2 zeigen einen Schaltknauf 1, der durch einen Schaltknopf 2, der hier nur zum Teil dargestellt ist, und eine in dessen Inneren angeordnete Innenhülse 3 gebildet ist, die auf eine mit dem Getriebe (nicht dargestellt) verbundene Schaltstange 4 aufgeschoben ist. Die Schaltstange 4 weist eine umlaufende Befestigungsnut 5 auf, in die in der hier gezeigten montierten Stellung des Schaltknaufs 1 zungenartige Schnapphaken 6, 7 der Innenhülse 3 eingreifen. Die zungenartigen Schnapphaken 6, 7 sind grundsätzlich so elastisch, dass sie sich beim Montieren bzw. Demontieren, d. h. beim Aufschieben bzw. Abziehen der Innenhülse 3 des Schalthebelknaufs von der Schaltstange 4 geringfügig radial nach außen aufbiegen können.
Auf die Innenhülse 3 ist zusätzlich eine Sicherungshülse 8 aufgeschoben. Die Sicherungshülse 8 hat zwei axiale Stellungen, nämlich die hier gezeigte obere Stellung, die auch als "Sicherungsstellung" bezeichnet werden kann, und eine untere Stellung, die hier nur durch die gestrichelte Linie 9 angedeutet ist und die als Montage- bzw. Demontagestellung bezeichnet werden kann.
Die Sicherungshülse 8 besteht aus einem tellerringartigen oberen bzw. "ersten" Ringabschnitt 10, auf den ein Abdeckbalg 11 aufgeklebt ist und einem "zweiten" Ringabschnitt 12, an dem auf gegenüberliegenden Seiten hakenartige Erhebungen 13, 14 vorgesehen sind.
Der tellerringartige Abschnitt 10 ist mit dem zweiten Ringabschnitt 12 über axial verlaufende Stege 15, 16 verbunden.
Die Innenhülse 3 weist ferner zwei umlaufende Rastnuten 17, 18 auf, die zur axialen Fixierung der Sicherungshülse 8 in der Montage- bzw. Demontagestellung und in der hier dargestellten Sicherungsstellung dienen.
Bei der Schaltknaufmontage befindet sich die Sicherungshülse 8 zunächst in der unteren Stellung, d. h. die hakenartigen Erhebungen 13, 14 greifen in die Rastnut 17 ein. In dieser Stellung befindet sich der tellerringartige Abschnitt 10 im unteren Bereich der Schnapphaken 6 bzw. 7. Die Schnapphaken 6, 7 können sich also leicht radial nach außen aufbiegen, was ein Aufschieben der Innenhülse 3 auf die Schaltstange 4 ermöglicht. Wenn die Innenhülse 3 aufgeschoben ist, rasten die Schnapphaken 6, 7 wie hier dargestellt, in die Befestigungsnut 5 ein. Wenn die Schnapphaken 6, 7 sauber eingerastet sind, kann die Sicherungshülse 8 aus der unteren Stellung in die hier gezeigte obere Sicherungsstellung geschoben werden. In dieser Stellung liegt die "Innenseite" des tellerringartigen Abschnitts 10 am zungenartigen Ende der Schnapphaken an und verhindert ein radiales Aufbiegen und somit ein Abziehen des Schaltknaufs. Gleichzeitig kommt in dieser Stellung der Abdeckbalg 11 optisch sauber zur Anlage an dem Schaltknopf 2.
Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist im Schaltknopf 2 ferner eine ringartige Ausnehmung 19 vorgesehen, in die in der Montagestellung ein oberer Hals 20 der Sicherungshülse eingreift.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, weist die Innenhülse zusätzlich eine in Axialrichtung verlaufende Nut 21 auf. Diese Nut 21 dient als "Verdrehsicherung" für die Sicherungshülse 8. Die Sicherungshülse 8 weist entsprechende radial nach innen abstehende Erhebungen (nicht dargestellt) auf, die in die Nut 21 eingreifen.
Zusätzlich kann in bekannter Weise am Schaltknopf 2 eine formschlüssige Verdrehsicherung (nicht dargestellt) vorgesehen sein. Eine derartige Verdrehsicherung (vgl. DE 43 20 148 A1) wirkt mit der Schaltstange 4 zusammen und Verhindert eine Verdrehung des Schaltknopfes 2. Dadurch ist sichergestellt, dass im montierten Zustand sowohl der Schaltknauf 1 in vordefinierter Weise bezüglich der Schaltstange 4 ausgerichtet ist und zusätzlich, dass die Sicherungshülse 8 bzw. der Abdeckbalg 11 ordnungsgemäß ausgerichtet sind.
Die Fig. 3 und 4 zeigen die Innenhülse 3 und die Sicherungshülse 8 in perspektivischer Darstellung in zusammengestecktem bzw. auseinandergebautem Zustand. Insbesondere aus Fig. 4 ist eine der beiden hakenartigen Erhebungen, nämlich die hakenartige Erhebung 13 erkennbar, die im Übergangsbereich des Stegs 15 mit dem Ringabschnitt 12 angeordnet ist. Der zweite Ringabschnitt 12 ist elastisch, d. h. von Hand deformierbar. Durch Zusammendrücken des zweiten Ringabschnitts 12 im Bereich zwischen den beiden Stegen 15, 16 kann der zweite Ringabschnitt 12 oval bzw. ellipsenförmig deformiert werden. Dadurch bewegen sich die Erhebungen 13, 14 (Fig. 1) geringfügig radial nach außen, was ein Verschieben der Sicherungshülse 8 in Axialrichtung von der Montagestellung in die Sicherungsstellung bzw. umgekehrt ermöglicht.

Claims

1. Schaltknauf mit einer Innenhülse, die auf eine Schaltstange aufgeschoben ist, wobei am Außenumfang der Schaltstange eine nutartige Vertiefung vorgesehen ist, in die an der Innenhülse vorgesehene zungenartige Schnapphaken formschlüssig eingreifen, wobei außen auf die Innenhülse ein hülsenartiges Sicherungselement aufgeschoben ist, das einen ersten Ringabschnitt aufweist, der sich einem radialen Aufbiegen der Schnapphaken widersetzt, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (8) einen zweiten Ringabschnitt (12) aufweist, der über sich in Axialrichtung erstreckende Stege (15, 16) mit dem ersten Ringabschnitt (10) verbunden ist, wobei an der Innenseite des zweiten Ringabschnitts (12) hakenartige Erhebungen (13, 14) vorgesehen sind, die in eine Haltenut (17, 18) eingreifen, die am Außenumfang der Innenhülse (3) vorgesehen ist.

2. Schaltknauf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Ringabschnitt (10) die Form eines Tellerrings aufweist, dessen Ringinnenseite an der Innenhülse (3) in Höhe der Enden der zungenartigen Schnapphaken (6, 7) anliegt.

3. Schaltknauf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die hakenartigen Erhebungen (13, 14) an den in den zweiten Ringabschnitt (12) übergehenden Enden der Stege (15, 16) vorgesehen sind.

4. Schaltknauf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass genau zwei hakenartige Erhebungen (13, 14) vorgesehen sind, die in Umfangsrichtung um 180 Grad versetzt zueinander angeordnet sind.

5. Schaltknauf nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Ringabschnitt (12) derart elastisch ist, dass durch Zusammendrücken des zweiten Ringabschnitts (12) von Hand an zwei Stellen, die jeweils um 90 Grad in Umfangsrichtung versetzt zu den hakenartigen Erhebungen (13, 14) sind, die hakenartigen Erhebungen (13, 14) außer Eingriff mit der Haltenut (17, 18) bringbar sind.

6. Schaltknauf nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das hülsenartige Sicherungselement (8) in Axialrichtung verschiebbar auf der Innenhülse (3) angeordnet ist.

7. Schaltknauf nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das hülsenartige Sicherungselement (8) zwei Axialstellungen hat, nämlich eine Sicherungsstellung und eine Montage- bzw. Demontagestellung, in denen es jeweils durch Formschlussmittel (13, 14, 17, 18) relativ zur Innenhülse (3) fixiert ist.

8. Schaltknauf nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass am Außenumfang der Innenhülse (3) zwei in Axialrichtung voneinander beabstandete Haltenuten (17, 18) vorgesehen sind, in welche hakenartigen Erhebungen (12, 13) in der Sicherungsstellung bzw. in der Montage- bzw. Demontagestellung des Sicherungselements (8) eingreifen.

9. Schaltknauf nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (8) über Drehsperrmittel (21) in Umfangsrichtung formschlüssig mit der Innenhülse (3) verbunden ist.

10. Schaltknauf nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Oberseite des ersten Ringabschnitts (10) des Sicherungselements (8) ein Abdeckbalg (11) anliegt.

11. Schaltknauf nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Abdeckbalg (11) mit der Oberseite des ersten Ringabschnitts (10) verklebt bzw. verschweisst ist.

12. Schaltknauf nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenhülse (3) an einem axialen Ende eines Schaltknopfs (2) aus dem Schaltknopf (2) heraussteht und dass der Abdeckbalg (11) in der Sicherungsstellung der Sicherungshülse (8) am axialen Ende des Schaltknopfs (2) anliegt.